发明内容
本发明的实施例提供一种双频移动WiFi终端的数据传输方法和移动WiFi终端,能够提高两个频段数据传输的可靠性。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供了一种双频移动WiFi终端的数据传输方法,所述移动WiFi终端设置有工作于第一频段的STA接口和AP接口以及工作于第二频段的STA接口和AP接口;
所述方法包括:
通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文;
根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,所述转发接口包括工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口;
通过所述转发接口转发所述数据报文。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,包括:
获取工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口的接口状态;
根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口,包括:
当工作于所述第一频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第二频段的STA接口作为转发所述第一频段的数据报文的转发接口;
当工作于所述第二频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口作为转发所述第二频段的数据报文的转发接口。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,还包括:
分别获取所述第一频段中的网络AP和所述第二频段中的网络AP的信号强度;
根据所述第一频段中的网络AP的信号强度和所述第二频段中的网络AP的信号强度,确定信号强度较强的频段所对应的STA接口作为所述转发接口
结合第一方面,在第一方面的第四种可能的实施方式中,所述根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,还包括:
根据设置的优先级,从工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的SAT接口中选择优先级高的STA接口作为所述转发接口。
结合第一方面或第一方面的前述任意一种可能的实现方式,在本发明第一方面的第五种可能的实现方式中,在通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文之前,还包括:
通过工作于所述第一频段的AP接口检测所述第一频段中的终端STA,并通过工作于所述第二频段的AP接口检测所述第二频段中的终端STA;
当未检测到所述第一频段中的终端STA时,则将工作于所述第一频段的AP接口置于休眠状态;
当未检测到所述第二频段中的终端STA时,则将工作于所述第二频段的AP接口置于休眠状态。
结合第一方面,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述方法还包括:
当工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口被置于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口置于休眠状态。
第二方面,提供了一种移动WiFi终端,所述移动WiFi终端设置有工作于第一频段的STA接口和AP接口以及工作于第二频段的STA接口和AP接口;
所述移动WiFi终端包括:
接收单元,用于控制收发器通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文;
转发接口选择单元,用于根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,所述转发接口包括工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口;
转发单元,用于控制所述收发器通过所述转发接口转发所述数据报文。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述转发接口选择单元,包括:
接口状态获取模块,用于获取工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口的接口状态;
选择模块,用于根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述选择模块,包括:
选择子模块,用于当工作于所述第一频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第二频段的STA接口作为转发所述第一频段的数据报文的转发接口,当所述工作于第二频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口作为转发所述第二频段的数据报文的转发接口。
结合第二方面,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述移动WiFi终端,还包括:
信号强度获取单元,用于分别获取所述第一频段中的网络AP和所述第二频段中的网络AP的信号强度;
所述转发接口选择单元,还用于根据所述第一频段中的网络AP的信号强度和所述第二频段中的网络AP的信号强度,确定信号强度较强的频段所对应的STA接口作为所述转发接口。
