专利名称：无线台站在与接入点关联前确定网络度量的方法
相关专利申请本发明是Molteni等人的名为AN L2 METHOD FOR A WIRELESSSTATION TO LOCATE AND ASSOCIATE WITH A WIRELESS NETWORK INCOMMUNICATION WITH A MOBILE IP AGENT的美国专利申请序列号10/xxx,xxx的部分继续申请，该申请提交于2002年10月3日，律师/代理卷号CISCO-5156。这里通过参考而包含了所述美国专利申请序列号10/xxx,xxx。
背景技术：
无线网络例如无线局域网(WLAN)是公知的。在WLAN中，台站(STA)能够无线地在局域网内通信。在基础设施网络中，所有的通信都通过作为基站的接入点(AP)。WLAN上的任何实体都还可例如通过所述接入点而与连接到所述WLAN的任意其他有线或无线网络上的节点通信。
移动IP(Mobile IP)是因特网协议(IP)的公知的扩展，其使得基于IP的网络上的节点可以改变它在网络(例如因特网)中的物理附接点，同时保持它借之可在其归属网络(home network)上被标识的同一IP地址。例如归属代理和外部代理(总称“移动代理”)这样的提供移动IP服务的代理发送包括它们所提供的服务的公告的IP分组。因此，确定移动IP服务的可用性(availability)是发生在通信协议的网络层(L3)上的处理。
无线台站到接入点的关联发生在数据链路层(L2)上，即在比移动IP服务低的协议层上。因此在现有技术中，AP与台站之间的关联发生在这样的协议层中，其对移动IP服务一无所知，因而该关联的发生不考虑AP是否正与任何移动代理进行通信。
上述通过引用而包含的Molteni等人的名为AN L2 METHOD FOR AWIRELESS STATION TO LOCATE AND ASSOCIATE WITH A WIRELESSNETWORK IN COMMUNICATION WITH A MOBILE IP AGENT的美国专利申请序列号10/xxx,xxx(此后称为“父发明”)描述了无线台站如何可以创建该台站能够“听到”(hear)的WLAN接入点的数据库，这里将该数据库称为WLAN数据库。对于每个其AP可被台站听到的WLAN，WLAN数据库包括例如唯一地标识了该WLAN的无线网络服务集标识符(SSID)这样的L2信息，还包括来自该WLAN的AP的L2帧的信号强度。WLAN数据库还包括L3信息，例如来自移动代理的由WLAN的AP发送的任何公告。在台站与任何AP相关联之前，在L2收集这种L3信息。
父申请提供了这样的方法和装置，其使得WLAN的台站能够在关联之前发现是否有一个或多个用于关联的候选AP正在与移动代理例如归属代理和/或外部代理进行通信。所述父申请还描述了为了关联，而从WLAN数据库选择其AP正与移动代理进行通信的WLAN，以使得无线台站能够受益于和/或提供移动IP服务。当所述台站正与外部代理(IPv4)或接入路由器(IPv6)进行通信时，该无线台站可以变为移动节点。移动节点是可以改变其附接点的网络节点。
父发明的一个方面是关于台站为路由器时的情况。通过确保该路由器与其AP发送了来自外部代理(在IPv4的情况下)或接入路由器(在IPv6的情况下)的外部代理公告的WLAN相关联，通过关联到正与所述外部代理(或接入路由器)进行通信的WLAN，该路由器也变为了移动节点。是移动节点的路由器被称为移动路由器。
虽然WLAN数据库可以提供关于台站与所述WLAN数据库中的WLAN的AP之间的无线链路的信号强度的信息，但是却没有提供关于所述台站与所述WLAN中的AP之间的通信的延迟信息。另外，也没有提供关于所述WLAN的AP之外的通信链路的信息。如果能够获得其它网络性能度量(metric)作为例如服务质量(QoS)参数的响应时间，这对于台站来说是很有好处的，其中所述度量不仅可以是关于到AP的无线链路的，也可以是关于到移动代理(在移动IP服务的情况下)链路的，还可以是关于到一般情况下的任意其它服务提供者的链路的。
这种服务质量信息在这样的情况下是有用的，例如当台站将要参与语音IP(VoIP)或例如响应时间、可用性、抖动(分组间延迟变化)、连接时间、吞吐率以及分组丢失这样的网络性能度量中的一个或多个在其中很重要的其它服务时。
发明内容
本发明的一个实施例是在无线台站中运行的方法，所述无线台站包括处理器、存储器以及无线网络设备。所述方法包括在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的链路层(L2)数据单元，并收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息，包括L2信息和网络层(L3)信息。该方法还包括将收集到的信息在所述存储器中以无线网络数据库的形式加以维护。
本发明的另一实施例是这样的无线台站，其包括处理器、耦合到所述处理器的存储器，以及耦合到所述处理器的无线网络设备。所述处理器可装载协议栈和指令，用于使得处理器执行前一段中所述的方法。
所述无线网络数据库对于其接入点可被所述台站听到的各个无线网络都包括所收集的L2信息和L3信息。在一个实施例中，所述无线网络数据库包括对于其接入点可被所述台站听到的各个无线网络的所述无线网络的唯一标识符；所述台站和所述无线网络的AP之间的通信质量指示；以及所述无线网络的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。
在一个实施例中，所述与所述无线网络的AP之间的通信质量指示包括通过与所述AP暂时关联、向所述AP发送一个或多个探测分组、并收集一个或多个网络性能度量而获得的一个或多个网络性能度量。
在一个实施例中，所述一个或多个网络性能度量包括下述度量组中的一个或多个度量，所述度量组包括响应时间、单程延迟、抖动、分组丢失统计量、数据链路切换对等隧道性能，以及一个或多个网站性能度量例如DNS查找、TCP连接和HTTP事务时间。
根据本发明的一个方面，所述启用了IP的服务提供者中的一个或多个是移动代理，于是L3处理能够基于“AP是否正与移动代理通信”和“通信质量指示”中的一个或多个，从所述无线网络数据库中选择AP用于关联。
图1以简化形式示出了其中可以运行本发明的实施例的网络拓扑的一个示例。
图2A示出了本发明的一个方面的简化流程图，根据这个方面，处于监视模式的台站在L2监听来自它的无线电范围内的所有AP的所有L2网络流量，并且建立这样的数据库，其包含L2信息、L3信息，在一个实施例中，还包含利用探测分组获得的一个或多个网络性能度量。
图2B示出了更新WLAN数据库的处理的一个实施例，包括发送探测分组来为陈旧的或“不昂贵的”数据库条目获得一个或多个网络性能度量。
图3A示出了一个无线台站实施例的简化方框图。
图3B更加详细地示出了图3A的STA。除了传统协议栈311之外，STA还在它的存储器中包括被称为“WLAN数据库”的数据库。本发明的一个方面提供了发送并接收IP分组的协议栈和一个或多个无线网络之间的一组浮动接口，即使可能还没有与所述无线网络的关联。
图4根据本发明的一个方面所示出了这样的STA，其包括第一无线网络设备和一个处于RF监视模式的无线网络设备，以使得STA可以比较快地进行重关联。
图5A所示的WLAN数据库的实施例包括L2信息和L3信息。图5B所示的WLAN数据库的另一实施例还包括一个或多个网络性能度量。
图6的一个实施例的简化流程图示出了根据本发明的一个实施例，与下述接口相关联的处理，所述接口可以是在WLAN数据库中提供的浮动接口。
图7的简化流程图示出了重关联处理的一个实施例。
具体实施例方式
本发明的一个方面是在无线台站与无线网络相关联之前，在无线台站处收集关于该台站能够听到的无线网络的信息。在一个实施例中，所述无线网络是包括接入点的基础设施网络。所收集的信息包括链路层(L2)信息和网络层(L3)信息，例如无线台站的接入点是否正与移动代理例如外部代理进行通信。所收集的信息还包括一个或多个网络性能度量，例如台站和AP之间的延迟，或台站和正与接入点通信的目标节点之间的延迟。
“关联”是指这样的过程，其用于在基础设施无线网络的接入点和台站之间建立绑定，以使台站成为被AP管理的无线网络的一部分。
对信息的收集向例如台站处的L3处理等处理提供了一个或多个选择标准，用于选择该台站应与哪个WLAN相关联。
本发明的另一方面是，在无线网络的接入点处提供对由无线台站发送的探测分组的响应者，以确定一个或多个网络性能度量，于是台站可以通过向AP发送探测分组来选择与哪个WLAN相关联。接入点的响应者响应探测分组，以向台站提供台站与接入点之间的一个或多个网络性能度量。
图1示出了其中可以运行本发明的实施例的网络配置。网络101正与第一基础设施无线局域网(WLAN)的接入点103(AP1)进行通信。网络101可以是网间网，即具有多个网络的网络，也可以是专用或公共网。公共和网间网101的一个例子是作为因特网的网络101。AP1 103通过网络101与例如移动IP外部代理(FA)105、移动IP归属代理(HA)107、接入路由器115，以及提供某种服务(称为服务-X)的服务器117进行通信。外部代理在IPv4下提供移动IP服务，并周期性地发送外部代理公告。接入路由器在IPv6下提供移动IP服务，并周期性地发送路由器公告。注意在用于IPv4的移动IP中，外部代理向移动节点提供转交地址，而在移动IPv6中，不使用外部代理。IP分组自身包括转交地址，因此IPv6下的移动IP只需要与能够将分组路由到移动IP节点的归属地址的接入路由器进行通信。
通过与正与外部代理通信的无线网络的接入点相关联，无线站STA111被用作为移动节点。无线台站能够在如113所示的范围内进行无线通信。因此，STA 111能够与接入点AP1 103和第二基础设施无线网络的第二接入点109进行通信。在图1的示例中，AP2 109没有与外部代理105、接入路由器115、归属代理107，或服务器117通信。
在一个实施例中，第一和第二WLAN根据用于WLAN的IEEE 802.11标准之一进行运行。根据该标准，各个接入点例如AP1或AP2时常以灯塔(beacon)MAC的形式(L2)广播灯塔信号帧，其提供了台站为了建立并保持与AP之间的关联所需的信息。灯塔包含WLAN(以及WLAN的AP)的唯一标识符，称为服务集标识符(SSID)。灯塔还包含其它信息，例如AP所支持的数据率的信息。
在与WLAN相关联之前，台站例如STA 111可以被置于被称为“RF监视模式”的模式中，在该模式中，台站监听所有的MAC帧类型(控制、管理和数据)，而不考虑帧源自于或所属的AP。该模式的目的本质上在于使得无线台站能够“扫描”来自AP的广播(例如灯塔广播)，以定位具有足够好的信号强度的可与之关联的AP。监听灯塔的处理在IEEE802.11标准中称为“被动扫描”。
