CN106878969A - 无线组网方法、无线组网设备与系统 - Google Patents

无线组网方法、无线组网设备与系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线组网方法、无线组网设备与系统，方法包括：无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在第一设备群中选择上一级设备；所述无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的组网。本发明实施例可以实现快速扩展无线覆盖范围，并可以自动处理网络拓扑异常，如网络节点断开等。

Description

无线组网方法、无线组网设备与系统
技术领域
本发明涉及通信网络领域，尤其涉及一种无线组网方法、无线组网设备与系统。
背景技术
在无线路由器覆盖范围不足时，需要使用无线中继器扩展无线覆盖范围。此时需要将无线中继器和无线路由器进行配对，以正确扩展网络覆盖范围。
多个设备进行配对组网时，需要用户自行指定每个设备的连接对象。配对完成之后，每个设备的角色都完全确定，整个网络拓扑结构不会自动调整，网络拓扑中的某个节点断开，会导致后续的节点都无法使用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种无线组网方法、无线组网设备与系统，可以实现一套设备自动配对连接成网络，并保证网络内可以正常通讯，以快速扩展无线覆盖范围，并可以自动处理网络拓扑异常，如网络节点断开等。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种无线组网方法，包括：
无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；所述隐藏网络参数由预先配置在所述无线组网设备中的组网标识对应生成；
无线组网设备定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线设备信息帧记载了所述无线组网设备的组网标识与连接Internet标识；
所述无线组网设备在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在第一设备群中选择上一级设备；所述第一设备群为周围与所述无线组网设备具有相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备；
所述无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的组网。
优选地，所述无线设备信息帧还包括所述无线组网设备的连接优先级；其中，任意两台无线组网设备在开机后所具有的连接优先级不相同；
所述方法还包括：
当周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中没有能够连接Internet的设备时，所述无线组网设备从第二设备群中选择上一级设备；所述第二设备群为周围与所述无线组网设备具有同一组网标识并且在所述无线组网设备周围具有最高的连接优先级的设备；
所述无线组网设备在连接到所述组网后，将自身的连接优先级更新为所述上一级设备的连接优先级。
优选地，所述方法还包括：
所述无线组网设备获取同一组网中的其他无线组网设备的配置信息并与自己的配置信息比较；
所述无线组网设备在发现自己的配置信息的版本最新时，向同一组网中不具有最新版本的配置信息的其他无线组网设备发送自己的配置信息进行同步配置。
本发明实施例另一方面还提供了一种无线组网设备，包括：
接口创建模块，用于在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；所述隐藏网络参数由预先配置在所述无线组网设备中的组网标识对应生成；
信息帧发送模块，用于定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线设备信息帧记载了本设备的组网标识与连接Internet标识；
第一连接设备选择模块，用于在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在具有与所述无线组网设备相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备中选择上一级设备；
网络连接模块，用于无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的隐藏网络。
优选地，所述无线设备信息帧还包括所述无线组网设备的连接优先级；其中，任意两台无线组网设备在开机后所具有的连接优先级不相同；
所述无线组网设备还包括：
第二连接设备选择模块，用于当周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中没有能够连接Internet的设备时，所述无线组网设备从周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中选择连接优先级最高并且比所述无线组网设备的连接优先级要高的设备作为上一级设备；
连接优先级更新模块，用于在所述无线组网设备在连接到所述隐藏网络后，将自身的连接优先级更新为所述上一级设备的连接优先级。
优选地，所述无线组网设备还包括：
配置信息获取模块，用于获取同一组网中的其他无线组网设备的配置信息并与自己的配置信息比较；
配置同步模块，用于在发现自己的配置信息的版本最新时，向同一组网中不具有最新版本的配置信息的其他无线组网设备发送自己的配置信息进行同步配置。
