集中式无线局域网中负载阻塞问题的研究与解决

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WLAN技术近年来得到了越来越广泛的使用。随着热点的不断增多和规模的继续扩大,传统的自治式WLAN网络结构无论在设备成本、运营,还是在控制管理等方面,都无法满足不断增长的业务要求。最近涌现出来的集中式WLAN网络结构,尽管还存在很多待解决的问题,但是由于其能够很好地将WLAN网络和VoIP进行融合,已经被业界认为是实现WLAN网络大规模部署的高效、合理的解决方案。新的网络结构的使用需要发展与之相适应的无线资源管理技术,充分发挥集中式网络在整体信息掌握、网络管理和控制方面的优势,从而更加合理高效的利用有限的无线资源。“热点”(即用户稠密区)负载阻塞问题的日益严重对WLAN无线资源管理技术提出了新的挑战。目前现有无线设备大多采用接收信号强度(RSSI)作为切换的依据,但这种方法会造成系统资源使用的不平衡和性能下降。现有的一些负载均衡算法需要对MAC层协议进行修改,因此物理层也要进行相应的修改,这意味着所有无线设备都要进行修改;有的算法加入了QoS,但这需要无线站点和AP进行合作,这对于现有网络实现起来非常困难。本文针对集中式WLAN的网络构型,不仅结合了传统的基于RSSI的连接方法和AP负载大小情况,而且从参与负载分配的整个系统的性能和效率角度考虑,提出了一种基于接收信号强度、AP负载大小情况和系统平衡因子的负载均衡算法,兼顾了通信质量和系统资源均衡使用的考虑。本文算法不需修改协议内容,也不需无线站点和AP进行合作,实现简单。本文使用Matlab仿真环境对网络进行建模并实现所提负载均衡算法。仿真结果表明:网络确实大大提高了负载的均衡性,从整个网络系统的角度优化了网络资源利用;与此同时,各个AP向无线站点提供服务的能力和网络的整体吞吐率都有一定的提高,不仅进一步保证了服务的质量,还充分使用了系统的无线资源。
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