专利名称：减少移动网络中切换等待时间的方法
技术领域：
本发明涉及移动网络，更具体地，涉及用于减少网络连接切换等待时间的方法。
背景技术：
在移动网络中，诸如具有无线局域网(WLAN)连接的便携式计算机这样的移动装置可以通过固定的接入点连接到网络(例如因特网)。然而，当移动装置移动时，它可能移动到在其现有接入点范围之外而在新的接入点范围之内的位置。因此，为防止丢失到网络的连接，该移动装置从旧的接入点“切换”到新的接入点。该切换发生在开放系统互连(OSI)网络模型的第2层(即数据链路层)和第3层(即网络层)。在切换处理中，移动装置可能不能发送和接收数据包，直至以新的接入点和路由器解决第2层和第3层连接为止。该切换等待时间是不希望的，并且由于相对较长的等待时间以及随之发生的移动装置和网络之间的数据流中断，甚至可能妨碍某些应用(例如IP网上语音(voiceover IP)、流媒体和实时应用)的运行。
在第2层，移动装置探测新的接入点以识别它可以用来与接入点通信的信道。典型地，无线信道对应于依靠所用的通信协议(例如802.11)定义的预定频带。因为移动装置在找到一个它能够与新的接入点通信的信道之前可能尝试若干个信道，所以由建立第2层连接单独引起的等待时间可能差不多是400-500ms。
一旦建立第2层连接，移动装置可以随后以适合新的接入路由器的参数来配置其自身(即在网络层，第3层)。典型地，这通过使移动装置在其新的环境中发送路由器请求消息(router solicitation message)来完成。当路由器接收到路由器请求消息时，它以路由器公告消息(router advertisement message)来响应。该消息并不在收到路由器请求消息时立即发送，而是以随机的延迟发送，以防止当多个路由器在相同的信道上通信时可能发生的泛洪(flooding)。在题为“NeighborDiscovery for IP Version 6(IPV6)”的因特网请求注解(RFC)2461中描述了路由器请求消息和路由器公告消息。
作为发送路由器请求消息的可替换的方法，移动装置可以等待接收由路由器通过一个或者多个接入点周期性地发射的路由器公告消息。然而，在发送这些周期性的路由器公告消息之间的最小时间可能是几秒。这样，切换后建立连接的总等待时间可能在1至4秒的范围内。
减少在周期性地发射的路由器公告消息之间的最小时间可以在一定程度上减少该等待时间，但它也可能不希望地增加通信信道中的数据业务。该问题在“热点”中最明显，所述热点例如机场终端或者切换业务可能相对重要的其它公共地点。另外，减少在多个路由器公告消息之间或者在路由器请求消息与其相应的路由器公告消息之间的时间使得网络对拒绝服务(DoS)攻击开放，其中，恶意的移动装置以路由器请求消息使路由器泛洪。
发明内容
本发明被具体化为用于加速移动装置在多个接入点和多个接入路由器之中的切换的方法。根据该方法，从一个接入点移动到另一个接入点的移动装置在用来接入其当前接入点的信道上周期性地发射关于其在前接入点的第2层连接的信息。连接到当前接入点的装置接收该信息，并且能够利用该信息立即与在前接入点建立第2层连接，而无需探测它们何时移出当前接入点的覆盖区域。
本发明还被具体化为用于加速移动装置在多个接入点之间的切换的方法。根据该方法，从一个接入点移动到另一个接入点的移动装置在用来接入其在前接入点的信道上周期性地发射关于其新的接入点的第2层连接的信息。连接到在前接入点的装置接收该信息，并且能够利用该信息立即与新的接入点建立第2层连接，而无需探测它们何时移出它们的接入点的覆盖区域。
根据本发明的另一个方面，在某一特定区域内连接到接入路由器的第一个移动装置维护对于与之通信的接入路由器的网络层连接信息。当新的移动装置进入该区域时，该第一个装置检测到该新的装置并发射列表，使得该新的装置无需发射路由器请求消息或者接收路由器公告消息就连接到接入路由器上。
应该明白，对于本发明，前面的概括描述和下面的详细描述都是示范性的，而不是限制性的。
附图简述结合附图，根据下文中的详细描述，能够最大限度地理解本发明。要强调的是，根据惯例不缩放(scale)附图的各种特征。与此相反，为了清楚，任意地扩展或者减小各种特征的尺寸。附图中包含以下图