本发明实施例还提供了一种无线组网系统，包括至少两个上述的无线组网设备。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种无线组网方法、无线组网设备与系统，方法包括：无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；无线组网设备定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线组网设备在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在第一设备群中选择上一级设备；所述第一设备群为周围与所述无线组网设备具有相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备；所述无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的组网。本发明实施例可以实现一套设备自动配对连接成网络，并保证网络内可以正常通讯，以快速扩展无线覆盖范围，并可以自动处理网络拓扑异常，如网络节点断开等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种无线组网方法的流程示意图；
图2是通过本发明实施例提供的无线组网方法实现的组网拓扑；
图3是本发明实施例提供的一种无线组网设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
请参阅图1，其是本发明实施例提供的一种无线组网方法的流程示意图，包括：
S1，无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；所述隐藏网络参数由预先配置在所述无线组网设备中的组网标识对应生成；
S2，无线组网设备定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线设备信息帧记载了所述无线组网设备的组网标识与连接Internet标识；
S3，所述无线组网设备在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在具有与所述无线组网设备相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备中选择上一级设备；
S4，所述无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的组网。
其中，所述组网标识可以是由厂家预先配置好的，用户可以直接购买成套的具有同一组网标识的无线组网设备；所述组网标识还可以是由用户配置修改的，具体地用户可以通过终端与所述无线组网设备进行蓝牙连接，利用终端将组网标识配置到所述无线组网设备中。每个无线组网设备的地位是平等的，组网中最开始连接到Internet的设备即为AP设备，之后直接或者间接连接到AP设备的设备为Repeater设备。
所述主网络参数包括主网络SSID和主网络密码，由用户预先配置；所述主AP接口供其它客户端如手机接入从而连接到外网。
所述隐藏网络参数包括隐藏网络SSID和隐藏网络密码，由组网标识对应生成；所述隐藏AP接口供组网中的无线组网设备连接，以使组网中的各个无线组网设备能够通讯。
所述连接Internet标识表示所述无线组网设备当前是否能够连接到Internet并且在所述无线组网设备检测到网络状态发生变化时更新。
假设设备A是直接与Internet入口连接的，当访问Internet设备转移时，如Internet入口从设备A转移到设备B。设备A从Internet断开时，整个系统中的所有设备都同步连接Internet标识为0，并且全部开始持续检查连接网络，并且扫描周围是否存在连接Intenet的设备。当设备B检查到自己连接到Internet时，从原来的网络中断开，独立成为一个网络出口。设备A、C扫描到设备B连接Internet，依次从原来网络断开，连接到设备B上。
假定原来的连接状态为A<——B<——C,设备B突然断电，此时设备C发现自己未连接Internet，重新进行扫描检测，重新连接到A上。
因此，当网络状态出现异常如节点断开时会自动进行调整，不影响其他节点的正常使用。
需要说明的是，所述无线组网设备可以是单频段或者是多频段的。在步骤S1中，无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数为每个频段分别创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口。即每个频段具有一个主AP接口、一个隐藏AP接口与一个STA接口。
如图2所示，其是通过本发明实施例提供的无线组网方法实现的组网拓扑。在图2中，每个无线路由设备具有两个频段，分别为2.4G和5G。
设备B在开机时检测到不能连接到Internet并且扫描到同一组网标识的设备A能够连接到Internet，因此，设备B的2.4G STA接口连接到设备A的2.4G隐藏AP接口，设备B的5G STA接口连接到设备A的5G STA接口，并且更新自己的连接Internet标识。
当有另外一台设备C开机时，以同样的方式连接到设备A或者设备B。其中，对于设备C的每个频段可以单独选择连接到设备A和设备B。设备C通过扫描可以分别知道设备A、B每个频段的信号强度，按照信号强度换算成一定的协商速率，再按照设备A、B到达Internet长度乘以一定权重，设备C的每个频段计算完毕之后分别选择设备A、B中的一个连接上去。其中，所述Internet长度记载在所述无线设备信息帧中。
