整网信道资源的智能调度方法及接入控制器和服务器技术

本发明专利技术提供一种整网信道资源的智能调度方法及接入控制器和服务器，所述整网信道资源智能调度方法包括：获取整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；判断各AP的负载是否超过自身传输极限；若是，则判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件；若满足，则执行STA的附属关系切换决策；若不满足，则执行AP的时间资源调度决策；若否，则不动作或继续判断各AP的负载是否超过自身传输极限。本发明专利技术实现了网络吞吐率和终端公平性之间很好的平衡，不会因为仅片面的要求网络吞吐最大化，而使得低速用户无法传输，也避免了调整后仅部分用户性能提升。

Intelligent Scheduling Method for Channel Resources of Whole Network and Access Controller and Server

【技术实现步骤摘要】
整网信道资源的智能调度方法及接入控制器和服务器
本专利技术属于无线通信
，涉及一种对整网信道资源的分配，特别是涉及一种整网信道资源的智能调度方法及接入控制器和服务器。
技术介绍
WiFi是一种异频组网技术，在网络部署时采用了错频技术，通常AP工作在2.4G频段上会部署1，6，11三个不同的信道以减小同频干扰，而AP在5.8G频段支持的信道数较多，同样采用信道交错的方式来避免同频信道干扰。随着技术的不断进步，现在很多厂商的AP可以同时工作在2.4G和5.8G两个频段下。如何分配无线信道的资源将极大影响每个在WLAN中的用户终端的性能。当所有用户终端处在相似的信道情况下时，广泛使用的MAC层协议DCF(DistributionCoordinationFunction，分布式协调功能)提供了在长期(long-term)情况下相同的传送数据的竞争机会。当相似大小(similar-size)的数据包(packet)被使用的时候，DCF导致了所有竞争用户基本相同的吞吐(throughputbasedfairness)。即竞争到信道的概率一样，而包(packet)长度也是相同的，那么速率较低的用户将占用更多的信道时间。针对以上的问题，现有技术主要的解决方案是时间公平法。目前已有保证时间公平的MAC层相关改进协议，这些协议依据各无线节点的信道速率来设置各节点不同竞争窗口的大小，帧间的时隙长度和每次发送包的个数等MAC层参数，以保证各节点占用相等的无线信道时间。但是修改MAC层协议需要大范围更新网络设备，故暂无法推广。另外一些实现时间公平的方案，主要是基于AP的队列管理。所有时间公平解决该问题的方法都只是针对时域资源的调度，不涉及频域，而且仅是针对单AP的调整，并没有对网络整体资源进行综合考虑，这使得整网效率的提升有所欠缺。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种整网信道资源的智能调度方法及接入控制器和服务器，用于解决现有技术不能对整网效率进行有效提升的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种整网信道资源智能调度方法，所述整网信道资源智能调度方法包括以下步骤：获取整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；判断各AP的负载是否超过自身传输极限；若是，则判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件；若满足，则执行STA的附属关系切换决策；若不满足，则执行AP的时间资源调度决策；其中，所述STA的附属关系切换决策为将STA切换至其他未超过自身传输极限的AP上；所述AP的时间资源调度决策为控制各STA占用的信道时间一致；若否，则不动作或继续判断各AP的负载是否超过自身传输极限。于本专利技术的一实施例中，所述获取整网中STA侧的测量信息和AP侧的测量信息的一种实现过程包括：各AP启动周期定时器，定时收集并上报AP自身的业务状态数据，以实现AP的状态数据更新；所述AP侧的测量信息包括各AP的状态数据；各AP针对自身负载的所需STA下发测量消息，获取并上报所需STA反馈的统计信息数据，以实现STA的状态数据更新；所述STA侧的测量信息包括各STA的状态数据。于本专利技术的一实施例中，判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件的一种实现过程包括：若STA收到的附属AP的信号强度低于第一预设门限，且收到至少1个大于第二预设门限的非附属AP信号，则确定该STA满足附属关系切换条件；否则不满足附属关系切换条件。于本专利技术的一实施例中，所述执行STA的附属关系切换决策的一种实现过程包括：根据STA收到的非附属AP的信号强度预估调整附属关系后的STA的速率；根据预估的STA速率及各非附属AP的负载极限，计算STA切换至各非附属AP下后各非附属AP的吞吐率；选取吞吐率最大的非附属AP作为STA切换附属关系后的新附属AP。于本专利技术的一实施例中，所述执行AP的时间资源调度决策的一种实现过程包括：记录负载超过自身传输极限的AP下各STA的速率；控制AP缓存队列，按照各STA的速率计算在时间相等的情况下各STA应有的队列长度；当所述AP缓存队列中累积的某STA的包超过第三预设门限时，随机丢弃该包。本专利技术还提供一种接入控制器，所述接入控制器包括：接口模块，接收上报的整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；存储模块，存储或更新所述整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；控制模块，与所述接口模块和存储模块分别通信相连，包括：判断单元，判断各AP的负载是否超过自身传输极限；第一执行单元，在AP的负载超过自身传输极限的情况下，判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件；若是，则调用所述附属关系切换单元；若否，则调用所述时间资源调度单元；第二执行单元，在AP的负载未超过自身传输极限的情况下，不动作或返回所述判断单元；附属关系切换单元，在满足附属关系切换条件的情况下，执行STA的附属关系切换决策；所述STA的附属关系切换决策为将STA切换至其他未超过自身传输极限的AP上；时间资源调度单元，在不满足附属关系切换条件的情况下，执行AP的时间资源调度决策；所述AP的时间资源调度决策为控制各STA占用的信道时间一致。于本专利技术的一实施例中，所述接口模块接收整网中STA侧的测量信息和AP侧的测量信息的一种实现过程包括：各AP启动周期定时器，定时收集并上报AP自身的业务状态数据，以实现AP的状态数据更新；所述AP侧的测量信息包括各AP的状态数据；各AP针对自身负载的所需STA下发测量消息，获取并上报所需STA反馈的统计信息数据，以实现STA的状态数据更新；所述STA侧的测量信息包括各STA的状态数据。于本专利技术的一实施例中，所述第一执行单元判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件的一种实现过程包括：若STA收到的附属AP的信号强度低于第一预设门限，且收到至少1个大于第二预设门限的非附属AP信号，则确定该STA满足附属关系切换条件；否则不满足附属关系切换条件。于本专利技术的一实施例中，所述附属关系切换单元执行STA的附属关系切换决策的一种实现过程包括：根据STA收到的非附属AP的信号强度预估调整附属关系后的STA的速率；根据预估的STA速率及各非附属AP的负载极限，计算STA切换至各非附属AP下后各非附属AP的吞吐率；选取吞吐率最大的非附属AP作为STA切换附属关系后的新附属AP。于本专利技术的一实施例中，所述时间资源调度单元执行AP的时间资源调度决策的一种实现过程包括：记录负载超过自身传输极限的AP下各STA的速率；控制AP缓存队列，按照各STA的速率计算在时间相等的情况下各STA应有的队列长度；当所述AP缓存队列中累积的某STA的包超过第三预设门限时，随机丢弃该包。本专利技术还提供一种服务器，所述服务器包括：接口模块，接收上报的整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；存储模块，存储或更新所述整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；控制模块，与所述接口模块和存储模块分别通信相连，包括：判断单元，判断各AP的负载是否超过自身传输极限；第一执行单元，在AP的负载超过自身传输极限的情况下，判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整网信道资源的智能调度方法，其特征在于，所述整网信道资源的智能调度方法包括以下步骤：获取整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；判断各AP的负载是否超过自身传输极限；若是，则判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件；若满足，则执行STA的附属关系切换决策；若不满足，则执行AP的时间资源调度决策；其中，所述STA的附属关系切换决策为将STA切换至其他未超过自身传输极限的AP上；所述AP的时间资源调度决策为控制各STA占用的信道时间一致；若否，则不动作或继续判断各AP的负载是否超过自身传输极限。

