专利名称：控制通信系统中的接入点变更的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信系统，更具体地说，本发明涉及控制通信系统尤其无线通信系统中的接入点变更。
背景技术：
通信系统可以被看作能够实现两个或多个实体之间通信的设施，所述实体也被称为站。站的例子可以包括但不限于通信设备或终端——例如移动台(MS)或用户设备(UE)，和/或与通信系统相关联的其它网络设备(也被称为节点)——例如Node B或基站收发信台(BTS)或接入点(AP)等。通信系统通常依据给定的标准或规范进行运作，所述标准或规范规定与通信系统相关联的各种实体被允许做什么以及应该如何做。通常，站拥有地址，以使得数据能够被发送给正确的实体。在不同的通信系统中可以采用不同的编址方案。
通信系统的例子可以包括但不限于无线通信系统，例如公用陆地移动网络(PLMN)——诸如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)和第三代(3G)移动通信系统——诸如通用移动通信系统(UMTS)。此外，通信系统可以包括诸如以太网的局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)。通信系统还可以包括网际协议(IP)传送网络和其它的分组交换数据网络等。在连接中可以同时涉及各种通信系统。用户可以使用合适的通信设备接入通信系统，所述通信设备也被称为终端。通信设备的例子可以包括但不限于用户设备(UE)、移动台(MS)、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)及类似设备或者诸如个人计算机(PC)的其它设备。
OSI(开放系统互连)模型将通信系统的功能分成七层，每层向相邻的上一层提供指定的服务。例如，层2向层3提供服务，而层3向层4提供服务。所述OSI模型的层2也被称为数据链路层(DLL)。所述DLL的目的是同步流往和来自所述OSI模型的层1的数据比特流，所述层1也被称为物理层。此外，所述DLL还提供诸如噪声和干扰的传输错误的检测。所述DLL被分为两个子层，其中上子层被称为链路接入控制(LAC)子层，下子层被称为媒体接入控制(MAC)子层。所述MAC用于处理采用各种技术接入共享媒质，所述的技术例如GPRS、UMTS和以太网。
在标准IEEE 802.11-1999(Reaff 2003)“信息技术-系统之间电信和信息交换-局域网和城域网-特定要求-第11部分无线LAN媒质接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范”中规定了无线局域网(LAN)的媒体接入控制(MAC)和物理特性。所述标准的第7章规定MAC帧或MAC协议数据单元的格式，所述MAC帧或MAC协议数据单元由站构造以发送，并且站一旦收到所述MAC帧或MAC协议数据单元就进行解码。依据所述标准，每个帧由MAC帧头、可变长度的帧体和帧校验序列(FCS)组成一组字段，所述字段在所有帧中以固定的顺序出现。所述MAC帧头包括帧控制、长度、地址和序列控制信息。所述MAC帧头的帧控制字段由以下子字段组成协议版本、类型、子类型、目的地地址、源地址、剩余分段(More Frag)、重试、电源管理、剩余数据(More Data)、WEP和顺序。
例如，在例如无线网络的通信系统中的接入点(AP)可以通过例如无线接口的无线介质提供对业务分配的访问，所述业务分配是由来自相同的无线网络或不同的网络(例如互联网)的通信系统提供的。当来自所述网络的数据业务到达AP时，所述AP将所述数据尽可能地传送给所述终端。AP可以提供存储能力以缓存将被传送的数据。缓存意指大量的数据业务在所述接入点中等待机会发送到所述终端。当所述终端可以接收数据时，所述被缓存的数据以预先确定的顺序被发送给所述终端。
依据所述IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)中第7.1.3.1.8节，对于使用省电的终端，使用所述MAC帧头的帧控制字段中的剩余数据比特(more data bit)给出AP是否为省电终端缓存了数据的信息。例如，没有实时进行的数据流的省电终端仅周期地帧听信标帧，以在AP有任何业务需要被传送给所述终端时接收信息。在信标帧中指示所述终端有缓存数据的信息不同于在正常的数据(定向)帧中的。在所述信标帧中，AP使用业务指示图(TIM)字段以指示被缓存的数据，而在所述数据帧中，所述AP使用剩余数据比特。对于不采用省电的终端，由于所述非省电终端总是在帧听所述的介质，因此不给出剩余数据信息。
所述IEEE标准802.11-1999(Reaff2003)第7.1.3.1.7节定义了电源管理字段，所述字段指示例如终端的非AP站的电源管理模式。依据所述标准，所述一比特的电源管理字段的值为1是指示所述站在成功完成帧交换序列之后将处于省电(PS)模式。另一方面，所述电源管理字段值为0是指示所述站将处于激活模式。
