CN102638806B - 即插即用的无线以太延伸基地台与其自动设定方法 - Google Patents

Abstract

一种即插即用的无线以太延伸基地台与其自动设定方法，特别是此无线以太延伸基地台通过电力线通信技术（PLC）搜索电力线网络中的无线以太延伸控制器，包括发出搜索封包、通过回应信息判断控制器地址、自动接收无线网络组态以完成自我设定并建立连线。根据实施例，此无线以太延伸基地台至少包括有数据处理单元、提供无线网络连接服务的无线网络模块，与一电力线网络桥接器模块，并包括基地台搜索通信模块，利用广播封包搜索运作中的无线以太延伸控制器的网络地址并接收无线网络组态，通过自动连线与自动设定网络组态达成即插即用的目的。本发明可以实现即插即用的连线方式，达到更简易的安装、更方便的无线网络组态设定。

Description

即插即用的无线以太延伸基地台与其自动设定方法

技术领域

本发明涉及一种即插即用的无线以太延伸基地台与其自动设定方法，尤其涉及一种具有自动搜索与自动设定机制的无线以太延伸基地台。

背景技术

传统技术用来扩展无线网络（WiFi network）覆盖范围的做法，其中之一就是通过实体以太网络布线，来连接多个无线基地台，以形成一个可覆盖大范围的无线信号区域网络，以提供更广的无线网络服务。

根据传统技术，若需要建制一个覆盖特定范围的无线区域网络，其中除了须设置有多个无线网络基地台外，更需要针对各无线网络基地台设定相关组态，包括连接于实体有线网络的设定，如ADSL的连线设定，还包括无线网络的设定，如SSID、信号频道、网络闸道、安全性密码等。如此，在无线网络基地台A附近的无线网络用户便可以接收到此无线网络基地台A的无线信号，并使用其中无线网络组态设定连接无线网络基地台A。

若为扩展无线信号的覆盖范围，或是为了增加连线频道数量等考虑，可利用以太网络布线增设无线网络基地台。此时，各无线网络基地台同样需要设定相同的无线网络组态，比如进入其中设定画面进行各基地台间的连线，也就是手动复制无线网络组态，使得相互连线的无线网络基地台可以覆盖更广信号范围，可通过其中闸道设定连线至别的区域网络上。

然而，随着网络覆盖范围的扩大，以上类似的程序将不断地重复执行，甚至有任何变动，又需要全面执行更改设定的动作。此类传统技术缺点包括有：

网络管理者必须在各无线网络基地台之间进行实体以太网络布线；

网络管理者必须手动为每一台无线基地台设定相同的无线网络组态与网络安全参数；

手动设定无线网络组态与网络安全参数容易发生人为设定错误；

当无线网络组态更改时，须手动修改所有无线基地台的参数设定；

网络管理者无有效方法统一监控所有无线基地台的运作状态。

接着，为了解决实体以太网络布线所造成的成本、施工问题，还有传统技术利用电力线网络传输的方式来做为无线基地台之间的数据传输通道，利用电力线通信技术（Power-Line Communication,PLC）扩展网络。其中通过电力线网络桥接器使数据可载于电源回路上，以进行网络数据传输，并能与电力线网络内的其他网络装置进行通信。

此类方式仍需要手动设定各个连接电力线网络的无线网络基地台，使之具有相同的无线网络组态。

以上所描述的传统技术仍具有以下缺点：

网络管理者必须手动为每一台无线网络基地台设定相同的无线网络组态与网络安全参数；

手动设定无线网络组态与网络安全参数容易发生人为设定错误；

无线网络组态更改时，须手动修改所有无线基地台的参数设定；

网络管理者无法统一监控所有无线基地台的运作状态。

发明内容

综合上述传统技术为了扩展无线网络覆盖范围而带来的问题与缺点，本发明的目的是提出一种通过网络耦接控制器的无线以太延伸基地台与其自动设定方法，其通过自动连线的运作方法，可以实现随插即用的连线方式，达到更简易的安装、更方便的无线网路组态设定。

