CN102752755B - 无线接入点切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出无线接入点切换方法，包括步骤：实时监测终端设备接收的小区信号；获取终端设备的信道列表；若接收的当前主小区信号强度低于第一门限值，则根据信道列表确定终端设备的移动方向；在第一预定范围内，根据该移动方向，在信道列表中搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；从第一邻小区中选择其中一个邻小区作为备用主小区；将备用主小区的地址发送给当前主小区；根据备用主小区的地址，将终端设备的认证信息发送给备用主小区；终端设备向备用主小区发起认证请求；备用主小区返回认证响应；若认证通过，则建立备用主小区和终端设备间的数据通道。可以降低终端设备在进行无线接入点切换时的延时，提高通话质量。

Description

无线接入点切换方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及无线接入点切换方法。

背景技术

移动通信技术的发展使人们随时随地不受拘束的通信成为可能，在使用移动通信的过程中，不可避免地需要面对漫游的问题；802.11无线局域网是目前解决终端设备漫游的有效手段；根据802.11的协议规范，终端设备从一个AP（Access Point，无线接入点）小区切换到另外一个AP覆盖的小区，主要经历以下三个步骤：

步骤一、发现新AP阶段：终端设备检测到与目前关联的AP的信号变弱至低于某个阙值，终端设备将在所有信道中顺序发送信标帧，在接收到一个信道中AP的响应后，在等待一个时隙后再发送信标帧到下一个信道；终端设备需要检测所有信道的响应后，选择信噪比最优的AP作为优选AP，向其发起连接请求。

步骤二、与新AP认证阶段：终端设备选择阶段一中选择的AP，与其交互认证信息，认证通过后才可以建立网络连接。

步骤三、与新AP重新建立连接阶段：终端设备与新AP之间认证完毕，终端设备向新AP发起重新关联的请求，AP接收请求后，终端设备与新的AP之间建立起连接，通过新的连接交互信息，至此切换完成。

在上述切换场景的步骤一中，终端设备扫描一个信道的时间大约需花费100ms至200ms，扫描12-14个信道并检测出最优AP需要2秒甚至以上的时间花费。在步骤二中的重新认证阶段，终端设备与AP之间采用开放式认证或者共享密钥认证方式，其时间花费为300ms左右，但对于安全性较高的应用场景，则需要采用802.1X进行认证，而采用802.1X认证方式需要花费秒级的时间消耗；

因此在终端设备进行无线接入点切换时，延时大，通话质量不能保证。

发明内容

本发明的目的在于提出无线接入点切换方法，可以降低终端设备在进行无线接入点切换时的延时，提高通话质量。

为达到上述目的采用的技术方案是：

无线接入点切换方法，包括步骤：

实时监测终端设备接收的小区信号；

获取所述终端设备的信道列表；其中，所述信道列表包括：当前主小区和邻小区的网络标识、小区地址、信道号以及位置信息；

判断所述终端设备接收的当前主小区信号强度是否低于第一门限值；若是，则根据所述终端设备的信道列表确定所述终端设备的移动方向；

在第一预定范围内，根据所述终端设备的移动方向，在所述终端设备的信道列表中，搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；

从所述第一邻小区中选择其中一个邻小区作为备用主小区；

将所述备用主小区的地址发送给所述当前主小区；

根据所述备用主小区的地址，将所述终端设备的认证信息发送给所述备用主小区；

所述终端设备向所述备用主小区发起认证请求；

所述备用主小区向所述终端设备返回认证响应；

若认证通过，则建立所述备用主小区和所述终端设备间的数据通道。

本发明通过实时监控终端设备（如：手机）接收的小区信号；获取该终端设备的信道列表；实时检测该终端设备接收的当前小区的信号强度值，若低于第一门限值，则根据获取的信道列表确定出终端设备的移动方向；在预定范围内（如：终端设备移动方向的张角30°范围）搜索信号强度值高于第二门限值的第一邻小区；从第一邻小区中，选择一个小区作为即将要切换的目标小区，从而减少了目标小区的搜索范围，缩短了切换时间；然后，所述终端设备将即将要切换的目标小区的地址，发送给当前主小区；当前主小区将该终端设备的认证信息发送给目标小区；该终端设备向目标小区发起认证请求后，该目标小区可以立即返回认证响应；认证成功后，即可进行正常的数据业务；由于目标小区已经拥有该终端设备的认证数据，可以立即发起认证确认信息，可以降低终端设备在进行无线接入点切换时的延时，提高通话质量。