在通常的IEEE 802.11扫描中，无线台站的无线网络设备提供来自它可以听到的所有AP的L2信息以及信号强度，以对多个接入点进行比较并决定与哪个接入点相关联。处于RF监视模式的无线网络设备可以从多个AP进行接收，但是不能发送信息。其它IEEE 802.11模式包括发送-接收模式，也称为台站模式。
如果不利用本发明的优点，那么处于RF监视模式的STA例如STA111将从它可以听到的所有AP接收灯塔，所述AP在这种情况下是AP1和AP2。所述STA将与信号强度足够好的第一个AP相关联。有可能出现这种情况，即来自AP2的灯塔的信号强度比来自AP1的更强。在这种情况下，台站111将与AP2的WLAN相关联，因此它就不能与外部代理105、接入路由器115、归属代理107，或服务器117进行通信。
所期望的是，STA 111优先与哪个WLAN相关联不仅取决于L2信息例如信号强度，也取决于附加信息例如“无线电链路具有好的网络性能度量(例如低延迟)”，或例如“AP正在与特定类型的服务例如外部代理进行通信”这样的知识，从而台站可以成为移动IP下的移动节点。在台站与WLAN相关联前，此类信息对于台站来说通常是不可获得的。
虽然图1所示的网络配置是现有技术，但是具有包括了本发明的多个方面的台站和/或接入点的图1的配置并不是现有技术。
图3A的简化方框图示出了无线台站111的一个实施例，其包含的无线网络设备303包括无线收发器，无线网络设备303向主机处理器307中的协议栈提供、并从其接受IEEE 802.11MAC帧。当STA 111与WLAN的AP相关联时，无线网络设备303提供到该WLAN的(实际)双向接口，即位于STA 111处的到AP的连接点。无线处理器307包括存储器305，其可以包括易失性和非易失性存储器。这里描述的处理的实施例操作所述处理器并使用所述存储器。本发明的一些实施例的形式是带有一个或多个计算机可读代码段的承载介质，所述代码段指示处理器实现一个或多个所述处理，即这里所述的方法。其中一个实施例中的承载介质位于存储器305中，并在图3A中被示为代码段组301。本领域的技术人员将理解，所述承载介质可以不同的方式被提供，例如磁性或光介质上。因此，所述承载介质形成了软件产品。
在与AP相关联前收集信息本发明的一个实施例包括处于被称为“RF监视模式”的模式中的无线台站111筛选该台站可听到的所有的帧；检查包含AP的SSID的灯塔；从PHY子层抽取对信号强度的测量，在一个实施例中为RSSI(接收信号强度指示符)的形式；并构建可用AP的列表。在一个实施例中，所述筛选被实现为面向无线网络设备而运行的协议栈模块，而在另一个实施例中，可通过用户级计算机程序来实现。所述程序通过命令行接口(CLI)访问并配置协议栈。例如在一个实施例中，STA在联网操作系统下运行。所述联网操作系统是思科网间操作系统(IOS)(加州圣何塞市思科系统公司)，IOS提供命令行接口(CLI)以执行许多网络管理功能。
所述程序或模块大多在L2运行。例如，在所述处理形成了所述栈的L2层的一部分的情况下，所述处理读取L2帧中的L3分组，并可以向L3层传递MAC级广播的L3内容，例如用于公告外部代理的IP IRDP分组。本发明的一个方面包括台站发送探测分组以获得一个或多个网络性能统计量。对于这个方面来说，台站在发送探测分组之前与AP临时关联，然后返回RF监视模式，即解除关联。
因此，本发明的一个实施例是这样的方法，其使得台站在与任何AP相关联之前，收集关于它的无线网络设备在WAN上可以听到的AP的信息。在一个实施例中，所述信息对台站处的任何处理例如台站处的L3都是可用的。在一个实施例中，所述信息包括IP移动性信息例如AP是否正在发送移动性代理公告。在一个实施例中，所述信息还包括一个或多个网络性能统计量。在一个实施例中，所述信息被用来以用于关联的AP的形式，构建具有一个或多个到可用的WLAN的浮动接口的浮动接口组。于是，L3处理可以使用一个或多个标准来从可用的AP中进行选择。例如，L3处理可以选择这样的AP，其正与一个或多个移动代理进行通信，或其符合某些网络性能度量例如足够低的延迟，或者是多个标准的组合。
图2A示出了在一个实施例中，运行于处理器307上的L2处理200的简化流程图。根据本发明的一个方面，处理200包括台站在RF监视模式中，监听来自它的无线电范围内的所有AP的所有网络流量，以收集包括移动代理信息的AP信息。台站被假定为未与AP关联。在步骤201，如果台站不处于监视模式，那么来自所述程序或模块的设备专用命令使得台站将无线网络设备303置于RF监视模式。状态203是等待状态，等待诸如“新链路层(MAC)帧到达无线网络设备303”这样的事件。在步骤207，确认该事件是否确实是MAC帧的到达。如果不是，并且如果在一个实施例中事件计时器尚未超时(209)，则所述处理继续在等待状态203等待事件的发生。
如果事件是新帧的到达，那么在步骤211，在L2读取到达的新MAC帧。
每个MAC帧都包括附加信息例如WLAN的SSID，即最初产生所述分组的AP的标识符。还提供了(例如由无线网络设备提供来作为辅助信息)MAC帧被接收时的无线信号质量指示。L2帧中可能还封装了L3信息，例如以IP分组的形式。例如，IP分组可以包括移动代理公告，例如外部代理公告或归属代理公告。
在本发明的一个实施例中，关于发送了被接收的L2分组的AP的信息作为记录被存储在这样的数据结构中，其被存储在STA的存储器405中并在这里被称为“WLAN数据库”。于是WLAN数据库409包括关于处于RF监视模式的STA听到的AP的信息。“STA听到AP”意味着在STA接收的来自AP的信号具有足够的强度以用于AP和STA之间的无线通信。
图5A以图表的形式，将WLAN数据库的一个实施例作为表格501示出。图5B示出了另一个表格实施例511。WLAN数据库(501和511)中的每一条记录都包括关于从其处接收到L2帧的AP的信息的一组字段。在一个实施例中，所述记录中的信息包括从其处接收到帧的WLAN的SSID形式的标识符(在WLAN数据库501、511中分别是503、513)。WLAN数据库501和511中的每一个都示出了N个条目，并将SSID标记为SSID-1，SSID-2……SSID-N。每个条目都包括L2信息(在WLAN数据库501、511中分别是505、515)，例如信号强度。如父发明所述，每个条目还可以包括L3信息(在WLAN数据库501、511中分别是507、517)，其在台站与AP相关联前一般是不可获得的。L3信息包括关于WLAN与之通信的移动代理和/或接入路由器(AR)和/或其它服务提供者(见下)的信息。在一个实施例中，这种其它服务提供者启用了IP。在一个实施例中，WLAN数据库中的每条记录都包括来自接收到的(多个)L2帧的任何(多个)IP分组，以及从WLAN的AP接收到的各个帧的时间戳。在一个实施例中，每条记录还包括包含在所接收的L2帧中的IP分组中的任何移动性信息的指示，例如来自移动代理的任何移动性公告的指示。
图5B的WLAN数据库实施例511对每个条目还包括一个或多个通过发送一个或多个探测分组而获得的网络性能度量(见下)。
在一个实施例中，WLAN数据库中的每条记录还包括标志字段，该字段被设置时表示该记录是“最近使用的关联”(Most-Recently-Used-Association，MRUA)记录。MRUA总是保持用于最近的关联或重关联的AP的记录。MRUA记录不会从WLAN数据库中被清除，所述清除例如是为更多记录创建空间。
在另一个实施例中，WLAN数据库包括这样一个字段，其表示与无线发送了来自不同移动代理的移动性信息的AP之间的N个最近关联。
可根据一个或多个字段来对WLAN数据库进行搜索和排序，包括时间戳和所存储的L2帧中的一个或多个头部。
WLAN数据库中的每条记录因此提供了通过台站可以听到的AP之一的对WLAN的浮动接口。与每个浮动接口相关联的是所述WLAN和所述台站的无线网络设备，所述接口可以使用所述设备来建立到所述WLAN的实际接口。可将浮动接口作为好像是到WLAN的实际接口那样提供给台站处的网络层(L3)，即使可能不存在到该WLAN的关联。
在一个实施例中，每条记录包括浮动接口的状态的指示，所述状态来自下表1所示的状态。
表1
图4B所示的STA除了包括传统的协议栈以外，还包括WLAN数据库，该数据库提供了一组无线网络设备403可听到的WLAN的浮动接口409。所述浮动接口被提供给协议栈的网络层411。
在一个实施例中，STA的存储器405包括易失性存储器，WLAN数据库位于该易失性存储器例如DRAM中。在另一个实施例中，STA的存储器405包括非易失性存储器例如SRAM，WLAN数据库位于该非易失性存储器中。在一个实施例中，WLAN数据库对于运行在STA上的其它处理是可访问的，或者对网络上的其它处理器的其它处理是可访问的。
一个台站实施例包括多个无线设备(或一个设备，其具有可同时提供到不同WLAN的接口的多个信道)，每个无线设备都能与WLAN相关联，因此每个都能提供到WLAN的接口。在这一实施例中，WLAN数据库中的每条记录还包括与浮动接口的WLAN相关联后提供实际接口的无线设备的标识符；以及与到WLAN的实际接口的一种或更多能力有关的信息，例如速度、一种或更多网络性能度量，等等。
在对应于图2A的流程图的实施例中，WLAN数据库包括多条记录，即提供用于STA可听到的AP的浮动接口，而不管所述AP是否发送包含移动代理信息的一个或多个L2帧。在可替换的实施例中(图2A中未示出)，WLAN数据库仅包括关于STA可听到并发送了移动代理信息的AP的记录。在这一可替换实施例中，如果在窥视(peeking)中确认L2帧不包含来自移动代理的IP分组，那么流程返回203以接受另一个L2帧。
回到图2A，在步骤213，确认被读取的MAC帧是否是灯塔。如果它是灯塔，那么在步骤217，WLAN数据库被更新。如果不存在用于具有所述灯塔中包含的SSID的WLAN的条目，那么创建新条目。如果条目已经存在，那么使用例如信号强度信息来更新该条目。
在步骤219，确认条目是否是新SSID。如果不是，那么处理返回等待状态203，以等待另一事件。
如果不利用本发明的优点，那么STA在关联前的链路层(例如处于RF监视模式期间)将不会关心任何封装的L3信息例如移动IP信息，也不关心任何实际的网络性能度量。
在本发明的一个方面中，台站临时与WLAN的AP相关联，并发送一个或多个探测分组，以确定一个或多个网络性能度量。
