CN105792334A - 无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法 - Google Patents

无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法，包括：获取站点STA的识别信息并与所述STA建立网络连接；保存所述STA的识别信息；所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。根据本发明提供的无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法，能够使得设备联网成功后无需与接入点AP保持定期的数据交互也能够保持STA的联网状态，该联网过程高效并节能。

Description

无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及无线局域网局域网(英文：WirelessLocalAreaNetworks，缩写：WLAN)站点接入方法和设备。
背景技术
WLAN包括站(英文：Station，缩写：STA)、接入点(英文：AccessPoint，缩写：AP)、无线介质(英文：WirelessMedium，缩写：WM)和分布式系统(英文：DistributionSystem，缩写：DS)。其中，STA在WLAN中一般为客户端，可以是装有无线网卡的个人计算机(缩写：PC)，也可以是有Wi-Fi模块的智能手机。STA可以是移动的也可以是固定的，是无线局域网的最基本组成单元。AP相当于连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。
图1示出现有技术STA和AP的网络接入方法，如图1所示，如果STA与AP之前进行过连接，通常STA会保持AP的网络名字和密码，但再次连接时仅根据AP的网络名字和密码无法与AP直接通信。STA依然需要进行扫描以搜索STA周围所有信道的AP信息，然后与保持的AP的网络名字进行对比，如果找到相同名字的AP，则启动与该AP的联网步骤包括：步骤S1、首先发起鉴权请求(Authenticaterequest)；步骤S2、AP根据协议判断，如果通过会返回鉴权响应帧(Authenticateresponse)通知STA可以进行下一步；步骤S3、STA随后发起关联请求(AssociateRequest)；步骤S4、AP根据协议判断，如果通过会返回关联响应帧(Associateresponse)，通知STAassociationID号；步骤S5、STA随后利用保持的密码，启动4次握手协议(4-wayhandshake)与AP进行单播通信秘钥协商，经过4个数据帧的交互后，STA既可以与AP进行单播的数据帧通信；以及步骤S6～S7、STA随即启动组播秘钥协商(GroupKeyhandshake)过程进行组播数据通信的秘钥协商，完成以上步骤S1～S7，STA与AP才可以开始通信。联网所需时间通常为3-10秒，网络条件不好时可能会更长。
并且，按照WLAN(无线局域网802.11协议)规定，当设备连接成功后，需要与路由器保持定期的数据交互以确保AP知道STA还在连接状态。通常STA会发送Null数据帧来通知AP，发送NULL帧的时间间隔根据AP不同而不同，有的AP可能会要求10秒之内发送。如果STA在规定的时间内不发送NULL帧，AP会认为STA已经离开网络，随即AP会删除该STA相关的信息，例如关联标识符(英文：associationid)和四次握手产生的密码等。STA下次需要通信时，必须重新与AP进行以上步骤S1～S7的联网过程。
AP认为STA不在网络而需要剔除的情况不仅只有上述一种，还包括但不限于AP在发起组播秘钥更新，而没有收到STA的回复的情况。另外，当前技术实现中，STA在一定情况下也会主动断开与AP的连接，导致AP将STA相关的信息删除，包括但不限于STA在一段时间(通常为2秒)内没有接受到AP的信标Beacon帧，按照目前的技术定义，STA会认为AP已经停止工作，会发送取消鉴权(De-authentication)帧并断开与AP的连接。
由此可见，现有技术中存在联网所需时间较长、效率较低的技术问题。
发明内容
技术问题
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种高效并节能的无线局域网站点接入方法和设备。
解决方案
为解决以上技术问题，本发明在第一方面提供一种无线局域网站点接入方法，包括：
获取站点STA的识别信息并与所述STA建立网络连接；
保存所述STA的识别信息，所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。
在一种可能的实现方式中，在保存所述STA的识别信息之后，还包括：
与所述STA保持联网状态不主动断开。
在一种可能的实现方式中，在保存所述STA的识别信息之前，还包括：
