CN106358174A - 一种无线漫游热点接入方法及系统及无线终端 - Google Patents

一种无线漫游热点接入方法及系统及无线终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线漫游热点接入方法，包括步骤：S100、当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，无线终端向AC发送漫游优化请求；S200、AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端；S300、无线终端获取所述AP列表，并根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接。本发明AC根据AP的状态信息生成含优先级的AP列表，并通过私有协议发送有优先级AP列表至无线终端，从而实现无线终端通过AP列表选择最优的AP连接，使得整个无线漫游网络的漫游策略配置更加灵活，并获得了更好的网络体验。

Description

一种无线漫游热点接入方法及系统及无线终端
技术领域
本发明涉及无线网络领域，尤其涉及一种无线漫游热点接入方法及系统及无线终端。
背景技术
一般的WLAN是服务于少量的无线设备，只需要一个无线路由器，即胖AP，即可工作。但是，当需要服务的无线设备数据增大时，由于带宽性能、信道竞争等因素，单AP远远无法满足需求。如果采用部署多个无线路由器，又会有配置复杂，管理困难的困扰。于是就出现了AC对AP(瘦AP)进行集中管理，最终诞生了CAPWAP协议。CAPWAP协议定义了AC如何对AP进行集中管理，STA如何认证，关联等规范。
这种AC+瘦AP的架构使AC具有对这个WLAN网络的控制能力，为无线漫游提供了技术基础。
目前的无线漫游策略中，STA具有漫游的决策权，整个漫游行为的发生也是由STA驱动的。STA通过分析附近AP的无线链路状态，选择一个最好的AP进行连接。但是，目前的常规技术方案中STA只针对AP所在无线链路本身的物理状态进行分析，并不关注AP本身的工作状态。比如说，某AP1信号强度较高，但是当前已经连接多个STA且数据收发频繁；某AP2信号强度比AP1稍弱，但不影响数据收发。这时，一个新的STA进入信号覆盖区域时，就可能优先连接AP1。这种情况下，新的STA就可能连入了一个非最优AP。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种无线漫游热点接入方法及系统及一种无线终端，能够实现无线终端与AC进行沟通，切换到最优AP上。
本发明提供的技术方案如下：
本发明公开了一种无线漫游热点接入方法，包括步骤：S100、当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，无线终端向AC发送漫游优化请求；S200、AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端；S300、无线终端获取所述AP列表，并根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接。
本发明AC根据AP的状态信息生成含优先级的AP列表，并通过私有协议发送有优先级AP列表至无线终端，从而实现无线终端通过AP列表选择最优的AP连接，使得整个无线漫游网络的漫游策略配置更加灵活，并获得了更好的网络体验。
进一步优选的，所述步骤S100之前还包括步骤：S000、AC获取无线网络中所有AP的状态信息。
进一步优选的，所述步骤S100和所述步骤S000之间还包括步骤：S050、无线终端发起探测帧，探测无线网络中可用的AP；S051、当接收到任意一个AP响应的探测回应时，无线终端向该AP发起认证关联请求；S052、该AP转发所述认证关联请求至AC，并接收AC返回的认证关联回应，并将所述认证关联回应下发到无线终端；S053、无线终端接收所述认证关联回应，与该AP建立关联。
进一步优选的，所述步骤S200“AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端”进一步包括步骤：S201、AC接收所述漫游优化请求，并按照第一算法对获取到的所有AP的状态信息进行计算，生成所述含优先级的AP列表，返回所述含优先级的AP列表至无线终端。
进一步优选的，所述状态信息包括AP下STA的连接数量、AP布放位置、AP功率、AP工作信道/带宽以及AP网络负载。
本发明公开了一种无线终端，包括：辅助漫游模块，用于当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，向AC发送漫游优化请求；选择连接模块，用于当接收到AC返回的含优先级的AP列表时，根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接。
