用于有选择地操纵控制流量来提高网络性能的系统和方法

申请号 CN200780001657.8 申请日 2007-01-23 公开(公告)号 CN101427528B 公开(公告)日 2013-09-18
申请人 思科技术公司; 发明人 威廉·D·埃尔德曼; 杰里米·E·斯蒂格里兹; 帕特里克·赫·吉尔布里亚斯; 伊恩·傅;
摘要 一种用于有选择地控制网络中的流量来提高网络性能的系统和方法。该系统包括网络 控制器 ,网络控制器包括第一控制流量优先级区分器。接入点(AP)包括第二控制流量优先级区分器,并且与网络控制器通信。一个或多个客户端与该AP通信。客户端的通信行为受第一控制流量优先级区分器和第二控制流量优先级区分器的操作影响。
权利要求

1.一种用于有选择地控制网络中的流量的系统,所述系统包括:
与第一控制流量优先级区分器通信的网络控制器
与所述网络控制器通信的接入点(AP),其中所述AP与第二控制流量优先级区分器通信;以及
与所述AP通信的客户端,其中所述客户端的通信行为受所述第一控制流量优先级区分器和所述第二控制流量优先级区分器的操作的影响,
其中所述第一控制流量优先级区分器和第二控制流量优先级区分器适于有选择地对所述网络中发生的不同类型的控制流量区分优先级,其中所述不同类型的控制流量包括与漫游事件相关的控制信号
2.如权利要求1所述的系统,其中所述AP包括无线AP。
3.如权利要求2所述的系统,其中,所述网络是无线网络。
4.如权利要求1所述的系统,其中
所述不同类型的控制流量还包括所述客户端的重连接请求
5.如权利要求1所述的系统,其中
所述不同类型的控制流量还包括来自发生故障的或者受感染的AP或客户端的控制信号
6.一种用于优化网络的行为的系统,包括:
用于根据一个或多个预定规则对控制流量进行分类并且响应于分类提供控制流量优先级的第一装置,其中所述控制流量优先级代表基于不同类型的控制信号的不同优先级值,并且所述不同类型的控制信号包括与漫游事件相关的控制信号;以及用于根据所述控制流量优先级对所述网络的行为进行调节的第二装置。
7.如权利要求6所述的系统,其中,所述网络是无线网络。
8.如权利要求6所述的系统,还包括:
用于向相应的控制流量指派所述控制流量优先级以响应于此产生经标记控制流量的第三装置。
9.如权利要求8所述的系统,其中,所述控制流量优先级由服务质量(QOS)值指示。
10.如权利要求6所述的系统,其中所述不同类型的控制信号由不同的分类来表征。
11.如权利要求10所述的系统,其中
所述不同类型的控制信号还包括与无线电性能测量相关的控制信号。
12.如权利要求10所述的系统,其中
所述不同类型的控制信号还包括与安全性通信相关的控制信号。
13.如权利要求10所述的系统,其中
所述不同类型的控制信号还包括与管理客户访问流量分离和服务选择相关的控制信号。
14.如权利要求10所述的系统,其中
所述不同类型的控制信号还包括与位置信标相关的控制信号。
15.如权利要求10所述的系统,还包括:
与空间上分散的交换机通信的控制器,其中所述控制器和所述空间上分散的交换机被包括在所述网络中。
16.如权利要求15所述的系统,还包括:
包括在所述空间上分散的交换机中的无线接入点(AP)。
17.如权利要求16所述的系统,还包括:
实现在所述控制器中的第一控制流量优先级区分器,其中所述第一控制流量优先级区分器被包括在所述第一装置中。
18.如权利要求17所述的系统,还包括:
实现在所述无线AP中的一个或多个中的第二控制流量优先级区分器,其中所述第二控制流量优先级区分器被包括在所述第一装置中。
19.如权利要求18所述的系统,其中,
所述第一控制流量优先级区分器和所述第二控制流量优先级区分器在控制消息在所述第一控制流量优先级区分器和所述第二控制流量优先级区分器之间被交换之前,有选择地利用优先级值对所述控制消息添加标签。
20.如权利要求18所述的系统,其中,
所述第一控制流量优先级区分器和所述第二控制流量优先级区分器在控制消息被采用所述控制流量的应用处理之前,有选择地利用优先级值对所述控制消息添加标签。
21.如权利要求20所述的系统,其中所述采用所述控制流量的应用还包括一个或多个下述应用:
因特网协议(IP)应用服务、无线电资源管理、用户负载管理、移动性管理、欺诈检测和避免、欺诈检测和遏制、发射功率控制、入侵防止、无线电频率管理、服务质量(QOS)、安全性、移动性、转交应用。
22.如权利要求18所述的系统,其中
所述控制流量优先级区分器基于所述网络的漫游状态自动指派所述控制流量优先级,其中所述控制流量优先级对应于QOS值。
23.如权利要求22所述的系统,其中
所述网络的漫游状态包括漫游请求积压。
