友邻共享网络建立方法、使用方法及友邻共享网络系统与流程

本发明涉及通信领域，具体涉及友邻共享网络建立方法、使用方法及友邻共享网络系统。

背景技术：

目前一般用户家里都有无线路由器，移动终端例如手机、平板电脑以及各种固定类pc都可以通过无线路由器连接网络进行上网。但这个网络的带宽无例外都受到运营商的套餐限制，比如用户如果在运营商定制的是10m带宽，则用户网络中所有设备的下载速度之和受到流量控制无法超过1.25mb/s。而对于家庭来说，白天大部分的时间里面，大部分家庭的人员一般都外出，导致这些家庭的网络处于闲置的状态，利用率很低。而又会存在一部分家庭的人员在家中使用网络，但受带宽限制，比如10m带宽的套餐下载的时候仅有1mb左右的下载速度。很明显此时人员外出的家庭带宽限制，而在人员在家的用户带宽又不够用的情况，这种资源分配不合理的情况既降低了资源利用率，又降低了用户体验的满意度。

技术实现要素：

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种友邻共享网络建立方法、使用方法及友邻共享网络系统，解决现有带宽资源分配不合理导致资源利用率和用户体验的满意度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种友邻共享网络建立方法，包括：

主机开启辅助无线接入点，所述主机为多个友邻无线路由器中的一个，所述友邻无线路由器中剩下的作为友邻共享网络的客户端

所述主机接收第一级客户端发送的辅助无线接入点接入请求，将第一级客户端接入组成友邻共享网络；

所述主机获取第一级客户端提供的空闲带宽作为该友邻共享网络的网络带宽；所述第一级客户端为所述客户端中能直接通过接入端接入所述主机的客户端。

在本发明的一种实施例中，所述方法还包括：

第n级客户端开启辅助无线接入点，并将该辅助无线接入点对应的网卡桥接到自身接入端的网卡上；

所述第n级客户端接收第n+1级客户端发送的辅助无线接入点接入请求，将第n+1级客户端接入，获取并上报第n+1级客户端提供的空闲带宽给所述主机作为所述友邻共享网络的网络带宽；

所述n＝n+1，n大于等于1，所述第n+1级客户端为所述客户端中能直接通过接入端接入第n级客户端的客户端。

在本发明的一种实施例中，所述主机将各第一级客户端接入组成友邻共享网络包括：

所述主机启用ip地址分配功能；

所述主机在每接入一个第一级客户端时，为该第一级客户端分配ip地址。

在本发明的一种实施例中，还包括：所述主机提供空闲带宽作为所述友邻共享网络的网络带宽。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种友邻共享网络使用方法，包括：

主机监测到在通过如上所述的友邻共享网络建立方法建立好友邻共享网络后，该友邻共享网络中有成员发起使用该友邻共享网络的网络带宽的请求时，为该成员在所述友邻共享网络中选择对应空闲带宽并设置对应的路由路径进行数据传输；所述成员为友邻共享网络中的主机自身或客户端。

在本发明的一种实施例中，所述主机为所述成员在友邻共享网络中选择 对应的路由路径包括：

获取友邻共享网络中各成员当前提供的空闲带宽；

获取发起请求成员的当前带宽需求；

根据所述当前带宽需求以及友邻共享网络中各成员当前提供的空闲带宽为该成员选择满足需求的空闲带宽并设置对应的路由路径。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种友邻共享网络使用方法，包括：

通过如上所述的友邻共享网络建立方法建立好友邻共享网络后，该友邻共享网络中的成员向所述主机发起使用该友邻共享网络的网络带宽的请求，所述成员为友邻共享网络中的主机自身或客户端；

所述成员接收所述主机分配的路由路径信息，使用该路由路径进行数据传输。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种友邻共享网络系统，包括多个友邻无线路由器；所述多个友邻无线路由器中的一个为主机，剩下的为客户端；

