一种无线漫游方法及漫游AP与流程

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种无线漫游方法及漫游AP。

背景技术：

同一个局域网内可能存在多个具有相同SSID的AP，当STA通过扫描SSID关联进来并连接到某一个AP之后，若STA的位置发生变化，会导致STA与当前连接的AP的通信质量变差。

对于常见的AP来说，即使STA移动到了局域网内的另一个AP附近，只要与原来的AP的关联没有断开，STA就会一直与原来的通信质量较差的AP连接，不会自动漫游到另一个AP；虽然有一些AP可以实现自动漫游功能，但是只能使STA漫游到局域网内与当前连接的AP工作在同一工作信道的另一个AP，然而，在实际运用中，同一个局域网内的所有AP都工作在同一工作信道，彼此会有一定的干扰，只有当AP分别工作在不同的工作信道时，才可以充分利用信道资源，保证更好的用户体验，如果STA当前连接的AP所在的工作信道中没有其他AP，则同样无法实现自动漫游功能。

如上所述，由于目前的AP要么不支持漫游，要么只支持同一工作信道下的漫游，因此，不能很好的适用于具有多个AP且工作在不同工作信道的局域网。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种无线漫游方法及漫游AP，能够实现跨信道漫游，从而能够更好的适用于具有多个AP且工作在不同工作信道的局域网。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无线漫游方法，所述方法由局域网内的每个漫游AP分别执行，包括：

当与本漫游AP连接的STA需要漫游到所述局域网内的另一个AP时，确定待探测的工作信道并生成相应的探测报文；

将所述探测报文发送至所述STA，使得所述STA根据所述探测报文对所述待探测的工作信道进行探测以获取所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量并向本漫游AP返回相应的探测结果报文；

根据所述探测结果报文中记载的所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量，确定目的AP并生成相应的漫游报文；

将所述漫游报文发送至所述STA，使得所述STA根据所述漫游报文漫游到所述目的AP。

进一步地，所述当与本漫游AP连接的STA需要漫游到所述局域网内的另一个AP时，确定待探测的工作信道并生成相应的探测报文，具体包括：

当与本漫游AP连接的STA需要漫游到所述局域网内的另一个AP时，根据预先配置的网内AP信息表确定所述局域网内每个符合漫游条件的AP；

将所述局域网内每个符合漫游条件的AP所在的工作信道作为所述待探测的工作信道；

根据所述待探测的工作信道生成相应的所述探测报文。

进一步地，所述网内AP信息表中至少记载了所述局域网内除本漫游AP以外的每个AP的SSID、加密方式和工作信道；所述符合漫游条件的AP为与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP。

进一步地，所述根据所述探测结果报文中记载的所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量，确定目的AP并生成相应的漫游报文，具体包括：

根据所述探测结果报文中记载的所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量，确定所述待探测的工作信道中与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的通信质量最优的AP并作为所述目的AP；

根据所述目的AP生成相应的所述漫游报文。

进一步地，所述网内AP信息表包括漫游AP信息表和一般AP信息表；其中，

所述漫游AP信息表中记载了除本漫游AP以外的其他所有漫游AP对应的第一条目信息；所述第一条目信息包括SSID、MAC地址、加密方式、工作信道和时间戳；

所述一般AP信息表中记载了与本漫游AP的SSID相同的所有一般AP对应的第二条目信息；所述第二条目信息包括SSID、MAC地址、加密方式、工作信道和时间戳。

进一步地，所述方法还包括：

当有新的漫游AP加入局域网时，将新的漫游AP对应的第一条目信息加入本漫游AP的漫游AP信息表；

当其他漫游AP对应的第一条目信息中的SSID、加密方式或工作信道发生变化时，更新本漫游AP的漫游AP信息表中相应的第一条目信息。

进一步地，所述方法还包括：

在每一个时间周期对所述漫游AP信息表中的所有第一条目信息进行检测，并根据检测结果更新相应的第一条目信息中的时间戳；

当任一第一条目信息中的时间戳在预设的第一时间段内没有更新时，删除相应的第一条目信息。

进一步地，所述方法还包括：

当本漫游AP的WIFI启动或重启时，对所述局域网内的所有工作信道进行WIFI无线扫描；

根据扫描结果将与本漫游AP的SSID相同的所有一般AP对应的第二条目信息加入本漫游AP的一般AP信息表。

进一步地，所述方法还包括：

在对所述局域网内的所有工作信道进行WIFI无线扫描之后，按一定的顺序在每一个时间周期对一个工作信道进行WIFI无线扫描，并根据扫描结果更新本漫游AP的一般AP信息表中的第二条目信息；

