CN109548053B - 组网设备同步无线配置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组网设备同步无线配置的方法，包括：组网设备与网关建立TCP连接；建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道；组网设备与所述网关通过所述通讯连接通道同步无线配置。本发明可以为用户提供更好的无线信号服务，使用户获得更好的无线上网体验。

Description

组网设备同步无线配置的方法
技术领域
本发明涉及无线通信网络，特别是涉及一种组网设备同步无线配置的方法。
背景技术
目前WiFi已经越来越普及，无论是在酒店、机场、火车站、图书馆等公共场所，还是在家里或办公室场所，WiFi已经遍布生活的各个角落。但是无线信号弱、覆盖不均衡给用户造成了非常不好的WiFi体验。为了提高用户的上网体验，需要一种能够增强无线信号、解决覆盖不均衡问题的方法。
发明内容
基于此，有必要提供一种组网设备同步无线配置的方法。
一种组网设备同步无线配置的方法，两个以上的组网设备连接至同一网关中、并通过所述网关接入互联网，且所述两个以上的组网设备均是通过以下方法与所述网关进行无线配置同步：组网设备与所述网关建立TCP连接；建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道；组网设备与所述网关通过所述通讯连接通道同步无线配置，具体包括：组网设备向所述网关发起注册请求，将自己的设备信息发送给所述网关，并请求所述网关下发配置信息；所述网关将配置文件下发给组网设备，并在本地配置变化时将变化后的配置文件下发给组网设备；组网设备根据网关下发的配置文件更新配置信息。
在其中一个实施例中，所述组网设备向所述网关发起注册请求的步骤之后，若在第一时长内没有接收到网关回应的确认信息，则断开所述TCP连接。
在其中一个实施例中，所述建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道的步骤之后，还包括建立组网设备与所述网关的链路保活的步骤。
在其中一个实施例中，所述建立组网设备与所述网关的链路保活的步骤，包括组网设备向所述网关发起链路保活并等待网关的响应，若接收到所述响应则等待第二时长后再重新发起链路保活并等待网关的响应，若发起链路保活后第三时长内未接收到所述响应，则断开所述TCP连接。
在其中一个实施例中，所述建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道的步骤包括：组网设备生成组网设备的公钥和组网设备的私钥，并将所述公钥发送给所述网关；所述网关接收到所述公钥后，采用与所述组网设备相同的密钥生成方式生成网关的公钥和网关的私钥，将所述网关的公钥发送给组网设备，并根据所述组网设备的公钥和网关的私钥进行运算得到共享密钥；组网设备根据所述网关的公钥和组网设备的私钥进行运算，得到所述共享密钥，密钥协商过程结束；所述通讯连接通道是采用所述共享密钥加密和解密通讯数据。
在其中一个实施例中，所述组网设备生成组网设备的公钥和组网设备的私钥的步骤之前，还包括以下步骤：组网设备向所述网关发起协商密钥生成方式请求，所述请求包含组网设备支持的密钥生成方式；所述网关在所述组网设备支持的密钥生成方式中选择所述网关支持的一种密钥生成方式，并回应给组网设备，完成密钥生成方式协商。
在其中一个实施例中，所述网关回应给组网设备的密钥生成方式为迪菲-赫尔曼密钥交换算法。
在其中一个实施例中，所述组网设备向所述网关发起协商密钥生成方式请求的步骤之后，若在第四时长内组网设备未接收到网关回应的确认信息，则断开所述TCP连接。
在其中一个实施例中，所述将所述公钥发送给所述网关的步骤之后，若在第五时长内组网设备未接收到所述网关的公钥，则断开所述TCP连接。
在其中一个实施例中，所述组网设备与所述网关建立TCP连接的步骤，包括组网设备检查网络端口是否获得网关分配的IP地址，若是，则尝试连接所述网关的P1端口，若连接失败则等待第六时长后返回检查网络端口是否获得网关分配的IP地址的步骤。