根据实施例，本发明提出的即插即用的无线以太延伸基地台主要包括有数据处理单元,用以执行该无线以太延伸基地台内各模块间的信号处理；基地台端的无线网络模块，电性连接于该数据处理单元，提供无线网络连接服务；基地台端的电力线网络桥接器模块，电性连接该数据处理单元，该无线以太延伸基地台通过该基地台端的电力线网络桥接器模块连接一电源插座，应用电力线通信技术进行数据传输，由此电性连接至无线以太延伸控制器。

无线以太延伸基地台还包括有基地台搜索通信模块，电性连接该数据处理单元，能够自动通过电力线通信技术，并使用广播封包的传送模式搜索网络上运作中的无线以太延伸控制器的网络地址。

无线以太延伸基地台还包括有自动连线模块，于该无线以太延伸基地台完成一初始化程序后，自动搜索该无线以太延伸控制器的该网络地址，根据搜索的网络地址与无线以太延伸控制器连线，之后由无线以太延伸基地台的自动连线模块接收由该无线以太延伸控制器传送的无线网络组态，并据以设定基地台的无线网络组态，完成自动连线。

根据无线以太延伸基地台的自动设定方法实施例，当无线以太延伸基地台连接至一电源，将依据电力线通信技术建立电力线网络，接着启动基地台端的电力线网络桥接器模块，发出一搜索封包，利用广播方式搜索一无线以太延伸控制器的网络地址，接收一回应信息，并取得该网络地址，显示电力线网路中具有一已上线的无线以太延伸控制器。

为达成即插即用的目的，经连接至已上线的无线以太延伸控制器后，将自动接收来自无线以太延伸控制器的无线网络组态，再据以设定无线以太延伸基地台的无线网络组态，套用该无线网络组态的无线网络参数，完成自动连线。

特别的是，无线以太延伸基地台的控制面板上可包括一些灯号或是按钮或是拨钮，比如利用重置（reset）切换开关重新要求无线网络组态并重新设定；可利用关闭无线模块的切换开关手动关闭基地台的无线传输功能；还可应用灯号显示电力线网络信号的通信状态；可应用灯号确认连接到控制器；并可利用灯号表示是否已接收到无线以太延伸控制器的无线网络组态。

本发明的即插即用的无线以太延伸基地台与其自动设定方法可以通过其中自动连线的运作方法，可以实现即插即用的连线方式，达到更简易的安装、更方便的无线网络组态设定。

附图说明

图1所示为背景技术中无线网络基地台通过电力线网络桥接器相互连线的布局示意图；

图2显示为本发明实施例的一的区域网络示意图；

图3显示为无线以太延伸基地台实施楼层实施例的一示意图；

图4显示为无线以太延伸基地台与无线以太延伸控制器的连线实施例示意图；

图5显示为控制器与基地台的搜索通信模块间的连线示意图；

图6所示为无线以太延伸基地台的另一实施例示意图；

图7显示本发明无线以太延伸基地台的自动设定方法流程；

图8显示本发明无线以太延伸基地台的应用实施例示意图；

图9显示为本发明无线以太延伸基地台的外部面板示意图。

其中，附图标记说明如下：

背景技术：

无线网络基地台A,B,C

电力线网络桥接器A1,B1,C1

发明实施例：

无线以太延伸控制器21,301

电源回路20,80

无线以太延伸基地台22,23,302,303,600,802,803

网络线a,b,c

电源线d,e,f

实施楼层30

电力线305

终端装置31,32,33,201,202,203,204,205,206,560,570,450,460

基地台主体400

无线网络模块410

以太网络模块420

电力线网络桥接器模块430

基地台搜索通信模块440,440’

