专利名称：一种局域网及其管理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于局域网架构设计技术领域，尤其涉及一种主要应用于农村的局域网及
其管理系统。
背景技术：
在信息化高度发展的今天，相对于城市完善的信息化设施建设，农村的信息化设 施建设显示尤为滞后，致使居住于农村的居民和居住于城市的居民对信息技术的掌握程度 和运用程度的差距越来越大。农村群体和城市群体获取信息化资源的能力分化严重，势必 进一步拉大农村群体和城市群体受教育程度和收入水平。现有技术采用有线方式对农村进行布网，然而有线布网方式受制于农村地域广 阔、地理环境复杂、居住地间距较远且分散等因素，严重制约了农村的信息化发展水平，且 有线布网方式成本高，不能适应农村居民的消费能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种局域网，旨在提供一种不受制于具体的地域条件和地 理环境，且布网成本低的网络架构。本发明是这样实现的，一种局域网，包括至少一个客户端；以及连接至少一个运营商网络、同时通过无线通信网络连接所述至少一个客户端的局 域网管理系统，用于对所述客户端进行路由管理。其中的局域网管理系统可以包括连接至少一个运营商网络的主路由单元，用于发出扫描指令；以及连接所述主路由单元、同时通过无线通信网络连接所述至少一个客户端的至少一 个子路由单元，用于向所述主路由单元反馈扫描结果信息，所述扫描结果信息包括所述主 路由单元连接所述子路由单元的端口号；所述主路由单元还用于根据所述子路由单元反馈的扫描结果信息，与所述子路由 单元建立通信链接。其中的主路由单元可以包括扫描模块，用于发出扫描指令给所述子路由单元；第一数据交换模块，用于根据所述子路由单元反馈的扫描结果信息，与所述子路 由单元建立通信链接；通过广域网接口连接所述至少一个运营商网络的路由模块；接口状态判断模块，用于判断所述广域网接口是否连接到所述运营商网络；所述路由模块还用于在所述接口状态判断模块判断所述广域网接口连接到所述 运营商网络后，根据预先设定的运行模式建立与相应运营商网络的通信链路。同时，所述子路由单元还用于根据该扫描指令，获取服务质量管理数据，所述扫描结果信息还包括所述服务质量管理数据；所述主路由器根据所述扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子路由单 元，并发出服务质量管理指令给选取的所述子路由单元；选取的所述子路由单元还用于向所述主路由单元反馈服务质量管理结果信息。所述主路由单元还可以包括扫描模块，用于发出扫描指令给所述子路由单元；服务质量管理模块，用于接收所述子路由单元反馈的所述扫描结果信息，并根据 所述扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子路由单元，之后发出服务质量管理指 令给选取的所述子路由单元，并接收选取的所述子路由单元反馈的服务质量管理结果信 息；第一数据交换模块，用于在所述服务质量管理模块接收到所述子路由单元反馈的 所述服务质量管理结果信息后，与所述子路由单元建立通信链接；通过广域网接口连接所述至少一个运营商网络的路由模块；接口状态判断模块，用于判断所述广域网接口是否连接到所述运营商网络；所述路由模块还用于在所述接口状态判断模块判断所述广域网接口连接到所述 运营商网络后，根据预先设定的运行模式建立与相应运营商网络的通信链路。同时，所述子路由单元可以包括服务质量数据获取模块，用于根据所述主路由单元发出的所述扫描指令，获取所 述服务质量管理数据，并向所述主路由单元反馈所述扫描结果信息，之后执行所述主路由 单元发出的所述服务质量管理指令，并向所述主路由单元反馈所述服务质量管理结果信 息；第二数据交换模块，用于在所述服务质量数据获取模块反馈所述服务质量管理结 果信后，与所述主路由单元建立通信链接。上述局域网中，主路由单元还用于向所述子路由单元发出电源监测指令；所述子路由单元还用于根据所述电源监测指令，实时监测所述至少一个客户端是 否与相应的所述子路由单元建立通信链接，并当所述至少一个客户端均未与相应的所述子 路由单元建立通信链接时，反馈电源监测结果信息给所述主路由单元，所述主路由单元根 据所述电源监测结果信息，控制电源停止向相应的所述子路由单元供电。