优选地，所述无线设备信息帧还包括所述无线组网设备的连接优先级；其中，任意两台无线组网设备在开机后所具有的连接优先级不相同；
所述方法还包括：
当周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中没有能够连接Internet的设备时，所述无线组网设备从第二设备群中选择上一级设备；所述第二设备群为周围与所述无线组网设备具有同一组网标识并且在所述无线组网设备周围具有最高的连接优先级的设备；
所述无线组网设备在连接到所述组网后，将自身的连接优先级更新为所述上一级设备的连接优先级。
因此，在没有连接到Internet时，同一组网标识的无线组网设备依然可以连接在一起进行通讯。例如，进行同步配置或者一个设备向另一个设备发送重启请求。
依然以设备A和设备B为例。假设设备A不能连接上Internet，并且在设备B周围(包括设备B)具有最高的连接优先级，设备B同样也不能连接上Internet，则设备B的STA接口会连接到设备A的隐藏AP接口(如果有多个频段则分别对应连接)，在连接上设备A后，将自己的连接优先级更新为所述设备A的连接优先级。
假设此时设备C开机了，设备C依然不能连接上Internet，设备C检测到设备A、B的优先级都是设备C周围最高的，则此时设备C的每个频段需要分别选择连接到设备A和设备B。设备C通过扫描可以分别知道设备A、B每个频段的信号强度，按照信号强度换算成一定的协商速率，再按照设备A、B到达Internet长度乘以一定权重，设备C的每个频段计算完毕之后分别选择设备A、B中的一个连接上去。
多个设备相互连接时需要避免回环，如设备A连接到设备B,设备B连接到设备C,设备C连接到设备A,设备存在多个频段更需要采取手段避免回环。采取手段包括：同一设备的STA接口不允许桥接；为避免多次收到同一广播包，只选用一个STA接口用于上传接收广播包；当设备A的上行链路经过设备B时，不允许设备B接入到设备A。
假定一开始设备A启动，设备B、C同时启动，设备B两个频段同时扫描，扫描到设备A、C，由于此时设备C还未连接到设备A上，连接优先级不同，并且设备A的连接优先级较高。因此设备B的两个频段都只能连接到设备A上，不会选择设备C。设备B开始连接之后，至少有一个频段连接上之后才更新无线设备信息帧，同时给予设备B一定的连接时间，在这个连接时间内不会更换连接对象，连接时间结束还有频段未连接上就终止连接，不再寻找新的连接对象。需要更换连接对象时，则将两个频段同时断开重连。对于设备C，同时扫描到设备A\B，如果设备A、B的连接优先级还未同步，设备C的两个频段只会选择A,如果设备A、B的连接优先级已经同步，说明设备B已经选定连接对象连接上并且不会更换，可以两个频段分别连接到A、B。
优选地，所述方法还包括：
所述无线组网设备获取同一组网中的其他无线组网设备的配置信息并与自己的配置信息比较；
所述无线组网设备在发现自己的配置信息的版本最新时，向同一组网中不具有最新版本的配置信息的其他无线组网设备发送自己的配置信息进行同步配置。
当用户需要修改配置时，由于隐藏网络与用户配置无关，整个自组网系统保持联结状态，不会断开。用户只需配置一个设备，自组网系统即会自动将配置分享给系统中的其他设备。
如图3所示，其是本发明实施例提供的一种无线组网设备的结构框图，其包括:
接口创建模块1，用于在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；所述隐藏网络参数由预先配置在所述无线组网设备中的组网标识对应生成；
信息帧发送模块2，用于定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线设备信息帧记载了本设备的组网标识与连接Internet标识；
第一连接设备选择模块3，用于在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在具有与所述无线组网设备相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备中选择上一级设备；
网络连接模块4，用于无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的隐藏网络。
优选地，所述无线设备信息帧还包括所述无线组网设备的连接优先级；其中，任意两台无线组网设备在开机后所具有的连接优先级不相同；
所述无线组网设备还包括：
第二连接设备选择模块，用于当周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中没有能够连接Internet的设备时，所述无线组网设备从周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中选择连接优先级最高并且比所述无线组网设备的连接优先级要高的设备作为上一级设备；
连接优先级更新模块，用于在所述无线组网设备在连接到所述隐藏网络后，将自身的连接优先级更新为所述上一级设备的连接优先级。
优选地，所述无线组网设备还包括：
配置信息获取模块，用于获取同一组网中的其他无线组网设备的配置信息并与自己的配置信息比较；
配置同步模块，用于在发现自己的配置信息的版本最新时，向同一组网中不具有最新版本的配置信息的其他无线组网设备发送自己的配置信息进行同步配置。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种无线组网设备用于执行上述的一种无线组网方法的所有方法流程，其工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
