CN103327565B - 一种对终端的接入控制方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对终端的接入控制方法和设备，主要内容为：根据设定的最低速率值对无线局域网中AP的速率表进行更新，使得更新后的速率表中包含的速率值不低于所述最低速率值，以便于AP利用更新后的速率表对终端进行接入控制时，限制以低于最低速率值的速率接入的终端接入AP，可减小低速率接入的终端对信道的占用，从而提高整个无线网络系统的吞吐率。

Description

一种对终端的接入控制方法和设备

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，尤其涉及一种对终端的接入控制方法和设备。

背景技术

随着通信技术的不断发展，无线网络通信已深入到日常工作和生活的每个角落，人们对无线网络通信的依赖性越来越强。随着人们对无线网络通信需求的不断增加，对无线网络通信质量提出了更高的要求。

无线局域网（WLAN，WirelessLocalAreaNetwork）是一种遵循国际电器和电子工程师协会（IEEE，InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）802.11协议、以电磁波为传输媒介的网络系统。IEEE802.11协议标准历经发展，主要有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等标准，其中，802.11a标准工作在5GHz频段，可提供54Mbps的速率；802.11b标准工作在2.4GHz频段，可提供11Mbps的速率；802.11g标准工作在2.4GHz频段，可提供54Mbps的速率；802.11n标准兼容802.11a/b/g标准，可提供高达600Mbps的速率。

无线局域网系统主要由接入点（AP，AccessPoint）和插入了无线网卡的终端组成，如图1所示，为有接入点AP转发的基础结构型（Infrastructure）基本服务集（BSS，BasicServiceSet）的无线局域网络系统架构图。在如图1所示的无线网络系统架构下，AP负责整个无线网络的通信，终端利用WLAN传输的数据均通过AP来中转，由AP进行数据的转发。

在如图1所示的无线局域网络系统中，多个终端要分时共享同一信道，即在同一时刻，只能有一个终端使用信道，除该终端之外的其他终端都不能占用该信道。基于此，AP可采用分布式协调功能（DCF，DistributedCoordinationFunction）来控制多个终端的数据收发。DCF是载波监听多路访问/冲突避免（CSMA/CA，CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)访问机制的基础，在传送数据之前，DCF利用载波监听技术（目前主要利用虚拟载波监听）检查无线链路是否处于空闲状态,当某个终端占用信道时，其他终端会随机为每个帧选定一段退避时间来减少冲突。DCF功能是一种公平竞争的服务，每个终端在每次接入信道时只能发送一个数据包，发送完成一个数据包后，要重新进入竞争接入信道机会的处理，而不能在获得一次接入信道机会后，就连续发送数据包，这样，每个终端就都有机会使用当前信道进行数据的传输。

802.11标准允许终端和AP之间以不同的速率发送数据以适应不同的网络环境，如802.11a标准支持6Mbps、9Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、54Mbps等多种速率；802.11b标准支持1Mbps、2Mbps、5.5Mbps和11Mbps四种速率；而802.11n标准可提供高达600Mbps的速率，同时兼容802.11a/b/g标准，可支持更多的速率。然而，当网络中既存在高速率接入的终端，又存在低速率接入的终端时，采用DCF技术来控制终端的数据收发时，低速率接入的终端进行数据传输时如果占用信道的时间过长，则高速率接入的终端的数据传输会受到限制，从而导致整个无线网络系统的吞吐率大幅下降。

例如，终端A在获得了接入信道的机会后发送一个1000字节的数据包，采用54Mbps的速率进行发送，则该数据包占用信道的时间约为148μs；而终端B在获得了接入信道的机会后也发送一个1000字节的数据包，但采用9Mbps的速率进行发送，其发送数据包占用信道的时间约为888μs。由此可以看出，在终端发送的数据包长度差不多的情况下，低速率接入的终端会占用信道更长的时间，高速率接入的终端的吞吐率会受到低速率接入的终端的限制，从而导致整个无线网络系统的吞吐率大幅下降。

发明内容

本发明实施例提供了一种对终端的接入控制方法和设备，用以解决现有技术中存在的整个无线网络系统的吞吐率不高的问题。

一种对终端的接入控制方法，所述方法包括：

接入点AP接收最低速率值；

AP根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值；

AP利用所述更新后的速率表对终端进行接入控制。

一种AP设备，所述AP设备包括：

更新模块，用于接收最低速率值，并根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值；

控制模块，用于利用所述更新后的速率表对终端进行接入控制。

本发明有益效果如下：

在本发明实施例的方案中，AP根据最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值，在终端请求接入AP时，可限制终端以小于所述最低速率值的速率接入AP，即限制低速率终端接入AP，可减小以低速率接入的终端对信道的占用，提高整个无线网络系统的吞吐率。

