本发明涉及无线通信技术的领域，尤其涉及一种无缝漫游的方法。
背景技术：
：目前基于802.11标准的无线ap产品广泛部署于商场，写字楼，机场，火车站等地，为用户提供便捷的无线接入因特网服务。但对于漫游过程中的实时音视频传输应用，普通的ap产品就显得力不从心。一般ap的覆盖范围有限，客户端（sta）在漫游过程中经常要从一个ap切换到另一个ap。大多数的客户端在切换过程中需要断开与当前服务ap的无线连接，然后扫描邻近ap的信号强度，最后选择信号强度最好的ap无线关联上。这个过程导致无线接入服务断开持续上百毫秒甚至几秒的时间，满足不了实时音视频传输应用的要求。802.11r标准规定了一种wlan的快速切换机制，将密钥管理和资源分配在无线重关联之前或重关联过程中实现，减小了切换带来的时延，降低了切换过程导致的无线接入服务中断对实时业务的影响。但基于802.11r标准的设备还是存在50毫秒左右的切换时延，这对某些时延要求高的业务如voip仍不适用。因此需要一种新的无线漫游方法来进一步降低切换时延。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是提供一种无缝漫游的方法，进一步降低切换时延以使得sta甚至感知不到ap的切换，满足了那些对切换时延要求十分苛刻的应用，比如无线漫游过程中的voip或实时视频传输业务。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种无缝漫游的方法，包括以下具体步骤：a、配置同频组网，包括多个ap以及与ap连接的ac无线控制器和客户端，其中，所有的ap均使用同样的信道、ssid、bssid、加密方式和信道宽度，ac无线控制器上还设置有一个cc中央控制器；b、同频组网的接入，客户端在同频组网中扫描到一个ssid，扫描完成后，客户端将发送auth帧和ap进行认证，认证完成后则由客户端发起assoc过程，由于assoc过程中需要给客户端分配一个全网唯一的associd，associd只能由cc中央控制器来分配，cc中央控制器选择最优ap与客户端关联，关联成功后的cc中央控制器与客户端之间密钥交互也通过此最优ap进行转发；c、同频组网的退出，在退出过程，如果是正常退出，客户端将会发给当前的服务aps一个disassociationrequest管理帧，当前的服务aps在收到disassociationrequest管理帧后回复disassociationresponse管理帧并通知cc中央控制器客户端的mac地址；如果是异常退出，当前的服务aps在长时间没有收到客户端对其keepalive帧的ack响应后将启动wlan无线驱动自带的kickoff流程，同时当前的服务aps通知cc中央控制器客户端的mac地址从而cc中央控制器能立即删除此客户端的相关信息；d、异常处理，cc中央控制器通过echorequest报文的超时侦测到ap下线，cc中央控制器删除此ap，并把ap下所关联的所有客户端切换到邻近ap，客户端的rssi数据结构中rssi最大的邻近ap将成为客户端的新服务ap；e、同频组网提供漫游用户数据服务，cc中央控制器时刻关注客户端的服务aps和邻近apn上报上来的客户端信号rssi的变化，一旦rssi的变化触发了切换流程，则cc中央控制器将客户端切换到新服务ap。在本发明一个较佳实施例中，所述客户端也使用与相连接的ap同样的信道。在本发明一个较佳实施例中，所有的所述ap均在同一个局域网内，所有的ap统一被ac无线控制器进行配置和管理。本发明的有益效果是：本发明的无缝漫游的方法，进一步降低切换时延以使得sta甚至感知不到ap的切换，满足了那些对切换时延要求十分苛刻的应用，比如无线漫游过程中的voip或实时视频传输业务。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，其中：图1是本发明无缝漫游的方法中ap切换的流程图。