本发明的另一目的在于提供一种局域网的管理系统，所述局域网管理系统包括连接至少一个运营商网络的主路由单元，用于发出扫描指令；以及连接所述主路由单元、同时通过无线通信网络连接至少一个客户端的至少一个子 路由单元，用于向所述主路由单元反馈扫描结果信息，所述扫描结果信息包括所述主路由 单元连接所述子路由单元的端口号；所述主路由单元还用于根据所述子路由单元反馈的扫描结果信息，与所述子路由 单元建立通信链接。其中，所述子路由单元还用于根据该扫描指令，获取服务质量管理数据，所述扫描 结果信息还包括所述服务质量管理数据；所述主路由器根据所述扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子路由单 元，并发出服务质量管理指令给选取的所述子路由单元；
选取的所述子路由单元还用于向所述主路由单元反馈服务质量管理结果信息。上述局域网的管理系统中，所述主路由单元还用于向所述子路由单元发出电源监 测指令；所述子路由单元还用于根据所述电源监测指令，实时监测所述至少一个客户端是 否与相应的所述子路由单元建立通信链接，并当所述至少一个客户端均未与相应的所述子 路由单元建立通信链接时，反馈电源监测结果信息给所述主路由单元，所述主路由单元根 据所述电源监测结果信息，控制电源停止向相应的所述子路由单元供电。由于客户端与对其进行路由管理的局域网管理系统通过无线通信网络实现连接， 当该局域网应用于农村布网时，可以不受农村地域广阔、地理环境复杂、居住地间距较远且 分散等因素的限制，且布网成本低，易于为农村居民所接受。
图1是本发明提供的局域网的架构图；图2是图1中主路由单元与子路由单元建立链接的交互图；图3是图1中主路由单元的与运营商网络建立链接的流程图；图4是图1中主路由单元和子路由单元的结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。本发明中的至少一个客户端与对其进行路由管理的局域网管理系统通过无线通 信网络实现连接。图1示出了本发明提供的局域网的架构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关 的部分。本发明提供的局域网包括至少一个客户端2 ；以及连接至少一个运营商网络的 局域网管理系统1，局域网管理系统1同时通过无线通信网络连接至少一个客户端2，用 于对客户端2进行路由管理。其中的运营商网络可以是电信网络、联通网络或其它的运营 商网络中的任一种；其中的无线通信网络可以蓝牙网络、无线保真(Wireless Fidelity, WIFI)网络或其它现有无线通信网络中的任一种，优选地，该无线通信网络为WIFI网络。由于客户端2与对其进行路由管理的局域网管理系统1通过无线通信网络实现连 接，当该局域网应用于农村布网时，可以不受农村地域广阔、地理环境复杂、居住地间距较 远且分散等因素的限制，且布网成本低，易于为农村居民所接受。当然，该局域网也可应用 于学校，小区，办公大楼等环境。其中的路由管理可以包括服务质量(Quality of Service, Q0S)管理，还可以包 括现有的网络地址转换(Network Address Translation, NAT)管理、动态主机设置协议 (Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)管理、包括 IP 地址过滤、端口过滤、域名 过滤、MAC地址过滤在内的安全管理、与客户端2之间的TOP加密和WPA-PSK加密管理、服 务集标识(Service Set Identifier, SSID)广播控制管理中的一种或几种。