上述组网设备同步无线配置的方法，两个以上组网设备连接至一个网关中，并且网关将同样的配置文件同步给这些组网设备。这样一来，当无线上网(例如通过WiFi上网)的终端从组网设备A覆盖的区域进入组网设备覆盖B的区域，进而进入B的无线信号更强的区域时，用户的手机或无线终端可以自动切换连接到组网设备B进行无线上网，实现多个组网设备覆盖区域的无缝漫游，从而为用户提供更好的无线信号服务，使用户获得更好的无线上网体验。
附图说明
图1是一实施例中使用组网设备同步无线配置的方法的网络架构的示意图；
图2是一实施例中组网设备同步无线配置的方法的流程图；
图3是图2所示方法的步骤S230的子步骤流程图；
图4是图2所示方法的步骤S220的子步骤流程图；
图5是另一实施例中组网设备同步无线配置的方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在一个实施例中，组网设备同步无线配置的方法适用于两个以上的组网设备连接至同一网关中、并通过该网关接入互联网的网络架构，组网设备可以是各种路由器或者中继器。图1示出的网络架构包括四个组网设备：中继器(Repeater)、AP路由器(Access PointRouter)、EOC AP路由器(Ethernet Over Cable Access Point Router)及PLC AP路由器(Power Line Communication Access Point Router)，这些组网设备通过一个网关接入互联网，手机等终端可以通过组网设备连接WiFi上网。组网设备在工作时需要与网关进行无线配置同步，图2是一实施例中组网设备同步无线配置的方法的流程图，包括下列步骤：
S210，组网设备与网关建立TCP连接。
网关可以采用安装了嵌入式Linux操作系统的智能家庭网关。网关上电后，打开TCP端口进行监听，等待外部(例如组网设备)连接。在本实施例中，TCP端口为32768端口，可以理解的，在其他实施例中也可以采用本领域技术人员习知的其他适用端口。组网设备也可以采用基于嵌入式Linux操作系统的终端。组网设备上电后，通过无线端口(例如WAN、WISP)获取网关分配的IP地址，然后尝试连接网关的TCP 32768端口。获取IP地址可以采用DHCP的方式。
S220，建立组网设备与网关之间加密的通讯连接通道。
加密的通讯连接通道建立之后，网关和组网设备之间就可以通过该加密的通讯连接通道进行通讯。
S230，组网设备与网关通过所述通讯连接通道同步无线配置。
参见图3，步骤S230具体包括：
S232，组网设备向网关发起注册请求，将自己的设备信息发送给网关，请求网关下发配置信息。
S234，网关将配置文件下发给组网设备，并在本地配置变化时重新将配置文件下发给组网设备。
S236，组网设备根据网关下发的配置文件更新配置信息。
在一个实施例中，配置信息包括服务集标识(SSID)，即与同一个网关同步了无线配置的组网设备设置成相同的SSID。
上述组网设备同步无线配置的方法，多个组网设备连接至一个网关中，并且网关将同样的配置文件同步给这些组网设备。这样一来，当无线上网(例如通过WiFi上网)的终端从组网设备A覆盖的区域进入组网设备覆盖B的区域，进而进入B的无线信号更强的区域时，用户的手机或无线终端可以自动切换连接到组网设备B进行无线上网，实现多个组网设备覆盖区域的无缝漫游，从而为用户提供更好的无线信号服务，使用户获得更好的无线上网体验。可以理解的，接入网关的组网设备可以不是全部与网关同步无线配置(即组网设备中可以有不采用上述组网设备同步无线配置的方法与网关同步无线配置的)，但没有同步无线配置的组网设备就不能参与到上述无缝漫游中。
在图4所示实施例中，步骤S220包括下列子步骤：
S222，组网设备生成组网设备的公钥和私钥，并将公钥发送给网关。
在一个实施例中，生成公钥和私钥是采用迪菲-赫尔曼密钥交换算法(Diffie-Hellman Key Exchange Algorithm，简称DH算法)。在另一个实施例中，是采用椭圆曲线DH算法(ECDH)。
S224，网关生成网关的公钥和私钥，运算得到共享密钥，并将公钥发送给组网设备。
网关接收到组网设备的公钥后，采用与组网设备相同的密钥生成方式生成网关的公钥和网关的私钥，一方面将网关的公钥发送给组网设备，另一方面根据组网设备的公钥和网关的私钥进行运算，得到共享密钥。
