(4)资源利用率差

　　没有负载均衡的网络，不能统筹调度和安排网络负载的分布，往往随着某一个或几个AP的饱和出现饱和，而其他非饱和的AP的资源无法得以利用。

　　总之，没有负载均衡的网络，业务的发生处于自由而不受控的状态，网络的稳定性很差，随着热点的出现，很容易出现终端拥塞，导致局部区域的网络瘫痪，或者终端业务的QoS指标降低。

　　在无线局域网中，负载均衡调整的对象与有线分布式系统中不同。在有线系统中，负载均衡调整对象是一个一个的排队任务，而在无线局域网中，任务的承担者是移动的STA，虽然一个STA上有多个任务，但是作为单独个体的STA却无法根据任务进行更加细致的划分。所以，在无线局域网中，负载均衡的控制对象就是STA，实质上就是一个STA上所有的任务的总和，即便是进行任务迁移，也需要把整个STA上的所有任务都进行迁移。所以无线局域网中的负载均衡调整的最小单位就是STA，而迁移的方式也只有切换和接入控制两个方面。

　　基于载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)机制的无线局域网是一个突发系统，除了有线分布式系统下的负载均衡的技术难点外，无线信道的时变特性和干扰，终端移动性等会引入更多新的技术难度：

　　(1)负载信息的收集困难

　　在扩展服务集中，多个AP工作在不同的信道上，虽然可以通过AP之间的分配系统(DS)进行传输，但属于设备间的私有协议。IEEE802.11k致力于解决无线网络测量问题，对于负载信息而言，最优的测量者还是AP。但是负载信息的交互却没有好的方法。另外一个关于负载信息的困难是对负载信息的量化困难。对于分组交换的无线网络而言，除了业务量之外，业务的QoS要求也是很重要的一个方面。终端数量将影响网络管理的开销，也是负载信息中的重要部分，还有一些其他因素如发射功率、信道选择等，都需要在评价AP的负载水平时加以考虑。

　　(2)决策过程的困难

　　由于终端是可以移动的，而终端上的任务是随机突发的，所以在一个时刻收集到的负载信息，对未来的均衡调整策略的真实有效性是需要评估的。在决策的过程中要充分考虑到这些因素。另外，负载均衡的调整目标的选择是很困难的。在无线网络决策确定了负载均衡的目标之后，参与者要通过切换将负载转移。终端进行一次切换的时间是100ms以上，即便是快速切换也需要60ms左右的时延。而且一次调整的对象也不仅仅是一个，所以，在这段时间之内，网络状况有可能已经发生变化。负载均衡的决策算法还涉及到降低参与者以减少管理开销，避免造成网络中大的波动等问题。

　　(3)任务迁移的困难

　　任务迁移是通过终端的切换实现的，而终端切换首先是引入时延，对终端的相关业务造成影响。其次会引入网络管理的开销，增加的开销本身就会对AP造成管理负担，对整个网络的性能也是一种影响。另外，在无线局域网中的负载均衡必须考虑STA切换失败的风险，因为虽然AP可以做出任务迁移或切换的决策，但是终端不一定能够连接到负载轻的BSS上，造成的结果就是终端离开后，不得不重新寻找新的接入点，上层业务同时中断。负载均衡的收敛与否也和终端切换的结果相关。

　　负载均衡已经被作为IEEE802.11v中的主要工组内容，纳入了标准的制订工作。快速切换是IEEE802.11r标准的工作内容。快速切换和负载均衡内容是紧密联系的。

　　2.3无线局域网中的负载均衡的分类

　　可以从两个方面对无线局域网的负载均衡技术进行分类。按照负载均衡的发起者分，负载均衡可以分为STA主控的负载均衡和AP主控的负载均衡。按照负载均衡的解决方式可分为接入式负载均衡和切换式负载均衡。无线局域网的负载均衡的分类如图2所示。

