CN100369428C - 在无线局域网内建立联接和再次联接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其中无线局域网至少包括两个站点，一个联接站点和一个接入站点，包括如下步骤：联接站点获取所述无线局域网的相关网络信息；联接站点根据附有所述无线局域网的相关网络信息的联接请求消息与接入站点建立联接，以进行正常通信；在需要进行再次联接时，联接站点根据附有所述无线局域网的相关网络信息的再次联接请求消息与接入站点建立再次联接。本发明的方法便于被联接站点对联接站点进行管理，甚至可指导联接站点进行再次联接，使得站点接入更加合理，接入效率更高，同时也更适合进行网络负载的优化和对站点的接入控制。

Description

在无线局域网内建立联接和再次联接的方法

技术领域

本发明涉及通信领域中的无线局域网系统，尤其涉及在无线局域网内建立联接和再次联接的方法。

背景技术

无线局域网(WLAN)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。

当一个站点需要加入到WLAN网络中，并与WLAN网络中的某个接入站点建立通信时，必须先通过该接入站点的认证过程，然后经过与该接入站点的联接过程并成功后，才能开始正常的通信。某一时刻站点只能与一个接入站点建立联接。

当站点需要在保持现有联接的同时改变某些联接属性时，就可以发起再次联接过程。例如在漫游和切换过程中，再次联接过程就可以告知WLAN网络，站点正从一个接入站点移动到另一个接入站点。

站点在开始联接前通过扫描无线信道，可以获取有关整个无线局域网络的一些有价值信息，但是目前的无线局域网协议中定义的联接请求消息和再次联接请求消息并没有包含这些有关整个网络环境的附加信息，这就导致站点再次联接时被联接站点的选择随机性很大，被联接站点无法充分利用所能获取的有价值信息对联接站点进行管理，不利于整个网络的优化管理。对于一个进行接入和资源优化的WLAN网络而言，不充分的网络信息不利于网络负载的均衡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，在该方法中使用一种联接消息和一种再次联接消息，通过在上述消息中附带联接站点扫描得到的无线网络信息，使得被联接站点在接收到来自联接站点的联接请求后，能够获得更多的有价值信息，便于被联接站点对联接站点进行管理，甚至可指导联接站点进行再次联接，使得站点接入更加合理，接入效率更高，同时也更适合进行网络负载的优化和对站点的接入控制。

为了实现上述目的，本发明提出了通过使用附带无线网络信息的联接请求或者附带网络信息的再次联接请求的方法，来实现无线局域网内端对端联接。

具体的，本发明提出的一种在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其中无线局域网至少包括两个站点，一个联接站点和一个接入站点，其特点在于，包括如下步骤：

步骤一，联接站点获取所述无线局域网的无线网络信息，以便接入站点对联接站点进行管理，或者用于指导联接站点进行再次联接；

步骤二，联接站点根据附有所述无线局域网的无线网络信息的联接请求消息与接入站点建立联接，以进行正常通信；

步骤三，在需要进行再次联接时，联接站点根据附有所述无线局域网的无线网络信息的再次联接请求消息与接入站点建立再次联接，以将联接站点从一个接入站点移动到另一个接入站点或在保持当前联接的同时改变当前联接的属性；

其中，所述无线网络信息包括接入站点的唯一标识身份的设备识别号信息及其所属的扩展服务组的扩展服务组识别号信息；所述建立联接和再次联接的联接请求消息中包括目标接入站点的设备识别号信息和至少一个可选接入站点的设备识别号信息。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，在步骤一中，还包括如下步骤：

接入站点在空中接口发布无线网络信息；

联接站点扫描无线信道，联接站点寻找可能的接入站点并测量接收到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息；

记录无线网络信息，联接站点记录所搜索到的接入站点的无线网络信息，并记录测量到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，在步骤二中，还包括如下步骤：

联接站点构造联接请求消息，联接站点根据记录的接入站点的无线网络信息和信号质量或者强度信息构造联接请求消息；

联接站点与接入站点建立联接，联接站点向目标接入站点发送所述联接请求消息，所述目标接入站点在接收到所述联接请求消息后，回送联接响应消息，所述联接站点根据接收到的该联接响应消息判断联接过程是否成功。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，在步骤三中，还包括如下步骤：

联接站点获取并记录无线网络信息，联接站点在与接入站点建立联接后，继续监听空中接口所发布的无线网络信息，寻找可能的接入站点并测量接收到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息，如果搜索到满足接入条件的接入站点，则记录所述接入站点的无线网络信息和测量到的所述接入站点的信号质量和信号强度信息；

