网络切换方法及其相关设备与流程

1.本技术涉及通信技术领域，具体涉及一种网络切换方法及其相关设备。


背景技术：

2.随着无线通信技术的不断发展，无线局域网络(wireless local area networks，wlan)得到了广泛的应用。在商场、写字楼等区域内，通常部署多个wlan网络，用户携带电子设备在这些区域移动时，会从一个wlan网络的信号范围移动至另一个wlan网络的信号范围，为使电子设备持续处于联网状态，需要在不同的接入点(access point，ap)之间进行切换。
3.根据ieee 802.11标准，其包含的802.11k、802.11r和802.11v协议可以使电子设备顺畅地从一个接入点切换至另一个接入点。但是因成本或者部署策略的影响，或者是早期的产品，仍有一些电子设备并不支持802.11k、802.11r和802.11v协议，对于此类电子设备在wlan网络中漫游来说，需要亟待改善切换效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种网络切换方法及其相关设备，具备良好的兼容性和稳定性，提高了电子设备的通信质量。
5.第一方面，本技术实施例提供一种网络切换系统，包括控制器，第一无线路由设备，至少一个第二无线路由设备，及电子设备，所述第一无线路由设备与所述电子设备无线通信连接；所述第一无线路由设备检测电子设备与第一无线路由设备通信时的信号强度，当所述信号强度小于预设的信号强度阈值时，所述第一无线路由设备发送第一信息至所述控制器；所述控制器根据所述第一信息向第一无线路由设备发送第一指令，所述第一指令用于指示所述第一无线路由设备向所述电子设备发送第一数据帧；第一无线路由设备根据所述第一指令向所述电子设备发送第一数据帧，用于所述电子设备根据所述第一数据帧回复第一回复帧；所述控制器根据所述第一信息向至少一个所述第二无线路由设备发送第二指令，所述第二指令用于指示所述第二无线路由设备监听所述第一回复帧并上报所述第一回复帧的信号强度；所述第二无线路由设备根据所述第二指令监听所述电子设备回复的所述第一回复帧，获取所述第一回复帧的信号强度，将所述第一回复帧的信号强度发送至所述控制器；所述控制器根据所述第一回复帧的信号强度，从所述至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备，以使所述电子设备将与所述第一无线路由设备的通信连接切换至与所述第三无线路由设备的通信连接。
6.其中，第一无线路由设备可以为无线接入点ap1，如无线路由器，即与电子设备建立通信连接的当前接入点，第二无线路由设备可以为接入点ap1的邻居接入点，可以有多个，第三无线设备可以为从邻居接入点中所选取的一个目标接入点ap2，即电子设备将要切换通信连接的目标接入点，控制器可以为控制端，该控制端从多个接入点中选取的一个接入点，也可以为除这些多个接入点之外单独设置的接入点，还可以为一种无线控制器
(wireless access point controller，ac)或者集成在接入点中的控制装置。第一信息可以为一种指示信息，第一数据帧可以为空数据帧，即数据内容部分为空的数据帧，电子设备根据空数据帧所回复的第一回复帧可以为确认字符(acknowledge character，ack)。
7.上述网络切换系统，当电子设备与第一无线路由设备通信时的信号强度小于信号强度阈值时，控制器指示第一无线路由设备向电子设备发送第一数据帧，使电子设备有数据帧发送出去，确保第二无线路由设备可以监听到电子设备的信号强度，进而控制器从至少一个第二无线路由设备中选取第三无线路由设备，以使不支持802.11k、802.11r和802.11v协议的电子设备切换至与第三无线路由设备建立通信连接，具备良好的兼容性和稳定性，提高了电子设备的通信质量。
8.在本技术实施例第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一无线路由设备检测电子设备与第一无线路由设备通信时的信号强度，包括：所述第一无线路由设备在第一采样周期内采集所述电子设备与所述第一无线路由设备通信时的信号强度；若所述第一无线路由设备在所述第一采样周期内未采集到所述信号强度，向所述电子设备发送第二数据帧；所述第一无线路由设备获取所述电子设备根据所述第二数据帧发送的第二回复帧的信号强度。
9.可选地，第一无线路由设备除了可以在未采集到电子设备的信号强度情况下向电子设备发送空数据帧，还可以按照预设的频率向电子设备发送空数据帧，以确保电子设备有数据帧发送出来，供第一无线路由设备进行采集。结合第一方面和上述实现方式，第一采样周期可以为1秒/次，若在第一采样周期内采集到了电子设备的信号强度，则直接判断该信号强度是否小于强度阈值；若未检测到电子设备的信号强度，则主动向电子设备发送空数据帧，以确保电子设备在第一采样周期内有数据帧发送出去供第一无线路由设备检测，从而提高了电子设备的通信质量；另外，第一无线路由设备只在未检测到电子设备的信号强度的情况下，向电子设备发送空数据帧，可减少第一网络设备的通信功耗。
10.在本技术实施例第一方面的一种可能的实现方式中，所述当所述信号强度小于预设的信号强度阈值时，所述第一无线路由设备发送第一信息至所述控制器，包括：确定连续接收到的预设第一数量的第二回复帧的信号强度是否都小于第一信号强度阈值，每个第二回复帧对应一个在第一采样周期内发送的第二数据帧；若是，向所述控制器发送第一信息。上述实现方式中，预设第一数量可以为3个，通过判断连续多个第二回复帧的信号强度是否都小于第一信号强度阈值，可进一步提高判断结果的准确性，以进一步提高电子设备的通信质量。
