用于无线网络中的有效传递的系统和方法

专利名称：用于无线网络中的有效传递的系统和方法
技术领域：
本发明总地涉及无线通信，具体来说涉及无线网络中有效传递
(hand-off)的系统和方法。
背景技术：
图1显示了典型的无线局域网(WLAN) 100的简单结构，例如可以 包括一个Wi-Fi网络。WLAN 100具有3个接入点(AP1、 AP2、 AP3)，
这些接入点经交换器101互连。典型地，每个接入点使用一个不同的通信 通道以便减少相互间的干扰。每个接入点的覆盖区通常与WLAN中的至少 一个其他的接入点部分重叠。在示例的WLAN100中，每个接入点的覆盖 区与其他两个接入点的每一个的覆盖区在一定程度上重叠。图1旨在说明 一个移动站(STA)在不同接入点的覆盖区中移动的情况，例如经AP1和 AP2覆盖区的重叠区域102，从API的覆盖区移动到AP2的覆盖区。
为了当在接入点1和2间移动时保持该站的无缝连接，通常提供一种 传递方案。当前大多数方案依赖该站点来实施。这些传递过程通常使用3 个阶段，即发现、搜索和执行。在发现阶段，站点确认需要漫游到另一接 入点。在搜索阶段，该站点找到一个合适的相邻接入点以漫游到该接入点。 在执行阶段，该站点决定要漫游到数个候选相邻接入点的哪一个。
在典型的发现阶段中， 一个站点监视它与当前相关联的接入点的连接 质量，通常依据接受的信噪比(SNR)和/或误包率。如果这些指标低于一 特定的典型的预定阈值，该站点就利用搜索阶段来找到是否有一个或多个 其他接入点可以提供比当前的相关联接入点更好的连接。
典型地，在搜索阶段，该站点首先以节能模式比特设定，发送一个空 包到其关联接入点。当当前关联接入点接收到该空包时，该关联接入点认 为该站点处于节能模式，于是它会缓存以该站点为目的地址的所有包。在 发送空包到其当前关联接入点之后，该站点开始扫描不同的通道，在这些 不同通道中的每一个停留一定的时间周期，以倾听该通道上的信标(beacon)。如果该站点接收到由另一接入点发来的信标信号，它就存储该 确认包含在信标信号中的接入点的信息，并存储该接入点的估计的链路质 量(例如可以从接收的信标信号的信号强度来测量)。扫描之后，站点回到 其原来通道并发送一个节能轮询(poll)包到其当前关联接入点。接收到 这个节能轮询包后，接入点识别该站点己经从节能模式返回，该接入点恢 复到该站点的包传送并发送所有缓存的包到该站点。
在这样的典型搜索方案中，对相邻接入点的知识是基于该站点聆听信 标信号而不是该站点执行搜索主动传送任何的包到不相关联的接入点。这 样的搜索方案通常称为被动搜索方案。这样的方案在站点当前不与之相关 联的通道上不产生任何附加的流量。但是这样的被动搜索可能需要相当长 的时间来完成。对于图2中的已有技术，典型的信标间隔为100ms。因此， 在一个典型的搜索中， 一个站点必须停留在每个通道至少100ms，以使用 该通道接收来自每个接入点的信标，来确定使用该通道的每个接入点的信 号强度。在IEEE802.11b/g标准Wi-Fi频带内，有11个通道。因此，扫描 与搜索站点当前不相关联的IO个通道需要的时间可能长达整整1秒。
为了减少搜索时间，己有标准使站点在与该站目前不相关联的通道上 发送一个探测请求包，收到该探测请求包的任何接入点通过发送一个探测 响应包给该站点向该站点提供特定信息(时间戳、信标间隔、能力信息、 服务组标识符(SSID)等)。这样的搜索方案典型地称为主动搜索方案。 利用这样的主动搜索方案， 一个站点可以收集关于相邻接入点的信息，从 接收的探测响应包的信号强度估计各相邻接入点的链路质量。此外，基于 非关联通道上的流量状况，接入点响应时间可能是几到几十毫秒。因此， 减少了整个搜索时间，其代价为在非关联通道上产生了额外的流量。问题 在于，额外的流量使用系统容量，随着搜索传递接入点的站点数量的增加， 容量和带宽的损失可能相当大。
如本领域的技术人员将可以理解的，在基于802.11b/g网络(具有11 个通道)和基于802.11a网络(具有数十个通道)中的搜索阶段是相当费 时的。为了减少搜索阶段的扫描时间，有人已经提出包含相邻访问点信息 的现场(site)报告给起草的正￡￡802.1化标准。-图3显示了建议的80211k现场报告的基本结构。该现场报告的每个内 容包含关于一个发送接入点的相邻接入点的信息，包括相邻接入点的基本
