CN108476427B - 无线接入点、操作无线接入点的方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线接入点、操作无线接入点的方法、计算机可读存储介质。在具有许多并存用户的WLAN中，无线接入点被配置有有关一组优先级装置的信息，并且在网络利用率超过特定阈值时，所述无线接入点被设置成：识别连接至所述WLAN的优先级装置，确定用于重新配置所述WLAN以使能实现针对所述优先级装置的更好性能的策略，并且向所述优先级装置提供改进。针对所述WLAN的改变仅在所述优先级装置的用户选择应用所述变化时被应用，从而根据用户需求改变所述WLAN性能。

Description

无线接入点、操作无线接入点的方法、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及无线网络，并且具体来说，涉及用于在网络链路正在经历拥塞时优先化接入网络资源的方法和设备。

背景技术

Wi-Fi和家庭网络

在无线通信中，已知为Wi-Fi的IEEE 802.11标准族是用于允许装置使用无线电波传输来进行无线通信的普及协议。全部经由公共无线接入点进行通信的一组装置已知为无线局域网(WLAN)。

无线接入点通常还与用于使用以太网协议(IEEE 802.3)与有线装置进行连接的有线网络接口以及用于经由因特网服务提供商(ISP)并接着经由诸如因特网的广域网连接至远程网络和资源(诸如，文件和视频服务器)的广域网(WAN)接口(诸如，xDSL调制解调器或有线调制解调器)相结合。这种装置被称为集线器。

Wi-Fi的公平性

在Wi-Fi标准中，形成WLAN的一部分的所有装置使用共享射频信道(目前被定义成为2.4Ghz或5Ghz范围内的频率)来进行通信。装置的任何传输都可由接收范围内的其它装置接收，因此如果两个或更多个装置同时发送，那么将会存在干扰。为了避免需要传输调度器来协调所有装置，Wi-Fi装置使用载波感测多路接入-冲突避免(CSMA-CA)来确保装置只在收听到传输信道并确定空闲后才尝试发送。如果信道正在使用中，那么该装置将“退后”，即，在再次尝试该信道之前等待一小段时间。这样，在任何给定时刻只有一个装置可以在该信道上发送。

一般来说，连接至Wi-Fi网络的所有装置都具有相同的优先级。当该信道被视为忙碌时，每个装置在重新测试该信道之前都会有类似的超时时段，并且一旦获取，装置就有相同的数据分组传输机会。例如，装置A被允许发送500个分组，并且装置B也被允许发送500个分组。虽然这样的方案提供了公平性，但如果来自装置A的数据分组的传输速度比装置B的传输速度慢得多(例如，装置A为了鲁棒性而正使用较慢的传输方案)，那么装置A将锁定信道的其余部分达更长时段，从而降低整个网络的性能。

在WLAN中，由于CSMA-CA和Wi-Fi中的公平策略，因而，随着所连接装置数量的增加，针对连接至WLAN的每个单独装置的性能因针对该公共信道的争用而降低。在任何给定时间，信道将被使用的概率更大，这将导致任何一个装置在其能够在该信道上发送之前不得不等待更长时间。

连接至WLAN的大量访问装置对于WLAN的常规用户来说是有问题的，例如，如果WLAN的主用户具有访问者并且他们都将他们的个人装置连接至WLAN以接入网络服务，那么WLAN的其他常规家庭用户可能存在网络性能问题。例如，WLAN的常规用户可能经受显著的性能下降(例如，网页加载速度慢、文件传递速度慢、视频帧丢失和/或话音质量差)，这可能令人沮丧。

服务质量(QoS)

连接至Wi-Fi网络的装置通常将发送与多个数据应用(例如，文件传递、文本、音频、视频等)有关的数据分组。关于等待时间和准确性，每种类型的应用都有不同的要求。例如，文件传递的速度次于没有错误并按次序的所接收数据分组的要求。与此相反，对于视频流应用或因特网语音传输(VoIP)应用来说，丢弃分组比所接收和解码数据分组流的中断更好。

为了解决针对不同服务的不同需求，可以为不同的应用类型定义服务质量(QoS)要求，并且将分组优先级分配给属于每种应用类型的分组。通过这种方式，要优先通过网络从发送方向接收方递送的某些类型流量(例如，视频分组)具有比文件传递更高的优先级。这在网络拥塞时尤为重要。

