无线网桥主备链路快速切换方法与流程

1.本发明涉及数据通信技术领域，特别涉及一种无线网桥主备链路快速切换方法。


背景技术：

2.随着无线网络的成熟和普及，无线网桥的应用也将会大大普及。无线可以无缝地将相隔数十公里的局域网络连接在一起，创建统一的企业或城域网络系统。相比较传统的有线传输，无线网桥广泛应用于电梯网桥，远距离的视频传输、监控、广播电视等领域。
3.随着无线网桥在wlan网络中的广泛应用，因此可靠性和稳定性已经成了迫切需要解决的问题。单一的无线传输已经不能满足现网的使用，当设备网络质量差或出现故障不通时，业务就会出现中断，可靠性得不到保障。而采用1 1备份的方式成本高，业务切换慢，用户的感知差，不利于网桥的推广，并且在切换的过程中也会造成业务大量丢失。这些状况对无线网桥应用来说会降低应用的使用场景，甚至有时是致命的。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种无线网桥主备链路快速切换方法，将sta中的两个radio一个作为主链路用于数据传输，另一个作为备份链路用于主动扫描，随时做好切换主链路的准备，从而解决节点故障时带来的困扰，保证业务不中断。
5.本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无线网桥主备链路快速切换方法，应用于无线ap与sta无线连接网络中，其中所述sta配置有至少两个radio，包括主用wifi0和备用wifi1，包括以下步骤：
6.s1，建立所述sta与所述无线ap无线传输链路；
7.其中，以所述主用wifi0作为主射频单元进行与所述无线ap关联建立主链路，用于数据传输；以所述备用wifi1作为备份射频单元并被配置为备份链路，主动进行无线扫描，并记录对应的所述sta的信息；
8.s2，建立链路网络质量监测机制，实时检测所述主链路和所述备份链路的网络质量；
9.s3，根据所述主链路和所述备份链路当前的网络质量，判断是否进行切换；
10.当达到切换条件时，自动进行所述主链路与所述备份链路切换；
11.否则，不进行切换。
12.作为本发明的进一步改进，当所述主链路与所述备份链路自动切换时，所述备用wifi1自动连接所述无线ap，遵循802.11协议，发送协商速率，在所述备用wifi1与所述无线ap之间进行数据传输。
13.作为本发明的进一步改进，当所述主链路与所述备份链路切换完成后，所述主用wifi0断开与所述无线ap的连接，所述备用wifi1成为主射频单元进行与所述无线ap关联建立新的主链路，所述主用wifi0成为备份射频单元并被配置为新的备份链路，开始进行无线扫描。
14.作为本发明的进一步改进，所述主链路当前检测的网络质量包括所述主用wifi0接收的信号强度指示rssi0；所述备份链路当前检测的网络质量包括所述备用wifi1接收的信号强度指示rssi1。
15.作为本发明的进一步改进，在s3步骤中所述切换条件包括：
16.c1，所述rssi0低于设定的下门限阈值；
17.c2，所述rssi1与所述rssi0的差值大于设定的差值阈值；
18.当且仅当同时满足于c1和c2时，所述主链路与所述备份链路自动进行切换。
19.本发明的有益效果是：本发明提供一种无线网桥主备链路快速切换方法，在sta中配置有双radio，其中一个用于与无线ap关联建立主链路，用于数据传输，另外一个作为备份链路一直处于扫描接入的状态，当主链路状态异常或者断开的情况下，自动切换到备份链路，保障了无线业务不中断，能够极大程度的减小链路的丢包率，提升了网络通信的稳定性和可靠性，而且切换速度快，降低切换时的用户感知，提供良好的使用体验感，同时相较于传统1 1的备份方式，也降级了成本，保障了无线网桥在远距离传输的推广和应用。
附图说明
20.图1为本发明无线网桥主备链路快速切换方法的步骤流程框图；
21.图2为本发明无线网桥主备链路快速切换方法的逻辑判断流程图；
22.图3为本发明中sta与无线ap建立无线传输链路的示意框图；
23.图4为本发明图3所示主链路与备份链路切换后的示意框图；
24.图5为本发明无线网桥主备链路快速切换方法的测试环境示意框图；
25.图6为本发明无线网桥主备链路快速切换方法的ping测试环境界面图；
26.图7为本发明无线网桥主备链路快速切换方法的链路切换测试软件界面图；
27.图8为本发明链路切换完成后ping测试环境界面图。
具体实施方式
28.以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。
29.参阅图1至图4，本发明提供一种无线网桥主备链路快速切换方法，应用于无线ap与sta无线连接网络中。其中，sta配置有两个radio，该两个radio可以是由同一wifi芯片所配置的，也可以是由两个wifi芯片分别配置的，两个radio分别为主用wifi0和备用wifi1。而无线ap中的radio不做要求，既可以为双radio，也可以为单radio，在本实施例中无线ap优选的采用单radio。
