一种网络设备和数据发送方法与流程

本申请涉及局域网络/无线局域网络技术领域，尤其涉及wifi网络上的beacon帧发送周期调节。

背景技术：

wlan主要由站(station，sta)、接入点(accesspoint，ap)、无线介质(wirelessmedium，wm)和分布式系统(dis-tributionsystem，ds)组成。

站(sta)。sta在wlan中一般为客户端，可以是装有无线网卡的计算机，也可以是有wifi模块的智能手机。sta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。

无线局域网络(wifi网络)中，所有沟通都必须通过ap(accesspoint，接入点)，ap负责发送beacon帧(信标帧)，用来宣告某个无线网络的存在，beacon帧所及范围即为基本服务区域(basicserviceset)。

beacon是一种广播的无线管理帧，由ap定期发送给无线客户端station，每个beacon帧携带ap发布的一个无线服务的信息，无线客户端接收到所述beacon帧后，解析出beacon帧中携带的无线服务信息，并上送操作系统，用户根据需要选择无线服务进行连接。

目前，beacon帧的发送方式是：每个beacon帧只携带一个无线服务信息，当ap要发布多个无线服务时，则需要一次发送多个beacon帧，帧与帧之间有一定的时间间隔，所述时间间隔可由系统自动调节、或手动调节。

因此，当ap要发布多个无线服务时，需要发送的帧较多，帧与帧之间的发送时间间隔相应变小，发送压力增大，且互相会产生干扰；ap设备需要不断竞争信道发送beacon帧，占用了较长的信道时间，影响本地发送其他报文；同时，为了确保搜索到全部的无线服务，无线客户端在进行无线服务扫描时，需要较长时间监控信道，解析多个beacon帧，使得无线客户端解析beacon帧获取无线服务信息的效率低下。

中国专利申请号为cn201610173358.3，该发明涉及无线网络应用领域，公开了一种伪ap检测阻断方法、无线装置及路由器，通过广播发送携带有特定加密字段的beacon报文，接收周边接入点广播的beacon报文，判断接收的所述beacon报文中携带的ssid与自身接入点的ssid是否相同，当所述beacon报文中携带的ssid与自身接入点的ssid相同时，判断所述beacon报文中是否携带所述加密字段，当所述beacon报文中不存在所述加密字段时，检测出发送所述beacon报文的接入点为伪接入点，并向客户端发送取消身份认证de-authentication报文，以阻断所述客户端与伪接入点的连接。实现了伪ap的有效识别，通过对客户端进行阻断，防止了客户端因连接伪ap，个人信息被窃取的风险。

中国专利申请号为cn201310753675.9，该发明公开了一种用于信息传输的方法，包括至少一次调节信标间隔beaconinterval，调节后的所述beaconinterval与访问点ap的信息相映射；并在每次调节所述beaconinterval后广播信标beacon帧。另外发明还公开了一种用于信息传输的装置。本发明有效避免了家电网络连接过程中复杂的配置步骤，避免了因断开网络而造成终端业务数据中断。

以上公开的专利，以及传统的beacon帧发送周期均是属于管理员配置，由人工设定，但事实上beacon帧的理想发送周期是根据所处无线环境动态调节的，当一台设置beacon帧发送周期为100ms的ap在没有任何其他ap在附近的无线环境中是合理的，因为100ms的周期不会明显占有无线带宽，而且能够让sta及时发现ap。但当这台ap处在多个ap共享无线带宽的环境中时，由于所有ap都会发送beacon，如果每个ap都以100ms的周期发送beacon，则整个无线环境中的beacon报文就会过多，由于beacon报文的发送速率为最低速率而且为发送最高优先级，导致当beacon报文发送过多时，整个空间的无线资源很大程度的被beacon报文所占领，而正常的数据发送效率无法合理的得到无线资源。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于一种可自适应调节ap发送beacon周期的方法。当在数据覆盖范围内的所有ap都采用此发明提供的算法控制beacon帧发送周期时，beacon帧能以合理的周期发送，不至于网络资源被过多的beacon帧占用，导致浪费。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种数据发送方法，所述数据发送的网络设备(ap)包括：beacon帧检测模块、beacon帧比较模块、beacon帧调节模块、beacon帧发送模块，所述方法包括如下步骤：

s200：所述beacon帧检测模块检测整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；beacon帧检测模块可以通过检测到的整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的数量，获取整个整个数据覆盖范围内的网络设备(ap)的数量k；

s300：所述beacon帧比较模块比较所述网络设备的beacon帧的发送周期与一定时段内所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

s400：所述beacon帧调节模块根据所述beacon帧比较模块的比较结果，对所述网络设备的beacon帧的发送周期进行调节；

s500：所述beacon帧发送模块按照调节后的所述网络设备的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