进一步优选的，还包括：探测模块，用于发起探测帧，探测无线网络中可用的AP；请求关联模块，用于当接收到任意一个AP响应的探测回应时，无线终端向该AP发起认证关联请求；关联模块，用于接收所述认证关联回应，与该AP建立关联。
本发明公开了一种无线漫游热点接入系统，包括无线终端、AP以及AC；所述无线终端包括：辅助漫游模块，用于当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，无线终端向AC发送漫游优化请求；选择连接模块，用于当接收到AC返回的含优先级的AP列表时，根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接；所述云AC包括：漫游服务模块，用于接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至所述无线终端。
本发明通过在AC端配置漫游服务模块，实时更新AC下管理的所有AP状态，并当无线终端发送漫游优化请求时返回含优先级的AP列表供无线终端选择，实现无线终端切换到最优AP上，大大减轻网络负担，提高网络资源利用率。
进一步优选的，所述AC还包括：状态获取模块，用于获取无线网络中所有AP的状态信息。
进一步优选的，所述漫游服务模块进一步用于按照第一算法对获取到的所有AP的状态信息进行计算，生成所述含优先级的AP列表，返回所述含优先级的AP列表至所述无线终端。
与现有技术相比，本发明通过私有协议发送含优先级的AP列表供无线终端选择最优的AP进行连接，大大减轻网络负担，提高网络资源利用率，使得整个无线漫游网络的漫游策略配置更加灵活，并获得了更好的网络体验。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。
图1为本发明一种无线漫游热点接入方法的主要步骤示意图；
图2为本发明一种无线漫游热点接入方法的完整步骤示意图；
图3为本发明一种无线漫游热点接入方法的无线终端漫游过程流程图；
图4为本发明一种无线终端的主要组成示意图；
图5为本发明一种无线终端的完整组成示意图；
图6为本发明一种无线漫游热点接入系统的主要组成示意图；
图7为本发明一种无线漫游热点接入系统的完整组成示意图。
附图标号说明：
100、无线终端，101、辅助漫游模块，102、连接选择模块，103、探测模块，104、请求关联模块，105、关联模块；
200、AP；
300、AC，301、漫游服务模块，302、状态获取模块。
具体实施方式
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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
图1为本发明一种无线漫游热点接入方法的主要步骤示意图，如图1所示，一种无线漫游热点接入方法，包括步骤：S100、当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，无线终端向AC发送漫游优化请求；S200、AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端；S300、无线终端获取所述AP列表，并根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接。
具体的，现有的Wi-Fi协议中无线终端无法获取AP的工作状态，而这些状态信息可以通过CAPWAP协议或其他私有协议上报到AC或AC中配置的漫游辅助服务器中。本发明无线终端与AC或AC中漫游辅助服务器进行沟通，就能切换到真正的最优AP上。
本发明在AC侧配置漫游服务模块，实时更新AC下管理的所有AP状态，包括但不限于：信号强度、信号质量、误码率、网络负载、网络带宽、已连接无线终端数量等。在无线终端发送漫游优化请求时，按照一定的算法返回一个含有优先级的AP列表供无线终端选择。
同时，在无线终端配置辅助漫游APP，负责与AC端的漫游服务模块通信，获取含优先级的AP列表，并触发重新连接。
具体的，漫游服务模块可以是漫游辅助服务器，运行一台专用服务器，也可以和AC服务运行在同一台服务器。漫游服务模块运行于独立的服务器，可以支持一台或多台AC，及其下挂所有AP的状态获取。采用这种方式，漫游辅助模块可以对STA提供差异化服务，比如引导某些STA连接专有AP，以使无线终端获取更具优势的网络体验。
本发明AC根据AP的状态信息生成含优先级的AP列表，并通过私有协议发送有优先级AP列表至无线终端，从而实现无线终端通过AP列表选择最优的AP连接，使得整个无线漫游网络的漫游策略配置更加灵活，并获得了更好的网络体验。
