CN100547968C - 一种在无线局域网中查找资源的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在无线局域网中查找资源的方法，用户将需要查找的资源描述信息发送到协议处理单元；处理单元扩展Probe Request管理帧，将要查找的资源描述信息封装在Probe Request帧中进行广播；接收到ProbeRequest帧的无线网络设备的处理单元将扩展的Probe Request管理帧中的资源描述信息进行解析，然后将描述信息传给用户；如果用户确定响应，将响应内容发给该设备的处理单元，处理单元则将响应内容封装在扩展的ProbeResponse帧中进行发送；收到所述Probe Response管理帧的设备的协议处理单元将所述Probe Response帧中的内容解析后上传给用户。

Description

一种在无线局域网中查找资源的方法

技术领域

本发明涉及一种查找资源的方法，尤其涉及一种在802.11标准的无线局域网中查找资源的方法。

背景技术

目前，802.11相关技术已经成为IEEE的系列标准，如802.11a/b/g/n/i/e等等。无线局域网络产品主要采用的是IEEE(美国电气和电子工程师协会)802.11b国际标准，大多应用DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum，直接序列扩频)通信技术进行数据传输，该技术能有效防止数据在无线传输过程中丢失、干扰、信息阻塞及破坏等问题。相关的产品如网卡和无线接入点AP(Access Point)及无线路由器都已经在市场上大量销售。

在无线通信领域，与其他无线局域网技术相比802.11作为一种速度、覆盖范围、功耗、使用成熟程度等综合性能比较好的技术正越来越多的在全球市场尤其是中国市场上出现，并为广大手持、移动设备所采用。802.11无线设备有两种不同的配置方式：BSS和IBSS，BSS模式是常用的模式。它也被叫做“底层结构(infrastructure)”模式。在此种模式里，一些无线接入点连接到有线网络，每个无线网络有个名字。这个名字被称为网络的服务区标识符(SSID)。该技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络，防止未被授权的用户进入本网络；接入点是一种无线网络设备，它允许一个或更多的无线客户端使用，此设备作为中心集线器(hub)，使用接入点时，所有的客户端通过接入点通信。常用多个接入点来覆盖一个完整的区域，比如一所住房、一片商业区，或一座公园。接入点一般具有多个网络连接：无线网卡、一块或多块用于连接其它网络有线的以太网适配器。IEEE 802.11标准定义了用于无线网络连接的协议，在设定了SSID(ServiceSet Identifier)后，一个无线客户端可以连接到一个指定的网络。

在现有技术中，特殊的应用以固定的SSID来表示，这样只需要扫描到该SSID即可知道相应的应用，然后进行接入使用；但是在这种情况下，其它不提供该类应用的设备一旦接入这样的SSID的网络，原来的提供该类应用的设备下线后，该ssid仍会由接入网络但不提供应用支持其他设备发出，使得其他需要使用该应用的设备误以为有相应的应用存在。

上述现有方案中，如何了解未接入的网络上有什么应用和资源，通过现有的802.11无法实现；而且接入网络的时候需要用户进行配置，但是这种配置对于普通用户甚至是有技术背景的用户来说都是容易引起困惑的，不方便和无法完成的。

发明内容

本发明的目的就是提供一种在802.11标准的无线局域网中查找资源的方法，该方法对于原802.11机制进行了扩展，用于使得支持802.11的设备能够通过扩展了的802.11发现其他802.11局域网内设备上的资源。本发明采用如下方案实现本发明的目的：

本发明提供一种在无线局域网中查找资源的方法，包括如下步骤：

1)发送用户通过命令将需要查找的资源描述信息发送到本设备的802.11协议处理单元；

2)802.11协议处理单元通过在MAC层的探测请求Probe Request管理帧后扩展一个信息元Information Element，将要查找的资源描述信息封装在所述扩展的Probe Request管理帧中进行广播；

3)接收到所述扩展的Probe Request管理帧的无线网络设备的802.11协议处理单元将扩展的Probe Request管理帧中的资源描述信息进行解析，然后根据事先的设置将该资源描述信息传给接收用户或是直接进行响应处理并进入步骤5)；