当任一第二条目信息中的时间戳在预设的第二时间段内没有更新时，删除相应的第二条目信息。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种漫游AP，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的无线漫游方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供了一种无线漫游方法及漫游AP，当与本漫游AP连接的STA需要漫游到局域网内的另一个AP时，将待探测的不同的工作信道作为探测对象发送给STA，使得STA对这些工作信道中的每个AP与自身的通信质量进行探测，并根据探测得到的通信质量确定目的AP，使STA漫游到该目的AP，能够实现跨信道漫游，从而能够更好的适用于具有多个AP且工作在不同工作信道的局域网。

附图说明

图1是本发明提供的一种无线漫游方法的一个优选实施例的流程图；

图2是本发明提供的一种无线漫游方法的步骤S11的一个优选实施例的具体流程图；

图3是本发明提供的一种无线漫游方法的步骤S13的一个优选实施例的具体流程图；

图4是本发明提供的一种漫游AP的一个优选实施例的结构框图。

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。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明任一实施例中的局域网内的AP分为两种：

第一种是支持本发明实施例提供的一种无线漫游方法的AP，简称漫游AP；

第二种是不支持本发明实施例提供的一种无线漫游方法的AP，简称一般AP。

局域网内的所有AP之间可以通过发送及接收报文进行通信，当任一AP向局域网内的其他AP发送相应的识别报文时，若能收到其他AP返回的识别应答报文，则能返回识别应答报文的AP为漫游AP，相应的，不能返回识别应答报文的AP为一般AP。

参见图1所示，是本发明提供的一种无线漫游方法的一个优选实施例的流程图，所述方法由局域网内的每个漫游AP分别执行，包括步骤S11至步骤S14：

步骤S11、当与本漫游AP连接的STA需要漫游到所述局域网内的另一个AP时，确定待探测的工作信道并生成相应的探测报文；

步骤S12、将所述探测报文发送至所述STA，使得所述STA根据所述探测报文对所述待探测的工作信道进行探测以获取所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量并向本漫游AP返回相应的探测结果报文；

步骤S13、根据所述探测结果报文中记载的所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量，确定目的AP并生成相应的漫游报文；

步骤S14、将所述漫游报文发送至所述STA，使得所述STA根据所述漫游报文漫游到所述目的AP。

具体的，当与本漫游AP连接的STA需要漫游到局域网内的另一个AP时，本漫游AP首先确定待探测的工作信道，并生成相应的探测报文；其中，待探测的工作信道包括至少一个工作信道，探测报文中记载了所有待探测的工作信道；随后，本漫游AP将该探测报文发送给上述STA，上述STA在接收到该探测报文后，对所有待探测的工作信道进行探测，从而获取所有待探测的工作信道中的每个AP与自身的通信质量，并向本漫游AP返回相应的探测结果报文；本漫游AP根据接收到的上述探测结果报文中记载的所有待探测的工作信道中的每个AP与上述STA的通信质量确定目的AP，并根据目的AP生成相应的漫游报文；最后，本漫游AP将漫游报文发送给上述STA，上述STA则根据接收到的漫游报文漫游到相应的目的AP。

需要说明的是，当STA根据漫游报文向目的AP漫游时，会向本漫游AP返回相应的漫游结果报文，本漫游AP根据接收到的漫游结果报文判断STA是否漫游成功，若STA向目的AP进行多次漫游均失败，则需要重新对所有待探测的工作信道进行探测，并按上述方法确定一个新的目的AP进行漫游。在确定新的目的AP时，会先把上述多次漫游失败的目的AP去除，在剩下的AP中确定新的目的AP，并且在一段时间(目前设置为10min)之后才会再次考虑上述多次漫游失败的目的AP。

