CN1767485A - 一种利用无线通信装置进行无线上网的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线上网的系统和方法，该系统包括：无线通信装置，包括：天线，网络连接模块，与天线连接，以通过手机无线网络建立与数据网络的连接，Wi－Fi接口模块，用于建立与Wi－Fi网络内主机装置的连接。主机装置包括：可支持Wi－Fi方式无线连接的天线；Wi－Fi接口模块，用于与无线通信装置进行Wi－Fi方式的无线连接。所述方法包括如下步骤：通过主机装置与无线通信装置各自配备的Wi－Fi接口，建立主机装置与无线通信装置之间的无线连接；主机装置利用无线通信装置接入数据网络进行访问。根据本发明的系统和方法，用户可以利用一主机装置，并利用随身携带的配有Wi－Fi接口的手机等无线通信装置作为一调制解调器装置，达到快速上网的功能。

Description

一种利用无线通信装置进行无线上网的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，更具体地说，涉及利用Wi-Fi技术，由主机装置(计算机、PDA等)通过无线通信装置(如手机)访问数据网络的方法。

背景技术

Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线相容性认证)的协议包括IEEE802.11a、802.11b和802.11g，与蓝牙一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。但是在电波的覆盖范围和传输速率上更加优越。Wi-Fi的覆盖范围则可达100～150米，办公室自不用说，就是在小一些的整栋大楼中也可使用；在封闭性区域，通讯距离可以达到300～350米；在室外加上定向天线和放大器，传输距离可达到2000米或更远。与现有的有线以太网络互连非常容易，而且组网造价越来越低。因此，Wi-Fi一直是企业自己实现无线局域网所青睐的技术。

Wi-Fi可以支持多个从(Slave)设备(理论上一个接入点可以支持一个ClassC的设备)，而且速度快，最高可以达到54Mbps，可靠性高。与此相反，蓝牙的主(Master)设备不能与大量的从设备同时进行数据的传输，尽管可以实现多于8个机器的互联，但中途需要一些中转的过程，它只有10米的传输距离，并且只有1Mbit/s的数据传输速率。

在不久的将来，Wi-Fi带来的高速无线上网将像今天人们打手机一样平常。各厂商目前都积极将该技术应用于从掌上电脑到桌面计算机的各种设备中，制造新的卖点。随着Wi-Fi设备数量的增加，其价格将会下降。Wi-Fi设备的全球年产量在2006年将达到3300万台，人们可以很方便地通过Wi-Fi设备接入Wi-Fi网络。

目前，越来越多的手机都提供了访问数据网络即进行无线上网的功能，但是手机的屏幕太小，在使用过程中很不方便。而且手机键盘按键数量少，单键有多种定义，因而手工输入数据慢。此外，键盘上按键之间的距离很小，按键布置的密度很高，一不小心很有可能把刚刚输入的资料删除。因此利用手机进行无线上网相当地费时和不便。尤其是对于一些商务人士，在外出进行商务活动或旅行时一般都会随身携带笔记本和手机。如果临时需要网络上的资源或者需要在网络上处理一些紧急事务，则借助手机的无线上网功能以及笔记本和手机上的Wi-Fi接口来实现随时随地的上网功能，将会提供极大的方便。而且还可以实现将手机的上网功能共享给多个Wi-Fi网络终端用户。

然而，目前尚未有可实际应用的利用手机与便携式或台式计算机进行无线上网的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用手机等无线通信装置进行无线上网的系统和方法，具体地说，本发明提供一种无线上网系统，其中主机装置与无线通信装置通过Wi-Fi网络进行连接，无线通信装置通过手机无线网络(GPRS、CDMA、2.5G、3G、4G、WiMax等)接入数据网络如因特网，从而实现主机装置无线上网的功能。其中无线通信装置包括：天线，可支持手机无线网络连接和Wi-Fi方式无线连接；网络连接模块，与天线连接，以通过手机无线网络建立与数据网络的连接；Wi-Fi接口模块，用于建立与Wi-Fi网络内主机装置的连接。所述主机装置包括：可支持Wi-Fi方式无线连接的天线；Wi-Fi接口模块，用于与所述无线通信装置进行Wi-Fi方式的无线连接。

