用于客户端漫游和重新关联的中央规划和分布式控制的方法

专利名称：用于客户端漫游和重新关联的中央规划和分布式控制的方法
技术领域：
本发明一般地涉及无线网络，更具体地说涉及在无线网络上漫游的客 户端的规划(planning)和分布式控制。
背景技术：
随着无线LAN的使用数目的增加，不同客户端能力和客户端应用的 数目将继续增加。从无线基础设施(infrastructure)的观点来看，两个客户 端可能在许多不同方面不同，包括但不限于
-漫游客户端vs.静止客户端；
_快速漫游客户端vs.慢速漫游客户端；
-语音流量客户端vs.视频流量客户端vs.数据流量客户端vs.(语音
和数据，或三者的任何组合)流量客户端； -只有802.11b的无线电vs.可以进行802.1 lg的无线电； -遵从不同私有标准(CCX版本1、 2、 3和更高的Super G、. A+/G+
-支持高达2Mbps的802.11语音客户端，802.11b和某些支持高达 11Mbps，可支持高达12、 24、 36或54Mbps的802.1 la/g客户端， 以及可支持高达600Mbps的802.1 In客户端。
-支持802.11k vs.不支持802.11k。
-支持802.11hvs.不支持802.11h。-支持802.1 li vs.不支持802.1 li。
-遵从802.11和802.1 le MAC协议vs.违反这些协议的客户端。 -诸如精确位置跟踪能力这样的特殊特征。
以上所列出的属性中的每一个可被考虑作为客户端的特征。特征向量 被用来描述客户端的各种能力；包括但不限于上述属性。因此，每个客户 端可通过与其移动性、流量模式(tra迅c pattern)、标准遵从情况、私有 模式和其他能力相关的"特征向量"来描述。

发明内容
本发明包括用于无线网络的客户端漫游和重新关联的中央规划和分布 式控制的方法和系统。
根据本发明的一个方面，这里描述了一种用于网络的分布式控制的方 法。该方法包括定义多个客户端配置群组，以及将网络基础设施的多个部 分分配用来服务所述多个群组。
这里公开了根据本发明的一个方面的接入点。该接入点包括发送电 路、接收电路、存储器和控制器，该控制器包括诸如微处理器这样的中央 处理器(CPU)。所述发送电路被用来向客户端发送数据，并且所述接收 电路用来从客户端接收数据。所述存储器被配置为存储包含所述接入点所 支持的至少一个特征向量的列表。所述控制器被通信耦合到所述发送和接 收电路和所述存储器。所述控制器被配置为经由所述接收电路来接收或确 定来自试图与所述接入点关联的客户端的客户端特征向量。所述控制器还 被配置为访问所述存储器来取得所述列表，以确定来自所述客户端的特征 向量是否与所述接入点所支持的特征向量匹配。如果所述存储器包含匹配 的特征向量，则控制器在确定来自所述客户端的特征向量与所述接入点所 支持的特征向量匹配之后，作为响应通过经由所述发送电路与所述客户端 通信来允许所述客户端关联。如果所述接入点未被配置为支持具有特定特 征向量的客户端，其可将被配置为支持具有该特征向量的客户端的邻近 AP的漫游列表提供给所述客户端。本发明的另一个方面在于，在所述客 户端已经成功地进行认证和关联到所述接入点之后，所述接入点将发送受
保护的单播消息，该消息具有同样被配置为支持所述客户端的邻近AP的 漫游列表。该单播消息使客户端能够通过只选择所述漫游列表中提供的接 入点之一来使漫游时间最小化并使其漫游决定最优化。
本发明的另一个方面是具有指令的计算机可读介质。具有指令的计算 机可读介质包括用于定义多个客户端配置群组的装置和用于将网络基础设 施的多个部分分配用来服务所述多个群组的装置。计算机可读介质是包含 可被计算机读取的数据或承载可被计算机读取的数据的载波信号的任何制 品。例如，用于定义多个客户端配置群组的装置和用于将网络基础设施的 多个部分分配用来服务所述多个群组的装置可被分布在诸如软盘、软磁
盘、硬盘、巻到巻磁带、盒式磁带和盒带这样的磁性介质上；诸如CD-RON^ DVD和可写入光盘这样的光学媒体上；通过网络、无线网络或调 制解调器接收到的载波信号上，包括射频信号和红外信号。
本发明的一个特征在于其使得网络操作员能够将多种客户端，例如语 音客户端或快速漫游客户端，移动到伞状小区，以使与漫游相关的中断最 小化。本发明允许对不同种客户端的不同处理，从而减轻了低性能客户端 干扰网络性能或贪婪客户端期望夺取网络带宽的影响。另外，本发明使得 网络基础设施的多个部分能够被专用于遗留客户端并使基础设施的剩余部 分的性能最优化。
本发明使得一组客户端特征能够被定义为特征向量，并且使得无线网
络管理员能够不同地处理具有不同特征向量的客户端。 一些示例是
-指定微小区的网络用于高网络吞吐，并指定伞状小区用于快速漫
游和语音客户端。 -尽可能地将语音流量、视频流量和数据流量分开到不同信道上。
