专利名称：混合有线/无线网络中最佳负载均衡的方法和系统的制作方法
技术领域：
本申请的实施例一般涉及局域网，更具体地，本申请涉及混合有线/无线局域网(WLAN)中最佳负载均衡的系统和方法。
背景技术：
开发国际标准化组织(ISO)所颁布的开放系统互联(OSI)模型，来为连接不同种类的计算机和通信系统建立标准化。OSI模型描述了通过网络介质从第一计算机系统的软件应用至第二计算机系统的软件应用的信息流。图1a是OSI模型的框图100。参考图1a，OSI模型有七个明显的功能层，其包含应用层114(7层)、表示层112(6层)、会话层110(5层)、传输层108(4层)、网络层106(3层)、数据链路层104(2层)、物理层102(1层)。物理层102进一步包括物理层收敛过程(PLCP)子层102b、物理媒体相关子层102a。数据链路层104也可以包括媒体接入控制(MAC)层104a。
一般而言，每个OSI层描述某些任务，这些任务对于方便通过接口层并最终通过网络传送信息是必需的。尽管如此，OSI模型不描述各层的任何特定的实现。OSI的第1至第4层一般处理网络控制以及数据发送和接收，一般称为端对端网络服务。5至7层处理应用问题，一般称为应用服务。每层特定功能依赖于诸如协议和/或接口要求或特定层的实现所必需的规范等因素而改变。例如，以太网协议可以在物理层中提供冲突检测和载波侦听。第1层即物理层102负责处理用于连接到介质接口的所有电气、光学、光电子和机械需求。值得注意的是，物理层102可方便代表信息比特流的电信号的传送。物理层102还可提供诸如编码、解码、同步、时钟数据恢复以及比特流的传输和接收的服务。
可将PLCP层102b配置为使物理层102所提供的服务适应于并且映射到特定设备PMD子层102a所提供的功能。具体地，PLCP层102b可适用于将PHY子层服务数据单元(PDSUs)映射到适合的包和/或帧格式，该包和/或帧格式对于经由物理媒体提供两个或更多通信实体间的通信服务而言是必需的。PMD层102a规定实际方法和/或协议，该方法和/或协议可以用于经由物理媒体接收和传输。MAC子层104a可适用于提供，例如，任何必要的驱动程序，可使用该驱动程序来接入PLCP子层102b提供的功能和服务。相应地，更高层的服务可适用于利用MAC子层104a提供的服务，该服务很少或不依赖于PMD子层102a。
802.11是由电子和电气工程师协会(IEEE)颁布的一套规范，其提供用于OSI模型的MAC和物理(PHY)层的通信标准。801.11标准还提供用于有线和无线局域网(WLANs)的通信标准。更具体地，802.11标准规定用于WLANs的五种类型的物理层。这些物理层包括跳频扩展频谱(FHSS)、直接序列扩展频谱(DSSS)、红外线(IR)通信、高速率直接序列扩展频谱(HR-DSS)和正交频分复用(OFDM)。802.11标准还为每个规定的PHY层提供PLCP帧格式。
在过去的十年里，对于支持应用(例如流音频和流视频)的高数据速率的需求已经看到以太网速度正从大约1-2兆比特每秒(Mbps)增长到10Mbps、到100Mbps、到1吉比特每秒(Gbps)、到10Gbps。目前，在这套规范中有许多标准，即802.11b、802.11a和802.11g，其可适用于方便提高数据速率的需求。例如，802.11g标准在2.4GHz到2.4835GHz的频率范围内的19米(m)的发射机/接收机范围上提供大约54Mbps的最大数据速率，例如，802.11b标准在2.4GHz到2.4835GHz的频率范围内的57米(m)的发射机/接收机范围上提供大约11Mbps的最大数据速率，最后，例如，802.11a标准可以适用于从5.150GHz到5.350GHz和从5.725GHz到5.825GHz的300MHz的分段带宽中在12米(m)的发射机/接收机范围上提供大约54Mbps的最大数据速率。
802.11标准形成此套规范中其他标准的基础，并且802.11b、802.11a和802.11g标准为其先前标准提供不同的扩展和新的特征。尽管如此，存在对于在此套规范中所有标准而言通用的某种基本组成部件，例如，此套规范中所有标准使用以太网协议和使用冲突避免载波监听多路访问(CSMA/CA)。
CSMA/CA使用简单的协商方案来提供对通信介质的接入。如果传输实体希望将信息传输到接收实体，传输实体可监听用于通信业务的通信介质。在通信介质被占用的情况下，传输实体可能停止传输并且尝试在后续时间传输。在通信传输并不占用的情况下，那么传输实体可通过通信介质发送信息。尽管如此，可能存在两个或更多传输实体监听到通信介质不占用并在同一时刻尝试传输的情况。为避免冲突和重传，可以使用，例如CSMA/OR或准备发送(RTS)和清除发送(CTS)通信方案。相应地，每当传输设备监听通信介质没有被占用时，则传输设备可以发送准备以发送消息发送给一个或多个接收设备。在接收到发送消息的准备之后，接收设备可发送清除发送消息。一旦传输设备接收到清除发送消息，传输设备可以发起到接收设备的数字传送。一旦从传输设备接收到包或帧，接收设备可以确认该接收帧。
802.11b标准，通常称作Wi-Fi(其代表无线保真)，与它的先前标准802.11反向兼容，虽然802.11使用两种调制格式中的一个，包括使用差分二进制相移键控的直接序列扩展频谱(DSS)和频率跳变扩展频谱(11比特Barker序列)，802.11b使用称为补码键控(CCK)的DSS的更高数据速率形式，CCK允许更高的数据速率，并且对诸如多路传播干扰、PSK的干扰效应更不灵敏。
802.11a利用正交频分复用(QFDM)调制/编码方案，该方案提供54Mbps的最大数据速率。正交频分复用是一种数字调制技术，该技术将一信号分成若干个窄带信道，其中每个信道具有不同的频率。安排每个窄带信道以使数据流中信道和符号之间的串扰效应最小化。
由于设计为对802.11a提供支持的装置工作在5.150GHz到5.350GHz以及从5.725GHz到5.825GHz的频率范围上，802.11a装置将不能和用802.11b(该标准定义在2.4到2.4835GHz的频带内工作)标准工作的装置共同工作。一个主要缺点是已经投资在802.11b装置和基础设施的公司，如果没有大量费用的话，可能不愿意升级他们的网络。
