本发明涉及借助要从使用局域计算机网络无线通信协议的一组识别的因特网接入点中选择的接入点、通过使用该局域计算机网络无线通信协议来建立从移动客户端站对因特网的接入的方法。本发明还涉及计算机程序和相应的系统。
背景技术：
“局域计算机网络无线通信协议”是指WLAN协议(英文《Wireless Local Area Network》无线局域网)。
更准确地说，本发明应用于包括以下步骤的方法：
-设置总(general)数据库，所述总数据库包含所有识别的接入点以及每个接入点专用的连接信息；
-通过使用所述协议，移动客户端站通过相继进行以下阶段来请求对因特网的接入：浏览识别的接入点的至少一部分，以便列出被检测为由移动客户端站可以接入的接入点；选择先前列出的接入点中的一个接入点；请求将该移动客户端站与所选择的接入点相关联；向刚才与所述移动客户端站关联的接入点认证所述移动客户端站；配置移动客户端站的IP参数；
-借助所选择的接入点，基于所配置的IP参数建立移动客户端站对因特网的接入。
此类型的方法是已知，尤其是实施由IEEE802.11组标准化的局域计算机网络无线通信协议(通常叫做Wi-Fi(注册商标)协议)之一的方法。
例如专利US 8,665,847 B2中公开了这种的方法，该方法涉及从移动客户端站对因特网Wi-Fi的接入。该方法设置了总数据库，总数据库通过缓冲机制，将Wi-Fi接入点的属性值经由因特网本地地部分下载到移动客户端站中。确切地说，这意味着在由移动客户端站执行请求接入因特网的步骤期间或从属于该步骤，总数据库的某些数据可以在它们被使用时被下载到缓存器中，以便优化Wi-Fi接入点的选择阶段。因此优化了因特网的Wi-Fi接入，但并不一定非常迅速。
在Deshpande等在MobiSys’09，22-25Juin 2009，Kraków(克拉科夫)(PL波兰)的会议论文集中发表的题为《Predictive methods for improved vehicular WiFi access》的文章中也公开了这种方法。更具体地，该方法涉及从装载在机动车辆中的移动客户端站Wi-Fi接入因特网。该方法涉及与可能的接入点有关的数据可以被本地下载到移动客户端站中，尤其是通过数据收集和缓存机制。因此也可优化因特网的Wi-Fi接入，但不一定非常迅速。
技术实现要素：
因此，希望提供一种通过使用局域计算机网络无线通信协议来建立从移动客户端站对因特网的接入的方法，该方法可以至少部分解决上述问题和限制。
因此提出一种上述类型的方法，其中：
-在请求通过使用所述协议接入因特网的请求步骤之前并且独立于该请求步骤，由所述移动客户端站将总数据库的至少部分接入点的连接信息下载到所述移动客户端站的机载数据库中，以及
-在不请求总数据库和识别的接入点的情况下，根据预先下载到所述移动客户端站的机载数据库中的连接信息来进行浏览阶段和选择阶段。
因此，在此背景下，通过去除来自总数据库的数据下载与请求接入因特网的不同阶段之间的相关性，并消除在请求接入因特网的前两个阶段期间对总数据库以及各接入点的任何请求，显著加速了对接入因特网的请求。
可选地，在总数据库中的每个识别的接入点专用的连接信息至少包括：
-考虑的接入点的位置或地理覆盖，
-根据所述协议，考虑的接入点的优选通信信道，以及
-考虑的接入点的性能特征。
还可选地：
-在总数据库中的识别的接入点分布在预先确定的类中，所述类的数量严格小于识别的接入点的数量，
-选择阶段包括选择类，然后在根据预先下载到所述移动客户端站的机载数据库中的连接信息列出的接入点中选择该类的接入点，以及
-在所选择的类中按随机、伪随机的方式或者在列出的接入点的负载信息的基础上进行对接入点的选择。
还可选地，当已经借助所选择的接入点建立了移动客户端站对因特网的接入时，根据本发明的所述方法还包括以下步骤：
-测量基于该已建立的接入而选择的接入点的性能特征，以及
-将测量的性能特征传送给总数据库以便进行更新。
还可选地，认证阶段和配置IP参数的阶段包括使用延时参数特别是在配置IP参数的阶段定义并且被称为退避时间的返回时间，所述延时参数按始终保持小于或等于5秒的方式定义，返回时间进一步按保持恒定的方式定义。
还可选地：
-配置IP参数的阶段本身包括四个步骤：广播，然后是建议IP地址，然后是请求所建议的IP地址，然后是确认，以及
-在接入请求中第一次执行该配置IP参数的阶段时，不执行广播和建议IP地址这前两个步骤，请求建议的IP地址的请求步骤基于先前请求接入时同意的IP地址。
还可选地，局域计算机网络无线通信协议是由IEEE802.11组标准化的协议之一。
还可选地，配置移动客户端站的IP参数是按照DHCP协议进行的。
还提出一种能够从通信网络下载和/或存储在计算机可读介质上和/或能由处理器执行的计算机程序，所述计算机程序包括指令，当所述程序在所述移动客户端站的处理器上执行时，所述指令用于执行借助要从使用局域计算机网络无线通信协议的一组识别的因特网接入点中选择的接入点、通过使用该协议来建立从移动客户端站对因特网的接入的方法的以下步骤：
-通过相继进行以下阶段，为所述移动客户端站请求通过使用所述协议对因特网的接入：浏览识别的接入点的至少一部分，以便列出被检测为能由所述移动客户端站接入的接入点；选择先前列出的接入点中的一个接入点；请求将所述移动客户端站与所选择的接入点相关联；向刚才与所述移动客户端站关联的接入点认证所述移动客户端站；配置所述移动客户端站的IP参数，