因此在步骤219，确认灯塔来自新WLAN，在步骤221，STA与所述WLAN相关联。步骤223检查所述关联是否确实成功。如果不成功，那么在步骤227，到所述WLAN的浮动接口被标记以“接口打开，协议关闭”，以表明所述WLAN的AP不能被关联。然后处理返回状态203，以等待另一个事件。
如果台站成功地与所述WLAN的AP相关联，那么在步骤225，台站发送一个或多个探测分组，以确定一个或多个网络性能统计量。在本发明的一个实施例中，台站在IOS(加州圣何塞市思科系统公司)下运行。使用从前被称为思科响应时间报告器(RTR)的思科服务保证代理(SAA)(加州圣何塞市思科系统公司)，来获得一个或多个网络性能度量。SAA是这样的应用敏感的代理，其通过测量网络性能度量来监视网络性能，其中所述网络性能度量包括响应时间、可用性、抖动(分组间延迟变化)、连接时间、吞吐率以及分组丢失中的一个或多个。SAA通过发送一个或多个探测分组来获得这些度量。在一个实施例中，SAA在例如思科网间操作系统(IOS)(加州圣何塞市思科系统公司)这样的联网操作系统下运行。IOS提供命令行接口(CLI)，用于执行许多网络管理功能。SAA包括对语音IP(VoIP)、服务质量(QoS)和万维网(WWW)的支持。SAA对运行IOS发行版12.0(5)T或其更高版本的所有平台都是可用的。当思科响应时间监视(RTTMON)MIB对路由器可用时，可通过CLI来使用SAA。也可使用SNMP来访问SAA。
注意虽然此处使用SAA来描述实施例，但是本发明并不依赖或要求SAA或RTR。其它实施例使用其它工具来发送一个或多个探测分组，以获得一个或多个网络性能度量。
下面描述本发明的不同实施例所收集的不同网络性能度量。
这样，在一个实施例中，当台站在步骤221暂时与AP相关联后，台站通过所述AP发送一个或多个探测分组。在本发明的一个实施例中，AP包括探测响应器，其辨认特定的探测分组并在无线链路上回复发送了各个探测分组的台站，尽管AP可能尚未“适当地”与所述台站相关联，而仅是为了让AP接受探测分组而暂时关联。注意，通常当AP接收到源自相关联的移动节点的分组时，它根据要求来转发所述分组。当AP包括探测响应器时，AP对被辨认的特定探测分组作出响应。在一个实施例中，所述探测响应器是思科SAA响应器(加州圣何塞市思科系统公司)。
在本发明的一个实施例中，探测分组的目标为目标IP地址，例如外部代理的地址、接入路由器的地址，或某些其它使用IP进行通信并提供某种服务例如服务X的网络节点的地址。
于是，步骤225收集对AP或到启用了IP的服务提供者的一个或多个性能度量。例如，如果从WLAN数据库的L3信息已知AP正与外部代理通信，那么网络性能度量可以经由WLAN的AP而在台站和外部代理之间。
在一个实施例中，所收集的网络性能度量包括台站与启用了IP的目标服务提供者之间的一个或多个度量，其对目标服务提供者来说是特定的。在目标服务提供者是移动代理例如外部代理的情况下，所述一个或多个度量可以包括移动代理特定信息，例如注册到代理的端点数量、移动代理支持的隧道数量，等等。
步骤225还包括用性能度量信息来更新WLAN数据库。在一个实施例中，性能度量信息的插入包括根据一个或多个排序标准来对记录进行排序。在一个实施例中，排序的目的是以期望的顺序来向L3提供信息，以使得L3能够根据一个或多个选择标准，自动地选择用于关联的浮动接口。在这种情况下，排序标准与选择标准相对应。在一个实施例中，排序标准(和/或接口选择标准)包括根据一个或多个与应用相关的需求进行排序(和/或选择)。例如，应用可能具有它由于一个或多个原因而偏好的一组SSID，所述原因例如是WLAN的安全特性、各个WLAN提供的服务质量、访问成本，等等。
在一个实施例中，排序标准(和/或接口选择标准)包括根据一个或多个服务质量参数例如所要求的服务质量进行排序(和/或选择)。接下来，服务质量需求又可以与一个或多个所收集的网络性能度量有关。
本发明的一个方面是，排序标准(和/或接口选择标准)包括L3信息例如“包括什么移动代理信息”。在还包括多个无线设备的实施例中，排序标准(和/或接口选择标准)包括到WLAN的物理接口的能力，例如速度、网络性能度量，等等。
那么在一个实施例中，向包括移动代理公告的记录给定优先权。在一个实施例中，排序标准包括根据一个或多个网络性能度量来进行排序。一个实施例根据多个排序标准的组合进行排序，例如向这些包括移动代理信息的记录给定优先权，并进一步根据一个或多个网络性能度量对这些被给定了优先权的(即与移动代理有关)的记录进行排序。
更新WLAN数据库的步骤225的一个实施例包括丢弃那些不符合一个或多个接受标准的记录。在一个实施例中，接受标准包括符合或超过预定质量级别的一个或多个网络性能度量。在其中移动代理为外部代理的另一实施例中，接受标准包括仅接受这样的外部代理公告IP分组，其表明外部代理不“忙”，即该外部代理正在接受注册。
在步骤213，如果确认MAC帧不是灯塔，那么在步骤215，所述处理窥视MAC内部，以确认MAC是否包括移动代理公告。如果不包括，那么处理返回等待状态203以等待另一事件，例如新的MAC帧到达台站111。
一旦确认所接收的MAC帧包含移动代理信息，那么就用此信息来更新WLAN数据库(步骤231)。在一个实施例中，步骤231中新L3信息的插入包括根据一个或多个排序标准来对记录进行排序。在一个实施例中，排序的目的是以期望的顺序来向L3提供信息，以使得L3可根据一个或多个选择标准，自动地选择用于关联的浮动接口。在这种情况下，排序标准与选择标准相对应。在一个实施例中，排序标准(和/或接口选择标准)包括根据一个或多个与应用相关的需求进行排序(和/或选择)。例如，应用可能具有它由于一个或多个原因而偏好的一组SSID，所述原因例如WLAN的安全特性、各个WLAN提供的服务质量、访问成本，等等。
在一个实施例中，排序标准(和/或接口选择标准)包括根据一个或多个服务质量参数例如所需求的服务质量进行排序(和/或选择)。本发明的一个方面是，排序标准(和/或接口选择标准)包括L3信息例如“包括什么移动代理信息”。在还包括多个无线设备的实施例中，排序标准(和/或接口选择标准)包括到WLAN的物理接口的能力，例如速度、一个或多个性能度量，等等。
那么在一个实施例中，向包括移动代理公告的记录给定优先权。在一个实施例中，排序标准包括根据所收集的网络性能度量来进行排序，如果没有收集到网络性能度量，那么根据接收到的信号质量来进行排序。一个实施例根据多个排序标准的组合进行排序，例如向这些包括移动代理信息的记录给定优先权，并进一步根据一个或多个所收集的网络性能度量对这些被给定了优先权的(即与移动代理相关)的记录进行排序。
更新WLAN数据库的步骤231的一个实施例包括丢弃那些不符合一个或多个接受标准的记录。在一个实施例中，接受标准包括符合或超过预定质量级别的所收集的网络性能度量。在其中移动代理为外部代理的另一实施例中，接受标准包括仅接受这样的外部代理公告IP分组，其表明外部代理不“忙”，即该外部代理正在接受注册。
当在步骤231用任意发现的移动代理信息进行更新之后，处理继续到步骤219，确认MAC帧是否来自新SSID。如果是，那么台站暂时与AP关联，以发送一个或多个探测分组来收集一个或多个网络性能度量。如果不是新SSID，那么处理返回等待状态203。
在步骤207，如果确认事件不是新帧到达，那么在步骤209，确认事件计时器是否未超时。如果未超时，那么处理继续在等待状态203等待事件发生。如果事件计时器已超时，那么在一个实施例中，处理停止。在下面结合图2B描述的另一实施例中，WLAN数据库被更新。
因此，图2A的处理提供了可用的WLAN的WLAN数据库，其包括L2和L3信息。该信息对另一处理例如L3在任何时候都是可用的。
在一个实施例中，时常发生图2A的处理，以使得WLAN数据库中的信息是最新的。在一个实施例中，周期性地重复该处理。也就是说，通过将台站置于RF监视模式并使用新MAC帧来更新WLAN数据库中的信息，以时常更新WLAN数据库。图2A中的处理因而提供了可用的WLAN的包括L2和L3信息的WLAN数据库。无论任何时候，台站处的任何处理(例如L3)都可从所述WLAN数据库获得信息。
图2B的流程图示出了用一个或多个更新的网络性能度量来更新WLAN数据库条目的实施例。在一个实施例中，图2B的处理出现在这样的情况下，其中在步骤209确认计时器已超时。在另一实施例中，周期性地发生度量更新。
对WLAN数据库511中各个SSID的更新出现在一个循环(241到253)中。所述更新包括步骤245，其暂时与WLAN的AP相关联。步骤247检查所述关联事实上是否成功。如果不成功，那么在步骤251，到所述WLAN的浮动接口被标以“接口打开，协议关闭”，以表明所述WLAN的AP不能被关联。
如果台站成功地与所述WLAN的AP相关联，那么在步骤249，台站发送一个或多个探测分组，以确定用于更新WLAN数据库条目的一个或多个网络性能统计量。在一个实施例中，所述更新包括根据一个或多个排序标准进行排序(见上)。
在一个实施例中，WLAN数据库条目包括条目最近更新时间的时间戳。如果当前时间和时间戳之间的差高于可设置的“陈旧”阈值，那么该条目就被视为“陈旧的”。在一个实施例中，仅在条目陈旧时尝试对条目的更新。
从发送探测分组、获得响应、计算度量所需的计算复杂度和/或时间等方面来看，获得一个或多个网络性能度量可能是“昂贵”的。“昂贵”的意思是，完成度量收集所需的计算复杂度和/或时间超出了可设置的“开销”阈值。在一个实施例中，仅当条目的更新不昂贵时，才尝试进行所述更新。
在另一实施例中，如图2B所示，仅当条目陈旧且不昂贵时(如步骤243所确认)才尝试条目的更新。
虽然在一个实施例中，WLAN数据库511存储对WLAN数据库中每个条目收集的性能度量，但是在另一实施例中，所收集的网络性能度量还存储在能够存储这种网络性能度量的各个AP中。因此，通过在AP中包括一个或多个网络性能度量，每个AP相比于现有技术的接入点得到了改进。这种性能度量可以包括AP和可能与所述AP相关联的台站之间的网络性能度量，以及AP和一个或多个所述AP正与其通信的启用了IP的服务提供者(例如一个或多个此类移动代理)之间的网络性能度量。
在另一实施例中，所收集的网络性能度量被存储在能够存储这种网络性能度量的各个AP中，但不存储在台站中。
收集性能度量一个实施例使用思科服务保证代理(SAA)来发送一个或多个探测分组，并收集一个或多个性能度量。SAA在思科IOS下运行，并监视路由器(例如用作为移动路由器的STA)和远程设备之间的网络性能，其中所述远程设备可以是另一路由器、IP主机例如AP或启用了IP的服务提供者例如移动代理。
所述一个或多个性能度量包括下述度量中的一个或多个UDP响应时间、UDP单程延迟、UDP抖动即UDP分组间延迟变化、逐跳(hop-by-hop)ICMP响应时间、逐跳ICMP抖动、分组丢失统计量、数据链路切换对等(peer)隧道性能，或一个或多个网站性能度量例如DNS查找、TCP连接和HTTP事务时间。