4)如果接收用户拒绝响应则忽略该帧，如果用户确定响应，将响应内容发给该设备的802.11协议处理单元，进入步骤5)；

5)802.11协议处理单元则将响应内容封装在探测响应Probe Response扩展的Information Element管理帧中进行发送；

6)收到所述扩展的Probe Response管理帧的设备的802.11协议处理单元将所述扩展的Probe Response管理帧中的内容解析后上传给用户。

所述步骤2)中还包括，802.11协议处理单元从动态更新的本地信息库中取得存放的资源描述内容，将所述内容与用户发出的要查找的资源描述信息进行匹配，并将匹配的内容返回给用户。

所述信息库是采用如下方法形成的：

a)每个无线网络设备将其上的应用资源进行描述并将描述内容发给本设备的802.11协议处理单元；

b)802.11协议处理单元在接收到应用资源描述后，将应用资源描述放在扩展后的beacon帧中；

c)802.11协议处理单元将扩展后的beacon帧进行广播或多播；

d)其它接收到该帧的设备的802.11协议处理单元将信标beacon帧中的描述内容取出，存放在本地信息库中，该信息库保持动态更新。

所述步骤3)～5)具体为：接收到所述扩展的探测请求管理帧的无线网络设备的802.11协议处理单元将扩展的Probe Request帧中的资源描述信息进行解析后，直接将收到的要查找的应用资源描述内容与允许共享的应用资源描述内容进行匹配，其中允许共享的应用资源描述内容包括本地允许共享的应用资源描述内容和本地信息库中的应用资源描述内容，如果有匹配的内容，将匹配的应用资源描述内容封装在扩展后的Probe Response帧中发送给请求发起的设备。

如果有匹配的内容，还可以首先将该匹配的内容显示给接收用户，由接收用户作如下处理：

从中挑选其愿意给其它设备共享的内容，并将该内容发给802.11协议处理单元，然后将该内容封装在Probe Response帧中发送给请求发起的设备。

接收用户还可以将挑选内容发给所述协议处理单元的同时也将其它其认为有关的内容也发给协议处理单元，一同封装在Probe Response帧中发送给请求发起的设备。

所述发送Probe Response帧采用点对点发送。

通过以下结合附图对本发明优选实施方式的描述，本发明的其他特点、目的和效果将变得更加清楚和易于理解。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明的优选实施方式，其中：

图1为本发明中无线网络设备广播应用资源的流程；

图2为本发明中用户查找资源的流程图；

在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例一

下面详细描述本发明的资源搜索方法，根据本发明的方法，使得基于802.11协议的无线网络设备能够通过802.11本身搜索到其它不同的802.11网络中的设备上的资源，参见图1，首先说明无线网络设备广播应用资源的流程，具体步骤如下：

1)每个基于802.11协议的无线网络设备将其上的应用资源进行描述并将描述内容发给802.11协议处理单元，该描述信息是一段长度的文本；其中将描述内容发给802.11协议处理单元可以是定期的，也可以是人工操作的，当然，所述应用资源是可以共享的资源，并非所有的资源都要进行描述；

2)802.11协议处理单元在接收到设备上的应用资源描述后，通过在802.11MAC层的管理帧(beacon帧)后增加一个Information Element，将应用资源描述放在其中，该字段的长度可变(与其他原有的可变的InformationElement共享整个beacon帧的固定长度)，这样将这部分设备上的应用资源封装在802.11MAC层的beacon帧中；

3)802.11协议处理单元将扩展后的beacon帧进行广播或多播；

4)其它接收到该帧的802.11无线网络中的设备的802.11协议处理单元，将beacon帧中的描述内容取出，存放在本地信息库中，该信息库保持动态更新，借助于802.11本身具备的对当前环境中的无线网络进行动态更新的能力，将存在的802.11无线网络中的设备的应用资源描述保留在信息库中，将已经不存在了的无线网络的设备应用资源描述删除；这样，每个802.11无线网络中的设备都可以获得该网络中或其它网络中的设备的应用资源信息。

