CN109922489B

CN109922489B - 一种ap聚合方法、装置和介质

Info

Publication number: CN109922489B
Application number: CN201711331179.9A
Authority: CN
Inventors: 许竞竞; 邹生根; 魏力峰
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Beijing Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Beijing Co Ltd
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2037-12-13
Also published as: CN109922489A

Abstract

本发明公开了一种AP聚合方法、装置和介质，用以提高无线局域网络的吞吐量和通信效率。多台接入点设备连接在同一组链路层网络交换设备上，且各AP通过有线链路通信；所述AP聚合方法，包括：各AP在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，各AP发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP，所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的；根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP；确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

Description

一种AP聚合方法、装置和介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种AP聚合方法、装置和介质。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

无线AP(Access Point，接入点)是使用无线设备，例如手机等移动设备及笔记本电脑等无线设备用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部、校园内部、园区内部以及仓库、工厂等需要无线通信的地方，典型距离覆盖几十米至上百米主要技术为IEEE802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式(AP client)，可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。

在WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)网络架构中，无论是胖AP还是瘦AP部署架构，都是通过单台AP释放WLAN信号，再通过自身以太网接口与有线网络互连，实现将802.11数据到802.3数据的转换。不同之处在于瘦模式架构，AP统一由AC控制器进行集中管理和配置，优点在于极为便利的部署、配置、维护、优化，适合中、大型WLAN网络覆盖。现有技术中，固定物理、软件处理性能的单台AP，实现其射频范围内信号覆盖，单台AP通过本身物理背板带宽、CPU和内存以及操作系统处理来实现数据转发；在无线端，通过射频及其多条流的天线，来实现与终端(STA)的802.11通信。

单AP硬件限制特别是射频网卡天线数或者说天线流数的限制，影响了无线局域网络的吞吐量，也限制了无线通信效率。

发明内容

本发明实施例提供一种AP聚合方法、装置和介质，用以提高无线局域网络的吞吐量和通信效率。

第一方面，提供一种AP聚合方法，多台接入点设备连接在同一组链路层网络交换设备上，且各AP通过有线链路通信；

所述方法，包括：

各AP在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，各AP发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP，所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的；

根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP；

确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

所述虚拟化建立消息中还携带有预先为各AP指定的组号；以及

各AP在接收到虚拟化建立消息之后，还包括：

各AP校验自身的组号与所述虚拟化建立消息中携带的组号是否一致；以及

根据校验结果，确定组号一致时根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP。

可选地，所述AP聚合方法，还包括：

开启虚拟网卡进程；

为每一AP包含的、不同频段的网卡分配相应的编号；以及

针对每一AP包含的、不同频段组建虚拟网卡，并确定主AP该频段的介质访问控制MAC地址为该频段虚拟网卡对应的虚拟MAC地址。

可选地，所述AP聚合方法，还包括：

接收终端针对任一频段发送的探测帧，所述探测帧中携带有所述终端测量的、该频段对应的虚拟网卡包含的各天线的信号强度和所述终端包含的天线数量；

根据所述终端包含的天线数量，按照信号强度由强到弱的顺序为所述终端选择相应数量的天线关联。

可选地，所述AP聚合方法，还包括：

在所述终端移动过程中，根据所述终端当前关联的天线的信号强度由弱到强的顺序依次分别选择一条天线解关联；并

根据所述终端未关联的天线中按照信号强度由强到弱的顺序选择一条天线关联，直至完成全部天线的切换。

第二方面，提供一种AP聚合装置，多台接入点设备连接在同一组链路层网络交换设备上，且各AP通过有线链路通信；

所述装置，包括：

发送单元，用于在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP，所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的；