11.在本技术实施例第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一无线路由设备获取所述电子设备根据所述第二数据帧发送的第二回复帧的信号强度之后，包括：当所述第一无线路由设备获取到第二回复帧的信号强度小于第一信号强度阈值，在第二采样周期内采集所述电子设备的信号强度，所述第二采样周期小于所述第一采样周期；若在所述第二采样周期内未检测到所述电子设备的信号强度，向所述电子设备发送第三数据帧；获取所述电子设备根据所述第三数据帧发送的第三回复帧的信号强度。可选地，在获取到电子设备第三回复帧的信号强度后，第一无线路由设备可以确定接收到的预设第二数量的第三回复帧中，预设比例第三回复帧的信号强度是否都小于第二信号强度阈值，每个第三回复帧对应一个在第二采样周期内发送的第三数据帧；若是，向所述控制器发送第一信息。
12.在以上实施例中，第二采样周期可以为0.2秒/次，第二数量可以为20个，预设比例可以为70％，若在第二采样周期内采集到了电子设备的信号强度，则直接判断该信号强度是否小于强度阈值；若未检测到电子设备的信号强度，则主动向电子设备发送空数据帧，以确保电子设备在第二采样周期内有数据帧发送出去供第一无线路由设备检测，从而提高了电子设备的通信质量，并且，通过缩短采样周期并判断多次的信号强度是否都小于第二信号强度阈值，可进一步提高判断结果的准确性。
13.在本技术实施例第一方面的一种可能的实现方式中，第二无线路由设备获取所述第一回复帧的信号强度，将所述第一回复帧的信号强度发送至所述控制器，包括：所述第二无线路由设备获取所述第一回复帧的信号强度，将所述第一回复帧的信号强度和所述第二无线路由设备的可用带宽发送至所述控制器。
14.在以上实施例中，控制器接收到第一回复帧的信号强度和第二无线路由设备的可用带宽后，可以预设的计算模型，从至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备。上述实现方式中，控制器通过第二无线路由设备的可用带宽及第一回复帧的信号强度共同确定第三无线路由设备(即目标接入点)，可选取出较优的第三无线路由设备，在电子设备切换至与第三无线路由设备通信连接后，可提高电子设备的通信质量。
15.在本技术实施例第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制器根据所述第一回复帧的信号强度，从至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备之前，还包括：所述控制器向所述第一无线路由设备发送第三指令，所述第三指令用于指示所述第一无线路由设备停止向所述电子设备发送第一数据帧。在该实现方式中，控制器及时指示第一无线路由设备停止发送第一数据帧，可减少第一无线路由设备与电子设备之间的通信功耗。
16.在本技术实施例第一方面的一种可能的实现方式中，控制器根据所述第一回复帧的信号强度，从至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备之后，还包括：所述控制器向所述第二无线路由设备中除所述第三无线路由设备之外的其余无线路由设备发送第四指令，所述第四指令用于指示所述其余无线路由设备将所述电子设备加入通信黑名单。在此基础上，电子设备将与所述第一无线路由设备的通信连接切换至与所述第三无线路由设备的通信连接，包括：所述控制器向所述第一无线路由设备发送第五指令，所述第五指令用于指示所述第一无线路由设备断开与所述电子设备的通信连接；所述电子设备向所述第二无线路由设备发送网络接入请求；所述第三无线路由设备接收到所述网络接入请求，与所述电子设备建立通信连接。
17.其中，其余无线路由设备将电子设备加入通信黑名单后，即使电子设备后续向该无线路由设备发送了接入请求，也无法建立通信连接，以提高电子设备成功的与第三无线路由设备建立通信连接的可能性。
18.第二方面，本技术实施例提供一种网络切换方法，所述方法由第一无线路由设备执行，包括：检测电子设备与所述第一无线路由设备通信时的信号强度，当所述信号强度小于预设的信号强度阈值时，向控制器发送第一信息，所述电子设备与所述第一无线路由设备无线通信连接，所述第一信息用于指示所述控制器向所述第一无线路由设备发送第一指令；接收所述控制器发送的第一指令，根据所述第一指令向所述电子设备发送第一数据帧，所述第一数据帧用于指示所述电子设备基于所述第一数据帧回复第一回复帧；接收所述控制器发送的第五指令，所述第五指令用于指示所述第一无线路由设备断开与所述电子设备
的通信连接。
19.上述网络切换方法，当电子设备与第一无线路由设备通信时的信号强度小于信号强度阈值时，第一无线路由设备根据控制器的指示向电子设备发送第一数据帧，使电子设备有数据帧发送出去，确保第二无线路由设备可以监听到电子设备的信号强度，进而控制器从至少一个第二无线路由设备中选取第三无线路由设备，以使不支持802.11k、802.11r和802.11v协议的电子设备切换至与第三无线路由设备建立通信连接，具备良好的兼容性和稳定性，提高了电子设备的通信质量。
20.在本技术实施例第二方面的一种可能的实现方式中，所述检测电子设备与所述第一无线路由设备通信时的信号强度，包括：在第一采样周期内采集所述电子设备与所述第一无线路由设备通信时的信号强度；若在所述第一采样周期内未采集到所述电子设备的信号强度，向所述电子设备发送第二数据帧；获取所述电子设备根据所述第二数据帧发送的第二回复帧的信号强度。可选地，当确定连续接收到的预设第一数量的第二回复帧的信号强度都小于第一信号强度阈值，向所述控制器发送第一信息，每个第二回复帧对应一个在第一采样周期内发送的第二数据帧。
21.以上实施例中，第一无线路由设备通过主动向电子设备发送第一数据帧，以确保电子设备在第一采样周期内有数据帧发送出去供第一无线路由设备检测，从而提高了电子设备的通信质量。