整个数据覆盖范围包括但不限于广域网、城域网、局域网或者无线局域网。

进一步，所述局域网网络设备/调节无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期的方法，所述网络设备(ap)还包括beacon帧初始化模块，所述s200步骤前包括s100步骤：所述beacon帧初始化模块设置beacon帧的初始周期t为t0。

进一步，所述局域网网络设备/调节无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，所述s100步骤中包括s150步骤：所述beacon帧初始化模块设置所述beacon帧检测模块至少等待30秒，然后开始检测所述数据覆盖范围内的所有beacon帧。

进一步，所述局域网网络设备/调节无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，所述s100步骤中包括s120步骤：所述beacon帧初始化模块设置动态范围因子n为1～k之间的任何数值。

再进一步，所述局域网网络设备/调节无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，所述beacon帧检测模块可以根据数据覆盖范围内的beacon帧检测到数据覆盖范围内中ap的数量k，然后根据k值大小自动设置动态范围因子n值的大小。

进一步，所述的调节局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，所述网络设备(ap)还包括beacon帧统计模块，所述s200步骤中包括s210步骤：所述beacon帧统计模块统计一段时间的收到beacon帧的数量，并计算出所述beacon帧在所述数据覆盖范围内出现的平均周期avgt。

进一步，所述的调节局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，所述s300步骤包括s350步骤：所述beacon帧比较模块的比较结果符合要求后，停止对beacon帧的发送周期进行调节。

进一步，所述的调节局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，所述s500步骤包括s510步骤：等待至少30秒，执行s300步骤。

本发明还公开了一种可以自动调节局域网网络设备发送beacon帧周期的设备：

一种网络设备(ap)，包括beacon帧检测模块、beacon帧比较模块、beacon帧调节模块、beacon帧发送模块；

所述beacon帧检测模块，用于检测整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；beacon帧检测模块可以通过检测到的整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的数量，获取整个整个数据覆盖范围内的网络设备(ap)的数量k；

所述beacon帧比较模块，用于比较所述局域网网络设备的beacon帧的发送周期与一定时段内所述局域网的所有beacon帧的平均发送周期；

所述beacon帧调节模块，用于根据所述beacon帧比较模块的比较结果，对所述局域网网络设备的beacon帧的发送周期进行调节；

所述beacon帧发送模块，用于按照调节后的所述局域网网络设备的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

整个数据覆盖范围包括但不限于广域网、城域网、局域网或者无线局域网。

进一步，所述局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)还包括beacon帧初始化模块，所述beacon帧初始化模块，用于设置beacon帧的初始周期t和动态范围因子n(1～k之间的任何数值)。

再进一步，所述局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)，所述beacon帧检测模块可以根据数据覆盖范围内的beacon帧检测到数据覆盖范围内ap的数量k，然后根据k值大小自动设置动态范围因子n的大小。

进一步，所述局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)还包括beacon帧统计模块，所述beacon帧统计模块，用于统计一段时间的收到beacon帧的数量，并计算出beacon帧在所述数据覆盖范围内出现的平均周期avgt。

进一步，所述局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)还包括时钟模块，所述时钟模块，用于节奏性地控制所述无线局域网络设备(ap)各模块的工作开启或者停止。

本发明还提供了一种自动调节beacon帧发送周期的网络系统(网络设备群)以及其数据发送方法：

一种自动调节数据发送的网络系统，所述网络系统包括一整个数据覆盖范围，以及至少2个网络设备，每个所述网络设备包括beacon帧检测模块、beacon帧比较模块、beacon帧调节模块、beacon帧发送模块，

每个所述网络设备的所述beacon帧检测模块，用于检测整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；

每个所述网络设备的所述beacon帧比较模块，用于比较所述网络设备的beacon帧的发送周期和一定时段内所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

每个所述网络设备的所述beacon帧调节模块，用于根据所述beacon帧比较模块的比较结果，对所述网络设备的beacon帧的发送周期进行调节；

每个所述网络设备的所述beacon帧发送模块，用于按照调节后的所述网络设备的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

一种数据发送方法，在整个数据覆盖范围内至少设有2个网络设备，所述方法包括如下步骤：

s2000：每个所述网络设备的所述beacon帧检测模块检测所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；

s3000：每个所述网络设备的所述beacon帧比较模块比较所述网络设备的beacon帧的发送周期和一定时段内所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

s4000：每个所述网络设备的所述beacon帧调节模块根据所述beacon帧比较模块的比较结果，对所述网络设备的beacon帧的发送周期进行调节；

s5000：每个所述网络设备的所述beacon帧发送模块按照调节后的所述网络设备的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

本发明至少具有以下有益效果之一：

1.本发明克服了原先针对性不强、适用性不强的网络设备/ap发送beacon帧周期较为固定的问题。

2.本发明赋予局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)根据(无线)局域网中beacon帧进行自动检测和调节的能力。

