CN105635947A - 一种基于Linux接收终端的无线连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Linux接收终端的无线连接方法，Linux接收终端直接对外发送信标帧，发射端在扫描阶段收到信标帧后会发起一个包含P2PIE(P2P通知)的探测请求帧，Linux接收终端收到后发送探测响应帧，完成设备的发现；发射端接着向Linux接收终端发起探测发现请求帧，Linux接收终端收到请求后后再向发射端发送探测发现响应帧，接下来再经过认证，关联以及WPS和4次握手等步骤从而实现连接。本发明的方法无需GO协商即可确定信道，而且无需WPS按键即可实现WPS流程，仅需两次认证、关联即可连接；极大地减少了连接时间；尤其解决了现有只能一对一连接的问题，为无线连接的发展提供新的思路。

Description

一种基于Linux接收终端的无线连接方法

技术领域

本发明属于电子设备通信技术领域，具体涉及一种基于Linux接收终端的无线连接方法。

背景技术

随着智能终端的普及，越来越多的人都在使用手机、平板进行办公、娱乐、学习，终端中的镜像以及音视频数据有时需要与多人共享，由于人们生活与网络的连接越来越密切，装置之间需要彼此连接、交换内容的机会越来越多，但却不是随时都有WiFi网络或热点，比如在开会时需要将终端中的内容无线投影到大屏以让更多的人看到，使用传统的有线投影仪笨重难用，而且需要电脑转换，尤其只能连接一台发射终端设备；玩游戏时需要将终端中游戏内容无线投影到大屏上以获得更好的游戏效果。

不同终端在无需通过路由器AP情况下，可以通过蓝牙进行连接，但是蓝牙的传输速率以及传输距离都有很大的限制；Miracast是WIFI联盟开发的一种规范，可以在没有网络信号的情况下，使多媒体设备之间建立和维持一个基于WIFI的连接，并且利用这个连接推进视频和音频在目标设备的呈现播放，但是现有技术中，只实现了一对一的连接，比如投影仪一次只能投影一个终端(比如手机或者电脑)的内容；而且这些接收终端所采用的连接系统不利于移植。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Linux接收终端的无线连接方法；实现了一个接收终端与多个发射终端无线通信的目的，从而实现了多个终端的内容可以同时显示于同一屏幕的效果；由此可以进行多人会议、多人游戏、多人协同办公、文件共享，时延短，性能稳定，清晰度高。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于Linux接收终端的无线连接方法，包括以下步骤：

(1)启动Linux接收终端与发射终端；Linux接收终端无需与发射终端进行管理员协商，直接成为管理员，建立群组、确定搜索频道以及信道，并发出信标帧；

(2)打开发射终端的信号接收功能；发射终端接收到Linux接收终端发出的信标帧后发出包含P2P通知的探测请求帧；

(3)Linux接收终端收到发射终端发出的探测请求帧后发出探测响应帧；从而完成Linux接收终端与发射终端的相互发现；然后发射终端向Linux接收终端发起探测发现请求帧，Linux接收终端收到探测发射请求帧后再向发射终端发送探测发现响应帧；

(4)然后Linux接收终端发出带有PBC标志的信标帧；发射终端启动WPS连接流程，扫描到带有PBC标志的信标帧后，开始与Linux接收终端连接并进行WPS公共密钥协商，完成认证、关联，从而成为客户端；

(5)然后Linux接收终端再发出带有PBC标志的信标帧；发射终端启动WPS连接流程，扫描到带有PBC标志的信标帧后，开始与Linux接收终端连接并进行WPS公共密钥协商，完成认证、关联；然后以WPS公共密钥为参数，采用4次握手的方式，在客户端与Linux接收终端之间协商出临时密钥；最后Linux接收终端向客户端发出加密信标帧，从而完成发射端与Linux接收终端之间的无线连接。

本发明在WIFI联盟开发的Miracast规范下，提供了一种新的以Linux终端为接收终端的多终端之间的无线连接方法；Linux接收终端采用Linux操作系统。本发明中，Linux接收终端在启动后，不与其他终端设备进行发射端(GO)协商直接把自己设置成GO，并且建立一个群组，并在这个群组中确定搜索的频段以及信道，发出群组信号，等待发射终端设备加入该组；发现周围其他要接入的设备后，直接与这些设备进行P2P连接，在此过程中不需要进行GO协商，直接进入配置阶段。

现有技术无论是蓝牙，还是其他无线方式通信，发射终端与接收终端之间必须进行GO协商，否则无法匹配，包括接收、发射端的探测请求、搜寻监听、探测响应、频段确定等步骤；并且每一个接收终端只能与一个发射终端协商连接。本发明提供的无线连接方式不需要GO协商步骤，直接将Linux接收终端设置为管理员，然后通过信号帧、请求帧的发出与接收，完成发射终端与Linux接收终端的发现，然后进入配置阶段；因此本发明对发射终端数量没有限制，可以与接收终端进行一对多连接，取得了意想不到的技术效果。

