[发明专利]一种WiFi网络多接入点无缝切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络多接入点切换方法，具体涉及一种WiFi网络多接入点无缝切换方法。

背景技术

根据IEEE 802.11规范，工作在基础设施模式下的移动终端(Mobile Node，MN)和其关联的接入点(Access Point，接入点)共同构成一个基本服务集(Basic Service Set，BSS)。在基本服务集中，移动终端必须在与接入点建立关联以后，才能与其它的结点进行通讯，即移动终端与其它结点的数据传输都必须经过接入点进行中转。然而在一个基本服务集中，接入点的网络覆盖范围非常有限，通常只有100～200米。这样小的接入点传输距离限制了移动终端的移动范围。对此，一般有两种办法来解决：增大接入点的传输距离或增加网络中接入点的个数。

对于第一种方法，除了需要增大发射功率，其它的一些硬件参数也需要进行修改。然而，接入点的传输距离再增大，也有一个限制，况且接入点的覆盖范围增大以后，与其关联的结点个数也可能相应地增加，而单个接入点的服务能力毕竟有限，因此，第一种方法并不是解决问题的根本办法；第二种方法，增加接入点的个数来扩大无线网络覆盖范围是目前比较流行的做法。在IEEE 802.11 SPEC2中把多个基本服务集通过分布式系统(Distributed System，DS)连接在一起的方式称之为一个扩展服务集(Extended Service Set，ESS)。通常的做法是把各个接入点通过有线网络如以太网连接在一起，接入点作为无线网桥处在有线网络的边缘为移动终端提供服务。

在一个扩展服务集中，从一个接入点覆盖区域移动到另一个接入点覆盖区域时，移动终端需要和新的接入点重新关联，亦即执行层(链路层)切换。另外，为了避免信道干扰，具有重叠覆盖区域的接入点通常被设置使用不同的频道。

当移动终端朝着远离当前接入点方向移动时，它从当前接入点收到的信号强度(通常用RSSI来表示)会逐渐变低。如果RSSI值低于一定的门限值，那么移动终端便开始搜索信号强度比较好的接入点进行重新关联，从而触发切换过程。

由于WiFi原本是为游牧式的无线宽带接入设计的，因此它一般假定周边的接入点(接入点)信息在短期内不会发生显著变化，从而移动终端不需要频繁切换接入点。然而在移动终端位置不断更新，例如在车载移动环境下，由于移动终端相对于接入点处于快速移动状态，且接入点的覆盖范围通常仅数百米，如果移动终端频繁扫描和切换接入点，会引起移动终端网络频繁中断。为此，频繁改变位置的移动结点在多接入点下的无缝切换是一个值得研究的问题。

目前针对接入点间快速切换的研究大部分都是关于软切换的，即当前通信链路质量一般是缓慢变化，当通信质量低于设置的切换阈值时启动切换进程，并且移动终端在与新接入点建立连接前仍然与旧接入点保持连接，直到与新接入点建立稳定连接后才断开与旧接入点的通信链路，所以有较充分的时间进行切换预处理，并且不会造成网络中断。而接入点间硬切换先与旧接入点断开连接再与新接入点建立连接，往往是由于当前通信链路突然丢失而触发硬切换，它需要迅速地做出切换判决并执行切换以尽快恢复网络连接。研究 结果表明，接入点间切换延迟90％以上来源于扫描阶段，缩小扫描阶段的切换延迟可以明显地减少接入点间快速切换延迟，进而减少接入点间切换带来的网络中断。

从目前已有的技术和文献上看，主要有以下几种类型：(1)硬切换。移动结点在进入一个新的小区后，立即断开与原有的接入点连接，重新与新接入点建立连接.这种方式切换速度快，但由于不采取任何措施，丢包率较大。(2)平滑切换。其过程是移动终端切换到新的接入点时，新接入点立即通知旧接入点，旧接入点收到通知后立即把有关该移动终端的网络信息或缓存的数据包转发给新接入点，再由新接入点发给移动终端.同时新接入点向移动终端发出通告，之后数据包便沿新的传输路径流动。它的特点是丢包率低，但是其他的包要等到旧接入点转发完毕以后，才能继续传递，间接地增加了切换延迟，这对于实时应用是很不利的。(3)基于组播的切换方式.这种方式不但要求扩充接入点的功能，而且要求临近的接入点也加入多播组。它的特点是切换时丢包率低，切换延迟相对较小.但是由于结点的移动，多播树的维护开销很大，限制了它的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种丢包率低，且可以让用户在WIFI网络中快速实现多个接入点之间的无缝切换的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的方法是：一种WiFi网络多接入点无缝切换方法，该方法包括以下步骤：

一种WiFi网络多接入点无缝切换方法，该方法包括以下步骤：