CN103686817A - 无线cpe及其与无线基站ap保持稳定连接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线CPE及其与无线基站AP保持稳定连接的方法，所述无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法包括：监测无线CPE驱动中的发送封包接口发送的数据包个数；监测无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数；判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，无线CPE则重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常。当因配置变化导致CPE发生网络链路连接问题时候，本发明所述的无线CPE能够自动重新连接上端AP，并定期检查链路的连通情况，保持了网络连接的稳定性，不需要客户人员对无线CPE进行重新连接操作。

Description

无线CPE及其与无线基站AP保持稳定连接的方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种终端与基站保持连接的方法，特别是涉及一种无线CPE及其与无线基站AP保持稳定连接的方法。

背景技术

互联网目前已经高速发展，WiFi覆盖面已经越来越广，各个运营商都推出了自己的WiFi网络，如：中国电信的ChinaNet，中国联通的ChinaUnicom，中国移动的CMCC等无线基站类AP（Access Point，接入节点）。一般来说，无线基站的覆盖范围越大越好，但是无线系统的传输距离同时也与客户终端设备的技术指标有关。标准WiFi客户端的上行功率有限（一般为15dBm），无论无线基站的下行功率有多大，标准WiFi客户端的上行距离都受到了上行功率的限制，距离十分有限，因此，在一些偏僻的地区，由于客户终端设备闲置，无法连接运营商AP。

为了扩展无线基站的覆盖范围，CPE（Customer Premise Equipment，客户终端设备）产生了。CPE采用较高的功率，可在较远的距离正常连接到基站，再将基站的WiFi信号扩展给用户终端设备。无线CPE就是一种接收WiFi信号的无线终端接入设备，可取代无线网卡等无线客户端设备，可以接收无线路由器，无线AP，无线基站等的设备的无线信号，是一种新型的无线终端接入设备。同时，CPE也是一种将高速4G信号转换成WiFi信号的设备，不过需要外接电源，但可支持同时上网的移动终端数量也较多。CPE可大量应用于农村，城镇，医院，单位，工厂，小区等无线网络接入，能节省铺设有线网络的费用。无线CPE就是专用客户终端设备，距无线基站的距离可以达到标准WiFi客户端的4倍。当然在实际应用中，难以找到视距无遮挡的应用环境，通过无线传播模型的测算和实际经验表明，采用CPE的客户端与基站的传输距离可以达到1Km－5Km。

现有的CPE使用方式为：第一次使用时需要客服人员将CPE假设在户外区域，然后通过WEB进行配置，和运营商AP进行连接，提供有线给客户进行使用，设置好后客户即可使用。运营商AP也可以远程控制CPE，经常做一些CPE配置上的修改或者给上端AP进行软件升级等工作。当有些配置改变后，CPE会出现仍然连接但无法通讯的情况，即链路发生了匹配问题，需要到CPE端去重新连接。而当CPE工作在不是路由模式下时，运营商AP无法远程控制CPE去重新连接，这就给维护带来了巨大的工作量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线CPE及其与无线基站AP保持稳定连接的方法，用于解决现有无线CPE在配置发生变化时易发生网络链路连接不稳定的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，所述无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法包括：监测无线CPE驱动中的发送封包接口发送的数据包个数；监测无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数；判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，无线CPE则重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常。

优选地，监测发送封包接口和接收封包接口的数据包个数的实现过程包括：在加载CPE驱动时创建一个自定义的统计文件；所述统计文件中定义有读取函数；利用所述统计文件分别自动统计发送封包接口和接收封包接口的数据包个数。

优选地，判断数据链路是否发生问题的判断过程包括：在应用层自定义一个数据包监控进程；利用所述数据包监控进程定期调用所述读取函数读取所述统计文件，获取所述统计文件中记录的发送封包接口和接收封包接口的数据包个数；根据发送封包接口和接收封包接口的数据包个数判断数据链路是否发生问题。

优选地，所述统计文件统计数据包个数的方式包括：统计文件利用二进制方式统计数据包个数，收到或发送一个数据包记录标志位值为1，未收到或发送一个数据包记录标志位值为0；或统计文件利用阿拉伯数字方式统计数据包个数，收到或发送一个数据包记录标志位值加1，未收到或发送一个数据包记录标志位值不变。

优选地，判断所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方或双方接口的数据包个数无变化的实现过程包括：若统计文件利用二进制方式统计数据包个数，则将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行或运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常；或若统计文件利用阿拉伯数字方式统计数据包个数，则将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行求和运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常。