SAA的运行以及上面列出性能度量的细节可以在文献“Cisco ServiceAssurance Agent User Guide”中找到，该文献可从加州圣何塞市思科系统公司获得，网站网址为http://www.cisco.com/warp/public/cc/pd/iosw/prodlit/saaug ai.htm，该文献的下载网址为http://www.cisco.com/warp/public/cc/pd/iosw/prodlit/saaug ai.pdf。这里通过参考而包含了文献“Cisco ServiceAssurance Agent User Guide”。
SAA提供定义上升和下降阈值以监视服务级别协定(SLA)的能力，因此可维护服务质量(QoS)。
本发明的一些实施例使用SAA响应器，这是一种嵌入在目标路由器例如接入路由器中的部件，其功能为响应SAA请求分组。它可以同时响应多个SAA操作。SAA可以指定响应器在其上监听SAA分组的端口号。
因为路由器有时由于例如其它高优先权处理而需要几十毫秒来处理进入的SAA分组，所以SAA使用SAA操作来对一个或多个探测分组加以时间戳。
在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的因特网控制消息协议(ICMP)回声操作来测量路由器和任何启用了IP的设备之间的端到端响应时间，其中路由器例如是用作为路由器(最终是移动路由器)的STA，启用了IP的设备是例如AP、移动代理或某种其它启用了IP的设备。通过测量从向目的地发送ICMP回声请求到接收ICMP回声回复所需的时间，来计算响应时间。SAA使用IP分组中的LSR选项以提供计算特定路径上的响应时间的选项。SAA还通过设置IP分组上的DSCP位以使得用户可以测量端点之间的服务质量(QoS)。
在一个实施例中，性能度量收集操作使用SAA的ICMP路径回声操作来计算作为路由器的STA和网络上的任意IP设备之间的逐跳响应时间。SAA使用路由追踪(traceroute)来发现路径，然后测量STA和路径中每个中间跳之间的响应时间。如果在源和目的设备之间存在多个成本相等的路由，那么路径回声(pathEcho)操作能够通过使用LSR选项(如果其被中间设备启用)来识别特定路径。这个特征使得SAA能够比通常的路由追踪更精确地发现路径。
在一个实施例中，性能度量收集操作使用SAA的用户数据报协议(UDP)操作来计算作为路由器的STA和任意启用了IP的设备之间的UDP响应时间。通过测量发送数据报(L3分组)和从目的地设备接收响应所花费的时间来计算响应时间。在一个实施例中，如果目标是可以包括SAA响应器的路由器，那么目标路由器中的SAA响应器就可以被启用。响应器将监听默认UDP回声端口(端口7)，或者监听用户可以指定的端口。当评估目标路由器中的处理延迟时，使用SAA可以提高精确性。
在一个实施例中，性能度量收集操作使用SAA的传输控制协议(TCP)连接操作，通过测量STA执行到目的地设备的TCP连接操作所花费的时间来计算响应时间。如果目标是包括SAA响应器的路由器，那么目标路由器中的SAA响应器就可以被启用。如果目的地不是思科IP主机，那么用户必须指定公知的端口号。一些公知的端口号是21(ftp)、23(telnet)、80(HTTP服务器)。该操作在模拟Telnet或HTTP连接时间时是很有用的。
一些实施例包括支持实时流量例如语音IP(VoIP)流量的STA。对于实时流量来说，数据传输中涉及的延迟变得很重要。在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的UDP抖动操作，其通过产生合成UDP流量来测量IP网络中的延迟、延迟变化以及分组丢失。每隔可设置的一段时间，UDP抖动操作就从作为路由器的STA向目标路由器(其启用了SAA响应器)发送可设置数量的分组，其中每个分组都具有可设置的大小。UDP抖动操作能够测量各个方向上的分组间延迟变化(抖动)、各个方向上的分组丢失以及平均往返时间中的一个或多个。
在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的域名系统(DNS)操作，其通过计算发送DNS请求所花费的时间和接收回复所花费的时间之差，来计算DNS响应时间。如果用户指定主机名，那么SAA DNS操作进行查询以获得IP地址，如果用户指定IP地址，那么SAA DNS操作进行查询以获得主机名。
在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的HTTP操作，其测量连接到HTTP服务器并从其访问数据所花费的往返时间(RTT)。HTTP服务器响应时间测量被分为3个不同的步骤执行域名查找所花费的RTT、执行到HTTP服务器的TCP连接所花费的RTT，以及发送请求并得到从HTTP服务器返回的响应所花费的RTT。
在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的动态主机配置协议(DHCP)操作，其测量发现DHCP服务器并从其获得租借(lease)所花费的往返时间。SAA在该操作后释放被租借的IP地址。
在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的数据链路交换(DLSw)操作。数据链路交换Plus(DLSw+)(加州圣何塞市思科系统公司)是RFC1795的增强版。DLSw+通过TCP在IP骨干上用隧道传送系统网络体系结构(SNA)流量。执行将SNA流量用隧道发送入TCP/IP的路由器被称为DLSw对等者(peer)。SAA的DLSw+操作测量DLSw+协议栈和DLSw对等者之间的网络响应时间。DLSw对等者通常通过TCP端口2065进行通信。
在一个实施例中，性能度量收集操作(例如步骤225的一部分)使用SAA的文件传输协议(FTP)获取(Get)操作，其测量从远程主机传送文件到作为路由器的STA所花费的时间。该操作在描述网络容量等特征时将是很有用的。SAA的文件传输协议(FTP)操作运送大量流量。
在一个实施例中，性能度量收集操作例如步骤225的一部分使用SAA的路径抖动操作，其方便了对IP网络中每一跳的抖动、分组丢失和延迟的测量。该操作首先通过路由追踪来发现从源到目的地的IP路由，然后使用ICMP回声来对沿着路径上的每一跳计算响应时间、分组丢失和“估计”抖动值(基于RFC1889)。由于ICMP只产生往返时间，所以所述测量可能是估计值。
接口选择在一个实施例中，浮动接口的行为如同真实接口。这包括在一个或多个路由列表中包括所述接口。一般地，当接口(浮动与否)处在“打开”状态时，它就会出现在台站的路由表中。在本发明的一个方面中，这包括处于“协议打开(模拟)”状态的浮动接口。因此在一个实施例中，由于任何原因将接口置于“打开”状态的L2模块或处理还将接口加入到与该接口附接的L2链路相关联的路由表中。
本发明的另一个方面是从WLAN数据库中的浮动接口组中选择接口。一个实施例包括基于一个或多个选择标准来选择接口的方法。
在一个实施例中，所述接口选择标准包括根据一个或多个与应用相关的需求来进行选择。在一个实施例中，所述接口选择标准包括根据一个或多个服务质量参数例如所需的网络性能度量来进行选择。在一个实施例中，所述接口选择标准包括L3信息，例如是否包括以及包括何种移动代理信息。当台站能够具有到多个WLAN的多个物理接口时，所述接口选择标准包括到WLAN的物理接口的能力例如速度、网络性能度量，等等。优选地根据标准的组合进行所述选择。
为了实际地从浮动接口组中选择接口，L3处理向被选择的浮动接口发送IP数据。在一个实施例中，该处理是协议栈的L3。被选择的浮动接口被假定为处于“协议打开(模拟)”状态。向这样的协议发送数据使得无线设备从RF监视(扫描)模式变为台站模式，并与被选择的浮动接口的相应SSID相关联。
如果没有可用的空闲物理无线设备能够听到被选择的SSID WLAN的AP，那么一个实施例包括断开已存在的关联。然后所述处理通过将接口状态改变为“协议打开(实际)”并进一步改变更新MRUA标志，来修改AP数据库的记录。
在一个实施例中，关联是即刻发生的，而在另一个实施例中，仅当在所述接口有分组要发送时才发生。
自动选择在一个实施例中，根据一种顺序，可使所选择的IP分组(例如那些在WLAN数据库的记录中包含具有外部代理类型的路由器公告消息的IP分组)从L2可用于L3。这模拟了向网络层提供IP分组的L2/L3接口，即使没有来自另一实体的网络层的通信。在这一实施例中，首先在步骤219根据一个或多个排序标准对记录进行排序(见上)。按该顺序将L3分组提供给L3，以使得L3可根据一个或多个选择标准来自动选择用于关联的浮动接口。也就是说，在优选地提供具有移动代理公告的IP分组的实施例中，网络层接收具有移动代理公告的IP分组，即使STA还不是WLAN的一部分(即尚未关联)并且尚未与移动代理进行双向通信。
这种自动选择的一个应用是将台站运行为无线移动路由器。该台站也是这样一种路由器，其被配置为提供移动路由器服务，并包括无线设备以提供到WLAN的物理接口，并专用于连接到作为发送了移动性公告的外部代理或接入路由器的移动代理。上面所述的处理提供了浮动接口的WLAN数据库。在实现移动路由器的情况下，每条WLAN数据库记录都是到从外部代理或IPv6接入路由器接收移动性信息的WLAN的浮动接口。无线网络设备303保持在RF监视模式中，直到移动IP通过发送IP分组到移动代理(例如外部代理)以向该代理注册来打开浮动接口。
在一个实施例中，台站可以“锁定”处于协议打开(实际)状态的浮动接口中的关联，以使得L2不会解除该浮动接口的关联，而当存在与不同WLAN关联的请求时可能会发生这一解除操作。例如当实现移动路由器时使用对浮动接口的锁定。一旦移动路由器完成向外部代理或接入路由器的注册，它就可以锁定浮动接口。
图6的流程图示出了发送IP分组的处理650的一个实施例，如果在处理中选择的接口是处于“协议打开(模拟)”状态的浮动接口，则所述处理可选地经过与AP的关联。因此，处理650例如包括由于STA的网络层向连接到WLAN数据库中的WLAN记录的AP的移动代理之一发送IP分组，因而与所述WLAN数据库中的AP之一关联。
在步骤651，L3选择发送IP分组(“分组X”)。在步骤653，L3搜索台站的路由表，以获得在其上发送IP分组的合适的L2接口。根据本发明的一个方面，路由表包括来自WLAN数据库的关于浮动接口的信息。步骤655假设发现了合适的L2接口(“接口Y”)。在步骤655，在L2接口Y上将IP分组X从L3发送到L2。