现有Wi-Fi直连采用WPSPBC方式来协商密钥，当手机发射端和AP进行WPS连接时，需要先按一下AP上的WPS按钮，再点击手机上的WPS按键，按AP的WPS按钮的作用是让其在后续两分钟的Beacon帧WPSIE里置上一个PBC标志，手机端WPS按键用于启动WPS连接流程，如果扫描到的Beacon帧有PBC标志就开始连接和WPS密钥协商。本发明的无线连接方法省去了WPS按键流程，成为GO的Linux接收终端自动在信标帧里增加PBC标志，发射终端也自动启动WPS连接流程，对信标帧进行扫描，完成认证、关联；而且仅经过两次认证、关联即可实现无线连接，极大地减少了连接时间。

WPS为WIFI简单认证，WPS流程只是协商出一个公共的Key，还不能用于数据加密，4次握手的作用是以公共Key为参数协商出临时密钥，之后进行加密数据传输；本发明的WPS连接流程、4次握手、P2P通知以及PBC标志属于现有手段，本领域技术人员在WIFI框架下，选择合适的参数。

本发明中，接收终端采用Linux操作系统，发射终端没有限制，通过Miracast认证的设备都可以与该Linux接收终端进行连接，可以为安卓操作系统，亦可以为微软操作系统；将发射设备中的镜像以及音视频等内容发射到Linux接收终端上。Linux接收终端带有常规的数据接收模块以及数据输出模块，可以连接投影仪、电子显示屏等，从而经过投影或者电子显示，可以将多个发射终端发射的内容通过大屏幕或者显示屏显示，供用户观看。

本发明在WIFI联盟框架下，创造性地提出了一种基于Linux接收终端的无线连接方法，以采用Linux操作系统的终端为接收终端，可以与多个发射终端进行无线连接，从而可以将多个发射终端的影音、文件等内容同时传输至Linux接收终端上，通过常规显示方式显示，供人们赏阅；解决了现有无线连接方式只能实现一个发射端与接收端连接的缺陷；而且本发明采用Linux接收终端，适用于任何发射终端。因此本发明提供了一种执行速度更快、效率更高、移植性好、稳定性更好、简单易懂、可以使用户获得更好的体验一对多无线连接方法。

附图说明

图1为Miracast规范下的无线通信整体流程图；

图2为实施例一基于Linux接收终端的一对多系统示意图；

图3为本发明的无线连接方法的流程图；

图4为实施例二基于Linux接收终端的一对多系统示意图；

图5为实施例三基于Linux接收终端的一对多系统示意图；

图6为实施例四基于Linux接收终端的一对多系统示意图。

具体实施方式

实施例一

现有Miracast规范下，各终端之间的无线连接遵循整体流程模式，参见附图1，主要有终端相互发现、连接、传输、结束等步骤。现有技术中，一个发射终端与一个接收终端连接后，可以无线传输相关数据，一旦第二个发射端也请求连接，则会将第一个发射端挤出，即第一个发射端与接收端断开连接，第二个发射端再与接收端连接；导致一个接收端仅能接收一个发射端的数据。

参见附图2，本实施例公开了一种一对多的无线连接系统，包括三个发射端、一个接收端(Linux终端)以及显示端。发射端采用安卓操作系统，为常规安卓手机；接收端采用基于Linux操作系统的机顶盒，机顶盒内配置本领域技术人员可以根据需要自行选配；显示端为电视机屏幕。

参见附图3，本发明的无线连接方法，包括以下步骤：

(1)启动Linux接收终端与发射终端；Linux接收终端无需与发射终端进行管理员协商，直接成为管理员，建立群组、确定搜索频道以及信道，并发出信标帧；

(2)打开发射终端的信号接收功能；发射终端接收到Linux接收终端发出的信标帧后发出包含P2PIE通知的探测请求帧；

(3)Linux接收终端收到发射终端发出的探测请求帧后发出探测响应帧；从而完成Linux接收终端与发射终端的相互发现；然后发射终端向Linux接收终端发起探测发现请求，Linux接收终端收到探测发射请求帧后再向发射终端发送探测发现响应帧，完成Linux接收终端与发射终端的设置；

(4)然后Linux接收终端发出带有PBC标志的信标帧；发射终端启动WPS连接流程，扫描到带有PBC标志的信标帧后，开始与Linux接收终端连接并进行WPS公共密钥协商，完成认证、关联，从而成为客户端；

(5)然后Linux接收终端再发出带有PBC标志的信标帧；发射终端启动WPS连接流程，扫描到带有PBC标志的信标帧后，开始与Linux接收终端连接并进行WPS公共密钥协商，完成认证、关联；然后以WPS公共密钥为参数，采用4次握手的方式，在客户端与Linux接收终端之间协商出临时密钥；最后Linux接收终端向客户端发出加密信标帧，从而完成发射端与Linux接收终端之间的无线连接。

