WO2013178130A1 - 一种WiFi接入方法及装置 - Google Patents

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WO2013178130A1
WO2013178130A1 PCT/CN2013/078796 CN2013078796W WO2013178130A1 WO 2013178130 A1 WO2013178130 A1 WO 2013178130A1 CN 2013078796 W CN2013078796 W CN 2013078796W WO 2013178130 A1 WO2013178130 A1 WO 2013178130A1
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frame
standard
uplink
remote access
downlink
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PCT/CN2013/078796
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English (en)
French (fr)
Inventor
李俊
赵家伟
朱越
田波
曹军诚
陈道伟
卫羽倩
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/12—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using downlink control channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup

Definitions

  • the invention relates to the field of wireless local area networks, and particularly relates to a WiFi access method and device capable of improving coverage quality and user perception of a home WiFi network.
  • the invention provides a WiFi access method for solving a single WLAN access point and multiple WLANs There are many shortcomings in the access point, providing users with an easier-to-use, more energy-efficient, and more secure network. Another object of the present invention is to provide a WiFi access device that implements the above method.
  • a WiFi access method includes the following steps: All remote access devices located in different locations in the room and assigned the same service set identifier SSID/BSSID respectively convert the first standard uplink frame After the analog signal is transmitted to the centralized control device via the wired transmission medium;
  • the centralized control device converts the analog signal from each remote access device into a first standard uplink frame for uplink processing, and sends the uplink processed first standard uplink frame to the core network; and the centralized control device pair from the core network
  • the IP packet sent to the client is subjected to downlink processing, converted into an analog signal, and then transmitted to the remote access device corresponding to the client via the wired transmission medium.
  • the centralized control device aggregates data of all remote access devices into the same queue for processing. , so that the client can roam seamlessly between each remote access device.
  • the method also includes the following upstream steps performed by the remote access device:
  • the second standard uplink frame is neither a control frame nor a beacon frame
  • the second standard uplink frame is encapsulated into the first standard uplink frame, and if the second standard uplink frame is a control frame or a message
  • the frame is configured to perform media access control MAC processing on the second standard uplink frame locally.
  • the steps of the centralized control device performing uplink processing on the first standard uplink frame include:
  • the second standard uplink frame belongs to the data frame, converting the second standard uplink frame into the first standard uplink frame and performing uplink transmission;
  • the second standard uplink frame belongs to a management frame, construct a response frame to send back the original path. End access device.
  • the step of performing the downlink processing on the IP packet sent to the client by the centralized control device includes: converting the IP packet into a first standard downlink frame, and then converting the data packet into a second standard downlink frame for performing data frame processing;
  • the method also includes the following downstream steps performed by the remote access device:
  • the first standard uplink frame is an 802.3 uplink frame
  • the second standard uplink frame is an 802.11 uplink frame suitable for a wireless local area network WLAN
  • the first standard downlink frame is an 802.3 downlink frame
  • the second standard downlink frame is 802.11 downstream frame suitable for WLAN.
  • the present invention also provides a WiFi access device, including:
  • each remote access device configured to convert the first standard uplink frame into an uplink analog signal and transmit the data through the wired transmission medium Give centralized control equipment;
  • the centralized control device is configured to: convert the uplink analog signal from each remote access device into a first standard uplink frame for uplink processing, and send the uplink processed first standard uplink frame to the core network; After the downlink processing is performed on the IP packet sent from the core network to the client, the packet is converted into a downlink analog signal, and then sent to the remote access device corresponding to the client via the wired transmission medium.
  • the centralized control device includes:
  • a public interface module configured to receive from each remote access device via a wired transmission medium Uplink analog signal, and transmitting a downlink analog signal to each remote access device via a wired transmission medium;
  • a wired backhaul module configured to convert the uplink analog signal into a first standard uplink frame, and convert the first standard downlink frame to be transmitted into the downlink analog signal
  • a client maintenance module configured to maintain a correspondence between the client and the remote access device, and obtain the remote access device corresponding to the client to be sent the first standard downlink frame by searching the corresponding relationship Identification number.
  • the centralized control device further includes:
  • a protocol conversion module configured to perform decapsulation processing on the first standard uplink frame sent by the wired backhaul module to obtain a second standard uplink frame
  • a second standard frame processing module configured to perform a classification and judgment process on the second standard uplink frame sent by the protocol conversion module, to determine whether it belongs to a data frame or a management frame;
  • a data frame processing module configured to convert a second standard uplink frame that is determined to be a data frame sent by the second standard frame processing module into a first standard uplink data frame, send the data to the core network, and send the information to the client Converting the IP packet of the end into the first standard downlink frame;
  • a management frame processing module configured to configure, by the second standard frame processing module, a second standard uplink frame that is determined to be a management frame as a response frame, to be sent back to the remote access device; wherein, the protocol conversion The module is further configured to convert the first standard downlink frame into a second standard downlink frame; the data frame processing module is further configured to perform data frame processing on the second standard downlink frame; the protocol conversion module is further configured to Converting the second standard downlink frame that has undergone data frame processing into the first standard downlink frame to be sent.
  • the technical effect of the present invention is that the client can receive the network signal from the same identification number (such as SSID/BSSID) under the coverage of all remote access devices, and therefore, when the client When mobile roaming between remote access devices, the traditional client-side roaming switching mode is avoided.
