[发明专利]一种面向边缘计算环境的无线网络负载均衡方法

说明书

本发明涉及一种面向边缘计算环境的无线网络负载均衡方法，属于通信技术领域。本发明考虑不同种类业务终端对QoS需求不同，会话类要求低时延，交互类要求丢包率小，流类对抖动要求高，背景类对丢包率要求高。针对此情况，本方法以此为依据通过AP网络状况是否满足业务需求为依据判断AP是否处于超载状态，并通过TOPSIS多属性判断算法为不满足的STA选择最优AP进行关联，减轻了AP负载，从而实现了负载均衡，提高了网络带宽的利用率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种面向边缘计算环境的无线网络负载均衡方法。

背景技术

近年来，随着便携式终端的普及以及移动互联网方式的发展，采用wifi的网络接入方越来越广泛。如今wifi网络覆盖了办公场所，学校，变电站等诸多场所，相比于有线网络，wifi网络使用量逐年增加。

在传统的IEEE801.11标准中，STA在MAC层的接入是仅仅依靠RSSI(接收信号强度)作为判决标准，选择自身周围RSSI最大的AP进行接入，这种方法造成功率大覆盖范围广的AP负荷较重，而覆盖范围小的AP负荷较轻。

在无线设备的接入AP(Access Point)后，网络性能会因业务的运行而发生变化。可能会造成部分AP超载或轻载，使得AP负载不均衡，造成部分AP信道利用率过低或过高，从而整个网络的运行效率大大折扣。当AP超载时会导致业务平均响应时间变长、链路拥塞，业务质量从而得不到保障，另一些AP则会处于空闲状态，造成无线网络资源浪费。同时AP根据承载的业务类型不同，负载能力也不尽相同，背景类业务对时延、带宽要求低，因此一个AP能够承载多个背景类业务，而会话类业务对时延、带宽要求高，一个AP只能承载少量的会话类业务，因此如何根据业务属性定义AP负载情况实现AP负载均衡，保证业务正常运行是一个新的解决思路。

为了解现有技术的发展状况，对已有的论文和专利进行了检索、比较和分析，筛选出如下与本发明相关度比较高的技术信息：

技术方案1：专利号CN201520048000.9的《一种具有负载均衡功能WIFI网络系统》的专利，涉及一种具有AP负载均衡功能的方法。主要分为两步完成：第一，STA向负载均衡组内的AP发送连接请求。第二，AC控制组内无线接入用户数最少的AP快速与STA建立网络连接。

该方案包含AP控制器、接入点设备和无线终端。AP控制器和多个接入点设备通信连接形成Wi-Fi无线网络，STA向负载均衡组内的AP发送连接请求，AC控制组内无线接入用户数最少的AP快速与STA建立网络连接。缺点是该方法只通过计算AP关联的STA数量判断无线网络的负载均衡情况，忽略了不同类型STA对网络质量的要求不同。

技术方案2:专利号为CN201810694908.5的《一种应用于Wi-Fi漫游区域中的网络负载均衡算法》，涉及一种Wi-Fi漫游区域的负载均衡算法。主要分为两步完成：第一，预设至少具有两个以上Wifi接入点的Wifi漫游网络；各Wifi接入点拥有相同的SSID(ServiceSet Identifier)接入标识及相同的认证设置；第二：Wifi客户端对Wifi漫游网络中的Wifi接入点进行搜索，Wifi漫游网络中的Wifi接入设备对网络带宽的饱和状况进行判断；若网络带宽为非饱和状况，则进行Wifi客户端与Wifi接入点的网络连接；若网络带宽为饱和状况，则控制利用Wifi接入设备的无线虚拟接口工作在客户端模式(STA)，扫描周围的Wifi接入点。

该方案通过预设至少具有两个以上Wi-Fi接入点的Wi-Fi漫游网络，且在各Wi-Fi接入点进行相同的SSID接入标示以及相同的认证设置，外部Wi-Fi客户端连接Wi-Fi网络中任意一个接入点后，不需要从新验证任何信息即可接入其他的Wi-Fi接入点，减少负载均衡时STA切换的时间，提高了网络的带宽利用率。缺点是该方法缺少STA验证，安全性较低。