CN106793002A - 基于广播信道的被动式wifi扫描方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法及相关设备。该方法通过按照预设时间间隔生成广播帧，获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道，将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描，从而替代MAC层beacon广播管理帧的作用，由于专门物理广播信道的专有性和周期性，使得扫描过程更加准确有效，从而提高了扫描效率。

Description

基于广播信道的被动式wifi扫描方法及相关设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法及相关设备。

背景技术

无线宽带(WIreless-Fidelity，wifi)是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，由于其传输速率高，传输距离远等优点被越来越多的移动终端所采用。

wifi扫描分为主动扫描和被动扫描两种。对于主动扫描而言，是通过发起proberequest探测请求帧来触发，但其缺点是CSMA/CA碰撞避免多路访问机制可能会影响其接入速度，故而，现有技术中通常会采用被动扫描的方式，对于被动扫描而言，wifi热点(accesspoint，AP)周期性100ms发送Beacon广播帧，由移动终端在每个信道上逐一扫描，假设在802.11系列标准的模式下，一共有11个信道，如果全部扫描完，一共需要秒级的时间，导致热点扫描和设备发现的时间过长。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法及相关设备，旨在解决现有技术中在wifi扫描时，热点扫描和设备发现的时间过长的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种网络设备，所述网络设备包括：

广播帧生成模块，用于在到达预设时间间隔时，生成广播帧，所述广播帧包含本地wifi热点的wifi信息；

信道获取模块，用于获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道；

广播扫描模块，用于将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描。

在一个实施例中，所述广播帧生成模块，还用于在到达预设时间间隔时，获取所述本地wifi热点的热点标识符，并获取所述本地wifi热点的工作频段，将所述本地wifi热点的热点标识符和工作频段作为wifi信息写入预设帧结构的相应字段中，以生成所述广播帧。

在一个实施例中，所述广播帧生成模块，还用于检测预设物理信道集合中各物理广播信道的信号强度，将信号强度最强的物理广播信道所在的频段作为所述本地wifi热点的工作频段，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，所述方法包括步骤：

在到达预设时间间隔时，生成广播帧，所述广播帧包含本地wifi热点的wifi信息；

获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道；

将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描。

在一个实施例中，所述在到达预设时间间隔时，生成广播帧，具体包括：

在到达预设时间间隔时，获取所述本地wifi热点的热点标识符，并获取所述本地wifi热点的工作频段，将所述本地wifi热点的热点标识符和工作频段作为wifi信息写入预设帧结构的相应字段中，以生成所述广播帧。

在一个实施例中，所述获取所述本地wifi热点的预设工作频段，具体包括：

检测预设物理信道集合中各物理广播信道的信号强度，将信号强度最强的物理广播信道所在的频段作为所述本地wifi热点的工作频段，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种移动终端，所述移动终端包括：

信道侦听模块，用于对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道；

广播帧接收模块，用于接收各物理广播信道中的广播帧；

广播帧解码模块，用于对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息；

信息添加模块，用于将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中。

在一个实施例中，所述广播帧解码模块，还用于对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的热点标识符和工作频段；

相应地，所述移动终端还包括：

频段获取模块，用于响应于用户基于热点标识符触发预设wifi热点的操作指令，获取所述预设wifi热点对应的当前工作频段，根据所述当前工作频段与所述预设wifi热点进行连接。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，所述方法包括步骤：

对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道；

接收各物理广播信道中的广播帧；

对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息；

将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中。

在一个实施例中，所述对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息，具体包括：

对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的热点标识符和工作频段；

相应地，所述将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中之后，所述方法还包括：

响应于用户基于热点标识符触发预设wifi热点的操作指令，获取所述预设wifi热点对应的当前工作频段，根据所述当前工作频段与所述预设wifi热点进行连接。

本发明通过按照预设时间间隔生成广播帧，获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道，将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描，从而替代MAC层beacon广播管理帧的作用，由于专门物理广播信道的专有性和周期性，使得扫描过程更加准确有效，从而提高了扫描效率。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例一个可选的移动终端的硬件结构示意图；