  • the same identification number such as SSID/BSSID
  • 1 is a schematic diagram of a home networking architecture
  • 2 is a schematic diagram of a WiFi access device of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic illustration of the method of the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart of uplink data transmission
  • Figure 5 is a flow chart of downlink data transmission. Preferred embodiment of the invention
  • the home network is shown in Figure 1. It contains two types of devices:
  • the present invention utilizes wired (e.g., power line, network line, telephone line) to return WiFi signals and implement centralized data processing in the centralized control device.
  • the centralized controller provides a common data interface for each remote access device, and the data of all remote access devices share the same IP queue.
  • Each remote access device uses the same BSSID, and users can enjoy seamless roaming.
  • the centralized control device assigns different identification numbers to the remote access devices to identify which remote access device the user data is transmitted to the public interface of the centralized control device.
  • the WiFi access device of the present invention includes:
  • Each remote access device is configured to convert the first standard uplink frame into an analog signal and transmit it to the centralized device via the wired transmission medium.
  • Control device ;
  • a centralized control device configured to convert an analog signal from each remote access device into a first standard uplink frame, perform uplink processing, and then send the same to the core network; and send an IP from the core network to the client After the packet is downlink processed, it is converted into an analog signal, and then transmitted to the remote access device corresponding to the client via the wired transmission medium.
  • the centralized control device of the WiFi access device of the present invention includes:
  • a public interface module configured to receive from each remote access device via a wired transmission medium Uplink analog signal, and transmitting a downlink analog signal to each remote access device via a wired transmission medium;
  • a wired backhaul module configured to convert the uplink analog signal into a first standard uplink frame, and convert the first standard downlink frame to be transmitted from the core network into a downlink analog signal;
  • the client maintenance module is configured to maintain the correspondence between the client and the remote access device, and obtain the corresponding identification number of the remote access device of the client to be sent the first standard downlink frame.
  • the centralized control device of the WiFi access device of the present invention further includes: a protocol conversion module, configured to perform decapsulation processing on the first standard uplink frame sent by the wired backhaul module, to obtain a remote connection The second standard upstream frame of the client received by the device;
  • a second standard frame processing module configured to perform a classification judgment process on the second standard uplink frame sent by the protocol conversion module, to determine whether the data frame belongs to the management frame or the management frame;
  • a data frame processing module configured to convert the second standard uplink frame that is determined to be the data frame sent by the second standard frame processing module into the first standard uplink data frame, send the data to the core network, and convert the IP packet into the first a standard downstream frame;
  • a management frame processing module configured to configure a second standard uplink frame that is determined to be a management frame sent by the second standard frame processing module into a response frame, so as to be sent back to the remote access device; wherein, the protocol conversion module further Converting the first standard downlink frame to the second standard downlink frame; the data frame processing module further performs data frame processing on the second standard downlink frame; the protocol conversion module further converts the second standard downlink frame that has undergone data frame processing into Send the first standard downstream frame.
  • the WiFi access device of the present invention further includes a second standard frame transmitting and receiving module, a protocol processing module, and a wired backhaul module located on the remote access device, and the functions of these modules will be described below. Detailed instructions are given.
  • the first standard uplink frame is an 802.3 uplink frame
  • the second standard uplink frame is an 802.11 uplink frame suitable for the WLAN.
  • the first standard downlink frame is an 802.3 downlink frame
  • the second standard downlink frame is suitable. 802.11 downstream frame for WLAN.
  • FIG. 3 shows a WiFi access method of the present invention, including: The plurality of remote access devices located in different locations in the room and assigned the same service set identifier SSID/BSSID respectively convert the first standard uplink frame into an analog signal, and then transmit the signal to the centralized control device via the wired transmission medium;
  • the centralized control device converts the analog signal from each remote access device into a first standard uplink frame, and after uplink processing, sends the analog signal to the core network;
  • the centralized control device performs downlink processing on the IP packet sent from the core network for sending to the client, converts it into an analog signal, and then transmits it to the remote access device corresponding to the client via the wired transmission medium.
  • the centralized control device aggregates the data of all the remote access devices into the same queue for processing, so that the user can seamlessly roam between the remote access devices.
  • the remote access device encapsulates the second standard data frame from the client into the first standard uplink frame by using encapsulation processing.
  • the uplink processing performed by the centralized control device includes: decapsulating the first standard uplink frame to obtain the second standard uplink frame; performing classification determination processing on the obtained second standard uplink frame, to determine that If the second standard uplink frame belongs to the data frame, the second standard uplink frame is converted into the first standard uplink frame and then uplinked; if the second standard uplink frame belongs to The management frame is constructed to construct a response frame to be sent back to the remote access device in the original path.
  • the downlink processing performed by the centralized control device includes: converting the IP into a first standard downlink frame, and then converting the data into a second standard downlink frame for performing corresponding data frame processing;
  • the second standard downlink frame is converted into a first standard downlink frame to be sent; and
  • the identification number corresponding to the remote access device of the client is obtained by using a lookup list, so as to convert the first standard downlink frame to be sent into an analog signal.
