CN2877155Y

CN2877155Y - 在一无线局域网络中加速发现存取点的系统

Info

Publication number: CN2877155Y
Application number: CN 200520107252
Authority: CN
Inventors: 安吉罗·卡费洛; 克里斯多福·凯夫; 保罗·马里内尔; 文森·罗伊
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: CN101019378A; CN101019378B

Abstract

一种在一无线局域网络中加速发现存取点(APs)的系统，其包含一AP及一站台。所述AP包含一公告封包决定装置；一公告封包传输装置，其连接至所述公告封包决定装置；一第一传输器/接收器，其连接至所述公告封包传输装置；以及一第一天线，其连接至所述第一传输器/接收器。所述站台包含一第二天线；一第二传输器/接收器，其连接至所述第二天线；一公告封包接收装置，其连接至所述第二传输器/接收器；以及一信道调整装置，其连接至所述公告封包接收装置及所述第二传输器/接收器。

Description

在一无线局域网络中加速发现存取点的系统

(1)技术领域

本实用新型有关无线局域网络(WLANs)，尤其是有关一种借助在被动扫描模式中的一站台(STA)加速发现存取点(APs)的方法。

(2)背景技术

在一个以AP为基础的无线局域网络中，一STA与座落于所述STA邻近处的一特定AP通讯；所述STA便称为与此AP相连。有时一STA会需要或想要改变与其相连的AP。举例来说，所述STA可移出原本与其相连的所述AP所涵盖的区域(亦即漫游)，且会处于相当糟的信号状态，另一个会发生的情况便是因为在由原始AP所服务的基础服务集(BSS)中竞争的上生所导致产能的降低。

为了让一STA与一新的AP重新相连，首先必须在其邻近区域发先可能存在的APs。一种执行此搜寻的方式便是被动扫描模式，在被动扫描方面，所述STA监听由邻近APs所发送的信标封包，其典型地是约每100ms发送，所述STA监听每一个传输信道，且在一组间隔上改变信道，一旦所述STA监听到一信标并译码包含在信标中的信息，其便可开始与邻近AP重新相连的程序。

被动扫描模式有一个缺点，因为邻近APs可能在不同信道上运作，因此，监听所述信标时，STA必须转到不同于现行与其相连AP不同的信道。由于所述STA通常不知道来自其它APs的信标传输时间，因此其可能需要以一相对较长时间停留在每一信道(＞100ms)，以便确保其已经接收到来自所有邻近APs的信标。当其监听其它信道时，所述STA无法接收来自其相连AP的封包，且其通讯便因此中断，此类中断可明显地对使用者服务品质产生不利地影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在一无线局域网络中加速发现存取点的系统，以解决当站台监听其它信道时无法接收来自其相连存取点的封包而导致通讯中断的问题。

一种在一无线局域网络中加速发现一存取点(APs)的方法。首先由一AP经由至少一信道传输一公告封包，所述信道是不同于所述AP传输信标信号的信道。所述公告封包是由一站台(STA)接收，其接着决定是否连结至所述传输AP。所述公告封包可包含重新相连信息，(例如：所述STA可根据在所述公告封包中的信息与所述AP相连)，或是时序信息，使得所述STA可调整至所述AP并接收所述AP的信标，而不需停留在所述AP一段延长时间。

在一包含一AP及至少一STA的无线局域网络中，其中所述AP具有一传输器及一接收器，且其中所述STA具有一接收器及一传输器，一种用以加速发现Aps的系统，其在每一STA上包含一公告封包及决定装置。所述公告封包是由一AP在至少一信道上传输，所述信道是不同于所述AP传输信标信号的信道，且由至少一STA接收。所述决定装置用以根据所述接收公告封包，决定是否将一STA连结至所述传输AP。

一种在一WLAN中加速发现APs的系统，所述WLAN包含一AP及一STA。所述AP包含一公告封包决定装置；一公告封包传输装置，其连接至所述公告封包决定装置；一第一传输器/接收器，其连接至所述公告封包传输装置；以及一第一天线，其连接至所述第一传输器/接收器。所述STA包含一第二天线；一第二传输器/接收器，其连接至所述第二天线；一公告封包接收装置，其连接至所述第二传输器/接收器；以及一信道调整装置，其连接至所述公告封包接收装置及所述第二传输器/接收器。