24.如权利要求22所述的系统,其中
所述网络的漫游状态包括特定漫游事件的发生。
25.如权利要求22所述的系统,其中
所述控制流量优先级包括基于漫游类型的值,并且其中漫游类型是由所述第一装置确定的。
26.如权利要求22所述的系统,其中
所述控制流量优先级中的每一个包括与特定控制平面事件相关联的优先级。
27.如权利要求26所述的系统,其中
所述特定控制平面事件包括新登录。
28.如权利要求27所述的系统,其中
所述控制平面事件还包括从第一接入点覆盖区域向第二接入点覆盖区域漫游的客户端的重授权,并且其中第一接入点和第二接入点与所述控制器通信。
29.一种网络,包括:
中央交换机;
与所述中央交换机通信的无线接入点;
与所述无线接入点无线通信的设备;
适于区分在所述中央交换机、所述无线接入点和/或所述设备之间传送的不同类型的控制信号并且基于所确定的控制信号的类型对控制信号区分优先级的第一模,其中所述不同类型的控制信号包括与漫游事件相关的控制信号;以及
适于基于所述第一模块确定的优先级有选择地处理控制信号、从而有选择地影响网络行为的第二模块。
30.一种用于优化无线网络的行为的方法,所述方法包括:
用于根据一个或多个预定规则对控制流量进行分类并且响应于此提供控制流量优先级的第一手段,其中所述控制流量优先级代表基于不同类型的控制信号的不同优先级值,并且所述不同类型的控制信号包括与漫游事件相关的控制信号;以及
用于根据所述控制流量优先级对所述无线网络的行为进行调节的第二手段。

说明书全文

用于有选择地操纵控制流量来提高网络性能的系统和方法

背景技术

[0001] 本发明一般地涉及网络,更具体而言,涉及用于操纵诸如无线网络之类的网络中的流量来提高网络性能的系统和方法。
[0002] 用于提高网络性能和保证无线网络中的QOS的系统和方法被用于各种要求严格的应用中,包括蜂窝网络和无线局域网(WLAN)。这种应用通常要求用于操纵流量的系统,这些系统可以保证高优先级通信的通信质量和QOS。
[0003] 用于保证QOS的系统在采用WLAN的多媒体会议和语音IP协议(VoIP)应用中尤其重要,在WLAN中,信号恶化、网络漫游事件、以及网络接入点(AP)故障都可能不可接受地使通信质量恶化。
[0004] 示例性的WLAN包括与网络AP通信的移动客户端,例如,采用无线网卡的膝上型计算机。AP一般包括收发机,用于通过在有线和无线信号之间进行转换来与无线网络通信。AP通常充当帮助将客户端连接到较宽的网络的交换机或路由器,并且可能还帮助将客户端连接到外部网络,例如,因特网。
[0005] WLAN通常包括与多个AP通信的中央控制器。每个AP基于该AP的收发机的范围以及与该AP通信的客户端收发机的范围与特定的覆盖区域相关联。
[0006] 客户端设备穿过给定WLAN内的若干个覆盖区域被称作在AP间漫游。当客户端漫游时,客户端与网络的连接在AP之间被按需转交来维持客户端连通性。
[0007] 中央WLAN控制器可以帮助AP之间的转交,并且管理WLAN流量。该控制器可以将数据和控制流量分离,并且将控制流量发送到处理器,将数据流量发送到流量转发设备。
[0008] 传统上,WLAN控制器可以根据预定的访问类别(AC)区分数据流量的优先级,从而有助于根据无线多媒体扩展(WME)技术的QOS保证。WME也被称作无线保真度(Wi-Fi)多媒体(WMM),是一种基于电气电子工程师学会(IEEE)802.11e草案标准的Wi-Fi联盟可解释证书。WME向IEEE 802.11(Wi-Fi)网络提供了基本的QOS特征。遗憾地是,WME方法通常不提供足够的QOS保证,尤其是在具有多个正漫游的客户端的环境中。
[0009] 此外,现有的WLAN控制器通常缺乏充分的机制来防止一类控制流量侵占另一类控制流量。结果,发生故障的AP或者被病毒或者蠕虫感染的AP可以生成可能淹没中央控制器的控制消息。被淹没的控制器可能损害客户端漫游、认证和/或要求控制信令的其他行为。此外,被淹没的控制器的管理无线电资源的能可能降低,这可能使总体网络QOS恶化。因此,在客户端在接收到过多的漫游请求的WLAN的AP之间漫游时,该WLAN可能丢弃数据分组或者延迟连接。结果,现有的WLAN通常很容易发生语音IP(VoIP)电话呼叫中断、音频和视频质量较差等等,而这是不合需要的。附图说明
[0010] 图1是示出了根据本发明的实施例用于处理无线网络中的控制流量的系统的关键功能的图。
[0011] 图2是图1的系统的替换实施例的详细图示。
[0012] 图3是适于与图1和图2的系统一起使用的方法的流程图

具体实施方式

