CN1870550A - 一种无线局域网系统中群轮方式下的群组分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线局域网系统中群轮方式下的群组分配方法,用于对该无线局域网系统中同一接入点覆盖下的基站进行群组分配,分成多个基站组,包括如下步骤:定义基站的属性,将基站进行分类;然后将基站进行群组分配,分成多个基站组;接入点在检测到有新的基站加入或者存在有基站组的数据业务流量超过预定的上限或低于预定的下限时,动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组。本发明的群组分配方法减少了碰撞次数,提高了多点对点接入的效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域中的无线局域网(WLAN)系统,尤其涉及采用群轮方式提高无线局域网中多点对点的接入效率的一种群组分配方法。
背景技术
在WLAN系统中,按照通用的无线局域网底层协议标准IEEE802.11(或IEEE802.11x),采用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,带冲突避免的载波侦听多路访问)方式来解决多个站点(STA)共用无线信道的问题。同时为了提高接入效率,在IEEE802.11x协议中,还有辅助的RTS/CTS协议等,目的均是为了降低多用户在接入过程中的帧的碰撞造成的传输效率的降低。在此协议之外,还有采用比较特殊的群轮方式(TPF)(Team PollingFunction)方式。此种方式在和无线局域网底层协议标准IEEE802.11兼容的基础上,采用对STA(STAtions)分组的方式,由接入点AP(Access Point)对分组的STA进行轮询的方式,通过减少同时接入AP的STA的数量,达到降低STA同时接入而导致碰撞的目的。分组是一个动态的过程,随分组数据业务的业务量而进行调整,分组原则直接导致TPF能否达到减少碰撞或提高效率的目的。如果分组方式不合理,如果采用TPF方法,反倒会导致系统的接入效率的降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种无线局域网系统中群轮方式下的群组分配方法,满足在TPF方式下的和无线局域网底层协议标准IEEE802.11(或IEEE802.11x)兼容的要求,达到减少碰撞,同时提高接入效率的目的。
为了实现上述目的,本发明提供了一种无线局域网系统中群轮方式下的群组分配方法,用于对该无线局域网系统中同一接入点覆盖下的基站进行群组分配,分成多个基站组,其特点在于,包括如下步骤:
定义基站的属性,将基站进行分类,第一类基站为相对重要用户或有特殊需求的用户,该无线局域网系统通过配置保证每一用户享有一固定的无线带宽资源或相对的固定台的无线带宽资源;第二类基站为普通用户,每个普通用户共享除重要用户所占用的无线带宽资源之外的剩余资源;
将基站进行群组分配,分成多个基站组;
接入点在检测到有新的基站加入或者存在有基站组的数据业务流量超过预定的上限或低于预定的下限时,动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组。
上述的群组分配方法,其特点在于,所述动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组的过程包括如下步骤:
基站的组间分布调整进程,在同一接入点覆盖下的基站组的数量不变,对于同一接入点覆盖下的基站组的组间基站数量进行分布调整。
上述的群组分配方法,其特点在于,在基站的组间分布调整进程中,包括如下步骤:
步骤201,在进程处理入口,接入点处于空闲状态,检测是否有新的基站加入,等待进程触发或定时器触发;
步骤202,判断接入点是否检测到有新的基站加入,如果有新的基站加入,则转入步骤207;如果没有新的基站加入,则转入步骤203。
步骤203,判断重新分组定时器时间是否超过定时,如果定时器时间没到,则转入步骤204;如果时间到则转入步骤205;
步骤204,终止基站组间分布调整进程;
