专利名称：用于无线环境的管理的系统和方法
用于无线环境的管理的系统和方法背景信息典型无线网络可包括在预定义的覆盖区上传送无线信号的多个接入点("AP")。移动单元("MU")在位于AP的相应覆盖区中时可通过与该 AP通信而获得对网络的接入。网络通常被配置成使MU可同时位于多个AP 的覆盖区之内。然而，在选择与其相关联的一特定AP之后，MU尝试关联直 至成功。即，如果第一关联请求被拒绝，则MU可传送其它请求直至有一个被 准许。在操作期间，单个AP可为多个MU支持对网络的无线连接。该AP可能 负载较重并且拒绝来自其它MU的关联请求。这些其它MU可能不知道该网络 中不像该特定AP—样负载较重的另外AP。因此，这些其它MU被重复拒绝 对该网络的接入，而其它AP又未被充分利用。发明概要本发明涉及一种用于无线环境的管理的系统和方法。该系统可包括网络管 理装置("NMA")、无线移动单元("MU")和接入点("AP" ) 。 AP 从MU接收关联请求并将该请求传送给NMA。 NMA根据包括AP的数据话务 负载的多种预定因素中的至少一种来确定是否准许该请求。如果请求未被准 许，则NMA确定代替该AP准许请求的另一 AP并指令该AP向MU传送包括 该另一 AP的标识数据的响应。附图简述
图1是根据本发明的系统的示例性实施例； 图2是根据本发明的方法的示例性实施例； 图3是根据本发明的无线通信帧的示例性实施例。具体描述可参照以下描述和其中相同要素设有相同附图标记的附图来进一步理解 本发明。本发明提供了一种用于无线环境的管理的系统和方法。在操作期间， 可对无线环境中各设备的工作状况进行评估以高效地分配其资源。图1是根据本发明的系统1的示例性实施例。系统1可包括经由通信网络140与服务器150通信的网络管理装置("NMA" ) 130。服务器150可包括 数据库160或与其相耦合。NMA 130可包括用于发送和接收数据请求的一个 或多个网络计算设备(例如，服务器、数据库、路由器、交换机等)。NMA 130 可负责管理网络140以及与其相耦合的任何设备。例如，如将在以下具体解释 的，NMA 130可存储关于网络140中各设备的工作状况(例如，工作状态、 RF覆盖、媒体接入控制("MAC")地址、物理位置等)的数据，这些数据 可有助于其管理和操作。在一个实施例中，NMA 130为一个或多个无线局域网("WLAN" ) 120 提供对网络140的接入。如图1所示，WLAN 120可包括为一个或多个移动单 元("MU" ) 118提供对网络140的无线连接的一个或多个AP 110、 112、 114。 本领域的技术人员将理解，WLAN 120可包括任意数目个AP和MU。 WLAN 120还可包括可能未包括在WLAN 120中的AP 116，因为AP 116的RF范围 未延伸至MU 118。 AP 110-116可以是为MU 118提供对网络140的无线接入 的任何无线基础设施设备(例如，无线集线器、路由器、交换机等)。MU118可以是诸如基于激光/图像的扫描器、RFID读取器/标签、蜂窝电 话、膝上型设备、网络接口卡、手持式计算机、PDA等任意的移动计算单元。 在优选实施例中，MU 118包括允许其根据预定无线通信协议(例如，正EE 802.1x协议)与AP 110-114无线通信的无线通信装置(例如，收发机)。这 样，MU 118可向/从AP 110-114传送/接收RF信号，由此允许MU118与连接 到网络140的各设备通信。每个AP 110-116以预定间隔广播可能为相应覆盖区内的MU所侦听到的 信标。信标报头包含标识相应AP的覆盖区的源地址(例如，基本服务集 ("BSS")标识符或MAC地址)。每个信标还可包括WLAN标识符(例如， 扩展服务集("ESS")标识符)。信标的传输使得WLAN120上的各设备同步。如图1所示，MU 118侦听到AP 110、 112、禾卩114所传送的信标，因为 MU118在各自相对应的覆盖区中。MU 118可通过首先执行对信标的扫描或"侦听"来发起对网络140的连 接。 一旦接收到信标，MU 118就可根据信标中所含的或从信标计算出的数据 来选择一特定AP (例如，AP 112)。例如，这些数据可包括对应每个信标的 收到信号强度指标("RSSI")值、己经与每个AP相关联的MU的数目、以 及MU 118相对于每个AP的位置。MU 118可选择AP 112，因为其信标具有 最高RSSI。在选择AP 112之后，MU 118传送关联请求以尝试获得对网络140 的接入。在本发明的示例性实施例中，AP112将该请求转发给NMA130，后者执 行连接许可算法(例如，呼叫许可控制)以确定AP 112是否应准许该请求。 NMA 130可评估网络140中每个AP 110-116的网络负载(例如，相关联的 MU的数目、相关联的MU的类型(例如，语音/数据)、总吞吐量、利用的处 理器、存储器空闲等)。