接入点触发终端漫游的方法及接入点与流程

文档序号:12839427阅读:259来源:国知局
接入点触发终端漫游的方法及接入点与流程

本发明涉及通信领域,尤其涉及一种接入点(英文:accesspoint,ap)触发终端漫游的方法及接入点。



背景技术:

在无线局域网络(英文:wirelesslocalareanetwork,wlan)中,如果接入点需要触发终端漫游,对于支持无线网络管理(英文:wirelessnetworkmanagement)的终端,关联该终端的ap可以用基本服务集转换(英文:basicservicesettransition)机制指示该终端漫游并关联到新的ap。对于不支持无线网络管理的终端,当前关联该终端的ap向终端发送去关联(disassociation)帧或去认证(deauthentication)帧以和终端去关联,触发终端漫游。

然而,不支持无线网络管理的终端和原ap去关联后成为未关联任何ap的终端。被未关联任何ap的终端尝试关联新ap时,可能需要被重新认证,导致终端的业务中断时间长。



技术实现要素:

本申请描述了一种接入点触发终端漫游的方法及接入点,以实现由ap触发终端进行平滑漫游。

第一方面,提供了一种接入点触发终端漫游的方法。该方法包括:第一ap以第一信道向与第一ap关联的第一终端发送单播信道切换消息(如单播信道切换通告(英文:channelswitchannouncement,csa)帧),该单播信 道切换消息用于指示第一终端从第一信道切换到第二信道,其中,该单播信道切换消息的接收方地址(英文:receiveraddress,ra)为第一终端的地址,第一信道是第一ap的工作信道,第二信道和第一信道不同;发送单播信道切换消息后,第一ap的工作信道保持为所述第一信道。

第一ap指示和其关联的终端切换到另一信道,但自身保持原工作信道。第一ap不以新工作信道工作,终端切换到新工作信道后发现和其关联的ap消失了,将尝试关联新的ap。由于此时终端处于关联状态,可以简化重新关联新的ap的流程,实现由ap触发的终端的平滑漫游。

在一个可选的实现中,第一ap接收第二ap发送的指示消息,该指示消息指示与第二ap关联的第二终端切换到第一信道,该指示信息包括第二ap的基本服务集标识(英文:basicservicesetidentifier,bssid)和第二终端的地址,其中,bssid可以是第二ap的射频(英文:radio)介质访问控制(英文:mediumaccesscontrol,mac)地址,其中,第二ap的工作信道与第一信道不同;第一ap根据第二终端的地址,该地址可以是第二终端的mac地址,与第二终端之间传输数据帧,数据帧的bssid字段为第二ap的bssid。

第二终端切换到第一工作信道上的第一ap后,第一ap根据第二终端的mac地址和第一ap的bssid模拟第二ap为第二终端收发数据帧,使第二终端仍可正常收发数据帧。也就是说,在第二终端漫游前,进一步缩短了第二终端的业务中断的时间。

在一个可选的实现中,第一ap接收第二ap发送的指示消息,该指示消息指示与第二ap关联的第二终端切换到第一信道,该指示信息包括第二ap的bssid和第二终端的地址,其中,第二ap的工作信道与第一信道不同。第一ap以第一信道用第一功率向第二终端发送模拟信标帧,模拟信标帧的第一地址字段包括第二终端的地址,模拟信标帧的第二地址字段包括第二ap的bssid,模拟信标帧的第三地址字段包括第二ap的bssid,第一功率小于第一ap的默认发送功率。

第二终端切换到第一ap的工作信道后,第一ap可以以小于第一ap的默认发送功率向第二终端单播发送模拟信标帧,或以逐渐减小发送功率的方式向第二终端单播发送模拟信标帧。当第二终端检测到的模拟信标帧的信号强度弱时,第二终端很可能主动发起漫游。因此,该实现可以触发终端漫游。此外,第二终端切换到第一ap的工作信道后,第一ap不发模拟信标帧是另一种可选的触发终端漫游的方式。

在一个可选的实现中,第一ap接收第二ap发送的指示消息,该指示信息包括第二ap的基本服务集标识bssid,指示消息指示第一ap以第二ap的bssid发送模拟信标帧,其中,第二ap的工作信道与第一信道不同。第一ap以第一信道用第一功率发送模拟信标帧,模拟信标帧的第一地址字段包括广播地址。第一功率小于第一ap的默认发送功率。