图1是说明本发明的一个实施例可以用于的环境的方框图；图2是说明本发明的另一个实施例可以用于的环境和场景的方框图；图3是说明本发明的另一个实施例可以用于的环境和场景的方框图；图4A、4B和4C是根据本发明的一个实施例的所存储的连接信息的示范性的优先级列表；图5A和5B是根据本发明的一个实施例的有助于描述建立第2层连接的流程图；图6A和6B是根据本发明的另一个实施例的有助于描述建立第2层连接的流程图；图7是根据本发明的一个实施例的有助于描述建立第3层连接的流程图。
具体实施例方式
本发明的一个实施例是一种方法，通过该方法，连接到包含多个无线接入点和路由器的无线网络的移动装置可以不依靠网络就进行通信并且共享信道和网络连接消息，从而减少一个移动装置从第一个无线接入点和/或路由器到另一个的切换中的等待时间。
现在参考附图，其中，所有组成附图的各个图中，相同的标号指的是相同或相似的单元，图1是说明可以通过本发明的一个实施例解决的示范性的问题的方框图。图1示出了具有天线102的接入点100和具有天线106的便携式计算机(移动装置)104。移动装置104和接入点100都包括在所述两个装置之间实现无线局域网连接107的硬件和软件单元。在本发明的一个示范性实施例中，这些可以是例如符合IEEE802.11无线网络标准的电路和软件。
在图1中所示的示范性实施例中，移动装置104已经与接入点100建立无线连接107，并且可能正在通过该连接接入全球信息网络(例如因特网)。当连接建立时，移动装置104按照箭头105的指示移动。在其所移动到的位置处的移动装置用104’表示并且其天线用106’表示。装置104’在其新的位置上不再具有到接入点100的可靠连接。然而，它在第二个接入点110的覆盖区域内。
为了继续因特网会话，移动装置104’通过天线106’和天线112与接入点110建立连接109。如上所述，使用OSI模型的符号表示法，同时在数据链路层(第2层)与接入点、以及在网络层(第3层)与接入路由器建立连接。
如A.米什拉(A.Mishra)等人的题为“An Empirical Analysis of theIEEE 802.11 MAC Layer Handoff Process”的文章中所述，第2层连接的建立典型地通过使移动装置向新的接入点发送探测消息来完成。每个探测消息可以例如是在不同频率上或者根据不同信道协议。当移动装置接收到对探测消息的响应时，它从成功的探测中获得信道信息并且使用该信息建立与新的接入点的数据链路连接。如上所述，用于重复探测接入点和响应探测的时间可能在新的连接的建立中引入不希望的延迟。该延迟与建立第3层连接中的延迟相结合，可能导致几秒的总延迟。该量级的延迟在因特网会话过程中至少是令人烦恼的，并且可能导致不希望的实时和流应用的性能。
在本发明的一个实施例中，上述用于建立第2层连接的方法的一个可替换的方法可以如期望地减少移动装置切换中的延迟。这样的实施例可以参考图2中方框图进行描述，其中该图说明了通过路由器203以及具有天线202和覆盖范围201(以虚线表示)的接入点200连接到无线网络的移动装置D1。移动装置D2之前通过接入点200连接到无线网络中，但是现在通过路由器213以及具有天线212和覆盖范围211(以虚线表示)的接入点210连接。根据本发明的一个实施例，移动装置D2存储对于在其到接入点200的连接中所使用的信道的第2层连接信息以及对于路由器203的第3层配置信息。当连接到接入点210和路由器213时，移动装置D2可以通过用来连接到接入点210的信道来周期性地发射(以虚线同心圆表示)所存储的第2层连接信息和第3层配置信息。本领域的技术人员将认识到，移动装置D2不限于在覆盖范围211内以进行上面的操作。因此，任何正在监听或者连接到用来连接到接入点210的信道的移动装置可以检测和存储对于用来连接到接入点200的信道的第2层连接信息和第3层配置信息。
