СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГРУЗКИ В БЕСПРОВОДНОЙ ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2010 года по МПК H04W48/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к беспроводной локальной сети передачи данных в области коммуникации, в частности относится к способу осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных.

Предшествующий уровень техники

Стандарт ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 редакции 802.11 является стандартом, установленным Рабочей Группой по Стандартизации Беспроводной Локальной Сети Передачи Данных для протокола физического уровня и протокола управления доступа к данным (Medium access control, MAC), который облегчает создание сетевого оборудования производителями устройств локальной беспроводной сети передачи данных и производителями беспроводных устройств. Физический уровень определяет характеристику сигнала и модуляцию сигнала при передаче данных. Подразумевается, что уровень управления доступа к данным состоит из серии услуг, которые могут осуществлять такие функции, как обмен информации, контроль мощности, комплексное управление, управление синхронизацией и управление процессом.

Беспроводная локальная сеть передачи данных - WLAN (Wireless Local Area Network) представляет собой компьютерные устройства взаимосвязанные посредством технологии беспроводной коммуникации таким образом, что конфигурация сетевой системы способна обеспечить коммуникацию устройств друг с другом и реализовать совместное использование ресурсов. В конфигурации сети WLAN система расширенного набора услуг состоит из одного или множества наборов базовых услуг и системы распределения во взаимосвязи с вышеупомянутыми и включает в себя, по меньшей мере, одно беспроводное устройство точки доступа. Расширенные наборы услуг распознаются с помощью ESSID (Extended Services Sets Identifier, Идентификатор расширенного набора услуг), а беспроводные точки доступа распознаются с помощью BSSID (Basic Services Sets Identifier, Идентификатор базового набора услуг). Станция получает информацию, касающаюся наборов расширенных услуг и наборов базовых услуг в настоящей конфигурации WLAN путем сканирования каналов и выбирает для соединения подходящий базовый набор услуг. Распределение загрузки в WLAN осуществляется по алгоритму, в котором система беспроводной локальной сети передачи данных, включающая в себя множество точек доступа, которые обеспечивают доступ услуг множеству мобильных станций, при этом каждый элемент точек доступа разрешает или отклоняет доступ к мобильной станции путем управления станцией при использовании информации данных сети, тем самым осуществляет распределение загрузки сети, предоставляя полный доступ к ресурсам сети и уменьшая перегрузку сети. Обычно распределение точек доступа, связанное с операцией распределения загрузки, должно удовлетворять таким требованиям, при которых станция может избирательно предоставить доступ другой точке доступа с более низким уровнем загрузки, когда одна из точек доступа отклоняет доступ к станции вследствие перегрузки; точки доступа, удовлетворяющие вышеупомянутым условиям, выделяются в группу, называемую группой загрузки, станция должна избирательно предоставить доступ к точке доступа в группе загрузки, точка доступа, имеющая относительно низкую загрузку, является более подходящей для доступа к станции.

Настоящий протокол беспроводной локальной сети передачи данных не учитывает того, как происходит обработка распределения загрузки и как происходит обмен данных распределения загрузки в сети. Обычный способ осуществления состоит в сборе и управлении данными сетевого распределения загрузки по протоколу обмена данными между точками доступа, при этом данные распределения загрузки содержат большое число дополнительных служебных сигналов, транслируемых в сети; более того, специфичность данных распределения загрузки приводит к низкому качеству доступа к станции, что препятствует оптимальному управлению всей сетью. Что касается осуществления доступа и оптимизации ресурсов в сети WLAN, перспективным для улучшения качества коммуникации в сети является создание оптимизированной системы распределения загрузки с высокими характеристиками.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание способа осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных обладающего повышенной надежностью сетевых данных, распределения загрузки и предотвращающего загрузку данных при ошибочном транслировании в беспроводной локальной сети, тем самым уменьшающего число дополнительных служебных сигналов при управлении распределением загрузки в беспроводной сети, в частности в сети, имеющей трехуровневое переключающее устройство. При этом выбором, путем самоорганизации, исполнительного центра распределения загрузки можно более эффективно управлять динамическими данными распределения загрузки, уменьшая зависимость от управляющего сервера и более гибко организовывая сеть, эффективно используя ресурсы.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, в настоящем изобретении данные загрузки классифицируются следующим образом.