图2为本发明一种无线漫游热点接入方法的完整步骤示意图。如图2所示，优选的，所述步骤S100之前还包括步骤：S000、AC获取无线网络中所有AP的状态信息。具体的，AP的状态信息其中，状态信息包括但不限于：信号强度、信号质量、误码率、网络负载、网络带宽、已连接无线终端数量等。
优选的，如图2所示，所述步骤S100和所述步骤S000之间还包括步骤：S050、无线终端发起探测帧，探测无线网络中可用的AP；S051、当接收到任意一个AP响应的探测回应时，无线终端向该AP发起认证关联请求；S052、该AP转发所述认证关联请求至AC，并接收AC返回的认证关联回应，并将所述认证关联回应下发到无线终端；S053、无线终端接收所述认证关联回应，与该AP建立关联。
优选的，所述步骤S200“AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端”进一步包括步骤：S201、AC接收所述漫游优化请求，并按照第一算法对获取到的所有AP的状态信息进行计算，生成所述含优先级的AP列表，返回所述含优先级的AP列表至无线终端。
具体的，所述第一算法是根据AP实际使用情况自行设计或选择的，可以AP的状态信息中的信号强度和信号质量为主要参考指标，生成按照信号强度和信号质量为等级的AP列表，也可以是根据网络负载、网络带宽、已连接无线终端数量为主要参考指标，生成按照网络负载、网络带宽、已连接无线终端数量为等级的AP列表，从而可以避免无线终端按照传统热点接入方式连接同一个AP，合理利用无线网络资源。
优选的，所述状态信息包括AP下STA的连接数量、AP布放位置、AP功率、AP工作信道/带宽以及AP网络负载。
图3为本发明一种无线漫游热点接入方法的无线终端漫游过程流程图。如图3所示，本实施例中以两台AP为例，分别表示为AP1和AP2，无线终端表示为STA，漫游服务模块以独立运行的服务器为例，用SERVER表示。下面结合图3详细介绍本发明的漫游过程。
首先，STA发送一个探测帧用于探测无线网络环境中的所有可连接AP。
AP2也主动发出Beacon帧，同时AP1给予STA一个探测回应，其中包含AP1的信息。
STA接收AP1发送的探测回应，发送一个认证/关联请求至AP1，AP1将所述认证关联请求发送至AC，请求AC建立认证关联，AC返回认证关联回应至AP1，AP1将所述认证关联回应发送至STA完成认证关联。
此时，STA向AC侧的漫游服务模块SERVER发送漫游优化请求，SERVER返回漫游优化回应，给STA提供一个含优先级的AP列表，按照AP列表要求切换到AP2。
STA根据AP列表选择AP2重新连接，向AP2发送探测帧。
AP2返回一个探测回应至STA，STA通过AP2向AC请求认证关联。
AC返回认证关联回应至AP2，AP2将所述认证关联回应发送至STA完成认证关联。
图4为本发明一种无线终端100的主要组成示意图，如图4所示，作为本发明的一个具体实施例，如图4所示，一种无线终端100，包括：辅助漫游模块101，用于当无线终端100与无线网络中任意一个AP 200关联之后，向AC 300发送漫游优化请求；连接选择模块102，用于当接收到AC 300返回的含优先级的AP列表时，根据所述AP列表选择优先级最高的AP 200重新连接。
图5为本发明一种无线终端100的完整组成示意图，如图5所示，优选的，无线终端100还包括：探测模块103，用于发起探测帧，探测无线网络中可用的AP 200；请求关联模块104，用于当接收到任意一个AP 200响应的探测回应时，无线终端100向该AP 200发起认证关联请求；关联模块105，用于接收所述认证关联回应，与该AP 200建立关联。
图6为本发明一种无线漫游热点接入系统的主要组成示意图。如图6所示，一种无线漫游热点接入系统，包括无线终端100、AP 200以及AC 300；所述无线终端100包括：辅助漫游模块101，用于当无线终端100与无线网络中任意一个AP 200关联之后，无线终端100向AC 300发送漫游优化请求；连接选择模块102，用于当接收到AC 300返回的含优先级的AP列表时，根据所述AP列表选择优先级最高的AP 200重新连接；所述云AC 300包括：漫游服务模块301，用于接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP 200列表至所述无线终端100。
本发明在AC 300侧配置漫游服务模块301，实时更新AC 300下管理的所有AP 200状态，包括但不限于：信号强度、信号质量、误码率、网络负载、网络带宽、已连接无线终端100数量等。在无线终端100发送漫游优化请求时，按照一定的算法返回一个含有优先级的AP 200列表供无线终端100选择。
同时，在无线终端100配置辅助漫游AP 200P，负责与AC 300端的漫游服务模块301通信，获取含优先级的AP列表，并触发重新连接。
