專利名稱：無線網(wǎng)絡系統(tǒng)及其無線接入點的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線接入點的負載平衡機制，尤其涉及一種具有負載平衡機制的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)及其無線接入點。
背景技術：
目前無線網(wǎng)絡廣泛應用在各種環(huán)境與場景中，無線接入點(wireless AP)可允許多位使用者通過無線端末裝置連接至無線接入點來上網(wǎng)。目前現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(例如使用IEEE 802. lla/b/g/n標準的無線網(wǎng)絡)，通常僅根據(jù)無線接入點所發(fā)射的射頻信號強度，由無線端末裝置自行決定要連線的無線接入點。假設目前有兩臺相近的無線接入點A、 B同時存在同一鄰近區(qū)域中，而較多無線端末裝置靠近無線接入點A時，因為現(xiàn)有的連線決定方式為根據(jù)射頻信號強度來選擇無線接入點，則無線接入點A會因為較多無線端末裝置連線至無線接入點A而負載狀態(tài)過重。若過多無線端末裝置同時連接至單一無線接入點時，這些無線端末裝置的網(wǎng)絡線容易不流暢，以致于操作這些無線端末裝置的使用者感受到網(wǎng)絡連線狀況過慢或不穩(wěn)定。 由上述可知，解決目前無線網(wǎng)絡負載不平衡的問題是當前的一個重要課題。
發(fā)明內(nèi)容
承上所述，本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)及其無線接入點，以分散式的架構(gòu)達成無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中的負載平衡機制。從一觀點來看，本發(fā)明所提供的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)具有負載平衡機制，而此無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中的無線接入點不定期地獲得同區(qū)域中其他無線接入點目前負載狀態(tài)，并維持所有無線接入點的負載狀態(tài)的負載列表。如此一來，無線接入點可以根據(jù)本身的負載狀態(tài)來判斷是否接受一無線端末裝置的連線請求信息，或轉(zhuǎn)由同區(qū)域中處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受此連線請求信息。從另一觀點來看，無線接入點還可根據(jù)本身的負載狀態(tài)，判斷是否啟動負載平衡機制。已啟動負載平衡機制的多個無線接入點可以共同決定是否再接受一無線端末裝置的連線請求信息，并進一步?jīng)Q定同區(qū)域中處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受此連線請求信息，以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中的負載平衡。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明提出一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，此無線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括至少一無線接入點與多個無線端末裝置。每一無線接入點，用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率，在負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)。另外，當一無線端末裝置向一無線接入點發(fā)出一連線請求信息時，此無線接入點判斷本身是否為一低負載狀態(tài)，并根據(jù)本身是否為低負載狀態(tài)，來選擇接受此連線請求信息或通知同區(qū)域中處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受此連線請求信息。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明提出一種無線接入點，用以提供至少一無線端末裝置的無線網(wǎng)絡連線服務與執(zhí)行負載平衡機制。所述的無線接入點包括一無線收發(fā)器模塊、一存儲器模塊與一處理器模塊。無線收發(fā)器模塊用以無線連接至同區(qū)域中至少一無線接入點或至少一無線端末裝置。存儲器模塊包括一無線通訊協(xié)議處理模塊與一負載管理模塊。無線通訊協(xié)議處理模塊用以至少處理一無線端末裝置所發(fā)出的一連線請求信息。負載管理模塊用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器(CPU)使用率，在負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)。處理器模塊用以執(zhí)行無線通訊協(xié)議處理模塊與負載管理模塊，以及控制無線收發(fā)器模塊與存儲器模塊。