步骤205,在定时器规定的时间段,由接入点对每个基站组的组数据流量和碰撞次数进行统计,将每个基站组内所有基站的数据流量相加获得每个基站组的流量总数,将每个基站组内所有基站的碰撞次数相加获得每个基站组的碰撞次数总数;
步骤206,进行阀值取值,该阀值由流量阀值和碰撞次数阀值两部分组成,判断每个基站组的流量总数是否超过流量阀值以及碰撞次数总数是否超过碰撞次数阀值,如果流量总数和碰撞次数总数中任一个超过流量阀值和碰撞次数阀值,则转入步骤207,否则返回步骤201;
步骤207,对每个基站组的基站进行重新分组,对每个基站组的基站进行数量调整;
步骤208,对于调整结束的所有基站组内的基站进行配置信息的修改并进行保存,保存完毕后结束有关进程。
上述的群组分配方法,其特点在于,在步骤207中,包含如下步骤:
如果是阀值超过,则将超过阀值的基站组中的至少一个基站调整到其它没有超过阀值的基站组;
如果是有新的基站加入,则按照已有的分组情况,选择不是固定分组的基站组,根据每组的流量和碰撞次数,选择碰撞次数最小的组加入新的基站。
上述的群组分配方法,其特点在于,在步骤205中,组数据流量的统计数据来自于接入点上层的其它网络设备,且在步骤206中,该阀值的设定可以采用人工设定或设为固定值。
上述的群组分配方法,其特点在于,所述动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组的过程进一步包括如下步骤:
基站组的组数调整进程,对于同一接入点覆盖下的基站组的数量进行调整。
上述的群组分配方法,其特点在于,在基站组的组数调整进程中,包括如下步骤:
步骤301,设置拥塞观察窗,该拥塞观察窗以碰撞次数和数据流量参数为测度,其上限表示当前基站分布使网络的拥塞状况超出允许范围,下限表示当前基站分布使组内基站业务强度过低;
步骤302,判断该拥塞观察窗是否超出拥塞观察窗上限,如果是则进入步骤303,否则进入步骤306;
步骤303,判断基站的组间分布调整进程是否完毕,如果没有调整完毕则进入步骤304,如果已调整完毕则进入步骤305;
步骤304,执行基站的组间分布调整进程,调整完毕后返回步骤302;
步骤305,增加分组数,并重新进行基站分组,分组结束后返回步骤302;
步骤306,判断该拥塞观察窗是否少于拥塞观察窗下限,如果是则进入步骤307,否则返回步骤302;
步骤307,减少分组数,并重新进行基站分组,分组结束后返回步骤302。
上述的群组分配方法,其特点在于,该基站的组间分布调整进程和基站组的组数调整进程可分别进行或者同时进行。
上述的群组分配方法,其特点在于,在步骤305中,该分组数的增加受到一最大分组数的限制。
上述的群组分配方法,其特点在于,在步骤307中,该分组数的减少受到一最小分组数的限制。
根据本发明的一个方面,采用群轮方式动态的对同一接入点覆盖下的基站进行调整,减少了碰撞次数,提高了无线局域网中多点对点的接入效率,实现了STA资源的灵活调度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的无线局域网系统的组成架构图;
图2为本发明的群组分配方法的流程图;
图3为本发明的基站分组中基站的组间分布调整进程的流程图;
图4为本发明的基站分组中基站组的组数调整进程的流程图。
具体实施方式
如图1所示,示出了处于数据网络的接入部分的WLAN系统组成架构。数据网络包括接入或骨干网络或提供接入点的接入层网络,如图中WLAN的接入点AP(Access Point)101为采用群轮技术的接入点AP所覆盖的网络,表示所有的此范围的基站STA均通过此接入点AP网络接入数据网络。该接入点101所覆盖的范围内包括有多个通过接入点101接入的基站(STA,STAtions)105~111,包括无线网卡设备。
在本发明中,可以将图中的STA主要定义为两大类,第一类基站为相对重要用户,或有特殊需求的用户,系统通过配置,保证此部分用户得到固定的无线带宽资源或相对的固定台的无线带宽资源。第二类基站为普通用户,每个用户共享除重要用户或特殊用户外的剩余资源。然后将基站进行群组分配,分成多个基站组,例如,如图1所示,将普通用户105~107三个基站STA11、STA12、STA1n分组组成分组1(标号为103),将普通用户108~110三个基站STA21、STA22、STA2n分组组成分组2(标号为104),将重要用户111一个基站STAi1单独分组组成分组i(标号为105)。