从网络层接收到IP分组X后，在步骤657，链路层检查所选择的接口Y的状态，以确定它是否处于状态“协议打开(模拟)”状态中。如果是，那么在步骤659，STA与由其具有接口Y的WLAN的SSID所标识的AP相关联。步骤659还包括更新WLAN数据库以将接口Y的记录标记为MRUA记录。STA的关联将STA从RF监视模式带到STA模式。关联后，链路层传递(步骤661)在接口Y上刚刚收接收的IP分组X(封装在L2帧中)，以使得可通过刚刚关联的AP将其传送到外部代理。这例如可以是向移动代理注册。
此时，台站与正在与一个或多个移动代理通信的AP相关联。如果使用的是IPv4，那么移动代理是外部代理或归属代理。如果使用的是IPv6，那么移动代理是接入路由器或归属代理。
如果在步骤657，确认接口Y不处于状态“协议打开(模拟)”状态中，那么假定它处于状态“协议打开(实际)”中，处理继续到步骤661，在接口Y上发送封装在L2帧中的IP分组X。
在一个实施例中，台站可以“锁定”处于协议打开(实际)状态的浮动接口中的关联，以使得L2不会解除该浮动接口的关联，而当存在与不同WLAN关联的请求时可能会发生这一解除操作。例如当实现移动路由器时使用对浮动接口的锁定。一旦移动路由器完成向外部代理或接入路由器的注册，它就可以锁定浮动接口。
重关联本发明的一个实施例是这样一种方法，其用于已与第一WLAN关联而将要与第二(可能是同一个)WLAN进行重关联的台站。如果第一WLAN的AP正与第一移动代理通信，那么重关联使得该台站优选地保持与第一移动代理的通信。
重关联可由多种事件触发。这些事件包括但不局限于无线信号质量变得不可接受、无线信号的物理损伤，一个或多个所收集的网络性能度量降到可设置的阈值以下，以及台站与之关联的AP的故障。信号质量的降级可能是因为台站物理地移动到了另一个位置，或者因为空气接口中的某种其它降级。无线信号的物理损伤可能是因为人或物体的缘故。
这里描述的重关联处理还发生在下述时候，即在当台站包括多个无线网络设备时，到WLAN的连接从当前无线网络设备自动交换(swap)到所述多个无线网络设备中的另一个。这可能发生在例如当台站需要与只有当前无线网络设备可听到的特定WLAN相关联时。
当触发重关联时，到已关联的WLAN的浮动接口的状态从“协议打开(实际)”变为“协议关闭”。
图7的流程图示出了重关联处理700的一个实施例。
简单重关联与具有WLAN数据库升级的重关联出于上述原因中的任何一个，例如AP信号的丢失或不可接受的信号质量降级，或一个或多个性能度量变得不可接受，在步骤701，台站链路层可以确定需要重关联。在此情形下，浮动接口的状态被改为关闭。如前所述，如果不利用本发明，那么台站就可能与具有合适的信号质量的第一个可用AP进行重关联。接下来，假设所关联的WLAN的AP可与一个或多个移动代理通信，所述一个或多个移动代理是通过例如AP周期性地发送来自移动代理的移动代理公告而确定的。
在本发明的一个实施例中，当浮动接口的状态变为关闭时，处理继续到步骤709(见下)，在此选择WLAN即SSID以用于关联。
在另一实施例中，在尝试重关联之前，首先更新WLAN数据库。在某种实施例中，即使没有信号降级或其它重关联原因，为了确保WLAN数据库中有关浮动接口的信息是最新的，这一更新也会发生。
图2B示出了更新的一个实施例，其中更新了一个或多个网络性能度量。
更新WLAN数据库的另一实施例包括将台站的无线收发器置入RF监视模式，并运行下述的与图2A所示类似的处理。在RF监视模式，台站监听来自它可听到的所有AP的所有无线流量。如前所述，这一监视在台站与实际AP相关联期间是不可能的。
在步骤705更新WLAN数据库，以确保根据一个或多个可靠性标准，每个记录都是可靠的。步骤705包括更新WLAN数据库中的每条记录即每个浮动接口的状态。在一个实施例中，WLAN数据库中记录是可靠的一个标准是仍可在无线介质上可靠地与该记录的AP通信。步骤705的一个实施例包括台站监视来自WLAN数据库中AP的AP灯塔信号，确定WLAN数据库中每个AP都仍存在。如果对于MRUA之外的记录的SSID没有检测到足够高信号质量的灯塔信号，那么在步骤705清除这些记录。在一个实施例中，所述更新包括收集一个或多个网络性能度量，并清除其一个或多个网络性能度量不可接受的记录。MRUA记录被保留，因为它包含与第一移动代理即AP能够与之通信的代理有关的信息。由于AP通常相对频繁地发送灯塔，因此与重建WLAN数据库所需的时间相比，从WLAN数据库中清除一个或多个记录所需的时间很少。
在一个实施例中，步骤705还包括检查每条WLAN数据库记录的时间戳，并丢弃MRUA之外的陈旧记录，即超过预定年龄的记录。
在步骤707，检查数据库的整体可靠性。在一个实施例中，该可靠性是仍包含可靠信息的记录和包含移动代理信息的记录的数量的函数。在另一实施例中，如果数据库仍包含可靠的MRUA记录，则该数据库被判断为可靠的。
如果WLAN数据库被判断为可靠的，那么处理700继续到步骤709(见下)。如果在另一方面，WLAN数据库被判断为不可靠的，则通过开始等待状态715来增加可靠的记录以增强数据库，其中在等待状态715中，台站在RF监视模式中等待事件。增强数据库的处理与图2A的流程图所示基本相同。在一个实施例中，额外进行检查以确保WLAN数据库中有足够的记录包括移动性信息例如路由器公告消息。因此，从等待状态715开始，当事件发生时，步骤717确认事件是新MAC帧的到达。如果不是，则处理返回等待状态。在一个实施例中(未在图7中示出)，还检查计时器以确认它未超时。当新MAC帧到达时，在步骤719读取它。检查该帧以确认它是否是灯塔，如果是，那么用诸如信号质量等信息来更新WLAN数据库，处理返回到等待状态715。如果MAC帧不是灯塔，那么步骤723分析该帧并确认它是否包含移动性信息例如外部代理公告。如果不是，那么处理返回等待状态715。
如果确认所述帧包含移动性信息，那么用该信息例如外部代理信息来更新WLAN数据库。在一个实施例中，处理的数据库更新步骤727还包括根据一个或多个排序标准对记录进行排序。这一步骤与上述的排序类似。在一个实施例中，排序标准包括根据包括何种移动代理信息来排序。
在一个实施例中，在步骤729进行检查以确认WLAN数据库中是否存储有足够的合适消息。在本发明的一个实施例中，足够度所需的数量是可变的，根据历史动态地导出。在另一实施例中，足够度所需的数量依赖于网络上移动代理数量的在先知识。在本发明的另一实施例中，足够数量是一个记录，其包含封装了L3移动性信息的L2帧。在另一实施例中，所述数量大于1。如果确认WLAN数据库中包含的移动代理信息数量不够，那么处理继续等待状态715，等待另一个L2帧。
如果确认了WLAN数据库是可靠的，或者数据库已经被充分地重建，那么它就至少包含MRUA记录。
在步骤709，根据一个或多个重关联标准来选择WLAN即SSID以用于重关联。注意，MRUA记录包含与确定需要重关联之前就存在的关联有关的信息。在一个实施例中，重关联标准包括被选择的无线网络即被选择的SSID正在与这样的外部代理通信，所述外部代理发送了包含在MRUA记录的路由器公告消息部分中的路由器公告消息。在一个实施例中，步骤709包括搜索WLAN数据库的(非MRUA)记录，以获得一个或多个这样的记录，其外部代理IP地址与MRUA记录的IP分组部分所包含的移动代理的地址相匹配。在一个实施例中，重关联标准还包括接收无线信号质量。因此，如果发现了多个匹配，那么选择具有最高接收无线信号质量的SSID以用于关联。
如果在步骤709没有发现MRUA记录本身以外的匹配IP地址，那么在一个实施例中，步骤709包括搜索WLAN数据库以获得同一类的候补移动代理，例如另一个外部代理或另一个归属代理。如果发现了多个候补移动代理的记录，那么步骤709包括选择具有最高无线信号质量的移动代理。在一个实施例中，如果不能进行重关联，那么处理再次返回RF监视模式(步骤703)。
在步骤711，STA与所选AP重关联。这一步骤包括根据需要更新MURA记录，并将接口状态字段从协议打开(模拟)更新为协议打开(实际)。
这样，在完成时，台站从最近的关联变为与其AP正与移动代理通信的WLAN重关联。如果不存在这样的AP，那么台站重关联到正在与不同的但合适的移动代理通信的AP。
在一个实施例中，例如当台站是移动路由器时，重关联处理向台站中的L3处理发出信号，表明发生了重关联。如果该移动路由器的L3已通过已重关联的浮动接口的WLAN注册到外部代理或接入路由器，那么台站中的L3处理轮询外部代理或接入路由器，以断言(assert)它的注册台站。在一个实施例中，台站在L3尝试注册到外部代理或接入路由器。注册成功或重断言后，移动路由器使得与所述WLAN的关联锁定在所述无线网络设备上。
在一个实施例中，如果由于被锁定的浮动接口，不能再与WLAN即存在于空气中的WLAN的AP相关联，那么提供浮动接口的处理将匹配浮动接口设置为“协议关闭”。在接口被释放以允许到所述SSID的关联后(即使需要交换)，它被设置回到“协议打开(模拟)”。
WLAN数据库中N个MRUA条目的可替换实施例在另一个实施例中，WLAN数据库包括一个字段，其表明了与无线发送了来自N个不同移动代理的移动性信息的AP的N个最近关联。上述建立WLAN数据库并将STA与AP重关联的处理被修改了。例如，可以修改重关联处理600，以与最近N个关联中的最大数量重关联。一个实施例包括在发现了用于关联的足够数量的候选者后设置时间极限。在一个实施例中，如果STA本身不是移动代理，则N＝4并且足够数量是1，如果STA同时作为移动代理并且本身还是移动节点，则可以两样都是1。
具有多个无线网络设备的台站一些台站实施例包括多个无线网络设备。每个无线网络设备在给定的时间点只能与一个WLAN相关联。在这样的实施例中，每个无线网络设备可以进入到自己的RF监视模式中。因此，图2A和6的流程图包括每个设备都监视它能听到的灯塔。例如如果两个无线设备可以(尽管不太可能)听到不同的AP集合，则可以使用这一操作。注意，多个无线设备意味着台站可以同时具有多个到WLAN的活动接口。有可能一个物理设备提供多个接口，术语“多个无线网络设备”包括具有一个这种多接口设备的台站的情况。
使用两个无线设备的加速重关联在具有单个无线网络设备的台站中，收集L3信息例如定位移动代理所需的时间是不可预测的，其依赖于作为移动代理的路由器的配置。另外，收集性能度量的时间也是不可预测的。移动代理公告之间的时间可能相对很长。在高流量网络的情况下尤其如此，在此情况下可以由例如网络管理员限制广播和多播流量。而且，在需要快速重关联的关键应用中，例如在接入路由器本身是无线台站的移动网络上，缓慢的重关联导致到网络上各个节点的连接丢失。因此需要相对较快的重关联处理。
