一种无线上网计时方法及系统与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线上网计时方法及系统。

背景技术：

无线通信(Wireless Communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信主要包括微波通信和卫星通信,其中,微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。

从二十世纪七十年代开始，以太局域网得到迅猛发展。最初人们要想通过网络进行联络和通信，必须先用物理线缆-铜绞线组建一个电子运行的通路，后来又发明了光纤以提高效率和速度。当网络发展到一定规模后，有线网络的弊端显露，无论组建、拆装还是在原有基础上进行重新布局和改建，都非常困难，且成本和代价也非常高。于是，无线通信与网络技术相结合，无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Networks)这种组网方式应运而生，其具有不用架线、灵活性强等优点，以己之长补"有线"所短。

无线局域网是相当便利的数据传输系统，它利用射频(RF,Radio Frequency)的技术，使用电磁波，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)构成的局域网络，在空中进行通信连接，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。无线局域网的实现协议有很多，其中应用最为广泛的当属无线保真技术Wi-Fi，Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可以是开放的，这样就允许任何在无线局域网范围内的设备可以连接上。它实际上提供了一种能够让各种终端都使用无线进行互联的技术，为用户屏蔽了各种终端之间的差异性。

从网络组成上分析,无线局域网主要由站(STA，Station)、无线接入点(AP，Access Point,)、无线介质(WM，Wireless Medium)和分布式系统(DS,Dis-tribution System)组成。

站通常指无线局域网中的无线客户端，可以是装有无线网卡的计算机，也可以是有Wi-Fi模块的智能终端等。无线客户端可以是移动的，也可以是固定的，是无线局域网的最基本组成单元。

无线接入点也是组建小型无线局域网时最常用的设备。无线接入点相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。无线接入点的室内覆盖范围一般是30m～100m，无线接入点产品可以互联，以增加无线局域网覆盖面积。每个无线接入点的覆盖范围都有一定的限制，正如手机可以在基站之间漫游一样，无线客户端也可以在无线接入点之间漫游。

在当前公共的无线局域网络中，无线接入点通常会限制无线客户端对无线局域网的使用时间长度，例如,24小时内每个无线客户端的免费上网时间为5小时，意味着无线客户端的全部上网时间在一天内累计不能超过5小时。但正常情况下，拥有节能功能的无线客户端往往会随时进入休眠状态，在休眠的这段时间内，无线客户端已经停止使用无线网络，但无线接入点并不会被通知到，所以无线接入点会认为无线客户端在这段时间里还在正常使用无线网络，所以这段休眠时间仍会被累计计时为无线网络使用时长。这导致无线接入点无法精确统计无线客户端真正使用无线网络的时间，从而使无线客户端的使用者对无线网络免费使用的时长产生不必要的困惑。

基于上述缺点，需要一种新的无线上网计时方法,以及支持该计时方法的无线客户端、无线接入点及系统，能够明晰的了解无线客户端的休眠状态开始及结束时间，从而更加精确的统计出无线客户端通过无线接入点使用无线网络的时间长度。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中无线上网计时存在的不足，公开了一种新的无线上网计时方法,以及支持该计时方法的无线客户端、无线接入点及系统，能够明晰的了解无线客户端的休眠状态开始及终止时间，从而更加精确的统计出无线客户端通过无线接入点使用无线网络的时间长度。

本发明公开的一种无线上网计时方法，应用于由无线客户端、无线接入点、无线介质和分布式系统组成的无线局域网中；在无线局域网中，无线客户端和无线接入点之间保持正常通信，无线接入点对无线客户端的上网时间长度进行计时；该方法包括步骤：

无线客户端进入休眠状态后向无线接入点发送第一管理帧数据，表明自己已进入休眠状态；

无线接入点收到第一管理帧数据后，暂停对无线客户端的上网计时，同时保留已计时上网时间长度数据；

无线客户端结束休眠状态后，向无线接入点发送第二管理帧数据，表明自己已结束休眠状态；

无线接入点收到第二管理帧数据后，继续对无线客户端上网进行计时；

将无线客户端休眠结束后的上网时间长度数据累计至休眠前已计时上网时间长度数据中，得出特定时间内的无线客户端累计上网时间长度数据。

根据本发明的一优选实施例，无线接入点设有一累计上网时间长度参数，记录无线客户端在一特定时间段内的累计上网时间长度。

根据本发明的一优选实施例，第一管理帧数据及第二管理帧数据为802.11标准协议中的Action帧数据。

根据本发明的一优选实施例，该Action帧数据为Action No Ack帧数据。

可选的，当无线客户端向无线接入点发送第一管理帧数据或第二管理帧数据后，无线接入点反馈Response帧数据进行确认。

根据本发明的一优选实施例，在Action帧中自定义一vendor Specific IE信元数据，vendor Specific IE信元数据包含无线客户端标识及休眠参数。