服务组标识(BSSID)、 BSSID匹配状态、当前通道和物理层类型(PHY 类型)。在建议的802.11k标准下，当一个站点需要传递时，该站点产生一 个请求到其相关联的接入点。接收到该请求后，关联接入点发送一个现场 报告给该站点。该现场报告通常标明由相邻接入点使用的通道。因此，在 建议的802.11k标准下，通过利用该现场报告，站点不需要扫描全部通道， 因此可大幅度减少搜索需要的时间。然而，建议的802.11k标准使用现场 报告没有考虑各种应用和站点的需求，仍可能使用相当数量的带宽来交换 现场报告，特别是当多个站点搜索传递接入点时向多个接入点请求现场报
告
最后的传递阶段通常称作执行阶段。具有了相邻接入点的知识后(不 管通过被动搜索、主动搜索还是现场报告获得)，站点可以检査并确定相邻 接入点之一是否能提供比当前关联接入点更好的连接。如果存在更好的连 接，站点将典型地试图与那个接入点相关联并脱离当前接入点，否则该站 点将返回到搜索阶段取得最新关于相邻接入点的信息。
如典型地执行的那样，这些传递阶段的相互作用，产生其他的问题。 例如，如前所述的，站点根据接收的SNR和/或误包率监测其当前链路质 量。如果上述参数超过预定的阈值，站点搜索其他的相邻接入点。问题在 于， 一个服务区内的信号随时间和位置变化。对于一预定阈值，因为接收 的SNR和/或误包率由于这些改变而超过预定阈值，当站点仍位于接入点 覆盖区域的一个非重叠区域时，站点可以开始扫描相邻接入点。由于在这 样的非重叠区域不存在可用的另外通道，在所有非关联通道上会产生不必 要的业务流量。
再有，关于传递延迟和强健性，不同的应用有不同的要求。例如，语 音应用具有相对严格的延迟限定(例如小于40ms)，但是其链路质量需要 相对较低。相反，数据应用对延迟不很敏感(例如延迟可以为数百毫秒)， 但是数据应用需要相对高的链路质量。如前面提到的，被动搜索方案是基 于站点倾听非关联接入点发送的信标。如上提及的，这可能导致该站点停留在每个非关联通道的时间相当长，因为信标间隔通常为100毫秒。因此， 在已有标准之下，对延迟敏感的应用(如语音应用)，不能容忍这样长的延 迟，必须依赖主动搜索方案，但会产生额外的开销流量。另一问题是，以 相对高的速度移动的站点，根据已有标准如果阈值设置得太高，可能没有 时间执行搜索，因为快速移动的站点在重叠区域的时间较少。

发明内容
本发明提供用于无线通信环境中的有效传递的系统和方法，特别是
WLAN环境。这里，本发明的系统和方法是参考WLAN说明的。但是， 本发明的系统和方法的实施例可以应用到多种网络结构中，包括但不限于 无线城域网(WMAN)、无线广域网、蜂窝式网络等等。
本发明的系统和方法的实施例使用"邻居报告"，它包括比建议的 802.11k现场报告还多的信息。邻居报告由接入点提供到其站点。接入点周 期性地和/或根据站点的请求广播该邻居报告到其站点，由此通过减少或消 除站点向潜在传递接入点请求现场报告的需要以及接入点传送该现场报告 的需要，从而释放网络容量。此外，本发明系统的实施例使用邻居报告更 新而不是重新广播整个邻居报告，这进一步减少了网络开销。通过邻居报 告，本发明的系统和方法使得站点能更有效和低成本地进行传递。
邻居报告的实施例包括相邻接入点的搜索阈值、目标信标传送时间和 执行阈值。搜索阈值和执行阈值可以是基于应用类型、移动速度、目标接 入点等的自适应阈值。自适应搜索阈值可以被站点使用来开始搜索过程， 而自适应执行阈值可以用于选择目标接入点。优选地，使用自适应阈值提 高了传递的强健性同时减少开销。关于搜索的阈值，搜索阈值是与站点的 当前关联接入点有关的度量，当站点离开接入点时该量度减小。因此，较 高搜索阈值导致较早的搜索开始。另一方面，执行的阈值可以看成当前关 联接入点与潜在的目标接入点之间的链接质量的差。所以较高的执行阈值 可能导致较晚的传递。