虽然QoS为服务优先化提供了一些控制，但其在WLAN中并未广泛实现。此外，即使在QoS被启用，QoS也按照服务和应用而非用户来操作。因此，如果访问用户将他们的装置连接至WLAN并使用视频流或VoIP服务，那么他们将接收比下载文件的常规用户装置更高的优先级。

本发明的实施方式致力于集线器的行为的修改，以便以访问用户为代价来提供向网络常规用户的装置提供的优先性能。

发明内容

在一个方面，本发明的实施方式提供了一种用于管理连接至多个装置的数据网络的设备，该设备包括：网络控制器，该网络控制器用于控制所述数据网络的操作参数；数据存储部，该数据存储部用于存储有关一组所述多个装置的标识信息，该组所述多个装置是符合对所述数据网络的优先接入的特许装置；以及网络监视器，该网络监视器用于监视所述网络的性能特征，其中，所述网络监视器能够操作以通知所述网络控制器所述网络的利用率何时超过阈值活动水平，并且响应于所述通知，所述网络控制器能够操作以：确定至少一个特许装置当前存在于所述无线数据网络上；通知所述特许装置对所述网络的优先接入是可用的；处理来自所述特许装置的响应；并且如果所述响应指示对优先接入的请求，则改变所述网络的至少一个操作参数，以为所述特许装置提供对所述网络的优先接入。

在另一方面，本发明的实施方式提供了一种用于管理维持局域网并且连接至多个装置的接入点的方法，所述多个装置中的至少一个装置是特许装置，所述方法包括以下步骤：监视所述网络的网络利用率；并且当所述网络利用率被确定为已经超过阈值活动水平时，确定一特许装置当前是否在所述网络上活动；通知所确定的特许装置对所述网络的优先接入是可用的，处理来自所述特许装置的响应，并且如果所述响应是对优先接入的请求，则改变所述网络的操作特性，以为所述特许装置提供对所述网络的优先接入。

在另一方面，本发明的实施方式提供了一种承载处理器可执行指令的计算机程序产品，所述处理器可执行指令用于使可编程处理器执行根据本发明所述的方法。

附图说明

现在将借助于附图对本发明的实施方式进行描述，其中：

图1示意性地示出了连接至根据本发明的第一实施方式操作的无线接入点的无线装置的示例无线网络；

图2示意性地示出了图1所示无线接入点的物理部件；

图3示意性地示出了在根据第一实施方式操作时无线接入点的功能部件；

图4是示出无线接入点向无线网络内的特许装置提供优先接入的操作的流程图；以及

图5是示出用于生成策略以启用优先接入的操作的流程图。

具体实施方式

系统概述

图1例示了根据第一实施方式的网络系统的概况。示出了用户的家庭1或其它本地网络环境，其包含许多连网部件。诸如BT家庭集线器的组合路由和无线接入点装置3或其它类似组合路由和无线接入点装置(在下文中称为集线器3)生成并维持无线网络(WLAN)5，以使能实现家庭网络环境中的多个用户装置7(诸如，膝上型电脑、计算机、智能电话以及平板电脑)之间的数据连接性。为容易说明，示出了四个示例性装置，两台膝上型电脑7a、7b和两个智能电话7c、7d。为了更好地说明第一实施方式，膝上型电脑7a和7b是WLAN 5的常规用户的示例性装置，而智能电话7c和7d是WLAN 5的访问者的装置。

在图1中，使用Wi-Fi无线协议族的IEEE 802.11ac变型无线地链接WLAN 5范围内的集线器3和用户装置7。WLAN 5以基础结构模式配置，在该模式下，网络5中的每个装置7都经由Wi-Fi链路9无线连接至集线器3。由于Wi-Fi的传输功率和信号传播限制，因而，由无线接入点3形成的无线网络5的范围围绕集线器3延伸几十米，并且数据连接性通常被限制在家庭1内。

如常规一样，为了使能实现连接至WLAN 5的装置与未形成WLAN 5的一部分的外部服务之间的通信，集线器3还具有根据超高比特率数字用户线路(VDSL)标准操作的铜/光纤数据链路11。铜/光纤数据链路11将集线器3连接至因特网器服务提供商(ISP)核心网络13。ISP网络核心13为用户的账户提供用户管理和控制特征。ISP网络核心13连接至诸如因特网15的外部广域网(WAN)，并因此允许用户装置与由远程服务器17提供的任何外部服务(诸如，视频流和web服务)之间的数据交换。

