CN102946434A - 一种无线局域网的通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线局域网的通信方法，包括：用户设备向无线路由设备发送网络访问请求；所述无线路由设备中配置有N个TD-SCDMA模块，N≥2；所述无线路由设备根据所述N个TD-SCDMA模块的资源负载情况，通过负载均衡运算选择资源负载最少的一个TD-SCDMA模块为所述网络访问请求提供带宽资源；所述资源负载最少的TD-SCDMA模块将所述网络访问请求转发到所要访问的目的地址服务器，并将所述目的地址服务器返回的网络访问应答传送给所述用户设备。本发明实施例能够提高WLAN网络的上下行速度，而且支持对接入用户的计费。

Description

一种无线局域网的通信方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线局域网的通信方法。

背景技术

随着3G（3rd-generation，第三代移动通信技术）网络、智能手机、平板电脑等智能终端的发展，社会信息化水平不断提高，针对WLAN（Wireless Local Area Networks，无线局域网络）覆盖公共交通工具的竞争越来越激烈。 

为促进TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址）和WLAN的宽带融合，构建2G全面覆盖、3G热区覆盖、WLAN热点覆盖的立体化无所不在的无线接入网络，重点解决数据业务的需求，实现有效分流，各移动供应商正在有计划、有步骤、有重点地推动WLAN网络建设。

针对日益激烈的WLAN业务竞争，目前市面上已经出现大批了3G转WLAN的无线路由设备。3G无线路由器可以实现多用户使用一张资费卡共享上网，并且3G无线路由器实现了WIFI功能，只要手机、电脑等终端设备具有无线网卡或者带wifi功能，就能通过3G无线路由器接入Internet，为实现无线局域网共享3G无线网提供了极大的方便。部分3G无线路由器还配置了有线宽带接口，不用3G也能正常接入互联网。通过3G无线路由器，可以实现宽带连接，达到或超过当前ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路）的网络带宽，在办公和旅行等应用中变得非常广泛。

但是，现有的3G无线路由器只支持一张TD-SCDMA资费卡的拨号上网，而一张TD-SCDMA资费卡只提供2.8Mbps的下载带宽，网络带宽低。而且，不能接入移动的门户网站用户认证，不支持对接入用户的计费。

发明内容

本发明实施例提出一种无线局域网的通信方法，能够提高WLAN网络的上下行速度，而且支持对接入用户的计费。

本发明实施例提供一种无线局域网的通信方法，包括：

S1、用户设备向无线路由设备发送超文本传输协议http请求，获取认证服务器返回的Portal认证页面跳转应答；所述无线路由设备中配置有N个TD-SCDMA模块，N≥2；

S2、所述用户设备向所述无线路由设备发送http登录请求，所述http登录请求经由网关服务器转发到所述认证服务器，由所述认证服务器对所述http登录请求进行认证；在认证通过后，所述认证服务器对所述用户设备的上网业务进行计费；

S3、所述用户设备向所述无线路由设备发送网络访问请求；所述无线路由设备根据所述N个TD-SCDMA模块的资源负载情况，通过负载均衡运算选择资源负载最少的一个TD-SCDMA模块为所述网络访问请求提供带宽资源；所述资源负载最少的TD-SCDMA模块将所述网络访问请求转发到所要访问的目的地址服务器，并将所述目的地址服务器返回的网络访问应答传送给所述用户设备；

S4、所述用户设备向所述无线路由设备发送http离线请求，所述http离线请求经由所述网关服务器转发到所述认证服务器，所述认证服务器停止对所述用户设备的上网业务进行计费。

本发明实施例提供的无线局域网的通信方法，采用至少二个TD-SCDMA模块进行带宽叠加，提供足够带宽的WLAN网络给用户使用，大大提高了上下行速度，能够满足公共场合下的多个用户进行流畅的上网业务。而且，还支持对接入用户的计费。此外，用户设备的账号认证数据流和上网业务数据流分离实现，使业务流在无线路由设备上通过TD-SCDMA网直接访问Internet，而不通过AC服务器去访问Internet，从而减轻了AC服务器上的数据压力，并且降低了网络数据传输的时延。

