CN110798870A - 一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统 - Google Patents

一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线信号扩展方法，步骤包括：响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。本发明提供了一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统，在不增加硬件设备的前提下实现无线信号扩展的功能。

Description

一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统
技术领域
本发明涉及通信系统技术领域，尤其是涉及一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统。
背景技术
在小范围区域内，使用一个wifi路由器即可使无线信号覆盖整个区域，从而使终端设备实现无线上网，为了在更大的范围扩展无线信号，会使用AC+AP的模式，AC负责通过有线接入到Internet，AP负责有线信号和无线信号之间的转换，为移动终端提供无线信号。由于无线信号在空中传输会有衰减，距离增大时，信号减弱，信噪比降低，通信质量变差。为了提供良好的无线信号，就需要安装更多的AP进行无线信号的扩展。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统，在不增加硬件设备的前提下实现无线信号扩展的功能。
第一方面，本发明实施例提供了一种无线信号扩展方法，步骤包括：
响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；
从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；
当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中，所述的无线信号扩展方法，还包括：
监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机关闭无线热点功能。
在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中，所述的无线信号扩展方法，还包括：
监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机对非通话数据流进行限速。
在本发明第一方面的第三种可能的实现方式中，所述的无线信号扩展方法，还包括：
监听无线信道；当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中，所述将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机，包括：
在竞争无线信道时，根据语音流、视频流、尽力而为流和背景流，设置数据发送的优先级。
第二方面，本发明实施例提供了一种无线信号扩展装置，包括：
信标帧获取模块，用于响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；
信号强度测算模块，用于从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；
信号强度监控模块，用于当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
在本发明第二方面的第一种可能的实现方式中，所述的无线信号扩展装置，还包括：
话机监控模块，用于监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机关闭无线热点功能；以及当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
在本发明第二方面的第二种可能的实现方式中，所述的无线信号扩展装置，还包括：
无线信道监听模块，用于监听无线信道；当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
第三方面，本发明实施例提供了一种无线信号扩展设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的无线信号扩展方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种无线信号扩展系统，包括：服务器、终端及至少一个话机；其中，服务器、终端及话机分别以无线通信方式连接，服务器与话机通过无线通信或有线方式连接；
所述终端，用于获取信标帧；
所述服务器，用于响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
所述话机，用于发出信标帧。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明提供一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统，为了适应办公室应用场景，充分利用话机的无线热点功能，通过终端接收话机发送的信标帧，以及从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机，从而在不增加硬件设备的前提下，充分利用已有的IP话机，实现无线信号扩展，进而为办公室每个角落提供良好的无线信号；当终端在办公室移动时，话机的无线信号覆盖范围有所变化，通过监测接收信号强度强弱，并连接至接收信号强度最大的话机，从而实现在不断开网络的情况下，能够根据信号的强弱选择信号最强的话机，提高通信质量。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种无线信号扩展方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例中的一种包括话机控制方法的无线信号扩展方法的步骤流程图；
图3是本发明实施例中的一种无线信号扩展装置的模块图。
