CN101272353A

CN101272353A - 无线负载均衡方法及接入控制器

Info

Publication number: CN101272353A
Application number: CNA2008101121883A
Authority: CN
Inventors: 汪昊; 阿钦娜·苏雷石
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2028-05-21
Also published as: JP4944156B2; JP2009284487A; CN101272353B; EP2124495A3; EP2124495A2; US20090290489A1; EP2124495B1; US7990915B2

Abstract

本发明公开了无线负载均衡方法及接入控制器。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。

Description

无线负载均衡方法及接入控制器

技术领域

本发明涉及负载均衡技术领域，具体涉及一种无线负载均衡方法及接入控制器。

背景技术

无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)技术是基于802.11媒体接入控制(MAC，Media Access Control)标准，该标准是由电气和电子工程师学会(IEEE，Institute for Electrical and Electronic Engineers)制定的一系列标准。它规定了站点(STA，Station)和接入点(AP，Access Port)之间的无线接口。

图1给出了一个典型的集中式无线局域网，如图1所示，在无线局域网中，数据通过STA和AP之间的无线链路传输，然后通过有线网络从AP传输到接入控制器(AC，Access Controller)，接着AC将数据交给接入网或者转发到目的AP，然后传到目的STA。

图2给出了STA加入到无线网络时，AP和AC之间的控制消息交互过程，如图2所示，具体如下：

步骤201：STA上线，广播探测请求(Probe Request)。

步骤202：AP收到探测请求，向STA返回单播探测响应(Unicast ProbeResponse)。

步骤203：STA通过AP与AC执行认证过程。

本步骤中的AP为：向STA返回探测响应的AP中接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indication)最强的AP。

步骤204：认证成功，STA向AC发送连接请求(Association Request)。

步骤205：AC收到连接请求，向STA返回连接响应(AssociationResponse)。

步骤206：AC开始为STA提供服务。

在AP密集分布式成为当前的市场应用趋势下，会有多个AP同时覆盖一个区域，以便支持如：快速漫游、定位和射频黑洞覆盖。多重覆盖可以用来备份，增强网络能力。

通常地，STA倾向于加入提供最强RSSI的AP。也就是说，在STA可以探测到的区域内，即使有多个AP提供所需的无线服务，STA也倾向于加入RSSI最强的AP。这样就需要一个重要的无线特性：在AP间统一地分布STA，以平衡无线负载。

目前，为了平衡负载，多数厂商会控制和限制每个AP能够处理的STA数。这样带来的缺点是：

一、目前只考虑AP的有线流量，而不考虑AP上的无线流量，由于无线流量更能反映AP的实际流量，因此，影响了负载均衡的效果。

二、不同STA所带来的负载是不同的，例如：有的STA使用语音业务，有的STA使用视频业务，单纯通过限制每个AP处理的STA数并不能达到负载均衡。

三、目前STA总是通过RSSI最强的AP来加入无线网络，STA的这种内在的特性阻碍了负载均衡。

发明内容

本发明提供无线负载分担方法及AC，以优化WLAN中的负载均衡效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线负载均衡方法，包括：

AC接收站点发来的加入一个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，则接受站点的请求；否则，拒绝站点的请求。

一种AC，包括：

连接请求处理模块，接收站点发来的加入一个AP的请求，将站点请求加入的AP信息发送出去，接收站点请求加入的AP的无线负载，若该无线负载满足预设接受条件，则接受站点的请求；否则，拒绝站点的请求；

AP无线负载计算模块，接收连接请求处理模块发来的AP信息，计算该AP的无线负载，将该AP的无线负载发送给连接请求处理模块。

与现有技术相比，本发明通过当AC接收STA发来的加入一个AP的请求时，AC计算该STA请求加入的AP的无线负载，若该无线负载满足预设接受条件值，则接受STA的请求；否则，拒绝STA的请求，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中的负载均衡效果。

另外，本发明实施例中，AP周期性地扫描STA信息，并将扫描到的STA信息上报给AC，并在STA请求加入的AP的无线负载小于预设最大负载、且与其它每个能扫描到该STA的AP的无线负载的差值都小于预设值时，才接受STA的请求，使得STA能够更均匀地分布到各AP上，进一步优化了负载均衡效果。