22.在本技术实施例第二方面的一种可能的实现方式中，获取所述电子设备根据所述第二数据帧发送的第二回复帧的信号强度之后，所述方法还包括：当获取到第二回复帧的信号强度小于第一信号强度阈值，在第二采样周期内采集所述电子设备的信号强度，所述第二采样周期小于所述第一采样周期；若在所述第二采样周期内未采集到所述电子设备的信号强度，向所述电子设备发送第三数据帧；获取所述电子设备根据所述第三数据帧发送的第三回复帧的信号强度。可选地，在获取到电子设备第三回复帧的信号强度后，第一无线路由设备可以确定接收到的预设第二数量的第三回复帧中，预设比例第三回复帧的信号强度是否都小于第二信号强度阈值，每个第三回复帧对应一个在第二采样周期内发送的第三数据帧；若是，向所述控制器发送第一信息。由此，通过缩短采样周期并判断多次的信号强度是否都小于第二信号强度阈值，可进一步提高判断结果的准确性。
23.在本技术实施例第二方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：接收所述控制器发送的第三指令，根据所述第三指令停止向所述电子设备发送第一数据帧。
24.以上实施例中，控制器在发送第一指令后的预设时长(如4秒)之后，或者接收到所有第二无线路由设备发送的信号强度结算结果之后，可以向第一无线路由设备发送停止构造第一数据帧的指令，以减少第一无线路由设备的通信功耗。
25.在本技术实施例第二方面的一种可能的实现方式中，所述第一数据帧包括源地址、目标地址和数据内容，所述数据内容为空值。采用空数据帧降低了对网络性能、电子设备及无线路由设备性能的影响，也可以减小对网络的影响，避免对网络环境造成负担。
26.第三方面，本技术实施例提供一种网络切换方法，所述方法由控制器执行，包括：接收第一无线路由设备发送的第一信息；根据所述第一信息向第一无线路由设备发送第一指令，以及向至少一个所述第二无线路由设备发送第二指令，所述第一指令用于指示所述第一无线路由设备向所述电子设备发送第一数据帧，所述第二指令用于指示所述第二无线
路由设备监听所述电子设备发送的第一回复帧并上报所述第一回复帧的信号强度，所述第一回复帧为所述电子设备基于所述第一数据帧进行回复；根据所述第一回复帧的信号强度，从所述至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备，以使所述电子设备将与所述第一无线路由设备的通信连接切换至与所述第三无线路由设备的通信连接。
27.上述网络切换方法，当电子设备与第一无线路由设备通信时的信号强度小于信号强度阈值时，控制器指示第一无线路由设备向电子设备发送第一数据帧，使电子设备有数据帧发送出去，确保第二无线路由设备可以监听到电子设备的信号强度，进而控制器从至少一个第二无线路由设备中选取第三无线路由设备，以使不支持802.11k、802.11r和802.11v协议的电子设备切换至与第三无线路由设备建立通信连接，具备良好的兼容性和稳定性，提高了电子设备的通信质量。
28.在本技术实施例第三方面的一种可能的实现方式中，根据所述第一回复帧的信号强度，从所述至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备，包括：获取第一回复帧的信号强度和所述第二无线路由设备的可用带宽；根据所述第一回复帧的信号强度、所述第二无线路由设备的可用带宽、以及预设的计算模型，从至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备。
29.以上实施例中，控制器通过第二无线路由设备的可用带宽及第一回复帧的信号强度共同确定第三无线路由设备(即目标接入点)，可选取出较优的第三无线路由设备，在电子设备切换至与第三无线路由设备通信连接后，可提高电子设备的通信质量。
30.在本技术实施例第三方面的一种可能的实现方式中，在所述根据所述第一回复帧的信号强度，从所述至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备之前，所述方法还包括：向所述第一无线路由设备发送第三指令，所述第三指令用于指示所述第一无线路由设备停止向所述电子设备发送第一数据帧。
31.以上实施例中，控制器可以向第一无线路由设备发送停止构造第一数据帧的指令，以减少第一无线路由设备的通信功耗。
32.在本技术实施例第三方面的一种可能的实现方式中，在所述根据所述第一回复帧的信号强度，从所述至少一个第二无线路由设备中确定第三无线路由设备之后，所述方法还包括：向所述第二无线路由设备中除所述第三无线路由设备之外的其余无线路由设备发送第四指令，所述第四指令用于指示所述其余无线路由设备将所述电子设备加入通信黑名单。
33.以上实施例中，其余无线路由设备通过设置通信黑名单的方式，使电子设备无法与其余无线路由设备建立通信连接，从而可以使电子设备准确接入第三无线路由设备，进一步提高了电子设备的通信质量。
34.在本技术实施例第三方面的一种可能的实现方式中，所述使所述电子设备将与所述第一无线路由设备的通信连接切换至与所述第三无线路由设备的通信连接，包括：向所述第一无线路由设备发送第五指令，所述第五指令用于指示所述第一无线路由设备断开与所述电子设备的通信连接。
35.以上实施例中，在电子设备切换网络连接过程中，控制器主动指示第一无线路由设备断开与电子设备的通信连接，促进后续电子设备与第三无线路由设备建立通信连接的过程，也进一步提高了电子设备的通信质量。
36.在本技术实施例第三方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：接收所述第三无线路由设备发送的第二信息，所述第二信息表征所述第三无线路由设备与所述电子设备的通信连接信息。
37.以上实施例中，第三无线路由设备将与电子设备的通信连接信息发送至控制器，以便该电子设备继续将要离开第三无线路由设备的信号范围时，重复执行上述过程，进一步提高电子设备的通信质量。
38.在本技术实施例第三方面的一种可能的实现方式中，所述第一数据帧包括源地址、目标地址和数据内容，所述数据内容为空值。采用空数据帧降低了对网络性能、电子设备及无线路由设备性能的影响，也可以减小对网络的影响，避免对网络环境造成负担。