在一个可替换的实施例中，移动装置D1和移动装置D2可以都连接到接入点200上，其中，移动装置D2之前连接到接入点210上并因此存储了对于接入点200的连接信息。当连接到接入点200和路由器203时，移动装置D2随后可以在其之前在其到接入点210的连接中使用的信道上周期性地发射(以虚线同心圆表示)对于其当前到接入点200和路由器203的连接的连接信息和路由器配置信息。因此，任何正在与接入点210连接的移动装置(包括移动装置D1)可以检测和存储关于接入点200的连接信息以及对于路由器203的配置信息。
因此，如果移动装置D1沿着路径2B从接入点200的覆盖范围201移出到接入点210的覆盖范围211以内的点B，那么，移动装置D1将能够使用所存储的第2层连接信息和第3层配置信息立即开始与接入点210和路由器213的连接。
在另一个实施例中，一旦移动装置D1已经建立了与接入点210和路由器213的新连接，它可以存储并且在用于其之前到接入点200的连接的信道上周期性地发射对于接入点210的连接信息以及对于路由器213的配置数据。可替换地，它可以存储并且在用于其当前到接入点210的连接的信道上周期性地发射对于接入点200的连接信息以及对于路由器203的配置信息。
通过监测与当前接入点200通信的信号强度，移动装置可以检测沿着路径2B朝当前接入点200的覆盖范围201之外的移动。如果信号强度下降到预定的阈值以下，那么为获得更好的信号，移动装置D1可以尝试开始与新的接入点210的连接。覆盖区域201之外的移动也可以通过例如过多的通信超时以及过多的重试这样的通信失败来表征。本领域的技术人员将认识到，也存在其它多种检测和表征信号错误的方法。
可替换地或者另外，接入点可以包括指示其位置的全球定位系统(GPS)数据，并且每个移动装置可以包括GPS接收机以不断计算其位置。那么，移动装置可以通过分析其自身位置与从各个接入点接收到的位置信息，连接到离它最近的接入点。可以长时间监测GPS数据以确定移动装置的移动方向。如果该移动装置包括存储的对于不止一个接入点的数据，那么该方向可以用来识别下一个接入点。
另外，可能存在一些区域，其中覆盖范围交迭可能导致移动装置D1尝试从接入点200到接入点210来回重复转换。本发明的一个实施例通过控制系统滞后现象(hysteresis)的许多已知方法中的任一个对此进行了校正，其中所述已知方法诸如在典型的恒温器(thermostat)中使用的双值响应。
图3是说明本发明的另一个示范性实施例的方框图。移动装置D2通过路由器213、具有天线312和覆盖范围311(以虚线表示)的接入点310连接到无线网络上。移动装置D1之前通过路由器213和接入点310连接到无线网络上，但是现在通过具有天线302和覆盖范围301(以虚线表示)的接入点300连接。另外，移动装置D3之前也通过路由器213和接入点310连接到无线网络上，但是现在通过路由器223以及具有天线322和覆盖范围321(以虚线表示)的接入点330连接。
根据本发明的一个实施例，移动装置D1和D3存储对于在它们各自到接入点300和330的连接中使用的信道的第2层连接信息以及对于它们各自的路由器203和223的配置信息。当连接到接入点310时，移动装置D1可以通过其当前信道来周期性地发射(以虚线同心圆表示)该存储的第2层连接信息和第3层配置数据。本领域的技术人员将认识到，移动装置D1不限于在覆盖范围311内以进行上面的操作。移动装置D3以与上述基本上相同的方式进行操作，并且因此，任何正在监听或者连接到用来连接到接入点310的信道的移动装置都检测并存储对于各自用来连接到接入点300和路由器203以及接入点330和路由器223的信道的第2层连接信息和第3层配置信息。
在一个可替换的实施例中，移动装置D1、D2和D3都可以连接到路由器213和接入点310上，其中，移动装置D1之前连接到路由器203和接入点300上，并且已经存储了对于接入点300的连接信息以及对于路由器203的配置数据。在该例中，移动装置D3之前连接到路由器223和接入点330上，并且已经存储了对于该接入点和路由器的连接信息和配置。当连接到接入点310时，移动装置D1和D3可以随后周期性地从在其到接入点310的连接中使用的信道转换到用于它们各自之前的接入点的信道。通过每次周期性的信道转换，移动装置D2可以在它们之前到接入点300和320的连接中使用的信道上发射(以虚线同心圆表示)对于它们各自到接入点310和路由器213的当前连接的连接信息和配置数据。因此，任何正在与接入点300和320连接的移动装置可以检测并存储对于接入点310和路由器213的连接信息和配置数据。