另外，AC根据AP上每个Radio的流量和每个Radio当前连接的STA数，计算AP的无线负载，既考虑了AP接入的STA数，又考虑到了AP处理的业务类型，提高了得到的AP无线负载的可靠性，从而进一步优化了负载均衡效果；

另外，本发明实施例中，在拒绝STA请求加入一个AP的同时，通知该AP不再响应STA的探测请求，从而避免了STA继续请求加入该AP，从而避免了STA受到服务拒绝攻击。

附图说明

图1为现有的集中式无线局域网的示意图；

图2为现有的STA加入到无线网络时，AP和AC之间的控制消息交互过程示意图；

图3为本发明实施例提供的在WLAN中进行负载均衡的流程图；

图4为本发明实施例提供的计算AP的无线负载的流程图；

图5为本发明实施例提供的计算Radio的负载的流程图；

图6为本发明实施例提供的在WLAN中实现负载均衡的系统组成图；

图7为本发明实施例提供的AC的结构示意图一；

图8为本发明实施例提供的连接请求处理模块的组成图；

图9为本发明实施例提供的AC的结构示意图二；

图10为本发明实施例提供的无线口选择模块的组成图；

图11为本发明实施例提供的AP无线负载计算模块的组成图；

图12为一个本发明应用例子的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图3为本发明实施例提供的在WLAN中进行负载均衡的流程图，如图3所示，其具体步骤如下：

步骤301：AP周期性地扫描STA，并在每个周期结束时将扫描到的STA信息及时间戳携带在STA邻居报告类型长度值(TLV，Type Length Value)中上报给AC。

只要AP接收到了STA发来的报文，就认为AP扫描到了该STA。扫描到的STA信息及时间戳即携带在报文中的STA信息及时间戳。同时，由于AP的覆盖范围总是比STA的覆盖范围大，因此，只要AP接收到了STA的报文，就认为STA也能收到来自AP的报文。

当AP收到了来自STA的报文后，无论该报文的目的地是否是该AP，AP都会记录报文中的STA信息以及时间戳。

为了支持AP将STA信息和时间戳上报给AC，需要使用厂商专用的TLV扩展现有无线接入点的控制和提供(CAPWAP，Control and Provisioningfor Wireless Access Points)协议，具体如表1：

表1扩展的STA邻居报告TLV

其中，Vendor ID为厂商标识，占用4个字节；Element ID为TLV标识，占用两个字节；Radio MAC Addr为AP上在本次扫描周期内扫描到STA的一个无线口(Radio)的MAC地址，占用6个字节；Number of STA Entries为AP在本次扫描周期内在Radio MAC Addr指向的Radio上扫描到的STA总数，占用两个字节；STA MAC Addr[0]、STA MAC Addr[1]、...、STA MACAddr[n]为AP在本次扫描周期内在Radio MAC Addr指向的Radio上扫描到的STA的MAC地址列表，每个STA的MAC地址占用6个字节。

若AP具有不止一个Radio，则在每个扫描周期内，AP要将每个Radio所扫描到的STA信息分别通过一个STA邻居报告TLV上报给AC。

步骤302：AC接收AP发来的STA邻居报告TLV，记录其中的STA信息、时间戳和AP信息的对应关系。

由于AP在本次扫描周期内上报的某些STA信息可能在之前的扫描周期内也上报过，因此，为了节省AC的存储空间，可以作如下处理：

AC在收到STA邻居报告TLV后，对于其中的每个STA信息，将该STA信息、发来STA邻居报告TLV的AP信息分别与已记录的每个STA信息、时间戳和AP信息对应关系中的STA信息、AP信息匹配，若匹配上，则比较TLV中的时间戳与对应关系中的时间戳，若TLV中的时间戳晚于对应关系中的时间戳，则以TLV中的时间戳更新对应关系中的时间戳；若TLV中的时间戳早于对应关系中的时间戳，则认为TLV中的该STA信息已过时，忽略该STA信息。

另外，为了进一步节省AC的存储空间，AC也可预设一个老化时间，若根据记录的STA信息、时间戳和AP信息对应关系中的时间戳检测到该对应关系已老化，则删除该对应关系。

