[發明專利]一種無線局域網的終端信道切換方法及系統

有效

• 申請號: 201911070260.5
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN112770364B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 韓銳;劉軼峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京中科海力技術有限公司
• 主分類號: H04W36/00
• 分類號: H04W36/00;H04W36/02;H04W74/08
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;劉振

本發明公開了一種無線局域網的終端信道的切換方法及系統，該方法包括：接收所有其管理的無線訪問接入點發送的上下文信息、終端運行時狀態以及自身網絡狀態；判斷終端信噪比是否大于預先設定的信噪比閾值，若判斷是肯定的，則不需要切換該終端的信道，預先將其關聯的無線訪問接入點發送的終端上下文信息，同步至能夠感應到該終端的無線訪問接入點上；否則，從能夠感應到該終端的無線訪問接入點中，選擇一個新無線訪問接入點作為該終端信道的切換目標；為該終端當前關聯的無線訪問接入點發送一個單播CSA幀，通知該終端新無線訪問接入點的信道；控制原無線訪問接入點和新無線訪問接入點分別對該終端的數據包進行緩存。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別涉及一種無線局域網的終端信道切換方法及系統。

背景技術

作為使用最為廣泛的非3GPP無線接入技術，WiFi為用戶提供了一種廉價的網絡接入服務。許多移動運營商通過部署WiFi熱點來卸載流量以降低高密度地區基站的壓力。從IEEE 802.11a/b/g/n到802.11ac甚至802.11ax(WiFi 6)，物理層傳輸速率的增強以及MAC層機制的改進不僅提升了用戶體驗，同時也刺激了服務需求的改變。移動性是無線網絡最重要的一個目標，特別是隨著越來越多的實時流媒體服務的出現，WiFi技術在保障高帶寬傳輸的同時，如何保障這些服務在移動切換時數據傳輸的連續性對用戶體驗具有十分重要的意義。

相比于蜂窩網絡既存在軟切換也存在硬切換，802.11網絡中的切換只有硬切換。由于兩種空口技術物理層和媒體接入層相差巨大，因此兩種網絡中對無線資源的抽象以及通信上下文信息也不相同。另外，與蜂窩網絡中通過基站井然有序地調度和分配無線資源不同，802.11網絡中的無線資源通過搶占競爭來獲取無線資源，無線用戶很難獲取全局的無線網絡信息，因此現有的基于用戶側的切換往往不是一個較優的決策，特別是存在大量無線終端的情況下通常很難充分利用無線資源。另一方面，傳統802.11中的切換本質上是重新關聯，這涉及到認證、關聯和密鑰協商。這些握手交互對實時流媒體服務造成了不能忍受的中斷時延。雖然802.11r協議簡化了上述重新認證關聯的步驟，讓這些認證連接信息可以通過無線終端在不同AP間共享，但依舊存在通信開銷、穩定性等問題。將切換決策放在網絡側往往可以得到更優的結果因為網絡側比端側具有更多的全局視圖。另一方面，mac層接入流程是為了協商建立連接和安全上下文信息，復用這些上下文信息來避免切換帶來的握手交互可以極大地縮短切換時間。

發明內容

本發明的目的在于克服現有802.11無線局域網切換機制會造成較大中斷時延的問題；結合Software-Defined Network的思想，提出一種無線局域網的終端信道切換方法及系統。

為實現上述目的，本發明提出了一種無線局域網的終端信道切換方法，所述方法包括：

接收所有其管理的無線訪問接入點發送的上下文信息、終端運行時狀態以及自身網絡狀態；

判斷終端信噪比是否大于預先設定的信噪比閾值，若判斷是肯定的，則不需要切換該終端的信道，預先將其關聯的無線訪問接入點發送的終端上下文信息，同步至能夠感應到該終端的無線訪問接入點上；否則，從能夠感應到該終端的無線訪問接入點中，選擇一個新無線訪問接入點作為該終端信道的切換目標；

為該終端當前關聯的無線訪問接入點發送一個單播CSA幀，通知該終端新無線訪問接入點的信道；

控制原無線訪問接入點和新無線訪問接入點分別對該終端的數據包進行緩存。

作為上述方法的一種改進，所述從能夠感應到該終端的無線訪問接入點中，選擇一個新無線訪問接入點作為該終端信道的切換目標；具體包括：

若能夠感應到該終端的無線訪問接入點的數量為n個，計算第i個無線訪問接入點的評分：