根据所述STA发送的数据的信号强度计算所述STA与接入点AP之间的距离；当所述距离小于预设阈值时，保存所述STA的识别信息。
在一种可能的实现方式中，在保存所述STA的识别信息之后，还包括：
在所述AP重新启动后，根据所述STA的识别信息与所述STA直接通信。
为解决以上技术问题，本发明在第二方面提供一种无线局域网站点接入方法，包括：
获取接入点AP的识别信息，并与所述AP建立网络连接；
保存所述AP的识别信息，所述AP的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、支持的通信速率。
在一种可能的实现方式中，在保存所述AP的识别信息之后，还包括：
与所述AP保持联网状态不主动断开。
在一种可能的实现方式中，在保存所述AP的识别信息之后，还包括：
在所述STA重新启动后，根据所述AP的识别信息与所述AP与所述AP直接通信。
为解决以上技术问题，本发明在第三方面提供一种无线局域网接入点，包括：
第一获取模块，用于获取站点STA的识别信息并与所述STA建立网络连接；
第一保存模块，与所述第一获取模块连接，用于保存所述STA的识别信息，所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。
在一种可能的实现方式中，所述的无线局域网接入点，还包括：
第一保持模块，与所述第一保存模块连接，用于与所述STA保持联网状态不主动断开。
在一种可能的实现方式中，所述的无线局域网接入点，还包括：
计算模块，与所述第一保存模块连接，用于根据所述STA发送的数据的信号强度计算所述STA与接入点AP之间的距离；以及
所述第一保存模块，还用于当所述距离小于预设阈值时，保存所述STA的识别信息。
在一种可能的实现方式中，所述第一保持模块，还用于在所述AP重新启动后，根据所述STA的识别信息与所述STA直接通信。
为解决以上技术问题，本发明在第四方面提供一种无线局域网站点，包括：
第二获取模块，用于获取接入点AP的识别信息，并与所述AP建立网络连接；
第二保存模块，与所述第二获取模块连接，用于保存所述AP的识别信息，所述AP的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、支持的通信速率。
在一种可能的实现方式中，所述的无线局域网站点，其特征在于，还包括：
第二保持模块，与所述第二保存模块连接，用于与所述AP保持联网状态不主动断开。
在一种可能的实现方式中，所述第二保持模块，还用于在所述STA重新启动后，根据所述AP的识别信息与所述AP与所述AP直接通信。
有益效果
本发明提供的无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法，通过AP保存STA的识别信息，和/或STA保存AP的识别信息，使得设备联网成功后无需与路由器保持定期的数据交互也能够联网状态，该联网过程高效并节能。
本发明提供的无线局域网站点、接入点以及无线局域网站点接入方法，通过在STA或AP重新启动后，自动根据之前保存的STA和/或AP的识别信息连接网络，由此，联网过程高效、节能。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1示出现有技术中无线局域网站点接入方法的流程图；
图2示出本发明一实施例提供的无线局域网站点接入方法的流程图；
图3示出本发明另一实施例提供的无线局域网站点接入方法的流程图；
图4示出本发明另一实施例提供的无线局域网站点接入方法的流程图；
图5示出本发明另一实施例提供的无线局域网站点接入方法的流程图；
图6示出本发明实施例提供的无线局域网接入点的示意图；
图7示出本发明另一实施例提供的无线局域网站点的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
实施例1
在当前WLAN(802.11协议)定义的过程，对于保证接入设备安全认证等方面是必要的，但是在某些应用场景下，该过程显得冗余。例如在智能家居或办公场所的应用场景下，通常带Wi-Fi的设备(例如智能冰箱、空调或打印机等等)处于例如家庭或办公场所内部，不会超出家庭或办公场所物理存在，而且通常处在家庭或办公场所内的固定地方。设备安全性可以在一次安全认证之后得到确认而无需每次联网都进行如步骤S1～S7所示的联网步骤。
尤其是对使用电池供电的产品，为了节能经常会处于睡眠状态，为了保持与AP的通信畅通，必须要定时唤醒并向AP发送空帧(NULL帧)以维持网络连接状态。例如，对于电池供电的传感器类产品，对于某些设备唤醒和发送NULL帧以及联网的过程本身是没有必要的能源消耗。
有鉴于此，本发明的发明人创造性的提出了本发明实施例。图2示出本发明实施例提供的无线局域网站点接入方法的流程图，如图2所述，该方法包括：
步骤S11、AP获取站点STA的识别信息，并与所述STA建立网络连接。
步骤S12、保存该STA的识别信息。
所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。