采用本实用新型的系统，可以使使用者服务品质有效地获得提高。

附图说明

借助下文中一较佳实施例的描述、所给予的范例，参照对应的附图，本实用新型可获得更详细地了解，其中：

图1所示为一AP发现方法的流程图；

图2所示为根据图1所示的方法传输公告封包的示意图；以及

图3所示为一系统配置以传输和接收公告封包示意图。

具体实施方式

此后，专用术语「站台(STA)」，其包含但并未限制于，一无线传输/接收单元、一使用者设备、一固定或移动用户单元、一呼叫器或可在一无线环境下操作的任何形式的装置。当本文此后提到专用术语「存取点(AP)」，其包含但并未限制于，一站台、一节点B、一站台控制器、或是在无线环境下任何形式的接口装置。

本实用新型以下列方法解决上述问题。一AP可在特定状况下，在一或多个不同于现行运作的频率信道上传输额外的封包(称为「公告封包」)。此功能允许STAs运作于这些不同信道以获悉AP的存在，而不需调整其接收器至其它信道，藉此避免通讯中断。

根据本实用新型，一种在一WLAN中发现APs的方法100示于图1。所述方法100以决定所述AP是否碰到一预设状况以传输一公告封包开始(步骤102)。如果满足特定情况，一AP可决定向其它信道公告自身，这些状况包括，举例而言：

1)在由所述AP服务的BSS中出现充分低负载状况，使得所述AP可调整至其它信道以传输其公告封包，而不需过度的中断。如果AP无法搭载新的STAs，则所述AP便不需要公告自身。在传输所述公告封包其间，所述AP可避免让其相连的STAs传输信息至此，其是借助，举例来说，发送「请求以发送(Request to Send，RTS)」或是「清除以发送(Clear to Send，CTS)」封包至其本身，或是呼叫一无竞争时期。

2)接收来自邻近AP(s)的指示(经由AP间信号发送)，其中所述邻近APs是于其BSSs中呈现拥挤情况，且有需要分担流量至其它信道。

3)借助周期性地调整至其它信道一段短的时间并监听在每一信道上的流量，所述AP可自身发现所述拥挤情况。

4)AP「知道」在要求快速漫游的延伸服务集(ESS)中是否有STAs存在(举例来说，如果所述STAs使用延迟敏感的应用，例如：语音)，所述AP可经由AP间的信号发送获悉使信息，如果有数个延迟敏感STAs，则此可促使AP发送公告封包。

熟悉本技术的人员必须了解的是，上述状况仅仅是范例，且熟熟悉本技术的人员亦可以推想，在发送一公告封包之前AP所需要满足的其它状况。

如果AP无法满足传输一公告封包的状态，则所述方法100终止(步骤104)，如果AP可以满足传输一公告封包的状态，则所述AP传输一公告封包(步骤106)。一个公告封包包含下列信息：

1)所述AP可被找到的频率信道；以及

2)两者之一：

a)所有STA开始一个与所述AP重新连结程序所需的所有信息(例如：所述AP地址、AP能力等)，一部份信息包含在所述信标中，或是整个信标中；或

b)所述AP在其运作信道上传输所述信标封包的时间信息，对应于所述公告封包的传输时间。

所述STA接收所述公告封包并决定所述公告封包的内容(步骤108)，如果所述封包包含重新相连信息，则如果所述STA想要重新连结，其可调整至所述AP运作的信道且立即开始一重新连结程序至新的AP(步骤110)，所述方法100接着终止(步骤104)。

如果封包包含时间信息(步骤108)，则如果所述STA想要重新相连，其可调整至AP运作的信道，其仅在由此AP的信标传输时间前(步骤112)，并且监听所述信标，因此可避免在所述新信道有长的停留时间(步骤114)。所述STA接着分开地决定是否要重新连结至所述新AP(步骤116)，且所述方法变终止(步骤104)。