因此，如果移动装置D2沿着路径3A从接入点310的覆盖范围311移出到接入点300的覆盖区域以内的点A，那么，它将能够使用所存储的对于这样的连接的第2层连接信息和第3层配置数据，立即开始与接入点300和路由器203的连接。类似地，如果移动装置D2沿着路径3B移动到点B，它可以立即开始与接入点330的连接并且为路由器223配置其自身。
在另一个实施例中，一旦移动装置D2已经建立了到接入点300和330之一以及路由器203和223之一的新的连接，它可以存储并且在用于其之前到接入点310的连接的信道上周期性地发射对于其到接入点300和330之一的新的连接的第2层连接信息和第3层配置数据。可替换地，它可以存储并且在用于其到接入点300和330之一的新的连接的信道上周期性地发射对于接入点310的第2层连接信息以及对于路由器213的第3层配置数据。
在图3中，移动装置D2沿着路径3A和3B之一的移动可能导致在移动装置D2和接入点310之间的信号损失或者至少是信号更弱。因此，移动装置D2可以开始与接入点300和330之一的新的连接以获得更强的连接。
移动装置D2通过监测其与当前接入点310的通信信号的强度，可以检测其移动以及因此带来的沿着路径3A和3B之一朝当前接入点310的覆盖范围311之外的信号强度的损失。如果信号强度下降到预定的阈值以下，那么如上所述，为了获得更好的信号，移动装置D2可以尝试开始与接入点300和330之一的连接。覆盖区域311之外的移动也可以通过诸如过多的通信超时和过多的重试这样的通信失败来表征。本领域的技术人员将认识到，也存在其它多种检测和表征信号错误的方法。
另外，可能存在一些区域，其中覆盖范围交迭可能导致移动装置D2尝试在接入点311与接入点300和330之一之间来回重复转换。本发明的一个实施例可以通过实现检测移动装置移动协议来解决这个问题，包括控制系统滞后现象的许多已知方法中的任一个，诸如在典型的恒温器中使用的双值响应。
在本发明的一个实施例中，移动装置D2可以通过维护所存储的第2层连接信息和第3层配置数据的优先级列表，来确定接入点300和330中的哪一个尝试首先连接，并且开始到具有最高优先级的接入点的连接。根据本发明的多个独立的示范性实施例，图4A-C说明了可以使用的优先级列表。在一个实施例中，该表格以最后接收到的传输的顺序保存了从第1到第n的优先级的列表。例如在图4A中，最后接收到的(即最新的)传输是关于被指定为接入点1(AP1)的接入点，其在列表中被赋予第1优先级；倒数第二个传输是关于接入点4(AP4)，其被指定为具有第2优先级；最早的传输是关于接入点x(APx)，其被指定为具有第n优先级，其中，“n”能够是任意希望的优先级数字。虽然优先级列表被举例为具有至少3个优先级，但是它也可以只是单独一个级深度。
可替换地或者另外，可以基于移动装置和接入点的相对位置、基于它们的GPS数据来维护优先级的列表。在该示范性实施例中，移动装置可以不断地使用从其GPS接收机(未示出)接收到的GPS数据来重新计算其位置，并且同时重新计算到所存储的多个接入点的各自的距离。在该实施例中，在任意给定时刻最近的接入点具有最高优先级。
在本发明的另一个实施例中，表格以从任意预定时刻开始接收到的传输总数的顺序保存了从第1到第n优先级的列表。例如在图4B中，对于接入点7的连接信息已经被接收了555次，这是其它任何接入点中最多的。因此，在列表中接入点7被赋予第1优先级。所接收的第二高数目的传输已经被指定为对于接入点9的连接信息，因此将其赋予第2优先级，等等。