开发作为802.11b标准的扩展的802.11g标准。802.11g可以使用与802.11a标准类似的OFDM调制方案以及与802.11a标准相当的传递速率。由于兼容802.11g的装置工作在与兼容802.11b的装置相同的电磁频谱部分中，802.11g反向兼容现有的802.11b WLAN基础设施。由于802.11g反向兼容802.11b，期望遵循802.11b的无线电卡能够直接与遵循802.11g的接入点连接，同样，遵循802.11g的无线电卡能够直接与遵循802.11b的接入点连接。
此外，虽然兼容802.11g的设备工作在2.4GHz到2.4835GHz的频率范围内，典型的传输信号使用近似22MHz的带宽(大约是总分配带宽的三分之一或30％)。这将802.11g接入点使用的非重叠信道的数目限制在三(3)个。类似的情况存在于802.11b。因此，与802.11b标准相关联的许多信道分配和频率复用方案可以是在802.11g中固有的。
RF干扰可能提出802.11b和802.11g装置的附加操作性问题，将802.11b和802.11g装置设计为工作在电磁频谱的2.4GHz部分中。频谱的2.4GHz部分是未经授权的区域，该频谱部分已经被使用了一段时间并且充满了潜在的干扰设备。这些装置中的一些包括无绳电话、微波炉、对讲系统和小型监测器。其他潜在的干扰设备可能是蓝牙设备。相应地，干扰提出了802.11b和802.11g标准的干扰问题。
与802.11b使用三个非重叠信道相比，兼容802.11a的装置使用八个非重叠信道。因此，802.11a接入点可以用通过例如比兼容802.11b的装置更密集的方式配置。例如，可以在给定区域配置最多12个接入点(每个接入点具有不同的分配频率)而不引起同信道干扰。因此，802.11a在克服一些与信道分配相关联的问题的过程中，尤其对于具有密集用户人口以及增加的吞吐量是非常重要的区域特别有用。尽管如此，802.11a的高操作频率引起更多衰减，这导致给定数据速率上的更短工作范围。由于需要大量的接入点以服务于给定服务区域，这可能显著增加配置成本。
在使用一套802.11协议中一个或多个协议的混合有线/无线网络系统中，整个网络接入设备的流动性可能为常规交换机和交换装置提出附加的难题。由于接入设备连续地改变它们到网络的接入点，常规的交换机可能没有能力来控制其他的网络设备和/或实体以提供整个网络的无缝和有效的通信。为了满足用户需求，网络系统必须保持某种质量和最低服务标准。例如，当用户试图或发起连接时，他们可能期望在至少99.9％的时间中连接。另外，每当用户忙于话音呼叫时，他们可能希望接受几微秒的最小延迟。然而，在可接受标准的范围之外操作显著影响客户的满意和忠诚。尽管如此，在连续变化的网络中，维持可接受标准是挑战性的。此外，特别是在可处理大容量的接入设备业务的网络系统中，常规交换装置可能不具有必要的资源来有效确保并维持可接受标准。另外，因为接入设备可以在整个网络连续移动，由于阻塞，各种网络设备可能变为瓶颈，而具有可用能力的其它网络设备保持没有被充分利用。
通过将这种系统与在本发明的剩余部分中结合附图所阐述的本发明的一些方面相比较，对于本领域的技术人员而言，常规和传统方法的其它局限性和缺点将变得显而易见。
发明内容
本发明的方面可以提供用于混合有线/无线局域网中负载均衡的系统和方法。用于混合有线和/无线局域网中负载均衡的方法可以包括通过多个接入点中的至少一个来接收接入设备的查询消息的步骤。响应于该查询消息，确定一个或多个接入点上的负载并且将确定的负载从一个或多个接入点发送到接入设备。位于接入设备的工作范围内的一个或多个接入点可以解释查询消息。可以通过接入设备选择具有最小负载的接入点来提供服务。
本方法还可以进一步包括将查询消息从一个或多个接入点发送到使用通信协议消息的交换机并且由该交换机接收至少一条查询消息。相应地，可以确定一个或多个接入点上的负载。可将对应于确定负载的信息发送到一个或多个使用通信协议消息的接入点。继而可以将一个或多个接入点上的负载重新分布以在接入点之间提供合理的负载分布。
本发明的另一实施例可以提供机器可读存储器，在其上存储具有至少一个代码段的计算机程序，上述至少一个代码段用于为混合有线/无线局域网中的交换机提供网络管理。可由机器执行至少一个代码段用于使机器完成上述各步骤。
本发明的另一个实施例可以提供用于混合有线/无线局域网中负载均衡的系统。用于负载均衡的系统可以包括至少一个接收机，该接收机可适用于通过多个接入点中的至少一个接收接入设备的至少一条查询消息。至少一个控制器可适用于响应于所述至少一条查询消息来确定多个接入点中的每一个上的负载。至少一个发射机可适用于将确定的负载从一个或多个接入点发送到接入设备。控制器也可能具有从多个接入点(该接入点可能具有最小负载)中选择一个接入点的能力。
控制器也可适用于为位于接入设备工作范围中的一个或多个接入点解释查询消息。接入设备也可以选择具有最小负载的接入点。发射机可适用于将查询消息从一个或多个接入点发送到使用通信协议消息的交换机。与交换机相关联的接收机可适用于接收查询消息。可将控制器配置为确定一个或多个接入点上的负载。控制器也具有将对应于确定负载的信息发送到一个或多个使用通信协议消息的接入点的能力。只要在接入点之间存在不成比例的负载，控制器可适用于将负载重新分布在接入点之间。该控制器可以是带宽管理控制器、服务质量控制器、负载均衡控制器、会话控制器、处理器和网络管理控制器。
通过以下描述和附图，将更加全面地理解本发明的这些和其他优点、方面和新颖性特征，以及本发明图示实施例的细节。
图1a是OSI模型的框图；图1b是框图，示出了802.11定义的通用PLCP帧；图1c是框图，示出了802.11定义的频率跳变扩展频谱所使用的PLCP帧；图1d是框图，示出了802.11定义的直接序列扩展频谱和高速率直接序列扩展频谱的PLCP帧；图1e是框图，示出了802.11定义的正交频分复用的PLCP帧；图2是根据本发明一个实施例的在无线局域网中用于网络管理的示例性系统的框图；图3是根据本发明一个实施例的具有用作边缘管理器的交换机的示例性企业无线LAN的框图；图4是根据本发明一个实施例的如图2和图3所示的示例性交换机的框图；图5是根据本发明一个实施例的在无线局域网中用于带宽管理的示例性交换系统的框图；图6是根据本发明一个实施例的关于图5的示例性会话控制过程的框图，可由用于网络管理的交换系统使用该会话控制过程；图7是根据本发明一个实施例的关于图6的示例性负载均衡过程的框图，可由用于网络管理的交换系统使用该负载均衡过程；图8是根据本发明一个实施例的关于图8的示例性QoS启动过程的框图，可由用于网络管理的交换系统使用该QoS启动过程；图9a是根据本发明一个实施例的用于负载均衡的示例性步骤的流程图；图9b是根据本发明一个实施例的用于负载均衡的示例性步骤的流程图。