数据处理单元470

电力连线401,402,403

控制器主体500

无线网络模块510

以太网络模块520

电力线网络桥接器模块530

控制器搜索通信模块550

数据处理单元540

服务器模块580

路由器模块590

电力插座4,5

通信链接800,810

电力线网络桥接器610

以太网络线801

面板9

重置键901

无线网络开关902

网络信号强度指示器903

控制器连接指示器904

无线网络组态指示器905

步骤S710～S780本发明无线以太延伸基地台自动设定流程

具体实施方式

请参考图2，其中显示本发明实施例的一的区域网络示意图，图中显示在一个电源回路20中有一个无线以太延伸控制器21以及两个无线以太延伸基地台22,23，并设置于图中的不同位置，可视为家中的不同房间，不同楼层（可参考图3），或是公司的各部门位置，无线以太延伸控制器21以及无线以太延伸基地台22,23可通过网络线a,b,c或是无线信号连接于各式终端装置201,202,203,204,205,206。这三个无线以太延伸设备分别利用电源线d,e,f连接电源，特别的是，各设备中具有电力线网络桥接器（power-linebridge）相关电路，能以电力线通信技术（PLC-Power Line Communication）进行通信链接与数据传输。

图中区域网络所包含的范围，包含了无线以太延伸控制器21本身的无线信号区域与以太网络区域，无线以太延伸基地台22与23本身提供的无线信号区域与有线以太网络（通过网络线a,b,c连接不同的有线终端设备），以及通过电力线所铺设覆盖的网络范围。

上述各无线以太延伸设备（21,22,23）中整合电力线网络桥接器的功能，故各延伸设备便可以将电源回路视为通信传输网络，因此便可以在相同的电源回路20中在无线以太延伸控制器41与无线以太延伸基地台22,23之间建立通信链接，进行数据传输。

根据图2显示的实施例，除了利用电力线网络进行多个无线以太延伸设备的通信链接，每个无线以太延伸设备（21,22,23）本身更整合了无线网络功能以及以太网络功能，作用为扩大无线网络覆盖范围以及以太网络覆盖范围，使得整体区域网络范围能够更加扩大，因此在不同的无线以太延伸设备附近的无线网络工作站与以太网络工作站，就可享受到无线网络延伸以及以太网络延伸的后的便利性。

图3则显示本发明无线以太延伸基地台可应用于不同楼层的应用实施例示意图。

举例来说，图中显示的实施楼层30，第一层设置有无线以太延伸控制器301，由此连接如ADSL所铺设的有线以太网络，此无线以太延伸控制器301能够供信号可覆盖的范围内的终端装置31连线外部网络。

若欲提供第二层终端装置32连接网络的服务，根据本发明实施例，可设置一无线以太延伸基地台302，本身无需如同第一层中的无线以太延伸控制器301的功能，无须设定其中无线相关组态，即能通过本发明提出的方案提供该楼层中的用户接入外部网络。此无线以太延伸基地台302可通过有线网络耦接至第一层的无线以太延伸控制器301；或如本发明实施例，于连接电源时，连接至电力线305，即在同一个电力回路中与无线以太延伸控制器301处于同一个电力线网络。

同理，于第三层同样可通过设置一个无线以太延伸基地台303，连接电源时，能与上述无线以太延伸控制器301及无线以太延伸基地台302处于同一个电力线网络中，将网络环境扩展至第三层，提供其中终端装置33连接外部网络。而无线以太延伸控制器301及无线以太延伸基地台302、303的连线关系同样能使用有线以太网络相互耦接。

根据图3显示的实施例，除了第一层的无线以太延伸控制器301需要事先设定好网络组态，应用本发明提供在电力线网络上自动搜索、取得控制器的网络地址、自动接收无线网络组态与设定等的程序，其他各层的无线以太延伸基地台302,303则可达成即插即用的功能。

可接着参考图4显示控制器与基地台间的连线与其中电路关系。

其中显示无线以太延伸基地台的主体400中至少具有提供无线连接服务的无线网络模块410、有线连线服务的以太网络模块420（此并非一定需要）、耦接电源与电力线网络的电力线网络桥接器模块430、搜索网络上控制器信息的基地台搜索通信模块440，与电性连接各电路模块与执行信号转换的数据处理单元470。

