專利名稱：Wlan切換方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及WLAN應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及WLAN切換方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著WLAN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對(duì)WLAN廣域覆蓋的需求日益增加，也對(duì)終端無縫切換的 技術(shù)提出進(jìn)一步要求。但目前的終端在切換時(shí)，最多會(huì)考慮鄰居AP (Access Point，接入 點(diǎn))的下行 SNR(Signal to noise ratio，信噪比)、下行RSSI (Received Signal Strength Indicator,接收信號(hào)強(qiáng)度指示)、BER、PER因素，并比較當(dāng)前服務(wù)AP的下行SNR、下行RSSI 因素，從而在鄰居列表中選擇最優(yōu)AP作為切換目標(biāo)。終端掃描到鄰居AP的下行SNR及下行RSSI很好的時(shí)候，終端的上行質(zhì)量未必很 好，即上下行不對(duì)稱，但普通終端仍是根據(jù)最優(yōu)下行質(zhì)量選擇該鄰居AP，造成切換之后，未 必提高了終端服務(wù)質(zhì)量。另外，終端認(rèn)為的最優(yōu)AP，其本身負(fù)荷或其所在頻點(diǎn)的空口負(fù)荷可 能很重，而當(dāng)前服務(wù)AP，其負(fù)荷可能較輕，故在切換之后，會(huì)造成AP間負(fù)荷不均衡，也不能 提高終端服務(wù)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出WLAN切換方法和系統(tǒng)，避免了上下行鏈路質(zhì)量不對(duì)稱給終 端切換帶來的不良影響，并能使終端始終切入負(fù)荷最輕的AP，以提高終端服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出WLAN切換方法，包括以下步驟獲取終端到AP的上行鏈 路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量，所述AP包括當(dāng)前服務(wù)AP和鄰居AP ；獲取AP的負(fù)荷；取 每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP之間的鏈路質(zhì)量，表示為MIN(R)；在所有 掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷均衡切換門限值，單 位為dB ；對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換。優(yōu)選地，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換的操作，還可以包括以下步驟 當(dāng)最輕負(fù)荷的AP為當(dāng)前服務(wù)AP時(shí)，則不切換，否則終端進(jìn)行切換；當(dāng)切換失敗時(shí)，取負(fù)荷次 之的AP作為切換目標(biāo)，再次執(zhí)行切換過程。優(yōu)選地，獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量的操作，可以 包括以下步驟終端向AP發(fā)送Probe請(qǐng)求，AP返回Probe響應(yīng)幀，響應(yīng)幀本身攜帶AP到終 端的下行鏈路質(zhì)量，在Probe響應(yīng)幀中還增加私有信元，所述私有信元攜帶終端到AP的上 行鏈路質(zhì)量。優(yōu)選地，獲取AP的負(fù)荷的操作，可以包括以下步驟終端向AP發(fā)送Probe請(qǐng)求，AP 返回Probe響應(yīng)幀，在Probe響應(yīng)幀中增加標(biāo)準(zhǔn)信元，所述標(biāo)準(zhǔn)信元攜帶AP當(dāng)前接入用戶 數(shù)目以及所在頻點(diǎn)的信道利用情況。優(yōu)選地，對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn) 行切換的操作，可以包括以下步驟計(jì)算負(fù)荷L，L = aXL(user)+bXL(channel), L(user) 為AP當(dāng)前接入用戶數(shù)目，L(Charmel)為所在頻點(diǎn)的信道利用情況，a，b分別為權(quán)重，a彡0，
