[发明专利]上行无线接入方法及无线接入网桥设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线接入技术领域，具体涉及上行无线接入方法及无线接入网桥设备。

背景技术

在无线网络中，运营商通过接入控制器(AC，Access Controller)以及门户(Portal)服务器为无线用户提供因特网(Internet)的接入服务，通过区域接入点(AP，Access Point)实现对不同区域范围进行无线热点覆盖，最终无线用户可以通过接入区域AP，通过AC的Portal认证，从而达到访问Internet资源的目的。图1给出了无线网络接入的典型组网图。

但是由于无线传输介质本身存在易受干扰、穿透能力差等缺点，在某些建筑物内或者偏远地区无线信号覆盖质量较差，无法为最终的无线用户提供可靠的Internet接入服务。因此需要在建筑物内或者无线信号较差的地方布置一个无线接入网桥设备来实现无线热点延伸功能，为此区域内的无线用户提供Internet接入功能。

此类无线接入网桥设备至少应具有以下两个功能：

1、无线热点延伸功能：为用户提供稳定的无线接入功能；

2、独立认证功能：为区域内的每用户提供单独的Portal认证功能。

无线数据包在进行传输时，数据包的封装格式如图2所示，从图2可以看出，与传统以太网数据包的封装格式中总共包含2个地址信息字段不同，无线数据包的封装格式中总共包含4个地址信息字段。但无线封装格式中的4个地址信息字段并不是在所有情况下都会使用，在一般的无线客户端/AP连接模式下，无线封装格式只会使用其中的前3个地址信息字段；在需要使用无线桥接功能的环境下，无线封装格式会使用全部的4个地址信息字段。

在通常的无线客户端/AP连接模式下，无线数据包在传输过程中的封装格式如图3所示，从图3可以看出，在通常的无线客户端/AP连接模式下，无线封装格式的前两个地址分别用来表示在此无线链路上传输报文的接收方和发送方，第三个地址根据报文的发送方向用来表示真正的目的地址或者真正的源地址。

如果图3中的MAC1不是一个无线客户端，而也是连接着一个网络，那么显然3地址格式的报文封装是无法满足要求的，因为除了图3中描述的3个地址信息外，至少还需要MAC1下所连接的网络设备的地址信息。此种组网模式也通常被称为无线桥接模式或者无线分发系统(WDS，Wireless Distribution System)模式。

在无线桥接模式下，无线数据包在传输过程中的封装格式如图4所示，从图4可以看出，在无线桥接模式下，无线封装格式的前两个地址仍然用来表示此无线链路上的接收方和发送方，但是后两个地址发生了变化，分别用来表示此数据报文真正的目的地址和源地址，以此方便无线设备在收到报文后，能够进一步将其转发给真正的目的地址。

在现有技术一中，可以让无线接入网桥设备的上行无线口以桥接的方式连接上行无线网络与下行有线网络或者下行无线网络。具体实现方式如下：

1)上行无线口配置为客户端模式，并开启WDS功能，使其发出的无线报文封装使用4地址方式；

2)上行无线口与无线区域AP连接，但不配置三层地址；

3)在无线接入网桥设备上将上行无线口、下行有线口和下行无线口桥接。

通过上述方式即可达到无线热点覆盖的功能，即将用户的请求报文通过无线接入网桥设备转发到上行无线网络中去，从而与AC进行认证或者进一步访问Internet资源。

现有技术一的缺点如下：

1)设备配置复杂性：采用此种方案，由于上行无线口是加入到无线接入网桥设备的桥中，并且需要负责二层报文的转发，因此必须在上行无线口上开启WDS功能。由于WDS功能的限制，除了无线接入网桥设备上需要开启WDS功能之外，在区域AP上也需要开启WDS功能才行。因此在实际网络部署中，此种方案存在致命缺点，每布置一个无线接入网桥设备，都需要在该区域的区域AP上做相应的配置，会带来较大的无线网络维护工作。

2)设备对接兼容性：由于此种方案的上行无线口是工作在桥接模式下的，因此必须要在上行无线口上开启WDS功能。但是各个芯片厂商和设备厂商针对WDS功能的具体实现并不一致，甚至有的厂商使用的是私有协议，因此可能会出现某些无线热点设备与某些区域AP之间出现无法连接的兼容性问题，此问题对大规模部署无线网络时影响较大。

除现有技术一外，还可以让无线接入网桥设备的上行无线口以路由口的方式为下行客户端提供网络接入服务。具体实现方式如下：

1)上行无线口配置为客户端模式，关闭WDS功能，使其发出的无线报文封装使用3地址方式；