CN102075353B - 工作站的移动性管理方法和网络管理服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工作站的移动性管理方法和网络管理服务器。其中，方法包括：网络管理服务器接收接入点控制器发送的工作站状态报文，所述工作站状态报文中携带工作站标识、工作站所属接入点标识以及工作站的状态信息；所述网络管理服务器根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理。网络管理服务器包括：收发模块和管理模块。本发明提供的方案，有效解决了由于接入点控制器相对独立，获得全网工作站状态信息难以实现的问题。

Description

工作站的移动性管理方法和网络管理服务器

技术领域

本发明实施例涉及网络技术领域，尤其涉及一种工作站的移动性管理方法和网络管理服务器。 

背景技术

802.11为美国电气和电子工程师协会(The Institute of Electrical and Electronics Engineers，简称为：IEEE)于1997年公告的无线局域网通用的标准。一个支持IEEE 802.11协议的网络包括以下几个要件：工作站(Station，简称为：STA)、接入点(Access Point，简称为：AP)、无线电波及异构系统。这里的STA是指配备了无线网络接口的计算机设备。AP是指具备无线至有线的桥接功能的设备。新型的IEEE802.11协议网络中还包括有接入点控制器(AP Controller，简称为：AC)。一个AC可以管理多个AP，AC之间可以彼此建立联系，从而建立起广域的IEEE802.11协议无线网络。 

STA与AP之间至少可以包括以下几种状态：关联、关联失败、取消关联以及重新关联。其中，STA通过AP连接到IEEE802.11网络，STA要通信，就需要向AP登记或者与AP产生关联，产生关联后，AC才可以根据相应的信息决定STA可以使用的AP。关联过程中需要对STA进行安全认证，如果安全认证失败，会导致关联失败。当STA在同一个扩展服务区域里的基本服务区域之间移动时，会随时评估各AP的信号强度并在必要时切换所关联的AP，当信号强度显示最好切换关联对象时便会发生重新关联。要结束关联，STA可以利用取消关联服务。当STA启动取消关联服务时，存储于AC的关联数据随即被移除。一旦取消关联，STA即不再附接在网络上。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题： 

一个IEEE802.11协议的无线网络中可能存在多个AC，每个AC都相对独立，如果希望获取全网AC上的STA信息，需要通过远程登录服务（TELNET）或者简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，简称为：SNMP）等操作其他AC的管理信息库（Management Information Base，简称为：MIB）表，当STA数量很大时，操作延时非常严重，无法实现全网STA的移动性管理。 

发明内容

本发明实施例提供一种工作站的移动性管理方法和网络管理服务器，用以解决现有技术中的问题，实现了全网工作站的移动性管理。 

本发明实施例提供一种工作站的移动性管理方法，包括： 

网络管理服务器接收接入点控制器发送的工作站状态报文，所述工作站状态报文中携带工作站标识、工作站所属接入点标识以及工作站的状态信息，所述工作站状态信息包括：关联、关联失败、重新关联和取消关联； 

所述网络管理服务器根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理，包括： 

如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述工作站为异常工作站； 

和/或， 

如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一接入点的多个工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述接入点为异常接入点。 

本发明实施例还提供了一种网络管理服务器，包括： 

收发模块，用于接收接入点控制器发送的工作站状态报文，所述工作站状态报文中携带工作站标识、工作站所属接入点标识以及工作站的状态信息，所述工作站状态信息包括：关联、关联失败、重新关联和取消关联； 

管理模块，用于根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理，包括： 

第一异常判定单元，用于如果预设时间内接收到的工作站状态报文中，同一工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述工作站为异常工作站。 

和/或， 

第二异常判定单元，用于如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一接入点的多个工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述接入点为异常接入点。 

本发明实施例提供的工作站的移动性管理方法和网络管理服务器，网络管理服务器通过接收接入点控制器发送的工作站状态报文，获得全网工作站的状态信息，进而根据工作站状态报文对全网的工作站进行移动性管理。有效解决了由于接入控制器相对独立，获得全网工作站状态信息难以实现的问题。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例提供的工作站的移动性管理方法流程图； 