-为b-only无线电保留某些2.4GHz信道并为g-capable无线电留出 其他2.4GHz信道
- 把支持诸如802.llk、 802.11h或802.1li这样的特定802.11标准日勺
客户端与不支持这些标准的客户端分开。 -使不支持特定私有标准的客户端避开特定信道或特定一组接入
点，以使不支持该标准的客户端的性能最大化。
_区分支持不同安全策略的客户端。
从下列描述中本发明的其他目的对本领域技术人员将变得显而易见， 在描述中仅通过图示最适于实现本发明的最佳模式之一来示出和描述了本 发明的优选实施例。如将意识到的，本发明能够有其他实施例并且若千细 节能够在各种显著方面进行修改。因此，附图和描述将被看作是说明性而 非限制性的。


被结合在本说明书中并形成其一部分的附示了本发明的若干方 面，并和本描述一起用来说明本发明的原理。
图1是根据本发明的一个方面的网络的框图。
图2是根据本发明的一个方面的用于配置无线网络的功能框图。 图3是根据本发明的一个方面的用于向无线网络中的多个客户端群组 指派接入点的方法的框图。
图4是用于实现本发明的方法的模块的框图。
图5是根据本发明的一个方面的用于使客户端与接入点关联的方法的框图。
图6是根据本发明配置的接入点的框图。
具体实施例方式
贯穿本描述，所述的示例和优选实施例应被看作本发明的范例而非限 制。本发明的各种方面对应于用于无线网络的中央规划以及客户端漫游和 重新关联的分布式控制的若干不同组件。
本发明的一个方面是网络规划软件，该软件可以向网络管理员或操作 员提供区分客户端的能力和定义用于如何处理不同类型客户端的策略的能 力。该软件可以提供指导或者使用"向导"(wizard)来引导管理员或操 作员通过过程。不同类型的客户端配置被通过特征来分组。客户端配置的 群组包括属于这些群组的客户端的移动性、流量模式、标准遵从情况和能 力。每个群组的特征被定义为特征向量或其他数据结构。客户端配置可规
1 定以下各项中的至少一个客户端是漫游还是静止，客户端是快速漫游客 户端还是慢速漫游客户端，客户端是否是语音客户端、视频客户端和/或数
据客户端，客户端是否是802.11b遵从客户端、802.11a遵从客户端、 802.11g遵从客户端、802.11k遵从客户端、802.11h遵从客户端或802.11i 遵从客户端中的一个或多个，客户端的吞吐率，以及任何服务质量 (QoS)参数。
"特征向量"被用来定义群组的成员的通信特性。当客户端进行认证 或与接入点关联时，接入点可确定客户端的通信特性并从而将客户端映射 到特定"特征向量"。
本发明的另一方面在于网络规划软件可采用对网络规划软件可用的关 于接入点(AP)位置、将被无线局域网(WLAN)覆盖的空间和被覆盖的 区域的射频(RP)传播特性的信息和被定义的策略，并且为网络规划软件 所管理的每个接入点导出规划。该规划可包括频率、传输功率和客户端服 务参数。每个接入点可被指派用来服务具有某一组特征向量的某一数目的 客户端。另外，接入点到特征向量的指派被传播遍及网络，使得网络上的 任何接入点可以确定服务某一特征向量的接入点。接入点到特征向量的指 派可以被存储在接入点可用的中央存储库中，或者可以被传播到接入点， 其中接入点将该信息存储在本地存储器中。
根据本发明的另一方面，当客户端试图关联到接入点时，接入点确定 客户端的特征向量。如果接入点尚未被指派或被配置为为客户端所发送的 特征向量提供服务，则接入点将让客户端关联。接入点将向客户端发送单 播消息，该消息中包含了被指派用来服务该客户端的特征向量的其他附近 接入点的以优先顺序排列的漫游列表。如果客户端的特征向量不是接入点 已被指派用来提供服务的特征向量，则接入点将向客户端发送单播消息， 该消息是由被指派用于这种类型客户端的附近接入点的以优先顺序排列的 漫游列表组成的。接入点可以发送该消息作为尝试关联过程的一部分，或 者接入点可以允许客户端关联，发送该消息，然后使客户端解除关联。包 含在单播消息中的信息可以存在于接入点中，或者可以被从诸如中央服务 器这样的另一个网络组件获得。为了保证最佳安全实践，强烈建议客户端
进行认证使得包含附近接入点列表的消息不受偷听和伪造。
另外，即使当客户端已经成功地关联和认证到接入点时，接入点也将 发送被分配给该客户端的(映射到"特征向量"的)附近接入点的列表， 以使得客户端在决定接下来漫游到哪里时引起的延迟最小化。
根据本发明的一个方面，当客户端决定漫游时(例如因为弱信号或过 载的小区、无法与接入点关联或被解除关联)，客户端使用接入点的漫游 列表来选择另一个接入点，所述漫游列表是在关联过程期间被发送的。客 户端可以被动地或主动地扫描漫游列表，以确定与哪个接入点进行关联， 或者如果客户端无法与漫游列表中的任何接入点关联，而客户端可以切换 到一般漫游协议。客户端在与新的接入点关联之后将接收新的漫游列表。