包含在邻居报告中的相邻接入点的目标信标的传送时间可以被本发 明的系统和方法的实施例使用，以提供更快更低的频宽成本的被动搜索。根据本发明的实施例，站点可以切换到潜在传递接入点的通道，以在目标 信标传送时间接收该接入点的信标、源地址表(SAT)信号、导频信号等 (这里通称为"信标")，而不是浪费时间在该通道上等待信标。另外地或替换地，本发明系统和方法的实施例可以使用主动搜索，这 是基于发送空包到潜在目标接入点并测量由该接入点返回的确认信号的SNR等实现的。较好地，这会导致主动搜索期间响应时间减少。例如，在 接收到空包之后，该接入点将在通常为10微秒的短暂帧间间隔之后传送介 质接入控制(MAC)确认(ACK)。而一个典型的探测请求的探测响应时 间将长得多。此外，使用空包和MACACK用于主动搜索会节省站点与接 入点间的网络带宽，其中站点向潜在的传递接入点请求现场报告并且接入 点传送现场报告到每个站点。如上所述，不同的应用具有不同的传递延迟和强健性(robustness)的 要求。因此，根据本发明的系统和方法的实施例，用来启动一个搜索的阈 值基于站点在任一给定时间使用的应用程序的不同可以不同。例如，可以 为语音站点设置较高的搜索阈值，以便运行语音应用程序的站点一旦该站 点进入到重叠接入点覆盖区域就开始搜索其他的接入点，从而减少该站点 在失掉当前连接之前不能找到接入点的机会。对于数据站点，搜索其他接 入点可以稍后开始，使得与其他接入点的链路的质量更有可能比与当前接 入点的链路的质量好。这样的自适应阈值的使用，产生更少的搜索业务流 量，释放了频宽。对于以不同速度移动的站点，快速移动的站点在重叠区域内的时间更 少。因此，根据本发明的系统和方法的实施例，快速移动站点应相对早地 开始搜索过程，而慢速移动站在重叠区域中的时间更长，可以稍后开始搜 索过程。所以，本发明的系统和方法最好为快速移动站设置相对高的搜索 阈值，为慢速移动站设置较低的搜索阈值。本发明的系统和方法的实施例还提供一种更有效的由站点执行的被 动搜索，具有更少的开销，这是通过使用包含在每个相邻接入点的邻居报 告中的目标信标传送时间(TBTT)信息实现的。此外，本发明的系统和方 法提供更快速和更有效的主动搜索，这是通过使用空包和由接入点返回的介质接入控制(MAC)确认(ACK)或类似的信号识别实现的，而不是通过探测请求和响应来测量接入点的信号强度。对于执行阶段，当站点具有一定数量的候选目标接入点以决定漫游到 哪个点时，本发明的系统和方法最好使用自适应阈值。该自适应阈值也可 以取决于站点的移动速度和/或此时站点上的应用类型。执行阶段使用的自 适应阈值最好不同于发现阶段使用的自适应阈值。但是，在某些情况下可 以使用相同的自适应阈值。无论如何，本发明的实施例中使用自适应阈值 来选择一个最好的传递接入点并由此获得更稳定和稳健的传递。以上已经广泛概括了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解 后续的本发明的详细说明。此发明的其他的特征和优点后面会予以说明， 形成本发明的权利要求的主题。应理解，这里公开的概念和具体实施例可 以容易地用于修改或设计实现本发明的相同目的其他结构的基础。还应理 解，这些等同的结构不脱离后附的权利要求中设定的本发明范围。作为本 发明的特征的那些新的特点，包括其组成和操作方法以及其他的目的和优 点将从后续的结合附图的说明中更好地理解。应该理解，每个附图仅仅是 用于说明的目的，不是用于限定本发明的范围。


为了更全面的理解本发明，下面参考附图详细进行说明。图1为已有技术WLAN的示意图；图2为显示已有技术的被动搜索扫描的至少一个部分的频宽使用的示 意图；图3为已有技术建议的IEEE802.11k的一个相邻接入点的现场报告的 示意图；图4为根据本发明的邻居报告的实施例的示意图； 图5为使用自适应搜索阈值的实施例的示意图；图6为根据本发明的系统和方法的实施例的被动搜索扫描频宽使用的 至少一部分的示意图；图7为使用'自适应执行阈值的实施例的示意图；图8为根据本发明的由站点获得邻居报告的方法的实施例的流程图；图9为根据本发明的由接入点传送邻居报告的实施例的流程图；图10为根据图8和9中的方法实施例的从接入点到新站点的邻居报告传送和接收的示例的时间线；图11为使用特定(ad-hoc)方法来从接入点获得TBTT的系统的实施例的示意图；图12为使用中心控制器来分配接入点的TBTT的系统的实施例的示 意图。
具体实施方式
