一种兼容低速率的无线网络通信方法与流程

本发明涉及一种兼容低速率的无线网络通信方法。

背景技术：

电气和电子工程师协会（ieee）已经开发用于无线局域网（wlan）的标准ieee802.11，wi-fi（无线网络通信技术）协议中对ieee802.11定义的最低速率是1mbps，无线局域网的信号覆盖范围是与传输速率成反比的，速率越高，信号覆盖范围越小，为了扩大信号覆盖范围，可以采用降低操作频率同时降低传输速率的方法来实现。一般来说wi-fi协议中一般都可以兼容基本速率集和高速率集，但是却很少能够兼容低于1mbps的低速率集，降低了可操作性。

技术实现要素：

本发明提供一种兼容低速率的无线网络通信方法，在软件上实现了主站和接入点对低速率的兼容，提升了适配性，扩大了适用范围，节省了成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种兼容低速率的无线网络通信方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤s1、在支持低速率的主站和某些支持低速率的接入点的管理帧的媒体访问控制层mac中定义供应商特定元素，并在供应商特定元素中定义低速率集；

所述的管理帧包含：信标帧，探测请求帧，探测响应帧，关联请求帧，关联响应帧，重新关联请求帧和重新关联响应帧；

步骤s2、兼容低速率的主站以基本速率和低速率广播发送探测请求帧给信号覆盖范围内的接入点，同时接收兼容或不兼容低速率的接入点以基本速率和/或低速率广播发送的信标帧或单播发送的探测响应帧，从而确定接入点的类型；

步骤s3、根据不同接入点的类型，兼容低速率的主站与兼容或不兼容低速率的接入点分别建立双方都支持的速率集，实现主站与接入点之间的无线连接；

步骤s4、无线连接的主站与接入点之间，根据建立的双方都支持的速率集，采用该速率集中的速率进行数据传输。

所述的管理帧的媒体访问控制层mac包含：mac头，服务集标识ssid，基本速率集，扩展速率集，供应商特定元素，帧校验序列fcs；

所述的供应商特定元素包含：标识号id，长度、数据信息；

在所述的数据信息中定义低速率集协议，该数据信息中包含低速率相关参数设置。

所述的步骤s2具体包含以下步骤：

步骤s2.1、兼容低速率的主站在每个信道上分别以基本速率和低速率广播发送探测请求帧，以确保所有的接入点都可以接收到该探测请求帧；

同时，兼容低速率的接入点在每个信道上分别以基本速率和低速率广播发送信标帧给周围的主站，或以基本速率和低速率单播发送探测响应帧给该兼容低速率的主站；

仅支持低速率的接入点在每个信道上以低速率广播发送信标帧给周围的主站，或以低速率单播发送探测响应帧给该兼容低速率的主站；

正常接入点在每个信道上以基本速率广播发送信标帧给周围的主站，或以基本速率单播发送探测响应帧给该兼容低速率的主站；

步骤s2.2、兼容低速率的主站接收到接入点发送的信标帧或探测响应帧后，根据其供应商特定元素确定该接入点的类型是兼容低速率的接入点，还是仅支持低速率的接入点，还是正常接入点。

所述的步骤s3中，兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间建立无线连接的方法具体包含：

兼容低速率的主站在每个信道上以基本速率和低速率单播发送关联请求帧或重新关联请求帧给兼容低速率的接入点；

兼容低速率的接入点接收到关联请求帧或重新关联请求帧后，一方面以基本速率和低速率单播发送关联响应帧或重新关联响应帧给兼容低速率的主站，另一方面在关联请求帧或重新关联请求帧中的供应商特定元素中获取兼容低速率的主站支持的低速率集，建立与当前连接的兼容低速率的主站双方都支持的速率集，该速率集既包含基本速率集又包含低速率集；

兼容低速率的主站接收到关联响应帧或重新关联响应帧后，在关联响应帧或重新关联响应帧中的供应商特定元素中获取兼容低速率的接入点支持的低速率集，建立与当前连接的兼容低速率的接入点双方都支持的速率集，该速率集既包含基本速率集又包含低速率集。