另外，當一無線端末裝置向此無線接入點發(fā)出一連線請求信息時，負載管理模塊根據(jù)處理器模塊的一處理器使用率選擇接受連線請求信息，或通知處于同區(qū)域中低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受連線請求信息。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明提出一種無線接入點，用以提供至少一無線端末裝置的無線網(wǎng)絡連線服務與執(zhí)行負載平衡機制。所述的無線接入點包括一無線收發(fā)器模塊、一存儲器模塊與一處理器模塊。無線收發(fā)器模塊，用以無線連接至同區(qū)域中至少一無線接入點或至少一無線端末裝置。存儲器模塊包括一無線通訊協(xié)議處理模塊與一負載管理模塊。無線通訊協(xié)議處理模塊用以至少處理一無線端末裝置所發(fā)出的一連線請求信息。負載管理模塊用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并在所述的無線接入點的負載狀態(tài)改變時，廣播一更新通知至同區(qū)域中其他無線接入點，使得其他無線接入點更新各自的負載列表。處理器模塊用以執(zhí)行無線通訊協(xié)議處理模塊與負載管理模塊， 以及控制無線收發(fā)器模塊與存儲器模塊。另外，當一無線端末裝置向此無線接入點發(fā)出一連線請求信息時，負載管理模塊判斷無線接入點是否為一低負載狀態(tài)，并根據(jù)此無線接入點是否為低負載狀態(tài)時，選擇接受此連線請求信息或通知處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受此連線請求信息。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線接入點與無線端末裝置建立連線的示意流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的示意圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線接入點的功能方塊圖。圖;3B是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線端末裝置的功能方塊圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線接入點負載平衡方法的流程圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種多無線接入點協(xié)同負載平衡方法的流程圖。附圖標記110:無線接入點；120:無線端末裝置；1101 1104、...、110m 無線接入點；20 無線網(wǎng)絡系統(tǒng);1201 1207.....120n 無線端末裝置；210 連線請求信息；220:連線回應信息；30:無線接入點；
310、350 處理器模塊；330、370 存儲器模塊；332、372 無線通訊協(xié)議處理模塊；400 無線接入點負載平衡方法；
320,360 無線收發(fā)器模塊； 331 負載管理模塊； 35 無線端末裝置； S402 S414、S502 S516 步驟；500 多無線接入點協(xié)同負載平衡方法。
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線接入點與無線端末裝置建立連線的示意流程圖。請參照圖1，無線接入點110接到一無線端末裝置120(例如手機、筆記本電腦或平板電腦)的一連線請求信息。此連線請求信息可以為例如一偵測請求
(probe request,或作 Probe Req)、一驗證(Authentication)與一連接請求(association
request，或作Assoc Req)。而無線接入點110通過依據(jù)回復此連線請求信息所需的回應信息，例如偵測回應(probe response,或Probe Rsp)、一驗證與一連接回應(association response，或作Assoc Rsp)。通常上述連線的步驟完成后，無線接入點110與無線端末裝置 120之間即可以開始資料傳輸?shù)膭幼鳌１景l(fā)明則在上述的連線建立機制中進一步加上對無線接入點110的控制方法，以在無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中達成分散式的負載平衡機制。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)20的示意圖。此無線網(wǎng)絡系
統(tǒng)20包括多個無線接入點1101、1102、1103、1104.....IlOm散布在同一區(qū)域中，其中η為
正整數(shù)。另外，無線網(wǎng)絡系統(tǒng)20還包括多個無線端末裝置(或無線終端裝置)1201、1202、 1203、1204、1205、1206、1207、· · ·、120η 分別散布在上述多個無線接入點 1101、1102、1103、
1104.....IlOm的鄰近區(qū)域。所述的無線端末裝置可以為例如一臺式電腦、一筆記本電
腦、一智能手機、一個人數(shù)碼助理裝置、一電視、一多媒體播放器或一移動通訊裝置。這些無
線端末裝置1201 1207.....120η可以分別向無線接入點1101 1104.....IlOm的其中
