一种动态分配用户网络带宽的无线接入设备及方法
【专利摘要】本发明涉及移动互联网领域，提出一种动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，允许至少两组用户的接入，其特征在于，所述无线访问接入设备检测接入用户输入的数据流，并根据检测结果动态调整用户的网络带宽。当一组或多组用户中接入的用户输入的数据流的速率增大时，减小向外部共享用户分配的带宽；当一组或多组用户中接入的用户输入的数据流的速率减小时，增大向外部共享用户分配的带宽。本发明根据内部用户在不同时段、不同业务的需求，动态调整内部用户和外部共享用户的带宽分配，可以在保证内部用户对带宽需求的同时，将空余的带宽资源提供给外部用户共享。
【专利说明】一种动态分配用户网络带宽的无线接入设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动互联网领域，特别是涉及WLAN网络带宽的控制与管理的【技术领域】，应用于路由器、交换机、计算机和手机。
【背景技术】
[0002]互联网接入是通过特定的信息采集与共享的传输通道，建立用户与广域网的物理连接。早期的互联网接入通常采用有线接入技术，通过某种通信线路连接到ISP，由ISP提供互联网的入网连接和信息服务，如PSTN、ISDN、ADSL、Cable-Modern、LAN等。随着移动办公和生活的需要，互联网无线接入技术变得越来越常用。无线网络可以作为有线网络的延伸和补充，接入到有线局域网和骨干网络，同时也可直接接入到广域网或语音网络中，如公共移动通信网络(2G/3G/4G)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)等。
[0003]WiFi是最常用的无线接入技术，可以将个人电脑、手持设备(如PAD、手机)等无线网络设备以无线方式互相连接，进而接入互联网。例如，通过无线路由器可以将家庭或单位的有线宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备，实现网络共享。在机场、火车站等公共场所，以及越来越多的零售店、咖啡店，使用这种方案为顾客提供互联网无线接入服务。进而，随着移动互联网的发展，通过具有无线AP功能的智能手机也可以建立个人WiFi热点，把手机接收的2G/3G/4G信号转化为WiFi信号，为其它无线网络设备提供互联网接入。
[0004]网络带宽是网络中的瓶颈资源。通常，有线宽带互联网用户在提供无线网络共享时，可以优先为内部的有线或无线网络设备分配一定的带宽，同时限制外部共享用户的带宽。但是，多个网络终端共享网络带宽时，并发用户数量越多，每个用户的网速就越慢，容易造成网络拥塞；另一方面，并发用户的数量和对带宽的需求往往是不均衡的，大量空闲时段的带宽往往被闲置。现有产品和技术不能解决网络带宽资源的动态优化问题，限制了共享网络的发展。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种动态分配用户网络带宽的方法，应用于无线访问接入设备(Wireless Access Point),所述无线访问接入设备允许至少两组用户的接入,其特征在于，所述无线访问接入设备检测接入用户输入的数据流，并根据检测结果动态调整用户的网络带宽。所述无线访问接入设备允许至少两组用户的接入，其中一组为外部共享用户。
[0006]所述动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，是具有无线访问接入功能的网关、网桥设备，如路由器、交换机、计算机、手机、PAD等，并通过有线或无线方式与互联网建立网络连接。
[0007]所述动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备检测用户所输入的数据流，包括进行以下一项或多项检测:1)检测接入的用户数量；2)检测接入的用户输入的数据流速率；3)检测接入的用户占用的网络带宽。
[0008]所述无线访问接入设备实时检测用户所输入的数据流，是定时检测用户所输入的数据流，或在用户接入或断开连接时进行检测。
[0009]所述动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，根据检测结果来分配用户的网络带宽的策略，包括以下一项或多项规则的组合:
[0010]I)对于一组或多组用户，不论该组用户当前是否接入所述无线访问接入设备，都向其分配确定的带宽；
[0011]2)对于一组或多组用户，当该组用户接入所述无线访问接入设备时，向其分配确定的带宽；
[0012]3)根据一组或多组用户中接入的用户数量动态地分配带宽:当一组或多组用户中当前接入的用户数量增加时，减小向外部共享用户分配的带宽；当一组或多组用户中当前接入的用户数量减少时，增大向外部共享用户分配的带宽；
[0013]4)分时动态地分配带宽:在设定的不同时段向各组用户分配不同的带宽；
[0014]5)根据一组或多组用户中接入的用户输入的数据流速率动态地分配带宽:当一组或多组用户中接入的用户输入的数据流的速率增大时，减小向外部共享用户分配的带宽；当一组或多组用户中接入的用户输入的数据流的速率减小时，增大向外部共享用户分配的带宽。
