无线局域网中的切换方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域中的无线局域网系统，尤其是涉及在站点从 当前无线接入点切换到目标无线接入点的方法。

背景技术

无线局域网，如符合IEEE802.11a/b/g的无线网络，是指应用无线通 信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络 体系。

在无线局域网网络环境中，一个典型的网络拓扑结构称为扩展服务 组，如图1所示，扩展服务组由一个或多个基本服务组以及连接这些基本 服务组的分布系统构成。每个基本服务组包含一个无线接入点(以后简称 接入点)设备和若干个与该接入点建立了连接的无线站点(以后简称站点) 设备。扩展服务组通过扩展服务组标识来区分，基本服务组通过基本服务 组标识，即接入点标识来区分。

无线站点通过扫描信道，获取所处无线局域网环境中扩展服务组和基 本服务组信息，并选择加入一个合适的基本服务组。站点在与一个当前接 入点建立连接后，可能会由于某种原因通过再次关联过程建立与另外一个 接入点的连接，并切断与当前接入点的关联，这个过程称为无线局域网环 境内的切换。

目前的无线局域网的切换方法主要有下面两种：

方法一：

1、站点选定目标接入点。目标接入点的选定可以通过站点 扫描空口环境进行，也可以由当前接入点指定目标站点。

2、站点切断与当前接入点的连接。

3、站点与目标接入点建立同步。与目标接入点的同步有两 种方式，主动同步和被动同步。主动同步就是站点通过主动发送探 测请求帧获取目标接入点的同步信息而与目标接入点同步。被动同 步就是站点通过等待获取目标接入点周期性发出的同步信息而与 目标接入点同步。

4、站点与目标接入点进行认证。由于无线网络本身的开放 广播特性，所以要进行站点与接入点之间的身份认证。

5、站点与目标接入点进行重新连接。重新连接的过程就是 站点向目标接入点发送重新连接请求，目标接入点收到重新连接请 求后正确回应重新连接响应的过程。

方法二：

1、站点选定目标接入点。目标接入点地选定可以通过站点 扫描空口环境进行，也可以由当前接入点指定目标站点。

2、站点通过当前接入点与目标接入点进行预认证。预认证 就是不切断当前的连接，通过当前接入点与目标接入进行身份认证 的过程。

3、站点切断与当前接入点的连接。

4、站点与目标接入点建立同步。与目标接入点的同步有两 种方式，主动同步和被动同步。主动同步就是站点通过主动发送探 测请求帧获取目标接入点的同步信息而与目标接入点同步。被动同 步就是站点通过等待获取目标接入点周期性发出的同步信息而与 目标接入点同步。

5、站点与目标接入点进行重新连接。重新连接的过程就是 站点向目标接入点发送重新连接请求，目标接入点收到重新连接请 求后正确回应重新连接响应的过程。

从上述内容中可以得到，方法一中的切换过程中业务中断的时间为与 当前接入点切断连接，与目标接入点同步，与目标接入点进行身份认证， 与目标接入重新连接这些过程所需要的时间的总和。方法二通过不切断与 当前接入点连接的情况与目标接入点进行预认证的方式减少了一部分切 换过程中业务的中断时间，但是有研究表明，切换过程中大部分的时间消 耗在与目标接入点同步的过程中，因此，上述两种方法的共同缺点是切换 的延时过长，从而无法保证站点高层业务的连续性。

发明内容

本发明的目的就是提出一种切换延时短、能够尽可能保证高层业务连 续性的无线局域网的切换方法。

一种无线局域网中的切换方法，包括下列步骤：

第一步：站点选定目标接入点；

第二步：站点构造同步申请请求并通过当前链路发送到当前接入点；

第三步：当前接入点通过分布式系统将同步申请请求转发给目标接入 点；

第四步：目标接入点接收同步申请请求，构造同步申请回应消息并将 之通过分布式系统发送给当前接入点；

第五步：当前接入点将同步申请回应消息返回给站点；

第六步：如果站点接收到正确的同步申请请求响应消息，则先切断与 当前接入点的连接，然后切换到目标接入点工作的信道并且根据响应消息 中的内容与目标接入点建立同步；否则返回第一步；