本发明的系统和方法的实施例使用一个邻居报告，该邻居报告除了包 括较多关于相邻接入点的常规信息之外，还包括搜索阈值、相邻接入点的 目标信标传送时间和执行阈值。本发明的系统和方法还提供更新邻居报告 的机制。基于发送空包的更快和更低频宽成本的主动搜索方案可以额外或 替换地由本发明的系统和方法使用。根据本发明的实施例，由接入点将邻居报告提供给其站点。接入点周 期性地和/或受站点请求广播该邻居报告到其站点。这减少或消除了需要站 点从潜在的传递接入点请求现场报告及需要这样的接入点传送该现场报 告，由此释放了网络容量。此外，本发明的系统的实施例可以使用更短的 邻居报告更新，以便通知站点邻居接入点的改变，而不是重新广播整个邻 居报告。这进一步减少了网络开销，释放了网络容量。根据本发明的实施例，邻居报告包括搜索阈值和执行阈值。搜索阈值 和执行阈值可以基于站点运行的应用程序、站点的移动速度、目标接入点、 当前关联接入点或其他变量而修改。根据本发明的实施例，搜索阈值可以 由站点使用来确定何时开始搜索过程，而执行阈值可以用于选择目标接入 点。较好地，使用自适应阈值提高了传递强健性同时减少了开销。相邻接入点的目标信标传送时间可以也包含在邻居报告的实施例中， 也可以由本发明的系统和方法的实施例使用以便提供更快和更低频宽成本 的被动搜索。根据本发明的系统和方法的实施例，站点可以在目标信标传送时间切换到潜在的传递接入点的通道，以接收接入点的信标，而不是浪 费时间在该通道上等待信标。此外或替换地，本发明系统和方法的实施例可以使用主动搜索，发送 空包到潜在的目标接入点并测量该接入点返回的确认信号的SNR或其他 信号强度测量值。不是站点向潜在的传递接入点请求现场报告及接入点传 送该现场报告到每个这些站点，相当数量的网络容量被释放。现在转到本发明的邻居报告，本发明的实施例使用一个邻居报告，邻 居报告从一个接入点发送到其相关联站点，作为广播信息或者应站点请求。图4是一个有效邻居报告的实施例内容的示意图，可以根据本发明的实施 例而使用。邻居报告的实施例400包括标头401、更新站点列表402、邻居 接入点列表403、传递优先级列表404。邻居报告400最好作为一个广播包 传送，以便与广播接入点关联的所有站点可以接收到它。邻居报告400的标头401的长度可以为3个八位字节(octet)。第一 octet可以是消息标识符，它通知接收站点消息的类型，即邻居报告。后续 的两个octet的2个最高有效位(MSB) 412可以用作状态位。例如，如果 该2个MSB设为00，代表该报告是完全的邻居报告。如果该2个MSB 设为Ol，代表该报告是更新邻居报告。当任何站点收到一个完全的邻居报 告时，它最好覆盖已经存储的任何己存在的邻居报告。较好地，当一个站 点接收一个更新邻居报告时，该站点仅部分地覆盖其先前存储的邻居报告， 刷新先前存储的邻居报告。示例的邻居报告的第二和第三octet的14个最 低有效位(LSB) 413最好用于标明邻居报告的长度，最好以octet为单位。更新站点列表402包括更新的站点的列表。示例的实施例的头2个 octet的2位MSB 422标明该表是一个完全的列表还是更新列表。示例的 实施例的14位LSB 423用于标明站点更新列表的长度，最好以octet为单 位。更新站点列表的每个单元包括待更新的站点的MAC地址425和此站 点的传递优先级表的指定类型。每当一个站点在更新站点列表中发现其 MAC地址，该站点最好指定新的传递优先级表给其自己。根据本发明的 实施例，当满足下列条件之一时，邻居报告中的信息为一个站点更新该 站点与接入点有新的连接；指定的接入点已经收到来自该站点的邻居报告请求；或站点的传递优先级表的指定类型需要改变。邻居接入点列表403提供关于相邻接入点的信息。示例的实施例的头 两个octet的2位MSB 432标明该列表是完全列表还是更新列表。示例的 实施例的14位LSB 433用于标明邻居接入点列表的长度，最好以octet为 单位。在示例的列表403之内，每个接入点的条目434包括接入点的BSSID 435、 BSSID匹配状态436、当前通道437、 PHY类型438、信标间隔439 和TBTT 440。 TBTT 440的一个标准的表示使用6个octet,其取值范围从 0x000000到0xffffff，信标间隔的范围可以为0x00到0xff。根据本发明的 实施例，TBTT可以归一化到从0x000000到0x0000ff的值。