选举单元，用于根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP；

第一确定单元，用于确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

所述装置，还包括校验单元，其中：

所述校验单元，用于在接收到虚拟化建立消息之后，校验自身的组号与所述虚拟化建立消息中携带的组号是否一致；

所述选举单元，用于根据校验结果，确定组号一致时根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP。

可选地，所述AP聚合装置，还包括：

开启单元，用于开启虚拟网卡进程；

分配单元，用于为每一AP包含的、不同频段的网卡分配相应的编号；以及

第二确定单元，用于针对每一AP包含的、不同频段组建虚拟网卡，并确定主AP该频段的介质访问控制MAC地址为该频段虚拟网卡对应的虚拟MAC地址。

可选地，所述AP聚合装置，还包括：

接收单元，用于接收终端针对任一频段发送的探测帧，所述探测帧中携带有所述终端测量的、该频段对应的虚拟网卡包含的各天线的信号强度和所述终端的天线数量；

关联单元，用于根据所述终端包含的天线数量，按照信号强度由强到弱的顺序为所述终端选择相应数量的天线关联。

可选地，所述聚合装置，还包括解关联单元，其中：

所述解关联单元，用于在所述终端移动过程中，根据所述终端当前关联的天线的信号强度由弱到强的顺序依次分别选择一条天线解关联；

所述关联单元，还用于根据所述终端未关联的天线中按照信号强度由强到弱的顺序选择一条天线关联，直至完成全部天线的切换。

第三方面，提供一种计算装置，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行上述任一方法所述的步骤。

第四方面，提供一种计算机可读介质，其存储有可由计算装置执行的计算机程序，当所述程序在计算装置上运行时，使得所述计算装置执行上述任一方法所述的步骤。

本发明实施例提供的AP聚合方法、装置和介质，通过将多个物理AP聚合成一台虚拟AP，虚拟AP的IP地址为主IP的IP地址，并将所有同频段射频虚拟化为一个逻辑射频，提升了AP硬件资源的提升和射频整体性能，从而，提高了无线局域网络的吞吐量和通信效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为MIMO和MU-MIMO的原理示意图；

图2为根据本发明实施方式的AP聚合方法的流程示意图；

图3为根据本发明实施方式的多台AP虚拟化前后数据传输示意图；

图4为根据本发明实施方式的虚拟AP的射频处理流程示意图；

图5为根据本发明实施方式的终端在不同的AP之间漫游的示意图；

图6为根据本发明实施方式的终端与虚拟化AP关联的流程示意图；

图7为根据本发明实施方式的终端移动过程中，天线切换流程示意图；

图8为根据本发明实施方式的终端移动过程中，终端天线与虚拟AP天线关联示意图；

图9为根据本发明实施方式的AP聚合装置的结构示意图；

图10为根据本发明实施方式的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

无线AP主要由交换主板、有线网卡、无线射频网卡组成。其中主板主要集成或搭载CPU、内存等器件；有线网卡为AP与有线网络连接重要组件，可以有多个有线网卡与交换机关联以提高AP本身与有线网络的带宽；无线射频主要分为单频和双频，其中单频主要为2.4G射频，主要原因为WLAN终端无线网卡大部分支持2.4GHZ频段，双频主要为在2.4G射频基础增加5.8G射频，为WLAN提供了干扰更小、空间资源更多的频段。双频中的频是指频段，一系列连续的频率组成了频段。需要用无线方式通信的应用太多，为了避免互相影响，国家规定了各个应用使用的频段范围。不同应用只能在要求频段范围内选择一个频率，同时在设备的电路设计上过滤了其他频率的信息，避免互相影响。最早只有2.4GHz频段，但是由于不够用引进了5.8GHz频段，因此就有了双频的概念，现在越来越多的终端同时支持2.4G/5.8G频段。

双流的概念，即天线个数的增加，可以利用不同天线发送不同的数据，类似增加了一条通信的流量通道，因此双流是指最多可以支持两根天线同时给你发数据，目前最多可以到4条流。但是由于多数移动终端受限于体积，只有一根天线一条流，路由器流数再多都没有用，但是对于接入用户数较多的场景是有意义的，市面存在中高端的笔记本电脑、平板电脑等支持多条流，这样可以更充分利用通道。

双路的概念，双路在无线领域中是指具有两个无线网卡同时提供无线服务，常见就是1路提供2.4G服务，1路提供5.8G服务，增加接入用户数。多路、多流可以一定程度上提升无线路由器承载的用户数量和总带宽，但关键还是取决于终端支持情况。

目前应用最为广泛的为802.11n技术，以及逐渐广泛使用的802.11AC、802.11AC(wave2)技术。

802.11n将MIMO(多输入多输出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMOOFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升，由2012年802.11a及802.11g提供的54Mbps，提高到300Mbps甚至高达600Mbps。在覆盖范围方面，802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束，覆盖范围更大。在兼容性方面，802.11n采用了一种软件无线电技术，它是一个完全可编程的硬件平台，使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容，因此，802.11n可以向前后兼容。

