在无线局域网间切换的方法、切换管理装置和无线网络的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种在无线局域网间切换的方法、切换管理装置和无线网络，应用于漫游管理模块，无线网络包括第一无线局域网、第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；与第一控制器之间确认客户端已经切换；将客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；在第二控制器将客户端分配至第二无线局域网，与客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。不需为漫游客户端提供额外的资源同步。
【专利说明】在无线局域网间切换的方法、切换管理装置和无线网络
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线网络技术，特别是指一种在无线局域网间切换的方法、切换管理装置和无线网络。
【背景技术】
[0002]无线局域网(WLAN, Wireless Local Area Networks)接入系统包括接入点(AP,Access Point)和无线控制器(AC,Access Controller) ,AC的无线控制功能模块主要包括射频资源管理，AP则包括管理、切换控制、安全功能、和无线业务控制等五个部分。无线控制器完成WLAN用户的接入控制，计费信息采集以及无线业务管理和控制，AC作为WLAN用户接入的认证点，和后台的认证服务器相连，完成对WLAN用户的认证，只有经过接入认证的用户才能通过WLAN接入网络访问外部网络或者应用服务器。
[0003]WLAN无线网络应用中，三层切换包括:无线接入部分将一定区域作为一个热点来管理，同一个或一组AC可以管理不同的热点或者AP，而一个热点只能归属于一个或一组AC，在一个地市范围内安装若干个AC。切换则是指已上网用户在不同AP或不同热点之间的移动引起的接入点变化，需要保证业务不发生中断。
[0004]二层切换包括:一个客户端在2个AP或多个AP之间切换的前提是这些AP绑定的是同I个服务集标识(SSID，Service Set Identifier)并且业务VLAN都在同一个VLAN内，即位于同一个IP地址段，切换过程中客户端的接入属性，例如客户端所属的业务VLAN和获取的IP地址等属性不会有任何变化，从而实现平滑过渡，不会有丢包和断线重连的现象。
[0005]如图1所示，同一个无线控制器AC下的二层切换:源AP(APl)和目的AP(AP2)在同一个AC上，广播的SSID相同并且在同一个VLAN。当客户端从APl移动至AP2的覆盖范围时，客户端的IP和加密等都由AC维护，切换过程中不发生IP变化和重新认证等，仅仅是无线频道发生了改变。
[0006]三层切换包括:一个客户端在2个AP或多个AP之间切换的前提是这些AP绑定的是同一个SSID并且业务VLAN都不在同一个VLAN内，即位于不同的IP地址网段，在漫游切换的过程中，客户端的接入属性，例如客户端所属的业务VLAN和获取的IP地址等属性会有所变化。
[0007]如图2所示，同一个无线控制器AC下的三层切换:源AP(APl)和目的AP(AP2)在同一个AC上，广播的SSID相同但在不同无线局域网中。当客户端从APl覆盖范围移动至AP2覆盖范围时，AC将客户端视为仍是从原始VLAN连接来的，允许客户端保持其原有IP并支持已建立的IP通信。
[0008]当客户端从原来的无线局域网I下的SSID，漫游到无线局域网2下的相同SSID，其IP并不会因为无线局域网的改变而改变，而还是以原来在无线局域网I中的IP来进行通讯。
[0009]如图3所示，跨无线控制器AC的三层切换用于控制器被分割为不同的无线局域网的情况，包括:
[0010]除了传递认证信息外，还需保证IP地址不变。当客户端从一个无线局域网的源AP(APl)移动到另一个无线局域网的目的AP (AP2)时，两个AC之间会建立一个私有的通信隧道，源AC(ACl)将客户端的相关信息(IP地址、认证信息等)通过通信隧道传递给目的AC(AC2)，AC2维持客户端的IP地址不变，但对于上层的网络侧而言，此时仍然是ACl维持客户端IP地址，所有发给该IP地址的数据都会先到ACl上，ACl通过通信隧道将数据转发给AC2，AC2将数据发给客户端，客户端向网络侧发数据时，AC2将数据转给ACl，通过ACl将数据发到网络侧。
[0011]客户端原来在ACl的VLAN100下的SSID，漫游到AC2的VLAN200下的相同SSID，客户端的IP并不会因为VLAN的改变而改变，仍然是以在VLAN100中的IP通信。
[0012]上述技术是采用同厂家提供的设备组网，这会受限于AC的端口数量及设备处理性能，主要在AC组数量少的情况下完成切换功能。
[0013]现有技术存在如下问题:AC的网络端口数量一般是8个至几十个，采取网状连接占用大量的网络端口和传输资源，数据同步信息和路由配置信息也会占用AC的资源；各厂家设备采用不同的协议，因此AC间的切换也仅仅局限于同种厂家设备，对于一个业务区有近百组AC，这近百组AC由若干个厂家提供的情况下组网较困难。
【发明内容】
[0014]本发明要解决的技术问题是提供一种在无线局域网间切换的方法、切换管理装置和无线网络，解决现有技术在无线网络中的AC较多时，AC之间的网状连接和同步会占用AC的大量资源的缺陷。
[0015]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种在无线局域网间切换的方法，应用于无线网络中的漫游管理模块，无线网络还包括:第一无线局域网、第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；方法包括:接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；与第一控制器之间确认客户端已经切换；将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