本发明的另一方面包括向网络管理员或操作员提供反馈，该反馈描述 了正被网络服务的每种类型客户端的客户端数目、它们的流量负载以及每 个接入点处的负载。这向管理员或操作员提供了用于在客户端分布随时间 而改变时重新分配网络基础设施的指导。或者，网络规划软件可包括在客 户端分布随时间改变时进行监视和自动重新分配网络资源的模块。
图1是根据本发明的一个方面的无线网络100的框图。网络100包括
被骨干网络118连接在一起的多个接入点108、 110、 112、 114和116。骨 干网络118可以是任何有线、无线，或有线和无线网络拓扑的组合。骨干 网络118使得接入点108、 110、 112、 114和116能够彼此通信并能够与认 证服务器102、安全服务器104和配置服务器106通信。
认证服务器102用于对试图与无线网络100通信的客户端进行认证。 安全服务器104管理诸如与客户端的密钥交换这样的安全问题。例如，一 旦客户端已经被认证，则安全服务器104将客户端的适当密钥材料 (keying material)发送到相关联的接入点。另外，安全服务器104将密钥 材料按需发送给邻近接入点以帮助快速漫游。
根据本发明的一个方面，配置设备106被用来配置无线网络100的各 种组件。配置设备106具有以硬件、软件或硬件和软件的组合实现的逻 辑，该逻辑用来定义网络的操作参数。如图所示，配置设备106、安全服 务器104和认证服务器102是单独的独立组件，然而，这些组件102、
104、 106或接入点108、 110、 112、 114、 116中的任何两个或多个可被组 合。
根据本发明的一个方面，配置设备106具有用于定义多个客户端配置 群组的逻辑。每个客户端配置群组被指派一个特征向量。配置设备106还 具有用于分配网络基础设施的多个部分以为这些群组提供服务的逻辑。
根据本发明的一个方面，配置设备106通过向每个客户端配置群组或 特征向量指派接入点来分配网络基础设施的多个部分。
配置设备106与接入点i08、 110、 112、 114和H6进行通信，以将接 入点108、 110、 112、 114和116配置为响应于诸如具有定义的特征向量
的客户端这样的指派群组来允许属于指派群组的客户端与接入点关联。配 置设备106还将接入点108、 110、 112、 114和116配置为发送被分配用来
为相关联客户端所属的群组提供服务的接入点的列表。另外，知道接入点 108、 110、 112、 114禾Q 116的位置的配置设备106向每个接入点108、 110、 112、 114、 116提供邻近AP的列表。所提供的信息使得接入点 108、 110、 112、 114、 116能够在关联时进一步向每个客户端报告邻近接 入点的以优先顺序排列的列表。
对于不属于由诸如接入点108、 110、 112、 114和116这样的接入点 服务的群组的客户端，配置设备106将接入点108、 110、 112、 114和116
配置为向客户端发送被指派用来向客户端的配置提供服务的接入点的列 表。为每种客户端配置(特征向量)提供服务的接入点的列表可以被维持 在每个接入点处、配置设备中，或网络100上别处的中央存储库处。
本发明的一个方面在于其使得漫游客户端能够使用以优先顺序排列的 漫游列表来扫描其他信道。该列表可以基于客户端的位置、接收到的信号 强度(RSSI)、客户端的接近度、信道吞吐、误码率或任何期望参数来以 优先顺序排列。通过优先级列表进行扫描使扫描开销减少并使接入点选择 时间最优化。如果无法找到扫描列表上的具有可接受的信号的接入点，则 客户端将随后使用一般扫描算法。
本发明的一个方面在于其使得某些客户端配置被指派给伞状小区。伞 状小区是在高密度体系结构中找到的小区，并且在覆盖方面提供与一个或
多个其他小区的重叠。例如，伞状小区可以具有设置用来服务QoS或快速
漫游客户端的接入点，而与伞状小区位于同一小区区域中的其他接入点服
务较慢的漫游客户端。该技术可以使由低性能(poor performing)客户端 引起的中断最小化。
例如，接入点112可以被配置为与接入点108、 110、 114和116所服 务的小区的覆盖区域重叠的伞状小区。因此，当快速漫游或QoS客户端移 动到接入点108、 110、 114或116所服务的小区中时，该客户端与接入点 112关联，而较慢的客户端由接入点108、 110、 114禾n 116服务。如果快 速漫游或QoS客户端试图与接入点108、 110、 114或116关联，则该客户 端将接收到包括接入点112或被配置为服务该客户端的特征向量的任何其 他接入点的漫游列表。类似地，如果慢速漫游客户端试图与接入点112关 联，则接入点112向该客户端发送包含接入点108、 110、 114或116的漫 游列表。