联接站点构造再次联接请求消息，联接站点根据记录的接入站点的无线网络信息和信号质量或者信号强度信息构造再次联接请求消息；

联接站点与接入站点建立再次联接，联接站点向目标接入站点发送所述再次联接请求消息，所述目标接入站点在接收到所述再次联接请求消息后，回送再次联接响应消息，所述联接站点根据接收到的再次联接响应消息判断再次联接是否成功。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，在联接站点构造的再次联接请求消息中，至少包括一个当前联接站点联接的接入站点的识别信息。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，在联接站点构造的联接请求消息或再次联接请求消息中，还可包括一个策略标志信息和多个可选接入站点的识别信息，所述策略标志信息用于标识一个或多个可选接入站点的识别信息序列的排序规则。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，所述联接请求消息或再次联接请求消息分别通过对现有无线局域网协议中的联接请求MAC管理帧和再次联接请求MAC管理帧进行扩充获得。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，承载所述联接请求消息或再次联接请求消息的MAC管理帧，使用与所述无线局域网协议中的联接请求MAC管理帧或再次联接请求MAC管理帧相同的帧类型和子类型号，并且在数据体中保留协议中的联接请求MAC管理帧或再次联接请求MAC管理帧数据体中保持所有的内容和定义，但是将数据体中的功能信息域中的第5个比特为1，作为增强特征位来标识增强后的管理帧，同时在数据体最后添加一个附加数据域。

上述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特点在于，所述附加数据域长度为19个字节，依次包括规则号1字节、第一设备识别号6字节、第二设备识别号6字节、第三设备识别号6字节。

与现有技术相比，采用本发明所述方法能够充分利用联接站点所能搜集到的有关整个网络的有价值信息，在建立联接过程中通过扩充联接请求信息发送给被联接站点，方便被联接站点获取更多针对该联接站点的管理信息，能更有效地进行站点管理，提高网络优化负载，甚至在处理被联接站点主动断开站点的情况下，可以有效快速的指导用户接入其他建议站点，使得切换联接更为有效，提高了用户接入质量。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明应用实例系统结构示意图；

图2为本发明的站点建立联接和再次联接过程；

图3为本发明中承载联接请求的MAC管理帧帧体结构；

图4为本发明中承载再次联接请求的MAC管理帧帧体结构。

具体实施方式

在本发明方法应用的无线局域网环境中，存在至少两个站点。其中，至少有一个接入站点，至少有一个是联接站点(以下的站点均指联接站点)。每个接入站点都有一个唯一标识身份的设备识别号。多个接入站点可以组成一个扩展服务组，并共享一个扩展服务组识别号。联接站点与扩展服务组中的一个接入站点建立联接或再次建立联接。

本发明提出的方法可包括以下步骤：

第一步：站点获取无线网络信息。

本步骤又包括以下步骤：

1、接入站点在空中接口发布扩展业务组识别号和设备识别号。

接入站点都具有一个唯一标识身份的设备识别号。多个接入站点可以共享一个扩展业务识别号。接入站点在空中广播信道或者单播信道发布自己的设备识别号信息和扩展业务识别号信息。

2、站点扫描无线信道。

站点监听空中接口的广播或单播消息，寻找可能的接入站点并测量接收到的这些接入站点的信号质量或者信号强度信息。

3、记录无线网络信息。

站点记录搜索到的站点信息，并记录测量到的上述站点的信号质量或者信号强度信息。

第二步：站点与接入站点建立联接。

本步骤又包括以下步骤：

1、站点构造联接请求消息。

站点根据记录的站点信息和站点的信号信息构造联接请求消息。上述联接请求中至少包括一个目标接入站点的识别信息和一个可选接入站点的识别信息。

2、站点与接入站点建立联接，以建立正常通信。

站点向目标接入站点发送上述联接请求消息，接入站点在接收到上述联接请求消息后，向上述站点发送联接响应消息。上述站点根据接收到上述联接响应消息判断联接过程是否成功。

第三步，站点与接入站点再次建立联接，以将联接站点从一个接入站点移动到另一个接入站点或是改变当前联接的属性，如改变支持的速率等，并与当前联接的接入站点再次建立联接。

本步骤又包括以下步骤：

1、站点获取并记录无线网络信息

站点在与接入站点建立联接后，继续监听空中接口的广播或单播消息，寻找可能的接入站点并测量接收到的这些接入站点的信号质量或者信号强度信息。如果搜索到满足接入条件的接入站点，则记录上述接入站点的信息和测量到的上述接入站点的信号质量或者信号强度信息。

2、站点构造再次联接请求消息

站点根据记录的站点信息和站点的信号信息构造再次联接请求消息。上述再次联接请求消息中至少包括一个当前站点联接的接入站点的识别信息、一个目标接入站点的识别信息和一个可选接入站点的识别信息。

