專利名稱：一種無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法、裝置 及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線技術(shù)的高速發(fā)展，無線接入網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越引起人們的重視， 成為組建下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)管理功能的基本組成部分之一。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸
發(fā)現(xiàn)可以獲得無線網(wǎng)絡(luò)連通拓樸信息，成為無線網(wǎng)絡(luò)管理(如網(wǎng)絡(luò)拓樸管 理、控制)和保障無線網(wǎng)絡(luò)連通性的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化(調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量，延 長(zhǎng)使用壽命，減少無線傳輸信道干擾等)的基礎(chǔ)；通過網(wǎng)絡(luò)拓樸信息，可以 建立相應(yīng)的路由信息；通過網(wǎng)絡(luò)拓樸信息，可以搜索網(wǎng)絡(luò)瓶頸、降低流量 (Traffic)擁塞、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)連接性、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)升級(jí)、幫助用戶決策、開發(fā) 新型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和算法等。
主要存在的無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法有基于廣播hello消息的拓樸發(fā)現(xiàn)方 法；基于無線覆蓋幾何計(jì)算的方法；基于移動(dòng)軌跡的拓樸發(fā)現(xiàn)方法。
基于廣播hello消息的拓樸發(fā)現(xiàn)方法的基本思路是無線接入節(jié)點(diǎn)(Access Point, AP)廣播hello消息，如果收到周圍單跳(one-hop)無線接入節(jié)點(diǎn)的應(yīng) 答，則應(yīng)答的無線接入節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)。源節(jié)點(diǎn)將這些應(yīng)答節(jié)點(diǎn)組 成該源節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)列表，并將鄰接節(jié)點(diǎn)列表在網(wǎng)絡(luò)中傳播，完成網(wǎng)絡(luò)連 接關(guān)系的拓樸發(fā)現(xiàn)。此方法中拓樸關(guān)系獲得是通過傳輸鄰接列表給匯聚節(jié)點(diǎn)， 由匯聚節(jié)點(diǎn)完成拓樸發(fā)現(xiàn)。
匯聚節(jié)點(diǎn)完成全網(wǎng)的拓樸發(fā)現(xiàn)方法是一種集中式拓樸發(fā)現(xiàn)方法，集中式 發(fā)現(xiàn)方法容^l昔性差，并且存在單點(diǎn)失效；本方法不涉及負(fù)載(即客戶端Station， STA)的判斷，無法獲得負(fù)栽分布。
基于無線覆蓋幾何計(jì)算的方法是通過直接繪制無線接入節(jié)點(diǎn)的幾何覆蓋 范圍，通過幾何計(jì)算的方式來判斷節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間是否存在覆蓋區(qū)的重疊， 如果一個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的覆蓋幾何圖形和另外節(jié)點(diǎn)的覆蓋幾何圖形有重疊，則認(rèn)為這兩個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步傳輸這種鄰接關(guān)系來完成 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的拓樸發(fā)現(xiàn)。拓樸發(fā)現(xiàn)過程中傳輸半徑參數(shù)通常是實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)值并不 準(zhǔn)確，本方法不涉及負(fù)載的判斷，無法獲得負(fù)載分布。
基于移動(dòng)軌跡的拓樸發(fā)現(xiàn)方法是通過記錄移動(dòng)終端移動(dòng)過程中發(fā)生的切 換獲得反映覆蓋區(qū)重疊的無線接入節(jié)點(diǎn)鄰接關(guān)系。因?yàn)闊o線切換時(shí)，切換發(fā) 生位置一定在兩無線接入節(jié)點(diǎn)的負(fù)載重疊區(qū)內(nèi)，因此判斷一次切換連續(xù)兩次 關(guān)聯(lián)的AP為鄰接節(jié)點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)終端發(fā)生移動(dòng)切換時(shí)，無線終端將關(guān)聯(lián)關(guān)系由
APi轉(zhuǎn)移到APj,從而判斷APi和APj是鄰接關(guān)系，節(jié)點(diǎn)間交換鄰接關(guān)系獲得網(wǎng) 絡(luò)覆蓋的拓樸結(jié)構(gòu)。該方法只有在終端發(fā)生了切換才可以獲得反映無線網(wǎng)絡(luò) 中各接入節(jié)點(diǎn)間的鄰接關(guān)系，且只能獲得無線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生了切換的負(fù)載的分
布情況。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題在無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)的過程中使用 集中式的方法造成容錯(cuò)性差，并且單點(diǎn)失效的問題也無法解決；使用實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)造成發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓樸不準(zhǔn)確；在AP發(fā)生了切換才獲取網(wǎng)絡(luò)拓樸，造成AP 不切換的時(shí)候不能獲取網(wǎng)絡(luò)拓樸；綜上所述現(xiàn)有技術(shù)不能主動(dòng)并準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn) 無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而不能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題是提供一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法、裝 置及系統(tǒng)，能夠主動(dòng)并準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提 供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法實(shí)施 例可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合； 獲取第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；
判斷第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交 集是否為空，如果為非空，則確定所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié) 點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)。