结合第二方面,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述转发接口选择单元还用于根据设置的优先级,从工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口中选择优先级高的STA接口作为所述转发接口。
结合第二方面或第二方面的前述任意一种可能的实现方式,在第二方面的第五种可能的实现方式中,所述移动WiFi终端,还包括:
检测单元,用于通过工作于所述第一频段的AP接口检测所述第一频段中的终端STA,通过工作于所述第二频段的AP接口检测所述第二频段中的终端STA;
休眠单元,用于当未检测到所述第一频段中的终端STA时,则将工作于所述第一频段的AP接口置于休眠状态,当未检测到所述第二频段中的终端STA时,则将工作于所述第二频段的AP接口置于休眠状态。
结合第二方面的第五种可能的实现方式,在第二方面的第六种可能的实现方式中,
所述休眠单元,还用于当工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口被置于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口置于休眠状态。
本发明实施例提供的一种双频移动WiFi终端的数据传输方法和移动WiFi终端,通过为移动WiFi终端设置工作于不同频段的AP接口和STA接口,并对AP接口和STA接口进行桥接管理,并根据预设的转发策略选择转发数据报文时所使用的接口,从而当一个频段中的STA接口未连接AP时,可以通过另一频段中的STA所连接的AP进行数据报文的转发,提高了移动WiFi终端进行数据传输时的可靠性。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例一种双频移动WiFi终端的数据传输方法和移动WiFi终端进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种双频移动WiFi终端的数据传输方法,工作于如图1所示的无线网络系统中,其中,该无线网络系统,一般来说可包括:移动WiFi终端、工作于第一频段的第一STA和第一AP、工作于第二频段的第二STA和第二AP。
需要说明的是,根据无线网络系统的应用场景的不同,可以包含二个工作于不同频段的STA、一个STA和一个AP、二个工作于不同频段的STA和一个AP、仅存在STA、或仅存在AP等的情况,所以在此不对移动WiFi终端的下游侧所包含的STA的频段、个数以及上游侧所包含的AP的频段、个数做出限制。
移动WiFi终端设置有工作于第一频段的工作站点接口和接入点接口以及工作于第二频段的工作站点接口和接入点接口,对该工作站点接口和该接入点接口进行桥接管理;
通过工作在同频段的第一AP接口和第一STA接口可以共用一个物理射频通道,这里称为第一物理射频通道,通过工作在同频段的第二AP接口和第二STA接口可以共用一个物理射频通道,这里称为第二物理射频通道;其中,AP接口用于与移动WiFi终端下游侧的STA建立连接,STA接口用于与移动WiFi终端上游侧的AP建立连接。当STA与AP接口建立连接且STA接口接入AP后,STA便可以将数据传输至移动WiFi终端,并通过移动WiFi终端将该数据传输给对应的AP,从而使STA所发送的数据传输到网络中。在此过程中,STA的数据报文的转发目的端是通过该数据报文中的目的地址进行标记的。
需要说明的是,在移动WiFi终端中,包括用于实现射频通信的芯片;AP接口和STA接口为在该芯片上所虚拟的虚拟接口并且每一个接口都配置了一个MAC(Media AccessControl,介质访问控制)地址。在本发明中,第一AP接口、第一STA接口、第二AP接口和第二STA接口可以虚拟在一个芯片上,也可以分别虚拟在两个不同的芯片上,即第一AP接口和第一STA接口虚拟在第一芯片上,而第二AP接口和第二STA接口虚拟在第二芯片上。当一个芯片上虚拟四个接口时,则数据报文的转发分别通过该一个芯片进行,而当四个接口分别虚拟在不同的芯片上时,则可能通过其中的一个芯片转发报文或者通过两个芯片分别处理数据报文的接收和发送,例如,移动WiFi终端接通过第一AP接口接收到第一频段的数据报文并通过第二STA接口向上行转发数据报文。
为了实现不同频段的STA接口和AP接口之间数据报文的转发,可以通过以下两种方式对移动WiFi终端的接口进行桥接管理。
1、将工作于第一频段的STA接口和AP接口以及工作于第二频段的STA接口和AP接口记录于桥接表中,即在图1所示的无线网络系统中,将第一AP接口、第一STA接口、第二AP接口和第二STA接口记录于桥接表中。
2、将工作于第一频段的AP接口和工作于第二频段的AP接口记录于第一桥接表,并将工作于第一频段的STA接口和工作于第二频段的STA接口记录于第二桥接表,并将第一桥接表和第二桥接表记录于路由表中。即,如图1所示的无线网络系统中,在第一AP接口和第二AP接口记录于第一桥接表,第一STA接口和第二STA接口记录于第二桥接表,并且第一桥接表和第二桥接表记录于路由表中,其中记录于路由表中的一般为第一桥接表和第二桥接表的桥接表标识,当然也可是桥接表名称或其他用于标识桥接表的标记等。
这里所述的记录于桥接表,即将根据每个接口的接口标识和该接口能转发到的设备的MAC地址所建立的对应关系存储到桥接表中。
第二种方式相对于第一种方式,可以对WAN(广域网,Wide Area Network)侧的AP和LAN(局域网,Local Area Network)侧的STA设置不同的网段,并根据NAT(网络地址转换,Network Address Translation)规则将所分配的私网IP(网络之间互联的协议,InternetProtocol)转换为公网IP,以进行网络中数据报文的转发。这样一来,网络中的其他终端则无法直接获知私网IP,从而提高了网络的安全性。
在STA接口和上游侧AP建立连接,并且AP接口和下游侧STA建立连接后,会将接口的接口标识与其所连接的设备的MAC地址建立对应关系,从而可以使移动WiFi终端检测到,一个接口能够将数据传输到何处。
