CN110809300A - WiFi信道的切换方法及无线接入点 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种WiFi信道的切换方法及无线接入点，方法包括：支持双频带的无线接入点AP实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；当检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。本发明的方法可以提供一种基于标准协议的且可以广泛应用的信道切换方法，提升了用户使用体验。

Description

WiFi信道的切换方法及无线接入点
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术，具体涉及一种WiFi信道的切换方法及无线接入点。
背景技术
WiFi在2.4G和5G上均划分为多个独立信道进行通信，而在各个信道上的噪声和干扰也是不同的；也即，在一个时刻，存在有一个最优性能的信道，或者是当前信道噪声很大时，有其他低噪声、高性能的信道可用。
因此，WiFi实现方案中，大多采用了动态信道选择的方法。AP（Access Point，无线接入点）在当前信道噪声达到门限值时，去扫描其他信道的无线情况，以选择一个更优的信道。但是，在动态信道选择算法中，存在有一个关键问题是：在AP进行信道切换的过程中，所连接的所有Clients（客户端）都会经历一次被动断线重连的过程。这对用户的实际使用体验十分糟糕，用户在毫无示、也无防护措施的情况下断网，特别是当用户在使用视频、语音等实时性应用时经历断线重连的过程，给用户带来很大的困扰。
为此，亟需一种基于标准协议的且可以广泛应用的方案来解决上述Clients被动断线重连的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种WiFi信道的切换方法及无线接入点。
第一方面，本发明实施例提出一种WiFi信道的切换方法，包括：
支持双频带的无线接入点AP实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；
当检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。
在一些实施例中，所述第一频带为2.4G频带，所述第二频带为5G频带。
在一些实施例中，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上，包括：
所述AP选择第二频带的工作信道作为目标切换信道；
所述AP向第一频带当前工作信道上连接的所有终端发送用于建议切换至所述目标切换信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文主动切换至所述目标切换信道。
在一些实施例中，还包括：
所述AP接收所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
在一些实施例中，还包括：
所述AP接收所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应；
所述AP根据检测的第一频带上所有信道的信道噪声信息，确定所述第一频带上的最优信道，所述最优信道为所述第一频带上所有信道中信道噪声最小的且小于预设门限值的信道。
在一些实施例中，还包括：
所述AP向第二频带的工作信道上连接的所有终端发送用于选择切换所述最优信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文选择是否切换至所述最优信道。
第二方面，本发明还提供一种无线接入点，包括：检测器和处理器；
检测器，用于实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；
所述处理器，用于在检测器检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。
在一些实施例中，所述第一频带为2.4G频带，所述第二频带为5G频带。
在一些实施例中，所述处理器，具体用于：
选择第二频带的工作信道作为目标切换信道；
向第一频带当前工作信道上连接的所有终端发送用于建议切换至所述目标切换信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文主动切换至所述目标切换信道。
在一些实施例中，还包括：接收器；
所述接收器，用于所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
在一些实施例中，还包括：接收器；
所述接收器，用于所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应；
所述处理器，还用于根据检测的第一频带上所有信道的信道噪声信息，确定所述第一频带上的最优信道，所述最优信道为所述第一频带上所有信道中信道噪声最小的且小于预设门限值的信道。
在一些实施例中，还包括：发送器；
所述发送器，用于向第二频带的工作信道上连接的所有终端发送用于选择切换所述最优信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文选择是否切换至所述最优信道。
可见，本发明实施例的至少一个实施例中，通过第一频带上当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于标准协议，使得第一频带的当前工作信道上所有连接的终端/客户端主动切换信道，由此，可解决现有技术中当前工作信道中客户端的被动断线重连的问题，同时在基于标准协议的基础上具有较好的通用性，可以广泛兼容各厂家的设备。
本发明实施例的WiFi信道的切换方法可以保证终端/客户端不用经历掉线重连的过程，极大的提升用户的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，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一种WiFi信道的切换方法的流程图；
