專利名稱：無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，尤其涉及無線局域網(wǎng)內(nèi)切換聯(lián)接的方法。
背景技術(shù)：
WLAN(無線局域網(wǎng))是指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計算機設(shè)備互聯(lián)起來，構(gòu)成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。在WLAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，一個ESS(擴展服務(wù)組)是由多個BSS(基本服務(wù)組)通過分布式系統(tǒng)互連組成，這個分布式系統(tǒng)可以是有線的也可以是無線的。接入點起到了擴展服務(wù)組系統(tǒng)內(nèi)每個單獨基本服務(wù)組接口的作用。站點通過擴展ESSID(服務(wù)組識別號)選擇接入點，同一個ESS內(nèi)不同的接入點可以通過BSSID(基本服務(wù)組識別號)來區(qū)分，或者按照根據(jù)其他原則來區(qū)分，例如信號強度。如果站點需要加入到一個ESS網(wǎng)絡(luò)，在該站點與ESS網(wǎng)絡(luò)中的某個接入點建立通信前，必須先通過該接入點的認(rèn)證，再經(jīng)過與該接入點的聯(lián)接過程，才能開始正常的通信。某一時刻站點只能與一個接入點建立聯(lián)接。當(dāng)站點需要在保持現(xiàn)有聯(lián)接的同時改變某些聯(lián)接屬性時，就可以發(fā)起再次聯(lián)接過程。例如在漫游和切換過程中，再次聯(lián)接過程就可以告知ESS網(wǎng)絡(luò)，站點正從一個接入點移動到另一個接入點。如果需要中止現(xiàn)有的聯(lián)接，聯(lián)接雙方中的任一方均可發(fā)送取消聯(lián)接通知，而另一方也不需響應(yīng)。
在無線局域網(wǎng)中，站點對接收到的來自接入點的管理幀進(jìn)行判斷，如果所述管理幀是取消聯(lián)接幀，則站點斷開與接入點的鏈路聯(lián)接，并將鏈路狀態(tài)以某種方式顯示給用戶，由用戶選擇是否進(jìn)行以及如何進(jìn)行新的聯(lián)接過程。如果站點由于某種原因被接入點拒絕接入而斷開聯(lián)接，則需要用戶決定，或者按照某種策略判斷是否需要重新聯(lián)接到ESS網(wǎng)絡(luò)中，并且選擇新的接入點。
目前的無線局域網(wǎng)協(xié)議并沒有規(guī)定如何選擇新的接入點，也沒有為選擇新接入點提供信息，使得新接入點的選擇隨機性很大。對于一個進(jìn)行接入和資源優(yōu)化的ESS網(wǎng)絡(luò)而言，接入的隨機性加大了優(yōu)化的難度，不利于ESS網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的均衡。另外，接入的隨機性也使得站點在ESS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的切換效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，站點進(jìn)行切換聯(lián)接時，獲得足夠的信息決定新的接入點，站點自動與新的接入點建立聯(lián)接，減少站點與ESS網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)接過程中用戶的參與程度，提高站點在ESS網(wǎng)絡(luò)中不同接入點間切換的效率以及站點的切換聯(lián)接質(zhì)量。
本發(fā)明所述方法應(yīng)用于包含至少兩個接入點和至少一個站點的無限局域網(wǎng)。具體包括以下步驟(一)站點與接入點按照現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)協(xié)議已經(jīng)建立聯(lián)接的情況下，包括以下步驟1、站點得到足夠的信息后，向接入點發(fā)送認(rèn)證請求；2、接入點接收后，給站點發(fā)送認(rèn)證響應(yīng)，若站點通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證成功響應(yīng)，則執(zhí)行步驟3，若站點未通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證失敗響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1；3、站點向接入點發(fā)送聯(lián)接請求；4、接入點根據(jù)自身情況處理后向請求聯(lián)接的站點發(fā)送聯(lián)接響應(yīng)，允許或拒絕站點的接入，若允許站點接入則發(fā)送聯(lián)接成功響應(yīng)，則執(zhí)行步驟5，若拒絕站