所述主机用于开启辅助无线接入点，接收第一级客户端发送的辅助无线接入点接入请求，将第一级客户端接入组成友邻共享网络，并获取各第一级客户端提供的空闲带宽作为该友邻共享网络的网络带宽；所述第一级客户端为所述客户端中能直接通过接入端接入所述主机的客户端。

在本发明的一种实施例中，第n级客户端用于开启辅助无线接入点，接收第n+1级客户端发送的辅助无线接入点接入请求，将第n+1级客户端接入；以及获取并上报第n+1级客户端提供的空闲带宽给所述主机作为所述友邻共享网络的网络带宽；

所述n＝n+1，n大于等于1，所述第n+1级客户端为所述客户端中能直接通过接入端接入第n级客户端的客户端。

所述n＝n+1，n大于等于1，所述第n+1级客户端为所述友邻共享网络客户端中能直接通过接入端接入第n级客户端的客户端。

在本发明的一种实施例中，所述主机还用于提供空闲带宽作为所述友邻共享网络的网络带宽。

在本发明的一种实施例中，所述主机还用于在所述友邻共享网络建立好之后，监测到该友邻共享网络中有成员发起使用该友邻共享网络的网络带宽的请求时，为该成员在所述友邻共享网络中选择对应空闲带宽并设置对应的路由路径进行数据传输；所述成员为友邻共享网络中的主机自身或客户端。

在本发明的一种实施例中，所述主机为所述成员在友邻共享网络中选择对应的路由路径包括：

获取友邻共享网络中各成员当前提供的空闲带宽；

获取发起请求成员的当前带宽需求；

根据所述当前带宽需求以及友邻共享网络中各成员当前提供的空闲带宽为该成员选择满足需求的空闲带宽并设置对应的路由路径。

本发明的有益效果是：

本发明提供的友邻共享网络建立方法、使用方法及友邻共享网络系统，可先从多个友邻无线路由器中确定一个作为友邻共享网络的主机，剩下的友邻无线路由器作为友邻共享网络的客户端；然后主机开启辅助无线接入点供可直接与该主机通信连接的第一级客户端接入以组成友邻共享网络，并获取第一级客户端提供的空闲带宽作为该友邻共享网络的网络带宽，该友邻共享网络中的各成员可以直接使用该网络中的空闲带宽完成数据的传输。通过本发明的方案，对于用户在不使用或占用带宽很少的情况下，可以通过加入友邻共享网络将空闲带宽共享出去，而亟需更多带宽的用户则可通过加入该友邻共享网络使用其他用户共享出来的带宽，突破运营商限制，使得带宽资源分配更为合理，既能提升资源利用率，同时又能大大提升用户体验的满意度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的友邻无线路由器组成示意图；

图2为本发明实施例一提供的友邻共享网络的建立过程示意图；

图3为本发明实施例一提供的为成员选择网络路由过程示意图；

图4为本发明实施例二提供的友邻共享网络系统组成示意图；

图5为本发明实施例二提供的主机和客户端连接示意图；

图6为本发明实施例二提供的带宽资源管理示意图；

图7为本发明实施例二提供的选择界面示意图；

图8为本发明实施例二提供的数据流向示意图。

具体实施方式

本发明利用各友邻无线路由器的无线通信功能，从各友邻无线路由器中选择一个作为主机，将其他的作为客户端接入主机形成友邻共享网络，各客户端可将自身空闲的网络在该友邻共享网络中共享出来供该网络中的其他成员使用。可提升网路资源分配的合理性和利用率，并可提升用户体验的满意度。下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明利用各友邻无线路由器的无线通信功能，从各友邻无线路由器中选择一个作为主机，将其他的作为客户端接入主机形成友邻共享网络，各客户端可将自身空闲的网络在该友邻共享网络中共享出来供该网络中的其他成员使用。可提升网路资源分配的合理性和利用率，并可提升用户体验的满意度。下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

