一种无线局域网远程监管方法与流程

文档序号:12280245阅读:371来源:国知局
一种无线局域网远程监管方法与流程

本发明属于无线局域网远程监管技术领域。具体涉及一种无线局域网远程监管方法。



背景技术:

随着移动互联网的蓬勃发展,无线局域网(Wireless Fidelity,WiFi)的应用越来越广泛,从原始的电脑连接互联网发展到提供包括手机、平板电脑、智能家电等一系列计算设备在内的相互连接和互联网数据访问功能,接入点(Access Point,AP)的数量也呈现爆发式增长。从标准上来看,无线局域物理层通信从原来的IEEE802.11a/b/g演进到现在的802.11n/ac等在内的新版本,无论是传输的速度、同时支持用户的数量还是抗干扰的能力都有很大程度的提高。但在目前无线局域网的应用中,仍然存在大量的问题,特别是无线局域网接入点(以下简称无线接入点)在密集部暑的情况下出现的干扰和随之而来的性能下降问题。这一方面是由于无线接入点分散管理带来的无序使用难题,另一方面也是因为根据目前的标准,无线接入点之间缺乏有效的监管和控制机制。为了更好的解决这个问题,本发明从网络远程监测问题入手,提出了一种无线局域网基于互联网传输的远程监管的系统及方法,解决在接入点密集部暑的下,干扰环境和性能监测等问题,并为后续无线局域网的进一步协作方案奠定良好的基础。

现有技术一提供了一种通过互联网进行远程监管的系统,实现流程图如图1所示。主要思想是通过将无线接入点的实时测量信息进行压缩后,通过互联网的UDP(Uset Datagram Protocol,用户数据包协议)协议发送到远端服务器上,从而实现对无线局域网远程的监管。具体来说,对于每一个无线接入点,生成一个内网(即局域网)静态IP(Intermet Protocol,互联网协议)地址,并保证在所监管的无线局域网络中所有的接入点采用相互不同的、固定的IP地址。接入点生成内网IP地址后,将该地址通过互联网远程通知远程服务器,并进行注册操作,从而使远端服务器和该接入点建立通信连接(通过内网静态IP地址通信)。该连接采用了基于UDP传输的方式以及基于分布式远程协作的方法完成远程传输,以解决通信的可靠性问题。为了避免和互联网其他的IP地址相冲突,无线接入点需要通过NAT(Network Address Translation,网络地址转换)进行外网(即互联网)地址转换才能接入互联网。

现有技术一虽然在一定程度上解决了通过互联网进行无线局域网络远程监测的问题,但在实际应用过程中,仍然会出现不少问题。具体说明如下:1、监管可靠性问题,该发明的过程传输实现主要通过UDP协议和基于分布式远程协作传输的方法实现,缺乏网络传输的实时反馈。在网络出现不稳定的情况下,远程服务器无法通过实时网络反馈及时了解互联网的传输情况,引起无线局域网的特性误判。例如,远端服务器由于互联网不稳定,长时间接收不到无线接入点发来的信息确认包,则会认为该入点已经失败。2、单一监管问题,该发明需要将远端服务器的IP地址和UDP端口进行全网广播和潜在的无线接入点,因而在全网仅能出现一个远端监管服务器。如果需要建立多个远端服务器进行任务分担,则需要通过数据包的重定向传输到其他远端服务器中进行,将会对整个网络带来较大的负担。3、内网地址冲突问题,该发明中无线接入点的内网地址由该设备的若干位媒体接入控制(MAC)地址生成。对于同一厂家生产的无线接入点,该方法可以保证内网地址的唯一性,但对于不同厂家生产的无线接入点,部分媒体接入控制地址可能会出现一致的情况,造成内网地址冲突而无法实现有效的监管。4、容灾问题,该发明的远程监管主要通过中心服务器实现,无线接入点绑定的也是中心服务器的IP地址,因此,当中心服务器出现意外情况(如突然掉电)时,无法通过迅速启动备份服务器(不同的IP地址)实现持续的远程监管,在容灾场景无法适用。

现有技术二提供了一种远程管理WiFi设备的方法、系统和WiFi设备,实现流程图如图2所示。主要思想是把用户的具体管理动作打包成数据包,并发送到WiFi设备上,实现WiFi设备的远程管理和控制。具体来说,该发明首先根据用户的请求指令与操作标示符之间的映射关系,确定操作标示符,并调取相应的操作指令。用户将该操作标示符和操作指令进行打包后发送给WiFi设备。WiFi设备在接收到操作标示符和操作指令后,根据操作标示符确定具体操作内容,并根据操作指令告之WiFi设备具体要设置的动作。