點接入則發(fā)送聯(lián)接失敗響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1；5、建立聯(lián)接，開始通信；6、接入點與站點建立聯(lián)接后，當(dāng)接入點需要中止現(xiàn)有的與站點已經(jīng)建立的聯(lián)接時，接入點拆除與站點已經(jīng)建立的聯(lián)接，并保存必要的鏈路信息，同時構(gòu)造轉(zhuǎn)交指示消息，所述轉(zhuǎn)交指示消息包含所述接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的指示信息；7、接入點給上述站點發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；8、站點接收到所述轉(zhuǎn)交指示消息后進(jìn)行識別處理，并從所述轉(zhuǎn)交指示消息中提取再次聯(lián)接需要的指示信息；9、站點根據(jù)所述轉(zhuǎn)交指示消息中的再次聯(lián)接指示信息，向所述轉(zhuǎn)交指示消息建議新的接入點發(fā)送指定BSSID的定向探測請求幀，并開始再次聯(lián)接過程。
(二)在站點與接入點按照現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)協(xié)議正在建立聯(lián)接的情況下，包括以下步驟1、站點得到足夠的信息后，向接入點發(fā)送認(rèn)證請求；2、接入點接收后，給站點發(fā)送認(rèn)證響應(yīng)，若站點通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證成功響應(yīng)，則執(zhí)行步驟3，若站點未通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證失敗響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1；3、站點給接入點發(fā)送聯(lián)接請求；4、接入點根據(jù)自身情況處理后向請求聯(lián)接的站點發(fā)送聯(lián)接響應(yīng)，允許或拒絕站點的接入，若允許站點接入則發(fā)送聯(lián)接成功響應(yīng)，則接入點與站點建立聯(lián)接，開始正常通信，若拒絕站點接入則構(gòu)造轉(zhuǎn)交指示消息，所述轉(zhuǎn)交指示消息包含所述接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的指示信息，并執(zhí)行步驟5；5、接入點向正請求聯(lián)接的站點發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；6、站點接收到所述轉(zhuǎn)交指示消息后進(jìn)行識別處理，并從所述轉(zhuǎn)交指示消息中提取再次聯(lián)接需要的指示信息；
7、站點根據(jù)所述轉(zhuǎn)交指示消息中的再次聯(lián)接指示信息，向所述轉(zhuǎn)交指示消息建議新的接入點，發(fā)送指定BSSID的定向探測請求幀，并開始再次聯(lián)接過程。
本發(fā)明通過利用轉(zhuǎn)交指示消息進(jìn)行切換聯(lián)接的方法，使得站點在ESS網(wǎng)絡(luò)中的切換目標(biāo)明確，切換效率高；并且站點在ESS網(wǎng)絡(luò)中的被動切換過程不需要用戶參與，有效快速得指導(dǎo)用戶接入其他建議接入點，提高了用戶接入質(zhì)量；同時減少了頻繁切換現(xiàn)象，使ESS網(wǎng)絡(luò)實施站點接入優(yōu)化時效率更高。


圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的應(yīng)用環(huán)境圖；圖2是解除聯(lián)接轉(zhuǎn)交指示幀幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是再次聯(lián)接響應(yīng)轉(zhuǎn)交指示幀幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是在站點與接入點建立連接后利用轉(zhuǎn)交指示消息實現(xiàn)切換聯(lián)接的流程圖；圖5是在站點與接入點建立聯(lián)接時利用轉(zhuǎn)交指示消息實現(xiàn)切換聯(lián)接的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的應(yīng)用環(huán)境圖。
101為擴展服務(wù)組，一個ESS是由多個BSS通過分布式系統(tǒng)互連組成。
102為分布式系統(tǒng)，相關(guān)基本業(yè)務(wù)組可通過分布式系統(tǒng)構(gòu)成一個擴展服務(wù)組，分布式系統(tǒng)可以是有線的，也可以是無線的。
