专利名称：基于位置的无线局域网扫描的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及无线通信技术，特别涉及基于无线设备的地理 位置的针对无线局域网("WLAN")接入点的扫描。
背景技术：
无线通信的重要性及其在众多不同的电气设备中的应用是众所 周知的。不断改进无线设备以包括使得用户能够更有效地进行语音和 数据通信的新的特性和功能。将一个这种特性即WLAN通信集成到包 括蜂窝电话、智能电话和个人数据助理("PDA")的大量不同的无线 设备中。
典型地，无线设备经由网络上的接入点与WLAN通信。WLAN 接入点作为网络上的网关工作，并允许无线设备与网络上的其它设备 通信。这种通信通常需要使用安全特性和帮助建立无线设备和接入点 在其上通信的信道的证书。但是，为了建立通信信道，无线设备必须 首先识别活跃的WLAN网络的存在。在维持WLAN接入点的可用性 的尝试中，某些移动无线设备具有持续扫描该设备可以与其通信的可 用的WLAN接入点的自动检测特性。因此，如果无线设备移动到 WLAN接入点的范围外，该设备可以已经识别新的WLAN接入点或 者可以不断扫描可用的WLAN接入点。
在扫描过程中，无线设备搜索来自WLAN接入点的信号。该信 号可以是WLAN接入点信标或者其它向无线设备标识WLAN网络的 通信。取决于接入点的位置、WLAN通信协议或其它这种因素，这些
WLAN接入点信号可以在许多不同的信道或频率上出现。因此，扫描 过程需要无线设备搜索多个在其上可发生WLAN通信的信道。
这种对WLAN接入点的多个通信信道的持续扫描过程可以对无 线设备的处理资源造成压力，并增加了无线设备的功率消耗。这对资 源和功率的限制可以减少无线设备电源的寿命和该设备的总体性能。
发明内容
本发明通过控制移动无线设备对WLAN接入点的扫描，减少了 移动无线设备对资源和功率消耗的需求。通过使用无线设备的地理位 置的改变以触发扫描而减少了 WLAN接入点扫描的频率。在本发明的 一个实施例中，识别移动无线设备的地理位置的变化，并响应于该变 化，执行对WLAN接入点的扫描。移动无线设备可以执行主动扫描或 者被动扫描。
在本发明的另一实施例中，识别移动无线设备的地理位置的变 化。移动无线设备具有与多个地理位置关联的WLAN接入点的列表。 响应于位置变化，移动无线设备尝试从WLAN接入点列表中识别对应 于移动无线设备的新位置的潜在的WLAN接入点。如果识别了潜在的 WLAN接入点，初始化对WLAN接入点的扫描。该扫描可以是主动 的或者被动的。
将参照本发明的实施例，可在附图中描述其示例。这些特征用于 描述而非限定。尽管在这些示例的上下文中总体上描述了本发明，应 当理解，这并非用于将本发明的范围限制于这些特定的实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的包括无线设备可以与其通信的 接入点的WLAN的例证；
图2是根据本发明的一个实施例的无线设备的框图3是描述了根据本发明的一个实施例的取决于无线设备的位置 来扫描WLAN接入点的方法的流程图4是根据本发明的一个实施例的无线设备被动扫描的图示；
图5是根据本发明的一个实施例的无线设备主动扫描的框图。
具体实施例方式
描述了系统、装置和方法，以提供对WLAN接入点的扫描，响 应于移动无线设备的地理位置的改变而发起所述扫描。在本发明的一 个实施例中，无线设备识别其相应位置并确定其是否已经改变地理位 置。如果这种位置改变已经发生，则发起WLAN扫描。在另一实施例 中，无线设备维护WLAN接入点及针对每个WLAN接入点的关联的 地理位置的列表。响应于正改变地理位置的移动无线设备，将新的位 置与WLAN接入点的列表进行比较。如果该比较表明WLAN接入点 应该可用于新的位置，移动无线设备可以扫描WLAN接入点。这些所 描述的实施例是示例性的，本领域的技术人员将认识到在本发明中包 括对这些实施例的变化和修改。
在以下描述中，为了说明，阐明了特定的细节以提供对本发明的 理解。但是，对本领域的技术人员而言显而易见的是可以在不使用这 些细节的情况下实施本发明。而且，本领域的技术人员将认识到可以 在包括蜂窝电话、智能电话和PDA的许多不同的无线设备中结合下面 所描述的本发明的实施例。可以将本发明作为硬件、软件或固件而集 成在这些无线设备中。因此，下面在框图中所示出的结构和设备是本 发明的特定实施例的演示，用于避免模糊本发明。