4b ≥ 0，將取值最小的負(fù)荷L對(duì)應(yīng)的AP作為最輕負(fù)荷的AP。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出WLAN切換系統(tǒng)，包括接入點(diǎn)AP，向終端返回終端到AP 的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量以及該接入點(diǎn)AP當(dāng)前的負(fù)荷；終端，從接入點(diǎn) AP獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量以及該接入點(diǎn)AP的當(dāng)前負(fù) 荷；取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP的鏈路質(zhì)量，表示為MIN(R)；在所 有掃描到的AP中，選取MIN (R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷均衡切換門限值，單 位為dB ；對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換。優(yōu)選地，終端所接入的當(dāng)前AP為負(fù)荷最輕時(shí)，不切換，否則終端進(jìn)行切換，當(dāng)切換 失敗時(shí)，取負(fù)荷次之的AP作為切換目標(biāo)，再次執(zhí)行切換過程。優(yōu)選地，終端向AP發(fā)送Probe請(qǐng)求，AP返回Probe響應(yīng)幀，響應(yīng)幀本身攜帶AP到 終端的下行鏈路質(zhì)量，在Probe響應(yīng)幀中增加私有信元，所述私有信元攜帶終端到AP的上 行鏈路質(zhì)量；在Probe響應(yīng)幀中增加標(biāo)準(zhǔn)信元，所述標(biāo)準(zhǔn)信元攜帶AP當(dāng)前接入用戶數(shù)目以 及所在頻點(diǎn)的信道利用情況。優(yōu)選地，終端計(jì)算負(fù)荷L，L = aXL (user)+b XL (channel)，L(user)為 AP 當(dāng)前接 入用戶數(shù)目，Ucharmel)為所在頻點(diǎn)的信道利用情況，a，b分別為權(quán)重，a≥0，b≥0，將取 值最小的負(fù)荷L對(duì)應(yīng)的AP作為最輕負(fù)荷的AP。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出用于WLAN切換的終端，包括接入模塊，從接入點(diǎn)AP獲 取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量以及該接入點(diǎn)AP的當(dāng)前負(fù)荷；選 取模塊，取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP的鏈路質(zhì)量，表示為MIN(R)； 在所有掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷均衡切換門限 值，單位為dB ；切換模塊，對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換 目標(biāo)進(jìn)行切換。本發(fā)明能使終端參考上行鏈路質(zhì)量和AP負(fù)荷，選擇理想中的最優(yōu)AP作為 切換目標(biāo)，避免了上下行鏈路質(zhì)量不對(duì)稱給終端切換帶來的不良影響，并能使終端始終切 入負(fù)荷最輕的AP，以提高終端服務(wù)質(zhì)量。本發(fā)明根據(jù)當(dāng)前服務(wù)AP及鄰居AP的上下行鏈路質(zhì)量及負(fù)荷，能夠使終端選擇最 優(yōu)AP作為切換目標(biāo)。若最輕負(fù)荷的AP就是當(dāng)前服務(wù)AP，則仍駐留在當(dāng)前服務(wù)AP，否則終 端切換至目標(biāo)AP。本發(fā)明可以避免上下行不對(duì)稱給終端切換帶來的不良影響，并能均衡AP 間負(fù)荷，同時(shí)提高了終端服務(wù)質(zhì)量。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為本發(fā)明終端切換過程示意圖。圖2為本發(fā)明終端主動(dòng)掃描方法示意圖。圖3為本發(fā)明Probe Response幀格式示意圖。圖4為本發(fā)明WLAN切換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖5為本發(fā)明WLAN切換系統(tǒng)中終端的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖1為本發(fā) 明的WLAN切換方法，包括以下步驟在步驟101，獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量，包括當(dāng)前 服務(wù)AP和鄰居AP。為獲取上行鏈路質(zhì)量，需在標(biāo)準(zhǔn)Probe Response幀中增加私有信元Up Link Quality信元，表示上行鏈路質(zhì)量，通過協(xié)議定義的Element Id為221字段進(jìn)行非標(biāo)擴(kuò)展， 即基于標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展(為與現(xiàn)網(wǎng)兼容)，但不與現(xiàn)有技術(shù)相同。包含兩個(gè)信息SNR，信噪比； RSSI，接收信號(hào)強(qiáng)度指示。下行鏈路質(zhì)量已包含在標(biāo)準(zhǔn)Probe Response幀中?？