(1) Постоянные данные загрузки: обычно определяются системными ресурсами локальной точки доступа. Например: частотой центрального процессора, объемом памяти и характеристиками сетевого соединения, параметры которых определяют максимальную загрузку конкретной точки доступа.

(2) Статистические данные загрузки: статистические данные выбраны из исторически имевшихся характеристик данных. Например: время запаздывания и ширина полосы пропускания, характеристики которых отражают типичные функциональные возможности точек доступа и сетевых соединений, что особенно важно, в случае, когда оптимизированное управление производится в соответствии с требованиями классификации, относящейся к качеству услуг (QoS, Quality of Service).

(3) Динамические данные загрузки: динамические данные обычно являются данными уровня загрузки в сети получаемыми в режиме реального времени, которые передаются в то время, когда изменяется текущий уровень загрузки каждого из элементов группы распределения загрузки.

Первые два типа данных загрузки могут быть получены и сохранены локально в точке доступа, в то время как данные загрузки последнего типа собираются и сохраняются исполнительным центром распределения загрузки.

Точка доступа, базируясь на локальных данных загрузки и данных загрузки, полученных от исполнительного центра распределения загрузки, принимает или отклоняет доступ станции в соответствии с определенным алгоритмом оптимизации распределения.

В целом способ, представленный в настоящем изобретении, включает в себя следующие этапы:

Этап 1: инициализация группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, выбор самоорганизацией точки доступа из текущих точек доступа в группе распределения загрузки в качестве исполнительного центра распределения загрузки; и

Этап 2: каждая из точек доступа из вышеупомянутой группы распределения управляет и обрабатывает данные распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки и алгоритмом оптимизации распределения таким образом, чтобы обеспечить распределение загрузки сети.

На стадии инициализации группы распределения загрузки текущая точка доступа в режиме реального времени, базируясь на уровне загрузки, выбирает путем самоорганизации точку доступа в качестве исполнительного центра распределения загрузки путем обмена данными между устройствами, причем точка доступа с самым низким уровнем текущей загрузки обычно выбирается в качестве исполнительного центра распределения загрузки. Выбор путем самоорганизации производится еще раз в группе распределения загрузки с целью выбора другой точки доступа в качестве исполнительного центра распределения загрузки только в том случае, когда уровень загрузки исполнительного центра распределения превышает порог исполнительного центра (определяется как максимальный уровень загрузки исполнительного центра распределения загрузки), то есть уровень загрузки исполнительного центра распределения загрузки может изменяться. После того, как исполнительный центр распределения загрузки выбран, другие точки доступа в группе распределения загрузки функционируют как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки.

В группе распределения загрузки только исполнительный центр распределения загрузки должен производить запись данных загрузки других точек доступа той же самой группы распределения загрузки, в то время как точки доступа, действующие как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки, должны только подтверждать адрес исполнительного центра распределения загрузки. Исполнительный центр распределения загрузки получает данные загрузки, когда происходит изменение загрузки точек доступа, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки. Между тем сетевые данные загрузки настоящей группы распределения загрузки могут быть получены от исполнительного центра распределения загрузки, и управление распределением загрузки осуществляется при объединении с данными распределения загрузки, сохраненными локально. Исполнительный центр распределения загрузки функционирует только как центр распределения динамических данных, а выполнение конкретного распределения загрузки производится исполнительными центрами, не осуществляющими распределение загрузки, базирующимися на данных распределения загрузки исполнительного центра распределения загрузки и данных локального распределения загрузки.

Процедура обработки, осуществляемая системой распределения загрузки WLAN.

