一种基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105657760A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610115073.4(22)申请日2016.03.01(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人刘政林徐奕鹏赵逸之刘海龙郑朝霞陈晓飞(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人赵伟(51)Int.Cl.H04W36/00(2009.01)H04W36/18(2009.01)H04W48/16(2009.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法(57)摘要本发明公开了一种基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，包括建邻居图、通过两级决策选定目标AP、切换到目标AP；邻居图中的信息主要包括AP标志、AP位置、工作信道、BSSID、负载、最大流量、Qos等级。第一级决策大大减少了扫描所需的时间，第二级决策则用于选定目标AP；在选定AP后，采用预先保留资源的方式进行快速切换。由于本发明的扫描过程利用了邻居图中已有的信息，减少了扫描信道的数量和扫描每个信道的时间，大大加快了扫描的速度，同时由于减少了探测响应帧的数量，减少了扫描所需的带宽，对网络性能的提升有很大的帮助。另一方面，本发明的技术方案与现有的802.11r协议紧密结合，易于部署实现。CN105657760ACN105657760A权利要求书1/1页1.一种基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立实时更新的邻居图；所述邻居图中的信息包括AP标志、AP位置、工作信道、BSSID、负载、最大流量和Qos等级；(2)当STA信号强度减弱到门限向AP发出切换请求时，通过一级决策筛选出候选AP，并获取候选AP的初始AP性能评估值顺序表；向候选AP分发密钥，并通过当前AP将初始AP性能评估值顺序表发送到STA；(3)STA根据上述初始AP性能评估值顺序表，通过发送探测请求帧的方式对候选AP进行扫描；将扫描到的候选AP的RSSI和探测请求帧的响应时间发给当前AP；(4)当前AP根据初始AP性能评估值和上述AP的RSSI和探测请求帧的响应时间进行二级决策，获取目标AP；待密钥分发完成后，将目标AP通知给STA，并将认证所需的PTK发给当前STA；(5)当前STA连接到目标AP。2.如权利要求1所述的基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将候选AP的信息发送到STA的过程与向候选AP分发密钥的过程同步。3.如权利要求1或2所述的基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，其特征在于，所述步骤(3)与向候选AP分发密钥的过程同步。4.如权利要求1或2所述的基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，其特征在于，所述一级决策的过程具体如下：(i)根据邻居图中的信息获取初始AP性能评估值；(ii)按照初始AP性能评估值从大到小的顺序，选中K个AP，作为候选AP；其中，K为预设的候选AP数量；(iii)将各候选AP的初始AP性能评估值排序，获得初始AP性能评估值顺序表。5.如权利要求1或2所述的基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，其特征在于，所述二级决策的过程具体如下：(I)从所有候选AP中获取扫描结果不为空的候选AP；(II)对步骤(I)获得的候选AP，根据初始AP性能评估值和扫描所得的RSSI值和请求探测帧的响应时间，获取其AP性能评估值；(III)将AP性能评估值最大的AP作为目标AP。6.如权利要求1或2所述的基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法，其特征在于，所述探测请求帧的帧结构为：依次排列的帧控制位、持续时间位、目标地址DA、源地址SA、与STA相关的AP地址、帧序列控制位、网络名SSID、STA支持的速率、STA期望支持的速率、以及帧校验位；其中目标地址DA的值为接收探测响应帧AP的BSSID。2CN105657760A说明书1/7页一种基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法技术领域[0001]本发明属于通信技术领域，更具体地，涉及一种基于邻居图算法的WiFi无缝切换方法。背景技术[0002]近来，WiFi(WirelessFidelity)需求大幅提升，互联网巨头纷纷以WiFi应用平台的形式入局商业WiFi领域。商用WiFi通常由一个公司布置，所有相关的AP(AccessPoint)有相同的SSID(ServiceSetIdentifier)，即都属于同一个ESS(ExtendedService)，均可以进行WiFi切换，切换的速度则与用户体验切切相关。[0003]WiFi的无缝切换包含了扫描、认证、重连三个过程；扫描与认证速度决定了WiFi切换的速度，就目前而言，扫描占了