根据本发明的一优选实施例，vendor Specific IE信元数据中以无线客户端的MAC地址作为无线客户端标识。

根据本发明的一优选实施例，vendor Specific IE信元数据中的休眠参数至少包含休眠起始及休眠结束两种参数值。

本发明还公开了一种无线客户端，用于实现上述无线上网计时方法，该无线客户端包括:

检测模块，检测无线客户端是否处于休眠状态；

数据生成模块，依据检测模块的检测结果，生成第一管理帧数据或第二管理帧数据；

数据发送模块，将数据生成模块生成的第一管理帧数据或第二管理帧数据发送给无线接入点。

本发明还公开了一种无线接入点，用于实现上述无线上网计时方法，该无线接入点包括:

数据接收模块，接收无线客户端发来的第一管理帧数据或第二管理帧数据；

数据解析模块，解析第一管理帧数据或第二管理帧数据；

计时模块，依据数据解析模块的解析结果，暂停或继续无线客户端的上网计时、以及进行上网计时累计运算。

本发明还公开了一种无线上网计时系统，，该无线上网计时系统包括上述支持该无线上网计时方法的无线客户端及无线接入点。

本发明通过在无线客户端及无线接入点之间交互自定义的管理帧数据，以此明晰的了解无线客户端的休眠状态开始及终止时间。当无线客户端进入休眠状态，无线接入点暂停无线客户端的上网计时，当无线客户端结束休眠状态，无线接入点继续无线客户端的上网计时，从而更加精确的统计出无线客户端通过无线接入点使用无线网络的时间长度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明无线上网计时方法第一实施例的流程图；

图2是本发明无线上网计时方法第二实施例的流程图；

图3是本发明无线客户端的模块图；

图4是本发明无线接入点的模块图；

图5是本发明无线上网计时系统的系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构或流程。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件或流程，仅示意性地绘示了其中的部分结构或流程示意，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明针对现有技术中无线上网计时存在的不足，公开了一种新的无线上网计时方法,以及支持该计时方法的无线客户端及无线接入点，能够明晰的了解无线客户端的休眠状态开始及终止时间，从而更加精确的统计出无线客户端通过无线接入点使用无线网络的时间长度。

图1为本发明无线上网计时方法第一实施例的流程图。如图1所示，本发明公开的一种无线上网计时方法，应用于由无线客户端、无线接入点、无线介质和分布式系统组成的无线局域网中，在无线局域网中，无线客户端和无线接入点之间保持正常通信，无线接入点对无线客户端的上网时间长度进行计时；本发明包括步骤：

步骤S11，无线客户端进入休眠状态后向无线接入点发送第一管理帧数据，表明自己已进入休眠状态；

步骤S12，无线接入点收到第一管理帧数据后，暂停对无线客户端的上网计时，同时保留已计时上网时间长度数据；

步骤S13，无线客户端结束休眠状态后，向无线接入点发送第二管理帧数据，表明自己已结束休眠状态；

步骤S14，无线接入点收到第二管理帧数据后，继续对无线客户端上网进行计时；

步骤S15，将无线客户端休眠结束后的上网时间长度数据累计至休眠前已计时上网时间长度数据中，得出特定时间内的无线客户端累计上网时间长度数据。

较优的，无线接入点设有一累计上网时间长度参数，记录该无线客户端在一特定时间段内的累计上网时间长度。该累计上网时间长度参数与无线客户端具有一一对应关系，每一个通过该无线接入点连接无线网络的无线客户端拥有一个独立的累计上网时间长度参数。具体的，该累计上网时间长度参数与无线客户端的MAC地址一一对应。

图2为本发明无线上网计时方法第二实施例的流程图。如图2所示，本发明公开的无线上网计时方法的第二实施例包括步骤：

步骤S21，无线客户端进入休眠状态后向无线接入点发送第一管理帧数据，表明自己已进入休眠状态；该第一管理帧数据采用802.11标准协议中的Action帧数据。

步骤S22，无线接入点收到第一管理帧数据后，暂停对无线客户端的上网计时，同时保留已计时上网时间长度数据；

步骤S23，无线客户端结束休眠状态后，向无线接入点发送第二管理帧数据，表明自己已结束休眠状态；该第二管理帧数据采用802.11标准协议中的Action帧数据。

步骤S24，无线接入点收到第二管理帧数据后，继续对无线客户端上网进行计时；

步骤S25，将无线客户端休眠结束后的上网时间长度数据累计至休眠前已计时上网时间长度数据中，得出特定时间内的无线客户端累计上网时间长度数据。

较优的，无线接入点设有一累计上网时间长度参数，记录该无线客户端在一特定时间段内的累计上网时间长度。该累计上网时间长度参数与无线客户端具有一一对应关系，每一个通过该无线接入点连接无线网络的无线客户端拥有一个独立的累计上网时间长度参数。具体的，该累计上网时间长度参数与无线客户端的MAC地址一一对应。

