本發(fā)明屬于通信，涉及一種可移動無線接入點ap的無線通信線路切換方法、系統(tǒng)及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、無線局域網(wǎng)(全稱：wireless?localareanetwork，簡稱wlan)中，由于無線接入點(全稱：access?point，簡稱：ap)的覆蓋范圍有限，當站點(全稱：station，簡稱：sta)距離當前所連接的ap較遠時，將會使無線信號強度變?nèi)?。sta低于預(yù)設(shè)的信號強度時，先將現(xiàn)有的無線連接斷開，再進入掃描模式搜索周圍可用的ap，最后進行認證、重關(guān)聯(lián)階段，才能與新的ap成功建立無線連接，完成無線網(wǎng)絡(luò)的漫游切換。“先斷后連”的網(wǎng)絡(luò)切換機制帶來了網(wǎng)絡(luò)切換的時間延遲問題，并且在這個過程中，無線業(yè)務(wù)通信已中斷，sta和ap無法雙向傳遞數(shù)據(jù)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，將ap的位置固定于某一空間中，令sta處于移動狀態(tài)，通過在移動的sta設(shè)備端增加切換準備動作的方式縮短無線網(wǎng)絡(luò)的漫游切換時間，但仍未解決sta從一個ap漫游到另一個ap時，ap和sta之間無線通信的中斷，處于移動狀態(tài)的設(shè)備產(chǎn)生失聯(lián)問題。

3、例如現(xiàn)有技術(shù)cn107071840b中，為了實現(xiàn)移動設(shè)備的無縫漫游，將移動設(shè)備構(gòu)建為多個sta，每個sta分別與不同的無線基站(即ap)連接，分別建立相應(yīng)的信道。從而實現(xiàn)了移動設(shè)備中建立多個信道分別與不同的無線基站連接。其中，所述信道包括主信道和鄰居信道，所述主信道為所述移動設(shè)備中正在進行傳輸數(shù)據(jù)的信道，所述鄰居信道為所述移動設(shè)備中不進行傳輸數(shù)據(jù)信道；

4、例如現(xiàn)有技術(shù)cn115209502b中，為了實現(xiàn)移動設(shè)備的無縫漫游，運用虛擬技術(shù)，將實際的物理設(shè)備虛擬出多個虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且多個虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分別采用不同的mac地址加以區(qū)分。每個真實的移動客戶端虛擬出至少兩個客戶端，即每個真實的移動客戶端虛擬構(gòu)建為至少兩個sta；每個ap虛擬出至少兩個無線服務(wù)局域網(wǎng)，即每個真實的ap虛擬構(gòu)建為至少兩個ap。

5、上述兩件中國發(fā)明專利在移動設(shè)備/移動客戶端以構(gòu)建多個sta的方式，實現(xiàn)移動設(shè)備/移動客戶端在ap間的無縫漫游，但是難以移植到計算資源有限的移動設(shè)備中。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種可移動ap的通信線路切換方法、系統(tǒng)及應(yīng)用，通過將移動設(shè)備構(gòu)建為單個ap，將固定的設(shè)備構(gòu)建為單個sta?？梢苿觓p通過算法自主選擇實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ舠ta，實行起來簡單易行，可縮短產(chǎn)品的研發(fā)成本和時間。

2、本發(fā)明的第一目的在于提供一種可移動ap的通信線路切換方法，所述通信線路切換方法應(yīng)用于與設(shè)置于軌道旁多個位置固定的sta連接的可移動ap，所述軌道用于規(guī)范可移動ap移動的運行路線，可移動ap在軌道范圍內(nèi)行進。軌道在無特殊情況下一般為，可移動ap的可行駛路徑，例如，平面環(huán)狀軌道、空間立體環(huán)狀軌道。

3、所述方法包括：

4、步驟一、可移動ap實時接收鄰近的一個或多個sta發(fā)送的無線連接請求，通過滿足要求的一個或多個sta的無線連接請求，在所述可移動ap和滿足無線連接請求要求的(連接成功的)一個或多個所述sta之間分別建立備選鏈路，并對連接成功的sta和可移動ap之間根據(jù)信號強度進行非通信sta設(shè)備表排序。