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例包括：一种无缝漫游的方法，包括以下具体步骤：a、配置同频组网，包括多个ap以及与ap连接的ac无线控制器和客户端，其中，所有的ap均使用同样的信道、ssid、bssid、加密方式和信道宽度，ac无线控制器上还设置有一个cc中央控制器；b、同频组网的接入，客户端在同频组网中扫描到一个ssid，扫描完成后，客户端将发送auth帧和ap进行认证，认证完成后则由客户端发起assoc过程，由于assoc过程中需要给客户端分配一个全网唯一的associd，associd只能由cc中央控制器来分配，cc中央控制器选择最优ap与客户端关联，关联成功后的cc中央控制器与客户端之间密钥交互也通过此最优ap进行转发；c、同频组网的退出，在退出过程，如果是正常退出，客户端将会发给当前的服务aps一个disassociationrequest管理帧，当前的服务aps在收到disassociationrequest管理帧后回复disassociationresponse管理帧并通知cc中央控制器客户端的mac地址；如果是异常退出，当前的服务aps在长时间没有收到客户端对其keepalive帧的ack响应后将启动wlan无线驱动自带的kickoff流程，同时当前的服务aps通知cc中央控制器客户端的mac地址从而cc中央控制器能立即删除此客户端的相关信息；d、异常处理，cc中央控制器通过echorequest报文的超时侦测到ap下线，cc中央控制器删除此ap，并把ap下所关联的所有客户端切换到邻近ap，客户端的rssi数据结构中rssi最大的邻近ap将成为客户端的新服务ap；e、同频组网提供漫游用户数据服务，cc中央控制器时刻关注客户端的服务aps和邻近apn上报上来的客户端信号rssi的变化，一旦rssi的变化触发了切换流程，则cc中央控制器将客户端切换到新服务ap。本发明介绍了一种特殊的ap同频组网方案。这种特殊的同频组网使得多个ap工作起来就如同一个ap，这样客户端在移动时从一个ap自由地切换到另一个ap时就不会被断开，不会有任何掉包或通讯中断。这种特殊的同频组网为零切换（zerohandoff，简称zho）同频组网。zho同频组网需要所有的ap都使用同样的信道和ssid。另外所有ap连接的无线客户端也使用同样的信道。同频组网网络架构如图1所示。其中所有的ap都在同一个局域网内，统一被ac无线控制器进行配置，管理。与传统的ac有所不同的是，同频组网的ac不但需要把所有的ap配置成相同的bssid，ssid，频率，加密方式和信道宽度，而且需要为每一个客户端决定最合适的物理ap为之提供无线接入服务从客户端的视角来看，只有一个虚拟的ap给它提供无线接入服务。本发明将着重于同频组网的架构设计和切换算法。对于传统ac和ap之间的配置和管理功能，本发明将不再赘述。终端在wlan无线网络存在3个基本的过程：接入，用户数据服务和退出。假设m个ap组成同频网络，ac已经把apx（x=1～m）配置成相同的信道ch，相同的ssid和bssid以及相同的加密方式和信道宽度。这样对于客户端而言，只有一个虚拟的ap给它提供无线接入服务。ac上还应该存在一个中央控制器（centralcontroller，简称cc）负责执行切换算法以及配合ap完成客户端的接入和退出流程。1、无线接入过程在接入过程，客户端在这个同频网络中将只扫描到一个ssid。扫描完成后，客户端将发送auth帧和ap进行认证，认证完成后则由客户端发起assoc过程。由于assoc过程中需要给客户端分配一个全网唯一的associd，所以associd不能由各物理apx来分配，只能由cc来分配。各个物理apx在收到associationrequest管理帧之后，并不立即分配associd。而是将associationrequest管理帧和与之对应的rssi转发给cc。wlan无线驱动要求客户端在发出associationrequest管理帧后一定时间内，比如30ms，收到associationresponse，否则客户端将重发associationrequest管理帧。cc侧则建议用少量时间，比如10ms，去收集associationrequest管理帧。cc分配好associd之后，选择rssi最大的apx，只让apx去关联客户端，同时只让apx去发送携带associd信息的associationresponse管理帧给客户端。后面cc与客户端的eapol四次握手通信也只由此apx完成。eapol中包含的密钥信息都是由cc上的hostapd模块生成的，apx负责转发。在上述的接入过程中，cc决定了客户端的服务apx。