  • the remote access device corresponding to the identification number is transmitted via a wired transmission medium.
  • the WiFi access method of the present invention further includes an uplink step performed by the remote access device, including: after receiving the second standard uplink frame of the client, determining whether it is a control frame or a beacon frame; If it is not a control frame or a beacon frame, it is encapsulated into the first standard upstream frame, and vice versa. Then it is MAC processed locally.
  • the WiFi access method of the present invention further includes a downlink step performed by the remote access device, including: converting an analog signal sent by the centralized control device via the wired transmission medium into a first standard downlink frame; After a standard downlink frame is converted into a second standard downlink frame, it is sent to the client.
  • the first standard uplink frame is an 802.3 uplink frame
  • the second standard uplink frame is an 802.11 uplink frame suitable for a WLAN
  • the first standard downlink frame is an 802.3 downlink frame
  • the downstream frame is an 802.11 downstream frame suitable for WLAN.
  • the present invention will be described in detail below with reference to FIG. 4 and FIG. 5 that the first standard is 802.3 and the second standard is a specific embodiment of 802.11 WiFi access.
  • the present invention splits the 802.11 MAC into two parts. On the remote access device, only the MAC function closely related to the physical layer is processed: control frame and beacon frame generation. The rest of the MAC implementations are processed on the centralized control device.
  • the system architecture in this example consists of two parts: a remote access device and a centralized control device.
  • Remote access devices include:
  • 802.11 frame receiving and transmitting module Provides the transmitting and receiving interfaces of 802.11 frames.
  • Simple MAC processing module Process control frames and beacon frames.
  • Protocol Conversion Module responsible for conversion between 802.11 frames and 802.3 frames.
  • Mil interface module connected to the wired backhaul module through this interface
  • Wired loopback module (PLC, MOCA, cable): Responsible for the conversion between 802.3 frames and analog signals that can be transmitted over a wired transmission medium.
  • Centralized control equipment includes:
  • Public interface module Responsible for receiving data from all remote access devices.
  • Wired loopback module (PLC, MOCA, cable): Responsible for the conversion between 802.3 frames and analog signals that can be transmitted over a wired transmission medium.
  • Protocol Conversion Module responsible for conversion between 802.11 frames and 802.3 frames.
  • 802.11 Frame Processing Module responsible for the correctness of 802.11 frames, and for management frames and Data frames are classified.
  • Management Frame Processing Module Processes and responds to 802.11 management frames sent by the client to the remote control device.
  • Data Frame Processing Module Processes 802.11 data frames sent or sent by the client to the client.
  • Client maintenance module Maintains the correspondence between the client and the remote device.
  • Configuration module responsible for configuring the remote access device, such as: Assign BSSID, and identification number.
  • the data processing process of this example is as follows:
  • the remote access device After the remote access device is powered on, it sends a registration packet to the centralized control device.
  • the centralized control device After receiving the registration packet, the centralized control device sends configuration information to the remote access device, including the remote access device identification number, BSSID, and SSID.
  • the uplink data processing flow is shown in Figure 4 and includes the following steps:
  • the 802.11 frame receiving and transmitting module of the remote access device determines whether it is a control frame or a beacon frame. If yes, hand it to the simple MAC processing module for processing. If not, the protocol conversion module is handed over to convert the 802.11 frame to 802.3 frames.
  • the 802.3 frame enters the wired backhaul module (PLC, MOCA, cable) through the ⁇ interface module to convert the 802.3 frame into an analog signal that can be transmitted over the wired transmission medium.
  • PLC wired backhaul module
  • MOCA metal-oxide-semiconductor
  • the public interface module on the centralized control device receives the analog signal on the wired transmission medium and hands it to the wired backhaul module (PLC, MOCA, cable).
  • the wired backhaul module converts the analog signal transmitted on the wired transmission medium to 802.3 frames.
  • the client maintenance module updates the identification number of the remote access device corresponding to the STA in time to confirm which remote access device data from the core network is sent to the client through the remote access device. End.
  • the protocol conversion module converts the received 802.3 frame into an 802.11 frame and hands it to the 802.11 frame processing module.
  • the 802.11 frame processing module verifies the correctness and validity of 802.11 data and classifies 802.11 data frames and management frames. If it is an 802.11 management frame, it is forwarded to the management frame processing module, and the response frame is constructed and sent back to the remote access device according to the original path. If it is an 802.11 data frame, it is forwarded to the data frame processing module, which converts it into an 802.3 frame and sends it out.
  • the data downlink process (assumed to use PLC as the backhaul link) is as shown in FIG. 5, and includes the following steps:
  • the centralized control device receives the IP packet sent from the core network to the client. At the same time, the IP packet is converted to 802.3 frames.
  • the protocol conversion module in the centralized control device converts the 802.3 frame into an 802.11 frame and hands it to the data frame processing module.
  • the data frame processing module processes the data frames of the client. After processing, it is handed over to the protocol conversion module to convert it to 802.3 frames.
  • the wired backhaul module converts the converted 802.3 frames into analog signals that can be transmitted over a wired transmission medium.
  • the remote access device corresponding to the client is obtained by looking up the client maintenance module.
  • the analog signal is sent to the corresponding remote access device.
  • the remote access device receives the analog signal on the wired medium and converts it to the 802.3 frame by the wired backhaul module.