[0016]所述的方法中，接收第二控制器返回的已建立连接信息之后还包括:通知第一控制器与客户端之间拆线。
[0017]所述的方法中，接收第二控制器返回的已建立连接信息之后还包括:通知计费系统，认证点是第二控制器。
[0018]所述的方法中，与第一控制器之间确认客户端已经切换，具体包括:漫游管理模块向第一控制器发送客户端切换确认请求；接收第一控制器返回的确认回答；向第二控制器发送已经与第一控制器之间确认切换的消息。
[0019]所述的方法中，将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器，具体包括:将会话信息和用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0020]一种切换管理装置，应用于无线网络，所述无线网络还包括:第一无线局域网、第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；漫游管理模块包括:切换请求单元，用于接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；确认单元，用于与第一控制器之间确认客户端已经切换；同步单元，用于将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；与控制器交互单元，用于在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
[0021]所述的装置中，还包括:计费交互单元，用于接收第二控制器返回的已建立连接信息之后，通知计费系统认证点是第二控制器。
[0022]所述的装置中，同步单元包括:会话同步单元，用于将会话信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；用户同步单元，用于将用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0023]一种无线网络，包括:漫游管理模块、第一无线局域网、第二无线局域网、第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；漫游管理模块包括:切换请求单元，用于接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；确认单元，用于与第一控制器之间确认客户端已经切换；同步单元，用于将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；与控制器交互单元，用于在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
[0024]所述的无线网络中，同步单元包括:会话同步单元，用于将会话信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；用户同步单元，用于将用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0025]本发明的上述技术方案的有益效果如下:客户端漫游过程中，采用统一的漫游管理模块实现客户端在不同无线局域网之间的同步，网络侧在切换成功后直接与处于当前无线局域网中的客户端建立通路，因而无线网络中的AC不需要与其他AC之间实现网状连接以及基于该网状连接同步和传输数据，节省了 AC以及无线网络的资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1表示同一个无线控制器AC下的二层切换的原理示意图；
[0027]图2表示同一个无线控制器AC下的三层切换的原理示意图；
[0028]图3表示跨控制器的三层切换的原理示意图；
[0029]图4表示一种在不同无线局域网之间实现客户端切换的方法原理示意图；
[0030]图5表示从第一无线局域网切换到第二无线局域网的流程示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0032]本发明涉及跨AC的三层切换，无线网络中的AC不区分厂家及型号，使用一套宽带认证计费系统，以及同一个SSID, AC具有宽带远程接入服务器(BRAS, Broadband RemoteAccess Server)功能,对于BRAS与AC分设的情况同样适用。
[0033]如图4所示,无线网络包括:全国级计费系统,全国级Radius/Portal服务器,漫游服务提供商服务器，通过全国骨干网连接各个省级网络；
[0034]省级网络包括:省级计费系统、省级Radius/Portal服务器，通过省级骨干网连接各个城域网；
[0035]城域网包括:传输网，传输网采用AC接入城域网，各个传输网中通过AP接入不同的客户端。
[0036]本发明实施例提供一种在无线局域网间切换的方法，应用于无线网络中的漫游管理模块(SMM, Switch Management Module),如图5所示,无线网络包括:第一无线局域网和第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；
[0037]方法包括:
[0038]步骤1，接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；
[0039]步骤2，与第一控制器之间确认客户端已经切换；
[0040]步骤3，将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；
[0041]步骤4，在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
[0042]应用所提供的技术，客户端漫游过程中，采用统一的漫游管理模块实现客户端在不同无线局域网之间的同步，网络侧在切换成功后直接与处于当前无线局域网(即第二无线局域网)中的客户端建立通路，因而无线网络中的AC不需要与其他AC之间实现网状连接以及基于该网状连接同步和传输数据，节省了 AC以及无线网络的资源。