目前使用的无线路由器，大多拥有着不错的wifi信号强度，搜索到楼上，楼下，亦或是隔壁的wifi信号都不是什么难事。例如图1所示，假设用户家里的无线路由器是第一无线路由器，该第一无线路由器一般都能搜索到楼上、楼下的第二无线路由器、第四无线路由器以及隔壁的第三无线路由器和第五无线路由器。本实施例中图1所示的几个无线路由器为友邻无线路由器。对应的类似于第一无线路由器，第二无线路由器、第三无线路由器、第四无线路由器和第五无线路由器也可能存在多个友邻无线路由器；而这些无线路由器的集合组成本实施例中的友邻路由器。

本实施例的核心在于利用无线路由器wifi的ap(无线接入点)-station(接入端)功能，将家里和友邻(相邻)的一个个孤立的无线路由器进行通信连接以组建一个内部的局域网，也即友邻共享网络，这个局域网主要功能就是提高上行网络的利用率。比如有a,b两个邻居用户的无线路由器加入了这个友邻网络，当a不在家，a的网络闲置的时候，将上行网络贡献出来， b能够加以利用。对于该友邻共享网络的建立过程请参见图2所示，包括：

s201：确定友邻共享网络的主机和客户端。

从多个友邻无线路由器中选择一个作为友邻共享网络的主机，剩下的友邻无线路由器作为友邻共享网络的客户端。

本实施例中，选择主机时，可以根据各友邻无线路由器所在的物理位置，按居中原则进行选择，也即选择物理位置处于最中心的一个无线路由器作为主机。当然也可以根据其他原则，例如随机选择选择或者各无线路由器带乱情况等进行灵活选择。

s202：主机开启辅助无线接入点(辅助ap)。

本实施例中的无线路由器支持多ap，ap-station功能。主机可以开启多个ap，例如开启两个ap；其中一个ap为主用ap，供用户终端(例如用户的手机、ipad、电脑等等)正常接入使用；另外一个ap则作为辅助ap，供作为客户端的其他友邻无线路由器接入使用。

本实施例中主机以辅助ap的方式启动时，这个热点可以设置为不加密，这样方便其他作为客户端的无线路由器接入；当然为了提升安全和权限，也可以设置为加密，只允许有权限的其他无线路由器接入，此时需要将密码告知有权限的其他无线路由器。

作为主机友邻无线路由器会启动ip地址分配功能(dhcpd)给接入的各客户端分配ip。本实施例中为各客户端分配的ip与各原路由器的网段不冲突。

s203：主机接收第一级客户端发送的辅助无线接入点接入请求，将第一级客户端接入组成友邻共享网络。

第一级客户端为能通过接入端(station)直接接入主机辅助ap的客户端；各第一级客户端以ap-station功能的方式连接主机的辅助ap加入友邻共享网络，并且得到主机为其分配的ip，组建成一个内部的局域网。且各第一级客户端在自身有空闲带宽资源时可提贡献出来供该网络中的其他成员使用。

s204：主机获取第一级客户端提供的空闲带宽作为该友邻共享网络的网络带宽。

应当理解的是，本实施例中，作为主机的无线路由器作为网络的一个成员，其除了在完成友邻共享网络建立过程中实现上述职能外，其也可以利用该网络中其他成员提供的空闲带宽，且在自身具有空闲带宽时，也可贡献出来供网络中的其他成员使用。

通过图2所示的过程就建立了一个最小覆盖范围的友邻共享网络，该网络中的各成员可以共享该网络带宽，也可以在自身具备空闲带宽时贡献出来供其他成员使用。这样可以提升带宽资源利用率，进而提升用户体验的满意度。具体的，完成上述友邻共享网络的建立后，主机可以决定带宽分配，完成新的路由建立并完成对应带宽分配，使得上行利用率得到提高，也使得某些用户可以获得突破上行界限的带宽。