[0013] 本发明的优选实施例实现了用于有选择地控制无线网络中的流量的系统和方法。该系统包括网络控制器,网络控制器包括第一控制流量优先级区分器(prioritizer)。无线接入点(AP)包括第二控制流量优先级区分器并且与网络控制器通信。一个或多个客户端与无线AP通信。客户端的通信行为受第一控制流量优先级区分器和第二控制流量优先级区分器的操作影响。
[0014] 为了这里讨论的目的,控制流量优先级区分器可以是任何下述设备和/或软件,其可以区分不同类型的控制信号并且然后基于类型有选择地对控制信号区分优先级和/或使用控制信号。控制信号可以是用来影响或者控制网络的组件或者特性(例如网络性能或行为)的任何信号。
[0015] 为了清楚起见,附图中省略了各种公知的组件,例如,电源、数据流量信号、输入/输出模块、通信端口、集线器、调制解调器防火墙、网卡、因特网服务提供商(ISP)等。但是,本领域技术人员根据本发明的教导将了解要实现哪些组件以及如何实现它们来满足给定应用的需求。
[0016] 图1是根据本发明实施例的用于在无线网络10中处理控制流量14、16的系统12的关键功能块的图。为了说明目的,网络10被示为包括中央交换机18,该中央交换机18包括无线局域网(WLAN)控制器20。中央交换机18与分别与第一无线覆盖区域26和第二无线覆盖区域28相关联的第一无线接入点22和第二无线接入点24通信。
[0017] WLAN控制器20包括控制平面30,控制平面30包括与中央控制流量优先级区分器34通信的控制应用32。用户接口36可以用来与中央控制流量优先级区分器34通信,中央控制流量优先级区分器34包括与分组标记模块40通信的会话服务质量(QOS)值表38。
[0018] 为了这里讨论的目的,控制平面可以代表WLAN控制器的与对控制信号进行处理相关的功能和/或关联的网络控制功能和/或操作。WLAN控制器的功能和操作通常基于控制、数据和管理功能和/或操作,在逻辑上和/或物理上被划分成控制平面、数据平面和管理平面。
[0019] 第一无线AP 22包括与中央交换机18和AP收发机44通信的AP-切换模块42。收发机44的范围对应于第一覆盖区域26的大小。收发机44帮助与客户端的无线通信,例如,第一覆盖区域26内的客户端52。客户端52经由也被称作空中(Over-The-Air,OTA)链路的第一无线链路54与收发机44通信,
[0020] 无线AP还包括AP控制流量优先级区分器46。AP控制流量优先级区分器46包括与AP会话QOS值表50通信的AP分组标记模块48。
[0021] 第二无线AP 24被与第一无线AP 22类似地构造。但是,为了清楚起见,未示出第二AP 24的组件,因为将主要参考第一无线AP 26和中央交换机18讨论系统12的操作。
[0022] 为了这里讨论的目的,分组可以是信息的任何编组,例如,、消息等。QOS值可以是任何参数或者代表优先级的其他值。例如,根据递增的优先级刻度1-10,具有QOS值10的分组表现出最高的优先级。QOS标签可以是被附加到、插入到或者以其他方式与消息或其他数据相关联的任何标识符。
[0023] 在操作中,第一客户端52经由第一客户端52和无线AP 22之间的无线通信链路54无线连接到网络10。各种类型的网络通信和行为,例如客户端漫游行为、与收发机44相关联的功率平等,都可能要求在无线AP22、24和中央交换机18之间交换控制信号,例如,漫游请求消息。
[0024] AP控制流量优先级区分器46实现对通过AP切换模块42的通信进行监视的一个或多个例程。在本具体实施例中,AP控制流量优先级区分器46从通过AP切换模块42的数据信号分离出控制信号,然后采用AP分组标记模块48来基于由AP控制流量优先级区分器46检测出的控制信号的类型来有选择地对控制信号进行标记。在向控制消息或分组指派(assign)优先级值(例如,QOS值)时,AP分组标记模块48参考AP会话QOS值表50,该表50定义了将被指派给特定类型的控制消息的QOS值。例如,关于漫游请求的控制消息可以被标记以较高QOS值,而可能由于发生故障的接入点产生的控制消息则可以被指派以较低QOS值,或者可另行由AP控制流量优先级区分器46丢弃。
[0025] 中央交换机18中的AP会话QOS值表40和会话QOS值表38中的值为网络10中的所有OTA通信链路54、56的每个当前会话维护所有的QOS值。
[0026] 想去往中央交换机18的经标记的控制分组或消息然后从AP切换模块42被转发向中央交换机18。在中央WLAN控制器20的控制平面30上运行的各种控制应用根据从无线AP 22、24接收到的经标记的(即,经区分了优先级的)消息14的优先级(即,QOS值),对这些消息进行处理。控制应用可以包括用于对无线AP 22的收发机44的操作进行控制的无线电资源管理应用,移动性管理应用、安全性应用、QOS方案、入侵检测应用等,下面将更全面地讨论。控制应用32可以采用一个或多个队列,来帮助基于与控制消息相关联的QOS值对控制消息进行处理。