本发明的详细描述本发明诸方面可以提供用于混合有线/无线局域网中负载均衡的系统和方法。用于混合有线/无线局域网中负载均衡的方法可以包括通过多个接入点中的至少一个从接入设备中接收查询消息的步骤。响应于该查询消息，可以确定一个或多个接入点上的负载，并可由接入设备接收一个或多个接入点上的确定负载，位于接入设备的工作范围之内的一个或多个接入点可以解释该查询消息，可由接入设备选择具有最小负载的接入点来提供服务。
图1b是框图120，示出了802.11定义的通用PLCP帧。参考图1b，其示出报头122、PLCP头部124、MAC数据126、以及CRC 128。报头122可以包括同步(SYNC)数据122a和同步定界符122b。PLCP头部124可以包括，例如PLCP信号字段(PSF)124a、服务数据124b、长度124c和其他字段。报头122可以与PHY相关。SYNC数据122a可以包括唯一的比特流，该比特流可适用于诸如帧启动这类的信号定时参数。SYNC数据122a用于比特同步和解调。SYNC定界符122b提供帧定时信息并可适用于为同步信息的尾部定界。PLCP头部124可适合于包含用于将帧解码的信息。例如，PSF 124a可适用于包括通信数据速率信息。一般保存服务数据124b，但可使用服务数据124b来提供特定应用功能性。长度124c可适用于指示MAC数据126的长度。在这点上，可以用传输MAC数据126所需的时间来表示长度124c。
图1c是框图130，示出了802.11所定义的频率跳变扩展频谱所使用的PLCP帧。参考图1c，其示出SYNC数据132、PLCP头部134和PSDU 136。PLCP头部134可以包括，例如，PSDU长度字(PLW)134a、PLCP信令字段(PSF)134b、头部差错校验字段或CRC 134c和其他字段。PLW 134a可以规定PSDU 136中包含的八位位组的数量。PSF 134可以是长度为4比特并可用来指示通信数据速率。
图1d是框图140，示出了802.11所定义的直接序列扩展频谱和高速率直接序列扩展频谱(HR-DSS)的PLCP帧。参考图1d，其示出报头142、PLCP头部144和MPDU 146。报头142可包括同步(SYNC)数据142a和同步定界符142b。PLCP头部144可以包括PLCP信号字段(PSF)144a、服务数据144b、长度144c和CRC字段144d。与频率跳变扩展频谱的SYNC数据132a为8比特相比，SYNC数据142a可以是128比特。CRC 144d是16比特，其类似于用于频率跳变扩展频谱的CRC 134c。
图1e是框图150，示出802.11定义的正交频分复用的PLCP帧。参考图1e，其示出报头152、PLCP头部154和PSDU 156、尾部158和填充160。报头152可以包括同步(SYNC)数据152a和同步定界符152b。PLCP头部154可包括长度154a、PLCP信号字段(PSF)154b、保留字段154c、奇偶校验154d、尾部154e和服务154f。长度154a是12比特字段，其可适用于指示帧的长度。PSF 154b是4比特字段，可以指示使用的调制方案及其相关的PSDU编码率。例如，规范使用二进制的1011代表6Mbps，1111代表9Mbps，1010代表12Mbps，1110代表18Mbps，1001代表24Mbps，1011代表36Mbps，1000代表48Mbps，最后，1100代表最大标准化速率是54Mbps。保留字段154c是1比特字段，为了在将来应用而保留该字段，该字段还可适用于特定应用的使用。奇偶校验字段154d可以指示奇数奇偶校验。尾字段154e是6比特字段。服务字段154f是16比特字段，其可适用于指示服务类型。
在典型的无线局域网中，尤其是当接入设备变为在整个网络中移动时，信道容量可以迅速地随时间变化。例如，当从接入设备到接入点的距离由于可移动性而增加或减少时，信道容量，最终是信道吞吐量可因接入设备与接入点联合和分离而变化。根据本发明的一个实施例，提供交换机以在多个接入设备中的一个或多个和/或接入点、和/或其他交换机之间方便网络管理。交换机可以使用通信协议，该通信协议可适用于方便诸如负载均衡服务质量(QoS)控制和管理、交换滤波传送、带宽管理以及会话控制和管理这样的工作。
参考混合有线/无线中负载均衡的工作，在混合有线/无线(其中由于接入设备的可移动性，网络容量可以迅速随时间变化)中，一些接入点可被业务淹没，另一些接入点则可以处于使用中。相应地，本发明的一个方面提供了方法和系统，其可适用于在混合有线/无线LAN的接入点之间使负载达到最佳均衡。负载均衡的任务可以是网络管理活动的一部分，该网络管理活动可以包括执行以下中的一种或多种活动，这些活动包括，但不局限于QoS管理、带宽管理(包括追踪带宽使用以及分配和重新分配带宽以满足用户和/或客户的需求)。这些活动的管理可以直接地或间接地关系到整个有线、无线LAN或二者的组合的可移动性和可操作性。
图2是根据本发明一个实施例的在无线局域网中用于网络管理的示例性系统的框图。参考图2，其示出了第一连网域214和第二连网域234。第一连网域214可包括交换机202、接入点204、206、208、210、212，接入点204、206、208、210、212中的每一个可以耦合到交换机202。第二连网域234可包括交换机222和接入点224、226、228、230、232，接入点224、226、228、230、232中的每一个可以耦合到交换机222。交换机222可以通过有线和无线介质中的任何一个或多个耦合到交换机202。虽然未有示出，在连网域214、234中的任何一个之内的至少一些接入点可以彼此耦合。虽然如此，可以提供许多实际的和/或虚拟的信道以方便同接入点和交换机的通信。尽管连网域214和234被示为分离的连网实体，但本发明并未如此限制。因此，连网域214、234可以是单个连网实体的部分，但可以代表在单个连网实体内的分离安全域。
