在無線區域網間切換的方法、切換管理裝置和無線網絡的製作方法
2023-07-24 05:45:26
在無線區域網間切換的方法、切換管理裝置和無線網絡的製作方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種在無線區域網間切換的方法、切換管理裝置和無線網絡，應用於漫遊管理模塊，無線網絡包括第一無線區域網、第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；與第一控制器之間確認客戶端已經切換；將客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；在第二控制器將客戶端分配至第二無線區域網，與客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。不需為漫遊客戶端提供額外的資源同步。
【專利說明】在無線區域網間切換的方法、切換管理裝置和無線網絡
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線網絡技術，特別是指一種在無線區域網間切換的方法、切換管理裝置和無線網絡。
【背景技術】
[0002]無線區域網(WLAN, Wireless Local Area Networks)接入系統包括接入點(AP,Access Point)和無線控制器(AC,Access Controller) ,AC的無線控制功能模塊主要包括射頻資源管理，AP則包括管理、切換控制、安全功能、和無線業務控制等五個部分。無線控制器完成WLAN用戶的接入控制，計費信息採集以及無線業務管理和控制，AC作為WLAN用戶接入的認證點，和後臺的認證伺服器相連，完成對WLAN用戶的認證，只有經過接入認證的用戶才能通過WLAN接入網絡訪問外部網絡或者應用伺服器。
[0003]WLAN無線網絡應用中，三層切換包括:無線接入部分將一定區域作為一個熱點來管理，同一個或一組AC可以管理不同的熱點或者AP，而一個熱點只能歸屬於一個或一組AC，在一個地市範圍內安裝若干個AC。切換則是指已上網用戶在不同AP或不同熱點之間的移動引起的接入點變化，需要保證業務不發生中斷。
[0004]二層切換包括:一個客戶端在2個AP或多個AP之間切換的前提是這些AP綁定的是同I個服務集標識(SSID，Service Set Identifier)並且業務VLAN都在同一個VLAN內，即位於同一個IP位址段，切換過程中客戶端的接入屬性，例如客戶端所屬的業務VLAN和獲取的IP位址等屬性不會有任何變化，從而實現平滑過渡，不會有丟包和斷線重連的現象。
[0005]如圖1所示，同一個無線控制器AC下的二層切換:源AP(APl)和目的AP(AP2)在同一個AC上，廣播的SSID相同並且在同一個VLAN。當客戶端從APl移動至AP2的覆蓋範圍時，客戶端的IP和加密等都由AC維護，切換過程中不發生IP變化和重新認證等，僅僅是無線頻道發生了改變。
[0006]三層切換包括:一個客戶端在2個AP或多個AP之間切換的前提是這些AP綁定的是同一個SSID並且業務VLAN都不在同一個VLAN內，即位於不同的IP位址網段，在漫遊切換的過程中，客戶端的接入屬性，例如客戶端所屬的業務VLAN和獲取的IP位址等屬性會有所變化。
[0007]如圖2所示，同一個無線控制器AC下的三層切換:源AP(APl)和目的AP(AP2)在同一個AC上，廣播的SSID相同但在不同無線區域網中。當客戶端從APl覆蓋範圍移動至AP2覆蓋範圍時，AC將客戶端視為仍是從原始VLAN連接來的，允許客戶端保持其原有IP並支持已建立的IP通信。
[0008]當客戶端從原來的無線區域網I下的SSID，漫遊到無線區域網2下的相同SSID，其IP並不會因為無線區域網的改變而改變，而還是以原來在無線區域網I中的IP來進行通訊。
[0009]如圖3所示，跨無線控制器AC的三層切換用於控制器被分割為不同的無線區域網的情況，包括:
[0010]除了傳遞認證信息外，還需保證IP位址不變。當客戶端從一個無線區域網的源AP(APl)移動到另一個無線區域網的目的AP (AP2)時，兩個AC之間會建立一個私有的通信隧道，源AC(ACl)將客戶端的相關信息(IP位址、認證信息等)通過通信隧道傳遞給目的AC(AC2)，AC2維持客戶端的IP位址不變，但對於上層的網絡側而言，此時仍然是ACl維持客戶端IP位址，所有發給該IP位址的數據都會先到ACl上，ACl通過通信隧道將數據轉發給AC2，AC2將數據發給客戶端，客戶端向網絡側發數據時，AC2將數據轉給ACl，通過ACl將數據發到網絡側。
[0011]客戶端原來在ACl的VLAN100下的SSID，漫遊到AC2的VLAN200下的相同SSID，客戶端的IP並不會因為VLAN的改變而改變，仍然是以在VLAN100中的IP通信。
[0012]上述技術是採用同廠家提供的設備組網，這會受限於AC的埠數量及設備處理性能，主要在AC組數量少的情況下完成切換功能。
[0013]現有技術存在如下問題:AC的網絡埠數量一般是8個至幾十個，採取網狀連接佔用大量的網絡埠和傳輸資源，數據同步信息和路由配置信息也會佔用AC的資源；各廠家設備採用不同的協議，因此AC間的切換也僅僅局限於同種廠家設備，對於一個業務區有近百組AC，這近百組AC由若干個廠家提供的情況下組網較困難。
【發明內容】
[0014]本發明要解決的技術問題是提供一種在無線區域網間切換的方法、切換管理裝置和無線網絡，解決現有技術在無線網絡中的AC較多時，AC之間的網狀連接和同步會佔用AC的大量資源的缺陷。
[0015]為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種在無線區域網間切換的方法，應用於無線網絡中的漫遊管理模塊，無線網絡還包括:第一無線區域網、第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；方法包括:接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；與第一控制器之間確認客戶端已經切換；將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
