專利名稱：一種WiFi通信中AP切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)時動態(tài)調(diào)整門限值的WiFi接入點(diǎn)切換方法。
背景技術(shù)：
在WiFi通信中，移動終端(STA)通過接入點(diǎn)AP實(shí)現(xiàn)Internet的接入，由于一個AP接入點(diǎn)的覆蓋范圍有限，通常只有50-300m，對終端移動性的支持十分有限 ，因此需要在不同AP間執(zhí)行快速切換，以減少AP間切換導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)中斷時間，切換主要分為三個階段發(fā)現(xiàn)AP (probe)階段、認(rèn)證(Authenticate)階段和重連接(Re-Associate)階段,在發(fā)現(xiàn)AP階段，移動設(shè)備必須先通過掃描(scan)機(jī)制得到可用AP的相關(guān)信息，常見的掃描方式有主動掃描和被動掃描，主動掃描就是移動終端(STA)主動發(fā)送一個探測請求，附近的AP收到這個請求時會返回一個探測響應(yīng)以報告它的存在以及服務(wù)參數(shù)，但是在網(wǎng)絡(luò)繁忙時，探測請求可能會丟失，同時主動發(fā)送探測包會進(jìn)一步加重網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；被動掃描就是移動終端(STA)去接受AP發(fā)送的信標(biāo)，被動掃描要求移動終端(STA)—直偵聽直到收到信標(biāo)為止，被動掃描比較可靠但是掃描過于緩慢。在認(rèn)證階段，移動終端與AP之間交換認(rèn)證信息，只有通過認(rèn)證的站點(diǎn)才可以使用網(wǎng)絡(luò)資源，在重連接階段，移動終端向AP發(fā)送建立連接請求，若AP接收連接請求，就會向終端做出連接響應(yīng)，連接建立。研究結(jié)果表明，AP間切換延遲90%以上來源于掃描階段，縮小掃描階段的延遲可以明顯地減少AP間切換延遲，進(jìn)而減少AP間切換帶來的網(wǎng)絡(luò)中斷時間。傳統(tǒng)的WiFi網(wǎng)絡(luò)AP接入點(diǎn)切換遵循的是“先斷后連”的思想，即當(dāng)前的連接質(zhì)量變得不可接受時，移動終端(STA)才會轉(zhuǎn)而試著去連接其他AP，移動終端(STA)在正常通信的時候并不會為可能的切換做準(zhǔn)備，所以它對于周圍的AP資源一無所知，那么在切換的時候它就必須首先搜索周圍可用的AP，這個掃描過程耗時巨大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種實(shí)時動態(tài)調(diào)整門限值的WiFi接入點(diǎn)切換方法，使得移動終端在WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)移動時可以快速切換到最優(yōu)AP上。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種實(shí)時動態(tài)調(diào)整門限值的WiFi接入點(diǎn)切換方法，由移動終端檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，之后將該信號強(qiáng)度與掃描門限值比較，若低于掃描門限值，開始掃描，對掃描到的臨近的AP信息進(jìn)行動態(tài)存儲，繼續(xù)檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，并把該信號強(qiáng)度與切換門限值比較，若低于切換門限值，完成AP切換，切換對象選擇存儲的信號強(qiáng)度最強(qiáng)的AP接入點(diǎn)，同時調(diào)整掃描門限值和切換門限值。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述的掃描方式為嗅探掃描；作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述切換門限的值可以實(shí)時動態(tài)調(diào)整，是移動終端存儲的AP信號強(qiáng)度(RSSI)列表中，剔除掉信號強(qiáng)度特別微弱的AP，計算剩余AP的信號強(qiáng)度均值得到的；
