专利名称：无线网络中供接入点使用的封装方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线网络，尤其涉及包括多个无线接入端口和无线交换机的无线 网络。
背景技术：
在当今的工作环境中，移动连接变得越来越重要。在办公室、学校、工厂或 其他地点中的任何地方发送和接收数据的能力很快变成是必需的，并且引入了无线局域网来促进这种移动连接。 一般地，无线局域网接入点(AP)直接连接到有线 网络，诸如以太网。这样，在接入点上进行配置数据的维护、客户端认证和其他任 务。然而，这种方式有许多不足和缺点，其中有提高了网络管理和维护成本。
为了减轻这些不足和缺点中的部分，开发出了智能无线网络。在这种类型的 无线网络中，接入端口被耦合到无线交换机上，无线交换机包含智能元件以维护配 置数据，执行客户端认证和执行其他任务，而接入端口仅提供无线接入。这种配置 呈现出很多优点，其中有减轻管理、成本效率和灵活性。
不管无线网络配置如何，在安装期间通常会确认给定区域的足够的无线覆盖。 对足够的覆盖确认一般涉及调查无线网络设计成所支持的区域。然而，这些调査会 是昂贵并耗时的。此外，调查可以是不准确的，导致区域得到较差的覆盖或不能被 覆盖。
因此，期望提供一种带有无线接入端口的无线网络系统，能够充分地消除或完全消除先前对安装调查的需求。此外，当结合附图和给定的技术领域和背景时， 本发明的其他期望因素和特征将从后续的详细描述和所附权利要求书中变得显而易见。
以下将结合附图描述本发明，其中相同的标号指示相同的元件，并且
图1示出了依照本发明的示例性实施例的示例性无线网络；
图2示出了依照本发明的示例性实施例实现的无线接入端口 ； 图3示出了依照本发明的示例性实施例的数据分组传递的情况； 图4是示出依照本发明的一方法的流程图；以及 图5是示出依照本发明的另一方法的流程图。
发明内容
依照本发明的示例性实施例提供了一种通信系统。该通信系统包括无线交换 机、多个有线接入端口以及多个无线接入端口。多个有线接入端口经由有线连接被 耦合到无线交换机上，并被配置成通过有线连接和通过无线连接来接收数据。多个 无线接入端口被配置成通过无线连接从无线接入端口处接收数据并通过无线连接 将数据发送给有线接入端口 。无线接入端口被进一步配置成接收第一无线数据分组 并基于有线传输协议将其封装到第一有线数据分组中，并基于无线传输协议将第一 有线数据分组封装到第二无线数据分组中。
在另一示例性实施例中，公开了用于无线局域网中的接入端口。该接入端口 包括耦合到无线接收机和无线发射机的天线。无线接收机被配置成接收通过无线链 路发送过来的数据分组，而无线发射机被配置成通过无线连接来发送数据分组。接 入端口还包括耦合到无线接收机和无线发射机的处理器，其中处理器被配置成使 用有线数据协议将由无线接收机接收到的第一无线数据分组封装到第一有线数据 分组中，并且将第一无线数据分组封装到第二无线数据协议中以便通过无线链接进 行传输。
在本发明的又一示例性实施例中，公开了一种将数据分组无线地发送到无线 交换机的方法。在第一步骤中，接收到第一无线数据分组。接着，通过封装第一无 线数据分组形成第一有线数据分组。接着，通过封装第一有线数据分组形成第二无 线数据分组。第二无线数据分组用于在无线接入端口和有线接入端口之间进行传输。
在本发明的另一实施例中，通过无线AP实现了一种时隙保留方案。无线交换 机根据每个AP具有的邻居的数目来为每个AP分割时间。时间被分割成多个不等 的时隙，时隙被分配用于广播、用于每个无线AP的AP间通信、以及用于本地BSS 话务或每个天线设置。
具体实施例方式
以下详细描述在本质上仅是示例性的，并非旨在限制本发明或本发明的申请 和使用。此外，并非旨在受到先前的技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描 述示出的任何表达的或暗示的理论的限制。
图1示出了在任何设备或位置分布的示例性无线局域网100。位置的非限制性 示例为办公室建筑的基层、医院、零售商业区等。提供无线交换机104作为无线局
域网100的一部分，有线接入端口 108被耦合到无线交换机104上。图1也示出了 被配置成使用诸如802.11 a/b/g或802.16的公知协议通过无线链路102与有线接入 端口 108通信的无线接入端口 100。网络IOO包括可以在彼此之间或与局域网100 中的其他设备和局域网外的设备通信的移动单元114。
无线交换机104被配置成为无线局域网100提供集中管理和智能。无线交换 机104不能直接从/向移动单元114或无线接入端口 110发送或接收数据分组。它 只能直接从有线接入端口 108接收数据。无线交换机104可以被配置成将无线局域 网IOO与诸如因特网等另一网络耦合。
除了为无线局域网100提供集中管理和智能之外，无线交换机104也被配置 成将软件分发到有线接入端口 108。此外，可以将任何软件更新提供给无线交换机 104。无线交换机104于是可以将软件更新分发给有线接入端口 108。如将在下文 中更为详细地讨论，无线接入端口 110可以从有线接入端口 108之一接收初始软件 和更新软件。