3.本发明极大地方便无线局域网络设备(ap)架设工作。

4.本发明能够做到自动、高效、便捷地完成局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)中beacon帧发送周期的调节工作。

5、本发明提供的自动调节局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)发送beacon帧周期方法，可靠性高，同时执行效率高、应用范围广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明第一实施例流程示意图；

图2为本发明第一实施例模块示意图；

图3为本发明第二实施例流程示意图；

图4为本发明第二实施例模块示意图；

图5为本发明工作状态示意图。

附图标记说明

1000-局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)；100-beacon帧初始化模块；200-beacon帧检测模块；300-beacon帧比较模块；400-beacon帧调节模块；500-beacon帧发送模块；600-beacon帧统计模块；700-时钟模块。

具体实施方式

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，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。

在本申请一个典型的计算硬件配置中，客户端/终端、网络设备和可信方均包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

本发明中的客户端、移动终端或网络设备包括处理器，含单核处理器或多核处理器。处理器也可称为一个或多个微处理器、中央处理单元(cpu)等等。更具体地，处理器可为复杂的指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器、实现其他指令集的处理器，或实现指令集组合的处理器。处理器还可为一个或多个专用处理器，诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器、图形处理器、网络处理器、通信处理器、密码处理器、协处理器、嵌入式处理器、或能够处理指令的任何其他类型的逻辑部件。处理器用于执行本发明所讨论的操作和步骤的指令。

本发明中的客户端、移动终端或网络设备包括存储器，用于存储大数据，可包括一个或多个易失性存储设备，如随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、静态ram(sram)或其他类型的存储设备。存储器可存储包括由处理器或任何其他设备执行的指令序列的信息。例如，多种操作系统、设备驱动程序、固件(例如，输入输出基本系统或bios)和/或应用程序的可执行代码和/或数据可被加载在存储器中并且由处理器执行。

本发明中的客户端、移动终端或网络设备的操作系统可为任何类型的操作系统，例如微软公司的windows、windowsphone，苹果公司ios，谷歌公司的android，以及linux、unix操作系统或其他实时或嵌入式操作系统诸如vxworks等。

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，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。本发明的具体流量控制设备及控制方法参见下述实施例：

第一实施例

如图1为本发明第一实施例流程示意图所示：一种自动调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期的方法，所述无线局域网络设备(ap)1000包括：beacon帧检测模块200、beacon帧比较模块300、beacon帧调节模块400、beacon帧发送模块500，所述方法包括如下步骤：

s200：所述beacon帧检测模块200检测所述数据覆盖范围内的所有beacon帧；

s300：所述beacon帧比较模块300比较所述网络设备(ap)1000的beacon帧的发送周期与一定时段内所述数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

s400：所述beacon帧调节模块400根据所述beacon帧比较模块300的比较结果，对所述网络设备(ap)1000的beacon帧的发送周期进行调节；

s500：所述beacon帧发送模块500按照调节后的所述网络设备(ap)1000的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

整个数据覆盖范围包括但不限于广域网、城域网、局域网或者无线局域网。

本实施例还提供了一种可以自动调节局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期的设备，如图2为本发明第一实施例模块示意图：

一种网络设备(ap)1000，包括beacon帧检测模块200、beacon帧比较模块300、beacon帧调节模块400、beacon帧发送模块500；

所述beacon帧检测模块200，用于检测所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；

所述beacon帧比较模块300，用于比较所述无线局域网络设备(ap)1000的beacon帧的发送周期与一定时段内所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

所述beacon帧调节模块400，用于根据所述beacon帧比较模块300的比较结果，对所述无线局域网络设备(ap)1000的beacon帧的发送周期进行调节；

所述beacon帧发送模块500，用于按照调节后的所述无线局域网络设备(ap)1000的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

第二实施例

在实施例一自动调节局域网网络设备/无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期的方法的基础上，如图3为本发明第二实施例流程示意图所示：

优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期的方法，所述无线局域网络设备(ap)1000还包括beacon帧初始化模块100，所述s200步骤前包括s100步骤：所述beacon帧初始化模块100设置beacon帧的初始周期t为t0。

优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期方法，所述s100步骤中包括s150步骤：所述beacon帧初始化模块100设置所述beacon帧检测模块200至少等待30秒，然后开始检测所述数据覆盖范围内的所有beacon帧。

优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期方法，所述s100步骤中包括s120步骤：所述beacon帧初始化模块100设置动态范围因子n为：1至k内的任何数值。

更优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期方法，所述beacon帧检测模块200可以根据数据覆盖范围内的beacon帧检测到数据覆盖范围内ap的数量k，然后根据k值大小自动设置动态范围因子n的大小，但要求n属于1至k内的任何数值。