上述技術(shù)方案具有如下有益效果通過判斷網(wǎng)絡(luò)中各無線接入節(jié)點(diǎn)間的 負(fù)載集合的交集是否為空，能夠主動(dòng)并準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而能為
8無線網(wǎng)絡(luò)管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例 一流程示意圖； 圖2為本發(fā)明方法實(shí)施例二流程示意圖； 圖3為本發(fā)明方法實(shí)施例三負(fù)載轉(zhuǎn)移示意圖； 圖4為本發(fā)明方法實(shí)施例三流程示意圖； 圖5為本發(fā)明方法實(shí)施例三無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖； 圖6為本發(fā)明裝置實(shí)施例四無線接入節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明裝置實(shí)施例四另一無線接入節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明裝置實(shí)施例四再一無線接入節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明裝置實(shí)施例五無線接入節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明裝置實(shí)施例六無線接入節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明裝置實(shí)施例七無線接入節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例八結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13為本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例九結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題是提供一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法、裝 置及系統(tǒng)，能夠主動(dòng)并準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提 供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
實(shí)施例一，請(qǐng)參閱圖l,本發(fā)明提供的一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法實(shí)施例 包括
步驟101:獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合； 所述獲取可以是第一無線接入節(jié)點(diǎn)獲取也可以是無線接入節(jié)點(diǎn)的相關(guān)管 理網(wǎng)元獲取，本發(fā)明實(shí)施對(duì)此不作限定；以下實(shí)施例以第一無線接入節(jié)點(diǎn)獲 取為例進(jìn)行說明，以下所述其它無線接入節(jié)點(diǎn)則可以為第 一 無線接入節(jié)點(diǎn)以 外的其它無線接入節(jié)點(diǎn)；所述無線接入節(jié)點(diǎn)可以是同類的無線接入節(jié)點(diǎn)也可 以是不同類的無線接入節(jié)點(diǎn)，不影響本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)；可以用終端標(biāo)識(shí) 符來表示一個(gè)確定的STA，例如使用STA的物理地址(Media Access Control, MAC )為終端標(biāo)識(shí)符；當(dāng)然4吏用其它終端標(biāo)識(shí)符來表示確
9的，比如終端號(hào)ID等，不影響本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)；
所述負(fù)載集合可以通過布隆過濾器Bloom Filter,也可以通過計(jì)數(shù)的布隆 過濾器Counting Bloom Filter表示；當(dāng)然所述負(fù)載集合也可以通過其它的表示 集合的方式來表示，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)表示負(fù)載集合的方法不作限定，表示負(fù) 載集合的方法不影響本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)；
步驟102:獲取第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；所 述第二無線接入節(jié)點(diǎn)可以為第 一無線接入節(jié)點(diǎn)以外的其它無線接入節(jié)點(diǎn)，可 以理解的是第二無線接入節(jié)點(diǎn)可以為一個(gè)或者一個(gè)以上；
步驟103:獲取第 一與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集， 如果所述交集為非空，則所述第一與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)。
在判斷得到無線接入節(jié)點(diǎn)的鄰接關(guān)系后還可以獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè) 數(shù)，所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第 一與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
所述負(fù)載集合通過布隆過濾器Bloom Filter表示時(shí)，可以通過獲取Bloom Filter中相同位置不同值的個(gè)數(shù)，根據(jù)所述相同位置不同值的個(gè)數(shù)計(jì)算交集內(nèi) 的元素個(gè)數(shù)；所述負(fù)載集合通過Counting Bloom Filter表示時(shí)，則所述Bloom Filter中相同位置不同值的個(gè)數(shù)可以，通過獲取Counting Bloom Filter中相同位 置不同值的個(gè)數(shù)得到。
當(dāng)負(fù)載集合由計(jì)數(shù)布隆過濾器Counting bloom filter表示時(shí)，獲取第一或第 二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合具體可以是
獲取Counting Bloom Filter位串，其中Counting Bloom Filter位串可以根據(jù) 終端標(biāo)識(shí)計(jì)算得到，用于表示所述第一或第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù) 載集合。
在獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)之后還可以用所述第一與第二無線接入節(jié) 點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣。
上述實(shí)施例通過獲取負(fù)載集合和相互間的負(fù)栽集合的交集，能夠主動(dòng)并 準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
上述實(shí)施例獲取交集內(nèi)元素的個(gè)數(shù)可以進(jìn)一步獲取到重疊負(fù)載數(shù)，從而 能夠主動(dòng)并準(zhǔn)確地獲取到了負(fù)載分布情況，為無線網(wǎng)絡(luò)管理提供了基礎(chǔ)。
上述實(shí)施例通過使用Bloom Filter表示負(fù)載集合能夠有效的過濾掉不屬于集合的元素，并且集合所占的空間消耗是獨(dú)立于集合元素自身長(zhǎng)度的參數(shù)，
僅僅與集合規(guī)模和可容忍的誤判率相關(guān)，與集合元素原始長(zhǎng)度無關(guān)，Bloom Filter、 Counting Bloom Filter表示負(fù)載集合可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，方便傳輸。