Алгоритмы процесса обработки исполнительным центром распределения загрузки и алгоритмы обработки исполнительным центром, не выполняющим распределение загрузки, используют пороговую методику, а именно каждая точка доступа имеет соответствующий верхний предел загрузки - МАХ и нижний предел загрузки - MIN. Когда уровень загрузки точки доступа ниже чем нижний предел MIN загрузки, то точка доступа, имеющая уровень загрузки ниже нижнего уровня загрузки, разрешает доступ к станции и не передает данные изменения загрузки, так что обмен данными загрузки в сети может быть уменьшен и число дополнительных служебных сигналов распределения загрузки в сети WLAN может быть уменьшено. Когда уровень загрузки колеблется между верхним пределом МАХ загрузки и нижним пределом MIN загрузки, работа происходит в нормальном режиме, если же уровень загрузки изменяется, точка доступа передает динамическую информацию загрузки исполнительному центру распределения загрузки. Когда уровень загрузки точки доступа превышает верхний предел загрузки, то точка доступа, имеющая уровень загрузки выше верхнего уровня загрузки, отклоняет доступ к станции.

Описываемое более подробно настоящее изобретение предоставляет собой способ осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети, включающий следующие этапы.

Этап 1: инициализация группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, выбор путем самоорганизации в качестве исполнительного центра распределения загрузки точки доступа из точек доступа, находящихся в режиме реального времени из группы распределения загрузки; и

Этап 2: каждая из точек доступа из вышеупомянутой группы распределения управляет и обрабатывает данные распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки и алгоритмом оптимизации распределения таким образом, чтобы обеспечить распределение загрузки сети.

При проведении сетевых операций в беспроводной локальной сети передачи данных вышеупомянутый способ осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных используется для выбора путем самоорганизации, базируясь на уровне загрузки, другой точки доступа в качестве нового исполнительного центра распределения загрузки в вышеупомянутой группе распределения загрузки путем обмена данными между устройствами, когда уровень загрузки исполнительного центра распределения загрузки превышает порог исполнительного центра.

На этапе 1 вышеупомянутого способа осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети осуществляется выбор точки доступа с наиболее низким текущим уровнем загрузки в вышеупомянутой группе распределения загрузки, в качестве исполнительного центра распределения загрузки, и после выбора исполнительного центра распределения загрузки, другие точки доступа вышеупомянутой группы распределения загрузки функционируют как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки.

На этапе 2 вышеупомянутого способа осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных только исполнительный центр распределения загрузки должен производить запись данных загрузки других точек доступа, функционирующих в той же группе распределения загрузки в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, в то время как точки доступа, функционирующие как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки, должны только подтверждать адрес исполнительного центра распределения загрузки. Данные загрузки передаются на исполнительный центр распределения загрузки, когда происходит изменение загрузки точек доступа, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, в то время как данные сетевой загрузки текущей группы распределения загрузки могут быть получены от исполнительного центра распределения загрузки, и управление распределением загрузки осуществляется при учете данных распределения загрузки, сохраненных локально.

На этапе 2 вышеупомянутого способа осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных используется пороговая методика для точек доступа, включающих точки доступа, функционирующие как исполнительные центры распределения загрузки, и исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки, при этом верхний предел МАХ загрузки и нижний предел MIN загрузки установлены соответственно для выполнения управления и обработки данных распределения загрузки, а методика заключается в следующем:

когда уровень загрузки точки доступа ниже, чем нижний предел MIN, то точка доступа, имеющая низкую загрузку, разрешает доступ к станции и не передает данные изменения загрузки, поэтому обмен данными загрузки в сети может быть уменьшен, а также число дополнительных служебных сигналов при распределении загрузки в сети WLAN может быть уменьшено;

когда уровень загрузки колеблется между верхним пределом МАХ загрузки и нижним пределом MIN загрузки, работа происходит в нормальном режиме и доступ к станции разрешен, а динамические данные передаются исполнительному центру распределения загрузки в случае, если уровень загрузки точки доступа изменяется; и

когда уровень загрузки точки доступа превышает верхний предел загрузки МАХ, то точка доступа находится в состоянии высокой загрузки и отклоняет доступ к станции.

