[发明专利]一种基于可用带宽的多AP选择方法

摘要

本发明公开了一种基于可用带宽的多AP选择方法，通过分析IEEE802.11DCF协议，将用户与AP之间的通信过程建立为先到随机服务的排队论模型。通过分析排队论模型参数、用户与AP之间通信过程所涉及的参数和用户数据包传输参数之间的联系，得到精确的AP可用带宽值。然后利用可用带宽，AC为需要做多AP选择的用户选择最佳AP。本发明采用AC+AP的集中控制框架，无需对现有用户做任何修改，适用于用户动态到达场景，具有非常好的可操作性和实时性，能够适应当前AP密集化部署的趋势。

主权项

1.一种基于可用带宽的多AP选择方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、设置系统的接收信号强度RSSI门限以及系统周期性的为移动用户更新最佳无线接入点AP的时间周期T；(2)、计算每个AP自身可用带宽值用户接入AP后，通过AP所在的信道传输数据包，数据包在传输过程中有两种状态：冲突和成功传输；那么，数据包传输过程中发生冲突的时间开销为：T_C＝PHY_head+MAC_head+E[T_L]+DIFS+δ其中，PHY_head表示物理层的包头时间开销，MAC_head表示介质访问控制层的包头时间开销，E[T_L]表示数据包传输时间开销T_L的均值，DIFS表示分布式帧间间隔，δ表示传播时延；数据包在信道上被成功传输的时间开销为：T_S＝PHY_head+MAC_head+E[T_L]+DIFS+δ+ACK+SIFS+δ其中，ACK表示确认字符时间开销，SIFS表示短帧间间隔；AP的信道有两种状态：空闲和繁忙，那么，用户与AP关联的信道处于空闲状态的概率P_idle为：其中，τ_n表示当前时隙中某个数据包正在被传输的概率；τ表示饱和状态下当前时隙中某个数据包正在被传输的概率；λ＝λ₁+λ₂+...+λ_N，表示AP上数据包的泊松到达率，N表示当前AP所挂接的用户数目；p_n表示当前时隙中竞争信道的用户数目为n的概率；Rate_data表示数据包传输速率；数据包在信道上被成功传输的概率为：数据包在信道上传输发生冲突的概率为：当前AP已被使用的链路带宽为：其中，E[L]表示数据包长度L的均值；σ表示单位时隙；AP的可用带宽值为：EAB＝B‑S其中，B＝max{S}，表示AP可被使用的链路带宽上限值，该值不会超过AP的空口带宽值；(3)、无线接入控制器AC为用户选择最佳AP(3.1)、AP向AC上报用户的扫描方式，AC统计所有AP的可用带宽值和所有AP与用户之间的RSSI值；(3.2)、AC从所有的用户中找出需要做多AP选择的用户；(3.3)、AC根据RSSI门限值，将AP与用户之间RSSI值大于RSSI门限的AP放入AP备选集中，从而为需要做多AP选择的用户构建出AP备选集，同时将对应AP的可用带宽值存入AP备选集中；(3.4)、AC从AP备选集中选择可用带宽最大的AP作为用户的最佳AP；(4)、用户与最佳AP建立链接(4.1)、AC检测用户的扫描方式，如果用户主动发送Probe‑request帧，则为主动扫描方式；如果用户接收Beacon帧，则为被动扫描方式；(4.2)、若用户采用主动扫描：AC向最佳AP发送接入指令，最佳AP收到接入指令后向用户回复Probe‑response帧，再由最佳AP与用户完成关联和认证，从而成功建立起用户与最佳AP的链接；(4.3)、若用户采用被动扫描方式：AC向最佳AP发送接入指令，最佳AP收到接入指令后向用户回复Beacon帧，同时AC发送阻塞指令至除最佳AP外的其他AP，阻塞其他AP与用户完成关联和认证，只允许最佳AP完成与用户完成关联和认证，从而成功建立起用户与最佳AP的链接。