图2A和图2B分别为本发明实施例提供的另一种WiFi信道的切换方法的流程图；
图2C为本发明一实施例中AP的双频带的示意图；
图3为本发明实施例提供的无线接入点的结构示意图。
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的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
通常，AP在上电后处于自动信道选择模式，则AP会自动扫描各个信道，选择相对干扰小的信道，但是随着周围其他无线网络的增加，先前干扰小的信道可能不再适合终端连接，为此，需要进行信道切换。
本发明实施例在802.11v的标准协议的基础上，提供一种可有效降低终端断网时间的WiFi信道的切换方法，该方法可包括如下的步骤，如图1所示，本实施例的方法的执行主体为AP。
101、支持双频带的无线接入点AP实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；
102、当检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。
在本实施例中，AP为支持双频带的无线接入点，例如支持2.4G和5G频带。
在应用中，第一频带可以为2.4G频带、第二频带可以为5G频带。其另一应用中，第一频带还可以是5G频带，第二频带还可以是2.4G频带。
在本实施例中，通过第一频带上当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于标准协议，使得第一频带的当前工作信道上所有连接的终端/客户端主动切换信道，由此，可解决现有技术中当前工作信道中客户端的被动断线重连的问题，同时在基于标准协议的基础上具有较好的通用性，可以广泛兼容各厂家的设备。
结合2A和图2C所示，图2A示出了一种WiFi信道的切换方法的流程图，本实施例方法的执行主体为AP，本实施例方法可包括如下的步骤：
201、AP实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声。
在实际应用中，AP可以主动检测每一个信道的信道噪声。例如通过AP内射频模块可以侦听空中信号，以分析获取信道噪声、信号强度、信道利用率等指标。在本实施例中，信道噪声可以采用SNR进行表征。
202、当检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，所述AP选择第二频带的工作信道作为目标切换信道。
203、AP向第一频带当前工作信道上连接的所有终端发送用于建议切换至所述目标切换信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文主动切换至所述目标切换信道。
在实际应用中，上述图2A所示的方法还可包括下述的步骤204：
204、AP接收所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
例如，在图2C中，AP支持2.4G和5G频带，在2.4G频带的当前工作信道上连接多个Clients 2，在5G频带的当前工作信道上连接多个Clients 1。
当前AP的2.4G上划分的信道数量和标识均是在802.11v的标准协议中约定的。
AP实时检测2.4G的当前工作信道和5G的当前工作信道的信道噪声，当检测到2.4G的当前工作信道上信道噪声大于预设门限值时，AP可以去扫描2.4G上其他信道的信道噪声，当存在优于2.4G频带的当前工作信道的最优信道时，可以将自身的5G频带的当前工作信道通过BTM request发送给所有的Clients，以此建议连接2.4G频带的当前工作信道的Clients先切换到5G 频带的当前工作信道上。
在另一可选的实现方式中，上述图2A所示的方法还可包括下述的步骤204和步骤205、步骤206，如图2B所示。
204、AP接收所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
205、AP根据检测的第一频带上所有信道的信道噪声信息，确定所述第一频带上的最优信道，所述最优信道为所述第一频带上所有信道中信道噪声最小的且小于预设门限值的信道。
在本实施例中，AP在收到建议切换的所有Clients的BTM response时，获知2.4GAP上已无连接的Client。AP可以无顾虑的将2.4G的当前工作信道切换为最优信道。
通常，AP有设置信道的能力，例如可将2.4G频带的最优信道值配置到对应寄存器中，进而作为2.4G频带的当前工作信道。
206、AP向第二频带的工作信道上连接的所有终端发送用于选择切换所述最优信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文选择是否切换至所述最优信道。
也就是说，AP在无线数据收发的过程中，对相关频带内的资源进行实时监测和分析，并根据监测和分析的内容，在合适的时机进行频带资源的合理切换和调配，达到负载均衡并稳定传输数据。
本实施例的方法是AP在一个band（频带）上做出信道切换的决定时，充分利用另一个band，将所有Clients通过BTM（Bss Transition Management，切换管理报文）先切换到另一个band上，以此来保证客户端/终端不用经历漫长的掉线重连过程，极大提升终端用户的使用体验。特别地，整个切换过程中，均是基于802.11标准协议实现，可保证最大的设备兼容性。
进一步地，本实施例中的所有的Clients平滑的切换到另一个band上，在所有Clients切换后，AP可以自行将信道切换到所选择信道上。
如图3所示，图3示出了本发明一实施例提供的无线接入点的结构示意图，本实施例的无线接入点可包括：检测器31和处理器32；
其中，检测器31用于实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；
所述处理器32用于在检测器31检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。
举例来说，第一频带可为2.4G频带，第二频带可为5G频带。