下面结合图2描述用户搜索资源的流程，具体步骤如下：

A)802.11协议的无线网络设备的用户发出命令来获取当前环境中的基于802.11协议的无线网络设备所提供的资源，命令中包含用户需要搜索的资源描述信息，为一段文本，用于查找匹配；

B)该命令将需要搜索的资源描述发送到该设备上的802.11协议处理单元，该单元进行以下操作：

a)从动态更新的信息库中取得存放的资源描述内容，将内容与用户发出的查找条件进行匹配，并将匹配的内容返回给用户；

b)同时，扩展802.11MAC层的Probe Request管理帧，扩展方法与beacon帧的扩展方法相同，在Probe Request帧后面扩展一个Information Element，将用户发下的查找条件封装在该InformationElement中，利用Probe Request的广播特性，将该查找请求发往其它(相同802.11无线网络和不同的802.11无线网络)的设备；

C)其他接到包含查找请求的Probe Request帧的802.11无线网络设备的802.11协议处理单元，将扩展的Probe Request帧中的Information Element进行解析得到请求内容(资源描述信息)，然后将该请求的内容上传给用户，由用户确定如何响应，如果用户拒绝响应则忽略该帧，如果用户确定响应，则将响应内容(一段描述文本)发给本设备的802.11协议处理单元(当然，802.11协议处理单元将扩展的Probe Request帧中的Information Element进行解析后，可以直接进行响应处理，例如将收到的查找条件(资源描述信息)与允许共享的应用资源描述内容进行匹配，其中允许共享的应用资源描述内容包括本地允许共享的应用资源描述内容和本地信息库中的应用资源描述内容，，如果有匹配的内容，802.11协议处理单元则通过扩展Probe Response管理帧，将匹配的应用资源描述内容封装在Probe Response扩展的Information Element中，返回请求发起的设备；作为另一种改进，还可以在获得匹配的内容后，将该匹配的内容首先显示给用户，由用户作如下处理：

从中挑选其愿意给其他设备共享的内容，并将该内容发给协议处理单元，封装在Probe Response扩展的Information Element中后返回给请求设备；

而且用户可以将其它其认为有关的内容也发给协议处理单元，封装在Probe Response扩展的Information Element中后返回给请求设备。

其中返回给请求设备可以是点对点发送，也可以是广播发送(注：该设备可以是相同无线网络也可以是不同无线网络))；

对于Probe Request帧的处理，也可以根据事先的设置，将在扩展的ProbeRequest帧中的Information Element中解析得到的请求内容(资源描述信息)传给用户或是直接进行响应处理，用户可以设置成当本设备接收到扩展的Probe Request帧时，将其扩展部分(即查找条件描述信息)取出并作如下处理：

1.显示给用户。如果用户对此不感兴趣，则忽略该查找请求；如果用户允许，则进行相应的查找动作，如与其共享内容进行匹配等，如有匹配的内容则通过Probe Response发回响应。其中对于是否显示给用户也可以进行设置：

1)将所有收到的查找请求显示给用户；

2)设置过滤条件，将符合过滤条件的查找请求显示给用户看。

2.不显示给用户。此时，用户可以做如下设置：

1)拒绝所有的查找请求；

2)设定过滤条件，如只允许对方查找MP3文件，那么目标是MP3的查找条件将通过过滤，并通过某个搜索程序检索该设备上符合查找条件的MP3文件，并将结果通过Probe Response返回；

3)接收所有的查找请求，即没有过滤条件，全部请求都通过过滤。

D)收到扩展的Probe Response帧的设备的802.11协议处理单元，将扩展的Information Element的内容上传给用户；

用户之间还可以进行一对一的协商，比如就互相发现的资源进行交易，该协商的往来信息通过扩展Probe Request和Response的Information Element来进行，此时的Probe Request帧采用具体的目标MAC地址(beacon帧和ProbeRequest帧中包含发送该消息的设备的无线网卡的SSID和信道)，不再采用广播。接收到beacon帧和Probe Request帧的802.11协议处理单元从中提取目标MAC地址，将本地无线设备的SSID和信道均设置成与对方一样，如果没有安全限制(如对方需要WEP加密)则两设备即处于同一链路中，通过上层的TCP/IP协议，两个设备即可交换数据。

