[发明专利]一种基于TCP/IP协议改造的Wi‑Fi信号扩展系统及方法

权利要求书

1.一种基于TCP/IP协议改造的wifi信号扩展系统，其特征在于：系统架构包括有三层，分别为网络接口层、网络协议层、应用层；所述网络接口层包括sta网络接口—Sta iface和AP网络接口—AP iface；所述网络协议层包括TCP/IP协议栈；所述应用层包括APP_Repeater，APP_Repeater是指上层应用程序，用来重新构建数据包进行数据的转发；网络接口层与网络协议层双向连接，网络协议层与应用层双向连接，AP与Sta iface双向连接，PC与AP iface双向连接；

所述网络接口层，Sta iface用来连接AP，构建物理通信通道；

所述网络协议层，在此层修改IP数据包传输方向；

所述应用层，实现的功能包括：

1)创建socket句柄，

2)接收网络协议栈上传的报文，

3)修改IP数据报文的源地址并建立wifi终端与目的地址的映射链表，4)发送IP报文。

2.一种基于TCP/IP协议改造的wifi信号扩展方法，其特征在于：将repeater放置到AP信号边界区域，将wifi终端放置在AP信号覆盖区域外、repeater信号覆盖区域内；在repeater上扫描WLAN AP发送出来的信号，选择信号源，选择认证模式，输入密钥，使repeater成功连接AP；随后repeater会发送一个和WLAN AP SSID一样，认证模式一样，密钥一样的信号出来；远端的wifi终端连接上repeater发送出来的信号；

当wifi终端发送报文给外网时，在repeater上修改TCP/IP协议栈来改变IP报文的传送路径，当repeater协议栈接收到wifi终端要发送到外网的IP报文后，改变此IP报文的路径，在IP协议栈将此报文上传至上层应用APP_Repeater，APP_Repeater是指上层应用程序，用来重新构建数据包进行数据的转发，APP_Repeater将此报文进行重新封装将此报文的源IP地址修改成STA iface网络接口的IP地址，目标地址不变动，同时将目标地址和wifi终端的IP地址做一个映射链表STA_DST LIST保存到缓存中并做100ms超时删除处理动作；当WLAN AP返还外网报文给wifi终端时，repeater TCP/IP协议栈接收到返回的IP报文，改变此IP报文的路径，在IP协议栈将此IP报文上传至上层应用APP_Repeater，APP_Repeater截获IP报文并获取IP报文的源地址，然后在链表STA_DST LIST中查找此地址对应的wifi终端IP地址，最后APP_Repeater将此IP报文的目标IP地址修改成在链表STA_DST LIST中查询到的wifi终端IP地址并通过AP iface网络接口发送给wifi终端；STA_DST LIST是用来存放wifi终端IP地址和要访问外网地址的映射表。

3.一种根据权利要求2所述的基于TCP/IP协议改造的wifi信号扩展方法，其特征在于：所述wifi终端发送报文给外网的具体步骤如下：

步骤1：启动进程APP_Repeater，创建2个socket句柄socket_s和socket_a，2个socket句柄分别对应repeater的sta网络接口和AP网络接口；

步骤2：新建一个缓存链表STA_DST LIST，用来存放wifi终端IP地址和要访问外网地址的映射表，超时时间为100ms，超过这个时间STA_DST LIST就将这条记录删除；

步骤3：Repeater网络协议栈截获wifi终端发送到外网的IP报文；

步骤4：修改网络协议栈截获到IP数据报文路径，路径目的点为进程APP_Repeater；

步骤5：进程APP_Repeater接收到IP报文；

步骤6：将IP报文源地址和目标IP地址形成一一对应的映射保存到链表STA_DST LIST；

步骤7：将IP报文修改源地址为repeater sta网络接口的IP地址，使用socket_a发送报文；

步骤8：返回步骤3，截获新IP数据报文。

4.一种根据权利要求3所述的基于TCP/IP协议改造的wifi信号扩展方法，其特征在于：所述WLAN AP返还外网报文给wifi终端的具体步骤如下：

步骤1：启动进程APP_Repeater，创建2个socket句柄socket_s和socket_a，2个socket句柄分别对应repeater的sta网络接口和AP网络接口；

步骤2：新建一个缓存链表STA_DST LIST，用来存放wifi终端IP地址和要访问外网地址的映射表，超时时间为100ms,超过这个时间STA_DST LIST就将这条记录删除；

步骤3：网络协议栈截获WLAN AP返还给Repeater的IP数据报文；

步骤4：修改网络协议栈截获到IP数据报文路径，路径目的点为进程APP_Repeater；

步骤5：进程APP_Repeater接收到IP报文；

步骤6：进程APP_Repeater在STA_DST LIST中查询接收到的IP报文源地址；

步骤7：源IP地址是否在STA_DST LIST中；

步骤8：如果不存在，丢弃报文，转步骤11；

步骤9：如果存在，转步骤10；

步骤10：进程APP_Repeater将IP报文的目的地址改成查询到的IP地址的映射地址，使用scoket_s发送，转步骤11；

步骤11：返回步骤3，截获新IP数据报文。