專利名稱：無線接入點(diǎn)負(fù)載均衡方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)(Wireless AP)的負(fù)載均衡方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣。有線網(wǎng)絡(luò)以其傳輸速度高，產(chǎn)品的品牌及數(shù)量眾多和技術(shù)發(fā)展速度快等優(yōu)點(diǎn)，在市場上有著很高的知名度和市場份額。然而，隨著無線網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上的成熟，產(chǎn)品種類的不斷增加和產(chǎn)品成本下降，未來幾年，無線網(wǎng)絡(luò)在全世界將有較大的發(fā)展。無線局域網(wǎng)應(yīng)用越來越多，它將擴(kuò)展有線局域網(wǎng)或在某些情況下取而代之?？梢灶A(yù)期，在未來信息無所不在的時代，無線網(wǎng)將依靠其無法比擬的靈活性，可移動性和極強(qiáng)的可擴(kuò)容性，使人們真正享受到簡單、方便、快捷的無線連接。
現(xiàn)有無線局域網(wǎng)由于接入用戶有限，因此，在具體組網(wǎng)時會出現(xiàn)同一地點(diǎn)有多個AP同時覆蓋，以解決單個AP接入用戶數(shù)較少或流量較少的問題。但是，在現(xiàn)有的802.11協(xié)議中用戶接入AP主要通過信號強(qiáng)弱來選擇接入，所以，在同一地點(diǎn)有多個AP同時覆蓋時，會出現(xiàn)每個AP接入用戶不均或流量不均的現(xiàn)象。有些AP用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量過大，而有些AP用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量過少。
美國專利公開第20030169716號在背景技術(shù)中揭示了三種達(dá)到通信負(fù)載均衡的方法1.通信負(fù)載監(jiān)視無線終端監(jiān)視各自的收發(fā)基站的通信負(fù)載，當(dāng)無線終端所連接的收發(fā)基站的通信負(fù)載增大時，就會漫游到其它通信負(fù)載較小的基站。
2.檢查所連接的無線終端的數(shù)目在建立連接之前，無線終端詢問每個收發(fā)基站所連接的無線終端的個數(shù)，并且連接到無線終端數(shù)目最少的收發(fā)基站上。當(dāng)無線終端所連接的信號強(qiáng)度減弱時，漫游到其它信號強(qiáng)度高的收發(fā)基站。主要是依據(jù)一個網(wǎng)絡(luò)中每個AP的信號強(qiáng)度和用戶數(shù)量來判斷，終端在連接后會根據(jù)信號的變化而更新連接。
3.連接目的地注冊方法一個單獨(dú)的收發(fā)基站被注冊到無線終端作為一個連接目的地，從而使連接目的地固定在一個基站上，使其無法實(shí)現(xiàn)漫游，從而使無線終端的連接達(dá)到負(fù)載均衡。
第一和第二種方法由于要根據(jù)通信負(fù)載或信號強(qiáng)弱使無線終端經(jīng)常在收發(fā)基站間漫游，增加了無線網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，容易造成網(wǎng)絡(luò)的擁堵。而第三種方法無法實(shí)現(xiàn)漫游，當(dāng)無線終端所連接的收發(fā)基站的信號太弱時，就無法正常收發(fā)數(shù)據(jù)。
美國專利公開第20030169716號根據(jù)上述問題，揭示了一種網(wǎng)絡(luò)連接的方法，使無線終端連接同時到多個收發(fā)基站，并通過其中至少一個實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。這樣就增加了每個收發(fā)基站所連接的無線終端的數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供解決多個AP同時覆蓋的條件下的負(fù)載均衡接入方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法中，無線接入點(diǎn)在一個局域網(wǎng)中且具有同樣的SSID，其具體判斷流程是1)定期獲取AP的代表負(fù)載的參數(shù)；2)通過上聯(lián)口廣播當(dāng)前AP的代表負(fù)載的參數(shù)；3)接收負(fù)載均衡報文，得到相同SSID的AP目前代表負(fù)載的參數(shù)；4)建立相同SSID AP代表負(fù)載的參數(shù)表；5)收到新用戶無線終端接入請求后比較代表負(fù)載的參數(shù)；6)如果是代表負(fù)載的參數(shù)最少的AP，則允許新用戶接入；否則，拒絕新用戶接入。
其中所述的代表負(fù)載的參數(shù)可以為接入用戶數(shù)量或者是AP的數(shù)據(jù)流量。用戶可以根據(jù)相應(yīng)的需要來選擇。
本發(fā)明運(yùn)用簡單協(xié)議實(shí)現(xiàn)同一局域網(wǎng)下相同SSID的AP間用戶數(shù)目或數(shù)據(jù)流量的交互，獲得新用戶接入AP時是否被允許的條件。達(dá)到在該區(qū)域內(nèi)設(shè)備資源的有效利用，以及用戶接入質(zhì)量的保證。AP之間通過HUB的上聯(lián)口交換數(shù)據(jù)，不占用無線頻寬。