S226，组网设备根据网关的公钥和组网设备的私钥进行运算，得到共享密钥。
组网设备根据网关的公钥和组网设备的私钥进行运算，得到同样的共享密钥，密钥协商过程结束。密钥协商完成后，组网设备和网关之间的通讯连接通道采用该共享密钥加密和解密通讯数据。在一个实施例中，加密方式具体为AES-CBC方式。
在一个实施例中，步骤S222之前还包括组网设备向网关发起协商密钥生成方式请求的步骤，该请求包含组网设备支持的密钥生成方式。网关接收到该请求后，在组网设备支持的密钥生成方式中，选择网关也支持的最优密钥生成方式，并回应给组网设备，完成密钥生成方式协商。
在一个实施例中，步骤S220之后，还包括建立组网设备与网关的链路保活(KeepAlive)的步骤。组网设备向网关发起链路保活并等待网关的响应(ACK)，若接收到响应则等待第二时长后再重新发起链路保活并等待网关的响应，若发起链路保活后第三时长内未接收到响应，则组网设备断开与网关的TCP连接。
图5是另一实施例中组网设备同步无线配置的方法的流程图，包括下列步骤：
S310，组网设备上电。
S320，检查是否获取到网关分配的IP地址。
组网设备检查无线端口是否获得网关IP，如果无线端口没有插上或者没有拿到网关分配的IP地址，就等待T8时长后再返回步骤S320；如果获取到IP地址，则进入步骤S330。T8可以为一经验值。
S330，连接网关的P1端口。
组网设备尝试与网关建立TCP连接，若成功连上网关的P1端口，则进入步骤S340；否则等待T1时长后返回步骤S320。T1可以为一经验值。在本实施例中，P1端口为网关的32768端口，在其他实施例中也可以使用其他端口。
S340，发起协商密钥生成方式请求。
TCP连接成功建立后，组网设备向网关发起协商密钥生成方式请求，该请求包含组网设备支持的密钥生成方式。网关接收到该请求后，在组网设备支持的密钥生成方式中选择网关支持的最优密钥生成方式，并回应给组网设备。在本实施例中，选择的密钥生成方式为DH算法。
S350，接收网关回应的密钥生成方式。
从组网设备向网关发起协商密钥生成方式请求开始计时，若T9时长内接收到网关回应的密钥生成方式，则进入步骤S360，否则断开TCP连接。TCP连接断开后，等待一段时间(在图5的实施例中为T1时间，在其他实施例中也可以等待其他的时长)后重新回到步骤S320开始新一轮的尝试。
S360，发送DH公钥给网关。
生成组网设备的公钥和私钥，并将公钥发送给网关。
S370，等待网关回应DH公钥。
网关接收到组网设备的公钥后，采用与组网设备相同的密钥生成方式生成网关的公钥和网关的私钥，一方面将网关的公钥发送给组网设备，另一方面根据组网设备的公钥和网关的私钥进行运算，得到共享密钥。从组网设备将公钥发送给网关开始计时，若T2时长内接收到网关回应的网关的公钥，则分别执行步骤S410和S510，否则断开TCP连接。T2可以为一经验值。
S410，组网设备向网关发起链路保活。
启动链路保活(KeepAlive)业务，组网设备向网关发送KeepAlive并等待网关的响应(ACK)。
S420，检查在T4时长内是否接收到网关的响应。
如果收到网关的响应，则等待T6时长后再返回步骤S410，重启KeepAlive业务；如果T4时长内没有收到回应，则断开TCP连接。T4、T6可以为一经验值。
S510，发起设备注册。
组网设备向网关发起注册请求，发送自己的设备信息给网关，请求网关下发配置信息。
S520，检查在T3时长内是否收到网关的回应。
网关在收到注册请求后，会回应确认字符(ACK)给组网设备，因此若组网设备在T3时长内未收到网关的回应，则断开TCP连接；若收到网关的回应，则进入步骤S530。T3可以为一经验值。
S530，检查是否有来自网关的配置信息。
配置信息包括WiFi配置信息，例如服务集标识(SSID)。网关发现本地配置变化时，会立即发送配置文件给组网设备。组网设备持续检查是否有来自网关的配置信息，若检查到有，则回应ACK给网关，并进入步骤S530。
S540，获取并更新配置信息。