所述方法,如图2所示,包括:
S100、移动WiFi终端通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文。
上述的接收频段包括第一频段和第二频段中的至少一个,举例来说,在现有的无线网络系统中,一般会使用2.4GHz频段和5GHz的频段。
当移动WiFi终端处于工作状态时,与其连接的第一STA、第二STA、第一AP和第二AP会向移动WiFi终端发送数据报文,并根据接收该数据报文的接口确定转发该数据报文所需要的接收频段。可以理解的是,当无线网络系统支持2.4GHz频段和5GHz的频段,则可以认为第一STA接口和第一AP接口工作于2.4GHz频段,第一STA在2.4GHz的频段中将数据报文发送给第一AP接口,并通过第一STA接口将该数据传输到第一AP。另外,第二STA接口和第二AP接口工作于5GHz频段,第二STA在5GHz的频段中将数据报文发送给第二AP接口,并通过第二STA接口将该数据传输给第二AP。
但是,在现有技术中,当2.4GHz频段的AP接口接收到该频段的数据报文后,如果2.4GHz频段的STA接口未连接同频段的AP,则无法转发所接收到的数据报文。那么在本发明中,进一步的包括如下方案。
S101、移动WiFi终端根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口。
所述转发接口包括所述工作于第一频段的STA接口和所述工作于第二频段的STA接口。
这里所说的转发策略可以选择以下多种方式。
1、在移动WiFi终端中设置差值。在当无线网络系统中移动WiFi终端分别连接有第一频段的AP和第二频段的AP时,会分别检测到第一频段中的AP与第二频段中的AP的RSSI(Received Signal Strength Indication,接收的信号强度指示),此时可以根据两个AP的RSSI进行比较。例如当第一AP的RSSI与第二AP的RSSI之间的差大于预设差值时,则可以选择第一AP接口所接收到的数据报文和第二AP接口所接收到的数据报文都通过第一STA接口进行转发,从而保证数据报文的转发不会因为AP的通信质量低而受到影响,反之亦然,在此不做过多叙述。
2、设置使用第一频段和使用第二频段的优先级,即设置2.4GHz和5GHz的优先级,比如在设置5GHz的优先级高于2.4GHz,那么在同时存在2.4GHz和5GHz的AP的情况下,根据预先设置的第一频段和第二频段的优先级,优选通过5GHz的AP进行数据传输。当然也可以设置优先通过2.4GHz的AP进行数据报文的转发。
3、在通过移动WiFi终端访问位于远端的网站时,STA发送DNS(Domain NameService,域名解析服务)请求,并等待响应。此时,所述转发策略也可以设置根据接收响应的时间来判断,即设置通过先接到响应的工作频段进行数据报文的转发。
4、结合移动WiFi终端对第一STA接口和第二STA接口的扫描,当第一STA接口未开启或处于休眠状态时,则可以说明在上游侧不存在可以转发数据报文的AP,此时则可以在接收2.4GHz频段的数据报文的情况下,通过5GHz的第二STA接口进行数据报文的转发。反之亦然,即当当第一STA接口未开启或处于休眠状态时,则可以说明在上游侧不存在可以转发数据报文的AP,此时则可以在接收2.4GHz频段的数据报文的情况下,通过5GHz的第二STA接口进行数据报文的转发。
当然转发策略并不限于上面所举出的四个例子,也可以通过其他的方式设置。
S102、移动WiFi终端通过所述转发接口转发所述数据报文。
在本发明中,根据2.4GHz的AP接口或5GHz的AP接口可以单独接收来自下游侧的数据报文。在移动WiFi终端中设置有一个射频通信芯片时,则在该一个射频通信芯片上虚拟两个频段的STA接口和AP接口,通过2.4GHz频段的STA接口、AP接口与5GHz频段的STA接口、AP接口进行分时复用,从而保证在上行通信和下行通信的过程中,移动WiFi终端可以分别支持2.4GHz频段的通信和5GHz频段的通信。当移动WiFi终端中设置有两个射频通信芯片时,则可以在一个射频通信芯片上虚拟一个STA接口和一个AP接口以实现2.4GHz的通信,而在另一个射频通信芯片上虚拟一个STA接口和一个AP接口以实现5GHz的通信。这样一来,则在移动WiFi终端分别接收到2.4GHz频段的数据报文和5GHz的数据报文时,通过两个射频通信芯片可以分别在两个频段中分别转发其对应频段的数据报文,而不使一个频段的通信受到另一个频段的通信的影响,进而也可以提高移动WiFi终端的通信效率。
当移动WiFi终端未与其上游侧的AP连接时,则会导致与该AP对应频段的STA在接收到数据报文后,无法在该对应频段中进行数据报文的转发的问题。此时,移动WiFi终端通过桥接管理会将数据传输给其他的接口,这些接口已经在之前的设置中一并加入桥接管理。例如,当2.4GHz频段的AP接口接收到数据报文后,获知2.4GHz频段的STA接口没有连接到上游侧的AP,则可以得知无法在2.4GHz频段对数据报文进行转发。此时,会将该数据传输到已经加入桥接管理的其他接口上,即会将该数据传输到5GHz频段的STA接口上,并且根据桥接管理可以对数据报文中的目的地址和源地址进行转换,即源地址转换为5GHz频段的STA接口的MAC地址、而目的地址转换为该STA接口所连接的AP的MAC地址,从而通过与接收该数据报文的2.4GHz频段不同的5GHz频段对数据报文进行转发,避免了因为在一个频段中的AP接口接收到下游侧发送的数据报文后,在该频段中对应的STA接口无法转发该数据报文的情况。
在移动WiFi终端进行数据报文的接收时,该接收基于无线通信协议(IEEE802.11)完成,当AP接口接收到数据报文之后,会进行解封。因为在移动WiFi终端中通过桥接管理所实现的接口之间的数据报文的转发时基于以太网协议(IEEE 802.3)完成的,所以在对数据报文解封后,会基于以太网协议对数据报文进行封装,并将发送给需要转发该数据报文的STA接口。