对于通过图2所示的过程建立的最小覆盖范围的友邻共享网络，仅有一台主机，其他路由器都是仅作为客户端接入，这样的网络一个用户顶多只有楼上，楼下、隔壁比较接近的用户能够接入到友邻共享网络当中，类似图1所示，仅包含第一无线路由器至第五无线路由器五个成员。为了提升友邻共享网络的覆盖范围，提升其性能。本实施例还可进一步在通过图2所示过程得到的友邻共享网络基础上进行网络的进一步拓展。具体如下。

作为第一级客户端的友邻无线路由器，其自身可以启动辅助ap(其同时可启用一个ap作为主用ap供用户终端正常接入使用)；但本实施例中为了避免存在多个主机进行ip地址的分配可能会导致ip地址冲突等问题，第一级客户端并不启动dhcpd功能，而是直接将第一级客户端的辅助ap对应的网卡桥接到该第一级客户端的接入端的网卡，由于接入端的网卡已经接入到友邻共享网络当中，那么任意接入到第一级客户端的无线路由器也将接入到友邻共享网络当中。暨此方案，从理论上说，友邻共享网络的拓扑允许任意延伸，整栋楼都能加入到友邻共享网络当中。下面仍以图1所示的情况进行示例说明。

假设第一无线路由器作为主机，第二、三、四、五无线路由器作为客户端接入第一无线路由器组成友邻共享网络。第二、三、四、五无线路由器则为第一级客户端。假设第二无线路由器下面还有可直接与其无线连接的第六无线路由器，则第六无线路由器作为第二级客户端，通过第二无线路由器的辅助ap接入第二无线路由器，同时第二无线路由器的辅助ap对应的网卡 桥接到了接入端的网卡，因此第六无线路由器也接入友邻共享网络。对于第三、四、五无线路由器下面一级的无线路由器的接入方式相同。同理对于第二级客户端下的第三级客户端的接入方式也按照上述过程接入。也即本实施例中各级客户端接入友邻共享网络的过程如下：

第n级客户端开启辅助无线接入点，并将辅助ap对应的网卡桥接到自身接入端的网卡上。

第n级客户端接收第n+1级客户端发起的辅助无线接入点接入请求，接入的第n+1级客户端；并获取第n+1级客户端为友邻共享网络提供的空闲带宽上报给主机。其中n＝n+1，n大于等于1，第n+1级客户端为友邻共享网络客户端中能直接通过接入端接入第n级客户端的客户端。

在建立好上述友邻共享网络后，使用该友邻共享网络的过程如下：

友邻共享网络中的主机监测到该友邻共享网络中有成员(可能是主机，也可能是各级客户端中的任意一个客户端)选择使用该友邻共享网络时，为该成员在友邻共享网络中选择对应空闲带宽并设置对应的路由路径进行数据传输。具体过程参见图3所示，包括：

s301：获取友邻共享网络中各成员(包括各客户端，还可包括主机自身)当前提供的空闲带宽。

此处的获取过程可以是各成员接入友邻共享网络过程中或接入后主动向各成员下发获取指令以获取空闲带宽，也可以是各成员主动上报空闲带宽。对于第一级客户端，主机可以直接其发送获取指令，对于第一级客户端下面的各客户端，主机可通过各级客户端下发对应的获取指令。

对于各成员所贡献的空闲带宽，可以采用用户手动配置的方式，例如用户可以根据自身带宽情况，手动配置可贡献的空闲带宽为500kb/s的上行速度提供给其他用户；此时需要在对应的设备交互界面上提供配置界面供用户配置。也可以采用自动采集获取的方式，例如可以自动检测用户当前带宽的使用情况，从而可以得到当前的剩余带宽，然后再从该剩余带宽中按照一定的原则提取一部分或全部作为空闲带宽贡献给其他用户使用。例如提取剩余带宽的70％或80％设置100％作为空闲带宽贡献出去。当某一成员当前无空闲带宽提供时，则获取到的高成员的空闲带宽值为0。

