实现在AP间切换的方法、设备及系统技术方案

技术编号:19704963 阅读:47 留言:0更新日期:2018-12-08 15:02
一种实现在AP间切换的方法、设备及系统。该方法包括:移动终端在确定切换AP的情况下,通过第二无线网卡在多个信道上广播探测请求帧,探测请求帧中携带有第一无线网卡所配置的第一MAC地址;通过第二无线网卡接收至少一个AP发送的探测响应帧,并确定出切换至的目标AP;在与目标AP之间完成认证和关联过程之后,将第一无线网卡的工作信道由当前AP对应的第一信道切换至目标AP对应的第二信道,与目标AP建立数据连接。本申请实施例在切换过程中,保持第一无线网卡与当前AP之间的数据连接,使用第二无线网卡代替第一无线网卡完成扫描过程,相较于802.11标准提供的方法,缩短了切换时延。

【技术实现步骤摘要】
实现在AP间切换的方法、设备及系统
本申请实施例涉及无线网络接入
,特别涉及一种实现在接入点(AccessPoint)间切换的方法、设备及系统。
技术介绍
基于IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,电器和电子工程师协会)802.11的无线网络也称为无线保真(Wi-Fi,WirelessFidelity),是无线接入技术的主流标准。Wi-Fi是为中短距离无线通信所设计的,其通信距离一般在100米以下。所以,为了覆盖一个相对较大的区域,需要布设大量的AP。因为一个客户应该被允许在同一Wi-Fi网络覆盖范围内自由漫游,所以组成Wi-Fi的所有AP必须通力合作,保证向用户提供一种无缝的接入服务。当用户逐渐脱离某一AP的覆盖范围的时候,其移动终端应该在很短的时间内挂靠到另一个AP上去。我们把这种和AP连接关系的转换叫做切换。如果无法完成切换或者切换时延过长,用户的通信,特别是一些实时性较强的会话,就很有可能受到影响,甚至被完全中断。所以,解决切换时延问题对于Wi-Fi网络实时通信有着巨大的意义。为避免干扰,相邻的AP一般工作在不同信道上,这意味着,移动终端在相邻AP间切换时,需要先断开和旧AP的连接,然后转换到新AP工作的信道上,再与新AP建立连接。图1示出了现有的802.11标准提供的连接建立的过程。该过程主要包括如下3个阶段:扫描(Scanning)、认证(Authentication)和关联(Association)。其中,扫描阶段需要移动终端依次在每个信道发出proberequest(探测请求)帧,然后等待,直至超时或者收到proberesponse(探测响应)帧,然后再切换到下一个信道继续该过程,直到扫描完所有信道。根据相关研究,扫描阶段占了整个切换过程90%的时间,而整个过程的切换时延会达到300ms~500ms,甚至更高。很明显,上述切换时延无法满足时延敏感(如语音、视频、关键信令)的业务需求。因此,现有技术提供的移动终端在AP间切换的方法,存在切换时延过高的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种实现在AP间切换的方法、设备及系统,用以解决现有技术所存在的切换时延过高的问题。一方面,本申请实施例提供一种实现在接入点AP间切换的方法。在本申请实施例中,移动终端包括第一无线网卡和第二无线网卡,移动终端通过第一无线网卡与当前AP之间建立有数据连接。该方法包括:移动终端在确定切换AP的情况下,通过第二无线网卡在多个信道上广播探测请求帧,其中,探测请求帧中携带有第一无线网卡所配置的第一介质访问控制(MediaAccessControl,MAC)地址,第二无线网卡配置有第二MAC地址,且第二MAC地址和第一MAC地址不同;AP向移动终端发送探测响应帧;移动终端通过第二无线网卡接收至少一个AP发送的探测响应帧并从上述至少一个AP中确定出切换至的目标AP;移动终端在与目标AP之间完成认证和关联过程之后,将第一无线网卡的工作信道由当前AP对应的第一信道切换至目标AP对应的第二信道,与目标AP建立数据连接。本申请实施例提供的方案中,提供了一种采用双无线网卡(NetworkInterfaceCard,NIC)实现在AP间切换的技术方案。在切换过程中,保持NIC1与当前AP之间的数据连接,使用NIC2代替NIC1完成扫描过程,相较于现有的802.11标准提供的方法,避免了因扫描过程而产生的时延,从而缩短了整个切换过程所需的时延。在一个可能的设计中,移动终端确定出切换至的目标AP之后,还包括:移动终端通过第二无线网卡向目标AP发送认证请求帧,认证请求帧中携带有第一MAC地址;目标AP向移动终端发送认证响应帧;移动终端在通过第二无线网卡接收到目标AP发送的认证响应帧之后,通过第二无线网卡向目标AP发送关联请求帧,关联请求帧中携带有第一MAC地址;目标AP向移动终端发送关联响应帧;移动终端在通过第二无线网卡接收到目标AP发送的关联响应帧之后,将第一无线网卡的工作信道由当前AP对应的第一信道切换至目标AP对应的第二信道,与目标AP建立数据连接。