CN116056165A - 一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器 - Google Patents

一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器，涉及网络通信技术领域。本发明运用在无线mesh网络中，各AP站点会定期测量自己和未关联Station设备之间的信号强度值，并快速有效地推送到其他AP站点；AP站点仅测量那些已经关联到本mesh网络内的其他AP站点上的Station设备，测试的Station设备的数量有限，需要的系统开销很小；Station设备所关联的AP站点在决定要Station设备进行漫游前会查找接收到的其他AP站点发送过来测量到的信号强度信息，如果不存在信号强度优于漫游阈值的AP站点，即取消本次漫游操作。各AP站点之间使用广播方式推送测量到的信号强度值；因此，本发明能通过很小的系统开销，避免Station设备的频繁漫游行为。

Description

一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器。
背景技术
IEEE 802.11是现今无线局域网通用的标准，它是由电气和电子工程师协会(IEEE)所定义的无线网络通信的标准。AP站点：也就是无线接入点，是一个无线网络的创建者，是网络的中心节点。一般家庭或办公室使用的无线路由器就是一个AP站点。Station设备就是每一个连接到无线网络中的终端(如笔记本电脑、PDA及其它可以联网的用户设备)都可称为一个站点。
802.11无线mesh组网环境中，Station设备是否需要进行漫游是根据Station设备和其所关联的AP站点之间的信号强度值决定的，当Station设备要进行漫游时并不知道它和即将漫游过去的目的AP站点之间的信号强度值是否合适。当Station设备与它所关联的AP站点之间的信号强度低于漫游阈值时，AP站点会要求Station设备向另外一台离AP站点距离更近的AP站点漫游，在判断是否进行漫游时主要依据Station设备和它所关联的AP站点之间的信号强度来判断。当Station设备与它所关联的AP站点之间的信号强度低于预先设定的漫游阈值时，AP站点向Station设备发送漫游指令指示Station设备漫游到信号较好的AP站点。如果Station设备与刚漫游过去的AP站点间的信号强度也低于漫游阈值时就会出现Station设备刚完成漫游操作马上又要再次进行漫游操作，这样就会出现频繁漫游的现象。如果Station设备所关联的AP站点在指示Station设备进行漫游前能够提前知道本mesh网络内是否存在与该Station设备之间信号较好的AP站点，AP站点就可以知道是否该取消本次漫游操作以避免可能发生的频繁漫游现象。
因此，有必要提供一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器来解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述之一技术问题，本发明提供的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，部署在采用802.11的无线mesh网络中，并在无线mesh网络的各AP站点和各Station设备之间构建低系统开销且高效的漫游处理流程，避免Station设备的频繁漫游行为；
Station设备组网接入：Station设备搜寻当前可接收信号强度值最强的AP站点并与之建立关联，完成Station设备组网接入，进入无线mesh网络；其中，无线mesh网络持续执行漫游处理流程；
漫游处理流程：无线mesh网络中的各AP站点定期进行信号测量，测量对象为无线mesh网络中与当前AP站点未建立关联的Station设备，通过信号测量能得到AP站点与未关联Station设备之间的信号强度值；在完成信号测量后，AP站点将信号测量的结果快速推送到无线mesh网络的其他AP站点上；当无线mesh网络中出现需要漫游的Station设备时，请求漫游Station设备所关联的AP站点会先查询无线mesh网络中是否存在与请求漫游Station设备之间信号强度优于漫游阈值的AP站点；若存在，则向请求漫游Station设备发送漫游执行指令；若不存在，则向请求漫游Station设备发送漫游取消指令；
