通信网络的制作方法

文档序号:7640530阅读:125来源:国知局

专利名称::通信网络的制作方法通信网络本发明涉及通信网络,例如涉及基本上符合诸如IEEE802.11标准(包括其变形和扩展)的无线局域网(WLAN)。并且,本发明还涉及可以在这种通信网络中工作的移动站(MS)和接入点(AP)。此外,本发明还涉及在这种通信网络中传递数据的方法。另外,本发明还涉及可以在构成这种网络至少一部分的计算机硬件上执行用于实现所述方法的软件,以及适用于实现本发明的信号。通信网络是公知的。这种网络可以容易地被实现为无线局域网(WLAN),其中被包括在这种网络中的通信节点可操作来通过无线通信在它们之间交换数据。早期的WLAN标准,例如"蓝牙,,和IEEE802.11,定义了通过采用基本上为2.4GHz的无线载波频率上的无线传送,以1到2Mbps的数据率传递数据的通信协议。该IEEE802.11标准的扩展,诸如IEEE802.11a可以容易地使在基本上为5GHz的无线载波频率上的数据率接近54Mbps。为了方便起见,这里使用措词"IEEE802.11"解释为有关IEEE802.11及其相关联的变形和扩展,例如IEEE802.lla、IEEE802.lib和IEEE802.llg。WLAN很容易受到各向异性的无线辐射室内传播的影响,例如由于无线辐射的衰减和反射。这种各向同性的缺乏会导致如下情况,即WLAN具有按规律进行空间分布的网络节点,这些网络节点具有不足以被这个节点服务的某些空间区域。当WLAN的某些节点被实现为在空间上相对于WLAN的其它节点进行移动的移动装置,例如"移动站"(MS)时,WLAN的操作更加复杂。在当前诸如WLAN的通信网络中,已经知道,当关于网络的频率再用因子为1(unity)时,网络中的数据通信容量在工作中是最大的,也就是说,这些网络的所有通信小区采用相同的无线辐射载波频率,并且使用整个范围的可用的相应通信带宽。利用其中的通信小区实现的这些网络被方便地称作"虚拟蜂窝网络"(VCN)。利用基本上为1的频率再用因子实现的充分利用可用带宽的VCN潜在地可操作来提供对抗多径衰落的增强的可靠性。在已知的IEEE802.11标准中,被实现为移动站(MS)的通信节点只在给定的时间被允许与单个当被实现为接入点(AP)时的通信节点相关联,也就是说,受到IEEE802.11标准的限制,移动站(MS)在任意给定的时刻只能与一个接入点(AP)相关联。在给定时刻,移动站(MS)与接入点(AP)之间的关联被损害的情况下,例如当无线接收的质量较差和降低时,移动站(MS)必须与其当前的接入点UP)解除关联,然后与能够为移动站(MS)提供改善的无线通信的可替换接入点(AP)相关联。因此,当前符合已知IEEE802.11标准的WLAN遭遇第一个问题,即它们不能最佳地利用WLAN内的宏分集,使得WLAN的数据通信容量实际上不能完全实现。并且,第二个问题在于移动站(MS)从第一接入点(AP)到另一接入点(AP)的再次关联需要花费时间,即"切换"时间;该切换时间是提供"服务质量"(QoS)中的主要限制因素。服务质量(QoS)涉及确保具有恒定延迟和最小抖动的恒定比特率信道分配。前面提到的IEEE802.11a和IEEE802.lib标准都遵循相似的媒体接入控制(MAC)层程序。WLANMAC层是基于CSMA/CA协议,并关注诸如客户端-服务器数据应用的异步业务。因此,WLANMAC层缺乏对服务质量(QoS)的考虑,这种考虑是诸如语音、视频和音频的多媒体应用所需要的。符合IEEE802.11标准的WLAN中的第三个问题是WLAN中相邻的小区需要被配置为采用互不相同的无线信道工作;这种限制对符合IEEE802.lib和IEEE802.llg标准的WLAN来说带来操作上的困难,所述标准中允许的不重叠的无线信道数目被限制为三个信道。在已公开的美国授权专利号US6799054中,多个接入点(AP)被配置为在互相相同的无线载波频率上操作,并且例如通过以太网连接而被耦合到高速主干网,可操作来同时接收由在多个接入点的通信范围内的移动站(MS)发送的上行链路数据分组。接入点(AP)进一步可操作来仲裁和协调它们在将它们互连的高速主干网上,确认(ACK)分组到移动站(MS)的传送。在前面所述的授权专利中,公开了对确认(ACK)分组的传送必须及时执行,例如在IO微秒的时间帧内。因此,提供了利用通信主干网(例如以太网)来实现的低延时协议,该主干网可操作来链接多个接入点(APs)。实际上,这种方法只对于以太网集线器足够有效,且需要提供所采用的相关联通信协议中分离的PHY层或COMBO层。在符合IEEE802.11标准的WLAN背景下,Flextronics软件系统有限公司已经提出了备用接入点UP)。在Flextronics的提议中,由第一接入点(API)提供服务的移动站(MS)被提供有第二接入点(AP2),该第二接入点被配置为运行在备用模式。第二备用备用模式接入点(AP2)可操作用来在与第一接入点(API)相同的信道中连续监视第一接入点(API)。在第一接入点(API)未能响应的情况下,第二备用接入点(AP2)接管服务移动站(MS)的角色。