基于WiFi的漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)研究和市場(chǎng)現(xiàn)狀分析

摘 要 隨著WiFi的應(yīng)用推廣，漫游切換時(shí)間長(zhǎng)成為制約其發(fā)展的主要原因。為了促進(jìn)WiFi市場(chǎng)的發(fā)展，提出了漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)。論文首先分析了WiFi漫游市場(chǎng)的現(xiàn)狀，提出了漫游切換時(shí)，身份驗(yàn)證花費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)，影響了用戶(hù)的正常使用。因此，提出了預(yù)先身份驗(yàn)證機(jī)制與閾值切換策略?xún)煞N方式，來(lái)有效的縮短WiFi漫游切換時(shí)間，保證用戶(hù)工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 WiFi 漫游切換無(wú)縫接入技術(shù) 市場(chǎng)現(xiàn)狀

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

WiFi是目前攜帶使用最方便的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，是通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電腦、手機(jī)等工具的正常網(wǎng)絡(luò)使用。為了進(jìn)一步適用于漫游切換，推出了無(wú)縫接入技術(shù)，保障了WiFi的市場(chǎng)推廣應(yīng)用性。

1 WiFi漫游市場(chǎng)現(xiàn)狀分析

WiFi作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)無(wú)線(xiàn)技術(shù)，能夠在一定的距離內(nèi)保持與互聯(lián)網(wǎng)接入的信號(hào)，主要應(yīng)用于WLAN領(lǐng)域中。①WiFi通常是利用AP來(lái)作為接入網(wǎng)絡(luò)的橋梁工具，相當(dāng)于內(nèi)置無(wú)線(xiàn)發(fā)射器，能夠分享使用有線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的所有資源信息。同時(shí)WiFi與其他互聯(lián)網(wǎng)連接方式相比，具有一定的自身優(yōu)勢(shì)。一是所覆蓋的范圍廣，最遠(yuǎn)可涵蓋96公里的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)；二是可以通過(guò)對(duì)寬帶的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的上網(wǎng)環(huán)境；三是不受網(wǎng)線(xiàn)的限制，節(jié)約了大量的網(wǎng)線(xiàn)牽搭布局的成本，正是由于WiFi具有如此的優(yōu)勢(shì)，因此應(yīng)用范圍逐漸加大。由于連接網(wǎng)絡(luò)的AP覆蓋范圍有限，一旦離開(kāi)這一有效范圍，就會(huì)與AP失去連接，而迅速的與所處位置的新AP建立相關(guān)連接，也就是通常所說(shuō)的漫游切換。這一過(guò)程必須經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：斷連當(dāng)前AP→身份驗(yàn)證新的AP→建立新的關(guān)聯(lián)，具體步驟如下圖所示：

傳統(tǒng)的WiFi漫游切換通過(guò)“先斷后連”的方式，來(lái)重新建立AP關(guān)聯(lián)，在進(jìn)行新的身份驗(yàn)證時(shí)花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，必須使用新的WiFi無(wú)線(xiàn)密碼，通過(guò)驗(yàn)證后才能接入互聯(lián)網(wǎng)，開(kāi)始享受有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的資源信息。②這樣的WiFi漫游切換方式，影響了用戶(hù)的正常體驗(yàn)。為了快速的解決漫游切換緩慢的問(wèn)題，于是提出了一種新的WiFi切換接入技術(shù)——漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)，即利用預(yù)先身份驗(yàn)證機(jī)制、閾值切換策略來(lái)接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)漫游切換的快速有效。

2 WiFi漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)概述

2.1 預(yù)先身份驗(yàn)證機(jī)制技術(shù)

通過(guò)傳統(tǒng)的WiFi漫游切換方式可知，在離開(kāi)原有AP關(guān)聯(lián)的有效范圍時(shí)，就會(huì)斷連開(kāi)始建立新的AP關(guān)聯(lián)，在此過(guò)程中，需要進(jìn)行用戶(hù)身份的驗(yàn)證，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。而在WiFi漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)中，為了有效的減少身份驗(yàn)證時(shí)間，通過(guò)預(yù)先進(jìn)行身份驗(yàn)證就能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重新連接的快速性。

