基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于有线口和无线分布式系统(Wireless Distribution System，WDS)无线口做负载均衡的方法及装置。

背景技术：

现有的无线网络拓扑中，与交换机相连的无线路由器(Wireless Access Point，AP)可以通过WDS无线桥接延伸网络覆盖。一般来说WDS是建立在两台无线AP之间，其中一台无线AP充当无线信号中继设备来达到无线网络覆盖范围扩展的目的。如图1所示，为现有技术所提供的一种交换机与主/副AP的网络拓扑结构示意图。主AP10和副AP20通过以太网与交换机30相连，主AP10与副AP20之间建立WDS桥接，通过副AP20实现扩展无线网络覆盖。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在下述问题：当副AP20与主AP10之间建立了WDS连接后，如果副AP20与交换机30通过以太网连接的有线口传输有效的情况下，副AP20就拥有了有线口和WDS无线口两个上行出口，这两个上行出口可以进行负载均衡。如果我们对这两个上行出口进行负载均衡，有这么一个问题，有线口的带宽稳定且误码率很低，而WDS无线口的带宽动态变动，且常常受到误码率的影响，难以获得WDS无线口的有效带宽。因此，如何对这两个上行出口进行合理的负载均衡存在问题。

技术实现要素：

综上所述，本发明实施例提供一种基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法和装置，实现无线AP有线口和WDS无线口的合理有效负载均衡。

第一方面，本发明实施例提供一种基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法，应用于无线AP，包括：获取所述WDS无线口的当前SNR、当前RSSI以及当前连接速率；评估所述WDS无线口的当前有效带宽；比较所述有线口和所述WDS无线口的剩余带宽；其中，所述有线口的剩余带宽等于实际带宽减去当前实际已使用带宽，所述WDS无线口的剩余带宽等于所述当前有效带宽减去当前实际已使用带宽；以及，选择剩余带宽大的所述有线口或者所述WDS无线口进行数据传输。

进一步的，所述评估所述WDS无线口的当前有效带宽包括：所述WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率，其中，SNR为所述WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取所述当前SNR与所述SNRmax两者之间的最小值；RSSI为所述WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取所述当前RSSI与所述RSSImax两者之间的最小值；a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，a+b＝1.0；信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间。

进一步的，所述评估所述WDS无线口的当前有效带宽为包括：所述WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率*c，其中，SNR为所述WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取所述当前SNR与所述SNRmax两者之间的最小值；RSSI为所述WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取所述当前RSSI与所述RSSImax两者之间的最小值；a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，a+b＝1.0；信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间；c为根据与无线AP连接的终端数量的多少设置的权重值，范围在[0，1]之间。

第二方面，本发明实施例提供一种基于有线口和WDS无线口的负载均衡装置，包括：获取单元，用于获取所述WDS无线口的当前SNR、当前RSSI以及当前连接速率；WDS评估单元，用于评估所述WDS无线口的当前有效带宽；比较单元，用于比较所述有线口和所述WDS无线口的剩余带宽；其中，所述有线口的剩余带宽等于实际带宽减去当前实际已使用带宽，所述WDS无线口的剩余带宽等于所述当前有效带宽减去当前实际已使用带宽；以及，选择单元，用于选择剩余带宽大的所述有线口或者所述WDS无线口进行数据传输。

进一步的，所述WDS评估单元，用于评估所述WDS无线口的当前有效带宽，包括：所述WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率，其中，SNR为所述WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取所述当前SNR与所述SNRmax两者之间的最小值；RSSI为所述WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取所述当前RSSI与所述RSSImax两者之间的最小值；a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，a+b＝1.0；信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间。

进一步的，所述WDS评估单元，用于评估所述WDS无线口的当前有效带宽，包括：所述WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率*c，其中，SNR为所述WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取所述当前SNR与所述SNRmax两者之间的最小值；RSSI为所述WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的所述WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取所述当前RSSI与所述RSSImax两者之间的最小值；a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，a+b＝1.0；信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间；c为根据与无线AP连接的终端数量的多少设置的权重值，范围在[0，1]之间。