软件分发最好在有线接入端口 108初始化时进行。然而，有线接入端口 108 的其他事件或事件的组合或其他设备可以开始无线交换机104的软件分发。此外， 可以将软件更新提供给无线交换机104，无线交换机104可以将软件更新分发给有 线接入端口 108。有线接入端口可以提供来自有线接入端口 108之一的初始软件和 任何更新，如下文将更为详细描述的。
有线接入端口 108经由有线连接105连接到无线交换机104。在一个示例性实 施例中，有线连接105可以通过以太网协议提供有线接入端口 108和无线交换机 104之间的数据传输。此外，有线连接105也可以向有线接入端口 108提供电力。
有线接入端口 108可以从移动单元114接收数据分组，并且将数据分组发送 给无线交换机104，反之亦然。在一个示例性实施例中，移动单元114使用802.11 协议发送数据分组。有线接入端口 108能够接收802.11数据分组，基于适合于在 有线连接上传输的协议(例如802.3数据分组协议或所有者数据分组)封装数据分 组以形成新的数据分组，并且将数据分组通过以太网连接发送给无线交换机104。
无线接入端口 110被配置成与移动单元114通信。不同于有线接入端口 108， 无线接入端口 IIO不经由有线连接105连接到无线交换机104。无线接入端口 110 而是被配置成经由无线链接107将数据发送给有线接入端口 108，而有线接入端口 108则将该数据发送给无线交换机104。在一个实施例中，无线接入端口110可以 被置于靠近诸如电源出口等接近电源的任何位置。或者，无线接入端口 110可以具 有板上电源系统。
图2示出了示例性无线接入端口 110。无线接入端口 IIO包括耦合到存储器 204的处理器202。发射机208和接收机206被耦合到处理器202和天线210。经 由电源212向各组件提供电力。
处理器202被配置成执行无线接入端口 110的运作所需的各种程序。处理器 202可以存储数据和从存储器204获取数据，所述数据包括在无线接入端口 110的 初始供电时执行的初始化引导电力程序。同样包括从有线接入端口 108下载到无线 接入端口 110的软件代码的图像文件也可以被保存在存储器204中。
接收机206被配置成从其他无线接入端口 110、有线接入端口 108和移动单元 114接收传输。发射机208将数据分组发送给移动单元114、有线接入端口108和 其他无线机接入端口 110。无线接入端口 IIO直接连接到无线交换机104。因此， 发射机208将数据发送给有线接入端口 108之一，所述有线接入端口 108之一于是 将数据发送给无线交换机104。在一个示例性实施例中，可以将接收机206和发射 机208作为单个单元提供。
天线210接收和发送信号。在一个示例性实施例中，天线210是同时耦合到 接收机206和发射机208的单个天线。或者，可以为接收机206和发射机208提供 单独的天线，发送天线可以包括多个定向天线，所述定向天线被安排成如果同时使 用这些天线进行传输，那么会给出全部360度的覆盖范围。
电源212为无线接入端口 IIO提供电力。在典型的实施例中，电源212可连 接到诸如插座的AC电源，以便为无线接入端口 110供电。注意不同于有线接入端 口 108，最好经由以太网连接为无线接入端口 110供电。虽然电源212被示为和讨 论为有线电源，但是依照本发明的技术也可以使用诸如电池等可选的电源。
在安装无线接入端口 IIO并提供电力之后，无线接入端口 110通电，并试图 通过监视有线接入端口 108周围的传输并选择(在示例性实施例中)具有最强信号 的有线接入端口 108来找到要与之通信的有线接入端口 108。这通常会是最近的有 线接入端口 108。 一旦无线接入端口 IIO确定要与之通信的最佳接入端口，无线接入端口 110就将消息发送给有线接入端口 108，指示无线接入端口 110即将开始通
信。接收消息的有线接入端口 108于是采用无线接入端口 110，并发送无线接入端 口 IIO运作所需的软件图像。软件图像于是可以由无线接入端口 110的处理器202 执行。
在无线接入端口 IIO可操作后，它会将数据分组发送给有线接入端口 108。有 线接入端口 108于是会将数据分组发送给无线交换机104。由于无线交换机104从 有线连接105接收其所有的数据分组，无线接入端口 110的增加不会改变无线交换 机104的运作。无线接入端口 IIO也可以由无线接入端口 110采用，两者都是无线 局域网IOO的部分。例如，在初始化时，无线接入端口 110之一，被选定的邻近的 接入端口可以是先前安装的无线接入端口 110。
图3示出了依照示例性实施例的数据分组传递的情况。