现有技术二主要解决的是用户对WiFi设备进行远程管理的方法,实现用户请求指令与WiFi设备管理指令之间的映射,但在实际应用过程中,针对密集接入点的情况,仍然无法满足需求。具体说明如下:1、大规模监管问题,该发明的监管依赖于管理人的介入,因此对于接入点密集部署的情况下,需要更多的人力投入发送频繁的管理动作才能实现有效的管理。另外,在大规模管理的情况下,也容易由于不可避免的人为误操作带来相应的问题。2、单向监管问题,由于该监管方式仅支持单向(人到WiFi设备)管理,无法及时获得WiFi设备的及时反馈,因此对于实时性要求较高的管理动作,例如对于WiFi设备在不同干扰条件下的环境信息收集和反馈、不同WiFi节点之间的协调管理等均无法进行有效支持。3、连续监管问题,该方案仅支持单一的管理动作,对于复杂网络需要连接时进行无线接入点参数调整的情况以及复杂的无线接入点掉电恢复、无线接入点远程升级、用户行为挖掘等均无法进行有效支持。



技术实现要素:

本发明的目的就是针对上述问题而提供一种基于互联网TCP协议(Transmission Control Protocol)的无线局域网远程监管方法,通过远程服务器与无线接入点之间交换TCP传输包,实现密集部署环境下对众多无线接入点的监测和动态的管理。

本发明的技术解决方案是:一种无线局域网远程监管方法,即远端服务器通过向多个无线接入点实现远程监测和管理的方法,其特征在于包括以下步骤:

⑴、远端服务器通过TCP连接与不同的无线接入点建立联系;这些无线接入点可以由一个路由器连接或分属不同的路由器连接;各个无线接入点在TCP请求包中提供无线接入点的标识信号,以示区分;

⑵、无线接入点完成自检后,按照预先存储的远端服务器地址进行远程访问以建立TCP连接;远端服务器监听无线接入点的TCP连接请求,并与符合要求的无线接入点建立TCP连接;

⑶、远端服务器与无线接入点之间通过TCP连接交换监管信息,包括无线接入点及时向远端服务器上报相关信息,远端服务器向无线接入点提供调整工作参数的反馈信息;

⑷、远端服务器维护关于所有无线接入点相关信息的映射表,确保所有无线接入点可以被唯一的访问。

本发明的技术解决方案还可以是:一种无线局域网远程监管方法,通过远端服务器、互联网监管无线局域网内通过经1-N个路由器连接的无线接入点,每个路由器连接有单个无线接入点或多个无线接入点,其特征在于包括以下步骤:

1、远端服务器经路由器连接互联网,远端服务器配置IP地址,远端服务器存有无线接入点的注册信息和配置参数信息,启动远端服务器接入互联网;

2、无线接入点开启,该无线接入点将自身的信息压缩成连接请求TCP传输包,并通过互联网访问预先存储的远端服务器的IP地址;无线接入点向远端服务器发起TCP连接或通过隧道连接协议与远端服务器建立点对点通信链路,并发送相应的连接请求TCP传输包,连接请求TCP传输包中包含MAC 地址、无线接入点的内网IP 地址、硬件配置、工作频段以及各个频点的干扰水平、用以区分的无线接入点标识信号、用于远端服务器的认证的对应的授权秘钥;

3、远端服务器接收无线接入点通过互联网或通过隧道连接协议发送过来的连接请求TCP 传输包报文;并判断该无线接入点在本服务器中处于已经完成注册、未注册但允许注册或未注册且不具备注册资格的状态;

如果判断该无线接入点已经完成注册,则远端服务器根据接收到的报文信息,在远端服务器内更新该无线接入点的相关信息,并向无线接入点发送注册信息和配置参数信息报文;该无线接入点注册成功,接收远端服务器发送过来的注册信息和配置参数信息报文,并根据配置参数信息配置无线接入点的工作参数;工作参数至少包括最大发射功率、需要采取的工作模式和允许接入的最大用户数,需要采取的工作模式至少包括平均发射功率、天线方向角、频谱带宽、是否多天线和采用何种物理层技术;远端服务器向无线接入点发送调整工作参数的TCP连接确认包,从而建立起远端服务器和无线接入点的TCP连接工作;

如果判断该无线接入点未注册但允许注册,则读取该报文中无线接入点的相关信息,并完成该无线接入点的注册信息和配置参数信息的更新;该无线接入点注册成功,接收远端服务器发送过来的注册信息和配置参数信息报文,配置无线接入点的工作参数;工作参数至少包括最大发射功率、需要采取的工作模式和允许接入的最大用户数,需要采取的工作模式至少包括平均发射功率、天线方向角、频谱带宽、是否多天线和采用何种物理层技术;远端服务器向无线接入点发送调整工作参数的TCP连接确认包,从而建立起远端服务器和无线接入点的TCP连接工作;