在另一个实施例中，表格以递减的平均值的顺序保存了从第1到第n优先级的平均值或者加权平均值的列表。平均值可以是例如在预定的时间长度上对于某一特定接入点所接收的连接信息传输的数目；它也可以是在预定的时间长度上所接收到的多个这样的传输的平均信号强度；可替换地，它可以是所接收到的这样的传输的总数和平均信号强度的加权乘积。例如在图4C中，对于接入点5的连接信息具有优先级平均值55，这是其它任何接入点中最多的，并且例如可以指示对于接入点5的连接信息在最后一分钟内被接收了55次。因此，在列表中接入点5被赋予第1优先级。例如，接入点22具有优先级平均值40并且因此被赋予第2优先级，等等。本领域的技术人员将认识到，可以存在许多希望的平均值计算的实现方法，作为提供优先选择或者优先级指示的许多可能的等式、方程或者算法之一，而不偏离本发明的本质。
如上所述，当检测到信号强度损失时，移动装置可以开始尝试连接到其连接信息存储在优先级列表最顶端的接入点。如果该尝试连接失败，那么该移动装置可以尝试连接到优先级列表中的下一个装置，并且可以按列表继续下去直到建立期望的连接为止。
在一个可替换的实施例中，周期性地发射对于到接入点的连接的信道信息以及对于相应的路由器的配置数据的移动装置可以发射对应于被指定为具有第1优先级的接入点的信道信息和配置数据。
在本发明的另一个实施例中，周期性地发射对于到接入点的连接和路由器的信道信息和配置数据的移动装置可以改变其传输功率，因此使得传输更加位置明确。功率可以基于已知的无线发射机参数而改变，以如期望地那样获得更大或者更小的传输覆盖范围。例如，参考图3进行描述，能够看出如果移动装置D2正在沿着路径3A移动，那么它可以期望给对于接入点300的连接信息赋予第1优先级。通过使移动装置D1和D3降低它们的传输功率，那么离移动装置D1更近的沿着路径3A移动的移动装置D2将从装置D1接收比从装置D3更强的传输(或者根本不能接收到来自D3的传输)。因此，优先级列表将对于接入点300的连接信息指定为具有第1优先级。类似地，沿着路径3B移动的移动装置D2将具有一个优先级列表，其中指定对于接入点330的连接信息为第1优先级。这样，在网络中移动的装置能够基本上了解它们的拓扑，由此，维护更加期望的优先级列表，允许更低等待时间的切换。
本领域的技术人员可以看出，在一个具有大量移动装置的系统中，信号冲突和干扰可能引入不希望的通信质量。因此，冲突和干扰可以通过使用已知的诸如IEEE 802.11介质访问控制(MAC)协议这样的协议来解决，其内建了控制以限制或防止冲突和设备干扰。例如，这样的协议可以执行载波侦听多路访问(CSMA)争用协议或者其变更。
图5A和5B是说明本发明的用于建立可以大大减少切换等待时间的第2层连接的两个实施例的流程图。根据该方法，每个移动装置直接与邻近的移动装置具有有限的通信。在步骤410，移动装置监测其当前信道以获得由邻近装置发送的新的信道信息(即数据链路层连接信息)。当接收到新的信道信息时，移动装置在步骤412存储该信息。参考图1的方框图，在该步骤中，移动装置104正在监测其已经与接入点100建立的信道107，以从另一个之前连接到接入点110但是现在连接到接入点100的移动装置(未示出)获取消息。该另一个移动装置在其当前用来与接入点100通信的信道上发送关于到接入点110的连接的数据链路层信息。
在步骤414，移动装置检测移动。这可能发生在例如当移动装置104’在其与接入点100的连接中经历功率减少时。如果在步骤414没有检测到移动，该装置，如果其之前移自另一个接入点，那么在步骤415在其当前信道通信链路上周期性地发射所存储的对于其在前信道的信道信息，并且随后如上述转移控制到步骤410。
然而，当检测到移动时，控制转移到步骤416，在该步骤检索所存储的建立到接入点110的第2层连接所需要的信息。在步骤418，该信息被用于在移动装置104’和接入点110之间建立数据链路连接。在步骤418之后，控制返回到步骤410，其中该步骤410现在监测新建立的信道，以从邻近装置获得信道信息。
上述的方法假定已经存在一个邻近装置，其从具有与接入点110的连接移动到具有与接入点100的连接。然而，如果当移动装置104移动时不存在其它移动装置，就执行图5B中所示的多个步骤。在步骤420，移动装置104’如上所述探测接入点110以发现一个新的信道。在步骤422，装置104’与接入点110建立连接109。装置104’随后在步骤424存储对于新信道的连接信息，并且在步骤426使用信道109来周期性地发射新信道信息到邻近装置。这样，当前正在与接入点110通信的其它移动装置(未示出)能够在需要建立连接之前知道如何连接到接入点100。