图2为本发明实施例提供的工作站的移动性管理方法流程图； 

图3为本发明实施例提供的功率对比图； 

图4为本发明实施例提供的确定工作站位置的方法示意图； 

图5为本发明实施例提供的网络管理服务器的结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。 

图1为本发明实施例提供的工作站的移动性管理方法流程图，如图1所示，该方法包括： 

步骤101：网络管理服务器接收AC发送的工作站状态报文； 

其中，网络管理服务器用于监视工作站状态、记录并分析工作站的行为。网络管理服务器可以部署在独立的硬件设备上，作为一个独立的系统，也可以与其他软件系统共用一个硬件设备。 

工作站状态报文中携带的参数包括：工作站标识、工作站所属接入点标识以及工作站的状态信息。全网中的每一个AC都会向网络管理服务器发送工作站状态报文，工作站状态报文可以是工作站的状态发生变化时发送给网络管理服务器，也可以是定时触发等方式发送给网络管理服务器。 

步骤102：网络管理服务器根据工作站状态报文对工作站进行移动性管理。 

对工作站进行移动性管理包括：记录全网的工作站状态信息、获取工作站的位置及移动轨迹、分析网络热点区域、网络健康度、工作站在线汇总等信息。 

本发明实施例提供了一种工作站的移动性管理方法，网络管理服务器通过接收接入点控制器发送的工作站状态报文，获得全网工作站的状态信息，进而根据工作站状态报文对全网的工作站进行移动性管理。有效解决了由于接入点控制器相对独立，获得全网工作站状态信息难以实现的问题。 

图2为本发明实施例提供的工作站的移动性管理方法流程图，本实施例以网络管理服务器获取工作站的位置及移动轨迹这种具体的移动性管理为例对本发明的方法进行详细的说明。如图2所示，该方法包括： 

步骤201：网络管理服务器获得其管辖范围内的全网AP信息； 

可以通过人工直接输入的方式将全网AP信息输入到网络管理服务器；也可以通过AC向网络管理服务器发送报文的形式将全网AP信息上报给网络管理服务器。 

AP信息可以包括：AP标识，用于唯一标识一个AP；AP位置，包括但不限于AP在地理上的全球定位系统(Global Position System，简称为：GPS)坐标等，用于在地理上定位AP；AP功率及功率对比图，AP功率用于标识AP的信号功率，在不考虑遮挡物信号衰减的情况下，AP功率的强弱可以代表一个接入点信号区域的大小，信号强度会随着STA与AP之间距离的增加而线性衰减。功率对比图包括：采集点信号强度值及不同功率信号衰减参数、采集点与AP角度等，如图3所示的功率对比图，是根据AP在实际环境中某一个方向测试实际的信号衰减值。其中，圆点代表记录的采集点，虚线代表遮挡物，每个采集点测试与AP的距离及坐标角度，信号强度与功率大小衰 减比值。 

步骤202：网络管理服务器接收AC发送的工作站状态报文； 

工作站状态报文中携带的参数包括：STA标识、STA所属AP标识以及STA的状态信息。全网中的每一个AC都会向网络管理服务器发送工作站状态报文，工作站状态报文可以是STA的状态发生变化时发送给网络管理服务器，也可以是定时触发等方式发送给网络管理服务器。 

工作站的状态信息可以但不限于包括：关联、关联失败、重新关联和取消关联。 

步骤203：网络管理服务器根据接收到的工作站状态报文，对全网的工作站进行移动性管理。 

1、网络管理服务器对工作站的在线情况进行记录和分析 

下面以举例的形式进行说明： 

当工作站STA1检测到AP2的信号强度高于AP1的信号强度时，会发生与AP2的重新关联。AP2所属的AC1将此情况以工作站状态报文的形式上报为网络管理服务器，工作站状态报文中包括：STA1、属于AP2、状态信息为重新关联。网络管理服务器接收到这一工作站状态报文后，可以得知STA1在线。 

或者，当工作站STA2取消与AP3的关联，AP3所属的AC2将此情况以工作站状态报文的形式上报给网络管理服务器，工作站状态报文中包括：STA2、属于AP3、状态信息为取消关联。网络管理服务器接收到这一工作站状态报文后，可以得知STA2已不在线。 