在本步骤前，用户可在AP的配置网页上保留该步骤的配置页面，用户通过登录配置页面来设定启动该步骤或者不启动。选择AP对哪些STA的参数进行保存等，如果用户启用该功能，AP将根据用户的选择，将已选的STA联网后的参数保存到Flash存储器中。在一种可能的实现方式中，可以根据所述STA发送的数据的信号强度计算所述STA与接入点AP的距离；当所述距离小于预设阈值时，保存所述STA的识别信息。具体地，WLAN网络中的设备发送的数据的信号强度会随着距离增加而减小，AP可以通过不间断的收集联网成功后的STA发送的数据的信号强度来计算该STA距AP的距离，若该距离小于预设阈值(例如可以根据居室面积设定该阈值)，并且在一预设时间内多次对STA距AP的距离进行计算，如果该距离一直未超出该阈值，则可以认为该STA为家庭内固定设备并保存该STA的识别信息。
在另一种可能的实现方式中，AP可以根据STA发送的通信包，保存STA的识别信息，所述通信包用于请求所述AP保存所述STA的识别信息。
具体地，STA和AP之间可以定义一套协议进行交互，STA在联网成功后，发送一个特定定义的通信包，以达到通知AP，本STA为家庭内部固定设备，可以添加到可信设备列表。AP在收到这个通信包后，按照特定定义的通信协议，回复一个通信包，以达到通知STA，本AP是否接受STA为可信的设备。如果是，则STA在后续通信时，可以不用加网而直接通过AP收发数据。
在一种可能的实现方式中，在步骤S12之后还可以包括步骤S13、与所述STA保持联网状态不主动断开。
由此，本发明实施例提供的无线局域网站点接入方法通过AP保存STA的识别信息，使得设备联网过程无需经历现有技术中步骤S1～S7的过程，明显提高联网效率，联网成功后也无需与路由器保持定期的数据交互也能够保持STA的联网状态，具有明显的节能效果。
在一种可能的实现方式中，如图3所示，在步骤S12之后还可以包括：
步骤S14、在接入点AP重新启动后，AP可以根据之前保存的STA的识别信息直接与所述STA通信。
重新启动后，AP对接收到数据的STA的MAC地址与之前保存的STA列表的MAC地址进行比较，如果该MAC地址已保存则认为该MAC地址对应的STA为可信的。跳过步骤S1～S7对该MAC地址的加网状态的判断，直接调用步骤S12中预存的加解密秘钥对数据进行解密，从而直接与STA通信。
由此，实现高效节能的联网方法。
本发明实施例优选适用于例如家庭和办公室等无线网络环境内，AP和STA中都可以通过某种方式来启动或者关闭本发明实施例的使用。上述改进在不影响当前IEEE802.11协议的前提下，对设备的联网过程、保持网络连接的方法进行了简化，使得设备可以更快速、更节能地完成数据通信。在物联网、智能家居等应用场景应用广泛，例如气体检测报警器，电子称等设备。
实施例2
图4示出本发明另一实施例提供的无线局域网站点接入方法，如图4所示，该方法包括：
步骤S21、STA获取接入点AP的识别信息，并与所述AP建立网络连接。
步骤S22、保存所述AP的识别信息。
所述AP的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、支持的通信速率。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括步骤S23、与所述AP保持联网状态不主动断开。
由此，本发明实施例提供的无线局域网站点接入方法通过STA保存AP的识别信息，使得设备联网时无需经历现有技术中步骤S1～S7的过程，明显提高联网效率，联网成功后也无需与路由器保持定期的数据交互也能够保持STA的联网状态，具有明显的节能效果。
在一种可能的实现方式中，如图5所示，该方法在步骤S22之后，还包括：
步骤S24、在所述STA重新启动后，STA可以根据之前保存的AP的识别信息与所述AP与所述AP直接通信，不需要进行无线局域网标准的联网过程。
根据以上实施例，本领域技术人员应当获知本发明实施例将不限于以上实施例1和2所述的仅在STA或AP单侧保存对方设备信息的实现方式，还可以包括STA或AP双方均存储对方设备信息的实施例。
实施例3
图6示出本发明实施例提供的无线局域网接入点AP，包括：第一获取模块110和第一保存模块120。
第一获取模块110，用于获取站点STA的识别信息并与所述STA建立网络连接。第一保存模块120，与所述第一获取模块110连接，用于保存所述STA的识别信息，所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。
在一种可能的实现方式中，AP还包括：第一保持模块130，与所述第一保存模块120连接，用于与所述STA保持联网状态不主动断开。
在一种可能的实现方式中，AP还包括：计算模块140，与所述第一保存模块120连接，用于根据所述STA发送的数据的信号强度计算所述STA与接入点AP之间的距离；以及所述第一保存模块120，还用于当所述距离小于预设阈值时，保存所述STA的识别信息。