如果判断该无线接入点未注册且不具备注册资格,则生成拒绝注册的报文,并向该无线接入点发送;该无线接入点注册不成功,则无线接入点进入正常的接入点工件模式,不连入远端管理网络;

如果出现无线接入点需要重新启动的情况,远端服务器除了对该无线接入点进行重新的注册之外,还将按照重启之前存储的无线接入点配置参数信息或直接调用最后一次监管时无线接入点的工作参数向无线接入点发送调整工作参数的TCP 连接确认包,从而完成无线接入点的初始化过程;

如果无线接入点未收到远端服务器的响应,则启动离线工作模式,并等待互联网连接恢复正常;互联网连接恢复正常后,重复以上无线接入点开启至发送相应的连接请求TCP传输包的步骤;

4、无线接入点启动定时装置,确定上报周期的起始时间;

无线接入点监测接入点接收到的干扰水平、信道环境、传输状况、接入点的地理位置、各个用户的使用情况相关信息;

无线接入点判断是否达到了上报周期的时限,如果已达到时限,无线接入点将所监测到的相关信息压缩成测量信息TCP 传输包,并通过互联网或通过隧道连接协议向远端服务器发送测量信息TCP 报文;

当无线接入点判断所监测到的相关信息与前次记录值之间的差别超过了设定的阈值水平,则无线接入点将所监测到的相关信息压缩成测量信息TCP 传输包,并通过互联网或通过隧道连接协议向远端服务器发送该TCP 报文;

5、远端服务器根据接收到的监测测量信息TCP 报文进行更新,并计算该无线接入点以及可能受此影响的邻近无线接入点的最佳工作参数;远端服务器将计算出来的最佳工作参数与注册信息中原来的工作参数相比较,判断是否需要进行无线接入点工作参数的更新;如果不需要更新,则生成无线接入点相关信息确认的报文,发送给该上报的无线接入点;如果需要更新,则将计算得到的最佳工作参数生成相应的报文,发送给需要更新的所有无线接入点;对于新注册的无线接入点,则必须进行该无线接入点工作参数的更新;

6、无线接入点等待接收远端服务器发送过来的报文;如果接收到相应的报文,则无线接入点根据该报文的信息,按照实际需要调整无线接入点的工作参数,重新启动定时装置;如果未接收到相应的报文,则无线接入点继续监测接入点的干扰水平、信道环境、传输状况、接入点的地理位置、各个用户的使用情况相关信息;

7、远端服务器确认是否所有需要更新的无线接入点均已经成功接收到了相应的报文;对于成功接收的无线接入点,将其在远端服务器上的工作参数进行更新;对于未成功接收的无线接入点,则继续发送报文,直至成功或者超时启动远程监管的退出;

8、如果远端服务器和接入点之间出现长时间无法连接的情况,则需要启动远程监管的退出;远端服务器将该接入点从注册列表中删除,而该接入点则直接进入离线工作模式,并等待互联网连接恢复正常。

本发明的技术解决方案中所述的远端服务器包括远端主服务器和一台或一台以上的远端次服务器;第2步骤中远端服务器为远端主服务器,预先存储的远端服务器的IP地址为远端主服务器的IP地址;远端主服务器将无线接入点的注册信息和配置参数信息发送到一台或一台以上的远端从服务器中的第N台远端从服务器中,同时,远端主服务器向无线接入点发送调整工作参数的TCP报文,无线接入点将远端服务器地址改为第N台远端次服务器的地址,从而建立与第N台远端次服务器的TCP连接;第3步骤至第8步骤中的远端服务器为第N台远端从服务器。

本发明的技术解决方案中还包括远端备份服务器和域名服务器;第2步骤中预先存储的远端服务器的IP地址为对应的远端服务器域名,域名服务器存储该域名对应的远端服务器、远端备份服务器的IP地址;域名服务器会将域名翻译成远端服务器的IP地址,无线接入点经域名服务器与远端服务器建立TCP连接;第2步骤至第8步骤中,当远端服务器出现故障时,域名服务器会将域名翻译成远端备份服务器的IP地址,无线接入点经域名服务器与远端备份服务器建立TCP连接。

本发明的技术解决方案中所述的远端服务器包括第一远端服务器、第二远端服务器和域名服务器;第2步骤中预先存储的远端服务器的IP地址包括第一远端服务器的IP地址;第2步骤至第8步骤中,当第一远端服务器认为需要无线接入点与第二远端服务器建立次级连接时,将第二远端服务器的IP地址告知无线接入点;无线接入点按照第1步骤至第8步骤的顺序建立与第二远端服务器之间的TCP连接。