本实施例中的上述空闲带宽获取过程可以由主机完成，对于主机自身的空闲带宽情况也可以由主机采集完成。当然应当理解的是也可以由一个专门进行空闲带宽的监测、获取装置获取后转发给主机。

s302：获取发起使用请求的成员当前带宽需求。

该成员当前的带宽需求可根据该成员当前所进行的业务而定，例如其当前正在下载和观看视频。

s303：根据该成员当前带宽需求以及友邻共享网络中各成员当前提供的空闲带宽为该成员选择相应的路由路径。

对于友邻共享网络中的各成员，当其需要使用该友邻共享网络中的带宽时，可向主机发起使用该友邻共享网络的网络带宽的请求，然后接收主机为其分配的路由路径信息，使用该路由路径进行数据传输即可。

假设该成员为客户端a，其当前正在进行下载和视频观看。客户端c和客户端d当前提供有空闲带宽，则可以将客户端c的空闲带宽分配给客户端a进行下载业务；将客户端d的空闲带宽分配给客户端a进行视频观看；而客户端a的其他业务则可沿用其原有网络路径执行。此时，客户端a则利用了客户端c和客户端d提供的空闲带宽，因此其可以突破运营商为其定制套餐的带宽限制，能提升用户a体验的满意度。

实施例二：

本实施提供了一种友邻共享网络系统，请参见图4所示。其包括多个友邻无线路由器；其中一个为友邻共享网络的主机，剩下的友邻无线路由器作为友邻共享网络的客户端；

选择主机时，可以根据各友邻无线路由器所在的物理位置，按居中原则进行选择，也即选择物理位置处于最中心的一个无线路由器作为主机。当然也可以根据其他原则进行灵活选择。

主机开启辅助无线接入点(辅助ap)供第一级客户端接入组成友邻共享网络，各第一级客户端为友邻共享网络提供空闲带宽；

此处的第一级客户端为客户端中能直接通过接入端接入主机的辅助无线接入点的客户端。无线路由器支持多ap，ap-station功能。主机可以开启多个ap，例如开启两个ap；其中一个ap为主用ap，供用户终端(例如 用户的手机、ipad、电脑等等)正常接入使用；另外一个ap则作为辅助ap，供作为客户端的其他友邻无线路由器接入使用。

作为主机友邻无线路由器会启动ip地址分配功能(dhcpd)给接入的各客户端分配ip。本实施例中为各客户端分配的ip与各原路由器的网段不冲突。各第一级客户端以ap-station功能的方式连接主机的辅助ap加入友邻共享网络，并且得到主机为其分配的ip，组建成一个内部的局域网。且各第一级客户端在自身有空闲带宽资源时可提贡献出来供该网络中的其他成员使用。

本实施例中，作为主机的无线路由器作为网络的一个成员，其也可以利用该网络中其他成员提供的空闲带宽，且在自身具有空闲带宽时，也可贡献出来供网络中的其他成员使用。

完成上述友邻共享网络的建立后，主机可以决定带宽分配，完成新的路由建立并完成对应带宽分配，使得上行利用率得到提高，也使得某些用户可以获得突破上行界限的带宽。

为了提升友邻共享网络的覆盖范围，提升其性能。本实施例还可进一步进行友邻共享网络的拓展。具体如下。

作为第一级客户端的友邻无线路由器，其自身可以启动辅助ap(其启用的主用ap供用户终端正常接入使用)；但本实施例中为了避免存在多个主机进行ip地址的分配可能会导致ip地址冲突等问题，第一级客户端并不启动dhcpd功能，而是直接将第一级客户端的辅助ap对应的网卡桥接该第一级客户端的接入端的网卡，由于接入端的网卡已经接入到友邻共享网络当中，那么任意接入到第一级客户端的无线路由器也将接入到友邻共享网络当中。暨此方案，从理论上说，友邻共享网络的拓扑允许任意延伸，整栋楼都能加入到友邻共享网络当中。也即本实施例中各级客户端接入友邻共享网络的过程如下：

第n级客户端开启辅助无线接入点供第n+1级客户端接入，且第n级客户端的辅助无线接入点对应的网卡桥接到接入端的网卡上，第n+1级客户端为所述友邻共享网络提供空闲带宽。下面结合图5所示的主机和客户端为例进行说明。