上述實(shí)施例中建立的鄰接矩陣可以獲得全局負(fù)載重疊的情況，進(jìn)而可以 在全局負(fù)載平衡的操作中方便使用。
實(shí)施例二，請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供了負(fù)載轉(zhuǎn)移向量的獲取方法， 包括
在鄰接矩陣建立后可以進(jìn)行操作鄰接矩陣的建立方法可以參考實(shí)施例 一的方法，當(dāng)然以其它方式建立鄰接矩陣并不影響本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)。
步驟201:根據(jù)可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量建立相適應(yīng)的擴(kuò)散矩陣；所述可轉(zhuǎn)移的 負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)，當(dāng)然也可以為鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
步驟202:根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；
循環(huán)執(zhí)行步驟201、步驟202并比較所述鄰接矩陣與所述新的鄰接矩陣對(duì) 應(yīng)位置的權(quán)得到負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量。
所述循環(huán)執(zhí)行步驟201、步驟202,可以是執(zhí)行到?jīng)]有可轉(zhuǎn)移的負(fù)載時(shí)停 止執(zhí)行也可以是規(guī)定一個(gè)可容忍數(shù)量的可轉(zhuǎn)移負(fù)載時(shí)停止，規(guī)定可容忍可轉(zhuǎn) 移負(fù)載的數(shù)量并不影響本發(fā)明實(shí)施例解決問題的實(shí)質(zhì)，所述可容忍數(shù)量的大 小可以根據(jù)實(shí)際情況確認(rèn)，較大時(shí)負(fù)載平衡的有效性會(huì)略降低，較小時(shí)循環(huán) 執(zhí)行的次數(shù)會(huì)增多。
從上述循環(huán)執(zhí)行的步驟可以看出，擴(kuò)散矩陣和鄰接矩陣是相互調(diào)節(jié)的， 每輪平衡調(diào)節(jié)擴(kuò)散后，需要更改加權(quán)鄰接矩陣，減去本輪擴(kuò)展時(shí)發(fā)生的轉(zhuǎn)移 負(fù)載數(shù)目，得到下一輪的鄰接矩陣和可供擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量。每次擴(kuò)散發(fā) 生時(shí)，都需要根據(jù)鄰接矩陣判斷所需轉(zhuǎn)移的負(fù)載是否足夠，已確定擴(kuò)散轉(zhuǎn)移 路徑是否存在，根據(jù)這種動(dòng)態(tài)的關(guān)系建立新的擴(kuò)散矩陣。
上述實(shí)施例通過循環(huán)執(zhí)行步驟201、步驟202為動(dòng)態(tài)拓樸結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散算法 的基本思想，能夠獲得負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量，為負(fù)載平衡時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)載的數(shù)量提供依 據(jù)。
在步驟202之后可以獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所 述重疊的負(fù)載轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載。鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載可以是用負(fù)載的
ii標(biāo)識(shí)ID表示；
如果負(fù)載集合通過Counting Bloom Filter表示，則可以通過計(jì)算Counting Bloom Filter的交集獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載。
上述實(shí)施例獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和重疊的負(fù)載，可以將重疊的 負(fù)載從負(fù)載較多的無線接入節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到負(fù)載較少的無線接入節(jié)點(diǎn)達(dá)到負(fù)載平 衡。解決了一些AP關(guān)聯(lián)了較多的STA,負(fù)載較重，而其臨近的其它AP可能負(fù) 載較輕甚至空載的問題，使關(guān)聯(lián)到重負(fù)載AP的多個(gè)STA轉(zhuǎn)移到鄰近的AP，讓 STA獲得的應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量能夠得到保障。
實(shí)施例三，本發(fā)明實(shí)施例還提供了綜合運(yùn)用實(shí)施例一和實(shí)施例二的方法 實(shí)施例，本綜合實(shí)施例為通過無線拓樸發(fā)現(xiàn)實(shí)施負(fù)栽平衡的方法，在本發(fā)明 實(shí)施例中AP負(fù)載數(shù)以STA的個(gè)數(shù)為例進(jìn)行說明。
在無線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡問題中，不改變AP覆蓋范圍的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)中 的負(fù)載平衡只能把覆蓋重疊區(qū)的負(fù)載轉(zhuǎn)移到鄰接的AP,這是由于
a) STA的準(zhǔn)靜態(tài)(quasi-STAtic)移動(dòng)模式。在無線網(wǎng)絡(luò)中，雖然STA可以隨 意的從一個(gè)地方移動(dòng)到另 一個(gè)地方，但是STA在相同的位置會(huì)呆較長(zhǎng)的時(shí)間， 因此不可能因?yàn)檎{(diào)節(jié)平衡，進(jìn)行STA節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)；
b) 在現(xiàn)有無線接入模式中，任何時(shí)刻STA只能和一個(gè)AP進(jìn)行關(guān)聯(lián) 如果圖3所示的圓圏代表AP的覆蓋范圍，無線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載調(diào)節(jié)示例，從圖3
狀態(tài)1到狀態(tài)2,將AP1和AP2覆蓋重疊區(qū)的2個(gè)STA通過關(guān)聯(lián)控制從AP1轉(zhuǎn)移給 AP2，將AP2和AP3覆蓋重疊區(qū)的1個(gè)STA通過關(guān)聯(lián)控制從AP3轉(zhuǎn)移給AP1。可 以理解的是無線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡的調(diào)整原則將負(fù)載從重負(fù)載AP轉(zhuǎn)移到鄰近的 輕負(fù)載AP,負(fù)載平衡調(diào)節(jié)可以在覆蓋重疊區(qū)進(jìn)行。