该实现方式提高了第二终端与第一ap的兼容性,此外,第二终端切换到第一ap的工作信道后,第一ap不发模拟信标帧是另一种可选的触发终端漫游的方式。

在一个可选的实现中,第一ap周期性地以第一信道向第二终端发送多个模拟信标帧,多个模拟信标帧包括用第一功率发送的模拟信标帧。在第一ap发送模拟信标帧的次数到达阈值后,第一ap停止发送模拟信标帧。

第一ap可以以小于第一ap的默认发送功率周期性地向第二终端单播/广播发送模拟信标帧,或以逐渐减小发送功率的方式周期性地向第二终端单播/广播发送模拟信标帧,且在模拟信标帧的次数达到阈值(如3-4个模拟信标帧周期)时停止向第二终端发送模拟信标帧。

第二方面,提供了一种接入点,该接入点具有实现上述方法实际中接入点行为的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

第三方面,提供了一种接入点,该接入点包括收发器和处理电路,处理电路通过收发器以第一信道向与该ap关联的第一终端发送单播信道切换消 息,该单播信道切换消息用于指示第一终端从第一信道切换到第二信道,其中,单播信道切换消息的接收方地址为第一终端的地址,第一信道是该ap的工作信道,第二信道和第一信道不同。处理电路在发送单播信道切换消息后,将该ap的工作信道仍保持为第一信道。

该接入点还可以包括储存器,该存储器用于与处理电路耦合,保存该接入点必要的程序指令和数据。

再一方面,提供了一种计算机存储介质,用于储存为上述接入点所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述方面所设计的程序。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的wlan系统结构示意图;

图2为本发明实施例提供的接入点触发终端漫游方法的信息交互图;

图3为本发明实施例提供的一种接入点的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的另一种接入点的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本申请提供的接入点触发终端漫游的方法应用于wlan系统中,该wlan系统可以包括终端和至少两个ap。可选地,还可以包括控制器,举例来说,如果ap与控制器之间运行的是无线接入点的控制和配置(英文:controlandprovisioningofwirelessaccesspoints,capwap)协议,则控制器为capwap 协议中的访问控制器(英文:accesscontroller,ac),ap为capwap协议中的无线终端点(英文:wirelessterminationpoint,wtp)。

以图1所示的wlan系统为例来说,该wlan系统包括终端和两个ap,这两个ap分别为ap1和ap2。以下将终端切换信道之前关联的ap称为第一ap,而将终端切换信道之后关联的ap称为第二ap。在本说明书以下描述的过程中,以ap1为第一ap,ap2为第二ap。

图1中的终端例如可以为手机、平板电脑、个人电脑、可穿戴设备等,该终端为不支持无线网络管理的终端。可选地,wlan系统还可以包括支持无线网络管理的终端,对于支持无线网络管理的终端,与该终端关联的ap可以通过无线网络管理协议定义的机制通知终端漫游到该终端最终需要关联的ap,即目标ap。其中,终端与第一ap关联前,终端需要向第一ap发送关联请求帧,关联请求帧中可以包括终端的能力,由此第一ap可以确定该终端是否支持无线网络管理协议。

图2为本发明实施例提供的接入点触发终端漫游方法的信息交互图。如图2所示,该方法可以包括:

步骤210、第一ap以第一信道向与第一ap关联的第一终端发送单播信道切换消息,单播信道切换消息用于指示第一终端从第一信道切换到第二信道,其中,该单播信道切换消息的接收方地址(英文:receiveraddress,ra)为第一终端的地址,第一信道是第一ap的工作信道,第二信道和第一信道不同。发送单播信道切换消息后,第一ap的工作信道保持为第一信道。

此处,单播信道切换消息可以是单播信道切换通告(英文:channelswitchannouncement,csa)帧,该单播csa帧包括第二信道的信息,且该csa帧的接收方地址为第一终端的介质访问控制(英文:mediumaccesscontrol,mac)地址。其中,该第一终端的mac地址是单播地址。

可选地,在第一ap向第一ap关联的第一终端发送单播信道切换消息之前,第一ap可以根据预设的第一算法识别出第一终端是否符合漫游条件。第 一ap向符合漫游条件的第一终端发送单播信道切换消息以触发第一终端漫游。第一ap也可以接收控制器的指示确定第一终端符合漫游条件并触发第一终端漫游。