附图说明

图1是本发明提供的通信***的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的无线局域网的通信方法的一个实施例的流程示意图；

图3是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户Portal认证页面推送流程的一个实施例的示意图；

图4是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户登录认证流程的一个实施例的示意图；

图5是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户上网业务流程的一个实施例的示意图；

图6是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户离线流程的一个实施例的示意图。

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。

参见图1，是本发明提供的通信***的一个实施例的结构示意图。

本发明实施例提供一种通信***，其组网结构主要包括认证***接入部分和N个TD-SCDMA转WLAN无线路由接入部分。其中，N≥2。

图1所示的无线路由设备是N个TD-SCDMA转WLAN的无线路由设备，通过使用TD-SCDMA资费卡接入拨号，获得移动网络分配的IP地址，从而接入互联网，终端用户通过WLAN连接到认证服务器进行认证，获得访问Internet的权限。

本实施例提供的通信***的网络结构具备以下特点：

（1.1）***内部服务器包括网关服务器和OMC（操作维护中心）服务器，该***内部服务器与移动WLAN核心网的连接，需要通过防火墙过滤，进一步提高本***的安全性。

（1.2）网关服务器与AC服务器（即认证服务器）之间的交互为纯路由交换模式，不经过防火墙，避免数据传输的瓶颈。

（1.3）各服务器均采用千兆连接，进一步提高响应速度。

无线路由设备能够实现N个TD-SCDMA转WLAN的，其具备以下特点：

（2.1）能够自动实现N个TD-SCDMA模块拨号上网； 

（2.2）能够在一定的移动速度下稳定运行； 

（2.3）支持移动Portal上网认证；

（2.4）实现认证流与业务流的分离；

（2.5）提供交流电源供电方式； 

（2.6）工业级多防设计和人性化外壳设计，与用户设备即插即用，安装简单、使用方便；

（2.7）支持无线局域网标准IEEE802.11 b/g/n的WIFI信号发放。

本发明实施例能在无线路由设备上实现推送移动Portal功能，需要接入移动WLAN核心网中的AC服务器。AC服务器主要用于推送Portal和作用户登录认证。因为AC服务器部署在移动WLAN核心网中，外网不能访问，所以需要在AC内网设立一个网关服务器，并为该网关服务器分配一个固定公网的IP。从而使网关服务器达到能够与AC服务器交互通讯，也能与无线路由设备交互通讯的目的。在此组网环境中，网关服务器相当于起到一个桥梁的作用，AC服务器与无线路由设备通过这个桥梁进行互相通讯。用户连接无线路由设备后，发起的所有网络请求都会发送到网关服务器，网关服务器再把网络请求转发到AC服务器上，从而达到推送Portal的功能。

本发明实施例考虑到AC服务器的资源紧张，因此把用户的账号认证数据流和上网业务数据流进行分离，使业务流在无线路由设备上通过TD-SCDMA网直接访问Internet，而不通过AC服务器去访问Internet，从而减轻了AC服务器上的数据压力，并且降低了网络数据传输的时延。

整个业务流程分为四个阶段：终端用户Portal认证页面推送流程、终端用户登录认证流程、终端用户上网业务流程和终端用户离线流程。下面结合图2~图6进行详细描述。

参见图2，是本发明提供的无线局域网的通信方法的一个实施例的流程示意图，该方法包括以下步骤：

S1、用户设备向无线路由设备发送超文本传输协议http请求，获取认证服务器返回的Portal认证页面跳转应答；所述无线路由设备中配置有N个TD-SCDMA模块，N≥2。

S2、所述用户设备向所述无线路由设备发送http登录请求，所述http登录请求经由网关服务器转发到所述认证服务器，由所述认证服务器对所述http登录请求进行认证；在认证通过后，所述认证服务器对所述用户设备的上网业务进行计费。