其中基地台主要能通过基地台端的电力线网络桥接器模块430连接一电源插座，除了取电外，更应用一电力线通信技术进行数据传输。而基地台搜索通信模块440能自动通过电力线通信技术使用广播封包的传送模式搜索运作中的无线以太延伸控制器，主要可取得控制器的网络地址，包括实体网络地址（MAC address）或是网际网络地址（IP address）。

而无线以太延伸控制器的主体500则至少包括有提供无线网络连接服务的控制器端的无线网络模块510、提供有线连线服务的以太网络模块520（此并非一定需要）、提供耦接电源与电力线网络的电力线网络桥接器模块530，以及用来与各无线以太延伸基地台进行询问、回复以及传送无线网络组态等网络通信作业，并能搜索其他网络资源或是其他控制器的控制器搜索通信模块550，并包括电性连接于各电路模块与执行数据处理的数据处理单元540。

由于无线以太延伸控制器可具有一服务器模块580，能提供远端存取与维护，比如，网络管理者可通过一个网页介面存取控制器内信息，包括设定各种网络相关组态。而由于无线以太延伸控制器所处环境中的各终端装置通常需借此设备存取外部网络，故无线以太延伸控制器可具有一路由器模块590，用于转送内部与外部封包。

如图4所示，无线以太延伸控制器提供一个网络覆盖范围，在控制器端的终端装置560,570可分别通过无线、有线网络经控制器存取外部网络。无线以太延伸控制器经电力连线402电连接至电力插座5，除了取电外，更应用了电力线通信技术，与经电力连线401电连接于电力插座4的无线以太延伸基地台达成连线，通过电力连线403形成一个电力线网络。

无线以太延伸基地台将主动由无线以太延伸控制器取得无线网络组态，并能自动设定自身网络组态，与无线以太延伸控制器达成连线，使得能够存取各控制器与基地台的用户处于同一个网络环境中。

特别的是，于无线以太延伸基地台完成一初始化程序后，上述各电路模块间将执行搜索、回应、传递无线网络组态等来往信息的程序，应用电力线通信技术连接控制器端的电力线网络桥接器模块与基地台端的电力线网络桥接器模块，则能利用载于电力线上的广播封包进行搜索与传递无线网络组态。现行用户可以设定的无线网络组态包括了服务设定识别码（SSID-Service SetIdentifier）、无线频率通道（channel）的选择、无线通信协议（WiFi802.11a/b/g,802.11n等）的选择、无线传输加密（encryption）的选择、无线认证方法（authentication）的选择、用户端无线网络卡地址（MAC address-MediaAccess Control address）的识别过滤等设定参数。上述各种参数组成的无线网络组态会在设定后储存于无线以太延伸控制器的存储器内，以便后续通过控制器搜索通信模块等待各基地台的询问与请求，能将无线网络组态传送给各无线以太延伸基地台。

然而，在另一实施例无线以太延伸控制器与各无线以太延伸基地台的间的自动连线模块仍可通过有线型态的以太网络连接与自动搜索完成。

如此，无线以太延伸控制器经由延伸基地台产生扩展无线网络覆盖范围的效果，此时区域网络范围若再增加其他无线以太延伸基地台，仍可经初始化程序自动搜索、取得控制器的网络地址，接收并自动设定基地台本身的无线网络模块，使得能够与控制器与其他基地台共同建立一个区域网络，且范围所及可包含无线网络与以太网络所组成的网络范围。

再请参考图5的搜索通信模块实施例。

在此实施例中，无线以太延伸基地台（400，图4）采用了即插即用式安装流程，也就是图中基地台搜索通信模块（440,440’）会自动通过网络作为实体通信媒介，实施例包括电力线网络或是以太网络，主要实施例是通过电力线通信技术进行搜索，使用广播封包的传送模式搜索网络上的设备，本发明主要是由此发现与寻找无线以太延伸控制器（500，图4）的网络地址。

当基地台搜索通信模块440或是440’一旦接收到控制器搜索通信模块（550）的回应封包，便可以得知无线以太延伸控制器的网络地址，并与之建立通信链接（800,810），用以接收无线网络组态、以及回应无线以太延伸控制器的运作状态询问等。