В вышеупомянутом способе осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных алгоритм обработки данных исполнительным центром включает в себя следующие этапы:

создание или получение матрицы данных загрузки всех текущих точек доступа в режиме реального времени в вышеупомянутой группе распределения загрузки;

мониторинг данных загрузки в режиме реального времени других текущих точек доступа, функционирующих как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки, в вышеупомянутой группе распределения загрузки, а также получение и сохранение вышеупомянутых данных;

определение локального уровня загрузки точки доступа, функционирующей как исполнительный центр распределения загрузки, осуществление обработки данных уровня загрузки с помощью объединения с сетевыми данными вышеупомянутой матрицы данных загрузки, и обновление уровня локальной загрузки вышеупомянутой точки доступа, функционирующей как исполнительный центр распределения загрузки;

поддержание проведения мониторинга и получение данных загрузки других текущих точек доступа, функционирующих как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки в вышеупомянутой группе распределения загрузки, когда новый уровень локальной загрузки ниже порога исполнительного центра; и

организация связи с текущими точками доступа в настоящей группе распределения загрузки, выбор путем самоорганизации другой соответствующей точки доступа в качестве нового исполнительного центра распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки, и передача данных распределения загрузки, локально сохраненных в новом исполнительном центре распределения загрузки, для информирования других точек доступа в группе распределения загрузки об адресе нового исполнительного центра распределения загрузки, когда новый уровень локальной загрузки превышает порог исполнительного центра.

В вышеупомянутом способе осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных алгоритм обработки данных исполнительным центром, не выполняющим распределение загрузки, включает в себя следующие этапы:

определение уровня локальной загрузки в исполнительных центрах, не выполняющих распределение загрузки;

осуществление обработки данных уровня загрузки в соответствии с текущим уровнем загрузки и обновление записи локального уровня загрузки точек доступа, функционирующих как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки, когда текущий уровень загрузки меньше нижнего порога MIN загрузки;

получение данных загрузки группы распределения загрузки от исполнительного центра распределения загрузки и осуществление обработки данных уровня загрузки с помощью использования алгоритмов распределения загрузки в комбинации с данными локальной загрузки, когда текущий уровень загрузки выше нижнего порога уровня MIN загрузки;

обновление уровня локальной загрузки, когда новый уровень загрузки вышеупомянутых исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, меньше нижнего порога локального уровня MIN после завершения процесса обработки; и

передача данных уровня локальной загрузки на исполнительный центр распределения загрузки и обновление уровня локальной загрузки, когда новый уровень загрузки выше нижнего порога уровня MIN загрузки, после завершения процесса обработки.

Способ осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети дополнительно включает в себя этап классификации данных загрузки, в котором данные загрузки классифицируются следующим образом:

Постоянные данные загрузки, полученные и сохраненные ресурсами локальной системы точки доступа, включают частоту процессора, объем памяти и характеристики сетевых соединений;

Статистические данные загрузки, полученные и сохраненные в исторически имевшихся характеристиках данных локальной системы точек доступа, включают время запаздывания и ширину полосы пропускания;

Динамические данные загрузки, собранные и сохраненные исполнительным центром распределения загрузки, включают текущие данные уровня сетевой загрузки.

В соответствии с вышеупомянутым способом осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, когда одна группа распределения загрузки содержит только одну точку доступа, то вышеупомянутая точка доступа будет функционировать в качестве исполнительного центра распределения загрузки.

Что касается мобильной станции в группе распределения загрузки, вышеупомянутый способ осуществления системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных необходим для избирательного предоставления доступа к такой точке доступа из группы распределения загрузки, которая имеет относительно низкий уровень загрузки и является наиболее подходящей для доступа вышеупомянутой станции из группы распределения загрузки, поэтому, когда точка доступа отклоняет доступ вышеупомянутой станции вследствие перегрузки, то вышеупомянутая станция может получить доступ к другой точке доступа с относительно низким уровнем загрузки в той же самой группе распределения загрузки.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует структурную схему группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных.

Фиг.2 иллюстрирует схему осуществления группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.3 представляет собой блок-схему исполнительного центра распределения загрузки, в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.4 представляет собой, в соответствии с настоящим изобретением, блок-схему исполнительного центра, не выполняющего распределение загрузки.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение далее будет описано со ссылками на чертежи и варианты осуществления.

Фиг.1 представляет собой структурную схему группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных.

Все точки доступа (ТД) всей распределенной системы 101 взаимодействуют друг с другом по магистральной сети. Распределенная система 101 делит все ТД на несколько групп 102-104 распределения загрузки в соответствии со статусом точек доступа и беспроводной локальной сети. Когда ТД отклоняет доступ к станции из-за перегрузки, станция может избирательно предоставить доступ другой ТД с более низкой загрузкой в группе распределения загрузки. Группировка отражена в конфигурации данных ТД в материалах руководства. Если в группе распределения загрузки имеется только одна ТД, то ТД будет функционировать как исполнительный центр распределения загрузки, такой как точка 111 доступа на чертежах.