[0016]所述的方法中，接收第二控制器返回的已建立連接信息之後還包括:通知第一控制器與客戶端之間拆線。
[0017]所述的方法中，接收第二控制器返回的已建立連接信息之後還包括:通知計費系統，認證點是第二控制器。
[0018]所述的方法中，與第一控制器之間確認客戶端已經切換，具體包括:漫遊管理模塊向第一控制器發送客戶端切換確認請求；接收第一控制器返回的確認回答；向第二控制器發送已經與第一控制器之間確認切換的消息。
[0019]所述的方法中，將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器，具體包括:將會話信息和用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0020]一種切換管理裝置，應用於無線網絡，所述無線網絡還包括:第一無線區域網、第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；漫遊管理模塊包括:切換請求單元，用於接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；確認單元，用於與第一控制器之間確認客戶端已經切換；同步單元，用於將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；與控制器交互單元，用於在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
[0021]所述的裝置中，還包括:計費交互單元，用於接收第二控制器返回的已建立連接信息之後，通知計費系統認證點是第二控制器。
[0022]所述的裝置中，同步單元包括:會話同步單元，用於將會話信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；用戶同步單元，用於將用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0023]一種無線網絡，包括:漫遊管理模塊、第一無線區域網、第二無線區域網、第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；漫遊管理模塊包括:切換請求單元，用於接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；確認單元，用於與第一控制器之間確認客戶端已經切換；同步單元，用於將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；與控制器交互單元，用於在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
[0024]所述的無線網絡中，同步單元包括:會話同步單元，用於將會話信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；用戶同步單元，用於將用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0025]本發明的上述技術方案的有益效果如下:客戶端漫遊過程中，採用統一的漫遊管理模塊實現客戶端在不同無線區域網之間的同步，網絡側在切換成功後直接與處於當前無線區域網中的客戶端建立通路，因而無線網絡中的AC不需要與其他AC之間實現網狀連接以及基於該網狀連接同步和傳輸數據，節省了 AC以及無線網絡的資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1表示同一個無線控制器AC下的二層切換的原理示意圖；
[0027]圖2表示同一個無線控制器AC下的三層切換的原理示意圖；
[0028]圖3表示跨控制器的三層切換的原理示意圖；
[0029]圖4表示一種在不同無線區域網之間實現客戶端切換的方法原理示意圖；
[0030]圖5表示從第一無線區域網切換到第二無線區域網的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0032]本發明涉及跨AC的三層切換，無線網絡中的AC不區分廠家及型號，使用一套寬帶認證計費系統，以及同一個SSID, AC具有寬帶遠程接入伺服器(BRAS, Broadband RemoteAccess Server)功能,對於BRAS與AC分設的情況同樣適用。
[0033]如圖4所示,無線網絡包括:全國級計費系統,全國級Radius/Portal伺服器,漫遊服務提供商伺服器，通過全國骨幹網連接各個省級網絡；
[0034]省級網絡包括:省級計費系統、省級Radius/Portal伺服器，通過省級骨幹網連接各個城域網；
[0035]城域網包括:傳輸網，傳輸網採用AC接入城域網，各個傳輸網中通過AP接入不同的客戶端。
[0036]本發明實施例提供一種在無線區域網間切換的方法，應用於無線網絡中的漫遊管理模塊(SMM, Switch Management Module),如圖5所示,無線網絡包括:第一無線區域網和第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；
[0037]方法包括:
[0038]步驟1，接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；
[0039]步驟2，與第一控制器之間確認客戶端已經切換；
[0040]步驟3，將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；
[0041]步驟4，在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