上述方案中每个无线网络设备，不用根据服务区标识符(SSID)进行限制性的登陆，所有处于能够通信的距离中的无线网络设备都能够接收其它无线网络设备的广播信息以及利用MAC地址进行相互的点对点通信。对于步骤1)至步骤5)的过程为可选过程，在流程中每个无线设备可以事先不必广播该设备的应用资源。

下面根据上述方法例举两个应用实例进行说明：

第一个实例，本实例中例举一个玩游戏的操作流程，甲在使用一个支持802.11协议的Game Player，启动一个俄罗斯方块程序，选择两人对打功能，当点击“寻找对手”按钮时，该程序生成应用资源描述信息“俄罗斯方块对打，缺一人”，并将该应用资源描述信息传至设备的802.11协议处理单元，协议处理单元将该应用资源描述信息放到扩展的802.11MAC层的管理帧beacon帧中的“Information Element”中，利用扩展的beacon帧将该描述广播。在甲的附近还有其他一些人也持有支持802.11协议的Game Player，这些Game Player上的802.11协议处理单元能够接收到甲广播发送的beacon帧中的扩展内容，如果Game Player设定为自动刷新当前车厢里的无线设备资源，它会间隔一定时间将收到的应用资源描述保留在信息库中，将已经不存在了的无线网络的设备应用资源描述删掉；并将保留在信息库中的应用资源描述信息周期性的显示在屏幕上，当收到甲发出的信息后，此时屏幕上出现“俄罗斯方块对打，缺一人”的信息，点击该消息条，系统查找“俄罗斯方块对打，缺一人”消息的属性，其属性中应包含发送该消息的设备的无线网卡的SSID和信道，这些信息均从发送该消息设备的无线网卡的beacon帧中获得，802.11协议处理单元根据获得的SSID和信道信息，自动将本无线设备的SSID和信道均设置成与甲的无线设备相同，如果没有安全限制(如对方需要WEP加密)则两设备即处于同一链路中，通过上层的TCP/IP协议，两个设备上的网络游戏程序即可交换数据和状态，开始游戏。

第二个实例：A使用一个支持802.11协议的Networked MP3 Player(MP3播放器)，启动MP3播放器中的查找网络资源命令，在命令中输入带有需要查找的相关信息，如“do you have fir MP3”，然后启动，该命令将该信息发至该MP3播放器的802.11协议处理单元，该单元从动态更新的信息库中取得存放的资源描述内容，将内容与用户发出的查找条件进行匹配，当然这里可以利用现有的查找匹配方法，如模糊匹配法，并将匹配的内容返回给用户；同时，802.11协议处理单元扩展802.11MAC层的Probe Request管理帧，扩展方法与beacon帧的扩展方法相同，在Probe Request帧后面扩展一个Information Element，将用户发下的查找条件(描述信息)封装在该InformationElement中，利用Probe Request的广播特性，将该查找请求发往相同的802.11无线网络和不同的802.11无线网络的设备。在附近的802.11无线网络的设备收到该广播信息，将收到的应用资源描述保留在信息库中，将已经不存在了的无线网络的设备应用资源描述删掉；并将保留在信息库中的应用资源描述信息显示在屏幕上，此时假如B在其Networked MP3 Player上设置了“MP3共享”状态，此时他收到了“do you have FIR MP3”的请求，该请求在他的Networked MP3 Player上显示出来，他点击该消息进行了响应，同时可以附带描述信息，例如“我有，你有许巍的歌吗？能否交换？”，802.11协议处理单元接到该信息后，立即寻找发出“do you have FIR MP3”的设备A的MAC地址，该地址为其收到的Probe Request广播帧的一个字段，根据该地址，得到相应的响应帧(Probe Response)的目的地址，并以同样的方法扩展响应帧，在响应帧中封装描述信息“我有，你有许巍的歌吗？能否交换？”，即在B设备所在信道发出带有响应消息的扩展的Probe Response返回A，A同样对显示在其设备上的响应消息进行了响应，如“有”或者“没有”，并根据上述相同的方法，由B设备中的802.11协议处理单元获取B的无线MAC地址，将其作为扩展Probe Request帧的目的地址，以单播发回给B，B通过扩展ProbeResponse将响应消息“好的”发给A，同时802.11协议处理单元根据获得的SSID和信道信息，自动将本无线设备的SSID和信道均设置成与A的无线设备相同(当然，也可以是A的802.11协议处理单元根据获得的SSID和信道信息，自动将本无线设备的SSID和信道均设置成与B的无线设备相同)，然后A和B切入同一网络(切入同一网络方法见方式1相应部分)，基于IP进行具体的MP3数据交换。在另一种情况，如果B设备拒绝，则不用响应A。

