[发明专利]用于在无线局域网（WLAN）中进行层3漫游的方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及计算机网络，更具体地说，涉及用于在无线局域网(WLAN)的环境中的层3漫游的方法、系统和设备。

背景技术

基于IEEE 802.11标准的WLAN已经按照惯例用于普通的互联网服务，诸如web浏览、文件传送和电子邮件。然而，随着实时多媒体应用(诸如基于IP的语音(VoIP)技术)的使用兴起，这些相同的WLAN网络还可用作实现所述应用的基础设施。WLAN可给予客户机不需要通过线缆连接就能够到处“漫游”或物理上移动的能力。在WLAN的环境中，术语“漫游”描述接入点(AP)之间的物理移动的行为。WLAN领域中的一个议题涉及在漫游的同时保持IP连接的能力。

图1是传统无线局域网(WLAN)的框图。图1的WLAN1包括：无线客户机2、4、第一子网(A)10、无线交换机12、接入点(AP)14、16、第二子网(B)20、无线交换机22、接入点(AP)24、26和层3路由器34、36。路由器34被耦合到无线交换机12。无线交换机12支持第一子网(A)10，并被耦合到接入点(AP)14、16。接入点(AP)14、16具有第一子网(A)10内的IP地址。路由器36被耦合到无线交换机22。无线交换机22支持第二子网(B)20，并被耦合到接入点(AP)24、26。接入点(AP)24、26具有第二子网(B)20内的IP地址。客户机2、4是物理上围绕WLAN1移动的无线装置，并分别经由接入点(AP)14、16以及接入点(AP)24、26与IP网络通信。

图1示出WLAN中层2漫游的概念以及层3漫游的概念。层2网络被定义为单个IP子网和广播域(诸如第一子网(A)10)，而层3网络被定义为多个IP子网和广播域的组合(诸如第一子网(A)100和第二子网(B)20)。

层2是指开放系统互连(OSI)通信模型的数据链路层。数据链路层涉及在网络中的物理链路间移动数据。在网络中，交换机是使用用于确定将数据消息导向哪里的目的地媒体访问控制(MAC)地址在层2级中重新导向数据消息的装置。在IEEE-802LAN标准的环境中，数据链路层包含两个子层，称为媒体访问控制(MAC)子层和逻辑链路控制(LLC)子层。数据链路层确保初始连接被建立，将输出数据划分为数据帧，并处理来自数据成功到达的接收器的确认。数据链路层还通过分析在帧中的特殊位置的位模式确保进入数据已经被成功接收。

当客户机离开它的AP足够远时，发生层2漫游，从而客户机的无线电与相同子网中的不同AP关联。客户机从一接入点(AP)断开并重新连接到相同子网(广播域)中的另一AP，在所述子网中，若干AP使用相同的服务集标识符(SSID)。如果客户机发现具有相同SSID的AP以及较强的信号或者在当前AP的情况下经受过多损失，则客户机继续侦听附近的AP并可决定漫游。为了开始层2漫游，客户机将关联(或重新关联)请求发送到新的AP。客户机可从旧的AP断开，或者旧的AP可注意到客户机不再那里。

IEEE 802.11f的接入点间协议(IAPP)在客户机的归属子网内部的接入点(AP)之间对漫游进行寻址，并保证这种情况下的恒定IP连接。在层2漫游的情况下，给定子网内部的AP共享相同的扩展服务集(ESS)，尽管附连的物理点(AP)改变，但是客户机仍旧由相同的接入路由器来服务。因为原始AP和新的AP提供相同IP子网的覆盖，所以装置的IP地址在漫游之后仍旧有效，并且可保持不变。例如，当在第一子网(A)10漫游时，客户机的IP地址保持不变。

在客户机成功漫游之后，可通过新的AP中继客户机的LAN通信量。然而，因为子网的可伸缩性受AP的数量以及给定子网内可支持的客户机的限制，所以在某些情况下，客户机漫游至由另一无线交换机支持的不同或外地子网中的新的AP。因为客户机无法再通过它的原始归属IP地址来识别，所以需要新的IP地址来路由客户机的IP数据。因此，任何正在进行的连接可被扰乱，IP连接可丢失。对于如无线VoIP电话或流传输应用的应用而言，这是无法接受的。

层3是指开放系统互连(OSI)多层通信模型的网络层。网络层涉及以下内容：知晓网络中邻近节点的地址、选择路由和服务质量、以及识别并转发归属主机域的传输层进入消息。