本发明还提供一种无线CPE，所述无线CPE包括：数据包统计模块，监控模块；所述数据包统计模块设置于所述无线CPE驱动中，监测无线CPE驱动中的发送封包接口发送的数据包个数和无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数；所述监控模块设置于应用层，与所述数据包统计模块相连，判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常。

优选地，所述数据包统计模块为一个自定义的统计文件，所述统计文件中定义有读取统计结果的读取函数；所述统计文件分别自动统计发送封包接口和接收封包接口的数据包个数。

优选地，所述监控模块为一个自定义的数据包监控进程；所述数据包监控进程定期调用所述读取函数读取所述统计文件，获取所述统计文件中记录的发送封包接口和接收封包接口的数据包个数，判断无线CPE与无线基站AP之间的数据链路是否发生问题。

优选地，所述数据包统计模块包括二进制计数单元；所述监控模块包括二进制比较运算单元；所述二进制计数单元将收到或发送一个数据包记录标志位值为1，未收到或发送一个数据包记录标志位值为0；所述二进制比较运算单元与所述二进制计数单元相连，将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行或运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常。

优选地，所述数据包统计模块包括阿拉伯数字计数单元；所述监控模块包括阿拉伯数字比较运算单元；所述阿拉伯数字计数单元将收到或发送一个数据包记录标志位值加1，未收到或发送一个数据包记录标志位值不变；所述阿拉伯数字比较运算单元与所述阿拉伯数字计数单元相连，将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行求和运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常。

如上所述，本发明所述的无线CPE及其与无线基站AP保持稳定连接的方法，具有以下有益效果：

当因配置变化导致CPE发生网络链路连接问题时候，本发明所述的无线CPE能够自动重新连接上端AP，并定期检查链路的连通情况，保持了网络连接的稳定性，不需要客户人员对无线CPE进行重新连接操作。

附图说明

图1为本发明所述的无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法的流程示意图。

图2为本发明所述的无线CPE的结构示意图。

图3为本发明所述的无线CPE的一种实现结构示意图。

图4为本发明所述的无线CPE的另一种实现结构示意图。

元件标号说明

200   无线CPE

210   数据包统计模块

211   二进制计数单元

212   阿拉伯数字计数单元

220   监控模块

221   二进制比较运算单元

222   阿拉伯数字比较运算单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。

实施例

本发明提供一种无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，如图1所示，所述无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法包括：

监测无线CPE驱动（即无线CPE中的一个转发器的驱动）中的发送封包接口发送的数据包个数；监测无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数。所述发送封包接口发送的是无线CPE向无线基站AP传输的数据包；所述接收封包接口接收的是无线基站AP向无线CPE传输的数据包。

进一步，监测发送封包接口和接收封包接口的数据包个数的一种实现过程包括：在加载CPE驱动时创建一个自定义的统计文件；所述统计文件中定义有读取函数；利用所述统计文件分别自动统计发送封包接口和接收封包接口的数据包个数。

所述统计文件统计数据包个数的方式可以有多种，本发明的保护范围不限于本实施例列举的两种统计方式。例如：

第一种统计方式：统计文件利用二进制方式统计数据包个数，收到或发送一个数据包记录标志位值为1，未收到或发送一个数据包记录标志位值为0。

第二种统计方式：统计文件利用阿拉伯数字方式统计数据包个数，收到或发送一个数据包记录标志位值加1，未收到或发送一个数据包记录标志位值不变。

判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，无线CPE则重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常；即当发送封包接口和接收封包接口的数据包都持续有变化的时候，链路正常；当发送封包接口和接收封包接口中有一方接口或者两方接口的数据包个数无变化时，表示链路异常。

进一步，判断数据链路是否发生问题的判断过程包括：在应用层自定义一个数据包监控进程；利用所述数据包监控进程定期调用所述读取函数读取所述统计文件，获取所述统计文件中记录的发送封包接口和接收封包接口的数据包个数；根据发送封包接口和接收封包接口的数据包个数判断数据链路是否发生问题。

判断所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化的实现过程也可以有多种，相对应地，本实施例列举以下两种判断方式，本发明的保护范围不限于具体的判断方式，凡是利用本发明的原理实现的方案都包括在本发明的保护范围内。例如：

第一种判断方式：若统计文件利用二进制方式统计数据包个数，则将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行或运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，数据链路收发异常；否则表示数据链路收发正常。

第二种判断方式：若统计文件利用阿拉伯数字方式统计数据包个数，则将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行求和运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，数据链路收发异常；否则表示数据链路收发正常。

更进一步，所述无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法的一种具体实施例包括：

S1，在加载无线CPE的Switch（转发器）驱动时，创建一个定义的Proc文件，利用Proc文件分别对应发送端统计发送的封包，对应接收端统计接收的封包，定义Proc Read（读写操作）函数来读取Proc文件；