具体的，漫游服务模块301可以是漫游辅助服务器，运行一台专用服务器，也可以和AC 300服务运行在同一台服务器。漫游服务模块301运行于独立的服务器，可以支持一台或多台AC 300，及其下挂所有AP 200的状态获取。采用这种方式，漫游辅助模块可以对STA提供差异化服务，比如引导某些STA连接专有AP 200，以使无线终端100获取更具优势的网络体验。
本发明通过在AC 300端配置漫游服务模块301，实时更新AC 300下管理的所有AP200状态，并当无线终端100发送漫游优化请求时返回含优先级的AP列表供无线终端100选择，实现无线终端100切换到最优AP 200上，大大减轻网络负担，提高网络资源利用率。
图7为本发明一种无线漫游热点接入系统的主要组成示意图。如图7所示，优选的，所述AC 300还包括：状态获取模块302，用于获取无线网络中所有AP 200的状态信息。
优选的，所述漫游服务模块301进一步用于按照第一算法对获取到的所有AP 200的状态信息进行计算，生成所述含优先级的AP列表，返回所述含优先级的AP列表至所述无线终端100。
需要说明的是，本系统中各模块之间的信息交互、执行过程等内容与上述方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线漫游热点接入方法，其特征在于，包括步骤：
S100、当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，无线终端向AC发送漫游优化请求；
S200、AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端；
S300、无线终端获取所述AP列表，并根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接。
2.如权利要求1所述的无线漫游热点接入方法，其特征在于，所述步骤S100之前还包括步骤：
S000、AC获取无线网络中所有AP的状态信息。
3.如权利要求2所述的无线漫游热点接入方法，其特征在于，所述步骤S100和所述步骤S000之间还包括步骤：
S050、无线终端发起探测帧，探测无线网络中可用的AP；
S051、当接收到任意一个AP响应的探测回应时，无线终端向该AP发起认证关联请求；
S052、该AP转发所述认证关联请求至AC，并接收AC返回的认证关联回应，并将所述认证关联回应下发到无线终端；
S053、无线终端接收所述认证关联回应，与该AP建立关联。
4.如权利要求2所述的无线漫游热点接入方法，其特征在于，所述步骤S200“AC接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至无线终端”进一步包括步骤：
S201、AC接收所述漫游优化请求，并按照第一算法对获取到的所有AP的状态信息进行计算，生成所述含优先级的AP列表，返回所述含优先级的AP列表至无线终端。
5.如权利要求2或3所述的无线漫游热点接入方法，其特征在于，所述状态信息包括AP下STA的连接数量、AP布放位置、AP功率、AP工作信道/带宽以及AP网络负载。
6.一种无线终端，其特征在于，包括：
辅助漫游模块，用于当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，向AC发送漫游优化请求；
选择连接模块，用于当接收到AC返回的含优先级的AP列表时，根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接。
7.如权利要求6所述的无线终端，其特征在于，还包括：
探测模块，用于发起探测帧，探测无线网络中可用的AP；
请求关联模块，用于当接收到任意一个AP响应的探测回应时，无线终端向该AP发起认证关联请求；
关联模块，用于接收所述认证关联回应，与该AP建立关联。
8.一种无线漫游热点接入系统，其特征在于，包括无线终端、AP以及AC；
所述无线终端包括：
辅助漫游模块，用于当无线终端与无线网络中任意一个AP关联之后，无线终端向AC发送漫游优化请求；
选择连接模块，用于当接收到AC返回的含优先级的AP列表时，根据所述AP列表选择优先级最高的AP重新连接；
所述云AC包括：
漫游服务模块，用于接收并处理所述漫游优化请求，返回含优先级的AP列表至所述无线终端。
9.如权利要求6所述的无线漫游热点接入方法，其特征在于，所述AC还包括：状态获取模块，用于获取无线网络中所有AP的状态信息。
10.如权利要求9所述的无线漫游热点接入方法，其特征在于，所述漫游服务模块进一步用于按照第一算法对获取到的所有AP的状态信息进行计算，生成所述含优先级的AP列表，返回所述含优先级的AP列表至所述无线终端。
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