组网设备根据网关发来的配置信息更新配置，包括更新WiFi配置，例如SSID。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述组网设备是路由器或中继器，两个以上的组网设备连接至同一网关中、并通过所述网关接入互联网，且所述两个以上的组网设备均是通过以下方法与所述网关进行无线配置同步：
组网设备与所述网关建立TCP连接；
建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道；
组网设备与所述网关通过所述通讯连接通道同步无线配置，具体包括：
组网设备向所述网关发起注册请求，将自己的设备信息发送给所述网关，并请求所述网关下发配置信息；
所述网关将配置文件下发给组网设备，并在本地配置变化时将变化后的配置文件下发给组网设备；
组网设备根据网关下发的配置文件更新配置信息；
所述建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道的步骤包括：
组网设备生成组网设备的公钥和组网设备的私钥，并将所述公钥发送给所述网关；
所述网关接收到所述公钥后，采用与所述组网设备相同的密钥生成方式生成网关的公钥和网关的私钥，将所述网关的公钥发送给组网设备，并根据所述组网设备的公钥和网关的私钥进行运算得到共享密钥；
组网设备根据所述网关的公钥和组网设备的私钥进行运算，得到所述共享密钥，密钥协商过程结束；
其中，所述通讯连接通道是采用所述共享密钥加密和解密通讯数据；所述配置信息包括服务集标识，与同一个网关同步了无线配置的组网设备设置成相同的服务集标识。
2.根据权利要求1所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述组网设备向所述网关发起注册请求的步骤之后，若在第一时长内没有接收到网关回应的确认信息，则断开所述TCP连接。
3.根据权利要求1所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述建立组网设备与所述网关之间加密的通讯连接通道的步骤之后，还包括建立组网设备与所述网关的链路保活的步骤。
4.根据权利要求3所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述建立组网设备与所述网关的链路保活的步骤，包括组网设备向所述网关发起链路保活并等待网关的响应，若接收到所述响应则等待第二时长后再重新发起链路保活并等待网关的响应，若发起链路保活后第三时长内未接收到所述响应，则断开所述TCP连接。
5.根据权利要求1所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述组网设备生成组网设备的公钥和组网设备的私钥的步骤之前，还包括以下步骤：
组网设备向所述网关发起协商密钥生成方式请求，所述请求包含组网设备支持的密钥生成方式；
所述网关在所述组网设备支持的密钥生成方式中选择所述网关支持的一种密钥生成方式，并回应给组网设备，完成密钥生成方式协商。
6.根据权利要求5所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述网关回应给组网设备的密钥生成方式为迪菲-赫尔曼密钥交换算法。
7.根据权利要求5所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述组网设备向所述网关发起协商密钥生成方式请求的步骤之后，若在第四时长内组网设备未接收到网关回应的确认信息，则断开所述TCP连接。
8.根据权利要求1所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述将所述公钥发送给所述网关的步骤之后，若在第五时长内组网设备未接收到所述网关的公钥，则断开所述TCP连接。
9.根据权利要求1所述的组网设备同步无线配置的方法，其特征在于，所述组网设备与所述网关建立TCP连接的步骤，包括组网设备检查网络端口是否获得网关分配的IP地址，若是，则尝试连接所述网关的P1端口，若连接失败则等待第六时长后返回检查网络端口是否获得网关分配的IP地址的步骤。
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