[0042]應用所提供的技術，客戶端漫遊過程中，採用統一的漫遊管理模塊實現客戶端在不同無線區域網之間的同步，網絡側在切換成功後直接與處於當前無線區域網(即第二無線區域網)中的客戶端建立通路，因而無線網絡中的AC不需要與其他AC之間實現網狀連接以及基於該網狀連接同步和傳輸數據，節省了 AC以及無線網絡的資源。
[0043]網絡組網方式與現有網絡一致，但在網絡中(比如在寬帶認證計費系統部署)增加了漫遊管理模塊SMM，在實施例提供的技術中，SMM的主要功能包括:接收切換前的AC傳遞的信息，發送是否成功信息；SMM接收切換請求，向切換後的AC傳遞客戶端的同步相關數據，接收是否成功信息；以及，SMM負責AC間漫遊切換路由的變更。
[0044]在一個優選實施例中，接收第二控制器返回的已建立連接信息之後還包括:通知第一控制器與客戶端之間拆線。
[0045]在一個優選實施例中，所述切換請求由客戶端發送給與該客戶端連接的AP，由所述AP發送給所述第二控制器。
[0046]漫遊管理模塊與計費系統之間存在網絡連接。
[0047]在一個優選實施例中，接收第二控制器返回的已建立連接信息之後還包括:
[0048]通知計費系統，認證點是第二控制器。
[0049]在一個優選實施例中，與第一控制器之間確認客戶端已經切換，具體包括:
[0050]漫遊管理模塊向第一控制器發送客戶端切換確認請求；
[0051]接收第一控制器返回的確認回答；
[0052]向第二控制器發送已經與第一控制器之間確認切換的消息。
[0053]在一個優選實施例中，將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器，具體包括:
[0054]將會話信息和用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0055]第二控制器將客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，網絡側發送給客戶端的IP位址的數據將會被發送到第二控制器。
[0056]在一個應用場景中，如圖5所示，客戶端從第一無線區域網(VLAN100)切換到第二無線區域網(VLAN200)的流程包括:
[0057]步驟1，客戶端從源AP漫遊到目的AP。
[0058]步驟2，客戶端通過目的AP向目的AC發送切換請求並提供源位置信息。
[0059]步驟3，目的AC向漫遊管理模塊SMM發送切換請求以及提供源位置信息。
[0060]步驟4，SMM向源AC發送客戶端切換確認請求。
[0061]步驟5，源AC向SMM發送確認回答。
[0062]步驟6，SMM向目的AC發送已與源AC之間確認切換的消息。
[0063]步驟7，在SMM的配合下源AC同步信息到目的AC，即，將客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器，具體包括:將會話信息和用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0064]步驟8，目的AC產生用戶信息為客戶端分配VLAN，即將客戶端分配至第二無線區域網，並激活客戶端。
[0065]步驟9，目的AC與客戶端建立連接，發布新的路由信息，網絡側發送到客戶端的數據將會被發送到AC2，由AC2通過AP2發送到客戶端。
[0066]步驟10，目的AC向SMM發送已連接信息。
[0067]步驟11，SMM向源AC發送拆線信息。
[0068]步驟12，源AC與客戶端拆線。
[0069]當客戶端從一個無線區域網的源AP(APl)漫遊到另外一個無線區域網的目的AP (AP2)上時，兩個AC與SMM之間都會建立一個通信隧道。
[0070]源AC(ACl)會將客戶端的相關信息(IP位址、認證信息等)通過通信隧道傳遞給目的AC(AC2)，AC2維持客戶端的IP位址不變，但認證點會發生變化，同時通知計費系統變更或登記認證點。對於上層的網絡側而言，客戶端IP位址是ACl的路由要變更到AC2上，所有發給該IP位址的數據變更到AC2上。
[0071]本發明實施例提供一種切換管理裝置，應用於無線網絡，所述無線網絡還包括:第一無線區域網、第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；
[0072]漫遊管理模塊包括:
[0073]切換請求單元，用於接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；
[0074]確認單元，用於與第一控制器之間確認客戶端已經切換；
[0075]同步單元，用於將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；
[0076]與控制器交互單元，用於在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
[0077]在一個優選實施例中，還包括:
[0078]計費交互單元，用於接收第二控制器返回的已建立連接信息之後，通知計費系統認證點是第二控制器。
[0079]在一個優選實施例中，確認單元包括:
[0080]請求發送單元，用於向第一控制器發送客戶端切換確認請求；
[0081]確認接收單元，用於接收第一控制器返回的確認回答；
[0082]消息發送單元，用於向第二控制器發送已經與第一控制器之間確認切換的消息。
[0083]在一個優選實施例中，同步單元包括:
[0084]會話同步單元，用於將會話信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；
[0085]用戶同步單元，用於將用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0086]本發明實施例提供一種無線網絡，如圖4所示，包括:漫遊管理模塊、第一無線區域網、第二無線區域網、第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網；
[0087]漫遊管理模塊包括:
[0088]切換請求單元，用於接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網；