在上述关联(见图2A和6)和重关联(见图7)实施例中，关联或重关联的速度可能主要由在RF监视模式中收集L2和L3所花费的时间和暂时关联以收集一个或多个性能度量所花费的时间所决定。
在本发明的另一实施例中，STA包括专用于在RF监视模式中监听AP，并收集网络性能度量的第二无线网络设备。所述监听建立并更新WLAN数据库。WLAN数据库是共享的。在一个实施例中，第二无线网络设备用于浮动接口，因为它的模式不会变为台站模式，并且它只出于收集网络性能度量的目的而与WLAN暂时关联。
图4示出了一个这样的可替换台站实施例。该STA包括提供WLAN服务的第一无线网络设备303，以及第二无线网络设备403。在一个实施例中，第二无线网络设备不包括收发器，即其为只接收设备，而在另一个实施例中，第二无线网络设备使用所包括的收发器的接收器部分。
STA与AP的初始关联发生后，第一无线网络设备303提供到该AP的WLAN的实际接口，而第二无线网络设备403在RF监视模式中监视网络流量。这两个无线网络设备通过使用存储在存储器中的WLAN数据库的一组浮动接口405，耦合到包括在STA中的协议栈的网络层411。第二无线网络设备403对AP流量的监视向WLAN数据库409添加信息，包括添加如上所述的移动代理信息和一个或多个网络性能度量。初始关联包括通过浮动接口405向网络层发送IP分组，以使得网络层可以优选地“响应”移动代理，即使在STA和移动代理之间还没有实际通信时也是如此。所述响应被所选择的处于协议打开(模拟)状态的浮动接口截获，使得STA使用第一无线网络设备303与从其发送了移动代理信息的AP相关联。此后，可以通过第一无线网络设备403进行通信。第二无线网络设备继续在RF监视模式中进行监视并更新WLAN数据库。当需要重关联时，浮动接口组提供用于重关联的最佳候选AP的WLAN数据库记录。
因此，参照图2A，在具有两个无线网络设备的STA实施例中，初始建立WLAN数据库的处理200可使用在第一或第二无线网络设备处接收的数据。当第二无线网络设备总是处于RF监视模式时，步骤201不再是必需的。在步骤203，处理接受来自第二无线网络设备的MAC帧。
参照图6，在具有两个无线设备(其中一个处于RF监视模式)的STA实施例中，关联处理650在步骤659使用第一无线网络设备将STA与所选择的WLAN(即AP)相关联。步骤661也使用第一无线网络设备将IP分组传送到MAC层。
使用本发明的实施例来实现移动路由器本发明的实施例的一种用途是使用此处描述的浮动接口，将WLAN直接集成到也是路由器的STA中，从而实现移动路由器。当移动路由器漫游到存在若干WLAN的区域中时，移动路由器需要基于所配置的规则和资源的动态可用性、信号强度、信道可用性、天线、IPv4的外部代理、IPv6的接入路由器等等，来选择较好地适合其需求的一个WLAN。因此，使用在层2和层3获得的信息的混合来选择适当的AP或无线网络设备将是很有利的。
通过标准以太网端口将路由器连接到接入点(作为802.11网桥)不能实现从路由器引擎对无线电资源进行细致的监视，因此限制了利用层2(即无线电)信息来对层3作出决策的能力。
使用本发明的一个方面，具有一个或多个无线网络设备的路由器监视来自它可听到的AP的无线电信号，并使用可在层2和层3获得的混合信息来选择合适的AP或无线网络设备，从而与AP相关联，即成为到所述AP的WLAN的STA。这可以发生在路由器与任何AP相关联之前，而如果不利用本发明，则对这些层3信息的收集需要首先与AP相关联。
这里描述的各个处理的一个实施例是作为在处理系统例如无线网络中台站的一个或多个处理器上执行的计算机程序。因此，本领域的技术人员将理解，本发明的实施例可以被实施为方法、例如专用装置的装置、例如数据处理系统的装置、无线台站，或承载介质例如计算机程序产品。所述承载介质承载一个或多个计算机可读代码段，用于控制处理系统以实现一种方法。相应地，本发明的各个方面可以采用以下形式方法、整体硬件实施例、整体软件实施例，或组合了软件和硬件方面的实施例。另外，本发明可以采用承载了在介质中实施的计算机可读程序代码段的承载介质(例如计算机可读存储介质上的计算机程序产品)的形式。可以使用任何合适的计算机可读介质，包括磁性存储设备例如软盘或硬盘，或光存储设备例如CD-ROM。
应当理解，所讨论的方法的步骤在一个实施例中是由执行存储在存储器中的指令(代码段)的处理(例如计算机)系统的一个或多个处理器执行的。还应当理解，本发明并不限于任何特定的实现或编程技术，并可以使用任何用于实现此处所述功能的合适的技术来实现。本发明并不限于任何特定的编程语言或操作系统。
本说明书全文引用的“一个实施例”或“实施例”表示，结合该实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指的是相同的实施例。而且，所述特定的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式结合，这一点根据在此公开的内容对于本领域内的技术人员来说是很清楚的。
类似地，应认识到在上述对本发明实施例的示例性描述中，本发明的各种特征有时被组合在单个实施例、附图或对其的描述中，以更清楚地进行公开并有助于对各创造性发明的一个或多个方面的理解。但是，这一公开方法不应被理解为所要求保护的发明需要比在各项权利要求中清楚记载的特征更多的特征。相反，如下面的权利要求所反映的，创造性方面的体现少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，“具体实施方式
”后的权利要求在此被清楚地包含在“具体实施方式
”中，每个权利要求自身表示本发明的一个单独的实施例。
应当理解，本发明并不限于任何特定的通信系统、(多个)设备，或体系结构，相反，本发明可以用于各种通信系统中。
术语“数据单元”一般指信息的协议数据单元。因此分组、帧等等都表示数据单元。
因此，虽然已经按照具体实施例描述了本发明，但是本发明并不限于这些具体的实施例。相反，本发明的范围由所附权利要求限定，其它实施例也在所述权利要求范围之内。
例如，上面的描述说明了包括无线网络设备的台站。当该台站与WLAN相关联之后，该无线网络设备提供到该WLAN的双向接口。具有多个同时存在的信道的无线网络设备是公知的，其中每个信道都能提供到WLAN的双向接口。应当理解，这在本质上与包括多个无线网络设备的台站是相同的，因此当此处描述提及包括多个无线网络设备的台站(每个设备都能提供到相关联的WLAN的双向接口)时，这包括具有一个或多个无线接口的台站的情况，其中所述无线接口中的一个或多个能够提供多个双向接口。
虽然根据IEEE 802.11标准，以各种形式描述了用于运行的一个或多个实施例，但是不应当将本发明局限于IEEE 802.11标准，而是可适用于其它WLAN或通信标准，例如包括蓝牙、GSM、PHS，以及其它蜂窝无线电话标准，只要需要在无线台站的L2处识别WLAN或另一台站是否可提供移动IP服务，例如是否正与一个或多个移动代理进行通信。其它这种应用包括无线以太网、Hiperlan I、Hiperlan II以及多媒体移动接入通信(MMAC)系统、局域多点分配服务(LMDS)IF条带、无线数字视频、无线USB链路、无线IEEE 1394链路、TDMA分组无线电、低成本点到点链路、IP语音便携式“蜂窝电话”(无线因特网电话)，等等。
注意，虽然在此将包含与STA可听到的AP有关的信息的数据结构称为WLAN数据库，但是本发明并不局限于使用传统的数据库，例如作为所述数据结构的表不需要具有传统数据库的形式，例如所述WLAN数据库的结构的表。可以使用能维护所需信息的任何数据结构。在一个实施例中，AP数据结构是表。在另一实施例中，数据结构是列表。还可以使用其它数据结构，本领域的技术人员将很清楚这一点，本发明不限于任何特定形式的WLAN数据库。
虽然本发明的实施例使用思科系统公司的SAA来获得网络度量，但是本发明的其它实施例使用其它网络测量工具来获得网络性能度量。存在很多这种其它工具。很多人使用因特网控制消息协议(ICMP)回声操作，其发送ICMP分组以测量STA(例如作为移动路由器的STA)和任何启用了IP的设备例如AP之间的端到端响应时间，从而测量AP可到达的无线链路或移动代理。例如Beigi等人的美国专利6,363,056，用于一种测量往返时间(RTT)的方法。在哥伦比亚大学计算机科学系的HenningSchulzrinne教授的“Measurement Tools”中有工具列表，其可从网址http://www.cs.columbia.edu/～hgs/internet/tools.html获得，并通过引用而包含于此处。互联网数据分析协会(CAIDA)的“Performance MeasurementTools Taxonomy”中也有工具列表，其可从互联网数据分析协会的网址http://www.caida.org/tools/taxonomy/performance.xml获得，并通过引用而包含于此处。在此并不建议这些列表中的所有工具都适用于本发明的实施例，或者这些列表是测量工具的完全列表。将这些列表包括于此是为了说明，已知有很多工具用于测量这些度量例如往返时间(RTT)和其它延迟测量。
注意术语“响应时间”此处被用作“延迟”的同义词。延迟(或时延)可以是单程或往返的。在这种情况下，延迟或响应时间是往返时间。
因此，虽然已经描述了确信为本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将会认识到，可以对其作出其它和进一步的修改，而不偏离本发明的精神，应将所有这些改变和修改视为落在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种在具有无线网络设备的无线台站中使用的方法，所述设备能够提供到无线网络的链路层(L2)接口，所述方法包括在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的链路层(L2)数据单元；在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息，包括L2信息和网络层(L3)信息；以及对于从其处接收到所述一个或多个L2数据单元的一个或多个感兴趣的接入点，通过所述感兴趣的接入点从所述台站发送探测分组，以确定一个或多个网络性能度量，以使得所述台站可根据一个或多个选择标准与无线网络进行关联，所述选择标准包括所述网络性能度量和所述在L2收集的L3信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中在L2收集的用于AP的所述L3信息包括所述AP是否正在发送来自一个或多个移动代理的一个或多个L3分组，以使得所述台站可与正在与移动代理通信的无线网络进行关联。