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述的剔除掉的信號強(qiáng)度特別微弱的AP是指信號強(qiáng)度小于_90dbm的AP ；作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述的掃描門限的值首次設(shè)為_50dbm，之后根據(jù)切換門限值的變化而變化，取值為切換門限值加lOdbm。本發(fā)明WiFi通信中AP切換的方法至少具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明使用嗅探掃描方式，在正常連接和傳輸?shù)倪^程中同時進(jìn)行掃描，大幅提高了 AP掃描的效率；2.本發(fā)明切換門限的值可以實(shí)時動態(tài)調(diào)整，該切換門限值代表了當(dāng)前環(huán)境中AP信號強(qiáng)度的一般水平，使切換決策更加可靠，避免了頻繁切換的發(fā)生；3.本發(fā)明可以使移動終端在WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)移動時快速切換到最優(yōu)AP上，獲得滿意的接入服務(wù)和通信效果。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中WiFi通信的一應(yīng)用場景示意圖
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中AP接入點(diǎn)的切換方法流程3為本發(fā)明實(shí)施例中掃描門限和切換門限的位置示意4為本發(fā)明實(shí)施例中切換門限值的實(shí)時動態(tài)調(diào)整流程圖
具體實(shí)施例方式如圖I所示，WiFi網(wǎng)絡(luò)中AP接入點(diǎn)的覆蓋范圍是有限的，因此移動終端在不同AP間移動時要產(chǎn)生AP的切換。本發(fā)明提供的AP接入點(diǎn)的切換方法如圖2所示，移動終端檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，然后將該檢測到的當(dāng)前AP信號強(qiáng)度與掃描門限值進(jìn)行比較，若該信號強(qiáng)度高于掃描門限值時，直接結(jié)束行為；若檢測到的當(dāng)前AP信號強(qiáng)度低于掃描門限值時，開始掃描過程，對掃描到的AP信息進(jìn)行動態(tài)存儲，并且對這些掃描到的AP按照信號強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)先級排序，繼續(xù)檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，并把該檢測到的當(dāng)前AP信號強(qiáng)度與切換門限值進(jìn)行比較，若該信號強(qiáng)度高于切換門限值時，把該信號強(qiáng)度送去與掃描門限值進(jìn)行比較，若高于掃描門限值時，直接結(jié)束行為，若低于掃描門限值時，重復(fù)以上的掃描存儲排序過程，并更新存儲器里的AP信息值，直到檢測到當(dāng)前連接的AP信號強(qiáng)度低于切換門限值時，才啟動切換過程，切換對象選擇存儲器里存儲的信號強(qiáng)度最強(qiáng)的AP接入點(diǎn)，至此，切換過程完成。在圖2所示的切換流程圖里，掃描選擇的是嗅探掃描方式，嗅探掃描在不修改通信協(xié)議的情況下能夠大幅提高AP掃描的效率，而且它是被動偵聽，任何其他無線動作都可以隨時插入，所以他對正常的無線通信不造成任何影響，采用這種掃描方式可以使移動終端在正常連接和傳輸?shù)倪^程中同時進(jìn)行掃描。為了驗證所選的嗅探掃描方式的掃描效率更高，在不同的掃描時長下，比較傳統(tǒng)主動掃描和嗅探掃描能夠找到的AP數(shù)，實(shí)驗如下，掃描時長分別取5ms、10ms、20ms、30ms、50ms和100ms,在每個掃描時長下分別測試10次，記錄下兩種方式掃描到AP數(shù)目，取其平均值，列于表1，可以看到嗅探掃描的表現(xiàn)始終好于傳統(tǒng)主動掃描。、戈參數(shù)(ms)
5 I 10 I 20 I 30 I 50 I 100
主動掃描 0.4__12__Z5__19____3.7