本说明书中对"一个实施例"、"另一实施例"或者"实施例"的 参照意味着，在本发明的至少一个实施例中包括与该实施例关联的所 描述的特定的特征、结构、特性或功能。在本说明书中的多个地方中 出现的术语"在一个实施例中"并非必须全部参照同一实施例。
图1示出了 WLAN，其具有无线设备可以与其通信的接入点。 WLAN包括无线接入点140、网络交换机或路由器150、第一网络站 (network station) 125和第二网络站135。 WLAN可在有线或无线连 接上与某些网络站通信。此外，无线接入点140和网络交换机或路由 器150可以集成到同一外壳中。
移动无线设备115可以与WLAN接入点140通信并在WLAN本 身中操作。该通信需要初始的握手过程，在握手过程中无线接入点140 向移动无线设备115提供某些描述其通信协议的参数。然后，产生允 许在接入点140和移动无线设备115之间发送和接收数据的通信信道。
根据本发明的一个实施例，移动无线设备115并不持续扫描 WLAN接入点。而是移动无线设备115在已经识别了其地理位置改变 后扫描。这种地理位置中的变化意味着移动无线设备已经移动了足够 的距离，使得当前的与当前WLAN接入点的通信不可用。
移动无线设备115可以使用许多不同的方法识别其位置，所述方 法包括全球定位系统特征、来自蜂窝塔/基站的位置信息或者使用多个 蜂窝塔/基站的三角测量技术。在已经检测到位置变化后，移动无线设 备115可以发起对WLAN接入点的扫描。该触发事件即位置变化允许 移动无线设备115避免必须不断扫描接入点。
在另一实施例中，移动无线设备115可以将其新位置与已知的 WLAN接入点和相应的地理位置的列表进行比较，以确定是否许可扫 描。如果识别了一个或多个与新地理位置对应的WLAN接入点，发起 扫描。该实施例还减少了移动无线设备115所执行的扫描的数量，并 因此减少了对其处理资源和功率消耗的需求。
包括功能框的图2示出了根据本发明的一个实施例的移动无线设 备。移动无线设备200包括天线接口 225、地理位置定位器230、WLAN 扫描模块240和可以包括WLAN接入点目录235的存储器250。可以 将这些组件和模块集成到设备200中的单个组件或多个组件中，并可 以硬件、软件或固件方式实现。
在移动无线设备200中，天线接口 225提供了多个组件和模块访 问设备天线所接收到的信息，并允许从这些组件和模块发送数据到通 信信道上。当在移动无线设备200中，在天线接口 225和多个组件和 模块之间传递该信息时，可以对该信息进行修改、重新格式化或其它 处理。
地理位置定位器230识别移动无线设备200的准确的或大致的地理位置。在一个实施例中，可以通过使用可集成到设备200中的GPS 特性来识别该地理位置。设备200使用采用了提供设备200的位置的 精确信息的多个GPS卫星的三角测量方法。在另一实施例中，设备 200可以使用关于设备200在其中工作的无线小区的位置的信息。可 以从蜂窝塔/基站获得该小区信息，并可使用该小区信息以对设备200 的位置进行近似。本领域的技术人员应当理解，可以使用识别设备位 置的其它方法(包括对蜂窝塔的三角测量)以对设备200的位置进行 近似。
在地理位置定位器230识别移动无线设备200的地理位置已经改 变后，WLAN扫描模块240发起对WLAN接入点的扫描。该扫描可 以是被动扫描或主动扫描，在被动扫描中设备200扫描WLAN接入点 信标，在主动扫描中设备主动搜索和请求WLAN接入点信标。
根据另一实施例，WLAN扫描模块240将新设备位置与WLAN 接入点及相应地理位置的列表进行比较。可在存储器250中维护该列 表，其中WLAN接入点目录235包含多个地理位置及关联的WLAN 接入点。可以以许多不同的方式来构造该目录235，其中地理位置和 WLAN接入点是关联的。在执行该比较后，只有在该比较表明WLAN 接入点出现的情况下，WLAN扫描模块240才发起扫描。该扫描可以 是主动的或被动的扫描。