3.如权利要求1或2中任意一项所述的方法，还包括在数据库中存储与所述台站能够听到的一个或多个无线网络有关的信息，包括L2信息、L3信息，以及一个或多个网络性能度量。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中“通过所述感兴趣的接入点发送探测分组”包括与所述感兴趣的接入点进行关联；向目标节点发送探测分组；接收来自所述目标节点的一个或多个响应；确定所述一个或多个网络性能度量；以及解除与所述感兴趣的接入点的关联。
5.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中来自所述台站能够听到的一个或多个无线网络的AP的所述L2数据单元符合IEEE 802.11标准之一。
6.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述存储的关于各个无线网络的信息包括所述无线网络的唯一标识符；来自所述无线网络的AP的通信质量指示，包括一个或多个所述网络性能度量；以及所述WLAN的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述启用了IP的服务提供者中的一个或多个是移动代理，以使得L3处理能够基于“AP是否正与移动代理通信”和“通信质量指示”中的一个或多个，从所述无线网络数据库中选择AP用于关联。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述移动代理是发送符合IPv4的IP分组的移动IP外部代理，或发送符合IPv6的IP分组的接入路由器，并且其中所述台站是提供移动IP服务的路由器，以使得在与正与所述移动代理通信的AP相关联后，所述台站就是移动路由器。
9.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述存储的关于各个无线网络的信息还包括所述收集的信息的最近更新时间的时间戳。
10.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述性能度量是在所述台站和目标节点之间的，并包括所述台站和目标节点之间的下述度量组中的一个或多个度量，所述度量组由下述度量构成响应时间、单程延迟、抖动、分组丢失统计量、数据链路切换对等隧道性能，以及一个或多个网站性能度量例如DNS查找、TCP连接和HTTP事务时间。
11.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中使用IOS下的服务保证代理(SAA)来获得所述一个或多个网络性能度量。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述目标节点是所述无线网络的AP。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述目标节点是正与所述无线网络的AP进行通信的移动代理。
14.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述性能度量包括“向所述移动代理注册的端点数”和“所述移动代理支持的隧道数”中的一个或多个。
15.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述台站包括多个无线网络设备，每个所述无线网络设备都能提供到无线网络的接口，并且其中所述存储的关于各个无线网络的信息还包括关于哪个无线网络设备接收了所述L2数据单元的指示。
16.如上述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述数据库还存储这样的指示，其表明哪条无线网络信息是到所述无线网络的最近关联。
17.如上述权利要求中任意一项所述的方法，还包括周期性地更新所述数据库，其中所述数据库包括各个无线网络的记录，其中最近被关联的无线网络的记录不会从所述数据库中被清除。
18.如权利要求10所述的方法，还包括周期性地更新数据库。
19.如权利要求18所述的方法，其中仅当条目陈旧且不昂贵时，尝试更新所述条目。
20.如权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中所述数据库条目根据一个或多个排序标准被排序。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述排序标准与所述选择标准有关。
22.如上述权利要求中任意一项所述的方法，还包括在所述台站与无线网络相关联之前，L3接受在所述收集步骤发现的一个或多个L3分组。
23.如权利要求22所述的方法，其中“L3的接受”是按照根据一个或多个排序标准而确定的顺序来进行的。
24.如权利要求22所述的方法，还包括与这样的特定无线网络进行关联，其中从所述特定无线网络接收到包含特定L3分组的L2数据单元，所述特定L3分组包含移动代理公告，以使得在所述关联之后，所述台站的无线网络接口提供到所述特定无线网络的接口，其中所述特定无线网络正与发送了所述特定L3分组的移动代理通信。
25.如权利要求24所述的方法，还包括在所述关联之后，确定需要重关联；根据一个或多个重关联标准选择用于重关联的无线网络；以及与所选择的无线网络进行重关联。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述重关联标准包括，在确定有必要重关联时，所选择的无线网络正与所述台站已向其注册的移动代理通信。
27.如权利要求24所述的方法，其中发送了所述特定移动代理公告的所述移动代理是发送符合IPv4的IP分组的移动IP外部代理或发送符合IPv6的IP分组的接入路由器，并且其中所述台站是提供移动IP服务的路由器，以使得在所述台站关联到正与发送了所述特定移动代理公告的移动代理通信的AP之后，所述台站就是移动路由器。
28.如权利要求27所述的方法，还包括在关联到正与所述移动代理通信的AP之后，锁定所述关联。
29.如权利要求1-6中任意一个所述的方法，其中所述“在关联前收集信息”包括模拟到所述台站能够听到的一个或多个无线网络的一个或多个接口，使得每个所述模拟接口都形成了这样的浮动接口，其在关联之后能够成为到正与一个或多个启用了IP的服务提供者通信的无线网络的实际接口。
30.如权利要求1-6中任意一个所述的方法，还包括选择其AP能够被所述台站听到的无线网络以用于关联，所述选择是根据所述一个或多个选择标准进行的，其中所述选择标准中的至少一个使用所收集的信息中的至少一些。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述选择标准包括从所述被选择的无线网络的AP接收的L2数据单元包括移动代理公告，以使得在关联之后，所述台站可与移动代理通信。与从其接收到包含特定L3移动代理公告的L2数据单元的特定无线网络进行关联，以使得在所述关联之后，所述台站的无线网络接口提供到正与发送了所述特定L3移动代理公告的移动代理进行通信的所述特定无线网络的接口。
32.如权利要求31所述的方法，还包括与从其接收到包含特定移动代理公告的L2数据单元的特定的所选择的无线网络进行关联，以使得在所述关联之后，所述台站的无线网络接口提供到正与发送了所述特定移动代理公告的移动代理进行通信的所述特定无线网络的接口。
33.如权利要求32所述的方法，还包括在所述台站的L3，通过与所述移动代理交换L3分组来向所述移动代理注册。
34.如权利要求33所述的方法，还包括在所述关联之后，确定需要重关联；根据一个或多个重关联标准，选择用于重关联的无线网络；以及与所选择的无线网络重关联。
35.如权利要求32所述的方法，其中所述发送了所述特定移动代理公告的移动代理是发送符合IPv4的IP分组的移动IP外部代理，或发送符合IPv6的IP分组的接入路由器，并且其中所述台站是提供移动IP服务的路由器，以使得在所述台站关联到正与发送了所述特定移动代理公告的移动代理通信的AP之后，所述台站就是移动路由器。
36.如权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中所述台站包括一个或多个无线网络设备，其中的每一个无线网络设备都能够提供到无线网络的链路层接口，以及其中所接收的是来自所述无线网络设备中每个无线网络设备能够听到的AP的L2数据单元，所述方法还包括基于所收集的信息，在L2模拟到其AP能够被所述一个或多个无线网络设备听到的一个或多个无线网络的一个或多个接口，就像所述台站已通过所述设备与所述无线网络关联一样，而不需要存在与任何无线网络的任何关联，使得每个所模拟的接口都形成了通过无线网络设备到无线网络的浮动接口，所述浮动接口在关联后能够成为通过所述无线网络设备的到所述无线网络的实际接口，L3通过一个或多个浮动接口接受来自一个或多个AP的L2数据单元中的L3分组，就像所述台站已与其L2数据单元包括所述L3分组的所述一个或多个AP相关联一样。
37.如权利要求36所述的方法，其中“L3的接受”是按照根据一个或多个排序标准而确定的顺序来进行的。
38.如权利要求1所述的方法，其中所述台站包括一个或多个无线网络设备，其中的每一个无线网络设备都能提供到无线网络的链路层接口，并且其中所接收的是来自所述无线网络设备中每个无线网络设备能够听到的AP的L2数据单元，所述方法还包括基于所收集的信息，在L2模拟到其AP能够被所述一个或多个无线网络设备听到的一个或多个无线网络的一个或多个接口，就像所述台站已通过所述设备与所述无线网络关联一样，而不需要存在与所述无线网络的任何关联，使得每个模拟接口都形成了通过无线网络设备到无线网络的浮动接口，所述浮动接口在关联后能够成为通过所述无线网络设备的到所述无线网络的实际接口；以及在数据库中存储与所述浮动接口有关的信息。
39.如权利要求38所述的方法，其中所述存储的有关各个浮动接口的信息包括所述浮动接口的无线网络的唯一标识符；到所述无线网络的所述浮动接口的状态；通过所述浮动接口的通信质量指示，包括所述网络性能度量中的一个或多个；以及WLAN的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述台站包括多个无线网络设备，其中的每一个无线网络设备都能够提供到无线网络的接口，并且其中所述数据库还包括表明所述浮动接口用于哪个无线网络设备的指示。
41.如权利要求39所述的方法，其中所述存储的关于各个浮动接口的信息包括在所接收的L2信息中的任何L3信息中包含的任何移动性信息的指示。