然而,从第一接入点(API)到第二接入点(AP2)的切换涉及与第一接入点(API)解除关联,并且与第二接入点(AP2)相关联,这样当需要保持服务质量(QoS)时就存在问题。因此本发明的目的在于至少部分地解决前面提到的问题,并因此提供通信网络(例如WLAN)中接入点(AP)和移动站(MS)之间的通信;然而,本发明潜在地与除WLAN之外的其它类型的通信网络有关。本发明的目的是提供其中具有改善的可靠性和通信质量的通信网络。根据本发明的笫一方面,提供一种通信网络,包括可操作用来在其间传递数据的通信节点,其中所述节点包括至少一个可操作用来与多个相应接入点合作的站,所述相应接入点包括可操作用来提供到所述至少一个站的第一通信路由的第一接入点,和可操作来感测该第一接入点操作的至少第二接入点,在所述第一接入点停止提供所述第一通信路由的情况下,所述至少第二接入点可操作来提供到所述至少一个站的第二通信路由,所述感测发生在个别分配给所述多个接入点的时隙周期期间的操作中,所述时隙周期出现在网络中所传递的信号中,用于使接入点确认接收到来自或者去往所述至少一个站的消息。本发明的优点在于,使用分配的时隙周期来传递个别的确认能够实现更高效的响应性传送,用于从一个接入点到另一个接入点与该至少一个站进行通信,由此潜在地增强到该至少一个站的通信可靠性和质量。可选地,通信网络被实现为使得在任意给定时间,只有所述多个接入点中的一个接入点可操作来提供到所述至少一个站的通信路由。这种操作方式避免了当感测接入点实际上从属于现在提供到该站的通信路由的接入点时,接入点之间的冲突。更可选地,时隙周期和所述接入点的操作被实现为从当前IEEE802.11标准的发展,例如IEEE802.lieMAC标准。可选地,通信网络被以如下方式实现,即使得所述至少一个站及其相应的接入点被实现为无线局域网的至少一部分。本发明当被应用到WLAN时潜在地特别有效,因为它使在网络中漫游的移动站能够基本上无缝地从一个接入点到另一个接入点进行耦合和去耦。这种无缝耦合对于IP话音(VoIP)来说是非常希望的,其中该站容易被实现为移动电话、个人数据助理(PDA)、便携式计算机或类似的移动计算硬件。因此,在通信网络中,该至少一个站可选地为移动站,所述移动站容易在网络中相对于其相应的接入点而空间地移动位置。可选地,通信网络被以如下方式实现,即使得用于所述至少一个站的所述接入点中的每一个都被个别地分配相关联的时隙周期,并且每个接入点在操作中被限制为在其被分配的时隙周期内发射确认帧。更可选地,将时隙周期分配给相应的接入点是在网络中所提供的通信介质上执行的。为了确保与当前通信标准的后向兼容性,在通信网络中,时隙周期可选地在时间上被包括在定义时隙周期开始的SIFS周期和定义时隙周期终止的DIFS周期之间。DIFS和SIFS被定义在当前的通信标准中,例如IEEE802.11标准及其扩展,例如IEEE802.lieMAC标准。可选地,通信网络被以如下方式实现,即使得在操作中与所述至少一个站合作的所述接入点能够可操作用来在对应于不大于它们被分配的时隙周期的基本上50%的期间内进行无干扰信道评估(clearchannelassessment),"基本上50%,,的表达应当被宽泛地解释为例如包括25%到75%的范围。这种快速的无干扰信道评估容易实现对从一个接入点到另一个接入点的通信路由的基本即时的传送。可选地,通信网络被以如下方式实现,即使得与在操作中所述至少一个站合作的所述接入点可操作用来利用类似无线通信信道。对单一信道的利用容易提高通信网络的数据通信容量。根据本发明的笫二方面,提供了一种适用于在通信网络中提供数据通信的接入点,所述通信网络包括可操作用来在其间传递数据的通信节点,所述接入点可操作用来与网络的所述至少一个站合作,所述至少一个站由另一个合作的节点服务,所述另一个合作的节点可操作用来提供到所述至少一个站的第一通信路由,且所述接入点可操作用来感测该合作的节点的操作,在所述合作的节点停止提供第一通信路由的情况下,所述接入点可操作用来提供到所述至少一个站的第二通信路由,所述感测被安排为发生在个别地分配给所述接入点和所述合作的节点的时隙周期期间,所述时隙周期出现在网络中传递的信号中,用于使接入点和合作的节点确认接收到来自或者去往所述至少一个站的消息。根据本发明的第三方面,提供一种在通信网络中传递数据的方法,所述通信网络包括可操作用来在其间传递数据的通信节点,所述节点包括可操作用来提供到网络至少一个站的通信的接入点,其中所述方法包括如下步骤(a)配置网络,使得所述至少一个站可操作用来与多个相应接入点合作;(b)提供所述多个接入点中的第一接入点和所述至少一个站之间的第一通信路由;(c)将所述多个接入点中的至少第二接入点应用来感测第一接入点的操作;(d)配置所述至少第二接入点,以便在所述第一接入点停止提供所述第一通信路由的情况下,提供到所述至少一个站的第二通信路由;所述感测被配置为发生在个别分配给所述多个相应接入点的时隙周期期间,所述时隙周期出现在网络中传递的信号中,用于使接入点确认接收到来自或者去往所述至少一个站的消息。可选地,该方法被实现为包括如下步骤配置所述接入点,使其在操作中与所述至少一个站合作,以便在对应于不大于它们被分配时隙周期的基本上50%的期间内进行无干扰信道评估。