[0027] 在处理了经标记的控制流量14后,控制应用32可以向中央控制流量优先级区分器34提供新的控制信号。中央控制流量优先级区分器34采用会话QOS值表38来基于利用会话QOS值表38中的条目确定的控制消息优先级,有选择地对控制消息标记以QOS值。会话QOS值表38中的条目包括与QOS值配对的控制信号类型。因此,给定类型的控制消息基于会话QOS值表38中的条目,被指派一个给定的QOS值。会话QOS值表38的内容可以被转发(例如,推送)到AP会话QOS值表50来维护一致的控制信号优先级。AP会话QOS值表50中的条目通过从在中央交换机18上运行的会话QOS值表38的推送操作而被周期性地填充,以维持QOS值表38、50之间的相似性。在控制流量被有选择地区分并且给予优先级(即,标记以适当的QOS值)后,所得到的经标记控制流量16被转发到无线AP 22和
24以进一步处理。
[0028] 确定哪种类型的控制流量被指派哪些优先级值的准确规则和关系是特定于应用的。在本具体实施例中,这种规则是由会话QOS值表38、50中的条目体现的。这些条目可以通过用户接口36被调节。或者,这些条目可以基于预定规则被自动确定。例如,中央控制流量优先级区分器34可以被配置来根据要求保证漫游客户端一定的QOS的总体网络QOS方案,基于漫游请求积压(backlog)来自动向控制消息指派优先级。在该示例中,当客户端52在覆盖区域26、28之间漫游时,中央控制流量优先级区分器34可以在需要时根据QOS策略,赋予漫游请求比其他类型的控制信号更高的优先级,以维护移动客户端52的会话持续性。
[0029] 当客户端52从第一无线覆盖区域26迁移到第二无线覆盖区域28时,无线链路54被终止,第二无线链路56在被称作转交的的过程中在客户端52和第二无线AP 24之间被建立。在软转交中,第一无线链路54被维持,直到第二无线链路56被建立为止。在硬转交中,第一无线链路54在第二链路56被建立之前或者被建立时被终止。当客户端52在覆盖区域26、28之间迁移时,客户端52在覆盖区域之间漫游。如本领域已知的,在无线AP 22、24和中央交换机18之间可以出现各种类型的控制信令(例如,漫游请求消息)来例如通过实现转交从而帮助漫游行为。
[0030] 传统上,网络用来帮助转交的漫游请求消息和其他控制消息不被区分优先级。这些控制消息被与其他类型的控制消息类似地对待。传统上,从Web浏览行为或其他类型的网络通信(例如,从受损的或发生故障的AP,或者错误配置的QOS方案)产生的控制信号可能侵占漫游请求消息或者其他期望的控制消息,从而阻碍了为特定类型的通信操作实现可接受的QOS。被淹没的控制器将损害客户端漫游、认证的能力,并且/或者进一步损害要求控制信令的其他网络操作的性能,从而进一步使总体网络QOS恶化。传统上,网络管理员缺少对于不同类型的通信(例如,语音IP(VoIP)和/或视频通信)实现QOS保证的机制。
[0031] 本发明的特定实施例可以使得能够有选择地区分不同类型的控制消息的优先级,防止控制器被某些控制消息淹没,从而使得管理员能够为不同类型的网络通信建立QOS保证。
[0032] 此外,本发明的实施例可以被用来检测不期望的或者有问题的控制流量,并且丢弃不太期望的控制流量或者给不太期望的控制流量指派较低的优先级。这防止了不期望的流量(例如,来自发生故障的AP、被恶意代码感染的AP等的流量)使网络10不稳定,并且防止损害网络QOS保证。
[0033] 包括中央控制流量优先级区分器34和AP控制流量优先级区分器46的系统12对于区分不同类型的控制流量然后基于特定于应用的需求对不同类型的控制流量区分优先级尤其有用。对控制平面30中的流量区分优先级的能力可以增强网络的能力。例如,网络管理员可以基于应用、客户端和漫游行为类型来决定对客户端重连请求区分优先级,以保证正在漫游的客户端的QOS。此外,系统12可以被用来防止拒绝服务(DOS)攻击,在拒绝服务攻击中恶意的控制信号被发送到中央交换机18以试图侵占中央交换机18。结果,使用系统12可以提高网络可靠性、稳定性和性能。此外,系统12可以用来增强网络10为不同类型的网络流量和/或过程(例如,转交操作)提供QOS保证的能力。
[0034] 诸如网络10之类的网络的总体QOS能力可能受控制流量影响。传统上,网络不能例如赋予语音流量比web流量更高的优先级,因此不能保证采用控制信号的网络功能,例如,无缝漫游功能。根据本发明的某些实施例对流量区分优先级可以使得网络10能够按照给定应用的要求保证无缝漫游和其他功能。