Каждая из ТД 105-111, которые распределены в группе распределения загрузки, может осуществлять доступ для одной или множеству станций STA. Уровень загрузки ТД определяет, получит ли доступ следующая станция, запрашивающая доступ, и уровень загрузки ТД определяется локально сохраненными данными загрузки и динамическими данными загрузки в сети. В конфигурации данных ТД может быть маркером, указывающим, к какой группе распределения загрузки относится ТД. Конфигурация распределения загрузки ТД может быть отредактирована во время работы сети WLAN.

Фиг.2 представляет собой схему осуществления группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети в соответствии с настоящим изобретением;

На фиг.2 группа 201 распределения загрузки обозначена как G1, в которой распределены точки 202-204 доступа (ТД). Уровень загрузки каждой из ТД определяется локально сохраненными данными распределения загрузки и динамическими данными распределения загрузки, которые получены соответствующей ТД посредством обмена по индивидуальному протоколу оборудования. Группа распределения загрузки включает в себя только один исполнительный центр распределения загрузки, и другие точки доступа функционируют как исполнительные центры, не выполняющие загрузку. Когда происходит инициализация G1 путем обмена данными между устройствами по частному протоколу, точки 202-204 доступа выбирают путем самоорганизации ТД с наименьшей загрузкой в качестве исполнительного центра распределения загрузки, как, например, точка 202 доступа, в которой создается матрица данных загрузки текущих устройств ТД в настоящей группе распределения загрузки, при этом состояние точки доступа определяется как низкая загрузка, рабочий режим и высокая загрузка, матрица данных загрузки сохраняется и обновляется в соответствии с текущими и другими данными, и данными загрузки, отправленными устройством точки доступа. Во время работы в сети WLAN, когда уровень загрузки точки 202 доступа выше верхнего предела уровня исполнительного центра, путем повторного обмена данными, точки 202-204 доступа, выбирают путем самоорганизации новый исполнительный центр распределения загрузки, такой как точка 203 доступа, в соответствии с уровнем загрузки, и точка 202 доступа передает сохраненную матрицу данных загрузки на точку 203 доступа, транслируя при этом сообщение в группу распределения загрузки для информирования об адресе нового исполнительного центра распределения загрузки.

Станции (STA) 205-207 получают доступ к группе G1 распределения загрузки. Станция STA должна избирательно получать доступ к точке доступа с относительно более низкой загрузкой и относительно более подходящей для доступа к станции в группе распределения загрузки. В G1 станция STA может легко получать доступ к другим точкам доступа с низкой загрузкой в той же самой группе распределения загрузки, когда ТД отклоняет доступ станции STA вследствие перегрузки.

Фиг.3 представляет собой блок-схему исполнительного центра распределения загрузки в соответствии с настоящим изобретением.

Этап 301 состоит в выборе ТД в качестве исполнительного центра распределения загрузки, создании новой матрицы данных загрузки во время инициализации группы распределения загрузки; завершении создания матрицы данных загрузки, которая включает в себя данные загрузки других устройств текущих ТД и данные от прежнего исполнительного центра распределения загрузки во время работы сети WLAN.

Этап 302 состоит в мониторинге и получении данных загрузки, которые передают другие ТД группы распределения загрузки в сети WLAN.

Этап 303 состоит в сохранении полученных данных загрузки и обновлении данных загрузки ТД, которые передают вышеупомянутые данные в матрицу данных загрузки.

Этап 304 состоит в определении уровня загрузки настоящей ТД, выполнении обработки данных уровня загрузки при объединении с сетевыми данными загрузки, сохраненными в матрице данных загрузки, и обновлении уровня загрузки настоящей ТД. Выполнение операции доступа к станции производится в соответствии с существующим уровнем загрузки, доступ станции STA будет разрешен, когда уровень загрузки ниже верхнего предела уровня загрузки, в то время как доступ станции STA будет отклонен при условии, когда уровень загрузки выше верхнего порога уровня загрузки.