5、步驟一中，滿足無線連接請求要求的站點先被設(shè)置為非通信sta，通過所述備選鏈路將與所述無線接入點連接的信號強度信息發(fā)送給所述無線接入點；根據(jù)可移動ap與一個或多個sta之間的連接信號強度，對非通信sta設(shè)備進行排序；

6、所述滿足無線連接請求要求是指當站點發(fā)起連接請求時，由站點提供的所述可移動無線接入點的服務(wù)集標識、密碼，與所述可移動無線接入點預(yù)置的服務(wù)集標識、密碼一致。

7、步驟二、在通信sta未設(shè)定時，可移動ap根據(jù)步驟一中的非通信sta設(shè)備表的排序結(jié)果選擇一臺信號強度最好的sta作為通信sta，確定所述可移動ap與所述通信sta之間的傳輸鏈路，并更新非通信sta列表和排序。

8、步驟二中，所述傳輸鏈路實現(xiàn)可移動無線接入點ap與所述通信站點sta之間設(shè)備數(shù)據(jù)的雙向傳輸；

9、設(shè)置所述通信站點后，對所述非通信站點設(shè)備表列表中其他非通信站點的設(shè)備地址信息和不同非通信站點和所述可移動無線接入點之間的信號強度進行更新，并根據(jù)不同非通信站點的連接信號強度重新進行排序。

10、步驟三、在通信sta設(shè)定后，可移動ap根據(jù)排序結(jié)果確定一臺優(yōu)選sta，確定所述可移動ap與所述優(yōu)選sta之間的優(yōu)選鏈路，并更新非通信sta列表和排序。

11、步驟三中，所述優(yōu)選鏈路不進行設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，用于所述可移動無線接入點獲取所述優(yōu)選站點攜帶的設(shè)備地址和信號強度數(shù)值的信息幀；

12、設(shè)置所述優(yōu)選站點后，對所述非通信站點設(shè)備表列表中其他非通信站點的設(shè)備地址信息和不同非通信站點和所述可移動無線接入點之間的信號強度進行更新，并根據(jù)不同非通信站點的連接信號強度重新進行排序。

13、步驟四、可移動ap的檢測定時器執(zhí)行周期報時任務(wù)，可移動ap對優(yōu)選sta和非通信sta的信號強度進行定時檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，確定是否實現(xiàn)優(yōu)選sta的切換；

14、步驟四中的周期性檢測時間間隔可根據(jù)實際應(yīng)用要求設(shè)定。

15、步驟四進一步包括如下步驟：

16、步驟4-1、檢測優(yōu)選站點的信號強度是否小于預(yù)設(shè)的切換閾值，若小于所述切換閾值，執(zhí)行步驟4-2；若大于則不執(zhí)行后續(xù)步驟；

17、所述切換閾值可根據(jù)實際需求，在滿足通信質(zhì)量要求的情況下作調(diào)整；

18、步驟4-2、比較非通信站點列表中信號強度最大的站點的信號強度與所述優(yōu)選站點的信號強度，判斷實際差值是否大于預(yù)設(shè)差值，若實際差值大于預(yù)設(shè)差值，執(zhí)行步驟4-3；若小于則不執(zhí)行后續(xù)步驟；

19、所述預(yù)設(shè)差值可根據(jù)實際應(yīng)用中對切換靈敏度的要求進行設(shè)置；

20、步驟4-3、可移動無線接入點切斷與當前優(yōu)選站點的優(yōu)選鏈路，并將所述非通信站點列表中信號強度最大的站點替換當前優(yōu)選站點，重新進行優(yōu)選鏈路連接。

21、步驟五、可移動ap的切換定時器執(zhí)行周期報時任務(wù)，可移動ap對優(yōu)選sta和通信sta的信號強度進行定時檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，確定是否實現(xiàn)傳輸鏈路、優(yōu)選鏈路的切換；

22、步驟四中的周期性檢測時間間隔可根據(jù)實際應(yīng)用要求設(shè)定。

23、步驟五進一步包括如下步驟：

24、步驟5-1、可移動無線接入點按照設(shè)定的時間間隔檢測當前傳輸鏈路、優(yōu)選鏈路的信號強度；

25、所述時間間隔可根據(jù)實際應(yīng)用要求設(shè)定；

26、步驟5-2、若當前傳輸鏈路的信號強度小于當前優(yōu)選鏈路的信號強度，且當前傳輸鏈路的信號強度與當前優(yōu)選鏈路的信號強度的差值大于預(yù)設(shè)值時，所述傳輸鏈路與所述優(yōu)選鏈路進行互換，優(yōu)選站點與通信站點進行互換；

