[发明专利]密集无线局域网站点传输模式的选择方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种站点传输模式的选择方法，适用于密集无线局域网环境。

背景技术

无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是通过无线媒介传输信息的网络，用户通过无线接入点AP可以获取各种网络服务，因其具有可移动性、使用免费频段、安装方便、成本低及传输带宽高等特点，被广泛应用于购物中心、临时会议、校园网络及安全监控等众多领域。特别是最近几年，随着iPhone和Android等便携式移动智能终端的迅速普及，移动互联网市场的快速发展，各种新型移动互联网应用业务的出现，用户越来越期望能够随时随地接入无线局域网，获取各种所需的网络服务。目前，越来越多的消费电子产品都把WLAN功能整合到其中，受到这种趋势的影响，WLAN芯片的市场也保持着快速的成长。根据NPD In-Stat最新的研究表明，WLAN芯片的营收在2015年将会达到61亿美金。这都极大的促进了无线局域网的快速发展，国内外的电信运营商在不断升级扩大3G和4G网络的同时，也在大力发展无线局域网，形成与蜂窝网络的优势互补，特别是在国内，三大电信运营商均在快速部署无线局域网的接入点。

然而，随着无线局域网的快速发展，无线接入点AP的部署越来越密集。与蜂窝网中的基站和无线网格网络中的路由器不同，无线局域网中AP的安装一般是无规划的，这导致了很多AP的覆盖范围相互重叠，由于缺少足够的正交信道，例如对于2.4GHz频段仅有3个相互独立的正交信道，造成了AP之间的相互干扰。根据现有的IEEE802.11协议，用户总是选择接收信号强度RSSI最大的AP通过单跳方式进行关联，由于用户和AP的分布是非均匀的，这就可能导致某些AP为很多邻近的用户提供服务，承担很重的业务负载，然而其它相邻的AP可能负载较轻，从而造成资源利用不均，不能很好的满足用户的需求，降低了资源利用率。同时，由于用户通过单跳方式与AP进行通信，对于处在AP边缘的用户，由于距离AP较远，信道质量比较差，用户需要使用更大的功率进行通信，这对其他用户造成了很大的干扰，而且用户不能得到很高的数据传输速率，无法满足宽带业务的需求，并且这样的用户也会降低AP内其他用户的业务通过量，这就是比较著名的速率异常问题。

为了解决密集无线局域网中存在的问题，已经提出了一些解决方案。例如，基于冲突检测的退避机制、基于集中控制的多AP时隙分配机制和基于多关联的链路选择机制就是其中的三种。

基于冲突检测的退避机制，这种方案是由每个用户检测周围用户对它的干扰，分别设定网络分配矢量NAV和重叠网络分配矢量ONAV，只有当NAV和ONAV均减为零时，用户才可以通信。此方案虽然可以减少用户之间的冲突，但是当用户数增多时，由于冲突导致的随机退避时间会大大增加。

基于集中控制的多AP时隙分配机制，此方案中包含一个网络操作中心，用于协调各个AP，每个AP只能在分配给它的时隙内轮询自己的用户。此方案虽然可确保各用户之间没有冲突干扰，但却增加了用户的通信时延，降低了网络业务通过量。

基于多关联的链路选择机制，这种方案是通过网络中存在的接入控制器，负责管理所有的AP，用户可以同时与多个AP建立关联，从中选择最优的链路进行通信。此方案虽说可提高单个用户通信的可靠性，但是由于需要与多个AP同时建立关联，占用了过多的网络资源，而无法提高处于边缘用户的数据传输速率。

发明内容

本发明的目的在于对上述已有技术的不足，提供一种用于密集无线局域网站点传输模式的选择方法。该方法通过合理选择站点的传输模式，以减轻网络中的干扰问题，提高AP边缘用户的通信速率和业务通过量，减轻速率异常问题和由于负载不均匀分布造成的负载均衡问题。

实现本发明目的的技术思路是：站点获取周围的网络信息；根据上述网络信息计算多种传输模式下站点的业务通过量，从中选择最优的传输模式；站点根据选择的传输模式进行相应的配置。其具体实现步骤如下：

(1)获取网络信息

每个无线接入点AP周期性广播自己的单跳类站点和两跳类站点的网络信息，每个站点接收该网络信息，并根据该网络信息统计单跳可达的无线接入点AP集合和两跳可达的无线接入点AP集合；

(2)选择传输模式

(2a)若网络信息中存在单跳可达的无线接入点AP集合，则计算单跳传输模式的如下参数：

(2a1)计算站点通过该集合中每个无线接入点AP的业务通过量不(戈u)：