图2为如图1所示的移动终端的无线通信系统示意图；

图3为本发明网络设备第一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明实施例中802.11系列标准中的频段示意图；

图5为本发明实施例中wifi热点的布网图；

图6为本发明实施例中子载波的时频域示意图；

图7为wifi扫描时发送wifi广播帧的示意图；

图8为P2P的wifi扫描时发送wifi广播帧的示意图；

图9为本发明网络设备第二实施例的功能模块示意图；

图10为本发明基于广播信道的被动式wifi扫描方法第一实施例的流程示意图；

图11为本发明基于广播信道的被动式wifi扫描方法第二实施例的流程示意图；

图12为本发明移动终端第一实施例的功能模块示意图；

图13为本发明移动终端第二实施例的功能模块示意图；

图14为本发明基于广播信道的被动式wifi扫描方法第三实施例的流程示意图；

图15为本发明基于广播信道的被动式wifi扫描方法第四实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。

移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。

无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。

广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLO^@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。

移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。

无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。

短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙^TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂^TM等等。

位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块的典型示例是GPS(全球定位系统)。根据当前的技术，GPS模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前，用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外，GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。

A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风1220，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机1210。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。

感测单元140检测移动终端100的当前状态，(例如，移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即，触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。感测单元140可以包括接近传感器1410将在下面结合触摸屏来对此进行描述。

接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。

另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。

显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。

同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。

音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如，警报单元153可以以振动的形式提供输出，当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incoming communication)时，警报单元153可以提供触觉输出(即，振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出，即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时，用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。

存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。

存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。

控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块1810，多媒体模块1810可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。

电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。

至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。

如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。

现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信系统。

这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。

参考图2，CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC 280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC 280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC 275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM，IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC275。

每个BS 270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS 270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS 270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz,5MHz等等)。

分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS 270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS 270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者，特定BS 270的各分区可以被称为多个蜂窝站。

如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT 295发送的广播信号。在图2中，示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。

在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。

作为无线通信系统的一个典型操作，BS 270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS 270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC 275。BSC提供通话资源分配和包括BS 270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC 275还将接收到的数据路由到MSC 280，其提供用于与PSTN 290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN 290与MSC280形成接口，MSC与BSC 275形成接口，并且BSC 275相应地控制BS 270以将正向链路信号发送到移动终端100。

基于上述移动终端硬件结构以及通信系统，提出本发明各个实施例。

如图3所示，本发明第一实施例提出一种网络设备，所述网络设备包括：

广播帧生成模块10，用于在到达预设时间间隔时，生成广播帧，所述广播帧包含本地wifi热点的wifi信息；

需要说明的是，所述网络设备即为能够作为wifi热点的设备，例如：无线路由器、能够分享wifi的智能手机、以及其他具有类似功能的设备，本实施例对此不加以限制。

可理解的是，所述预设时间间隔可根据需要进行设置，本实施例中可采用100ms，当然，还可设置为80ms、90ms、或110ms等时间间隔，本实施对此不加以限制。

信道获取模块20，用于获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道；

在具体实现中，假设在802.11系列标准的模式下，其信道列表可参照图4，其中，1-11频段是全球支持的频段范围，信道间隔是5Mhz，每个频段的带宽是22Mhz。根据图4可知，所有频段内只有3个频段(1频段、6频段、11频段)为互不干扰信道，因此，wifi热点的布网图可参照图5。

需要说明的是，在802.11系列标准中，除了最早的802.11b和802.11这两个版本有支持直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)/跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)模式外，其他除了为了保留对802.11b的终端的兼容性，即802.11g(采用不同调制的，RTS/CTS模式进行兼容)，其他都是基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的形式进行设计，尤其是近几年发展迅速的802.11n和802.11ac，OFDM更成主要的调制技术。

802.11a/g标准的无线接口使用的20MHz OFDM信道由64个子载波组成，每个子载波的频率带宽为312.5KH z，其中48个子载波用于传输数据，4个子载波用于导频音(pilottones)用于发射机和接收机之间的动态校准，其它的子载波保留不被使用。在802.11n中，数据传输子载波增加到52个，其中所述子载波的时频域符号可参照图6。