  • the protocol processing module in the remote device converts 802.3 frames into 802.11 frames.
  • the 802.l frame receive and transmit module sends the 802.11 frame to the final client.
  • the client can receive the network signal from the same SSID/BSSID under the coverage of all remote access devices, and therefore, when the client accesses the device at the remote end, When moving between mobile roaming, the traditional client-side roaming switching mode is avoided.
  • the invention can also reduce the range of radio frequency radiation, and is safe and stable under the premise of ensuring the service experience.
  • the method and apparatus provided by the embodiments of the present invention avoid the traditional client-side roaming switching mode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种WiFi接入方法及装置，本发明的方法包括：位于室内不同位置且分配有同一服务集标识SSID/BSSID的多个远端接入设备分别将各自的第一标准上行帧转换为模拟信号后，经由有线传输介质传送给集中控制设备；集中控制设备将来自每个远端接入设备的模拟信号转换为第一标准上行帧进行上行处理，并将上行处理后的第一标准上行帧发送至核心网；以及集中控制设备对来自核心网的用于发送给客户端的IP包进行下行处理后变换为模拟信号，然后经由有线传输介质发送给与所述客户端对应的远端接入设备。本发明可以使客户端在远端接入设备之间移动漫游时，避免了传统的以客户端为主导的漫游切换方式。

Description

一种 WiFi接入方法及装置
技术领域
发明涉及无线局域网领域，特别涉及可以提升家庭 WiFi网络覆盖质量与 用户感知的一种 WiFi接入方法及装置。
背景技术
随着固定和移动宽带技术的发展， 加之终端种类和内容应用的丰富,推动 了家庭业务迅速发展。 人们对家庭网络的质量越来越重视。 根据网络调查， 接近一半的用户经常使用网络的房间不是网络接入网关放置的房间。 因此这 类用户很容易遇到家庭网络互联问题。 为了保证美观不拉扯明线， 目前大多 数用户通过购买 WIFI设备来解决家庭网络覆盖问题。 现阶段 WiFi用户遇到 最多的问题为网络不稳定和覆盖效果不佳，这和 WiFi无线传输易受环境的影 响有关（如无线干扰， 以及穿墙能力等限制） 。 从主观上， 90%的用户都希 望改善家庭网络的使用效果。
现阶段单 AP覆盖，或者大功率的单 AP的覆盖均不能很好的满足用户的 需求。在上述情况下，一些家庭会额外购买一个或多个无线接入点（AP: Access Point )设备， 来扩展 WiFi的覆盖。 这种分散部署、 独立控制的组网方式在一 定程度上， 可以提高某点的覆盖性能， 但对于普通用户来说， 存在设备配置 复杂、 无线辐射增多、 系统内干扰加大等无线资源利用率不高的不足。 例如， 为了保证移动智能终端的漫游体验， 需要对独立 AP设备手动配置相同的 SSID、 认证方式和密钥。 独立 AP—般无法做到根据环境自适应调整发射功 率和工作信道， 通常按照最大发射功率辐射， 这样会带来不必要的能源消耗 和辐射安全隐患， 同时， 越多的覆盖重叠面积也意味着越大的干扰存在， 甚 至出现整网性能的降 ^。
发明内容
本发明提供一种 WiFi接入方法，用于解决单一 WLAN接入点和多 WLAN 接入点存在的诸多不足， 为用户提供更加易用， 更加节能， 更加安全的网路。 本发明的另一目的是提供一种实施上述方法的一种 WiFi接入装置。
根据本发明第一方面， 本发明提供的一种 WiFi接入方法包括以下步骤： 位于室内不同位置且分配有同一服务集标识 SSID/BSSID 的所有远端接 入设备分别将第一标准上行帧转换为模拟信号后， 经由有线传输介质传送给 集中控制设备；
集中控制设备将来自每个远端接入设备的模拟信号转换为第一标准上行 帧进行上行处理， 并将上行处理后的第一标准上行帧发送至核心网； 以及 集中控制设备对来自核心网的发送给客户端的 IP包进行下行处理后变换 为模拟信号， 然后经由有线传输介质发送给与所述客户端对应的远端接入设 备。