第一ap以第一信道向与第一ap关联的第一终端发送单播信道切换消息。其中,传统的信道切换消息一般是指示第一ap与第一ap关联的第一终端同时切换到第二信道。但该单播信道切换消息是第一ap为了欺骗第一终端进行切换信道操作而发送的。也就是说,该单播信道切换消息指示第一终端切换到第二信道(即第一终端离开第一信道),同时第一ap并没有切换到第二信道,而是仍处于当前第一信道不变。

第二信道可以是和第一信道不同的任意信道。可选地,第二信道可以是另一ap的工作信道。

第一终端切换到第二信道后发现第一ap消失了,将尝试关联新的ap。由于此时第一终端处于关联状态,可以简化重新关联新的ap的流程。由此可以看出,单播信道切换消息使第一终端进行的切换过程较平滑。

可选地,第一ap可以通过在向第一终端发送单播信道切换消息后,再发送一个空的数据帧,来检测第一终端是否离开第一ap所在的第一工作信道。若第一ap接收到第一终端返回的应答帧,则该第一终端未离开第一ap所在的第一工作信道,即第一终端继续保持在第一ap所在的第一工作信道上。若第一ap未接收到第一终端返回的应答消息,则该第一终端可能已离开第一ap所在的第一工作信道。

当第一ap检测出第一终端未离开第一信道时,第一ap可以再次向第一终端发送单播信道切换消息,若第一终端仍然未离开第一ap,则此时第一ap可以向第一终端发送去关联消息,以使第一ap与第一终端去关联。去关联消息可以是去关联(disassociation)帧或去认证(deauthentication)帧。第一ap也可以向第一终端发送更多次单播信道切换消息之后,再发去关联消息。

可选地,如果第二信道为第二ap的工作信道,可选地,第一ap可以向第二ap发送指示消息。该指示消息指示与第一ap关联的第一终端切换到第二信道。该指示信息包括第一ap的基本服务集标识(英文:basicservicesetidentifier,bssid)和第一终端的地址。其中,bssid可以是第一ap的射频(英文:radio)mac地址。如果第一ap有多个bssid,该指示消息中的bssid为和第一终端关联的基本服务集(bss)的bssid。第二ap根据第一终端的地址,与第一终端之间传输数据帧,其中,数据帧的bssid字段为第一ap的bssid。

第一终端根据单播信道切换消息切换到第二信道后,其中,第二信道是第二ap的工作信道,第一ap向第二ap发送指示消息,指示第一终端已切换到与第一信道不同的第二信道,第二ap根据第一终端的地址,该地址可以是第一终端的mac地址,与第一终端之间传输包括第一ap的bssid的数据帧。此处的传输包括但不限制于既收又发、只收不发或只发不收行为。

当数据帧从第二ap发送到第一终端的过程中,数据帧的地址1(英文:address1)字段(即接收方地址)填写第一终端的地址,数据帧的地址2(英文:address2)字段(即发送方地址(英文:transmitteraddress,ta))填写第一ap的bssid;

当数据帧从第一终端发送到第二ap的过程中,数据帧的地址1字段(即接收方地址)填写第一ap的bssid,数据帧的地址2字段(即发送方地址ta)填写第一终端的地址;

若数据帧携带聚合mac服务数据单元(英文:aggregatemacservicedataunit,a-msdu),则地址3(英文:address3)字段也填写第一ap的bssid。

第二ap根据数据帧中的第一终端的地址的位置,与第一终端之间进行数据帧传输,其中,数据帧的bssid字段是指数据帧中被填写bssid的字段,例如,当第二ap向第一终端发送数据帧时,数据帧的地址2字段应当填写bssid,则地址2字段为bssid字段。在a-msdu的情况下,地址3字段也是 bssid字段。

第一终端切换到第二工作信道上的第二ap后,第二ap根据第一终端的mac地址,和第二ap的bssid模拟第一ap为第一终端收发数据帧,使第一终端仍可正常收发数据帧,也就是说,在第一终端漫游前,进一步缩短了第一终端的业务中断的时间。

可选地,在第二ap接收第一ap发送的指示消息之后,第二信道上的第二ap可以以第一功率向第一终端单播发送模拟信标帧,也可以以第一功率向第一终端广播发送模拟信标帧。该第一功率小于第二ap的默认发送功率。