[0015]所述动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，外部共享用户预先在特定的网络服务器进行注册获得专用的用户名和/或密码，或从网络服务器获得临时的用户名和/或密码；外部共享用户向所述无线路由器发送用户名和/或密码请求接入时，所述无线路由器与所述网络服务器进行通讯，验证该外部共享用户发送的用户名和/或密码是否有效，以决定同意或拒绝该外部共享用户的请求。
[0016]所述动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，对外部共享用户所使用的网络流量或接入时间进行累计。
[0017]所述动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，将向外部共享用户分配的带宽动态地进行标记，可供外部共享用户进行识别。
[0018]本发明的有效效果是，根据内部用户在不同时段、不同业务的需求，动态调整内部用户和外部共享用户的带宽分配，可以在保证内部用户对带宽需求的同时，将空余的带宽资源提供给外部用户共享。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为实施例二所述的动态分配用户网络带宽无线路由器的原理框图。
【具体实施方式】
[0020]实施例一:
[0021]本实施例具体给出一种具有动态分配用户网络带宽功能的智能手机。
[0022]所述智能手机设有无线广域网(WffAN)接口，可以通过公共通信网络(如2G/3G/4G)接入互联网。所述智能手机自身就是一个网络用户(第一组用户)，通过2G/3G/4G网络接入互联网。所述智能手机具有无线接入点(AP)功能，可以作为WiFi热点把接收的2G/3G/4G等网络信号转化为WiFi信号发出，允许其它无线设备用户接入(第二组用户)，进行网络共享。
[0023]所述智能手机启动WiFi热点功能时，实时检测接入包括自身在内的网络用户输入的数据流，并根据检测结果动态调整用户的网络带宽。具体地，所述智能手机在新的用户接入或断开连接时，实时检测接入的用户数量。
[0024]所述智能手机根据检测结果来调整用户的网络带宽的策略，包括以下一项或多项规则的组合:
[0025]I)当智能手机自身不使用互联网传输数据时，为其分配的带宽为保留带宽；
[0026]2)当智能手机自身使用互联网传输数据时，根据其数据流速率动态地分配带宽:当智能手机自身的数据流的速率增大时，减小向其它无线设备用户分配的带宽；当智能手机自身的数据流的速率减小时，增大向其它无线设备用户分配的带宽；
[0027]3)当向外部共享用户分配的带宽低于阈值带宽时，不允许其它无线设备用户接入；直到向外部共享用户分配的带宽高于阈值带宽时，恢复允许其它无线设备用户接入。
[0028]所述保留带宽，是系统或用户预先设定值，例如设定为智能手机出口带宽的10% ；所述阈值带宽，是系统或用户预先设定值，例如设定为54kbps。
[0029]实施例二:
[0030]本实施例具体给出一种动态分配用户网络带宽无线路由器。
[0031]如图1所示，所述的无线路由器设有:一个固定广域网(WAN)接口和/或无线广域网(WffAN)接口，可以接入互联网；一个或多个无线接入点(AP)，允许多个无线设备用户接入；一个或多个局域网接口(LAN)，允许网络设备用户接入。
[0032]所述的无线路由器将接入的用户分为三组，第一组是通过局域网接口接入的网络用户，第二组是通过无线接入点接入的内部无线网络用户，第三组是通过无线接入点接入的外部共享网络用户。所述的内部无线网络用户，通常是家庭、单位的成员或访客，根据事先设定的专用的用户名和/或密码，经验证通过后由无线接入点接入网络；所述的外部共享网络用户，通常是访客、顾客或非特定人群，通过公用或独立的用户名和/或密码经验证通过后由无线接入点接入网络。
[0033]为了保证内部用户对网络带宽的应用需求，又尽量将空余的带宽资源提供给外部共享网络用户，需要动态分配内部用户和外部共享用户的带宽。
[0034]所述的无线路由器应用一种动态分配用户网络带宽的方法，其特征在于，动态检测接入用户输入的数据流，并根据检测结果动态调整用户的网络带宽。
[0035]所述无线路由器检测用户所输入的数据流，是实时对所述的数据流进行检测，或在新的用户接入或断开连接时进行检测。包括进行以下一项或多项检测:
[0036]I)检测接入的用户数量；
[0037]2)检测接入的用户输入的数据流速率，并计算平均速率。
[0038]所述无线路由器根据检测结果来调整用户的网络带宽的策略，包括以下一项或多项规则的组合:
[0039]I)对于第一组用户，不论用户是否接入所述无线路由器时，都为该组用户预留一定的保留带宽。
[0040]2)对于第二组用户，当用户接入所述无线路由器时，向每个用户分配确定的带宽。因此，当该组用户中当前接入的用户数量增加时，外部共享用户获得的带宽减小；当该组用户中当前接入的用户数量减少时，外部共享用户获得的带宽增大。
[0041]3)分时动态地分配带宽:在设定的不同时段向各组用户分配不同的带宽。例如，在工作时段向第一组和/或第二组用户分配全部或较大的带宽，向外部共享用户分配较小或不分配带宽，而在工作时段之外的时间段向第一组和/或第二组用户分配较小的带宽，向外部共享用户分配较大的带宽。