[0043]网络组网方式与现有网络一致，但在网络中(比如在宽带认证计费系统部署)增加了漫游管理模块SMM，在实施例提供的技术中，SMM的主要功能包括:接收切换前的AC传递的信息，发送是否成功信息；SMM接收切换请求，向切换后的AC传递客户端的同步相关数据，接收是否成功信息；以及，SMM负责AC间漫游切换路由的变更。
[0044]在一个优选实施例中，接收第二控制器返回的已建立连接信息之后还包括:通知第一控制器与客户端之间拆线。
[0045]在一个优选实施例中，所述切换请求由客户端发送给与该客户端连接的AP，由所述AP发送给所述第二控制器。
[0046]漫游管理模块与计费系统之间存在网络连接。
[0047]在一个优选实施例中，接收第二控制器返回的已建立连接信息之后还包括:
[0048]通知计费系统，认证点是第二控制器。
[0049]在一个优选实施例中，与第一控制器之间确认客户端已经切换，具体包括:
[0050]漫游管理模块向第一控制器发送客户端切换确认请求；
[0051]接收第一控制器返回的确认回答；
[0052]向第二控制器发送已经与第一控制器之间确认切换的消息。
[0053]在一个优选实施例中，将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器，具体包括:
[0054]将会话信息和用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0055]第二控制器将客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，网络侧发送给客户端的IP地址的数据将会被发送到第二控制器。
[0056]在一个应用场景中，如图5所示，客户端从第一无线局域网(VLAN100)切换到第二无线局域网(VLAN200)的流程包括:
[0057]步骤1，客户端从源AP漫游到目的AP。
[0058]步骤2，客户端通过目的AP向目的AC发送切换请求并提供源位置信息。
[0059]步骤3，目的AC向漫游管理模块SMM发送切换请求以及提供源位置信息。
[0060]步骤4，SMM向源AC发送客户端切换确认请求。
[0061]步骤5，源AC向SMM发送确认回答。
[0062]步骤6，SMM向目的AC发送已与源AC之间确认切换的消息。
[0063]步骤7，在SMM的配合下源AC同步信息到目的AC，即，将客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器，具体包括:将会话信息和用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0064]步骤8，目的AC产生用户信息为客户端分配VLAN，即将客户端分配至第二无线局域网，并激活客户端。
[0065]步骤9，目的AC与客户端建立连接，发布新的路由信息，网络侧发送到客户端的数据将会被发送到AC2，由AC2通过AP2发送到客户端。
[0066]步骤10，目的AC向SMM发送已连接信息。
[0067]步骤11，SMM向源AC发送拆线信息。
[0068]步骤12，源AC与客户端拆线。
[0069]当客户端从一个无线局域网的源AP(APl)漫游到另外一个无线局域网的目的AP (AP2)上时，两个AC与SMM之间都会建立一个通信隧道。
[0070]源AC(ACl)会将客户端的相关信息(IP地址、认证信息等)通过通信隧道传递给目的AC(AC2)，AC2维持客户端的IP地址不变，但认证点会发生变化，同时通知计费系统变更或登记认证点。对于上层的网络侧而言，客户端IP地址是ACl的路由要变更到AC2上，所有发给该IP地址的数据变更到AC2上。
[0071]本发明实施例提供一种切换管理装置，应用于无线网络，所述无线网络还包括:第一无线局域网、第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；
[0072]漫游管理模块包括:
[0073]切换请求单元，用于接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；
[0074]确认单元，用于与第一控制器之间确认客户端已经切换；
[0075]同步单元，用于将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；
[0076]与控制器交互单元，用于在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
[0077]在一个优选实施例中，还包括:
[0078]计费交互单元，用于接收第二控制器返回的已建立连接信息之后，通知计费系统认证点是第二控制器。
[0079]在一个优选实施例中，确认单元包括:
[0080]请求发送单元，用于向第一控制器发送客户端切换确认请求；
[0081]确认接收单元，用于接收第一控制器返回的确认回答；
[0082]消息发送单元，用于向第二控制器发送已经与第一控制器之间确认切换的消息。
[0083]在一个优选实施例中，同步单元包括:
[0084]会话同步单元，用于将会话信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；
[0085]用户同步单元，用于将用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0086]本发明实施例提供一种无线网络，如图4所示，包括:漫游管理模块、第一无线局域网、第二无线局域网、第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网；
[0087]漫游管理模块包括:
[0088]切换请求单元，用于接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网；