802.11ac提出了一项新的技术，即多用户的多输入输出(MU-MIMO)。相比于802.11n设备，在同一时间里，多条空间流只能发送给单个用户来说，这一MU-MIMO技术意味着在802.11ac网络中，多个用户可以同时进行接收，即MU-MIMO允许一个无线接入点在一个时间点使用相同的频带向多个用户发送数据，也就是说，1个4流AP可以同时和3个STA进行通信；

802.11ac可以通过不同的空间流将A-MPDUs(Aggregation MAC Protocol DataUnit，MAC协议数据单元)同时发送给四个STA。这里一个AP就起到了4个AP的作用。不过，对于MU模式，最多只支持4个用户，每个用户最多支持4条流，并且流的总数量不超过8条。如图1所示，其为MIMO和MU-MIMO的原理示意图。

由于5GHZ频段可以提供更多的信道和更宽的频宽，802.11ac将信道频宽从802.11n的20MHZ和40MHZ提升到了80MHZ，甚至是160MHZ。

频宽的提升带来了信道化的难题。不过802.11ac依然沿用802.11n简单有效的做法。就如802.11n中将相邻的两个20MHZ合并为40MHZ的做法一样，80MHZ就是通过相邻的连个40MHZ合并而来。80MHZ必须是使用相邻的40MHZ来合并，而且80MHZ之间相互没有交叉重叠。由于通过连续的80MHZ合并得来的160MHZ少之又少，所以160MHZ可以使用不连续的80MHZ来获得，就是80+80模式。

40MHZ频宽中有主信道和副信道(也就是第二个20MHZ信道)之分，那么在80MHZ中依然也是有区分的。在80MHZ频宽的信道中，必须选一个20MHZ作为主信道，那么这个主信道所在的40MHZ信道中，剩余的20MHZ信道称为副(第二)20MHZ信道，而不包含这个主信道的40MHZ称为副(第二)40MHZ信道。

另外，在80MHZ频宽上传输，802.11ac增强的RTS/CTS机制可以很好的协调802.11ac与802.11a/n设备之间的信道占用情况。

无论在信道稀少的2.4频段还是在信道资源相对较多的5.8G频段，在企业级园区无线网络覆盖场景下，即为满足足够的覆盖区域、足够的无线终端容量等需求下，多AP蜂窝式部署为首选。基于此2.4G、5.8G频段均需要通过划分信道避免同频、临频干扰。

在微蜂窝部署架构下，为提高覆盖区域对WLAN终端的容纳能力，通过多台物理AP覆盖，以达到无线终端容量的提升。在802.11网络，物理AP的增加与整体WLAN网络的吞吐或容量并非成正比，主要在于多台AP部署架构中，需要考虑到各AP在单个频段中的同频干扰问题(CSMA/CA：802.11网络中带有冲突避免的载波监听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量“避免”，这样的网络在多终端情况下的效率相比802.3网络大大降低)，以2.4G为例，为实现多台AP部署，必须通过信道划分来规避同频干扰，20M频宽下可以实现1、5、9、13最多4个信道，20M频宽双流情况下协商速率最大为130Mbps；40M频宽在2.4G由此可见只能实现2个频段划分，双流最大可达300Mbps的协商速率。由此可见，虽然可以通过频段划分来避免或减弱同频干扰(网络中不可能只部署4台AP)，但仍有一定限制因素：远端的同频干扰、邻频干扰等。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种AP聚合方法，多台接入点设备连接在同一组链路层网络交换设备上，例如，这些AP连接在同一组链路层交换机上，且各AP通过有线链路通信，交换机与这些AP连接的接口做链路聚合，以实现AP完成虚拟化后的以太链路带宽增加。

如图2所示，其为本发明实施例提供的AP聚合方法的流程示意图，可以包括以下步骤：

S21、各AP在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，各AP发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP。

所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的。

具体实施时，每台AP获取IP地址上线到AC后通过指令开启虚拟化进程，并预先指定虚拟AP组号(范围0-255)、优先级Priority等；进程开启后各AP发出虚拟化建立消息，消息以二层组播方式发送，组播地址设计为0000.5e00.00xx(xx代表虚拟AP组号，范围0-255)，消息中携带各虚拟化AP成员所在的虚拟AP组号、虚拟AP优先级Priority、AP实际MAC；设定虚拟化建立消息周期为t。

S22、根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP。

较佳地，具体实施时，各AP在接收到虚拟化建立消息之后，在执行步骤S22之前，各AP校验自身的组号与所述虚拟化建立消息中携带的组号是否一致，根据校验结果，确定组号一致时根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP。