Этап 305 состоит в переходе к этапу 302 в случае, когда новый уровень загрузки ниже порога исполнительного центра; и в переходе к этапу 306, когда новый уровень загрузки выше порога исполнительного центра.

Этап 306 состоит в передаче сообщения группе распределения загрузки с запросом выбора нового исполнительного центра распределения загрузки, выборе путем самоорганизации ТД с самым низким уровнем загрузки в качестве исполнительного центра распределения загрузки, и передаче данных матрицы с информацией о загрузке новому исполнительному центру распределения загрузки.

Этап 307 состоит в передаче сообщения группе распределения загрузки для информирования других ТД об адресе нового исполнительного центра распределения загрузки.

Фиг.4 представляет собой блок-схему исполнительного центра, не выполняющего распределение загрузки.

Этап 401 состоит в определении уровня локальной загрузки текущих ТД.

Этап 402 состоит в переходе к этапу 406 в случае, когда новый уровень загрузки ниже нижнего предела уровня загрузки; и в переходе к этапу 403, когда новый уровень загрузки равен или выше нижнего предела уровня загрузки.

Этап 403 состоит в получении сетевых данных загрузки от исполнительного центра распределения загрузки и выполнения обработки данных, уровня загрузки при объединении этих данных с данными уровня локальной загрузки.

Этап 404 состоит в переходе к этапу 406, когда новый уровень загрузки после обработки данных соответствует уровню ниже нижнего предела уровня загрузки; и в переходе к этапу 405, когда новый уровень загрузки после обработки данных равен уровню или выше уровня нижнего предела уровня загрузки.

Этап 405 состоит в передаче данных уровня загрузки текущей ТД исполнительному центру распределения загрузки.

Этап 406 состоит в обновлении и сохранении данных уровня загрузки текущей ТД, выполнении обработки данных, связанных с доступом к станции на основе текущего уровня загрузки, разрешая доступ к станции STA, когда уровень загрузки ниже верхнего предела уровня загрузки, или же отклоняя доступ к станции STA, когда уровень загрузки равен или выше верхнего предела уровня загрузки.

Поскольку настоящее изобретение было подробно продемонстрировано и описано со ссылками на варианты его реализации, специалистам в данной области техники будет понятно, что любое изменение или эквивалентная замена в техническом решении настоящего изобретения, не отходящая от смысла и рамок настоящего изобретения, будет защищено объемом правовой охраны настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Способ, в соответствии с настоящим изобретением, определяется как более детальные данные о распределении загрузки, и может быть применен для осуществления более совершенного управления распределением загрузки; система распределения загрузки сети WLAN осуществляется путем выбора путем самоорганизации исполнительного центра распределения загрузки, свободные ресурсы всей сети полностью используются, и уменьшается число дополнительных служебных сигналов сетевой передачи данных, связанных с данными распределения загрузки, может быть использовано для усовершенствования уровня оптимизации ресурсов всей сети; и использование исполнительного центра распределения загрузки может уменьшить зависимость от управляющего сервера, и таким образом, управление загрузкой в сети становится более оптимальным.