本发明的接入点在完成基站的初始分组之后,接入点在检测到有新的基站加入或者存在有基站组的数据业务流量超过预定的上限或低于预定的下限时,该接入点可以动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组。
在本发明中,基站重新分组主要包括两个方面,第一是基站的组间分布调整,即在同一个AP的覆盖下的STA组的数量不变,对于同一AP覆盖下的STA组的STA数量进行调整;即对图1中所示的分组1到分组i内的STA进行调整。第二是基站组的组数调整,对于AP覆盖下的STA组的数量进行调整,即对图1所示的分组1到分组i的数量进行调整。STA分组和分组数量的调整可分别进行或同时进行。
对于STA的组间分布调整的方法,如图2所示,示出了其调整的流程,包括:
步骤201,在进程处理入口,接入点处于空闲状态,检测是否有新的基站加入,等待进程触发或定时器触发;
步骤202,判断接入点是否检测到有新的基站加入,如果有新的基站加入,则进入步骤207进行重新分组;如果没有新的基站加入,则进入步骤203。
步骤203,判断重新分组定时器时间是否超过定时,如果定时器时间没到,则进入步骤204;如果时间到则进入下一步骤205;
步骤204,结束STA的组间分布调整;
步骤205,在定时器规定的时间段,由接入点对每个基站组的组数据流量和碰撞次数进行统计,将每个基站组内所有基站的数据流量相加获得每个基站组的流量总数,将每个基站组内所有基站的碰撞次数相加获得每个基站组的碰撞次数总数;
步骤206,进行阀值取值,该阀值由流量阀值和碰撞次数阀值两部分组成,判断每个基站组的流量总数是否超过流量阀值以及碰撞次数总数是否超过碰撞次数阀值,如果流量总数和碰撞次数总数中任一个超过流量阀值和碰撞次数阀值,则转入步骤207,否则返回步骤201;
步骤207,对每个基站组的基站进行重新分组,对每个基站组的基站进行数量调整,将超过阀值的基站组中的至少一个基站调整到其它没有超过阀值的基站组;如果是有新的STA加入,则按照已有的分组情况,选择不是固定分组的STA组(即不是重要用户或有特殊要求的用户等分配有固定带宽资源的基站组),根据每组的流量和碰撞次数,选择碰撞次数最小的组加入新的STA。
步骤208,对于调整结束的所有基站组内的基站进行配置信息的修改并进行保存,保存完毕后结束有关进程。
另外,对于分组数的调整如图3所示,包括:
步骤301,设置拥塞观察窗,拥塞观察窗以碰撞次数和流量参数为测度,其上限表示当前STA分布使网络的拥塞状况超出允许范围,下限表示当前STA分布使组内STA业务强度过低。
步骤302,判断该拥塞观察窗是否超出拥塞观察窗上限,如果是则进入步骤303,否则进入步骤306;
步骤303,判断基站的组间分布调整进程是否调整完毕,如果没有调整完毕则进入步骤304,如果已调整完毕则进入步骤305;
步骤304,执行基站的组间分布调整进程,在基站组间调整基站分布,调整完毕后返回步骤302;
步骤305,增加分组数,并重新进行基站分组,分组结束后返回步骤302;
步骤306,判断该拥塞观察窗是否少于拥塞观察窗下限,如果是则进入步骤307,否则返回步骤302;
步骤307,减少分组数,并重新进行基站分组,分组结束后返回步骤302。
优选地,在步骤305,分组数增加将受到最大分组数限制,在步骤307,分组数减少也将受到最小分组数限制。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1、一种无线局域网系统中群轮方式下的群组分配方法,用于对该无线局域网系统中同一接入点覆盖下的基站进行群组分配,分成多个基站组,其特征在于,包括如下步骤:
定义基站的属性,将基站进行分类,第一类基站为相对重要用户或有特殊需求的用户,该无线局域网系统通过配置保证每一用户享有一固定的无线带宽资源或相对的固定台的无线带宽资源;第二类基站为普通用户,每个普通用户共享除重要用户所占用的无线带宽资源之外的剩余资源;