无线通信装置在Wi-Fi网络中可以作为站(Station)或接入点(AccessPoint)，通过在具有Wi-Fi接口的无线通信装置中的应用软件来设置。在作为站时与具有Wi-Fi接口的单个主机装置在AD-HOC模式下进行点对点的对等网络连接，其它主机装置不能接入，从而实现单个主机装置无线上网；而在作为接入点时可以同时连接多个设置成基础结构(Infrastructure)模式的主机装置，组成一局域网，此时无线通信装置作为这个局域网的网关，当该无线通信装置与数据网连接后，就可以实现多个主机装置共享无线通信装置进行无线上网。

本发明的利用手机等无线通信装置进行无线上网的方法包括如下步骤：通过主机装置与无线通信装置各自配备的Wi-Fi接口，建立所述主机装置与所述无线通信装置之间的无线连接；所述主机装置利用已建立无线连接的所述无线通信装置接入数据网络进行访问。优选地，在所述主机装置与所述无线通信装置之间建立无线连接后，所述无线通信装置对所述主机装置进行身份认证；并允许通过所述身份认证的所述主机装置使用所述无线通信装置访问数据网络。

本发明具有下列优点：

1.随时随地上网：利用本发明，用户可以利用随身携带的配有Wi-Fi接口的手机等无线通信装置作为一调制解调器装置，以及一主机装置，便可以达到快速上网的功能。带有Wi-Fi接口的众多主机装置只要通过手机装置的身份认证，就可以达到共享手机装置快速上网的功能。由于Wi-Fi网络的覆盖范围可达10～150米，数据传输速率可达54Mbps，摆脱了通过蓝牙技术进行连接时有效传输范围只有10米、数据传输速率只有1Mbps的瓶颈。

2.节省硬件成本：使用者不需要再另外安装网络线，而且可以调整手机装置与主机装置的位置。

附图说明

图1为根据本发明的无线上网系统的组成原理示意图；

图2为图1所示系统中的主机装置的内部结构方框图；

图3(a)和(b)分别为图1所示系统中的手机装置的内部结构方框图；

图4为本发明的无线上网系统的工作流程图。

具体实施方式说明

图1显示了根据无本发明的一种无线上网系统。该系统包括：作为无线通信装置的手机装置1和带有Wi-Fi接口的主机装置21～2N。

如图2所示，主机装置21～2N可以是带有Wi-Fi接口的笔记本电脑或者带有Wi-Fi接口的台式计算机，还可以是带有Wi-Fi接口的PDA(个人数字处理设备)等。

在如图1所示的一实施例中，主机装置21～2N是连接有Cardbus接口的802.11a/b/g(以下统称为802.11x)无线网卡的笔记本电脑。但本发明中的主机装置并非限定于此，主机装置可以是任何通用计算机系统连接上802.11x无线网卡，网卡与计算机的接口可以是PCI、MINIPCI、CF等。

如图2所示，在本发明的主机装置21～2N中，包括常规的计算机单元201、上层应用软件模块202、合法身份认证模块203、Wi-Fi接口模块204，和支持Wi-Fi无线网络连接(支持频率2.4GHz)的天线205。其结构如图2所示。常规计算机单元201是带有常规操作系统的具有数据处理能力的设备，如普通计算机。它将上述上层应用软件模块202、合法身份认证模块203、Wi-Fi接口模块204等作为计算机单元201的常规组成设备，对这些模块间的数据通信进行管理。

上层应用软件模块202可包括一参数设置模块，用于实现用户对手机装置1的各种参数的设置以及控制网络连接的通断等。

合法身份认证模块203主要是与手机装置1的合法身份认证模块(下文将说明)一起，实现手机装置1对需要连接的主机装置21～2N的身份认证，防止非法用户访问无线上网系统，此模块是在802.11标准的基础上加入常规的密钥技术而实现的。

Wi-Fi接口模块204通过天线205实现与手机装置1的无线连接。

本发明中的手机装置1包括通用可上网手机系统101、合法身份认证模块102、以及Wi-Fi接口模块103，其结构如图3(a)和3(b)所示。通用可上网手机系统101接收到主机装置的网络连接请求后，通过手机无线网络(GPRS、CDMA、2.5G/3G、4G、WiMax等)实现与因特网的连接。合法身份认证模块102主要是与主机装置的合法身份认证模块203一起，实现对主机装置的合法身份认证，避免非法移动终端的侵入造成无线网络资源被非法占用。该合法身份认证模块与主机装置102的合法身份认证模块203一样是在802.11标准的基础上加入常规的密钥技术而实现的。Wi-Fi接口模块主要是实现与主机装置的无线连接，属于常规的部件，不再赘述。