所述的步骤s3中，兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间建立无线连接的方法具体包含：

兼容低速率的主站在每个信道上以低速率单播发送关联请求帧或重新关联请求帧给仅支持低速率的接入点；

仅支持低速率的接入点接收到关联请求帧或重新关联请求帧后，一方面以低速率单播发送关联响应帧或重新关联响应帧给兼容低速率的主站，另一方面在关联请求帧或重新关联请求帧中的供应商特定元素中获取兼容低速率的主站支持的低速率集，建立与当前连接的兼容低速率的主站双方都支持的速率集，该速率集仅包含低速率集；

兼容低速率的主站接收到关联响应帧或重新关联响应帧后，在关联响应帧或重新关联响应帧中的供应商特定元素中获取仅支持低速率的接入点支持的低速率集，建立与当前连接的仅支持低速率的接入点双方都支持的速率集，该速率集仅包含低速率集。

所述的步骤s3中，兼容低速率的主站与正常接入点之间建立无线连接的方法具体包含：

兼容低速率的主站在每个信道上以基本速率单播发送关联请求帧或重新关联请求帧给正常接入点；

正常接入点接收到关联请求帧或重新关联请求帧后，以基本速率单播发送关联响应帧或重新关联响应帧给兼容低速率的主站；

兼容低速率的主站接收到关联响应帧或重新关联响应帧后，建立与当前连接的正常接入点的无线连接。

所述的步骤s4中，兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间进行数据传输的方法具体包含：

兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间既可以采用基本速率传输数据，也可以采用低速率传输数据；

当采用基本速率无法维持兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间的无线连接和数据传输的时候，则采用低速率传输数据。

所述的步骤s4中，兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间进行数据传输的方法具体包含：

兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间采用低速率传输数据，兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间自行调节速率大小来维持连接及数据传输。

所述的步骤s4中，兼容低速率的主站与正常接入点之间进行数据传输的方法具体包含：

兼容低速率的主站与正常接入点之间采用基本速率传输数据。

本发明在软件上实现了主站和接入点对低速率的兼容，让支持低速率的设备可以互相发现，建立连接实现数据通信，提升了适配性，扩大了适用范围。

附图说明

图1是本发明提供的一种兼容低速率的无线网络通信方法的流程图。

图2是管理帧的媒体访问控制层mac的帧格式。

图3是供应商特定元素的帧格式。

图4是供应商特定元素中数据信息的帧格式。

具体实施方式

以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1所示，本发明提供一种兼容低速率的无线网络通信方法，包含以下步骤：

步骤s1、在支持低速率的主站（station）和某些支持低速率的接入点（ap）的管理帧的媒体访问控制层mac中定义供应商特定元素（vendorspecificelement），并在供应商特定元素中定义低速率集；

所述的支持低速率的主站和支持低速率的接入点是指该主站的硬件设备支持低速率；所述的支持低速率的接入点是指该接入点的硬件设备支持低速率；

所述的管理帧包含：信标帧（beacon），探测请求帧（proberequest），探测响应帧（proberesponse），关联请求帧（associaterequest），关联响应帧（associateresponse），重新关联请求帧（reassociaterequest）和重新关联响应帧（reassociateresponse）；

如图2所示，所述的管理帧的媒体访问控制层mac包含：mac头，服务集标识ssid，基本速率集，扩展速率集，供应商特定元素，帧校验序列fcs；

如图3所示，所述的供应商特定元素包含：标识号id，长度（length）、数据信息（data）；

如图4所示，在所述的数据信息中定义低速率集协议，该数据信息中包含自身支持的低速率相关参数设置；

步骤s2、兼容低速率的主站以基本速率和低速率广播发送探测请求帧给信号覆盖范围内的接入点，同时接收兼容或不兼容低速率的接入点以基本速率和/或低速率广播发送的信标帧或单播发送的探测响应帧，从而确定接入点的类型；