39.第四方面，本技术实施例提供一种装置，该装置包含在无线路由设备中，该装置具有实现上述第一方面及上述第一方面的可能实现方式中无线路由设备行为的功能，或者包含在控制器中，实现第二方面及上述第二方面的可能实现方式中控制器行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。例如，接收模块或单元、处理模块或单元等。
40.第五方面，本技术实施例提供一种无线路由设备，包括处理器及存储器；所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时执行第一方面所述的技术方案中任意一种方法。
41.第六方面，本技术实施例提供一种控制器，包括处理器及存储器；所述处理器和存储器耦合，所述存储器存储有程序指令，当所述存储器存储的程序指令被所述处理器执行时执行第二方面所述的技术方案中任意一种方法。
42.第七方面，本技术实施例提供一种芯片，包括处理器。处理器用于读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行第一方面及其任意可能的实现方式，或者第二方面及其任意可能的实现方式中的方法。
43.可选地，所述芯片还包括存储器，存储器与处理器通过电路或电线连接。
44.进一步可选地，所述芯片还包括通信接口。
45.第八方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储了计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如第一方面所述的技术方案，或者第二方面所述的技术方案中任意一种方法。
46.第九方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，所述计算机程序代码当被处理器执行时使所述处理器执行如执行第一方面所述的技术方案，或者第二方面所述的技术方案中任意一种方法。
附图说明
47.图1是本技术实施例提供的一例网络切换方法的应用场景图；
48.图2是本技术实施例提供的一例网络设备的结构示意图；
49.图3是本技术实施例提供的一例网络切换方法的流程示意图；
50.图4是本技术实施例提供的另一例网络切换方法的流程示意图；
51.图5是本技术实施例提供的又一例网络切换方法的流程示意图。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
53.以下，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
54.在ieee 802.11标准中，802.11k协议定义了无线资源管理器(radio resource management，rrm)机制，使支持802.11k的电子设备更好地了解无线客户端所在的射频环境，从而使得电子设备更好地漫游切换；对于不支持802.11k协议的电子设备来说，无法通过标准协议进行周边无线环境的测量，则对移动过程中目标接入点的选择有重要影响，导致电子设备在多个射频进行扫描，从而耗费较多的切换时间。802.11r协议着力于减少漫游时认证所需的时间，有助于支持语音等实时响应，该协议允许电子设备在进行切换之前，就建立起与新接入点之间安全且具备服务质量(quality of service，qos)的状态，可将连接损失和通话中断减到最小，改善了电子设备在接入点之间运动时的切换过程；对于不支持802.11r协议的电子设备来说，无法通过标准协议与接入点进行交互，导致无法快速切换至新接入点。802.11v协议提供了简化网络部署和管理的重要高效率机制，该协议将规定无线基础设施控制无线终端适配器上的关键参数，如确定连接哪个接入点等；大部分对802.11v的支持可以在软件、产品以及升级已有的电子设备中实现，电子设备控制、网络选择、网络优化和统计数据获取与检测都可通过802.11协议实现。然而对于不支持802.11k、802.11r和802.11v协议的电子设备来说，如何改善网络切换效率成为亟需解决的问题。
55.传统技术中，当前接入点检测到电子设备的信号强度小于阈值时，认为电子设备将要离开当前接入点的信号范围，然后向当前接入点的邻居接入点发送扫描请求，在接收到所有邻居接入点的扫描响应消息后，选取一个邻居接入点作为目标接入点，进而使电子设备切换至该目标接入点上。然而，在切换过程中，若电子设备无数据发送，或者数据发送周期较长，或者发送数据量较少，将无法有效检测到电子设备的信号强度信息，可能导致网络切换失败，影响电子设备的通信质量。
56.本技术实施例提供的网络切换方法可以应用于如图1所示的场景中。图1示出了一个包括多台网络设备组成的无线通信组网，其中，网络设备可以包括无线路由设备(包括接入点ap1、ap2、ap3)和控制端4，接入点用于电子设备21接入无线通信网络，控制端4作为无线通信组网的控制核心，负责管理各接入点；需要说明的是，本技术实施例对接入点的数量并不做限制，控制端4可以为从多个接入点中选取的一个接入点，也可以为除这些多个接入点之外单独设置的接入点，还可以为一种无线控制器ac或者集成在接入点中的控制装置。假设电子设备21当前通过ap1接入网络，在电子设备21的移动过程中(如从a点移动至b点)，ap1通过接收到的电子设备21的信号强度判断电子设备21是否将要离开ap1的信号范围，若是则上报给控制端4；控制端4从ap1的邻居接入点中确定一个目标接入点(如ap2)，进而使得电子设备21与ap2建立通信连接。为提高电子设备21是否将要离开ap1的信号范围判断结
果的准确性，本技术实施例可以设置一个采样周期，若该采样周期内检测不到电子设备21的信号强度，则由ap1主动向电子设备21下发数据帧(如null data帧)，触发电子设备21回复ack响应帧，保证在采样周期内能够检测到电子设备21的信号强度，进而提高电子设备的通信质量。