所述無線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不平衡包括同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的負(fù)載不平衡、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的 負(fù)載不平衡；即AP之間可以是同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)基站，例如都是WiFi網(wǎng)絡(luò)基站、或者 都是WiMAX網(wǎng)絡(luò)基站；AP之間也可以是異構(gòu)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)基站，例如AP1屬于WiFi 網(wǎng)絡(luò)基站、AP2屬于WiMAX網(wǎng)絡(luò)基站、AP3屬于3GPPLTE網(wǎng)絡(luò)基站等等。不 管同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)還是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，只要覆蓋存在重疊區(qū)不影響本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)負(fù) 載平衡。
請(qǐng)參閱圖4，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡可以包括以下三個(gè)步驟步驟401:負(fù)載轉(zhuǎn)移路徑發(fā)現(xiàn)如果AP1和AP2的覆蓋范圍重疊，且重疊 區(qū)域存在可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)STA,那么AP1和AP2存在負(fù)載轉(zhuǎn)移路徑。負(fù)載轉(zhuǎn)移路徑 發(fā)現(xiàn)的目的是確定無線網(wǎng)絡(luò)的拓樸關(guān)系，確定AP之間是否屬于鄰接關(guān)系。
步驟402:負(fù)載轉(zhuǎn)移向量計(jì)算確定系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，在可能的轉(zhuǎn)移 路徑上需要轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量值，即在給定路徑上轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量是多少；
步驟403:負(fù)載轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要轉(zhuǎn)移的數(shù)量，選擇并確定覆蓋重疊區(qū) 的STA以實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)控制完成負(fù)載轉(zhuǎn)移。
其中步驟401無線拓樸發(fā)現(xiàn)可以參閱實(shí)施例 一 ，當(dāng)使用Counting Bloom Filter表示負(fù)載集合時(shí)計(jì)算重疊負(fù)載個(gè)數(shù)的方法可以通過下面方法獲得，當(dāng)然 采用其它方式獲得并不影響本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)。
假如兩Counting Bloom Filter的距離定義為兩序列中相應(yīng)計(jì)數(shù)器值不同的 計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)。
可以得到結(jié)論兩元素集合Sl和S2的規(guī)模分別為nl和n2,分別表示到 Counting Bloom Filter vl和v2，且兩Bloom Filter的距離為T,貝'J從S1到S2，增加 和刪除的元素總數(shù)為<formula>formula see original document page 13</formula>
兩集合的交集的規(guī)模為: % + w2 — w In<formula>formula see original document page 13</formula>
其中，m是Counting Bloom Filter的長(zhǎng)度，k為哈希函數(shù)的個(gè)數(shù)。 上述結(jié)論可以通過以下過程推導(dǎo)假設(shè)從Sl到S2共發(fā)生r次集合變動(dòng)，其
中增加元素個(gè)數(shù)為^，刪除元素個(gè)數(shù)為&^。
l)vl中的任意計(jì)數(shù)器，在一次集合元素增加的操作中，計(jì)數(shù)器數(shù)值增加t
的概率為r i V")廣i 、 1—— 丄
、My1 」
(3)
vl中的任意計(jì)數(shù)器，在一次集合元素刪除的操作中，計(jì)數(shù)器數(shù)值減少t的 概率為
r i 、( ) 「 i 丫
i——
V 附乂
、m乂
(4)
2)從S1到S2，共產(chǎn)生了r^次元素增加操作，vl中的任意計(jì)數(shù)器數(shù)值增加 t的概率為
/^必(f,)=
1—— 、m乂
、m乂
(5)
從S1到S2，共產(chǎn)生了&^次元素刪除操作，vl中的任意計(jì)數(shù)器數(shù)值減少t 的概率為
i-丄
, 附乂
1
m 乂
(6)
3)因此，從S1轉(zhuǎn)變?yōu)镾2，經(jīng)過^元素增加操作和&^次元素減少操作， 相應(yīng)的計(jì)數(shù)器序列從vl轉(zhuǎn)變?yōu)関2。 vl中的的任意計(jì)數(shù)器，不發(fā)生改變的概率 為
min("r。必, ,故) /^a w。/ = Z 戶a必("r。cW ) /^e/ete G， Ge/e,e
(7)
將上式(5)和(6)帶入(7)可得
, ，，x~e^_0 , ， Y、
i一丄一 .i—— _
m」、附」、m乂 、附乂
1—— m
1 、(""+。rf欲)-2'〕 f J )2'.
〈m乂
14等比序列求和，首項(xiàng)a。
廣 1 f 、 附J
公比《=^~^,項(xiàng)數(shù)"l,其中 (m-l)
m 乂
、(+i
1 —
、(m-l) 乂
(m-l)2
(8)
通常m〉勤0，因此
(附-l)'
<10一6,取
、(+A
1
、(附-l)' 乂
因此,
h丄
附
1 —
(9)
兩Bloom Filter序列v 1和v2的距離為T,所以vl中的計(jì)數(shù)器保持不變的概率
為i附.
(10)
附
令/% 。,=力則 11
W 乂
所以，
廠=—mln
附
附一r
附
(m-l)2
、、
乂乂
(11)
又兩元素集合Sl和S2的規(guī)^莫分別為nl和n2,差異元素個(gè)數(shù)為r,兩集合的
15交集的規(guī)一莫為
"in^如"廣。/2 (12)
將(11)帶入(12)得式(2)成立。
通過距離直接計(jì)算交集數(shù)目的方法，可得交集的個(gè)數(shù)為
- 、、、
1--^ /A:
(附-l)JJ J
Winter =
w！ + w2 — w In
m—r
'2
其中nl,n2:Bloom Filter表示的原始集合規(guī)模；m表示Bloom Filter位串長(zhǎng) 度；k表示哈希函數(shù)個(gè)數(shù)；T表示BloomFilter位串距離。
如圖5所示的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的加權(quán)鄰接矩陣M可以表示為
M 化化
020
201
廿3010
。如果用Mij二k表示APi和APj覆蓋重疊區(qū)中STA的個(gè)數(shù)為k,如
圖所示AP1和AP2覆蓋區(qū)重疊部分有2個(gè)STA,則矩陣中11112=2,負(fù)載可以在 AP1和AP2進(jìn)行轉(zhuǎn)移，最大可能轉(zhuǎn)移的負(fù)載量為2?？梢钥闯龃肃徑泳仃囀且?個(gè)對(duì)稱矩陣，在方法實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)中也可以僅構(gòu)造鄰接矩陣的下三角矩陣。
所述AP的覆蓋區(qū)域的表示可以通過AP覆蓋區(qū)域的STA表示，在方法實(shí)施 例的實(shí)現(xiàn)過程中覆蓋范圍的形狀對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)沒有影響。
其中步驟402,負(fù)載轉(zhuǎn)移向量計(jì)算方法，本發(fā)明實(shí)施例提供動(dòng)態(tài)拓樸結(jié)構(gòu) 的擴(kuò)散算法，可以是
Build—Diffusion—Matrix (topology matrix O闘,load vector W
For each m,7 of M
If((z!，.)and( >""
Else if set m,7 = 1 - Z
風(fēng)w
))set m!廣a
End
Diffiise (......)