具体地，当一台AP接收到虚拟AP建立消息，进行信息校验。第一步校验组号，若组号校验不一致则互相丢弃消息。若一致则进行下步校验；若虚拟AP组校验一致则进行优先级Priority，优先级越大越优先。优先级大的为主AP，即MasterAP，优先级次之的为从AP，即CandidateAP，其余为成员AP，即BackupAP。

S23、确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

虚拟AP建立完成后，成员AP间通信通过有线链路，控制报文通过控制链路进行周期t进行交换信息来维护虚拟AP。虚拟控制链路定义为VWL(VirtualWorkLink)；虚拟AP的IP地址为MasterAP的IP地址，其余CandidateAP、BackupAP的原接口IP地址通过VWL消息置位为失效状态，仅进行DHCP续约等消息交互。目的是当有AP脱离虚拟AP组或单AP运行时IP能够第一时间生效并通信，保证业务不中断。虚拟AP中各成员AP依据以上选举规则分别对AP进行编号，编号依据优先级从第一个AP至第n个AP分别编号AP1至APn；虚拟AP的各AP单元数据流量以本地物理网卡优先转发。

如图3所示，其为多台AP虚拟化前后数据传输示意图。

虚拟化完成后，需要进一步对虚拟AP射频进行处理。虚拟AP各成员分别有2.4G射频网卡和5.8G射频网卡各一块，每块网卡可以支持2*2、3*3甚至跟多MIMO方式。在虚拟化AP模式下，假设每AP为双频，双频均支持3*3MIMO，那么n个AP虚拟化后网卡数量为2n，MIMO形式为(3*3)n。此时虚拟化AP的n个2.4G射频网卡做一个虚拟化、n个5.8G射频网卡做虚拟化。这样虚拟化AP仅存在1个2.4G虚拟化网卡、1个5.8G虚拟化网卡，每个网卡的MIMO方式为3n*3n。

具体实施时，本发明实施例中，可以按照图4所示的流程，进行虚拟AP的射频处理，包括以下步骤：

S41、开启虚拟网卡进程。

S42、为每一AP包含的、不同频段的网卡分配相应的编号。

S43、针对每一AP包含的、不同频段组建虚拟网卡，并确定主AP该频段的介质访问控制MAC地址为该频段虚拟网卡对应的虚拟MAC地址。

虚拟AP完成后对每个物理网卡进行编号标记，开启虚拟网卡进程，各射频依次加入并记录加入顺序，其中各射频无优先级之分。虚拟网卡依据虚拟AP的MAC形成2.4G和5.8G射频的虚拟MAC以及后续配置形成的BSSID，虚拟网卡进程维护物理AP编号与各频段射频及其天线的对应表，成员射频或天线的加入或离开不影响整体协商的虚拟MAC。

虚拟AP对自身天线A(antenna)编码标记及所识别终端天线标记。虚拟AP和终端的天线在各自发送信号时，增加标记自身天线编码字段，由BSSID+天线编号组成，那么在该区域内，虚拟AP射频天线编码唯一，终端天线编码唯一。终端STA在发送探测时AP可以识别到各天线的信号值、发射方向等，通过该数据对天线进行标记。虚拟化AP完成工作后针对自身射频天线进行标记，标记方式采用n-x-y或nxy，天标代号Anxy，n代表物理APn，x代表AP的第x路或者第x个虚拟射频网卡(普通AP2个射频：2.4G、5.8G共2个网卡，有些情况存在多个网卡如多2.4G、多5.8G网卡)，y代表x编号射频的y天线编号。假设每个虚拟化AP成员AP的射频数和天线数一致，那么一个虚拟化AP的天线个数为n*x*y个。

MIMO多天线干扰问题，这里主要解决在同一区域内天线干扰问题，如果原来同一覆盖区域内3个AP可以3个信道，现在3台AP处于同一信道，以3*3MIMO为例则存在9*9MIMO，那么现在就需解决天线9根天线间的干扰。由于802.11MIMO技术结合OFDM技术的防干扰机制(通过相位旋转技术对认知用户的数据符号进行相位旋转,然后通过传统的AIC干扰消除技术进一步降低对主用户的干扰)，该场景下通过OFDM技术提升N个天线(实际中在同一空间内存在“干扰的天线数是小于N”，假设n<＝N),在空间信号处理上，发射端的n个信号附在n个正交向量上，发射信号是这n个附了信号的向量的和；那么在接收端，通过用某一个向量去相关接受信号，就可以分别求得n个原始信号；这里有一个条件是，n个正交向量与信道有关，且发射端、接受端都知道信道信息(CSI)，从而知道这n个正交向量。

