[發明專利]基于QoS保證和競爭窗口的低速率用戶接入控制方法

有效

• 申請號: 201410208758.4
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103974378B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 李紅艷;彭勃;李建東;劉勤;張順;黃鵬宇
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W48/08
• 分類號: H04W48/08;H04W74/08;H04W84/12
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及低速率用戶接入控制的方法，可用于改善無線局域網小區中高速率用戶的服務質量QoS及小區的整體性能。

背景技術

隨著無線網絡技術的不斷發展，基于IEEE802.11標準的無線局域網近年來以其技術體制簡單、接入靈活、成本低等特點得到了快速、廣泛的應用。目前，隨著電腦筆記本、智能終端等便攜設備的普及，無線局域網WLAN日益成為最常見的網絡接入選擇。

電氣和電子工程組織IEEE802.11工作組由最初設計的802.11協議到最新的802.11ac協議，通信速率不斷提高。而未來的無線局域網WLAN將是接入點AP、終端用戶高密度部署的網絡，同信道的無線設備共享同一空口傳輸介質，擁有待發送業務的用戶需要進行信道競爭。在信號良好，用戶較少的場景下，無線用戶的體驗效果很好。但在用戶較多的高密度部署的場景下，尤其在使用的高峰時間段，無線用戶體驗常常會出現速率慢、易掉線的現象。

現有802.11無線局域網WLAN技術中，無線局域網WLAN小區內的用戶采用載波偵聽多路訪問/沖突避免CSMA/CA機制公平地競爭信道，當參與信道競爭的用戶偵聽到信道空閑時，等待分布式協調幀間隔DIFS時長，并從計數區間[0,CW]中選取一個偽隨機整數CW_i，按該數目的時隙時長進行退避等待，退避完畢后如果信道仍然空閑，則接入信道。可見競爭窗口CW值的大小直接影響用戶接入信道的概率。

在高密度接入點AP、高密度終端用戶部署的網絡中用戶并不是均勻分布的，當無線局域網中有低速率用戶接入并進行業務傳輸時，低速率用戶會占用較多的無線接入點AP設備資源，低速率用戶對無線接入點AP設備資源和信道資源的占用導致網絡平均吞吐量降低，使得高速率用戶的上網速度也會很慢。因此，如果在無線通信過程中對低速率用戶不加以控制，將無法保障同一小區內高速率用戶的服務質量QoS。

北京傲天動聯技術股份有限公司申請專利文件“一種低速率用戶接入控制方法”(公開號CN103152797A，申請號201310031275.7，申請日2013.01.28)公開了一種低速率用戶接入控制方法，該方法通過無線接入點AP檢測向用戶成功發送數據幀的發送速率，如果連續向用戶發送預定個數的低速率幀，則判斷用戶為低速率用戶。當AP檢測到所述低速率用戶的發送隊列中數據幀的個數大于閾值時，則丟掉發往所述低速率用戶的數據幀。采用本發明提出的技術方案，可以有效地解決低速率用戶占用硬件資源而造成網絡整體的性能降低的問題。

該方法存在的不足是，完全限制了低速率用戶的傳輸，即使在接入點AP范圍內用戶數較少或只有低速率用戶進行業務傳輸時，依然限制低速率用戶的接入，浪費了網絡資源，不能充分保證網絡的整體性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于QoS保證和競爭窗口的低速率用戶接入控制方法，以解決現有無線局域網小區中，由于低速率用戶的存在嚴重影響小區內高速率用戶的服務質量及小區整體性能的問題。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案包括以下步驟：

(1)獲取小區性能信息：

無線局域網接入點AP周期性檢測每條鏈路當前業務的服務質量QoS指標，并與對應鏈路所承載業務的QoS需求值進行比較，若存在某條鏈路QoS指標值不滿足所對應業務的QOS需求值，則執行步驟(2)，否則執行步驟(5)；

(2)判斷用戶鏈路速率：

無線接入點AP定義低速率用戶列表L_low和高速率用戶列表L_high兩個列表；設鏈路速率門限值為用戶i的鏈路速率為v_i，若則判斷用戶i是低速率用戶，并將用戶i加入到低速率用戶列表L_low中，否則，將用戶i加入到高速率列表L_high中；

(3)低速率用戶限制判斷：

無線接入點AP檢測低速率用戶列表L_low和高速率用戶列表L_high中是否為空，若低速率用戶列表L_low中和高速率用戶列表L_high中都非空，則執行步驟(4)；否則，執行步驟(5)；

(4)低速率用戶限制：