CN103731350A

CN103731350A - 基于无线终端接入设备的数据转发方法

Info

Publication number: CN103731350A
Application number: CN201310656146.7A
Authority: CN
Inventors: 刘江; 殷前; 田峰; 柏宁宁
Original assignee: NANJING Z-COM WIRELESS Co Ltd
Current assignee: NANJING Z-COM WIRELESS Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本发明公开了一种基于无线终端接入设备的数据转发方法，包括如下步骤：a)将无线目标设备通过无线接入点AP和无线终端接入设备CPE相连，所述CPE和主机PC相连；b)CPE发送带有转发标记的请求报文，AP接收后记录该CPE的MAC地址，并将源地址、目的地址、AP的MAC地址和CPE的MAC地址封装进数据包进行无线通信；c)CPE发送不带转发标记的请求报文，AP接收后将源地址、目的地址和AP的MAC地址封装进数据包进行无线通信。本发明提供的基于无线终端接入设备的数据转发方法，不再出现不能透明传输的报文，保证CPE所有后端数据通过无线网络进行正常收发，同时兼容传统的CPE与STA之间的通信。

Description

基于无线终端接入设备的数据转发方法

技术领域

本发明涉及一种数据通信方法，尤其涉及一种基于无线终端接入设备的数据转发方法。

背景技术

CPE的英文全称为：Customer Premise Equipment。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、无线AP和无线网桥，用于接收无线路由器，无线AP和无线打印服务器的无线信号，是一款新型的无线终端接入设备，大量应用于医院，单位，工厂，小区等无线网络接入，节省铺设有线网络的费用。传统的CPE设备同样采用STA与AP通信方式一样。802.11头部采用3Address格式。通过与CPE有线网口连接，多个主机设备想透过CPE连接AP后，用无线网络进行数据传输。在数据传输的过程中，有4个节点：主机PC，无线终端接入设备CPE，无线接入点AP和无线目标设备STA。如果802.11协议头部分采用3Address格式是无法完成主机PC与目标设备之间正常的收发报文。传统的做法是在AP端建立主机PC与IP地址的对应关系列表。根据Data中的IP地址，最终相应报文能够通过IP地址找到相应主机PC MAC地址。但是有些2层数据报文不能够找到MAC与其对应的关系表，导致传统CPE不能保证所有报文正常透明传输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无线终端接入设备的数据转发方法，能够保证CPE下所有后端数据通过无线网络进行正常收发，不再出现不能透明传输的报文，同时能兼容传统的CPE与STA之间的通信。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于无线终端接入设备的数据转发方法，包括如下步骤：a)将无线目标设备通过无线接入点AP和无线终端接入设备CPE相连，所述无线终端接入设备CPE和主机PC相连；b)所述无线终端接入设备CPE发送带有转发标记的请求报文，所述无线接入点AP接收后记录该无线终端接入设备CPE的MAC地址，并将源地址、目的地址、该无线接入点AP的MAC地址和该无线终端接入设备CPE的MAC地址封装进数据包进行无线通信；c)所述无线终端接入设备CPE发送不带转发标记的请求报文，所述无线接入点AP接收后将源地址、目的地址和该无线接入点AP的MAC地址封装进数据包进行无线通信。

上述的基于无线终端接入设备的数据转发方法，其中，所述无线通信的数据包为802.11业务报文。

上述的基于无线终端接入设备的数据转发方法，其中，所述无线终端接入设备CPE通过在Association Request报文中增加Information element字段作为转发标记，如果该转发标记字段的值为1，则表示采用四地址转发协议进行无线通信。

上述的基于无线终端接入设备的数据转发方法，其中，所述无线接入点AP接收到无线终端接入设备CPE四地址的数据包后将其转为802.3的数据包送至内核网桥上转发，同样所述内核网桥上收到要发往无线终端接入设备CPE方向的数据包后回交给无线驱动程序转为四地址数据包后，在发给无线终端接入设备CPE。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于无线终端接入设备的数据转发方法，CPE和AP通过协商利用四地址格式报文通信，从而能够保证CPE下所有后端数据通过无线网络进行正常收发，不再出现不能透明传输的报文，同时采用三地址格式报文CPE与STA进行关联通信，兼容传统的CPE与STA之间的通信。

附图说明

图1为本发明基于无线终端接入设备的系统框架示意图；

图2为本发明基于无线终端接入设备的数据转发流程示意图；

图3为本发明CPE和AP之间采用数据转发协商过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明基于无线终端接入设备的系统框架示意图；图2为本发明基于无线终端接入设备的数据转发流程示意图。

请参见图1和图2，本发明提供的基于无线终端接入设备的数据转发方法包括如下步骤：

步骤S1：将无线目标设备通过无线接入点AP和无线终端接入设备CPE相连，所述无线终端接入设备CPE和主机PC相连，如图1所示；

步骤S2：所述无线终端接入设备CPE发送带有转发标记的请求报文，所述无线接入点AP接收后记录该无线终端接入设备CPE的MAC地址，并将源地址、目的地址、该无线接入点AP的MAC地址和该无线终端接入设备CPE的MAC地址封装进数据包进行无线通信；