可选地,该方法被实现为包括如下步骤配置在操作中与所述至少一个站合作的所述接入点,以便利用类似的无线通信信道。根据本发明的第四方面,提供一种适用于帮助实现根据本发明第三方面的方法的接入点。根据本发明的第五方面,提供一种适用于帮助实现根据本发明第三方面的方法的移动站。根据本发明的第六方面,提供在数据载体上传送的软件,所述软件可以在计算硬件上执行,以便实现根据本发明第三方面的方法。在本发明的上下文中,"软件"应被解释为与一组机器指令相关,所述机器指令容易在计算硬件上按照顺序执行,使得与相关联设备结合的计算硬件实现由该软件表达的方法或算法。并且,在本发明的上下文中,"数据载体,,应被解释为能够承栽数据的任意类型的物理介质,例如CDR0M,或者可替换地能够传达代表软件的数据的信号。根据本发明的第七方面,提供一种可操作用来在通信网络中传达信息的确认信号,所述通信网络包括多个接入点和至少一个站,所述接入点的第一个可被配置来提供来自或者去往所述至少一个站的第一通信路由,且所述接入点中的第二个可操作用来在所述第一接入点停止能够提供所述第一通信路由的情况下提供来自或者去往所述至少一个站的第二通信路由,所述确认信号包括时隙,所述时隙容易被选择性地分配给所述多个接入点,以便所述多个接入点选择性地确认对来自所述至少一个站的通信的接收,所述确认信号可在网络中被用于提供第二通信路由。将会意识到,本发明的特征容易与任意组合相结合,而不脱离由后附权利要求定义的本发明的保护范围。现在通过结合附图,只借助例子,将对本发明的实施例进行描述,其中图1是可根据本发明操作的无线局域网(WLAN)通信节点的示意图,该网络包括几个通信节点、接入点(AP)和移动站(MS);图2是在图1网络中所采用的IEEE802.11基本接入机制的示意性时序图;图3是图1网络的一部分的示意图,该图示出了可操作用来从单个移动站接收上行链路传送的多个接入点(AP);图4是可根据本发明操作的图1中网络的信号的示意性时序图,该时序图示出该信号中确认(ACK)的分时隙时序(slottedtiming);图5是在移动站(MS)通信范围中主要和次要接入点(AP)内执行步骤的简化流程图;图6是对于被提供有分时隙确认(ACK)通信工具的图1网络中的接入点(AP)的状态模型图;和图7是包括如图4所示信号的信号帧的示意图。总的来看,本发明的实施例是关于提供从通信网络的第一接入点(AP)到移动站(MS)的可靠和高效的通信,所述通信网络例如是通常符合包括其各种扩展的IEEE802.11标准的无线局域网(WLAN)。该实施例包括一个或多个附加的接入点(AP),其可操作来承担起在第一接入点(AP)与移动站(MS)之间的通信正在恶化或者变得不可用的情况下,提供到移动站(MS)的通信路径的责任。与该一个或多个附加接入点(AP)相关的对第一接入点的管理是通过利用多个时隙分配来实现的,所述多个时隙分配用于传送来自所涉及到的接入点(AP)的确认消息(ACK)。为了将本发明置于与通信网络有关的环境中,参照图1。在图1中,示出了通常用IO来指示的通信网络。网络10可选地被实现为无线局域网(WLAN),所述无线局域网被配置为通常根据包括其前面阐明的各种扩展的IEEE802.11标准运行。网络10包括多个空间分布的通信节点,用20表示。这些节点20中的一个或多个可以如双向箭头30所示地被耦合到其它通信网络(未示出),例如互联网。并且,节点20还可被耦合到接入点(AP),例如所示通信节点20中的一个在通信中与接入点(AP)40耦合。并且,接入点(AP)40可操作用来与用60表示的移动站(MS)通信。通信节点20与接入点(AP)40都可能是例如被空间固定的安装在建筑物或建筑物群中的通信单元,所述建筑物或建筑物群例如为医院、工厂、仓库、集装箱处理港或室内家庭,这只是提到几个例子。移动站(MS)60潜在地可以以各种方式实现;例如,移动站60可以被实现为便携式计算机、蜂窝电话、移动电话、个人数据助理(PDA)、诸如驾驶车辆的移动机器人装置,这只是提到几个例子。网络20还包括用70表示的主要接入点(API),其在网络10中被耦合在网络10的通信节点20a与用80表示的移动站(MS)之间。网络10经由主要接入点(API)70提供移动站(MS)80到通信节点20a之间的双向数据通信,并由此提供到到网络10的其它通信节点20的双向通信。当实现本发明时,网络10进一步包括次要接入点(AP2)90,该次要接入点90也与通信节点20a进行通信。考虑到当实现网络10时通常采用的IEEE802.11标准的限制,不允i午移动站(MS)80同时通过接入点(AP1,AP2)70、90进行通信,而是只能通过主要接入点(API)70进行通信。次要接入点(AP2)90可操作用来当它接收到来自移动站(MS)80通信时提供确认,而不是帮助进行去往和来自移动站(MS)80的确认,除非主要接入点(API)70停止足够地支持去往和来自移动站(MS)80的通信,这将在后面参照图7进行更详细阐述。为了进一步阐述通信网络10的操作,现在将对图2进行描述。图2中,时序图通常用100指示。时序图IOO表示IEEE802.11分布式协调功能(DCF)。