一种基于802.11无线帧的快速拓扑检测的方法

摘要

本发明公开了一种基于802.11无线帧的快速拓扑检测的方法。根据该方法，由子AP路由器接收来自上网终端STA的周期性的探测请求并发回探测响应，若在阈值时间内接收不到该探测请求，且也没有接收到来自上网终端STA的解除关联请求时，则判断上网终端STA异常离线。本发明的快速拓扑检测的系统包括：上网终端STA、与上网终端STA通信的子AP路由器、以及用于拓扑管理的主AP路由器。其中上网终端STA包括探测请求发送模块和解除关联请求模块，子AP路由器包括探测请求响应模块和解除关联响应模块。本发明的方法和系统可提高网络识别上网终端异常下线的效率，提高拓扑更新速度，提升拓扑呈现的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及基于802.11无线帧的快速EasyMesh拓扑检测的方法和系统。

背景技术

EasyMesh是Wi-Fi联盟推出的一种网络标准，Mesh网络中任何一个节点都可以相互通信，EasyMesh协议基于多AP规范(Multi-AP Specification)。EasyMesh使用1905消息维护拓扑，一般1905消息为秒级。

如图1所示，Mesh网络包括主节点即控制器(一般是为主AP路由器，其为Mesh网络的中心控制节点)、子节点即代理(一般是为子AP路由器，其负责将上网终端STA接入网络)、以及各上网终端STA(一般是支持WiFi功能的手机，笔记本电脑等终端设备)。代理可以为多个，图中为简明起见示意为两个。

Mesh网络为了管理维护网络拓扑，需要及时更新节点的网络连接情况。对于代理来说，需要维护和它连接的控制器或者其它代理之间的网络连接状态，也需要维护连接在代理上的各个上网终端STA的拓扑状态(如STA离线，STA在线等)。

当正常连接的上网终端STA异常原因下线时，需要能够快速识别并进行拓扑更新。现有技术需要等待1905.1协议的拓扑变更报文，此报文周期较长，多为秒级，无法快速更新拓扑。特别对于异常离线的设备判断存在问题。

因此需要一种方法，能够提高网络识别上网终端异常下线的效率，提高拓扑更新速度，提升拓扑呈现的准确性。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。

Mesh网络中，上网终端STA周期性发送无线空口探测请求(Probe Request)帧，扫描所在区域内的802.11网络。接收到该探测请求的子AP路由器则用探测响应(ProbeResponse)帧来应答，建立两者的信息的交互。

在上网终端STA正常下线时，会和子AP路由器交互，子AP路由器收到STA发来的解除关联请求(Disassociation Request)帧消息。然后子AP路由器发送解除关联响应(Disassociation Response)帧消息给STA,但异常情况下，子AP路由器收不到探测请求帧消息。

本发明利用上网终端STA周期性发送探测请求帧的特点，在子AP路由器在设置的阈值时间内检测不到来自某个上网终端STA的探测请求帧，且没有收到该上网终端STA发来的解除关联请求消息时，判断该上网终端STA异常离线。从而立刻更新拓扑消息。

由于上网终端STA发送探测请求帧的频率通常为毫秒级，因此通过该方法，可以快速实时获知上网终端STA连接状态，从而在其异常离线时立刻做出判断，更新拓扑信息，提高拓扑刷新的效率，提升拓扑呈现的准确性。

本发明公开了一种Mesh网络快速拓扑检测的方法，包括：

由子AP路由器接收来自上网终端STA的周期性的探测请求；

如果子AP路由器在设置的自定义阈值时间(例如500ms)内接收不到来自上网终端STA的探测请求，且没有收到来自上网终端STA的解除关联请求时，则判断上网终端STA异常离线；而

如果子AP路由器接收到来自上网终端STA的探测请求，则子AP路由器向上网终端STA发送探测响应；

如果子AP路由器接收到来自上网终端STA的解除关联请求时，向上网终端STA返回解除关联响应，判断上网终端STA正常离线。

本发明公开了一种Mesh网络快速拓扑检测的系统，包括：上网终端STA、与上网终端STA通信的子AP路由器、以及用于拓扑管理的主AP路由器。

其中，上网终端STA包括探测请求发送模块和解除关联请求模块，探测请求发送模块用于向子AP路由器发送探测请求，解除关联请求模块用于向子AP路由器发送解除关联请求。

其中，子AP路由器包括探测请求响应模块和解除关联响应模块，探测请求响应模块用于回复来自上网终端STA的探测请求，解除关联响应模块用于向上网终端STA回复解除关联响应。