局域网管理系统1具体还包括连接至少一个运营商网络的主路由单元11 ；以及 连接主路由单元11的至少一个子路由单元12，每一子路由单元12同时连接至少一个客户 端2。在需要对子路由单元12进行服务质量管理的情况下，如图2是图1中主路由单元11 与子路由单元12建立链接的交互图。在步骤1中，主路由单元11根据用户的触发或根据预设的时间步长，发出扫描指 令给子路由单元12 ；在步骤2中，子路由单元12根据该扫描指令，获取服务质量管理数据。该服务质 量管理数据至少包括客户端2与相应的子路由单元12建立的至少一个通信链路的数据传 输带宽，和/或客户端2与相应的子路由单元12建立的至少一个通信链路中出现网络拥塞 的链路数据；在步骤3中，子路由单元12向主路由单元11反馈扫描结果信息。该扫描结果信 息包括主路由单元11连接子路由单元12的端口号，以及子路由单元12相应的服务质量 管理数据；在步骤4中，主路由器11根据该扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子 路由单元12，一般地，当根据子路由单元12反馈的扫描结果信息，相应的子路由单元12与 客户端2建立的至少一个通信链路中出现拥堵，或者数据传输的带宽出现不均衡而需要均 衡各通信链路的带宽时，选择相应的子路由单元12进行服务质量管理；在步骤5中，主路由单元11发出服务质量管理指令给选取的子路由单元12 ；在步骤6中，子路由单元12执行该服务质量管理指令，具体地，子路由单元12根 据该服务质量管理指令，分配其与客户端2建立的至少一个通信链路的带宽，以优化网络 利用率。在步骤7中，子路由单元12向主路由单元11反馈服务质量管理结果信息。在步骤8中，主路由单元11与子路由单元12建立通信链接，以进行网络数据交 换。当然，在不需要对子路由单元12进行服务质量管理的情况下，上述的步骤2、步骤 4、步骤5、步骤6和步骤7均省略，且在步骤3中，子路由单元12向主路由单元11反馈扫描 结果信息包括子路由单元12的端口号。为了实现主路由单元11对子路由单元12的电源管理，在步骤8之前或之后，主路 由单元11与子路由单元12之间的交互还可以包括以下步骤主路由单元11向子路由单元 12发出电源监测指令；子路由单元12根据该电源监测指令，实时监测至少一个客户端是否 与相应的子路由单元12建立通信链接，并当至少一个客户端均未与相应的子路由单元12 建立通信链接时，反馈电源监测结果信息给主路由单元11，主路由单元11根据该电源监测 结果信息，控制电源(图中未示出)停止向相应的子路由单元12供电，以达到节约电能的 目的。图3示出了图1中主路由单元11的与运营商网络建立链接的流程。在步骤SlOl中，判断主路由单元11是否连接到运营商网络，是则执行步骤S102， 否则返回开始，重新执行步骤S101。步骤SlOl可以在步骤1之前执行，也可以在步骤1之 后执行。在步骤S102中，主路由单元11根据预先设定的运行模式建立与相应运营商网络的通信链路。预先设定的运行模式可以是备份模式、自动均衡模式或有限制的均衡模式。在备份均衡模式下，主路由单元11通过多个接口连接一运营商网络，且指定多个 接口中的一个为主接口，其余为从接口。主路由单元11实时监测主接口与运营商网络建立 的通信链路是否掉线，是则切换任一从接口中的一个接口，使切换后的从接口建立与该运 营商网络的通信链路。在自动均衡模式下，主路由单元11通过至少一个接口连接一运营商网络，子路由 单元12为两个或两个以上。主路由单元11实时监测各子路由单元12的已占用带宽，并采 智能路由算法，均衡分配各子路由单元12可用带宽，以提高网络利用率。在有限制的均衡模式下，主路由单元11通过至少两个接口连接运营商网络，且接 口与运营商网络建立的链接的带宽不同。此时，主路由单元11根据客户端的IP地址分配 接口，且一个客户端对应一个接口，以有效地分流带宽。图4示出了图1中主路由单元11和子路由单元12的结构。在需要对子路由单元12进行服务质量管理的情况下，主路由单元11包括扫描模 块111，用于根据用户的触发或根据预设的时间步长，发出扫描指令给子路由单元12 ；服务 质量管理模块112，用于接收子路由单元12反馈扫描结果信息，并根据该扫描结果信息，选 取需要进行服务质量管理的子路由单元12，之后发出服务质量管理指令给选取的子路由单 元12，并接收子路由单元12反馈的服务质量管理结果信息；第一数据交换模块113，用于在 服务质量管理模块112接收到子路由单元12反馈的服务质量管理结果信息后，与子路由单 元12建立通信链接，以进行网络数据交换；路由模块115，用于通过接口连接至少一个运营 商网络，该接口具体可以是与运营商网络对应连接的广域网(Wide Area Network, WAN)接 口 ；接口状态判断模块116，用于判断接口是否连接到运营商网络；路由模块115还用于在 接口状态判断模块116判断接口连接到运营商网络后，根据预先设定的运行模式建立与相 应运营商网络的通信链路。