[0035] 尽管在本具体实施例中仅示出了某些关键功能模块,但是,可以采用更多或者更少的模块来实现本发明的实施例,而不脱离本发明的范围。例如,在数据和控制流量都在中央交换机18和无线AP 22、24之间被传送的某些应用中,可以采用额外的流量分离器来分离数据流量和不同类型的控制流量。流量分离器可以将控制流量发送到控制平面30,将数据流量发送到数据平面和/或转发引擎,使得数据流量不受控制判决的阻碍。
[0036] 诸如流量分离器和控制流量优先级区分器34、46之类的模块可通过对现有网络基础设施的硬件和/或软件进行修改实现。例如,本领域技术人员根据本教导通过对Cisco4404无线LAN控制器进行软件和/或硬件修改可以在无需过多试验的情况下实现中央交换机18。
[0037] 系统12可以向网络10提供各种额外的好处,包括允许WLAN交换机的更大程度的集中而不产生可能由一类控制流量侵占了另一类而导致的过度的控制平面延迟;使高优先级控制信令的延迟最小化;以及通过使无线基础设施能够有效地在共享媒体上容纳语音和数据流量而降低集中式WLAN解决方案的成本和复杂度。以前,语音和/或视频通信在WLAN中不具有足够的优先级来充分保证特定语音和/或多媒体应用的QOS。
[0038] 尽管在图1的网络10中,控制流量在从无线AP 22、24和中央交换机18外出之前被加标签,但是控制流量也可以在AP 22、24和中央交换机18内部被加标签和处理,使得标签不被附加到空中(OTA)发送的消息,下面将更全面地讨论。
[0039] 图2是图1的网络10的替换实施例70的更详细图示。网络70包括用于在网络70中有选择地对控制流量区分优先级和进行处理的替换系统72。
[0040] 网络70包括与替换无线AP 76通信的替换WLAN中央交换机74。与图1的网络10不同,在网络10中,控制信号在在中央交换机18和接入点22、24之间发送之前被区分优先级和标记以QOS值,而替换中央交换机74和替换无线AP 76在处理之前标记控制信号。
因此,与图1的网络10不同,在替换无线AP 76和替换中央交换机74之间交换的控制信号缺少优先级标签,即,QOS标记。图1的网络10适于在从图1的中央交换机18和/或无线AP 22、24外出时用指示控制信号优先级的QOS值标记控制信号。在图2中,控制信号在在替换无线AP 76和替换中央交换机74处处理之前,在替换无线AP 76和替换中央交换机74处被区分优先级和标记。
[0041] 替换中央交换机74包括控制信号分类引擎80,控制信号分类引擎80从替换无线AP 76接收控制信号,并且将经分类的控制信号传输到控制流量优先级区分模块78中包括的QOS指派模块82。
[0042] QOS指派模块82包括与优先级表86通信的QOS指派控制器84。QOS指派控制器经由无线控制系统88与用户接口90通信,无线控制系统88可经由Cisco无线控制系统实现。
[0043] QOS指派模块82还与消息标签添加模块92通信,消息标签添加模块92向排队模块94提供加标签的消息。排队模块94实现各种消息队列96,其中基于与控制消息相关联的标签(例如,QOS标签)有选择地放置了控制消息。
[0044] 控制平面处理应用100与排队模块94通信,并且有选择地从队列96中拉出消息以进行处理。控制平面处理应用100可以将信号转发到替换无线AP 76,这些信号被AP控制信号分类引擎102接收到。
[0045] 替换无线AP 76还包括AP QOS指派模块104,AP QOS指派模块104从AP分类引擎102接收经分类的控制信号。AP QOS指派模块104与AP标记和排队模块106通信,AP标记和排队模块106与AP控制信号处理模块108通信。AP控制信号处理模块108可以实现用于对伴随的无线AP收发机110的行为进行控制的各种应用,例如,资源管理应用。AP控制信号处理模块108还可以与替换中央交换机74通信。
[0046] 在操作中,中央交换机74从替换无线AP 76接收到的控制信号被控制信号分类引擎80分类。在本具体实施例中,控制信号分类引擎80按照类型对控制信号进行分离和分类。确切的分类是特定于应用的,并且可由本领域技术人员在无需过多试验的情况下确定来满足给定应用的需求。可能的控制信号分类的示例包括漫游类型、欺诈(rogue)、以及无线电资源控制消息。为了这里讨论的目的,控制消息可以是控制信号。术语控制信号和控制消息被互换地使用。信号可以是从一个位置或模块向另一个位置或模块传送的任何信息,其中位置或模块可以是物理的或逻辑的。
