CN107801223A - 基于Android系统的垂直切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Android系统的垂直切换方法，实时监测WiFi和移动数据网络的因特网连通性，若WiFi具有因特网连通性，则切换到WiFi模式下；若移动数据网络具有因特网连通性，则切换到移动数据模式；若两者都具有因特网连通性，则切换到WiFi模式下。当同时存在移动数据网络与WiFi时，自动的在这两者之间切换，无需用户干预，提高了智能手机连接因特网的能力与使用者的QoE的体验。

Description

基于Android系统的垂直切换方法

技术领域

本发明涉及垂直切换技术，特别是一种基于Android系统的垂直切换方法。

背景技术

普遍接入、高速带宽以及低价甚至免费是智能手机用户期望从互联网连接中获得的几个主要功能。WiFi可以免费或以低价格来进行高速连接。另一方面，移动网络在覆盖范围更广，并且需要月套餐来支付上网费用。Android系统通过检查从WiFi接入点接收到的信号强度来评估WiFi可用性，根据WiFi优先的原则来使用它，造成了WiFi没有因特网连接时，手机仍自动选择WiFi接入，造成用户在觉察到WiFi无因特网连接时，需要手动操作将WiFi模式切换到移动数据模式，在确定WiFi已接入因特网时再次打开WiFi开关将其从移动数据网络切换到WiFi接入点，用户这样做的原因来源于绝大部分WiFi都是免费的，但是WiFi和移动数据网络之间的手动切换会导致用户在使用中感知到因特网连接的断开，因此需要自动化的垂直切换方案。

发明内容

本发明旨在提供一种基于Android系统的垂直切换方法，根据网络连通性自动的进行垂直切换，为用户提供更好的QoE体验。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于Android系统的垂直切换方法，该方法实现过程包括：系统启动后，实时监测移动数据网络和WiFi的因特网连通性，若当前接入方式无法连接到因特网，而另一种接入方式的因特网连通性可用时，则切换到另一种可用模式下。

本发明方法具体实现过程为：

若当前网络连接模式是移动数据模式，则加载WiFi驱动，连接WiFi接入点，通过DHCP协议获取IP地址，通过WiFi接口向固定站点发送HTTP请求包，根据HTTP响应状态码来判断是否需要进行切换，若HTTP响应成功，则从移动数据模式切换至WiFi模式；

若当前网络连接模式是WiFi模式，则通过主动探测结合被动监测的方式判断WiFi可用性，若多次被动监测的数据没有差别或者异常，则进行主动探测，若主动探测结果失败，则从WiFi模式切换至移动数据模式。

本发明的系统为Android系统。

当系统为移动数据模式时，直接通过wpa_supplicant库打开WiFi接口并连接到WiFi接入点，WiFi接口和移动网络接口保持同时打开状态。

WiFi可用性的判断方法为：向因特网上某台固定Web服务器发送HTTP请求，判断HTTP请求能否响应成功；若响应成功，则WiFi可用；若响应失败，则WiFi不可用。

所述WiFi优先级高于移动数据网络的优先级。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：通过本发明的方法，在移动数据网络和WiFi共存的环境下，搭载Android系统的设备能够根据因特网连通性作为网络可用性标准进行垂直切换；当同时存在移动数据网络与WiFi时，自动的在这两者之间切换，无需用户干预，提高了智能手机连接因特网的能力与使用者的QoE的体验。

附图说明

图1为实现移动数据网络与WiFi之间垂直切换方法的软件架构示意图；

图2为实施例中系统在WiFi模式下的操作流程示意图；

图3为实施例中系统在移动数据模式下的操作流程示意图。

具体实施方式

本发明提出的基于Android系统的垂直切换方法，主要针对搭载Android操作系统的智能手机在移动数据网络和WiFi共存的环境下的垂直切换算法，在系统启动之后实时检测两种网络的可用性，，若WiFi具有因特网连通性，则切换到WiFi模式下；若移动数据网络具有因特网连通性，则切换到移动数据模式；若两者都具有因特网连通性，则切换到WiFi模式下。本发明的效果为，当同时存在移动数据网络与WiFi时，自动的在这两者之间切换，无需用户干预，特别是对网络技术不熟悉的用户，提高了智能手机连接因特网的能力和用户体验质量。

实施例：

图1所示为在Android系统中实现移动数据网络和WiFi之间垂直切换功能的软件架构示意图，垂直切换模块以应用程序的方式工作在Android系统中应用程序层，当系统启动之后，首先检测当前连接模式，若为WiFi模式，则调用WiFi模式探测模块，若为移动数据模式，则调用移动数据网络探测模块；智能手机使用WiFi通常是家庭或办公室环境下，而移动数据网络都由运营商来提供，在目前的网络技术条件下移动数据网络的稳定性优于WiFi，但WiFi的使用费用更低，因此当WiFi具有因特网连通性时，便将当前网络状态切换至WiFi状态下。

