一种通过冗余技术实现WIFI无缝漫游的方法与流程

本发明涉及工业通信行业技术领域，尤其涉及一种通过冗余技术实现wifi无缝漫游的方法。

背景技术：

在wifi网络中，ap负责构建接入网以及网络间的通信。工作站要进行相互通信就必须与ap建立关联。对于具有移动性的工作站，如工业机器人，agv小车等。当其逐渐移动出所关联的ap覆盖范围时，则需要断开当前所关联的ap，同时与当前位置临近的另外一个ap建立关联，这就是wifi漫游切换。

目前传统的漫游切换方法是，1）工作站断开与当前关联ap的连接；2）工作站向新ap发送身份验证；3）工作站与新ap建立关联。为了确保安全接入，ieee802.11标准规定工作站在与ap建立关联之前，必须要先进行身份验证。由于身份验证耗时比较长，一般不小于500ms，所以按照传统的漫游切换方法，会存在漫游切换时延较大的问题，而在一些实时性要求较高的场景，如在进行voip无线语音通话的时候，在不同小区间切换必然会造成掉话的情况发生。

为此，本发明提出一种通过冗余技术实现wifi无缝漫游的方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种通过冗余技术实现wifi无缝漫游的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种通过冗余技术实现wifi无缝漫游的方法，包括无线冗余wifi子系统和数传模式wifi子系统，无线冗余wifi子系统可连续跟踪有效范围内的wifi信号强度，根据漫游动态切换策略的条件，可实现平滑，自动，无时延的接入点切换，移动站点具有多个wifi子系统，其中一个工作在主无线模式，移动wifi站点采集的数据通过主无线模式子系统传输给工作站，另外几个子系统则工作在冗余模式wifi子系统实时扫描有效范围内漫游ap信号强度，根据动态切换策略来判断是否需要切换接入到新的临近ap，若动态切换策略条件满足，冗余模式wifi子系统向新的临近ap发送身份认证信息，进行关联，建立与工作站的tcp/ip连接，主模式wifi子系统断开与工作站的tcp/ip连接，断开与旧ap的关联，两个wifi子系统进行模式交替，达到无缝漫游的功能，冗余模式wifi子系统在与新的ap进行身份认证和关联期间，移动wifi站点采集的数据由主无线模式子系统通过当前关联旧ap传输给工作站，采用先进的动态切换策略，初始设定接收信号强度最低界限rssi和新ap与当前关联ap信号强度差值最低界限x，如果工作站与当前关联ap的rssi小于最低界限rssi或新ap与当前关联ap信号强度差值大于差值最低界限x，则开始进行漫游切换。

优选的，本系统中加入了人工智能算法，即最低界限x值在实际运行过程中会不断动态调整，会根据实际运行过程中wifi漫游效果，动态进行调节，此动态算法在软件上保证了wifi无缝漫游时的通信质量并避免了wifi子系统在不同ap间进行频繁切换。

优选的，移动站点为工业机器人或者agv小车。

优选的，进行身份验证，理论上漫游切换时延可以趋近于0。

优选的，现场移动设备在wifi无线网络基站之间水平切换时，该工作站作为数据流切换的固定点，并采用802国际标准所规定之机制完成无缝切换。

优选的，现场移动设备在wifi无线网络基站和广域无线蜂窝网络基站之间进行垂直切换时，该工作站具有该广域无线蜂窝网络所用核心网络中的移动管理单元的所用功能，包含但不限于第四代lte网络中规定的s10协议族，并使用广域无线蜂窝网络中的数据包网络网关作为数据流切换的固定点，采用3gpp国际标准所规定之机制完成无缝切换。

优选的，工作站根据所连接的广域无线蜂窝网络的类型，包含但不限于第四代lte网络的s5/s8协议族，将802协议中所使用协议包，转化为广域无线蜂窝网络所定义的协议类型。