[0047] 控制信号分类引擎80然后将分离的控制流量转发到QOS指派模块82,其中该控制流量的消息被参考优先级表86与优先级相关联。QOS指派模块84可以基于预定标准自动调节优先级表86,所述标准例如是对于漫游客户端52是否要求了会话持续性,或者中央交换机74当前正处理的当前漫游请求的数目。
[0048] 经区分了优先级的消息随后经由消息标签添加模块92添加标签,以标记以代表消息优先级的QOS值。标签添加(tagging)可涉及在现有消息头部中插入QOS值;向消息附加QOS值;或者以其他方式对消息标记以优先级值。
[0049] 经标记的消息然后经由排队模块94基于与每个消息相关联的QOS标签被有选择地放入队列96。控制平面处理应用100然后基于与每个队列96相关联的优先级值,从队列96中移除消息。例如,控制平面处理应用100可以在从具有较低优先级控制消息的队列移除控制消息之前从具有较高优先级消息的队列移除控制消息。与控制平面处理应用100用来从队列96移除控制消息以进行处理的方法相关的确切细节是特定于应用的。本领域技术人员根据本教导可以容易地确定这种细节来满足给定应用的需求。
[0050] 控制平面处理应用100可以包括利用控制平面流量的各种应用。控制平面处理应用100可以包括用于实现各种功能的各种硬件和/或软件模块,所述功能例如是无线电资源管理、无线AP收发机10的发射功率控制等。其他示例性控制平面处理应用包括客户端负载管理、移动性管理、干扰检测和避免、欺诈检测和遏制、入侵检测、QOS控制以及诸如语音和视频之类的QOS相关因特网协议(IP)应用服务处理应用。图2的系统72可以通过帮助保证一个应用的控制流量不侵占较高优先级应用的控制流量来改进控制平面处理应用100的操作。
[0051] 在经区分优先级的控制信号被控制平面处理应用处理了之后,从控制平面处理应用100新生成的控制消息被去标记后转发到替换无线AP 76。
[0052] 尽管控制平面优先级区分器78的各个模块80-96被示为单独的模块,但是可以利用更多或更少的模块实现模块80-96,而不脱离本发明的范围。例如,可以用对Cisco4404WLAN控制器上运行的现有软件进行软件修改实现的单个模块替换模块80-96。
[0053] 替换无线AP 76与客户端52通信,并且与受收发机110影响的总的覆盖区域114相关联。AP QOS指派模块104将从中央交换机74接收到的某些类型的控制信号与特定的优先级相关联。优先级在利用AP标记和排队模块106指派给控制信号的QOS值或者其他优先级标签中反映出来。AP控制信号处理模块108根据与每个消息、分组或信号相关联的QOS值,对经加标签或区分优先级的控制信号(即,控制平面消息或分组)进行处理。经处理的控制信号和/或基于经处理的控制信号生成的其他控制信号可以被AP控制信号处理模块108返回到中央交换机74,或者可以被用来控制无线AP收发机110、以及客户端52和替换无线AP 76之间的关联通信链路112。
[0054] 图3是适于与图1和图2的系统一起使用的方法120的流程图。方法120包括初始优先级规则确定步骤122,其中控制流量优先级区分规则被确定。例如,定义控制消息的类型或类别如何被映射到特定QOS值的规则被确定。这些规则可以自动确定或者例如经由用户接口被手动确定。随后,执行流量监视步骤124。
[0055] 流量监视步骤124包括对流量进行监视,例如,图2的替换无线AP76和替换中央交换机74之间发生的流量。当检测到控制流量时,则执行分类步骤126。
[0056] 分类步骤126涉及基于预定类型或类别对接收到的控制信号划分类别。
[0057] 随后,在流量优先级区分步骤128中,控制信号和/或关联的类别基于在初始优先级规则确定步骤122中确定的控制流量优先级区分规则被区分优先级。在控制流量被区分了优先级之后,其在指派步骤130中被加标签标记以相应的优先级值。被指派给不同控制信号和/或消息的优先级值可利用QOS标签实现,QOS标签被用来基于在优先级区分步骤128中确定的控制流量优先级来标记控制信号。
[0058] 随后的处理步骤132涉及根据被指派给控制分组的优先级值(即,QOS值)对控制信号和相应的分组进行处理。基于QOS值对控制信号进行处理可以保证较高优先级的控制平面事件在较低优先级控制平面事件之前被处理。处理步骤132可以在接收到经标记的控制消息时在AP或者在中央控制器处发生。
[0059] 接下来,中断检查步骤134确定是否发生了系统中断。如果伴随网络被断开连接或者实现方法120的模块以其他方式被禁用,则可能发生系统中断。如果系统中断发生,则方法120完成。否则,流量监视步骤124继续。