其中，漫游处理流程的具体处理环节包括：网络关联建立环节、网络信号探测环节、信号强度查询环节、漫游操作判断环节和漫游操作执行环节。
作为更进一步的解决方案，网络关联建立环节在Station设备请求接入无线mesh网络时执行，使用802.11k/v无缝漫游协议向Station设备提供当前可接收信号强度值最强的AP站点的信息，并允许向Station设备交换网络信息，并支持网络辅助漫游功能；其中，网络辅助漫游功能：允许Station设备向关联AP站点发送漫游请求，确保Station设备能得到更好的关联AP站点。
作为更进一步的解决方案，无线mesh网络中定期启动网络信号探测环节，使各AP站点能得知自己和对应未建立关联的Station设备之间的信号强度值；其中，网络信号探测环节的具体步骤包括：网内Station设备列表确定步骤、Station设备信号探测步骤。
作为更进一步的解决方案，网内Station设备列表确定步骤：各AP站点定期汇总与自身建立关联Station设备的设备信息；各AP站点将设备信息以广播方式互相通告；将所有设备信息进行汇总，得到网内Station设备列表；
Station设备信号探测步骤：读取网内Station设备列表，各AP站点按照网内Station设备列表逐一确定设备信息；各AP站点将已建立关联的设备信息剔除，得到未关联Station设备的设备信息；各AP站点通过未关联Station设备的设备信息确定信号探测对象，并逐一测量对应的信号强度值；整理Station设备与各AP站点之间的信号强度值，得到Station设备对应的未关联AP站点信号强度列表。
作为更进一步的解决方案，持续监测Station设备和与之对应关联AP站点之间的信号强度值，并与预设的漫游阈值进行比较；若低于漫游阈值，则Station设备向关联AP站点发送漫游请求；关联AP站点接收到漫游请求后，启动信号强度查询环节。
作为更进一步的解决方案，信号强度查询环节用于查询当前无线mesh网络中是否存在优于漫游阈值的AP站点；查询通过未关联AP站点信号强度列表进行；读取未关联AP站点信号强度列表，并将列表各信号强度值分别与漫游阈值进行比较；若存在，则记录对应的未关联AP站点；若不存，则继续进行漫游阈值比较；完成列表所有信号强度值的漫游阈值比较，记录所有信号强度值大于漫游阈值的未关联AP站点，得到AP站点漫游列表。
作为更进一步的解决方案，漫游操作判断环节用于判断请求漫游Station设备是否具备网络漫游条件，以避免Station设备的频繁漫游行为；获取AP站点漫游列表，并进行漫游操作判断：
若AP站点漫游列表为空，则请求漫游Station设备不具备网络漫游条件，并发送漫游取消指令；
若AP站点漫游列表存在，则请求漫游Station设备具备网络漫游条件；记录当前项对应AP站点的AP站点信息，并发送漫游执行指令；
将记录的AP站点信息通过交换网络信息发送至请求漫游Station设备，完成漫游操作判断环节。
作为更进一步的解决方案，若AP站点漫游列表存在两项及以上，则进行信号强度值排序；选取信号强度值最高项，并记录对应AP站点的AP站点信息；发送漫游执行指令。
作为更进一步的解决方案，漫游操作执行环节：Station设备接收漫游执行指令/漫游取消指令；当接收到漫游执行指令时，接收AP站点信息，并执行网络漫游，完成关联AP站点切换；若接收到漫游取消指令，则保持与当前关联AP站点的网络连接，并取消本次漫游请求。
一种路由器，部署在采用802.11的无线mesh网络中，并通过执行如上任一项所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，避免无线mesh网络中Station设备的频繁漫游行为。
与相关技术相比较，本发明提供的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器具有如下有益效果：
本发明运用在无线mesh网络中，各AP站点会定期测量自己和未关联Station设备之间的信号强度值，并快速有效地推送到其他AP站点；AP站点仅测量那些已经关联到本mesh网络内的其他AP站点上的Station设备，测试的Station设备的数量有限，需要的系统开销很小；Station设备所关联的AP站点在决定要Station设备进行漫游前会查找接收到的其他AP站点发送过来测量到的信号强度信息，如果不存在信号强度优于漫游阈值的AP站点，即取消本次漫游操作。各AP站点之间使用广播方式推送测量到的信号强度值；因此，本发明能通过很小的系统开销，避免Station设备的频繁漫游行为；具备很好的实用价值、推广价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法及路由器的较佳总流程示意图；