当然，在不需要对子路由单元12进行服务质量管理的情况下， 主路由单元11还可以不包括服务质量管理模块112。另外，主路由单元11具体是通过局 域网(Local Area Network, LAN)接口连接子路由单元12，且主路由单元11与子路由单元 12建立的通信链接兼容802. 3标准，802. 3af标准，802. 3at标准；子路由单元12与客户端 2建立的通信链接兼容IEEE802. Iln标准，IEEE802. Ilg标准，IEEE802. Ilb标准。子路由单元12包括服务质量数据获取模块122，用于根据主路由单元11发出的 扫描指令，获取服务质量管理数据，并向主路由单元11反馈扫描结果信息，之后执行主路 由单元11发出的服务质量管理指令，并向主路由单元11反馈服务质量管理结果信息；第二 数据交换模块124，用于在服务质量数据获取模块122反馈服务质量管理结果信后，与主路 由单元11建立通信链接，以进行网络数据交换。为了实现主路由单元11对子路由单元12的电源管理，主路由单元11还可以包 括电源管理模块114，用于向子路由单元12发出电源监测指令，并根据子路由单元12反 馈的电源监测结果信息，控制电源(图中未示出)停止向相应的子路由单元12供电。此时， 子路由单元12还包括电源监控模块125，用于根据主路由单元11发出的电源监测指令， 实时监测至少一个客户端是否与相应的子路由单元12建立通信链接，并当至少一个客户 端均未与相应的子路由单元12建立通信链接时，反馈电源监测结果信息给主路由单元11。本发明还提供了一种如上图4所示的局域网的管理系统，其各部分及各部分之间的功能如上所述，在此不再赘述。由于客户端2与对其进行路由管理的局域网管理系统1通过无线通信网络实现连 接，当该局域网应用于农村布网时，可以不受农村地域广阔、地理环境复杂、居住地间距较 远且分散等因素的限制，且布网成本低，易于为农村居民所接受。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步骤是可以 通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中， 所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种局域网，其特征在于，所述局域网包括 至少一个客户端；以及连接至少一个运营商网络、同时通过无线通信网络连接所述至少一个客户端的局域网 管理系统，用于对所述客户端进行路由管理。
2.如权利要求1所述的局域网，其特征在于，所述局域网管理系统包括 连接至少一个运营商网络的主路由单元，用于发出扫描指令；以及连接所述主路由单元、同时通过无线通信网络连接所述至少一个客户端的至少一个子 路由单元，用于向所述主路由单元反馈扫描结果信息，所述扫描结果信息包括所述主路由 单元连接所述子路由单元的端口号；所述主路由单元还用于根据所述子路由单元反馈的扫描结果信息，与所述子路由单元 建立通信链接。
3.如权利要求2所述的局域网，其特征在于，所述主路由单元包括 扫描模块，用于发出扫描指令给所述子路由单元；第一数据交换模块，用于根据所述子路由单元反馈的扫描结果信息，与所述子路由单 元建立通信链接；通过广域网接口连接所述至少一个运营商网络的路由模块； 接口状态判断模块，用于判断所述广域网接口是否连接到所述运营商网络； 所述路由模块还用于在所述接口状态判断模块判断所述广域网接口连接到所述运营 商网络后，根据预先设定的运行模式建立与相应运营商网络的通信链路。
4.如权利要求2所述的局域网，其特征在于，所述子路由单元还用于根据该扫描指令， 获取服务质量管理数据，所述扫描结果信息还包括所述服务质量管理数据；所述主路由器根据所述扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子路由单元，并 发出服务质量管理指令给选取的所述子路由单元；选取的所述子路由单元还用于向所述主路由单元反馈服务质量管理结果信息。
