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】

Wi Fi ；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；

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】

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

【作者简介】

宋时机，男，学历：本科，职称 工程师，职务： 项目经理。

图2 本设计软件交互流程图

图1 标准的WPS协议交互流程037

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