3、站点与接入站点建立再次联接

站点向目标接入站点发送上述再次联接请求消息，上述目标接入站点在接收到上述再次联接请求消息后，向上述站点发送再次联接响应消息。上述站点根据接收到上述再次联接响应消息判断再次联接过程是否成功。

站点在构造联接请求时，至少包括一个目标接入站点的识别信息和一个可选接入站点的识别信息，还可以包括一个策略标志信息和多个可选接入站点的识别信息。策略标志信息用于标识一个或多个可选接入站点识别信息序列的排序规则。

站点在构造再次联接请求时，至少包括一个当前站点联接的接入站点的识别信息、一个目标接入站点的识别信息和一个可选接入站点的识别信息，还可以包括一个策略标志信息和多个可选接入站点的识别信息。策略标志信息用于标识一个或多个可选接入站点识别信息序列的排序规则。

下面结合附图对本发明的方法进行详细描述。

本发明的一个实施应用环境如图1所示。

其中设备100为符合无线局域网标准IEEE 802.11的无线网卡设备。

设备101、102、103为符合无线局域网标准IEEE 802.11的无线接入站点设备。上述设备101、102和103各自具有一个唯一的设备识别号，并且在其广播信道或单播信道中发布自己的设备识别号。

设备104为符合无线局域网标准IEEE 802.11的分布式系统，并且与设备101、设备102、设备103组成一个扩展服务组。上述扩展服务组中的设备101、设备102和设备103共享一个扩展服务组识别号，并在其广播信道或单播信道中发布上述扩展服务组识别号。

设备100与上述扩展服务组建立联接或者再次联接的一个具体实施过程如图2所示，包括以下步骤：

步骤1，设备101、设备102和设备103在空中接口上广播自己的设备识别号信息和扩展服务组识别号信息。设备101、设备102和设备103根据站点的请求，也在空中接口上单播自己的设备识别号信息和扩展服务组识别号信息。

步骤2，设备100侦听空中接口的无线信道，寻找可能接入的接入设备。如果找到一个或者多个可接入的接入设备，例如设备101、设备102和设备103，则转步骤3。

步骤3，设备100记录搜索到的设备信息，包括扩展服务组识别号、设备识别号、设备信号质量或信号强度信息。例如记录设备101、102、103的扩展服务组识别号和设备101、102、103各自的设备识别号，同时还包括接收到的来自设备101、102、103的信号质量。

步骤4，设备100在上述可接入的接入设备中选择一个接入设备作为目标接入设备，例如101，并将设备102和设备103作为可选接入设备。

步骤5，如果设备100没有与上述目标接入设备建立联接，则转步骤6；否则转步骤7。

步骤6，步骤设备100构造联接请求消息，联接请求消息的格式参加附图3，并转步骤8。

步骤7，如果目标接入设备满足重新联接条件，则设备100构造再次联接请求消息，转步骤8；否则转步骤12。再次联接请求消息的格式参加附图4。

步骤8，设备100向目标接入设备发送上述联接请求消息或者再次联接请求消息，并等待上述目标接入设备反馈的联接响应消息或者再次联接响应消息。

步骤9，如果设备100在一定时间内接收到上述联接响应消息或者再次联接响应消息，则转步骤10；否则转步骤12。

步骤10，如果联接响应消息或者再次联接响应消息表示联接或者再次联接成功，则转步骤11；否则转步骤12。

步骤11，设备100和上述目标接入设备的联接或者再次联接过程成功并结束。

步骤12，设备100和上述目标接入设备的联接或者再次建立联接过程失败并结束。

上述联接请求消息和重连接请求消息分别通过对现有无线局域网协议IEEE 802.11中的联接请求MAC管理帧和重联接请求MAC管理帧进行扩充得到，并且兼容现有的联接请求MAC管理帧和重联接请求MAC管理帧。

上述联接请求消息的结构如图3所示。承载上述联接请求消息的MAC管理帧，使用与IEEE 802.11协议中的联接请求MAC管理帧相同的帧类型和子类型号，并且在数据体中保留IEEE 802.11协议中的联接请求MAC管理帧数据体中保持所有的内容和定义。但是将数据体中的功能信息域中的第5个比特为1，作为增强特征位来标识增强后的管理帧，同时在数据体最后添加一个附加数据域。上述附加数据域长度为19个字节，依次包括规则号(1字节)，第一设备识别号(BSSID1)(6字节)、第二设备识别号(BSSID2)(6字节)、第三设备识别号(BSSID3)(6字节)。其中，规则号用来标识BSSID1～BSSID3的排序规则，BSSID1～BSSID3用来记录3个接入站点的设备识别号，BSSID为全零表示无效。