珊?jiǎn)單取上 行SNR值表示終端上行鏈路質(zhì)量，單位為dB，可簡(jiǎn)單取下行SNR值表示終端下行鏈路質(zhì)量， 單位為dB。分別用R(up)和R(down)表示。在步驟102，獲取AP的負(fù)荷。為獲取AP的負(fù)荷，需在標(biāo)準(zhǔn)Probe Response幀中增加標(biāo)準(zhǔn)信元BSS Load 信元，表示AP負(fù)荷，包含以下信息-Station Count, AP當(dāng)前接入用戶數(shù)目；Channel Utilization，所在頻點(diǎn)的信道利用情況；Available Admission Capacity，AP的接納能力。上述獲取上行鏈路質(zhì)量和獲取AP的負(fù)荷的操作不分先后。為實(shí)現(xiàn)上述操作，需要 同時(shí)修改AP網(wǎng)元與終端網(wǎng)元，兩者的實(shí)施例描述如下AP網(wǎng)元為當(dāng)前服務(wù)AP及鄰居AP網(wǎng)元，當(dāng)接收到終端的ProbeRequest時(shí)，響應(yīng) Probe Response幀，其中攜帶終端上行鏈路質(zhì)量私有信元以及BSS Load標(biāo)準(zhǔn)信元，如圖2 及圖3所示。終端網(wǎng)元通過主動(dòng)掃描，即終端發(fā)送Probe Requst，AP響應(yīng)Probe Response。在 獲取到AP的Probe Response幀本身攜帶的AP到終端的下行鏈路質(zhì)量的同時(shí)，可從Probe Response幀中提取到終端到AP的上行鏈路質(zhì)量以及AP負(fù)荷信息。在步驟103，當(dāng)終端掃描結(jié)束，獲取到切換因素時(shí)，指獲取上下行鏈路質(zhì)量及AP負(fù) 荷，即可執(zhí)行切換過程。為兼顧上下行鏈路質(zhì)量，更好地體現(xiàn)終端與每個(gè)AP之間的鏈路質(zhì) 量，故取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP的鏈路質(zhì)量，表示為MIN(R)。其 中，每對(duì)是指終端與一個(gè)AP構(gòu)成一對(duì)。在步驟104，在所有掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T 為可配的負(fù)荷均衡切換門限值，單位為dB。在步驟105，對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目 標(biāo)，若最輕負(fù)荷的AP就是當(dāng)前服務(wù)AP，則不切換，否則終端切換至目標(biāo)AP，若切換失敗，則 取負(fù)荷次之的AP作為切換目標(biāo)，再次執(zhí)行切換過程，直至切換成功或不存在候選AP為止。其中，對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列的操作中，包括計(jì)算負(fù)荷L的步驟，將取 值最小的負(fù)荷L對(duì)應(yīng)的AP作為最輕負(fù)荷的AP，進(jìn)行切換。具體地，計(jì)算負(fù)荷L的步驟如下
權(quán)利要求
1.WLAN切換方法，包括以下步驟獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量，所述AP包括當(dāng)前服務(wù)AP 和鄰居AP ；獲取AP的負(fù)荷；取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP之間的鏈路質(zhì)量，表示為MIN(R)； 在所有掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷均衡切換 門限值，單位為dB;對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述WLAN切換方法，其中，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換 的操作，還包括以下步驟當(dāng)最輕負(fù)荷的AP為當(dāng)前服務(wù)AP時(shí)，則不切換，否則終端進(jìn)行切換；當(dāng)切換失敗時(shí)，取負(fù) 荷次之的AP作為切換目標(biāo)，再次執(zhí)行切換過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述WLAN切換方法，其中，獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終 端的下行鏈路質(zhì)量的操作，包括以下步驟終端向AP發(fā)送Probe請(qǐng)求，AP返回Probe響應(yīng)幀，響應(yīng)幀本身攜帶AP到終端的下行 鏈路質(zhì)量，在Probe響應(yīng)幀中還增加私有信元，所述私有信元攜帶終端到AP的上行鏈路質(zhì) 量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述WLAN切換方法，其中，獲取AP的負(fù)荷的操作，包括以下步驟 終端向AP發(fā)送Probe請(qǐng)求，AP返回Probe響應(yīng)幀，在Probe響應(yīng)幀中增加標(biāo)準(zhǔn)信元，所述標(biāo)準(zhǔn)信元攜帶AP當(dāng)前接入用戶數(shù)目以及所在頻點(diǎn)的信道利用情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述WLAN切換方法，其中，對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將 最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換的操作，包括以下步驟計(jì)算負(fù)荷L，