本发明的另一方面在于本发明可以使得网络管理员或操作员能够将无 线网络100基础设施的一部分分配给遗留(legacy)客户端并使剩余基础 设施的性能最优化。例如， 一个或多个接入点可以被指派用来服务遗留客 户端，而剩余的接入点被指派给升级的客户端。例如，接入点110和114 可以被指派给遗留客户端，而接入点108、 112和116可以被指派给其他 客户端。当客户端漫游到接入点108、 110、 112、 114禾口 116所覆盖的小 区中时，如果其是遗留客户端则其将与接入点110或114关联，否则其将 与接入点108、 112或116关联。
根据本发明的另一方面，配置设备106从骨干118上的网络100的其 他组件接收操作数据。例如，认证服务器102、安全服务器104以及接入 点108、 110、 112、 114和116中的一个或多个适于用来向配置设备106发
送操作数据。操作数据包括但不限于下列类型中的至少一种正被服务的 客户端和被哪些接入点服务、正被服务的每种类型的客户端的数目和被哪 些接入点服务、流量负载、每个接入点上的负载以及信道容量。这使得网
络管理员或操作员能够有效地监视网络100并主动地改变网络资源的分 配。另外，配置设备106可包括用于在网络上的负载或任何信道的信道容
量超过预定阈值时生成警报的逻辑。警报可以按视觉和/或听觉方式生成。 另外，警报可被存储在配置设备106处，以供后续复查并维护历史。
另一方面是网络负载平衡。接入点(例如接入点108、 110、 112、 114 和116)可独立地确定何时超过其负载容量阈值并因此确定哪一个客户端 请求漫游。另外，每个AP 108、 110、 112、 114、 116将其负载以及其相 信其容量何时将被超过报告给配置设备106。配置设备106可基于特征向 量、信号强度和/或位置(但不限于这些参数)来触发客户端开始漫游。用 于漫游判定的容量阈值和参数可以是可配置的。
虽然图1中示出的实施例具有五个接入点108、 110、 112、 114和 116，但是本领域技术人员可以意识到本发明可以适用于具有单个接入点 或任何数目接入点的网络。
考虑到上述的结构和功能特征，参照图2和3将更好地理解根据本发 明的各种方面的方法。同时为了说明的简洁，图2和3的方法被示出和描 述为连续地执行，从这里所描述和示出的将理解和意识到本发明不受图示 顺序的限制，因为一些方面根据本发明可以不同顺序发生和/或与其他方面 同时发生。另外，可能并不需要所有的图示特征来实现根据本发明的一个 方面的方法。
图2是根据本发明的一个方面的用于配置诸如图1中的网络100这样 的网络的功能图200。网络分配向导204接收到操作员输入202，以获得 配置网络的网络分配偏好(preference) 206。经由操作员输入202被网络 分配向导204接收到的网络分配偏好206可包括但不限于，1) 802.11a、 802.11b到802.11g客户端的故障;2)分开802.11a、 802.1 lb和802.1 lg流 量的期望程度；3)分开802.11i和802.11n流量的期望程度；以及4)是 否期望用于快速漫游的伞状小区。无线电规划软件202接收网络分配偏好 206以及AP到AP的路径损耗测定208和由网络上的其他过程决定的AP 能力。网络规划软件212基于网络分配偏好206、 AP到AP的路径损耗测 定208和AP能力210来确定AP信息214。 AP信息214可包括但不限于 传输功率、信道、允许的特征向量、每个允许的特征向量的邻居列表、每 个不允许的特征向量的邻居列表。AP信息214被生成并被发送到正被管
理的每个AP。
图3是根据本发明的一个方面的用于配置无线网络中的接入点的方法 300的框图。在步骤302处，获得网络的操作员偏好。该偏好通常经由由 软件生成的界面获得。操作员将被呈现以获得网络的期望操作参数的字 段。在步骤304处，获得无线网络上正被管理的每个AP的能力。这些能 力将包括AP是静止还是漫游的，以及AP能够支持的客户端的类型。在 步骤306处，获得每个AP的位置和路径损耗测定。在步骤308处，基于 在302、 304和306处分别获得的操作员偏好、AP能力、AP位置和路径损 耗测定来创建无线电规划。规划将为每个AP确定传输功率、信道、允许 的特征向量以及每个特征向量的邻居列表(无论该特征向量被允许与 否)。在步骤310处，规划被发送到接入点。
图4是用于实现本发明的方法的配置设备400的模块的示例性框图。 这些模块是由可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现的逻辑(计算 机可读指令)组成的。这些模块包括网络规划模块402、通信模块404和 监视模块406。这些模块可被实现在单个计算机系统中或被分布在多个计