Initialize each load shifting vector value 6廣0 Compute①
While $>0 and OV① doFor each load shifting vector value set 〔) = t). For each AP load value set=+ m々..(w,. — ^ ) Compute cd
Rebuild topology matrix 。, Set =-
Build一DiffUsion—Matrix (。扁， End while
其中鄰接矩陣為0_, AP負(fù)載分布向量為W，擴(kuò)散矩陣為M^，擴(kuò)散參數(shù) 取常數(shù)a， tij表示從APi轉(zhuǎn)移到APj的負(fù)載數(shù)量，0和①，是擴(kuò)算方法迭代結(jié)束 判斷條件，這里可以用向量的歐式距離表示，迭代結(jié)束時(shí)每個(gè)tij代表需要從 APi轉(zhuǎn)移到APj的負(fù)載數(shù)量，如果tijX)表示負(fù)載從APi轉(zhuǎn)移到APj,否則表明負(fù) 載從APj轉(zhuǎn)移到APi。
上述算法的基本思想可以概括為
步驟(A):根據(jù)可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量建立相適應(yīng)的擴(kuò)散矩陣；所述可轉(zhuǎn)移 的負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)；
步驟(B):根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；
循環(huán)執(zhí)行步驟(A)、步驟(B)并比較所述鄰接矩陣與所述新的鄰接矩陣 對(duì)應(yīng)位置的權(quán)得到負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量。
動(dòng)態(tài)拓樸平衡擴(kuò)散方法的迭代過程為
+1) = W. (/) + J] (w; (r)畫^ (0) "〃 力e五(/)
五W為時(shí)刻t的邊集合，其中Wge("力e五(O,取決于，
匿r—, y (,) %
ovw/op,力.0)為t時(shí)刻鄰接矩陣的APi和APj的權(quán)值。而每次擴(kuò)散后的鄰接 矩陣權(quán)值變化為
匿r一,力+1) 二 ,w， ； (o -(w_/ W - w! (f
17因此動(dòng)態(tài)擴(kuò)散算法的擴(kuò)散迭代過程為
<formula>formula see original document page 18</formula>
動(dòng)態(tài)變化的擴(kuò)散矩陣M (,)為
<formula>formula see original document page 18</formula>上述五(O為t時(shí)刻邊的集合，A(o為t時(shí)刻已經(jīng)消失邊的集合。 由動(dòng)態(tài)拓樸的擴(kuò)散算法，可以計(jì)算出負(fù)載轉(zhuǎn)移向量，得出了從哪條轉(zhuǎn)移 路徑，轉(zhuǎn)移多少的負(fù)載量達(dá)到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)載的總體平衡。
步驟403中負(fù)載轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)，可以通過BloomFilter的查詢算法，來確定需要 轉(zhuǎn)移負(fù)載的ID,可以由AP端發(fā)起關(guān)聯(lián)控制，調(diào)整STA的連接狀態(tài)，完成負(fù)載 平衡。
可以通過Bloom Filter的交運(yùn)算來進(jìn)行交集的查詢，已知AP1的STA集合的 Bloom Filter表示為CBF1， AP2的STA集合的Bloom Filter表示為CBF2。
可以優(yōu)化交集中的元素查詢，減少比較次數(shù)，計(jì)算BF為CBF1和CBF2，可 以為
<formula>formula see original document page 18</formula>
利用新產(chǎn)生的BF,用STA的ID進(jìn)行查詢，如果查詢結(jié)果為真，說明該STA 在覆蓋重疊區(qū)域中。
在上述STA的查詢中可能存在假陽(yáng)性錯(cuò)誤，即可能將不在交集中的元素， 判斷在交集中，為了避免由于強(qiáng)制改變關(guān)聯(lián)關(guān)系導(dǎo)致的STA通信中斷，STA在 改變關(guān)聯(lián)關(guān)系到目的AP時(shí)，可先檢查是否可以收到目的AP的信號(hào)，確定后再 進(jìn)行關(guān)聯(lián)改變。
上述實(shí)施例以更為具體的實(shí)例對(duì)實(shí)施例 一和實(shí)施例二的方法進(jìn)行了詳細(xì) 說明，通過本實(shí)施例提供的方法能夠主動(dòng)并準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，上述實(shí)施例中建立的鄰接矩陣可以獲得全局負(fù)載重疊的情況，進(jìn)而可以在全局負(fù) 載平衡的操作中方便使用。
上述實(shí)施例獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和重疊的負(fù)載，可以將重疊的 負(fù)載從負(fù)載較多的無線接入節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到負(fù)載較少的無線接入節(jié)點(diǎn)達(dá)到負(fù)載平
衡。解決了一些AP關(guān)聯(lián)了較多的STA,負(fù)載較重，而其臨近的其它AP可能負(fù) 載較輕甚至空載的問題，使關(guān)聯(lián)到重負(fù)載AP的多個(gè)STA轉(zhuǎn)移到鄰近的AP,讓 STA獲得的應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量能夠得到保障。
上述BloomFilter對(duì)數(shù)據(jù)集合采用一個(gè)位串表示，能有效支持集合元素的 哈希查找，BloomFilter是一種能夠表示集合、支持集合查詢的簡(jiǎn)潔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 它能夠有效的過濾掉不屬于集合的元素。Bloom Filter結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)是將集合中 的元素通過k個(gè)哈希函數(shù)映射到位串向量中，對(duì)于一個(gè)元素只需要保存幾個(gè)比 特。Bloom Filter作為一種集合查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在達(dá)到其高效簡(jiǎn)潔表示集合 的同時(shí)，卻存在某元素不屬于數(shù)據(jù)集合而被指稱屬于該數(shù)據(jù)集合的可能性， 即假陽(yáng)性誤判，而不存在假陰性誤判(屬于集合中的元素而誤判為不屬于集 合中)。
Bloom Filter原理為集合S^sl,s2,…,sr^共有n個(gè)元素通過k個(gè)哈希函數(shù) hl,h2,…,hk映射到長(zhǎng)度為m的向量V中。通常說Bloom Filter表示的摘要信息就 是指這個(gè)向量V。每一個(gè)哈希函數(shù)相互獨(dú)立且函數(shù)的取值范圍為 {0,1,2,...，m-l}。集合到向量的映射過程可以是向量V初始化，將向量V所有 bit位置為0。對(duì)于每一個(gè)元素si,計(jì)算hj(si)(l《j《k),將向量中的這k個(gè)位置置 位，如圖6。此時(shí)發(fā)現(xiàn)向量中任何一個(gè)位置可能會(huì)多次置位，但僅第一次置位 有效。
集合元素查詢進(jìn)行元素是否屬于集合中的查詢判斷時(shí)，對(duì)于給定的元 素x，檢查向量V的k個(gè)位置(hl(x),h2(x),…,hk(x))。如果k個(gè)位置全部為l,貝'Jx 可能在集合中；如果有一個(gè)位置為O,則x—定不在集合中。
Bloom Filter結(jié)構(gòu)在進(jìn)行元素查詢時(shí)存在假陽(yáng)性誤判，即將不屬于集合的 元素誤判斷成屬于集合中。如圖7所示，假設(shè)元素x不屬于集合，屬于集合的 元素a,b,c,d分別使hl(x)，h2(x),…,hk(x)置位，x就被錯(cuò)誤地判斷屬于集合中，假 陽(yáng)性誤判發(fā)生。為了i兌明方便，形式化表示標(biāo)準(zhǔn)Bloom Filter時(shí)，n為集合S的
19元素個(gè)數(shù)，m為向量V的長(zhǎng)度，k為哈希函數(shù)個(gè)數(shù)。
為了分析方便，我們用p表示向量V中位為O的概率，用l-p表示為l的概率。 同時(shí)，在本文的討論中，假設(shè)哈希函數(shù)取值服從均勻分布，當(dāng)集合中所有元 素都映射完畢后，V向量任一位為O的概率為
1
; , = (1 — —)' e 附
那么元素出現(xiàn)假陽(yáng)性的概率為
令g二A:ln(l — e 可知函數(shù)g和f^以同時(shí)達(dá)到最小值，對(duì)g取
k的導(dǎo)數(shù)
超，』 一-Wm、 ^ f仏
令 >值為:
汲
=ln(l —一) +
,m、
Vw乂
'一一 1 ^_h/m 附1 —6
,當(dāng)k二kmin時(shí)，那么元素出現(xiàn)假陽(yáng)性率最
氛n):(l/2卜(0扁廣"
k是哈希函數(shù)的個(gè)數(shù)，應(yīng)為整數(shù)，即
A: 二 「ln2(附/w)"l
使用Bloom Filter完成集合存儲(chǔ)，只需要為每個(gè)元素平均保存m/n位，十分 簡(jiǎn)潔，所需的空間僅僅與集合的規(guī)模相關(guān)，與元素本身的長(zhǎng)度無關(guān)。可以用m 比特的位串表示n個(gè)元素的集合。
值得說明的是，使用Bloom Filter時(shí)所占的空間消耗是獨(dú)立于集合元素自 身長(zhǎng)度的參數(shù)，僅僅與集合規(guī)模和可容忍的誤判率相關(guān)，與集合元素原始長(zhǎng)
20度無關(guān)。而傳統(tǒng)的方法如線性表格和哈希表格所需要的空間都正比于集合元
素自身長(zhǎng)度大小。適用Bloom filter表示集合，對(duì)于自身描述ID越大的集合， 空間簡(jiǎn)捷的優(yōu)勢(shì)就更明顯。
正因?yàn)榇?，Bloom Filter已經(jīng)廣泛應(yīng)用于分布式系統(tǒng)中，尤其是能容忍少 量查詢假陽(yáng)性誤判且存儲(chǔ)空間受限的應(yīng)用。