57.可选地，上述多台网络设备可以通过有线连接，也可以通过无线连接。在一种可能的实施方式中，上述无线通信网络为家庭局域网，企业局域网或其它较大户型内的无线局域网等。在一些实施例中，上述无线路由设备为用于无线通信网络的无线交换机，wifi无线路由器、光网络终端、wifi无线中继器或用户前置设备(customer premise equipment，cpe)终端、便携式终端热点等。上述电子设备包括通过wifi连接到无线网络中的设备，例如无线路由器，手机、平板电脑、笔记本、大屏电视、智能家居单品、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、销售终端(point of sales，pos)、车载电脑等。
58.图2给出了一种网络设备的结构示例图，该网络设备包括处理器110、存储器111、通信模块112和电源管理模块113等结构。
59.其中，处理器可以包括中央处理器、应用处理器、基带处理器等处理器中的一种或多种。处理器可以是无线路由器的神经中枢和指挥中心。处理器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。存储器可以用于存储计算机可执行程序代码，可执行程序代码包括指令。处理器通过运行存储在存储器的指令，从而执行网络设备的各种功能应用以及数据处理。存储器可以包括存储程序区和存储数据区，比如存储待播放的声音信号的数据等。例如，该存储器可以是双倍速率同步动态随机存储器ddr或闪存flash等。
60.通信模块可以提供应用在网络设备上的包括无线局域网(如wifi网络)，蓝牙，zigbee，移动通信网络，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)，调频(frequency modulation，fm)，近距离无线通信技术(near field communication，nfc)，红外技术(infrared，ir)等通信的解决方案。通信模块可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。该通信模块可以包括天线，该天线可以只有一个阵元，也可以是包括多个阵元的天线阵列。该通信模块可以通过天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器。通信模块还可以从处理器接收待发送的信号，对其进行调频、放大，经天线转为电磁波辐射出去。
61.电源管理模块可以接收电池和/或充电器的输入，为处理器、存储器和通信模块等供电。
62.需要说明的是，上述图2并不构成对网络设备结构的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如网络设备还可以包括显示屏、指示灯、马达、控件(例如按键)、陀螺仪传感器、加速度传感器等。
63.图3是本技术实施例提供的一例网络切换方法的流程示意图，该方法包括：
64.s101，ap1对建立通信连接的电子设备进行信号强度检测，在预设的采样周期内未检测到电子设备的信号强度。
65.具体地，当电子设备与一个接入点ap1建立通信连接后，ap1便与电子设备在同一信道上进行通信，该接入点(可以理解为电子设备的当前接入点)可以启动对电子设备的信号强度检测过程，例如检测电子设备所发送的数据帧的信号强度。其中，本实施例可以设置
一个采样周期，检测该采样周期内电子设备数据帧的信号强度，通过检测电子设备的信号强度可推测电子设备与ap1的通信状态是否良好。可选地，ap1可以通过采集电子设备数据帧的信号强度指示(received signal strength indication，rssi)进行检测。
66.可选地，ap1还可以根据电子设备的优先级进行信号强度检测，当电子设备优先级高于预设级别时，ap1才对其进行检测，以减少ap1的工作功耗。
67.s102，ap1向电子设备发送空数据帧。
68.具体地，若ap1在上述采样周期内未接收到电子设备发送的数据帧，可能是由于该采样周期内电子设备自身未发送数据帧，那么ap1对电子设备的状态判断可能会存在误差。因此，对于该种情况，ap1可以主动向电子设备发送空数据帧(null data)，以确保电子设备收到空数据帧后可回复响应帧，即确保电子设备在采样周期内有数据帧发送出去。可选地，上述空数据帧的结构包括源地址、目标地址及数据内容等字段，其中，数据内容部分为空值。
69.可选地，上述采样周期可以为1秒/次、0.5秒/次或者0.2秒/次等，可根据实际需要进行设置。
70.s103，电子设备根据空数据帧向ap1回复ack帧。
71.具体地，电子设备接收到ap1发送的空数据帧后，需要向ap1回复ack帧。
72.s104，ap1检测ack帧的rssi，确定ack帧的信号强度小于预设的信号强度阈值。
73.s105，ap1向控制端发送第一信息，第一信息可以携带ap1标识(apid)、电子设备标识(staid)和信道标识(channelid)；第一信息还可以包括ap1与电子设备通信的信号强度或通信状态标识，其中，所述通信状态标识可以表示电子设备与ap1通信状态不良；所述信道标识(channelid)为电子设备与ap1建立通信连接后，所进行通信的信道的标识，该信道对应于电子设备与ap1进行通信的工作频率。
74.具体地，本实施例可以设置一个信号强度阈值(如-80分贝毫瓦(dbm))，若ap1判断所接收到的ack帧的信号强度小于该信号强度阈值，则可以确定电子设备与ap1通信状态不良，ap1可以将电子设备的此状态上报至控制端，以使控制端为电子设备确定新的接入点作为目标接入点。