网络规划模块402包括用于定义多个客户端配置群组的计算机可读指 令。如在这里先前所定义的，这多个客户端配置群组包括属于该群组的客 户端的移动性、流量模式、标准遵从情况和能力。网络规划模块402还具 有用于将网络基础设施的多个部分分配用来为群组提供服务的计算机可读 指令。这些指令可包括网络中的组件的可见显示(例如地图)以允许网络 管理员或操作员选择操作参数，这些操作参数例如是1)诸如802.11b到 802.11g客户端这样的客户端的故障；2)将各种协议间的流量分开到什么 程度，例如802.11b到802.11g流量，或802.1li到802.11n流量;3)是否 应该提供用于快速漫游的伞状小区。网络规划模块402还包括用于将接入 点指派给每个客户端配置群组的计算机可读指令。
根据本发明的一个方面，网络规划模块402还具有用于将接入点配置 为响应于指派群组来允许属于该群组的客户端与该接入点关联的计算机可 读指令。例如，当客户端试图与接入点关联时，接入点确定客户端的群组
成员资格。接入点最有可能在确定客户端的特征向量或群组之前的关联过 程期间收集该信息。然而，在替换方案中，客户端可以在关联过程期间将 诸如特征向量这样的期望通信参数发送到接入点。接入点可以被配置为基 于客户端的群组成员资格和客户端可能对接入点施加的网络负载来关联或 拒绝客户端的关联尝试。
根据本发明的一个方面，网络规划模块402还具有用于将接入点配置
为发送被分配用来为客户端所属的群组提供服务的接入点列表的计算机可 读指令。这些指令可以将服务所述群组的接入点的列表发送到客户端(其 将该信息存储在本地存储器中)，或者这些指令可以通知客户端存储库
(例如中央存储库)的位置，所述客户端可以从存储库中获得该列表。AP
将访问存储库以获得客户端的适当邻居(漫游)列表。
根据本发明的一个方面，网络规划模块402包括计算机可读指令，这 些计算机可读指令用于把客户端的安全策略传播到邻近接入点，该邻近接 入点也被指派用来服务客户端是其成员的群组。例如，接入点可被配置为 通知安全服务器把客户端的安全上下文发送到客户端的漫游列表上的邻近 接入点，或者接入点可被配置为把安全上下文发送到邻近接入点。
根据本发明的一个方面，网络规划模块402包括计算机可读指令，这 些计算机可读指令用于将接入点配置为发送为这样的客户端提供服务的接 入点的列表，该客户端不是由接入点提供服务的客户端配置群组之一的成 员。例如，如果属于不是由接入点提供服务的群组的客户端试图与接入点 关联，则接入点拒绝客户端，但是发送为该群组提供服务的接入点的列 表。该列表可基于客户端的位置、接收到的信号强度、客户端的接近度、 信道吞吐、误码率或任何期望参数来以优先顺序排列。或者，为了更好的 安全实践，接入点可允许客户端关联，发送列表，然后使客户端解除关 联。
通信模块404被配置设备用来将配置数据发送到网络上的其他组件。 另外，通信模块404接收来自包括接入点的其他网络组件的通信。
监视模块406监视网络的当前操作状态。监视模块经由通信模块404 从例如接入点的其他网络组件接收数据。监视模块406监视诸如以下类型
这样的网络操作参数正被服务的客户端和被哪些接入点服务、正被服务 的每种类型的客户端的数目和被哪些接入点服务、流量负载、每个接入点 上的负载，和信道容量。另外，监视模块406可以包括用于在网络上的负 载或任何信道的信道容量超过预定阈值时生成警报的逻辑。警报可以按视
觉和,/或听觉方式生成。另外，警报可被存储在监视模块406或网络规划模 块402处，以供后续复查并维护历史。另外，预定阈值可被设置为启用 AP的网络分配的自动调整，以基于从AP接收到的反馈来服务客户端群 组。例如，如果802.11b流量较轻并且落在阈值以下，则专用于802.11b 流量的AP的百分比被自动减少。以前专用于802.11b客户端的AP随后可 用来服务诸如802.11g客户端这样的其他客户端。类似地，如果特定协议 的流量超过某一值，则附加的AP可被专用于服务该协议。通过使网络规 划模块能够与AP通信，预定阈值还可以触发网络的更主动负载平衡，并 使得接入点能够指导当前关联的客户端漫游和/或拒绝映射到特定"特征向 量"的客户端的进一步关联。所述拒绝服从更多的参数规范，例如(但不 限于)时间量或容量阈值。
图5A和5B是根据本发明的一个方面的分别用于使客户端与接入点相 关联的方法500和550的框图。同时为了说明的简洁，图5的方法被示出 和描述为连续地执行，从这里所描述和示出的将理解和意识到本发明不受 图示顺序的限制，因为一些方面根据本发明可以不同顺序发生和Z或与其他 方面同时发生。另外，可能并不需要所有的图示特征来实现根据本发明的 一个方面的方法。
现在参照图5A，在502处，接入点确定客户端的特征向量。接入点 可从探测(probe)请求和响应、来自客户端的Tspecs (传输规范)、来自 客户端的流量类型、客户端的关联历史、关联Z认证信息、媒体访问控制 (MAC)地址、本地存储在接入点处或网络上的另一位置处的数据(例如 来自认证服务器或域名服务器)来确定所述特征向量，或者，所述特征向 量可被客户端用认证或关联请求发送。
