[发明专利]无线网络接入点的选择系统以及选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线局域网络领域，尤其涉及一种无线网络接入点的选择系统以及选择方法。

背景技术

无线局域网络（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是使用无线电波，而不使用任何导线或传输电缆联接作为数据传输媒介的局域网。无线局域网络的主干网络通常使用有线电缆，无线局域网络的用户通过一个或多个无线网络接入点（Wireless Access Point，简称AP）联接到无线局域网络，从而访问因特网。图1是无线局域网络的架构示意图。如图1所示，存储多个无线网络接入点12，用户设备11可以选择不同的无线网络接入点，与中心服务器13相连接。

随着移动设备的快速发展和普及性，无线局域网络已经融入到人们生活的各个方面。公司提供了企业无线局域网，供员工的移动设备使用；政府部门提供城市覆盖无线网，供市民随时随地访问网络；无线技术逐渐取代有线技术成为家庭局域网络的首选架构。由于无线局域网络的普遍性和优越性，相关技术越来越受到人们的关注。

随着无线局域网络的蓬勃发展，越来越多的商业机构，政府，教育部门提供了无线网络服务。但是，为了保证区域的覆盖范围，通常无线网络接入点的部署都有一定的冗余性，这就使得用户在同一个地点可以搜索到多个无线网络接入点的信息。然而，在多个无线网络接入点存在的情况下，选择哪个无线网络接入点来联接因特网是非常重要的。如果选择的不够恰当，用户将可能会得到非常差的网络服务，比如较大的网络服务延时和较低的网络服务质量，甚至无法使用一些网络服务。

目前，无线局域网络接入点的生产商现在使用的标准无线网络接入点选择技术是基于接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator，简称RSSI）的选择方法来选择无线网络接入点的。当用户设备联接无线局域网络时，会先发送一个联接请求包，无线网络接入点收到联接请求包后，会发送一个应答包给用户设备，用户设备在收到应答包时，无线网卡会测量接收的信号强度的参数，该参数被称为RSSI。RSSI是衡量无线网络接入点和用户设备之间的信号质量的参数，RSSI的值越高，信号质量越高。通常情况下，RSSI是与无线网络接入点与用户设备之间的距离成正比的，两者距离越近，RSSI的值越高。无线设备根据收到的所有无线网络接入点的RSSI，选择RSSI最高的无线网络接入点作为首选联接目标，与之联接。

由于没有考虑到无线网络接入点的负载，基于RSSI的选择方法是非常低效的。例如，无线网络接入点AP1有10个联接用户，无线网络接入点AP2只有1个联接用户。当用户设备U距离AP1比较近，则它会选择AP1进行联接，但是由于AP1已经存在10个用户，消耗掉大量带宽，剩余给U的带宽已经非常低了。U必须与其他设备进行竞争，导致无线网络延迟很大，服务质量较差。基于这样的原有，研究人员提出了改进的方法。在用户设备选择无线网络接入点时，根据联接到无线网络接入点的用户设备的数量来决定。但是选择用户数量最少的无线网络接入点进行联接也存在一定问题，例如在上述例子正，如果联接到AP1的10个用户仅仅是进行网页浏览，则消耗的带宽其实并不大，相反，联接到AP2的一个用户却是在高速下载视频，小号的带宽却很大，则根据用户设备的数量来选择无线网络接入点AP2，依然会导致服务质量很差。

于是，研究人员提出根据无线网络接入点的剩余带宽进行选择。根据用户可以获得到的剩余带宽进行选择无线网络接入点会给用户带来最好的用户体验，是一个比较理想的选择依据。但是基于剩余带宽的无线网络接入点选择技术存在着现实问题。由于无线局域网络的动态性，剩余带宽是在不断变化的，准确的获取无线网络接入点的剩余带宽是个研究难题。

目前的剩余带宽的测量方法主要有两种：一是估算，二是测量。基于估算的剩余带宽测量方法主要是依据无线通信的模型，通过测量间接的参数进行计算，获取剩余带宽，比如根据延时和剩余带宽的函数关系，通过测量几个探测包的延时，就可以算出剩余带宽。但是由于网络的动态性，以及模型的假设在现实场景的不符性，导致基于估算的衡量方法存在较大误差，不能准确的反应无线网络接入点的剩余带宽。另一种基于测量的剩余带宽测量方法在选择无线网络接入点前，使用待测试的无线网络接入点从远端的参考服务器下载同样大小的数据，准确的测量的实际延时和通过不同接入点能获得到的带宽。但是这类方法存在一个弊端是测量的开销很大，由于需要使用每个接入点从远端服务器下载比较大的测试数据，导致无谓的网络流量开销，且由于下载需要时间，导致用户需要长达数十秒才能测试出最优的无线网络接入点，这对于普通用户来说是难以接受的。