需要说明的是,在对数据报文进行转发之前,移动WiFi终端可以通过对周围可连接的AP和STA进行扫描或检测。
具体来说,在无线网络系统中,所述步骤S101,如图3所示,包括:
S101A、移动WiFi终端获取所述工作于第一频段的STA接口和所述工作于第二频段的STA接口的接口状态。
在移动WiFi终端转发数据报文之前,会对移动WiFi终端的各个接口的接口状态进行扫描,例如,第一STA接口的接口状态处于休眠状态时,则从第一AP接口接收到的数据报文,无法通过第一STA接口进行转发。
S101B、移动WiFi终端根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口。
当第一STA接口的接口状态处于休眠状态时,则根据转发策略,移动WiFi终端会通过第二STA接口进行数据报文的转发。
此时,步骤S101B一般分为两种情况,包括:
当工作于所述第一频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第二频段的STA接口作为转发所述第一频段的数据报文的转发接口。
当工作于所述第二频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口作为转发所述第二频段的数据报文的转发接口。
这样一来,根据STA接口的接口状态,当一个频段的STA接口未开启或处于休眠状态时,则可以通过另一个频段的STA接口进行数据报文的转发。
通过这样的设置,则可以避免在上游侧一个频段未连接AP,该频段所对应的数据报文无法进行转发的情况。
具体来说,在无线网络系统中,当工作于第一频段的AP接口连接有第一STA,工作于第二频段的AP接口连接有第二STA时,则在步骤S100之前,如图4所示,还包括:
S100A、移动WiFi终端通过工作于所述第一频段的STA接口扫描所述第一频段中的AP,并通过工作于所述第二频段的STA接口扫描所述第二频段中的AP。
移动WiFi终端通过第一STA接口在第一频段中扫描与其对应的AP,并通过第二STA接口在第二频段中扫描与其对应的AP,当接收到AP的信标报文后,则可以根据该信标报文对AP进行入网记录,并在桥接管理的过程中会对该AP的MAC地址进行记录,以告知移动WiFi终端此频段的STA接口可以通过MAC地址所标记的AP进行数据报文的转发。
需要说明的是,在扫描AP的过程中,移动WiFi终端会根据RSSI和预设门限值进行比较,来确认与扫描到的AP连接后是否可以保持该频段中较高的传输效率。当移动WiFi终端接收到的第一频段的RSSI的数值大于预设门限值时,则与第一频段的AP建立连接,而如果第一频段的RSSI的数值小于预设门限值时,则可以选择不与第一频段的AP建立连接;当移动WiFi终端接收到的第二频段的RSSI大于预设门限值时,则与第二频段的AP建立连接,而如果第二频段的RSSI的数值小于预设门限值时,则可以选择不与第二频段的AP建立连接。
通过上述过程,可以确定与第一频段和第二频段的STA接口是否连接有AP,具体过程如下。
S100B、当移动WiFi终端未扫描到第一频段中的AP时,则将工作于所述第一频段的STA接口置于休眠状态。
S100C、当移动WiFi终端未扫描到第二频段中的AP时,则将工作于所述第二频段的STA接口置于休眠状态。
当移动WiFi终端确定在无线网络系统中无法扫描到第一频段中的AP时,则可以得知即使移动WiFi终端工作于第一频段的AP接口接收到数据报文,也无法通过工作于第一频段的STA接口进行数据报文的转发。因此,长时间地使第一频段的STA接口处于开启状态会造成移动WiFi终端电量的损耗,降低了移动WiFi终端的使用寿命。这时,便可以将第一频段的STA接口调整至休眠状态,从而在未连接第一频段的AP时,处于关闭状态,降低了无法转发数据报文的接口保持开启状态而给移动WiFi终端带来的电量损耗。同样地,对工作于第二频段的STA接口也可采取相同的操作,这样在无线网络系统中存在仅存在一个频段的AP时,则可以通过该AP进行两个频段中数据报文的转发,关闭另一个频段的STA接口,降低移动WiFi终端带来的电量损耗。
另外,需要进一步说明的是,在移动WiFi终端进行数据报文的转发的过程中,目的地址可能并非是上游侧的公网,而是该移动WiFi终端所连接的另一个STA。此时,在通过AP接口接收数据报文,并确定接收数据报文的接收频段之后,还包括:
移动WiFi终端获取数据报文的目的地址;当目的地址对应与接收频段不同频段的STA时,则通过与接收频段不同频段的AP接口向所对应的STA转发数据报文。
在移动WiFi终端通过一个频段的AP接口,接收到数据报文后,还会获取该数据报文中所包含的目的地址,该目的地址会指向该数据报文所需要发送到的设备。当目的地址是公网内的地址时,则进行正常的转发;当目的地址指向与发送该数据报文不同的STA时,则移动WiFi终端同样可以通过桥接管理,将该数据传输到不同频段的STA中,从而实现不同频段的STA之间的数据共享。
在此需要说明的是,如果是在移动WiFi终端包含一颗射频通信芯片的情况下,在移动WiFi终端已经记录了不同频段的STA的MAC地址时,则上述的转发可以不通过桥接管理完成,即在WiFi协议层完成转发。当未记录不同频段的STA的MAC地址时,则仍需要通过所建立的网桥进行数据报文的广播,并通过桥接管理确定该数据报文是要发送到不同频段的STA的,并通过对应的AP接口将其转发给该STA。如果是在移动WiFi终端包含两颗射频通信芯片的情况下,那么无论移动WiFi终端是否知晓所连接的STA的MAC地址,都需要通过网桥来进行数据报文的广播,并以此完成数据报文的转发。
为了进一步地降低移动WiFi终端的耗电量,可选的,如图5所示,在步骤S101之前,还包括:
S100D、移动WiFi终端通过工作于所述第一频段的AP接口检测所述第一频段中的终端STA,并通过工作于所述第二频段的AP接口检测所述第二频段中的终端STA。
移动WiFi终端开启第一频段中的AP接口和第二频段中的AP接口,并通过两个AP接口分别在其对应的频段中广播信标报文。当移动WiFi终端的下游侧存在工作于第一频段的STA时,则该STA会接收到该信标报文,并根据信标报文向第一频段的AP发送接入请求,以使第一频段的STA和第一频段的AP接口建立连接;当移动WiFi终端的下游侧存在工作于第二频段的STA时,则该STA会接收到该信标报文,并根据信标报文向第二频段的AP发送接入请求,以使第二频段的STA和第二频段的AP接口建立连接。
S100E、当移动WiFi终端未检测到第一频段中的终端STA时,则将工作于所述第一频段的AP接口置于休眠状态;
S100F、当移动WiFi终端未检测到第二频段中的终端STA时,则将工作于所述第二频段的AP接口置于休眠状态。
对于移动WiFi终端,当未检测到第一频段的STA时,则可以得知不会接收到从第一频段所发送过来的数据报文,此时,则可以将第一频段的AP接口置于休眠状态,当未检测到第二频段的STA时,则可以得知不会接收到从第二频段所发送过来的数据报文,此时,则可以将第二频段的AP接口置于休眠状态。因此,将不会接收到数据报文的AP接口置于休眠状态,则可以避免AP接口在无法接收到数据报文的时候仍处于开启状态,降低了移动WiFi终端的电量损耗。同样地,对于工作于第二频段的AP接口也可以进行相同的操作,以达到进一步降低移动WiFi终端的电量损耗的目的。
为了进一步降低移动WiFi终端的电量损耗,可选的,所述方法还包括:
S103、当工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口被置于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口置于休眠状态。
当工作于第一频段的AP接口和工作于第二频段的AP接口被置于休眠状态时,则说明移动WiFi终端无法接收到来自下游侧的数据报文。此时,如果移动WiFi终端获知工作于第一频段的AP接口和工作于第二频段的AP接口都被置于休眠状态时,则可以知道无需通过STA接口向上游侧的AP转发数据报文,因此,会将移动WiFi终端的STA接口也都置于休眠状态,从而进一步的降低移动WiFi终端的电量消耗。
在此需要说明的是,上面所说的休眠状态,并非将接口置于关闭状态。当保持休眠状态时,接口可能会在特定的条件下被唤醒而继续处理数据报文的接收和转发。
另外,可选的,在步骤S101,如图6所示,还包括:
S101C、移动WiFi终端分别获取所述第一频段中的网络AP和所述第二频段中的网络AP的信号强度。
S101D、移动WiFi终端根据所述第一频段中的网络AP的信号强度和所述第二频段中的网络AP的信号强度,确定信号强度较强的频段所对应的STA接口作为所述转发接口。
移动WiFi终端在对AP进行扫描时,如果扫描到AP,那么就会获取AP的RSSI。在获取该RSSI后,移动WiFi终端可以根据该RSSI选择转发数据报文的STA接口。在获取各个AP的RSSI后,可以对RSSI进行比较,确定RSSI较强的一个STA接口作为转发数据报文的接口。另外,还可以在移动WiFi终端中设置一个差值,并如图1所示的无线网络系统中,分别获取了第一AP和第二AP的RSSI。根据第一AP的RSSI和第二AP的RSSI进行比较,当第一AP的RSSI与第二AP的RSSI相比高出所设置的差值时,则可以说明第一AP的通信质量会高于第二AP,此时,则可以选择第一频段和第二频段中所接收的数据报文都经过第一AP进行转发,从而保证移动WiFi终端具有较高的通信质量。需要说明的是,信号强度不仅可以通过RSSI这一参数进行衡量,也可以通过其他标记通信质量的参数进行衡量,在此不做限制。
另外,可选的,步骤S101,还包括:根据预先设置的优先级,从所述工作于第一频段的STA接口和所述工作于第二频段的SAT接口中选择优先级高的STA接口作为所述转发接口。
在移动WiFi终端中,设置第一STA接口和第二STA接口的优先级,例如因为5GHz频段的穿透力较强,设置5GHz的第二STA接口的优先级较高。那么在移动WiFi终端分别连接有2.4GHz的第一STA接口和5GHz的第二STA接口的情况下,当接收到2.4GHz频段的数据报文时,则优先将其传输到工作于5GHz的第二STA接口,并通过第二STA接口进行数据报文的转发。
本发明实施例提供的一种双频移动WiFi终端的数据传输方法,通过为移动WiFi终端设置工作于不同频段的AP接口和STA接口,并对AP接口和STA接口进行桥接管理,,并根据预设的转发策略选择转发数据报文时所使用的接口,从而当一个频段中的STA接口未连接AP时,可以通过另一频段中的STA所连接的AP进行数据报文的转发,提高了移动WiFi终端进行数据传输时的可靠性。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明所提供的双频移动WiFi终端的数据传输方法的技术方案,下面通过具体的实施例对其进行详细地说明。
本实施例以如图7所示的无线网络系统进行描述,其中包括移动WiFi终端、一个AP和一个STA,其中移动WiFi终端可以转发2.4GHz频段的数据报文和5GHz频段的数据报文,第一STA工作于2.4GHz频段,第一AP工作于5GHz频段。对于移动WiFi终端,其四个接口都加入到同一桥接表中。另外,在本实施例中,转发策略为根据预设的优先级进行判断,其中设置2.4GHz的第一STA接口的优先级低于5GHz的第二STA接口的优先级。
具体工作过程,如图8所示,包括:
S1、移动WiFi终端启动第一AP接口、第二AP接口、第一STA接口和第二STA接口。
设置移动WiFi终端的供电,并启动移动WiFi终端。
S2、移动WiFi终端通过第一AP接口和第二AP接口确定在2.4GHz频段和5GHz频段中是否广播信标报文。