图2所示为具有三个APs(AP1、AP2及AP3)分别于三个信道(A、B及C)运作的封包传输范例。在此范例中，AP1(其是低负载)在信道B和C上传输公告封包。

一AP典型地传输应所述不超过每信标时期每所述信道一个公告封包，在此时期内，所述公告封包的传输时间可随机选择，或者，所述AP可锁定一特定的时间偏差，其是相对于其自身信标的传输。在所述公告封包于其它信道传输之前，AP应所述遵守一般的媒体存取法则，如同其它STA一样(亦即，在传输之前于所述所选信道上的媒体闲置之后，等待一特定时间)。

本实用新型的方法100提供下列优点：

1)降低STAs利用被动扫描模式所花在监听其它频率信道的时间。方法100亦可降低STA使用主动扫描模式的中断，因为不需要在其它信道送出探测请求。

2)与另一APs传输邻近APs的信标时间信息相比，方法100并不需要APs之间的同步。再者，一STA监听来自一邻近AP的公告封包亦保证可监听所述AP的信标。在另一方法方面，STA可能远离邻近AP，而其信标时间信息是由服务AP所提供。如果所述邻近AP适合以一等同于或高于其服务AP的速率传输的话，所述STA亦可立即根据所述公告封包的信号强度评估。

3)方法100可用以作为一个有效平衡AP间负载的机制，所述STAs在发现其它可用的APs之前，并不用做出漫游的决定，且在其它信道上频估他们，所以所述STA可更立即地重新连结并更有效地平衡负载。在采用集中于中央的架构下，存取控制可根据负载信息管理哪个APs将发送公告封包。

图3所示为配置以传输和接收公告封包的系统300示意图。所述系统300包含一AP 302和一STA 304。所述AP 302包含一公告封包决定装置310、一公告封包传输装置312，其连接至所述公告封包决定装置310、一传输器/接收器314，其连接至所述公告封包传输装置312、以及一天线316，其连接至所述传输器/接收器314。所述STA 304包含一天线320、一传输器/接收器322，其连接至所述天线320、一公告封包接收装置324，其连接至所述传输器/接收器322、以及一信道调整装置326，其是连接至所述传输器/接收器322和所述公告封包接收装置324。

所述公告封包决定装置310决定所述系统状态是否适合所述AP 302发送出一公告封包，如果所述公告封包决定装置310决定应所述送出一公告封包，则所述公告封包决定装置310便发送信号给所述公告封包传输装置312，其产生所述公告封包且排定其传输。所述公告封包接着被发送至所述传输器/接收器314，并在所述处经由天线316广播。

所述STA 304经由天线320及传输器/接收器322接收一公告封包，所述公告封包是由所述公告封包接收装置324检验以判定在所述公告封包中所包含的信息，并且做出所述STA 304是否要重新连结至所述AP 302的决定。如果所述STA 304将重新连结至所述AP 302则所述公告封包接收装置324便发送信号至所述信道调整装置324，以便将信道调整至所述AP 302的信道，使得所述传输器/接收器322可接收来自AP 302的封包。

实施例

1.一种在一无线局域网络中加速发现一存取点(APs)的方法。其步骤包含：由一AP经由至少一信道传输一公告封包，所述信道是不同于所述AP传输信标信号的一信道；由一站台(STA)接收所述公告封包；以及决定是否连结所述STA至所述传输AP。

2.如实施例1所述的方法，其中所述传输步骤包含：判定是否已经满足传输一公告封包的一预设状况；以及如果已经满足所述预设状况，则传输所述公告封包。

3.如实施例2所述的方法，其中所述预设状况包含：判定在由所述AP所服务的基础服务集中是否有一低负载状况。

4.如实施例2所述的方法，其中所述预设状况包含：接收一来自一邻近AP的指示，其是于所述邻近AP的基础服务集中出现拥挤状况。

5.如实施例2所述的方法，其中所述预设状况包含：判定其它信道出现拥挤状况，所述拥挤是由所述AP借助周期性地调整至其它信道并监听在其它信道上的流量判定。

6.如实施例2所述的方法，其中所述预设状况包含：判定在一延伸服务集中是否有延迟敏感STAs。

7.如先前任一实施例所述的方法，其中所述公告封包包含重新连结信息，借此，所述STA可根据在所述公告封包中的所述信息连结至所述AP。

8.如先前任一实施例所述的方法，其中所述公告封包包含时间信息，借此，所述STA可调整至所述AP且接收所述AP的信标，而不需停留在所述AP一段长时间。

9.一种在一无线局域网络中加速发现存取点(APs)的系统，其包含：一AP；至少一站台(STA)；一公告封包，其是由所述AP在至少一信道传输，所述信道是不同于所述AP传输信标信号的一信道，且由至少一STA接收所述公告封包；以及在每所述STA上的一判定装置，用以根据所述接收的公告封包，判定是否连结一STA至所述AP。