本申请实施例提供的方案中,将NIC1的MAC地址携带在NIC2发出的请求帧中,用NIC2代替NIC1完成扫描、认证和关联过程,在关联过程完成之后,NIC1直接切换至目标AP的工作信道即可与目标AP建立新的数据连接。因此,产生切换时延的因素仅为信道切换,信道切换过程通常仅为约2~3ms,充分缩短了切换时延。在一个可能的设计中,探测请求帧的FrameControl字段中的Type字段的值为11,探测请求帧的Address4字段的值为第一MAC地址,探测请求帧的Address1字段的值为广播地址,探测请求帧的Address2字段的值为第二MAC地址。认证请求帧和关联请求帧的FrameControl字段中的Type字段的值为11,认证请求帧和关联请求帧的Address4字段的值为第一MAC地址,认证请求帧和关联请求帧的Address1字段的值为目标AP的MAC地址,认证请求帧和关联请求帧的Address2字段的值为第二MAC地址。探测响应帧、认证响应帧和关联响应帧的FrameControl字段中的Type字段的值为11,探测响应帧、认证响应帧和关联响应帧的Address1字段的值为第二MAC地址,探测响应帧、认证响应帧和关联响应帧的Address2字段的值为AP的MAC地址。本申请实施例提供的方案中,利用现有的802.11标准所定义的帧格式,在不影响现有定义的基础上,给Type字段定义新的含义,使得NIC2发送的request帧中携带有NIC1的MAC地址,AP可以通过识别该Type字段来得知将NIC1的MAC地址作为移动终端的标识。在一个可能的设计中,探测请求帧、认证请求帧和关联请求帧的Address2字段的值为第一MAC地址。本申请实施例提供的方案中,通过修改移动终端的内核配置,实现采用NIC2发送以NIC1的MAC地址为源地址的request帧,并且采用NIC2在混杂模式接收以NIC1的MAC地址为目的地址的response帧。AP端无需修改,仍然按照传统的处理方式即可。另一方面,本申请实施例提供一种移动终端,该移动终端具有实现上述方法示例中移动终端侧行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或者单元。在一个可能的设计中,移动终端的结构中包括处理器、第一无线网卡和第二无线网卡,所述处理器被配置为支持移动终端执行上述方法中相应的功能。所述第一无线网卡和第二无线网卡用于支持移动终端与其它设备之间的通信。进一步的,移动终端还可以包括存储器,所述存储器用于与处理器耦合,其保存移动终端必要的程序指令和数据。又一方面,本申请实施例提供一种AP,该AP具有实现上述方法示例中AP侧行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或者单元。在一个可能的设计中,AP的结构中包括处理器和无线网卡,所述处理器被配置为支持AP执行上述方法中相应的功能。所述无线网卡用于支持AP与其它设本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种实现在接入点AP间切换的方法,其特征在于,应用于移动终端中,所述移动终端包括第一无线网卡和第二无线网卡,所述移动终端通过所述第一无线网卡与当前AP之间建立有数据连接;所述方法包括:在确定切换AP的情况下,通过所述第二无线网卡在多个信道上广播探测请求帧,其中,所述探测请求帧中携带有所述第一无线网卡所配置的第一介质访问控制MAC地址,所述第二无线网卡配置有第二MAC地址,且所述第二MAC地址和所述第一MAC地址不同;通过所述第二无线网卡接收至少一个AP发送的探测响应帧,并从所述至少一个AP中确定出切换至的目标AP;在与所述目标AP之间完成认证和关联过程之后,将所述第一无线网卡的工作信道由所述当前AP对应的第一信道切换至所述目标AP对应的第二信道,与所述目标AP建立数据连接。

【技术特征摘要】