步骤s2.1、兼容低速率的主站在每个信道上分别以基本速率和低速率广播发送探测请求帧，以确保所有的接入点都可以接收到该探测请求帧；

同时，兼容低速率的接入点在每个信道上分别以基本速率和低速率广播发送信标帧给周围的主站，或以基本速率和低速率单播发送探测响应帧给该兼容低速率的主站；

仅支持低速率的接入点在每个信道上以低速率广播发送信标帧给周围的主站，或以低速率单播发送探测响应帧给该兼容低速率的主站；

正常接入点在每个信道上以基本速率广播发送信标帧给周围的主站，或以基本速率单播发送探测响应帧给该兼容低速率的主站；

步骤s2.2、兼容低速率的主站接收到接入点发送的信标帧或探测响应帧后，根据其供应商特定元素确定该接入点的类型是兼容低速率的接入点，还是仅支持低速率的接入点，还是正常接入点；

步骤s3、根据不同接入点的类型，兼容低速率的主站与兼容或不兼容低速率的接入点分别建立双方都支持的速率集，实现主站与接入点之间的无线连接；

兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间建立无线连接的方法具体包含：

兼容低速率的主站在每个信道上以基本速率和低速率单播发送关联请求帧或重新关联请求帧给兼容低速率的接入点；

兼容低速率的接入点接收到关联请求帧或重新关联请求帧后，一方面以基本速率和低速率单播发送关联响应帧或重新关联响应帧给兼容低速率的主站，另一方面在关联请求帧或重新关联请求帧中的供应商特定元素中获取兼容低速率的主站支持的低速率集，建立与当前连接的兼容低速率的主站双方都支持的速率集，该速率集既包含802.11基本速率集又包含低速率集；

兼容低速率的主站接收到关联响应帧或重新关联响应帧后，在关联响应帧或重新关联响应帧中的供应商特定元素中获取兼容低速率的接入点支持的低速率集，建立与当前连接的兼容低速率的接入点双方都支持的速率集，该速率集既包含802.11基本速率集又包含低速率集；

兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间建立无线连接的方法具体包含：

兼容低速率的主站在每个信道上以低速率单播发送关联请求帧或重新关联请求帧给仅支持低速率的接入点；

仅支持低速率的接入点接收到关联请求帧或重新关联请求帧后，一方面以低速率单播发送关联响应帧或重新关联响应帧给兼容低速率的主站，另一方面在关联请求帧或重新关联请求帧中的供应商特定元素中获取兼容低速率的主站支持的低速率集，建立与当前连接的兼容低速率的主站双方都支持的速率集，该速率集仅包含低速率集；

兼容低速率的主站接收到关联响应帧或重新关联响应帧后，在关联响应帧或重新关联响应帧中的供应商特定元素中获取仅支持低速率的接入点支持的低速率集，建立与当前连接的仅支持低速率的接入点双方都支持的速率集，该速率集仅包含低速率集；

兼容低速率的主站与正常接入点之间建立无线连接的方法具体包含：

兼容低速率的主站在每个信道上以基本速率单播发送关联请求帧或重新关联请求帧给正常接入点；

正常接入点接收到关联请求帧或重新关联请求帧后，以基本速率单播发送关联响应帧或重新关联响应帧给兼容低速率的主站；

兼容低速率的主站接收到关联响应帧或重新关联响应帧后，建立与当前连接的正常接入点的无线连接；

步骤s4、无线连接的主站与接入点之间，根据建立的双方都支持的速率集，采用该速率集中的速率进行数据传输；

兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间进行数据传输的方法具体包含：

兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间既可以采用基本速率传输数据，也可以采用低速率传输数据；

当采用基本速率无法维持兼容低速率的主站与兼容低速率的接入点之间的无线连接和数据传输的时候，则采用低速率传输数据；

兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间进行数据传输的方法具体包含：

兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间采用低速率传输数据，兼容低速率的主站与仅支持低速率的接入点之间自行调节速率大小来维持连接及数据传输；

兼容低速率的主站与正常接入点之间进行数据传输的方法具体包含：

兼容低速率的主站与正常接入点之间采用基本速率传输数据。

本发明在软件上实现了主站和接入点对低速率的兼容，让支持低速率的设备可以互相发现，建立连接实现数据通信，提升了适配性，扩大了适用范围。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。