需要说明的是，AC每次发送给网络管理服务器的工作站状态报文中既可以只包含一个STA的相关信息，也可以包含多个STA的相关信息。从节省上行网络资源的角度出发，优选多个STA的相关信息在一个工作站状态报文中上报给网络管理服务器。 

网络管理服务器对工作站的在线情况进行记录和分析主要用于解决冲突，即判断工作站的状态是否正确。例如，当工作站的状态信息为关联时， 网络管理服务器通过检索已记录的工作站的在线情况，来判断是否已经存在该在线工作站，如果存在，需要将该工作站置为离线，然后再添加在线记录操作，如果不存在，可以直接添加在线记录操作。 

网络管理服务器还可以通过判断一段时间内，接收到的工作站状态报文中，同一个工作站的状态信息为关联失败的数量是否超过预设的值，来判断该工作站是否为异常工作站，如果预设时间内超过预设的值，则判定该工作站为异常工作站。 

网络管理服务器还可以通过判断一段时间内，接收到的工作站状态报文中，多个工作站在接入同一接入点时的状态信息为关联失败的数量是否超过预设的值，来判断该接入点是否为异常接入点，如果预设时间内超过预设的值，则判定该接入点为异常接入点。 

2、网络管理服务器获得工作站的位置信息 

当网络管理服务器接收到的工作站状态报文中工作站的状态信息为重新关联时，说明工作站的位置可能发生的移动，这时网络管理服务器可以对工作站的位置进行定位。 

定位方式可以为粗略定位和精确定位两种。 

粗略定位可以为：网络管理服务器根据接收到的工作站状态报文中的STA所属AP标识获得重新关联后的STA所属AP位置；可以在步骤201中保存的信息中获得重新关联后的AP位置，并将该AP的位置作为STA的新位置。这种方式的最大误差为：AP的信号覆盖区域的最大距离。 

举例说明：网络管理服务器接收到的工作站状态报文包括：STA1、AP1、重新关联。则网络管理服务器查阅步骤201中保存的信息，获得AP1的位置，并将AP1的位置作为STA1的新位置。 

精确定位可以为：网络管理服务器根据工作站状态报文中的STA所属AP标识，在步骤201中保存的AP信息中搜索STA所属AP的多个相邻AP；网络管理服务器控制多个相邻AP分别获得STA与多个相邻AP的信号强度，其中网络管理服务器可以通过控制多个相邻AP分别对STA进行重新关联操 作获得STA与多个相邻AP的信号强度；网络管理服务器根据信号强度衰减计算STA与多个相邻AP之间的距离；根据STA与多个相邻AP之间的距离获得STA的位置。 

举例说明：网络管理服务器接收到的工作站状态报文包括：STA1、AP1、重新关联。则网络管理服务器根据步骤201中保存的AP位置信息，获得AP1的多个相邻AP，以三个为例，分别记为AP2、AP3和AP4。网络管理服务器控制AP2、AP3和AP4分别对STA1进行重新关联操作，得到STA1与AP2、STA1与AP3、以及STA1与AP4之间的信号强度；网络管理服务器根据信号强度的衰减计算STA1与AP2、STA1与AP3、以及STA1与AP4之间的距离，根据STA1与AP2、STA1与AP3、以及STA1与AP4之间距离确定STA1的位置。如图4所示的确定工作站位置的方法示意图，AP2、AP3、AP4的位置是已知的，分别为(x2，y2)、(x3，y3)以及(x4，y4)。AP2、AP3、AP4的功率是已知的，分别记为P2、P3和P4。STA1能够接收到的AP2、AP3和AP4的功率是已知的，分别记为P2’、P3’和P4’。根据功率与距离之间的线性衰减关系，可以得到STA1相对于AP2、AP3以及AP4的距离。以(x2，y2)、(x3，y3)以及(x4，y4)分别为圆心，各自的距离为半径分别画圆，三圆的交汇处即为STA1的位置。 

进一步的，还可以进一步对得到的STA的位置进行修正，包括：根据已得到的STA的位置计算出STA与各个相邻AP之间的夹角，根据AP功率及功率对比图参数再次修正工作站位置，可以得到更加精确的工作站位置图。具体的，当计算出STA与各个相邻AP之间的夹角后，可以得到接入点这个角度的环境干扰下信号衰减及信号强度，这样就可以进一步重复之前的计算过程，得到更加精确的定位信息。 