本发明的技术解决方案中所述的隧道连接协议包括NAT会话传输应用程序、通过中继方式穿越NAT和交互式连接建立。

本发明的技术解决方案中所述的工作参数信息包括该无线接入点的工作频点、对应的最高发射功率,平均发射功率、天线方向角、频谱带宽和最大接入用户数。

本发明的技术解决方案中所述的测量信息TCP报文包括接收到的干扰水平,接收信号强度、信道状态信息、信道占用情况、丢包率、平均接入时延、接入点的地理位置信息、发送的数据量、平均传输速度、每用户丢包率、各个用户的使用情况。

本发明的优点及有益效果:与第二部分的现有技术方案相比,本发明技术方案有何优点或有益效果,所述优点或有益效果是由本发明技术方案带来的。

本发明的有益效果主要有以下几点。

1.实现可靠的无线局域网络远程监管。本发明通过远端服务器与无线接入点之间建立TCP连接,实现无线局域网络的远程监管。相比于传统的建立UDP连接的方式,本发明能够通过TCP连接本身所具有的传输确认信息,实现互联网传输故障和无线接入点故障问题的分离,使得远程监管过程更加可靠。另外,由于TCP连接一旦建立,将会有相应的重传机制保证传输内容的可靠达到,故不需要采用其他额外的应用层辅助手段来改善远程传输的可靠性。

2.支持大规模的无线局域网络监管。本发明的实现方式通过无线接入点远程访问远端服务器的方式实现,因此即使是大规模的无线局域网络,一旦完成安装、上电以后,就可以按照预设的远端服务器地址进行访问,并获得远端服务器发送的工作参数信息,从而使大规模的无线局域网络监管得到支持。

3.使得无线局域网络的分级监管成为可能。本发明的实现方式允许无线接入点根据原远端服务器发送的指示,通过配置其他远端服务器的地址,连接其他具有无线局域网络监管能力的服务器,并支持其他远端服务器将无线接入点的相关信息备份到原远端服务器。这就使得无线局域网络可以根据需要重定向到其他远端服务器上,具备了实现分级监管的能力。

4.良好的容灾能力。本发明支持无线接入点通过域名方式访问远端服务器。对于某个远端服务器出现宕机、掉电等灾害性情况时,域名服务器可以将域名解析为其他备用服务器的IP地址,从而使得远程监管服务能够继续运营。

5.无内网地址冲突问题。本发明采用TCP连接的方式实现远端服务器和无线接入点之间的通信,不需要提前确定无线接入点的内网IP地址和端口号,因此,本发明对远端服务器和无线接入点的内网地址并没有特殊的要求,即使出现不同无线接入点内网IP地址重复的情况也不会影响到远程的监管。

6.部分支持无线接入点之间的协作,提高网络利用率。本发明的实现方式在远端服务器接收到某个无线接入点的上报信息后,重新计算该无线接入点以及邻近无线接入点的最佳工作参数,并按需要向该无线接入点以及邻近无线接入点发送工作参数调整的信息,从而实现无线接入点之间有效的干扰协调和管理,提高了网络利用率。

7.网络负担可控,具备进一步拓展监管功能的能力。远端服务器和无线接入点之间的TCP 连接可以根据无线局域网络监管的实际需要,调整上报和管理的周期,从而可以有效的控制整个互联网络的整体负担。另外,由于TCP 连接建立后,远端服务器和无线接入点之间的传输可以根据需要进行配置,因而本发明具备进一步拓展监管功能的能力。

本发明实现密集部署环境下对众多无线接入点的监测和动态的管理。本发明具有减少互联网上重复传输、减少邻近接入点之间相互干扰、远程网络监管连续可靠的特点。本发明主要用于基于互联网TCP协议的无线局域网远程监管。

附图说明

图1是现有技术一的实现流程图。

图2是现有技术二的实现流程图。

图3是无线局域网远程监管系统流程图。

图4是无线局域网远程监管系统接入点初始化工作流程图。

图5是无线局域网远程监管系统远端服务器正常工作流程图。

图6是主次远端服务器下的无线局域网远程监管系统结构图。

图7是采用域名方式接入远端服务器的无线局域网络远程监管系统结构图。

图8是多个远端服务器下多TCP 连接的无线局域网络远程监管系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做进一步的阐述。