步骤303：STA上线，广播探测请求。

步骤304：AP收到STA发来的探测请求，向STA返回单播探测响应。

步骤305：STA收到探测响应，通过AP与AC执行认证过程。

步骤306：认证成功，STA通过一个AP如：AP1向AC发送连接请求。

AP1即STA在本次连接请求中请求加入的AP，在STA首次发起连接请求时，通常会选择具有最强RSSI的AP。

步骤307：AC通过AP1收到连接请求，将记录的STA的已请求连接次数Rsta加1，得到当前Rsta。

步骤308：AC判断当前Rsta＜Rmax是否成立，若是，执行步骤309；否则，执行步骤316。

其中，Rmax为预设的最大请求连接次数，Rsta≥Rmax意味着STA请求加入WLAN的次数已到达最大值，为了避免对STA的DOS攻击，AC必须接受STA的本次连接请求。

步骤309：AC计算AP1的无线负载LAP1。

LAP1由AP1上的各个无线口上的单位流量和各个无线口当前连接的STA数共同决定。

步骤310：AC判断LAP1＞Lmax是否成立，若是，执行步骤315；否则，执行步骤311。

其中，Lmax为预设的AP的最大负载。

步骤311：AC根据记录的STA信息、AP信息和时间戳的对应关系，确定能扫描到该STA的其它AP。

步骤312：AC计算每个能扫描到该STA的其它AP的无线负载。

步骤313：AC分别计算AP1与其它每个能扫描到该STA的AP的无线负载的差值。

步骤314：AC判断所得到的差值中，是否存在大于预设值的差值，若是，执行步骤315；否则，执行步骤316。

步骤315：AC确定拒绝STA的连接请求，向STA返回连接响应，该连接响应中携带连接拒绝指示码，本流程结束。

连接拒绝指示码可通过将连接响应中原因码置为17实现。

步骤316：AC确定接受STA的连接请求，将记录的STA的Rsta清零，在AP1的所有Radio中，选择负载最小的Radio接入STA，向STA返回连接响应，该连接响应中携带连接接受指示码，同时，响应中的Radio MAC地址为该负载最小的Radio的MAC地址。

步骤317：STA收到连接响应，通过该响应中的Radio MAC地址指向的Radio接入WLAN。

AP的无线负载由该AP上的所有radio的负载确定，而每个Radio的负载由该Radio上的单位流量和该Radio连接的站点数决定。图4为计算AP的无线负载的流程图，如图4所示，其具体步骤如下：

步骤401：预先设定一个流量基准Pscale和一个STA数基准Nscale，预设时间段Tm。

步骤402：计算AP所能达到的最大单位流量Pscalemax：Pscalemax＝Pscale*Nmax，将Pscalemax划分为Q个区间，每个区间代表一个流量级别；计算AP可同时连接的最大STA数Nscalemax：Nscalemax＝Nscale*Nmax，将Nscalemax划分为M个区间，每个区间代表一个站点数级别。

其中，Nmax为一个AP所能具有的最大Radio数目。

例如：Pscalemax＝100，则将其划分为8个区间：[0，5]，[6，20]，[21，35]，[36，45]，[46，55]，[56，65]，[66，80]，[81，100]，每个区间分别对应流量级别1～8。

步骤403：计算最近Tm时间内AP的每个Radio上的单位流量PrateRi：

PrateRi＝(BmTxi+BmRxi)/Tm

其中，Ri表示第i个Radio，BmTxi为最近Tm内Ri上发送的流量，BmRxi为最近Tm内R_i上接收的流量。

步骤404：根据Radio类型的不同，对每个Radio的单位流量PrateRi进行归一化处理，得到PshareRi。

PshareRi＝(PrateRi*Pscale)/PmaxRf

其中，f为Radio的类型，PmaxRf为f类Radio支持的最大速率，Radio具有多个类型如：a、b、g类型，不同类型的Radio支持的最大速率不同，为了在同一基准上比较各类Radio的单位流量，需要对Radio的单位流量进行归一化处理；由于PrateRi/PmaxRf为不大于1的值，若将该值作为Radio的单位流量，则不方便Radio间单位流量的比较，因此，设置Pscale，其作用是为了将PrateRi/PmaxRf由分数转换为整数，例如：Pscale可取为100。