因此，如果已 知4个最重要octet的缺省值为0，只需要2个octet来代表TBTT。换句话 说，到下一信标时间的时间(TBTT)不应大于信标间隔。因此，根据本发 明，TBTT可以归一化到信标间隔的最大值(即0xff)。此外，由于根据示 例的实施例中，每个接入点的BSSID 435的长度是6个octet,根据本发明 可以使用长度为1 octet的数No—AP 431来标明传递优先级表404中的每个 接入点，和No—AP 441 —样。以此方式，邻居报告400中可以节省5个octet。传递优先级表404可以包括各种类型的传递优先级表444来表示站点 可能运行的不同类型的应用程序、站点的移动速度等。示例的实施例的传 递优先级表404的头两个octet的2位MSB 442标明该表是完全的集合还 是更新的表。示例的实施例的传递优先级表404的头两个octet的14位LSB 443标明传递优先级表404的长度，最好以octet为单位。本发明的实施例 的表可以包括表的类型446的指示。在每个表444中，最好提供一定数量 的邻居接入点445并且每个都由No—AP441标明，如上面讨论的那样。最 好每个邻居接入点有其自己的搜索阈值448和其自己的执行阈值449。最 好每个站点被指定一个类型的传递优先级表444。在极端情况下，传递优 先级表444的类型的数量与站点的数量相同。根据本发明的实施例，自适应搜索阈值设置时要考虑多个因素，诸如 应用类型、不同接入点中的重叠区域、站点的移动速度等等。根据本发明 的实施例，搜索阈值可以是信号强度的量度、差错率量度和/或链路质量的 其他量度。图5为根据本发明的实施例的使用自适应搜索阈值的实施例500的示意图，诸如阈值448。此阈值可以在给定时间根据站点运行的应用程序、站点移动速度等来改动。图5显示了根据应用程序类型的各种搜索阈 值，站点505和507从API覆盖区域501移动到AP2覆盖区域502。站点 505运行语音应用程序，可以使用接收信号强度指示器(RSSI)的-55dBm 和15%帧差错率(FER)的阈值，而站点507，运行数据应用程序，可以 使用-65dBmRSSI和15M的FER的阈值。类似地，高速移动的站点可以使 用较高的阈值，诸如示例的-55dBmRSSI和15。/。FER阈值，而较低移动速 度的站点可以使用较低的-65dBmRSSI和15FER阈值来启动搜索过程。假定500米的蜂窝半径和使用上述的阈值，表1显示了根据本发明的 实施例的不同数量的语音和数据用户用于搜索的本地业务流量的比例。表l用于搜索的本地业务流量的比例 语音、数据站点的数量 没有自适应阈值 有自适应阈值 (20， 30) 17.6% 7.5%(10， 40) 23.5% 10.1%如上所示，使用被动搜索方案，基于倾听由非关联接入点发来的信标， 引入了延迟，对许多应用是不能忍受的。根据本发明的实施例，由于每个 接入点周期性地传送其信标，站点可以使用相邻接入点的TBTT，如报告 500的TBTT539，来选择性地监督非关联通道，以捕获接入点的信标、SAT、 导频信号等，从而收集或确认关于接入点的信息和/或决定与那个接入点的 潜在链路的质量。图6为旨在显示相对于传统的被动搜索(如图2示出的) 站点如何在其相关联通道上增加有用的时间而同时利用TBTT扫描传递接 入点的示意图。以此方式，相对于传统的被动搜索方案，站点可以依靠主 动搜索方案而减少了其当前通道上额外的流量成本。此外，由于主动搜索 的要求降低，非关联接入点上的带宽负荷可以减少。如上所述，传统的主动搜索是基于站点发送探测请求包，接入点一旦收 到该探测请求包就返回探测响应包。此主动搜索可以用来获取关于接入点 的信息，站点可以基于接收的探测响应包的SNR来估计链路质量。但是， 利用本发明的邻居报告，站点具有除与每个接入点的链路质量以外的关于 相邻接入点的全部信息。因此，使用本发明的实施例的系统可能不需要使用传统的主动搜索来获取关于潜在的传递接入点的信息。因此，根据本发 明的系统和方法，站点可以发送一个空包，其目的地址是相邻接入点。接收到此空包后，相邻接入点的MAC将最好自动地在10us内返回一个ACK 确认包。站点可以根据接受到的ACK的SNR或其他类似的去估计链路质 量。