圖1為本發(fā)明無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法的流程圖；圖2為本發(fā)明無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法硬件設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖3為本發(fā)明無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法AP間報文的交互流程圖；圖4為本發(fā)明無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法的負(fù)載均衡廣播報文格式的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過同一局域網(wǎng)下相同服務(wù)區(qū)標(biāo)識符(SSID)的無線接入點(diǎn)(AP)之間接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量的交互，使得AP在判斷對新用戶接入請求有了相應(yīng)的依據(jù)，AP可以根據(jù)管理員對具體應(yīng)用的要求，收集自身的當(dāng)前接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量。并且通過相應(yīng)的廣播報文在局域網(wǎng)內(nèi)廣播，收到廣播信息的其他AP，通過解析協(xié)議內(nèi)容，得到發(fā)報AP當(dāng)前的接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量，匯總以后，每個AP都可以維護(hù)一張關(guān)于目前同一局域網(wǎng)下相同SSID的AP的當(dāng)前接入用戶數(shù)據(jù)表或數(shù)據(jù)流量表。在新的無線用戶對這些AP中某一個AP發(fā)出接入請求時，該AP將根據(jù)它所維護(hù)的數(shù)據(jù)表來判斷是否允許此新用戶對它的接入請求。
請參閱圖1，其具體判斷流程是1)定期獲取AP接入用戶數(shù)或AP的當(dāng)前數(shù)據(jù)流量；2)通過上聯(lián)口廣播當(dāng)前AP接入用戶數(shù)或AP的當(dāng)前數(shù)據(jù)流量；3)接收負(fù)載均衡報文，得到相同SSID的AP目前用戶數(shù)或AP的當(dāng)前數(shù)據(jù)流量；4)建立相同SSID AP的接入用戶數(shù)目表或AP的當(dāng)前數(shù)據(jù)流量表；5)收到新用戶接入請求后比較接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量；6)如果是接入用戶最少的AP或前流量最少的AP，則允許新用戶接入；否則，拒絕新用戶接入；本發(fā)明只是根據(jù)數(shù)據(jù)流量或接入用戶數(shù)，只要無線終端能夠接收到AP的信號，并在無線終端接入門限之內(nèi)即可(IEEE802.11協(xié)議規(guī)定)。
以上的判斷可分為兩種方式，一種是基于接入用戶數(shù)的，另一種是基于數(shù)據(jù)流量的。兩種方式在實(shí)現(xiàn)時思想相同，只是采用的判斷依據(jù)不同。
本發(fā)明所提到的同一局域網(wǎng)下相同SSID的AP具體解釋請參閱圖2，硬件設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?)要求AP2通過網(wǎng)絡(luò)集線器(HUB)3，匯聚在同一個局域網(wǎng)中；2)要求AP2具有相同的SSID；3)要求AP2據(jù)用共同的覆蓋區(qū)域，無線終端可以通過相應(yīng)的AP接入無線局域網(wǎng)。
服務(wù)區(qū)標(biāo)識符SSID(Service Set Identifier)提供了一個標(biāo)志無線局域網(wǎng)邊界的方法，所有SSID相同的無線設(shè)備處于一個無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。因此不知道SSID是無法訪問特定的無線局域網(wǎng)的。無線工作站必須出示正確的SSID，與無線訪問點(diǎn)AP的SSID相同，才能訪問AP；如果出示的SSID與AP的SSID不同，那么AP將拒絕它通過本服務(wù)區(qū)上網(wǎng)。
本發(fā)明負(fù)載均衡方法AP間報文的交互流程，請參閱圖3
1)根據(jù)設(shè)定，定時廣播AP接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量信息報文；2)AP收到局域網(wǎng)內(nèi)其他AP廣播出的接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量信息報文；3)判斷是否是相同SSID的AP發(fā)出的報文；如果不是，是直接丟棄報文，如果是，則進(jìn)入下一步；4)收到的AP MAC地址是否在信息表中，沒有則加入新條目；5)如果收到的AP MAC地址已在信息表中，判斷報文發(fā)出的時間是否早于信息表中報文的時間，若是，則丟棄報文；若不是則將報文中所攜帶的接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量更新到信息表中。
由于多個AP接到同一個LAN中，當(dāng)每次收到更新報文后，需要確認(rèn)收到的報是不是最新被其他AP發(fā)出的，如果是更新數(shù)據(jù)表，否則丟棄報文。
負(fù)載均衡廣播報文格式請參閱圖4，報文解釋如下1)字節(jié)0-字節(jié)5目的MAC地址；2)字節(jié)6-字節(jié)11源MAC地址；3)字節(jié)12-字節(jié)13協(xié)議類型，這里用“BB BB”。
4)字節(jié)14-字節(jié)15接入用戶數(shù)；5)字節(jié)16-字節(jié)23接入流量；6)字節(jié)24-字節(jié)27報文的時間標(biāo)記；7)字節(jié)28-字節(jié)47AP的SSID。