步骤405：计算AP上的总流量PtrafAP：

PtrafAP = Σ_{i = 1}^{n} PshareRi,

其中，n为AP上的Radio总数。

步骤406：根据预先划分的流量区间，将PtrafAP映射到一个流量级别上，设为Ai。

步骤407：确定AP上的每个Radio当前连接的STA数NrateRi。

步骤408：根据Radio的类型，对NrateRi进行归一化处理，得到NshareRi：NshareRi＝(NrateRi*Nscale)/NmaxRf。

其中，f为Radio的类型，可取值a或b或g，NmaxRf为f类Radio可同时连接的最大STA数。每种类型的Radio可同时连接的最大STA数不同，因此，需要根据Radio的类型对Radio当前连接的STA数进行归一化处理，以方便不同类型的Radio间的STA数比较。

步骤409：计算AP当前连接的STA总数NtrafAP：

NtrafAP = Σ_{i = 1}^{n} NshareRi,

其中，n为AP上的Radio总数。

步骤410：根据预先划分的STA数区间，将NtrafAP映射到一个STA数级别上，设为Bi。

步骤411：计算AP的无线负载LAP：LAP＝Ai+Bi。

图5为计算Radio的负载的流程图，如图5所示，其具体步骤如下：

步骤501：预先设定一个流量基准Pscale和一个STA数基准Nscale，预设一个Tm。

步骤502：将Pscale划分为q个区间，每个区间代表一个流量级别；将Nscale划分为m个区间，每个区间代表一个STA数级别。

步骤503：计算最近Tm内R_i上的单位流量PrateRi：

PrateRi＝(BmTxi+BmRxi)/Tm

其中，R_i表示第i个Radio，BmTxi为Tm内Ri上发送的流量，BmRxi为Tm内Ri上接收的流量。

步骤504：根据Radio类型的不同，对Radio的单位流量PrateRi进行归一化处理，得到PshareRi：PshareRi＝(PrateRi*Pscale)/PmaxRf

其中，f为Radio的类型，f可取值a或b或g，PmaxRf为f类Radio支持的最大速率。

步骤505：根据预先划分的流量区间，将PshareRi映射到一个流量级别上，设为ai。

步骤506：确定Radio当前连接的STA数NrateRi。

步骤507：根据Radio的类型，对NrateR_i进行归一化处理，得到NshareRi：NshareRi＝(NrateRi*Nscale)/NmaxRf。

其中，f为Radio的类型，可取值a或b或g，NmaxRf为f类Radio可同时连接的STA数。

步骤508：根据预先划分的STA数区间，将NshareRi映射到一个STA数级别上，设为bi。

步骤509：计算Radio的负载1Ri：1Ri＝ai+bi。

需要说明的是，对于图4、5所示实施例，在实际应用中，也可不对PrateRi和NrateRi作归一化处理，此时，即为图4、5所示实施例中Pscale＝1、Nscale＝1的情况。

对于多数厂商的STA来说，若STA收到AC返回的携带连接拒绝指示码的连接响应后，STA会尝试连接其它能提供相同服务的AP，这样不仅会提高连接接受的可能性，也会有利于实现负载均衡。但是，有些厂商的STA即使被AC拒绝，仍然会继续尝试加入该AP除非发现RSSI更强的AP，这样就限制了AP达到负载均衡，为了解决该问题，在图3的步骤315中，AC在确定拒绝STA的连接请求的同时，通知AP不再响应任何STA的探测请求，以使得STA误认为已看不到该AP，从而尝试连接其它的AP。

为了支持AC通知AP不再响应任何STA的探测请求，需要对现有CAPWAP协议扩展，增加如表2所示的厂商特定的负载均衡指示符TLV。

表2扩展的负载均衡指示符TLV

其中，Vendor Identifier为厂商标识，占用4个字节；Element ID为TLV类型标识，占用两个字节；Radio MAC Add为该TLV发往的Radio的MAC地址，占用6个字节；LB indicator为负载均衡指示符，用于指示该radio是否要进行负载均衡，如：若LB indicator为“1”则为指示AP周期性地扫描该Radio上的STA并将每个周期内扫描到的STA信息上报给AC，若LB Indicator为“0”，则为指示AP不对该Radio上的STA进行扫描，当然也不必向AC上报该Radio上的STA信息了；Probe Mask为探测隐藏标志，用于指示AP是否停止响应STA通过该Radio发来的探测请求，例如：若Probe Mask为“1”，则AP将不再对通过该radio发来的STA的探测请求进行响应，即：不向STA返回探测响应。