信标帧是一种管理帧。模拟信标帧是指发送该模拟信标帧的ap以另一ap的bssid模拟该另一ap发送的信标帧。

信标帧一般为广播帧,即信标帧的接收方地址一般为广播地址。然而,该模拟信标帧的接收方地址可以为第一终端的地址,即可以为单播地址。例如,若第二ap向第一终端单播发送模拟信标帧,则模拟信标帧的地址1字段(即接收方地址)填写第一终端的地址,该地址可以是第一终端的mac地址,模拟信标帧的地址2字段(即发送方地址)填写第一ap的bssid,模拟信标帧的地址3字段填写第一ap的bssid。由此第二ap模拟第一ap向第一终端发送模拟信标帧。

若第二ap向第一终端广播发送模拟信标帧,则模拟信标帧的地址1字段填写广播地址,模拟信标帧的地址2字段填写第一ap的bssid,模拟信标帧的地址3字段填写第一ap的bssid。由此第二ap模拟第一ap向第一终端发送模拟信标帧。其中,当第二ap向第一终端广播发送模拟信标帧时,由于关联第二ap的其他终端只接收模拟信标帧中地址2字段是第二ap的bssid的信标帧,因此,第二ap模拟第一ap的bssid向第一终端发送的模拟信标帧,对关联第二ap的其他终端无影响。

其中,该第一功率小于第二ap的默认发送功率,该默认发送功率是指正常情况下,向其关联的终端发送信标帧的一般发送功率或正常发送功率。

进一步的,第二ap可以周期性地以第二信道向第一终端发送多个模拟信标帧。多个模拟信标帧中至少一个模拟信标帧的发送功率为第一功率。例如,第二ap周期性地用第一功率以第二信道向第一终端发送多个模拟信标帧。可替换地,第二ap周期性地以第二信道向第一终端发送多个模拟信标帧,并逐渐减小发送功率。

第二ap可以以小于第二ap的默认发送功率向第一终端发送模拟信标帧,或以逐渐减小发送功率的方式向第一终端发送模拟信标帧,使第一终端认为第一ap在发送信标帧,当第一终端检测到的信标帧的信号强度弱时,可能认为第一ap的信标帧的信号强度变弱表明第一终端和第一ap间的通信质量劣化,因而第一终端可能发起漫游,即触发第一终端主动漫游。不同的终端配置可能不同。在切换信道后,有的终端接收不到信标帧时可能再次回到切换前的信道,而不是被触发漫游。因此第二ap模拟第一ap发送信标帧可以提高终端与ap的兼容性。此外,第一终端切换到第二ap的工作信道后,第二ap不发模拟信标帧是另一种可选的触发终端漫游的方式。

可选地,第二ap周期性地以第二信道向第一终端发送多个模拟信标帧,多个模拟信标帧包括用第一功率发送的模拟信标帧,在第一ap发送模拟信标帧的次数到达阈值后,第一ap停止发送模拟信标帧。

此处的阈值可以依据实际情况而定,如可以为3-4个模拟信标帧周期。第二ap停止向第一终端发送模拟信标帧。终端在预设时间段内接收不到信标帧,触发漫游。

由此可知,第二ap通过向第一终端发送信号强度弱的模拟信标帧,触发第一终端主动漫游,也可以通过不发模拟信标帧,触发第一终端主动漫游。

在另一个实施例中,若第一ap通过预设的第二算法选择第二ap为第一终端需要最终关联的ap,即目标ap。第一ap判断第一终端主动漫游后关联的ap是否是第二ap,若否,则重复执行上述实施例中的步骤,也就是说,当第一终端漫游到非目标ap,即过渡ap时,过渡ap触发第一终端主动漫游, 同时过渡ap将第一终端的mac地址加入临时黑名单,以避免第一终端再次漫游到该过渡ap上,直至第一终端漫游到第二ap为止。当第一终端漫游到第二ap时,过渡ap将通过交换机、控制器或ap间通信等方式获取第一终端已与目标ap关联的消息,此时过渡ap清除临时黑名单中的第一终端的mac地址。

结合图1,终端从ap1切换到ap2的过程中,ap1可以称为第一ap,ap1触发终端切换信道,ap2可以称为第二ap,可选地,ap2向终端发送模拟信标帧和/或数据帧。当有另一个终端从ap2切换到ap1的过程中,第二ap触发终端切换信道,可选地,第一ap向终端发送模拟信标帧和/或数据帧。

