CN103402230A - 通过移动热点上网的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过移动热点上网的方法，该方法包括：一台移动热点作为主热点，至少一台移动热点作为从热点；所述主热点和所述从热点，均通过3G网络连接互联网，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系；主热点接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；当有多个所述上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接时，按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和与所述主热点建立配对关系的从热点的3G网络。本发明还公开了一种通过移动热点上网的系统，该方法及系统能够提高上网终端共享的网络带宽。

Description

通过移动热点上网的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通过移动热点上网的方法及系统。

背景技术

移动热点（MIFI）是一种具有热点功能的设备，其本身可以连接移动网络，并且可以作为WIFI热点为周围其它上网终端提供网络接入服务，如果此时作为WIFI热点的移动热点连接到2G/3G等移动网络时，周边的手机、平板电脑等移动终端就可以通过与该移动热点建立的WIFI连接接入到2G/3G等移动网络进行网络访问。

具体地，在中国移动3G高速下行分组接入（HSDPA）网络覆盖区域内，用户实际最高上网下载速率为170K/S，上行为8～15K/S，通常下载速率为120k，上传12k；在中国联通3G HSDPA网络覆盖区域内，用户实际最高上网下载速率为620K，上行为350K，通常下载为450k，上传280k；中国电信3G数据演进（EVDO）网络覆盖区域内，用户实际最高上网下载速率为330K，上行为180K，通常下载为110k，上传为90k。

一般来说，MIFI设备可以负载5-10个WIFI上网终端，也就是说，5-10个上网终端共享一个2G/3G的上网带宽，以中国移动3GHSDPA网络，2个上网终端同时上网为例，每个上网终端获得的上网带宽通常只有下载速率为60k，上传6k；这样的带宽在实际使用时很难达到流畅上网的效果，用户使用感受不佳。

可见现有的通过移动热点上网的方法，多个上网终端只能平均分享该MIFI设备的最大网络带宽，速率较低。

发明内容

本发明提供了一种通过移动热点上网的方法及系统，能够提高上网终端共享的网络带宽。

为达上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种通过移动终端上网的方法，该方法包括：

一台移动热点作为主热点，至少一台移动热点作为从热点；

所述主热点和所述从热点，均通过3G网络连接互联网，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系；

主热点接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；

当有多个所述上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接时，按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和与所述主热点建立配对关系的从热点的3G网络。

优选地，所述主热点和从热点均为一个；

所述按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和与所述主热点建立配对关系的从热点的3G网络，包括：

为每一个与所述主热点建立WIFI无线连接的所述上网终端连续分配序号，将序号为奇数的上网终端的流量分配给主热点，将序号为偶数的上网终端的流量分配给与所述主热点建立配对关系的从热点。

优选地，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系，包括：

所述从热点通过信道搜索与所述主热点建立WIFI链路层连接；

所述WIFI链路层连接建立后，与所述主热点建立传输控制协议（TCP）数据连接；

所述从热点通过所述TCP数据连接发起配对连接建立请求；

所述主热点接收到所述配对连接建立请求后，返回配对连接响应消息，与所述从热点建立配对关系。

优选地，所述配对连接建立请求中包括：

发起所述配对连接建立请求的从设备的IP地址和介质访问控制（MAC）地址。

优选地，所述将序号为奇数的上网终端的流量分配给主热点，将序号为偶数的上网终端的流量分配给从热点包括：

在主热点上调用路由配置工具创建主热点的WIFI网卡到主热点的3G网卡的完全转发路由，以及主热点的WIFI网卡到从热点的WIFI网卡完全转发路由；

在从热点上调用路由配置工具创建从热点的WIFI网卡到从热点的3G网卡的完全转发路由；

令所述序号为奇数的上网终端使用所述主热点的WIFI网卡到主热点的3G网卡的完全转发路由；

令所述序号为偶数的上网终端使用所述主热点的WIFI网卡到从热点的WIFI网卡完全转发路由，以及所述从热点的WIFI网卡到从热点的3G网卡的完全转发路由。

优选地，若有通过所述主热点接入网络的上网终端断开，则将所述通过从热点接入网络的上网终端改为由主热点上网，同时删除对应所述断开的上网终端的路由项。

一种通过移动热点上网的系统，包括：

一个主热点，至少一个从热点；

所述主热点和所述从热点，均通过3G网络连接互联网，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系；

所述主热点接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；

当有多个所述上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接时，按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和从热点的3G网络。