上述再次联接请求消息的结构如图4所示。承载上述再次联接请求消息的MAC管理帧，使用与IEEE 802.11协议中的再次联接请求MAC管理帧相同的帧类型和子类型号，并且在数据体中保留IEEE 802.11协议中的再次联接请求MAC管理帧数据体中保持所有的内容和定义。但是将数据体中的功能信息域中的第5个比特置为1，作为增强特征位来标识增强后的管理帧。同时在数据体最后添加一个附加数据域。上述附加数据域长度为19个字节，依次包括规则号(1字节)，第一设备识别号(BSSID1)(6字节)、第二设备识别号(BSSID2)(6字节)、第三设备识别号(BSSID3)(6字节)。其中，规则号用来标识BSSID1～BSSID3的排序规则，BSSID1～BSSID3用来记录3个接入站点的设备识别号，BSSID为全零表示无效。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其中无线局域网至少包括两个站点，一个联接站点和一个接入站点，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，联接站点获取所述无线局域网的无线网络信息，以便接入站点对联接站点进行管理，或者用于指导联接站点进行再次联接；

步骤二，联接站点根据附有所述无线局域网的无线网络信息的联接请求消息与接入站点建立联接，以进行正常通信；

步骤三，在需要进行再次联接时，联接站点根据附有所述无线局域网的无线网络信息的再次联接请求消息与接入站点建立再次联接，以将联接站点从一个接入站点移动到另一个接入站点或在保持当前联接的同时改变当前联接的属性；

其中，所述无线网络信息包括接入站点的唯一标识身份的设备识别号信息及其所属的扩展服务组的扩展服务组识别号信息；所述建立联接和再次联接的联接请求消息中包括目标接入站点的设备识别号信息和至少一个可选接入站点的设备识别号信息。

2.根据权利要求1所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，在步骤一中，还包括如下步骤：

接入站点在空中接口发布无线网络信息；

联接站点扫描无线信道，联接站点寻找可能的接入站点并测量接收到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息；

记录无线网络信息，联接站点记录所搜索到的接入站点的无线网络信息，并记录测量到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息。

3.根据权利要求2所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，在步骤二中，还包括如下步骤：

联接站点构造联接请求消息，联接站点根据记录的接入站点的无线网络信息和信号质量或者强度信息构造联接请求消息；

联接站点与接入站点建立联接，联接站点向目标接入站点发送所述联接请求消息，所述目标接入站点在接收到所述联接请求消息后，回送联接响应消息，所述联接站点根据接收到的该联接响应消息判断联接过程是否成功。

4.根据权利要求2所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，在步骤三中，还包括如下步骤：联接站点获取并记录无线网络信息，联接站点在与接入站点建立联接后，继续监听空中接口所发布的无线网络信息，寻找可能的接入站点并测量接收到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息，如果搜索到满足接入条件的接入站点，则记录所述接入站点的无线网络信息和测量到的所述接入站点的信号质量或者信号强度信息；

联接站点构造再次联接请求消息，联接站点根据记录的接入站点的无线网络信息和信号质量或者信号强度信息构造再次联接请求消息；

联接站点与接入站点建立再次联接，联接站点向目标接入站点发送所述再次联接请求消息，所述目标接入站点在接收到所述再次联接请求消息后，回送再次联接响应消息，所述联接站点根据接收到的再次联接响应消息判断再次联接是否成功。

5.根据权利要求4所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，在联接站点构造的再次联接请求消息中，至少包括一个当前联接站点联接的接入站点的设备识别号信息。

6.根据权利要求5所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，在联接站点构造的联接请求消息或再次联接请求消息中，还可包括一个策略标志信息和多个可选接入站点的识别信息，所述策略标志信息用于标识一个或多个可选接入站点的识别信息序列的排序规则。

7.根据权利要求6所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，所述联接请求消息或再次联接请求消息分别通过对现有无线局域网协议中的联接请求MAC管理帧或再次联接请求MAC管理帧进行扩充获得。

8.根据权利要求7所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，承载所述联接请求消息或再次联接请求消息的MAC管理帧，使用与所述无线局域网协议中的联接请求MAC管理帧或再次联接请求MAC管理帧相同的帧类型和子类型号，并且在数据体中保留协议中的联接请求MAC管理帧或再次联接请求MAC管理帧数据体中保持所有的内容和定义，但是将数据体中的功能信息域中的第5个比特为1，作为增强特征位来标识增强后的管理帧，同时在数据体最后添加一个附加数据域。

9.根据权利要求8所述的在无线局域网内建立联接和再次联接的方法，其特征在于，所述附加数据域长度为19个字节，依次包括规则号1字节、第一设备识别号6字节、第二设备识别号6字节、第三设备识别号6字节。

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