一种无线局域网的负载均衡接入方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通讯及无线局域网组网领域，更具体地，涉及一种无线局域网的负载 均衡接入方法。
【背景技术】
[0002] WLAN(无线局域网）是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互 相通信和实现资源共享的网络体系。在WLAN网络环境中，一个扩展服务组系统由一个或 多个基本服务组，以及联接这些基本服务组的分布系统构成，每个基本服务组包含一个无 线接入点设备。扩展服务组通过ESSID (扩展服务组识别号）来区分，AP (无线接入点）通 过BSSID (基本服务组识别号）来区分。终端通过扫描信道，获取所处WLAN环境中扩展服 务组和基本服务组信息，并选择加入一个合适的基本服务组。WLAN中的负载均衡就是由多 个接入点为多种移动终端提供接入服务的无线局域网系统，每一个接入点成员利用网络信 息进行终端管理，允许或拒绝移动终端接入，达到均匀承担网络负载，充分利用网络现有资 源，减少网络阻塞目的的一种策略。
[0003] 传统的无线终端一般会根据信号强度，来选择无线网络中的接入点。这样当某些 接入点信号始终保持较强，其它一些接入点信号始终保持较弱时，信号较强的接入点接入 的终端多，数据流量大，负载过重，甚至出现网络拥塞的情况，从而导致其关联终端所获得 的通信和服务质量大大降低；而信号较弱的接入点接入的终端少，数据流量少，甚至处于闲 置状态，从而降低了网络的利用率，浪费了带宽资源。
[0004] 现有技术中，有如下方法实现网络负载均衡：
[0005] 方法1，联想（北京）有限公司在2003年9月24日申请的专利《一种无线接入点 的负载均衡方法》（申请号03134660. X)中采用以下方法实现负载均衡：在每个参与负载均 衡AP上启动负载均衡应用服务；每个AP依次向其他AP发送查询请求，根据其他AP的返回 信息更新自身的均衡信息库；每个AP根据自身更新后的均衡信息库，利用均衡算法决定当 前是否允许客户接入。
[0006] 方法2,杭州华为三康技术有限公司在2007年04月26日申请的专利《一种负载 均衡的实现方法和装置》（申请号200710097524. 7)中采用以下方法实现负载均衡：判断无 线接入设备是否达到负载均衡；如果所述无线接入设备达到负载均衡时，则停止公开服务 集标识。使处于负载均衡环境中的无线客户端选择接入有效的无线接入点。
[0007] 仔细分析，可以发现上述方法有如下缺点：方法1中分布式的方式虽然不需后台 服务器，可以提高负载均衡的容错能力，但是分布式系统的算法和软件实现比较复杂，且系 统的每个AP为了维护自己均衡信息库，使得系统资源开销大。方法2中通过设置某一固定 的上限值来判断无线接入点是否达到负载均衡，但是没有根据实际的网络环境来动态的设 置该上限值，不够灵活，负载均衡效果不理想。大部分现有的负载均衡方法没有充分利用无 线接入点的历史流量来预测下一时刻的流量，进而帮助实现无线接入点间的负载均衡。
【发明内容】
[0008] 本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种实现方式简单、系统 资源开销小、更加灵活，负载均衡效果更好的无线局域网的负载均衡接入方法。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0010] 一种无线局域网的负载均衡接入方法，所述方法基于无线接入控制器，无线接入 控制器一端通过路由器与网络侧连接，另一端与一个或多个AP连接，所述方法包括以下步 骤：
[0011] SI:无线接入控制器统计历史流量；
[0012] S2:无线接入控制器根据历史流量预测下一时刻的流量，记为预测流量，并且将定 时器清零，设定时器的定时时间为T，开始计时；
[0013] S3 :无线接入控制器检测当前网络带宽，计算得到每个AP所能得到的平均带宽， 对应平均带宽计算得到每个AP的最大流量阈值H(max)和极限流量阈值H(Iim);
[0014] S4 :依据预测流量设置每个AP的流量阈值为H ;
[0015] S5 :遍历所有AP，如果AP (i)的当前流量大于或等于阈值H，则AP⑴拒绝新的终 端接入，否则AP⑴允许新的终端接入，其中AP⑴表示第i个AP，1彡i彡N。，N。表示AP 的数量；
[0016] S6 :如果每个AP的当前流量都大于等于阈值H，则执行步骤S7,否则返回执行步骤 S5 ；
[0017] S7 :如果AP的阈值H等于AP的最大流量阈值H(max)，则所有AP拒绝新的终端接 入，并返回执行步骤S5 ;