本领域普通技术人员根据现有掌握的802.11协议就能容易的实施本发明的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种在无线局域网中查找资源的方法，包括如下步骤：

1)发送用户通过命令将需要查找的资源描述信息发送到本设备的802.11协议处理单元；

2)802.11协议处理单元通过在MAC层的探测请求管理帧后扩展一个信息元，将要查找的资源描述信息封装在所述扩展的探测请求管理帧中进行广播；

3)接收到所述扩展的探测请求管理帧的无线网络设备的802.11协议处理单元将扩展的探测请求管理帧中的资源描述信息进行解析，然后根据事先的设置将该资源描述信息传给接收用户或者直接进行响应处理并进入步骤5)；

4)如果接收用户拒绝响应则忽略该帧，如果用户确定响应，将响应内容发给该设备的802.11协议处理单元，进入步骤5)；

5)802.11协议处理单元则将响应内容封装在探测响应管理帧扩展的信息元中进行发送；

6)收到所述扩展的探测响应管理帧的设备的802.11协议处理单元将所述扩展的探测响应管理帧中的内容解析后上传给用户。

2.根据权利要求1所述的在无线局域网中查找资源的方法，其特征在于，所述步骤2)中还包括，802.11协议处理单元从动态更新的本地信息库中取得存放的资源描述内容，将所述内容与用户发出的要查找的资源描述信息进行匹配，并将匹配的内容返回给用户。

3.根据权利要求2所述的在无线局域网中查找资源的方法，其特征在于，所述信息库是采用如下方法形成的：

a)每个无线网络设备将其上的应用资源进行描述并将描述内容发给本设备的802.11协议处理单元；

b)802.11协议处理单元在接收到应用资源描述后，将应用资源描述放在扩展后的信标帧中；

c)802.11协议处理单元将扩展后的信标帧进行广播或多播；

d)其它接收到该帧的设备的802.11协议处理单元将信标帧中的描述内容取出，存放在信息库中，该信息库保持动态更新。

4.根据权利要求3所述的在无线局域网中查找资源的方法，其特征在于，所述步骤3)～5)具体为：

I)接收到所述扩展的探测请求管理帧的无线网络设备的802.11协议处理单元将扩展的探测请求管理帧中的资源描述信息进行解析后，将收到的要查找的应用资源描述内容与本地允许共享的应用资源描述内容和/或本地信息库中的应用资源描述内容进行匹配；

II)如果有匹配的内容，将匹配的应用资源描述内容封装在扩展后的探测响应帧中发送给请求发起的设备。

5.根据权利要求4所述的在无线局域网中查找资源的方法，其特征在于，所述步骤II)具体为：

如果有匹配的内容，首先将该匹配的内容显示给接收用户，由接收用户作如下处理：

从中挑选其愿意给其它设备共享的内容，并将该内容发给802.11协议处理单元，然后将该内容封装在探测响应帧中发送给请求发起的设备。

6.根据权利要求5所述的在无线局域网中查找资源的方法，其特征在于，

接收用户将挑选内容发给所述协议处理单元的同时也将其它其认为有关的内容也发给协议处理单元，一同封装在探测响应帧中发送给请求发起的设备。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的在无线局域网中查找资源的方法，其特征在于，发送探测响应帧采用点对点发送。

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