然而，在示例性实施例中，NMA130可将AP116排 除在连接许可算法之外，因为MU 118的位置在AP 116的覆盖区之外。对AP 112上的网络负载的评估可揭示AP 112负载较重(例如，现有的带 宽量不足以为AP 112建立和/或维持与MU 118的可靠连接)，或AP 112可支 持MU 118的可靠连接，其中MU 118将不会体验到拥塞、数据分组/VoIP呼 叫丢失等。NMA 130还可评估能够与MU 118通信的至少一个其它AP (例如， APllO、 U4)上的网络负载。当AP112负载达到容量或基本达到容量而将不 能为MU 118提供可靠连接时，NMA 130根据这些AP上的网络负载和/或MU 118是否在其相应的覆盖区内来确定准许关联请求的AP。当AP 112出于某种 原因而不适合时，NMA130指令AP112在响应消息中拒绝该请求，该响应消 息包括要MU118在重传请求时选择另一AP (例如，AP114)的指令。关于图l，通过示例可更加清晰地理解连接许可算法。MU 118将关联请 求传送给AP 112，后者将其转发给NMA 130。 NMA 130评估AP 112的网络 负载以确定MU 118的连接是否是可支持的。当AP 112负载不重时，NMA 130 指令AP 112准许来自MU 118的请求。当AP 112由于例如网络负载达到或基 本达到AP 112的容量而不能支持连接时，NMA 130分析将MU 118包括在它们相应的覆盖区中的AP110、 114上的网络负载如果NMA 130确定AP 110、 114中任意一个上的网络负载比AP 112的 网络负载轻或者对MU 118和/或网络140有积极影响，则NMA 130选择一 AP (例如，AP114)，该AP在接收到来自MU 118的关联请求时可予以准许。 例如，NMA130可确定AP114具有更大的可供与MU118通信的带宽量。因 此，NMA 130指令AP 112向MU 118发送拒绝请求的响应消息。然而，该响 应消息还包括指示AP 114可准许该请求的数据。本领域的技术人员将理解， 该数据可包括如NMA 130的网络负载评估所确定的可支持MU 118的连接的 任意数目个AP。虽然连接许可算法被描述为在MU 118与AP 112的关联期间执行，但本 领域的技术人员将理解算法可由AP 112在运行时执行。例如，在运行时，NMA 130可指令AP 112拒绝关联请求，并传送将MU 118重定向至AP 114的指令。在本发明的另一示例性实施例中，AP 110-116可在不使用NMA 130的情 况下彼此共享信息(例如，网络负载)。例如，如果MU 118尝试与AP 112 相关联并且其负载较重，则AP 112可标识其预定范围内至少一个其它AP的 网络负载。优选地，该预定范围包括可与MU 118通信的所有其它AP。艮口， AP 112检查哪些MU在该至少一个其它AP (例如，AP 114)的可通信范围中。 AP 112将其网络负载与其它网络负载相比较并准许/拒绝该请求。如果AP 112 拒绝该请求，则给该MU 118的响应消息可包括向例如具有较轻网络负载的 AP (例如，AP114)传送又一请求的指令。图2是根据本发明的方法200的示例性实施例。如上所讨论的，网络中的 每个AP以相应的预定间隔广播其信标。该信标可被MU 118所接收——如果 其在作传送的AP的相应覆盖区内的话。本领域的技术人员将理解，MU 118 可接收到来自其当前未与其相关联的AP的信标。在步骤210， MU118接收到来自各AP的信标。如图1所示，MU118接 收到来自APllO、 112、和114的信标。在步骤220， MU118根据一个或多个 参数(例如，信标的RSSI)来选择要关联的AP。在示例性实施例中，MU118 选择AP 112，因为来自AP 112的信标在MU 118所接收到的所有信标当中具 有最高的信号强度。在步骤230， MU118向AP112传送关联请求。在步骤240， AP112接收 到该请求并将其转发给NMA130。或者，AP112可向NMA130传送指示MU 已请求与其相关联并且任选地包括该AP 112上的当前网络负载的数据。如上 所述，网络负载可包括与AP 112相关联的MU的数目以及每个MU的类型、 每个MU的连接的持续时长、总吞吐量、利用的处理器、存储器空闲等。或者， NMA130可以预定间隔从各AP获取数据(例如，网络负载等)。在步骤250， NMA 130执行评估过程以确定AP 112是否可支持MU 118 的连接或是否另一 AP可提供更可靠的连接。NMA 130可将AP 112的网络负 载与预定阈值或至少另一AP (例如，APllO、 114)的网络负载相比较。