在操作中，交换机202、222中的任何一个或多个可适用于将网络管理相关信息和参数发送到连网域214、234的任何一个或多个中的接入点的任何一个或多个。在本发明的一个实施例中，例如，交换机202可适用于将负载均衡信息传递到接入点206，反之亦然。类似地，交换机202可适用于将网络管理相关信息发送到接入点204、208、210、214的任何一个或多个，反之亦然。类似地，交换机222可适用于将负载均衡相关信息传递到接入点224、226、228、230、232中的任何一个或多个，反之亦然。可以由接入点使用负载均衡信息以有效地分配、分布和/或重新分配用于连接和/或分离接入设备的系统资源。
在本发明的另一个方面中，交换机202、222可适用于为使用例如通信协议的接入点提供例如负载均衡活动。相应地，通过调整一个或多个交换机和使用例如通信协议的一个或多个接入点，可以管理诸如负载均衡、宽带管制、宽带管理、漫游和交接的一些活动。虽然如此，可以配置交换机，例如交换机222，以确立在执行这些活动中可为接入点224、226、228、230、232采用的规则，可以将这些规则从交换机222、202推广到接入点204、208、210、214、224、226、228、230、232使用，例如通信协议。优先化以及数据处理，例如可建立在等待时间和宽带使用价值的可接受等级的基础之上。例如，可以为IP电话呼叫分配最高的队列和处理优先以使等待时间最小化，管制，例如可以包括完成那种可由特殊接入设备或某种类型的接入设备来限制和控制有效带宽使用的活动。可以由使用通信协议的交换机控制这些和其他任务。虽然可由负载均衡独立执行诸如管制、QoS管理和带宽管理这类活动，根据本发明的一个方面，信息可以在这些不同的活动之间变化以确保最佳负载均衡。
在操作中，任何一个或多个连网域中的任何一个或多个接入点可适用于确定各种相关信息和参数的负载，可以将这些信息和参数传递到交换机202、222中一个或多个。在本发明的一个实施例中，例如，接入点206可适用于获取各种相关信息的负载并将获取的信息传递回交换机202。类似地，接入点204、208、210、214的任何一个或多个可以获取各种相关信息和参数的负载，并将该获取的信息传递给交换机202。在本发明的另一方面，接入点224、226、228、230、232的任何一个或多个可以获取各种相关信息和参数的负载，并将该获取信息传递到交换机222。
在本发明的另一个实施例中，接入点224、226、228、230、232的任何一个或多个可以获取各种相关的信息和参数的负载，并将获取的信息通过交换机222传递到交换机202。这在例如漫游情况或交接情况中，可能是特别有用的。在漫游和交接两种情况中(其中特定接入设备正在漫游或者从连网域234被切换到连网域214)，在允许接入设备从连网域获取服务之前，获取属于连网域214的相关信息的带宽可能是有利的。在此情况下，交换机222可从交换机202发起查询请求的相关信息的带宽。因此，交换机214可以从接入点204、206、208、210、212中的一个或多个请求相关信息的带宽和/或负载。一旦交换机202从这些接入点接收信息的带宽，它便可将信息传递到交换机222。因此，交换机222可以取决于相关信息的负载和/或从交换机接收到的带宽来确定是交接还是允许漫游。
基于从一个或多个接入设备或交换机接收到的相关信息的QoS，交换机可适用于迫使接入设备漫游。例如，当交换机确定带宽或信道容量不足以提供最小可接受QoS时，那么交换机可适用于动态地迫使现有和/或新加入的接入设备漫游。在本发明的一个方面，可以保持已被迫使漫游的设备的列表。因此，如果交换机确定有足够的信道容量来提供最小可接受QoS，那么交换机可适用于发信号或通知列表上的设备以重新尝试建立服务并允许接入由网络所提供的该服务。在这点上，交换机202、222中的任何一个或多个可适用于确定总有效带宽或用于多个接入点/或交换机中的任何一个或多个的负载。因此，交换机202和/或222可提供信道/频率管理和服务QoS管理质量以便为接入设备最优地分布负载和优化带宽使用。
在本发明的另一个实施例中，基于各种相关信息的负载，可以由交换机202、222的任何一个或多个采用并加强接入优先化方案，该优先化方案可以包括，建立用于所有网络业务的优先权，承诺来自所有客户的优先化业务，和/或承诺来自一些挑选的客户诸如信任的客户的优先化业务。在本发明的另一方面，交换机202、222可适用于为接入点提供某些负载管理活动。因此，可以由接入点管理诸如带宽管制、带宽管理、包优先化和处理以及服务型排队这样一些活动。
尽管如此，交换机可适用于建立可由接入点在执行这些活动中所使用的规则，以便保持至少最小的可接受服务等级。优先化和数据处理可以基于例如等待时间和带宽有效性的可接受等级。例如，为IP电话呼叫分配最高的队列和处理优先以使等待时间最小。管制例如可以包括通过特殊接入设备或某种类型的接入设备限制和控制有效带宽使用率的工作。因此，可在接入设备中间公平地分布带宽以确保至少最小可接受服务等级。
根据本发明的一个方面，交换机可以使用通信协议(MP)以为企业无线LAN(WAN)中的多个接入设备或移动电台的一个或多个提供增强的通信服务。除普通的WLAN设备通信(诸如认证、鉴权、密钥交换、信标广播等等)之外，增强的通信可以提供目前不是由WLAN提供给其客户的附加网络管理特征。这些附加特征可以包括，但不局限于服务质量管理、带宽管理、接入控制、负载均衡和网络管理。除交换机外，可以使用通信协议消息事务的其他企业WLAN设备可以包括，但不局限于无线接入点、企业交换机和无线电台。这些设备可以是某些例子启动的通信协议，以利用新的网络管理特征。
根据本发明的一个方面，可以提供示例性WLAN体系结构。在企业无线LAN环境中，可将无线设备放置在网络的边缘。可以经由一个或多个接入点将无线设备连接或耦合到企业网络，接入点又可以是，例如有线LAN的边缘设备，这些接入点可以经由交换机连接到LAN。这些交换机，可将其称为无线LAN交换机，并且在某些例子中，不仅可以执行第2层交换，而且可适用于用作无线边缘管理器。它们也可以提供附加的网络管理功能性，诸如负载均衡、带宽管理、接入控制、防火墙功能、业务保密和服务质量管理等。
图3是具有根据本发明的实施例用作边缘管理器的交换机的示例性企业无线LAN的框图300。参考图3，其示出局域网络(LAN)302，认证服务器304，交换机306、308，接入点(APs)310、312、314、316、318、320和接入设备322、324、326、328、330、332、334、336、338。应当认识到本发明不局限于企业WLAN。本发明可以应用于有线LAN、无线LAN及其任意组合。