以此方式，用于主动搜索的时间可以减少到大约lms,而传统的探测请 求方案的时间为数十ms。由于ACK的长度远小于探测响应的长度，主动 搜索所占用的空中时间(airtime)和带宽也显著减小，由此增强了整个系 统的容量。传递执行阶段期间，本发明的系统和方法可以使用自适应执行阈值449， 如可以包含在邻居报告500中。具有了邻居报告提供的相邻接入点的信息 和到该接入点的链路质量的信息，站点就可以比较其当前链路和其他链路， 例如比较链路的SNR。如果新链路的SNR与当前链路的SNR的差大于一 定的阈值，如接入点的执行阈值449，该站点可以试图切换到另一接入点。 由于无线通道的波动，阈值越大，越有可能新的链路好于当前链路。但是， 阈值越大，越有可能站点在与新的接入点建立新的连接之前丢掉与当前接 入点的连接，这可能产生一个大的传递延迟。于是，根据本发明，使用语 音应用程序的站点最好分配一个较低阈值，而运行数据应用程序的同一位 置的同 一站点可以被提供一个较大阈值。图7显示了根据应用程序类型的各种执行阈值，其中站点705和707 从API覆盖区域701移动到AP2覆盖区域702。运行语音应用程序的站点 705可以使用相对较低的阈值，如新的接入点AP2的SNR为15dB，当前 相关联接入点API与目标接入点AP2之间的SNR的差(delta SNR)为3dB， 来确定是否执行接入点传递。此阈值更可能确保与新的接入点AP2的连接 中有最小的延迟。同时，运行数据应用程序的站点707，可以使用相对较 高的阈值10dBSNR和6dB delta SNR，来确定是否执行接入点传递。此阈 值更可能确保链接保持完整性。以类似方式，高速率移动的站点可以使用 较低阈值，如示例的15dBSNR和3dB delta SNR，而较低速移动的站点可 以使用较高的10dB SNR和6dB delta SNR阈值来启动切换。回到邻居报告，图8是站点获取一个邻居报告的方法的实施例800的个接入点建立新的连接时，即在801，与一个接入点关联或重新关联，在802该站点复置计时器并开始计时。在803，该站点 等待一个邻居报告。如果站点在2秒内没有收到邻居报告(804)，在805 该站点向关联接入点请求一个邻居报告。然后，该站点复置计时器并切换 回等待一个邻居报告状态(803)。如果该站点在2秒内成功地接收到邻居 报告(806)，该站点切换到另一状态，并等待新的邻居报告或更新(807)。 但是如果站点在很长时间例如20秒内没有收到邻居报告或更新(808)，它 将在805请求一个邻居报告。以此方式，站点保持相邻潜在传递接入点的 当前画面，没有占用相邻接入点的带宽。图9是接入点传送邻居报告的方法实施例的流程图。在901，接入点 第一次发出一个邻居报告，在902复置计时器并在903等待。如果在下一 秒内在904确定邻居报告的任何内容需要更新，在901接入点发出一个新 的邻居报告，否则在906接入点第二次重发同一邻居报告。由于本发明的 系统和方法广播邻居报告，不需要从站点发送接收确认信号。因此，邻居 报告最好在906重新发送来增加邻居报告被所有合适站点收到的可能性。 在907接入点等待另一秒。如果在908确定在第二秒内邻居报告需要更新， 在901接入点发送一个新的邻居报告，否则接入点暂缓传送邻居报告并在 907等待另一秒。以此方式，接入点可以让其指定的站点知道相邻潜在传 递接入点的最新消息，而不需要站点占用相邻接入点的带宽。另外地或者 替换地，接入点可以传送或单播一个邻居报告到一个需要邻居报告的单独 的站点，或者传送/单播一个邻居报告更新到一个需要这个更新的单独站 点。结合考虑图8和9中的方法实施例，图10显示时间线1000，显示从 接入点到该接入点覆盖区域内新站点(在1001处增加了新站点)的传送和 接收邻居报告。该时间线两点间的时间增量例如为1秒。在时间1002， 1003， 1006， 1007和1008发送邻居报告。在1002处发送报告是因为最后一秒内 有新的站点加入该接入点。在1003处最好再发送一次报告，这是由于上面 图9的步骤906讨论的原因，以增加邻居报告被所有合适的站点接收到的 可能性。在1006处发送报告是由于站点在1010请求了一个报告，在1007处发送报告是由于在1011有一个与站点有关的数据更新。