103和104為BSS，指一個由單一同等功能控制的無線工作站集合。在BSS中可以采用基礎(chǔ)架構(gòu)模式和自組網(wǎng)模式。
105和106為AP(Access Point，接入點)，每個AP可通過基本業(yè)務(wù)組識別號(BSSID)來進(jìn)行識別。一個AP可以接入多個站點。
107、108、109、110、111和112為STA(Station，站點)，每個站點與某個AP建立通信前，必須先通過該AP的認(rèn)證，然后經(jīng)過與該AP的聯(lián)接過程，才能開始正常的通信。某一時刻站點只能與一個AP建立聯(lián)接。當(dāng)站點需要在保持現(xiàn)有聯(lián)接的同時改變某些聯(lián)接屬性時，就可以發(fā)起再次聯(lián)接過程。如果需要中止現(xiàn)有的聯(lián)接，聯(lián)接雙方中的任一方均可發(fā)送本發(fā)明描述的取消聯(lián)接消息。
113為當(dāng)終止現(xiàn)有聯(lián)接時，無論是STA發(fā)起的還是AP發(fā)起的，AP給STA發(fā)送本發(fā)明描述的轉(zhuǎn)交指示消息，通知STA斷開聯(lián)接，在該消息中附加某些額外信息，比如建議站點接入的其他接入點的唯一標(biāo)志符。
114為STA接收到所述擴充的轉(zhuǎn)交指示消息并處理后，對AP建議的新的AP發(fā)出再次聯(lián)接請求。
圖2是解除聯(lián)接轉(zhuǎn)交指示幀幀結(jié)構(gòu)示意圖。
定義為符合現(xiàn)有無線局域網(wǎng)IEEE 802.11協(xié)議MAC管理幀格式的一種新的MAC管理幀。包括MAC幀頭，幀體和幀校驗序列。圖中，IEEE802.11解除聯(lián)接請求的MAC幀頭是《ANSI/IEEE802.11，1999 Edition》中的一部分，描述了解除聯(lián)接請求管理幀的幀頭結(jié)構(gòu)，包括源MAC地址、目的MAC地址、控制域等。幀體部分包括兩部分內(nèi)容，原因碼為2個字節(jié)，采用協(xié)議中10-65535的保留值，可定為10，含義為增加建議BSSID域。建議BSSID域為6個字節(jié)，內(nèi)容為接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的建議接入點的BSSID。幀校驗序列(FCS)用于接收方驗證該幀是否正確。
圖3是(再次)聯(lián)接響應(yīng)轉(zhuǎn)交指示幀幀結(jié)構(gòu)示意圖。
定義為符合現(xiàn)有無線局域網(wǎng)IEEE 802.11協(xié)議MAC管理幀格式的一種新的MAC管理幀。包括MAC幀頭，幀體和幀校驗序列。圖中，IEEE802.11解除聯(lián)接請求的MAC幀頭是《ANSI/IEEE802.11，1999 Edition》中的一部分，描述了解除聯(lián)接請求管理幀的幀頭結(jié)構(gòu)，包括源MAC地址、目的MAC地址、控制域等。幀體部分包括五部分內(nèi)容，能力信息、狀態(tài)碼、關(guān)聯(lián)ID、支持的速率、建議BSSID，其中能力信息、關(guān)聯(lián)ID、支持的速率使用與原有協(xié)議相一致，狀態(tài)碼為2個字節(jié)，采用2-9的保留值，定為2，含義為增加建議BSSID域。建議BSSID域為6個字節(jié)，內(nèi)容為接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的建議接入點的BSSID。幀校驗序列(FCS)用于接收方驗證該幀是否正確。
圖4是在站點與接入點建立連接后利用轉(zhuǎn)交指示消息實現(xiàn)切換聯(lián)接的過程。
401為STA得到足夠的信息后，給AP1發(fā)送認(rèn)證請求；402為AP1接收后，給STA發(fā)送認(rèn)證響應(yīng)，若站點通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證成功響應(yīng)，轉(zhuǎn)403，若STA未通過認(rèn)證則給STA發(fā)送認(rèn)證失敗響應(yīng)，轉(zhuǎn)401；403為STA給AP1發(fā)送聯(lián)接請求；404為AP1根據(jù)自身情況處理后向請求聯(lián)接的STA發(fā)送聯(lián)接響應(yīng)，允許或拒絕STA的接入，若允許STA接入則發(fā)送聯(lián)接成功響應(yīng)，轉(zhuǎn)405，若拒絕STA接入則發(fā)送聯(lián)接失敗響應(yīng)，轉(zhuǎn)401；405為STA與AP1建立聯(lián)接，開始正常通信；406為AP1與STA建立聯(lián)接后，由于某種原因，AP1需要中止現(xiàn)有的與STA已經(jīng)建立的聯(lián)接，則AP1拆除與STA已經(jīng)建立的聯(lián)接，并保存必要的鏈路信息，同時構(gòu)造本發(fā)明描述的圖2所示的轉(zhuǎn)交指示消息，在該轉(zhuǎn)交指示信息的數(shù)據(jù)域中填充AP2的BSSID；407為AP1給上述STA發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；408為STA接收到上述轉(zhuǎn)交指示消息后進(jìn)行識別處理，并從上述轉(zhuǎn)交指示消息中提取AP2的BSSID信息；409為STA根據(jù)上述轉(zhuǎn)交指示消息中的再次聯(lián)接指示信息，向上述轉(zhuǎn)交指示消息建議的上述新的AP2發(fā)送再次聯(lián)接請求，開始再次聯(lián)接過程。
