CN103731882A - 一种漫游于无线ap间不需改变ip的方法 - Google Patents

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许秋飞
李志坚
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Abstract

一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法，由访问控制器（AC）、聚集交换机（Switch）、路由器（Route）、接入点（AP）、用户终端（notePC）组成，预先配置的漫游域中包含AC1和AC2。AC1与AC2建立同步隧道；无线用户第一次关联到一个漫游域中的任意一个AC，本发明有以下优点：两个AC可以均衡接入数量，保证系统的高效性和稳定性；IP不发生改变时整个过程不中断，相关上层业务不中断；IP不发生改变那么上层对设备的反控始终有效；IP不发生改变那么整个IP设备映射表更新次数少，；IP不发生改变容易统计实际接入设备数量，容易做总量控制；IP不发生改变那么可以控制终端均匀的接入到具体的AC，减少发生性能瓶颈的可能。

Description

一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法
技术领域
本发明属于无线通信领域，尤其是一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法。并应用于园区导览系统。
背景技术
近年来，随着无线通信技术的飞速发展和日趋成熟。目前国外对WiFi的应用已经较为广泛,但在国内由于一些条件的限制,在基础建设方面还处于起步,不过随着对我国无线网络的普及,WiFi网络在我国必定也会得到极大地发展。
目前无线wifi主要包含以下两种模式：
1.无线漫游模式  　　 这种情况多是由于原有的WLAN覆盖范围比较小，而现在需要增大覆盖范围，所以要再加入1个AP来扩大无线覆盖范围(加入多个AP时解决方式相同)，使客户端能在整个WLAN中漫游，在改变接入AP时能无缝切换，但是IP地址发生了改变。  　　这种需求中应用最多的就是无线漫游模式。此模式下，多台AP都通过网线连接入局域网的交换机中，此时所有的AP都采用“AP(Access Point)模式”，所有的AP构成一个无线工作组，因此它们的SSID必须相同，其他的认证、加密模式的设置也都需要相同。而由于相同或相邻的信道 (Channel)存在相互干扰，有必要将相邻的AP使用不同的信道，而且最好信道号间隔5个，这样干扰最少，如:1、6、11。
这种漫游模式不仅能扩展无线覆盖范围，还能在信号重叠区域提供冗余性保障，设置相对简单，所以被广泛采用。  2.无线AP中继模式  　　 这种“中继模式”不是所有的AP都支持，一般的SOHO级AP都不支持此模式，高端商用AP则大多支持。此方案中，一个接入有线局域网的AP作为中心AP，根据需要可采用“AP模式”或“桥接模式(Wireless Bridge)”。
　　一般我们的中心AP也要提供对客户端的接入服务，所以选择“AP模式”，而充当中继器的AP不接入有线网络，只接电源，使用“中继模式(Repeater)”，并填入“远程AP的MAC地址(Remote AP MAC)”即可。  　　 这种中继模式虽然使无线覆盖变得更容易和灵活，但是却需要高档AP支持，而且如果中心AP出了问题，则整个WLAN将瘫痪，冗余性无法保障，所以在应用中最常见的是“无线漫游模式”，而这种“中继模式”则只用在没法进行网络布线的特殊情况下，如:空旷的厂房和露天广场类的地方。  　　 另外，上面方案的中继应用目的是增大无线覆盖面积，拓展无线接入范围。而中继模式更多的应用在单纯延长无线传输的距离。这种应用多用于两个局域网相隔比较远，或者中间有障碍无法直接做桥接的情况，所以需要在中间加一个中继AP。
在现有的方案中当无线设备发生漫游时都需要改变IP地址。
   现有的方案在漫游的过程中IP地址都会发生改变，并且无线AP中继模式存在接入瓶颈。一旦IP地址发生改变那么将会出现以下几点问题：
1.IP发生改变那么整个过程需要重新建立连接获取新的IP，相关上层业务中断。
2.IP发生改变那么对设备的反控将失效，需要更新连接信息后才能生效。
3.IP发生改变那么整个IP设备映射表更新次数频繁，性能较差。
4.IP发生改变不容易统计实际接入设备数量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷，提供一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法，通过采用基于IP不变的方式来定位具体的终端。从而消除上述现有技术存在的不足，实现了漫游于无线AP间不需改变IP，打破接入瓶颈。 
本发明是这样来实现的，由访问控制器（AC）、聚集交换机（Switch）、路由器（Route）、接入点（AP）、用户终端（notePC）组成，预先配置的漫游域中包含AC1和AC2。AC1与AC2建立同步隧道；无线用户第一次关联到一个漫游域中的任意一个AC ，如AC1，称此AC Home-AC（HA），AC1通过隧道把用户信息诸如PMK， PMKID等同步到预先配置的漫游域中所有AC中，此时为AC2。
当无线用户漫游到漫游域中的其它AC时，如AC2，称此AC为Foreign-AC (FA)，无线用户向AC2下属的AP2发起认证和重关联请求，此时重关联请求中携带无线用户与AP1协商出的PMK对应的PMKID。
AP2透传重认证请求报文到AC2上，AC2通过AC1同步来的无线用户信息，检查发现此无线用户已经在AC1（AP1）上进行认证，且通过PMKID成功查询得到对应PMK，表明此无线用户为AC间漫游用户；无线用户与AP1解除关联，所有用户数据通过AC2（AP2）进行转发，AC2对用户数据进行隧道封装，通过隧道的数据通道转发到AC1，由于所有数据最终仍然通过AC1进行处理，因此保证了用户IP不改变，用户业务的不中断。
所述聚集交换机同时引两路路由到和AC建立连接的路由器。
用本发明所述的一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法进行无线漫游，有以下优点：1.两个AC可以均衡接入数量，保证系统的高效性和稳定性。2.IP不发生改变时整个过程不中断，相关上层业务不中断。3.IP不发生改变那么上层对设备的反控始终有效。4.IP不发生改变那么整个IP设备映射表更新次数少，性能较好。5.IP不发生改变容易统计实际接入设备数量，容易做总量控制。6.IP不发生改变那么可以控制终端均匀的接入到具体的AC，减少发生性能瓶颈的可能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中的1是访问控制器（AC）、2是聚集交换机（Switch）、3是路由器（Route）、4是接入点（AP）、5是用户终端（notePC）。
具体实施方式
现就附图对本发明作进一步说明，本系统根据物流园既定参观路线，实现园区导览基本功能，以展示分拣配送中心、收储调动、烟垛环境物联网应用为重点，通过实时感知、互动体验手段，让领导在参观过程中不下车就能亲身体验到物联网技术在分拣、收储、环境监控等方面的应用。在该过程中既有信息的上行也有对设备的反控，因为当前对设备标识没有一个统一的标准，但是需要定位到具体的设备终端，所以本方案采用基于IP不变的方式来定位具体的终端。当无线用户漫游到漫游域中的其它AC时（AC2，称此AC为Foreign-AC (FA)），无线用户向AC2下属的AP2发起认证和重关联请求（此时重关联请求中携带无线用户与AP1协商出的PMK对应的PMKID；
AP2透传重认证请求报文到AC2上，AC2通过AC1同步来的无线用户信息，检查发现此无线用户已经在AC1（AP1）上进行认证，且通过PMKID成功查询得到对应PMK，表明此无线用户为AC间漫游用户；无线用户与AP1解除关联，所有用户数据通过AC2（AP2）进行转发。AC2对用户数据进行隧道封装，通过隧道的数据通道转发到AC1。由于所有数据最终仍然通过AC1进行处理，因此保证了用户IP不改变，用户业务的不中断。
该方法使用两个AC设备，并且建立同步隧道，确保接入AC的设备信息可以得到共享。该方法简单、稳定。该方法使用AC对AP进行控制。该方法层次更加清晰，功能更可控。
该方法汇聚交换机同时引两路路由到和AC建立连接的路由器。该方法移动设备在AP间漫游IP不改变。