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作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。
本发明提供一种示例性实施例，一种无线信号扩展系统，包括：服务器、终端及至少一个话机；其中，服务器、终端及话机分别以无线通信方式连接，服务器与话机通过无线通信或有线方式连接；
所述终端，用于获取信标帧；
所述服务器，用于响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
所述话机，用于发出信标帧。
可以理解的是，所述无线信号扩展系统还包括用于实现网络连接通信设备，如网关、无线控制器、核心交换机、交换机。
在本实施例中，IP话机是利用TCP/IP网络传输语音和视频信号，且在办公室内，一般会为每个员工配备一台话机。对于带有WiFi模块的IP话机，可按照正常IP话机的部署模式部署，硬件功能也不需更改，只要在软件上添加AP模式，使得WiFi的AP模式和STA模式共存。话机可以通过有线或者WiFi与核心路由器或者核心交换机相连，通过WiFi连接时，话机是使用其STA模式。当使用话机的AP模式时，可提供热点给移动终端连接。
为了实现利用话机提供AP功能，扩展无线信号范围，需要对所有话机的AP热点配置相同的SSID和相同的密码，且处在相同的网段，这样就可以实现无缝漫游，即在不断开网络的情况下，能够根据信号的强弱选择信号最强的话机，提高通信质量。
本发明就是在不增加硬件设备的前提下(如在员工电脑安装无线网卡就需要额外安装设备无线网卡)，充分利用已有的IP话机，让话机实现无线信号扩展的功能，替代专门的AP。
需要说明的是，AC：无线控制器；AP：无线接入点；STA：终端；SSID：服务集标识，热点的名称，终端通过改名称接入热点；beacon：信标帧，由AP每隔一段时间发出，用于宣布802.11网络的存在，同时携带该网络的参数信息；RSSI：接收信号强度；Qos：服务质量，用于评估服务方面满足客户服务需求的能力；WMM：802.11e标准的一个子集，允许无线通信根据数据类型定义一个优先级范围。
请参考图1，本发明提供一种示例性实施例，一种无线信号扩展方法，步骤包括：
S101、响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；
S102、从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；
S103、当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
本实施例提供其中一种实施方式，监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机关闭无线热点功能。
本实施例提供另一种实施方式，监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机对非通话数据流进行限速。
请参见图2，在本实施例中，为了保证不影响话机的正常通话功能，在检测到拨号时自动关闭热点功能，或者对其他非话机通话实行限速保证正常通话所需的带宽，避免影响话机通话功能又降低无线信号的通讯质量。由于环境中的所有话机协作提供无线信号，从而减少对单台话机的依赖，让终端始终能接收到最好的无线信号，保障无线通讯质量。
所述无线信号扩展方法，步骤包括：
监听无线信道；当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
可以理解的是，常用的IEEE802.11b/g工作在2.4～2.4835GHz频段，这些频段被分为11或13个信道。当在无线AP无线信号覆盖范围内有两个以上的AP时，需要为每个AP设定不同的频段，以免共用信道发生冲突。而很多用户使用的无线设备的默认设置都是Channel为1，当两个以上的这样的无线AP设备竞争信道时冲突就在所难免。
在本实施例中，802.11规定AP和客户端使用CSMA/CA的接入方式。在占用信道发动数据前，AP或客户端会监听信道，当信道空闲时间大于或等于规定的空闲等待时间，AP或客户端在竞争窗口范围内随机选择退避时间进行退避，最先结束退避的设备竞争到信道。
所述将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机，包括：
在竞争无线信道时，根据语音流、视频流、尽力而为流和背景流，设置数据发送的优先级。其中，所述音频流：一般为VoIP流量类型，对延迟最为敏感，同时也是优先级最高的流量；所述视频流：视频流量的优先级低于语音服务，也是延迟敏感类型，具有一定的优先级；所述尽力而为流：网络将尽量提供服务，但在差错，网络延迟或带宽方面不提供服务质量保证；默认的无线流量类型就是尽力而为流，比如网页访问的数据流量类型；所述背景流：对于延迟要求不敏感的流量，比如文件传输，打印作业的流量。
在本实施例中，根据WMM将数据流分为四种：语音流，视频流，尽力而为流和背景流，每种数据流又定义了一套信道竞争的参数：空闲等待时间，最小竞争窗口指数形式，最大竞争窗口指数形式和传输机会限制。其中，WMM是一种无线QoS协议，用于保证高优先级的报文有优先的发送权利，从而保证语音、视频等应用在无线网络具有更优的质量。
作为对比，现有的AP端的设置默认值如下表所示：
表1——现有AP端设置值表
Figure BDA0002245101240000061
Figure BDA0002245101240000071
本发明的一种具体的实施方式为，对话机的不同数据流的优先级配置上进行优化：
语音流设置为：空闲等待时间为1；最小竞争窗口指数形式为1；最大竞争窗口指数形式为2；传输机会限制为47；
视频流设置为：空闲等待时间为1；最小竞争窗口指数形式为2；最大竞争窗口指数形式为3；传输机会限制为94；
尽力而为流设置为：空闲等待时间为3；最小竞争窗口指数形式为6；最大竞争窗口指数形式为8；传输机会限制为94；
背景流设置为：空闲等待时间为7；最小竞争窗口指数形式为8；最大竞争窗口指数形式为10；传输机会限制为0；
如下表所示：
表2——本发明实施例的话机的设置值表
Figure BDA0002245101240000072