Изобретение относится к способу распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, который включает в себя следующие этапы: инициализация группы распределения загрузки, выбор путем самоорганизации текущей точки доступа из группы распределения загрузки в качестве исполнительного центра распределения загрузки, при этом каждая из точек доступа вышеупомянутой группы распределения загрузки выполняет управление и обработку данных распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки и алгоритмом оптимизации распределения, осуществляя вследствие этого распределение загрузки сети. Способ изобретения повышает надежность загрузки сетевой информации, предотвращает загрузку информации при ошибочной трансляции в беспроводной локальной сети передачи данных и поэтому уменьшает число дополнительных служебных сигналов при управлении распределением загрузки в беспроводной сети передачи данных, в частности в сети, имеющей трех уровневое переключающее устройство; выбор путем самоорганизации исполнительного центра может фактически использовать ресурсы сети, организуя, таким образом, более эффективно динамическое распределение загрузки данных, уменьшая зависимость от управляющего сервера и организуя сеть более гибко. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, отличающийся тем, что в него включены следующие этапы:
этап 1: инициализация группы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, выбор путем самоорганизации точки доступа среди других текущих точек доступа в вышеупомянутой группе распределения загрузки, в качестве исполнительного центра распределения загрузки; и
этап 2: каждая из точек доступа из вышеупомянутой группы распределения загрузки управляет и обрабатывает данные распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки и алгоритмом оптимизации распределения таким образом, что осуществляется распределение загрузки в сети
при этом на этапе 2 используется пороговая методика для точек доступа, каждая из точек, включая точки доступа, функционирующие в качестве исполнительных центров распределения загрузки и в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, при этом верхний предел МАХ загрузки и нижний предел MIN загрузки установлены соответствующим образом для выполнения управления и обработки распределения загрузки, и алгоритм этой методики заключается в следующем:
когда уровень загрузки точки доступа ниже, чем нижний предел MIN уровня загрузки, то точка доступа, имеющая низкую загрузку, разрешает доступ к станции и не передает данные изменения загрузки;
когда уровень загрузки точки доступа колеблется между верхним пределом МАХ загрузки и нижним пределом MIN загрузки, то точки доступа функционируют в нормальном режиме и доступ к станции разрешен, а динамические данные изменения загрузки передаются на вышеупомянутый исполнительный центр распределения загрузки в случае, если уровень загрузки точки доступа изменяется; и
когда уровень загрузки точки доступа выше, чем верхний предел МАХ загрузки, то точка доступа находится в состоянии высокой загрузки и отклоняет доступ к станции.

2. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.1, отличающийся тем, что во время работы беспроводной локальной сети передачи данных, когда уровень загрузки исполнительного центра распределения загрузки превышает порог исполнительного центра, в группе распределения загрузки выбирается, путем самоорганизации, другая точка доступа в качестве нового исполнительного центра распределения загрузки, используя обмен данными между устройствами и в соответствии с уровнем загрузки.

3. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.1 или 2, отличающийся тем, что на этапе 1 точка доступа с наиболее низким текущим уровнем загрузки, в вышеупомянутой группе распределения загрузки выбирается в качестве исполнительного центра распределения загрузки, и после осуществления выбора исполнительного центра распределения загрузки, другие точки доступа, вышеупомянутой группы распределения загрузки, функционируют как исполнительные центры, не выполняющие распределение загрузки.

4. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.3, отличающийся тем, что на этапе 2 только вышеупомянутый исполнительный центр распределения загрузки должен производить запись данных загрузки других точек доступа, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, в той же группе распределения загрузки, причем точки доступа, функционирующие в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, должны только подтверждать адрес исполнительного центра распределения загрузки; данные загрузки передаются исполнительному центру распределения загрузки, когда изменяется уровень загрузки точек доступа, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, в то время как данные сетевой загрузки текущей группы распределения загрузки принимаются от вышеупомянутого исполнительного центра, и управление распределением загрузки производится при учете локально сохраненных данных распределения загрузки.

5. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.1, отличающийся тем, что процедура обработки данных исполнительным центром распределения загрузки включает в себя следующие этапы:
создание или прием матрицы данных загрузки всех текущих точек доступа вышеупомянутой группы распределения загрузки;
мониторинг данных загрузки в реальном времени других текущих точек доступа в режиме реального времени, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, в вышеупомянутой группе распределения загрузки, а также получение и сохранение вышеупомянутых данных;
определение локального уровня загрузки точки доступа, функционирующей в качестве вышеупомянутого исполнительного центра распределения загрузки, осуществление обработки данных уровня загрузки с учетом сетевых данных вышеупомянутой матрицы данных загрузки, и обновление уровня локальной загрузки вышеупомянутой точки доступа, функционирующей в качестве исполнительного центра распределения загрузки;
поддержание проведения мониторинга и получение данных загрузки других текущих точек доступа в режиме реального времени, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, в группе распределения загрузки, когда новый уровень локальной загрузки ниже, чем порог исполнительного центра; и
организация связи с текущими точками доступа в настоящей группе распределения загрузки, выбор, путем самоорганизации, другой соответствующей точки доступа в качестве нового исполнительного центра распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки, и передача данных распределения загрузки, локально сохраненных в новом исполнительном центре распределения загрузки и информирование других точек доступа в группе распределения загрузки об адресе нового исполнительного центра распределения загрузки, когда новый уровень локальной загрузки превышает порог исполнительного центра.