DCF利用具有冲突避免(CA)的栽波侦听多路访问(CSMA),即CSMA/CA。时序图100包括时间轴110,从左到右指示时间的行进。并且,图100进一步包括MAC帧序列,其中数据帧用120表示,而确认帧用130表示。操作中,有数据帧120要传送的移动站(MS),例如移动站(MS)80,在用160表示的周期内感测无线传送;该周期被称为DIFS周期或DCF帧间空间。移动站(MS)80感测该无线传送,以确保没有其它移动站(MS)正在传送。该周期160的持续时间是如下各项之和(a)SIFS周期140;和(b)确认周期150;该确认周期150本身的持续时间对应于时隙周期的两倍。后退(BO)周期170在时间上将DIFS和SIFS周期l40、160的末端与下一数据帧120的开头分隔开。SIFS(短IFS)周期的实际值和前面所述的时隙周期由被用来实现网络10的物理层确定,该物理层被安排为通常符合IEEE802.11标准及其扩展。在操作中,如果无线介质不可用,即没有"空闲",例如由于其它装置正在传送无线辐射,则移动站(MS)80后退一个时间周期,然后继续重新感测该无线介质。相反地,如果该无线介质被感测为可用,即"空闲,,,则数据帧120被移动站(MS)80传送。接入点(AP)70等待一个时间周期SIFS,并继续通过传送确认(ACK)帧130来响应。正如前面所阐述的,当前标准802.11及其扩展只允许一个接入点(AP)与移动站(MS)相关联。这样,根据标准IEEE802.11,次要接入点(AP2)90不能与主要接入点(API)90同时工作于服务该移动站(MS)80;然而,本发明使得次要接入点(AP2)能够监视主要接入点(API)70与移动站(MS)80之间的通信,并在主要接入点(API)70停止支持到移动站80的通信的情况下(该情况例如由主要接入点(API)70变得不可操作引起),介入承担主要接入点(API)70的角色。并且,图2中出现的DCF和相关联的描述是关于主要接入点(API)70和移动站(MS)80之间的上行链路和下行链路数据流。现在将结合图3对本发明的操作进行进一步描述。图3中,通信网络10的一部分通常用200指示,该部分包括主要接入点(API)70、次要接入点(AP2)90以及可选的第三接入点(AP3)220;也就是说,本发明当多于两个的接入点与移动站(80)相关联时也容易实现。接入点(AP1,AP2,AP3)70、90、220通过通信链路210而被耦合到前面所述的节点20a。并且,接入点(AP1,AP2,AP3)70、90、220可操作用来利用互相近似的无线通信频带,也就是相似的信道,并且所有三个接入点能够在操作中同时接收移动站(MS)80传送的上行链路分组。在网络10中的部分200中,本发明所解决的问题是多个接入点(AP)70、90、220能够从移动站(MS)80接收作为无线传送230而发送的上行链路分组;为了维护移动站(MS)80,例如为了基本上符合IEEE802.ll标准,一个且只有一个确认(ACK)由所选定的接入点(AP)在前面所述的分别在接收数据分组120之后在SIFS和DIFS时间期140、160之间发送是很重要的。即使在出现其它移动站(MS),例如移动站(MS)240的情况下,这项操作也是必要的。为了基本上符合当前的IEEE802.11标准,但是仍使可替换接入点(AP)能够承担起支持到移动站(MS)的通信的角色,本发明涉及分时隙的确认机制。该分时隙的确认机制4艮容易被实现为基本上落入IEEE802.11标准,虽然与其它标准相联系的其它实施方式也是可能的。IEEE802.11标准定义了两种对无线资源(即无线通信信道)的共享访问的机制;这两种机制涉及分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF)。本发明的分时隙的确认机制是关于PCF和PCF功能。当进一步描述本发明时,将联系DCF对该机制的利用进行特别描述。本发明涉及使多个接入点UP)能够通过每个都发送确认(ACK)而对来自单个移动站(MS)或相似的单个客户端的上行链路传送进行响应。当实现本发明时,对确认(ACK)帧的传送必须在移动站(MS)或客户端考虑其上行链路传送将要失败之前开始。当基本上符合前面提到的IEBE802.11和IEEE802.lleMAC标准时,用于传送确认(ACK)的时间段潜在地存在于前面所述的SIFS140和DIFS160之间,参见图2。按照前面参照图2的阐述,DIFS160被这些标准定义为基本上两个时隙。为了避免当多个接入点(AP)用它们各自的确认来响应时发生通信冲突,SIFS140和DIFS160之间的周期150被细分为时间上打断(temporally-punctuated)的确认时隙(ACK时隙),如图4中概括地用300指示的时间图所示;该时间打断的确认时隙(ACK时隙)在图300中用分别对应于持续时间320、340的310、330表示。在前的确认时隙310330的分配在适当的合作通信介质上完成,例如在无线局域网(WLAN)或传统以太网上,尽管也可以采用其它通信介质进行这种分配。正如前面所阐述的,IEEE802.ll标准只允许移动站(MS),即移动客户端与单个接入点(AP)进行通信。