更新报告最好在1008重新发送，也是由于上面图9中的步骤906讨论的原因，以增加邻居报告更新被所有合适的站点接收到的可能性。另外地或替换地，如上所述， 传送的形式可以是广播到接入点覆盖区域中所有站点或者单播到需要邻居 报告或更新邻居报告的单个站点。图11和12为显示如何从接入点取得TBTT以包含在邻居报告中的示 意图。图11是系统实施例1100示意图，使用特定(ad-hoc)方法实施而 获取接入点的TBTT。系统1100中几个接入点API、 AP2、 AP3共用一个 分布式系统，可以是有线分布系统或无线分布系统，而没有中央控制器。 例如，当API要知道AP2的TBTT时间时，API可以在时间TS01直接发 送TBTT请求到AP2。 一旦收到该请求，AP2最好发送一个带有其当前时 间戳(TS2)和剩余时间(delta2)的响应包，直到其下一信标传送。API 从AP2接收响应包，API在时间TS02可以计算API和AP2间的往返时 间(RTT2)， RTT2=TS02-TS01。 API可以假定每个方向的延迟是相同的， API可以估算AP2的TBTT时间为TBTT，2=TS01+delta2-RTT2/2。图12为使用基于中央控制器的系统实施例1200的示意图，用于获取 接入点的TBTT。系统实施例1200包括中央控制器1201，它可以用于同步 接入点(AP1、 AP2、 AP3)，并通知每个接入点其他接入点的TBTT以便 包括在邻居报告中。虽然本发明及其优点已经详细予以说明，应理解可以进行各种变化、 替代和改动，而不脱离所附权利要求定义的本发明。此外，本申请的范围 不限于说明书描述的处理方法、机器、制造、物质构成、装置、方法和步 骤的特定实施例。从公开内容可以容易地理解，可以使用目前已存在和未 来将开发出的处理方法、机器、制造、物质构成、装置、方法和歩骤，只 要与这里描述的相应实施例执行了同样功能或取得了同样效果。因此，所 附权利要求旨在在其范围内包括这些处理方法、机器、制造、物质构成、 装置、方法和步骤。
权利要求
1、一种无线网络邻居报告，包括相邻接入点的目标信标传送时间。
2、 根据权利要求l的邻居报告，还包括至少一个自适应阈值。
3、 根据权利要求2的邻居报告，其中所述自适应阈值是基于以下至少 之一的所述站点运行的应用程序类型、所述站点的移动速度、目标传递 接入点和相关联接入点。
4、 根据权利要求2的邻居报告，还包括传递优先级表。
5、 根据权利要求4的邻居报告，其中所述的至少一个自适应阈值包含在所述的传递优先级表中。
6、 根据权利要求4的邻居报告，其中每个所述的传递优先级表与一个 站点相关，该站点被指定给传送所述邻居报告的一个接入点。
7、 根据权利要求l的邻居报告，还包括多个自适应阈值，至少一个所 述阈值为搜索阈值，至少一个所述阈值为执行阈值。
8、 根据权利要求l的邻居报告，其中所述邻居报告包含比IEEE802.11k 更多的信息。
9、 一种方法，包括步骤通过无线数据接入点广播一个邻居报告到相关联的无线数据站点，所述 邻居报告包含关于相邻接入点的信息-,通过广播所述邻居报告一个更新到所述相关联无线数据站点来更新所 述邻居报告。
10、 根据权利要求9的方法，还包括 单播一个邻居报告到需要邻居报告的一个所述站点。
11、 根据权利要求9的方法，还包括通过单播所述邻居报告的一个更新到一个站点来更新一个所述站点的 所述邻居报告。
12、 根据权利要求9的方法，其中所述邻居报告包括相邻接入点的目标 信标传送时间。
13、 根据权利要求12的方法，还包括歩骤在所述目标信标传送时间由所述站点通过扫描所述相邻接入点来搜索一个目标传递接入点。
14、 根据权利要求13的方法，其中所述扫描包括在所述目标信标传送时间期间由所述站点从所述相邻接入点接收一个 信标。
15、 根据权利要求9的方法，还包括步骤由一个站点搜索一个目标传递接入点，这是通过发送一个空包到一个目 标接入点并测量所述目标接入点的确认信号来实现的。
16、 根据权利要求9的方法，其中所述邻居报告包含一个由所述站点使 用的自适应阈值，以确定站点是否应启动搜索一个目标传递接入点。
17、 根据权利要求16的方法，其中所述自适应阈值是基于所述站点运 行的应用程序类型、所述站点的移动速度和相关联接入点中至少之一的。