30.本发明一种无线网桥主备链路快速切换方法，具体包括以下步骤：
31.s1，建立sta与无线ap无线传输链路。
32.其中，以主用wifi0作为主射频单元进行与无线ap关联建立主链路，用于数据传输。以备用wifi1作为备份射频单元并被配置为备份链路，主动进行无线扫描，并记录对应的sta的信息。
33.s2，建立链路网络质量监测机制，实时检测主链路和备份链路的网络质量。
34.主链路当前检测的网络质量为主用wifi0接收的信号强度指示rssi0；备份链路当前检测的网络质量为备用wifi1接收的信号强度指示rssi1。
35.s3，根据主链路和备份链路当前的网络质量，判断是否进行切换；当达到切换条件时，启动切换程序，自动进行主链路与备份链路切换；否则，不进行切换。
36.其中，需要根据实际的设备参数及应用工况需求事先在切换程序中进行设定主链路的接收的信号强度指示的下限阈值、以及主链路的接收的信号强度指示与备份链路的接收的信号强度指示之间的差值阈值。
37.该s3步骤中切换条件包括：
38.c1，rssi0低于设定的下门限阈值；以及
39.c2，rssi1与rssi0的差值大于设定的差值阈值。
40.当且仅当同时满足于c1和c2时，主链路与备份链路自动进行切换。通过采用此技术方案，即使满足c1条件而不满足c2条件时，说明备份链路当前的网络质量同样不佳，从而没有切换必要，不执行切换命令，保持使用当前链路。
41.当主链路与备份链路自动切换时，备用wifi1自动连接无线ap，遵循802.11协议，发送协商速率。当主链路与备份链路切换完成后，主用wifi0断开与无线ap的连接，备用wifi1成为主射频单元进行与无线ap关联建立新的主链路，在备用wifi1与无线ap之间进行数据传输；主用wifi0成为备份射频单元并被配置为新的备份链路，开始进行无线扫描。
42.具体的，在切换程序中可进行如下配置：
43.修改关联ssid以及扫描频率：
44.uci set wireless.@wifi-iface[0].freq_list＝"5745,5765,5825"
[0045]
uci set wireless.@wifi-iface[1].freq_list＝"5745,5765,5825"
[0046]
uci set wireless.@wifi-iface[0].ssid＝jdh
[0047]
uci set wireless.@wifi-iface[1].ssid＝'jdh'
[0048]
uci commit wireless
[0049]
修改切换时active_slave rssi下限：
[0050]
uci set wpa_roaming.global.min_rssi＝'30'
[0051]
修改active_slave和inactive_slave rssi差值；
[0052]
uci set wpa_roaming.global.rssi_diff＝'10'
[0053]
配置应用：
[0054]
/etc/init.d/wpa_roaming reload
[0055]
启动切换：
[0056]
/etc/init.d/wpa_roaming start
[0057]
停止切换：
[0058]
/etc/init.d/wpa_roaming stop
[0059]
可以理解的是，sta中radio也可以配置为三个乃至更多个，将其中一个作为主射频单元进行与无线ap关联建立主链路，其他均作为备份链路，并处于扫描状态，当达到切换条件需要切换时，主动切换至具备最优网络质量的另一个上进行建立新的主链路。
[0060]
以下为对本技术无线网桥主备链路快速切换方法进行测试说明。
[0061]
参阅图5，将sta的主用wifi0与无线ap进行关联建立主链路，备用wifi1处于扫描状态，将pc1连接至ap、pc2连接至sta。pc1和pc2之间采用ping方式进行测试，通过pc1pingpc2，如图6所示，测试通过。
[0062]
参阅图7，通过修改ath0和ath1的发功来模拟链路质量，触发主备链路的切换，此时pc1和pc2之间保持ping，如图8所示，在切换的过程中仅出现两个丢包。通过以上测试可以看出，在主链路与备份链路切换的过程中会出现一或两个丢包，相对于分钟级别的无线传输，该丢包率对长时间的传输来说可以满足需求。
[0063]
由此可见，本发明一种无线网桥主备链路快速切换方法通过在sta中配置有双radio，其中一个用于与无线ap关联建立主链路，用于数据传输，另外一个作为备份链路一直处于扫描接入的状态，当主链路状态异常或者断开的情况下，自动切换到备份链路，保障了无线业务不中断，能够极大程度的减小链路的丢包率，提升了网络通信的稳定性和可靠性，而且切换速度快，降低切换时的用户感知，提供良好的使用体验感，同时相较于传统1 1的备份方式，也降级了成本，保障了无线网桥在远距离传输的推广和应用。
[0064]
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。