上述標(biāo)準(zhǔn)Bloom Filter能支持元素的添加操作，不能支持元素的刪除操作。 將上述Bloom Filter位串向量中的每個(gè)bit位替換為Counter計(jì)凄t器，該Bloom Filter就成為 一種名為Counting Bloom Filter。 Counting Bloom Filter中，通過將k 個(gè)哈希對(duì)應(yīng)位置的所有計(jì)數(shù)器加l或者將k個(gè)哈希對(duì)應(yīng)位置的所有計(jì)數(shù)器減l 完成元素的添加和刪除操作。
如果需要支持STA的動(dòng)態(tài)移動(dòng)時(shí)的添加和刪除，本發(fā)明可以采用Counting Bloom Filteri己錄AP覆蓋范圍的STA集合。
實(shí)施例四，如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無線接入節(jié)點(diǎn)，包括
負(fù)載集合獲取單元601,用于獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集
合；
負(fù)載集合接收單元602,用于接收第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的自身覆蓋范圍 內(nèi)的負(fù)載集合；
鄰接關(guān)系判斷單元603，用于判斷第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn) 覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集是否為非空，如果為非空，則確定所述第一無 線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)。
如圖7所示，上述裝置還可以包括
負(fù)載集合交集獲取單元701,用于獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入 節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為 第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
如圖8所示，實(shí)施例四所述無線接入節(jié)點(diǎn)還可以包括
負(fù)載集合發(fā)送單元801,用于向第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送自身覆蓋范圍內(nèi)的 負(fù)載集合。
負(fù)載集合發(fā)送單元801還用于，獲取計(jì)數(shù)布隆過濾器中相同位置不同值的 個(gè)數(shù)，根據(jù)所述相同位置不同值的個(gè)數(shù)計(jì)算交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，將所述交集
21內(nèi)的元素個(gè)數(shù)作為鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
實(shí)施例五，如圖9所示，實(shí)施例四所述無線4妻入節(jié)點(diǎn)，還可以包括 鄰接矩陣建立單元901,用于將所述第一與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)
載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣。
實(shí)施例六，如圖10所示，實(shí)施例五所述無線4妄入節(jié)點(diǎn)，第一無線4妄入節(jié)
點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)時(shí)還可以包括
擴(kuò)散矩陣建立單元1001,根據(jù)可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量建立相適應(yīng)的擴(kuò)散矩陣；
所述可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)；
動(dòng)態(tài)鄰接矩陣建立單元1002,用于根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣； 負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量獲取單元1003,用于根據(jù)擴(kuò)散矩陣和新的鄰接矩陣獲取負(fù)
載轉(zhuǎn)移數(shù)量。
實(shí)施例七，如圖ll所示，實(shí)施例六所述無線接入節(jié)點(diǎn)，還可以包括 轉(zhuǎn)移負(fù)載獲取單元1101,用于獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)； 負(fù)載轉(zhuǎn)移單元l102,用于根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的 負(fù)栽。
當(dāng)所述負(fù)載集合通過Counting Bloom Filter表示時(shí)，轉(zhuǎn)移負(fù)載獲取單元， 還可以通過計(jì)算Counting Bloom Filter的交集獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo) 識(shí)。
上述實(shí)施例通過獲取負(fù)載集合和相互間的負(fù)載集合的交集，能夠主動(dòng)并 準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
上述實(shí)施例獲取交集內(nèi)元素的個(gè)數(shù)可以進(jìn)一步獲取到重疊負(fù)載數(shù)，為負(fù) 載平衡提供依據(jù)。
上述實(shí)施例通過使用Bloom Filter表示負(fù)載集合能夠有效的過濾掉不屬于 集合的元素，并且集合所占的空間消耗是獨(dú)立于集合元素自身長(zhǎng)度的參數(shù)， 僅僅與集合規(guī)模和可容忍的誤判率相關(guān)，與集合元素原始長(zhǎng)度無關(guān)，Bloom Filter、 Counting Bloom Filter表示負(fù)栽集合可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，方便傳輸。
上述實(shí)施例中建立的鄰接矩陣可以表示全局負(fù)載重疊的情況，可以在全 局負(fù)載平衡的操作中方便使用。
上述實(shí)施例獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和重疊的負(fù)載，可以將重疊的
22負(fù)載從負(fù)載較多的無線接入節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到負(fù)載較少的無線接入節(jié)點(diǎn)達(dá)到負(fù)載平
衡。解決了一些AP關(guān)聯(lián)了較多的STA,負(fù)載較重，而其臨近的其它AP可能負(fù) 載較輕甚至空載的問題，使關(guān)聯(lián)到重負(fù)載AP的多個(gè)STA轉(zhuǎn)移到鄰近的AP,讓 STA獲得的應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量能夠得到保障。
實(shí)施例八，如圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn) 的系統(tǒng)，包括
第 一無線接入節(jié)點(diǎn)1201 ，用于獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)1201覆蓋范圍內(nèi)的 負(fù)載集合；獲取第二無線接入節(jié)點(diǎn)1202發(fā)送的自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合； 獲取第 一無線接入節(jié)點(diǎn)1201與第二無線接入節(jié)點(diǎn)1202覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合 的交集，如果所述交集為非空，則所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)1201與第二無線接 入節(jié)點(diǎn)1202互為鄰接節(jié)點(diǎn)；
第二無線接入節(jié)點(diǎn)1202,用于向第一無線接入節(jié)1201點(diǎn)發(fā)送自身覆蓋范 圍內(nèi)的負(fù)載集合。
上述實(shí)施例中第 一無線接入節(jié)點(diǎn)1201,還用于獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè) 數(shù)，所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊 的負(fù)載數(shù)；
將所述第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接 矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣。
第一無線接入節(jié)點(diǎn)1201，還可以用于根據(jù)可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量建立相適應(yīng) 的擴(kuò)散矩陣，所述可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)；根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新 的鄰接矩陣；根據(jù)擴(kuò)散矩陣和新的鄰接矩陣獲取負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量。得到負(fù)載轉(zhuǎn) 移數(shù)量可以為負(fù)載轉(zhuǎn)移等處理提供依據(jù)。
上述實(shí)施例通過獲取負(fù)載集合和相互間的負(fù)載集合的交集，能夠主動(dòng)并 準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)而能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
上述實(shí)施例中第 一無線接入節(jié)點(diǎn)，還可以用于獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù) 載標(biāo)識(shí)；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊 的負(fù)載。