接入设备或客户和接入点之间的无线传输或通信可能是安全的。这对于在接入点310、312、314、316、318、320的任一个和交换机306、308之间的有线连接而言可能也是可靠的。交换机306、308和接入点310、312、314、316、318、320可适用于使用例如以太网协议来通信。从交换机的观点看，交换机可以是交换常规第2层帧。可是，在交换机内，对WLAN及其管理智能的了解主要在于软件中。虽然如此，本发明并不局限于这方面。
图4是根据本发明的一个实施例的如图2和图3中所示示例性交换机402的框图400。参考图4，交换机402可包括处理器410、发射机404、接收机406、发生器408和控制器412。控制器412可以包括QoS控制器414、带宽控制器422、负载均衡控制器416、会话控制器418和网络管理控制器420。发射机404、接收机406、发生器408以及控制器412的组件，即QoS控制器414、负载均衡控制器416、会话控制器418和网络管理控制器420，可以各个地耦合到处理器410。
交换机402的组件可以包括适当的电路和/或能执行各种网络管理功能的软件，包括但不局限于，负载均衡、QoS管理、带宽管理、会话管理和控制。尽管如此，虽然交换机402的组件被独立地示出，但本发明并不局限于这方面。例如，利用适合的软件和/或逻辑，可以仅通过处理器422实现发生器功能408。类似地，可集成并由处理器410使用合适的逻辑和/或软件来执行带宽管理、QoS管理、负载均衡、会话管理和控制以及网络管理中的任意一个或多个。
在操作中，发射机404可适用于在第一个交换机与第一个接入点之间发送第一个通信协议消息，接收机406可适用于从第一个接入点和第一个交换机接收第二个通信协议消息。响应于第一个通信协议消息的传输，可以接收第二个通信协议消息。控制器412可适用于为使用第一第二和/或第三通信协议消息中任意一个或多个的一个或多个设备分配系统资源。这些设备可以包括，但不局限于第一交换机、第二交换机、第一接入点、第二接入点，以及一个或多个接入设备。可以分配这些系统资源以确保保持至少最小可接受服务等级。
发生器408可适用于通过第一交换机产生第一通信协议消息。接收机406适用于通过第二交换机接收第二通信协议消息。处理器410适用于控制发射机404、接收机406、控制器412和发生器408。处理器410可以使用一个或多个通信协议消息以控制发射机404、接收机406、发生器408、带宽控制器422、QoS控制器414、负载均衡控制器416、会话控制器418和网络管理控制器420。
根据本发明的一个方面，交换机适用于通过使用通信协议以方便网络管理，包括诸如QoS管理和带宽管理的活动。通信协议可以使用与设备通信协议(DCP)伞(DCPU)相关联的一个或多个协议。交换机使用的通信协议适用于使用设备通信协议的框架所规定的已知端口数量在传输控制协议(TCP)或用户数据报协议(UDP)上运行，在DCP伞下，可能存在为了方便与其他产品共同工作而规定的几种子协议。这些产品的一些可以包括但不局限于，电缆调制解调器和电缆调制解调器终端系统(CMTS)装置。由交换机使用的通信协议可适用于包含DCP下的必要协议，以方便用于有线和/或WLAN设备的通信。
根据本发明的一个方面，交换机可以使用通信协议以方便在各种无线连网设备和/或客户之间的各种网络管理活动。在本发明的一个实施例中，WLAN交换机306、308的一个或多个适用于使用通信协议来方便与图3中接入点310、312、314、316、318、320的一个或多个通信。在这样的两个设备之间交换的信息可以包括，但不局限于设备的控制、配置和状态信息以及客户会话信息。这种信息中的至少一些可用于负载均衡，控制信息可以包括，例如，可在频带内或频带外传递的信令信息。
交换机可以使用包括多个消息类型的通信协议。根据本发明的一个方面，交换机可以使用包括六个种类别的消息或消息类型的通信协议。尽管如此，本发明并非如此限制。这些消息和它们的用途可如下所示AP_状况从AP到交换机或AP可以使用AP_状况消息以指示，例如，接入点容量、带宽分配、连接的客户的数量、信号强度、功率水平等等。
AP_配置从交换机到APAP_配置消息可以用于配置接入点以适应客户。这可以包括但不限于，802.11e QoS、安全信息等等。
交换机_状况从交换机到交换机交换机_状况消息可用于指示交换机与一个或多个客户的联系。这可以包括但不限于，客户会话信息、接入控制、QoS参数等等。
交换机_配置从交换机到交换机交换机_配置消息可用于配置诸如WLAN交换机这样的交换机以适应客户。这可以包括但不局限于，接入控制、QoS配置等等。
客户_状况从AP到交换机客户_状况消息可用来指示客户的信息。这可以包括但不局限于，客户认证、相关MAC地址、会话状况、连接位置等等。
设备_发现任何设备到任何设备在网络服务的客户服务器模式中，设备发现消息可由交换机和/或服务器使用以发现客户或由客户使用以发现服务器，该消息可以广播至子网中的某些或全部设备以从预期设备中得出响应。
在上述的每一个消息类型中，消息可以包括，例如四个消息子型—·请求、·数据、·警告和·确认。请求和数据的消息类型/子类型对可以代表数据请求和数据本身对应的响应。·警告和·确认的子类型对可以代表数据及其确认的自动传输。另外，可以存在消息交换序列中使用的两个惯例。因此，如果消息交换序列以请求(·req)开始，其后是数据(·data)的往复传输。类似地，如果消息交换序列以数据(·alert，警告)的预发传输开始，其后是确认(·ack)。根据本发明的一方面，可以采用一个或多个消息类型和/或子类型以方便带宽管理。
2003年6月26日提交的题为“混合有线/无线局域网中的通信系统和方法”的美国专利申请序列号10/607,094公开了根据本发明一个实施例的可由交换机使用的通信协议，通过引用将该专利申请完整地结合在本文中。本文公开了根据本发明一个实施例的可由交换机使用的用于不同通信协议消息的示例性有效字段和子字段。另外，2003年9月9日提交的题为“混合有线/无线局域网中提供智能交换机的方法和系统”的美国专利申请序列号____(代理人记录号14178US02)公开了根据本发明一个实施例的可由交换机使用的通信协议，通过引用将该专利申请完整地结合在本文中。本文中公开的交换机可适用于根据本发明的一个实施例使用通信协议来提供网络管理。