将基站进行群组分配,分成多个基站组;
接入点在检测到有新的基站加入或者存在有基站组的数据业务流量超过预定的上限或低于预定的下限时,动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组。
2、根据权利要求1所述的群组分配方法,其特征在于,所述动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组的过程包括如下步骤:
基站的组间分布调整进程,在同一接入点覆盖下的基站组的数量不变,对于同一接入点覆盖下的基站组的组间基站数量进行分布调整。
3、根据权利要求2所述的群组分配方法,其特征在于,在基站的组间分布调整进程中,包括如下步骤:
步骤201,在进程处理入口,接入点处于空闲状态,检测是否有新的基站加入,等待进程触发或定时器触发;
步骤202,判断接入点是否检测到有新的基站加入,如果有新的基站加入,则转入步骤207;如果没有新的基站加入,则转入步骤203。
步骤203,判断重新分组定时器时间是否超过定时,如果定时器时间没到,则转入步骤204;如果时间到则转入步骤205;
步骤204,终止基站组间分布调整进程;
步骤205,在定时器规定的时间段,由接入点对每个基站组的组数据流量和碰撞次数进行统计,将每个基站组内所有基站的数据流量相加获得每个基站组的流量总数,将每个基站组内所有基站的碰撞次数相加获得每个基站组的碰撞次数总数;
步骤206,进行阀值取值,该阀值由流量阀值和碰撞次数阀值两部分组成,判断每个基站组的流量总数是否超过流量阀值以及碰撞次数总数是否超过碰撞次数阀值,如果流量总数和碰撞次数总数中任一个超过流量阀值和碰撞次数阀值,则转入步骤207,否则返回步骤201;
步骤207,对每个基站组的基站进行重新分组,对每个基站组的基站进行数量调整;
步骤208,对于调整结束的所有基站组内的基站进行配置信息的修改并进行保存,保存完毕后结束有关进程。
4、根据权利要求3所述的群组分配方法,其特征在于,在步骤207中,包含如下步骤:
如果是阀值超过,则将超过阀值的基站组中的至少一个基站调整到其它没有超过阀值的基站组;
如果是有新的基站加入,则按照已有的分组情况,选择不是固定分组的基站组,根据每组的流量和碰撞次数,选择碰撞次数最小的组加入新的基站。
5、根据权利要求4所述的群组分配方法,其特征在于,在步骤205中,组数据流量的统计数据来自于接入点上层的其它网络设备,且在步骤206中,该阀值的设定可以采用人工设定或设为固定值。
6、根据权利要求2或3或4或5所述的群组分配方法,其特征在于,所述动态地对该接入点覆盖下的基站进行重新分组的过程进一步包括如下步骤:
基站组的组数调整进程,对于同一接入点覆盖下的基站组的数量进行调整。
7、根据权利要求6所述的群组分配方法,其特征在于,在基站组的组数调整进程中,包括如下步骤:
步骤301,设置拥塞观察窗,该拥塞观察窗以碰撞次数和数据流量参数为测度,其上限表示当前基站分布使网络的拥塞状况超出允许范围,下限表示当前基站分布使组内基站业务强度过低;
步骤302,判断该拥塞观察窗是否超出拥塞观察窗上限,如果是则进入步骤303,否则进入步骤306;
步骤303,判断基站的组间分布调整进程是否完毕,如果没有调整完毕则进入步骤304,如果已调整完毕则进入步骤305;
步骤304,执行基站的组间分布调整进程,调整完毕后返回步骤302;
步骤305,增加分组数,并重新进行基站分组,分组结束后返回步骤302;
步骤306,判断该拥塞观察窗是否少于拥塞观察窗下限,如果是则进入步骤307,否则返回步骤302;
步骤307,减少分组数,并重新进行基站分组,分组结束后返回步骤302。
8、根据权利要求7所述的群组分配方法,其特征在于,该基站的组间分布调整进程和基站组的组数调整进程可分别进行或者同时进行。
9、根据权利要求8所述的群组分配方法,其特征在于,在步骤305中,该分组数的增加受到一最大分组数的限制。
10、根据权利要求8所述的群组分配方法,其特征在于,在步骤307中,该分组数的减少受到一最小分组数的限制。
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