在接入过程成功完成之后，服务apx确定了，邻近apn也随之确定，在此之后才会发生ap切换。在此之前或是接入不成功，由于服务apx没有确定，不会发生ap切换。cc会一直去选择客户端的服务apx直至接入过程成功完成。2、退出和异常处理在退出过程，如果是正常退出，客户端将会发给当前的服务aps（aps和上述接入过程中的apx可以是同一个物理ap，也可以不同）disassociationrequest管理帧。aps在收到disassociationrequest管理帧后回复disassociationresponse管理帧并通知cc中央控制器客户端的mac地址。因此cc和当前的服务aps都可以删除此客户端的相关信息。如果是异常退出（比如客户端断电），当前的服务aps在长时间没有收到客户端对其keepalive帧的ack响应后将启动wlan无线驱动自带的kickoff流程。同时aps通知cc客户端的mac地址。同正常退出一样，cc和当前的服务aps都可以删除此客户端的相关信息。如果ap异常重启或断电，cc通过echorequest报文的超时侦测到ap下线。cc删除此ap，并按图1的切换流程把ap下所关联的所有客户端切换到邻近ap。客户端rssi数据结构中rssi最大的邻近ap将成为客户端的新服务ap。如果客户端，如iphone，有自己的保活功能，它能自己检测到ap异常并重新发起关联过程，在这种情况下按照无线接入流程处理。3、用户数据服务在用户数据服务过程，客户端一直在漫游当中。虽然它感觉不到同频组网中物理ap的变化，中央控制器cc要时刻关注服务aps和邻近apn上报上来的接收客户端信号rssi的变化。另外由于服务aps对于其它客户端而言可能又是邻近apn，所以同频组网中的物理ap不仅要提供数据接入服务，而且还要提供类似无线探针的监控服务。无线驱动软件收集同频工作下所有能探测到的客户端mac地址信息和rssi，将它们上报给cc。由于rssi受发送速率和带宽的影响很大，因此上报的rssi应该尽可能上报管理帧和控制帧的rssi。这些802.11帧以固定的速率和固定的带宽发送，具有可比性。如果上报的是数据帧的rssi，则此rssi要加上发送速率和发送带宽引起的功率回退。cc收到物理ap上报的客户端地址信息和rssi后，应将接收时间戳tsr和平滑滤波后的rssi存放到下列数据结构当中。平滑滤波系数和当前与上一次cc收到此ap上报此客户端信息的时间戳差值相关。差值越大，当前rssi在平滑过程中所占的权重越大，即rssi=arssicur+(1-a)rssipre(0<a<1，a为当前rssi在平滑过程中的权重)。对于邻近ap，如果它上报的rssi在平滑之后大于服务aps的rssi+rssih（rssih是rssi迟滞量，正数，防止切换乒乓效应），cc还需记录当前的时间戳tsg，否则tsg设置为0。starssi数据结构表：stamac服务aps地址/rssi/tsr邻近ap1地址/rssi/tsr/tsg邻近ap2地址/rssi/tsr/tsg……邻近apn地址/rssi/tsr/tsg虽然同频组网下物理ap的个数没有限制，但上述数据结构也不会无穷大。因为对于sta而言，邻近ap的个数不会很多。更远的ap就接收不到sta的信号了。我们可以限制n的最大值为32。当有超过n个邻近ap上报starssi信息时，最老的那个邻近ap所上报的信息将被新的信息所覆盖。每次数据结构更新后，cc都要进行如图1所示操作。和rssih类似，tsh是时间迟滞量，为正值，用于消除rssi突变导致的不必要切换。中央控制器cc决定客户端需要切换到下一个ap，它首先向新的服务ap发送切换请求消息。切换请求消息里面包含客户端的mac地址和加密信息。新的服务ap先将此客户端关联，接着设置加密信息，最后发送切换响应消息给cc。cc在收到切换响应消息后向旧的服务ap发送去关联请求消息。去关联请求消息里面包含客户端的mac地址。旧的服务ap先将此客户端去关联，然后发送去关联响应消息给cc。cc在收到去关联响应消息后重新初始化客户端rssi数据结构。综上所述，本发明的无缝漫游的方法，进一步降低切换时延以使得sta甚至感知不到ap的切换，满足了那些对切换时延要求十分苛刻的应用，比如无线漫游过程中的voip或实时视频传输业务。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12