对于已经通知其拒绝响应STA的探测请求的AP，AC可以定时检测这些AP的无线负载，若发现有AP的无线负载已到达预设可接受值，则向AP发送负载均衡标志符TLV，其中的Probe Mask值为“0”，以指示AP可恢复响应STA的探测请求了。

虽然AC通知AP上的Radio不再响应任何STA的探测请求后，AP不再响应通过该Radio发来的STA的探测请求，但是AP仍然可以通过该Radio向STA发送信标(beacon)报文，这样，若只有一个AP可以提供STA要求的服务，则即使AP不响应STA的探测请求，STA收到了该AP的beacon报文，则可得知该AP仍然活着，从而可继续向AP发送连接请求，而若请求连接的次数达到了预设最大请求连接次数Rmax，则该连接请求就可被接受，从而避免了只有一个AP可以为STA提供服务时STA受到服务拒绝攻击。

为了节省TLV，本发明实施例中，将LB indicator和Probe mask放在同一TLV中。在实际应用中，也可以将LB indicator和Probe mask分别放在一个TLV中，若AC发现某个AP的某个Radio的负载均衡策略调整如：由进行负载均衡变为不再进行负载均衡，或者由不进行负载均衡变为进行负载均衡，则可在TLV中设置LB indicator，并向AP发送该TLV。

图6为本发明实施例提供的无线负载均衡系统，如图6所示，其主要包括：AP61和AC62，其中：

AP61：周期性地扫描自身各Radio上的STA，在每个扫描周期结束时，将在每个Radio上扫描到的STA信息分别上报给AC62。

AC62：接收STA发来的请求加入一个AP的连接请求，计算STA请求加入的AP的无线负载，判断该无线负载是否大于预设最大负载，若大于，则直接拒绝STA的连接请求；若不大于，则计算其它每个能扫描到该STA的AP的无线负载，若STA请求加入的AP的无线负载与其它每个能扫描到该的AP的无线负载的差值都小于预设值，则接受STA的连接请求，否则，拒绝STA的连接请求。

图7为本发明实施例提供的AC的结构示意图，如图7所示，其主要包括：STA信息记录模块621、连接请求处理模块622和AP无线负载计算模块623，其中：

STA信息记录模块621：记录AP信息与STA信息的对应关系。

连接请求处理模块622：接收AP上报的STA信息，在STA信息记录模块621中记录AP信息与STA信息的对应关系；接收STA发来的请求加入一个AP的连接请求，将STA请求加入的AP信息发送到AP无线负载计算模块623，接收AP无线负载计算模块623发来的站点请求加入的AP的无线负载，判断该无线负载是否大于预设最大负载，若大于，则直接拒绝站点的连接请求；若不大于，则从STA信息记录模块621获取能扫描到该STA的各AP信息，将该能扫描到该STA的各AP信息发送给AP无线负载计算模块623，接收AP无线负载计算模块623返回的能扫描到该STA的其它各AP的无线负载，若STA请求加入的AP的无线负载与其它每个能扫描到该STA的AP的无线负载的差值都小于预设值，则接受STA的连接请求；否则，拒绝STA的连接请求。

AP无线负载计算模块623：接收连接请求处理模块622发来的AP信息，计算AP的无线负载，将AP的无线负载发送给连接请求处理模块622。

如图8所示，所述连接请求处理模块622包括：最大负载比较模块6221和AP负载比较模块6222，其中：

最大负载比较模块6221：接收站点发来的请求加入一个AP的连接请求，将站点请求加入的AP信息发送给AP无线负载计算模块623，接收AP无线负载计算模块623返回的站点请求加入的AP的无线负载，判断该无线负载是否大于预设最大负载，若大于，则直接拒绝站点的连接请求；若不大于，则从站点信息记录模块621获取其它能扫描到该站点的AP信息，将该其它能扫描到该站点的AP信息发送给AP无线负载计算模块623，将站点请求加入的AP的无线负载和AP无线负载计算模块623返回的其它能扫描到该站点的AP的无线负载发送给AP负载比较模块6222。

AP负载比较模块6222：判断最大负载比较模块6221发来的站点请求加入的AP的无线负载与AP无线负载计算模块返回的其它每个能扫描到该站点的AP的无线负载的差值是否都小于预设值，若是，接受站点的连接请求；否则，拒绝站点的连接请求。