当三个发射端与Linux接收终端连接后，任意一个或多个发射端可以同时或者不同时将相关数据传输至Linux接收终端，然后由Linux接收终端经过现有投影方式投影至屏幕，从而可以同时显示一个或多个发射端的内容。

实施例二

参见附图4，本实施例公开了一种一对多的无线连接系统，包括三个发射端、一个接收端以及显示端。发射端采用安卓操作系统，为常规安卓手机；接收端采用基于Linux操作系统的数据处理盒，接收端内集成数据输入、数据输出、数据处理等功能模块，本领域技术人员可以根据需要自行选配；显示端为投影仪与屏幕，屏幕可以为墙壁或者幕布。

采用实施例一的无线连接方法实现三个手机与基于Linux操作系统的数据处理盒连接；任意一个或多个发射端可以同时或者不同时将相关数据传输至Linux接收终端，然后由Linux接收终端经过现有投影方式投影至屏幕，从而可以同时显示一个或多个发射端的内容。

实施例三

参见附图5，本实施例公开了一种一对多的无线连接系统，包括三个发射端、一个接收端以及显示端。发射端采用微软操作系统，为常规微软手机；接收端采用基于Linux操作系统的数据处理盒，接收端内集成数据输入、数据输出、数据处理等功能模块，本领域技术人员可以根据需要自行选配；显示端为投影仪与屏幕，屏幕可以为墙壁或者幕布。

采用实施例一的无线连接方法实现三个手机与基于Linux操作系统的数据处理盒连接；任意一个或多个发射端可以同时或者不同时将相关数据传输至Linux接收终端，然后由Linux接收终端经过现有投影方式投影至屏幕，从而可以同时显示一个或多个发射端的内容。

实施例四

参见附图6，本实施例公开了一种一对多的无线连接系统，包括四个发射端、一个接收端以及显示端。发射端采用安卓操作系统以及微软操作系统，为常规安卓手机以及微软手机；接收端采用基于Linux操作系统的数据处理盒，接收端内集成数据输入、数据输出、数据处理等功能模块，本领域技术人员可以根据需要自行选配；显示端为投影仪与屏幕，屏幕可以为墙壁或者幕布。

采用实施例一的无线连接方法实现四个手机与基于Linux操作系统的数据处理盒连接；任意一个或多个发射端可以同时或者不同时将相关数据传输至Linux接收终端，然后由Linux接收终端经过现有投影方式投影至屏幕，从而可以同时显示一个或多个发射端的内容。

根据本发明公开的无线连接方法，在现有Miracast规范下，本领域技术人员可以实现多台发射端与Linux接收终端的同时连接，从而可以利用常规显示手段，同时显示出多台发射端的内容，解决了现有技术只能一对一连接的问题；并且本发明的无线连接方法连接耗时短，能够快速实现一对多连接。从而实现了多人会议，多人游戏，多人协同办公，文件共享的目的，并且时延短，性能稳定，清晰度高。

Claims (3)

1.一种基于Linux接收终端的无线连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)启动Linux接收终端与发射终端；Linux接收终端无需与发射终端进行管理员协商，直接成为管理员，建立群组、确定搜索频道以及信道，并发出信标帧；

(2)打开发射终端的信号接收功能；发射终端接收到Linux接收终端发出的信标帧后发出包含P2P通知的探测请求帧；

(3)Linux接收终端收到发射终端发出的探测请求帧后发出探测响应帧；从而完成Linux接收终端与发射终端的相互发现；然后发射终端向Linux接收终端发起探测发现请求帧，Linux接收终端收到探测发射请求帧后再向发射终端发送探测发现响应帧；

(4)然后Linux接收终端发出带有PBC标志的信标帧；发射终端启动WPS连接流程，扫描到带有PBC标志的信标帧后，开始与Linux接收终端连接并进行WPS公共密钥协商，完成认证、关联，从而成为客户端；

(5)然后Linux接收终端再发出带有PBC标志的信标帧；发射终端启动WPS连接流程，扫描到带有PBC标志的信标帧后，开始与Linux接收终端连接并进行WPS公共密钥协商，完成认证、关联；然后以WPS公共密钥为参数，采用4次握手的方式，在客户端与Linux接收终端之间协商出临时密钥；最后Linux接收终端向客户端发出加密信标帧，从而完成发射端与Linux接收终端之间的无线连接。

2.根据权利要求1所述基于Linux接收终端的无线连接方法，其特征在于：所述发射终端的数量为两个或者两个以上。

3.根据权利要求1所述基于Linux接收终端的无线连接方法，其特征在于：所述发射终端基于安卓操作系统和/或微软操作系统。