用于建立接入点的协调群组的方法和接入点的制作方法
【专利说明】用于建立接入点的协调群组的方法和接入点
[0001]本申请是申请日为2006年10月30日、申请号为200680043261.5、名称为“用于为无线分散式系统实施自主信道协调的方法和系统”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及一种用于为无线分散式系统(WDS)实施自主信道协调的方法和系统。
【背景技术】
[0003]在802.11之类的WLAN系统中，基本服务集(BSS)内部的站(STA)相互之间是通过共用同一频率信道来进行通信的。在基础架构模式的BSS中，接入点(AP)对去往和来自分散式系统(DS)的业务进行中继。很多BSS都可以经由其AP与DS相连。AP与DS内部其他节点之间的通信可以由任何一种媒介访问控制(MAC)方案提供支援，例如，如果存在有线基础架构，那么采用IEEE802.3。如果不存在有线基础架构，那么AP之间的通信也可以采用无线方式。一组以无线方式通信的AP构成了 WDS。
[0004]为了在WDS中的两个AP之间成功通信，执行发送操作的AP必须在执行接收操作的AP使用的信道上发送资料包。一般来说，AP可以通过从多个可用信道中选择信道(即WDS信道)来与其他AP通信。典型地，WDS信道与AP在去往和来自其自身BSS中的STA发射和接收资料包时使用的BSS信道是相同的。在现有技术中，WDS信道是由系统管理员手动配置的，AP不具有自主地动态改变WDS信道的能力。
[0005]然而，手动配置和设置处理既麻烦，又容易出错，而且成本高。另外，由于干扰和业务条件变化，最适合WDS内部通信的WDS信道会在短期动态改变。而以手动方式来追踪这些变化以及改变WDS信道是很不现实的。
[0006]因此，较为理想的是提供一种能在保持WDS内部连接性的同时自主配置WDS信道的方法和系统。
【发明内容】
[0007]本发明涉及一种用于为WDS实施自主信道协调的方法和系统。无线通信系统包含多个AP，这些AP相互之间经由WDS进行通信。包含多个成员AP的协调信道群组(CCG)被建立。所述CCG中的成员AP预占WDS信道，该信道则被CCG的成员AP之间的WDS所使用。在CCG的成员AP中，其中一个AP被指定为主AP。所述主AP与CCG中的其他成员AP进行协调，以便为CCG选择和配置WDS信道，并且添加和删除成员AP。通过允许AP定义CCG，可以在保持WDS内部的连接性的同时自主地完成WDS信道的变更。
【附图说明】
[0008]图1显示的是具有实施本发明的WDS的示例性无线通信系统。
[0009]图2是根据本发明通过在AP与主AP之间交换消息来加入CCG的方法的信号传递图。
[0010]图3是根据本发明通过在AP与主AP之间交换消息来退出CCG的方法的信号传递图。
[0011 ]图4是根据本发明通过在AP与主AP之间交换消息来实施信道变更的方法的信号传递图。
[0012]图5是根据本发明通过在AP与主AP之间交换消息来重新选择主AP的方法的信号传递图。
【具体实施方式】
[0013]在下文中，术语“STA”包括但不局限于无线发射/接收单元(WTRU)、用户单元(UE)、固定和移动用户单元、寻呼机或是能在无线环境中工作的其他任何类型的设备。下文中引用的术语“AP”包括但不局限于基站、Node-B、站点控制器或是无线环境中的任何其他类型的周边设备。
[0014]本发明的特征既可以引入积体电路(1C)，也可以配置在包含多个互连元件的电路中。
[0015]图1显示的是具有实施了本发明的WDS的示例性无线通信系统100。系统100包括多个AP 102a?102d。每个AP 102a?102d都分别为其自己的BSS 106a?106d (或是独立的BSS，在下文中统称为“BSS”)提供服务。AP 102a?102d可以经由在AP 102a?102d之间建立的WDS来发送WDS业务。WDS业务既可以是从某一个BSS中的AP发送到另一个BSS中的AP的资料包，也可以是从某一个BSS中的STA发送到另一个BSS中的STA的资料包。AP 102a?102d预占用于WDS业务的WDS信道，以使AP 102a?102d在公用的WDS信道上发射和接收WDS业务。
[0016]AP 102a?102d既可以配备单一的无线收发机(也就是说，AP需要为其自身的BSS业务以及WDS业务共用其无线收发机)，也可以配置一个以上的无线收发机。AP 102a?102d预占的WDS信道可以不同于为其自身BSS106a?106d中的STA 104a?104d提供服务的信道(也就是BSS信道)。如果WDS信道不同于BSS信道，那么AP 102a?102d应当能够同时在一个以上的信道中接收资料包。AP 102a?102d能够预占一个以上的WDS信道。
