一种无线负载均衡方法、无线控制器、无线接入点和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种无线负载均衡方法、无线控制器、无线接入点和系统。其中方法包括如下步骤：无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足，则无线控制器通知无线接入点不广播信标帧；否则无线控制器通知无线接入点广播信标帧；无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；无线接入点在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。本方案在无线接入点负载过重时通知无线接入点不广播信标帧，使得尚未接入的无线客户端看不到负载重的无线接入点，进而造成未接入网络的无线客户端接入看得到的负载轻的无线接入点，避免无线客户端接入负载中的无线接入点而被拒绝无法加入网络。
【专利说明】一种无线负载均衡方法、无线控制器、无线接入点和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及负载均衡【技术领域】，尤其涉及一种无线负载均衡方法、无线控制器、无线接入点和系统。
【背景技术】
[0002]随着现有手机、平板等带有WIFI模块的无线客户端(Stat1n，简称STA)的普及，无线应用的情况也越来越普遍，且接入的数量也越来越多。为了实现大数量STA的接入，现有一般米用无线控制器(Wireless Access Point Controller 或称为 Access Controller,简称AC)和多个无线接入点(Access Point，简称AP)，AC实现网络的接入以及对AP的控制和管理，AP用于接入无线客户端，无线客户端可以看到多个AP，但是无线客户端并不清楚每个AP的负载情况。多个AP能较大程度地分摊单个AP接入WIFI设备的数量，但是由于WIFI设备接入的随机性，常常会发生某些AP处于负载过重的情况(即连接了过多的STA)，而其他AP却才连接几个STA的情况。如果此时有STA要加入负载过重的AP (如图1所示)，则该STA的本次接入就会被拒绝，且AP无法通知STA去关联其他负载低的AP，进而导致STA可能在较长时间重复尝试接入负载重的AP而无法接入网络。
[0003]为了解决负载均衡的问题，在如下文献中，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息:名称为无线负载均衡方法及接入控制器，申请号为200810112188.3的中国专利，公开了无线负载均衡方法及接入控制器。其中方法包括:AC接收STA发来的加入一个AP的请求，计算该站点请求加入的AP的无线负载，判断该无线负载是否满足预设接受条件，若是，则接受STA的请求；否则，拒绝STA的请求。本发明使得在AP的无线负载较大时，STA能够分发到其它AP上，从而优化了 WLAN中的负载均衡。该文献所公开的技术方案至少存在如下问题:当STA —直请求加入负载重的AP，采用该方案会一直拒绝STA的接入，从而会引起STA长时间的接入失败而不能接入网络。
[0004]以及现有的文献中还公开一篇名称为:空旷环境下WLAN高密度用户覆盖方法、系统及集中控制器，申请号为200810223593.2的中国专利，该专利公开了一种空旷环境下WLAN高密度用户覆盖方法、系统及集中控制器。其中空旷环境下WLAN高密度用户覆盖方法包括:对AP进行排布，使得相邻AP的频点不相同；根据第一 AP接收到的与第一 AP相邻的第二 AP发出信号的信号强度和信干比设定第一 AP的最低阶调制方式，控制第一 AP拒绝接入低于最低阶调制方式的终端。该专利还公开了一种空旷环境下WLAN高密度用户覆盖系统和集中控制器。该专利通过设定AP的最低阶调制方式，限制用户的接入，使得用户尽可能接入较近的AP，并工作在较高的调制方式下，变相的缩小了 AP的覆盖范围，降低了同频干扰，提高了网络整体效率。该文献至少存在如下问题:1、降低本AP的信号强度可能导致原本关联在自身的STA掉线；2、效果不可靠，负载重的AP信号强度的降低不一定会使得新的STA不再接入，从而无法很好地实现负载均衡的效果。
【发明内容】
[0005]为此，需要提供一种无线负载均衡方案，解决现有无线负载均衡时效果不理想的问题，容易造成无线客户端掉线或者无线客户端无法接入的问题。
[0006]为实现上述目的，发明人提供了一种无线负载均衡方法，实现方式如下:
[0007]包括如下步骤:无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足，则无线控制器通知无线接入点不广播信标帧；否则无线控制器通知无线接入点广播信标帧；
[0008]无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；无线接入点在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。
