一種在家庭網絡外使用家庭網絡上網的方法和無線盒子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在家庭網絡外使用該家庭網絡接入因特網的方法，該方法在小區(qū)中部署二層網絡，并且對該二層網絡進行恰當的配置，同時還需要結合本發(fā)明的目的設計一款新型的無線盒子，使得小區(qū)用戶能夠共享小區(qū)資源，在小區(qū)無線網絡覆蓋到的范圍內，對已經在家辦理過包月服務上網的用戶而言，能高速的免費上internet網絡，充分利用小區(qū)搭建的網絡平臺。
【專利說明】一種在家庭網絡外使用家庭網絡上網的方法和無線盒子

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動上網【技術領域】，尤其涉及一種在家庭網絡外使用家庭網絡接入因 特網的方法以及一種無線盒子。

【背景技術】
[0002] 隨著移動互聯(lián)網的進一步發(fā)展，手持終端設備接入互聯(lián)網的需求愈來愈強烈。目 前很多用戶在家里搭建了自己的WI-FI無線網絡，該無線網絡的出口路由器連接到寬帶運 營商。一般用戶都會采取包月或者包年不限流量的方式接入因特網。用戶只要在自己搭建 的WI-FI網絡無線信號覆蓋范圍之內，都能夠不限流量的通過包月或者包年的帳號連接到 因特網。但是一旦用戶移動到家庭網絡之外，即在自家搭建的WI-FI網絡信號無法覆蓋的 地方要連到因特網，要么通過運營商提供的WI-FI接入，要么通過3G/4G網絡接入，但這些 接入方式都需要收取額外的費用，另外網絡速率可能還無法得到保證。


【發(fā)明內容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種在家庭網絡外使用該家庭網絡接入因特網的方法和一 種無線盒子。
[0004] 該方法包括：在該小區(qū)網絡部署若干接入交換機、一個以上匯聚或核心交換機、若 干無線盒子以及認證服務器；家庭網絡出口路由器的LAN 口連接到各自的接入交換機，無 線盒子連接到各自的接入交換機，接入交換機連接到匯聚或者核心交換機，認證服務器連 接到自身對應的接入交換機，或者匯聚或核心交換機；
[0005] 將接入交換機連接家庭出口路由器的接口設置為ACCESS 口，所述ACCESS 口所屬 的VLAN為該家庭歸屬的VLAN，其中，每個家庭歸屬的VLAN為預先分配好的VLAN ;將接入交 換機連接匯聚或者核心交換機的接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口所屬的VLAN為小區(qū)所 有家庭分別歸屬的VLAN ;將接入交換機連接無線盒子的接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口所屬的VLAN為小區(qū)所有家庭分別歸屬的VLAN ;將匯聚或者核心交換機連接接入交換機 的接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口所屬的VLAN為小區(qū)所有家庭分別歸屬的VLAN ;
[0006] 在認證服務器上配置各家庭的用戶名、密碼以及該家庭歸屬VLAN的對應關系；
[0007] 當用戶攜帶無線終端移動到在自身家庭網絡之外的小區(qū)中，使用該家庭網絡接入 因特網時，用戶無線終端接收用戶輸入的用戶名和密碼，封裝攜帶該用戶名和密碼的接入 認證報文并將其發(fā)送到無線盒子；
[0008] 無線盒子從自身的WLAN-BSS接口接收到接入認證報文后，學習到該無線終端的 MAC地址，并將認證報文發(fā)送至認證服務器；
[0009] 認證服務器接收到用戶發(fā)送的接入認證報文后，根據本地保存的用戶名、密碼信 息對其進行認證；如果接入認證報文中的用戶名和密碼與本地保存的一致，則認證通過，并 將該用戶名和密碼對應的VLAN攜帶在認證結果報文中反饋給無線盒子；
[0010] 無線盒子接收到解析出認證結果報文中的VLAN信息，建立所述學習到的MAC地址 和該VLAN的對應關系，并將該無線終端的認證狀態(tài)標記為通過；
[0011] 無線終端接收到認證通過的認證結果報文后，發(fā)送接入因特網的上行報文；