[0089]確認單元，用於與第一控制器之間確認客戶端已經切換；
[0090]同步單元，用於將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；
[0091]與控制器交互單元，用於在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
[0092]在一個優選實施例中，同步單元包括:
[0093]會話同步單元，用於將會話信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器；
[0094]用戶同步單元，用於將用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
[0095]採用本方案之後的優勢是:採用統一的漫遊管理模塊SMM管理客戶端在不同無線區域網之間進行切換，即使是在AC較多的情形下，也不會影響同步過程:SMM與第一控制器和第二控制器之間分別通過路由器建立控制隧道，源AC將客戶端的會話信息和用戶信息作為同步相關數據從第一控制器通過控制隧道和SMM同步到第二控制器，目的AC產生用戶信息為客戶端分配VLAN，與客戶端建立連接；SMM通知計費系統此後的認證點是第二控制器，由第二控制器負責與客戶端之間的數據接發，使得各AC不需要考慮與其他AC建立基於網狀連接的通信及數據通路，不需為漫遊的客戶端提供額外的資源以實現同步。
[0096]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種在無線區域網間切換的方法，應用於無線網絡中的漫遊管理模塊，其特徵在於，無線網絡還包括:第一無線區域網、第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網； 方法包括: 接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網； 與第一控制器之間確認客戶端已經切換； 將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器； 在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，接收第二控制器返回的已建立連接信息之後還包括: 通知第一控制器與客戶端之間拆線。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，接收第二控制器返回的已建立連接信息之後還包括: 通知計費系統，認證點是第二控制器。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，與第一控制器之間確認客戶端已經切換，具體包括: 漫遊管理模塊向第一控制器發送客戶端切換確認請求； 接收第一控制器返回的確認回答； 向第二控制器發送已經與第一控制器之間確認切換的消息。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器，具體包括: 將會話信息和用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
6.一種切換管理裝置，其特徵在於，應用於無線網絡，所述無線網絡還包括:第一無線區域網、第二無線區域網，第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網； 漫遊管理模塊包括: 切換請求單元，用於接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網； 確認單元，用於與第一控制器之間確認客戶端已經切換； 同步單元，用於將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器； 與控制器交互單元，用於在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，還包括: 計費交互單元，用於接收第二控制器返回的已建立連接信息之後，通知計費系統認證點是第二控制器。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，同步單元包括:會話同步單元，用於將會話信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器； 用戶同步單元，用於將用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
9.一種無線網絡，其特徵在於，包括:漫遊管理模塊、第一無線區域網、第二無線區域網、第一無線區域網包括第一控制器，第二無線區域網包括第二控制器，客戶端初始位於第一無線區域網； 漫遊管理模塊包括: 切換請求單元，用於接收來自第二無線區域網的第二控制器的切換請求和源位置信息，所述源位置信息記載了客戶端的源位置是第一無線區域網； 確認單元，用於與第一控制器之間確認客戶端已經切換； 同步單元，用於將所述客戶端的同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器； 與控制器交互單元，用於在第二控制器將所述客戶端分配至第二無線區域網，與所述客戶端建立連接，並且發布客戶端位於第二無線區域網的路由信息之後，接收第二控制器返回的已建立連接信息。
10.根據權利要求9所 述的無線網絡，其特徵在於， 同步單元包括: 會話同步單元，用於將會話信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器； 用戶同步單元，用於將用戶信息作為所述同步相關數據從第一控制器同步到第二控制器。
【文檔編號】H04W36/14GK104053199SQ201310080470
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月13日 優先權日:2013年3月13日
【發明者】杜潘峰 申請人:中國移動通信集團設計院有限公司