[0009]进一步地，还包括如下步骤:无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不应答广播探测帧；无线接入点在接收到广播信标帧通知后应答广播探测帧。
[0010]进一步地，无线控制器在检测前包括如下步骤:无线控制器判断是否有无线客户端接入或者退出，如果有无线客户端接入或者退出，则无线控制器进入检测步骤；否则无线控制器不进入检测步骤。
[0011]进一步地，无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件具体包括如下步骤:
[0012]无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载数量是否大于预设的负载过重值，如果大于则满足负载过重条件；否则不满足负载过重条件。
[0013]进一步地，无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件具体包括如下步骤:
[0014]无线控制器检测与无线控制器连接的所有无线接入点的负载数量，并按照负载数量由多到少进行排序，将排序在前的在排序预设值范围内的无线接入点认定为满足负载过重条件，将排序在后的在排序预设值范围外的无线接入点认定为不满足负载过重条件。
[0015]以及本发明提供了一种无线负载均衡无线控制器，包括如下模块:
[0016]无线接入点负载检测模块:用于检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足的话则输出满足信号，否则输出不满足信号；
[0017]无线接入点通知模块:用于在无线接入点负载检测模块输出满足信号时，通知无线接入点不广播信标帧；还用于在无线接入点负载检测模块输出不满足信号时，通知无线接入点广播信标帧。
[0018]进一步地，还包括检测使能模块:用于判断是否有无线客户端接入或者退出，如果有无线客户端接入或者退出，则使能无线接入点负载检测模块；否则不使能无线接入点负载检测模块。
[0019]进一步地，所述无线接入点负载检测模块包括负载数量检测子模块:用于检测与无线控制器连接的无线接入点的负载数量是否大于预设的负载过重值，如果大于则满足负载过重条件；否则不满足负载过重条件。
[0020]进一步地，所述无线接入点负载检测模块包括负载数量排序子模块和负载数量比较子模块；
[0021]负载数量排序子模块用于检测与无线控制器连接的所有无线接入点的负载数量，并按照负载数量由多到少进行排序；
[0022]负载数量比较子模块用于将排序在前的在排序预设值范围内的无线接入点认定为满足负载过重条件，将排序在后的在排序预设值范围外的无线接入点认定为不满足负载过重条件。
[0023]以及本发明还提供一种无线负载均衡无线接入点，包括信标帧响应模块:用于在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；还用于在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。
[0024]进一步地，还包括广播探测帧响应模块:用于在接收到不广播信标帧通知后不响应广播探测帧；还用于在接收到广播信标帧通知后响应广播探测帧。
[0025]以及本发明还提供一种无线负载均衡系统，包括无线控制器和无线接入点，无线控制器与无线接入点连接，所述无线控制器为上述的无线负载均衡无线控制器，所述无线接入点为上述的无线负载均衡无线接入点。
[0026]区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点:本方案在无线接入点负载过重时通知无线接入点不广播信标帧，使得尚未接入的无线客户端看不到负载重的无线接入点，进而造成未接入网络的无线客户端接入看得到的负载轻的无线接入点，避免无线客户端接入负载中的无线接入点而被拒绝无法加入网络。同时本方案并不降低无线接入点的信号，不会对已关联无线客户端造成影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为【背景技术】所述现有STA在接入负载较重AP的示意图；
[0028]图2为方法实施例的流程图；
[0029]图3为系统实施例的结构示意图。
[0030]附图标记说明:
[0031]1、无线控制器，
[0032]10、无线接入点负载检测模块，
[0033]100、负载数量检测子模块，
[0034]101、负载数量排序子模块，
[0035]102、负载数量比较子模块，
[0036]11、无线接入点通知模块，
[0037]12、检测使能模块，
[0038]2、无线接入点，
[0039]20、信标帧响应模块，
[0040]21、广播探测帧响应模块。
【具体实施方式】