NMA 130还可标识在MU 118的可通信范围中的AP的数目、这些AP所支持的连接 的数目/类型等。在步骤260， NMA 130确定准许该关联请求是否在为MU 118提供可靠连 接的同时还将最优化网络140的效率。在确定时，NMA 130可考虑AP上的网 络负载以及其它上述因素。另外，NMA 130可考虑MU 118发起的通信的类型。 例如，在MU 118发起VoIP呼叫时，为其提供的连接可提供服务质量因素， 而数据分组(例如，电子邮件、web请求)的传送无需提供服务质量。在步骤270， NMA 130确定AP 112准许该请求将最优化网络140的效率 并指令AP 112准许该请求。在该实例中，AP 112可能还未大量地负载和/或能 够为MU118提供服务质量。由于AP 112负载较重、达到全容量和/或允许MU 118通过AP 112连接 至网络140将对网络140的效率造成负面影响的任何原因，在步骤280中，NMA 130确定AP110、 114中哪一个将为MU118提供可靠连接。这可能是AP112 没有可供建立并维护与MU118的可靠连接的必需带宽的情形。或者，AP112 可维持该连接，但NMA130确定与另一AP (例如，AP114)的连接是对网络 资源的更高效的一种分配。例如，AP114可能比AP112支持少得多的连接从 而未充分利用。因此，在步骤290， NMA 130指令AP 112向MU 118传送拒绝关联请求 的响应消息。然而，该响应消息包括向AP114传送又一请求的指令。MU118 自动将该又一请求传送给AP 114，或者可在确定向哪一 AP传送该又一请求时使用该指令。例如，在后一情形下，MU 118接收来自各AP的信标并测量每 个的信号强度。在MU 118基于信号强度作出初步选择之后，MU 118可考虑 关于NMA130的建议的指令。即，尽管AP112呈现最高的信号强度，但MU 118可将该又一请求传送给AP 114以便对网络140的更可靠的连接。图3示出了可用作从AP 112到MU 118的响应消息的管理帧300的示例 性实施例。帧体310可包括将指示AP 114的指令编码的附加属性或字段(例 如，类型-长度-值)。例如，该指令可包括诸如BSSID或MAC地址等AP 114 的标识符。帧300的帧体310包括一个或多个固定参数(例如，时间戳、信标 发射之间的间隔、以及能力信息)以及一个或多个标记参数。包括指令的附加 属性可跟随帧体310中的标记参数之j^。本领域的技术人员将理解，附加属性可以是后向兼容的，因为遇到它们所 不理解的属性类型的无线设备仅忽略该属性。例如，未利用本发明的MU可简 单地忽略该附加属性并继续操作。已参照以上示例性实施例对本发明进行了描述。本领域的技术人员将理 解，本发明在经过修改的情况下也可成功实现。因此，可对各实施例作出各种 变形和修改而不会背离如在以下权利要求中阐述的本发明的最宽泛的精神实 质和范围。因此，说明书和附图应该以说明而非限制性的意义来理解。
权利要求
1.一种方法，包括从无线移动单元(“MU”)接收与接入点(“AP”)相关联的请求；根据多种预定因素中的至少一种来确定是否准许所述请求，所述预定因素包括所述AP的数据话务负载；以及如果所述请求未被准许，则执行以下子步骤(i)确定代替所述AP准许所述请求的另一AP，以及(ii)向所述MU传送包括所述另一AP的标识数据的响应。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述MU包括基于图像的扫 描器、基于激光的扫描器、RFID读取器、RFID标签、蜂窝电话、PDA以及 网络接口卡中的至少一种。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AP的所述数据话务负载 包括以下至少之一(i)与所述AP相关联的MU的数目、(ii)与所述AP相关联的 每个MU的类型、(iii)所述AP上的总吞吐量、(iv)所述AP利用的处理能力、 (v)所述AP上空闲存储器的量以及(vi)所述AP利用的带宽。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子步骤(i)包括以下子步骤标识所述MU的通信范围内的多个AP;以及根据各相应AP上的数据话务负载从所述多个AP中选择所述另一 AP。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述又一AP具有比所述多个 AP中的每一个更低的最低数据话务负载。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定步骤包括以下子步骤当所述数据话务负载大于预定阈值时，拒绝所述请求。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定步骤包括以下子步骤向连接许可算法输入所述至少一个预定因素以生成输出数据；以及 根据所述输出数据确定是否准许所述请求。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识数据包括所述另一AP的BSSID和MAC地址这两者中的一者。