在本发明的另一个实施例中，交换机可包括网络管理控制器，可将该网络管理控制器配置为用于网络管理并可提供用于负载均衡的有用信息。在这点上，交换机可适用于使用例如通信协议来将来自旧的附件或连接点的连网监控和/或状态消息(诸如SNMP和RMON统计资料)传送到新的连接点。在这点上，可将交换机配置为使用通信协议来启动至少某些客户和/或网络设备的特定位置管理。在这点上，交换机可将客户相关信息发送到集中管理实体，该集中管理实体可知道网络中不同接入点和/或交换机的位置。可将信息传播到例如QoS控制器、带宽控制器和/或负载均衡控制器。相应地，随后可作出是允许还是不允许来自某些位置的接入的决定以便使带宽利用最大化、使网络中的负载均衡和/或提供指定的QoS。
例如，可将属于至少一些探测到的客户的信息传送到交换机。相应地，位于交换机中的负载均衡管理器和/或控制器可使用该信息来实现有效负载均衡。在这点上，负载均衡控制器可包括可适用于接收并接入不同客户信息并实现有效负载均衡的合适的电路和/或软件。诸如信号强度、接入级别和设备类型的参数可以指示用于实现最佳负载均衡的信息。可在负载均衡管理器和一个或多个接入点和/或交换机之间传送客户相关/不相关信息以确保接入客户可以接收到可接受的服务等级。一旦负载均衡管理器确定最佳负载配置，可使用通信协议消息将新的客户和/或接入点相关信息传送到网络中的不同接入点。
在本发明的另一个实施例中，交换机可包括QoS控制器，可将该QoS控制器配置成使用通信协议来将QoS参数从原始交换机端口传送到新的交换机端口以方便漫游。网络中的一个或多个交换机可适用于方便位于相同网络中的不同接入点之间或不同网络之间的漫游。这可能影响例如为漫游客户或接入设备而指定的下游业务的QoS处理。在这点上，交换机可适用于使用一个或多个通信协议消息来自动传送不同的有关集中管理可消除对于分布管理接口的需要，从而提供更加增强的通信系统。
在本发明的另一个实施例中，为了方便漫游，交换机可适用于使用通信协议来将QoS参数从旧的接入点传送到新的接入点。这可以影响从客户到接入点的上游业务。在这点上，交换机可使用一个或多个通信协议消息来将QoS和负载参数从旧的接入点传送到新的接入点。由于该QoS和负载参数的处理可类似于客户业务的处理，通信协议可用于提供无缝漫游，该无缝漫游可提供更高的可接受服务等级。
图5是用于无线局域网中网络管理的示例性交换系统的框图500。参考图5，其示出了CPU块502和交换结构块804。CPU块502可包括服务质量(QoS)控制器块506、带宽管理控制器块520、负载均衡控制器块508、会话控制器块510和网络管理控制器块512，交换结构块504可包括滤波引擎块514，CPU块502可适用于与交换结构块504连接。一个或多个QoS控制器块506、负载均衡控制器块508、会话控制器块510和网络管理控制器块512可直接连接到滤波引擎块514。
在操作中，可从交换结构块504将选择的信令包传送到QoS控制器块506、带宽管理控制器块520、负载均衡控制器块508、会话控制器块510和网络管理控制块512中的一个或多个。管理协议消息可用于方便交换结构块504和带宽管理控制器块520、QoS控制器块506、负载均衡控制器块508、会话控制器块510和网络管理控制块512中的一个或多个之间的通信。选择的信令包可包括，但不局限于VoIP包和流媒体包(包括话音、视频和数据)。滤波引擎块514可适用于过滤从QoS控制器块506、带宽管理控制器块520、负载均衡控制器块508、会话控制器块510和网络管理控制块512中的一个或多个接收到的信息。在这点上，滤波引擎块514可适用于过滤通信协议消息，该通信协议消息用于控制交换功能、网络业务统计消息、第二层地址更新消息并过滤更新消息。该过滤更新消息可包括，但不局限于QoS消息、带宽管理消息、接入控制消息和负载均衡消息。
根据本发明的一个实施例，会话控制过程可适用于为一些或全部有效用户管理并控制至少一个客户数据库和会话信息。在本发明的一个实施例中，用于网络管理的交换系统可适用于提供用于带宽管理的会话管理信息。可将会话管理过程配置为基于例如客户会话、子网、网络管理应用和交换机端口来增强接入控制。接入控制可用于方便至少一部分网络中的QoS管理、带宽管理和负载均衡。会话控制过程也可控制并管理交换智能并确定带宽有效性以便方便诸如漫游的活动。
图6是根据本发明一个实施例的关于图5中可由网络管理交换系统使用的示例性会话控制过程的框图600。参考图6，其示出会话控制过程602，该过程具有客户数据库604、接入控制列表(ACL)数据库606、会话控制管理器608和VoIP启动器610。一个或多个接口可适用于提供会话管理器608和客户数据库604以及ACL数据库606之间的通信。会话管理器608可包括至少一个接口，该接口可适用于方便与VoIP启动器610的通信。
ACL可适用于基于帧(例如以太网帧)中的可识别属性过滤业务，可基于数据源、目的或MAC地址、使用的协议和不同的特定协议选项(诸如FTP、TFTP、HTTP和SNMP)过滤数据。
在操作中，会话控制管理器608可适用于处理例如通信协议消息、第二层更新和过滤更新。会话控制管理器608可适用于从一个或多个客户数据库604和ACL数据库606接收信息。VoIP启动器610可适用于处理VoIP信令包，VoIP启动器610也可适用于将不同的基于标准的VoIP信令包解码并将滤波器设置优先化。可将来自会话控制管理器608的信息传送到带宽管理控制器520、QoS控制器506、负载均衡控制器508和网络管理控制器512，如图5所示。
在本发明的一个实施例中，交换系统602可包括负载均衡过程，该过程可适用于从例如QoS管理过程和带宽管理过程获得接入点负载。网络管理过程可包括，但不局限于SNMP、RMON、RMON2和MIB。负载均衡过程可适用于将接入点数据库保留在例如多个接入点存储库中，负载均衡过程可包括必要的智能，用于决定负载分布。
接入点数据库可由图5所示QoS控制器506、带宽管理控制器520、负载均衡控制器508和网络管理控制器512中的一个或多个接入。此外，带宽管理控制器520可适用于从会话控制管理器608和/或负载均衡过程请求信息以方便诸如带宽管理的活动。负载均衡可优化总带宽并可以接入设备提供智能客户联接。