在具体实现中，可将1频段中以中心频率为2.412Ghz，带宽为10个子载波的频段作为1频段的物理广播信道，将6频段中以中心频率为2.437Ghz，带宽为10个子载波的频段作为6频段的物理广播信道，将11频段中以中心频率为2.462Ghz，带宽为10个子载波的频段作为11频段的物理广播信道，也就是说，本实施例中具有三个物理广播信道，分别为1频段的物理广播信道、6频段的物理广播信道和11频段的物理广播信道。

为便于查找这些物理广播信道，可将这三个物理广播信道添加至预设物理信道集合中，以便于后续查询。

由于在布设网络设备时，需要为网络设备分配所述预设物理信道集合中的一个物理广播信道，因此，与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道即为所述网络设备分配的物理广播信道。

广播扫描模块30，用于将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描。

以时间间隔100ms为例，wifi扫描的示意图可参照图7，先进行流程A11，即网络设备(对应图中的“wifi接入点”)向移动终端(对应图中的“STA设备”)发送广播帧，在经过该时间间隔后，再进行流程A12，即网络设备(对应图中的“wifi接入点”)向移动终端(对应图中的“STA设备”)再次发送广播帧，由于预设物理信道集合中的物理广播信道只有三个，因此，移动终端可以保证最长在300ms扫描到wifi热点。

当然，由于本实施例还可应用于点对点P2P的wifi扫描中，参照图8，同样以时间间隔100ms为例，由于P2P的wifi扫描中，两端的设备均可作为网络设备，进行流程A13，即网络设备(对应图中的“P2P设备2”)向移动终端(对应图中的“P2P设备1”)发送广播帧，相应地，再进行流程A14，即网络设备(对应图中的“P2P设备1”)向移动终端(对应图中的“P2P设备2”)发送广播帧，当然，两端的设备分别在达到该时间间隔时，均会发送广播帧。

本实施例通过按照预设时间间隔生成广播帧，获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道，将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描，从而替代MAC层beacon广播管理帧的作用，由于专门物理广播信道的专有性和周期性，使得扫描过程更加准确有效，从而提高了扫描效率。

进一步的，参照图9，本发明第二实施例提供一种网络设备，基于上述图3所示的实施例。

本实施例中，所述广播帧生成模块10，还用于在到达预设时间间隔时，获取所述本地wifi热点的热点标识符，并获取所述本地wifi热点的工作频段，将所述本地wifi热点的热点标识符和工作频段作为wifi信息写入预设帧结构的相应字段中，以生成所述广播帧。

需要说明的是，所述wifi信息即为wifi热点所提供网络的相关信息。

为准确反映所述wifi热点所提供网络的相关信息，在具体实现中，所述wifi信息可包括：序列号、热点标识符SSID、介质访问控制(Media Access Control，Mac)地址和工作频段。

为保证wifi数据传输的稳定性，需要保证wifi的工作频段位于信号轻度最强的物理广播信道上，故而，本实施例中，所述广播帧生成模块10，还可用于检测预设物理信道集合中各物理广播信道的信号强度，将信号强度最强的物理广播信道所在的频段作为所述本地wifi热点的工作频段，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道。

在具体实现中，为便于移动终端进行时间对齐，本实施例中，所述wifi信息还可包括：时间戳。

可理解的是，为保证效果最佳，所述wifi信息可包括：序列号、SSID、Mac地址、工作频段和时间戳，相应地，所述广播帧可承载52个字节信息，具体结构如下：

其中，各字段的解释如下：

序列号：即广播帧的序号；

时间戳：即广播帧的发送时间；

SSID：即为用于区分wifi热点的ID号；

Mac地址：即提供wifi热点的设备的Mac地址；

工作频段：即wifi热点的工作频段；

保留：即预留字段，便于后期进行标识位的扩展等。

为了避免不同wifi热点间的碰撞，各wifi热点发送广播帧的时间可以是其自身定义的一个随机值，当然，所述时间戳的绝对值可以使得移动终端进行时间对齐。

如图10所示，本发明第一实施例提出一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，所述方法包括：

S10：在到达预设时间间隔时，生成广播帧，所述广播帧包含本地wifi热点的wifi信息；

需要说明的是，本实施例的方法的执行主体为网络设备，即为能够作为wifi热点的设备，例如：无线路由器、能够分享wifi的智能手机、以及其他具有类似功能的设备，本实施例对此不加以限制。

