无线局域网中基于多市场经济模型的功率驱动负载均衡研究

负载不均衡在无线局域网(WLAN）是普遍存在的现象.大量用户接入一个接入点(AP)时,竞争冲突急增,吞吐量骤降.为实现负载均衡,现有方案大多需要修改客户端,不适合大规模应用. 通过控制AP信标功率，从而改变其覆盖范围以实现负载均衡的方法，具有无需修改客户端的优点.然而,这种方法可能会带来一些负面影响:数据链路质量下降、连通漏洞、频繁用户切换等. 本课题基于多市场经济理论, 提出一套无需修改客户端的功率驱动负载均衡方案，包括：（1）建立功率驱动的负载均衡框架，实现负载估计及AP间的通信机制，充分考虑用户位置和业务量动态变化的特点，保证可扩展性和自适应性；（2）设计基于供需模型的功率分配算法，从用户和网络角度综合考虑功率分配，避免信息孤岛和不必要的用户切换；（3）提出基于改进蛛网模型的功率收敛条件分析方法，分析在多种控制策略下功率收敛的条件，为优化的功率分配提供理论基础。

本课题主要研究无线局域网的负载均衡技术，在以下3 个方面取得了创新性的研究成果：（1）建立基于供需模型的功率驱动负载均衡框架，该框架具有无需修改客户端的优点，用户只需根据AP的RSSI，即IEEE 802.11的缺省方式，选择合适的AP进行关联。因此，这种方法实现简单，具有更广的应用前景。 （2）设计功率分配算法，从用户和网络角度综合考虑, 为AP分配beacon功率，使其达到合适的覆盖范围以关联合适的客户数，在实现负载均衡的同时，避免产生AP的服务漏洞和服务欺骗问题，保障AP的服务可用性。（3）提出基于改进蛛网模型的功率收敛条件分析方法，分析在多种控制策略下功率收敛的条件，为优化的功率分配提供理论基础。