5.如权利要求4所述的局域网，其特征在于，所述主路由单元包括 扫描模块，用于发出扫描指令给所述子路由单元；服务质量管理模块，用于接收所述子路由单元反馈的所述扫描结果信息，并根据所述 扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子路由单元，之后发出服务质量管理指令给 选取的所述子路由单元，并接收选取的所述子路由单元反馈的服务质量管理结果信息；第一数据交换模块，用于在所述服务质量管理模块接收到所述子路由单元反馈的所述 服务质量管理结果信息后，与所述子路由单元建立通信链接； 通过广域网接口连接所述至少一个运营商网络的路由模块； 接口状态判断模块，用于判断所述广域网接口是否连接到所述运营商网络； 所述路由模块还用于在所述接口状态判断模块判断所述广域网接口连接到所述运营 商网络后，根据预先设定的运行模式建立与相应运营商网络的通信链路。
6.如权利要求5所述的局域网，其特征在于，所述子路由单元包括服务质量数据获取模块，用于根据所述主路由单元发出的所述扫描指令，获取所述服 务质量管理数据，并向所述主路由单元反馈所述扫描结果信息，之后执行所述主路由单元 发出的所述服务质量管理指令，并向所述主路由单元反馈所述服务质量管理结果信息；第二数据交换模块，用于在所述服务质量数据获取模块反馈所述服务质量管理结果信 后，与所述主路由单元建立通信链接。
7.如权利要求2至6任一项所述的局域网，其特征在于，所述主路由单元还用于向所述 子路由单元发出电源监测指令；所述子路由单元还用于根据所述电源监测指令，实时监测所述至少一个客户端是否与 相应的所述子路由单元建立通信链接，并当所述至少一个客户端均未与相应的所述子路由 单元建立通信链接时，反馈电源监测结果信息给所述主路由单元，所述主路由单元根据所 述电源监测结果信息，控制电源停止向相应的所述子路由单元供电。
8.一种局域网的管理系统，其特征在于，所述局域网管理系统包括连接至少一个运营商网络的主路由单元，用于发出扫描指令；以及连接所述主路由单元、同时通过无线通信网络连接至少一个客户端的至少一个子路由 单元，用于向所述主路由单元反馈扫描结果信息，所述扫描结果信息包括所述主路由单元 连接所述子路由单元的端口号；所述主路由单元还用于根据所述子路由单元反馈的扫描结果信息，与所述子路由单元 建立通信链接。
9.如权利要求8所述的局域网的管理系统，其特征在于，所述子路由单元还用于根据 该扫描指令，获取服务质量管理数据，所述扫描结果信息还包括所述服务质量管理数据；所述主路由器根据所述扫描结果信息，选取需要进行服务质量管理的子路由单元，并 发出服务质量管理指令给选取的所述子路由单元；选取的所述子路由单元还用于向所述主路由单元反馈服务质量管理结果信息。
10.如权利要求8或9所述的局域网的管理系统，其特征在于，所述主路由单元还用于 向所述子路由单元发出电源监测指令；所述子路由单元还用于根据所述电源监测指令，实时监测所述至少一个客户端是否与 相应的所述子路由单元建立通信链接，并当所述至少一个客户端均未与相应的所述子路由 单元建立通信链接时，反馈电源监测结果信息给所述主路由单元，所述主路由单元根据所 述电源监测结果信息，控制电源停止向相应的所述子路由单元供电。
全文摘要
本发明属于局域网架构设计技术领域，提供了一种主要应用于农村的局域网及其管理系统。该局域网包括至少一个客户端；以及连接至少一个运营商网络、同时通过无线通信网络连接至少一个客户端的局域网管理系统，用于对客户端进行路由管理。由于客户端与对其进行路由管理的局域网管理系统通过无线通信网络实现连接，当该局域网应用于农村布网时，可以不受农村地域广阔、地理环境复杂、居住地间距较远且分散等因素的限制，且布网成本低，易于为农村居民所接受。
文档编号H04L12/24GK102136951SQ20111008982
公开日2011年7月27日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者任文军, 周勇, 周泳, 王心刚, 高华辰 申请人:深圳市乙辰科技发展有限公司