集中控制设备将来自每个远端接入设备的模拟信号转换为第一标准上行 帧进行上行处理的步骤中， 所述集中控制设备将所有远端接入设备的数据汇 聚到同一队列中进行处理， 以便客户端在各个远端接入设备间无缝漫游。
该方法还包括由所述远端接入设备执行的以下上行步骤：
接收客户端的第二标准上行帧， 并判断所述第二标准上行帧是否为控制 帧或者信标帧；
若所述第二标准上行帧既不是控制帧又不是信标帧， 则将所述第二标准 上行帧封装为所述第一标准上行帧， 若所述第二标准上行帧为控制帧或者信 标帧， 则在本地对所述第二标准上行帧进行媒体访问控制 MAC处理。
集中控制设备对第一标准上行帧进行上行处理的步骤包括：
将所述第一标准上行帧解封装得到所述第二标准上行帧；
对所得到的第二标准上行帧进行分类判断处理， 以判断是属于数据帧还 是属于管理帧；
若所述第二标准上行帧属于数据帧， 则将所述第二标准上行帧转换成第 一标准上行帧后进行上行传送；
若所述第二标准上行帧属于管理帧， 则构造响应帧以便按原路径送回远 端接入设备。
集中控制设备对所述发送给客户端的 IP包进行下行处理的步骤包括： 将所述 IP包转换为第一标准下行帧后再转换成第二标准下行帧进行数据 帧处理；
把进行数据帧处理后的第二标准下行帧转换成待发送第一标准下行帧； 以及
通过查找列表获得所述客户端的远端接入设备对应的标识号， 以便把待 发送第一标准下行帧变换为模拟信号后经由有线传输介质传送给该标识号对 应的远端接入设备。
该方法还包括由所述远端接入设备执行的以下下行步骤：
将集中控制设备经由有线传输介质发送的模拟信号转换为第一标准下行 帧； 以及
将所述第一标准下行帧转换成第二标准下行帧后， 发送给客户端。
所述第一标准上行帧是 802.3 上行帧， 所述第二标准上行帧是适合于无 线局域网 WLAN的 802.11上行帧； 所述第一标准下行帧是 802.3下行帧， 所 述第二标准下行帧是适合于 WLAN的 802.11下行帧。
本发明还提供一种 WiFi接入装置， 包括：
位于室内不同位置且分配有同一服务集标识 SSID/BSSID 的多个远端接 入设备，每个远端接入设备设置成将第一标准上行帧转换为上行模拟信号后， 经由有线传输介质传送给集中控制设备； 以及
集中控制设备， 其设置成： 将来自每个远端接入设备的上行模拟信号转 换为第一标准上行帧进行上行处理， 并将上行处理后的第一标准上行帧发送 至核心网； 以及， 对来自核心网的发送给客户端的 IP包进行下行处理后变换 为下行模拟信号， 然后经由有线传输介质发送给与所述客户端对应的远端接 入设备。
所述集中控制设备包括：
公共接口模块， 其设置成经由有线传输介质接收来自各个远端接入设备 的上行模拟信号， 以及经由有线传输介质向各个远端接入设备发送下行模拟 信号；
有线回传模块， 其设置成把所述上行模拟信号转换为第一标准上行帧， 以及把待发送第一标准下行帧转换为所述下行模拟信号； 以及
客户端维护模块， 其设置成维护客户端和远端接入设备的对应关系， 并 通过查找所述对应关系， 得到所述待发送第一标准下行帧的的客户端对应的 远端接入设备的标识号。
所述集中控制设备还包括：
协议转换模块， 其设置成对有线回传模块送入的第一标准上行帧进行解 封装处理， 得到第二标准上行帧；
第二标准帧处理模块， 其设置成对所述协议转换模块送入的第二标准上 行帧进行分类判断处理， 以判断属于数据帧还是属于管理帧；
数据帧处理模块， 其设置成把第二标准帧处理模块送入的被判断为数据 帧的第二标准上行帧转换成第一标准上行数据帧后发送至核心网， 以及将所 述发送给客户端的 IP包转换成第一标准下行帧； 以及
管理帧处理模块， 其设置成将第二标准帧处理模块送入的被判断为管理 帧的第二标准上行帧构造成响应帧， 以便送回给远端接入设备； 其中， 所述协议转换模块还设置成把所述第一标准下行帧转换为第二标 准下行帧； 所述数据帧处理模块还设置成对所述第二标准下行帧进行数据帧 处理； 所述协议转换模块还设置成把已进行数据帧处理的第二标准下行帧转 换为所述待发送第一标准下行帧。
相对于有关技术， 本发明的技术效果是， 客户端在所有远端接入设备的 覆盖范围下， 都能接收到来自同一个标识号 （如 SSID/BSSID ) 的网络信号， 因此， 当客户端在远端接入设备之间移动漫游时， 避免了传统的以客户端为 主导的漫游切换方式。
附图概述
图 1是家庭组网架构示意图; 图 2是本发明的 WiFi接入设备的示意图；
图 3是本发明方法的示意图；
图 4是上行数据发送流程图；
图 5是下行数据发送流程图。 本发明的较佳实施方式
下面结合附图对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述：
家庭网络组网形式如图 1所示， 包含两种设备：
參远端接入设备
參集中控制设备
本发明利用有线（如电力线， 网线， 电话线）回传 WiFi信号， 并且在集 中控制设备实现集中的数据处理。 集中控制器为各个远端接入设备提供公共 数据接口， 所有远端接入设备的数据共用同一个 IP队列。 各个远端接入设备 使用同一个 BSSID, 用户可以享受无缝漫游。 集中控制设备为各个远端接入 设备分配不同的标识号， 以标识用户数据通过哪个远端接入设备传输至集中 控制设备的公共接口。