[0012] 無線盒子從自身的WLAN-BSS接口接收無線終端發(fā)送的上行報文后，根據該上行 報文的源MAC地址對該報文標記上與該MAC地址對應的VLAN信息，進行相應轉發(fā)；
[0013] 小區(qū)網絡中的接入交換機、匯聚或者核心交換機根據報文的MAC地址、VLAN信息 以及預先設置的接口屬性對上行報文進行二層轉發(fā)；
[0014] 用戶家庭網絡的出口路由器接收與其相連的接入交換機Access 口剝離掉VLAN頭 后的上行報文，進行對應的處理。
[0015] 該方法進一步包括，用戶家庭網絡的出口路由器將目的MAC地址為用戶無線終端 的下行報文發(fā)送給接入交換機；
[0016] 接入交換機的Access 口接收到該下行報文后打上其所屬的VLAN頭后按照該下行 報文的目的MAC地址進行轉發(fā)，小區(qū)網絡的其他交換機根據MAC地址、VLAN頭以及預先設 置的接口屬性對該下行報文進行二層轉發(fā)；
[0017] 無線盒子接收到該下行報文后，根據本地保存的二層信息表將該下行報文發(fā)送給 無線終端。
[0018] 本發(fā)明還提供一種無線盒子，該無線盒子使得用戶在家庭網絡外通過其家庭網絡 接入因特網，所述無線盒子包括 ：
[0019] 認證消息處理模塊，用于在接收到用戶無線終端發(fā)送的接入認證報文后，學習到 該無線終端的MAC地址，并將接入認證報文發(fā)送至認證服務器，使得認證服務器根據本地 保存的用戶名、密碼信息對其進行認證，且返回認證結果；該認證消息處理模塊還接收認證 服務器返回的認證結果；
[0020] 控制模塊，用戶根據該認證結果中攜帶的VLAN信息建立所述學習到的MAC地址和 該VLAN的對應關系，并將該無線終端的認證狀態(tài)標記為通過；所述認證結果中攜帶的VLAN 信息是認證服務器在接入認證報文中的用戶名和密碼與本地保存的一致時，才將該用戶名 和密碼對應的VLAN攜帶在認證結果報文中反饋給無線盒子的；
[0021] 無線模塊，用于在無線終端采用無線信號接入因特網時，根據該無線終端的源MAC 來對其發(fā)送的上行報文標記上與該MAC地址對應的VLAN信息；
[0022] 二層轉發(fā)模塊，用于對標記有VLAN信息的上行報文進行二層轉發(fā)。
[0023] 該二層轉發(fā)模塊，還用于對下行報文進行二層轉發(fā)；所述無線模塊，還用于對下行 報文剝離掉VLAN頭發(fā)送給無線終端。
[0024] 相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明方案在小區(qū)中搭建網絡平臺，從而使得小區(qū)住戶能夠共 享該小區(qū)的網絡平臺資源，利用自己的家庭網絡接入到Internet網絡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是小區(qū)網絡示例圖。
[0026] 圖2是包含交換機接口屬性信息的小區(qū)網絡示例圖。
[0027] 圖3是本發(fā)明實施例流程圖。
[0028] 圖4是本發(fā)明實施例的示例網絡圖。
[0029] 圖5是本發(fā)明實施例對應舉例圖。

【具體實施方式】
[0030] 針對【背景技術】中提到的問題，發(fā)明人思考是否能有一種解決方案：即便在用戶家 庭網絡不能覆蓋到的區(qū)域，比如說用戶所居住小區(qū)的公共區(qū)域等，用戶也能通過自身的家 庭網絡接入到Internet網絡，如此就不用再付包年或者包月費用外的費用來上網。
[0031] 針對這個問題，發(fā)明人經過仔細構思，最終設計出了一套方案。該方案以智慧小區(qū) 為契機，在小區(qū)中搭建網絡平臺，從而使得小區(qū)住戶能夠共享該小區(qū)的網絡平臺資源，利用 自己的家庭網絡接入到Internet網絡。以下通過具體的實施例詳細說明。
[0032] 首先，需要搭建合適的小區(qū)網絡。本發(fā)明實施例按照如下方式構建小區(qū)網絡：在 小區(qū)中部署若干接入交換機、一個以上匯聚或核心交換機、若干無線盒子以及認證服務器； 家庭網絡出口路由器的LAN 口連接到各自的接入交換機，無線盒子連接到各自的接入交換 機，接入交換機連接到匯聚或者核心交換機，認證服務器連接到自身對應的接入交換機，或 者匯聚或核心交換機。該網絡中的無線盒子是一種為滿足本發(fā)明目的設計的新型產品，具 體結構以及功能下文詳細描述。