在歩骤504处，接入点确定其是否支持客户端的特征向量。接入点被 配置为服务规定的特征向量。因此，接入点将接受来自具有所支持的特征
向量的客户端的关联请求，并且拒绝来自没有支持的特征向量的客户端的 关联请求。
在506处，接入点确定其支持客户端的特征向量(是)，然后在506 处接入点允许客户端关联。在508处，接入点向客户端发送漫游列表。该 漫游列表包括支持客户端的特征向量的邻近接入点的列表。漫游列表通过 单播传输被从接入点发送到客户端。
如果在506处接入点确定其不支持客户端的特征向量(否)，则在 508处接入点向客户端发送漫游列表。该漫游列表包括支持客户端的特征 向量的邻近接入点的列表。漫游列表在关联过程期间通过单播传输被从接 入点发送到客户端。或者，为了更好的安全实践，接入点可允许客户端关 联，发送漫游列表，然后使客户端解除关联。
在508处发送的支持客户端的特征向量的接入点的漫游列表可以以优 先顺序排列。例如，漫游列表可基于路径损耗、到附近接入点的距离、接 入点负载、接收到的信号强度指示(RSSI)、吞吐量和误码率中的至少一 个来以优先顺序排列。
现在参照图5B，在552处，接入点确定客户端的特征向量。特征向量 可通过这里关于502 (图5A)所描述的技术来确定。
在554处，接入点允许客户端关联。在556处，接入点向客户端发送 漫游列表。该漫游列表包括支持客户端的特征向量的邻近接入点的列表。 漫游列表通过单播传输被从接入点发送到客户端。在556处发送的支持客 户端的特征向量的接入点的漫游列表可以以优先顺序排列。例如，漫游列 表可基于路径损耗、到附近接入点的距离、接入点负载、接收到的信号强 度指示(RSSI)、吞吐量和误码率中的至少一个来以优先顺序排列。
在558处，接入点确定是否支持客户端的特征向量。如果在558处确 定了接入点支持客户端的特征向量(是)，则在560处建立与客户端的会 话；否则(否)在562处接入点使客户端解除关联，或者建议客户端漫 游，或者强迫客户端漫游。
图6是根据本发明来配置的接入点600的框图。接入点600经由天线 602接收消息，这些消息被发送通过接收电路604。消息被发送电路608
经由天线602发送。控制器606控制接收电路604和发送电路608的操 作。控制器606包括以软件、硬件或软件和硬件的组合实现的逻辑。控制 器606被耦合到存储器610。存储器610可位于接入点中或位于网络上别 处可被控制器606访问的位置处。配置622被经由骨干连接624耦合到控 制器606并且被用来配置控制器606。配置622可被设置在接入点600处 或被远程设置。配置622被用来向控制器606规定支持哪些特征向量。控 制器606将配置信息存储在存储器610中。骨干连接624是接入点600用 来与网络上的其他组件通信的连接，其他组件例如是认证服务器(未示 出)或域名服务器(未示出)。
存储器610中有一个包含被支持的特征向量的列表的区域612，其规 定了接入点600支持的特征向量。存储器610的另一区域614包含支持第 一特征向量的接入点的列表。存储器610的另一区域616包含支持第二特 征向量的接入点的列表。存储610的其他区域被分配用来支持其他特征向 量，包括包含支持特征向量N的列表的存储器610的区域618，其中N是 大于2的整数。存储器610的活动性数据区域620存储了接入点600的活 动性数据。存储在活动性数据区域620中的数据包括下列类型中的至少一 种正被服务的客户端、正被服务的每种类型的客户端的数目、流量负载 以及信道容量。
当客户端期望与接入点600关联时，其发送关联请求，该请求被经由 天线602接收、被接收电路604处理，然后被转发给控制器606。控制器 606确定客户端的特征向量。有若干方法可被控制器606用来确定特征向 量。例如，控制器可以观察探测请求和探测响应行为，获得客户端的 TSpecs，观察来自客户端的流量类型、客户端的关联历史、关联和/或认证 信息和/或来自客户端的MAC地址。或者，可在关联请求中规定特征向 量，或者控制器可以在关联过程期间确定特征向量，或者控制器606可以 经由骨干连接624从远程位置或从存储器610确定该地址。控制器606通 过访问存储610中的包含被支持的特征向量的列表的区域612来确定是否 有客户端的特征向量的匹配，以确定接入点600是否支持客户端的特征向 量。如果存在匹配，则控制器606创建被路由到发送器608以发送到客户
端的关联响应。