S2，在应用层中自定义一起监控进程gpioctl，此进程的功能为定期去获取无线CPE的发送端和接收端是否有收到封包（Packet）；

S3，监控进程gpioctl定期调用一次Proc Read函数读取一下proc文件，即从用户空间去触发无线CPE在Swith驱动中创建的Proc Read函数，在Proc Read函数中去监听CPE Switch驱动中发送端和接收端是否有封包（Packet）接收，编写一次标志位的值，存储到Proc文件中；在2分钟内，监控进程gpioctl分5次去监听CPE Switch驱动中的接收端和发送端，将获取到的标志位值分存储在数组中，分别为Tx1，Tx2，Tx3，Tx4，Tx5；Rx1，Rx2，Rx3，Rx4，Rx5；0表示未收到Packet，1表示收到Packet；

S4，监控进程gpioctl对得到的标志位值进行处理，分别将5个标志位结果做或运算，将Tx1，Tx2，Tx3，Tx4，Tx5进行或运算，得到发送端总体标志Tx_flag等于1或者0；将Rx1，Rx2，Rx3，Rx4，Rx5进行或运算，得到接收端总体标志Rx_flag等于1或者0；Tx_flag=1表示在2分钟内，Tx（发送）端有Packet进行发送，Tx_flag=0表示2分钟内无数据包进行发送；同理，Rx_flag表示接收端的总体标志；

S5，将Tx_flag和Rx_flag进行比较，当Tx_flag!=Rx_flag时，表示其中一方在收到数据，另外一方异常，无线CPE需要进行重新连接AP动作；当Tx_flag=Rx_flag时，表示CPE收发正常，不做处理；

S6，重复步骤S3至S5，循环监听，保持无线CPE和AP之间的链路一直收发正常。

当因配置变化导致CPE发生网络链路连接问题时候，本发明所述的无线CPE能够自动重新连接上端AP，并定期检查链路的连通情况，保持了网络连接的稳定性，不需要客户人员对无线CPE进行重新连接操作。

本发明还提供一种无线CPE，该无线CPE可以实现本发明所述的与无线基站AP保持稳定连接的方法。如图2所示，所述无线CPE200包括：数据包统计模块210，监控模块220。所述数据包统计模块210设置于所述无线CPE驱动中，监测无线CPE驱动中的发送封包接口发送的数据包个数和无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数；所述监控模块220设置于应用层，与所述数据包统计模块210相连，判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常。

进一步，所述数据包统计模块210为一个自定义的统计文件，所述统计文件中定义有读取统计结果的读取函数；所述统计文件分别自动统计发送封包接口和接收封包接口的数据包个数。所述监控模块220为一个自定义的数据包监控进程；所述数据包监控进程定期调用所述读取函数读取所述统计文件，获取所述统计文件中记录的发送封包接口和接收封包接口的数据包个数，判断无线CPE与无线基站AP之间的数据链路是否发生问题。

所述数据包统计模块210统计数据包个数的方式有很多种，对应地，所述监控模块220判定链路是否有问题的方式也可以有多种，本实施例在此仅列举2种具体实现方式，但本发明的保护范围不限于本实施例列举的2种方式，凡是根据本发明的工作原理实现的技术方案都包括在本发明的保护范围内。

具体地，如图3所示，所述数据包统计模块210包括二进制计数单元211；所述监控模块220包括二进制比较运算单元221；所述二进制计数单元211将收到或发送一个数据包记录标志位值为1，未收到或发送一个数据包记录标志位值为0；所述二进制比较运算单元221与所述二进制计数单元211相连，将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行或运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，数据链路收发异常；否则表示数据链路收发正常。

如图4所示，所述数据包统计模块210包括阿拉伯数字计数单元212；所述监控模块220包括阿拉伯数字比较运算单元222；所述阿拉伯数字计数单元212将收到或发送一个数据包记录标志位值加1，未收到或发送一个数据包记录标志位值不变；所述阿拉伯数字比较运算单元222与所述阿拉伯数字计数单元212相连，将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行求和运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，数据链路收发异常；否则表示数据链路收发正常。

本发明通过CPE的软件实现，在网络发送封包时，在CPE Switch驱动中定期统计发送封包的接口中的数据包的个数，记录到创建的proc文件中，同样在CPE Switch驱动中定期统计接收封包的接口中的数据包的个数，记录到创建的proc文件中，然后查询预定时间内定期统计数据包的个数，当其中某一方向的数据包在规定时间内没有变化，而另一方向的数据包有较大变化时，即判断数据链路有问题，CPE需要进行重新连接AP。