在一种可能的实现方式中，所述第一保持模块130，还用于在所述AP重新启动后，根据所述STA的识别信息与所述STA直接通信，而无需经历如背景技术部分介绍的联网步骤。由此，提供高效节能的无线局域网AP。
实施例4
图7示出本发明实施例提供的无线局域网STA，包括：第二获取模块210和第二保存模块220。
第二获取模块210，用于获取接入点AP的识别信息，并与所述AP建立网络连接。第二保存模块220，与所述第二获取模块210连接，用于保存所述AP的识别信息，所述AP的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、支持的通信速率。
在一种可能的实现方式中，STA还包括：第二保持模块230，与所述第二保存模块220连接，用于与所述AP保持联网状态不主动断开。
在一种可能的实现方式中，所述第二保持模块230还用于在所述STA重新启动后，根据所述AP的识别信息与所述AP与所述AP直接通信，而无需经历如背景技术步骤介绍的联网步骤。由此，提供高效节能的无线局域网STA。
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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种无线局域网站点接入方法，其特征在于，包括：
获取站点STA的识别信息并与所述STA建立网络连接；
保存所述STA的识别信息，所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。
2.根据权利要求1所述的无线局域网站点接入方法，其特征在于，在保存所述STA的识别信息之后，还包括：
与所述STA保持联网状态不主动断开。
3.根据权利要求1或2所述的无线局域网站点接入方法，其特征在于，在保存所述STA的识别信息之前，还包括：
根据所述STA发送的数据的信号强度计算所述STA与接入点AP之间的距离；
当所述距离小于预设阈值时，保存所述STA的识别信息。
4.根据权利要求1所述的无线局域网站点接入方法，其特征在于，在保存所述STA的识别信息之后，还包括：
在所述AP重新启动后，根据所述STA的识别信息与所述STA直接通信。
5.一种无线局域网站点接入方法，其特征在于，包括：
获取接入点AP的识别信息，并与所述AP建立网络连接；
保存所述AP的识别信息，所述AP的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、支持的通信速率。
6.根据权利要求5所述的无线局域网站点接入方法，其特征在于，在保存所述AP的识别信息之后，还包括：
与所述AP保持联网状态不主动断开。
7.根据权利要求5所述的无线局域网站点接入方法，其特征在于，在保存所述AP的识别信息之后，还包括：
在所述STA重新启动后，根据所述AP的识别信息与所述AP与所述AP直接通信。
8.一种无线局域网接入点，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取站点STA的识别信息并与所述STA建立网络连接；
第一保存模块，与所述第一获取模块连接，用于保存所述STA的识别信息，所述STA的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、网络名称、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、信道号、通信速率。
9.根据权利要求8所述的无线局域网接入点，其特征在于，还包括：
第一保持模块，与所述第一保存模块连接，用于与所述STA保持联网状态不主动断开。
10.根据权利要求8或9所述的无线局域网接入点，其特征在于，还包括：
计算模块，与所述第一保存模块连接，用于根据所述STA发送的数据的信号强度计算所述STA与接入点AP之间的距离；以及
所述第一保存模块，还用于当所述距离小于预设阈值时，保存所述STA的识别信息。
11.根据权利要求8所述的无线局域网接入点，其特征在于，所述第一保持模块，还用于在所述AP重新启动后，根据所述STA的识别信息与所述STA直接通信。
12.一种无线局域网站点，其特征在于，包括：
第二获取模块，用于获取接入点AP的识别信息，并与所述AP建立网络连接；
第二保存模块，与所述第二获取模块连接，用于保存所述AP的识别信息，所述AP的识别信息包括满足无线局域网标准IEEE802.11协议通信需求的参数，包括但不限于媒体访问控制MAC地址、协商之后的单播秘钥和组播秘钥、支持的通信速率。
13.根据权利要求12所述的无线局域网站点，其特征在于，还包括：
第二保持模块，与所述第二保存模块连接，用于与所述AP保持联网状态不主动断开。
14.根据权利要求12所述的无线局域网站点，其特征在于，所述第二保持模块，还用于在所述STA重新启动后，根据所述AP的识别信息与所述AP与所述AP直接通信。
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