[0018] 如果AP的阈值H小于AP的最大流量阈值H (max)，则执行步骤S8 ;
[0019] S8 :升高所有AP的阈值H ;
[0020] S9 :如果定时器定时时间T已到，则返回执行步骤S2,否则返回执行步骤S5。
[0021] 在一种优选的方案中，步骤S2中，根据历史流量预测下一时刻的流量，其具体方 法包括以下步骤：
[0022] S2. 1 :统计N个周期的历史流量，N个周期按先后顺序记为T1, T2，…，Tn，每个 周期等分为M个小的时间片段，第η个周期Tn的第m个时间段记为t ηηι，其中1 < η < N， I ^ m ^ M ；
[0023] S2. 2 :tj寸间段内的流量记为q (t nm)，则在tm i时亥I」，预测下一时刻t m的流量
[0024] S2. 3 :设时间段实际测得的流量为qjtm)，设一参数α，〇· 05 < α < 〇· 20,若 q0 (tm) _q (tm) I 多 a q (tm)，贝参正 q (tm)为《
[0025] 在一种优选的方案中，步骤S3中，计算得到每个AP的最大流量阈值H(max)和极 限流量阈值H(Iim)的具体方法为：无线接入控制器检测到当前网络带宽为W，计算得到每 个AP所能得到的平均带宽为
进而得到每个AP的最大流量阈值
极限 流量阈值
[0026] 在一种优选的方案中，步骤S4中，设置每个AP的流量阈值为H的具体方法为：
[0028] 与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明公开一种无线局域网的 负载均衡接入方法，无线接入控制器通过统计过去一段时间内的历史流量，预测将来流量 的的变化趋势，并结合当前有线端网络的带宽，设定AP的流量阈值，从而控制终端在AP之 间的均衡接入。本发明无线局域网的负载均衡接入方法不需要后台服务器，实现方式更加 简单且系统资源开销小；方法根据实际的网络环境来动态的设置AP的流量阈值为H，更加 灵活，负载均衡效果更好。
【附图说明】
[0029] 图1为无线接入控制器、路由器、AP的连接示意图。
[0030] 图2是实施例1无线局域网的负载均衡接入方法的流程图。
[0031] 图3是统计历史流量预测下一时刻流量的示意图。
[0032] 图4负载大小与负载标准差之前的关系图。
[0033] 图5终端接入AP方式不同对负载均衡效果的影响图。
[0034] 图6预测流量比实际流量小对负载均衡效果的影响图。
【具体实施方式】
[0035] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0036] 对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解 的。
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0038] 实施例1
[0039] 如图1-2所示，一种无线局域网的负载均衡接入方法，所述方法基于无线接入控 制器，无线接入控制器一端通过路由器与网络侧连接，另一端与一个或多个AP连接，所述 方法包括以下步骤：
[0040] Sl :无线接入控制器统计历史流量；
[0041] S2:无线接入控制器根据历史流量预测下一时刻的流量，记为预测流量，并且将定 时器清零，设定时器的定时时间为T，开始计时；
[0042] 如图3所示，在具体实施过程中，根据历史流量预测下一时刻的流量，其具体方法 包括以下步骤：
[0043] S2. 1 :统计N个周期的历史流量，N个周期按先后顺序记为T1, T2，…，Tn，每个 周期等分为M个小的时间片段，第η个周期Tn的第m个时间段记为t ηηι，其中1 < η < N， I ^ m ^ M ；
[0044] S2. 2 :tj寸间段内的流量记为q (t nm)，则在tm i时亥I」，预测下一时刻t m的流量
[0045] S2. 3 :设t"时间段实际测得的流量为qQ(tJ，设一参数α，〇· 05彡α彡〇· 20,若
[0046] S3 :无线接入控制器检测当前网络带宽，计算得到每个AP所能得到的平均带宽， 对应平均带宽计算得到每个AP的最大流量阈值H(max)和极限流量阈值H(Iim);
[0047] 在具体实施过程中，计算得到每个AP的最大流量阈值H(max)和极限流量阈值 H(Iim)的具体方法为：无线接入控制器检测到当前网络带宽为W，计算得到每个AP所能得 到的平均带宽为
进而得到每个AP的最大流量阈值
极限流量阈值
是为保证当AP的流量阈值H取最大流 量阈值H(max)，且所有AP的当前流量大于等于阈值H(此时H = H(max))时，所有AP的流 量之和小于或等于网络带宽W。H(Iim)是为了允许单个AP的流量超过平均带宽
但