S3、所述用户设备向所述无线路由设备发送网络访问请求；所述无线路由设备根据所述N个TD-SCDMA模块的资源负载情况，通过负载均衡运算选择资源负载最少的一个TD-SCDMA模块为所述网络访问请求提供带宽资源；所述资源负载最少的TD-SCDMA模块将所述网络访问请求转发到所要访问的目的地址服务器，并将所述目的地址服务器返回的网络访问应答传送给所述用户设备。

S4、所述用户设备向所述无线路由设备发送http离线请求，所述http离线请求经由所述网关服务器转发到所述认证服务器，所述认证服务器停止对所述用户设备的上网业务进行计费。

参见图3，是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户Portal认证页面推送流程的一个实施例的示意图。

上述步骤S1为终端用户Portal认证页面推送流程，具体包括以下步骤S101~ S108：

S101，用户设备在无线路由设备的无线信号覆盖范围内获取热点信号，进行网络连接。

S102，所述无线路由设备向所述用户设备下发IP地址；所述IP地址为所述用户设备的源地址。

S103，所述用户设备向所述无线路由设备发送http请求，所述http请求包含所述源地址。

S104，所述无线路由设备将所述http请求转发到网关服务器。

S105，所述网关服务器将所述http请求转发到认证服务器。

S106，所述认证服务器将Portal认证页面跳转应答返回给所述网关服务器。

S107，所述网关服务器将Portal认证页面跳转应答返回给所述无线路由设备。

S108，所述无线路由设备将Portal认证页面跳转应答返回给所述用户设备。

参见图4，是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户登录认证流程的一个实施例的示意图。

上述步骤S2为终端用户登录认证流程，具体包括以下步骤S201~ S207：

S201，所述用户设备向所述无线路由设备发送http登录请求；所述http登录请求携带有账号和密码信息。

S202，所述无线路由设备将所述http登录请求转发到所述网关服务器。

S203，所述网关服务器将所述http登录请求转发到所述认证服务器。

S204，所述认证服务器根据所述账号和密码信息，对所述http登录请求进行认证。

S205，在认证成功后，所述认证服务器向所述网关服务器返回认证成功应答，并开始对所述用户设备的上网业务进行计费。

S206，所述网关服务器将所述认证成功应答返回给所述无线路由设备，并记录账号认证信息；所述账号认证信息包括所述用户设备的账号和认证状态信息。

S207，所述无线路由设备将所述认证成功应答返回给所述用户设备，并记录所述账号认证信息。

参见图5，是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户上网业务流程的一个实施例的示意图。

上述步骤S3为终端用户上网业务流程，具体包括以下步骤S301~ S307：

S301，所述用户设备向所述无线路由设备发起网络访问请求；所述网络访问请求包含所述源地址和所要访问的目的地址。

S302，所述无线路由设备查询本地记录的账号认证信息，核查所述用户设备的账号认证状态；若账号认证状态是成功标记，则所述无线路由设备根据内置的N个TD-SCDMA模块的资源负载情况，通过负载均衡运算选择资源负载最少的一个TD-SCDMA模块为所述网络访问请求提供带宽资源；所述资源负载最少的TD-SCDMA模块将所述网络访问请求转发到所要访问的目的地址服务器。

其中，负载均衡（LoadBalance）算法提供了一种廉价、有效、透明的方法，来扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

本发明实施例将大量的并发访问平均分配到N个TD-SCDMA模块上，负载均衡模块会衡量N个TD-SCDMA模块中每一个TD-SCDMA模块的资源负荷情况（即每个TD-SCDMA模块上运行的并发访问数量）。负载均衡运算优先把最新的一个并发访问分配到N个TD-SCDMA模块中并发访问数量最少的一个TD-SCDMA模块上。如此类推，保证N个TD-SCDMA模块的并发访问数量均等，从而把N个TD-SCDMA模块的资源都平均使用上，达到带宽的叠加。用户设备发起网络访问请求后，无线路由设备会把该网络访问请求分配到并发访问数量最少的一个TD-SCDMA模块上。分配后，该网络访问请求会携带该TD-SCDMA模块拨号后TD-SCDMA网络下发分配的IP地址作为源地址，和所要访问的IP地址作为目的地址发送到互联网上，保证网络访问请求的发送和目的地址服务器对该访问的应答返回。当访问的应答返回后，无线路由设备会将应答返回给发起应答的用户设备上。所以对于一个终端用户来说，仅使用一个访问是不能把N个TD-SCDMA模块的带宽用上，例如仅浏览一个网页是只能用到一个TD-SCDMA模块。只要终端用户同时浏览多个网页或进行多线程下载的时候，才可能把N个TD-SCDMA模块的带宽资源都使用上。同理，在多终端用户同时浏览网页时，也能把N个TD-SCDMA模块的带宽资源都使用上。