在其中一个实施例中，根据所述终端设备的移动方向，若在第一预定范围内，没有搜索到信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；则在第二预定范围内，搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区，其中，所述第一预定范围小于所述第二预定范围。

在其中一个实施例中，为了减少终端设备在进行无线接入点的切换时的数据丢包率，在所述根据备用主小区的地址，将所述终端设备的认证信息发送给所述备用主小区时，还将所述终端设备发送给所述当前小区的业务数据信息发送给所述备用主小区；

当所述终端设备与所述备用主小区建立数据通道后，所述备用主小区将所述业务数据信息发送给所述终端设备。

在其中一个实施例中，每隔预定时间，更新所述终端设备的信道列表。

在其中一个实施例中，为了提高终端设备的通话质量，所述备用主小区为所述第一邻小区中信号强度值最大的邻小区。

在其中一个实施例中，所述根据所述终端设备的信道列表确定所述终端设备的移动方向的步骤包括：

从所述终端设备的信道列表中，获取当前主小区的位置信息和邻小区的位置信息；

根据所述当前主小区的位置信息和所述邻小区的位置信息，确定所述终端设备的移动轨迹；

根据所述终端设备的移动轨迹的变化，得到所述终端设备的移动方向。

在其中一个实施例中，在所述建立所述备用主小区和所述终端设备间的数据通道的步骤之后，包括步骤：

所述备用主小区通告所述当前主小区拆除与所述终端设备的数据链路的消息。

附图说明

图1为本发明的一个实施例流程图；

图2为本发明中终端设备进行无线接入点切换时的一个示意图；

图3为当前主小区与备用主小区间数据转发的数据包格式的一个示意图。

具体实施方式

为便于理解本发明，下面将结合附图进行阐述。

本发明提出一种无线接入点切换方法，请参考图1，包括步骤：

S101、实时监测终端设备接收的小区信号；

S102、获取终端设备的信道列表；

获取终端设备的信道列表；其中，信道列表包括：当前主小区和邻小区的网络标识、小区地址、信道号以及位置信息。

S103、终端设备接收的当前主小区信号是否低于第一门限值；

判断终端设备接收的当前主小区信号强度是否低于第一门限值；若是，则进行步骤S104。

S104、根据终端设备的信道列表确定终端设备的移动方向；

S105、在第一预定范围内，搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；

在第一预定范围内，根据终端设备的移动方向，在终端设备的信道列表中搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区。

S106、从第一邻小区中选出一个备用主小区；

从第一邻小区中选择其中一个邻小区作为备用主小区。

S107、将备用主小区的地址发送给当前主小区；

S108、终端设备的认证信息发送给备用主小区；

根据备用主小区的地址，将终端设备的认证信息发送给备用主小区。具体地，将终端设备的认证信息发送给当前主小区时，可采用如图3所示的数据包格式，包括：当前主小区地址、备用主小区地址以及数据。

S109、终端设备向备用主小区发起认证请求；

S110、备用主小区向终端设备返回认证响应；

S111、认证通过，建立数据通道。

若认证通过，则建立备用主小区和终端设备间的数据通道。

本发明通过实时监控终端设备（如：手机）接收的小区信号；获取该终端设备的信道列表；实时检测该终端设备接收的当前小区的信号强度值，若低于第一门限值，则根据获取的信道列表确定出终端设备的移动方向；在预定范围内（如：终端设备移动方向的张角30°范围）搜索信号强度值高于第二门限值的第一邻小区；从第一邻小区中，选择一个小区作为即将要切换的目标小区，从而减少了目标小区的搜索范围，缩短了切换时间；然后，终端设备将即将要切换的目标小区的地址，发送给当前主小区；当前主小区将该终端设备的认证信息发送给目标小区；该终端设备向目标小区发起认证请求后，该目标小区可以立即返回认证响应；认证成功后，即可进行正常的数据业务；由于目标小区已经拥有该终端设备的认证数据，可以立即发起认证确认信息，可以降低终端设备在进行无线接入点切换时的延时，提高通话质量。

在其中一个实施例中，在上述步骤S105中，根据终端设备的移动方向，若在第一预定范围内，没有搜索到信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；则在第二预定范围内，搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区，其中，第一预定范围小于第二预定范围。

在其中一个实施例中，为了减少终端设备在进行无线接入点的切换时的数据丢包率，在进行步骤S107中，根据备用主小区的地址，将终端设备的认证信息发送给备用主小区时，还将终端设备发送给当前小区的业务数据信息发送给备用主小区；

