【摘要】：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,新型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的要求越來(lái)越高。WiFi作為近十年來(lái)用戶(hù)最為青睞的互聯(lián)網(wǎng)接入方式,有著易使用、高速率、低延遲、低成本等顯著的優(yōu)點(diǎn),因此被大面積的布用。但在STA(Station終端)移動(dòng)的場(chǎng)景下,目前WiFi的服務(wù)能力仍有優(yōu)化的空間。制約用戶(hù)移動(dòng)場(chǎng)景下的WiFi服務(wù)質(zhì)量的根本原因是因?yàn)镾TA需要在多個(gè)AP(Access Point接入點(diǎn))間進(jìn)行費(fèi)時(shí)的漫游操作。并且,由于漫游過(guò)程以STA為驅(qū)動(dòng)點(diǎn),其主要步驟都需要在斷開(kāi)與上一個(gè)AP的連接的基礎(chǔ)之上進(jìn)行,因此會(huì)極大影響到應(yīng)用層應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。原始的WiFi漫游需要經(jīng)過(guò)認(rèn)證、重關(guān)聯(lián)、四次握手交換密鑰等步驟才能完成WiFi的漫游,這就不可避免的造成在漫游的過(guò)程較長(zhǎng)時(shí)間的WiFi丟失。該問(wèn)題常見(jiàn)的優(yōu)化思路是在關(guān)聯(lián)之前完成一些耗時(shí)操作例如密鑰交換等,從而加快漫游速度,但由于漫游過(guò)程仍由STA驅(qū)動(dòng),因此WiFi斷開(kāi)重連的步驟仍然存在,導(dǎo)致WiFi丟失情況仍然存在,只是時(shí)間變短。為了解決該問(wèn)題,本文方案由AP驅(qū)動(dòng)WiFi漫游,避免STA與WiFi的斷開(kāi)重連過(guò)程,在設(shè)備側(cè)無(wú)感知的情況下完成漫游過(guò)程,從而具有漫游效率高、資源利用率高、漫游用戶(hù)體驗(yàn)好等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)WiFi漫游速度與服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題,設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了一種基于802.11協(xié)議族的WiFi快速漫游方案。快速漫游方案通過(guò)同一BSS(Basic Service Set基礎(chǔ)服務(wù)集)內(nèi)的AP之間的協(xié)同工作,使用多個(gè)AP感知的STA信號(hào)強(qiáng)度為基準(zhǔn),以AP為漫游驅(qū)動(dòng)點(diǎn),以快速漫游協(xié)議為控制方式,并使用資源預(yù)留、提前認(rèn)證、提前關(guān)聯(lián)等手段,完成多個(gè)AP對(duì)STA的高質(zhì)量協(xié)同服務(wù)。方案對(duì)設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)狀況的感知更為靈敏,并且可以在STA保持持續(xù)網(wǎng)絡(luò)在線的基礎(chǔ)之上完成后臺(tái)WiFi漫游,對(duì)移動(dòng)STA的上網(wǎng)體驗(yàn)帶來(lái)了較大的提升。本文的WiFi快速漫游方案提出了含有漫游過(guò)程控制器的主從結(jié)構(gòu)與不含有漫游過(guò)程控制器的分布式結(jié)構(gòu),適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

圖 2-1 漫游基本流程圖由 STA 驅(qū)動(dòng)的漫游過(guò)程可以加速與新 AP 建立連接的過(guò)程，但無(wú)法避免漫游過(guò)程中產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)，另外，漫游前由上一個(gè) AP 處理的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的下行數(shù)據(jù)，則因?yàn)檫B接關(guān)閉而丟失。基于此思路，本文提出了一種由 AP 驅(qū)動(dòng)的漫游過(guò)程，原理是讓 AP 在STA 漫游前完成認(rèn)證、關(guān)聯(lián)等過(guò)程其中的大部分流程，通過(guò) AP 監(jiān)控與 STA 連接指標(biāo)的變化，由 AP 主動(dòng)選擇是否需要更換為 STA 服務(wù)的 AP，在 STA“不知情”的情況下完成 AP 的漫游，，這也意味著 BSS 在為移動(dòng)的 STA 服務(wù)時(shí)的時(shí)間延續(xù)性更優(yōu)。2.3 WiFi 漫游方案2.3.1 預(yù)先認(rèn)證（Preauthentication）

號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)控制重選舉過(guò)程；三、根據(jù)漫游協(xié)議保存、轉(zhuǎn)發(fā) STA 與 AP 間的控制幀（幀中可能包含 STA 的初始管理幀，包括但不局限于認(rèn)證幀、關(guān)聯(lián)幀等），從而控制各 AP與 STA 間的連接流程。圖 3-1 為主從式結(jié)構(gòu)下的硬件架構(gòu)圖。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：2605234