图7是根据本发明的实施例的关于图6的可由用于网络管理的交换系统使用的示例性负载均衡过程的框图700。参考图7，其示出了具有接入点数据库702和负载均衡管理器706的负载均衡过程702。至少一个接口可适用于提供接入点数据库704和负载均衡管理器706之间的通信，负载均衡管理器706可适用于包括至少一个接口，该接口可方便与网络管理过程的通信。
在操作中，负载均衡管理器706可适用于处理通信协议消息、第二层更新和滤波更新。负载均衡管理器706可从一个或多个网络管理过程接收网络统计资料。可由负载均衡管理器706使用来自接入点数据库704的信息，用于作出负载均衡决定。
在本发明的一个实施例中，用于网络管理的交换系统可包括负载均衡，其可适用于控制并管理诸如业务警告、测量滤波和协议配置的行为。在这点上，QoS启动过程可适用于管理例如基于8012.11e的配置，可将该配置发送到接入点。VoIP启动器可适用于将基于不同标准的VoIP信令包解码并将滤波器设置优先化。
图8是根据本发明实施例的关于图8的示例性QoS启动过程的框图800，可由交换系统使用该QoS启动过程用于网络管理。参考图8，其示出了QoS启动过程802，该过程具有QoS政策数据库804、QoS管理器806和VoIP启动器808。至少一个接口可适用于提供在QoS政策数据库804和QoS管理器806之间的通信。QoS管理器806可适用于包括至少一个接口，该接口可方便与例如VoIP启动器808的通信。
在操作中，QoS管理器806可适用于处理例如通信协议消息和滤波更新。QoS管理器806可将VoIP信令信息发送到VoIP启动器808806并从VoIP启动器808806接收VoIP信令信息用于作出QoS相关的决定。在某些示例中，涉及QoS管理的相关信息可用于带宽管理。相应地，参考图4，带宽管理控制器412可适用于从QoS控制器414接收有关QoS相关信息。
在本发明的一个方面中，QoS控制器414、负载均衡控制器416、会话控制器418、网络管理控制器420和/或带宽管理控制器412适用于传送和/或存储数据库例如数据库424中的信息。在这点上，QoS控制器可适用于将其相关的至少一些QoS相关信息存储在数据库424中。相应地，每当有需要，负载均衡控制器416可以接入数据库424并检索与带宽管理有关的任何QoS相关信息。
在本发明的另一方面中，在某些示例中，负载均衡控制器416可适用于从带宽管理控制器422请求相关的负载信息和/或从QoS控制器请求QoS。为了方便负载均衡，每当有需要，可从QoS控制器414或带宽控制器422请求不必位于数据库424内的实时信息。此外，通过这种机制，负载均衡控制器416也适用于从会话控制器418、网络管理控制器420和/或数据库424请求接收相关信息。可以以适合的方式实现负载均衡过程，并且负载均衡过程可能实时发生。
图9a是根据本发明一个实施例的用于负载均衡的示例性步骤的流程图900。参考图9a，在起动步骤902之后，在步骤904中，接入点可从接入设备接收查询消息。在步骤906中，每一个接入点可以解释该查询消息。在步骤908中，每一个接入点可以确定其上的负载。在步骤910中，每一接入点可将负载信息发送到该查询接入设备。在步骤912中，该查询接入设备可以选择具有最小负载的接入点以提供服务。在步骤912之后，示例性步骤以步骤914结束。
图9b是根据本发明一个实施例的用于负载均衡的示例性步骤的流程图920。参考图9b，在起动步骤922之后，在步骤924中，接入设备可以广播查询消息。在步骤926中，在该查询接入设备的工作范围之内的每一接入点可以接收该查询消息。在步骤928中，每一接入点可以解释该查询消息。在步骤930中，每一接入点可将负载信息发送到交换机。在步骤932中，交换机可以确定接入点上聚集的负载并且确定最佳负载均衡。在步骤934中，交换机可以将负载信息发送到接入点，这些接入点可将它们的负载重新分布。在步骤936中，接入设备可以选择具有最小负载的接入点以提供服务。在步骤936之后，示例性步骤以步骤938结束。
尽管如此，示例性步骤已在图9a和图9b中说明，应当认识到，在不脱离本发明的保护范围的前提下，可以增加、替换或使其任选其他步骤。参考图9a，例如，步骤904可以是一个任选的步骤。在这点上，接入点和/或交换机可适用于例如以动态方式使用通信协议消息将QoS信息发送到交换机。
根据本发明的另一实施例，与使用的调制方案有关，图1b、图1c、图1d和图1e中示出的一个或多个PLCP帧可适用于包含用于提供根据本发明不同实施例的通信所使用的信息。此外，根据本发明的实施例，PLCP帧适用于传送接入点和/或接入设备所使用的801.11a、802.11b和802.11g操作模式中的任何一个或多个操作模式的信息。
相应地，可用硬件、软件或硬件和软件的结合实现本发明。可在一个计算机系统中以集中的方式、或者当不同的元件散布在若干个互连的计算机系统上时以分布的方式实现本发明。任何种类的计算机系统或者其它适用于执行本文所述方法的其它装置都是适合的。硬件和软件的典型结合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，当加载并执行所述计算机程序时，该计算机程序控制计算机系统以使该计算机系统执行本文所述的方法。
也可将本发明嵌入计算机程序产品中，计算机程序产品包括所有能实现本文所述方法的特征，当在计算机中加载计算机程序产品时，其能够执行本文所述方法。本文中的计算机程序意指以任何语言、代码或符号表示的指令集的任何表达式，该指令集用于使具有信息处理能力的系统直接或者在下面两个过程的一个或两个之后执行特殊功能a)转换到其它语言、代码或符号；b)以不同的物质形式复制。
尽管如此，在不脱离本发明的精神或关键属性的前提下，本文所揭示的本发明和发明性配置可以用其它的形式实现。相应地，应该参考一下权利要求而非前文中的说明书，权利要求显示了本发明的保护范围。在这点上，除了以下权利要求中阐述的以外，上述说明书仅仅是通过示例的方式，而不是用于通过任何方式限制本发明。
虽然已经结合某些实施例描述了本发明，本领域的技术人员会理解在不脱离本发明保护范围的条件下可以作出各种改动并可用等价物代替。此外，在不脱离本发明的保护范围的条件下可以作出一些修改以使特殊情况或物质适用于本发明的教学。因此，本发明并不用于限制公开的具体实施例，但本发明将包括所有落入权利要求保护范围的实施例。