10.如实施例9所述的系统，其中所述公告封包包含重新连结信息，借此，接收所述公告封包的所述STA，可根据在所述公告封包中的所述信息连结至所述AP。

11.如实施例9或10所述的系统，其中所述公告封包包含时间信息，借此，所述STA可调整至所述AP且接收所述AP的信标，而不需停留在所述AP一段长时间。

12.如实施例9-11中任一所述的系统，还包含：在所述AP上的一第二判定装置，用以在传输所述公告封包之前，判定是否已经达到一预设状况。

13.如实施例9-12中任一所述的系统，其中所述预设状况包含：判定在由所述AP所服务的基础服务集中是否有一低负载状况。

14.如实施例9-12中任一所述的系统，其中所述预设状况包含：接收一来自一邻近AP的指示，其是于所述邻近AP的基础服务集中出现拥挤状况。

15.如实施例9-12中任一所述的系统，其中所述预设状况包含：判定其它信道出现拥挤状况，所述拥挤是由所述AP借助周期性地调整至其它信道并监听在其它信道上的流量判定。

16.如实施例9-12中任一所述的系统，其中所述预设状况包含：判定在一延伸服务集中是否有延迟敏感STAs。

17.一种在一无线局域网络中加速发现存取点(APs)的系统，所述无线局域网络包含一AP及一站台。所述AP包含一公告封包判定装置；一公告封包传输装置，其连接至所述公告封包判定装置；一第一传输器/接收器，其连接至所述公告封包传输装置；以及一第一天线，其是连接至所述第一传输器/接收器。所述站台包含一第二天线；一第二传输器/接收器，其连接至所述第二天线；一公告封包接收装置，其连接至所述第二传输器/接收器；以及一信道调整装置，其连接至所述公告封包接收装置及所述第二传输器/接收器。

18.如实施例17所述的系统，其中所述公告封包判定装置被配置以判定所述AP是否应发送一公告封包。

19.如实施例17或18所述的系统，其中所述公告封包传输装置被配置以准备并排程一公告封包以传输。

20.如实施例17-19任一所述的系统，其中所述公告封包接收装置被配置以接收来自一AP的公告封包；检验包含在所述公告封包中的信息；以及判定所述站台是否应连结至发送所述公告封包的所述AP。

21.如实施例20所述的系统，其中如果所述公告封包接收装置决定连结至一不同的AP，则所述信道调整装置被配置以将所述站台的所述接收信道改成所述不同AP的接收信道。

尽管本实用新型的特征和组件皆于实施例中以特定组合方式所描述，但实施例中每一特征或组件能独自使用，而不需与较佳实施方式的其它特征或组件组合，或是与/不与本实用新型的其它特征和组件做不同的组合。尽管本实用新型已经通过较佳实施例描述，其它不脱离本实用新型申请权利要求范围的变型对熟悉本技术的人士来说是显而易见的。上述说明书内容是以说明为目的，且不会以任何方式限制特别实用新型。

Claims

1.一种在一无线局域网络中加速发现存取点的系统，该无线局域网络包含一存取点及一站台，其特征在于：

该存取点包含：

一公告封包判定装置；

一公告封包传输装置，其连接至所述公告封包判定装置；

一第一传输器/接收器，其连接至所述公告封包传输装置；以及

一第一天线，其连接至所述第一传输器/接收器；以及

该站台包含：

一第二天线；

一第二传输器/接收器，其连接至所述第二天线；

一公告封包接收装置，其连接至所述第二传输器/接收器；以及

一信道调整装置，其连接至所述公告封包接收装置及所述第二传输器/接收器。