图2为本发明实施例提供的漫游取消指令所对应的场景流程图；
图3为本发明实施例提供的漫游执行指令所对应的场景流程图；
其中，场景流程图左上角标号与其场景流程顺序相对应。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，本实施例提供的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，部署在采用802.11的无线mesh网络中，并在无线mesh网络的各AP站点和各Station设备之间构建低系统开销且高效的漫游处理流程，避免Station设备的频繁漫游行为；
Station设备组网接入：Station设备搜寻当前可接收信号强度值最强的AP站点并与之建立关联，完成Station设备组网接入，进入无线mesh网络；其中，无线mesh网络持续执行漫游处理流程；
漫游处理流程：无线mesh网络中的各AP站点定期进行信号测量，测量对象为无线mesh网络中与当前AP站点未建立关联的Station设备，通过信号测量能得到AP站点与未关联Station设备之间的信号强度值；在完成信号测量后，AP站点将信号测量的结果快速推送到无线mesh网络的其他AP站点上；当无线mesh网络中出现需要漫游的Station设备时，请求漫游Station设备所关联的AP站点会先查询无线mesh网络中是否存在与请求漫游Station设备之间信号强度优于漫游阈值的AP站点；若存在，则向请求漫游Station设备发送漫游执行指令；若不存在，则向请求漫游Station设备发送漫游取消指令；
其中，漫游处理流程的具体处理环节包括：网络关联建立环节、网络信号探测环节、信号强度查询环节、漫游操作判断环节和漫游操作执行环节。
需要说明的是：802.11i无线mesh用户在漫游时是根据station和它所关联的AP之间的信号强度进行的，当station远离AP时，信号强度越来越低，当信号强度低于预先设定的某个固定的数值时，AP会要求station切换到其他信号更好的AP上，但station在漫游前并不知道该mesh网络中是否存在信号足够好的其他AP。漫游过程中station会选择信号相对较好的AP进行关联，但有时候station和mesh网络内所有AP的信号强度都不是很好，就会出现station刚漫游成功就发现与新关联的AP之间的信号强度也低于漫游阈值，新关联的AP很快就会启动要求station再次进行漫游的操作。结果就会出现station在不同AP之间频繁漫游，影响用户体验。
在本实施例中，各AP站点会定期测量自己和未关联Station设备之间的信号强度值，并快速有效地推送到其他AP站点。AP站点仅测量那些已经关联到本mesh网络内的其他AP站点上的Station设备，测试的Station设备的数量有限，需要的系统开销很小。Station设备所关联的AP站点在决定要Station设备进行漫游前会查找接收到的其他AP站点发送过来测量到的信号强度信息，如果不存在信号强度优于漫游阈值的AP站点，即取消本次漫游操作。各AP站点之间推送测量到的信号强度值({AP站点,Station设备,Rssi})使用广播方式，即可靠，系统开销也小。
作为更进一步的解决方案，网络关联建立环节在Station设备请求接入无线mesh网络时执行，使用802.11k/v无缝漫游协议向Station设备提供当前可接收信号强度值最强的AP站点的信息，并允许向Station设备交换网络信息，并支持网络辅助漫游功能；其中，网络辅助漫游功能：允许Station设备向关联AP站点发送漫游请求，确保Station设备能得到更好的关联AP站点。
需要说明的是：在802.11k/v无缝漫游协议中，AP会根据终端信号强度、信道负载等情况，主动发消息给终端，触发终端进行扫描并上报测量信息，AP经过比对，建议并指导其漫游。而支持802.11v的客户端也可以在漫游前发送查询消息，以便更好地选择重关联AP，支持802.11k的客户端只需在指定信道探测相应AP站点，加快了漫游，有利于信道负载。
作为更进一步的解决方案，无线mesh网络中定期启动网络信号探测环节，使各AP站点能得知自己和对应未建立关联的Station设备之间的信号强度值；其中，网络信号探测环节的具体步骤包括：网内Station设备列表确定步骤、Station设备信号探测步骤。