圖5是在站點與接入點建立聯(lián)接時利用轉(zhuǎn)交指示消息實現(xiàn)切換聯(lián)接的過程。
501為STA得到足夠的信息后，給AP1發(fā)送認(rèn)證請求；502為AP1接收后，給STA發(fā)送認(rèn)證響應(yīng)，若STA通過認(rèn)證則給STA發(fā)送認(rèn)證成功響應(yīng)，轉(zhuǎn)503，若STA未通過認(rèn)證則給STA發(fā)送認(rèn)證失敗響應(yīng)，轉(zhuǎn)501；503為STA給AP1發(fā)送(再次)聯(lián)接請求；504為AP1根據(jù)自身情況處理后向請求聯(lián)接的STA發(fā)送再次聯(lián)接響應(yīng)，允許或拒絕STA的接入，若允許STA接入則發(fā)送再次聯(lián)接成功響應(yīng)，建立聯(lián)接開始通信，若拒絕STA接入則構(gòu)造圖3所示的轉(zhuǎn)交指示消息，在該轉(zhuǎn)交指示信息的數(shù)據(jù)域中填充建議STA接入的AP2的BSSID；505為AP1給正請求聯(lián)接的STA發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；506為STA接收到上述轉(zhuǎn)交指示消息后進(jìn)行識別處理，并從上述轉(zhuǎn)交指示消息中提取再次聯(lián)接需要的指示信息即AP2的BSSID；507為STA根據(jù)上述轉(zhuǎn)交指示消息中的再次聯(lián)接指示信息，向AP2發(fā)送再次聯(lián)接請求，并開始再次聯(lián)接過程。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，在站點與接入點按照現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)協(xié)議已經(jīng)建立聯(lián)接的情況下，包括以下步驟1.1站點得到足夠的信息后，向接入點發(fā)送認(rèn)證請求；1.2接入點接收后，給站點發(fā)送認(rèn)證響應(yīng)，若站點通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證成功響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1.3，若站點未通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證失敗響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1.1；1.3站點向接入點發(fā)送聯(lián)接請求；其特征在于，所述步驟1.3后，還包括以下步驟1.4接入點根據(jù)自身情況處理后向請求聯(lián)接的站點發(fā)送聯(lián)接響應(yīng)，允許或拒絕站點的接入，若允許站點接入則發(fā)送聯(lián)接成功響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1.5，若拒絕站點接入則發(fā)送聯(lián)接失敗響應(yīng)，則執(zhí)行步驟1.1；1.5建立聯(lián)接，開始通信；1.6接入點與站點建立聯(lián)接后，當(dāng)接入點需要中止現(xiàn)有的與站點已經(jīng)建立的聯(lián)接時，接入點拆除與站點已經(jīng)建立的聯(lián)接，并保存必要的鏈路信息，同時構(gòu)造并向站點發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；1.7接入點給上述站點發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；1.8站點接收到所述轉(zhuǎn)交指示消息后進(jìn)行識別處理，并從所述轉(zhuǎn)交指示消息中提取再次聯(lián)接需要的指示信息；1.9站點根據(jù)所述轉(zhuǎn)交指示消息中的再次聯(lián)接指示信息，向所述轉(zhuǎn)交指示消息建議新的接入點發(fā)送指定BSSID的定向探測請求幀，并開始再次聯(lián)接過程。
