[發明專利]基于服務質量保證的無線局域網中混合業務準入控制方法

有效

• 申請號: 201310379874.8
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103415060A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李紅艷;吳怡如;李建東;馬英紅;劉勤;黃鵬宇;李釗
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W48/02
• 分類號: H04W48/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種基于服務質量保證的無線局域網中混合業務準入控制方法，可以限制接入無線局域網的用戶數，從而保障無線局域網中所有接入用戶的服務質量。

背景技術

無線局域網因其帶寬資源豐富、部署方便、價格低廉等優點，近來成為業界關注的熱點，各大運營商企圖利用無線局域網承載一些時延敏感類業務，包括語音電話VoIP、視頻會話等，從而緩解蜂窩網的頻譜壓力。

IEEE802.11標準是無線局域網接入技術的公認國際標準，在IEEE802.11標準中定義了兩種多址接入機制：分布式協調功能DCF和點協調功能PCF。其中，分布式協調功能DCF被業界廣泛采用，它基于載波偵聽與沖突避免協議CSMA/CA，是一種信道共享的隨機競爭接入機制。隨著用戶數的增加，不同用戶的分組之間發生碰撞的概率非線性增加，因此，接入一個新用戶可能導致其他已接入用戶的服務質量（Quality?of?Service，QoS）下降，尤其是延敏感類業務用戶的服務質量。為了提高無線局域網用戶的服務質量，目前已提出了IEEE802.11e標準，通過為不同類型的業務劃分優先級，使高優先級的業務可以獲得更好的服務質量。但是，在相同優先級的業務之間仍存在競爭，當網絡業務負載較重時還是無法保障用戶的服務質量。

東莞中山大學研究院的專利申請文件“一種面向區端網絡的QoS的方法”（公開號CN102333030A，申請號201110257246.3）公開了一種面向區端網絡的QoS的方法。該方法通過提供對家庭網關流量的控制和管理，在優先級機制的基礎之上加入帶寬控制機制和流量準入控制機制，驗證控制流量優先級機制以及用戶配置優先級機制，改善區端網絡QoS。在該方法中，當有連接請求申請帶寬時，系統根據連接所申請的帶寬數與剩余的帶寬進行比較，并按相應策略進行準入控制及帶寬分配。該方法不適用于無線局域網中的準入控制，由于不同用戶的分組之間發生碰撞所消耗的帶寬資源隨著用戶數的增加而非線性增加，新用戶的加入帶來的帶寬資源的消耗以及網絡剩余帶寬是不確定的，所以無線局域網不能采用傳統的準入控制方法，即通過比較新用戶所需帶寬和網絡剩余帶寬決定是否讓新用戶接入。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種基于服務質量保證的無線局域網中混合業務準入控制方法，以限制接入無線局域網的用戶數，從而保障無線局域網中所有接入用戶的服務質量。

需要說明的是，實現本發明目的的技術思路是：通過利用測量參數以及非飽和狀態下馬爾可夫鏈模型，并考慮各用戶的鏈路速率差異和業務參數差異對碰撞時延的影響，求出當允許待接入用戶接入時各用戶成功發送一個分組的時延的概率分布函數，根據該概率分布函數決定是否允許待接入用戶接入，從而以一定概率保障無線局域網用戶的服務質量，尤其提高了時延敏感類業務用戶的服務質量。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于服務質量保證的無線局域網中混合業務準入控制方法，所述方法包括：

（1）初始化：將當前時刻存入無線接入點的時間寄存器，將無線接入點記錄的各接入用戶的累計鏈路傳輸速率R_S0、累計分組載荷部分長度L_S0及累計分組到達數NUM_S0初始化為零；

（2）當所述無線接入點與某個用戶之間有分組傳輸時，若所述某個用戶為已接入用戶S，執行步驟（2a）；若所述某個用戶為待接入用戶則執行步驟（2b）；

（2a）所述無線接入點從分組中讀取已接入用戶S的分組載荷部分長度和鏈路的傳輸速率，并更新記錄的已接入用戶S的累計鏈路傳輸速率、累計分組載荷部分長度及累計分組到達數，包括

R_S=R_S’+r_S，L_S=L_S’+l_S，NUM_S=NUM_S’+1；