图 2显示了本发明的 WiFi接入设备的基本结构，从图 1和图 2中可以清 楚地看到， 本发明的 WiFi接入装置包括：
位于室内不同位置且分配有同一服务集标识 SSID/BSSID 多个远端接入 设备， 每个远端接入设备设置成将第一标准上行帧转换为模拟信号后， 经由 有线传输介质传送给集中控制设备； 以及
集中控制设备， 其设置成将来自每个远端接入设备的模拟信号转换为第 一标准上行帧， 进行上行处理后， 将其发送至核心网； 并且对来自核心网的 发送给客户端的 IP包进行下行处理后变换为模拟信号， 然后经由有线传输介 质发送给与客户端对应的远端接入设备。
如图 2所示， 本发明 WiFi接入装置的集中控制设备包括：
公共接口模块， 其设置成经由有线传输介质接收来自各个远端接入设备 的上行模拟信号， 以及经由有线传输介质向各个远端接入设备发送下行模拟 信号；
有线回传模块， 其设置成把上行模拟信号转换为第一标准上行帧， 以及 把来自核心网的待发送第一标准下行帧转换为下行模拟信号； 以及
客户端维护模块， 其设置成维护客户端和远端接入设备的对应关系， 并 通过查找对应关系， 得到待发送第一标准下行帧的客户端的远端接入设备对 应标识号。
此外， 如图 2所示， 本发明 WiFi接入装置的集中控制设备还包括： 协议转换模块， 其设置成对有线回传模块送入的第一标准上行帧进行解 封装处理， 得到远端接入设备所收到的客户端的第二标准上行帧；
第二标准帧处理模块， 其设置成对协议转换模块送入的第二标准上行帧 进行分类判断处理， 以判断属于数据帧还是属于管理帧；
数据帧处理模块， 其设置成把第二标准帧处理模块送入的被判断为数据 帧的第二标准上行帧转换成第一标准上行数据帧后发送至核心网， 以及将 IP 包转换成第一标准下行帧； 以及
管理帧处理模块， 其设置成将第二标准帧处理模块送入的被判断为管理 帧的第二标准上行帧构造成响应帧， 以便送回给远端接入设备； 其中， 协议转换模块还把第一标准下行帧转换为第二标准下行帧； 数据 帧处理模块还对第二标准下行帧进行数据帧处理； 协议转换模块还把已进行 数据帧处理的第二标准下行帧转换为的待发送第一标准下行帧。
此外， 如图 2所示， 本发明的 WiFi接入设备还包括位于远端接入设备上 的第二标准帧发送和接收模块、 协议处理模块和有线回传模块， 这些模块的 功能将在下文中进行详细说明。
作为一个具体实施例， 上述的第一标准上行帧是 802.3 上行帧， 第二标 准上行帧是适合于 WLAN的 802.11上行帧； 上述第一标准下行帧是 802.3下 行帧， 第二标准下行帧是适合于 WLAN的 802.11下行帧。
图 3显示了本发明的一种 WiFi接入方法， 包括： 位于室内不同位置且分配有同一服务集标识 SSID/BSSID 的多个远端接 入设备分别将第一标准上行帧转换为模拟信号后， 经由有线传输介质传送给 集中控制设备；
集中控制设备将来自每个远端接入设备的模拟信号转换为第一标准上行 帧， 进行上行处理后， 将其发送至核心网； 以及
集中控制设备对来自核心网的用于发送给客户端的 IP包进行下行处理后 变换为模拟信号， 然后经由有线传输介质发送给与所述客户端对应的远端接 入设备。
其中， 集中控制设备将所有远端接入设备的数据汇聚到同一队列中进行 处理， 以便用户端在各个远端接入设备间无缝漫游。
其中， 远端接入设备通过封装处理， 将来自客户端的第二标准数据帧封 装为所述第一标准上行帧。
其中， 由集中控制设备执行的所述上行处理包括： 将所述第一标准上行 帧解封装得到所述第二标准上行帧； 对所得到的第二标准上行帧进行分类判 断处理， 以判断是属于数据帧还是属于管理帧； 若所述第二标准上行帧属于 数据帧， 则将所述第二标准上行帧转换成第一标准上行帧后进行上行传送； 若所述第二标准上行帧属于管理帧， 则构造响应帧以便按原路径送回远端接 入设备。
其中， 由集中控制设备执行的所述下行处理包括： 将所述 IP转换为第一 标准下行帧后， 再将其转换成第二标准下行帧进行相应的数据帧处理； 把进 行了数据帧处理后的第二标准下行帧转换成待发送第一标准下行帧； 以及通 过查找列表获得所述客户端的远端接入设备对应的标识号， 以便把待发送第 一标准下行帧变换为模拟信号后经由有线传输介质传送给该标识号对应的远 端接入设备。
此外，本发明的 WiFi接入方法还包括由所述远端接入设备执行的上行步 骤， 包括： 在收到客户端的第二标准上行帧后， 判断其是否为控制帧或者信 标帧； 若不是控制帧或者信标帧， 则将其封装为所述第一标准上行帧， 反之 则将其在本地进行 MAC处理。
此外，本发明的 WiFi接入方法还包括由所述远端接入设备执行的下行步 骤， 包括： 将集中控制设备经由有线传输介质发送的模拟信号转换为第一标 准下行帧； 将所述第一标准下行帧转换成第二标准下行帧后， 发送给客户端。
作为本发明的一个具体实施例， 上述第一标准上行帧是 802.3 上行帧， 上述第二标准上行帧是适合于 WLAN的 802.11上行帧；上述第一标准下行帧 是 802.3下行帧， 上述第二标准下行帧是适合于 WLAN的 802.11下行帧。