可理解的是，所述预设时间间隔可根据需要进行设置，本实施例中可采用100ms，当然，还可设置为80ms、90ms、或110ms等时间间隔，本实施对此不加以限制。

S20：获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道；

在具体实现中，假设在802.11系列标准的模式下，其信道列表可参照图4，其中，1-11频段是全球支持的频段范围，信道间隔是5Mhz，每个频段的带宽是22Mhz。根据图4可知，所有频段内只有3个频段(1频段、6频段、11频段)为互不干扰信道，因此，wifi热点的布网图可参照图5。

需要说明的是，在802.11系列标准中，除了最早的802.11b和802.11这两个版本有支持直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)/跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)模式外，其他除了为了保留对802.11b的终端的兼容性，即802.11g(采用不同调制的，RTS/CTS模式进行兼容)，其他都是基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的形式进行设计，尤其是近几年发展迅速的802.11n和802.11ac，OFDM更成主要的调制技术。

802.11a/g标准的无线接口使用的20MHz OFDM信道由64个子载波组成，每个子载波的频率带宽为312.5KH z，其中48个子载波用于传输数据，4个子载波用于导频音(pilottones)用于发射机和接收机之间的动态校准，其它的子载波保留不被使用。在802.11n中，数据传输子载波增加到52个，其中所述子载波的时频域符号可参照图6。

在具体实现中，可将1频段中以中心频率为2.412Ghz，带宽为10个子载波的频段作为1频段的物理广播信道，将6频段中以中心频率为2.437Ghz，带宽为10个子载波的频段作为6频段的物理广播信道，将11频段中以中心频率为2.462Ghz，带宽为10个子载波的频段作为11频段的物理广播信道，也就是说，本实施例中具有三个物理广播信道，分别为1频段的物理广播信道、6频段的物理广播信道和11频段的物理广播信道。

为便于查找这些物理广播信道，可将这三个物理广播信道添加至预设物理信道集合中，以便于后续查询。

由于在布设网络设备时，需要为网络设备分配所述预设物理信道集合中的一个物理广播信道，因此，与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道即为所述wifi热点网络设备分配的物理广播信道。

S30：将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描。

以时间间隔100ms为例，wifi扫描的示意图可参照图7，先进行流程A11，即网络设备(对应图中的“wifi接入点”)向移动终端(对应图中的“STA设备”)发送广播帧，在经过该时间间隔后，再进行流程A12，即网络设备(对应图中的“wifi接入点”)向移动终端(对应图中的“STA设备”)再次发送广播帧，由于预设物理信道集合中的物理广播信道只有三个，因此，移动终端可以保证最长在300ms扫描到wifi热点。

当然，由于本实施例还可应用于点对点P2P的wifi扫描中，参照图8，同样以时间间隔100ms为例，由于P2P的wifi扫描中，两端的设备均可作为网络设备，进行流程A13，即网络设备(对应图中的“P2P设备2”)向移动终端(对应图中的“P2P设备1”)发送广播帧，相应地，再进行流程A14，即网络设备(对应图中的“P2P设备1”)向移动终端(对应图中的“P2P设备2”)发送广播帧，当然，两端的设备分别在达到该时间间隔时，均会发送广播帧。

本实施例通过按照预设时间间隔生成广播帧，获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道，将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描，从而替代MAC层beacon广播管理帧的作用，由于专门物理广播信道的专有性和周期性，使得扫描过程更加准确有效，从而提高了扫描效率。

进一步的，参照图11，本发明第二实施例提供一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，基于上述图10所示的实施例。

本实施例中，所述S10，具体包括：

S11：在到达预设时间间隔时，获取所述本地wifi热点的热点标识符，并获取所述本地wifi热点的工作频段，将所述本地wifi热点的热点标识符和工作频段作为wifi信息写入预设帧结构的相应字段中，以生成所述广播帧。