为了确保当实现本发明时的基本可兼容性,例如在网络10中,移动站(MS)必须保持在其在任意给定时刻只通过一个接入点(AP)进行通信的印象之下。这种限制导致了如图4所示的分时隙机制中主要和次要接入点(AP1,AP2)的概念;这种主要和次要接入点(AP1,AP2)已经在前面结合图1中的接入点70、90而被大体描述。主要接入点(API),例如接入点(API)70基本上可作为任意的IEEE802.il(传统)接入点操作,实现包括如下的一个或多个功能传送信标,处理上行和下行链路业务并实施对移动站(MS),即客户端的鉴权和解鉴权。第二接入点(AP2),例如接入点(AP2)90,被当作是安静的助手,也就是说,它可操作用来只在它没有检测到,也就是没有"听到,,从主要接入点(API),例如主要接入点(API)70发送的确认的时候才传送确认(ACK);当操作时,主要接入点(API)在如图4所示的持续时间320的第一时隙310中正确地传送其确认信号。这样,当实现本发明时,第一确认时隙(ACK时隙1)310被分配给主要接入点(AP1),例如接入点70,而第二确认时隙(ACK时隙2)被分配给次要接入点(AP2),例如接入点90。尽管在图4的图300中只示出了两个确认时隙310、330,但是将会意识到,如果需14要的话,可以利用多于两个的确认时隙(ACK时隙),例如三个或更多时隙,例如使得第三接入点(AP3)220能够参与进来。将多于两个的确认时隙310、330包含进来依赖于接入点70、90、220可操作用来更快地处理数据分组,使得更多的确认时隙可以被包括在SIFS140和DIFS160之间的周期150中。将会意识到,尽管将确认时隙310、330包括在SIFS140和DIFS160之间的周期内基本上提供了与IEEE802.11标准及其扩展(例如IEEE802.11MAC)的可兼容性,但是,当对计时的要求放宽松时,本发明容易被利用,例如使用更大的SIFS140和DIFS160周期。本发明提供了使多个接入点(AP)接收上行链路数据,并通过相应确认(ACK)来响应的机会,其中所述确认(ACK)是通过与多个接入点(AP)相关联的确认时隙(ACL时隙)来传递的。因此,到移动站(MS)的更鲁棒的数据通信是可能的。通过配置接入点70、90、220来利用相似的无线信道频率,并开发网络10中任意给定空间位置上的全部相关联的无线通信带宽,潜在可行的是,安排网络10的操作,使得网络10总共的通信容量被充分地最优化,也就是最大化。现在将结合在图5中用400总体指示的流程图,对前述主要和次要接入点(API,AP2)的操作进行进一步阐述。图5中出现的项目以表l的描述为前提基础。表1:图5的前提<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>490发送确认(ACK)步骤500能够在次要接入点(AP2)90接收的无线传送510主要接入点(API)70的空闲状态550在主要接入点(API)70和在次要接入点(AP2)90接收的无线通信560应用到在次要接入点(AP2)90接收的通信的解码操作570在次要接入点(AP2)90执行的循环冗余码(CRC)评估判决580循环冗余码(CRC)失败输出判决路径590循环冗余码(CRC)成功输出判决路径600等待,直到SIFS周期140到期为止的步骤610实现无干扰信道评估(CCA)的步骤,其中次要接入点(AP2)感测,也就是"侦听",以便确定该无线信道是空闲还是忙620当该信道是忙时的判决输出路径630当该信道在对应于被分配给主要接入点(API)70的时隙的持续时间内空闲时的判决输出路径640次要接入点(AP2)90在其相应的确认时隙内发送确认的步遞650次要接入点(AP2)90的空闲状态现在将结合图5,参照表l,对流程图400进行进一步阐释。移动站(MS)80传送上行链路传送410,也就是来自客户端的上行链路传送(Tx),其在主要和次要接入点(API,AP2)70、90处被接收,也就是通过被接收的430、550的传送。被接收的传送430、550在解码操作440、560中被解码,生成相应的解码数据。该解码数据受到循环冗余码(CRC)评估450、570,以便确定该数据是否没有错误和属于网络10,即是不是没有来自一些外部非相关源的干扰出现。在来自评估判决450、570的解码数据被发现受到错误的影响和/或不属于网络10的情况下,接入点(API,AP2)70、90分别经由判决路径460、580继续分别去往空闲状态510、650。相反地,在来自评估判决450、570的解码数据被发现没有错误并属于网络10的可替换情况下,接入点(AP1,AP2)70、90继续经由步骤480、600等待SIFS周期140的到期。在步骤490中,当主要接入点(AP1)70正确操作时,接入点(AP1)利用前述笫一时隙310发送确认;该确认通过在次要接入点(AP2)90和移动站(MS)80处的无线传送而被接收;然后主要接入点(API)70进入到空闲状态510,直到来自移动站(MS)80或来自网络10并要被传送到移动站(MS)80的进一步传送被接收。