9. 一种系统，包括 网络管理装置("NMA"); 无线移动单元("MU");以及从所述MU接收关联请求的接入点("AP")，所述AP将所述请求传 送给所述NMA，其中所述NMA根据多种预定因素中的至少一种来确定是否准许所述请 求，所述预定因素包括所述AP的数据话务负载，以及其中，如果所述请求未被准许，则所述NMA确定代替所述AP准许所述 请求的另一 AP并指令所述AP向所述MU传送包括所述另一 AP的标识数据 的响应。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述MU包括基于图像的扫 描器、基于激光的扫描器、RFID读取器、RFID标签、蜂窝电话、PDA以及 网络接口卡中的至少一种。
11. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述AP的所述数据话务负 载包括以下至少之一(i)与所述AP相关联的MU的数目、(ii)与所述AP相关联 的每个MU的类型、(iii)所述AP上的总吞吐量、(iv)所述AP利用的处理能力、 (v)所述AP上空闲存储器的量以及(vi)所利用的带宽。
12. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述NMA标识所述MU的 通信范围内的多个AP并根据各相应AP上的数据话务负载从所述多个AP中 选择所述另一AP。
13. 如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述又一AP具有比所述多 个AP中的每一个更低的最低数据话务负载。
14. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，当所述数据话务负载大于预 定阈值时，所述NMA指令所述AP拒绝所述请求。
15. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述NMA利用连接许可算 法来确定是否应准许所述请求。
16. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述标识数据包括所述另一AP的BSSID和MAC地址这两者中的一者。
17. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述NMA是交换机。
18. —种装置，包括 存储器；从无线移动单元("MU")接收与接入点("AP")相关联的请求的通 信装置；以及处理器，用于根据多种预定因素中的至少一种来确定是否准许所述请求， 所述预定因素包括所述AP的数据话务负载，其中，如果所述请求未被准许，则所述处理器确定代替所述AP准许所述 请求的另一 AP并指令所述AP向所述MU传送包括所述另一 AP的标识数据 的响应。
19. 如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置是所述AP和交换 机两者之一。
20. 如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述AP的所述数据话务负 载包括以下至少之一(i)与所述AP相关联的MU的数目、(ii)与所述AP相关联 的每个MU的类型、(iii)所述AP上的总吞吐量、(iv)所述AP利用的处理能力、 (v)所述AP上空闲存储器的量以及(vi)所利用的带宽。
21. 如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理器标识所述MU 的通信范围内的多个AP并根据各相应AP上的数据话务负载从所述多个AP 中选择所述另一AP。
全文摘要
描述了一种用于无线环境的管理的系统和方法。该系统可包括网络管理装置(“NMA”)、无线移动单元(“MU”)和接入点(“AP”)。AP从MU接收关联请求并将该请求传送给NMA。NMA根据包括AP的数据话务负载的多种预定因素中的至少一种来确定是否准许该请求。如果请求未被准许，则NMA确定代替该AP准许请求的另一AP并指令该AP向MU传送包括该另一AP的标识数据的响应。
文档编号H04W48/06GK101336540SQ200680051998
公开日2008年12月31日 申请日期2006年12月5日 优先权日2005年12月5日
发明者A·塞蒂, A·费德尼斯 申请人:讯宝科技公司