概述操作

在WLAN 5的正常操作期间，集线器3被配置成以常规方式操作，由此给所有用户装置7以“公平”方式发送和接收数据的相同机会。因此，所有装置的传送时间窗口和流量优先级都是相同的。

当存在连接至WLAN并且使用高带宽服务的许多常规和访问装置7时，争用和拥塞将经常针对所有用户影响WLAN性能。一个典型的情境是派对或社交聚会，其中，所有客人都要求将他们的装置连接至主机的WLAN。

在这种情境下，所连接装置数量的暂时增加和带宽消耗会影响WLAN的性能，并且可能会导致正常连接至该网络的常规装置的性能损失，主要是由于网络争用引起的。

为克服该问题，在第一实施方式中，集线器3的管理员可以将要被视为“特许”装置的装置指定给WLAN 5。集线器3被配置成监视通过WLAN 5的网络流量，并且在多个性能度量(诸如，带宽)被认为已经超过预定阈值时，集线器3将基于WLAN的当前状态生成策略。然后，集线器3将定位最高等级的特许装置，并向该装置的用户发送消息，该消息询问他们是否希望优先接入该网络。如果响应指示用户想要优先接入，那么策略被应用至集线器和连接至WLAN的用户装置的组合，以便实现优先接入。一般而言，该策略的目的是通过改变WLAN的至少一个操作参数(诸如，频带转向(band steering)、接入控制以及服务质量)来改进针对该特许装置的WLAN性能。

在优先接入时段期间，WLAN的状态被持续监视，并且当整个网络不再拥塞时，或者特许装置与WLAN断开连接时，该策略被去除，并且WLAN返回至标准操作。

以这种方式，集线器3通常在大多数时间起作用，但是当网络拥塞发生时，无线局域网的常规用户可以选择保护以免受拥塞，使得他们以瞬态访问装置的WLAN性能为代价可以继续正常起作用。

系统部件

图2示出了第一实施方式中的集线器3的物理部件。集线器3包含用于内部处理和集线器功能的处理器21和存储器23。对于外部连接性，集线器3具有Wi-Fi无线接口25和用于与家庭网络5内的其它有线本地装置进行通信的有线以太网接口27以及用于经由ISP核心13与远程装置17进行通信的WAN接口29，在该实施方式中，WAN接口29是甚高比特率数字用户线路(VDSL)调制解调器。这些部件经由系统总线31连接。

为了执行根据第一实施方式的处理，集线器3的存储器23包含可由处理器21执行以定义多个功能软件单元的计算机程序指令。当这些指令正在执行时，根据第一实施方式，集线器3可以被视为包含用于收集和处理数据的多个功能单元。

图3示出了集线器3的功能部件。对于外部连接，集线器3具有Wi-Fi接口41、以太网接口43以及WAN接口45，每个都包含分别对应于物理Wi-Fi接口25、以太网接口27以及VDSL调制解调器29的硬件和软件功能。分组路由功能47根据分组信息在不同接口之间路由分组。集线器3还包含根据第一实施方式的优先化控制器49以控制集线器的操作。

优先化控制器49负责监视到各个装置的连接的状态，并确定何时向某些装置提供优先接入，以便维持特许装置(诸如，常规本地用户的装置)的体验质量，或许以访问装置为代价。

为了确定WLAN 5状态，优先化控制器49包含Wi-Fi吞吐量测量监视器51。这测量了经由WLAN发送和接收数据的所有装置的总吞吐量。

除了吞吐量以外，有关无线电接口的度量由无线电性能测量监视器53来测量。该单元测量无线电信号的物理特性，诸如，信噪比和信号强度。

优先接入确定单元55处理从Wi-Fi和无线电监视器51、53获得的测量数据，以确定WLAN的状态。该单元将从Wi-Fi吞吐量测量监视器51接收到的信息与存储在阈值存储部57中的系统使用阈值进行比较，以便确定WLAN何时开始变得拥塞和过载用户流量。

存储在阈值存储部57中的阈值由集线器3的系统管理员根据系统应当如何强烈地响应增加的网络利用率来设置。在该实施方式中，针对吞吐量的阈值被设定为网络最大吞吐量容量的70％，而针对信噪比的阈值被设定为30dB。