图6则显示为另一实施例中的无线以太延伸基地台600，其中通过外接式的电力线网络桥接器610连接电源，相较于图4的实施例，无线以太延伸基地台600应用外挂的方式，电力线网络桥接器610电性连接以太网络模块420，并借助连线，主要提供用户多种选择性的安装方式。其他无线网络模块410与基地台搜索通信模块440的运作则可参考上述图4的描述。

电力线网络桥接器610在本实施例的功能主要是让电源回路能像以太网络般作业，提供实体网络做为通信传输媒介，优点是各终端用户不需要以太网络布线工程而能直接利用电源回路进行通信传输。

根据图7所示本发明无线以太延伸基地台的自动设定流程，基地台能够自动搜索到区域网络内的控制器，并达成自动连线的即插即用的功效。

如步骤S710，当无线以太延伸基地台内连接电源时，即启动基地台端的电力线网络桥接器模块（步骤S720）。

此时，运用电力线通信技术，如步骤S730，无线以太延伸基地台将利用广播的方式在电力线网络上发出搜索封包，以搜索是否有已上线的无线以太延伸控制器。当有控制器接收此搜索封包，将会发出回应，由基地台接收到回应信息（步骤S740）。此时显示同一个区域网络（包括电力线网络与有线以太网络）中具有一已上线的无线以太延伸控制器。

由此回应信息可以取得无线以太延伸控制器的网络地址（步骤S750），使得基地台与控制器建立连线（步骤S760）。接着根据本发明提出的即插即用的机制，连线完成后，无线以太延伸控制器将会主动传递，且由基地台接收无线网络组态（步骤S770），此时无线以太延伸基地台将会自我设定，将此无线网络组态中记载的参数套用在基地台中的无线网络设定中（步骤S780）。故此，无线以太延伸基地台将会执行相同的无线网络组态，且不需要复杂的设定。使得在不同信号覆盖范围的终端装置可以以相同的无线网络组态连接外部网络。

特别的是，在图8显示的另一实施例中，应用本发明提出的机制，可利用多个无线以太延伸基地台扩展网络覆盖范围，包括有线与无线网络，甚至包括跨接至另一个电源回路上。

举例来说，当需要增设无线以太延伸基地台，即需在同一个电源回路20中接上电源，即会主动发出搜索封包并取得控制器信息与网络设定必须的信息。并且，当无线以太延伸控制器中的无线网络组态有变动时，将主动依据所连线的各基地台地址传递更新的无线网络组态，因此能即时更新无线网络组态，所以，若网络设定有所变动时，网络管理者仅需更改控制器21的网络组态，其他各基地台（22,23）将会循着本发明的机制进行更新。

根据本发明提出的机制，若需将网络覆盖范围扩及至另一个电源回路80，如此例，可利用一个以太网络线801跨接不同两个电源回路上的无线以太延伸基地台（22,802），则电连接于电源回路80上的无线以太延伸基地台802、803则可将网络信号转送至电源回路20上的各网络设备，包括接收自无线以太延伸控制器21所传递的无线网络组态与自我设定，可顺利扩展网络范围。

无线以太延伸基地台可利用装置的操作面板上的灯号指示运作状态，其中至少包括有几个切换开关（如通过按钮或是拨动的方式）与灯号，用户可以简易地利用按钮与灯号控制与判断基地台状态，可参考图9，其中显示为本发明无线以太延伸基地台的外部面板示意图，用户可通过面板9上的开关或按钮由外部控制基地台的运作，包括重置键901与无线网络开关902；另有多个灯号用于显示基地台的运作状态，包括网络信号强度指示器903、控制器连接指示器904与无线网络组态指示器905。其中：

重置键901可为一重置（reset）切换开关，当用户需要重新设定基地台，可利用此重置切换开关强制更新其中网络组态，当用户按下此重置切换开关，基地台内基地台搜索通信模块发出需要更新组态的信息，控制器将传送无线网络组态至发出此信息的基地台，并由基地台内无线网络模块自我设定；