3、网络管理服务器获得STA的移动轨迹 

网络管理服务器可以根据STA在一段时间内的多个位置，获得STA的移动轨迹。 

本发明实施例提供的工作站的移动性管理方法，网络管理服务器通过接 收接入点控制器发送的工作站状态报文，获得全网工作站的状态信息，进而根据工作站状态报文对全网的工作站进行移动性管理。有效解决了由于接入点控制器相对独立，获得全网工作站状态信息难以实现的问题。通过上述方法，网络管理服务器可以得到全网的无线工作站的状态知识，以及工作站的位置和移动轨迹，以及更多工作站的移动性信息。 

图5为本发明实施例提供的网络管理服务器的结构示意图，如图5所示，该网络管理服务器包括：收发模块501和管理模块502。其中，收发模块501用于接收接入点控制器发送的工作站状态报文，该工作站状态报文中携带工作站标识、工作站所述接入点标识以及工作站的状态信息。管理模块502用于根据工作站状态报文对工作站进行移动性管理。 

一种实施方式下，该网络管理服务器还可以包括：获得模块，用于获得接入点信息，该接入点信息包括：接入点标识、接入点位置、接入点功率及功率对比图。 

工作站的状态信息包括：关联、关联失败、取消关联和重新关联。在另一种实施方式下，管理模块502可以包括：位置信息获得单元。该位置信息获得单元用于根据工作站状态报文中的工作站所属接入点标识获得重新关联后工作站的接入点位置，将该重新关联后的工作站的接入点位置作为工作站的新位置。 

进一步的，该管理模块502还可以包括：历史信息获得单元和轨迹获得单元。其中，历史信息获得单元用于当工作站状态报文中的工作站的状态信息为重新关联时，根据工作站状态报文中的工作站标识在历史信息中获得重新关联前工作站的接入点标识及接入点位置，历史信息为网络管理服务器保存的工作站状态报文中的信息。轨迹获得单元用于根据重新关联前、后的工作站的接入点位置，获得工作站的漫游轨迹信息。 

一种实施方式下，管理模块502可以包括：搜索单元、检测单元、计算单元和位置获得单元。其中，搜索单元用于根据工作站状态报文中的工作站所属接入点标识，在接入点信息中搜索工作站所属接入点的多个相邻接入点。检测单元用于控制多个相邻接入点分别获得工作站与多个相邻接入点的信号 强度。计算单元用于根据信号强度衰减计算工作站与多个相邻接入点之间的距离。位置获得单元用于根据工作站与多个相邻接入点之间的距离，获得工作站的位置。 

进一步的，管理模块502还包括：修正单元，用于计算工作站的位置与多个相邻接入点的位置之间的夹角，根据接入点功率及功率对比图修正该工作站的位置。 

一种实施方式下，该网络管理服务器还可以包括：轨迹获得模块，用于根据工作站的多个位置，获得工作站的移动轨迹。 

工作站的状态信息包括：关联、关联失败、取消关联和重新关联。管理模块502可以包括：第一异常判定单元，用于如果预设时间内接收到的工作站状态报文中，同一工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定工作站为异常工作站，和/或，第二异常判定单元用于如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一接入点的多个工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述接入点为异常接入点。 

本发明实施例提供的网络管理服务器，通过接收接入点控制器发送的工作站状态报文，获得全网工作站的状态信息，进而根据工作站状态报文对全网的工作站进行移动性管理。有效解决了由于接入点控制器相对独立，获得全网工作站状态信息难以实现的问题。 

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (8)

1.一种工作站的移动性管理方法，其特征在于，包括： 

网络管理服务器接收接入点控制器发送的工作站状态报文，所述工作站状态报文中携带工作站标识、工作站所属接入点标识以及工作站的状态信息，所述工作站状态信息包括：关联、关联失败、重新关联和取消关联； 

所述网络管理服务器根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理，包括： 

如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述工作站为异常工作站； 

和/或， 

如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一接入点的多个工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述接入点为异常接入点； 