75.在另一种实现方式中，若ap1在预设的采样周期内检测到了电子设备的信号强度，则无需再向电子设备发送空数据帧，可直接根据检测到的信号强度判断是否小于信号强度阈值，若小于则向控制端发送第一信息。
76.上述网络切换方法，当前接入点主动向电子设备发送空数据帧，以确保电子设备在采样周期内有数据帧发送出去，使得当前接入点能够采集到电子设备的信号强度，提高了当前接入点所确定的电子设备与当前接入点通信状态的判断结果的准确性，从而提高了电子设备进行网络切换的效率。
77.在一种可实现的实施方式中，为提高电子设备与ap1通信状态判断结果的准确性，关于ap1与电子设备通信状态进行判断的过程可以包括：ap1可以周期性的采集电子设备数据帧的rssi，若第一采样周期(如1秒/次)内未采集到电子设备数据帧的rssi，则向电子设备发送空数据帧；若第一采样周期内采集到了电子设备数据帧的rssi，则直接判断该rssi是否小于第一信号强度阈值。可选地，还可以设置一个数量阈值(比如3个)，若连续接收到的3个响应帧的rssi都小于第一信号强度阈值，则可以确定ap1与电子设备的通信状态不
良。
78.在另一实施例中，关于ap1与电子设备通信状态的判断过程，还可以参见图4所示的示意图，该过程可以包括：
79.s201，ap1在第一采样周期内采集电子设备数据帧的rssi，具体地，第一采样周期可以为1秒/次。
80.s202，判断是否采集到电子设备数据帧的rssi，若是执行s205，若否执行s203。
81.s203，第一采样周期内未采集到电子设备数据帧的rssi，ap1向电子设备发送空数据帧。
82.s204，当电子设备收到空数据帧后，向ap1回复ack帧，ap1采集电子设备根据空数据帧所回复的ack帧的rssi。
83.s205，若第一采样周期内采集到了电子设备数据帧的rssi，判断连续m个(如3个)rssi是否都小于第一信号强度阈值；若是，执行s206；若否，执行s201。
84.s206，ap1在第二采样周期内采集电子设备数据帧的rssi，具体地，第二采样周期可以为0.2秒/次。
85.s207，判断是否采集到电子设备数据帧的rssi，若是执行s210，若否执行s208。
86.s208，第二采样周期内未采集到电子设备数据帧的rssi，ap1向电子设备发送空数据帧。
87.在一种实现方式中，ap1也可以不在第二采样周期内采集电子设备数据帧的rssi，而直接以该采样周期的频率向电子设备发送空数据帧。
88.s209，当电子设备收到空数据帧后，会向ap1回复ack帧，ap1采集电子设备根据空数据帧所回复的ack帧的rssi。
89.s210，若第二采样周期内采集到了电子设备数据帧的rssi，判断n个(如20个)rssi中预设比例(如70％)的rssi是否都小于第二信号强度阈值；若是，执行s211；若否，执行s206。
90.s211，确定ap1与电子设备通信状态不良。
91.在另一种实现方式中，若ap1在向电子设备发送空数据帧的过程中，同时电子设备有自身的通信数据帧发送出来，则ap1可以分别检测到通信数据帧的信号强度以及ack帧的信号强度，ap1可以选取检测到的时间靠后的信号强度来进行判断。
92.在另一种实现方式中，若s210步骤中，经过多轮(如3轮)判断，ap1所接收到的rssi中，预设比例的rssi都不小于第二信号强度阈值，则可以重新返回执行s201，以第一采样周期继续采集电子设备数据帧的rssi，减少ap1的工作功耗。
93.在另一种实现方式中，若ap1在第一采样周期或第二采样周期内可以检测到电子设备的信号强度，则无需再向电子设备发送空数据帧，可直接根据检测到的信号强度判断是否小于信号强度阈值。
94.上述网络切换方法，通过动态调整采样周期以及多次判断信号强度的大小，可进一步提高当前接入点所确定的与电子设备通信状态判断结果的准确性，以实现较稳定可靠的网络切换过程。
95.为方便理解上述网络切换方法的整个过程，下面以一个实施例对该方法再次进行介绍。其中，如图5所示，上述方法可以包括：
96.s301，ap1对建立通信连接的电子设备进行信号强度检测，在预设的采样周期内未检测到电子设备的信号强度。
97.s302，ap1向电子设备发送空数据帧。
98.s303，电子设备根据空数据帧向ap1回复ack帧。
99.s304，ap1检测ack帧的rssi，确定ack帧的信号强度小于预设的信号强度阈值。
100.s305，ap1向控制端发送第一信息。
101.其中，s301-s305与上述实施例中s101-s105类似，可参考上述描述，在此不再赘述。
102.s306，控制端查找ap1的邻居接入点。
103.当ap1将电子设备的状态上报至控制端后，控制端可以查找ap1的邻居接入点，从邻居接入点中确定目标接入点(记为ap2)，以使电子设备将与ap1的通信连接切换至与ap2的通信连接。
104.具体地，查找邻居接入点取决于ap1的网络邻居关系：若各接入点之间是有线连接的，则可以根据接入点的地理位置确定相应的邻居接入点，而接入点的地理位置在部署接入点时可以以参数方式进行记录；若各接入点之间是无线mesh组网的，则可以根据各接入点的连接关系以及信道探测，确定邻居接入点。作为示例而非限定性的，控制端可以向所有接入点发送指示指令，指示所有接入点以最大发射功率周期性的广播消息，该消息中至少包括自身的id和位置，那么ap1所能接收到的广播消息，即为其邻居接入点发送的广播消息，由此可确定ap1的邻居接入点。
105.在一种可实现的实施方式中，上述控制端查找到ap1的邻居接入点后，可以先查询各邻居接入点的负载情况，若一个邻居接入点的负载已经满荷，则不再考虑将其作为目标接入点的可能性，即可以将其从邻居接入点中剔除。
106.s307，控制端向ap1发送第一指令，指示ap1向电子设备发送空数据帧，第一指令携带电子设备标识(staid)。
107.其中，控制端可以指示ap1以固定频率向电子设备发送空数据帧。