进一步的，无线客户端采用Action No Ack帧数据作为第一管理帧数据及第二管理帧数据类型，该类型帧数据无需接收方反馈应答数据即可触发无线接入点执行动作。

可选的，也可采用Action Normal Ack帧数据作为第一管理帧数据及第二管理帧数据类型，当无线客户端向无线接入点发送第一管理帧数据或第二管理帧数据后，无线接入点将反馈Response帧数据进行确认。

进一步的，在Action帧中自定义一vendor Specific IE信元数据，vendor Specific IE信元数据包含无线客户端标识及休眠参数。

具体的，vendor Specific IE信元数据中以无线客户端的MAC地址作为无线客户端标识。当无线客户端具有多个MAC地址时，无线客户端会将所有MAC地址均写入vendor Specific IE信元数据中，以明确无线客户端与MAC地址的对应关系，使得当同一个无线客户端使用不同MAC地址发送数据时，无线接入点使用同一上网时间长度参数为该无线客户端进行计时统计。

具体的，vendor Specific IE信元数据中的休眠参数至少包含休眠起始及休眠结束两种参数值，当无线客户端进入休眠状态，该休眠参数设置为休眠起始；当无线客户端结束休眠状态，该休眠参数设置为休眠结束。

图3为本发明无线客户端的模块图，结合图3提出本发明公开的无线客户端的模块构成。如图3所示，本发明公开的无线客户端包括如下模块：

检测模块，检测无线客户端休眠状态的变化；

数据生成模块，依据检测模块的检测结果，生成第一管理帧数据或第二管理帧数据；

数据发送模块，将数据生成模块生成的第一管理帧数据或第二管理帧数据发送给无线接入点。

具体的，无线客户端的检测模块周期性的检测无线客户端是否处于休眠状态，当无线客户端的休眠状态发生变化，例如由非休眠状态进入休眠状态，检测模块输出检测结果为无线客户端进入休眠状态；当无线客户端由休眠状态转为非休眠状态时，检测模块输出检测结果为无线客户端结束休眠状态。

进一步的，当检测模块输出检测结果为无线客户端进入休眠状态时，数据生成模块生成第一管理帧数据，第一管理帧数据的休眠参数设置为休眠起始。

进一步的，当检测模块输出检测结果为无线客户端结束休眠状态时，数据生成模块生成第二管理帧数据，第二管理帧数据的休眠参数设置为休眠结束。

进一步的，数据生成模块生成第一管理帧数据或第二管理帧数据后，数据发送模块将第一管理帧数据或第二管理帧数据发送至无线接入点，向无线接入点表明该无线客户端进入休眠状态或结束休眠状态。

图4为本发明无线接入点的模块图，结合图4提出本发明公开的无线接入点的模块构成。如图4所示，本发明公开的无线接入点包括如下模块：

数据接收模块，接收无线客户端发来的第一管理帧数据或第二管理帧数据；

数据解析模块，解析第一管理帧数据或第二管理帧数据；

计时模块，依据数据解析模块的解析结果，暂停或继续无线客户端的上网计时、以及进行上网计时累计运算。

具体的，当无线客户端的数据发送模块将第一管理帧数据或第二管理帧数据发送至无线接入点后，无线接入点的数据接收模块负责接收第一管理帧数据及第二管理帧数据。

进一步的，数据接收模块接收到第一管理帧数据或第二管理帧数据后，将发送至数据解析模块，数据解析模块负责解析第一管理帧数据及第二管理帧数据，提取第一管理帧数据及第二管理帧数据中的无线客户端MAC地址参数及休眠参数，根据参数值输出解析结果。

进一步的，计时模块依据数据解析模块的解析结果执行计时操作。当数据解析模块的解析结果为指定MAC地址相应的无线客户端进入休眠状态，则计时模块暂停该无线客户端上网计时，保留当前的累计上网时间长度参数值。当数据解析模块的解析结果为指定MAC地址相应的无线客户端结束休眠状态，则计时模块继续该无线客户端上网计时，无线客户端休眠结束后的上网时间长度数据将被累计至休眠前已计时上网时间长度数据中，由此得出特定时间内的无线客户端累计上网时间长度数据。

图5为本发明无线上网计时系统的系统图，结合图5提出本发明公开的无线上网计时系统的系统组成。如图5所示，本发明公开的无线上网计时系统包括：

无线客户端，该无线客户端支持本发明公开的无线上网计时方法。

无线接入点，该无线接入点支持本发明公开的无线上网计时方法。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。