在2004年2月的IEEE P802.11e/D8.0(IEEE标准802.11 1999年版(Reaff 2003)修正草案)中规定了增强的业务质量(QoS)和省电方案。所述802.11e标准就所述QoS修改了剩余数据比特的使用。然而，仍然保留仅用于省电终端的使用剩余数据比特的定义。
发明内容
本发明提出这样的实施例，其中可以将剩余数据比特用于所有终端而不管所述终端的电源管理模式。依据本发明的实施例，全功率模式的终端以及省电模式的终端都可以接收所述剩余数据比特信息。
依据本发明的一方面，本发明提供一种在通信系统中控制接入点变更的方法。所述方法包括在与第一接入点正在进行连接的终端中，接收与所述第一接入点将传送的数据量有关的传送信息。此外，所述方法包括依据所述传送信息来控制从所述第一接入点到第二接入点的变更。
依据本发明的另一方面，本发明提供用于通信系统的接入点，所述接入点被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，其中所述终端与所述接入点正在进行连接。
依据本发明的另一方面，本发明提供用于接入通信系统的终端，所述终端被配置为依据传送信息，判定所述终端是否延迟从所述第一接入点到第二接入点的变更直到所述传送信息指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元，所述传送信息与第一接入点将传送给与所述第一访问点正在进行连接的终端的数据量有关。
在实施例中，所述传送信息可以包括在媒体接入控制帧的帧控制字段中接收剩余数据比特。所述剩余数据比特可以被设置为1以指示在所述第一接入点中存在将被传送给所述终端的至少一个数据单元。所述剩余数据比特可以被设置为0以指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元。所述剩余数据比特可以指示将被传送的数据的接入类别。
在实施例中，可以判定所述终端是否将所述接入点变更一直延迟到所述传送信息指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元。
依据本发明的另一方面，本发明提供用于在通信系统中提供信息的方法，所述方法包括向终端提供与第一接入点将传送的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
依据本发明的另一方面，本发明提供用于通信系统的接入点，所述接入点被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
依据本发明的另一方面，本发明提供用于接入通信系统的终端，所述终端被配置为解释与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
在实施例中，所述传送信息可以包括在媒体接入控制帧的帧控制字段中，依据与处于省电模式的终端相似的规则，向能够在任何时间接收数据的终端提供剩余数据比特。所述剩余数据比特可以包括提供被设置为1的剩余数据比特以指示在所述第一接入点中存在将被传送给所述终端的至少一个数据单元。所述剩余数据比特可以包括接收被设置为0的剩余数据比特以指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元。所述剩余数据比特可以指示将被传送的数据的接入类别。
依据本发明的又一方面，还提供包括如上所定义的接入点的通信系统。此外，提供被配置为执行上述方法的通信系统。
参照以下例子和附图，通过实例更详细地描述本发明，其中图1示出可以实现本发明实施例的系统的示例体系结构；图2在原理上示出如IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第7.1.2节中所定义的MAC帧格式；图3在原理上示出如IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第7.1.3.1节中所定义的帧控制字段；以及图4示出图解本发明实施例的流程图。
具体实施例方式
图1示出可以实现本发明实施例的系统的示例体系结构。终端12可以通过第一接入点(AP)14接入通信网络10。图1还示出第二接入点16。例如，当终端12移动到由第二接入点16服务的区域时，终端12可以使用第二接入点16以接入通信网络10。
应理解，图1仅是只示出一个终端和两个接入点的简化通信系统的例子。通常，大量通信设备——在此也被称为终端或非接入站(非APSTA)——通过通信网络同时进行通信。通信网络10可以包括任何合适的通信网络或网络。在实施例中，通信网络10可以至少部分地由例如互联网的IP网络提供。此外，即使从图1中被省略，通信系统通常还包括各种其它的交换和控制实体以及网关，用于使得能够通过多个接入网络进行通信，并且还用于使单个通信系统与一个或多个通信系统接口。
