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专利号: 2018100227827
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-12-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,包括以下步骤:A、无线终端在初始WIFI连接时,SDN控制器在物理无线接入点AP上为所述无线终端创建一个唯一的虚拟AP,所述无线终端与虚拟AP完成认证、关联过程;

B、当SDN控制器检测到无线终端的信号强度值小于阈值时,控制器向所述无线终端连接的物理AP的邻居AP发送扫描请求命令,邻居AP接收到扫描请求命令后,将自身的辅助无线网卡切换到无线终端的信道,监听无线终端发送的数据,在监听成功后,向SDN控制器发送扫描响应消息;

所述步骤B物理AP与邻居AP两者处于不同的信道上,物理AP与邻居AP均有两个无线网卡,分为一个主网卡和一个辅助网卡,主网卡用于与无线终端通信,辅助网卡用于侦听其他需要切换信道的无线终端的信号;

所述步骤B的扫描响应消息含有侦听到的无线终端的信号强度值,还包括AP上关联的终端数量和带宽使用情况,控制器对信号强度值、AP用户负载、AP可用带宽进行归一化处理,计算目标函数最大的AP,选择该AP作为切换目标点,所述目标函数为:上式中,ULTAPi为用户负载阈值,ULAPi为用户负载,RSSIAPi为无线终端的信号强度值,SSIT为信号强度阈值,Bandlast为可用带宽,Bandall为总带宽;此处将负载阈值看作最大接入用户数,用户负载看作接入用户数,总带宽为当前AP所能支持的最大可用带宽,已用带宽通过SDN控制器流表项的计数器统计在本时间段内对应订阅终端的流量大小,可用带宽为总带宽减去各个接入终端用户的已用带宽,通过计算出各个AP的权值,选择权值最大的接入点作为备切换的接入点,得到最优化的目标解;

C、所述SDN控制器在接收到所有邻居AP的扫描响应消息后,选取一个邻居AP作为切换目标AP,将所述无线终端对应的虚拟AP从原AP转移到切换目标AP;

D、所述SDN控制器命令原AP向所述无线终端发送信道切换通告,无线终端在接收到信道切换通告后,将自身的信道切换至目标AP的信道上。

2.根据权利要求1所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,所述步骤A的虚拟AP有唯一的bssid基本服务集标识符,虚拟AP将发送给无线终端的帧的MAC头部的bssid设置为虚拟AP的bssid,所述虚拟AP还包括与无线终端连接时的会话状态信息和安全认证信息。

3.根据权利要求1所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,所述步骤A在无线终端与虚拟AP完成连接过程中的每一步时,Agent软件会将相关信息上传给SDN控制器,相关信息包括安全认证信息和会话状态信息,控制器将安全认证信息和会话状态信息保存在对应虚拟AP记录上,在无线终端关联完成后,虚拟AP将定时构造无线终端的beacon帧,由物理AP通过主无线网卡发送给无线终端。

4.根据权利要求3所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,当无线终端接入完成后,虚拟AP通过Agent代理软件定时上传无线终端的状态信息,这些状态信息包括无线终端的信号强度值、信噪比及收发包数量。

5.根据权利要求1所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,当选择好最佳切换目标AP后,SDN控制器首先将存储的无线终端所对应的虚拟AP记录发送给目标AP,目标AP根据该虚拟AP的记录信息,在本机上创建一个虚拟AP,包括添加虚拟bssid,添加终端的安全认证信息,添加终端的会话状态信息,定时向终端发送单播beacon帧;同时,SDN控制器向原始AP发送命令,让原始AP在定时发送给目标无线终端的beacon帧中添加CSA信道切换通告字段信息;无线终端接收到含有此CSA字段的beacon帧后,就会按照CSA的字段信息切换信道。

6.根据权利要求5所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,所述CSA字段信息含有信道切换模式,此位设定为1,让无线终端就会停止发送帧;新信道编号,此位设定为切换目标AP所在的信道编号;信道切换计时,此位设定为0,表示信道切换可以立刻进行。

7.根据权利要求1‑6之一所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,所述物理AP上安装了一个支持openflow流表的虚拟交换机,AP上的数据都会经过虚拟交换机,所述虚拟交换机根据SDN控制器下发的流表,处理和转发数据。

8.根据权利要求7所述的一种实现无线终端在WLAN中跨信道漫游切换的方法,其特征在于,无线终端在切换信道的短时间内,SDN控制器向原AP的虚拟交换机下发流表,流表内容是,将目的地址是所述无线终端的数据流发送给控制器,控制器将上传的数据流缓存,在所述终端切换信道完成后,控制器将数据流重新下发给终端。