优选地，所述主热点包括：

连接建立模块，用于接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；并通过3G网络连接互联网；

分流模块，用于按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和从热点的3G网络；

配对模块，用于与所述从热点建立WIFI链路层连接以及TCP数据连接，接收所述从热点发起的配对连接建立请求，与所述从热点建立配对关系；

优选地，所述从热点包括：

连接建立模块，用于通过WIFI与所述主热点建立无线连接；

配对模块，用于通过信道搜索与所述主热点建立WIFI链路层连接；与所述主热点建立TCP数据连接；通过所述TCP数据连接向所述主热点发起配对连接建立请求；

接收所述主热点返回的配对连接响应消息，与所述主热点建立配对关系。

由上述技术方案可见，本发明的这种通过移动终端上网的方法、系统及移动终端，通过将与主热点通过WIFI连接的上网终端的流量，按照设定的规则分配到主热点的连接的3G网络和，与主热点通过WIFI连接的从热点的3G网络中，从而可以使多台上网终端通过主热点上网时的带宽，突破主热点自身3G网络带宽的限制，如果有一台从热点与主热点通过WIFI连接，那么带宽可以扩大一倍，有多台则扩大多倍，依次类推，从而提高上网终端共享的网络带宽。

附图说明

图1为本发明实施例的通过移动热点上网的方法流程图。

图2为本发明实施例的通过移动热点上网的系统结构图。

图3为本发明实施例的主热点和从热点的配对流程图。

图4为本发明实施例的主热点结构示意图。

图5为本发明实施例的从热点结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明实施例提供了一种通过移动终端上网的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101、一台移动热点作为主热点，至少一台移动热点作为从热点；

步骤102、主热点和从热点均通过3G网络连接互联网，从热点通过WIFI与主热点建立无线连接和配对关系；

步骤103、主热点接收上网终端的WIFI连接请求，与上网终端建立WIFI无线连接；

步骤104、当有多个上网终端与主热点建立WIFI无线连接时，按照上网终端与主热点建立WIFI无线连接的顺序，将上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和与主热点建立配对关系的从热点的3G网络。

通过上述方法，可以实现多台上网终端使用2个以上的移动热点的3G网络上网，从而可以提高上网终端共享的网络带宽。

其中，以主热点和从热点均为一个为例，如图2中的应用场景，具体的分配方法可以是：

为每一个与所述主热点建立WIFI无线连接的所述上网终端连续分配序号，将序号为奇数的上网终端的流量分配给主热点，将序号为偶数的上网终端的流量分配给与所述主热点建立配对关系的从热点。

其中，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系，如图3所示，包括如下步骤：

步骤301、从热点通过信道搜索与主热点建立WIFI链路层连接；

步骤302、WIFI链路层连接建立后，与主热点建立TCP数据连接；

步骤303、从热点通过所述TCP数据连接发起配对连接建立请求；

步骤304、主热点接收到配对连接建立请求后，返回配对连接响应消息，与从热点建立配对关系。

其中，所述配对连接建立请求中包括发起所述配对连接建立请求的从设备的IP地址和MAC地址等信息，用于配对。

具体地，实现将序号为奇数的上网终端的流量分配给主热点，将序号为偶数的上网终端的流量分配给从热点可以使用如下方式：

在主热点上调用路由配置工具创建主热点的WIFI网卡到主热点的3G网卡的完全转发路由，以及主热点的WIFI网卡到从热点的WIFI网卡完全转发路由；

在从热点上调用路由配置工具创建从热点的WIFI网卡到从热点的3G网卡的完全转发路由；

令所述序号为奇数的上网终端使用所述主热点的WIFI网卡到主热点的3G网卡的完全转发路由；

令所述序号为偶数的上网终端使用所述主热点的WIFI网卡到从热点的WIFI网卡完全转发路由，以及所述从热点的WIFI网卡到从热点的3G网卡的完全转发路由。

另外，若有通过所述主热点接入网络的上网终端断开，则将所述通过从热点接入网络的上网终端改为由主热点上网，同时删除对应所述断开的上网终端的路由项。

例如：

具体地，分流策略可以实现如下：

在主热点中：

A.收到配对连接建立请求后，则以静态方式修改路由表（调用IPRoute2创建新的策略路由表项），实现分流功能，分流依据：

当前连接终端中，奇数序号的终端由主设备上网

当前连接终端中，偶数序号的终端由从设备上网

B.收到配对连接结束请求后，删除新建策略路由表象，恢复原有路由表。

在从热点中：

以静态方式修改路由表（调用IPRoute2创建新的策略路由表项）,使系统默认路由指向自己的广域网（WAN）口（例如是3G网卡的IP地址）

具体地，例如：

主热点IP地址为192.168.43.1，从热点IP地址为192.168.43.19，主热点下连接有两个上网终端，A终端IP地址为192.168.43.201，B终端IP地址为192.168.43.202）