第七步：站点接入目标接入点，切换完成。

本发明提出的无线局域网的切换方法，在不中断当前连接的情况下与 目标接入点进行同步。这样，在同步的过程中，上层业务是不中断的，直 到站点与目标接入点建立了正确的同步信息后，才会切断与当前接入断开 连接。与当前的切换所采用的方法比较，本发明所采用的方法明显减少了 在切换过程中链路中断的时间，提高了对时延要求比较高的业务的支持能 力，最大可能地保证了高层业务的连续性。

附图说明

图1是无线局域网的扩展服务组结构示意图；

图2是本发明实施的网络结构示意图；

图3是本发明的提出的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施过程。

图1已经在背景技术中进行过说明。

图2是本发明实施的网络结构示意图，如图2所示，站点为符合无线 局域网标准IEEE 802.11的终端设备，当前接入点为切换发生前站点所连 接的接入点设备，目标接入点为切换发生后站点所连接的接入点设备，分 布系统设备为构建分布系统所需的设备。

图3是本发明提出的切换方法的流程图，如图3所示，本发明的详细 实施过程如下：

1、站点与当前最合适的接入点建立连接；

2、站点在正常通信的同时，选定一个目标接入点，这个接入点可能 是通过站点自己扫描周围空口环境得到的，也可能是由其它方式得到的。 目标接入点的选择有多种原因，可能由于站点通过空口环境扫描发现条件 优于当前接入点的接入点，也可能是由于负载均衡等原因接受了指示要求 接入指定的接入点。

3、站点要与目标接入点建立同步，因此向当前接入点发送带有目标 接入点标识的同步申请请求，本步骤又包括：

(a)、站点构造同步申请请求消息，在该消息中需要包括消息唯一标 识信息、目标接入点的标识信息、本地时间戳和站点所支持的速率信息。 消息唯一标识信息用于唯一识别该同步申请请求消息；目标接入点标识信 息是唯一识别目标接入点的标识号；本地时间戳就是本地发送消息时的时 钟值；站点所支持的速率信息就是本站点所能接受的所有数据率。

(b)、站点将构造好的同步申请请求通过当前的链路发送至当前接入 点。站点发送同步申请请求并同时开始等待申请的回应，如果在一定时间 内没得到回应，则重发同步申请请求。如果重复发送了多次仍然没有得到 回应，应该返回第一步重新选定目标接入点。

4、当前接入点将该同步申请请求转发给目标接入点。当前接入点将 站点的同步申请请求通过分布式网络发送至目标接入点，并等待目标接入 点的回复。如果在规定时间内没有得到目标接入点的回复，则通知站点重 新发送同步申请请求消息。

5、目标接入点处理该同步申请请求；该步骤又包括以下步骤：

(c)、目标接入点接收同步申请请求消息

(d)、目标接入点构建同步申请回应消息，同步申请回应消息应该包 括以下内容：信标帧周期(Beacon Interval)，回应帧时间戳，业务组标 识(SSID)，支持的数据率，跳频参数集，直接序列扩频参数集，无竞争 参数集，能力信息，请求消息唯一标识，请求帧时间戳。

6、目标接入点将构造好的同步申请请求回应消息发送给当前接入点；

7、当前接入点将同步申请请求回应转发给站点。当前接入点收到目 标接入点返回的同步申请回应消息后，将该消息发送给提出与该回应消息 对应的同步申请请求的站点。

8、如果站点发现与目标接入点的同步请求失败，失败的原因有两种 可能，一个可能是在一定的时间内没有收到同步申请请求回应，另一个可 能是收到的同步申请请求回应有错误，则返回步骤2；

9、如果站点与目标接入点的同步申请请求成功，则站点先切断与当 前接入点的连接，将自己的工作信道转换到目标接入点的工作信道并且通 过同步申请请求回应的内容与目标接入点建立同步。

10、当站点与目标接入点建立同步后，站点已经与目标接入点处于同 一信道，就可以连接到目标接入点了。