[0017]根据本发明，至少一个包含多个成员AP的协调信道群组(CCG)被建立。例如在图1中，AP 102a?102c属于CCG 108，并且共同的WDS信道被用于CCG 108中的WDS业务。根据本发明，通过协调CCG 108中的AP102a?102c，可以动态改变和配置WDS信道。AP 102a?102c作为CCG 108的一部分，可以确保其与属于CCG 108的所有其他AP 102a?102c保持连接性。此外，如果在将CCG分配给AP的过程中遵循一定规则，可以确保AP102a?102c与属于其他CCG的AP (例如AP 102d)保持连接性。
[0018]某些AP有可能具有在与其预占信道不同的频率信道上向WDS中的其他AP发送资料包的能力，但某些AP则可能不具有该能力。为了与WDS中的其他AP保持连接性，不具有这种能力的AP不应该创建新的CCG，除非该AP是该环境中唯一的有效AP。同样，选择CCG中的主AP(master)的处理可以通过操作管理维护(OAM)以手动方式实施。如果选择了这种方法，那么应该避免那些在OAM配置中未被选作CCG的主AP的AP尝试创建新的CCG (在这种情况下，它们将会自动成为新创建的CCG中的主AP)。AP可以作为与其能够预占的信道的数量一样多的CCG的一部分。
[0019]在CCG 108的AP 102a?102c中，其中一个AP被指定为主AP (例如AP 102a)。主AP既可以是自动指定的，也可以是通过OAM手动指定的。主AP 102a接受或拒绝来自其他非成员AP (例如AP 102d)的成为CCG 108—部分的请求，并且通过收集来自CCG 108中的成员AP 102b、102c的相关信息来做出WDS信道变更决定(包括来自成员AP102b、102c的要求执行信道变更的请求)，此外还执行WDS信道变更以及执行可能影响系统性能的其他参数变更(例如传输功率、空闲信道评估(CCA)模式(或类似参数)、许可控制参数或其他相关操作设置)。CCA是用于在IEEE802.11中确定媒介是否繁忙的功能。该CCA模式(或是其他类型的系统中与之相似的模式)定义了如何正确做出这种判定(例如是否可与某个阈值相比，信号本征等等)。
[0020]对给定WDS信道的CCG108，作为CCG108 —部分的AP102a?102c在WDS信道上周期性地广播、组播或单播CCG指示符(CCGI)。CCGI是唯一识别字(例如标签、代码、字母数位记号、编号等等)。CCGI可以包含在现有的帧中(例如信标帧或探测回应帧)，或者是专用于CCG功能的独立(管理)帧。主AP102a设置与CCGI相关联的主指示符(例如标志、比特栏位或标识字串)，以便指示所述AP102a是CCG108中的主AP。只有主AP102a才设置主指示符。
[0021]图2是根据本发明通过在非成员AP与主AP之间交换消息来加入CCG的方法200的信号传递图。希望加入现有CCG108的非成员AP (例如AP102d)向主AP102a发送CCG添加请求消息以及AP102d的能力信息和/或BSS信息(步骤202)。所述CCG添加请求消息包含被请求CCG108的CCGI。
[0022]所述能力信息包括但不局限于AP102d能够预占的频率信道的列表，以及AP102d是否能够报告信道使用情况或干扰测量的信息。BSS信息是与AP102d所服务的BSS相关的信息(例如AP102d是否正在使用公用信道来为自己的BSS提供服务，如果是，那么有多少个STA是由AP102d提供服务的。)
[0023]主AP102a确定是否应该接受非成员AP 102d，并且使用CCG添加回应消息来回应非成员AP102d，其中该消息表示的是肯定或否定回应(步骤204)。如果非成员AP102d接收到肯定回应，那么AP102d成为CCG108的一部分，并且开始广播CCGI。
[0024]确定是否应该在CCG108中接受非成员AP102d的标准包括但不局限于:不足的能力(例如无法在某些信道上接收)和CCG108中包含的AP的数量(由于在CCG108中包含了过多的AP，因此有可能在改变CCG108的TOS信道的过程中导致低下的性能以及无法接受的延迟)以及其他任何相关的因数。主AP102a可以单独测量一些因数，并且这些因数不必由非成员AP102d直接传递。举个例子，主AP102a可以测量非成员AP102d与成员102a之间的信道负载、干扰以及路径损耗，或是来自非成员AP102d的接收信号强度，等等。
[0025]CCG添加请求消息可以包含在任何常规帧中(例如探测请求消息或关联请求消息)，或者可以包含在新的独立(管理)帧中。同样，CCG添加回应消息可以包含在任何常规帧中(例如探测回应帧或关联回应帧)，或