在次要接入点(AP2)90中实现无干扰信道评估(CCA)的步骤610中,如果步骤610检测到主要接入点UP1)70在正确操作,那么在次要接入点(AP2)90继续经由判决输出路径620进入空闲状态650。相反地,在次要接入点(AP2)90中实现无干扰信道评估(CCA)的步骤610中,如果步骤610检测到主要接入点(API)没有正确操作或已经失效,则次要接入点(AP2)等待,直到对应于确认时隙330的时间,然后在判决路径630中发送其确认,以便通知移动站(MS)80它现在已经承担起提供从网络10到移动站(MS)80的通信路由的责任;然后,次要接入点(AP2)90继续进入空闲状态650,等待来自移动站(MS)80或来自网络10的进一步的通信。因此,总体上说,在由流程图400所呈现的步骤序列中,在无干扰信道评估(CCA)期间,次要接入点(AP2)90可操作用来感测,也就是"侦听",以便确定该无线信道是否空闲。只有在信道在整个确认时隙期间空闲的情况下,例如在确认时隙310期间,次要接入点(AP2)90才可操作用来传送确认帧。实际上,无干扰信道评估(CCA),也就是步骤610,基本上花费半个时隙周期320、340数量级的时间或更少;因此存在足够的时间容限来适应并由此克服时间同步误差。为了进一步阐释本发明,给定的其中一个接入点(API,AP2)70、90的状态模型被提供在图6中,其中采用时间上分时隙的确认。图6中,状态模型用700来总体指示。模型700中的各种状态由表2中的前提来给出。表2:图6的前提<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>状态模型700在操作中遵循通过图6中的互连拓朴所示的事件序列。无干扰信道评估(CCA)状态800在确定次要接入点(AP2)是否被需要承担起提供去往和来自移动站(MS)的通信路由的责任方面是重要的。虽然所示状态模型700只属于主要和次要接入点(AP1,AP2),将会意识到,状态模型700可以适用于描述其中主要接入点(API)被次要接入点(AP2)监视正确操作的情况,以及依次地,次要接入点(AP2)被第三接入点(AP3)监视正确操作。如果需要,多于三个的接入点(AP2)可选地可以被利用。网络IO由此能够被提供有在其接入点(AP)中的多级备份,以便确保到移动站(MS)或耦合到网络10的相似对象的更可靠通信。参照图7,接入点(70,90)可操作用来将它们相关联的确认通过帧在网络10所传送的信号中发送,例如如图4所示。在网络10中传播的各种信号总体用1000来表示,并且参照前述横坐标时间轴IIO和纵坐标信号值轴1010来表达。确认帧信号1020、1030、1040分别对应移动站(MS)80、主要接入点(API)70、次要接入点(AP2)90。在上行链路信号1020被从移动站(MS)80经由主要接入点(API)70发送之后,通过将数据包括在它们相关联的被包括在信号1030、1040中的时隙310、330中,主要和次要接入点(AP1,AP2)70、90能够确认接收到上行链路信号。操作中,当正在用于提供到移动站80的第一通信路径时,第一接入点(API)70可操作用来开始在预先确定的第一时间延迟1050中发送其确认信号1020。次要接入点(AP2)90可操作用来监视第一接入点(API)70的操作,确定该笫一接入点(API)70到所示第二时间延迟1060结束时是否已经发送其确认信号1030。在第一接入点(API)70到第二时间延迟1060结束时尚未发送其确认信号1030的情况下,也就是第一接入点(API)70不能提供第一通信路由,则第二接入点(AP2)90可操作用来在第二时间延迟1060结束之前发送其确认信号1040开始。然而,第二接入点(AP2)90被配置为使得它在第一时间延迟1050结束之前不会开始发送其确认信号1040。节点20a由此被提供有关于哪个接入点(AP1,AP2)70、90能够提供通过它到移动站(MS)80而在主要和次要接入点(AP1,AP2)70、90之间不发生信号冲突的通信路由的信息。第一和第二时间延迟1050、1060被选择为使得主要和次要接入点(AP1,AP2)70,90潜在地可操作用来在发生任何超时之前都能提供它们的确认帧信号1030、1040。并且,在接入点(API,AP2)70、90中的感测是在时隙310、330中进行。第一和第二时间延迟1050、1060还确定分层顺序,例如以这种顺序,接入点(AP1,AP2,AP3)70、90、220承担起确保被确保能够到和来自移动站(MS)80的通信能够到节点20a的责任。注意到,时隙310、330被包括在相应消息数据之前,并且不嵌入到该消息数据之内,例如图7中示意性地为确认信号1020、1030、1040所表示的。在网络10的示例性实施方式中,主要接入点(API,AP2)70、90可以被配置为使得在主要接入点(API)70不能用于提供通过它的通信路由,且次要接入点(AP2)90然后承担起提供通信路径责任的情况下,返回来再次操作的主要接入点(API)70能够监视次要接入点(AP2)90,并在次要接入点(AP2)90随后不能提供通过它的通信路由或者变得以其它方式不可操作的情况下,重新承担起与移动站(MS)80进行通信的责任。主要和次要接入点(API,AP2)70、90因此能够被配置为互相支持地确保通过它们的更可靠通信路由。