[0060] 在不脱离本发明的范围的情况下,可以对方法120的各个步骤120-134进行省略、改变或重排序。例如,方法120可以被替换以更一般性的步骤而不脱离本发明的范围。示例性的更一般性的方法涉及检测控制流量,然后标记不同类型的控制流量来帮助区分控制流量的类型。替换的一般性方法涉及根据一个或多个预定规则对控制流量进行分类,响应于分类提供控制流量优先级,然后根据控制流量优先级对伴随无线网络的行为进行调节。
[0061] 替换的更详细的方法包括,识别控制平面流量,然后确定控制平面流量是否具有QOS依赖性使得控制平面流量与要求区分优先级的处理的WLAN控制事件相关。这种WLAN控制事件的示例可以包括漫游;与漫游相关联的预认证交换;无线电性能测量;安全性控制平面通信,例如,IDS和TIDP;获得位置信标信息;管理、调节和选择无线电信道频率;管理、报告和检测电气和电子工程师学会(IEEE)802.11和非802.11接口;管理客户访问流量分离和服务选择;指定处理实时IP应用(例如语音或视频)的客户端;确定客户端的状态条件,包括加电、断电、睡眠模式和漫游模式状态;设置漫游时间重连要求;等等。当具有QOS依赖性的控制平面事件被从AP发送到对应的中央交换机时,事件可以从会话QOS值表继承QOS值。所有上行和下行QOS依赖控制事件可以被与会话QOS值表中维护的QOS值和控制信号分类相关联。
[0062] 参考图1-3,本发明的各个实施例可以帮助响应于某些事件和/或保证来确定网络QOS策略行为,例如,漫游事件和是否存在会话持续性需求,其中客户端通信会话在客户端跨AP覆盖区域漫游时被维护;事件涉及客户端重新对AP授权;基于并行漫游请求的数目和漫游请求的积压保证具有会话持续性的无缝漫游;等等。
[0063] 本发明的各个实施例可以被用来实现AP和控制器之间的控制平面流量的细粒式QOS分类和标记,以帮助避免QOS策略配置错误。例如,对控制平面消息区分优先级使得不同的优先级基于漫游类型被指派给控制消息可以防止某些QOS策略配置错误,否则这些QOS策略配置错误就可能导致错误配置的QOS方案被应用到WLAN交换机布署。
[0064] 本发明的某些实施例可以在中央WLAN交换机中提供数据流量和各种类型的控制流量的逻辑和/或物理分离。各种QOS值指派方案可以基于各种流量类型,在控制平面中被应用来区分各种控制消息并且对各种控制消息区分优先级,所述控制消息例如是重连接请求。
[0065] 尽管利用通常用于讨论因特网的语言(例如,“客户端”、“接入点”等)刻画了本发明的过程和执行这些过程的硬件的特征,但是应当明白本发明的操作可以在任何类型的合适的硬件上执行,所述硬件与任何类型的链路或网络上的另一个设备处于任何通信关系中。
[0066] 尽管本发明的过程可以呈现为单个实体,例如在单个机器上执行的软件,这种软件可以容易地在多个机器上执行。即,可以存在给定软件程序的多个实例,单个程序可以在分布式处理环境中的两个或更多个处理器上执行,单个程序的一些部分可以在不同的物理机器上执行,等等。此外,两个不同的程序,例如,客户端和服务器程序,可以在单个机器中执行或者在不同的机器中执行。单个程序可以作为用于一个信息事务的客户端工作,也可以作为用于不同信息事务的服务器工作。
[0067] 任何类型的处理设备都可以被用作客户端。例如,可以采用便携式计算设备,例如,个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、膝上型计算机或者其他设备。一般而言,特定处理的设备和方式(包括位置和定时)对于实现本发明的重要特征不是关键的。
[0068] 尽管已结合本发明的具体实施例讨论了本发明,但是本发明的这些实施例仅是说明性的,而非限制性的。本发明的实施例可以在任意两个过程或实体之间工作,所述过程或实体包括用户、设备、功能系统或硬件和软件的组合。对等网络以及客户端和服务器的色被交换、动态改变或者甚至不出现的任何其他网络和系统都在本发明的范围内。
[0069] 任何合适的编程语言都可以被用来实现各种网络实体所采用的例程或其他指令。示例性的编程语言包括C、C++、Java、汇编语言等。可以采用不同的编程技术,例如,面向过程的或面向对象的。例程可以在单个处理设备或者多个处理器上执行。尽管步骤、操作或计算可以按照特定的顺序出现,但是在不同的实施例中该顺序可以被改变。在一些实施例中,在本说明书中被示为顺序的多个步骤可以同时被执行。这里所述的操作的序列可以被中断、暂停或者被另一个进程以其他方式控制,所述另一个进程例如是操作系统内核等。
例程可以在操作系统环境中运行或者作为占用所有或者大部分系统处理的独立例程运行。