因为WLAN的可用带宽由于外部干扰以及装置7相对于集线器3的相对位置而随时间变化，所以将来自无线电性能测量监视器53的信息与诸如上游和下游重试速率和/或PHY速率之类的其它阈值进行比较，以提供关于WLAN状态的进一步信息，并且所得出的信息还被用于确定用于启用优先化接入的策略。

优先接入确定单元55将来自性能测量的数据与所存储阈值进行比较，以便确定WLAN 5是否已经达到一利用率水平，由此优先化可以有利于特许用户。

为了使得优先接入确定单元55能够确定WLAN 5上的特许装置的身份，特许装置列表59包含有资格在网络内优先接入的装置(下文中称为特许装置)的有序列表。例如，特许装置列表59中的条目由系统管理员预先填充，以指示膝上型电脑7a是最高优先级装置，而膝上型电脑7b是第二高优先级装置。智能电话7c和7d是访问装置，并因此在列表59中没有对应条目。

优先接入确定单元55被配置成，通过将由WiFi接口41确定的、要连接至WLAN5的所述一组装置与该特许装置列表进行比较，来查找当前最高优先级特许装置。在该实施方式中，与连接至WLAN的特许装置的数量无关，优先接入选项仅被提供给当前最高等级特许装置。在这个示例中，尽管装置7a和7b连接至WLAN，但装置7a被确定为在特许装置列表59中列出的最高特许装置。

除了识别网络拥塞和特许装置之外，优先接入确定单元55还被配置成生成候选策略，以使特许装置能够优先接入WLAN。该策略定义针对WLAN 5的多个操作参数的改变。

例如：

·频带转向—在可用的Wi-Fi频带之间移动装置，以便为特许装置赋予更多通话时间(airtime)。

·服务质量控制—更改特许装置的相对下游QoS，使得其获得比其它装置更多的通话时间。

·接入控制—通过将某些装置从其所在频带分离(即，将它们踢出)，并且不让它们在该频带上重新关联直至拥塞已减轻，来阻止这些装置接入WLAN。

基于当前网络条件和特许装置的特性来选择WLAN操作参数的组合。

在该实施方式中，优先接入不被自动应用于特许装置和WLAN。这是为了允许用户的背景以确定是否需要优先接入。例如，如果特许装置的用户正在参与视频呼叫或正在观看流视频，则WLAN的恶化将是破坏性的，因此特许接入将是有益的。然而，如果特许装置仅被用于低带宽或等待时间并不重要的应用(例如，发送即时消息、阅读网页或某些文件传递)，那么用户可能不会考虑需要优先接入，因此不需要改变WLAN的操作参数。应用优先接入招致计算开销并且可能潜在地影响所有非特许装置的性能，因此当特许装置的用户知道访问装置需要做重要事情时，不应用优先接入可能是有益的。

优先化控制器49具有用于与WLAN装置通信的装置接口61。装置接口被配置成生成消息并发送消息给特许装置以询问用户是否希望具有优先接入。如果装置接口61从装置7a的用户接收到指示需要优先服务的响应，则优先接入确定单元55将所生成策略应用于集线器3和特许装置7a的配置，以改善针对特许装置7a的服务。装置接口61被用于发送配置指令给特许装置7a，并且在一些情况下发送给连接至WLAN的其它非特许装置。

一旦优先接入状态已经被激活，优先接入确定单元55就更新优先状态存储部63中的数据，以指示优先状态是活动的、在策略中应用的操作参数的细节以及正在接收优先接入的特许装置的身份。

在响应消息指示用户不想激活优先接入的情况下，那么不启用优先接入条件。将一条目置于优先状态存储部63中以指示不存在活动的优先级接入策略。

在该实施方式中，根据网络条件启用优先接入状态。因此，优先接入的持续时间不是固定的，而是通过网络利用率的下降来确定。

Wi-Fi吞吐量测量监视器51和无线电性能监视器53被配置成连续运行以测量Wi-Fi吞吐量和无线电性能的当前状态。

优先接入确定单元55周期性地从Wi-Fi吞吐量测量监视器51和无线电性能监视器53接收度量，并且将这些值与存储在阈值存储部57中的不同的较低阈值进行比较。

当确定组合的WLAN活动度量低于阈值时，那么不需要优先接入并因此由集线器3应用的优先化技术被取消或撤销。

此外，如果装置7a从WLAN断开，那么优先接入被取消并且优先接入确定器单元55针对特许装置列表检查所连接装置的列表，以确定在该示例中是膝上型装置7b的新的最高等级特许装置。在装置7a断开连接时，如果网络活动增加超过阈值，那么将向装置7b提供优先接入。当装置7a重新连接时，优先接入确定单元55将恢复向装置7a提供优先接入。