如图3所示,该系统主要由远端服务器、无线接入点以及用于远程连接的互联网构成,其中的远端服务器和无线接入点均通过回传网络连接到互联网。在实施监管的过程中,无线接入点通过与远端服务器交换TCP传输包,将该接入点的监测信息及时发送给远端服务器,并接收远端服务器传来的控制指令,从而调整接入点的工作状态。由于该方法涉及到的网络设备较多、操作复杂,为了叙述的方便,我们将首先以简要的方式介绍该方法的总流程图,并在后续说明中针对各个主要的步骤进行相应的细化。

本发明提出的无线局域网远程监管方法的总流程,主要包括以下几个步骤:

步骤1、远程服务器的启动。将远程服务器启动后接入互联网,并配置该远程服务器的IP地址。如果有多台远端服务器的情况,则除了配置远端服务器的IP地址外,还应配置相应的域名服务器,并将域名与多台远程服务器的IP地址按照优先顺序进行对应的解析。

步骤2、无线接入点初始化。无线接入点设备启动后,访问远端服务器的IP地址或者域名地址,并与该远程服务器建立TCP的连接通道。

步骤3、无线接入点的监测。无线接入点以定期或者事件触发的形式上报远程服务器该接入点的输电网信息。

步骤4、远端服务器的监测信息处理。远端服务器根据接入点上报的信息,计算相关接入点(包括上报的接入点以及邻近可能受到影响的接入点)的最佳工作参数信息。

步骤5、远端服务器的远程管理。远端服务器将更新后的工作参数发送给相关的接入点后,接入点根据更新后的工作参数信息,调整工作状态。

步骤6、远程监管的退出机制。如果由于出现网络故障或者其他原因,远端服务器和接入点之间出现长时间无法连接的情况,则需要启动远程监管的退出。具体来所,远端服务器将该接入点从注册列表中删除,而该接入点则直接进入离线工作模式,并等待互联网连接恢复正常。

上述关于无线局域网远程监管方法的总流程图给出了大体的实现过程,但在具体实施的过程中,仍然需要根据各个设备的具体情况进行细化。我们首先从无线接入点入手,考虑该设备在初始化以及正常工作的条件下,需要进行的相关操作。

无线接入点在初始化过程中的主要工作流程如图4所示。为了不与上述总流程相冲突,我们用统一的步骤序号进行表示。具体来说,初始化的流程可以分成下面几步:

步骤2a:无线接入点开启,并启动自检程序。对于无线接入点因升级、故障、掉电等情况,需要无线接入点重新启动的情况,也将同样进入初始化的过程。

步骤2b:无线接入点将自身的信息压缩成TCP传输包,并通过互联网访问远端服务器的IP地址或者域名地址。对于能够成功访问的远端服务器(包括在域名服务器帮助下获得远端服务器IP地址的情况),无线接入点将向预先设定的远端服务器发起TCP连接,并发送相应的报文(TCP传输包)。对于争属于不同本地局域网中的无线接入点和远端服务器需要通过网关的网络地址转换器(Network Address Translatirs,NAT)和防火墙(Firewall)接入互联网的情况,无线接入点可以通过多种类型的隧道连接协议,建立起与远端服务器的点对点通信链路。现有的隧道连接协议包括:NAT会话传输应用程序(Session Traversal Utilities for NAT,STUN)通过中继方式穿越NAT(Traversal Using Relay NAT, TURN)、交互式连接建立(Interactive Connectivity Estabishment,ICE)等。

步骤2c:无线接入点判断是否收到来自远端服务器的相应。如果未收到远端服务器的响应,则启动离线工作模式,并等待互联网连接恢复正常,并转到步骤2b。如果收到远端服务器的响应,则进入步骤2d。

步骤2d:接收远端服务器发送过来的报文,并确认是否在远端服务器进行了成功的注册。如果注册成功,则根据远端服务器的报文信息,配置无线接入点的工作参数。对于无线接入点因升级、故障、掉电等需要重新启动的情况,远端服务器可以将无线接入点原有的配置参数传回,以便无线接入点尽快恢复工作。如果注册不成功,则该无线接入点进入正常的接入点工件模式,不连入远端管理网络。

无线接入点在正常工作过程中的主要流程。具体来说:

步骤3a:无线接入点启动定时装置,确定上报周期的起始时间。

步骤3b:无线接入点监测接入点的相关信息。所述的相关信息可以包括接收到的干扰水平、信道环境(接收信号强度、信道状态信息、信道占用情况)、传输状况(丢包率、平均接入时延)、接入点的地理位置信息、各个用户的使用情况(发送的数据量、平均传输速度、丢包率)等方面的信息。

步骤3c:无线接入点判断是否达到了需要上报的阈值,即此次观察值与前次记录值之间的差别是否超过了一定的阈值水平。如果达到或超过该阈值水平,则启动上报步骤3e。如果未达到,则转入步骤3d。