图3示出了根据本发明的一个实施例的独立于结构的扫描WLAN 接入点的方法。移动无线设备识别305其地理位置。可以使用包括使 用GPS功能、结合无线小区或蜂窝塔、使用多个蜂窝塔的三角测量或 其它本领域中已知的方法的多种方法完成该识别。
移动无线设备确定310其是否己经改变地理位置。可以使用包括 将所识别的地理位置与该设备先前的地理位置进行比较或者确定该设 备何时移动到了 WLAN接入点的范围外的多种方法来执行该确定。
移动无线设备识别315 WLAN接入点是否应该在所识别的地理 位置出现。在不扫描接入设备的情况下执行该识别，并且可以在内部 进行该识别或者从外部源获得WLAN接入点信息。例如，可以将所识 别的地理位置与内部的WLAN接入点及相应位置的列表进行比较，以
确定接入点是否应该在设备当前所识别的地理位置可用。
在本发明的一个实施例中，在任何扫描之前如果设备未识别
WLAN接入点，无线设备不执行330扫描。
但是，如果识别了 WLAN接入点，执行对一个或多个所识别的 WLAN接入点的扫描320。该扫描可以包括扫描多个在其上可以提供 或获得相应的WLAN信息的通信信道。此外，该扫描可以是主动扫描 或者被动扫描。
a)被动扫描
图4示出了根据本发明的一个实施例可以执行的示例性的被动扫 描。可以在识别了移动无线设备415的地理位置的改变后发起该被动 扫描。而且，在另一实施例中，可以仅在识别了对应于设备415的新 地理位置的潜在的WLAN接入点之后发起该扫描。
在本发明的一个实施例中，移动无线设备415监视多个通信信道 以识别来自WLAN接入点440的信标。取决于地理位置，这些信道的 数量和特定频率可以变化。例如，在美国，ISM波段包含七个在其上 可以发生WLAN通信的信道。相比而言，在其它国家中的信道数量及 其频率典型地不同于在美国的信道数量及其频率。因此，被动扫描需 要移动无线设备415针对每个信道处于接收模式中。可以使被动扫描 中的准确步骤适应于移动无线设备415的位置。
WLAN接入点440通常在特定信道420上以大约1 OOms的时间间 隔发射信标帧430。但是，可以有这样的情况，其中以更短或更长的 时间间隔发射信标430。移动无线设备415监听相关的信道以识别来 自WLAN接入点的信标。该信标帧430向移动无线设备415提供一般 的网络信息，其允许移动无线设备415在网络上通信。该信标帧430 可包括网络服务集标识符("SSID")、网络分配矢量("NAV")信息、 网络所支持的速率、网络的传输参数(例如跳频扩频或直接序列扩频)、 站点能力信息、流量指示图("TIM")及其它与该特定的WLAN相关 的信息。
一旦移动无线设备415已经接收和处理了信标帧430，其可以与 WLAN接入点440通信并加入该WLAN网络本身。
b)主动扫描
图5示出了根据本发明的一个实施例可以执行的示例性的主动扫 描。可以在识别了移动无线设备515的地理位置的改变后发起该扫描。 而且，在另一实施例中，可以仅在识别了对应于设备515的新地理位 置的潜在的WLAN接入点之后发起该扫描。
在本发明的一个实施例中，移动无线设备515更新其NAV以使 其可以与WLAN接入点540通信。可以通过截获信道565上的另一无 线设备525与WLAN接入点540之间的通信570来完成该更新过程。 所截获的NAV信息575允许移动无线设备515更新其自身的NAV， 以使得其可以向WLAN接入点540发射探测请求550帧。
在发射探测后，移动无线设备515等待WLAN接入点540响应 该探测。该响应一般应该在两个信标帧间隔内发生。在该等待期间移 动无线设备515必须保持在接收模式，以确保检测和接收到该响应。 如果未接收到响应，则移动无线设备515以类似的方式扫描下一个信 道。
响应于探测请求帧，WLAN接入点540向移动无线设备515发射 探测响应585。如上文所述，该探测响应585包括诸如SSID和其它与 该网络相关的信息的信息。通过移动无线设备515处理该探测响应， 以使得设备515可以与WLAN接入点540及相应的网络通信。
使用主动或被动扫描的扫描WLAN网络的过程对移动无线设备 的资源有很大的需求。特别地，该扫描过程需要较大数量的功率并可 能縮短设备电源的使用寿命。因此，减少设备所执行的扫描量的能力 可以增强其总体性能并延长其电源寿命。在WLAN扫描中使用对设备 的地理位置改变的识别作为触媒。而且，在一个实施例中，仅在如果 识别了对应于无线设备的新地理位置的WLAN接入点的情况下触发 扫描。