根据本发明实施例提供的基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法方法，充分考虑信噪比和信号接收强度对WDS无线口的实际带宽的影响，合理评估出WDS无线口的当前有效带宽，然后，通过比较有线口的剩余带宽和WDS无线口的剩余带宽，选择传输速率快的出口传输数据，从而合理有效地实现无线AP有线口和WDS无线口的负载均衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。一种基于有线口和无线口做负载均衡的方法及装置

图1为现有技术所提供的一种交换机与主/副无线路由器(Wireless Access Point，AP)的网络拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种基于有线口和WDS无线口做负载均衡的方法流程示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种交换机、主/副无线AP与无线终端(Station，STA)的网络拓扑示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种基于有线口和WDS无线口做负载均衡的装置组成结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例一

本发明实施例提供的一种基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法，应用于无线路由器(Wireless Access Point，AP)。参阅图1所示的交换机30与主AP10和副AP20的网络拓扑结构示意图。当副AP20与主AP10之间建立了WDS连接后，如果副AP20与交换机30通过以太网连接的有线口传输有效的情况下，副AP20就拥有了有线口和WDS无线口两个上行出口，这两个上行出口可以进行负载均衡。针对上述情况，本实施例提供一种实现无线AP的有线口和WDS无线口负载均衡的方法，如图2所示。

步骤S1001：获取WDS无线口的当前信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)、当前接收信号强度指示(Receive Signal Strength Indicator，RSSI)以及当前连接速率。

本实施例中，基于图1所示的网络拓扑架构，副AP20获取其WDS无线口当前的SNR、当前RSSI以及当前的连接速率。

步骤S1002：评估所述WDS无线口的当前有效带宽。

WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：

Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率，其中，SNR为WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取当前SNR与SNRmax两者之间的最小值。RSSI为WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取当前RSSI与RSSImax两者之间的最小值。另外，a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，需要满足a+b＝1.0。信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间。

对于上述需要用到的无线AP的WDS无线口的当前SNR、当前RSSI和当前连接速率，用户可以设置一定周期采集，并在周期内做均值处理，并依此计算Score。

步骤S1003：比较有线口和所述WDS无线口的剩余带宽；其中，有线口的剩余带宽等于实际带宽减去当前实际已使用带宽，WDS无线口的剩余带宽等于所述当前有效带宽减去当前实际已使用带宽。

副AP20的有线口的当前实际已使用带宽可以根据测量获得，有线口的剩余带宽等于实际带宽减去当前实际已使用带宽；WDS无线口的当前实际已使用带宽可以根据测量获得，WDS无线口的剩余带宽等于根据步骤S1002评估得到的WDS无线口的当前有效带宽减去当前实际已使用带宽。

步骤S1004：选择剩余带宽大的有线口或者WDS无线口进行数据传输。

副AP20选择剩余带宽大的有线口或者WDS无线口进行上行数据传输。

采用上述基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法，结合实际测量和评估数据举例如下：副AP20的有线口实际带宽为100M，当前实际已使用带宽为50M；WDS无线口的带宽会受信噪比、信号接收强度等的影响，计算出的Score的值为0.6，WDS无线口的实际带宽为150M，那么，WDS无线口的当前有效带宽为150M*0.6＝90M，WDS无线口的当前已使用带宽为10M。此时，有线口的剩余带宽为100M-50M＝50M，WDS无线口的剩余带宽为90M-10M＝80M，有线口的剩余带宽大于WDS无线口的剩余带宽，副AP20选择WDS无线口进行数据传输。

根据本发明实施例提供的基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法方法，充分考虑信噪比和信号接收强度对WDS无线口的实际带宽的影响，合理评估出WDS无线口的当前有效带宽，然后，通过比较有线口的剩余带宽和WDS无线口的剩余带宽，选择传输速率快的出口传输数据，从而合理有效地实现无线AP有线口和WDS无线口的负载均衡。