此外，在步骤S302中，如果账号认证状态是成功标记，那么无线路由设备还向网关服务器发出心跳报文。其中，心跳报文用于监视设备的运行状态。心跳报文是依次发送的字符串信息，表示设备的运行状态，以 UDP （User Datagram Protocol，用户数据报协议）广播或单播方式发送。心跳报文的发送方式和发送时间间隔可在无线路由设备上设定。

S303，所述目的地址的服务器向所述无线路由设备返回网络访问应答，即返回上网业务数据。

S304，所述无线路由设备将所述网络访问应答返回给所述用户设备。

S305，所述无线路由设备向所述网关服务器发送心跳请求。

其中，所述心跳请求是对某一网站的访问请求，例如请求访问IP地址为http://www.***.com的网站。

S306，所述网关服务器将所述心跳请求转发给所述认证服务器。

S307，所述认证服务器向所述网关服务器返回心跳应答；所述网关服务器根据所述心跳应答的内容更新所述用户设备的账号认证信息。

其中，所述心跳应答是对某一网站的访问请求的应答，例如对于网站http://www.***.com的访问请求，如果Portal登录成功，则应答就是百度的网站；如果Portal没有登录的话，那么应答就是Portal的认证页面。

网关服务器根据心跳应答内容更新账号认证信息，其中，如果应答内容是Portal认证页面跳转应答异常离线，则立即删除本地记录的该用户设备的账号认证信息。

需要说明的是，“终端用户上网业务流程”是不涉及到认证流程，因为终端用户使用上网业务前一定要经过“终端用户Portal认证页面推送流程”和“终端用户登录认证流程”。“心跳请求”是为了维持该终端用户在网关服务器和认证服务器的一个Portal登录成功的状态。

参见图6，是本发明提供的无线局域网的通信方法中的终端用户离线流程的一个实施例的示意图。

上述步骤S4为终端用户离线流程，具体包括以下步骤S401~ S106：

S401，所述用户设备向所述无线路由设备发送http离线请求。

S402，所述无线路由设备将所述http离线请求转发到所述网关服务器。

S403，所述网关服务器将所述http离线请求转发到所述认证服务器；所述认证服务器对所述用户设备进行离线处理。

S404，所述认证服务器向所述网关服务器返回离线成功应答，并停止对所述用户设备的上网业务进行计费。

S405，所述网关服务器将所述离线成功应答返回给所述无线路由设备，并删除本地记录的账号认证信息。

S406，所述无线路由设备将所述离线成功应答返回给所述用户设备，并删除本地记录的账号认证信息。

本发明实施例提供的无线局域网的通信方法，采用至少二个TD-SCDMA模块进行带宽叠加，提供足够带宽的WLAN网络给用户使用，大大提高了上下行速度，能够满足公共场合下的多个用户进行流畅的上网业务。而且，还支持对接入用户的计费。此外，用户设备的账号认证数据流和上网业务数据流分离实现，使业务流在无线路由设备上通过TD-SCDMA网直接访问Internet，而不通过AC服务器去访问Internet，从而减轻了AC服务器上的数据压力，并且降低了网络数据传输的时延。

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。

Claims (5)

1.一种无线局域网的通信方法，其特征在于，包括：

S1、用户设备向无线路由设备发送超文本传输协议http请求，获取认证服务器返回的Portal认证页面跳转应答；所述无线路由设备中配置有N个TD-SCDMA模块，N≥2；

S2、所述用户设备向所述无线路由设备发送http登录请求，所述http登录请求经由网关服务器转发到所述认证服务器，由所述认证服务器对所述http登录请求进行认证；在认证通过后，所述认证服务器对所述用户设备的上网业务进行计费；