此外，本发明实施例还提供了一种无线组网系统，包括至少两个上述的无线组网设备。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种无线组网方法、无线组网设备与系统，方法包括：无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；无线组网设备定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线组网设备在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在第一设备群中选择上一级设备；所述第一设备群为周围与所述无线组网设备具有相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备；所述无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的组网。本发明实施例可以实现一套设备自动配对连接成网络，并保证网络内可以正常通讯，以快速扩展无线覆盖范围，并可以自动处理网络拓扑异常，如网络节点断开等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

Claims (7)

1.一种无线组网方法，其特征在于，包括：
无线组网设备在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；所述隐藏网络参数由预先配置在所述无线组网设备中的组网标识对应生成；
无线组网设备定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线设备信息帧记载了所述无线组网设备的组网标识与连接Internet标识；
所述无线组网设备在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在第一设备群中选择上一级设备；所述第一设备群为周围与所述无线组网设备具有相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备；
所述无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的组网。
2.如权利要求1所述的无线组网方法，其特征在于，所述无线设备信息帧还包括所述无线组网设备的连接优先级；其中，任意两台无线组网设备在开机后所具有的连接优先级不相同；
所述方法还包括：
当周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中没有能够连接Internet的设备时，所述无线组网设备从第二设备群中选择上一级设备；所述第二设备群为周围与所述无线组网设备具有同一组网标识并且在所述无线组网设备周围具有最高的连接优先级的设备；
所述无线组网设备在连接到所述组网后，将自身的连接优先级更新为所述上一级设备的连接优先级。
3.如权利要求1所述的无线组网方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述无线组网设备获取同一组网中的其他无线组网设备的配置信息并与自己的配置信息比较；
所述无线组网设备在发现自己的配置信息的版本最新时，向同一组网中不具有最新版本的配置信息的其他无线组网设备发送自己的配置信息进行同步配置。
4.一种无线组网设备，其特征在于，包括：
接口创建模块，用于在开机后根据预先配置的主网络参数创建主AP接口，根据隐藏网络参数创建隐藏AP接口以及STA接口；所述隐藏网络参数由预先配置在所述无线组网设备中的组网标识对应生成；
信息帧发送模块，用于定时向周围的其他无线组网设备广播无线设备信息帧；所述无线设备信息帧记载了本设备的组网标识与连接Internet标识；
第一连接设备选择模块，用于在自身不能够连接到Internet的状态下时，所述无线组网设备根据周围的其他无线组网设备所广播的无线设备信息帧，在具有与所述无线组网设备相同的组网标识并且能够连接到Internet的设备中选择上一级设备；
网络连接模块，用于无线组网设备通过自己的STA接口连接到所述上一级设备的隐藏AP接口以连接到所述上一级设备所在的隐藏网络。
5.如权利要求4所述的一种无线组网设备，其特征在于，所述无线设备信息帧还包括所述无线组网设备的连接优先级；其中，任意两台无线组网设备在开机后所具有的连接优先级不相同；
所述无线组网设备还包括：
第二连接设备选择模块，用于当周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中没有能够连接Internet的设备时，所述无线组网设备从周围与所述无线组网设备具有同一组网标识的其他无线组网设备中选择连接优先级最高并且比所述无线组网设备的连接优先级要高的设备作为上一级设备；
连接优先级更新模块，用于在所述无线组网设备在连接到所述隐藏网络后，将自身的连接优先级更新为所述上一级设备的连接优先级。
6.如权利要求4所述的无线组网设备，其特征在于，所述无线组网设备还包括：
配置信息获取模块，用于获取同一组网中的其他无线组网设备的配置信息并与自己的配置信息比较；
配置同步模块，用于在发现自己的配置信息的版本最新时，向同一组网中不具有最新版本的配置信息的其他无线组网设备发送自己的配置信息进行同步配置。
7.一种无线组网系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求4～6任一项所述的无线组网设备。
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