附图说明

图1为背景技术中基于AP的无线局域网络系统架构示意图；

图2为本发明实施例一中对终端的接入控制方法的步骤示意图；

图3为本发明实施例二中AP设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例的方案根据设定的最低速率值对无线局域网中AP的速率表进行更新，使得更新后的速率表中包含的速率值不低于所述最低速率值，以便于AP利用更新后的速率表对终端进行接入控制时，限制以低速率（即速率低于最低速率值）接入的终端接入AP，可减小以低速率接入的终端对信道的占用，从而提高整个无线网络系统的吞吐率。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步说明，但本发明不局限于下面的实施例。

实施例一：

如图2所示，为本发明实施例一中对终端的接入控制方法的步骤示意图，所述方法主要包括以下步骤：

步骤101：AP接收最低速率值。

在本步骤101中，AP具体可通过驱动层的设备对象层的输入输出（I/O，Input/Output）接口接收用户输入的所述最低速率值。例如，系统维护人员将最低速率值通过键盘或鼠标输入至AP管理界面，之后，AP通过驱动层的设备对象层的I/O接口接收该最低速率值。

可选地，AP也不限于接收其他网元发送的所述最低速率值。例如，AP可通过与无线控制器（AC，AccessController）之间建立的无线接入点控制与配置（CAPWAP，ControllingAndProvisioningofWirelessAccessPoint）协议隧道，来接收AC发送的所述最低速率值。

所述最低速率值可根据网络质量确定，当前网络质量状态越好，最低速率值取值越小；反之，当前网络质量状态越差，最低速率值取值越大。这是因为：在网络质量较好时，即使终端以较低的速率接入AP，对整个无线网络系统的吞吐率影响较小，所以最低速率值可取值较小；在网络质量较差时，以较低速率接入AP的终端对整个无线网络系统的吞吐率影响较大，需要限制低速率终端接入AP，所以最低速率值的取值不能过小。

在本实施例的方案中，还可根据实际的应用场景设定合适的最低速率值，例如，为商场、写字楼等热点区域部署的AP设定的最低速率值大于为郊区等非热点区域部署的AP设定的最低速率值。

需要说明的是，在本实施例的方案中，可根据网络质量或应用场景动态调整所述最低速率值，也可设定一次最低速率值后，在较长的一段时间内（如一周）保持该最低速率值。

步骤102：AP根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值。

以AP内部署Atheros驱动为例，本步骤102中AP根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，具体可包括以下步骤：

步骤一：AP内驱动层的设备对象层（AtherosDeviceObject，这里简称为athdev），根据所述最低速率值，对驱动层的硬件抽象层（HAL，HardwareAbstractionLayer）中的速率表进行更新。

首先，AP内驱动层的athdev调取驱动层的HAL中存储的速率表。

然后，AP驱动层的athdev根据所述最低速率值，将调取出的速率表中低于所述最低速率值的速率值删除。

最后，AP驱动层的athdev将更新后的速率表赋值给HAL。

可选地，本步骤一也不限于采用其他方式对驱动层的HAL中的速率表进行更新，例如，AP驱动层的athdev指示HAL根据所述最低速率值将自身存储的速率表中低于所述最低速率值的速率值删除。

在执行完步骤一后，AP的HAL中的速率表已更新，该更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值。由于速率表只在AP初始化时才赋值给AP的协议处理层，因此在HAL内的速率表更新后，需要在AP初始化时将更新后的速率表赋值给协议处理层。

步骤二：AP内驱动层的athdev触发协议处理层对虚拟接入点（VAP，VirtualAccessPoint）的配置参数进行初始化，并在协议处理层对VAP的配置参数进行初始化时，将更新后的速率表赋值给协议处理层。

具体地，AP内驱动层的athdev可通过协议处理层上设置的接口触发协议处理层对VAP的配置参数进行初始化，其中，协议处理层上设置的接口可以是在协议处理层的低媒体控制层接口(LowerMACInterface)上设置的接口。在协议处理层对VAP的配置参数进行初始化时，AP内驱动层的athdev调取HAL中更新后的速率表并将其赋值给协议处理层。

需要说明的是，本步骤102中的AP的速率表内可以包含一个速率集也可以包含多个速率集。例如，支持802.11b标准的AP的速率表中只有802.11b标准所支持的基本速率集(包含速率值1Mbps、2Mbps、5.5Mbps和11Mbps)，而支持802.11n标准的AP的速率表中既包含了802.11a/b/g标准所支持的基本速率集，也包含了802.11n标准定义的MCS（ModulationandCodingScheme，调制与编码策略）速率集。