流程图

图4示出了第一实施方式中的优先接入确定单元55的操作。以规则间隔，优先化控制器被设置成执行以下处理。在该实施方式中，轮询时段是300秒，以维持处理开销与网络响应时间之间的平衡。

在步骤s1中，优先接入确定单元55将当前连接至WLAN的所述一组装置与装置优先级列表59进行比较，以确定是否有任何特许装置当前连接至WLAN 5。

如果没有连接的特许装置，那么在需要的情况下，在步骤s3中执行清理子例程。优先接入确定单元55在步骤s3中检查是否有任何策略是活动的。如果没有活动的策略，那么处理结束。

另选地，如果优先状态存储部指示一策略是活动的，那么在步骤s5中将该策略禁用/撤销，因为任何先前被视为特许的装置已经从网络断开连接并且不再需要优先接入。在步骤s5之后，处理移至稍后将描述的步骤s25。

如果步骤s1指示特许装置连接至WLAN，那么处理移至步骤s7，其中，针对Wi-Fi频带的Wi-Fi利用率由Wi-Fi吞吐量测量51和无线电性能测量单元53两者来测量。这些单元收集了多个度量，包括：

·每频带度量

ο针对每个频带的总空中利用率(air utilisation)

ο针对每个频带的关联装置的列表

·每装置度量

ο当前频带

ο空中利用率

ο装置的RSSI

οPHY速率(上游和下游)

ο数据速率(上游和下游)

ο重试(上游和下游)

在步骤s9中，优先接入确定单元55从阈值存储部57中检索各种活动阈值，并将所测量数据与所述阈值进行比较。如果当前Wi-Fi利用率值低于阈值，那么处理也移至上面说明的步骤s3。因为存在连接的特许装置，但网络利用率低于各种阈值，那么任何先前应用的优先化接入条件不再被需要而应被去除/撤销，以使WLAN以常规方式执行。在步骤s3和可能在s5之后，处理结束。

然而，如果在步骤s9中，利用率值高于该阈值，那么在步骤s11中，识别最高等级的所连接的特许装置。在上述示例中，装置/膝上型电脑7a是最高等级的装置。

一旦识别，处理就移至步骤s13，其中，优先接入确定单元55尝试生成可以提高针对该特许装置的网络性能的动作的策略。

图5示出了针对该步骤的更多细节。

在步骤s131中，再次将Wi-Fi利用率与阈值进行比较，如果不再超过该阈值，那么处理结束。

然而，如果超过该阈值，那么在步骤s133中，执行测试以确定特许装置是否连接至具有高利用率的频带。如果不是，那么处理结束。

如果该特许装置连接至经历高利用率的频带，那么优先接入确定单元55将确定是否可以改善特许装置的吞吐量。在该实施方式中，存在可以通过策略改变的多个操作参数：

·频带转向

ο将其它装置移动至不同Wi-Fi频带以释放拥塞频带上的容量；

ο将特许装置移动至具有更多容量的不同Wi-Fi频带；

·服务质量

ο提高特许装置的WLAN下行流量的优先级

ο降低其它装置的WLAN下行流量的优先级

·接入控制

ο将Wi-Fi分离命令发送给使用与特许装置相同的频带的其它装置，然后拒绝来自在由该特许装置所使用的频带上的被分离装置的随后连接请求达预设时段，或者直到特许装置从WLAN断开连接为止。

频带转向

在步骤s135中，执行测试以确定集线器3本身是否支持双频带Wi-Fi，即，在2.4Ghz和5Ghz频带上操作。如果集线器不支持双频带Wi-Fi，那么处理进行至与QoS有关的步骤s147，如稍后将说明的。

