本发明专利技术公开了一种时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法，包括：(1)提出了一种时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理框架，包括接入时的初始关联选择和接入后的持续关联优化。其中，初始关联选择通过终端接入控制实现，持续关联优化通过终端迁移决策和终端迁移方案实施实现。(2)在终端初始接入时，同时考虑信号强度和AP负载两种因素，(3)综合考虑信号强度、AP负载、用户需求和迁移频率等影响负载均衡与用户体验的关键因素，(4)设计终端迁移方案实施，使终端与当前关联的AP解除关联，并引导其与指定AP重新关联，保证终端的快速迁移。该方案根据决策结果将对应终端快速且准确地迁移到目标AP，以实现网络总体性能以及用户体验质量的提升。验质量的提升。验质量的提升。
【技术实现步骤摘要】
时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法
[0001]本专利技术涉及无线网络优化技术，尤其涉及一种时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法。
技术介绍
[0002]近年来，无线局域网因其便捷灵活的特性已在世界范围内普及并广泛部署。随着WiFi设备的爆炸式增长及用户对无线连接的需求不断增加，商场、校园、企业园区等公共场所的WLAN网络呈现出用户密集的趋势。在这些场景中，大量终端接入无线网络，而有限的信道资源使得这些场景下的实际用户体验并不令人满意。因此，解决密集WLAN中的性能下降问题具有更大的现实意义，同时也面临更多挑战。
[0003]解决密集WLAN中用户体验质量下降的关键在于有效的AP
‑
终端关联管理，即通过一定的策略持续控制并管理WLAN中AP和终端之间的连接，使其保持合理的关联关系。终端的关联管理可通过接入时的初始关联选择和接入后的持续关联优化实现，在终端接入网络时为其指定当前最合适的AP进行关联，并实时监测终端状态，及时将终端从过载的AP迁移到其他合适的AP，从而达到改善用户体验的目的。考虑到AP和终端多且复杂的关联关系、网络环境的动态变化、终端对带宽等资源需求的时变性等多种因素，如何根据网络状态和用户需求的时变实施合理的终端关联管理，从而提高用户的服务质量和整体的网络性能是当前的重要技术挑战。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对WLAN中的终端关联管理，提出了一种时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理框架，包括接入时的初始关联选择和接入后的持续关联优化。对于初始关联选择，设计了终端接入控制机制，根据信号强度和AP负载为待接入的终端指定合适的AP进行关联。对于持续关联优化，综合考虑信号强度、AP负载、用户需求和迁移频率等因素，设计了触发式迁移和周期式迁移两种迁移模式相结合的终端迁移决策机制，确定需要迁移的终端及目标AP。在此基础上，设计了终端迁移方案的实施，根据决策结果将对应终端快速且准确地迁移到目标AP，进一步提升用户体验。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术所述的时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法包括：
[0006](1)时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理框架：考虑网络的动态性和用户需求的时变性，对WLAN中的终端进行关联管理，包括接入时的初始关联选择和接入后的持续关联优化。其中，初始关联选择通过终端接入控制实现，持续关联优化通过终端迁移决策和终端迁移方案实施实现。
[0007](2)终端接入控制：为实现初始关联选择，同时考虑待接入终端与AP之间的信号强度和AP当前的负载情况两种因素，为其指定当前最合适的AP，并引导终端与其进行关联。
[0008](3)终端迁移决策：综合考虑信号强度、AP负载、用户需求、迁移频率等多种影响因
素，设计触发式迁移和周期式迁移两种迁移模式，并将两种迁移模式相结合形成终端迁移决策机制。此外，针对两种迁移模式，提出相应的迁移对象选择策略，根据网络状态和用户需求变化评估迁移对象的优先级。
[0009](4)终端迁移方案实施：设计WLAN终端迁移方案的实施，使终端与当前关联AP解除关联，并引导其与指定AP重新关联，保证终端的快速迁移。
[0010]进一步的，所述步骤(1)中时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理框架具体包括：
[0011](11)该密集WLAN环境由一个中心控制器和多个AP组成，控制器与AP通过有线链路连接；
[0012](12)控制器收集终端和AP的状态信息和接入请求，做出关联管理相关的决策，并将决策结果发送给指定AP；
[0013](13)AP接收并执行控制器的命令，包括关联命令和迁移命令；
[0014](14)对于待接入的终端，控制器对其实施初始关联选择，根据信号强度和AP负载为其指定合适的AP进行关联；
[0015](15)对于已经接入的终端，控制器通过综合考虑信号强度、AP负载、用户需求等多种影响因素，做出合理的终端迁移决策，并根据决策结果实施终端迁移，从而实现持续关联优化，以应对网络状态和用户需求的动态变化。