图3示出了上述实施例中所涉及的接入点的一种可能的结构示意图。

该接入点至少包括:发送单元310,用于以第一信道向与该ap关联的第一终端发送单播信道切换消息,该单播信道切换消息用于指示第一终端从第一信道切换到第二信道,其中,单播信道切换消息的接收方地址为第一终端的地址,第一信道是该ap的工作信道,第二信道和第一信道不同;

其中,发送该单播信道切换消息后,该ap的工作信道保持为第一信道。

可选地,该接入点还可以包括接收单元320,用于接收第二ap发送的指示消息,该指示消息指示与第二ap关联的第二终端切换到第一信道,指示信息包括第二ap的基本服务集标识bssid和第二终端的地址,其中,第二ap的工作信道与第一信道不同;

传输单元330,用于根据第二终端的地址,与第二终端之间传输数据帧,其中,数据帧的bssid字段为第二ap的bssid。

可选地,接收单元320,还用于接收第二ap发送的指示消息,指示消息指示与第二ap关联的第二终端切换到第一信道,指示信息包括第二ap的bssid和第二终端的地址,其中,第二ap的工作信道与第一信道不同;

发送单元310,还用于以第一信道用第一功率向第二终端发送模拟信标 帧,模拟信标帧的第一地址字段包括第二终端的地址,模拟信标帧的第二地址字段包括第二ap的bssid,模拟信标帧的第三地址字段包括第二ap的bssid,其中,第一功率小于第一ap的默认发送功率。

可选地,接收单元320,还用于接收第二ap发送的指示消息,该指示信息包括第二ap的基本服务集标识bssid,指示消息指示ap以第二ap的bssid发送模拟信标帧,其中,第二ap的工作信道与第一信道不同;

发送单元310,还用于以第一信道用第一功率发送模拟信标帧,模拟信标帧的第一地址字段包括广播地址。

可选地,该接入点还包括:停止单元340,

发送单元310,还用于周期性地以第一信道向第二终端发送多个模拟信标帧,多个模拟信标帧包括用第一功率发送的模拟信标帧;

停止单元340,用于在该ap发送模拟信标帧的次数到达阈值后,停止发送模拟信标帧。

该接入点的各功能模块的功能,可以通过上述实施例的各步骤来实现,因此,本发明提供的接入点的具体工作过程,在此不复赘述。

图4示出了上述实施例中所涉及的接入点的另一种可能的结构示意图。

该接入点至少包括收发器410(如天线)和处理电路420,可选地,还可以包括储存器430,其中,处理电路420可以包括处理器421、射频电路422和基带423。

处理器421可以是中央处理器(英文:centralprocessingunit,cpu),或者cpu和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specificintegratedcircuit,asic),可编程逻辑器件(英文:programmablelogicdevice,pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complexprogrammablelogicdevice,cpld),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmablegatearray,fpga),通用 阵列逻辑(英文:genericarraylogic,gal)或其任意组合。

存储器430可以包括易失性存储器(英文:volatilememory),例如随机存取存储器(英文:random-accessmemory,ram);存储器430也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatilememory),例如只读存储器(英文:read-onlymemory,rom),快闪存储器(英文:flashmemory),硬盘(英文:harddiskdrive,hdd)或固态硬盘(英文:solid-statedrive,ssd)。存储器430还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器430存储程序代码,并将存储的程序代码传输给处理器421。

收发器410用于以第一信道向与该ap关联的第一终端发送单播信道切换消息,单播信道切换消息用于指示第一终端从第一信道切换到第二信道,其中,单播信道切换消息的接收方地址为第一终端的地址,第一信道是ap的工作信道,第二信道和第一信道不同;

处理电路420用于在发送单播信道切换消息后,将ap的工作信道保持为第一信道。

处理器421执行各种用于与第一终端通信的功能。在上行链路,来自第一终端的上行链路信号经由收发器410接收,并进行调解,再由处理器421进行处理来恢复第一终端所发送到业务数据和信令信息。在下行链路上,业务数据和信令消息由处理器421进行处理,并由收发器410进行调解来产生下行链路信号,再发射给第一终端。处理器421还执行图2中涉及接入点的处理过程和/或用于本申请所描述的技术的其他过程。存储器430用于存储接入点的程序代码和数据。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可擦除可编程只读寄存器(英文:erasableprogrammableread-onlymemory,eprom) 存储器、电可擦可编程只读存储器存储器(英文:electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)、硬盘、只读光盘(英文:compactdiscread-onlymemory,cd-rom)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。另外,该asic可以位于用户设备中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户设备中。

本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。

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