27、所述預(yù)設(shè)值可根據(jù)實際應(yīng)用中對切換靈敏度的要求進行設(shè)置。

28、本發(fā)明第二目的在于提供一種可移動ap的無線通信線路切換系統(tǒng)，所述無線通信線路切換系統(tǒng)包括一個或多個設(shè)置于軌道旁多個位置固定的sta、可移動ap；所述可移動ap的數(shù)量為1個；與設(shè)置于軌道旁多個位置固定的sta連接的所述可移動ap中設(shè)置有通信線路切換裝置，所述通信線路切換裝置包括：

29、初始化配置模塊，用于初始化可移動ap配置，并設(shè)置可移動ap的ssid和密碼；

30、接收排序模塊，可移動ap實時接收鄰近的一個或多個sta發(fā)送的無線連接請求，將通過滿足要求的一個或多個sta的無線連接請求，建立備選鏈路，并對非通信sta設(shè)備表進行排序。

31、選擇設(shè)置模塊，在通信sta未設(shè)定時，可移動ap根據(jù)排序結(jié)果選擇一臺通信sta，確定傳輸鏈路，并更新非通信sta列表和排序；在通信sta設(shè)定后，可移動ap根據(jù)排序結(jié)果確定一臺優(yōu)選sta，確定優(yōu)選鏈路，并更新非通信sta列表和排序。

32、定時檢測模塊，用于可移動ap的檢測定時器執(zhí)行周期報時任務(wù)，對優(yōu)選sta和非通信sta的信號強度進行檢測；和/或，用于可移動ap的切換定時器執(zhí)行周期報時任務(wù)，對優(yōu)選sta和通信sta的信號強度進行檢測。

33、判斷切換模塊，用于可移動ap基于檢測結(jié)果，判斷是否實現(xiàn)優(yōu)選sta的切換；和/或，用于可移動ap基于檢測結(jié)果，判斷是否實現(xiàn)傳輸鏈路、優(yōu)選鏈路的切換。

34、將可移動ap部署為可移動設(shè)備，在空間范圍實現(xiàn)多種移動模式。所述移動模式即運行軌跡可由用戶自定義，所述移動軌跡可以是直線軌道，也可以是環(huán)形軌道。根據(jù)實際應(yīng)用場景的需要，在不同的空間位置，固定布置多個sta。

35、本發(fā)明還提供了上述切換方法、或上述無線通信線路切換系統(tǒng)在物流快遞交叉帶分揀系統(tǒng)、智能化現(xiàn)代醫(yī)療物流系統(tǒng)、環(huán)狀立體車庫等中的應(yīng)用。

36、相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的有益效果包括：可移動ap實時接收鄰近的多個sta發(fā)送的無線連接請求，將通過滿足要求的多個sta的無線連接請求，建立備選鏈路，并對非通信sta設(shè)備表進行排序。在通信sta未設(shè)定時，可移動ap根據(jù)排序結(jié)果選擇一臺通信sta，確定傳輸鏈路，并更新非通信sta列表和排序。在通信sta設(shè)定后，可移動ap根據(jù)排序結(jié)果確定一臺優(yōu)選sta，確定優(yōu)選鏈路，并更新非通信sta列表和排序?？梢苿觓p的檢測定時器執(zhí)行周期報時任務(wù)，可移動ap對優(yōu)選sta和非通信sta的信號強度進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，確定是否實現(xiàn)優(yōu)選sta的切換?？梢苿觓p的切換定時器執(zhí)行周期報時任務(wù)，可移動ap對優(yōu)選sta和通信sta的信號強度進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，確定是否實現(xiàn)傳輸鏈路、優(yōu)選鏈路的切換。由此，實現(xiàn)了處于移動狀態(tài)的設(shè)備的通信線路快速切換，并且保證了切換后的通信質(zhì)量，同時實現(xiàn)可移動設(shè)備上傳設(shè)備數(shù)據(jù)的零延時、零丟包。