[0042]4)根据第一组和/或第二组用户中接入所述无线路由器的用户输入的数据流速率动态地分配带宽:当第一组和/或第二组用户输入的数据流的速率增大时，减小向外部共享用户分配的带宽；当第一组和/或第二组用户输入的数据流的速率减小时，增大向外部共享用户分配的带宽。
[0043]5)所述无线路由器接入互联网的带宽，在向第一组和第二组用户动态分配的带宽后的剩余的带宽，分配给第三组外部共享网络用户。
[0044]具体地，例如:所述无线路由器接入互联网的带宽为B，第一组用户分配的带宽为BI，第二组用户分配的带宽为B2，第三组用户分配的带宽为B3。
[0045]为第二组中的每个用户分配的带宽为b2。如果当前有k个用户接入所述无线路由器，则第二组用户获得的带宽为B2 = kXb2。
[0046]为第一组LAN用户预留的保留带宽为BO = 10% XB，动态可用带宽BI随第一组用户输入的数据流的速率而动态调整:每秒检测第一组用户输入的数据流速率，计算当前的平均速率SI ;如果SI > 0.8XB1，则将第一组用户分配的带宽BI增大25%，但不大于90% XB ;如果SI < 0.5XB1，则将第一组用户分配的带宽BI减小20%，但不小于B0。
[0047]为第三组外部共享用户分配的带宽为B3 = B-B1-B2。
[0048]所述的外部共享用户，向所述无线路由器发送公用或独立的用户名和/或密码等认证信息，经验证通过后接入网络。
[0049]进一步地，外部共享用户预先在特定的网络服务器进行注册获得专用的用户名和/或密码，或从网络服务器获得临时的用户名和/或密码；外部共享用户向所述无线路由器发送用户名和/或密码请求接入时，所述无线路由器与所述网络服务器进行通讯，验证该外部共享用户发送的用户名和/或密码是否有效，以决定同意或拒绝该外部共享用户的请求。
[0050]所述无线访问接入设备对外部共享用户所使用的网络流量或接入时间进行累计，可以用于成员之间的相互提供或交换共享流量。
[0051]所述无线访问接入设备将向外部共享用户分配的带宽动态地进行标记，可供外部共享用户进行识别。当外部用户搜索附近可共享的WiFi信号时，还可以识别该WiFi热点提供的带宽，以便进行选择。
[0052]以上所述实施例是本发明的优选实施例，并非用于限定本发明的保护范围。本领域的技术人员，可以根据本发明核心思想和方法，对带宽动态控制策略作出各种修改、替换和组合，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备检测接入用户输入的数据流，并根据检测结果动态调整用户的网络带宽。
2.如权利要求1所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备检测用户所输入的数据流，包括进行以下一项或多项检测:1)检测接入的用户数量；2)检测接入的用户输入的数据流速率；3)检测接入的用户占用的网络带宽。
3.如权利要求2所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备实时检测用户所输入的数据流，是定时检测用户所输入的数据流，或在用户接入或断开连接时进行检测。
4.如权利要求1所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备允许至少两组用户的接入，其中一组为外部共享用户。
5.如权利要求1所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，夕卜部共享用户从网络服务器获得用户名和/或密码，向所述无线路由器发送用户名和/或密码请求接入，所述无线路由器与网络服务器进行通讯，验证该外部共享用户发送的用户名和/或密码是否有效，以决定同意或拒绝该外部共享用户的请求。
6.如权利要求1所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备对外部共享用户所使用的网络流量或接入时间进行累计。
7.如权利要求1所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备将向外部共享用户分配的带宽动态地进行标记，可供外部共享用户进行识别。
8.一种动态分配用户网络带宽的方法，应用于如权利要求1所述的动态分配用户网络带宽的无线访问接入设备，其特征在于，所述无线访问接入设备根据检测结果动态调整用户的网络带宽的策略，包括以下一项或多项规则的组合: 1)对于一组或多组用户，不论该组用户当前是否接入所述无线访问接入设备，都向其分配确定的带宽； 2)对于一组或多组用户，当该组用户接入所述无线访问接入设备时，向其分配确定的带宽； 3)分时动态地分配带宽:在不同的时段向各组用户分配不同的带宽； 4)根据一组或多组用户中接入的用户数量动态地分配带宽:当一组或多组用户中当前接入的用户数量增加时，减小向外部共享用户分配的带宽；当一组或多组用户中当前接入的用户数量减少时，增大向外部共享用户分配的带宽； 5)根据一组或多组用户中接入的用户输入的数据流速率动态地分配带宽:当一组或多组用户中接入的用户输入的数据流的速率增大时，减小向外部共享用户分配的带宽；当一组或多组用户中接入的用户输入的数据流的速率减小时，增大向外部共享用户分配的带宽。
【文档编号】H04W72/04GK103957527SQ201410163299
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】黄晓峰 申请人:常州市西屋自动化有限公司