具体实施时，针对3n*3n的MIMO方式，需要解决另一问题，即n个AP覆盖区域内的同虚拟化射频的CSMA/CA访问机制造成的冲突避免、空口效率问题。本发明实施例中，区分每物理AP单元的天线编号，然后通过如下设计实现无线优化及效率提升：

1、2.4G虚拟化射频为信道X，5.8G为信道Y，整个区域在同一信道，不存在终端信道切换，即不存在漫游，从而解决断网情况；

2、通过天线设计，实现3n个天线与终端天线的智能分组，即同一时刻，天线通过编号标记以及与终端网卡的关联情况形成波束，此时3n个天线中在某一区域设置固定的3个(2个情况，即仅支持2*2MIMO)与终端形成波束并传输数据，在该波束组的用户间仍然存在冲突，但3n-3个天线外同时通过优化机制，形成不同的波束组，跟进2.4或5.8带宽资源情况，实现以m*n(3*3情况，m＝n＝3)为天线收发组并形成MU-MIMO波束。假设虚拟化射频下均为3*3MIMO组，则存在n个MU-MIMO波束组，同时可进行n个终端通信；

3、终端移动，虚拟化射频不同天线进行切换，但仍属于同一天线，不存在漫游(解关联、冲关联)。

4、用户分组：MU-MIMO的AP可以在同一个信道上向多个用户同时发送多个帧。SU-MIMO AP不论有多少条流，一次只能向一个用户发送数据，而MU-MIMO的AP则可以一次向多个用户(即一组用户)发送数据。

5、c目前，中国WIFI(无线保真)设备在5GHz可以使用36、40、44、48、52、56、60、64、100、104、108、112、116、120、124、128、132、136、140、149、153、157、161、165，总共24个不重叠20M带宽的信道，可以合并得到11个不重叠40M带宽的信道，还可以合并得到5个不重叠80M带宽的信道，还可以合并得到2个160MHz带宽的信道。我们可以采用两个160M、一个80M的信道部署方案。160M信道用于满足个别点位的高带宽需求。

具体实施时，针对同区域同虚拟化AP下，STA在不同物理位置下不同射频网卡间切换丢包或时延问题，本发明实施例还提供了零漫游的解决方法。

所谓漫游，是指在同一/不同AC控制设备下，集中转发业务的终端在不同AP间切换，而AC/漫游组AC识别到该切换从而保证终端不进行重认证、重新获取地址等，保证在终端感知层面业务不中断(实际切换过程会发生丢包)。

这里发生漫游一个重要点为终端在AP间发生了切换，切换重要技术点是终端与AP1解关联，再与AP2进行关联，关联前后通过AC的作用保障终端业务不中断实现漫游。终端与AP关联、解关联均通过终端MAC与AP某一射频的空口MAC(BSSID)进行通信，所以在不同AP或不同射频间切换漫游，终端实际是与射频的不同空口MAC进行了通信切换，其中包括：

一、漫游条件

1.漫游前后需要在同一个WLAN，即漫游前后为同一个SSID(服务集标识)；

2.STA(终端)需要向新AP发重关联请求帧，即需要发Reassociation request。

二、漫游原理

1.STA向新AP发重关联请求帧；

2.AC收到该重关联请求后，判定STA以漫游的方式加入AC；

3.STA加入新AP。

如图5所示，其为终端在不同的AP之间漫游的示意图，其中，Router为路由器，Switch为交换机设备。

三、漫游触发条件、

一般来说，当STA发现网络中存在多个AP广播同一个WLAN，并且发现某个AP的连接环境(功率较强？信道较干净？这个判定条件取决于网卡驱动的实现)优于当前连接的AP时，就可能主动触发漫游，即发送重关联帧Reassociation request给环境较好的AP。WLAN系统(AP、AC)据此判断该STA主动发起漫游操作，为其做好漫游切换需要的动作，保证其正常漫游。就目前来说，尚未有相关技术可以让AP主动控制某个STA进行漫游，如果某些STA较难触发漫游，可尝试如下操作：