108.s308，控制端向各邻居接入点发送第二指令，指示邻居接入点监听电子设备数据帧的信号强度，第二指令携带电子设备标识(staid)和信道标识(channelid)。
109.具体地，控制端向各邻居接入点单播发送第二指令，假设电子设备与ap1进行通信时的通道为channela，那么邻居接入点需将自身工作的信道切换至该channela上，才能监听到电子设备的信号强度，因此第二指令还可以指示邻居接入点的工作信道切换至电子设备所在的信道上，以监听电子设备的信号强度。
110.在另一种实现方式中，若与ap1在同一信道进行通信的电子设备有多个，则邻居接入点也可能监听到其他电子设备的信号强度，那么邻居接入点可以根据电子设备所发送的数据帧中的电子设备标识，来识别出所要监听的电子设备。
111.s309，ap1以固定频率向电子设备发送空数据帧。
112.s310，电子设备向ap1回复ack帧，邻居接入点监听电子设备回复ack帧的信号强度。
113.具体地，电子设备接收到ap1发送的空数据帧后，便可以向ap1回复ack帧，而因邻居接入点此时的通信信道也切换至了电子设备所在的通信信道上，则邻居接入点也可以监
听到此ack帧，可以获取此ack帧的信号强度。
114.示例性的，若各接入点ap与控制端是有线连接的，各接入点之间以及与控制端之间可通过有线信道进行通信，各ap可以在不同的无线信道上与其下挂的设备进行通信，例如，ap1与上述电子设备通信的信道可以为无线信道2，邻居接入点ap2与接入设备通信的信道可以为无线信道3；若各接入点ap与控制端是无线连接的，则控制端与各接入点ap之间进行通信的信道为相同的信道(可以为无线信道1)，各ap可以在不同的无线信道上与其下挂的设备进行通信，ap1与上述电子设备通信的信道可以为无线信道2，邻居接入点与接入设备通信的信道可以为无线信道3。
115.在本实施例中，当邻居接入点接收到控制端的第二指令后，可以采用分时工作方式，在第一时段处于信道3与接入设备进行通信，在第二时段切换至信道2监听上述电子设备的信号强度，然后在下一时段再切换至信道3与接入设备进行通信，以此类推。可选地，因在邻居接入点切换信道时，可能影响已接入邻居接入点的接入设备的网络状态，为减少这种影响，还可以借助安装于邻居接入点中的辅助芯片来监听电子设备的信号强度，即辅助芯片在信道2上进行监听，而邻居接入点自身仍在原来的信道3上工作。
116.可选地，邻居接入点可以在监听到电子设备ack帧的信号强度后停止上述分时工作方式，也可以在监听到一定数量ack的信号强度后停止该工作方式，或者在一定时长之后停止该工作方式，恢复持续在信道3上的工作状态。
117.可选地，若ap1在向电子设备发送空数据帧的过程中，同时电子设备有自身的通信数据帧发送出来，则邻居接入点也可以分别监听到通信数据帧的信号强度以及ack帧的信号强度，邻居接入点可以选取监听到的时间靠后的信号强度来进行计算。
118.s311，邻居接入点将可用带宽和电子设备ack帧的信号强度发送至控制端。
119.其中，邻居接入点接收到第二指令后，可以设置一个检测时长(如4秒)，各邻居接入点在该检测时长内采集电子设备多个数据帧的信号强度，对采集到的信号强度进行计算并发送至控制端。作为示例而非限定的，若邻居接入点apx采集了n个ack帧的信号强度，则上报至控制端的信号强度可以为：
[0120][0121]
其中，rssii(1≤i≤n)为apx采集到的第i个ack帧的信号强度，rssi
min
为n个ack帧信号强度的最小值，m为可根据实际需要调整的经验值。
[0122]
apx上报至控制端的可用带宽可以为：
[0123][0124]
其中，bandi(1≤i≤n)为apx采集到第i个ack帧时的可用带宽，band
max
为apx的最大带宽。此步骤通过当前接入点下发空数据帧，确保邻居接入点可以检测到电子设备数据帧的信号强度，并向控制端上报检测结果，进而使得控制端确定出较优的目标接入点。
[0125]
s312，控制端向ap1发送停止构造空数据帧的第三指令，第三指令携带电子设备标识(staid)。
[0126]
具体地，控制器在接收到各邻居接入点上报的可用带宽和信号强度结果后，可向ap1发送第三指令，使ap1停止向电子设备发送空数据帧。
[0127]
s313，控制端根据各邻居接入点的上报信息确定ap2。
[0128]
具体地，控制端接收到各邻居接入点上报的信号强度和可用带宽后，可通过以下公式计算各邻居接入点的权值：
[0129][0130]
然后，控制端可选择权值最大的接入点作为目标接入点ap2。
[0131]
可选地，s312和s312的执行顺序可以替换，即控制端确定了目标接入点ap2之后，向ap1发送第三指令。
[0132]
s314，控制端向除ap2之外的其余邻居接入点发送将电子设备加入通信黑名单的第四指令，第四指令携带电子设备标识(staid)。
[0133]
s315，其余邻居接入点将电子设备加入通信黑名单。
[0134]
其中，其余邻居接入点在将电子设备加入通信黑名单后，即使电子设备搜索到其余邻居接入点的信号，也无法与这些邻居接入点建立通信连接。
[0135]
s316，控制端向ap1发送与电子设备断开通信连接的第五指令，第五指令携带电子设备标识(staid)。
[0136]
s317，ap1与电子设备断开通信连接。
[0137]
其中，第五指令还可以指示ap1与电子设备断开通信连接后，也将电子设备加入通信黑名单，避免后续电子设备又与ap1建立通信连接的可能。
[0138]
s318，电子设备向搜索到的接入点发送接入请求，接入请求携带电子设备标识(staid)。
[0139]
电子设备与ap1断开通信连接后，便可以继续搜索接入点信号，当搜索到某个接入点信号后，便可以向该接入点发送接入请求。其中，这些接入点可以包括ap2，也可以包括除ap2之外的其余邻居接入点，但是因其余邻居接入点已将电子设备加入了通信黑名单，那么即使电子设备发送了接入请求，也无法与这些邻居接入点建立通信连接。因此，最终电子设备只能和ap2建立起通信连接。