42.如权利要求39所述的方法，其中所述数据库还存储这样的指示，其表明哪个浮动接口是最近使用的到无线网络的关联。
43.如权利要求42所述的方法，还包括周期性地更新所述浮动接口的数据库，其中所述数据库包括每个浮动接口的记录，并且其中最近在关联中使用的浮动接口的记录不会从所述无线网络数据库中被清除。
44.如权利要求42所述的方法，还包括周期性地更新所述浮动接口数据库。
45.如权利要求7所述的方法，其中所述移动代理是发送符合IPv4的IP分组的移动IP外部代理或发送符合IPv6的IP分组的接入路由器。
46.一种用于包括处理器、存储器，以及无线网络设备的无线台站中的方法，包括在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的链路层(L2)数据单元；在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息，包括L2信息和网络层(L3)信息；以及以无线网络数据库的形式在所述存储器中维护所述信息，所述无线网络数据库对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络都包括所收集的L2信息和所收集的L3信息。
47.如权利要求46所述的方法，其中，对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络，所述无线网络数据库包括所述无线网络的唯一标识符；所述台站与所述无线网络的AP之间的通信质量指示；以及所述无线网络的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。
48.如权利要求46-47中任意一项所述的方法，其中所述无线网络的AP之间的通信质量指示包括通过与所述AP暂时关联、向所述AP发送一个或多个探测分组并收集一个或多个网络性能度量而获得的所述一个或多个网络性能度量。
49.如权利要求48所述的方法，其中所述台站和特定AP之间的一个或多个网络性能度量还存储在所述特定AP中。
50.如权利要求48所述的方法，其中所述无线网络在IEEE 802.11标准之一下运行。
51.如权利要求48所述的方法，其中所述一个或多个网络性能度量包括下述度量组中的一个或多个度量，所述度量组由下述度量构成响应时间、单程延迟、抖动、分组丢失统计量、数据链路切换对等隧道性能，以及一个或多个网站性能度量例如DNS查找、TCP连接和HTTP事务时间。
52.如权利要求48所述的方法，其中使用IOS下的服务保证代理(SAA)来获得所述一个或多个网络性能度量。
53.如权利要求48所述的方法，其中所述启用了IP的服务提供者中的一个或多个是移动代理，以使得L3处理能够基于“AP是否正与移动代理通信”和“通信质量指示”中的一个或多个，从所述无线网络数据库中选择AP用于关联。
54.一种无线台站，包括处理器；耦合到所述处理器的存储器；以及耦合到所述处理器并能提供到无线网络的链路层(L2)接口的无线网络设备；所述存储器可以装载协议栈和指令，用于使得处理器执行包括以下步骤的方法在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的链路层(L2)数据单元；在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息，包括L2信息和网络层(L3)信息；以及以无线网络数据库的形式在所述存储器中维护所述信息，所述无线网络数据库对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络都包括所收集的L2信息和所收集的L3信息。
55.如权利要求54所述的无线台站，其中对于其接入点能够被所述台站听到的各个无线网络，所述无线网络数据库包括所述无线网络的唯一标识符；所述无线网络的AP之间的通信质量指示；以及所述无线网络的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个公告。
56.如权利要求55所述的无线台站，其中所述无线网络的AP之间的通信质量指示包括通过所述台站与所述AP暂时关联、向所述AP发送一个或多个探测分组并收集一个或多个网络性能度量而获得的所述一个或多个网络性能度量。
57.如权利要求56所述的无线台站，其中所述台站和特定AP之间的一个或多个网络性能度量还存储在所述特定AP中。
58.如权利要求54-57中任意一项所述的无线台站，其中所述无线网络在IEEE 802.11标准之一下运行。
59.如权利要求56所述的无线台站，其中所述一个或多个网络性能度量包括下述度量组中的一个或多个度量，所述度量组由下述度量构成响应时间、单程延迟、抖动、分组丢失统计量、数据链路切换对等隧道性能，以及一个或多个网站性能度量例如DNS查找、TCP连接和HTTP事务时间。
60.如权利要求56所述的无线台站，其中使用IOS下的服务保证代理(SAA)来获得所述一个或多个网络性能度量。
61.如权利要求56所述的无线台站，其中所述启用了IP的服务提供者中的一个或多个是移动代理，以使得L3处理能够基于“AP是否正与移动代理通信”和“通信质量指示”中的一个或多个，从所述无线网络数据库中选择AP用于关联。
62.一种承载介质，其承载计算机可读代码段以指示一个或多个处理器实现一种方法，其中所述一个或多个处理器位于无线台站中，所述台站具有耦合到所述处理器的存储器以及无线网络设备，所述设备能够提供到无线网络的链路层(L2)接口，所述方法包括在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的链路层(L2)数据单元；在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前，收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息，包括L2信息和网络层(L3)信息；以及以无线网络数据库的形式在所述存储器中维护所述信息，所述无线网络数据库对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络都包括所收集的L2信息和所收集的L3信息。
63.如权利要求62所述的承载介质，其中对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络，所述无线网络数据库包括所述无线网络的唯一标识符；所述台站和所述无线网络的AP之间的通信质量指示；以及所述无线网络的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。
64.如权利要求63所述的承载介质，其中所述无线网络的AP之间的通信质量指示包括通过与所述AP暂时关联、向所述AP发送一个或多个探测分组并收集一个或多个网络性能度量而获得的所述一个或多个网络性能度量。
65.如权利要求64所述的承载介质，其中所述启用了IP的服务提供者中的一个或多个是移动代理，以使得L3处理能够基于“AP是否正与移动代理通信”和“通信质量指示”中的一个或多个，从所述无线网络数据库中选择AP用于关联。
66.一种无线台站，包括无线网络设备；用于无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的链路层(L2)数据单元的装置，其中所述无线接收发生在所述台站通过所述无线网络设备与无线网络相关联之前；用于收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息的装置，所述信息包括L2信息和网络层(L3)信息，所述收集发生在所述台站与无线网络相关联之前；以及存储装置，用于以无线网络数据库的形式维护所述收集的信息，所述无线网络数据库对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络都包括所收集的L2信息和所收集的L3信息。
67.如权利要求66所述的无线台站，其中对于其接入点能够被所述台站听到的每个无线网络，所述无线网络数据库包括所述无线网络的唯一标识符；所述台站和所述无线网络的AP之间的通信质量指示；以及所述无线网络的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。
68.如权利要求67所述的无线台站，其中所述台站包括这样的装置，该装置用于收集所述台站和目标节点之间通过所述AP的一个或多个网络性能度量，并且其中所述无线网络的AP之间的通信质量指示包括使用所述用于收集的装置获得的一个或多个网络性能度量。
69.如权利要求67所述的无线台站，其中特定AP包括用于存储一个或多个网络性能度量的装置，并且其中所述台站和所述特定AP之间的一个或多个网络性能度量还被所述用于存储的装置存储。
70.如权利要求68所述的无线台站，其中所述无线网络在IEEE802.11标准之一下运行。
71.如权利要求68所述的无线台站，其中所述一个或多个网络性能度量包括下述度量组中的一个或多个度量，所述度量组由下述度量构成响应时间、单程延迟、抖动、分组丢失统计量、数据链路切换对等隧性能，以及一个或多个网站性能度量例如DNS查找、TCP连接和HTTP事务时间。
72.如权利要求68所述的无线台站，其中用于收集所述一个或多个网络性能度量的装置包括IOS下运行的的服务保证代理(SAA)。
73.如权利要求68所述的无线台站，其中所述启用了IP的服务提供者中的一个或多个是移动代理，以使得L3处理能够基于“AP是否正与移动代理通信”和“通信质量指示”中的一个或多个，从所述无线网络数据库中选择AP用于关联。
全文摘要
在无线台站中使用的方法包括在所述台站与无线网络相关联之前，无线地接收从所述台站能听到的一个或多个无线网络的一个或多个无线接入点(AP)发送来的L2帧，并收集与所述接收到的L2数据单元有关的信息，包括L2信息和L3信息。该方法还包括将收集到的信息作为无线网络数据库加以维护，所述数据库包括对于各个无线网络的所述无线网络的唯一标识符；所述台站和所述无线网络的AP之间的通信质量指示；以及所述无线网络的AP发送的来自一个或多个启用了IP的服务提供者的一个或多个L3公告。所述无线网络的AP之间的通信质量指示包括通过与所述AP暂时关联、向所述AP发送一个或多个探测分组并收集一个或多个网络性能度量而获得的一个或多个网络性能度量。
文档编号H04L12/28GK1685670SQ03823457
公开日2005年10月19日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年10月3日
发明者马尔科·莫尔泰尼, 马希莫·G·卢基纳 申请人:思科技术公司