图2在原理上示出了如IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第7.1.2节中所定义的MAC帧格式。如上所解释以及如图2中所示出的，所述顺序固定的字段中的第一字段是帧控制字段200。
图3在原理上示出如IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第7.1.3.1节中所定义的帧控制字段200。本发明涉及所述剩余数据比特，其在图3中采用标号213标明。所述剩余数据字段长度为1个比特，并且用于向处于省电模式的站指示在AP中还有为所述站缓存的MAC业务数据单元(MSDU)或MAC管理协议数据单元(MMPDU)。在电源管理比特212中指示所述终端的电源管理模式，即省电模式或激活模式。如在IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第11.2.1.1节中所定义的，处于所述激活模式时，所述终端总是一直处于清醒状态。处于所述省电模式时，所述终端可以处于睡眠状态，也可以处于所述清醒状态。处于所述睡眠状态时，所述终端无法发送或接收任何业务，并且所述终端的接收机部分可以关闭。处于所述清醒状态时，所述终端侦听所述介质，并且能够接收帧。处于所述省电模式时，所述终端切换到所述清醒状态以侦听所选择的信标帧。
依据IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第7.1.3.1.8节，所述剩余数据比特字段在由AP发送给处于省电模式的终端的定向数据类型帧或管理类型帧中是有效的。所述剩余数据比特值为1是指示还存在提供给相同站的至少一个缓存MSDU或MMPDU。响应CF轮询信号，在无竞争(CF)可轮询站向点协调器发送的定向数据类型帧中，所述剩余数据字段可以被设置为1，以指示所述站还有可用于响应后续的CF轮询而传送的至少一个缓存MSDU。依据IEEE标准802.11-1999(Reaff 2003)第7.1.3.1.8节，在所有其它定向帧中所述剩余数据字段被设置为0。此外，当在相同的信标间隔期间还有将由所述AP发送的附加广播/多播MSDU或MMPDU时，在由所述AP发送的广播/多播帧中所述剩余数据字段被设置为1。此外，当在相同的信标间隔期间没有将由所述AP发送的附加广播/多播MSDU或MMPDU时，在由所述AP发送的广播/多播帧中所述剩余数据字段被设置为0，并且在非AP站发送的所有广播/多播帧中所述剩余数据字段都被设置为0。
IEEE P802.11e/D8.0第6.1.1.3定义了从用户属性导出的接入类别。此外，IEEE P802.11e/D8.0第7.1.3.1.8节对具有设置在QoS能力信息项中的“剩余数据确认”子字段的非AP QoS站(QSTA)添加了接入类别并且还使得能够进行自动省电传送(APSD)，QoS接入点(QAP)可以在发往所述非AP QSTA的ACK帧中将所述剩余数据字段设置为1以指示所述QAP具有即将到来的去往所述AP QSTA的传输。
IEEE P802.11e/D9.0标准(2004年8月)(ANSI/IEEE 802.11标准1999年版(Reaff 2003)的修订，由IEEE 802.11g(2003年)、IEEE 802.11h(2003年)和IEEE 902.11i(2004年)标准修订)，见例如第11.2.1.4节和第11.2.1.5节，包括三种不同的省电机制，即传统基于PS-POLL帧、非调度APSD(U-APSD)和调度APSD(S-APSD)。一个接入类别可以仅只使用一种类型的省电机制。所述剩余数据比特的使用规则依赖于所述传统APSD和U-APSD的使用。
当终端在信标信号的业务指示图(TIM)中接收到信息指示在所述AP中有为所述终端缓存的数据时，所述终端向所述AP发送PS-POLL帧，其中所述终端不是CF可轮询的并且正运行在省电模式中。所述终端保持在所述清醒状态中以接收数据单元。所述AP可以立即或者稍后发送所述数据单元。在所述数据单元的剩余数据比特指示所述终端已经接收了全部数据单元之后，所述终端可以返回到所述瞌睡状态。在信标帧的TIM中通知CF可轮询的终端在CF期间会有数据单元被发送。在所述CF期间，所述CF可轮询终端保持在所述清醒状态。
所述U-APSD和S-APSD是用于向省电站点传送下行链路帧的传送机制。在所述U-APSD中，在非调度服务期可以发送帧，并且相应地在所述S-APSD中在调度服务期可以发送帧。所述调度服务期以固定的时间间隔开始，并且当终端触发时开始非调度服务期。
如果所有的所述接入类别都使用所述APSD，那么当所述相应AP具有为所述终端缓存的业务(即数据比特)时，设置所述剩余数据比特和所述的TIM比特。如果将所述基于传统PS-POLL的省电用于一个或多个接入类别，那么当所述相应AP具有以所述传统PS-POLL接入类别缓存的业务时，设置所述剩余数据比特和所述TIM比特。当所述基于传统PS-POLL的省电用于一个或多个接入类别时，在所述剩余数据比特中不示出在所述AP的APSD缓存器中缓存的业务。