作为更进一步的解决方案，网内Station设备列表确定步骤：各AP站点定期汇总与自身建立关联Station设备的设备信息；各AP站点将设备信息以广播方式互相通告；将所有设备信息进行汇总，得到网内Station设备列表；
Station设备信号探测步骤：读取网内Station设备列表，各AP站点按照网内Station设备列表逐一确定设备信息；各AP站点将已建立关联的设备信息剔除，得到未关联Station设备的设备信息；各AP站点通过未关联Station设备的设备信息确定信号探测对象，并逐一测量对应的信号强度值；整理Station设备与各AP站点之间的信号强度值，得到Station设备对应的未关联AP站点信号强度列表。
作为更进一步的解决方案，持续监测Station设备和与之对应关联AP站点之间的信号强度值，并与预设的漫游阈值进行比较；若低于漫游阈值，则Station设备向关联AP站点发送漫游请求；关联AP站点接收到漫游请求后，启动信号强度查询环节。
作为更进一步的解决方案，信号强度查询环节用于查询当前无线mesh网络中是否存在优于漫游阈值的AP站点；查询通过未关联AP站点信号强度列表进行；读取未关联AP站点信号强度列表，并将列表各信号强度值分别与漫游阈值进行比较；若存在，则记录对应的未关联AP站点；若不存，则继续进行漫游阈值比较；完成列表所有信号强度值的漫游阈值比较，记录所有信号强度值大于漫游阈值的未关联AP站点，得到AP站点漫游列表。
作为更进一步的解决方案，漫游操作判断环节用于判断请求漫游Station设备是否具备网络漫游条件，以避免Station设备的频繁漫游行为；获取AP站点漫游列表，并进行漫游操作判断：
若AP站点漫游列表为空，则请求漫游Station设备不具备网络漫游条件，并发送漫游取消指令；
若AP站点漫游列表存在，则请求漫游Station设备具备网络漫游条件；记录当前项对应AP站点的AP站点信息，并发送漫游执行指令；
将记录的AP站点信息通过交换网络信息发送至请求漫游Station设备，完成漫游操作判断环节。
作为更进一步的解决方案，若AP站点漫游列表存在两项及以上，则进行信号强度值排序；选取信号强度值最高项，并记录对应AP站点的AP站点信息；发送漫游执行指令。
作为更进一步的解决方案，漫游操作执行环节：Station设备接收漫游执行指令/漫游取消指令；当接收到漫游执行指令时，接收AP站点信息，并执行网络漫游，完成关联AP站点切换；若接收到漫游取消指令，则保持与当前关联AP站点的网络连接，并取消本次漫游请求。
一种路由器，部署在采用802.11的无线mesh网络中，并通过执行如上任一项所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，避免无线mesh网络中Station设备的频繁漫游行为。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，部署在采用802.11的无线mesh网络中，并在无线mesh网络的各AP站点和各Station设备之间构建低系统开销且高效的漫游处理流程，避免Station设备的频繁漫游行为；
Station设备组网接入：Station设备搜寻当前可接收信号强度值最强的AP站点并与之建立关联，完成Station设备组网接入，进入无线mesh网络；其中，无线mesh网络持续执行漫游处理流程；
漫游处理流程：无线mesh网络中的各AP站点定期进行信号测量，测量对象为无线mesh网络中与当前AP站点未建立关联的Station设备，通过信号测量能得到AP站点与未关联Station设备之间的信号强度值；在完成信号测量后，AP站点将信号测量的结果快速推送到无线mesh网络的其他AP站点上；当无线mesh网络中出现需要漫游的Station设备时，请求漫游Station设备所关联的AP站点会先查询无线mesh网络中是否存在与请求漫游Station设备之间信号强度优于漫游阈值的AP站点；若存在，则向请求漫游Station设备发送漫游执行指令；若不存在，则向请求漫游Station设备发送漫游取消指令；
其中，漫游处理流程的具体处理环节包括：网络关联建立环节、网络信号探测环节、信号强度查询环节、漫游操作判断环节和漫游操作执行环节。