当AP的速率表中包括至少一个速率集时，AP需要根据所述最低速率值对速率表中的各速率集进行更新，更新后的速率表中每个速率集内包含的速率值都不小于所述最低速率值。

步骤103：AP利用更新后的速率表对终端进行接入控制。

在执行完步骤102后，AP中的协议处理层内赋值的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值，AP可利用该速率表对终端进行接入控制，限制低速率（即速率低于最低速率值）终端接入AP。

实施例二：

本发明实施例二提供一种AP设备，如图3所示。

所述AP设备包括更新模块和控制模块，其中：

更新模块用于接收最低速率值，并根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值。

控制模块用于利用所述更新后的速率表对终端进行接入控制。

更新模块具体用于在所述速率表中包括至少一个速率集时，根据所述最低速率值对速率表中的各速率集进行更新，更新后的速率表中每个速率集内包含的速率值都不小于所述最低速率值。

所述更新模块中包括驱动层的设备对象层、驱动层的硬件抽象层和协议处理层，其中：

驱动层的设备对象层，用于根据所述最低速率值，对驱动层的硬件抽象层中的速率表进行更新，以及触发协议处理层对虚拟接入点VAP的配置参数进行初始化，并在协议处理层对VAP的配置参数进行初始化时，将更新后的速率表赋值给协议处理层。

以AP内部署Atheros驱动为例，本发明实施例方案中AP内驱动层的设备对象层可以为AtherosDeviceObject，即实施例一中所述的athdev；AP内驱动层的硬件抽象层可以为HardwareAbstractionLayer，即实施例一中所述的HAL。

驱动层的设备对象层，具体用于通过协议处理层上设置的接口触发协议处理层对VAP的配置参数进行初始化，其中，协议处理层上设置的接口可以是在协议处理层的低媒体控制层接口上设置的接口。

所述驱动层的设备对象层上设置有I/O接口，用于接收所述最低速率值。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种对终端的接入控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接入点AP通过AP内驱动层的设备对象层的输入输出接口接收最低速率值，所述最低速率值至少是根据网络质量或应用场景确定的；

AP根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值；

AP利用所述更新后的速率表对终端进行接入控制。

2.如权利要求1所述的对终端的接入控制方法，其特征在于，AP根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值，具体包括：

在所述速率表中包括至少一个速率集时，AP根据所述最低速率值对速率表中的各速率集进行更新，更新后的速率表中每个速率集内包含的速率值都不小于所述最低速率值。

3.如权利要求1或2所述的对终端的接入控制方法，其特征在于，AP根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，具体包括：

AP内驱动层的设备对象层根据所述最低速率值，对驱动层的硬件抽象层中的速率表进行更新；

AP内驱动层的设备对象层触发协议处理层对虚拟接入点VAP的配置参数进行初始化，并在协议处理层对VAP的配置参数进行初始化时，将更新后的速率表赋值给协议处理层。

4.如权利要求3所述的对终端的接入控制方法，其特征在于，

AP内驱动层的设备对象层通过协议处理层上设置的接口触发协议处理层对VAP的配置参数进行初始化。

5.如权利要求4所述的对终端的接入控制方法，其特征在于，AP接收最低速率值具体为：

AP通过驱动层的设备对象层的输入输出I/O接口接收所述最低速率值。

6.一种AP设备，其特征在于，所述AP设备包括：

更新模块，用于通过AP内驱动层的设备对象层的输入输出接口接收最低速率值，所述最低速率值至少是根据网络质量或应用场景确定的，并根据所述最低速率值对自身的速率表进行更新，更新后的速率表中包含的速率值不小于所述最低速率值；

控制模块，用于利用所述更新后的速率表对终端进行接入控制。

7.如权利要求6所述的AP设备，其特征在于，

更新模块，具体用于在所述速率表中包括至少一个速率集时，根据所述最低速率值对速率表中的各速率集进行更新，更新后的速率表中每个速率集内包含的速率值都不小于所述最低速率值。

8.如权利要求6或7所述的AP设备，其特征在于，所述更新模块中包括驱动层的设备对象层、驱动层的硬件抽象层和协议处理层，其中：

驱动层的设备对象层，用于根据所述最低速率值，对驱动层的硬件抽象层中的速率表进行更新，以及触发协议处理层对虚拟接入点VAP的配置参数进行初始化，并在协议处理层对VAP的配置参数进行初始化时，将更新后的速率表赋值给协议处理层。

9.如权利要求8所述的AP设备，其特征在于，

驱动层的设备对象层，具体用于通过协议处理层上设置的接口触发协议处理层对VAP的配置参数进行初始化。

10.如权利要求9所述的AP设备，其特征在于，

所述驱动层的设备对象层上设置有I/O接口，用于接收所述最低速率值。