6. Способ системы распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.1, отличающийся тем, что алгоритм обработки данных исполнительными центрами, не выполняющими распределение загрузки, включает в себя следующие этапы:
определение локального уровня загрузки в исполнительных центрах, не выполняющих распределение загрузки;
осуществление обработки данных локального уровня загрузки в соответствии с текущим уровнем загрузки и обновление записи локального уровня загрузки точек доступа, функционирующих в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, когда текущий уровень загрузки ниже нижнего порога MIN загрузки;
получение данных загрузки группы распределения загрузки от исполнительного центра распределения загрузки и осуществление обработки локального уровня загрузки с помощью использования алгоритмов распределения загрузки с учетом данных локальной загрузки, когда текущий уровень загрузки выше нижнего предела уровня MIN загрузки;
обновление уровня локальной загрузки, когда новый уровень загрузки исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, ниже нижнего порога уровня MIN загрузки после завершения процесса обработки; и
передача данных уровня локальной загрузки на исполнительный центр распределения загрузки и обновление локального уровня загрузки, когда новый уровень загрузки выше нижнего предела уровня MIN загрузки после завершения процесса обработки.

7. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя этап классификации данных загрузки, в котором данные загрузки классифицируются как:
постоянные данные загрузки, полученные и сохраненные ресурсами локальной системы точки доступа, включают частоту процессора, объем памяти и функциональные характеристики соединений сети;
данные статистической загрузки, полученные и сохраненные в исторически имевшихся данных локальной системы точек доступа, включают время запаздывания и ширину полосы пропускания; и
данные динамической загрузки, собранные и сохраненные исполнительным центром распределения загрузки, включают текущие данные уровня сетевой загрузки.

8. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.3, отличающийся тем, что когда одна группа распределения загрузки включает в себя только одну точку доступа, то вышеупомянутая точка доступа будет функционировать в качестве исполнительного центра распределения загрузки.

9. Способ распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных по п.5 или 6, отличающийся тем, что в отношении мобильной станции в группе распределения загрузки предоставляется избирательный доступ к такой точке доступа из группы распределения загрузки, которая имеет относительно низкий уровень загрузки и является наиболее подходящей для доступа упомянутой станции из группы распределения загрузки, поэтому, когда точка доступа отклоняет доступ вышеупомянутой станции вследствие перегрузки, то вышеупомянутая станция может получить доступ к другой точке доступа с относительно низким уровнем загрузки в той же самой группе распределения загрузки.

10. Система распределения загрузки в беспроводной локальной сети передачи данных, содержащая:
группу распределения загрузки, содержащая точки доступа, при этом одна точка доступа выбирается среди других текущих точек доступа в вышеупомянутой группе распределения загрузки в качестве исполнительного центра распределения загрузки,
причем каждая из точек доступа из вышеупомянутой группы распределения загрузки управляет и обрабатывает данные распределения загрузки в соответствии с уровнем загрузки и алгоритмом оптимизации распределения,
при этом для реализации алгоритма оптимизации распределения используется пороговая методика для точек доступа, функционирующих в качестве исполнительных центров распределения загрузки и в качестве исполнительных центров, не выполняющих распределение загрузки, при этом верхний предел МАХ загрузки и нижний предел MIN загрузки установлены соответствующим образом для выполнения управления и обработки распределения загрузки, и алгоритм этой методики заключается в следующем:
когда уровень загрузки точки ниже, чем нижний предел MIN уровня загрузки, то точка доступа, имеющая низкую загрузку, разрешает доступ к станции и не передает данные изменения загрузки;
когда уровень загрузки точки доступа колеблется между верхним пределом МАХ загрузки и нижним пределом MIN загрузки, то точки доступа функционируют в нормальном режиме и доступ к станции разрешен, а динамические данные изменения загрузки передаются на вышеупомянутый исполнительный центр распределения загрузки, если уровень загрузки точки доступа изменяется; и
когда уровень загрузки точки доступа выше, чем верхний предел МАХ загрузки, то точка доступа находится в состоянии высокой загрузки и отклоняет доступ к станции.