如果集线器支持双频带Wi-Fi，那么在步骤s137，对特许装置进行测试以确定其是否支持双频带Wi-Fi。如果集线器3和特许装置都支持双频带Wi-Fi，那么在步骤s139中，执行进一步的测试以确定特许装置未使用的Wi-Fi频带是否具有低利用率。如果存在另一频带的利用率低，那么在步骤s141中，形成该策略的一部分，以将特许装置移至未被大量使用的另一频带。处理然后进行至步骤s143。与此相反，如果在步骤s139中确定在另一频带上存在高利用率，那么将特许装置移至该另一频带是没有意义的，因此步骤s141被跳过并且处理直接移至步骤s143。

在步骤s143中，执行测试以查看其它双频带装置是否连接至和特许装置相同的频带(或者如果执行步骤s141则为同一新频带)。这将涉及以常规方式测试每个所连接装置。如果步骤s143确定在相同频带上存在双频带装置，那么处理移至步骤s145，在步骤s145中，生成策略规则以将双频带装置移动至另一频带，从而使特许装置频带上的争用最小化。在该步骤之后，频带转向操作参数已经完成，并且处理移至步骤s147。如果在与特许装置相同的频带上不存在其它双频带装置，并因此处理直接移至步骤s147。

QoS

在Wi-Fi频带转向策略设置已经在步骤s135至s143中被测试和设定之后，对QoS策略操作参数选项进行测试。在步骤s147中，测试集线器3以确定其是否支持QoS选项。如果集线器不支持QoS控制，那么处理移至稍后将关于步骤s153进行描述的接入控制策略选项。

如果支持QoS，那么在步骤s149中，利用用于降低由非特许装置生成或递送给非特许装置的数据流量的优先级的设置来更新该策略。接下来，在步骤s151，该策略被更新以提高针对特许装置的所有上游和下游流量的优先级水平。处理然后移至步骤s153。

接入控制

在步骤s153中，测试集线器3以确定其是否支持接入控制。该访问控制操作参数将禁止来自WLAN的某些装置，以便减少WLAN上的装置数量，从而提高其余装置的性能/体验。

如果集线器3不支持接入控制，那么针对策略生成处理结束，并且处理返回至图4。另选地，如果集线器支持接入控制，那么在步骤s155中，更新该策略设置以实现集线器对WLAN中的一些装置的接入控制。这可以以许多方式来实现，例如，通过在设定时段内识别具有最低利用率的装置并阻止接入来实现。然后针对策略生成处理结束，并且处理返回至图4。

返回至图4，在上述和图5所示的步骤s13的处理之后，在步骤s15中执行测试以检查是否成功设计策略。如果不存在生成的策略，那么处理移至稍后描述的步骤s25，并维持当前的网络状况。

如果已经生成策略，那么在步骤s17中，装置接口61向所识别的最高等级连接特许装置发送消息，以询问该装置的用户他们是否想要针对他们的特许装置启用优先接入模式。

在基本配置中，该消息将为所识别的特许装置提供简单的选择，例如：

“检测到Wi-Fi拥塞。您是否希望AP以牺牲其它装置为代价来改善您的网络接入设置？

[是]/[否]”

对于某些特许装置，WLAN的管理员可能已经指定了优先化控制器应当以高级模式进行交互。在这种情况下，该消息向用户提供一定程度的控制，以决定如何改善他们的网络接入。例如：

“检测到Wi-Fi拥塞。选择一个选项：

·将您的装置移至不太拥塞的Wi-Fi频带(频带转向)

·将指定装置移至另一Wi-Fi频带：

ο[连接的装置1]

ο[连接的装置2]

ο[连接的装置N]

·提高相对于指定装置的您的流量优先级水平：

ο[连接的装置1]

ο[连接的装置2]

ο[连接的装置N]

·从拥塞的Wi-Fi频带中去除指定装置，并且在特许模式活动时拒绝后续接入：

ο[连接的装置1]

ο[连接的装置2]

ο[连接的装置N]

在该高级模式下，假定用户对网络更加了解，因此用户选择的选项被用作针对该系统的策略。

存在装置接口61可以与特许装置的用户进行通信的各种方式。在该实施方式中，为了使对特许装置7的更改最小化，装置接口61被配置成简单地向特许装置发送电子邮件，因为假定用户正在主动使用特许装置，因此将能够访问装置上的电子邮件客户端。该可选消息选项被配置为链接，该链接将导致响应被发送到识别该用户选择选项的集线器。