例如，本漫游AP确定局域网内的某3个工作信道为待探测的工作信道，根据802.11k协议构造相应的11k报文，把这3个待探测的工作信道作为探测对象发送给STA；STA在接收到11k报文之后，会对这3个待探测的工作信道进行探测，并在探测结束后返回11k Rsp报文，该11k Rsp报文中包含了STA探测到的所有待探测的工作信道中的每个AP与STA的通信质量，其中每个AP对应的通信质量会以<MAC，rcpi>这样的元组呈现，rcpi代表的就是该AP与STA的通信质量的一个评估；本漫游AP根据STA返回的11k Rsp报文选择目的AP，并根据802.11v协议构造相应的11v报文，按照报文格式填入目的AP，把目的AP作为漫游对象发送给STA，同时根据802.11r协议配置11r快速切换，使STA在接收到11v报文后自动漫游到目的AP；当STA向目的AP漫游时，返回相应的11v Rsp报文，本漫游AP根据接收到的11v Rsp报文判断STA是否漫游成功。

需要补充说明的是，当与本漫游AP连接的STA的位置发送变化时，其对应的RSSI值也会随之改变，当RSSI值小于预先设置的漫游阈值时，STA与本漫游AP的通信质量已经不能满足通信需求，说明STA需要漫游到局域网内的另一个AP，则通过上述无线漫游方法实现自动漫游。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，本漫游AP通过将待探测的不同的工作信道作为探测对象发送给STA，使STA对这些工作信道中的每个AP与自身的通信质量进行探测，本漫游AP再根据探测得到的通信质量确定目的AP，从而使STA漫游到该目的AP；在确定目的AP时，无需考虑目的AP与本漫游AP是否工作在同一工作信道，能够实现跨信道漫游；同时，也无需考虑目的AP是支持上述无线漫游方法的漫游AP还是不支持上述无线漫游方法的一般AP，从而能够更好的适用于具有多个AP且工作在不同工作信道的局域网。

参见图2所示，是本发明提供的一种无线漫游方法的步骤S11的一个优选实施例的具体流程图，所述当与本漫游AP连接的STA需要漫游到所述局域网内的另一个AP时，确定待探测的工作信道并生成相应的探测报文，具体包括步骤S1101至S1103：

步骤S1101、当与本漫游AP连接的STA需要漫游到所述局域网内的另一个AP时，根据预先配置的网内AP信息表确定所述局域网内每个符合漫游条件的AP；

步骤S1102、将所述局域网内每个符合漫游条件的AP所在的工作信道作为所述待探测的工作信道；

步骤S1103、根据所述待探测的工作信道生成相应的所述探测报文。

具体的，局域网内的每个漫游AP都会预先配置一个网内AP信息表，当与本漫游AP连接的STA需要漫游到局域网内的另一个AP时，本漫游AP会根据自身的网内AP信息表确定局域网内的所有AP中符合一定漫游条件的AP，从而将符合一定漫游条件的AP所在的工作信道作为待探测的工作信道。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，通过将符合一定漫游条件的AP所在的工作信道作为待探测的工作信道，可以缩小待探测的工作信道的范围，减少工作量，从而提高漫游效率。

在另一个优选实施例中，所述网内AP信息表中至少记载了所述局域网内除本漫游AP以外的每个AP的SSID、加密方式和工作信道；所述符合漫游条件的AP为与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，将与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP作为符合漫游条件的AP，可以使STA在局域网内拥有相同SSID的AP之间选择漫游，并通过相同的SSID以及相同的加密方式提高了漫游的成功率。

参见图3所示，是本发明提供的一种无线漫游方法的步骤S13的一个优选实施例的具体流程图，所述根据所述探测结果报文中记载的所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量，确定目的AP并生成相应的漫游报文，具体包括步骤S1301至步骤S1302：

步骤S1301、根据所述探测结果报文中记载的所述待探测的工作信道中的每个AP的通信质量，确定所述待探测的工作信道中与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的通信质量最优的AP并作为所述目的AP；

步骤S1302、根据所述目的AP生成相应的所述漫游报文。

具体的，本漫游AP首先根据探测结果报文中记载的待探测的工作信道中的每个AP的通信质量所对应的AP，查询本漫游AP的网内AP信息表，找出与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP，然后找出与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP中通信质量最优的AP作为目的AP，最后根据目的AP生成相应的漫游报文。

例如，探测结果报文中记载的待探测的工作信道中的存在5个AP，分别为AP1、AP2、AP3、AP4和AP5，这5个AP的通信质量对应呈现为<MAC1，rcpi1>、<MAC2，rcpi2>、<MAC3，rcpi3>、<MAC4，rcpi4>和<MAC5，rcpi5>，通过查询本漫游AP的网内AP信息表，找出这5个AP中与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP，包括AP1、AP3和AP4(通过MAC可以唯一确定一个对应的AP)，然后比较rcpi1、rcpi3和rcpi4的大小，若rcpi3最大，则以AP3作为目的AP。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，将与本漫游AP的SSID以及加密方式均相同的AP中通信质量最优的AP作为目的AP，以SSID、加密方式和通信质量作为确定漫游AP的条件，无需考虑目的AP的工作信道，也无需考虑目的AP是漫游AP还是一般AP，从而能够更好的适用于具有多个AP且工作在不同工作信道的局域网，并且保证了通信质量。