为了检测在无线网络系统中能够与移动WiFi终端建立连接的设备,通过第一AP接口和第二AP接口进行信标报文的广播,以探测在移动WiFi终端的覆盖范围内是否存在可以与AP接口建立连接的STA。
S20、当移动WiFi终端接收到2.4GHz的STA发送的接入请求报文时,并根据该请求向2.4GHz的STA发送响应报文。
当第一STA接收到移动WiFi终端所广播的信标报文后,便可以得知移动WiFi终端的信号强度。此时,如果第一STA希望接入移动WiFi终端的话,则向移动WiFi终端发送接入请求报文。移动WiFi终端接收到该接入请求报文,并经过校验等过程后,向第一STA发送响应报文,建立第一AP接口和第一STA的连接。
S21、如果移动WiFi终端经过预设时间后,未通过第二AP接口接收到接入请求报文,则将第二AP接口置于休眠状态。
如果在预设时间内,移动WiFi终端未接收到工作于5GHz频段的STA所发送的接入请求报文,则可以确定在5GHz频段内不存在需要连接移动WiFi终端的STA。那么,便可以将第二AP接口置于休眠状态以降低移动WiFi终端的电量消耗。
S3、移动WiFi终端通过第一STA接口和第二STA接口扫描是否存在2.4GHz频段和5GHz频段的AP。
S30、当移动WiFi终端扫描到5GHz的AP时,向5GHz的AP发送接入请求报文,并接收5GHz的AP所发送的响应报文。
移动WiFi终端通过第一STA接口和第二STA接口分别扫描2.4GHz频段和5GHz频段中是否存在可以建立连接的AP。当移动WiFi终端接收到第二AP所发送的信标报文后,通过用户的操作或自动,向第二AP发送接入请求报文。当第二AP接收到接入请求报文后,进行校验。检验完成后,对移动WiFi终端发送响应报文,允许接入。这样,移动WiFi终端便完成上下行转发通道的建立,可以对数据报文进行转发。
S31、如果移动WiFi终端经过预设时间后,未扫描到2.4GHz的信标报文,则将第一STA接口置于休眠状态。
当移动WiFi终端经过预设时间未扫描到2.4GHz的信标报文,说明在上游侧不存在工作于2.4GHz的AP,那么为了降低电量消耗,则可以将第一STA接口置于休眠状态。
S4、移动WiFi终端接收数据报文。
S5、根据移动WiFi终端中已经设置的第一STA接口和第二STA接口的优先级进行转发接口的选择,并根据桥接管理发送至对应优先级较高的STA接口。
因为根据设置的优先级,第二STA接口的优先级高于第一STA接口,那么当第一AP接口接收到数据报文时,会将第二STA接口作为转发接口,并且通过桥接管理对该数据报文中的地址进行转换以便将数据报文传输到第二STA接口。
S6、当移动WiFi终端确定将数据传输到的AP时,通过桥接表对数据报文中的目的地址进行转换,并对数据报文进行转发。
当移动WiFi终端确定需要通过第二AP进行数据报文的转发后,先将数据报文中的目的地址转换为第二STA接口的MAC地址,将数据报文中的源地址转换为第二AP接口的MAC地址,并将数据传输到第二STA接口。其次,根据桥接表中所标记的接口和所连接的设备的MAC地址之间的关系,将数据报文中的目的地址转换为所连接的设备的MAC地址,并将数据报文中的源地址转换为第二STA接口的MAC地址,便可以通过移动WiFi终端将数据传输到公网。
当移动WiFi终端所处于的无线网络系统如图9所示时,即,在移动WiFi终端的上游侧和下游侧分别设置有工作于5GHz的第二STA和工作于2.4GHz的第一AP则在步骤S2之后,还包括:
S22、当移动WiFi终端接收到5GHz的STA发送的接入请求报文时,并根据该请求向5GHz的STA发送响应报文。
当第二STA接收到移动WiFi终端所广播的信标报文后,便可以得知移动WiFi终端的信号强度。此时,如果第二STA希望接入移动WiFi终端的话,则向移动WiFi终端发送接入请求报文。移动WiFi终端接收到该接入请求报文,并经过校验等过程后,向第二STA发送响应报文,建立第二AP接口和第二STA的连接。
S23、如果移动WiFi终端经过预设时间后,未通过第一AP接口接收到接入请求报文,则将第一AP接口置于休眠状态。
如果在预设时间内,移动WiFi终端未接收到工作于2.4GHz频段的STA所发送的接入请求报文,则可以确定在2.4GHz频段内不存在需要连接移动WiFi终端的STA。那么,便可以将第一AP接口置于休眠状态以降低移动WiFi终端的电量消耗。
相对应的在步骤S3之后,还包括:
S32、当移动WiFi终端扫描到2.4GHz的AP时,向2.4GHz的AP发送接入请求报文,并接收2.4GHz的AP所发送的响应报文。
当移动WiFi终端接收到第一AP所发送的信标报文后,通过用户的操作或自动,向第一AP发送接入请求报文。当第一AP接收到接入请求报文后,进行校验。检验完成后,对移动WiFi终端发送响应报文,允许接入。
S33、如果移动WiFi终端经过预设时间后,未在扫描到5GHz的信标报文,则将第二STA接口置于休眠状态。
当移动WiFi终端经过预设时间未扫描到5GHz的信标报文,说明在上游侧不存在工作于5GHz的AP,那么为了降低电量消耗,则可以将第二STA接口置于休眠状态。
当移动WiFi终端所处于的无线网络系统如图10所示时,即,在移动WiFi终端的下游侧没有STA的情况下,移动WiFi终端通过步骤S21、S23之后,还包括:
S24、判断是否第一AP接口和第二AP接口都处于休眠状态。
S25、当第一AP接口和第二AP接口都处于休眠状态时,则移动WiFi终端将第一STA接口和第二STA接口置于休眠状态。
当第一AP接口和第二AP接口都处于休眠状态,说明移动WiFi终端未连接STA,那么也不会有STA会通过移动WiFi终端转发数据报文。
因此,也可以将第一STA接口和第二STA接口都置于休眠状态以降低电量消耗。
当移动WiFi终端所处于的无线网络系统如图11所示时,即,在移动WiFi终端的下游侧连接有第一STA和第二STA,但在上游侧未连接AP,那么在步骤S4之后,还包括:
S7、移动WiFi终端获取数据报文的目的地址;
S8、当目的地址指向与接收数据报文的频段不同的STA时,则移动WiFi终端通过与接收数据报文的频段不同的AP接口,向该AP接口所对应的STA转发数据报文。
当移动WiFi终端的上游侧无连接成功的AP时,则可以通过不同频段的AP接口进行两个STA之间的数据共享。
与上述一种双频移动WiFi终端的数据传输方法相对应,本发明还公开了一种移动WiFi终端200,如图12所示,包括:
设置有工作于第一频段的工作站点接口和接入点接口以及工作于第二频段的工作站点接口和接入点接口;
所述移动WiFi终端200,还包括:
接收单元201,用于控制收发器通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文;
转发接口选择单元202,用于根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,所述转发接口包括工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口;
转发单元203,用于控制所述收发器通过所述转发接口转发所述数据报文。
可选择的,所述桥接管理包括:
将工作于所述第一频段的STA接口和AP接口以及工作于所述第二频段的STA接口和AP接口存储于桥接表中;
或者
将工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口存储于第一桥接表,并将工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口存储于第二桥接表,并将所述第一桥接表和所述第二桥接表存储于路由表中。
可选的,工作于所述第一频段的AP接口连接有第一STA,工作于所述第二频段的AP接口连接有第二STA;
所述移动WiFi终端200,还包括:
扫描单元204,用于通过所述工作于第一频段的STA接口扫描所述第一频段中的AP,通过所述工作于第二频段的STA接口扫描所述第二频段中的AP;
休眠单元205,用于当未扫描到所述第一频段中的AP时,则将所述工作于第一频段的STA接口置于休眠状态,当未扫描到所述第二频段中的AP时,则将所述工作于第二频段的STA接口置于休眠状态。
进一步的,所述转发接口选择单元202,包括:
接口状态获取模块2020,用于获取工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口的接口状态;
选择模块2021,用于根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口。
进一步的,所述选择模块2021,包括:选择子模块2021A,用于当工作于所述第一频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第二频段的STA接口作为转发所述第一频段的数据报文的转发接口,当所述工作于第二频段的STA接口的接口状态处于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口作为转发所述第二频段的数据报文的转发接口
可选的,所述移动WiFi终端200,还包括:
信号强度获取单元206,用于分别获取所述第一频段中的网络AP和所述第二频段中的网络AP的信号强度;
所述转发接口选择单元202,还用于根据所述第一频段中的网络AP的信号强度和所述第二频段中的网络AP的信号强度,确定信号强度较强的频段所对应的STA接口作为所述转发接口。
可选的,所述移动WiFi终端200,还包括:
检测单元207,通过工作于所述第一频段的AP接口检测所述第一频段中的终端STA,通过工作于所述第二频段的AP接口检测所述第二频段中的终端STA;
所述休眠单元205,还用于当未检测到所述第一频段中的终端STA时,则将工作于所述第一频段的AP接口置于休眠状态,当未检测到所述第二频段中的终端STA时,则将工作于所述第二频段的AP接口置于休眠状态。
进一步的,所述休眠单元205,还用于当所述工作于第一频段的AP接口和所述工作于第二频段的AP接口被置于休眠状态时,则将所述工作于第一频段的STA接口和工作于第二频段的STA接口置于休眠状态。
可选的,所述转发接口选择单元202,还用于根据设置的优先级,从工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口中选择优先级高的STA接口作为所述转发接口。
本发明实施例提供的一种移动WiFi终端,通过为移动WiFi终端设置工作于不同频段的AP接口和STA接口,并对AP接口和STA接口进行桥接管理,并根据预设的转发策略选择转发数据报文时所使用的接口,从而当一个频段中的STA接口未连接AP时,可以通过另一频段中的STA所连接的AP进行数据报文的转发,提高了移动WiFi终端进行数据传输时的可靠性。
图13示出了移动WiFi终端300的结构,通过该移动WiFi终端300可以用于实施本发明实施例中所描述的方法。为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,具体技术细节未揭示的,请参照本发明的方法实施例。
移动WiFi终端300,包括处理器310,存储器320、通信模块330A、330B和电源340等部件。
处理器310是移动WiFi终端300的控制中心,利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分,通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器320内的数据,执行终端300的各种功能和处理数据,从而对移动WiFi终端300进行整体监控。可选的,处理器310可包括一个或多个处理单元。