[0041]为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0042]请参阅图2，本实施例提供了一种无线负载均衡方法，应用于无线控制器和无线接入点上，无线控制器可连接有多个无线接入点，包括如下步骤:步骤Slll无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足，则无线控制器进入步骤S112通知无线接入点不广播信标帧(Beacon帧)；否则无线控制器进入步骤S113通知无线接入点广播信标帧。而后在步骤S114无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；在步骤S115无线接入点在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。
[0043]本实施例并不限定无线控制器对无线接入点的通知方式，只要能起到让无线接入点得知自身的负载情况即可。常见的通知方式可以是无线控制器直接发送一个通知信号即可，在某些实施例中也可以通过无线接入点主动到无线控制器上进行查询的方式。而且本实施例中的通知的数据形式可以是任意的，具体的通知形式可以简单的为I或者0，在某些实施例也可以采用一个字符串进行实现。
[0044]本实施例由无线控制器进行统一负载判断，可实现对所有的无线接入点的负载情况进行整体权衡、比较和控制。而无线接入点接受无线控制器的控制在负载过重时并不广播信标帧，则无线客户端无法扫描到负载过重的无线控制器，则不会请求加入负载过重的无线接入点，从而不会加重负载过重的无线接入点的负担，也不会造成无线客户端被长时间的等待或拒绝。同时无线客户端可以看到广播信标帧的无线接入点，即负载没有达到过重条件的无线接入点，此时请求接入的话可以快速的完成接入，同时负载没有达到过重条件的无线接入点分摊了无线客户端的接入工作，即使得负载可以在无线接入点进行均衡的分配。而且本实施例还不降低信号强度，不会让已经接入网络的无线客户端发生连接速度下降和掉线的情况。而后在负载没有满足过重时，由无线控制器进行通知，无线接入点进入广播信标帧阶段，即可以让无线客户端接入。
[0045]上述实施例中负载过重的无线接入点在不广播信标帧时，可能存在之前已经扫描到该无线接入点的无线客户端请求连接，由于负载已经过重，按照现有的连接过程，无线接入点需要处理无线客户端的连接请求，从而又加大了无线接入点的负担，降低了无线接入点处理其他已经连接的无线客户端的效率。为了解决此问题，在某些实施例中，无线接入点还包括如下步骤:无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不应答广播探测帧(Probe帧)；无线接入点在接收到广播信标帧通知后应答广播探测帧。无线接入点在负载过重时忽略了广播探测帧，避免了无线接入点的资源消耗，保证了已经连接的无线客户端的处理效率。而在负载没有过重时，又可以应答广播探测帧，从而可以接受无线客户端的接入。本实施例并不对现有单播探测帧处理进行改变，则无线接入点在接收到单播探测帧时还是要应答，避免已经接入的无线客户端掉线。
[0046]上述所有实施例并不限定无线控制器进行负载检测的时机，无线控制器可以定时或满足某种条件时进行负载的检测和通知的发送，在某些优选实施例中，无线控制器在负载产生变化时进行负载的检测，如在步骤SlOl无线控制器判断是否有无线客户端接入或者退出，如果有无线客户端接入或者退出，则无线控制器进入检测步骤；否则无线控制器不进入检测步骤，可以进行其他步骤或者是进入步骤S102结束本方法。无线客户端的接入和退出都会对无线接入点的负载情况产生变化，则此时进行检测负载是否满足负载过重的情况是比较及时也比较节省无线控制器的处理资源。当然在负载都很轻时，此时即使有负载数量的变化也可以不用进行负载的检测，则可以设一个检测启动值，当有无线接入点的负载大于这个检测启动值时，启动无线客户端接入或者退出的判断和负载的检测，避免了无意义的检测。
[0047]现有对无线接入点负载是否过重有多种判断方式。在某些实施例中，步骤Slll无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件具体包括如下步骤:无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载数量是否大于预设的负载过重值，如果大于则满足负载过重条件；否则不满足负载过重条件。如负载过重值可以设定50台，当某个无线接入点的负载(即已连接的无线客户端)数量大于50时，即无线控制器可认为该无线接入点负载过重，即可通知该无线接入点负载过重，而后无线接入点不广播信标帧，不再接入无线客户端。当然，本实施例并不对预设的负载过重值进行限定，预设的负载过重值可以是个变量，无线控制器可以根据当前连接的无线客户端的总数量进行决策。如在无线客户端总数量较小时，将预设的负载过重值设的相对较小，使得无线客户端接入时都能有较流畅的速度；而在总数量较大时，将预设的负载过重值设的相对较大，使得尽可能多的无线客户端都能连接的上网络。当然针对不同的无线接入点的性能，无线控制器也可以设定不同的预设的负载过重值，可以尽可能地发挥每个无线接入点的性能。