如图9所示，AC还可包括：无线口选择模块624，用于在接收到连接请求处理模块622发来的连接接受指示后，确定STA请求加入的AP的各无线口的负载，将负载最小的无线口标识发送给连接请求处理模块622。

对应地，连接请求处理模块622在接受STA的连接请求后，将携带STA请求加入的AP信息的连接接受指示发送给无线口选择模块624，接收无线口选择模块624发来的无线口标识，通知STA通过该无线口加入AP。

如图10所示，无线口选择模块624包括：无线口流量计算模块6241、无线口STA数确定模块6242和负载计算及选择模块6243，其中：

无线口流量计算模块6241：在接收到连接请求处理模块622发来的连接接受指示后，确定STA请求加入的AP的每个无线口上的单位流量，根据无线口的类型，对无线口的单位流量进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的单位流量发送到负载计算及选择模块6243。

无线口STA数确定模块6242：在接收到连接请求处理模块622发来的连接接受指示后，根据STA请求加入的AP的每个无线口的类型，对每个无线口当前连接的STA数进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的当前连接的STA数发送到负载计算及选择模块6243。

负载计算及选择模块6243：根据无线口流量计算模块6241和无线口STA数确定模块6242发来的STA请求加入的AP的各无线口的归一化的单位流量和归一化的当前连接的STA数，确定各无线口的负载，将负载最小的无线口标识发送给连接请求处理模块622。

如图11所示，AP无线负载计算模块623包括：无线流量计算模块6231、STA数确定模块6232和AP无线负载确定模块6233，其中：

无线流量计算模块6231：接收连接请求处理模块622发来的AP信息，确定该AP信息对应的AP的每个无线口上的单位流量，根据无线口的类型，对无线口的单位流量进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的单位流量发送到AP无线负载确定模块6233。

STA数确定模块6232：接收连接请求处理模块622发来的AP信息，根据该AP信息对应的AP的每个无线口的类型，对每个无线口当前连接的STA数进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的当前连接的STA数发送到AP无线负载确定模块6233。

AP无线负载确定模块6233：根据无线流量计算模块6231和STA教确定模块6232发来的每个AP的各无线口的归一化的单位流量和归一化的当前连接的STA数，确定每个AP的无线负载。

在实际应用中，连接请求处理模块622在接收STA发来的请求加入一个AP的连接请求后，获取该STA已请求连接的次数，将该次数加1，判断得到的次数是否大于预设最大请求连接次数，若是，直接接受STA的连接请求；否则，执行所述将STA信息发送出去的功能，并更新记录的该STA的已请求连接的次数；对应地，AC62进一步包括一个用于记录各STA已请求连接次数的连接次数记录模块。

在实际应用中，AC还可包括：拒绝响应探测通知模块，用于在接收到连接请求处理模块622发来的携带AP信息的拒绝探测指示后，通知该AP不再响应STA发来的探测请求；对应地，连接请求处理模块622在拒绝STA的连接请求之后，向拒绝响应探测通知模块发送携带STA请求加入的AP信息的拒绝探测指示。

AC还可包括：探测恢复模块，用于记录不再响应STA的探测请求的AP信息，定时检测所记录的各AP的无线负载，若发现有AP的无线负载减少到预设可接受值，则通知该AP恢复响应STA的探测请求；对应地，连接请求处理模块622在拒绝STA的连接请求之后，将STA请求加入的AP的标识记录在探测恢复模块中。

AC还可包括：负载均衡策略调整模块，用于在确定不再对AP上的一个无线口进行负载均衡时，通知该AP不需再扫描该无线口上的STA；和/或，在确定开始对AP上的一个无线口进行负载均衡时，通知该AP开始扫描该无线口上的STA，并将扫描到的STA上报给AC。

以下给出一个应用本发明进行负载均衡的例子：

如图12所示，AP1与5个STA相连，AP2与3个STA相连，AP3与5个STA相连，AP4与3个STA相连，AP5与3个STA相连。

AP1和AP2可以扫描到STA1，STA1发现AP1的RSSI更强，则向AC请求加入AP1；而AC确定AP1和AP2都可以向STA提供服务，且AC发现AP1已经连接了5个STA，而AP2只连接了两个STA，则AC拒绝了STA连接到AP1的请求，并在连接响应中将原因码置为17，同时，AC通过CAPWAP控制隧道向AP发送配置更新请求消息，消息中的TLV的Probemask值为1，以指示AP1拒绝响应STA的探测请求。STA在接收到原因码为17的连接响应后，可能会继续请求加入AP1，但是一旦没有收到连接响应，STA将会向AC请求加入AP2，AP2具有STA可以探测到的次好的信号，AC会比较AP2的当前负载和预设最大负载。由于AP2的当前负载小于预设最大负载同时也小于AP1的负载，因此，AC会向STA发送携带连接接受指示码的连接响应。