下面再结合图 4和图 5显示的第一标准为 802.3 , 第二标准为 802.11的 WiFi接入的具体实施例 , 对本发明进行详细说明。
本发明将 802.11的 MAC拆成两部分。 远端接入设备上， 仅处理与物理 层关系密切的 MAC功能： 控制帧以及 beacon帧的产生。 其余的 MAC实现 均在集中控制设备上处理。
本实例中的系统架构包括两个部分： 远端接入设备和集中控制设备。 远端接入设备包括：
802.11帧接收和发送模块： 提供 802.11帧的发送和接收接口。 简易 MAC处理模块： 处理控制帧以及 beacon帧。
协议转换模块： 负责 802.11帧与 802.3帧之间的转换。
Mil接口模块： 通过此接口与有线回传模块相连
有线回传模块（PLC、 MOCA、 cable ) ： 负责 802.3帧与可在有线 传输介质上传输的模拟信号之间的转换。
集中控制设备包括：
公共接口模块： 负责接收所有远端接入设备的数据。
有线回传模块（PLC、 MOCA、 cable ) ： 负责 802.3帧与可在有线 传输介质上传输的模拟信号之间的转换。
协议转换模块： 负责 802.11帧与 802.3帧之间的转换。
802.11 帧处理模块： 负责险证 802.11 帧的正确性， 并对管理帧和 数据帧进行分类。
管理帧处理模块： 处理客户端发送给远端控制设备的 802.11 管理 帧， 并作出响应。
数据帧处理模块： 处理客户端发送或者发送给客户端的 802.11 数 据帧。
客户端维护模块： 维护客户端和远端设备的对应关系。
配置模块:负责对远端接入设备进行配置如： 分配 BSSID, 以及标 识号。
本实例的数据处理过程如下：
1.初始化
远端接入设备上电后， 向集中控制设备发送注册报文。
集中控制设备收到注册报文后， 向远端接入设备下发配置信息， 包括远端接入设备标识号， BSSID, SSID。
2.数据处理流程：
上行数据处理流程如图 4所示， 包括以下步骤：
远端接入设备的 802.11 帧接收和发送模块收到客户端的数据后， 先判断它是否为控制帧或者 beacon帧。 如果是则交给简易 MAC 处理模块进行处理。 如果不是则交给协议转换模块将 802.11帧转 换为 802.3帧。
802.3帧通过 ΜΠ接口模块进入有线回传模块（ PLC、MOCA、 cable ) 将 802.3帧转换为可以在有线传输介质上传输的模拟信号。
集中控制设备上公共接口模块收到有线传输介质上的模拟信号将 其交给有线回传模块（PLC、 MOCA、 cable ) 。 有线回传模块将 有线传输介质上传输的模拟信号转换为 802.3帧。
客户端维护模块及时更新 STA对应远端接入设备的标识号， 以便 确认来自核心网的客户端数据通过哪个远端接入设备发送给客户 端。
协议转换模块将收到的 802.3帧转换为 802.11帧， 并交给 802.11 帧处理模块。
^802.11帧处理模块验证 802.11数据的正确性和有效性，并将 802.11 数据帧和管理帧进行分类。 若为 802.11 管理帧则转交给管理帧 处理模块， 并构造响应帧按照原路径送回远端接入设备。 若为 802.11数据帧则转交给数据帧处理模块， 将其转化为 802.3帧发 送出去。
数据下行过程（假定以 PLC作为回传链路）如图 5所示， 包括以下步骤： 集中控制设备从核心网接收发送至客户端的 IP包。同时将 IP包转 换为 802.3帧。
集中控制设备中的协议转换模块将 802.3帧转化为 802.11帧， 并 交给数据帧处理模块。数据帧处理模块对客户端的数据帧进行处 理。 处理完毕后交给协议转换模块将其转换为 802.3帧。
有线回传模块将转换后的 802.3帧，再转换为可以在有线传输介质 上传输的模拟信号。同时通过查找客户端维护模块获得客户端对 应的远端接入设备。 将模拟信号发送至对应的远端接入设备。 远端接入设备收到有线介质上的模拟信号， 由有线回传模块将其 转换给 802.3帧。
远端设备中的协议处理模块将 802.3帧转化为 802.11帧。
802.l l帧接收和发送模块将 802.11帧发送给最终客户端。
综上所述， 在本发明中， 客户端在所有远端接入设备的覆盖范围下， 都 能接收到来自同一个 SSID/BSSID 的网络信号， 因此， 当客户端在远端接入 设备之间移动漫游时， 避免了传统的以客户端为主导的漫游切换方式。 此外， 本发明还可以在保证业务体验前提下， 可降低射频辐射范围， 安全稳定。
尽管上文对本发明进行了详细说明， 但是本发明不限于此， 本技术领域 技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。 因此， 凡按照本发明原理所 作的修改， 都应当理解为落入本发明的保护范围。
工业实用性
与有关技术相比， 本发明实施方式所提供的方法和装置避免了传统的以 客户端为主导的漫游切换方式。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种 WiFi接入方法， 包括：
位于室内不同位置且分配有同一服务集标识 SSID/BSSID 的所有远端接 入设备分别将第一标准上行帧转换为模拟信号后， 经由有线传输介质传送给 集中控制设备；