在又一个优选实施例中，所述网内AP信息表包括漫游AP信息表和一般AP信息表；其中，

所述漫游AP信息表中记载了除本漫游AP以外的其他所有漫游AP对应的第一条目信息；所述第一条目信息包括SSID、MAC地址、加密方式、工作信道和时间戳；

所述一般AP信息表中记载了与本漫游AP的SSID相同的所有一般AP对应的第二条目信息；所述第二条目信息包括SSID、MAC地址、加密方式、工作信道和时间戳。

可以理解的，由于局域网内的AP分为漫游AP和一般AP，对应的网内AP信息表也分为漫游AP信息表和一般AP信息表，对于本漫游AP来说，漫游AP信息表用于记载局域网内除了本漫游AP以外的所有漫游AP所对应的第一条目信息，一般AP信息表用于记载局域网内与本漫游AP的SSID相同的所有一般AP所对应的第二条目信息，其中，第一条目信息和第二条目信息中的时间戳具体指表中对应的条目的记录时间字段，用于记录该条目最近一次的更新时间。

在又一个优选实施例中，所述方法还包括：

当有新的漫游AP加入局域网时，将新的漫游AP对应的第一条目信息加入本漫游AP的漫游AP信息表；

当其他漫游AP对应的第一条目信息中的SSID、加密方式或工作信道发生变化时，更新本漫游AP的漫游AP信息表中相应的第一条目信息。

本实施例为漫游AP的新入机制和更新机制，具体的，局域网内的所有漫游AP之间根据同步通信协议进行通信，当有新的漫游AP加入到局域网时，本漫游AP通过同步通信协议的INT报文和REQ报文获得新的漫游AP的SSID、加密方式、秘钥和工作信道以及把自己的SSID、加密方式、秘钥和工作信道告知新的漫游AP，并将新的漫游AP对应的第一条目信息加入本漫游AP的漫游AP信息表中，相应的，新的漫游AP也会将本漫游AP对应的第一条目信息加入其漫游AP信息表中；当其他漫游AP的SSID、加密方式或工作信道发生变化时，根据同步通信协议将变化的漫游AP的新的SSID、加密方式或工作信道广播到局域网内，本漫游AP根据接收到的新的SSID、加密方式或工作信道对本漫游AP的漫游AP信息表中上述变化的漫游AP所对应的SSID、加密方式或工作信道进行相应的修改，同时更新时间戳。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，无论是新加入局域网的漫游AP还是局域网内已存在的漫游AP，都能实时知道局域网内除了本漫游AP之外的所有漫游AP的存在，并获得其对应的第一条目信息，从而实现了漫游AP信息表的实时维护，为与本漫游AP连接的STA漫游到局域网内的另一个漫游AP的实现提供了前提条件。

在又一个优选实施例中，所述方法还包括：

在每一个时间周期对所述漫游AP信息表中的所有第一条目信息进行检测，并根据检测结果更新相应的第一条目信息中的时间戳；

当任一第一条目信息中的时间戳在预设的第一时间段内没有更新时，删除相应的第一条目信息。

本实施例为漫游AP的老化机制，并且依赖于上述实施例中的新入机制和更新机制，具体的，对于漫游AP信息表中的所有的第一条目信息，每一个时间周期都会去检测每一个第一条目信息是否还active，根据同步通信协议，本漫游AP在每一个时间周期内会广播一个KEEPALIVE报文，局域网内的其他漫游AP收到该KEEPALIVE报文就会回复一个REQ报文，当本漫游AP收到某个漫游AP回复的REQ报文时，说明该漫游AP仍然active，同时更新该漫游AP对应的第一条目信息中的时间戳，如果某个第一条目信息中的时间戳在预先设置的第一时间段(如2个时间周期)内都没有被更新，说明该第一条目信息对应的漫游AP已经不再active，该第一条目信息就会被老化掉，即将该第一条目信息从本漫游AP的漫游AP信息表中删除。