在实际应用中，处理器32具体用于：选择第二频带的工作信道作为目标切换信道；向第一频带当前工作信道上连接的所有终端发送用于建议切换至所述目标切换信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文主动切换至所述目标切换信道。
在一种可能的实现方式中，上述的无线接入点还包括：接收器33；
所述接收器33用于所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
在另一种可能的实现方式中，上述的接收器在接收响应之后，处理器32还用于根据检测的第一频带上所有信道的信道噪声信息，确定所述第一频带上的最优信道，所述最优信道为所述第一频带上所有信道中信道噪声最小的且小于预设门限值的信道。
进一步地，无线接入点还包括发送器34；发送器34用于向第二频带的工作信道上连接的所有终端发送用于选择切换所述最优信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文选择是否切换至所述最优信道。
由此，本实施例的无线接入点可以解决该无线接入点的一频带的工作信道上clients被动断线重连的问题。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器32中，或者由处理器32实现。处理器32可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器32中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器32可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray， FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程 存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备（PLD）、现场可编程门阵列(FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，方法实施例的步骤之间除非存在明确的先后顺序，否则执行顺序可任意调整。所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种WiFi信道的切换方法，其特征在于，包括：
支持双频带的无线接入点AP实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；
当检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。
2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述第一频带为2.4G频带，所述第二频带为5G频带。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上，包括：
所述AP选择第二频带的工作信道作为目标切换信道；
所述AP向第一频带当前工作信道上连接的所有终端发送用于建议切换至所述目标切换信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文主动切换至所述目标切换信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AP接收所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AP接收所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应；
所述AP根据检测的第一频带上所有信道的信道噪声信息，确定所述第一频带上的最优信道，所述最优信道为所述第一频带上所有信道中信道噪声最小的且小于预设门限值的信道。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
所述AP向第二频带的工作信道上连接的所有终端发送用于选择切换所述最优信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文选择是否切换至所述最优信道。
7.一种无线接入点，其特征在于，包括：检测器和处理器；
检测器，用于实时检测第一频带上划分的每一个信道的信道噪声；
所述处理器，用于在检测器检测到当前工作信道的信道噪声达到预设门限值时，基于802.11v协议将所述第一频带的当前工作信道上连接的所有终端切换到第二频带的工作信道上。
8.根据权利要求7所述的无线接入点，其特征在于，所述第一频带为2.4G频带，所述第二频带为5G频带。
9.根据权利要求7所述的无线接入点，其特征在于，所述处理器，具体用于：
选择第二频带的工作信道作为目标切换信道；
向第一频带当前工作信道上连接的所有终端发送用于建议切换至所述目标切换信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文主动切换至所述目标切换信道。
10.根据权利要求9所述的无线接入点，其特征在于，还包括：接收器；
所述接收器，用于所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应。
11.根据权利要求9所述的无线接入点，其特征在于，还包括：接收器；
所述接收器，用于所有终端反馈的根据所述BTM报文已经完成切换的响应；
所述处理器，还用于根据检测的第一频带上所有信道的信道噪声信息，确定所述第一频带上的最优信道，所述最优信道为所述第一频带上所有信道中信道噪声最小的且小于预设门限值的信道。
12.根据权利要求11所述的无线接入点，其特征在于，还包括：发送器；
所述发送器，用于向第二频带的工作信道上连接的所有终端发送用于选择切换所述最优信道的BTM报文，以使所述终端基于所述BTM报文选择是否切换至所述最优信道。
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