[0033] 請參圖1不例的小區(qū)網絡圖。與用戶A家庭網絡出口路由器相連的接入交換機11 連接核心或者匯聚交換機10,該接入交換機11還將用戶B的家庭網絡接入小區(qū)網絡；與核 心或者匯聚交換機10連接的接入交換機12和接入交換機13分別連接無線盒子21、22、23。 認證服務器直接與核心或匯聚交換機10連接。小區(qū)網絡根據小區(qū)規(guī)模大小部署不等數量 的接入交換機、核心/匯聚交換機。
[0034] 在小區(qū)中部署合適數量的各種交換機只是實現(xiàn)本發(fā)明目的的第一步，使該小區(qū)網 絡按照本發(fā)明目的運轉起來還需要對該網絡進行合適的配置。本發(fā)明實施例的配置過程如 下：將接入交換機連接家庭出口路由器的接口設置為ACCESS 口，該ACCESS 口所屬的VLAN 為該家庭歸屬的VLAN，其中，每個家庭歸屬的VLAN為預先分配好的VLAN，這個可以由小區(qū) 的網絡管理員統(tǒng)一規(guī)劃，一般一個家庭分得唯一一個VLAN資源。將接入交換機連接匯聚 或者核心交換機的接口設置為Trunk 口，該Trunk 口所屬的VLAN為所有家庭分別歸屬的 VLAN ;將接入交換機連接無線盒子的接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口所屬的VLAN為所 有家庭分別歸屬的VLAN ;將匯聚或者核心交換機連接接入交換機的接口設置為Trunk 口， 所述Trunk 口所屬的VLAN為所有家庭分別歸屬的VLAN。如果管理員給小區(qū)100個家庭分 別分配了不同的VLAN資源：VLAN1，VLAN2，......VLAN99, VLAN100,則所述Trunk 口所屬的 VLAN 為 VLAN1 至 VLAN100 這 100 個 VLAN。
[0035] 以下結合圖2,對各個交換機配置的接口屬性進行說明。接入交換機11的P1接 口為Access 口，假設給用戶A家庭分配的VLAN為VLAN100,則該Access 口所屬的VLAN為 VLAN100 ;同樣的，接入交換機11的P2接口也是Access 口，所述的VLAN為用戶B家庭分 配的VLAN ;接入交換機11的P3接口為Trunk 口；核心/匯聚交換機的接口 P4、P5、P6、P7 均為Trunk 口；與無線盒子連接的接入交換機12的接口 P8?P10,接入交換機13的接口 P11?P12也均為Trunk 口。每個Trunk 口所屬的VLAN包括小區(qū)所有家庭分配到的VLAN。
[0036] 上述小區(qū)組網和配置不涉及用戶家庭網絡的任何改動，用戶家庭網絡完全是繼承 現(xiàn)有的網絡。
[0037] 小區(qū)網絡構建和配置完成后，對于該網絡中的認證服務器也需要做一定的配置。 具體地，在該認證服務器上保存每個家庭的用戶名、密碼以及該家庭分得的VLAN資源的信 息表，請參表1的一個例子。這里每個家庭分得的VLAN和與家庭網絡相連的接入交換機 Access 口所屬的VLAN相同，這將保證不同的用戶只能接入自己的家庭網絡連接因特網。
[0038]

【權利要求】
1. 一種在家庭網絡外使用該家庭網絡接入因特網的方法，該方法應用于小區(qū)網絡，其 特征在于，該方法包括 ： 在該小區(qū)網絡部署若干接入交換機、一個以上匯聚或核心交換機、若干無線盒子以及 認證服務器；家庭網絡出口路由器的LAN 口連接到各自的接入交換機，無線盒子連接到各 自的接入交換機，接入交換機連接到匯聚或者核心交換機，認證服務器連接到自身對應的 接入交換機，或者匯聚或核心交換機； 將接入交換機連接家庭出口路由器的接口設置為ACCESS 口，所述ACCESS 口所屬的 VLAN為該家庭歸屬的VLAN，其中，每個家庭歸屬的VLAN為預先分配好的VLAN ;將接入交換 機連接匯聚或者核心交換機的接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口所屬的VLAN為小區(qū)所有 