[0048]又或者，在某些实施例中，判断无线接入点是否满足负载过重条件可以通过如下步骤:无线控制器检测与无线控制器连接的所有无线接入点的负载数量，并按照负载数量由多到少进行排序，将排序在前的在排序预设值范围内的无线接入点认定为满足负载过重条件，将排序在后的在排序预设值范围外的无线接入点认定为不满足负载过重条件。上述的排序预设值可以是数量或者是比例。如设定排序预设值为一比例50%，则负载较重的50%的无线接入点为负载过重的无线接入点，假设无线接入点的数量为10个，则负载较重的5个无线接入点认为是负载过重，不广播信标帧，则不再接入无线客户端。随着负载接入到剩下几个无线接入点，则所有的无线接入点的负载的排序情况又会发生变化，使得可以接入无线客户端的无线接入点轮流交替，达到负载均衡的目的。当然在极端情况下如10个无线接入点负载都相同，则可以都认为10个负载都没有满足负载过重条件，避免无线客户端看不到所有的无线接入点；也可以随机选5个认为满足负载过重条件。还比如排序预设值为一数量3，同样假设无线接入点的数量为10个，则负载较重的3个会被认为是负载过重，从而不再接入无线客户端。这种方式可以较为均衡地分配所有无线接入点的负载数量。
[0049]综上所有实施例，无线接入点在负载较重时，不广播信标帧实现了对无线客户端的隐藏，从而让无线客户端接入负载较轻的无线接入点，从而使得无线客户端的接入过程相对顺畅，增强用户的体验效果。
[0050]以及本发明提供了一种无线负载均衡无线控制器1，如图3所示，无线控制器I可用于控制多个无线接入点2。无线控制器包括无线接入点负载检测模块10和无线接入点通知模块11。
[0051]其中，无线接入点负载检测模块10用于检测与无线控制器I连接的无线接入点2的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足的话则输出满足信号，否则输出不满足信号。无线接入点通知模块11用于在无线接入点负载检测模块10输出满足信号时，通知无线接入点2不广播信标帧；还用于在无线接入点负载检测模块输出不满足信号时，通知无线接入点2广播信标帧。本无线控制器I可以对无线接入点2的负载进行综合判断，并告知负载过重的无线接入点2不接入无线客户端，从而使得无线客户端可以接入到负载轻的无线接入点，从而实现了负载的均衡。
[0052]在某些实施例中，无线控制器I还包括检测使能模块12:用于判断是否有无线客户端接入或者退出，如果有无线客户端接入或者退出，则使能无线接入点负载检测模块10 ；否则不使能无线接入点负载检测模块10。无线客户端的接入和退出都会使得负载产生变化，此时进行检测可以及时地对负载进行均衡。
[0053]现有技术中无线接入点负载检测模块10实现对负载的检测有多种方式，在某些实施例中，无线接入点负载检测模块10包括负载数量检测子模块100，负载数量检测子模块100用于检测与无线控制器I连接的无线接入点2的负载数量是否大于预设的负载过重值，如果大于则满足负载过重条件；否则不满足负载过重条件。通过负载数量的比较可以简单地、高效地辨别出哪些无线接入点2的负载是过重的。
[0054]又或者，实现对负载检测可以通过如下的方式:无线接入点负载检测模块包括负载数量排序子模块101和负载数量比较子模块102。负载数量排序子模块101用于检测与无线控制器I连接的所有无线接入点2的负载数量，并按照负载数量由多到少进行排序。负载数量比较子模块102用于将排序在前的在排序预设值范围内的无线接入点认定为满足负载过重条件，将排序在后的在排序预设值范围外的无线接入点认定为不满足负载过重条件。通过将所有无线接入点2进行排序可以综合均衡所有无线接入点2的性能，达到所有无线接入点2都能发挥自己性能的目的。当然，排序时具体由多到少或者又少到多仅仅是字面上的区别，其实本质都是排序，都应当包含在本发明保护范围内。
[0055]以上两种检测方式可以同时在一个无线控制器I上实现后供不同用户进行选择。
[0056]以及本发明还提供一种无线负载均衡无线接入点2，如图3所示，包括信标帧响应模块20:用于在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；还用于在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。无线接入点2不广播信标帧后则无线客户端无法看到无线接入点，避免在负载过重时无线接入点请求连接。而无线客户端可以看到负载轻的无线接入点，可以更加顺畅地连接。
[0057]为了解决在负载过重时之前已经看到无线接入点的无线客户端的连接，进一步地，在某些实施例中，无线接入点2还包括广播探测帧响应模块21。广播探测帧响应模块21用于在接收到不广播信标帧通知后不响应广播探测帧；还用于在接收到广播信标帧通知后响应广播探测帧。不响应广播探测帧则不会增加负载过重的无线接入点2的处理压力，有利于处理资源的节约。
[0058]以及本发明还提供一种无线负载均衡系统，如图3所示，包括无线控制器I和无线接入点2，无线控制器I与无线接入点2连接，无线控制器I为上述实施例中的无线负载均衡无线控制器1，无线接入点2为上述的无线负载均衡无线接入点2。本系统可以实现较好的负载均衡，同时使得无线终端可以较为顺畅地接入，提高用户的良好体验。