无线CPE设备做无线信号扩展时，由于使用环境改变，或者上端AP配置发生变化，CPE终端有时会断开与AP的连接或者显示仍然连接但实际上已经无法通讯，此时需要在CPE的配置页面重新配置才能得以恢复正常使用，这无疑给用户的使用造成了极不好的体验，也会给客服工作人员带来很大的工作量。本发明针对上述问题，实现了无线CPE自动检测连接上端AP信号，利用时间范围内数据包收发的变化判断CPE与AP之间的链路是否通信正常，从而通过重新连接或保持不变使CPE与AP保持正常通讯，当网络出现问题时，也能对网络连接进行自动恢复，使用户几乎感觉不到网络的变化，解决了CPE连接上端AP时连接不稳定的问题。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，其特征在于，所述无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法包括：

监测无线CPE驱动中的发送封包接口发送的数据包个数；

监测无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数；

判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，无线CPE则重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常。

2.根据权利要求1所述的无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，其特征在于，监测发送封包接口和接收封包接口的数据包个数的实现过程包括：

在加载CPE驱动时创建一个自定义的统计文件；所述统计文件中定义有读取函数；

利用所述统计文件分别自动统计发送封包接口和接收封包接口的数据包个数。

3.根据权利要求2所述的无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，其特征在于，判断数据链路是否发生问题的判断过程包括：

在应用层自定义一个数据包监控进程；

利用所述数据包监控进程定期调用所述读取函数读取所述统计文件，获取所述统计文件中记录的发送封包接口和接收封包接口的数据包个数；

根据发送封包接口和接收封包接口的数据包个数判断数据链路是否发生问题。

4.根据权利要求2所述的无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，其特征在于，所述统计文件统计数据包个数的方式包括：

统计文件利用二进制方式统计数据包个数，收到或发送一个数据包记录标志位值为1，未收到或发送一个数据包记录标志位值为0；或

统计文件利用阿拉伯数字方式统计数据包个数，收到或发送一个数据包记录标志位值加1，未收到或发送一个数据包记录标志位值不变。

5.根据权利要求4所述的无线CPE与无线基站AP保持稳定连接的方法，其特征在于，判断所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方或双方接口的数据包个数无变化的实现过程包括：

若统计文件利用二进制方式统计数据包个数，则将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行或运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常；或

若统计文件利用阿拉伯数字方式统计数据包个数，则将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行求和运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常。

6.一种无线CPE，其特征在于，所述无线CPE包括：

数据包统计模块，设置于所述无线CPE驱动中，监测无线CPE驱动中的发送封包接口发送的数据包个数和无线CPE驱动中的接收封包接口接收的数据包个数；

监控模块，设置于应用层，与所述数据包统计模块相连，判断在预定时间内，所述发送封包接口和所述接收封包接口中是否有一方接口或双方接口的数据包个数无变化，若是则判定数据链路发生问题，重新连接无线基站AP；若否则判定数据链路收发正常。

7.根据权利要求6所述的无线CPE，其特征在于：所述数据包统计模块为一个自定义的统计文件，所述统计文件中定义有读取统计结果的读取函数；所述统计文件分别自动统计发送封包接口和接收封包接口的数据包个数。

8.根据权利要求7所述的无线CPE，其特征在于：所述监控模块为一个自定义的数据包监控进程；所述数据包监控进程定期调用所述读取函数读取所述统计文件，获取所述统计文件中记录的发送封包接口和接收封包接口的数据包个数，判断无线CPE与无线基站AP之间的数据链路是否发生问题。

9.根据权利要求6所述的无线CPE，其特征在于：所述数据包统计模块包括二进制计数单元；所述监控模块包括二进制比较运算单元；所述二进制计数单元将收到或发送一个数据包记录标志位值为1，未收到或发送一个数据包记录标志位值为0；所述二进制比较运算单元与所述二进制计数单元相连，将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行或运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常。

10.根据权利要求6所述的无线CPE，其特征在于：所述数据包统计模块包括阿拉伯数字计数单元；所述监控模块包括阿拉伯数字比较运算单元；所述阿拉伯数字计数单元将收到或发送一个数据包记录标志位值加1，未收到或发送一个数据包记录标志位值不变；所述阿拉伯数字比较运算单元与所述阿拉伯数字计数单元相连，将在所述预定时间内获得的发送封包接口或所述接收封包接口的多个标志位值进行求和运算，得出发送封包接口的发送标志值和所述接收封包接口的接收标志值；若所述发送标志值不等于所述接收标志值，则表示数据链路收发异常，否则表示数据链路收发正常。

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