存储器320可用于存储软件程序以及模块,处理器310通过运行存储在存储器320的软件程序以及模块,从而执行移动WiFi终端300的各种功能应用以及数据处理。存储器320可主要包括存储程序区和存储数据区;存储数据区可存储根据移动WiFi终端300的使用所创建的数据(桥接表、路由表和转发策略等)等。
移动WiFi终端300还包括与其他终端进行通信的通信模块330,该通信模块330A、330B为WiFi模块。通过该通信模块330A、330B,移动WiFi终端300可以将所获取的数据报文发送给其他终端、也可从其他终端获取数据报文,其中该通信模块330A上虚拟有两个虚拟接口,即支持2.4GHz的第一STA接口和第一AP接口,通信模块330B上虚拟有两个虚拟接口,即支持5GHz的第二STA接口和第二STA接口。
尽管未示出,移动WiFi终端300还可以输入设备等结构和/或模块,在此不再赘述。
本发明实施例中,该移动WiFi终端300所包括的处理器310、存储器320和通信模块330,还具有以下功能:
存储器320,用于存储桥接管理的数据,所述桥接管理包括:
将工作于所述第一频段的STA接口和AP接口以及工作于所述第二频段的STA接口和AP接口记录于桥接表中;或者,将工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口记录于第一桥接表,并将工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口记录于第二桥接表,并将所述第一桥接表和所述第二桥接表记录于路由表中。
通信模块330,用于通过虚拟的AP接口和STA接口接收数据报文。
在本发明实施例中,处理器310,用于通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文;根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口,所述转发接口包括工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口;通过所述转发接口转发所述数据报文。
进一步的,在处理器310根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口的过程中,还用于获取工作于所述第一频段的STA接口和所述工作于第二频段的STA接口的接口状态;根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口。
在处理器310通过所述工作于第一频段的AP接口和所述工作于第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文的过程之前,还用于通过工作于所述第一频段的STA接口扫描所述第一频段中的AP,并通过工作于所述第二频段的STA接口扫描所述第二频段中的AP;当未扫描到所述第一频段中的AP时,则将工作于所述第一频段的STA接口置于休眠状态;当未扫描到所述第二频段中的AP时,则将工作于所述第二频段的STA接口置于休眠状态。
可选的,在处理器310根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口的过程中,还用于获取工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口的接口状态。
进一步的,在处理器310根据所述接口状态,选择转发所述数据报文的转发接口,还用于当工作于所述第一频段的STA接口处于休眠状态时,则将工作于所述第二频段的STA接口作为转发所述第一频段的数据报文的转发接口;当工作于所述第二频段的STA接口处于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口作为转发所述第二频段的数据报文的转发接口。
可选的,在处理器310根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口的过程之后,还用于分别获取所述第一频段中的网络AP和所述第二频段中的网络AP的信号强度;根据所述第一频段中的网络AP的信号强度和所述第二频段中的网络AP的信号强度,确定信号强度较强的频段所对应的STA接口作为所述转发接口。。
可选的,在处理器310通过工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口中的至少一个接收数据报文的过程之前,还用于通过工作于所述第一频段的AP接口检测所述第一频段中的终端STA,并通过工作于所述第二频段的AP接口检测所述第二频段中的终端STA;当未检测到所述第一频段中的终端STA时,则将工作于所述第一频段的AP接口置于休眠状态;当未检测到所述第二频段中的终端STA时,则将工作于所述第二频段的AP接口置于休眠状态。
可选的,处理器310,还用于当工作于所述第一频段的AP接口和工作于所述第二频段的AP接口被置于休眠状态时,则将工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的STA接口置于休眠状态。
可选的,在所述处理器310根据设置的转发策略,选择转发所述数据报文的转发接口的过程中,还用于根据设置的优先级,从工作于所述第一频段的STA接口和工作于所述第二频段的SAT接口中选择优先级高的STA接口作为所述转发接口。
本发明实施例提供的一种移动WiFi终端,通过为移动WiFi终端设置工作于不同频段的AP接口和STA接口,并对AP接口和STA接口进行桥接管理,并根据预设的转发策略选择转发数据报文时所使用的接口,从而当一个频段中的STA接口未连接AP时,可以通过另一频段中的STA所连接的AP进行数据报文的转发,提高了移动WiFi终端进行数据传输时的可靠性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。