步骤3d:无线接入点判断是否达到了上报周期的时限,如果已达到时限,则启动上报步骤3e。如果未达到,则转入步骤3f。

步骤3e:无线接入点将所监测到的相关信息压缩成TCP 传输包,并通过互联网向远端服务器发送TCP 报文。对于已通过隧道连接协议(如STUN,TURN,ICE 等)建立与远端服务器点对点通信链路的无线接入点,则仍然通过相应的隧道连接协议实施TCP 传输,从而穿越网络地址转换器和防火墙。

步骤3f:无线接入点等待接收远端服务器发送过来的报文,如果未接收到相应的报文,则返回步骤3b,继续实施监测。如果接收到相应的报文,则转入步骤3g。

步骤3g:无线接入点根据该报文的信息,按照实际需要调整无线接入点的工作参数,并返回到步骤3a,重新启动定时装置。所述的工作参数可以包括无线接入点的最大发射功率、工作频点、平均发射功率、天线方向角、频谱带宽、允许最大用户接入数等信息。

通过这样的方式,无线接入点将会在达到上报阈值、上报周期的时限满足或者是其他远程服务器通知需要更新工作参数的情况下,重新设定定时装置,避免出现频繁上报的情况。

远端服务器在正常工作过程中的主要流程如图5所示。为了不与上述流程相冲突,我们用统一的步骤序号进行表示。对于某个步骤中,需要无线接入点和远端服务器同时操作的情况,我们用相同的步骤序号予以表示。具体来说,远端服务器的操作流程可以分为下面几步:

步骤4a:远端服务器接收无线接入点发送过来的报文(TCP 传输包)。对于分属于不同本地局域网中的无线接入点和远端服务器需要通过网关的网络地址转换器和防火墙接入互联网的情况,远端服务器将采用相应的隧道连接协议(包括STUN,TURN,ICE 等)与无线接入点建立隧道连接协议,并接收无线接入点发送过来的报文(TCP 传输包)。

步骤4b:远端服务器根据接收到的报文信息判断该信息是否是已经在本服务器中注册的无线接入点。如果已经完成注册,则进入步骤4c继续处理。如果未注册,则进一步判断该无线接入点是否被允许注册,并进入步骤4d。

步骤4c:远端服务器根据接收到的报文信息,在服务器内更新该无线接入点的相关信息。所述的相关信息可以包括接收到的干扰水平、信道环境(接收信号强度、信道状态信息、信道占用情况)、传输状况(丢包率、平均接入时延)、接入点的地理位置信息、各个用户的使用情况(发送的数据量、平均传输速度、丢包率)等方面的信息。

步骤4d:远端服务器如果判断该无线接入点可以注册,则读取该报文中无线接入点的相关信息,并完成该无线接入点的注册和相关信息的更新,转入步骤4c。如果判断该无线接入点不具备注册资格,则生成拒绝注册的报文,并向其发送。

步骤4e:远端服务器根据更新后的相关信息,计算该无线接入点以及可能受此影响的邻近无线接入点的最佳工作参数,并转到步骤5a对于无线接入点因升级、故障、掉电等需要重新启动的情况,远端服务器除了对该无线接入点进行重新的注册之外,还将按照重启之前存储的接入点配置信息向无线接入点发送报文信息,以便使其尽快恢复工作。实际网络中,判断无线接入点是否进行了重启可以采用在退出远程监管后一时段内,该无线接入点重新申请注册的事件是否发生作为依据。

步骤5a:远端服务器将计算出来的最佳工作参数与注册信息中原来的工作参数相比较,判断是否需要进行无线接入点工作参数的更新。如果不需要更新,则生成无线接入点相关信息确认的报文,发送给该上报的无线接入点。如果需要更新,则将计算得到的最佳工作参数生成相应的报文,发送给需要更新的所有无线接入点(包括该上报的无线接入点以及可能受此影响而需要改变工作参数的邻近无线接入点)。对于新注册的无线接入点,则必须进行该无线接入点工作参数的更新。

步骤5b:远端服务器确认是否所有需要更新的无线接入点均已经成功接收到了相应的报文。对于成功接收的无线接入点,将其在远端服务器上的工作参数进行更新。对于未成功接收的无线接入点,则继续发送报文,直至成功或者超时进入步骤6“远程监管的退出机制”。

在上述表述的过程中,我们多次提到了该方法中需要使用到的各种类型的报文。为了表述的方便,我们统一使用“报文”一词来表示,但在实际系统中报文的格式和内容可以有较大的差异,因此我们在这里说明一下各个报文所包含的信息。同时,为了避免累赘,我们将IP 层的头信息等其他标准化的报文内容予以省略。

