一种WiFi设备无缝连接技术

宋时机　创维南京研究院第一研究所　210037



一种WiFi设备无缝连接技术

宋时机创维南京研究院第一研究所210037

【文章摘要】

本文设计一种WiFi AP与Station之间的无缝连接技术及实现方式，属于通讯领域。本设计方案实现AP设备与Station设备放置在一定距离内即可自动连接。解决现有Station设备（如:电视、Dongle、网桥等）连接AP时的不易操作的问题。

【关键词】

WiFi；无缝连接；电视；路由器

1　背景技术

随着WiFi技术的飞速发展，WiFi设备已经迅速普及到各种家庭电子设备上，如路由器、电视、手机、机顶盒、冰洗等等。但由于安全性的考虑，用户在拿到WiFi station设备时需要选择无线SSID并且输入8至64位密码才能实现连接，这个操作过程在电视、Dongle、网桥等设备上非常困难，需要用户付出较多的耐心，增加了学习成本。

2　设计内容

本文主要设计一种WiFi设备无缝连接技术。

WiFi设备主要分为两种：即AP设备与Station设备：

AP设备：路由器、网桥、Dongle、手机等具有AP功能的设备；

Station设备：电视、网桥、Dongle、手机、平板、冰洗等等；

其中网桥、Dongle、手机等设备既有WiFi热点功能又有Station功能。

技术方案简述如下：

（1）如果用户没有配置过Station设备：用户将Station设备放置与AP设备放置在一定的距离内，连通电源；Statin设备与AP设备将自动启动相互发现、匹配的过程；当Station设备与AP设备匹配成功后，Station设备自动连接到AP设备。

（2）如果Station设备已配置成功：Station设备上电开机后，自动连接到AP设备。

（3）如果用户已配置过，并且在使用过程中修改了AP设备的SSID及密钥:Station设备无需做任何修改，即可自动连接到AP设备；实现了Staion设备与AP设备的绑定功能。

3　附图说明

图1 为标准的WPS协议交互流程；

图2 为本设计软件流程图；

图1　标准的WPS协议交互流程

图2　本设计软件交互流程图

4　具体实施方式

（1）图1是WPS正常的交互过程可供参考；

（2）图2是AP设备与Station设备交互的软件流程图，其中黑色字体部分为WPS原有交互流程，红色字体部分为软件需要改造的部分；

（3）由图1所示AP端与Station端匹配过程如下：

a.Station端构建Probe Request 帧时，添加Vendor Specific IE字段，内容自定；

b.Station端网卡启动后在各信道发送探测请求帧；

c.AP端检测无线局域网内的探测请求帧；

d.当AP端接收到的探测请求帧的RSSI超过某一阈值（RSSI > X）时，检测Vendor Specific IE，判断内容是否为自定义字段；

e.若Vendor Specific IE中的字段匹配成功，则AP端构建Probe Response帧，并在其中加入Vendor Specific字段(内容自定)，发送出去，并启动WPS（Push_ Button）；

f.Station端接收到探测响应帧后，判断RSSI是否大于某一阈值（RSSI > X），若满足要求则判断Vendor Specific IE中的字段是否为自定义字段，若字段匹配成功则开启WPS （Push_Button），进行WPS交互过程；

g.WPS交互完成后，Station端自动连接到AP端。

（4）Station端与AP端相互绑定MAC地址：

若AP端修改了SSID或者密码，Client端能够自动无缝连接到AP。

实现方式：

a.在WPS匹配完成后，AP端与Station端相互记录下对端的MAC地址；

b.当Station无线断开连接后，自动定时发出探测请求帧；

c.AP端接收Client端发出的探测请求帧，若MAC地址与记录的MAC相同，则不判断RSSI，直接开启WPS交互过程；

d.Station端收到响应后，判断与记录的MAC是否相同，若相同，则不判断RSSI，直接启动WPS进行连接。

5　小结

本设计将WPS功能应用到无缝连接领域，提出一种WiFi设备之间的无缝连接的技术，帮助用户摆脱复杂的SSID筛选与密钥输入操作。用户只要将两台设备放置到一定距离即可自动连接，并且具有易于使用、安全性高、不影响WiFi性能的优点。

【参考文献】

802.11Wireless Networks:The Definitive Guide, Mattbew S.Gast著.

宋时机，男，学历：本科，职称 工程师，职务：项目经理。

【作者简介】