优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期方法，所述无线局域网络设备(ap)1000还包括beacon帧统计模块600，所述s200步骤中包括s210步骤：所述beacon帧统计模块600统计一段时间的收到beacon帧的数量，并计算出所述beacon帧在所述数据覆盖范围内出现的平均周期avgt。

优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期方法，所述s300步骤包括s350步骤：所述beacon帧比较模块300的比较结果符合要求后，比如t的范围内在t0/n～t0*n之间，停止对beacon帧的发送周期进行调节。

优选地，所述的调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期方法，所述s500步骤包括s510步骤：等待至少30秒，执行s300步骤。

在实施例一提供的一种可以自动调节无线局域网络设备(ap)1000发送beacon帧周期的设备的基础上，如图4为本发明第二实施例模块示意图：

优选地，所述无线局域网络设备(ap)1000还包括beacon帧初始化模块100，所述beacon帧初始化模块100，用于设置beacon帧的初始周期t和动态范围因子n。

更优选地，所述的无线局域网络设备(ap)1000，所述beacon帧检测模块200可以根据整个数据覆盖范围内的beacon帧检测到整个数据覆盖范围内ap的数量k，然后根据k值大小自动设置动态范围因子n的大小，但要求n属于1至k内的任何数值。

优选地，所述无线局域网络设备(ap)1000还包括beacon帧统计模块600，所述beacon帧统计模块600，用于统计一段时间的收到beacon帧的数量，并计算出beacon帧在所述数据覆盖范围内出现的平均周期avgt。

优选地，所述无线局域网络设备(ap)1000还包括时钟模块700，所述时钟模块700，用于节奏性地控制所述无线局域网络设备(ap)各模块的工作开启或者停止。

第三实施例

如图5为本发明工作状态示意图所示，sta和ap步骤：

初始时，beacon帧的初始化发送周期由管理员配置决定，假设为t0；实际发送周期t只能在(t0/n,t0*n)范围内动态调节，动态范围因子n可配置。(注：动态范围因子n的存在是为了在无线环境中有太多ap的情况下，不至于因为动态调节算法导致ap出现非常长或非常短的beacon发送周期。因为如果在整个无线空间中有不支持本发明的ap，有可能使算法失效，导致支持此发明的ap出现非常长或非常短的beacon发送周期，动态范围因子n可以阻止这种情况发生。)

步骤1)、开始时，设置beacon帧的周期t＝t0；

步骤2)、等待1分钟；

步骤3)、ap始终监控在空口(整个网络环境)上的所有beacon帧，包括自己发送的和其他ap发送的，统计一段时间的收到beacon帧的数量，计算出beacon帧在空口上出现的平均周期，avgt。

avgt＝a/在a时段内所有的beacon帧数量；

上述中a为beacon帧统计周期。

步骤4)、按以下具体算法调节ap的发送周期t:

步骤5)、等待1分钟，回到步骤3。

如果所有的ap都支持此算法，且t0都一致，最终ap的平均beacon发送周期avgt的值会动态调节到配置的初始值t0附近；而ap的发送周期会大致在t0*k的范围内不断调节。其中k为ap数量(这里假设k>n,否则ap的发送周期会收到n的限制)。

第四实施例

在实施例一、二或三的基础上，还提供了一种自动调节beacon帧发送周期的网络系统(网络设备群)以及其数据发送方法：

一种自动调节数据发送的网络系统，所述网络系统包括一整个数据覆盖范围，以及至少2个网络设备，每个所述网络设备包括beacon帧检测模块、beacon帧比较模块、beacon帧调节模块、beacon帧发送模块，

每个所述网络设备的所述beacon帧检测模块，用于检测所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；

每个所述网络设备的所述beacon帧比较模块，用于比较所述网络设备的beacon帧的发送周期和一定时段内所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

每个所述网络设备的所述beacon帧调节模块，用于根据所述beacon帧比较模块的比较结果，对所述网络设备的beacon帧的发送周期进行调节；

每个所述网络设备的所述beacon帧发送模块，用于按照调节后的所述网络设备的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

一种数据发送方法，在整个数据覆盖范围内至少设有2个网络设备，所述方法包括如下步骤：

s2000：每个所述网络设备的所述beacon帧检测模块检测所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧；

s3000：每个所述网络设备的所述beacon帧比较模块比较所述网络设备的beacon帧的发送周期和一定时段内所述整个数据覆盖范围内的所有beacon帧的平均发送周期；

s4000：每个所述网络设备的所述beacon帧调节模块根据所述beacon帧比较模块的比较结果，对所述网络设备的beacon帧的发送周期进行调节；

s5000：每个所述网络设备的所述beacon帧发送模块按照调节后的所述网络设备的beacon帧的发送周期，进行所述beacon帧的发送。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。