[0140]
s319，ap2与电子设备建立通信连接。
[0141]
s320，ap2向控制端发送第二信息，第二信息表征ap2与电子设备的通信连接信息，第二信息携带接入点标识(apid)和电子设备标识(staid)。
[0142]
可选地，控制端通知其余邻居接入点将电子设备加入通信黑名单的时长可以预先设置(如设置2秒)，当超时后其余邻居接入点便可以将电子设备从通信黑名单中移除；或者，当ap2向控制端上报了与电子设备已建立连接的信息后，控制端向其余邻居接入点发送移除黑名单指令，使各其余邻居接入点将电子设备从通信黑名单中移除。本实施例中，通过设置通信黑名单的方式，可以使电子设备准确接入目标接入点，进一步提高了电子设备进行网络切换的效率。
[0143]
在另一实施例中，上述s307-s313的步骤还可以采用以下方式实现，其它步骤与上述实施例类似：控制端查找到各邻居接入点后，可以查询各邻居接入点的负载情况，直接将负载最小的邻居接入点作为目标接入点ap2。
[0144]
在另一实施例中，上述第一指令还可以指示ap1只发送一次空数据帧，那么s309还可以替换为：ap1向电子设备发送一次空数据帧；则s313的步骤还可以采用以下方式实现，
其他步骤与上述实施例类似：控制端根据接收到的各信号强度，选择最大信号强度所对应的邻居接入点作为目标接入点ap2。
[0145]
在另一实施例中，上述s311-s313的步骤还可以采用以下方式实现，其它步骤与上述实施例类似：各邻居接入点在检测到电子设备的信号强度后，便可立即将信号强度及此时的可用带宽上报至控制端；控制端可以设置一个检测时长，其只接收该检测时长内邻居接入点发送的信号强度和可用带宽，若超过此检测时长则向ap1发送停止构造空数据帧的第三指令；然后控制端采用上述s311中的计算公式计算各邻居接入点的rssi
apx
和band
apx
，再采用s313中的公式计算各邻居接入点的权值，进而选择权值最大的接入点作为目标接入点ap2。
[0146]
关于图5中各步骤的实现过程，可以参见上述实施例的描述，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0147]
上文详细介绍了本技术实施例提供的网络切换方法的示例。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本技术能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0148]
本技术实施例可以根据上述网络切换方法示例对网络设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分为各个功能模块，例如存储单元、处理单元、通信单元等，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0149]
需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
[0150]
本实施例提供的网络设备，用于执行上述网络切换方法，因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
[0151]
在采用集成的单元的情况下，网络设备还可以包括处理模块、存储模块和通信模块。其中，处理模块可以用于对网络设备的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持网络设备执行存储程序代码和数据等。通信模块，可以用于支持网络设备与其他设备的通信。
[0152]
其中，处理模块可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理(digital signal processing，dsp)和微处理器的组合等等。存储模块可以是存储器。通信模块具体可以为射频电路、蓝牙芯片、wi-fi芯片等与其他电子设备交互的设备。
[0153]
在一个实施例中，当处理模块为处理器，存储模块为存储器时，本实施例所涉及的网络设备可以为具有图2所示结构的设备。
[0154]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储了计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述任一实施例所
述的网络切换方法。
[0155]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的网络切换方法。
[0156]
另外，本技术的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中的网络设备方法。
[0157]
其中，本实施例提供的网络设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。
[0158]
通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0159]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0160]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0161]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0162]
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0163]
以上内容，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。