18、 根据权利要求9的方法，其中所述邻居报告还包含一个由所述站点 使用的自适应阈值，以确定站点是否应建立与一个目标接入点的连接。
19、 根据权利要求18的方法，其中所述自适应阈值是基于所述站点运 行的应用程序类型、所述站点的移动速度和目标传递接入点中至少之一的。
20、 一种系统，包括多个无线数据接入点，每个所述接入点提供一个邻居报告到其指定站 点，所述邻居报告包括关于相邻接入点的信息，包括目标信标传送时间。
21、 根据权利要求20的系统，还包括多个适于与所述接入点无线通信的站点，每个所述站点与一个所述的接 入点相关联，并在所述的目标信标传送时间通过扫描与所述的相邻接入点 相关联的通道来搜索一个目标传递接入点。
22、 根据权利要求20的系统，还包括多个适于与所述接入点无线通信的站点，每个所述站点与一个所述接入 点相关联，并适于通过传送一个空包到一个所述接入点及监控确认信号的 强度以探测一个接入点的信号强度来搜索一个目标传递接入点。
23、 根据权利要求20的系统，其中所述邻居报告还包括一个自适应阈 值，由一个所述的指定站点使用以启动搜索一个新的接入点用于传递。
24、 根据权利要求23的系统，其中所述的自适应阈值是基于所述站点运行的应用程序类型、所述站点的移动速度和相关联接入点中至少之一的。
25、 根据权利要求23的系统，其中所述站点使用由所述邻居报告提供的一个第二自适应阈值来启动执行传递到一个新的接入点。
26、 根据权利要求25的系统，其中所述的第二自适应阈值是基于所述 站点运行的应用程序类型、所述站点的移动速度和目标传递接入点中至少 之一的。
27、 根据权利要求20的系统，其中所述邻居报告包含比IEEE80211k 现场报告更多的信息。
28、 一种无线数据接入点，包括用于广播邻居报告的装置，所述的邻居报告包括关于相邻接入点的信 息，所述的信息包括所述相邻接入点的目标信标传送时间；与一个接入点关联的一特定站点的一个自适应搜索阈值，用来启动 对传递接入点的搜索；所述特定站点的一个自适应执行阈值，以启动到某特定接入点的传递。
29、 根据权利要求28的接入点，其中所述的邻居报告包含比 正EE802.1 lk现场报告更多的信息。
30、 根据权利要求28的接入点，其中所述的自适应阈值是基于所述站 点运行的应用程序类型、所述站点的移动速度、所述站点的相关联接入点 和目标传递接入点中至少之一的。
31、 根据权利要求28的接入点，其中所述的邻居报告包括传递优先级 表，所述的自适应阈值包含在与所述特定站点相关联的一个传递优先级表 中。
32、 根据权利要求28的接入点，其中所述的邻居报告包括传递优先级 表，所述的自适应执行阈值包含在与所述特定站点和特定接入点相关联的 一个传递优先级表中。
33、根据包含在所述的邻居报告更新中的更新信息来更新所述邻居报告的 装置。
34、 根据权利要求33的无线站点，还包括当突破了自适应搜索阈值时用于搜索目标传递接入点的装置。
35、 根据权利要求34的无线站点，其中所述的搜索装置包括在目标信标传送时间期间从相邻接入点接收信标的装置，所述相邻接入点包含在所述的邻居报告中；用于发送空包到所述相邻接入点的装置；用于测量来自所述相邻接入点的确认信号的装置。
36、 根据权利要求34的无线站点，其中所述的自适应阈值是基于所述 站点运行的应用程序的类型、所述站点的移动速度、所述的相关联接入点 和所述的目标传递接入点中至少之一的。
37、根据权利要求33的无线站点，还包括当突破包含在所述邻居报告中的自适应阈值时，用于执行到目标接入 点的传递的装置。
全文摘要
用于无线网络中的有效传递的系统和方法的实施例使用一个邻居报告，除了包括关于相邻接入点的更多常规信息之外，它可以包括搜索阈值、相邻接入点的目标信标传送时间和执行阈值。本发明的系统和方法也提供一个更新邻居报告和其单元的机制。基于发送空包的较快和较低频宽成本的主动搜索方案也可以由该系统和方法使用。
文档编号H04L12/28GK101253730SQ200680008545
公开日2008年8月27日 申请日期2006年5月8日 优先权日2005年5月3日
发明者何劲风, 何竞翼, 刘坚能, 刘绍强, 欧嘉栋, 力 江, 岩 汪, 飚 黄, 黄昌鋭 申请人:香港应用科技研究院有限公司