权利要求
1.用于在混合有线/无线局域网路中提供负载均衡的方法，所述方法包括通过多个接入点中的至少一个从接入设备接收至少一条查询消息；响应于所述至少一条查询消息，确定在所述多个接入点的每一个上的负载；将所述多个接入点的所述每一个的所述确定负载发送到所述接入设备。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过所述多个接入点中的至少一个解释所述至少一条查询消息，所述接入点位于所述接入设备的工作范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括从所述多个具有最小负载的接入点中选择接入点。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括通过所述接入设备选择具有最小负载的所述接入点以提供服务。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述接收的至少一条查询消息从多个接入点中的所述至少一个发送到使用通信协议消息的交换机；以及由所述交换机接收所述至少一条查询消息。
6.根据权利要求2所述的方法，进一步包括确定至少一部分所述多个接入点上的至少一个负载。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括使用通信协议消息将对应于所述确定负载的信息发送到至少一部分所述多个接入点。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于进一步包括将负载重新分布在所述至少一部分所述多个接入点上。
9.一种机器可读存储器，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个代码段，用于在混合有线/无线局域网中提供负载管理，可由所述机器执行的所述至少一个代码段用于使所述机器完成所述步骤，包括通过多个接入点中的至少一个从接入设备接收至少一条查询消息；响应于所述至少一条查询消息，确定所述多个接入点的每一个上的负载；将所述多个接入点的所述每一个的所述确定负载发送到所述接入设备。
10.根据权利要求9所述的机器可读存储器，进一步包括代码，用于通过所述多个接入点中的至少一个解释所述至少一条查询消息，所述接入点位于所述接入设备的工作范围内。
11.根据权利要求10所述的机器可读存储器，进一步包括代码，用于从具有最小负载的所述多个接入点中选择接入点。
12.根据权利要求11所述的机器可读接入器，进一步包括代码，用于由所述接入设备选择具有最小负载的所述接入点以提供服务。
13.根据权利要求9所述的机器可读存储器，进一步包括代码，用于将所述接收的至少一条查询消息从多个接入点中的所述至少一个发送到使用通信协议消息的交换机；以及由所述交换机接收所述至少一条查询消息。
14.根据权利要求10所述的机器可读存储器，进一步包括代码，用于确定所述多个接入点的至少一部分上的至少一个负载。
15.根据权利要求14所述的机器可读存储器，进一步包括代码，用于将对应于所述确定负载的信息发送到所述使用通信协议消息的多个接入点的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的机器可读存储器，进一步包括代码，用于将负载重新分布在所述多个接入点的所述至少一部分上。
17.用于在有线/无线局域混合网络中提供网络管理的系统，所述系统包括至少一个接收机，其适用于通过多个接入点中的至少一个从接入设备接收至少一条查询消息；至少一个控制器，其适用于确定所述多个接入点中的每一个上的负载以响应所述至少一条查询消息；至少一个发射机，其适用于将所述接入点中所述每一个的所述确定负载发送到所述接入设备。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述至少一个控制器适用于通过所述多个接入点中的至少一个解释所述至少一条查询消息，所述接入点位于所述接入设备的工作范围内。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述至少一个控制器适用于从具有最小负载的所述多个接入点中选择接入点。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述至少一个控制器适用于通过所述接入设备选择具有最小负载的所述接入点以提供服务。
21.根据权利要求17所述的系统，其中，所述至少一个发射机适用于将所述接收的至少一条查询消息从多个接入点的所述至少一个发送到使用通信协议消息的交换机。
22.根据权利要求17所述的系统，其中，所述至少一个接收机适用于通过所述交换机接收所述至少一条查询消息。
23.根据权利要求18所述的系统，其中，所述至少一个控制器适用于确定所述多个接入点的至少一部分上的至少一个负载。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述至少一个控制器适用于将对应于所述确定负载的信息发送到所述使用通信协议消息的多个接入点中的至少一部分。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述至少一个控制器适用于将负载重新分布在所述多个接入点中的所述至少一部分上。
26.根据权利要求23所述的系统，其中，所述至少一个控制器是带宽管理控制器、服务质量控制器、负载均衡控制器、会话控制器和网络管理控制器。
全文摘要
本发明的方面可以提供用于混合有线/无线局域网中的负载均衡的系统和方法。用于混合有线/无线局域网中负载均衡的方法可以包括通过多个接入点中的至少一个从接入设备中接收查询消息的步骤(926)，位于接入设备的工作范围之内的接入点中的一个或多个可以解释查询消息(928)，响应于查询消息，可以确定一个或多个接入点上的负载(932)并且可由接入设，备接收一个或多个接入点的确定负载(934)，可以由接入设备选择具有最小负载的接入点以提供服务(936)。
文档编号H04W28/08GK1689348SQ03821934
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月9日 优先权日2002年9月17日
发明者埃德华·H·弗兰克, 理查德·马丁 申请人:美国博通公司