这种互相支持很容易被扩展到多于两个的接入点(AP1,AP2)70、90,例如还包括第三接入点(AP3)220。因此,利用当前的WLAN设备来提供无线通信覆盖是困难的。其中数据通信容量被牺牲,以便提供增加的空间覆盖。传统上,即使添加单个附加的普通接入点(AP)也需要仔细规划和现场勘测。并且,这种附加的普通接入点(AP)能够带来一个或多个的下列问题(a)在高数据通信率上有限的附加空间范围,以用于添加的附加接入点;(b)当以普通方式实现时,附加接入点被添加所在的边缘用户潜在地容易阻塞网络IO本身内部的无线发射时间;(c)多个用户导致大大降低数据通信吞吐量;(d)需要数据率自适应,使得网络10当以普通方式实现时能够足以完成;和(e)当以普通方式实现时,由无线频率的再用所造成的网络10中大的冲突域和同信道干扰。本发明能够解决与当前WLAN实现相关联的问题(a)到(e)中的一个或多个。被提供有例如如图4中所示的分时隙确认能力的接入点(AP)使通信覆盖能够以地毯的方式在区域上提供。并且,分时隙确认能力使得网络10可操作,而不用像通常实现的那样被细分为小区,也就是说,依据本发明实现的网络10中的接入点可以被放置在空间上各个位置,也就是基本上任何方便的地方。并且,本发明很容易基本上与以太网集线器或交换机相结合实现,并且适用于传统的IEEE802.11MAC标准以及即将出现的IEEE802.11EQoSMAC标准。附加地,依据具有分时隙确认能力的本发明的WLAN操作与以当前方式实现的WLAN相比,容易容纳更多用户以相对较高的数据率进行操作。依据本发明实现的WLAN潜在地特别适合需要以高度可靠性运行并提供广泛的空间覆盖的医学和工业WLAN,例如在医院、化学工厂、核电站、诸如集装箱运货船的海军舰艇中。并且,依据本发明的这种WLAN还潜在地可操作用来提供高密度服务区域,在所述区域中经常发生普通的同信道干扰和通信拥塞的"热点"。依据本发明实现的WLAN潜在地可以用在家庭无线网络中,即"家庭网络"中,以及用于实现支持IP话音(VoIP)的零切换延时网络。通信网络10的节点20、20a与其接入点(AP)40、70、90和其移动站(MS)60、80—起都容易用数字硬件来实现,例如利用专用集成电路(ASIC)。可替换地,它们的功能性还可以通过利用可操作用来执行软件指令的数字计算硬件来提供。因此,对用于传送的数据消息和如图4所示的分时隙的确认消息的恰当生成容易在软件控制下完成。前面所述的本发明实施例的修改在不脱离按照所附权利要求定义的本发明范围的情况下是可以的。用于描迷和主张本发明的诸如"包括"、"包含"、"合并"、"由……组成,,、"具有"、"是,,的表述应当以非排他的方式来解释,即允许没有被明确描述的项目、部件或元素也可以出现。对单数形式的引用也可被理解为与复数有关,反之亦然。后附权利要求括号中的附图标记是为了帮助理解权利要求,不应以任何方式解释为限制这些权利要求请求保护的主题。权利要求1.一种通信网络(10),包括可操作用来在其间传递数据的通信节点(20,20a,40,60,70,80,90),其中所述节点(20,20a,40,60,70,80,90)包括至少一个可操作用来与多个相应接入点(70,90)合作的站(80),所述多个相应接入点包括可操作用来提供到所述至少一个站(80)的第一通信路由的第一接入点(70)和可操作用来感测第一接入点(70)的操作的至少第二接入点(90),在所述第一接入点(70)停止提供所述第一通信路由的情况下,所述至少第二接入点(90)可操作用来提供到所述至少一个站(80)的第二通信路由,所述感测发生在个别地分配给所述多个接入点(70,90)的时隙周期(310,320,330,340)期间的操作中,所述时隙周期出现在网络(10)中所传递的信号(300)中,用于使接入点(70,90)确认接收到来自或者去往所述至少一个站(80)的消息。2.根据权利要求l的通信网络(IO),其中,在任意给定的时间,只有所述多个接入点(70,90)其中的一个接入点可操作用来提供到所述至少一个站(80)的通信路由。3.根据权利要求1的通信网络(IO),其中,所述至少一个站(80)及其相应的接入点(70,90)被实现为无线局域网的至少一部分。4.根据权利要求1的通信网络(10),其中,该至少一个站(80)是移动站(80),其容易在网络中相对于其相应的接入点(70,90)而在空间上移动位置。5.根据权利要求1的通信网络(10),其中,用于所述至少一个站(80)的所述接入点(70,90)每一个都被个别地分配有相关联的时隙周期(310,330),且每个接入点(70,90)在操作中被限制为在其被分配的时隙周期(310,330)内传送确认帧。6.根据权利要求1的通信网络(10),其中,将时隙周期(310,330)分配给相应的接入点(70,90)是在网络(10)中所提供的通信介质上执行的。7.根据权利要求1的通信网络(10),其中,在操作中与所述至少一个站(80)合作的所述接入点(70,90)可操作用来在对应于不大于它们被分配时隙周期的基本上50%的周期内进行无干扰信道评估。8.