例如在切换或者漫游或者其它原因时，终端必须或者希望从一个接入点(AP)转移到另一个接入点。当执行从第一AP到第二AP的转移时，正在所述第一AP中等待发送给所述终端的机会的缓存数据可以被传送给所述第二AP。
依据本发明的实施例，处于激活模式和处于省电模式的终端都可以接收有关在所述第一AP中缓存有去往所述终端的数据的信息。如上所定义的，处于所述激活模式的终端一直在侦听所述介质，并且能够在任何时间接收帧。所述缓存数据的信息优选在所述终端变更到所述第二AP之前被接收。在本发明的实施例中，所述剩余数据可以被扩展到覆盖在IEEEP802.11e第6.1.1.3节中所定义的所有各种接入类别(AC)。
在本发明的实施例中，剩余数据比特213的使用规则对于激活终端和省电终端可以是相同的。因此，在本发明的实施例中，不论电源管理比特212的状态，剩余数据比特213都可以指示AP是否缓存了终端的数据。进一步地，用于所述省电的机制也没有影响。
根据实施例，利用所述剩余数据比特信息，希望从第一接入点14变更到第二接入点14的终端12可以首先从第一AP14接收所有被缓存的数据帧，然后转到第二AP 16。这可以减少数据延迟，并且降低丢失率。在实施例中，终端或者终端的用户或客户可以有机会选择，是否希望或者需要在变更到所述第二AP之前从所述第一AP接收所有数据。如果所述终端选择不从所述第一AP接收所有数据，那么所述终端可以向所述第一AP指示应该将剩余数据发送给所述第二AP，并且通过所述第二AP传送给所述终端。
接入点知晓用于AP所服务的全部终端的所述AP中的缓存器的状态。所述AP可以保持缓存数据的记录。在本发明的实施例中，所述AP可以向所述各个终端提供有关缓存数据的信息，而与所述终端的电源管理模式无关。处于激活模式的终端与处于省电模式的终端类似地，可以使用所述缓存数据的信息或者“剩余数据”信息。
图4示出图解本发明的实施例的流程图。在步骤400，终端从第一接入点接收数据。所述数据包括媒体接入控制(MAC)帧，所述MAC帧在MAC帧头中包括帧控制字段的剩余数据字段。当所述第一接入点仍有数据将被传送给所述终端时，所述剩余数据字段被设置为1。当在所述第一接入点中没有将被传送给所述的终端的剩余数据时，所述剩余数据字段被设置为0。在步骤402，所述终端判定是否需要变更接入点，例如，是否需要切换到第二接入点。在步骤404，所述终端验证在所述剩余数据字段中被设置的值是多少。
如果在步骤404中发现所述值被设置为1，那么所述终端在步骤406中验证所剩的数据是否需要被接收。如果所述的终端发现所述剩余数据需要被接收，那么所述终端在步骤408中延迟所述接入点变更。可以重复步骤404、406和408，直到所述剩余数据字段被设置为0。
如果所述终端在步骤406中发现没有剩余数据需要被接收，或者如果在步骤404中发现所述值被设置为0，那么所述终端可以在步骤410中以合适的方式继续进行接入点变更，例如所述切换。
在接入点正在变更的情况下，所述终端和所述第一接入点之间的连接可能会非常差。可能丢失到所述第一接入点的连接，并且所述终端仅侦听到所述第二AP。如果所述第一接入点判定到所述终端的连接丢失了，那么所述第一接入点会向所述第二接入点发送所述剩余数据，所述剩余数据将通过所述第二接入点被传送到所述终端。
在实施例中，所述剩余数据字段可以被扩展到覆盖IEEE P802.11e标准中所定义的所有接入类别(AC)。目前，定义了四种AC。所述剩余数据字段可以指示所缓存的帧属于哪一AC。这可以给终端算法的实现提供更多的灵活性。
所述剩余数据比特提供的信息在正常运作中也很有用，因为终端能够基于所述剩余数据信息来控制所述终端的省电状态。
本发明的实施例使得处于全功率运作模式中的终端也能够知晓AP为其缓存了数据。所述终端能够选择从所述AP发送缓存数据的时刻。
虽然在特定实施例的上下文中描述了本发明，但在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的范围和精神的情况下各种修改都是可能的。例如，可以实现本发明的通信系统可以是其中接入点可以存储或缓存将被发送的业务的任何通信系统。
权利要求
1.一种在通信系统中控制接入点变更的方法，其包括在与第一接入点正在进行连接的终端中，接收与所述第一接入点将传送的数据量有关的传送信息；以及基于所述传送信息控制从所述第一接入点到第二接入点的变更。
2.如权利要求1所述的方法，其中，接收所述传送信息的步骤包括接收在媒体接入控制帧的帧控制字段中的剩余数据比特。
3.如权利要求2所述的方法，其中，接收所述剩余数据比特的步骤包括接收被设置为1的剩余数据比特，所述被设置为1的剩余数据比特指示在所述第一接入点中还存在将被传送给所述终端的至少一个数据单元。
4.如权利要求2所述的方法，其中，接收所述剩余数据比特的步骤包括接收被设置为0的剩余数据比特，所述被设置为0的剩余数据比特指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元。