需要说明的是，所述wifi信息即为wifi热点所提供网络的相关信息。

为准确反映所述wifi热点所提供网络的相关信息，在具体实现中，所述wifi信息可包括：序列号、热点标识符SSID、介质访问控制(Media Access Control，Mac)地址和工作频段。

为保证wifi数据传输的稳定性，需要保证wifi的工作频段位于信号轻度最强的物理广播信道上，故而，本实施例中，所述获取所述本地wifi热点的预设工作频段，具体包括：检测预设物理信道集合中各物理广播信道的信号强度，将信号强度最强的物理广播信道所在的频段作为所述本地wifi热点的工作频段，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道

在具体实现中，为便于移动终端进行时间对齐，本实施例中，所述wifi信息还可包括：时间戳。

可理解的是，为保证效果最佳，所述wifi信息可包括：序列号、SSID、Mac地址、工作频段和时间戳，相应地，所述广播帧可承载52个字节信息，具体结构如下：

其中，各字段的解释如下：

序列号：即广播帧的序号；

时间戳：即广播帧的发送时间；

SSID：即为用于区分wifi热点的ID号；

Mac地址：即提供wifi热点的设备的Mac地址；

工作频段：即wifi热点的工作频段；

保留：即预留字段，便于后期进行标识位的扩展等。

为了避免不同wifi热点间的碰撞，各wifi热点发送广播帧的时间可以是其自身定义的一个随机值，当然，所述时间戳的绝对值可以使得移动终端进行时间对齐。

如图12所示，本发明第一实施例提出一种移动终端，所述移动终端包括：

信道侦听模块100，用于对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道；

可理解的是，现有技术中wifi被动扫描时会对所有信道均进行扫描，本实施例中，不再对所有信道均进行扫描，而仅对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，从而减少了需要侦听的信道。

在具体实现中，假设在802.11系列标准的模式下，其信道列表可参照图4，其中，1-11频段是全球支持的频段范围，信道间隔是5Mhz，每个频段的带宽是22Mhz。根据图4可知，所有频段内只有3个频段(1频段、6频段、11频段)为互不干扰信道，因此，wifi热点的布网图可参照图5。

需要说明的是，在802.11系列标准中，除了最早的802.11b和802.11这两个版本有支持直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)/跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)模式外，其他除了为了保留对802.11b的终端的兼容性，即802.11g(采用不同调制的，RTS/CTS模式进行兼容)，其他都是基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的形式进行设计，尤其是近几年发展迅速的802.11n和802.11ac，OFDM更成主要的调制技术。

802.11a/g标准的无线接口使用的20MHz OFDM信道由64个子载波组成，每个子载波的频率带宽为312.5KH z，其中48个子载波用于传输数据，4个子载波用于导频音(pilottones)用于发射机和接收机之间的动态校准，其它的子载波保留不被使用。在802.11n中，数据传输子载波增加到52个，其中所述子载波的时频域符号可参照图6。

在具体实现中，可将1频段中以中心频率为2.412Ghz，带宽为10个子载波的频段作为1频段的物理广播信道，将6频段中以中心频率为2.437Ghz，带宽为10个子载波的频段作为6频段的物理广播信道，将11频段中以中心频率为2.462Ghz，带宽为10个子载波的频段作为11频段的物理广播信道，也就是说，本实施例中具有三个物理广播信道，分别为1频段的物理广播信道、6频段的物理广播信道和11频段的物理广播信道。

广播帧接收模块200，用于接收各物理广播信道中的广播帧；

广播帧解码模块300，用于对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息；

需要说明的是，所述wifi信息即为wifi热点所提供网络的相关信息。

为准确反映所述wifi热点所提供网络的相关信息，在具体实现中，所述wifi信息可包括：序列号、热点标识符SSID、介质访问控制(Media Access Control，Mac)地址和工作频段。