在图3(a)所示的实施例中，手机装置1具有一多模天线104(800MHz/900MHz/1800MHz/2.4GHz)，可以通过手机无线网络(GPRS、CDMA、2.5G、3G、4G、WiMax等)与因特网实现连接，并且可支持Wi-Fi无线网络的连接。手机装置1的Wi-Fi接口模块即利用上述多模天线通过Wi-Fi无线网络与WLAN终端(例如主机装置2l～2N)实现连接。

此外，如图3(b)所示，手机装置1也可以是包括两个天线，即用于手机无线网络的天线104’(支持频率800MHz/900MHz/1800MHz)和支持Wi-Fi无线网络连接的天线104”(支持频率2.4GHz)，分别与网络连接模块101和Wi-Fi接口模块103连接。

当主机装置2l～2N与手机装置1在Wi-Fi无线网络覆盖范围内时，主机装置可以通过Wi-Fi接口搜索手机装置，发现手机装置并与其建立连接，主机装置端用户输入用户名、密码及密钥，与手机装置进行身份认证(例如采用目前Wi-Fi的身份认证标准WPA、802.1x、802.11i等)。在身份认证通过后，主机装置21～2N中的一个或多个即可根据手机装置1的状态进行以下操作：

若手机装置1已经处于上网状态，则主机装置21～2N中的一个或多个即可共享手机装置1的带宽以进行无线上网。

若手机装置1处于未上网的状态，则要求上网的主机装置的参数设置模块可通过Wi-Fi接口204设置手机装置1，包括设置用户的初始化参数、认证信息等。然后主机装置向手机装置1发送因特网连接请求，手机装置收到连接请求后，其通用可上网手机系统101通过手机无线网络(GPRS、CDMA、2.5G/3G、4G、WiMax等)与因特网进行连接，连接成功后，主机装置就可以实现随时随地无线上网的功能，用户可以在主机装置上启动现有的网络应用程序(如因特网浏览器(IE)、Outlook、OICQ等)实现随意浏览网页，收发电子邮件以及收发手机短信等功能。而且，手机装置1在Wi-Fi网络中可以作为站或接入点，其作为站时与主机装置在AD-HOC模式下进行对等网连接，实现单个主机装置的无线上网；其作为接入点时可以同时连接多个设置成基础结构模式的主机装置，实现多个主机装置21～2N共享手机装置1进行无线上网。

下面结合图4说明本发明的无线上网系统的工作流程。

步骤401：主机装置根据手机装置1的工作模式(AD-HOC或基础结构模式)，设置为相应的模式，通过Wi-Fi接口搜索Wi-Fi网络中的手机装置。手机装置在AD-HOC模式下时，采用站的工作方式，与主机装置进行点对点的对等模式的连接。手机装置在基础结构模式下时，采用接入点的工作方式，可由多个主机装置共享与无线网络连接的资源。主机装置在Wi-Fi网络中接收手机装置发送的Wi-Fi网络中的广播帧，由此发现手机装置，通过对该广播帧进行应答即可与该手机装置连接。该广播帧的收发与应答等都是Wi-Fi网络的已有技术，本说明书不再详细说明。

另外，在Wi-Fi网络中有多个手机装置，主机装置端用户可通过手机装置的SSID(业务设置识别符)分辨出需要连接的手机装置。SSID是Wi-Fi网络设备的身份标识，可以由手机装置设置例如MobilePhone，WLANSET等字符作为SSID。主机装置在收到手机装置的广播帧后读取其中的SSID，然后可进行选择。

在主机装置连接上手机装置后即可执行步骤402。

如果主机装置没有发现并连接上手机装置，则主机装置端用户可以选择继续执行步骤401去搜索网络，或选择结束连接尝试。优选在主机装置与手机装置连接成功后，用户可以在主机装置的控制面板内看到连接成功的设备图标。

步骤402：当主机装置与手机装置通过Wi-Fi接口实现连接后，主机装置与手机装置之间需进行合法身份认证。Wi-Fi网络的加密认证标准有802.1x，802.11i，WEP，WPA等。这些都适用于本发明。在手机装置中预先设定用户名、密码及密钥。主机装置端用户通过本机的上层应用软件模块输入用户名、密码及密钥，由主机装置端的合法身份认证模块按照上述加密认证标准进行加密，发送到手机装置。手机装置的合法身份认证模块对该主机装置传送的信息进行解密，然后对其中包含的用户身份信息进行身份认证。认证通过则继续执行步骤403；不通过则手机装置返回认证失败信息，主机装置端的合法身份认证模块提示用户重新输入用户名和密码，用户可选择输入用户名和密码重新认证或结束退出。