[0016]进一步的，所述步骤(2)具体包括：
[0017](21)终端发起主动扫描，请求接入WLAN；
[0018](22)AP在接收到终端的接入请求后，将请求转发给控制器；
[0019](23)控制器收集终端和各AP的状态信息，从全局视角感知当前的网络状态；
[0020](24)控制器综合考虑终端与各AP之间的信号强度和AP当前的负载情况进行关联决策，选择一个信号强度较强且负载较轻的AP，并向该AP发送关联命令；
[0021](25)选定AP在接收到控制器的关联命令后，对该终端进行回复；
[0022](26)终端和AP执行后续常规的认证和关联步骤，完成关联，既可保证终端的信号质量，又可有效避免AP过载。
[0023]进一步的，所述步骤(3)中触发式迁移模式为：
[0024](311)控制器持续监测所有已接入WLAN的终端和其当前关联AP之间的信号强度；
[0025](312)当监测到某个终端的信号强度低于阈值Θ
RSSI
，且在最近一段时间t
timeout
内没有经历过迁移，则将其迁移至信号强度高于Θ
RSSI
且负载较低的AP。
[0026]进一步的，所述步骤(3)中周期式迁移模式为：
[0027](321)每隔一段时间t
period
，控制器运行终端迁移算法评估WLAN当前是否需要进行终端迁移；
[0028](322)若评估结果为需要终端迁移，则根据迁移对象选择策略选出待迁移的AP
‑
终端组合；
[0029](323)对待迁移终端执行终端迁移方案。
[0030]进一步的，所述步骤(3)中的周期式迁移的迁移对象选择策略具体包括：
[0031](331)在待处理AP集合中选择负载最高的AP作为需要迁移终端的AP；
[0032](332)将与该AP关联的所有终端和待处理AP集合中的剩余AP逐一形成关联关系，并根据设计的性能度量指标对这些关联关系进行评分；
[0033](333)将关联关系根据得分降序排列，并按序判断该关联关系是否可以降低最大AP负载；
[0034](334)若该关联关系可以降低最大AP负载，且当前的待迁移终端未超出迁移规模，则将该关联关系中的终端作为待迁移终端，AP作为其目标AP。
[0035]进一步的，所述步骤(4)具体包括：
[0036](41)当决定将终端从AP1迁移到AP2时，控制器向AP1和AP2发送此次迁移的通知；
[0037](42)AP1在接收到通知后，向该终端发送Deauthentication帧，并清除AP1中关于该终端的状态信息。其中，使用Deauthentication帧解除终端与AP的关联关系，减少了迁移过本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)根据网络的动态性和用户需求的时变性，提出一种时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理框架，包括接入时的初始关联选择和接入后的持续关联优化，其中，初始关联选择通过终端接入控制实现，持续关联优化通过终端迁移决策和终端迁移方案实施实现；(2)在终端初始接入时，通过终端接入控制实现初始关联选择，该机制同时考虑信号强度和AP负载两种因素，为终端选择合适的AP并引导终端与该指定AP进行关联；(3)综合考虑信号强度、AP负载和用户需求多种影响因素，设计触发式迁移和周期式迁移两种迁移模式，将两种迁移模式相结合形成终端迁移决策机制；(4)设计WLAN中终端迁移方案实施，使待迁移终端与当前关联AP解除关联并引导其与指定AP重新关联，保证终端的快速迁移。2.根据权利要求1所述的时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法，其特征在于：所述步骤(1)中时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理框架具体包括：(11)该密集WLAN环境由一个中心控制器和多个AP组成，控制器与AP通过有线链路连接；(12)控制器收集终端和AP的状态信息和接入请求，做出关联管理相关的决策，并将决策结果发送给指定AP；(13)AP接收并执行控制器的命令，包括关联命令和迁移命令；(14)对于待接入的终端，控制器对其实施初始关联选择，根据信号强度和AP负载为其指定合适的AP进行关联；(15)对于已经接入的终端，控制器通过综合考虑信号强度、AP负载、用户需求多种影响因素，做出合理的终端迁移决策，并根据决策结果实施终端迁移，从而实现持续关联优化，以应对网络状态和用户需求的动态变化。3.根据权利要求1所述的时变需求驱动的密集WLAN终端关联管理方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括：(21)终端发起主动扫描，请求接入WLAN；(22)AP在接收到终端的接入请求后，将请求转发给控制器；(23)控制器根据终端与各AP之间的信号强度和AP当前的负载情况进行决策，选择一个信号强度较强且负载较轻的AP，并向该AP发送关联命令；(24)选定AP在接收到控制器的关联命令后，对该终端进行回复；(25)终端和A...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文甲，刘彧静，姚嘉智，杨明，陈周国，丁建伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十研究所，
类型：发明
国别省市：
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