在步骤s19中，装置接口从最高等级的特许装置接收响应，并且在步骤s21中，处理该响应消息以确定用户是否同意优先接入。如上说明的，用户的背景以及在特许装置上活动的服务将确定是否需要优先接入。

如果该响应指示不需要优先接入，那么在步骤s25中，更新优先状态存储部63并结束处理。然而，如果用户确实需要优先接入，那么在步骤s23中，将所生成的策略设置应用于集线器3、网络上的特许装置以及其它非特许装置。优先化控制器49配置集线器上的任何QoS和接入控制操作参数，并且经由装置接口61递送用于特许装置和非特许装置的频带转向指令以按常规方式实现那些操作参数。

在步骤s25中，优先状态存储部被更新以记录对WLAN配置的改变。该更新取决于操作流程图的前一步骤。

·如果在步骤s23之后创建并应用新策略，那么优先状态存储部63记录新策略和关联特许装置的细节；

·如果在步骤s21之后，响应消息指示不需要优先化接入，那么在优先状态存储部63中制成一条目，以记录拒绝和装置标识；

·在步骤s15之后，如果不能设计策略，那么在优先状态存储部63中制成一条目，以记录不能为该特许装置生成策略；以及

·在步骤s5之后，优先状态存储部63被更新以指示先前的优先状态不再活动。

在优先状态存储部63已被更新之后，优先化控制器的处理针对该监视时段结束。

利用上述处理，WLAN可以响应于网络利用率水平，来向网络的被认为是特许装置的装置的子集提供改进服务的选项。然而，是否实现改进的服务的决定取决于批准可能基于用户背景的选项的特许装置的用户。

尽管在大量访问装置加入WLAN时优先化控制器的操作特别有效，但当WLAN上没有访问装置但在一组常规WLAN装置之间甚或在一组特许装置之间存在高网络利用率时，该操作同样适用。在每种情况下，优先化控制器将确定针对最高特许装置(most privilegeddevice)的策略，并以牺牲其它装置为代价向最高特许装置的用户提供用于改善针对该装置的网络性能的选项。

另选例和修改例

在该实施方式中，针对拥塞的阈值是固定值。在另选方案中，该阈值在一天中的不同时间或者在不同日期具有不同的值。例如，可以在用户设定的工作时间期间或者基于从电子节目指南(EPG)中读取的时间将特许装置优先化，使得某些TV节目获得针对特许装置的优先级。

在该实施方式中，不论何时存在超过阈值的网络流量增加就执行用于提供优先接入的处理。维持优先接入条件，直到网络利用率降低，或者当优先接入确定单元的下一轮询时段确定该优先装置不再连接至WLAN时。

这可能会导致即使不再需要，装置也具有优先接入的时段。在另选方案中，当装置被赋予优先接入条件时，优先接入确定单元开始限定应当向装置提供优先接入的最大时段的时钟计时器。

类似地，在另外的另选方案中，当一装置被提供优先接入时，最小定计时器被激活，使得在该最小时段期满之前不会去除优先接入。这有助于防止在对WLAN的接入因拥塞而受限时向装置发送大量消息，这可能导致该装置因拥塞而断开连接并且重新连接。

在该实施方式中，装置接口被配置成向特许装置的用户发送电子邮件。技术人员应当清楚，其它选项也是可能的。在一个另选方案中，集线器被设置成使用HTTP和HTML方案，使得所述选项在浏览器中呈现为填隙式HTML页面或HTTP重定向。

在另外的另选方案中，装置接口使用推送通知。用户装置将需要在第三方推送通知服务器(诸如，Google Cloud Messaging平台GCM或iOS Apple推送通知服务)上注册的应用。当用户接口希望发送通知时，其会创建具有通知内容的基于集线器的HTML页面，并向第三方推送通知服务器发送针对该HTML页面的URL。第三方推送通知服务器然后将使用标准推送通知机制将通知转发给该装置。一旦该装置接收到该推送通知，装置屏幕上就会出现弹出消息，其向用户呈现该用户可以接入的URL，以便使该通知HTML页面显示在装置Web浏览器上。