　　2.3.1STA主控负载均衡

　　STA主控的负载均衡实际上是一种自发的负载均衡策略，是无线局域网中STA的特性之一。切换完成的STA实际上也实现了网络负载的传递。

　　仅仅靠信号质量作为STA切换的条件是片面的，目前有大量的研究集中在如何改进切换的时机，以更准确地实现终端切换带来的负载变化。如UT斯达康通信有限公司在2004年4月27日申请的专利《无线接入点负载均衡方法》(专利号：CN200410017978)中，对终端切换的条件加以扩充，在终端接入无线接入点之前，比较ESS内AP的当前接入用户数或接入数据流量，无线终端接入到接入用户数或接入流量最少的无线接入点，从而实现局域网无线接入点的负载均衡。终端接入或切换除了AP的信号强度，还要考虑AP的当前用户数和流量，增加了切换目标AP选择的准确性。这样的方法的缺点是切换或接入的过程中，终端必须查询AP的状态，从而增加了切换的工作步骤，使切换的时间延长，违背快速切换原则。有研究改进了此方法，由AP定期广播其流量和用户数量，这样做虽然可以在终端背景扫描时就一并得到信号质量和负载水平，但是会增加网络开销。

　　STA主控的优点是：STA最清楚自己的业务需求和所处的环境，STA扫描得到的环境中可用的BSS情况对STA而言最准确。而且，切换或接入的主体是STA，业务也是在STA上开展，切换造成的损失由STA承担。缺点是：STA仅仅知道终端侧的情况和STA自身的情况，对网络环境而言，STA并不能准确掌握，没有发言权。STA切换随意性大，会对整个ESS造成混乱，使网络全局的负载均衡效果不佳。

　　2.3.2AP主控负载均衡

　　AP主控负载均衡的出发点是，AP处于网络侧，AP之间通过有线的连接，可以在不影响STA业务的情况下，相互传递与负载均衡相关的信息。根据这些信息，ESS就可以判断出AP中负载最重的AP和负载最轻的AP。拥有这些信息的ESS就可以做出一些决策，比如，让负载重的AP下的终端切换到负载轻的AP下，或者对新加入网络的终端进行限制，不允许负载重的AP接入而只允许负载轻的AP接入等，实现ESS内的负载均衡。

　　目前的研究重点集中在AP主控的负载均衡方法上。如联想(北京)有限公司在2003年9月24日申请的专利《一种无线接入点的负载均衡方法》(专利号：CN200303134660)中采用以下方法实现负载均衡：通过无线接入点之间的相互通信，每个无线接入点可以根据当前网络的负载分配情况决定是否允许新终端接入，如果负载高，则拒绝终端的接入，从而实现负载均衡。IBM在2002年6月26日申请的专利《AccessPointInitiatedForced Roaming Based Upon Bandwidth》(专利号：US20040001467)中提到一种控制终端移动和漫游的负载均衡方法：无线接入点监控其管辖的所有终端的带宽使用情况，如果发现负载异常，就选择一个终端，强迫其漫游到其他的无线接入点上，由此实现负载均衡。

　　中兴通讯股份有限公司也在这方面有深入的研究，并有大量的成果。如王占利在2004年3月10日申请的《一种无线局域网接入点设备间负载均衡的实现方法》(专利号：CN200410008410)中采用以下方法实现负载均衡：多个接入点之间通过交互消息的方式选举出主控接入点，主控接入点允许移动无线终端接入，其余接入点设为备选接入点，备选接入点拒绝移动无线终端接入。这个方法可以克服负载均衡的实现依赖于接入点AP外部服务控制器的控制或只能针对特定STA用户群应用的缺陷，解决了接入点AP间充分利用有效资源实现动态负载均衡的问题。

　　AP主控的优点是网络侧的整体情况可以通过AP之间的分布式系统，准确、及时地进行统计，在整体协调和调度方面对网络侧有利，也比较容易实现整体策略的实施。另外就是整个网络的负载均衡调整速度会很快。缺点是网络侧并不知道STA所处的位置和网络环境、STA所能够扫描到的AP的情况，所以有切换决策错误的风险。