的一提出一連線請求信息，并在完成圖1所示的連線建立機制后，開始與所連線的無線接入點進行資料傳輸。請繼續(xù)參照圖2，在無線網(wǎng)絡系統(tǒng)20中的每一無線接入點(例如無線接入點
1101 1104.....110m)，都維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并
至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器(CPU)使用率，在此負載列表中排列所有無線接
入點的負載狀態(tài)。舉例說明，無線接入點1101會搜集無線接入點1102 1104.....IlOm
的負載狀態(tài)，并依據(jù)所獲得的所有無線接入點的負載狀態(tài)(包括無線接入點1101本身的負載狀態(tài))，在一負載列表進行排序。在本實施例中，這些無線接入點1101 1104.....IlOm利用一無線接入點間通訊
協(xié)議(Inter Access Point Protocol, IAPP)來溝通各自的負載狀態(tài)，而所述的負載狀態(tài)包括處理器使用率、網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的總數(shù)目。然而本發(fā)明并不限定于無線接入點間通訊協(xié)議，無線接入點的間還可以利用其他通訊協(xié)議來進行負載狀態(tài)的更新。在本實施例中，每一無線接入點在負載狀態(tài)改變時，即廣播一更新通知到同一區(qū)域中的其他無線接入點使得其他無線接入點更新各自的負載列表。舉例說明，假設無線接入點1101原本已與無線端末裝置1201建立連線，此時已連線無線端末裝置的總數(shù)目為1且處理器使用率為5%。當尚未建立連線的一無線端末裝置120η向無線接入點1101發(fā)出一連線請求信息210，且無線接入點1101根據(jù)圖1的連線建立機制依序回應此連線請求信息220(概略性代表上述的偵測回應、驗證與連接回應)后，無線接入點1101的已連線無線端末裝置的總數(shù)目增加為2且處理器使用率可能對應地增加為8%。此時，無線接入點1101
會通知同一區(qū)域中的其他無線接入點(例如無線接入點1102 1104.....IlOm)改變后
的已連線無線端末裝置的總數(shù)目以及處理器使用率。每一無線接入點還可以依序根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率(bandwidth availability)以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，在所述的負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)為一高負載狀態(tài)、一中負載狀態(tài)與一低負載狀態(tài)。所述的網(wǎng)絡使用率可以為例如=IEEE 802. Ilb標準的11每秒百萬位元(Mbps).IEEE 802. Ilg 標準的 54 (Mbps)與 IEEE802. Iln 標準的 450 (Mbps)。在本實施例中，所述的低負載狀態(tài)(或歸類為低負載族群的條件)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于一預設連線個數(shù)門檻值M，處理器使用率小于等于一第一處理器使用率門檻值(例如30%)，以及網(wǎng)絡使用率小于等于一第一網(wǎng)絡使用率門檻值(例如30% )，其中預設連線個數(shù)門檻值M為一正整數(shù)。再者，所述的中負載狀態(tài)(或歸類為中負載族群的條件)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于一預設連線個數(shù)門檻值M，處理器使用率小于等于一第二處理器使用率門檻值(例如 60% )，以及網(wǎng)絡使用率小于等于一第二網(wǎng)絡使用率門檻值(例如60% )。此外，所述的高負載狀態(tài)(或歸類為高負載族群的條件)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于一預設連線個數(shù)門檻值，或處理器使用率大于一第二處理器使用率門檻值，或網(wǎng)絡使用率大于一第二網(wǎng)絡使用率門檻值。在本實施例中，當一無線端末裝置120η向一無線接入點1101發(fā)出一連線請求信息時，無線接入點1101判斷本身是否為一低負載狀態(tài)，并根據(jù)本身是否為低負載狀態(tài)時， 選擇接受連線請求信息或通知同區(qū)域中處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點(例如無線接入點1102、1103)來接受此連線請求信息。舉例來進一步說明，當一無線接入點1101 接收一無線端末裝置120η的一連線請求信息，而此無線接入點1101判斷本身為低負載狀態(tài)時，則無線接入點1101可以自動地接受此連線請求信息。相反地，當一無線接入點1101 接收一無線端末裝置120η的一連線請求信息，而此無線接入點1101判斷本身不是低負載狀態(tài)時，則此無線接入點1101可以拒絕此連線請求信息，并通知處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點(例如無線接入點1102、1103)來接受此連線請求信息。