控制器606还被配置为搜索区域614、 616、 618以寻找支持客户端的 特征向量的接入点的列表。在找出适当列表之后，控制器606创建被发送 电路608发送到客户端的单播消息，该消息包含了支持客户端的特征向量 的接入点的列表。如果客户端具有接入点600所不支持的特征向量，则控 制器606仍可发送单播消息，或者在替换方案中，控制器606可以通过发 送电路608发送关联响应消息、漫游列表和解除关联消息来关联客户端。 漫游列表可以包含支持客户端的特征向量的所有接入点的列表、邻近接入 点的列表，或者可以基于路径损耗、到附近接入点的距离、接入点负载和 接收到的信号强度指示中的至少一个来以优先顺序排列。
上面已经描述的包括本发明的示例性实现。当然不可能为了描述本发 明而描述组件或方法的每种可以想到的组合，但是本领域技术人员将认识 到本发明的许多进一步组合和排列是可能的。因此，本发明意图包含属于 所述权利要求书的精神和范围内的所有这种改变、修改和变化，所述精神 和范围是根据所附权利要求书所公平、合法和公正地享有的外延来解释 的。
权利要求
1. 一种用于网络的分布式控制的方法，包括定义多个客户端配置群组；以及将网络基础设施的多个部分分配用来服务所述群组。
2. 根据权利要求1所述的方法，所述分配所述网络基础设施的多个部分还包括给每个客户端配置群组指派接入点。
3. 根据权利要求1所述的方法，所述分配所述网络基础设施的多个部分还包括将接入点配置为响应于所述多个客户端配置群组中的一个群组来允许 属于所述多个客户端配置群组中的所述一个群组的客户端与所述接入点关 联。
4. 根据权利要求3所述的方法，所述对接入点进行配置还包括 将所述接入点配置为安全地发送被分配用来为所述客户端所属的所述多个群组中的所述一个群组提供服务的接入点的列表。
5. 根据权利要求4所述的方法，还包括使所述接入点的列表以优先顺 序排列，以将所述列表限制为只包括接近所述客户端和所述客户端试图关 联到的接入点中的 一个的其他接入点。
6. 根据权利要求3所述的方法，还包括将所述客户端的安全策略和安 全上下文中的一个传播到邻近接入点，其中所述邻近接入点响应于所述多 个客户端配置群组中的所述一个群组。
7. 根据权利要求1所述的方法，所述分配所述网络基础设施的多个部 分还包括将接入点配置为为所述多个客户端配置群组中的一个群组提供服务；以及将所述接入点配置为发送向这样的客户端提供服务的接入点的列表， 该客户端不是所述多个客户端配置群组中的所述一个群组的成员。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个客户端配置群组包括 移动性、流量模式、标准遵从情况和能力。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述客户端配置规定以下各项 中的至少一个漫游客户端、静止客户端、快速漫游客户端、慢速漫游客户端、语音客户端、视频客户端、数据客户端、802.11a遵从客户端、 802.11b遵从客户端、802.11g遵从客户端、客户端吞吐率、802.11k遵从、 802.111i遵从、遵从802.11和802.1leMAC协议，以及802.11i遵从。
10. —种接入点用来选择性地关联客户端的方法，包括 确定试图与所述接入点关联的客户端的特征向量； 当所述客户端的特征向量是所述接入点所支持的特征向量时关联所述客户端。
11. 根据权利要求IO所述的方法，还包括向所述客户端发送支持所述 客户端的特征向量的接入点的受保护的漫游列表。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述漫游列表以优先顺序排列。
13. 根据权利要求12所述的方法，还包括基于路径损耗、到附近接入 点的距离、接入点负载和接收到的信号强度指示中的至少一个来使所述漫 游列表以优先顺序排列。
14. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述特征向量规定以下各项 中的至少一个漫游客户端、静止客户端、快速漫游客户端、慢速漫游客 户端、语音客户端、视频客户端、数据客户端、802.11a遵从客户端、 802.11b遵从客户端、802.11g遵从客户端、客户端吞吐率、调制类型、 802.11k遵从、802.11h遵从、遵从802.11和802.1 le MAC协议，以及 802.1 li遵从。
15. —种接入点，包括 发送电路； 接收电路；存储器，其被配置为存储包含所述接入点所支持的至少一个特征向量 的列表；以及控制器，其被通信耦合到所述发送电路、所述接收电路和所述存储 器，其中 所述控制器被配置为经由所述接收电路来确定来自试图与所述接入点 关联的客户端的客户端特征向量，所述控制器还被配置为访问所述存储器来取得所述列表，以确定来自 所述客户端的特征向量与所述接入点所支持的特征向量是否匹配，并且在确定来自所述客户端的特征向量与所述接入点所支持的特征向量匹 配之后，作为响应所述控制器通过经由所述发送电路与所述客户端通信来 允许所述客户端关联。