在本实施例中，不同于正常的路由器，本发明中话机的主要功能还是提供通话服务，路由功能只是次要功能，且路由功能是由环境中的所有话机协作提供从而减少对单台话机的依赖，因此，可以在正常路由对不同数据流的优先级配置上进行优化，拉大话机通话的数据流和非通话流之间的差距。
可以理解的是，空闲等待时间越短，最小和最大竞争窗口指数形式数值越小，越容易竞争到信道，传输机会限制数值越大，竞争到信道后一次能占用的时间越长。
本实施例的技术方案能够通过不同优先级控制数据流，并通过增强语音通讯和视频通讯的数据，从而提高语音和视频的质量。
请参见图3，本发明提供一种示例性的实施例，一种无线信号扩展装置，包括：
信标帧获取模块201，用于响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；
信号强度测算模块202，用于从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；
信号强度监控模块203，用于当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
所述的无线信号扩展装置，还包括：
话机监控模块，用于监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机关闭无线热点功能；以及当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
所述的无线信号扩展装置，还包括：
无线信道监听模块，用于监听无线信道；当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机；还用于在竞争无线信道时，根据语音流、视频流、尽力而为流和背景流，设置数据发送的优先级。
本发明提供一种示例性实施例，一种无线信号扩展设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的无线信号扩展方法。
本发明提供一种无线信号扩展方法、装置、设备及系统，为了适应办公室应用场景，充分利用话机的无线热点功能，通过终端接收话机发送的信标帧，以及从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机，从而在不增加硬件设备的前提下，充分利用已有的IP话机，实现无线信号扩展，进而为办公室每个角落提供良好的无线信号；当终端在办公室移动时，话机的无线信号覆盖范围有所变化，通过监测接收信号强度强弱，并连接至接收信号强度最大的话机，从而实现在不断开网络的情况下，能够根据信号的强弱选择信号最强的话机，提高通信质量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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 (10)

1.一种无线信号扩展方法，其特征在于，步骤包括：
响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；
从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；
当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
2.如权利要求1所述的无线信号扩展方法，其特征在于，还包括：
监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机关闭无线热点功能。
3.如权利要求1所述的无线信号扩展方法，其特征在于，还包括：
监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机对非通话数据流进行限速。
4.如权利要求1所述的无线信号扩展方法，其特征在于，还包括：
监听无线信道；当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
5.如权利要求4所述的无线信号扩展方法，其特征在于，所述将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机，包括：
在竞争无线信道时，根据语音流、视频流、尽力而为流和背景流，设置数据发送的优先级。
6.一种无线信号扩展装置，其特征在于，包括：
信标帧获取模块，用于响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；
信号强度测算模块，用于从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；
信号强度监控模块，用于当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
7.如权利要求6所述的无线信号扩展装置，其特征在于，还包括：
话机监控模块，用于监测话机的通信信号；当监测到话机处于通话状态时，通过控制所述话机关闭无线热点功能；以及当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
8.如权利要求6所述的无线信号扩展装置，其特征在于，还包括：
无线信道监听模块，用于监听无线信道；当无线信道空闲时间大于或等于预设的空闲等待时间时，将所述无线信道分配给在竞争窗口范围内的随机选择退避时间最短的话机。
9.一种无线信号扩展设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的无线信号扩展方法。
10.一种无线信号扩展系统，其特征在于，包括：服务器、终端及至少一个话机；其中，服务器、终端及话机分别以无线通信方式连接，服务器与话机通过无线通信或有线方式连接；
所述终端，用于获取信标帧；
所述服务器，用于响应接入无线网络请求，通过终端接收话机发送的信标帧；从接收到的信标帧解析得到接收信号强度并对应连接至接收信号强度最大的话机；当检测到接收信号强度发生变化时，重新对比接收信号强度的强弱，并连接至接收信号强度最大的话机。
所述话机，用于发出信标帧。
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