在無線網(wǎng)絡系統(tǒng)20中，每一無線接入點還可以根據(jù)已連線無線端末裝置的總數(shù)目、處理器使用率以及網(wǎng)絡使用率來判斷是否啟動本身的負載平衡機制。若一無線接入點判斷本身的一已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于預設連線個數(shù)門檻值Μ，則此無線接入點啟動所述的負載平衡機制。若一無線接入點判斷本身的一處理器使用率大于第一處理器使用率門檻值，則此無線接入點啟動所述的負載平衡機制。若一無線接入點判斷本身的一網(wǎng)絡使用率大于第一網(wǎng)絡使用率門檻值，則此無線接入點啟動所述的負載平衡機制。在本實施例中，假設無線接入點1101已經(jīng)啟動負載平衡機制，且一無線端末裝置120η向一無線接入點1101發(fā)出一連線請求信息時，無線接入點1101可以不回復無線端末裝置120η的連線請求信息(包括偵測請求、驗證與連接請求)，或是回傳一停止連接(Disassociation)信息至無線端末裝置120η，其中此停止連接的理由識別碼(reason code)為5，代表無線接入點1101因為無法同時處理所有已連接(associated)的無線端末裝置，而停止與無線端末裝置120η的連接。在無線網(wǎng)絡系統(tǒng)20中，多個無線接入點還可以選擇協(xié)同處理尚未建立連線的一無線端末裝置的連線請求信息。當同一區(qū)域中所有無線接入點(例如無線接入點1101
1104.....110m)皆啟動上述的負載平衡機制時，此些無線接入點利用一無線接入點間通訊
協(xié)議來溝通各自的負載狀態(tài)，并判斷是否接受尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息。當所有無線接入點皆啟動所述的負載平衡機制時，且已由所有無線接入點協(xié)同判斷可以接受尚未連線(新加入)的無線端末裝置的連線請求信息，則此些無線接入點可以依序根據(jù)每一無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，來判斷可以接受此連線請求信息的一無線接入點。舉例說明，無線接入點1101 1104.....IlOm可以依序搜尋各自負載列表，以共
同決定具有較低處理器使用率、較低網(wǎng)絡使用率以及較少已連線無線端末裝置的一無線接入點(例如無線接入點1103)，并通知此無線接入點接受目前尚未連線的無線端末裝置 (例如無線端末裝置120η)的連線請求信息。介紹完無線網(wǎng)絡系統(tǒng)20的技術內(nèi)容后，以下將以圖3Α與圖;3Β進一步介紹無線接入點與無線端末裝置的功能方塊圖。圖3Α是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線接入點30的功能方塊圖。請同時參照圖2與圖3Α，無線接入點30包括一處理器模塊310、一無線收發(fā)器(wireless transceiver)模塊320與一存儲器模塊330。無線收發(fā)器模塊320用以無線連接至同區(qū)域中至少一無線接入點或至少一無線端末裝置，且包括至少一天線單元(未示出)。處理器模塊310可以包括一或多個中央處理器單元。請參照圖3A，存儲器模塊330包括一無線通訊協(xié)議處理模塊332與一負載管理模塊331。負載管理模塊331以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率，在負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)。無線通訊協(xié)議處理模塊332用以至少處理一無線端末裝置所發(fā)出的一連線請求信息。所述的存儲器模塊330還可以包括操作系統(tǒng)軟件、固件模塊或其他應用程式，并由處理器模塊310執(zhí)行這些軟件或固件，但這些軟件或固件并非本發(fā)明的重點，故在此不詳述其細節(jié)。請同時參照圖2與圖3A，處理器模塊310用以執(zhí)行負載管理模塊331與無線通訊協(xié)議處理模塊332，以及控制無線收發(fā)器模塊320與存儲器模塊330。另外，當一無線端末裝置向此無線接入點30發(fā)出一連線請求信息時，負載管理模塊331根據(jù)處理器模塊310的一處理器使用率選擇接受或處理此連線請求信息，或通知處于同區(qū)域中低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受或處理此連線請求信息。在本實施例中，負載管理模塊331還可以根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，在負載列表中排列所有無線接入點為高負載狀態(tài)、中負載狀態(tài)與低負載狀態(tài)。至于判斷所述的負載狀態(tài)的方法，請參照上述圖2的對應的敘述，在此不再重述其細節(jié)。然而，本發(fā)明并不限定于上述，在其他實施例中，上述的負載管理模塊331與無線通訊協(xié)議處理模塊332可以用硬體單元來替換，而處理器模塊310控制與協(xié)調(diào)此些負載管理模塊(未示出)與無線通訊協(xié)議處理模塊(未示出)。圖;3B是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線端末裝置35的功能方塊圖。