步骤403：当主机装置与手机装置之间的合法身份认证通过后，手机装置即成为主机装置的一外置的无线调制解调器。此时，主机装置通过发送检查上行链路的指令，检查手机装置的当前状态，若手机装置当前已经处于上网状态，则执行步骤407，主机装置直接通过手机装置进行无线上网；若手机装置未在上网状态，则执行步骤404。

步骤404：主机装置的参数设置模块(参考图2)通过Wi-Fi接口设定手机装置的上网参数，包括手机装置的网络连接方式(GPRS、CDMA、2.5G、3G、4G、WiMax等)、用于网络连接的初始化参数以及用户信息(网络连接的用户名，登录口令等)，此后进入步骤405。这些参数都是常规的，不再赘述。当然，也可以由手机装置自己设定这些参数。采用主机装置进行设置主要是考虑到主机装置在操作上的便利性。

步骤405：当主机装置完成对手机装置的各种参数设定后，主机装置向手机装置发送因特网的连接请求，手机装置的通用可上网手机系统(参考图3)根据所设置的参数进行因特网拨号连接，然后继续执行步骤406。

步骤406：如果手机装置与因特网连接成功，则执行步骤407；如果连接不成功，而且在用户没有退出连接的条件下则执行步骤404，否则结束退出。

步骤407：主机装置通过手机装置与因特网之间建立了无线连接之后，用户可以启动主机装置上现有的网络应用程序(如因特网浏览器、Outlook、qq等)通过手机装置实现浏览网页、短信、收发邮件等功能。

上述对本发明实施例的说明是示例性的，其目的是为了有助于本领域技术人员理解本发明的实质。本发明的范围并不限于上述具体的实施例。可以在不脱离本发明实质和精神的条件下对上述的实施例进行各种修改和变化。

Claims (10)

1.一种利用无线通信装置进行无线上网的系统，包括：

无线通信装置，包括：

天线，可支持手机无线网络连接和Wi-Fi方式无线连接，

网络连接模块，与所述天线连接，以通过手机无线网络建立与数据网络的连接，

Wi-Fi接口模块，用于建立与Wi-Fi网络内主机装置的连接；

所述主机装置包括：

可支持Wi-Fi方式无线连接的天线；

Wi-Fi接口模块，用于与所述无线通信装置进行Wi-Fi方式的无线连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信装置进一步包括：

合法身份认证模块，用于进行主机装置的用户合法身份的认证。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主机装置进一步包括：

参数设置模块，用于对所述无线通信装置的用于与所述数据网络连接的参数进行设置；和

合法身份认证模块，用于将用户认证信息进行加密后向所述无线通信装置传送。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手机无线网络为GPRS、CDMA、2.5G、3G、4G、或WiMax，所述数据网络为因特网。

5.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述天线为单个的多模天线，支持2.4GHz频率以及下列频率的部分或全部：800MHz，900MHz，1800MHz；或者包括分别支持2.4GHz频率的天线和支持800MHz，900MHz，1800MHz频率中的部分或所有频率的天线。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，主机装置的类型包括带有Wi-Fi接口的笔记本电脑，带有Wi-Fi接口的台式计算机，带有Wi-Fi接口的PDA，所述无线通信装置包括手机。

7.一种利用无线通信装置进行无线上网的方法，包括如下步骤：

通过主机装置与无线通信装置各自配备的Wi-Fi接口，建立所述主机装置与所述无线通信装置之间的无线连接；

所述主机装置利用所述无线通信装置接入数据网络进行访问。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主机装置利用所述无线通信装置接入数据网络进行访问的步骤包括：

判断所述无线通信装置是否与所述数据网络建立了连接；

当判断所述无线通信装置未与所述数据网络建立连接时，所述主机装置通过所述Wi-Fi接口设置所述无线通信装置与所述数据网络的连接参数；

在所述无线通信装置与所述数据网络建立了连接后，所述主机装置通过所述无线通信装置访问所述数据网络。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述无线通信装置在Wi-Fi网络中作为站进行操作，与所述主机装置在AD-HOC模式下进行对等的网络连接；或

所述无线通信装置作为接入点进行操作，同时连接多个设置成基础结构模式的主机装置。

10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，在建立连接时，所述无线通信装置对所述主机装置进行身份认证。

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