集中控制设备将来自每个远端接入设备的模拟信号转换为第一标准上行 帧进行上行处理， 并将上行处理后的第一标准上行帧发送至核心网； 以及 集中控制设备对来自核心网的发送给客户端的 IP包进行下行处理后变换 为模拟信号， 然后经由有线传输介质发送给与所述客户端对应的远端接入设 备。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 集中控制设备将来自每个远端接 入设备的模拟信号转换为第一标准上行帧进行上行处理的步骤中， 所述集中 控制设备将所有远端接入设备的数据汇聚到同一队列中进行处理， 以便客户 端在各个远端接入设备间无缝漫游。
3、 根据权利要求 2 所述的方法， 还包括由所述远端接入设备执行的以 下上行步骤：
接收客户端的第二标准上行帧， 并判断所述第二标准上行帧是否为控制 帧或者信标帧；
若所述第二标准上行帧既不是控制帧又不是信标帧， 则将所述第二标准 上行帧封装为所述第一标准上行帧， 若所述第二标准上行帧为控制帧或者信 标帧， 则在本地对所述第二标准上行帧进行媒体访问控制 MAC处理。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 集中控制设备对第一标准上行帧 进行上行处理的步骤包括：
将所述第一标准上行帧解封装得到所述第二标准上行帧； 对所得到的第二标准上行帧进行分类判断处理， 以判断是属于数据帧还 是属于管理帧；
若所述第二标准上行帧属于数据帧， 则将所述第二标准上行帧转换成第 一标准上行帧后进行上行传送；
若所述第二标准上行帧属于管理帧， 则构造响应帧以便按原路径送回远 端接入设备。
5、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 集中控制设备对所述发送给客户 端的 IP包进行下行处理的步骤包括：
将所述 IP包转换为第一标准下行帧后再转换成第二标准下行帧进行数据 帧处理；
把进行数据帧处理后的第二标准下行帧转换成待发送第一标准下行帧； 以及
通过查找列表获得所述客户端的远端接入设备对应的标识号， 以便把待 发送第一标准下行帧变换为模拟信号后经由有线传输介质传送给该标识号对 应的远端接入设备。
6、根据权利要求 3所述的方法， 还包括由所述远端接入设备执行的以下 下行步骤：
将集中控制设备经由有线传输介质发送的模拟信号转换为第一标准下行 帧； 以及
将所述第一标准下行帧转换成第二标准下行帧后， 发送给客户端。
7、 根据权利要求 6所述的方法， 其中， 所述第一标准上行帧是 802.3上 行帧，所述第二标准上行帧是适合于无线局域网 WLAN的 802.11上行帧； 所 述第一标准下行帧是 802.3下行帧， 所述第二标准下行帧是适合于 WLAN的 802.11下行帧。
8、 一种 WiFi接入装置， 包括：
位于室内不同位置且分配有同一服务集标识 SSID/BSSID 的多个远端接 入设备，每个远端接入设备设置成将第一标准上行帧转换为上行模拟信号后， 经由有线传输介质传送给集中控制设备； 以及
集中控制设备， 其设置成： 将来自每个远端接入设备的上行模拟信号转 换为第一标准上行帧进行上行处理， 并将上行处理后的第一标准上行帧发送 至核心网； 以及， 对来自核心网的发送给客户端的 IP包进行下行处理后变换 为下行模拟信号， 然后经由有线传输介质发送给与所述客户端对应的远端接 入设备。
9、 根据权利要求 8所述的接入装置， 其中， 所述集中控制设备包括： 公共接口模块， 其设置成经由有线传输介质接收来自各个远端接入设备 的上行模拟信号， 以及经由有线传输介质向各个远端接入设备发送下行模拟 信号；
有线回传模块， 其设置成把所述上行模拟信号转换为第一标准上行帧， 以及把待发送第一标准下行帧转换为所述下行模拟信号； 以及
客户端维护模块， 其设置成维护客户端和远端接入设备的对应关系， 并 通过查找所述对应关系， 得到所述待发送第一标准下行帧的客户端对应的远 端接入设备的标识号。
10、 根据权利要求 9所述的接入装置， 其中， 所述集中控制设备还包括： 协议转换模块， 其设置成对有线回传模块送入的第一标准上行帧进行解 封装处理， 得到第二标准上行帧；
第二标准帧处理模块， 其设置成对所述协议转换模块送入的第二标准上 行帧进行分类判断处理， 以判断属于数据帧还是属于管理帧；
数据帧处理模块， 其设置成把第二标准帧处理模块送入的被判断为数据 帧的第二标准上行帧转换成第一标准上行数据帧后发送至核心网， 以及将所 述发送给客户端的 IP包转换成第一标准下行帧； 以及
管理帧处理模块， 其设置成将第二标准帧处理模块送入的被判断为管理 帧的第二标准上行帧构造成响应帧， 以便送回给远端接入设备；
其中， 所述协议转换模块还设置成把所述第一标准下行帧转换为第二标 准下行帧； 所述数据帧处理模块还设置成对所述第二标准下行帧进行数据帧 处理； 所述协议转换模块还设置成把已进行数据帧处理的第二标准下行帧转 换为所述待发送第一标准下行帧。
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