請同時參照圖2與參照圖:3B，無線端末裝置35包括一處理器模塊350、一無線收發(fā)器模塊360與一存儲器模塊370。無線收發(fā)器模塊360用以無線連接至同區(qū)域中至少一無線接入點，且包括至少一天線單元(未示出)。存儲器模塊370包括一無線通訊協(xié)議處理模塊372。無線通訊協(xié)議處理模塊372用以向至少一無線接入點提出一連線請求信息，并處理連線建立流程與建立連線后的資料傳輸流程。處理器模塊350用以執(zhí)行與無線通訊協(xié)議處理模塊372， 以及控制無線收發(fā)器模塊360與存儲器模塊370。處理器模塊350可以包括一或多個中央處理器單元。介紹完無線接入點與無線端末裝置的功能構(gòu)件之后，以下將以圖4至圖5進一步介紹無線接入點負載平衡方法的流程。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種無線接入點負載平衡方法400的流程圖。 請同時參照圖3A與圖4，此方法400由步驟S402開始，在步驟S402至步驟S406之間，檢查是否符合啟動平衡機制的條件。在步驟S402中，一無線接入點的負載管理模塊331判斷已連線的無線端末裝置的總數(shù)目是否大于預設連線個數(shù)門檻值。若否，則在步驟S402的后， 繼續(xù)進行步驟S404。若是，則在步驟S402之后，則直接進行步驟S408。在步驟S404中，此無線接入點的負載管理模塊331判斷網(wǎng)絡使用率是否大于預設網(wǎng)絡使用率門檻值。若否，則在步驟S404之后，繼續(xù)進行步驟S406。若是，則在步驟S404之后，則直接進行步驟S408。在步驟S406中，此無線接入點的負載管理模塊331判斷處理器使用率是否大于預設處理器使用率門檻值。若否，則在步驟S406之后，繼續(xù)進行步驟S410。 若是，則在步驟S406之后，則直接進行步驟S408。在步驟S408中，此無線接入點的負載管理模塊331啟動負載平衡機制。在步驟 S410中，此無線接入點的負載管理模塊331不啟動負載平衡機制。在步驟S408之后，進行步驟S412。在步驟S412中，當接收尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息時，此無線接入點的負載管理模塊331通知無線通訊協(xié)議處理模塊332不回復此連線請求信息，使得尚未連線的此無線端末裝置繼續(xù)嘗試與其他無線接入點建立連線，而此方法400到此結(jié)束。在步驟S410之后，進行步驟S414。在步驟S414中，當接收尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息時，此無線接入點的負載管理模塊331通知無線通訊協(xié)議處理模塊332 回復或接受此連線請求信息。在其他實施例中，在類似上述的步驟S412中，當一無線接入點接收尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息且此無線接入點已啟動負載平衡機制時，此無線接入點的負載管理模塊331還可以通知無線通訊協(xié)議處理模塊332利用一結(jié)束連接信息回復此連線請求信息，使得此無線端末裝置繼續(xù)嘗試與其他無線接入點建立連線，以達成無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的負載平衡。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示一種多無線接入點協(xié)同負載平衡方法500的流程圖。此多無線接入點協(xié)同負載平衡方法500與無線接入點負載平衡方法400的不同處在于，在同一區(qū)域中的所有無線接入點若皆啟動平衡機制時，這些無線接入點可以合作判斷是否要再接受尚未連線的一無線端末裝置的連線請求信息。若確定要接受新加入的無線端末裝置的連線請求信息，則這些無線接入點進一步合作決定要由哪個無線接入點來處理或接收此連線請求信息。
請同時參照圖2、圖3A與圖5，此多無線接入點協(xié)同負載平衡方法500中，多個
無線接入點(例如無線接入點1101 1104.....IlOm)彼此溝通各自負載狀態(tài)(步驟
S502)。每一無線接入點都維持一負載列表，并依序根據(jù)處理器使用率、網(wǎng)絡使用率與已連線的無線端末裝置的總數(shù)目來評斷每一無接入點的負載狀態(tài)(步驟S504)。多個無線接入點中的一無線接入點(例如無線接入點1101)接收尚未連線的一無線端末裝置(例如 無線端末裝置120η)的一連線請求信息(步驟S506)。此無線接入點(此即，無線接入點 1101)的負載管理模塊判斷同一區(qū)域所有無線接入點都啟動負載平衡機制(步驟S508)。若是，則在步驟S508之后進行步驟S510 ；若否，則在步驟S508之后進行步驟S512。在步驟S512中，接到連線請求信息的無線接入點(此即，無線接入點1101)的負載管理模塊331判斷本身是否為低負載狀態(tài)。若是，則在步驟S512后，進行步驟S514，且此無線接入點接受此連線請求信息。若否，則在步驟S512后，進行步驟S516，且此無線接入點的負載管理模塊331通知無線通訊協(xié)議處理模塊332拒絕(或不回應)此連線請求信息， 并通知負載列表上目前為低負載狀態(tài)的無線接入點(例如無線接入點1103)來處理此連線請求信息。