其中，所述网络管理服务器接收接入点控制器发送的工作站状态报文之前，还包括： 

所述网络管理服务器获得接入点信息，所述接入点信息包括：接入点标识、接入点位置、接入点功率及功率对比图； 

所述网络管理服务器根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理，还包括： 

所述网络管理服务器根据所述工作站状态报文中的工作站所属接入点的标识，在所述接入点信息中搜索工作站所属接入点的多个相邻接入点； 

所述网络管理服务器控制所述多个相邻接入点分别获得所述工作站与所述多个相邻接入点的信号强度； 

根据信号强度衰减计算所述工作站与所述多个相邻接入点之间的距离； 

根据所述工作站与所述多个相邻接入点之间的距离，获得所述工作站的 位置； 

计算所述工作站的位置与所述多个相邻接入点的位置之间的夹角； 

根据所述接入点功率及功率对比图修正所述工作站的位置。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述工作站状态报文中的工作站的状态信息为关联或重新关联时，所述网络管理服务器根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理，包括： 

根据所述工作站状态报文中的工作站所属接入点标识获得关联或重新关联后工作站的接入点位置； 

将所述关联或重新关联后工作站的接入点位置作为工作站的新位置。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 

根据所述工作站状态报文中的工作站标识在历史信息中获得重新关联前工作站的接入点标识及接入点位置，所述历史信息为重新关联前所述网络管理服务器保存的工作站状态报文中的信息； 

根据所述重新关联前、后的工作站的接入点位置，获得所述工作站的漫游轨迹信息。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 

根据所述工作站的多个位置，获得所述工作站的移动轨迹。 

5.一种网络管理服务器，其特征在于，包括： 

收发模块，用于接收接入点控制器发送的工作站状态报文，所述工作站状态报文中携带工作站标识、工作站所属接入点标识以及工作站的状态信息，所述工作站状态信息包括：关联、关联失败、重新关联和取消关联； 

管理模块，用于根据所述工作站状态报文对工作站进行移动性管理，包括： 

第一异常判定单元，用于如果预设时间内接收到的工作站状态报文中，同一工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述工作站为异常工作站；

和/或， 

第二异常判定单元，用于如果预设时间内所述网络管理服务器接收到的工作站状态报文中，同一接入点的多个工作站的状态信息为关联失败的数量超过预设的值，判定所述接入点为异常接入点； 

获得模块，用于获得接入点信息，所述接入点信息包括：接入点标识、接入点位置、接入点功率及功率对比图； 

所述管理模块还包括： 

搜索单元，用于根据所述工作站状态报文中的工作站所属接入点的标识，在所述接入点信息中搜索工作站所属接入点的多个相邻接入点； 

检测单元，用于控制所述多个相邻接入点分别获得所述工作站与所述多个相邻接入点的信号强度； 

计算单元，用于根据信号强度衰减计算所述工作站与所述多个相邻接入点之间的距离； 

位置获得单元，用于根据所述工作站与所述多个相邻接入点之间的距离，获得所述工作站的位置； 

修正单元，用于计算所述工作站的位置与所述多个相邻接入点的位置之间的夹角；根据所述接入点功率及功率对比图修正所述工作站的位置。 

6.根据权利要求5所述的网络管理服务器，其特征在于，所述管理模块包括： 

位置信息获得单元，用于根据所述工作站状态报文中的工作站所属接入点标识获得关联或重新关联后工作站的接入点位置，将所述关联或重新关联后工作站的接入点位置作为工作站的新位置。 

7.根据权利要求6所述的网络管理服务器，其特征在于，所述管理模块还包括： 

历史信息获得单元，用于当所述工作站状态报文中的工作站的状态信息为重新关联时，根据所述工作站状态报文中的工作站标识在历史信息中获得 重新关联前工作站的接入点标识及接入点位置，所述历史信息为重新关联前所述网络管理服务器保存的工作站状态报文中的信息； 

轨迹获得单元，用于根据所述重新关联前、后的工作站的接入点位置，获得所述工作站的漫游轨迹信息。 

8.根据权利要求5所述的网络管理服务器，其特征在于，所述网络管理服务器还包括： 

轨迹获得模块，用于根据所述工作站的多个位置，获得所述工作站的移动轨迹。 

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