虽然已经参考某些实施例描述了本发明，本领域的技术人员将认 识到可以提供多种修改。本发明提供了对实施例的多种修改，其仅限 于所附的权利要求。
权利要求
1、一种扫描装置，位于无线设备515上，用于识别无线局域网接入点140，所述装置包括天线接口225，耦合到天线以接收和发射信息；地理定位器115，耦合到天线接口，用于识别无线设备何时改变了其地理位置；以及无线局域网扫描模块240，耦合到地理定位器230，使得所述无线设备响应于该无线设备的地理位置的变化而发起对无线局域网接入点的扫描。
2、 如权利要求l所述的扫描装置，其中无线局域网扫描模块发 起对无线局域网接入点的被动扫描。
3、 如权利要求l所述的扫描装置，其中，无线局域网扫描模块 发起对无线局域网接入点的主动扫描。
4、 如权利要求1所述的扫描装置，还包括无线局域网接入点 目录，耦合到无线局域网扫描模块，包括与多个所存储的地理位置关 联的多个所存储的无线局域网接入点；其中，如果在所述多个所存储 的无线局域网接入点中，确定了对应于所述无线设备的己改变的地理 位置的所存储的无线局域网接入点，则无线局域网扫描模块发起对无 线局域网接入点的扫描。
5、 如权利要求4所述的扫描装置，其中无线局域网扫描模块执 行被动扫描。
6、 如权利要求4所述的扫描装置，其中无线局域网扫描模块仅 响应于所述无线设备的地理位置的改变而发起扫描。
7、 如权利要求l所述的扫描装置，其中地理定位器使用全球定 位系统功能以识别所述无线设备何时改变了其地理位置。
8、 如权利要求l所述的扫描装置，其中地理定位器使用从蜂窝 塔获得的信息以识别所述无线设备何时改变了其地理位置。
9、 如权利要求l所述的扫描装置，其中，将所发现的可用于建 立网络的接入点的地理位置存储于无线设备中的存储器中，并用于在 无线设备的后续使用中触发对所发现的接入点的扫描。
10、 一种扫描无线局域网接入点的方法，该方法包括识别移动无线设备的地理位置；确定所述移动无线设备相对于先前的地理位 置而言是否改变了其位置；并响应于所述移动无线设备的地理位置的 改变而发起对无线局域网接入点的扫描。
11、 如权利要求IO所述的方法，其中由所述移动无线设备被动 地执行对无线局域网接入点的扫描。
12、 如权利要求IO所述的方法，其中由所述移动无线设备主动 地执行对无线局域网接入点的扫描。
13、 如权利要求10所述的方法，其中使用全球定位系统识别所 述移动无线设备的第一地理位置。
14、 如权利要求IO所述的方法，其中仅响应于所述移动无线设 备的地理位置的改变而发起对无线局域网接入点的扫描。
15、 一种计算机可读介质，具有用于执行权利要求IO所述的方 法的指令。
16、 如权利要求IO所述的方法，还包括以下步骤存储所发现 用于建立网络的接入点的地理位置，以在所述移动设备的后续使用期 间触发对所发现的接入点的扫描。
17、 一种扫描无线局域网接入点的方法，该方法包括识别移 动无线设备的第一地理位置；确定所述移动无线设备相对于先前的地 理位置而言是否改变了其位置；识别对应于所述第一地理位置的潜在 的无线局域网接入点；以及响应于所识别的潜在的无线局域网接入点 而发起对无线局域网接入点的扫描。
18、 如权利要求17所述的方法，其中仅响应于对与所述第一地 理位置相对应的潜在的无线局域网接入点的识别，而发起对无线局域 网接入点的扫描。
19、 如权利要求17所述的方法，其中被动地进行对无线局域网 接入点的扫描。
20、 一种计算机可读介质，具有用于执行权利要求14所述的方 法的指令。
全文摘要
描述了定义执行对无线局域网接入点(140)的扫描的频率的系统、装置和方法。在一个实施例中，当识别了移动无线设备(115)的地理位置的变化时执行扫描。
文档编号H04L12/28GK101180836SQ200680017634
公开日2008年5月14日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者奥拉夫·希尔施 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司