1.一种实现在接入点AP间切换的方法,其特征在于,应用于移动终端中,所述移动终端包括第一无线网卡和第二无线网卡,所述移动终端通过所述第一无线网卡与当前AP之间建立有数据连接;所述方法包括:在确定切换AP的情况下,通过所述第二无线网卡在多个信道上广播探测请求帧,其中,所述探测请求帧中携带有所述第一无线网卡所配置的第一介质访问控制MAC地址,所述第二无线网卡配置有第二MAC地址,且所述第二MAC地址和所述第一MAC地址不同;通过所述第二无线网卡接收至少一个AP发送的探测响应帧,并从所述至少一个AP中确定出切换至的目标AP;在与所述目标AP之间完成认证和关联过程之后,将所述第一无线网卡的工作信道由所述当前AP对应的第一信道切换至所述目标AP对应的第二信道,与所述目标AP建立数据连接。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所述第二无线网卡接收至少一个AP发送的探测响应帧,并从所述至少一个AP中确定出切换至的目标AP之后,还包括:通过所述第二无线网卡向所述目标AP发送认证请求帧,所述认证请求帧中携带有所述第一MAC地址;在通过所述第二无线网卡接收到所述目标AP发送的认证响应帧之后,通过所述第二无线网卡向所述目标AP发送关联请求帧,所述关联请求帧中携带有所述第一MAC地址;在通过所述第二无线网卡接收到所述目标AP发送的关联响应帧之后,执行所述将所述第一无线网卡的工作信道由所述当前AP对应的第一信道切换至所述目标AP对应的第二信道,与所述目标AP建立数据连接的步骤。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述探测请求帧的FrameControl字段中的Type字段的值为11,所述探测请求帧的Address4字段的值为所述第一MAC地址,所述探测请求帧的Address1字段的值为广播地址,所述探测请求帧的Address2字段的值为所述第二MAC地址。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述认证请求帧和所述关联请求帧的FrameControl字段中的Type字段的值为11,所述认证请求帧和所述关联请求帧的Address4字段的值为所述第一MAC地址,所述认证请求帧和所述关联请求帧的Address1字段的值为所述目标AP的MAC地址,所述认证请求帧和所述关联请求帧的Address2字段的值为所述第二MAC地址。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述探测请求帧、所述认证请求帧和所述关联请求帧的Address2字段的值为所述第一MAC地址。6.一种实现在接入点AP间切换的方法,其特征在于,所述方法包括:AP接收移动终端通过第二无线网卡广播的探测请求帧,其中,所述探测请求帧中携带有所述移动终端的第一无线网卡所配置的第一介质访问控制MAC地址,所述移动终端当前通过所述第一无线网卡与另一AP之间建立有数据连接,所述第二无线网卡配置有第二MAC地址,且所述第二MAC地址和所述第一MAC地址不同;所述AP向所述移动终端发送探测响应帧,以使得所述移动终端在通过所述第二无线网卡接收到所述探测响应帧之后,确定切换至的目标AP,并在与所述目标AP之间完成认证和关联过程之后,将所述第一无线网卡的工作信道由所述当前AP对应的第一信道切换至所述目标AP对应的第二信道,与所述目标AP建立数据连接。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述AP向所述移动终端发送探测响应帧之后,还包括:所述AP接收所述移动终端通过所述第二无线网卡发送的认证请求帧,其中,所述认证请求帧由所述移动终端在确定所述AP为所述切换至的目标AP之后发送,所述认证请求帧中携带有所述第一MAC地址;所述AP向所述移动终端发送认证响应帧,以使得所述移动终端在通过所述第二无线网卡接收到所述认证响应帧之后,通过所述第二无线网卡向所述AP发送关联请求帧;所述AP接收所述移动终端通过所述第二无线网卡发送的所述关联请求帧,所述关联请求帧中携带有所述第一MAC地址;所述AP向所述移动终端发送关联响应帧。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述探测响应帧、所述认证响应帧和所述关联响应帧的FrameControl字段中的Type字段的值为11,所述探测响应帧、所述认证响应帧和所述关联响应帧的Address1字段的值为所述第二MAC地址,所述探测响应帧、所述认证响应帧和所述关联响应帧的Address2字段的值为所述AP的MAC地址。9.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括第一无线网卡和第二无线网卡,所述移动终端通过所述第一无线网卡与当前接入点AP之间建立有数据连接;所述移动终端包括:处理单元和通信单元;所述通信单元,用于在所述处理单元确定切换AP的情况下,通...

【专利技术属性】
技术研发人员:任首首
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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