此多無線接入點協(xié)同負載平衡方法500中，若同一區(qū)域所有無線接入點都啟動負載平衡機制，則所有無線接入點相互溝通，并依序根據(jù)處理器使用率、網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的總數(shù)目來選擇可以接收此連線請求信息的一或多個無線接入點(步驟 S510)。更精確的說明，所有無線接入點先選取各自負載列表中處理器使用率最低的一個無線接入點；若有超過一個無線接入點具有最低的處理器使用率，則進一步選取各自負載列表中網(wǎng)絡使用率最低的一個無線接入點；若有超過一個無線接入點具有最低的網(wǎng)絡使用率，則進一步選取各自負載列表中已連線的無線端末裝置的總數(shù)目為最低的一個無線接入點。在步驟S510與S516之后，多無線接入點協(xié)同負載平衡方法500到此結(jié)束。綜上所述，本發(fā)明的多個實施例提出無線網(wǎng)絡系統(tǒng)及其無線接入點。無線網(wǎng)絡系統(tǒng)具有負載平衡機制，可平均分配無線端末裝置的連線至同一區(qū)域中的無線接入點，以最佳化無線網(wǎng)絡的連線。無線接入點維持同區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的負載列表， 并根據(jù)本身負載狀態(tài)選擇接受一無線端末裝置的連線請求，或通知同區(qū)域中處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受此連線請求，以達成無線網(wǎng)絡系統(tǒng)中的負載平衡。雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術領域中的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一無線接入點，每一無線接入點用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率，在該負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)；以及其中，當一無線端末裝置向一無線接入點發(fā)出一連線請求信息時，該無線接入點判斷本身是否為一低負載狀態(tài)，并根據(jù)本身是否為該低負載狀態(tài)時，選擇接受該連線請求信息或通知同區(qū)域中處于該低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受該連線請求信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，其中每一無線接入點依序根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，在該負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)為一高負載狀態(tài)、一中負載狀態(tài)與一低負載狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，更包括該低負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于一預設連線個數(shù)門檻值，該處理器使用率小于等于一第一處理器使用率門檻值，以及該網(wǎng)絡使用率小于等于一第一網(wǎng)絡使用率門檻值；該中負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于一預設連線個數(shù)門檻值，該處理器使用率小于等于一第二處理器使用率門檻值，以及該網(wǎng)絡使用率小于等于一第二網(wǎng)絡使用率門檻值；以及該高負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于一預設連線個數(shù)門檻值，或該處理器使用率大于一第二處理器使用率門檻值，或該網(wǎng)絡使用率大于一第二網(wǎng)絡使用率門檻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，更包括每一無線接入點在本身的負載狀態(tài)改變時，廣播一更新通知到其余無線接入點使得其余無線接入點更新各自的負載列表；以及該些無線接入點利用一無線接入點間通訊協(xié)議來溝通各自的負載狀態(tài)，其中該負載狀態(tài)包括該處理器使用率、該網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的該總數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，更包括若一無線接入點接收一無線端末裝置的一連線請求信息且該無線接入點判斷本身為該低負載狀態(tài)，則該無線接入點自動地接受該連線請求信息；以及若一無線接入點接收一無線端末裝置的一連線請求信息且該無線接入點判斷本身不是該低負載狀態(tài)，則該無線接入點拒絕該連線請求信息，并通知處于該低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受該連線請求信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，更包括該連線請求信息包括一探測請求信息、一驗證信息或一連接請求信息；以及該無線接入點利用一結(jié)束連接信息來拒絕該連線請求信