2.如權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)交指示消息包含所述接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的指示信息。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)交指示消息包括MAC幀頭，幀體和幀校驗序列；所述幀頭包括源MAC地址、目的MAC地址、控制域；所述幀體包括兩部分內(nèi)容，原因碼為2個字節(jié)，采用IEEE802.11協(xié)議中10-65535的保留值，可定為10，含義為增加建議BSSID域，所述建議BSSID域6個字節(jié)，內(nèi)容為接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的建議接入點的BSSID；所述幀校驗序列用于接收方驗證該幀是否正確。
4.一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，在站點與接入點按照現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)協(xié)議正在建立聯(lián)接的情況下，包括以下步驟4.1站點得到足夠的信息后，向接入點發(fā)送認(rèn)證請求；4.2接入點接收后，給站點發(fā)送認(rèn)證響應(yīng)，若站點通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證成功響應(yīng)，則執(zhí)行步驟4.3，若站點未通過認(rèn)證則給站點發(fā)送認(rèn)證失敗響應(yīng)，則執(zhí)行步驟4.1；4.3站點給接入點發(fā)送聯(lián)接請求；其特征在于，所述步驟4.3后，還包括以下步驟4.4接入點根據(jù)自身情況處理后向請求聯(lián)接的站點發(fā)送聯(lián)接響應(yīng)，允許或拒絕站點的接入，若允許站點接入則發(fā)送聯(lián)接成功響應(yīng)，則接入點與站點建立聯(lián)接，開始正常通信，若拒絕站點接入則構(gòu)造轉(zhuǎn)交指示消息，并執(zhí)行步驟4.5；4.5接入點向正請求聯(lián)接的站點發(fā)送轉(zhuǎn)交指示消息；4.6站點接收到所述轉(zhuǎn)交指示消息后進(jìn)行識別處理，并從所述轉(zhuǎn)交指示消息中提取再次聯(lián)接需要的指示信息；4.7站點根據(jù)所述轉(zhuǎn)交指示消息中的再次聯(lián)接指示信息，向所述轉(zhuǎn)交指示消息建議新的接入點，發(fā)送指定BSSID的定向探測請求幀，并開始再次聯(lián)接過程。
5.如權(quán)利要求4所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，其特征在于，所述所述轉(zhuǎn)交指示消息包含所述接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的指示信息。
6.如權(quán)利要求4或5所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)交指示消息MAC幀頭，幀體和幀校驗序列；所述幀頭包括源MAC地址、目的MAC地址、控制域；所述幀體包括五部分內(nèi)容，能力信息、狀態(tài)碼、關(guān)聯(lián)ID、支持的速率、建議BSSID；所述能力信息、關(guān)聯(lián)ID、支持的速率與IEEE802.11協(xié)議相一致，狀態(tài)碼為2個字節(jié)，采用2-9的保留值，定為2，含義為增加建議BSSID域，所述建議BSSID域為6個字節(jié)，內(nèi)容為接入點建議站點進(jìn)行再次聯(lián)接的建議接入點的BSSID；所述幀校驗序列用于接收方驗證該幀是否正確。
全文摘要
本發(fā)明公開了無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)切換聯(lián)接的方法，在站點與接入點按照現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)協(xié)議正在建立聯(lián)接和已經(jīng)建立聯(lián)接的不同情況下，通過利用轉(zhuǎn)交指示消息進(jìn)行不同的切換聯(lián)接過程，使得站點在ESS網(wǎng)絡(luò)中的切換目標(biāo)明確，切換效率高，并且站點在ESS網(wǎng)絡(luò)中的被動切換過程不需要用戶參與，有效快速得指導(dǎo)用戶接入其他建議接入點，提高了用戶接入質(zhì)量，同時減少了頻繁切換現(xiàn)象，使ESS網(wǎng)絡(luò)實施站點接入優(yōu)化時效率更高。
文檔編號H04L12/28GK1722683SQ20041002815
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者高音, 孫波, 馬鳳國, 李峰, 吳少華 申請人:中興通訊股份有限公司