家庭分別歸屬的VLAN ;將接入交換機連接無線盒子的接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口 所屬的VLAN為小區(qū)所有家庭分別歸屬的VLAN ;將匯聚或者核心交換機連接接入交換機的 接口設置為Trunk 口，所述Trunk 口所屬的VLAN為小區(qū)所有家庭分別歸屬的VLAN ; 在認證服務器上配置各家庭的用戶名、密碼以及該家庭歸屬VLAN的對應關系； 當用戶攜帶無線終端移動到在自身家庭網絡之外的小區(qū)中，使用該家庭網絡接入因特 網時，用戶無線終端接收用戶輸入的用戶名和密碼，封裝攜帶該用戶名和密碼的接入認證 報文并將其發(fā)送到無線盒子； 無線盒子從自身的WLAN-BSS接口接收到接入認證報文后，學習到該無線終端的MAC地 址，并將認證報文發(fā)送至認證服務器； 認證服務器接收到用戶發(fā)送的接入認證報文后，根據本地保存的用戶名、密碼信息對 其進行認證；如果接入認證報文中的用戶名和密碼與本地保存的一致，則認證通過，并將該 用戶名和密碼對應的VLAN攜帶在認證結果報文中反饋給無線盒子； 無線盒子接收到解析出認證結果報文中的VLAN信息，建立所述學習到的MAC地址和該 VLAN的對應關系，并將該無線終端的認證狀態(tài)標記為通過； 無線終端接收到認證通過的認證結果報文后，發(fā)送接入因特網的上行報文； 無線盒子從自身的WLAN-BSS接口接收無線終端發(fā)送的上行報文后，根據該上行報文 的源MAC地址對該報文標記上與該MAC地址對應的VLAN信息，進行相應轉發(fā)； 小區(qū)網絡中的接入交換機、匯聚或者核心交換機根據報文的MAC地址、VLAN信息以及 預先設置的接口屬性對上行報文進行二層轉發(fā)； 用戶家庭網絡的出口路由器接收與其相連的接入交換機Access 口剝離掉VLAN頭后的 上行報文，進行對應的處理。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括， 用戶家庭網絡的出口路由器將目的MAC地址為用戶無線終端的下行報文發(fā)送給接入 交換機； 接入交換機的Access 口接收到該下行報文后打上其所屬的VLAN頭后按照該下行報文 的目的MAC地址進行轉發(fā)，小區(qū)網絡的其他交換機根據MAC地址、VLAN頭以及預先設置的 接口屬性對該下行報文進行二層轉發(fā)； 無線盒子接收到該下行報文后，根據本地保存的二層信息表將該下行報文發(fā)送給無線 終端。
3. -種無線盒子，該無線盒子使得用戶在家庭網絡外通過其家庭網絡接入因特網，其 特征在于，所述無線盒子包括： 認證消息處理模塊，用于在接收到用戶無線終端發(fā)送的接入認證報文后，學習到該無 線終端的MAC地址，并將接入認證報文發(fā)送至認證服務器，使得認證服務器根據本地保存 的用戶名、密碼信息對其進行認證，且返回認證結果；該認證消息處理模塊還接收認證服務 器返回的認證結果； 控制模塊，用戶根據該認證結果中攜帶的VLAN信息建立所述學習到的MAC地址和該 VLAN的對應關系，并將該無線終端的認證狀態(tài)標記為通過；所述認證結果中攜帶的VLAN信 息是認證服務器在接入認證報文中的用戶名和密碼與本地保存的一致時，才將該用戶名和 密碼對應的VLAN攜帶在認證結果報文中反饋給無線盒子的； 無線模塊，用于在無線終端采用無線信號接入因特網時，根據該無線終端的源MAC來 對其發(fā)送的上行報文標記上與該MAC地址對應的VLAN信息； 二層轉發(fā)模塊，用于對標記有VLAN信息的上行報文進行二層轉發(fā)。
4.如權利要求3所述的無線盒子，其特征在于，所述二層轉發(fā)模塊，還用于對下行報文 進行二層轉發(fā)；所述無線模塊，還用于對下行報文剝離掉VLAN頭發(fā)送給無線終端。
【文檔編號】H04W12/06GK104244246SQ201410488449
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權日:2014年9月22日
【發(fā)明者】周迪, 王軍 申請人:浙江宇視科技有限公司