[0070] 在这里的描述中,提供了许多细节,例如,组件和/或方法的示例,来提供对本发明的实施例的全面理解。但是,本领域技术人员将认识到,没有这些具体细节中的一个或多个,或者利用其他装置、系统、组合装置、方法、组件、材料、部件等也可以实现本发明的实施例。在其他实例中,没有专示出或者详细描述公知的结构、材料或者操作,以免混淆了本发明的实施例。
[0071] 用于本发明的实施例目的的“机器可读介质”或者“计算机可读介质”可以是任何这样的介质:所述介质可以包含、存储、传输、传播或者传送由指令执行系统、装置、系统或者设备使用的程序,或者结合指令执行系统、装置、系统或者设备使用的程序。计算机可读介质作为示例而非限制可以是电子、磁、光、电磁、红外、或者半导体系统、装置、系统、设备、程序介质或者计算机存储器
[0072] “处理器”或“过程”包括任何对数据、信号或其他信息进行处理的任何人员、硬件和/或软件系统、机构或者组件。处理器可以包括具有通用中央处理单元的系统、多处理单元、用于实现功能的专用电路、或者其他系统。处理无需被限制于某个地理位置,或者具有时间限制。例如,处理器可以“实时”、“离线”、以“批模式”等执行其功能。处理的一些部分可以在不同时刻和在不同位置、被不同(或者相同)的处理系统执行。计算机可以是与存储器通信的任何处理器。
[0073] 在整个说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或者“具体实施例”意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中,而不一定被包括在所有实施例中。因此,在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或者“在具体实施例中”不一定是指同一个实施例。此外,本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按照任何合适的方式被与一个或多个其他实施例组合。应当理解,根据这里的教导,这里描述并示出的本发明的实施例的其他变体和修改也是可以的,并且应当认为是本发明的精神和范围的一部分。
[0074] 通过利用下述设备可以整体或者部分实现本发明的实施例:一个或多个编程的通用数字计算机;专用集成电路;可编程逻辑设备;现场可编程门阵列;光、化学、生物、量子或者纳米工程系统或者机构;等等。一般而言,本发明的功能可利用本领域已知的任何手段实现。可以使用分布式或联网系统、组件和/或电路。数据的传输或传送可以是有线的、无线的或者采用任何其他手段。
[0075] 将意识到,根据特定应用的需要,附图中示出的一个或多个元件也可以按照更分离或者集成的方式实现,或者甚至在某些情况下被移除或者被禁用。实现可以被存储在机器可读介质中来允许计算机执行上述任何方法的程序或代码也在本发明的精神和范围内。
[0076] 另外,附图中的任何信号箭头应当被认为仅是示例性的,而非限制性的,除非另外专门说明。此外,这里所使用的术语“或”除非另外指示,一般是要表示“和/或”。组件或步骤的组合也将如同被提到一样被考虑,其中因为提供分离或组合的能力是不清楚的,所以术语也被预见到。
[0077] 如这里的描述和全部权利要求中所使用的,除非上下文清楚地另行指示,否则“一个”和“所述”包括复数引用。此外,如这里的描述和全部权利要求中所使用的,除非上下文清楚地另行指示,否则“在…中”的含义包括“在…中”和“在…上”。
[0078] 前面对本发明的说明性实施例的描述,包括在摘要中描述的内容,不是要穷尽或者将本发明限于这里公开的准确形式。尽管这里仅为了说明目的描述了本发明的具体实施例和示例,但是各种等同修改也在本发明的精神和范围内,本领域技术人员将认识到并且意识到该点。如这里所示,可以根据前面对本发明的说明性实施例的描述对本发明进行这些修改,并且这些修改将包括在本发明的精神和范围内。
[0079] 因此,尽管这里参考本发明的特定实施例描述了本发明,但是前面的公开中也想要包括自由的修改、各种改变和替换,并且将意识到,在一些实例中,本发明的实施例的一些特征将在没有对其他特征的相应使用的情况下被采用,而不脱离所述的本发明的精神和范围。因此,可以作出许多修改来使特定的情形或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明不受限于在权利要求中所使用的特定术语和/或作为设想来实现本发明的最佳模式而公开的特定实施例,而是本发明将包括落入权利要求的范围内的任何和所有实施例和等同。
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