S3、所述用户设备向所述无线路由设备发送网络访问请求；所述无线路由设备根据所述N个TD-SCDMA模块的资源负载情况，通过负载均衡运算选择资源负载最少的一个TD-SCDMA模块为所述网络访问请求提供带宽资源；所述资源负载最少的TD-SCDMA模块将所述网络访问请求转发到所要访问的目的地址服务器，并将所述目的地址服务器返回的网络访问应答传送给所述用户设备；

S4、所述用户设备向所述无线路由设备发送http离线请求，所述http离线请求经由所述网关服务器转发到所述认证服务器，所述认证服务器停止对所述用户设备的上网业务进行计费。

2.如权利要求1所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S101，用户设备在无线路由设备的无线信号覆盖范围内获取热点信号，进行网络连接；

S102，所述无线路由设备向所述用户设备下发IP地址；所述IP地址为所述用户设备的源地址；

S103，所述用户设备向所述无线路由设备发送http请求，所述http请求包含所述源地址；

S104，所述无线路由设备将所述http请求转发到网关服务器；

S105，所述网关服务器将所述http请求转发到认证服务器；

S106，所述认证服务器将Portal认证页面跳转应答返回给所述网关服务器；

S107，所述网关服务器将Portal认证页面跳转应答返回给所述无线路由设备；

S108，所述无线路由设备将Portal认证页面跳转应答返回给所述用户设备。

3.如权利要求2所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S201，所述用户设备向所述无线路由设备发送http登录请求；所述http登录请求携带有账号和密码信息；

S202，所述无线路由设备将所述http登录请求转发到所述网关服务器；

S203，所述网关服务器将所述http登录请求转发到所述认证服务器；

S204，所述认证服务器根据所述账号和密码信息，对所述http登录请求进行认证；

S205，在认证成功后，所述认证服务器向所述网关服务器返回认证成功应答，并开始对所述用户设备的上网业务进行计费；

S206，所述网关服务器将所述认证成功应答返回给所述无线路由设备，并记录账号认证信息；所述账号认证信息包括所述用户设备的账号和认证状态信息；

S207，所述无线路由设备将所述认证成功应答返回给所述用户设备，并记录所述账号认证信息。

4.如权利要求3所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S301，所述用户设备向所述无线路由设备发起网络访问请求；所述网络访问请求包含所述源地址和所要访问的目的地址；

S302，所述无线路由设备查询本地记录的账号认证信息，核查所述用户设备的账号认证状态；若账号认证状态是成功标记，则所述无线路由设备根据内置的N个TD-SCDMA模块的资源负载情况，通过负载均衡运算选择资源负载最少的一个TD-SCDMA模块为所述网络访问请求提供带宽资源；所述资源负载最少的TD-SCDMA模块将所述网络访问请求转发到所要访问的目的地址服务器；

S303，所述目的地址的服务器向所述无线路由设备返回网络访问应答；

S304，所述无线路由设备将所述网络访问应答返回给所述用户设备；

S305，所述无线路由设备向所述网关服务器发送心跳请求；

S306，所述网关服务器将所述心跳请求转发给所述认证服务器；

S307，所述认证服务器向所述网关服务器返回心跳应答；所述网关服务器根据所述心跳应答的内容更新所述用户设备的账号认证信息。

5.如权利要求4所述的无线局域网的通信方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S401，所述用户设备向所述无线路由设备发送http离线请求；

S402，所述无线路由设备将所述http离线请求转发到所述网关服务器；

S403，所述网关服务器将所述http离线请求转发到所述认证服务器；所述认证服务器对所述用户设备进行离线处理；

S404，所述认证服务器向所述网关服务器返回离线成功应答，并停止对所述用户设备的上网业务进行计费；

S405，所述网关服务器将所述离线成功应答返回给所述无线路由设备，并删除本地记录的账号认证信息；

S406，所述无线路由设备将所述离线成功应答返回给所述用户设备，并删除本地记录的账号认证信息。

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