需要说明的是，上述时间周期一般设置为16s，这个时间周期的设置不能太短，太短会导致同步通信协议发包过多，也不能太长，太长会导致漫游AP信息表中的第一条目信息不能及时被老化。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，通过删除漫游AP信息表中不再active的漫游AP所对应的第一条目信息，从而实现了漫游AP信息表的实时维护，保证了漫游AP信息表中第一条目信息的准确性。

在又一个优选实施例中，所述方法还包括：

当本漫游AP的WIFI启动或重启时，对所述局域网内的所有工作信道进行WIFI无线扫描；

根据扫描结果将与本漫游AP的SSID相同的所有一般AP对应的第二条目信息加入本漫游AP的一般AP信息表。

本实施例为一般AP信息表的信息获取方法，当本漫游AP的WIFI启动或重启时，会采用WIFI无线扫描方法对局域网内的所有的工作信道进行一次全信道扫描，全信道扫描后得到的结果是局域网内所有AP的SSID、加密方式和工作信道，根据SSID过滤出与本漫游AP的SSID相同的一般AP，并将过滤出的所有一般AP所对应的第二条目信息加入本漫游AP的一般AP信息表中。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，能够知道局域网与本漫游AP具有相同的SSID的所有一般AP的存在，并获得其对应的第二条目信息，从而实现了一般AP信息表的实时维护，为与本漫游AP连接的STA漫游到局域网内的另一个一般AP的实现提供了前提条件。

在又一个优选实施例中，所述方法还包括：

在对所述局域网内的所有工作信道进行WIFI无线扫描之后，按一定的顺序在每一个时间周期对一个工作信道进行WIFI无线扫描，并根据扫描结果更新本漫游AP的一般AP信息表中的第二条目信息；

当任一第二条目信息中的时间戳在预设的第二时间段内没有更新时，删除相应的第二条目信息。

具体的，对于本漫游AP的一般AP信息表的信息的获取，由于WIFI无线扫描会对无线新能产生较大的影响，因此，在对局域网内的所有工作信道进行一次全信道扫描之后，不宜继续进行全信道扫描，在往后的时间里，按一定的顺序(例如按工作信道编号从小到大的顺序)在每一个时间周期对一个工作信道进行扫描，并把新扫描到的与本漫游AP的SSID相同的一般AP所对应的第二条目信息加入一般AP信息表中，对已经存在的第二条目信息则更新对应的时间戳，一般经过20个时间周期就可以把局域网内的所有工作信道全部扫描完，如果某个第二条目信息中的时间戳在预先设置的第二时间段(如40个时间周期)内都没有被更新，说明该第二条目信息对应的一般AP已经不再active，该第二条目信息就会被老化掉，即将该第二条目信息从本漫游AP的一般AP信息表中删除。

本发明实施例所提供的一种无线漫游方法，能及时更新一般AP信息表中的第二条目信息，并删除不再active的一般AP所对应的第二条目信息，从而实现了一般AP信息表的实时维护，保证了一般AP信息表中第二条目信息的准确性，并且采用一个周期只扫描一个工作信道的方法能够最小化WIFI无线扫描对无线性能的影响。

本发明实施例还提供了一种漫游AP，参见图4所示，是本发明提供的一种漫游AP的一个优选实施例的结构框图，包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的无线漫游方法。

优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、······)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述漫游AP中的执行过程。

所述处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器10也可以是任何常规的处理器，所述处理器10是所述漫游AP的控制中心，利用各种接口和线路连接整个漫游AP的各个部分。

所述存储器20主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器20可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器20也可以是其他易失性固态存储器件。

需要说明的是，上述漫游AP可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图4结构框图仅仅是漫游AP的示例，并不构成对漫游AP的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如漫游AP还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

综上，本发明实施例所提供的一种无线漫游方法及漫游AP，本漫游AP通过将待探测的不同的工作信道作为探测对象发送给STA，使STA对这些工作信道中的每个AP与自身的通信质量进行探测，本漫游AP再根据探测得到的通信质量确定目的AP，从而使STA漫游到该目的AP；在确定目的AP时，无需考虑目的AP与本漫游AP是否工作在同一工作信道，能够实现跨信道漫游；同时，也无需考虑目的AP是支持上述无线漫游方法的漫游AP还是不支持上述无线漫游方法的一般AP，从而能够更好的适用于具有多个AP且工作在不同工作信道的局域网。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。