在本发明的该示例性实施例中，移动单元114通过无线连接107发送包括第 一报头304和第一有效负载306的第一数据分组302。第一数据分组302最好符合 诸如802.11协议或其他专用或非专用协议的无线数据分组协议。无线接入端口 110 封装第一数据分组302以形成第二数据分组308，所述第二数据分组308最好符合 诸如802.3协议或其他专用或非专用协议的有线数据分组协议。第二数据分组308 可以包括第二报头310，所述报头310包含诸如第一数据分组302身份和第一数据 分组302的最终目的地的信息。第一数据分组302被置于第二数据分组308的第二 有效负载312中。由于无线接入端口 110无线地将数据分组发送给另一无线接入端 口 110或有线接入端口 108，而第二数据分组308被进一步封装以形成第三数据分 组314，所述第三数据分组314最好符合诸如802.3协议或其他专用或非专用协议 的无线数据分组协议。第三数据分组315可以包括第三报头316，其中将无线接入 端口 110列为源，而将有线接入端口 108列为目的地。第三数据分组314也包括可 以存储第二数据分组308的第三有效负载318。
无线接入端口 110通过无线链接107发送第三数据分组314。第三数据分组 314可以由有线接入端口 108接收。有线接入端口 108首先从第三数据分组314中 删除第二数据分组308。这会使得第一数据分组302被封装在第二数据分组308中。 由于第二数据分组符合有线数据分组协议，可以通过有线连接105将第二数据分组 308发送给无线交换机104。
当被无线交换机104接收到时，如果第一数据分组302中的数据要被递送到 无线局域网100之外，那么就从第一数据分组302和第二数据分组308删除第一数据分组302的第一有效负载306中的数据。数据被重新包装在第四数据分组320 的第四有效负载中，第四数据分组320符合有线数据协议。第四数据分组320的第 四报头322可以包括第一分组302的原始的源以及第一数据分组302的原始的目的 地。如果分组的目的地是到无线局域网100内的位置，那么就从第二数据分组308 删除第一数据分组302，接着将第一数据分组302封装到第五数据分组330中。由 于第五数据分组是经由有线连接105从无线交换机104发送给有线接入端口 108 的，第五数据分组330符合有线数据分组协议。 图4是示出依照本发明的方法的流程图。
图4中所示的方法400是用于将无线数据分组传输给无线交换机的方法。方 法400包括多个步骤，诸如接收第一无线数据分组的步骤402，通过封装第一无线 数据分组形成第一有线数据分组的步骤404，以及通过封装第一有线数据分组形成 第二无线数据分组的步骤406，其中第二无线数据分组用于在无线接入端口和有线 接入端口之间传输。方法400还包括在有线交换机处接收第二无线数据分组，从第 二无线数据分组剥出第一有线数据分组，以及将第一有线数据分组从有线接入端口 发送到无线交换机。
图5是示出依照本发明的另一方法的另一流程图。
图5所示的方法500是保留通过无线网络中各接入端口的时隙的方法。方法 500包括多个步骤，诸如交换机可用的总的时间分成多个时隙的步骤502。分割呈
现多个时隙中的至少一个以供分配用于广播；多个时隙中的至少一个以供分配用于 AP间通信；以及多个时隙中的至少一个以供本地BSS话务。方法500也包括根据 每个接入端口的相对负载建立每个时隙的第一持续时间的步骤504，以及根据BSS 负载建立每个时隙的第二持续时间的步骤506。交换机控制多个时隙以及第一和第 二持续时间。根据交换机的多个邻近的接入端口执行分割。
虽然在以上详细描述中示出了至少一个示例性实施例里，但是应该理解存在 许多变体。也应该理解一个(些)示例性实施例仅是示例性的，并非旨在以任何方 式限制本发明的范围、适用性和配置。以上详细描述而是会为本领域的技术人员提 供实现一个(些)示例性实施例的便利的指示。应该理解可以对元件的功能和排列 作出各种改变，而不背离所附权利要求及其合法等价体所示的本发明的范围。
权利要求
1.一种通信系统，包括无线交换机；多个有线接入端口，它们经由有线连接耦合到所述无线交换机上，并被配置成通过所述有线连接和通过无线连接来接收数据；以及多个无线接入端口，它们被配置成通过所述无线连接从无线接入端口处接收数据并通过无线连接将数据发送给有线接入端口，所述无线接入端口被进一步配置成接收第一无线数据分组并基于有线传输协议将其封装到第一有线数据分组中，并且基于无线传输协议将所述第一有线数据分组封装到第二无线数据分组中。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线传输协议是802.11协议， 并且所述有线传输协议是以太网协议。
3. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述有线接入端口被配置成接收 所述第二无线数据分组并删除所述第一有线数据分组以便于通过所述有线连接进 行传输。
4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无线交换机被配置成接收所 述第一有线数据分组、提取所述第一无线数据分组并将第一数据分组的有效负载置 于第二有线分组中以便传输到所述通信系统之外。