【技术特征摘要】
1.一种整网信道资源的智能调度方法，其特征在于，所述整网信道资源的智能调度方法包括以下步骤：获取整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；判断各AP的负载是否超过自身传输极限；若是，则判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件；若满足，则执行STA的附属关系切换决策；若不满足，则执行AP的时间资源调度决策；其中，所述STA的附属关系切换决策为将STA切换至其他未超过自身传输极限的AP上；所述AP的时间资源调度决策为控制各STA占用的信道时间一致；若否，则不动作或继续判断各AP的负载是否超过自身传输极限。2.根据权利要求1所述的整网信道资源的智能调度方法，其特征在于，所述获取整网中STA侧的测量信息和AP侧的测量信息的一种实现过程包括：各AP启动周期定时器，定时收集并上报AP自身的业务状态数据，以实现AP的状态数据更新；所述AP侧的测量信息包括各AP的状态数据；各AP针对自身负载的所需STA下发测量消息，获取并上报所需STA反馈的统计信息数据，以实现STA的状态数据更新；所述STA侧的测量信息包括各STA的状态数据。3.根据权利要求1所述的整网信道资源的智能调度方法，其特征在于，判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件的一种实现过程包括：若STA收到的附属AP的信号强度低于第一预设门限，且收到至少1个大于第二预设门限的非附属AP信号，则确定该STA满足附属关系切换条件；否则不满足附属关系切换条件。4.根据权利要求3所述的整网信道资源的智能调度方法，其特征在于，所述执行STA的附属关系切换决策的一种实现过程包括：根据STA收到的非附属AP的信号强度预估调整附属关系后的STA的速率；根据预估的STA速率及各非附属AP的负载极限，计算STA切换至各非附属AP下后各非附属AP的吞吐率；选取吞吐率最大的非附属AP作为STA切换附属关系后的新附属AP。5.根据权利要求1所述的整网信道资源的智能调度方法，其特征在于，所述执行AP的时间资源调度决策的一种实现过程包括：记录负载超过自身传输极限的AP下各STA的速率；控制AP缓存队列，按照各STA的速率计算在时间相等的情况下各STA应有的队列长度；当所述AP缓存队列中累积的某STA的包超过第三预设门限时，随机丢弃该包。6.一种接入控制器，其特征在于，所述接入控制器包括：接口模块，接收上报的整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；存储模块，存储或更新所述整网中STA侧的测量信息或/和AP侧的测量信息；控制模块，与所述接口模块和存储模块分别通信相连，包括：判断单元，判断各AP的负载是否超过自身传输极限；第一执行单元，在AP的负载超过自身传输极限的情况下，判断超过自身传输极限的AP所负载的各STA是否满足附属关系切换条件；若是，则调用所述附属关系切换单元；若否，则调用所述时间资源调度单元；第二执行单元，在AP的负载未超过自身传输极限的情况下，不动作或返回所述判断单元；附属关系切换单元，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄蕾，徐景，张武雄，许晖，吕潇潇，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海,31