上网终端STA向子AP路由器周期性地发送探测请求，子AP路由器在接收到探测请求时向上网终端STA返回探测响应，在子AP路由器在设置的自定义阈值时间内接收不到来自上网终端STA的探测请求，且没有收到来自上网终端STA的解除关联请求时，判断上网终端STA异常离线。而子AP路由器接收到来自上网终端STA的解除关联请求时，判断上网终端STA正常离线，并向上网终端STA返回解除关联响应。

通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。

附图说明

以下将通过参考附图中示出的具体实施例来对本发明进行更具体描述。

图1是Mesh网络结构示意图；

图2是根据本发明的快速拓扑检测的方法的示意图；

图3根据本发明的快速拓扑检测的方法的流程图；

图4是根据本发明的快速拓扑检测的系统的示意框图。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的实施例的系统、方法可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。

具体实施方式

以下将通过参考附图中示出的具体实施例来对本发明进行更具体描述。通过阅读下文具体实施方式的详细描述，本发明的各种优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的各实施方式所限制。提供以下实施方式是为了能够更透彻地理解本发明。除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

图2是根据本发明的快速拓扑检测的方法的示意图。

从图中可以看出，上网终端STA周期性地向子AP路由器发出探测请求，而子AP路由器不断地返回探测响应，两者处于正常通信状态。

一旦子AP路由器在设置的阈值时间内接收不到探测请求，(阈值时间为自定义时间，在该实施例中阈值时间设为500ms，本领域技术人员知晓，其它合理的阈值时间也是可以构想的)，则判断探测帧丢失。

如果此时子AP路由器没有收到来自上网终端STA的解除关联请求，即可判断该上网终端STA异常离线。

而如果此时子AP路由器收到来自上网终端STA的解除关联请求，子AP路由器向STA发送解除关联响应。则上网终端STA为正常离线。

图3根据本发明的快速拓扑检测的方法的流程图。

方法在步骤301开始，作出子AP路由器是否接收到来自上网终端STA的探测请求帧的判断：

如果为是，则方法前进到步骤302，子AP路由器向上网终端STA回复探测响应帧作为应答，方法返回步骤301；

如果为否，则方法前进到步骤303，进一步作出接收不到来自上网终端STA的探测请求帧是否超过阈值时间的判断：

如果为否，则方法返回步骤301；

如果为是，则方法前进到步骤304，作出子AP路由器收否接收到自上网终端STA的解除关联请求帧的判断：

如果为否，则说明上网终端STA为异常离线，前进至步骤305，本方法流程结束；

如果为是，则说明上网终端STA为正常离线，前进至步骤306，本方法流程结束。

图4是根据本发明的快速拓扑检测的系统的示意框图。

该快速拓扑检测的系统包括上网终端STA和子AP路由器。两者可通过无线连接。为简化起见，该系统示意图仅示出一个上网终端STA和一个子AP路由器。

上网终端STA进一步包括探测请求发送模块以及解除关联请求模块。

其中探测请求发送模块用于周期性地向子AP路由器发送探测请求帧；解除关联请求模块用于在正常离线时解除关联请求模块发送解除关联请求帧；

子AP路由器进一步包括探测请求响应模块以及解除关联响应模块。

其中探测请求响应模块用于回复来自上网终端STA的探测请求；解除关联响应模块用于在正常离线时解除关联响应模块回复解除关联响应帧。

本发明的快速拓扑检测的系统还可进一步包括主AP路由器，用于对所述子AP路由器对下挂上网终端STA的拓扑管理。

本发明的快速拓扑检测的方法利用上网终端STA周期性发送探测请求帧的特点，结合离线流程，子AP路由器通过对STA的通信特征来判断该上网终端STA是否异常离线。

一般拓扑更新的1905报文为秒级，而探测请求发送为毫秒级，故此法可提高上网终端STA异常离线的识别率和识别速度。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。