5. 如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线交换机被配置成通过所 述多个无线接入端口删除所述第一有线数据分组并将所述第一有线数据分组封装 到第三有线数据分组中以便于在所述通信系统中传输。
6. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述通信系统中操作的移动单 元被配置成直接将数据发送给所述多个无线接入端口或所述多个有线接入端口。
7. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述多个有线接入端口在启动时 从所述无线交换机下载操作软件。
8. 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多个无线接入端口从所述有 线接入端口下载所述操作软件。
9. 如权利要求8所述的系统，其特征在于，新的无线接入端口从所述多个无 线接入端口之一下载操作软件。
10. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述有线连接是使用以太网协 议作出的。
11. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，可以通过所述无线交换机将软 件更新递送到所述多个有线接入端口中的每一个和所述多个无线接入端口中的每 一个。
12. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个无线接入端口中的每 一个都可以被添加到所述通信系统中，而无需对所述通信系统所位于的地点进行调查。
13. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线交换机是到外部计算 机网络的网关。
14. 一种用于无线局域网中的接入端口，包括 天线，耦合到无线接收机；无线接收机，耦合到所述天线并被配置成接收通过无线链路发送过来的数据 分组；无线发射机，耦合到所述天线并被配置成通过所述无线链路发送数据分组；以及处理器，耦合到所述无线接收机和无线发射机，所述处理器被配置成使用有线数据协议将所述无线接收机所接收到的第一无线数据分组封装到第一有线数据分组中；以及将所述第一有线数据分组封装到第二无线数据协议中以便通过所述无线链路进行传输。
15. 如权利要求14所述的接入端口，其特征在于，所述处理器被进一步配置成使用所述无线接收机来识别已经是所述网络的一部分的第二接入端口 ； 将初始化消息发送给所述第二接入端口；以及 接收软件图像以载入存储器中并使用处理器执行。
16. 如权利要求14所述的接入端口，其特征在于，所述无线协议是802.11协议。
17. 如权利要求14所述的接入端口，其特征在于，通过用有线连接连接到所 述无线交换机的有线接入端口 ，所述无线发射机将数据发送给无线交换机。
18. 如权利要求14所述的接入端口，其特征在于，所述天线包括耦合到所述无线接收机的接收机天线以及耦合到所述无线发射机的发射天线。
19. 一种用于将无线数据分组发送到无线交换机的方法，包括 接收第一无线数据分组；通过封装所述第一无线数据分组形成第一有线数据分组；以及 通过封装所述第一有线数据分组形成第二无线数据分组，所述第二无线数据 分组用于在无线接入端口和有线接入端口之间传输。
20. 如权利要求19所述的方法，还包括在有线交换机处接收第二无线数据分组，从所述第二无线数据分组剥出所述第一有线数据分组，以及将所述第一有线 数据分组从有线接入端口发送到无线交换机。
21. —种用于保留通过无线网络中各接入端口的时隙的方法，包括 将交换机可用的总的传输/接收时间分割成多个时隙；其中所述多个时隙中的至少一个被分配用于广播； 其中所述多个时隙中的至少一对被分配用于AP间通信； 其中所述多个时隙中的至少一个被分配用于本地BSS话务； 根据每个接入端口的相对负载，建立每个所述时隙的第一持续时间；以及根据BSS加载，建立每个所述时隙的第二持续时间。其中所述交换机控制所述多个时隙以及所述第一和第二持续时间。
22. 如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述分割是根据用于所述交换 机的多个邻近接入端口而执行的。
全文摘要
通信系统包括一无线交换机、多个有线接入端口以及多个无线接入端口。所述多个有线接入端口经由有线连接耦合到无线交换机，并被配置成通过有线连接和无线连接来接收数据。多个无线接入端口被配置成通过无线连接从无线接入端口处接收数据，并通过无线连接将数据发送给有线接入端口。无线接入端口进一步被配置成接收第一无线数据分组，并基于有线传输协议将其封装到第一有线数据分组中，并且基于无线传输协议将第一有线数据分组封装到第二无线数据分组中。
文档编号H04L12/28GK101208907SQ200680022876
公开日2008年6月25日 申请日期2006年4月12日 优先权日2005年5月26日
发明者R·瑟卡哈 申请人:讯宝科技公司