步骤S3：所述无线终端接入设备CPE发送不带转发标记的请求报文，所述无线接入点AP接收后将源地址、目的地址和该无线接入点AP的MAC地址封装进数据包进行无线通信。

本发明提供的基于无线终端接入设备的数据转发方法，在设备连接过程中采用有私有IE字段作为转发标记，协商完成通过方式后，能够保障报文正常交互解析，并使得接入点AP能够兼容所有支持802.11协议的无线终端和传统做法的CPE设备。作为和普通无线数据包的区别，本发明使用了四地址的无线数据包，真正的源地址和目的地址均包含在这个四个地址当中，另外两个地址分别为AP和CPE的MAC。AP在正常工作时发的Beacon包和普通AP所发的Beacon包并没有区别。本发明的WiFICPE在与无线接入点AP连接过程与普通终端连接过程基本一致，唯一的区别就是在CPE发送Association Request包的时候在包中增加了一个私有的IE字段，当AP收到具有该私有IE字段的Association Request包的时候，AP就知道所连设备采用私有IE字段的CPE，同时将该设备的MAC记录下，之后AP和该CPE之间的数据包的收发全部使用四地址格式的802.11Data报文进行通讯，包的格式和桥接数据包相同。

本发明提供的基于无线终端接入设备的数据转发方法，所述无线通信的数据包为802.11业务报文。本发明涉及的私有协议是嵌入802.11协议关联流程中的一个子协议。AP收到CPE发过来带私有特殊IE字段的AssocReq报文后，AP会回复同样带私有特殊IE字段的AssocRsp报文。只有遵从此私有协议的无线接入点AP与CPE之间才能采用四地址格式的802.11Data格式的报文进行业务通讯。按照802.11协议要求，数据包文头部可以是三地址格式，也可以是四地址格式报文。传统CPE和终端与AP之间进行通讯采用的802.11头格式。

1：AP—>STA，采用头格式如下：

2：STA—>AP，采用头格式如下：

3：AP<—>CPE，采用头格式如下：

图3为本发明CPE和AP之间采用数据转发协商过程示意图。

请继续参见图3，本发明的CPE在开启转发功能后会在发送Association Request时在包中多增加了一个Information element字段，该字段的作用就是告诉AP该CPE具有本案私有协议。该字段的Element ID规定为252，如果该字段的值为1则表示采用本案私有协议。若为0则不使用。因此AP在收到CPE的Association Request后检测到包含私有字段并且该字段的值为1时才启用私有规则。

私有IE字段定义：Element ID：252；Length：1byte；Value：1（开）/0（关）。

当CPE开启本方法描述功能后连接AP，AP收到此私有IE字段的AssociationRequest包后，将该CPE的MAC加入到私有规则列表中，收发包均使用四地址格式。如果AP收到的Association Request包中没有私有IE字段或该私有字段的值为0则将其视为普通终端设备处理，收发包均使用标准协议的三地址格式。

采用802.11Data四地址格式的报文能很好的解决了透明传输问题，四个地址分别表示数据包的源地址，目的地址，以及AP和CPE的地址，AP收到CPE四地址的数据包后将其转为802.3的数据包送至内核网桥上转发，同样内核网桥上收到要发往CPE方向的数据包时，回交给无线驱动转为四地址数据包发给CPE。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种基于无线终端接入设备的数据转发方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)将无线目标设备通过无线接入点AP和无线终端接入设备CPE相连，所述无线终端接入设备CPE和主机PC相连；

b)所述无线终端接入设备CPE发送带有转发标记的请求报文，所述无线接入点AP接收后记录该无线终端接入设备CPE的MAC地址，并将源地址、目的地址、该无线接入点AP的MAC地址和该无线终端接入设备CPE的MAC地址封装进数据包进行无线通信；

c)所述无线终端接入设备CPE发送不带转发标记的请求报文，所述无线接入点AP接收后将源地址、目的地址和该无线接入点AP的MAC地址封装进数据包进行无线通信。

2.如权利要求1所述的基于无线终端接入设备的数据转发方法，其特征在于，所述无线通信的数据包为802.11业务报文。

3.如权利要求2所述的基于无线终端接入设备的数据转发方法，其特征在于，所述无线终端接入设备CPE通过在Association Request报文中增加Information element字段作为转发标记，如果该转发标记字段的值为1，则表示采用四地址转发协议进行无线通信。

4.如权利要求3所述的基于无线终端接入设备的数据转发方法，其特征在于，所述无线接入点AP接收到无线终端接入设备CPE四地址的数据包后将其转为802.3的数据包送至内核网桥上转发，同样所述内核网桥上收到要发往无线终端接入设备CPE方向的数据包后回交给无线驱动程序转为四地址数据包后，在发给无线终端接入设备CPE。