嗅探掃描 2.53.03.95.86.58.2表I不同掃描時長下平均捕捉到的AP個數(shù)本發(fā)明中選取移動終端對于當(dāng)前AP的接收信號強(qiáng)度(RSSI)作為切換判決的依據(jù)，在圖2所示的切換流程圖中提到了兩個關(guān)鍵的門限，掃描門 限(Thresholdsc;an)和切換門限(Thresholdhand0ff)，當(dāng)接收信號RSSI高于Thresholdscan時，移動終端正常通行，此時也可以根據(jù)用戶或系統(tǒng)的調(diào)度進(jìn)行掃描，但掃描不是必須的；當(dāng)接收信號RSSI低于Thresholdsean時，此時移動終端將強(qiáng)制啟動掃描。而當(dāng)RSSI持續(xù)下降，直到低于Thresholdhand0ff以下，導(dǎo)致切換決策觸發(fā)時，將發(fā)起切換過程，如圖3所示給出了兩個關(guān)鍵門限的位置，在A點(diǎn)，AP的信號強(qiáng)度減弱至門限值以下，移動終端啟動掃描過程，此時的掃描帶有強(qiáng)制性；在監(jiān)視當(dāng)前AP的同時，已經(jīng)開始獲取周圍其它AP的相關(guān)信息；在8點(diǎn)時，移動終端判斷信號強(qiáng)度已經(jīng)持續(xù)衰落至切換門限以下，將選擇最優(yōu)的目標(biāo)AP進(jìn)行切換。本發(fā)明中切換門限值是實(shí)時動態(tài)調(diào)整的，其調(diào)整流程圖如圖4所示，當(dāng)檢測發(fā)現(xiàn)嗅探掃描后，讀取掃描后移動終端存儲的AP信號強(qiáng)度(RSSI)列表中的AP信號強(qiáng)度，判斷信號強(qiáng)度是否大于_90dbm，若小于-90dbm，說明該AP信號強(qiáng)度極其微弱，則直接舍棄這些AP,計算剩余AP的信號強(qiáng)度均值，該均值代表了當(dāng)前環(huán)境中AP信號強(qiáng)度的一般水平，把這個信號強(qiáng)度均值賦給切換門限，更新切換門限值，把該信號強(qiáng)度均值加IOdbm賦給掃描門限，更新掃描門限值，至此完成一次切換門限值和掃描門限值的動態(tài)調(diào)整。以上所述僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種WiFi通信中AP切換的方法，其特征在于由移動終端檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，之后將該信號強(qiáng)度與掃描門限值比較，若低于掃描門限值，開始掃描，對掃描到的臨近的AP信息進(jìn)行動態(tài)存儲，繼續(xù)檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，并把該信號強(qiáng)度與切換門限值比較，若低于切換門限值，完成AP切換，切換對象選擇存儲的信號強(qiáng)度最強(qiáng)的AP接入點(diǎn)，同時調(diào)整掃描門限值和切換門限值。
2.如權(quán)利要求I所述的WiFi通信中AP切換的方法，其特征在于所述掃描方式為嗅探掃描。
3.如權(quán)利要求I所述的WiFi通信中AP切換的方法，其特征在于所述切換門限的值實(shí)時動態(tài)調(diào)整，是移動終端存儲的AP信號強(qiáng)度列表中，剔除掉信號強(qiáng)度特別微弱的AP，計算剩余AP的信號強(qiáng)度均值得到的。
4.如權(quán)利要求3所述的WiFi通信中AP切換的方法，其特征在于所述的剔除掉的信號強(qiáng)度特別微弱的AP是指信號強(qiáng)度小于_90dbm的AP。
5.如權(quán)利要求I所述的WiFi通信中AP切換的方法，其特征在于所述的掃描門限的值首次設(shè)為-50dbm，之后根據(jù)切換門限值的變化而變化，取值為切換門限值加lOdbm。
全文摘要
一種WiFi通信中AP切換的方法，本發(fā)明提供了一種實(shí)時動態(tài)調(diào)整門限值的WiFi接入點(diǎn)切換方法，由移動終端檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，之后將該信號強(qiáng)度與掃描門限值比較，若低于掃描門限值，開始掃描，對掃描到的臨近的AP信息進(jìn)行動態(tài)存儲，繼續(xù)檢測當(dāng)前連接的AP接收信號強(qiáng)度，并把該信號強(qiáng)度與切換門限值比較，若低于切換門限值，完成AP切換，切換對象選擇存儲的信號強(qiáng)度最強(qiáng)的AP接入點(diǎn)，同時調(diào)整掃描門限值和切換門限值。通過本發(fā)明，移動終端在WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)移動時可以快速切換到最優(yōu)AP上，獲得滿意的接入服務(wù)和通信效果。
文檔編號H04W84/12GK102917424SQ20121041215
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者李頎, 邊青, 何艷麗, 胡海強(qiáng), 張小件, 翟佳 申請人:陜西科技大學(xué)