2.根据权利要求1所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，网络关联建立环节在Station设备请求接入无线mesh网络时执行，使用802.11k/v无缝漫游协议向Station设备提供当前可接收信号强度值最强的AP站点的信息，并允许向Station设备交换网络信息，并支持网络辅助漫游功能；其中，网络辅助漫游功能：允许Station设备向关联AP站点发送漫游请求，确保Station设备能得到更好的关联AP站点。
3.根据权利要求2所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，无线mesh网络中定期启动网络信号探测环节，使各AP站点能得知自己和对应未建立关联的Station设备之间的信号强度值；其中，网络信号探测环节的具体步骤包括：网内Station设备列表确定步骤、Station设备信号探测步骤。
4.根据权利要求3所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，网内Station设备列表确定步骤：各AP站点定期汇总与自身建立关联Station设备的设备信息；各AP站点将设备信息以广播方式互相通告；将所有设备信息进行汇总，得到网内Station设备列表；
Station设备信号探测步骤：读取网内Station设备列表，各AP站点按照网内Station设备列表逐一确定设备信息；各AP站点将已建立关联的设备信息剔除，得到未关联Station设备的设备信息；各AP站点通过未关联Station设备的设备信息确定信号探测对象，并逐一测量对应的信号强度值；整理Station设备与各AP站点之间的信号强度值，得到Station设备对应的未关联AP站点信号强度列表。
5.根据权利要求4所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，持续监测Station设备和与之对应关联AP站点之间的信号强度值，并与预设的漫游阈值进行比较；若低于漫游阈值，则Station设备向关联AP站点发送漫游请求；关联AP站点接收到漫游请求后，启动信号强度查询环节。
6.根据权利要求5所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，信号强度查询环节用于查询当前无线mesh网络中是否存在优于漫游阈值的AP站点；查询通过未关联AP站点信号强度列表进行；读取未关联AP站点信号强度列表，并将列表各信号强度值分别与漫游阈值进行比较；若存在，则记录对应的未关联AP站点；若不存，则继续进行漫游阈值比较；完成列表所有信号强度值的漫游阈值比较，记录所有信号强度值大于漫游阈值的未关联AP站点，得到AP站点漫游列表。
7.根据权利要求6所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，漫游操作判断环节用于判断请求漫游Station设备是否具备网络漫游条件，以避免Station设备的频繁漫游行为；获取AP站点漫游列表，并进行漫游操作判断：
若AP站点漫游列表为空，则请求漫游Station设备不具备网络漫游条件，并发送漫游取消指令；
若AP站点漫游列表存在，则请求漫游Station设备具备网络漫游条件；记录当前项对应AP站点的AP站点信息，并发送漫游执行指令；
将记录的AP站点信息通过交换网络信息发送至请求漫游Station设备，完成漫游操作判断环节。
8.根据权利要求7所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，若AP站点漫游列表存在两项及以上，则进行信号强度值排序；选取信号强度值最高项，并记录对应AP站点的AP站点信息；发送漫游执行指令。
9.根据权利要求8所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，其特征在于，漫游操作执行环节：Station设备接收漫游执行指令/漫游取消指令；当接收到漫游执行指令时，接收AP站点信息，并执行网络漫游，完成关联AP站点切换；若接收到漫游取消指令，则保持与当前关联AP站点的网络连接，并取消本次漫游请求。
10.一种路由器，其特征在于，部署在采用802.11的无线mesh网络中，并通过执行如权利要求1至权利要求9任一项所述的一种802.11无线网络防止频繁漫游的方法，避免无线mesh网络中Station设备的频繁漫游行为。
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