从热点的转发规则设定方法：(以下操作iptables和iproute的指令均由程序调用完成)

iptables-t nat-A POSTROUTING-o rmnet0-j MASQUERADE

iptables-t filter-A FORWARD-i rmnet0-o eth0-m state--stateRELATED,ESTABLISHED-j ACCEPT

iptables-t filter-A FORWARD-i eth0-o rmnet0-j ACCEPT

这3条命令可以建立从WIFI网卡eth0到3G网卡rmnet0之间的完全转发股则

主热点的路由设定方法：

ip route add default via192.168.43.19table1

ip rule add from192.168.43.202table1

第一条命令是将路由表项1设定为走从热点(192.168.43.19)的路由；第二条命令是设定B终端的路由规则为遵循表项1规则，即B终端通过从热点上网；另外，由于主热点的上网路由一般是默认存在的，A终端可以无需指定特殊路由，直接由主热点的WIFI热点默认路由决定，即通过主热点上网。

当接入的上网终端发生改变时，比如A终端关闭，从主热点上断开，那么B终端改为由主热点上网，则执行删除路由规则命令：

ip rule del from192.168.43.202table1

如果过了一会A终端又上线了，那么此时A终端将由从热点上网，执行命令：

ip rule add from192.168.43.201table1

上述的方法中，“主热点”和“从热点”的硬件形态均为经过定制化的Android智能手机终端，两者硬件形态完全一致，同时具有3G上网功能和WIFI功能。两者均可以工作在主模式或从模式下（主模式下即为主热点，从模式下即为从热点），用户可以在屏幕上进行工作模式的选择。

“主热点”同时开启WIFI和3G，WIFI开启时，可以接入到“主热点”，一旦接入，主热点和从热点会通过网络建立配对关系。

附近的移动终端，包括智能手机、平板电脑、移动电脑、桌面电脑，都可以正常接入到主热点，成为上网终端。主热点可以根据此时连接的上网终端接入数量，按照一定策略进行流量分流。比如，当只有1个终端A接入时，该终端A访问互联网的所有流量都通过主热点的3G网络进行；当有两个终端A/B接入时，终端A的流量走主热点的3G网络，终端B的流量走从热点的3G网络。照此类推，主热点下的编号为奇数的终端都通过主热点访问互联网，编号为偶数的终端都通过从热点访问互联网，终端的排序规则按照接入时间先后。这样，整个网络的带宽提升了一倍。

本发明实施例还提供一种通过移动热点上网的系统，如图2所示，包括：

一台移动热点作为主热点201，至少一台移动热点作为从热点202；

所述主热点201和所述从热点202，均通过3G网络连接互联网，所述从热点202通过WIFI与所述主热点201建立无线连接和配对关系；

所述主热点201接收上网终端203的WIFI连接请求，与所述上网终端203建立WIFI无线连接；

当有多个所述上网终端203与所述主热点201建立WIFI无线连接时，按照上网终端203与所述主热点201建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端203的流量分别分配给主热点201的3G网络和从热点202的3G网络。

其中，主热点201的结构如图4所示，包括：

主连接建立模块401，用于接收上网终端203的WIFI连接请求，与上网终端203建立WIFI无线连接；并通过3G网络连接互联网；

分流模块402，用于按照上网终端203与主热点201建立WIFI无线连接的顺序，将上网终端203的流量分别分配给主热点201的3G网络和从热点202的3G网络；

主配对模块403，用于与从热点202建立WIFI链路层连接以及TCP数据连接，接收从热点202发起的配对连接建立请求，与从热点202建立配对关系；

另外，从热点202的结构如图5所示，包括：

从连接建立模块501，用于通过WIFI与主热点201建立无线连接；

从配对模块502，用于通过信道搜索与主热点201建立WIFI链路层连接；与主热点201建立TCP数据连接；通过TCP数据连接向主热点201发起配对连接建立请求；

接收主热点201返回的配对连接响应消息，与主热点201建立配对关系。

主、从配对模块又称配对管理器，主要用于维护系统中的主-从结构关系和相应的消息处理。配对接口是对应的物理层、链路层接口，用于实现主-从设备间点到点通信，链路的建立、拆除和监控，并将连接情况向配对管理器汇报。该模块采用基于WiFi AP的信道搜索技术，具体工作方式如下：

a.在从热点上通过界面（UI）触发从热点，转换成WiFi STA模式，进行标准的802.11WiFi AP信道搜索，搜索符合下述条件的AP集合W:

SSID以特殊字符开头（例如：ClusterXX）

工作于特殊信道子集上（例如：1、6等）

b.从搜索到的集合W中，按照特定优先级原则（比如：信号强度高低），依次与该AP建立链路层连接，如W为空或者都不成功，则流程结束，通过UI提示用户连接失败。

c.与AP建立链路连接后，通过私有协议进行配对，主热点收到后通过UI提示用户，建立配对关系，配对过程完毕。配对过程自动完成，无需用户或者网络参与。

d.连接请求只由从热点方发起，只能由用户的UI按键点击触发。连接断开可以由用户按键、心跳超时、物理/链路层断开三种事件触发。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种通过移动热点上网的方法，其特征在于，该方法包括：

一台移动热点作为主热点，至少一台移动热点作为从热点；

所述主热点和所述从热点，均通过3G网络连接互联网，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系；

主热点接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；

当有多个所述上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接时，按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和与所述主热点建立配对关系的从热点的3G网络。

2.如权利要求1所述的通过移动热点上网的方法，其特征在于，所述主热点和从热点均为一个；

所述按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和与所述主热点建立配对关系的从热点的3G网络，包括：

为每一个与所述主热点建立WIFI无线连接的所述上网终端连续分配序号，将序号为奇数的上网终端的流量分配给主热点，将序号为偶数的上网终端的流量分配给与所述主热点建立配对关系的从热点。

3.如权利要求1所述的通过移动热点上网的方法，其特征在于，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系，包括：

所述从热点通过信道搜索与所述主热点建立WIFI链路层连接；

所述WIFI链路层连接建立后，与所述主热点建立TCP数据连接；

所述从热点通过所述TCP数据连接发起配对连接建立请求；

所述主热点接收到所述配对连接建立请求后，返回配对连接响应消息，与所述从热点建立配对关系。

4.如权利要求3所述的通过移动热点上网的方法，其特征在于，所述配对连接建立请求中包括：

发起所述配对连接建立请求的从设备的IP地址和MAC地址。

5.如权利要求2所述的通过移动热点上网的方法，其特征在于，所述将序号为奇数的上网终端的流量分配给主热点，将序号为偶数的上网终端的流量分配给与所述主热点建立配对关系的从热点包括：

在主热点上调用路由配置工具创建主热点的WIFI网卡到主热点的3G网卡的完全转发路由，以及主热点的WIFI网卡到从热点的WIFI网卡完全转发路由；

在从热点上调用路由配置工具创建从热点的WIFI网卡到从热点的3G网卡的完全转发路由；

令所述序号为奇数的上网终端使用所述主热点的WIFI网卡到主热点的3G网卡的完全转发路由；

令所述序号为偶数的上网终端使用所述主热点的WIFI网卡到从热点的WIFI网卡完全转发路由，以及所述从热点的WIFI网卡到从热点的3G网卡的完全转发路由。

6.如权利要求2所述的通过移动热点上网的方法，其特征在于，若有通过所述主热点接入网络的上网终端断开，则将所述通过从热点接入网络的上网终端改为由主热点上网，同时删除对应断开的所述上网终端的路由项。

7.一种通过移动热点上网的系统，其特征在于，包括：

一个主热点，至少一个从热点；

所述主热点和所述从热点，均通过3G网络连接互联网，所述从热点通过WIFI与所述主热点建立无线连接和配对关系；

所述主热点接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；

当有多个所述上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接时，按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和从热点的3G网络。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主热点包括：

连接建立模块，用于接收上网终端的WIFI连接请求，与所述上网终端建立WIFI无线连接；并通过3G网络连接互联网；

分流模块，用于按照上网终端与所述主热点建立WIFI无线连接的顺序，将所述上网终端的流量分别分配给主热点的3G网络和从热点的3G网络；

配对模块，用于与所述从热点建立WIFI链路层连接以及TCP数据连接，接收所述从热点发起的配对连接建立请求，与所述从热点建立配对关系。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述从热点包括：

连接建立模块，用于通过WIFI与所述主热点建立无线连接；

配对模块，用于通过信道搜索与所述主热点建立WIFI链路层连接；与所述主热点建立TCP数据连接；通过所述TCP数据连接向所述主热点发起配对连接建立请求；

接收所述主热点返回的配对连接响应消息，与所述主热点建立配对关系。

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