无线网络开关902可为一关闭无线模块的切换开关，用户可通过此关闭无线模块的切换开关将基地台的无线传输功能关闭，比如用户仅需用有线网络的时候；

网络信号强度指示器903可为无线以太延伸基地台使用一电力线网络信号的灯号，可以通过不同颜色或是使用多个亮点以形成信号强度表的方式，用来辅助用户判断电力线网络信号的通信状态。

控制器连接指示器904作为显示无线以太延伸基地台是否找到控制器网络地址的灯号，可以通过颜色来表示是否发现无线以太延伸控制器的网络地址，并建立通信链接。

无线网络组态指示器905作为显示无线以太延伸基地台是否接收到无线网络组态的灯号，可以通过颜色来表示是否已接收到无线以太延伸控制器的无线网络组态。

综上所述，应用电力线通信技术，在同一区域网络中，各无线以太延伸基地台启动时将发出搜索封包，能借以确认控制器的状态。控制器将自动控管与传送网络组态至各基地台，基地台则自动接收无线网络组态并自我设定，以此达到即插即用的目的。并且，当网络管理者修改了无线以太延伸控制器的无线网络组态的参数，将会通过控制器搜索通信模块连线各基地台搜索通信模块，以能自动更新无线以太延伸基地台的无线网络组态。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此即局限本发明的权利要求范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理包含于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的基地台包括：

一数据处理单元，用以执行该无线以太延伸基地台内各模块间的信号处理；

一基地台端的无线网络模块，电性连接该数据处理单元，提供一无线网络连接服务；

一基地台端的电力线网络桥接器模块，电性连接该数据处理单元，该无线以太延伸基地台通过该基地台端的电力线网络桥接器模块连接一电源插座，应用一电力线通信技术进行数据传输；

一基地台搜索通信模块，电性连接该数据处理单元，自动通过该电力线通信技术，使用广播封包的传送模式搜索一运作中的无线以太延伸控制器的一网络地址；以及

一自动连线模块，于该无线以太延伸基地台完成一初始化程序后，自动搜索该无线以太延伸控制器的该网络地址，并建立连线，之后接收由该无线以太延伸控制器传送的一无线网络组态，再据以设定该无线以太延伸基地台的无线网络组态，完成自动连线。

2.如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的基地台还包括一基地台端的以太网络模块，用以提供一有线连线，其中该自动连线模块是以一以太网络连接该无线以太延伸控制器。

3.如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的电力线网络桥接器模块为一外接模块，并电性连接至该基地台端的以太网络模块。

4.如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的无线以太延伸基地台的一操作面板上具有多个灯号与多个切换开关。

5.如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的无线以太延伸基地台具有指示电力线网络信号强度的灯号、显示是否找到控制器网络地址的灯号与显示是否接收到无线网络组态的灯号。

6.如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的无线以太延伸基地台具有一重新下载该无线网络组态的重置切换开关。

7.如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台，其特征在于，所述的无线以太延伸基地台具有一关闭该无线网络模块的切换开关。

8.一种应用如权利要求1所述的即插即用的无线以太延伸基地台的自动设定方法，其特征在于，所述的方法包括：

连接一电源，连接依据电力线通信技术建立的一电力线网络；

启动一基地台端的电力线网络桥接器模块；

发出一搜索封包，利用广播方式搜索一无线以太延伸控制器的网络地址；

接收一回应信息，并取得该网络地址，显示该电力线网络中具有一已上线的无线以太延伸控制器；

建立与该已上线的无线以太延伸控制器的连线；

接收由该无线以太延伸控制器传送的一无线网络组态，再据以设定该无线以太延伸基地台的无线网络组态，套用该无线网络组态的无线网络参数；以及

完成自动连线。

9.如权利要求8所述的即插即用的无线以太延伸基地台的自动设定方法，其特征在于，所述的网络地址为该无线以太延伸控制器的一实体网络地址或是一网际网络地址。

10.如权利要求8所述的即插即用的无线以太延伸基地台的自动设定方法，其特征在于，当该无线以太延伸控制器的该无线网络组态有变动时，将主动依据所连线的各无线以太延伸基地台传递与设定该无线网络组态。