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，更包括若一無線接入點判斷本身的一已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于一預設連線個數(shù)門檻值，則該無線接入點啟動一負載平衡機制；若一無線接入點判斷本身的一處理器使用率大于一第一處理器使用率門檻值，則該無線接入點啟動該負載平衡機制；以及若一無線接入點判斷本身的一網(wǎng)絡使用率大于一第一網(wǎng)絡使用率門檻值，則該無線接入點啟動該負載平衡機制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，其中當所有無線接入點皆啟動該負載平衡機制時，該些無線接入點利用一無線接入點間通訊協(xié)議來溝通各自的負載狀態(tài)，并判斷是否接受尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，其中當所有無線接入點皆啟動該負載平衡機制時，且已確定接受新加入的該無線端末裝置的該連線請求信息，則該些無線接入點依序根據(jù)每一無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，來判斷接受該連線請求信息的一無線接入點。
10.一種無線接入點，適用于提供至少一無線端末裝置的無線網(wǎng)絡連線服務與執(zhí)行負載平衡機制，其特征在于，該無線接入點包括一無線收發(fā)器模塊，用以無線連接至同區(qū)域中至少一無線接入點或至少一無線端末裝置；一存儲器模塊，包括一無線通訊協(xié)議處理模塊，用以至少處理一無線端末裝置所發(fā)出的一連線請求信息；以及一負載管理模塊，用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率，在該負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)；一處理器模塊，用以執(zhí)行該無線通訊協(xié)議處理模塊與該負載管理模塊，以及控制該無線收發(fā)器模塊與該存儲器模塊；以及其中，當一無線端末裝置向該無線接入點發(fā)出一連線請求信息時，該負載管理模塊根據(jù)該處理器模塊的一處理器使用率選擇接受該連線請求信息，或通知處于同區(qū)域中為一低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受該連線請求信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線接入點，其特征在于，其中該負載管理模塊依序根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，在該負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)為一高負載狀態(tài)、一中負載狀態(tài)與一低負載狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線接入點，其特征在于，更包括該低負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于一預設連線個數(shù)門檻值，該處理器使用率小于等于一第一處理器使用率門檻值，以及該網(wǎng)絡使用率小于等于一第一網(wǎng)絡使用率門檻值；該中負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于該預設連線個數(shù)門檻值，該處理器使用率小于等于一第二處理器使用率門檻值，以及該網(wǎng)絡使用率小于等于一第二網(wǎng)絡使用率門檻值；以及該高負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于該預設連線個數(shù)門檻值，或該處理器使用率大于該第二處理器使用率門檻值，或該網(wǎng)絡使用率大于該第二網(wǎng)絡使用率門檻值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線接入點，其特征在于，更包括該負載管理模塊在該無線接入點的該負載狀態(tài)改變時，廣播一更新通知至同區(qū)域中其他無線接入點，使得其他無線接入點更新各自的負載列表；以及該負載管理模塊利用一無線接入點間通訊協(xié)議與同區(qū)域中其他無線接入點溝通各自的負載狀態(tài)，其中該負載狀態(tài)包括該處理器使用率、該網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的該總數(shù)目。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線接入點，其特征在于，更包括若該無線接入點接收一無線端末裝置的一連線請求信息且該負載管理模塊判斷本身為該低負載狀態(tài)，則該負載管理模塊通知該無線通訊協(xié)議處理模塊接受該連線請求信息； 以及若該無線接入點接收一無線端末裝置的一連線請求信息且該無線接入點判斷本身不是該低負載狀態(tài)時，則該負載管理模塊通知該無線通訊協(xié)議處理模塊拒絕該連線請求信息，并通知同區(qū)域中處于該低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受該連線請求信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線接入點，其特征在于，更包括該連線請求信息包括一探測請求信息、一驗證信息或一連接請求信息；以及該無線通訊協(xié)議處理模塊利用一結(jié)束連接信息來拒絕該連線請求信息。