图6A和6B是说明本发明的用于建立第2层连接的两个可替换的实施例的流程图。除了移动装置在与其新的接入点建立通信后使用从其之前接入点的信道来周期性地发射对于新的接入点的连接信息之外，该方法以类似于上述参考图5A和5B的方法进行操作。参考图1的方框图，在该步骤中，移动装置104正在监测其已经与接入点100建立的信道107，以从另一个已经连接到接入点110的移动装置(未示出)获得消息。如果发现用来与接入点100通信的信道的话，该另一个移动装置在该信道中发送关于到接入点110的连接的数据链路层信息，在步骤432存储该数据。
在步骤434，移动装置检测移动。这可能发生在例如当移动装置104’在其与接入点100的连接中经历功率减少时。如果在步骤434没有检测到移动，该装置，如果其之前移自另一个接入点，那么在步骤435在其在前信道通信链路上周期性地发射所存储的关于其新信道的信道信息，并且随后如上述转移控制到步骤430。
然而，当检测到移动时，控制转移到步骤436，在该步骤检索所存储的建立到接入点110的第2层连接所需要的信息。在步骤438，该信息被用于在移动装置104’和接入点110之间建立数据链路连接。在步骤438之后，控制返回到步骤430，其中该步骤430正在监测新建立的信道，以从邻近装置获得信道信息。
上述的方法假定已经存在一个邻近装置，其从具有与接入点100的连接移动到具有与接入点110的连接。然而，如果当移动装置104移动时不存在其它移动装置，就执行图6B中所示的多个步骤。在步骤440，移动装置104’如上所述探测接入点110以发现一个新的信道。在步骤442，装置104’与接入点110建立连接109。装置104’随后在步骤444存储对于新信道的连接信息，并且在步骤446使用信道107周期性地发射新信道信息到邻近装置。这样，当前正在与接入点100通信的其它移动装置(未示出)能够在需要建立连接之前知道如何连接到接入点110。
在一个可替换的实施例中，移动装置104’可以存储并且周期性地在信道109上发射对于接入点100的信道信息以及在信道107上发射对于接入点110的信道信息。因此，当装置移动时，如上所述，它们能够使用所存储的参数迅速地建立连接。
图7说明本发明的另一个方面；网络层或者第3层连接的建立。图7中所示的方法可以与之前所述的方法一起使用或者独立于之前所述的方法使用。在步骤510，移动装置104’移动，并且已经通过例如之前所述或者图5A、5B、6A或6B中所示的任何方法或者任何其它传统方法建立了与接入点110的第2层连接。然后，在步骤512，移动装置104’确定它是否已经从另一个移动装置(未示出)接收到路由器配置数据。如果它已经接收到配置数据，那么在步骤514，移动装置104’通过例如确定与数据一起接收的安全证书的有效性来检查数据的有效性。如果数据是有效的，那么所述处理在步骤516存储数据并且在步骤518使用所存储的数据建立第3层连接。该移动装置随后可以使用该连接立即开始其应用线程。如果在步骤512移动装置104’没有从同位体(peer)接收到路由器配置数据或者如果在步骤514发现接收到的数据是无效的，那么控制转移到步骤520以发送路由器请求消息。
在步骤518之后，即使已经建立了第3层连接，该示范性算法可以分出来到步骤520以发送路由器请求信息。可以进行该可选择的步骤以及可选择的多个步骤522、524、526和530以确保由恶意点发射的任何有害配置数据仅使用一小段时间。在发送路由器请求消息之后，移动装置104’的连接线程在步骤522等待路由器公告数据。当接收到路由器公告数据时，在步骤524相对于在步骤516存储的数据(如果存储了任何这样的数据)而对该路由器公告数据进行检查。如果在步骤524路由器公告数据与所存储的数据匹配，那么控制转移到步骤532，如下所述。