[0089]确认单元，用于与第一控制器之间确认客户端已经切换；
[0090]同步单元，用于将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；
[0091]与控制器交互单元，用于在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
[0092]在一个优选实施例中，同步单元包括:
[0093]会话同步单元，用于将会话信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器；
[0094]用户同步单元，用于将用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
[0095]采用本方案之后的优势是:采用统一的漫游管理模块SMM管理客户端在不同无线局域网之间进行切换，即使是在AC较多的情形下，也不会影响同步过程:SMM与第一控制器和第二控制器之间分别通过路由器建立控制隧道，源AC将客户端的会话信息和用户信息作为同步相关数据从第一控制器通过控制隧道和SMM同步到第二控制器，目的AC产生用户信息为客户端分配VLAN，与客户端建立连接；SMM通知计费系统此后的认证点是第二控制器，由第二控制器负责与客户端之间的数据接发，使得各AC不需要考虑与其他AC建立基于网状连接的通信及数据通路，不需为漫游的客户端提供额外的资源以实现同步。
[0096]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种在无线局域网间切换的方法，应用于无线网络中的漫游管理模块，其特征在于，无线网络还包括:第一无线局域网、第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网； 方法包括: 接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网； 与第一控制器之间确认客户端已经切换； 将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器； 在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收第二控制器返回的已建立连接信息之后还包括: 通知第一控制器与客户端之间拆线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收第二控制器返回的已建立连接信息之后还包括: 通知计费系统，认证点是第二控制器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与第一控制器之间确认客户端已经切换，具体包括: 漫游管理模块向第一控制器发送客户端切换确认请求； 接收第一控制器返回的确认回答； 向第二控制器发送已经与第一控制器之间确认切换的消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器，具体包括: 将会话信息和用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
6.一种切换管理装置，其特征在于，应用于无线网络，所述无线网络还包括:第一无线局域网、第二无线局域网，第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网； 漫游管理模块包括: 切换请求单元，用于接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网； 确认单元，用于与第一控制器之间确认客户端已经切换； 同步单元，用于将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器； 与控制器交互单元，用于在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括: 计费交互单元，用于接收第二控制器返回的已建立连接信息之后，通知计费系统认证点是第二控制器。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，同步单元包括:会话同步单元，用于将会话信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器； 用户同步单元，用于将用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
9.一种无线网络，其特征在于，包括:漫游管理模块、第一无线局域网、第二无线局域网、第一无线局域网包括第一控制器，第二无线局域网包括第二控制器，客户端初始位于第一无线局域网； 漫游管理模块包括: 切换请求单元，用于接收来自第二无线局域网的第二控制器的切换请求和源位置信息，所述源位置信息记载了客户端的源位置是第一无线局域网； 确认单元，用于与第一控制器之间确认客户端已经切换； 同步单元，用于将所述客户端的同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器； 与控制器交互单元，用于在第二控制器将所述客户端分配至第二无线局域网，与所述客户端建立连接，并且发布客户端位于第二无线局域网的路由信息之后，接收第二控制器返回的已建立连接信息。
10.根据权利要求9所 述的无线网络，其特征在于， 同步单元包括: 会话同步单元，用于将会话信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器； 用户同步单元，用于将用户信息作为所述同步相关数据从第一控制器同步到第二控制器。
【文档编号】H04W36/14GK104053199SQ201310080470
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】杜潘峰 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司