当终端设备与备用主小区建立数据通道后，备用主小区将业务数据信息发送给终端设备。

在其中一个实施例中，每隔预定时间，更新终端设备的信道列表。

在其中一个实施例中，为了提高终端设备的通话质量，备用主小区为第一邻小区中信号强度值最大的邻小区。

在其中一个实施例中，S104步骤包括：

从终端设备的信道列表中，获取当前主小区的位置信息和邻小区的位置信息；

根据当前主小区的位置信息和邻小区的位置信息，确定终端设备的移动轨迹；

根据终端设备的移动轨迹的变化，得到终端设备的移动方向。

在其中一个实施例中，在S111步骤之后，包括步骤：

备用主小区通告当前主小区拆除与终端设备的数据链路的消息。

下面介绍终端设备在进行无线接入点切换时的具体流程，如图2所示，终端设备在当前主小区的小区1中，实时监测终端设备的信号强度，以及获取终端设备的信道列表；

从位置1开始，沿虚线路径运动，当来到位置2时，由于已处在小区1的蜂窝边缘，终端设备接收到小区1的信号强度弱；通过获取终端设备的信道列表中的当前主小区的位置信息、邻小区的位置信息，来计算终端设备的运动方向；

然后根据信道列表中的小区位置信息检测终端设备运动方向上第一预定范围内（优选地，可以为最窄范围角度内）的小区，终端设备发现其最窄范围角度内有小区2；

然后开始检测小区2所在的信道，终端设备检测到小区2的信号强度高于切换要求的功率门限值（第二门限值），则终端设备选取小区2作为具备切换条件的备用主小区，终端设备将小区2的地址信息通告给小区1；

小区1将关于终端设备的认证数据和业务数据转发给小区2，终端设备向小区2发起认证请求，小区2已经从小区1处获取了终端设备的认证数据，直接响应终端设备的认证；

然后与小区2建立连接，终端设备与小区2建立网络连接后，小区2将由小区1处获取的业务数据，从缓存中提取出并从转发给终端设备；

同时小区2通告小区1拆除与终端设备的连接。如图2所示，终端设备移动至位置3时已和小区2建立关联，实现了无线接入点间的快速切换。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.无线接入点切换方法，其特征在于，包括步骤：

实时监测终端设备接收的小区信号；

获取所述终端设备的信道列表；其中，所述信道列表包括：当前主小区和邻小区的网络标识、小区地址、信道号以及位置信息；

判断所述终端设备接收的当前主小区信号强度是否低于第一门限值，若是，则根据所述终端设备的信道列表确定所述终端设备的移动方向；

在第一预定范围内，根据所述终端设备的移动方向，在所述终端设备的信道列表中，搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；

从所述第一邻小区中选择一个邻小区作为备用主小区；

将所述备用主小区的地址发送给所述当前主小区；

所述当前主小区根据所述备用主小区的地址，将所述终端设备的认证信息和其发送给所述当前主小区的业务数据信息发送给所述备用主小区；

所述终端设备向所述备用主小区发起认证请求；

所述备用主小区向所述终端设备返回认证响应；

若认证通过，则建立所述备用主小区和所述终端设备间的数据通道。

2.根据权利要求1所述的无线接入点切换方法，其特征在于，

根据所述终端设备的移动方向，若在第一预定范围内，没有搜索到信号强度值大于第二门限值的第一邻小区；则在第二预定范围内，搜索信号强度值大于第二门限值的第一邻小区，其中，所述第一预定范围小于所述第二预定范围。

3.根据权利要求1所述的无线接入点切换方法，其特征在于，

当所述终端设备与所述备用主小区建立数据通道后，所述备用主小区将所述业务数据信息发送给所述终端设备。

4.根据权利要求1所述的无线接入点切换方法，其特征在于，每隔预定时间，更新所述终端设备的信道列表。

5.根据权利要求1所述的无线接入点切换方法，其特征在于，

所述备用主小区为所述第一邻小区中信号强度值最大的邻小区。

6.根据权利要求1所述的无线接入点切换方法，其特征在于，

所述根据所述终端设备的信道列表确定所述终端设备的移动方向的步骤包括：

从所述终端设备的信道列表中，获取当前主小区的位置信息和邻小区的位置信息；

根据所述当前主小区的位置信息和所述邻小区的位置信息，确定所述终端设备的移动轨迹；

根据所述终端设备的移动轨迹的变化，得到所述终端设备的移动方向。

7.根据权利要求1至6任一项所述的无线接入点切换方法，其特征在于，

在所述建立所述备用主小区和所述终端设备间的数据通道的步骤之后，包括步骤：

所述备用主小区通告所述当前主小区拆除与所述终端设备的数据链路的消息。