然而，如果在步骤522接收到的数据与所存储的数据不匹配，那么在步骤526存储新的数据，以替换在步骤512从同位体接收的任何配置数据。在步骤526之后，所述处理在步骤530使用接收到的公告数据建立新的第3层连接。
在步骤532，移动装置104’进入一个循环，在该循环中它监听任何与接入点110建立第2层连接的新的装置，并且当检测到这样的连接时，在步骤534，装置104’发送所存储的路由器公告数据。在图6的流程图中，由移动装置104’在步骤612接收的数据是由其它移动装置(未示出)在步骤624发射的数据。
在步骤532检测到第2层连接后，移动装置104’在监测传输信道时在发送路由器配置数据之前可以等待随机的时间量。该随机时间间隔避免了与其它移动装置传输的冲突。如果另一个移动装置(未示出)在该时间间隔内发送路由器配置数据或者如果路由器发送其路由器公告数据，移动装置104’可以中止其传输。另外，接入点110可以指定网络上的一个或者多个移动装置之一负责在步骤532检测第2层连接并且在步骤534发射路由器配置数据。因此，在这样一个实施例中，由于将只有一个指定装置负责发送路由器配置数据，因此可以忽略随机延迟。
在本发明的一个实施例中，第2层和第3层连接以及连接信息符合IEEE 802.11标准，由此当移动装置成功地与接入点开始第2层连接时，该移动装置尝试认证/关联该接入点。认证请求被从该移动装置发送到该接入点，以一个关联响应进行答复。由该接入点发送的关联响应对网络上的所有其它移动装置可见，其构成步骤522的第2层检测。
虽然在这里参考多个具体的实施例对本发明进行了说明和描述，但是不意味着本发明受限于所示的细节。相反，在权利要求的等价范围内和不偏离本发明的情况下，可以对这些细节进行各种修改。
权利要求
1.一种用于移动装置在多个接入点之间切换的方法，包括以下步骤在第一个移动装置上接收连接信息，所述连接信息用于在所述移动装置和所述多个接入点中的一个之间建立无线连接；存储所述接收到的连接信息；将所述存储的连接信息从所述第一个移动装置发射到一个或者多个其它移动装置，以辅助所述一个或者多个其它移动装置建立到所述接入点的连接。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述连接信息是数据链路层连接信息，并且所述发射所述存储的信息的步骤包括通过由所述第一个移动装置与当前接入点进行通信所用的信道来周期性地发射所述连接信息的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述连接信息是数据链路层连接信息，并且所述发射所述存储的信息的步骤包括通过由所述第一个移动装置与在前接入点进行通信所用的信道来周期性地发射所述连接信息的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤在所述移动装置和所述接入点之间建立所述无线连接；监测所述移动装置和所述接入点之间的相对距离；以及当所述移动装置和所述接入点之间的所述监测到的距离变得大于预定的阈值时，在所述移动装置和所述多个接入点中的另一个之间建立新的无线连接。
5.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤在所述移动装置和所述接入点之间建立所述无线连接；监测所述移动装置和所述接入点之间的信号强度；以及当信号强度变得小于预定的阈值时，在所述移动装置和所述多个接入点中的另一个之间建立新的无线连接。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述存储所述信息的步骤包括为所述信息分配优先级以及将所述信息存储到根据所述优先级组织的列表中的步骤。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述建立所述新的无线连接的步骤包括在所述列表中检索具有最高优先级的所述连接信息以及根据具有所述最高优先级的所述连接信息来尝试建立所述新的无线连接的步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述发射所述信息的步骤包括根据预定的标准调节发射功率以增加或者减少覆盖范围的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述连接信息是网络层连接信息，并且所述发射所述连接信息的步骤包括以下步骤检测何时一个或者多个移动装置建立到所述接入点的数据链路层连接；以及将所述网络层连接信息发射到所述一个或者多个移动装置。