在具体实现中，为便于移动终端进行时间对齐，本实施例中，所述wifi信息还可包括：时间戳。

可理解的是，为保证效果最佳，所述wifi信息可包括：序列号、SSID、Mac地址、工作频段和时间戳，相应地，所述广播帧可承载52个字节信息，具体结构如下：

其中，各字段的解释如下：

序列号：即广播帧的序号；

时间戳：即广播帧的发送时间；

SSID：即为用于区分wifi热点的ID号；

Mac地址：即提供wifi热点的设备的Mac地址；

工作频段：即wifi热点的工作频段；

保留：即预留字段，便于后期进行标识位的扩展等。

为了避免不同wifi热点间的碰撞，各wifi热点发送广播帧的时间可以是其自身定义的一个随机值，当然，所述时间戳的绝对值可以使得移动终端进行时间对齐。

信息添加模块400，用于将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中。

进一步的，参照图13，本发明第二实施例提供一种移动终端，基于上述图10所示的实施例。

为保证wifi热点的真实工作频段和物理广播信道的频段不同，比如在1频段上进行广播，而是真实数据传输工作在6频段上，本实施例中，所述广播帧解码模块300，还用于对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的热点标识符和工作频段；

相应地，所述移动终端还包括：

频段获取模块500，用于响应于用户基于热点标识符触发预设wifi热点的操作指令，获取所述预设wifi热点对应的当前工作频段，根据所述当前工作频段与所述预设wifi热点进行连接。

也就是说，用户可根据所述热点标识符来选取需要连接的预设wifi热点，在进行连接时，是采用预设wifi热点对应的当前工作频段(即对预设wifi热点的广播帧进行解码获得)。

如图14所示，本发明第三实施例提出一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，所述方法包括：

S100：对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道；

本实施例的方法的执行主体为移动终端，即需要扫描wifi的设备。

可理解的是，现有技术中wifi被动扫描时会对所有信道均进行扫描，本实施例中，不再对所有信道均进行扫描，而仅对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，从而减少了需要侦听的信道。

在具体实现中，假设在802.11系列标准的模式下，其信道列表可参照图4，其中，1-11频段是全球支持的频段范围，信道间隔是5Mhz，每个频段的带宽是22Mhz。根据图4可知，所有频段内只有3个频段(1频段、6频段、11频段)为互不干扰信道，因此，wifi热点的布网图可参照图5。

需要说明的是，在802.11系列标准中，除了最早的802.11b和802.11这两个版本有支持直接序列展频技术(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)/跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS)模式外，其他除了为了保留对802.11b的终端的兼容性，即802.11g(采用不同调制的，RTS/CTS模式进行兼容)，其他都是基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的形式进行设计，尤其是近几年发展迅速的802.11n和802.11ac，OFDM更成主要的调制技术。

802.11a/g标准的无线接口使用的20MHz OFDM信道由64个子载波组成，每个子载波的频率带宽为312.5KH z，其中48个子载波用于传输数据，4个子载波用于导频音(pilottones)用于发射机和接收机之间的动态校准，其它的子载波保留不被使用。在802.11n中，数据传输子载波增加到52个，其中所述子载波的时频域符号可参照图6。

在具体实现中，可将1频段中以中心频率为2.412Ghz，带宽为10个子载波的频段作为1频段的物理广播信道，将6频段中以中心频率为2.437Ghz，带宽为10个子载波的频段作为6频段的物理广播信道，将11频段中以中心频率为2.462Ghz，带宽为10个子载波的频段作为11频段的物理广播信道，也就是说，本实施例中具有三个物理广播信道，分别为1频段的物理广播信道、6频段的物理广播信道和11频段的物理广播信道。

S200：接收各物理广播信道中的广播帧；

S300：对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息；

需要说明的是，所述wifi信息即为wifi热点所提供网络的相关信息。

为准确反映所述wifi热点所提供网络的相关信息，在具体实现中，所述wifi信息可包括：序列号、热点标识符SSID、介质访问控制(Media Access Control，Mac)地址和工作频段。