通过试验证明，应用本发明实施例提供的无线负载均衡方案后，可将WLAN的系统性能提高38％。

本发明实施例提供的无线负载均衡方案可应用于企业无线解决方案。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种无线负载均衡方法，其特征在于，包括：

接入控制器AC接收站点发来的加入一个接入点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，则接受站点的请求；否则，拒绝站点的请求。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：AP将扫描到的站点信息上报给AC；

所述判断该无线负载是否满足预设接受条件包括：

判断该站点请求加入的AP的无线负载是否大于预设最大负载，若大于，则直接拒绝站点的请求；若不大于，则计算其它能扫描到该站点的AP的无线负载，判断站点请求加入的AP的无线负载与其它每个能扫描到该站点的AP的无线负载的差值是否都小于预设值，若是，接受站点的请求；否则，拒绝站点的请求。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接受站点的请求之后进一步包括：

AC在站点请求加入的AP上选择一个负载最小的无线口，确定站点通过该无线口加入所述AP。

4、如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述计算站点请求加入的AP的无线负载包括：

计算该AP上每个无线口的单位流量，将所有无线口的单位流量之和作为该AP的无线流量；

确定该AP的每个无线口当前连接的站点数，将所有无线口当前连接的站点数之和作为该AP当前连接的站点数；

根据该AP的无线流量和当前连接的站点数，得到该AP的无线负载。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算AP上每个无线口的单位流量为：

计算每个无线口在单位时间内发送的流量和接收的流量之和，将得到的和值除以该无线口支持的最大速率，将得到的商值作为该无线口的单位流量；

所述确定每个无线口当前连接的站点数为：

将每个无线口当前实际连接的站点数除以该无线口可同时连接的最大站点数，将得到的商值作为该无线口当前连接的站点数。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，预先将AP所能达到的归一化最大流量划分为第一预定数目个流量区间，按照每个流量区间对应流量的从小到大，为每个流量区间从低到高设置一个流量级别；预先将AP可同时连接的归一化最大站点数划分为第二预定数目个站点数区间，按照每个站点数区间对应站点数的从小到大，为每个站点数区间从低到高设置一个站点数级别；

所述根据AP的无线流量和当前连接的站点数，得到AP的无线负载为：

将AP的无线流量映射到一个预设的流量级别上，将AP当前连接的站点数映射到一个预设的站点数级别上，将映射到的流量级别与站点数级别相加得到AP的无线负载。

7、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述AC接受站点的请求之后、在AP上选择一个负载最小的无线口包括：

AC计算AP的每个无线口上的单位流量，确定每个无线口当前连接的站点数，根据所述单位流量和所述站点数，得到每个无线口上的负载。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AC接收站点发来的加入AP的请求进一步包括：AC记录该站点已请求加入的次数，

判断该次数是否到达预设最大次数，若是，直接接受站点的请求；否则，执行所述计算每该站点请求加入的AP的无线负载的动作。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AC拒绝站点的请求进一步包括：

AC通知站点所请求加入的AP不再响应站点的探测请求。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：AC定时检测所述自身通知不再响应站点的探测请求的AP的无线负载，若发现有AP的无线负载减少到预设可接受值，则通知该AP恢复响应站点的探测请求。

11、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

AC确定不再对AP上的一个无线口进行负载均衡，则通知AP不需再扫描该无线口上的站点；

和/或，AC确定开始对AP上的一个无线口进行负载均衡，则通知AP开始扫描该无线口上的站点，并将扫描到的站点上报给AC。

12、一种接入控制器AC，其特征在于，包括：

13、如权利要求12所述的AC，其特征在于，所述AC进一步包括：

站点信息记录模块，记录接入点AP信息与站点信息的对应关系；

所述连接请求处理模块包括：

最大负载比较模块，接收站点发来的加入一个AP的请求，将站点请求加入的AP信息发送出去，接收AP无线负载计算模块返回的站点请求加入的AP的无线负载，判断该无线负载是否大于预设最大负载，若大于，则直接拒绝站点的请求；若不大于，则从站点信息记录模块获取其它能扫描到该站点的AP信息，将该其它能扫描到该站点的AP信息发送给AP无线负载计算模块，将站点请求加入的AP的无线负载和AP无线负载计算模块返回的其它能扫描到该站点的AP的无线负载发送给AP负载比较模块；