16. 根据权利要求15所述的接入点，所述控制器还响应于向所述客户 端发送支持所述客户端的特征向量的接入点的受保护的漫游列表。
17. 根据权利要求16所述的接入点，其中，所述漫游列表以优先顺序 排列。
18. 根据权利要求17所述的接入点，还包括基于路径损耗、到附近接 入点的距离、接入点负载和接收到的信号强度指示中的至少一个来使所述 漫游列表以优先顺序排列。
19. 根据权利要求15所述的接入点，其中，所述列表是经加密的和完 整性受保护的。
20. 根据权利要求15所述的接入点，所述控制器还响应于 从所述存储器获得支持所述客户端特征向量的接入点的列表；以及 经由所述发送电路将所述漫游列表发送到所述客户端；其中所述客户端特征向量不是所述接入点所支持的特征向量。
21. 根据权利要求20所述的接入点，其中，所述列表是经加密的和完 整性受保护的。
22. —种具有指令的计算机可读介质，包括 用于定义多个客户端配置群组的装置；以及用于响应于定义多个客户端配置群组的装置，而将网络基础设施的多 个部分分配用来服务所述群组的装置；其中，所述多个客户端配置群组是移动性、流量模式、标准遵从情况 和客户端能力中的至少一个。
23. 根据权利要求22所述的具有指令的计算机可读介质，所述用于分 配所述网络基础设施的多个部分的装置还包括用于向每个客户端配置群组指派接入点的装置。
24. 根据权利要求22所述的具有指令的计算机可读介质，所述用于分 配所述网络基础设施的多个部分的装置还包括用于将接入点配置为响应于所述多个客户端配置群组中的一个群组， 来允许属于所述多个客户端配置群组中的所述一个群组的客户端与所述接 入点关联的装置。
25. 根据权利要求24所述的具有指令的计算机可读介质，所述用于对接入点进行配置的装置还包括用于将所述接入点配置为发送被分配用来服务所述客户端所属的所述 多个群组中的所述一个群组的接入点的列表的装置。
26. 根据权利要求22所述的具有指令的计算机可读介质，还包括用于 将所述客户端的加密密钥传播到邻近接入点的装置，其中所述邻近接入点 响应于所述多个客户端配置群组中的所述一个群组。
27. 根据权利要求22所述的具有指令的计算机可读介质，所述用于分 配所述网络基础设施的多个部分的装置还包括用于将接入点配置为服务所述多个客户端配置群组中的至少一个群组 的装置；以及用于将所述接入点配置为发送向这样的客户端提供服务的接入点的列 表的装置，该客户端不是所述多个客户端配置群组中的所述一个群组的成 员。
28. 根据权利要求22所述的具有指令的计算机可读介质，其中，所述 客户端配置规定以下各项中的至少一个漫游客户端、静止客户端、快速 漫游客户端、慢速漫游客户端、语音客户端、数据客户端、802.11b遵从 客户端、802.11g遵从客户端、客户端吞吐率、802.11k遵从、802.11h遵 从、遵从802.11禾B 802.1le MAC协议、802.1 li遵从、CCX版本1、 2、 3、 4遵从、SuperG遵从，和A十/G+遵从。
29. 根据权利要求22所述的具有指令的计算机可读介质，还包括 用于接收来自所述网络基础设施的操作数据的装置，所述操作数据包括以下类型中的至少一种正被服务的客户端、正被服务的每种客户端的 数目、流量负载、每个接入点上的负载以及信道容量。
30. 根据权利要求28所述的具有指令的计算机可读介质，还包括 用于设置预定阈值的装置；以及用于响应于用于接收操作数据的装置而当规定状况超过所述预定阈值 时生成警报的装置。
31. 根据权利要求28所述的具有指令的计算机可读介质，还包括 用于设置预定阈值的装置；以及用于响应于用于设置预定阈值的装置来分配网络基础设施的多个部 分，以在规定状况超过阈值状况时重新分配所述网络基础设施的多个部分 的装置。
全文摘要
本发明公开了一种用于网络规划的技术，包括用于指导网络用户通过网络分配过程的界面，例如基于客户端的能力来定义客户端群组。无线局域网基础设施的一部分(例如接入点)被分配在多个群组之中。当客户端试图与接入点关联时，接入点确定客户端的能力。如果客户端被接入点支持，则接入点允许客户端关联，并向客户端发送包含被分配用来服务该客户端的其他附近接入点的以优先顺序排列的列表的消息，否则接入点向客户端发送被分配用来服务该类型客户端的附近接入点的以优先顺序排列的漫游列表。网络基础设施提供反馈，使得网络用户或网络能够基于反馈来自动重新分配资源。
文档编号H04L12/28GK101390408SQ200580031211
公开日2009年3月18日 申请日期2005年9月12日 优先权日2004年10月1日
发明者南希·温格特, 布雷顿·道格拉斯, 戴维·S·斯蒂芬森, 斯图尔特·诺曼, 淑颂·杨, 罗伯特·迈耶, 蒂莫西·欧尔森, 道格拉斯·A·史密斯, 阿诺德·比斯泰德 申请人:思科技术公司