在相關(guān)前案技術(shù)中，主要是依據(jù)一個網(wǎng)絡(luò)中每個AP的信號強(qiáng)度和用戶數(shù)量來判斷，終端在連接后會根據(jù)信號的變化而更新連接。本發(fā)明使無線終端接入到負(fù)載最小的AP上，實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)的AP的負(fù)載均衡，判斷負(fù)載最小的依據(jù)是接入用戶數(shù)或數(shù)據(jù)流量，本發(fā)明的方法在無線終端連接上AP后，如果AP信號不低于連接門限(這是802.11協(xié)議和網(wǎng)卡驅(qū)動本身的功能，不涉及本發(fā)明)，不會重連接其他AP，減少了漫游的次數(shù)。當(dāng)無線終端所連接的AP的信號低于連接門限時，無線終端重新執(zhí)行本發(fā)明的過程，連接到負(fù)載最小的AP上。AP之間通過HUB的上聯(lián)口交換數(shù)據(jù)，不占用無線頻寬。
權(quán)利要求
1.一種無線接入點(diǎn)(AP)的負(fù)載均衡方法，其中無線接入點(diǎn)在一個局域網(wǎng)中且具有同樣的服務(wù)區(qū)標(biāo)志符(SSID)，其包括如下步驟∶1)定期獲取AP的代表負(fù)載的參數(shù)；2)通過上聯(lián)口廣播當(dāng)前AP的代表負(fù)載的參數(shù)；3)AP接收負(fù)載均衡報文，得到相同SSID的AP的代表負(fù)載的參數(shù)；4)建立相同SSID AP的代表負(fù)載的參數(shù)表；5)收到新用戶無線終端接入請求后比較代表負(fù)載的參數(shù)；6)如果是代表負(fù)載的參數(shù)最少的AP，則允許新用戶接入；否則，拒絕新用戶接入。
2.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于代表負(fù)載的參數(shù)表的制作過程包括如下步驟1)定時廣播AP代表負(fù)載的參數(shù)的信息報文；2)AP收到局域網(wǎng)中代表負(fù)載的參數(shù)的信息報文；3)判斷是否是相同的SSID，如果不相同，則直接丟棄報文，如果相同則進(jìn)入下一步；4)判斷報文發(fā)出的時間是否早于信息表中已有報文的時間，若是，則丟棄報文；若不是，則將報文中所攜帶的代表負(fù)載的參數(shù)更新到信息表中。
3.如權(quán)利要求2所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于，在第3)步之后有如下步驟判斷報文的APMAC(媒體訪問控制)地址是否在信息表中，如果沒有則加入新條目，如果有，則直接進(jìn)入下一步。
4.如權(quán)利要求1所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于AP的信號強(qiáng)度要大于無線終端的接入門限。
5.如權(quán)利要求4所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于無線終端接入到一個AP之后，當(dāng)該AP的信號強(qiáng)度低于接入門限之后，無線終端重新進(jìn)行如權(quán)利要求1的過程接入AP。
6.如權(quán)利要求1至5任意之一所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于代表負(fù)載的參數(shù)為AP接入用戶的數(shù)量。
7.如權(quán)利要求6所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于所述接入用戶數(shù)量報文至少包括如下信息目的MAC地址、源MAC地址、協(xié)議類型、報文的時間標(biāo)記、接入用戶數(shù)量和AP的SSID。
8.如權(quán)利要求1至5任意之一所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于代表負(fù)載的參數(shù)為AP的數(shù)據(jù)流量。
9.如權(quán)利要求8所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于所述接入數(shù)據(jù)流量報文至少包括如下信息目的MAC地址、源MAC地址、協(xié)議類型、報文的時間標(biāo)記、接入數(shù)據(jù)流量和AP的SSID。
10.如權(quán)利要求1至5任意之一所述的無線接入點(diǎn)(AP)負(fù)載均衡方法，其特征在于所述接入數(shù)據(jù)流量報文至少包括如下信息目的MAC地址、源MAC地址、協(xié)議類型、數(shù)據(jù)流量、接入用戶數(shù)量、報文的時間標(biāo)記和AP的SSID，用戶可以選擇代表負(fù)載的參數(shù)為用戶數(shù)量或數(shù)據(jù)流量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線接入點(diǎn)(AP)的負(fù)載均衡方法，在無線終端接入到一個AP之前，比較同一局域網(wǎng)內(nèi)相同服務(wù)區(qū)標(biāo)識符(SSID)的AP的當(dāng)前接入用戶數(shù)或接入數(shù)據(jù)流量，無線終端接入到接入用戶數(shù)或接入流量最少的AP。從而實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)AP的負(fù)載均衡，不會造成某個AP的擁堵。
文檔編號H04W28/10GK1571385SQ200410017978
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者吳湘寧, 吳波 申請人:Ut斯達(dá)康通訊有限公司