在另外的另选方案中，使用专有系统，从而在每个优先级装置上预先安装专用app。该app被配置成侦听预定TCP/UDP端口，并且通知器被配置成利用该通知经由其预定TCP/UDP端口与优先级装置进行联系。在接收方用户装置处，该通知被显示，并且当用户选择一选项时，该装置经由TCP/UDP端口将响应发送回至通知器。

专用app的另一益处是，在预期网络活动增加方面，特许装置的用户可以先发制人地请求优先接入。通过这种方式，可以在访问装置连接或导致活动激增之前启用优先接入，或者只要活动一增加就启用优先接入。

在该实施方式中，优先接入确定单元被配置成识别单个最高等级特许装置并提供对单个最高等级特许装置的优先接入。在修改例中，可以为一个以上的装置提供优先接入。

在该实施方式中，将优先接入提供给特许Wi-Fi装置，然而，类似技术可以应用于任何共享信道网络架构(诸如，以太网或另一无线网络协议)。

Claims (11)

1.一种用于管理连接至多个无线客户端装置的无线局域网的无线接入点，该无线接入点包括：

网络控制器，该网络控制器用于控制所述无线局域网的操作参数；

数据存储部，该数据存储部用于存储有关一组所述多个无线客户端装置的标识信息，该组所述多个无线客户端装置是符合对所述无线局域网的优先接入的特许装置；以及

网络监视器，该网络监视器用于监视所述无线局域网的性能特征，

其中，所述网络监视器能够操作以通知所述网络控制器所述无线局域网的利用率何时超过阈值活动水平，并且

响应于所述通知，所述网络控制器能够操作以：

访问所述数据存储部以确定至少一个特许装置当前存在于所述无线局域网上；

通知所述特许装置对所述无线局域网的优先接入是可用的；

处理来自所述特许装置的响应；并且

如果所述响应指示对优先接入的请求，则改变所述无线局域网的至少一个操作参数，以为所述特许装置提供对所述无线局域网的优先接入，并且其中，

所述网络监视器还能够操作以通知所述网络控制器所述网络利用率何时降低到第二阈值活动水平以下，并且作为响应，所述网络控制器能够操作以禁用针对所述特许装置的所述优先接入。

2.根据权利要求1所述的无线接入点，其中，所述网络控制器能够操作以在所述特许装置被确定为已经从所述无线局域网断开时禁用所述优先接入。

3.根据权利要求1或2所述的无线接入点，其中，所述网络控制器能够操作以生成包含待改变的一组操作参数的策略，以便实现所述优先接入。

4.根据权利要求1或2所述的无线接入点，其中，所述至少一个操作参数包括无线网络频带转向、服务质量和/或接入控制中的至少一个。

5.根据权利要求1或2所述的无线接入点，其中，不同的阈值由所述网络监视器在不同时间使用。

6.一种用于操作维持无线局域网并且连接至多个无线客户端装置的无线接入点的方法，所述多个无线客户端装置中的至少一个是特许装置，所述无线接入点执行以下步骤：

监视所述无线局域网的网络利用率；以及

当所述网络利用率被确定为已经超过阈值活动水平时，

访问用于存储有关一组所述多个无线客户端装置的标识信息的数据存储部，该组所述多个无线客户端装置是符合对所述无线局域网的优先接入的特许装置；

确定一特许装置当前是否在所述无线局域网上活动；

通知所确定的特许装置对所述无线局域网的优先接入是可用的，

处理来自所述特许装置的响应，并且

如果所述响应是对优先接入的请求，则改变所述无线局域网的至少一个操作参数，以为所述特许装置提供对所述无线局域网的优先接入，并且

在已经提供针对所述特许装置的优先接入的情况下：当所述网络利用率降低到第二阈值活动水平以下时，禁用针对所述特许装置的所述优先接入。

7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括以下步骤：确定所述特许装置何时已经从所述无线局域网断开，并且禁用所述优先接入。

8.根据权利要求6或7所述的方法，所述方法还包括以下步骤：生成包含待改变的一组操作参数的策略，以便实现所述优先接入。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述至少一个操作参数包括无线数据网络频带转向、服务质量和/或接入控制中的至少一个。

10.根据权利要求6或7所述的方法，其中，不同的阈值在不同时间被使用。

11.一种存储处理器可执行指令的计算机可读存储介质，所述处理器可执行指令用于使可编程处理器执行根据权利要求6至10中的任一项所述的方法。

Images