1、设置STA的无线网卡属性，网络连接—>属性—>配置—>高级，选择漫游触发为容易漫游(不是所有无线网卡都有这个选项)。

2、设置AP的功率，降低当前关联的AP功率，提升即将漫游的AP功率；

3、移动STA到将要漫游的AP附近；

4、配置AP的速率等信息，使新AP的信号比当前关联的AP信号好。

由上述描述可知，因为不同网卡的BSSID是不同的，STA网卡需要协商、解关联、新关联，因而需要在不同AP之间漫游，漫游功能实现过程对于终端设置有一定要求，同时漫游具有一定不稳定性、失败概率等。

本发明实施例中，通过将多个AP聚合为一个虚拟化AP，可以实现某区域内多个AP间无漫游，从而很好的解决了上述问题。所谓漫游，是指在同一AC控制设备下，终端在不同AP间切换，而AC识别到该切换从而保证终端不进行重认证、重新获取地址等，保证在终端感知层面业务不中断(实际切换过程会丢少数包)。这里发生漫游一个重要点为终端在AP间发生了切换，切换重要技术点是终端与AP1解关联，再与AP2进行关联，关联前后通过AC的作用保障终端业务不中断实现漫游。终端与AP关联、解关联均通过终端MAC与AP某一射频的空口MAC(BSSID)进行通信，所以在不同AP或不同射频间切换漫游，终端实际是与射频的不同空口MAC进行了通信切换。在本技术中，由于所有同频射频均属于同一AP且空口MAC一致，因此终端在不同天线间切换实际是未发生终端MAC与射频空口MAC通信切换的。

基于此，本发明实施例中，终端可以按照图6所示的流程与虚拟化AP进行关联：

S61、接收终端针对任一频段发送的探测帧，所述探测帧中携带有所述终端测量的、该频段对应的虚拟网卡包含的各天线的信号强度和所述终端包含的天线数量；

S62、根据所述终端包含的天线数量，按照信号强度由强到弱的顺序为所述终端选择相应数量的天线关联。

在终端发生移动时，可以按照图7所示的流程进行天线的切换：

S71、在所述终端移动过程中，根据所述终端当前关联的天线的信号强度由弱到强的顺序依次分别选择一条天线解关联。

S72、根据所述终端未关联的天线中按照信号强度由强到弱的顺序选择一条天线关联，直至完成全部天线的切换。

具体地，终端在多天线下移动保障通信连续机制，以3流AP为例假设终端天线数m(天线编号am)，虚拟化AP天线数nx*3>m；AP通过对第X路射频的天线进行编号，编号规则例A1x1、A1x2、A1x3,A2x1、A2x2、A2x3，……，Anx1、Anx2、Anx3；假设以某终端支持4*4MIMO且每次均可达到最大MIMO通信，终端天线编号a1、a2、a3、a4。

终端移动过程中，AP与终端的MIMO-1条天线保持关联，只发生一条天线的关联变化，第一条天线切换完成，则进行第二次切换，AP记录各天线关联信息，依次进行切换，直至终端停止移动，且终端与AP天线关联达到最优效果。通信其在AP间切换示意可如下表理解。即使在移动过程中，仍可以保障一定数量天线关联，数据不中断。

如表1所示，其为终端天线与虚拟天线关联示意：

表1

其中，t1至t2时刻，终端在移动过程中，终端的天线a1与虚拟AP的天线A1x1解开连接，a2、a3、a4仍然关联，此时虽然终端与AP协商为3流(m-1)关联，但仍能保持正常数据通信。之后虚拟AP的A2x2天线探测到终端的天线a1与自身信号匹配较佳，则A2x2与a1进行关联，依次类推。如图8所示，其为终端移动过程中，终端天线与虚拟AP天线关联示意图。