具体实施例一:单接入点无线局域网络远程监管单接入点无线局域网络远程监管可以考虑图3中远端服务器7和无线接入点1之间进行远程管理的场景,其中的无线接入点1通过路由器4接入到互联网6中。无线接入点1的在内网(无线局域网)使用的内网IP地址在通过路由器后,将由路由器4将内网IP地址转换成外网(互联网6)的IP地址,因此需要将该内网地址及一种无线局域网络远程监管方法时告知远端服务器7,以方便管理。对于远端服务器7也采用通过路由器接入到互联网的情况,远端服务器7和无线接入点1之间建立TCP连接时,可以考虑采用隧道连接协议(包括STUN,TURN,ICE 等)。

无线接入点1在完成设备自检以后,向预设的远端服务器地址发送TCP连接请求包,该请求包含该无线接入点的MAC地址、无线接入点的内网IP地址、硬件配置和工作频段以及各个频点的干扰水平。同时,该TCP连接请求包还需要包含无线接入点1的授权秘钥,以方便远端服务器7确认是否属于需要远程监管的对象。

远端服务器7在接收到无线接入点1发来的TCP连接请求包以后,确认无线接入点1的授权秘钥是否符合要求,并根据无线接入点1发来的TCP连接请求包中的相关信息,计算出无线接入点1需要配置的工作频点以及对应的最大发射功率、需要采取的工作模式(例如平均发射功率、天线方向角、频谱带宽、是否多天线、采用何种物理层技术等)、允许接入的最大用户数等。完成上述过程后,远端服务器7向无线接入点1发送调整工作参数的TCP连接确认包,从而建立起远端服务器7和无线接入点1的TCP连接工作。

正常工作过程中,无线接入点1以周期性或者事件触发的方式向远端服务器7发送上报的TCP报文。相比于TCP连接请求包,该TCP报文不再需要重复上报无线接入点的MAC 地址,但需要增加无线接入点1工作频点上的相关测量信息,包括工作频点的信道环境以及实际传输过程中的传输状况。

远端服务器7接收到无线接入点1发来的报文以后,根据需要确定是否需要对无线接入点1的工作参数进行调整。如有需要,则远端服务器7向无线接入点1发送调整工作参数的TCP报文。如不需要,则远端服务器7仅向无线接入点1发送成功接收上报信息的TCP报文。

具体实施例二:多接入点无线局域网络远程监管。

多接入点无线局域网络远程监管可以考虑图3中远端服务器和无线接入点2、3之间进行远程管理的场景,其中的无线接入点2、3通过路由器5接入到互联网6中。与具体实施例一中的情况相区别,在需要同时考虑无线接入点2和无线接入点3的场景下,远端服务器7需要同时计算无线接入点2、3的最佳工作参数,并做出相应的调整。

具体来说,远端服务器7在确认无线接入点2符合要求以后,需要同时计算出无线接入点2和无线接入点3(假设无线接入点3已经成功建立与远端服务器的TCP连接)需要配置的工作频点以及对应的发射功率、需要采取的工作模式(例如是否多天线,采用何种物理层技术等)、允许接入的最大用户数等。完成上述过程后,远端服务器7向无线接入点2发送调整工作参数的TCP连接确认包,从而建立起远端服务器7和无线接入点2的TCP连接工作。同时,远端服务器7还将根据需要确定是否需要对无线接入点3的工作参数进行调整。如有需要,则远端服务器7向无线接入点3发送调整工作参数的TCP报文。如不需要,则远端服务器7不向无线接入点3发送TCP报文。

正常工作情况下也类似。无论是无线接入点2还是无线接入点3发送上报的TCP报文,远端服务器7都将重新计算无线接入点2、3的最佳工作参数,并根据需要确定是否需要对无线接入点2、3的工作参数进行调整。如有需要,则远端服务器7向需要进行相应工作参数调整的无线接入点发送调整工作参数的TCP报文。如不需要,则远端服务器7仅向上报TCP报文的无线接入点发送成功接收上报信息的TCP报文。

具体实施例三:单接入点重启状态下的无线局域网络远程监管。

单接入点重启状态下的无线局域网络远程监管可以考虑图3中远端服务器7和无线接入点1之间进行远程管理的场景,其中的无线接入点1通过路由器接入到互联网6中。与具体实施例一中的情况相区别,当远端服务器7在接收到无线接入点1发来的TCP连接请求包以后,确认无线接入点1的授权秘钥是否符合要求,并根据无线接入点1发来的TCP连接请求包中的相关信息。判断无线接入点1是否是重启状态。例如,可以通过无线接入点1的MAC地址以及最后一次监管的记录时间判断是否满足重启条件。