根据权利要求1的通信网络(10),其中,在操作中与所述至少一个站(80)合作的所述接入点(70,90)可操作用来利用类似无线通信信道。9.一种适用于在通信网络(IO)中提供数据通信的接入点(90),所述通信网络包括可操作用来在其间传递数据的通信节点(20,20a,40,60,70,80,90),所述接入点(90)可操作用来与网络(10)的所述至少一个站(80)合作,所述至少一个站(80)由另一个合作的节点(70)服务,所述另一个合作的节点(70)可操作用来提供到所述至少一个站(80)的第一通信路由,且所述接入点(90)可操作用来感测该合作的节点(70)的操作,在所述合作的节点(70)停止提供第一通信路由的情况下,所述接入点(90)可操作用来提供到所述至少一个站(80)的第二通信路由,所述感测被安排为发生在个别地分配给所述接入点和所述合作的节点(70,90)的时隙周期(310,320,330,340)期间,所述时隙周期出现在网络(10)内所传递的信号(300)中,用于使接入点和合作的节点00,90)确认接收到来自或者去往所述至少一个站(80)的消息。10.—种在通信网络(10)中传递数据的方法,所述通信网络包括可操作用来在其间传递数据的通信节点(20,20a,40,60,70,80,90),所述节点(20,20a,40,60,70,80,90)包括可操作用来提供到网络(10)的至少一个站(60,80)的通信的接入点(40,70,90),其中所述方法包括如下步骤(a)配置网络(10),使得所述至少一个站(80)可操作用来与多个相应接入点(70,90)合作;(b)提供所述多个接入点(70,90)中的第一接入点00)和所述至少一个站(80)之间的笫一通信路由;(c)将所述多个接入点(70,90)中的至少第二接入点(90)应用来感测第一接入点(70)的操作;(d)配置所述至少笫二接入点(90),以便在所述第一接入点(70)停止提供所述第一通信路由的情况下,提供到所述至少一个站(80)的第二通信路由;所述感测被配置为发生在个别地分配给所述多个相应接入点(70,90)的时隙周期(310,320,330,340)期间,所述时隙周期出现在网络(10)中传递的信号(SOO)中,用于使接入点HO,90)确认接收到来自或者去往所述至少一个站(80)的消息。11.根据权利要求10的方法,所述方法包括如下步骤配置所述接入点70(,90),使其在操作中与所述至少一个站(80)合作,以便在对应于不大于它们被分配时隙周期(310,330)的基本上50%的周期内进行无干扰信道评估。12.根据权利要求10的方法,所述方法包括如下步骤配置在操作中与所述至少一个站(80)合作的所述接入点(70,90),以便利用类似的无线通信信道。13.—种适用于帮助实现如权利要求IO所述方法的接入点。14.一种适用于帮助实现如权利要求IO所述方法的移动站。15.—种在数据载体上传达的软件,所述软件可在计算硬件上执行,用于实现如权利要求IO所述的方法。16.—种可操作用来在通信网络(20,20a,40,60,70,80,90)中传达信息的确认信号(300,1000),所述通信网络包括多个接入点(40,70,90)和至少一个站(80),所述接入点的第一个(70)可被配置为提供来自或者去往所述至少一个站(80)的第一通信路由,且所述接入点的第二个(90)可操作用来在所述笫一接入点no)停止能够提供所述第一通信路由的情况下,提供来自或者去往所述至少一个站(80)的第二通信路由,所述确认信号(300,1000)包括时隙(310,330),其容易被选择性地分配给所述多个接入点00,90),以便使所述多个接入点(70,90)在这里选择性地确认对来自所迷至少一个站(80)的通信的接收,所述确认信号(300,1000)可在该网络(20,20a,40,60,70,80,90)中用于提供第二通信路由。全文摘要一种通信网络(10),包括可操作用来在其间传递数据的通信节点(20,20a,40,60,70,80,90)。节点(20,20a,40,60,70,80,90)包括移动站(80),所述移动站可操作用来与第一和第二相应接入点(70,90)合作,第一接入点(70)可操作用来提供到移动站(80)的第一通信路由,第二接入点(90)可操作用来感测第一接入点(70)的工作。第二接入点(90)可操作用来在所述第一接入点(70)停止提供所述第一通信路由的情况下,提供到所述至少一个站(80)的第二通信路由。感测发生在个别地分配给接入点(70,90)的时隙周期(310,320,330,340)期间的操作中。并且,时隙周期出现在网络(10)内所传递的信号(300)中,用于使接入点(70,90)确认接收到来自或者去往移动站(80)的消息。文档编号H04L12/28GK101297583SQ200680040263公开日2008年10月29日申请日期2006年10月18日优先权日2005年10月28日发明者J·P·M·G·林纳茨,P·J·G·夫兰肯,X·王申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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