优选的，数据模式wifi子系统的设定和传输质量的保证，将由该工作站根据所连接的广域无线蜂窝网络的类型，包含但不限于第四代lte网络，将802协议中所使用协议映射到广域无线蜂窝网络所使用之具有对应传输质量的介质，并完成相关协议沟通和转化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本系统中加入了人工智能算法，即最低界限x值在实际运行过程中会不断动态调整，会根据实际运行过程中wifi漫游效果，动态进行调节，此动态算法在软件上保证了wifi无缝漫游时的通信质量并避免了wifi子系统在不同ap间进行频繁切换，与传统方法相比极大地缩短了漫游切换时延，理论上漫游切换时延可以趋近于0，该方法为移动wifi站点在工业上的实时数据采集应用提供了一种比较好的解决方案。

附图说明

图1为本发明提出的一种通过冗余技术实现wifi无缝漫游的方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种通过冗余技术实现wifi无缝漫游的方法，包括无线冗余wifi子系统和数传模式wifi子系统，无线冗余wifi子系统可连续跟踪有效范围内的wifi信号强度，根据漫游动态切换策略的条件，可实现平滑，自动，无时延的接入点切换，移动站点具有多个wifi子系统，其中一个工作在主无线模式，移动wifi站点采集的数据通过主无线模式子系统传输给工作站，另外几个子系统则工作在冗余模式wifi子系统实时扫描有效范围内漫游ap信号强度，根据动态切换策略来判断是否需要切换接入到新的临近ap，若动态切换策略条件满足，冗余模式wifi子系统向新的临近ap发送身份认证信息，进行关联，建立与工作站的tcp/ip连接，主模式wifi子系统断开与工作站的tcp/ip连接，断开与旧ap的关联，两个wifi子系统进行模式交替，达到无缝漫游的效果，冗余模式wifi子系统在与新的ap进行身份认证和关联期间，移动wifi站点采集的数据由主无线模式子系统通过当前关联旧ap传输给工作站，采用先进的动态切换策略，初始设定接收信号强度最低界限rssi和新ap与当前关联ap信号强度差值最低界限x，如果工作站与当前关联ap的rssi小于最低界限rssi或新ap与当前关联ap信号强度差值大于差值最低界限x，则开始进行漫游切换。

本发明中，本系统中加入了人工智能算法，即最低界限x值在实际运行过程中会不断动态调整，会根据实际运行过程中wifi漫游效果，动态进行调节，此动态算法在软件上保证了wifi无缝漫游时的通信质量并避免了wifi子系统在不同ap间进行频繁切换，移动站点为工业机器人或者agv小车，进行身份验证，理论上漫游切换时延可以趋近于0，现场移动设备在wifi无线网络基站之间水平切换时，该工作站作为数据流切换的固定点，并采用802国际标准所规定之机制完成无缝切换，现场移动设备在wifi无线网络基站和广域无线蜂窝网络基站之间进行垂直切换时，该工作站具有该广域无线蜂窝网络所用核心网络中的移动管理单元的所用功能，包含但不限于第四代lte网络中规定的s10协议族，并使用广域无线蜂窝网络中的数据包网络网关作为数据流切换的固定点，采用3gpp国际标准所规定之机制完成无缝切换，工作站根据所连接的广域无线蜂窝网络的类型，包含但不限于第四代lte网络的s5/s8协议族，将802协议中所使用协议包，转化为广域无线蜂窝网络所定义的协议类型，数据模式wifi子系统的设定和传输质量的保证，将由该工作站根据所连接的广域无线蜂窝网络的类型，包含但不限于第四代lte网络，将802协议中所使用协议映射到广域无线蜂窝网络所使用之具有对应传输质量的介质，并完成相关协议沟通和转化。

本发明中，本系统中加入了人工智能算法，即最低界限x值在实际运行过程中会不断动态调整，会根据实际运行过程中wifi漫游效果，动态进行调节，此动态算法在软件上保证了wifi无缝漫游时的通信质量并避免了wifi子系统在不同ap间进行频繁切换，与传统方法相比极大地缩短了漫游切换时延，理论上漫游切换时延可以趋近于0，该方法为移动wifi站点在工业上的实时数据采集应用提供了一种比较好的解决方案。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。