6.WLAN切換系統(tǒng)，包括接入點(diǎn)AP，向終端返回終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量以及該接 入點(diǎn)AP當(dāng)前的負(fù)荷；終端，從接入點(diǎn)AP獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量以及該 接入點(diǎn)AP的當(dāng)前負(fù)荷；取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP的鏈路質(zhì)量，表 示為MIN(R)；在所有掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷 均衡切換門限值，單位為dB ；對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為 切換目標(biāo)進(jìn)行切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述WLAN切換系統(tǒng)，其中，終端所接入的當(dāng)前AP為負(fù)荷最輕時(shí)，不 切換，否則終端進(jìn)行切換，當(dāng)切換失敗時(shí)，取負(fù)荷次之的AP作為切換目標(biāo)，再次執(zhí)行切換過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述WLAN切換系統(tǒng)，其中，終端向AP發(fā)送Probe請(qǐng)求，AP返回Probe 響應(yīng)幀，響應(yīng)幀本身攜帶AP到終端的下行鏈路質(zhì)量，在Probe響應(yīng)幀中增加私有信元，所述 私有信元攜帶終端到AP的上行鏈路質(zhì)量；在Probe響應(yīng)幀中增加標(biāo)準(zhǔn)信元，所述標(biāo)準(zhǔn)信元攜帶AP當(dāng)前接入用戶數(shù)目以及所在頻點(diǎn)的信道利用情況。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述WLAN切換系統(tǒng)，其中，終端計(jì)算負(fù)荷L，L= aXL(user) +bXL(channel)，L(user)為AP當(dāng)前接入用戶數(shù)目，L(channel)為所在頻點(diǎn)的 信道利用情況，a, b分別為權(quán)重，a≤0，b≤0，將取值最小的負(fù)荷L對(duì)應(yīng)的AP作為最輕負(fù) 荷的AP。
10.用于WLAN切換的終端，包括接入模塊，從接入點(diǎn)AP獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量以 及該接入點(diǎn)AP的當(dāng)前負(fù)荷；選取模塊，取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP的鏈路質(zhì)量，表示為 MIN(R)；在所有掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷均衡 切換門限值，單位為dB;切換模塊，對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行 切換。
全文摘要
本發(fā)明提出WLAN切換方法和系統(tǒng)，獲取終端到AP的上行鏈路質(zhì)量、AP到終端的下行鏈路質(zhì)量；獲取AP的負(fù)荷；取每對(duì)上下行鏈路質(zhì)量的最小值用以表示終端與AP的鏈路質(zhì)量，表示為MIN(R)；在所有掃描到的AP中，選取MIN(R)大于等于T的AP并組成AP集，T為負(fù)荷均衡切換門限值，單位為dB；對(duì)AP集的AP根據(jù)負(fù)荷大小按序排列，將最輕負(fù)荷的AP作為切換目標(biāo)進(jìn)行切換。本發(fā)明避免了上下行鏈路質(zhì)量不對(duì)稱給終端切換帶來的不良影響，并能使終端始終切入負(fù)荷最輕的AP，以提高終端服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W36/22GK102006627SQ20101057905
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者徐旭, 李浩琳, 李莉, 高波 申請(qǐng)人:中國(guó)電信股份有限公司