10.一种用于移动装置在多个接入点之间切换的方法，包括以下步骤在连接到当前接入点的第一个移动装置上接收连接信息，所述连接信息用于在所述移动装置和所述多个接入点中的一个或者多个之间建立无线连接；存储所述接收到的连接信息；发射存储的连接信息以在所述移动装置和所述当前接入点与在前接入点中的一个之间建立无线连接，其中所述存储的连接信息从所述第一个移动装置发射到一个或者多个其它移动装置，以辅助所述一个或者多个其它移动装置建立到所述当前或者在前接入点的连接。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述发射存储的连接信息的步骤包括通过用来与所述当前接入点进行通信的信道，发射存储的连接信息，以用于建立到所述在前接入点的无线连接。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述发射存储的连接信息的步骤包括通过用来与所述在前接入点进行通信的信道，发射存储的连接信息，以用于建立到所述当前接入点的无线连接。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述存储接收到的信息的步骤包括为所述信息分配优先级以及将所述信息存储到根据所述优先级组织的列表中的步骤；所述方法还包括以下步骤监测所述第一个移动装置和所述当前接入点之间的信号强度；以及当信号强度下降到预定的阈值以下时，根据所述接收到的具有最高优先级的信息，在所述第一个移动装置和所述多个接入点中的另一个之间建立新的无线连接。
14.如权利要求10所述的方法，其中，所述存储接收到的信息的步骤包括基于在所述移动装置和所述接入点中的每一个之间的距离为所述信息分配优先级以及将所述信息存储到根据所述优先级组织的列表中的步骤；所述方法还包括以下步骤基于所述存储的接入点信息所包括的位置信息，监测所述第一个移动装置和所述存储的多个接入点中的每一个之间的相对距离，以维护所述优先级列表；以及当信号强度下降到预定的阈值以下时，根据所述接收到的具有最高优先级的信息，在所述第一个移动装置和所述多个接入点中的另一个之间建立新的无线连接。
15.如权利要求10所述的方法，其中，所述发射所述信息的步骤包括根据预定的标准调节发射功率以增大或者减小覆盖范围的步骤。
16.一种用于移动装置在多个接入点之间切换的方法，包括以下步骤在第一个移动装置上接收网络层连接信息，所述网络层连接信息用于在所述移动装置和所述多个接入点中的当前一个之间建立第3层连接；存储所述接收到的网络层连接信息；检测何时一个或者多个移动装置建立到所述接入点的数据链路层连接；将所述网络层连接信息从所述第一个移动装置发射到一个或者多个其它移动装置，以辅助所述一个或者多个其它移动装置建立到所述接入点的网络层连接。
全文摘要
一种用于移动装置中以加速移动装置在多个接入点之间的切换的方法，首先检测所述移动装置在所述多个接入点的覆盖范围内的移动。从一个接入点移动到另一个接入点的移动装置在用来接入其在前接入点的信道上周期性地发射关于其新的接入点的数据链路层连接的信息。在一个特定区域内连接到多个接入点的第一个移动装置维护对于与其通信的多个接入点的网络层接入信息。当一个新的移动装置进入所述区域时，所述第一个装置检测到所述新的装置并且将所述列表发射到所述新的移动装置，使得所述新的装置无需发射路由器请求消息或者接收路由器公告消息就连接到接入点。
文档编号H04W48/16GK1823500SQ200480020096
公开日2006年8月23日 申请日期2004年7月14日 优先权日2003年7月14日
发明者萨雅·R·纳拉亚南, 拉杰什·B·卡汉德瓦尔 申请人:松下电器产业株式会社