通過獲取轉(zhuǎn)移負(fù)載的標(biāo)識(shí)確定需要轉(zhuǎn)移的負(fù)載，然后再根據(jù)轉(zhuǎn)移的數(shù)量 轉(zhuǎn)移負(fù)載，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，能夠使服務(wù)質(zhì)量得到保障。實(shí)施例九，如圖13所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種負(fù)載均衡的系統(tǒng)，
包括
第一接入節(jié)點(diǎn)1301,用于接收第二接入節(jié)點(diǎn)1302發(fā)送的所述負(fù)載集合， 獲取自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第 一接入節(jié)點(diǎn)1301與第二接入節(jié)點(diǎn) 1302覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集；所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第一接入節(jié)點(diǎn) 1301與第二接入節(jié)點(diǎn)1302間重疊的負(fù)載數(shù)；將所述第一接入1301節(jié)點(diǎn)與第二 接入節(jié)點(diǎn)1302間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣;
根據(jù)鄰接矩陣的權(quán)建立擴(kuò)散矩陣，再根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；
負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量；
獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間 重疊的負(fù)栽標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載；
第二接入節(jié)點(diǎn)1302,用于向第一接入節(jié)點(diǎn)1301發(fā)送自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)
上述負(fù)載平衡系統(tǒng)通過獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和重疊的負(fù)載，可 以將重疊的負(fù)載從負(fù)載較多的接入節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到負(fù)載較少的接入節(jié)點(diǎn)達(dá)到負(fù)栽 平衡。解決了一些AP關(guān)聯(lián)了較多的STA，負(fù)載較重，而其臨近的其它AP可能 負(fù)載較輕甚至空載的問題，使關(guān)聯(lián)到重負(fù)載AP的多個(gè)STA轉(zhuǎn)移到鄰近的AP, 讓STA獲得的應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量能夠得到保障。
是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī) 可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。 以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)方法、裝置及系統(tǒng)
時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng) 用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的 限制。
2權(quán)利要求
1、一種無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，包括獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；判斷第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集是否為空，如果為非空，則確定所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述負(fù)載集合由布隆過濾器Bloom Filter或計(jì)^t布隆過濾器Counting bloom filter表示。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)負(fù)載集合由計(jì)數(shù)布隆過濾器Co皿tingbloomfilter表示時(shí)，獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)或第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合具體為獲耳又Counting Bloom Filter位串，其中，所述Counting Bloom Filter位串是根據(jù)負(fù)載標(biāo)識(shí)計(jì)算得到，用于表示所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)或第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述方法，其特征在于，進(jìn)一步包括獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載集合由布隆過濾器表示時(shí)，所述獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)具體為獲取布隆過濾器中相同位置不同值的個(gè)數(shù)，根據(jù)所述相同位置不同值的個(gè)數(shù)計(jì)算交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)；當(dāng)負(fù)載集合由計(jì)數(shù)布隆過濾器Counting Bloom Filter表示時(shí)，所述獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)具體為比較第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)的Counting Bloom Filter位串，獲得第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)Co皿ting Bloom Filter中相同位置不同值的個(gè)數(shù)，將第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)CountingBloomFilter中相同位置不同值的個(gè)數(shù)作為Counting Bloom Filter的距離，用距離計(jì)算交集的個(gè)數(shù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述方法，其特征在于，第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述建立鄰接矩陣之后還包括(A) 根據(jù)可轉(zhuǎn)移負(fù)載的數(shù)量建立擴(kuò)散矩陣；所述可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)；(B) 根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；循環(huán)執(zhí)行步驟(A)、步驟(B)并比較所述鄰接矩陣與所述新的鄰接矩陣對(duì)應(yīng)位置的權(quán)得到負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其特征在于，得到負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量之后還包括獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間的重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其特征在于，獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)包4舌通過計(jì)算計(jì)數(shù)布隆過濾器的交集獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)。
10、 一種負(fù)載均衡的方法，其特征在于，包括獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)和第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集；所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)；將所述第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣；根據(jù)鄰接矩陣的權(quán)建立擴(kuò)散矩陣，再根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量；獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述方法，其特征在于，所述負(fù)載集合由布隆過濾器Bloom Filter或計(jì)凄t布隆過濾器Counting bloom filter表示。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)負(fù)載集合由計(jì)數(shù)布隆過濾器Countingbloomfilter表示時(shí)，所述獲取第一或第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合具體為獲取Counting Bloom Filter位串，其中，所述Counting Bloom Filter位串是根據(jù)負(fù)載標(biāo)識(shí)計(jì)算得到，用于表示所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)或第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍下的負(fù)載集合。