图2所示为系统在WiFi模式下的操作流程示意图；WiFi模式下操作基于主动探测结合被动监测来实现。

下面对被动监测的过程进行说明。

Android系统基于Linux内核实现，它提供了读取Linux内核文件的方法，Linux系统文件中提供了系统运行信息，其中包括/proc/net/snmp，它是作为Linux内核的一部分存在，记录了网络数据包的计数信息，包括TCP的发送包计数、响应包计数以及重传包计数，Linux内核会根据网络数据收发情况实时更新这个文件。

下面对WiFi模式下主动测量的过程进行说明。

系统在WiFi模式时，初始化重复计数值为0，读取内核文件系统中/proc/net/snmp文件下TCP发送包、接收包以及重传包这三个计数，并将它们进行持久化存储；并取出上一次获取的计数值，将这两次的数据值进行比较，若两者不相等，且接收包计数增加，则表明WiFi连通因特网，并将重复计数值清零，继续保持在WiFi模式；若发送包计数和重传包计数增加，而接收包计数无变化，则进行一次主动探测，如果主动探测结果为成功，则保持在WiFi模式下并将重复计数值清零，反之主动探测失败，则切换至移动数据模式；若三个计数连续两次均无变化，即超出被动探测阈值（本实施例设置探测阈值为2），则进行一次主动探测以验证网络连通性。

通过HTTP请求与响应可以判断网络连通性，以Android系统SDK中的HttpURLConnection类发送GET请求获取响应状态码为例：

实例化URL对象；

实例化HttpURLConnection对象；

设置请求连接属性；

进行连接；

获取服务器响应数据包；

拿到响应码；

关闭连接；

根据响应码判断因特网连通性。

图3所示为移动数据模式下主动探测算法，下面对其进行说明。

下面对移动数据模式下主动探测方法进行说明：

系统在移动数据模式时，在不中断应用程序使用移动数据网络的情况下打开WiFi接口，通过WiFi发送HTTP请求包并获取响应码，若响应成功，则切换至WiFi模式下，若响应失败，则保持在移动数据模式下，并周期性主动探测。对于不中断移动数据连接时打开WiFi接口的实施办法，本发明使用wpa_supplicant库来实现，此时WiFi接口处于关闭状态，使用wpa_supplicant命令打开WiFi接口并连接到WiFi接入点后，删除通过WiFi的默认路由，将测量服务器的IP地址加入WiFi接口路由中。

实施例中所述的智能手机基于Android系统，运行在搭载Android系统的设备上，因为Android系统具有较好的可移植性，因此能够使用于所有搭载Android系统的设备上。

Claims (7)

1.一种基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，该方法实现过程包括：系统启动后，实时监测移动数据网络和WiFi的因特网连通性，若当前接入方式无法连接到因特网，而另一种接入方式的因特网连通性可用时，则切换到另一种可用模式下。

2.根据权利要求1所述的基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，该方法具体实现过程为：

若当前网络连接模式是移动数据模式，则加载WiFi驱动，连接WiFi接入点，通过DHCP协议获取IP地址，通过WiFi接口向固定站点发送HTTP请求包，根据HTTP响应状态码来判断是否需要进行切换，若HTTP响应成功，则从移动数据模式切换至WiFi模式；

若当前网络连接模式是WiFi模式，则通过主动探测结合被动监测的方式判断WiFi可用性，若多次被动监测的数据没有差别或者异常，则进行主动探测，若主动探测结果失败，则从WiFi模式切换至移动数据模式。

3.根据权利要求1所述的基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，所述系统为Android系统。

4.根据权利要求1所述的基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，当系统为移动数据模式时，直接通过wpa_supplicant库打开WiFi接口并连接到WiFi接入点，WiFi接口和移动网络接口保持同时打开状态。

5.根据权利要求1所述的基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，WiFi可用性的判断方法为：向因特网上某台固定Web服务器发送HTTP请求，判断HTTP请求能否响应成功；若响应成功，则WiFi可用；若响应失败，则WiFi不可用。

6.根据权利要求1所述的基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，所述WiFi优先级高于移动数据网络优先级。

7.根据权利要求1所述的基于Android系统的垂直切换方法，其特征在于，WiFi可用性的判断方法具体实现过程包括：

1）初始化重复计数值为0，读取内核文件系统中/proc/net/snmp文件下TCP发送包、接收包以及重传包这三个计数值，并将TCP发送包、接收包、重传包进行持久化存储；

2）取出上一次获取的计数值，将当前计数值与上一次计数值进行比较，若两者不相等，且接收包计数值增加，表明WiFi连通因特网，将重复计数值清零，继续保持在WiFi模式；若发送包计数值和重传包计数值增加，而接收包值计数无变化，则进行一次主动探测，如果主动探测结果为成功，则保持在WiFi模式下并将重复计数值清零，反之主动探测失败，则切换至移动数据模式；若TCP发送包、接收包、重传包这三个计数值连续两次均无变化，即超出被动探测阈值，则进行一次主动探测，以验证网络连通性。