5.如权利要求2至4中任何一项所述的方法，其中，接收所述剩余数据比特的步骤包括，接收用于指示将被传送的数据的接入类别的剩余数据比特。
6.如权利要求1至5中任何一项所述的方法，其中，控制所述变更的步骤包括，判定所述终端是否将所述接入点变更一直延迟到所述传送信息指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元为止。
7.一种用在通信系统中提供信息的方法，所述方法包括向终端提供与第一接入点将传送的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
8.如权利要求7所述的方法，其中，提供所述传送信息的步骤包括，依据与处于省电模式的终端相似的规则，在媒体接入控制帧的帧控制字段中，向能够在任何时间接收数据的终端提供剩余数据比特。
9.如权利要求8所述的方法，其中，提供所述剩余数据比特的步骤包括提供被设置为1的剩余数据比特，所述被设置为1的剩余数据比特指示在所述第一接入点中仍存在将被传送给所述终端的至少一个数据单元。
10.如权利要求8所述的方法，其中，接收所述剩余数据比特的步骤包括接收被设置为0的剩余数据比特，所述被设置为0的剩余数据比特指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元。
11.如权利要求8至10中任何一项所述的方法，其中，提供所述剩余数据比特的步骤包括提供用于指示将被传送的数据的接入类别的剩余数据比特。
12.一种包含程序代码单元的计算机程序，用于当所述程序运行在计算装置上时执行如权利要求1至6中任何一项所述的步骤。
13.一种包含程序代码单元的计算机程序，用于当所述程序运行在计算装置上时执行如权利要求7至11中任何一项所述的步骤。
14.一种用于通信系统的接入点，其被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，其中所述终端与所述接入点正在进行连接。
15.如权利要求14所述的接入点，其中，所述传送信息在媒体接入控制帧的帧控制字段中包括剩余数据比特。
16.如权利要求15所述的接入点，其中，被设置为1的所述剩余数据比特指示在所述第一接入点中还存在将被传送给所述终端的至少一个数据单元。
17.如权利要求15所述的接入点，其中，被设置为0的所述剩余数据比特指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元。
18.如权利要求15至17中任何一项所述的接入点，其中，所述剩余数据比特指示将被传送的数据的接入类别。
19.一种用于接入通信系统的终端，所述终端被配置为基于传送信息，判定所述终端是否将从所述第一接入点到第二接入点的变更一直延迟到所述传送信息指示在所述第一接入点中不存在将被传送给所述终端的数据单元为止，其中所述终端与所述第一接入点正在进行连接，所述传送信息与所述第一接入点将传送给所述终端的数据量有关。
20.一种包括接入点的通信系统，其中，所述通信系统被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，所述终端与所述接入点正在进行连接。
21.一种通信系统，其被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，所述终端与所述接入点正在进行连接。
22.一种用于通信系统的接入点，所述接入点被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
23.如权利要求22所述的接入点，其进一步被配置为依据与处于省电模式的终端相似的规则，在媒体接入控制帧的帧控制字段中，向能够在任何时间接收数据的终端提供剩余数据比特。
24.一种用于接入通信系统的终端，所述终端被配置为解释与接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
25.一种包括接入点的通信系统，其被配置为提供与所述接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
26.一种通信系统，其被配置为提供与接入点将传送给终端的数据量有关的传送信息，而不管所述终端的电源管理模式。
全文摘要
本发明提供在通信系统中控制接入点变更的方法。所述方法包括在与第一接入点正在进行连接的终端中，接收与所述第一接入点将传送的数据量有关的传送信息。所述方法还包括基于所述传送信息控制从所述第一接入点到第二接入点的变更。此外，本发明提供用于通信系统的接入点和用于接入通信系统的终端，所述接入点和所述终端被配置为执行所述方法。
文档编号H04L12/28GK101044781SQ200480044252
公开日2007年9月26日 申请日期2004年9月20日 优先权日2004年9月20日
发明者J·耐克特, J·约凯拉 申请人:诺基亚公司