在具体实现中，为便于移动终端进行时间对齐，本实施例中，所述wifi信息还可包括：时间戳。

可理解的是，为保证效果最佳，所述wifi信息可包括：序列号、SSID、Mac地址、工作频段和时间戳，相应地，所述广播帧可承载52个字节信息，具体结构如下：

其中，各字段的解释如下：

序列号：即广播帧的序号；

时间戳：即广播帧的发送时间；

SSID：即为用于区分wifi热点的ID号；

Mac地址：即提供wifi热点的设备的Mac地址；

工作频段：即wifi热点的工作频段；

保留：即预留字段，便于后期进行标识位的扩展等。

为了避免不同wifi热点间的碰撞，各wifi热点发送广播帧的时间可以是其自身定义的一个随机值，当然，所述时间戳的绝对值可以使得移动终端进行时间对齐。

S400：将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中。

进一步的，参照图15，本发明第四实施例提供一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，基于上述图14所示的实施例。

为保证wifi热点的真实工作频段和物理广播信道的频段不同，比如在1频段上进行广播，而是真实数据传输工作在6频段上，本实施例中，步骤S300中，对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息，具体包括：

对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的热点标识符和工作频段；

相应地，所述步骤S400之后，所述方法还包括：

S500：响应于用户基于热点标识符触发预设wifi热点的操作指令，获取所述预设wifi热点对应的当前工作频段，根据所述当前工作频段与所述预设wifi热点进行连接。

也就是说，用户可根据所述热点标识符来选取需要连接的预设wifi热点，在进行连接时，是采用预设wifi热点对应的当前工作频段(即对预设wifi热点的广播帧进行解码获得)。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：

广播帧生成模块，用于在到达预设时间间隔时，生成广播帧，所述广播帧包含本地wifi热点的wifi信息；

信道获取模块，用于获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道；

广播扫描模块，用于将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描。

2.如权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述广播帧生成模块，还用于在到达预设时间间隔时，获取所述本地wifi热点的热点标识符，并获取所述本地wifi热点的工作频段，将所述本地wifi热点的热点标识符和工作频段作为wifi信息写入预设帧结构的相应字段中，以生成所述广播帧。

3.如权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述广播帧生成模块，还用于检测预设物理信道集合中各物理广播信道的信号强度，将信号强度最强的物理广播信道所在的频段作为所述本地wifi热点的工作频段，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道。

4.一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

在到达预设时间间隔时，生成广播帧，所述广播帧包含本地wifi热点的wifi信息；

获取与所述本地wifi热点对应的目标物理广播信道；

将所述广播帧在所述目标物理广播信道中进行广播，以使移动终端根据所述广播帧实现被动式wifi扫描。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在到达预设时间间隔时，生成广播帧，具体包括：

在到达预设时间间隔时，获取所述本地wifi热点的热点标识符，并获取所述本地wifi热点的工作频段，将所述本地wifi热点的热点标识符和工作频段作为wifi信息写入预设帧结构的相应字段中，以生成所述广播帧。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述本地wifi热点的预设工作频段，具体包括：

检测预设物理信道集合中各物理广播信道的信号强度，将信号强度最强的物理广播信道所在的频段作为所述本地wifi热点的工作频段，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道。

7.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：

信道侦听模块，用于对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道；

广播帧接收模块，用于接收各物理广播信道中的广播帧；

广播帧解码模块，用于对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息；

信息添加模块，用于将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中。

8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述广播帧解码模块，还用于对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的热点标识符和工作频段；

相应地，所述移动终端还包括：

频段获取模块，用于响应于用户基于热点标识符触发预设wifi热点的操作指令，获取所述预设wifi热点对应的当前工作频段，根据所述当前工作频段与所述预设wifi热点进行连接。

9.一种基于广播信道的被动式wifi扫描方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

对预设物理信道集合中的各物理广播信道进行侦听，所述预设物理信道集合中包含至少一个物理广播信道；

接收各物理广播信道中的广播帧；

对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息；

将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的wifi信息，具体包括：

对接收的广播帧进行解码，获得各广播帧对应wifi热点的热点标识符和工作频段；

相应地，所述将获得的wifi信息添加至wifi扫描结果列表中之后，所述方法还包括：

响应于用户基于热点标识符触发预设wifi热点的操作指令，获取所述预设wifi热点对应的当前工作频段，根据所述当前工作频段与所述预设wifi热点进行连接。