对于满足重启条件的无线接入点1,远程服务器7将直接调用最后一次监管时无线接入点1的工作参数,包括采用的工作频点以及对应的最大发射功率、工作模式(例如平均发射功率、天线方向角、频谱带宽、是否多天线、采用何种物理层技术等)、允许接入的最大用户数等。完成上述过程后,远端服务器向无线接入点1发送调整工作参数的TCP连接确认包,从而完成无线接入点1的初始化过程。

后续的监管过程将于具体实施例一中一致,同样的思想也可以扩展到多接入点无线局域网络远程监管的场景。

具体实施例四:主次远端服务器下的无线局域网络远程监管。

主次远端服务器下的无线局域网络远程监管的场景可以由图6来表示,同样无线接入点1、2、3都通过路由器1、2、3接入到互联网6中。为了叙述的方便,我们只考虑无线接入点1的情况,关于无线接入点2和3可以以此类推。

无线接入点1从远端主服务器8转到远端次服务器9的过程可以由下面的方法实现。首先,远端主服务器8将无线接入点1的注册信息发送到远端次服务器9中。其次,远端主服务器8向无线接入点1发送调整工作参数的TCP报文,告知无线接入点1的远端服务器地址发生了变化。再次,无线接入点1根据远端主服务器发来的调整工作参数的TCP报文,将远端主服务器8地址改为远端次服务器9的地址,从而建立与远端次服务器9的TCP连接。注意到由于远端主服务器8已将无线接入点1的信息告知了远端次服务器9,因此不需要引入额外的流程。最后,远端次服务器9将实现对无线接入点1的正常远程监管,并将无线接入点1的相关信息更新情况告知远端主服务器8。

具体实施例五:单接入点采用域名方式接入远端服务器的无线局域网络远程监管。

单接入点采用域名方式接入远端服务器的无线局域网络远程监管可以考虑图7中远端服务器和无线接入点1之间进行远程管理的场景,其中的无线接入点1、远端服务器11和远端备份服务器13均通过路由器10、12接入到互联网6中。与具体实施例一中的情况相区别,存储在无线接入点1中的远端服务器信息不再是其IP 地址,而是远端服务器对应的域名,例如:wifimgt.altercloudtech.com。域名服务器14将存储该域名对应的多个远端服务器的IP 地址(图7中的远端服务器11和远端备份服务器13的IP 地址)。

无线接入点1在完成设备自检以后,向预设的远端服务器域名地址发送TCP连接请求,域名服务器14在收到该请求以后将该域名翻译成远端服务器的IP地址,从而使的无线接入点1发送的TCP连接请求能够及时传输到远端服务器11上。对于远端服务器11出现宕机等故障情况,域名服务器14会将该域名翻译成远端备份服务器13的IP地址,从而使得无线接入点1能够及时向远端备份服务器13发送TCP连接请求。

远端服务器11或者远端备份服务器13在接收到无线接入点1发来的TCP连接请求包以后,将首先确认该无线接入点1的授权秘钥是否符合要求,并根据无线接入点1发来的TCP连接请求包中的相关信息,判断无线接入点1是否是重启状态。对于满足重启条件的情况,远端服务器11将采取具体实施例三中的方法进行监管,而对于不满足重启条件的情况,远端服务器11将采取具体实施例一中的方法进行监管。同样的思想也可以扩展到多接入点无线局域网络远程监管的场景。

特别需要说明的是,对于远端服务器和无线接入点1均采用通过路由器的方式接入到互联网的情况,远端服务器和无线接入点1之间建立TCP连接时,可以考虑采用隧道连接协议(包括STUN,TURN,ICE 等),从而避开网络地址转换过程中带来的IP 地址冲突的问题。

具体实施例六:单接入点与多个远端服务器建立多TCP 连接的无线局域网络远程监管。

单接入点与多个远端服务器建立多TCP连接的无线局域网络远程监管可以考虑图8中第一远端服务器16、第二远端服务器18和无线接入点1之间进行远程管理的场景,其中的无线接入点1、第一远端服务器16和第二远端服务器18均可以通过路由器15、17接入到互联网6中。与具体实施例一中的情况相区别,无线接入点1在建立与第一远端服务器16的主TCP连接以后,可以同时与其他的远端服务器(例如第二远端服务器18)建立次TCP连接,从而使得无线接入点1可以由多个分布式的第一、第二远端服务器16、18进行控制。注意到在该方式下,主TCP连接对应的远端服务器将作为主服务器协调其他远端服务器对该无线接入点的控制功能。

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