Claims (4)

1.一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法，其特征在于，由访问控制器（AC）、聚集交换机（Switch）、路由器（Route）、接入点（AP）和用户终端（notePC）组成，预先配置的漫游域中包含AC1和AC2，AC1与AC2建立同步隧道；无线用户第一次关联到一个漫游域中的任意一个AC ，如AC1，称此AC为Home-AC（HA），AC1通过隧道把用户信息诸如PMK、PMKID等同步到预先配置的漫游域中所有AC中，此时为AC2。
2.如权利要求1所述的一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法，其特征在于，当无线用户漫游到漫游域中的其它AC时，如AC2，称此AC为Foreign-AC (FA)，无线用户向AC2下属的AP2发起认证和重关联请求，此时重关联请求中携带无线用户与AP1协商出的PMK对应的PMKID。
3.如权利要求2所述的一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法，其特征在于，AP2透传重认证请求报文到AC2上，AC2通过AC1同步来的无线用户信息，检查发现此无线用户已经在AC1（AP1）上进行认证，且通过PMKID成功查询得到对应PMK，表明此无线用户为AC间漫游用户；无线用户与AP1解除关联，所有用户数据通过AC2（AP2）进行转发，AC2对用户数据进行隧道封装，通过隧道的数据通道转发到AC1，由于所有数据最终仍然通过AC1进行处理，因此保证了用户IP不改变，用户业务的不中断。
4.如权利要求3所述的一种漫游于无线AP间不需改变IP的方法，其特征在于，所述聚集交换机同时引两路路由到和AC建立连接的路由器。
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