实施例二

基于实施例一，作为本发明实施例的可选方案，在评估WDS无线口的当前有效带宽时，进一步考虑与主AP10连接的终端(Station，STA)数量对无线数据传输的影响。如图3所示，为本发明实施例所提供的一种交换机、主/副无线AP与无线终端(Station，STA)的网络拓扑示意图，与主AP10相连有若干台STA40。由于主AP10与副AP20之间建立的WDS桥接还可能和与主AP10相连的若干台STA40共享带宽，连接的STA40越多，越容易造成撞包，影响数据传输。因此，进一步根据主AP的终端连接数量设置系数c，例如，当STA40的连接数为10时，系数c＝0.8；当STA的连接数为20时，系数c＝0.6。

在本实施例中，评估所述WDS无线口的当前有效带宽，采用如下方法：

WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：

Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率*c，其中，SNR为WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取当前SNR与SNRmax两者之间的最小值。RSSI为WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取当前RSSI与RSSImax两者之间的最小值。另外，a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，需要满足a+b＝1.0。信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间。此外，系数c为根据与主AP连接的终端数量的多少设置的权重值，终端的数量越多，权重值越低，范围在[0，1]之间。

其他步骤，与实施例一所述的步骤相同，在此不再赘述。

根据本发明实施例提供的基于有线口和WDS无线口的负载均衡方法，根据经验值，充分考虑信噪比和信号接收强度对WDS无线口的实际带宽的影响，还进一步考虑了与主AP连接STA数量的影响，合理评估出WDS无线口的当前有效带宽，然后，通过比较有线口的剩余带宽和WDS无线口的剩余带宽，选择传输速率快的出口传输数据，从而合理有效地实现无线AP有线口和WDS无线口的负载均衡。

实施例三

本发明实施例提供一种基于有线口和WDS无线口的负载均衡装置，如图4所示的结构框图，所述装置包括获取单元202、WDS评估单元204、比较单元206和选择单元208，下面对各单元进行详细说明，其中：

获取单元202，用于获取WDS无线口的当前信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)、当前接收信号强度指示(Receive Signal Strength Indicator，RSSI)以及当前连接速率。

WDS评估单元204，用于评估所述WDS无线口的当前有效带宽。

WDS无线口的当前有效带宽＝当前连接速率*Score，其中，Score的计算方法如下：

Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率，其中，SNR为WDS无线口的当前信噪比；SNRmax为根据经验确定的WDS无线口的最大信噪比；SNR′＝Min(SNR，SNRmax)，即取当前SNR与SNRmax两者之间的最小值。RSSI为WDS无线口的当前接收信号强度指示；RSSImax为根据经验确定的WDS无线口的最大接收信号强度指示；RSSI′＝Min(RSSI，RSSImax)，即取当前RSSI与RSSImax两者之间的最小值。另外，a和b分别为根据经验设置的SNR和RSSI的权重值，需要满足a+b＝1.0。信道利用率为百分比参数，范围在[0，1]之间。

对于上述需要用到的无线AP的WDS无线口的当前SNR、当前RSSI和当前连接速率，用户可以设置一定周期采集，并在周期内做均值处理，并依此计算Score。

较佳地，在考虑与主AP连接的STA的数量对WDS桥接的带宽共享的情况下，进一步引入系数c，系数c为根据与主AP连接的终端数量的多少设置的权重值，终端的数量越多，权重值越低，范围在[0，1]之间。此时，Score＝(a*SNR′/SNRmax+b*RSSI′/RSSImax)*信道利用率*c。

比较单元206，用于比较有线口和所述WDS无线口的剩余带宽；其中，有线口的剩余带宽等于实际带宽减去当前实际已使用带宽，WDS无线口的剩余带宽等于所述当前有效带宽减去当前实际已使用带宽。

选择单元208，用于选择剩余带宽大的有线口或者WDS无线口进行数据传输。

根据本发明实施例提供的基于有线口和WDS无线口的负载均衡装置，根据经验值，充分考虑信噪比和信号接收强度对WDS无线口的实际带宽的影响，合理评估出WDS无线口的当前有效带宽，然后，通过比较有线口的剩余带宽和WDS无线口的剩余带宽，选择传输质量高的出口传输数据，从而合理有效地实现无线AP有线口和WDS无线口的负载均衡。

在本发明所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。