AP负载比较模块，判断站点请求加入的AP的无线负载与AP无线负载计算模块返回的其它每个能扫描到该站点的AP的无线负载的差值是否都小于预设值，若是，接受站点的请求；否则，拒绝站点的请求。

14、如权利要求12或13所述的AC，其特征在于，所述AC进一步包括：无线口选择模块，用于在接收到连接请求处理模块发来的连接接受指示后，确定站点请求加入的AP的各无线口的负载，将负载最小的无线口标识发送给连接请求处理模块；

且，所述连接请求处理模块在接受站点的连接请求后，将携带站点请求加入的AP信息的连接接受指示发送给无线口选择模块，接收无线口选择模块发来的无线口标识，通知站点通过该无线口加入AP。

15、如权利要求14所述的AC，其特征在于，所述无线口选择模块包括：

无线口流量计算模块，在接收到连接请求处理模块发来的连接接受指示后，确定站点请求加入的AP的每个无线口上的单位流量，根据无线口的类型，对无线口的单位流量进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的单位流量发送出去；

无线口站点数确定模块，在接收到连接请求处理模块发来的连接接受指示后，根据站点请求加入的AP的每个无线口的类型，对每个无线口当前连接的站点数进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的当前连接的站点数发送出去；

负载计算及选择模块，根据无线口流量计算模块和无线口站点数确定模块发来的站点请求加入的AP的各无线口的归一化的单位流量和归一化的当前连接的站点数，确定各无线口的负载，将负载最小的无线口标识发送给连接请求处理模块。

16、如权利要求12或13所述的AC，其特征在于，所述AP无线负载计算模块包括：

无线流量计算模块，计算AP的每个无线口上的单位流量，根据无线口的类型，对无线口的单位流量进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的单位流量发送出去；

站点数确定模块，根据AP的每个无线口的类型，对每个无线口当前连接的站点数进行归一化处理，将AP的各无线口的归一化的当前连接的站点数发送出去；

AP无线负载确定模块，根据无线流量计算模块和站点数确定模块发来的AP的各无线口的归一化的单位流量和归一化的当前连接的站点数，确定AP的无线负载。

17、如权利要求12或13所述的AC，其特征在于，所述连接请求处理模块在接收站点发来的加入一个AP的请求后，获取该站点已请求加入的次数，将该次数加1，判断得到的次数是否大于预设最大次数，若是，直接接受站点的请求；否则，执行所述将站点请求加入的AP信息发送出去的功能，并更新记录的该站点的已请求加入的次数，

且所述AC进一步包括一个用于记录各站点已请求加入次数的连接次数记录模块。

18、如权利要求12或13所述的AC，其特征在于，该AC进一步包括：拒绝响应探测通知模块，用于在接收到连接请求处理模块发来的携带AP信息的拒绝探测指示后，通知该AP不再响应站点发来的探测请求，

且，所述连接请求处理模块在拒绝站点的请求之后，向拒绝响应探测通知模块发送携带站点请求加入的AP信息的拒绝探测指示。

19、如权利要求18所述的AC，其特征在于，该AC进一步包括：探测恢复模块，用于记录不再响应站点的探测请求的AP信息，定时检测所记录的各AP的无线负载，若发现有AP的无线负载减少到预设可接受值，则通知该AP恢复响应站点的探测请求，

且，所述连接请求处理模块在拒绝站点的请求之后，将站点请求加入的AP的标识记录在探测恢复模块中。

20、如权利要求12或13所述的AC，其特征在于，该AC进一步包括：负载均衡策略调整模块，用于在确定不再对AP上的一个无线口进行负载均衡时，通知该AP不需再扫描该无线口上的站点；

和/或，在确定开始对AP上的一个无线口进行负载均衡时，通知该AP开始扫描该无线口上的站点，并将扫描到的站点上报给AC。