本发明实施例提供的AP聚合方法，通过唯一BSSID(基本服务集标识)以及天线编码及动态调整技术，实现天线依据终端位置变化而动态调整天线编码，实现最优天线为终端服务。本发明针对天线实现编码标记，将无线AP与终端之间关联精细化至天线级别，提升通信效率。针对同一逻辑AP的单频虚拟网卡在同一时刻数据因CSMA/CA原理导致的访问冲突，通过优化方法对天线组进行编号，并动态识别STA的天线关联强度，形成MU-MIMO波束，实现单频多天线同时多组波束进行通信，以达到频宽高效利用。本发明实施例中，通过射频虚拟化或聚合技术，增加天线数量从而提升MIMO能力，提高了空口资源的利用率，改善了用户体验。实现所有同频射频的天线虚拟化为一个逻辑射频，该虚拟射频通过成员射频的天线叠加，形成一台具有多余各成员天线数量的虚拟射频。另外，本发明实施例中，通过增加AP虚拟化控制模块，实现多台物理AP集中控制，并通过冗余机制，解决单台AP故障带来的覆盖性能下降。本发明实施提供的AP聚合方法，通过AP间地址信息等确定不同优先级，实现多台物理AP进行虚拟化为一台逻辑AP，通过成员AP之间协商为对外统一的虚拟AP。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种AP聚合装置，多台接入点设备连接在同一组链路层网络交换设备上，且各AP通过有线链路通信，由于上述装置及设备解决问题的原理与AP聚合方法相似，因此上述装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图9所示，其为本发明实施例提供的AP聚合装置的结构示意图，可以包括：

发送单元91，用于在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP，所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的；

选举单元92，用于根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP；

第一确定单元93，用于确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

所述装置，还包括校验单元，其中：

可选地，所述AP聚合装置，还包括：

开启单元，用于开启虚拟网卡进程；

可选地，所述AP聚合装置，还包括：

可选地，所述聚合装置，还包括解关联单元，其中：

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

在介绍了本发明示例性实施方式的方法和装置之后，接下来，介绍根据本发明的另一示例性实施方式的计算装置。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

在一些可能的实施方式中，根据本发明的计算装置可以至少包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元。其中，所述存储单元存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的AP聚合方法中的步骤。例如，所述处理单元可以执行如图2中所示的步骤S21、各AP在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，各AP发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP，所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的，和步骤S22、根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP；以及步骤S23、确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

下面参照图10来描述根据本发明的这种实施方式的计算装置100。图10显示的计算装置100仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图10所示，计算装置100以通用计算设备的形式表现。计算装置100的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元101、上述至少一个存储单元102、连接不同系统组件(包括存储单元102和处理单元101)的总线103。

总线103表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储单元102可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)1021和/或高速缓存存储器1022，还可以进一步包括只读存储器(ROM)1023。

存储单元102还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1024的程序/实用工具1025，这样的程序模块1024包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

计算装置100也可以与一个或多个外部设备104(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与计算装置100交互的设备通信，和/或与使得该计算装置100能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口105进行。并且，计算装置100还可以通过网络适配器106与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器106通过总线103与用于计算装置100的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合计算装置100使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中，本发明提供的动态显示网页的方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在计算机设备上运行时，所述程序代码用于使所述计算机设备执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的动态显示网页的方法中的步骤，例如，所述计算机设备可以执行如图2中所示的步骤S21、各AP在上线到接入控制设备AC后，在接收到虚拟化进程开启指令时，各AP发送虚拟化建立消息以组建虚拟化AP，所述虚拟化建立消息中携带有相应AP在虚拟化AP中的优先级，其中所述优先级为预先指定的，和步骤S22、根据所述优先级选举优先级最高的AP为虚拟AP的主AP，以及选举优先级次高的AP为从AP，其余AP为成员AP；以及步骤S23、确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本发明的实施方式的用于动态显示网页的的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在计算设备上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种AP聚合方法，其特征在于，多台接入点设备AP连接在同一组链路层网络交换设备上，且各AP通过有线链路通信；

所述方法，包括：

确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟化建立消息中还携带有预先为各AP指定的组号；以及

各AP在接收到虚拟化建立消息之后，还包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

开启虚拟网卡进程；

为每一AP包含的、不同频段的网卡分配相应的编号；以及

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.一种AP聚合装置，其特征在于，多台接入点设备AP连接在同一组链路层网络交换设备上，且各AP通过有线链路通信；

所述装置，包括：

第一确定单元，用于确定组建的虚拟化AP的互联网协议IP地址为选举出的主AP的IP地址；

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述虚拟化建立消息中还携带有预先为各AP指定的组号；以及

所述装置，还包括校验单元，其中：

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

开启单元，用于开启虚拟网卡进程；

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括解关联单元，其中：

9.一种计算装置，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1～4任一权利要求所述方法的步骤。

10.一种计算机可读介质，其特征在于，其存储有可由计算装置执行的计算机程序，当所述程序在计算装置上运行时，使得所述计算装置执行权利要求1～4任一所述方法的步骤。