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述方法，其特征在于，當(dāng)所述負(fù)載集合由布隆過濾器表示時(shí)，獲取交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)具體為獲取布隆過濾器中相同位置不同值的個(gè)數(shù)，根據(jù)所述相同位置不同值的個(gè)數(shù)計(jì)算交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)；當(dāng)負(fù)載集合由計(jì)數(shù)布隆過濾器表示時(shí)，獲取交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)具體為比較第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)的Counting Bloom Filter位串，獲得第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)Counting Bloom Filter中相同位置不同值的個(gè)數(shù)，將第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)Counting BloomFilter中相同位置不同值的個(gè)數(shù)做為Counting Bloom Filter的距離，用距離直接計(jì)算交集的個(gè)數(shù)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述方法，其特征在于，獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)包括通過計(jì)算計(jì)數(shù)布隆過濾器的交集獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)栽標(biāo)識(shí)。
15、 一種無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括負(fù)載集合獲取單元，用于獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；負(fù)載集合接收單元，用于接收第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；鄰接關(guān)系判斷單元，用于判斷第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集是否為非空，如果為非空，則確定所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括負(fù)載集合發(fā)送單元，用于向第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合o
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括負(fù)載集合交集獲取單元，用于獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)負(fù)載集合交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括鄰接矩陣建立單元，用于將所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，負(fù)載集合交集獲取單元，還用于獲取計(jì)數(shù)布隆過濾器中相同位置不同值的個(gè)數(shù)，根據(jù)所述相同位置不同值的個(gè)數(shù)計(jì)算交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，將所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)作為鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)時(shí)還包括擴(kuò)散矩陣建立單元，根據(jù)可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量建立相適應(yīng)的擴(kuò)散矩陣；所述可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)；動(dòng)態(tài)鄰接矩陣建立單元，用于根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量獲取單元，用于根據(jù)擴(kuò)散矩陣和新的鄰接矩陣獲取負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述無線接入節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)移負(fù)載獲取單元，用于獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)；負(fù)載轉(zhuǎn)移單元，用于根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載。
22、 一種無線網(wǎng)絡(luò)拓樸發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一無線接入節(jié)點(diǎn)，用于獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集，如果所述交集為非空，則確定所述第一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)；第二無線接入節(jié)點(diǎn)，用于向第一無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述系統(tǒng)，其特征在于，第一無線接入節(jié)點(diǎn)，還用于獲取所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)，所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)；將所述第 一無線接入節(jié)點(diǎn)與第二無線接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述系統(tǒng)，其特征在于，第一無線接入節(jié)點(diǎn)，還用于根據(jù)可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量建立相適應(yīng)的擴(kuò)散矩陣，所述可轉(zhuǎn)移的負(fù)載數(shù)量為鄰接矩陣的權(quán)；根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；根據(jù)擴(kuò)散矩陣和新的鄰接矩陣獲取負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述系統(tǒng)，其特征在于，第一無線接入節(jié)點(diǎn)，還用于獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)；根據(jù)負(fù)栽轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載。
26、 一種負(fù)載均衡的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一接入節(jié)點(diǎn)，用于接收第二接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的負(fù)載集合，獲取自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第一接入節(jié)點(diǎn)與第二接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集；所述交集內(nèi)的元素個(gè)數(shù)為第一接入節(jié)點(diǎn)與第二接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)；將所述第 一接入節(jié)點(diǎn)與第二接入節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載數(shù)作為鄰接矩陣的權(quán)建立鄰接矩陣；根據(jù)鄰接矩陣的權(quán)建立擴(kuò)散矩陣，再根據(jù)擴(kuò)散矩陣建立新的鄰接矩陣；重復(fù)執(zhí)行本步驟并比較所述鄰接矩陣與所述新的鄰接矩陣對(duì)應(yīng)位置的權(quán)得到負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量；獲取鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)；根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移數(shù)量和所述鄰接節(jié)點(diǎn)間重疊的負(fù)載標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)移所述重疊的負(fù)載；第二接入節(jié)點(diǎn)，用于向第 一接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法、裝置及系統(tǒng)，以方法實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)為例，可以是獲取第一無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；獲取第二無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的自身覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合；判斷第一與第二無線接入節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的負(fù)載集合的交集是否為空，如果為非空，則確定所述第一與第二無線接入節(jié)點(diǎn)互為鄰接節(jié)點(diǎn)。通過判斷網(wǎng)絡(luò)中各無線接入節(jié)點(diǎn)間的負(fù)載集合的交集是否為空，能夠主動(dòng)并準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，進(jìn)而能為無線網(wǎng)絡(luò)管理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)H04W88/00GK101657040SQ20081021007
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者劉楚達(dá), 文吉?jiǎng)? 曹建農(nóng), 鯤 謝, 陳衛(wèi)民 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司