从图5中我们可以看到，友邻网络的主机方启动了多ap功能，其中一 个ap为主用ap提供普通路由器的ap功能，手机，pad接入此热点上网。另外还启动了一个友邻网络的ap为辅助，这个辅助ap可以选择加密或者不加密，若是加密的话，得让其他友邻无线路由器知道密码才能接入。

邻居作为客户端的路由器，则需要启动ap-station功能用以接入友邻网络，同时再启动另外一个ap作为辅助ap来拓展这个网络。并且桥接(图中r所示)这个辅助ap对应的网卡到station网卡上，从而所有接入这个客户端的用户都能进入友邻共享网络。这样组建一个星型网络，可以极大地提高友邻网络的覆盖范围。从理论上说，一整栋楼的用户都加入这个网络都不会有什么问题。

在使用创建好的友邻共享网络时，主机监测到该友邻共享网络中的成员(成员为友邻共享网络中主机自身或客户端)选择使用该友邻共享网络的网络带宽时，为该成员在友邻共享网络中选择对应的空闲带宽并配置对应的路由路径进行数据传输。其中，主机为成员在友邻共享网络中选择对应的路由路径的过程包括：

获取友邻共享网络中各成员当前提供的空闲带宽。获取过程可以是主动向各成员下发获取指令以获取空闲带宽，也可以是各成员主动上报空闲带宽。

然后获取该成员的当前带宽需求。该成员当前的需求需根据该成员当前所进行的业务而定，例如其当前正在下载和观看视频。

根据该成员当前带宽需求以及友邻共享网络中各客户端当前提供的空闲带宽为该成员选择相应的路由路径完成数据传输。

具体的，本实施例可以通过一个管理程序完成空闲资源的管理分配。该管理程序在主机上运行有管理端manager，在各客户端上运行有被管理端client，管理端可以主动要求客户端上报空闲资源或被动接收客户端主动上报的空闲资源。例如参见图6所示。

假设成员为客户端a上被管理端a向管理端上报客户端a当前有空闲带宽；该空闲带宽可以是用户a手动设置的，也可以是被管理端a自己检测得到的。而成员客户端b被管理端b向管理端申请使用其他成员贡献出来的带宽。管理端根据客户端b的需求，选择客户端a提供的空闲带宽，为其建立对应的路由并分配对应带宽供客户端b使用。这样客户端b就可 使用自身带宽的同时共享客户端a贡献出来的带宽，可在一定程度上突破运营商的限制。

当然，本实施例中对于贡献空闲带宽的用户，可以设置对应的奖励机制，例如根据各用户贡献的时长、带宽数量等制定对应的奖励机制，以提升各用户贡献的积极性，促进友邻贡献网络的发展。当然也可以设置无偿贡献机制。

应当立即的是，当友邻网络成功建立的时候，该网络中的成员用户将拥有一条以上的路由可以连接internet，因此具体可以在交互界面上设置一个选择面板，面板默认使用原始路由，可以由用户手动选择为友邻路由，从而避免影响原路由的速率，从邻网络中获取更多的带宽。例如参见图7所示的选择界面。用户对于不同的业务就可选择不同的路由接入internet。例如用户可以选择让下载程序走友邻网络的路由，而其他应用走默认路由，从而不会影响用户本身的视频观看和网页浏览，但整体可利用的带宽增加了，其数据流流向图参见图8所示：客户端b的下载业务利用了客户端a提供的空闲带宽，其他业务利用的自身的带宽，这样客户端b所实际使用的带宽则是客户端a提供的空闲带宽与自身带宽之和，因此其使用的带宽资源并不仅限于运营商为其提供的那部分资源，既能提升资源利用率，使资源分配使用更合理，又能提升用户体验满意度。对应的，客户端b还可以同时使用其他客户端提供的空闲资源以进一步提升带宽。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。