[0059]上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如:个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如:RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储坐寸ο
[0060]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种无线负载均衡方法，其特征在于:包括如下步骤:无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足，则无线控制器通知无线接入点不广播信标帧；否则无线控制器通知无线接入点广播信标帧； 无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；无线接入点在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。
2.根据权利要求1所述的无线负载均衡方法，其特征在于:还包括如下步骤:无线接入点在接收到不广播信标帧通知后不应答广播探测帧；无线接入点在接收到广播信标帧通知后应答广播探测帧。
3.根据权利要求1所述的无线负载均衡方法，其特征在于:无线控制器在检测前包括如下步骤:无线控制器判断是否有无线客户端接入或者退出，如果有无线客户端接入或者退出，则无线控制器进入检测步骤；否则无线控制器不进入检测步骤。
4.根据权利要求1所述的无线负载均衡方法，其特征在于:无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件具体包括如下步骤: 无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载数量是否大于预设的负载过重值，如果大于则满足负载过重条件；否则不满足负载过重条件。
5.根据权利要求1所述的无线负载均衡方法，其特征在于:无线控制器检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件具体包括如下步骤: 无线控制器检测与无线控制器连接的所有无线接入点的负载数量，并按照负载数量由多到少进行排序，将排序在前的在排序预设值范围内的无线接入点认定为满足负载过重条件，将排序在后的在排序预设值范围外的无线接入点认定为不满足负载过重条件。
6.一种无线负载均衡无线控制器，其特征在于:包括如下模块: 无线接入点负载检测模块:用于检测与无线控制器连接的无线接入点的负载是否满足预设的负载过重条件，如果满足的话则输出满足信号，否则输出不满足信号； 无线接入点通知模块:用于在无线接入点负载检测模块输出满足信号时，通知无线接入点不广播信标帧；还用于在无线接入点负载检测模块输出不满足信号时，通知无线接入点广播信标帧。
7.根据权利要求6所述的无线负载均衡无线控制器，其特征在于:还包括检测使能模块:用于判断是否有无线客户端接入或者退出，如果有无线客户端接入或者退出，则使能无线接入点负载检测模块；否则不使能无线接入点负载检测模块。
8.根据权利要求6所述的无线负载均衡无线控制器，其特征在于:所述无线接入点负载检测模块包括负载数量检测子模块:用于检测与无线控制器连接的无线接入点的负载数量是否大于预设的负载过重值，如果大于则满足负载过重条件；否则不满足负载过重条件。
9.根据权利要求6所述的无线负载均衡无线控制器，其特征在于:所述无线接入点负载检测模块包括负载数量排序子模块和负载数量比较子模块； 负载数量排序子模块用于检测与无线控制器连接的所有无线接入点的负载数量，并按照负载数量由多到少进行排序； 负载数量比较子模块用于将排序在前的在排序预设值范围内的无线接入点认定为满足负载过重条件，将排序在后的在排序预设值范围外的无线接入点认定为不满足负载过重条件。
10.一种无线负载均衡无线接入点，其特征在于:包括信标帧响应模块:用于在接收到不广播信标帧通知后不广播信标帧；还用于在接收到广播信标帧通知后广播信标帧。
11.根据权利要求10所述的无线负载均衡无线接入点，其特征在于:还包括广播探测帧响应模块:用于在接收到不广播信标帧通知后不响应广播探测帧；还用于在接收到广播信标帧通知后响应广播探测帧。
12.一种无线负载均衡系统，包括无线控制器和无线接入点，无线控制器与无线接入点连接，其特征在于:所述无线控制器为权利要求6到9任一项所述的无线负载均衡无线控制器，所述无线接 入点为权利要求10到11任一项所述的无线负载均衡无线接入点。
【文档编号】H04W48/06GK104053184SQ201410284779
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】何劲财, 黄渊博 申请人:福建三元达通讯股份有限公司