首先在WiFi工作站移動(dòng)過(guò)程中，利用主動(dòng)掃描的方式能夠快速的搜索到新的可以訪(fǎng)問(wèn)的AP，開(kāi)始進(jìn)行預(yù)先身份驗(yàn)證。其次，在可以訪(fǎng)問(wèn)的AP中，通過(guò)了身份驗(yàn)證的AP信息保留在WiFi中，既沒(méi)有和原有AP失去連接，也沒(méi)有開(kāi)始請(qǐng)求接入新的AP，互聯(lián)網(wǎng)接入使用正常。最后，當(dāng)原有AP信號(hào)逐漸減弱，且新的AP信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，就會(huì)依照AP信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行閾值判斷，與原有AP斷連，而直接接入新的AP。這樣的預(yù)先身份驗(yàn)證技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了漫游切換無(wú)縫接入，有效的保證了網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性，符合了廣大WiFi用戶(hù)對(duì)漫游的技術(shù)要求。③

2.2 閾值切換策略技術(shù)

閾值切換策略的判斷標(biāo)準(zhǔn)是，工作站移動(dòng)過(guò)程中，AP信號(hào)強(qiáng)度的高低。一般情況下，在WiFi使用工具移動(dòng)時(shí)，隨著與AP間距離的逐漸加大，信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)逐漸減弱，這樣就大大的降低了網(wǎng)絡(luò)使用質(zhì)量。尤其是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)音信號(hào)傳輸，WiFi信號(hào)的減弱使得使用中的QoS無(wú)法保持，影響用戶(hù)的正常業(yè)務(wù)。

而在WiFi漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)中，提出了根據(jù)AP信號(hào)強(qiáng)弱進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的新技術(shù)——閾值切換策略。要設(shè)置接受AP信號(hào)量強(qiáng)度的指示，即RSSI的最小值，當(dāng)使用工具與當(dāng)前所關(guān)聯(lián)的AP間信號(hào)低于該閾值時(shí)，就主動(dòng)斷開(kāi)與原AP間的連接。斷開(kāi)連接后，為了保證互聯(lián)網(wǎng)的正常使用，則必須重新建立新的AP關(guān)聯(lián)，可以根據(jù)閾值大小來(lái)實(shí)現(xiàn)新AP連接。該WiFi漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)，避免了AP間的過(guò)度切換，同時(shí)有效的保持了互聯(lián)網(wǎng)正常的通信質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了筆記本電腦、手機(jī)等系統(tǒng)資源的保護(hù)。WiFi漫游切換實(shí)現(xiàn)閾值切換策略的具體過(guò)程如下圖所示：

通過(guò)預(yù)先身份驗(yàn)證機(jī)制與閾值切換策略?xún)煞N方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的WiFi漫游切換技術(shù)，是真正意義上的無(wú)縫接入技術(shù)，它避免了傳統(tǒng)WiFi漫游切換方式的缺陷，保證了互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)工作的穩(wěn)定性與連續(xù)性。④其中預(yù)先身份驗(yàn)證機(jī)制，更是打破了傳統(tǒng)WiFi漫游切換的“先斷后連”方式，而采用“先驗(yàn)證再斷連再重連”的方式，有效的減少了重新連接新的AP所需花費(fèi)的時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

WiFi由于本身的優(yōu)越性，在整個(gè)WLAN領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展前景就十分寬廣。因?yàn)樵诼吻袚Q過(guò)程中，存在時(shí)間消耗長(zhǎng)的問(wèn)題，就嚴(yán)重影響了廣大用戶(hù)的使用質(zhì)量，制約WiFi市場(chǎng)的發(fā)展。因此，為了改變傳統(tǒng)WiFi漫游切換方式，提出新的漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)，不僅大大改觀(guān)用戶(hù)對(duì)WiFi的認(rèn)識(shí)，還有效的縮短了WiFi漫游切換的時(shí)間，真正的實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接入，為Wifi市場(chǎng)推進(jìn)提供保障。⑤

注釋

① 王紅梅.淺談WiFi技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展前景[J].北京：科技創(chuàng)業(yè)家，2012（17）：63.

② 周潔.基于WiFi傳輸與接入技術(shù)的發(fā)展[J].湖北：信息通信，2012（2）：115-116.

③ 滕勁，徐昌慶.WiFi中多AP間快速切換的研究與實(shí)現(xiàn)[J].四川：通信技術(shù)，2009，11（42）：121-123.

④ 徐茜亮，王維.基于WiFi的漫游切換無(wú)縫接入技術(shù)研究[J].江蘇：工礦自動(dòng)化，2011（2）：6-8.

⑤ 倪維國(guó)，董永強(qiáng)，夏勤.基于站的IEEE 802.11b/g無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)快速切換方案[J].江蘇：東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（2）：149-154.