16.一種無線接入點，適用于提供至少一無線端末裝置的無線網(wǎng)絡連線服務與執(zhí)行負載平衡機制，其特征在于，該無線接入點包括一無線收發(fā)器模塊，用以無線連接至同區(qū)域中至少一無線接入點或至少一無線端末裝置；一存儲器模塊，包括一無線通訊協(xié)議處理模塊，用以至少處理一無線端末裝置所發(fā)出的一連線請求信息；以及一負載管理模塊，用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并在該無線接入點的該負載狀態(tài)改變時，廣播一更新通知至同區(qū)域中其他無線接入點，使得其他無線接入點更新各自的負載列表；一處理器模塊，用以執(zhí)行該無線通訊協(xié)議處理模塊與該負載管理模塊，以及控制該無線收發(fā)器模塊與該存儲器模塊；以及其中，當一無線端末裝置向該無線接入點發(fā)出一連線請求信息時，該負載管理模塊判斷該無線接入點是否為一低負載狀態(tài)，并根據(jù)該無線接入點是否為該低負載狀態(tài)時，選擇接受該連線請求信息或通知處于該低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受該連線請求 fn息ο
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線接入點，其特征在于，更包括該負載管理模塊根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，在該負載列表中排列所有無線接入點為一高負載狀態(tài)、一中負載狀態(tài)與一低負載狀態(tài)；該低負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于一預設連線個數(shù)門檻值，該處理器使用率小于等于一第一處理器使用率門檻值，以及該網(wǎng)絡使用率小于等于一第一網(wǎng)絡使用率門檻值；該中負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目小于等于該預設連線個數(shù)門檻值，該處理器使用率小于等于一第二處理器使用率門檻值，以及該網(wǎng)絡使用率小于等于一第二網(wǎng)絡使用率門檻值；以及該高負載狀態(tài)為一無線接入點的已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于該預設連線個數(shù)門檻值，或該處理器使用率大于該第二處理器使用率門檻值，或該網(wǎng)絡使用率大于該第二網(wǎng)絡使用率門檻值。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線接入點，其特征在于，更包括若該負載管理模塊判斷該無線接入點的一已連線無線端末裝置的總數(shù)目大于一預設連線個數(shù)門檻值，則該負載管理模塊啟動一負載平衡機制；若該負載管理模塊判斷該無線接入點的一處理器使用率大于一第一處理器使用率門檻值，則該負載管理模塊啟動該負載平衡機制；以及若該負載管理模塊判斷該無線接入點的一網(wǎng)絡使用率大于一第一網(wǎng)絡使用率門檻值， 則該負載管理模塊啟動該負載平衡機制。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的無線接入點，其特征在于，其中當所有無線接入點皆啟動該負載平衡機制時，該無線接入點的該負載管理模塊利用一無線接入點間通訊協(xié)議與同區(qū)域中其他無線接入點溝通各自的負載狀態(tài)，并判斷是否接受尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的無線接入點，其特征在于，其中當所有無線接入點皆啟動該負載平衡機制且已確定接受尚未連線的一無線端末裝置的一連線請求信息時，該些無線接入點依序根據(jù)每一無線接入點目前的一處理器使用率、一網(wǎng)絡使用率以及已連線無線端末裝置的一總數(shù)目，來判斷接受該連線請求的一無線接入點。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)及其無線接入點，此無線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括至少一無線接入點與多個無線端末裝置。每一無線接入點，用以維持同一區(qū)域中所有無線接入點的負載狀態(tài)的一負載列表，并至少根據(jù)所有無線接入點目前的一處理器使用率，在負載列表中排列所有無線接入點的負載狀態(tài)。另外，當一無線端末裝置向一無線接入點發(fā)出一連線請求時，此無線接入點判斷本身是否為一低負載狀態(tài)，并根據(jù)本身是否為低負載狀態(tài)，來選擇接受此連線請求或通知同區(qū)域中處于低負載狀態(tài)的一或多個無線接入點來接受此連線請求。
文檔編號H04W88/08GK102387537SQ201010269599
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者賴仲秋 申請人:正文科技股份有限公司