-借助所选择的接入点，基于所配置的IP参数参与建立所述移动客户端站对因特网的接入，
所述计算机程序还包括用于执行以下步骤的指令：
-在请求通过使用所述协议接入因特网的请求步骤之前并且独立于该请求步骤，对于所述移动客户端站，将总数据库的至少部分接入点的连接信息下载到所述移动客户端站的机载数据库中，以及
-在不请求总数据库和识别的接入点的情况下，根据预先下载到所述移动客户端站的机载数据库中的连接信息来进行浏览阶段和选择阶段。
还提出一种用于建立从移动客户端站对因特网的接入的方法，借助要从使用局域计算机网络无线通信协议的一组识别的因特网接入点中选择的接入点、通过使用该局域计算机网络无线通信协议来建立对因特网的接入，所述系统包括：
-总数据库，所述总数据库能够经由因特网访问，包含该组识别的接入点以及每个接入点专用的连接信息，
-至少一个移动客户端站，所述移动客户端站包括处理器，以及：
·机载数据库，
·将总数据库的至少部分接入点的连接信息下载到所述移动客户端站的机载数据库中的下载管理器，
·因特网的接入管理器，被编程用于当所述接入管理器被执行时，通过相继进行以下阶段来请求通过使用所述协议对因特网的接入：浏览识别的接入点的至少一部分，以便列出被检测为能由所述移动客户端站接入的接入点；选择先前列出的接入点中的一个接入点；请求将所述移动客户端站与所选择的接入点相关联；向刚才与所述移动客户端站关联的接入点认证所述移动客户端站；配置移动客户端站的IP参数，
-因特网服务器，被编程用于借助所选择的接入点，基于所配置的IP参数建立所述移动客户端站对因特网的接入，
其中，所述移动客户端站的处理器还被编程用于对下载管理器的执行和因特网的接入管理器的执行按以下方式进行排序：
-独立于因特网的接入管理器的执行并在因特网的接入管理器的执行之前执行下载管理器，
-在不请求总数据库和识别的接入点的情况下，通过根据由下载管理器预先下载到所述移动客户端站的机载数据库中的连接信息进行浏览阶段和选择阶段来执行因特网的接入管理器。
附图说明
借助下面仅作为例子并参照附图给出的描述将更好地理解本发明，附图中：
-图1示意性表示通过使用局域计算机网络无线通信协议来建立从移动客户端站对因特网的接入的系统的一般结构，以及
-图2表示由图1的系统实施的方法的相继步骤。
图1示意性表示的系统被设计用于借助接入点、通过使用局域计算机网络无线通信协议(即WLAN协议)来建立从一个或多个移动客户端站对因特网(由标记10表示)的接入，要从使用该WLAN协议的一组识别的因特网接入点12中选择所述接入点，该系统包括：
-可由因特网10访问的总数据库14，所述总数据库包含一组识别的接入点12以及每个接入点专用的连接信息，
-至少一个移动客户端站16，例如装载在机动车辆18中，和
-因特网服务器20，被编程用于借助在该组识别的因特网接入点12中选择的接入点，基于被配置用于该移动客户端站16的IP(Internet Protocol，因特网协议)参数来建立移动客户端站16的因特网接入。
在图1所示例子中考虑的WLAN协议例如是IEEE802.11组的Wi-Fi协议。要指出的是，可以在要求或者不要求标识符和密码的情况下通过一个或多个因特网Wi-Fi接入提供商来管理该组识别的接入点12的Wi-Fi接入点。
如图1示意性表示的移动客户端站16(例如便携式计算机、移动电话或任何其他个人数字助手)包括以典型方式与存储器(例如RAM存储器)相关联的处理器22。该存储器功能上包括机载(on-board)数据库24和储存处理器22可执行的计算机程序28和30的区域26。要指出的是，计算机程序28和30被表示为有区别的，但该区别性仅仅是功能性的。所述计算机程序还可以按照所有可能的组合重新组合成一个或多个软件。所述计算机程序的功能也可至少部分地被微编程或被微电缆连接在专用集成电路中。因此，作为变型，实施处理器22和其相关联的RAM存储器的移动客户端站16可以由只由用于实现相同动作的数字电路(没有计算机程序)构成的电子装置替代。
更确切地说，计算机程序28充当将总数据库14中的识别的接入点的至少部分接入点的连接信息下载到机载数据库24中的下载管理器。
还是更确切地说，计算机程序30充当因特网10的接入管理器，其被编程用于当该程序被执行时，请求通过相继进行以下阶段来使用上述Wi-Fi协议接入因特网：浏览识别的接入点12的至少一部分，以便列出被检测为由移动客户端站16可以接入的接入点；选择先前列出的接入点中的一个接入点；请求将该移动客户端站16与所选择的接入点相关联；向刚才与其关联的接入点认证移动客户端站16；配置移动客户端站16的IP参数。最后的配置阶段可以例如按照DHCP协议(英文《Dynamic Host Configuration Protocol》，动态主机配置协议)或等效协议进行。
根据本发明，处理器22被编程用于对下载管理器28的执行和因特网10的接入管理器30的执行按以下方式进行排序：
-独立于因特网10的接入管理器30的执行并在因特网10的接入管理器30的执行之前执行下载管理器28；
-在不请求总数据库14和各个识别的接入点12的情况下，通过根据预先下载到机载数据库24中的连接信息进行浏览阶段和Wi-Fi协议选择阶段来执行因特网10的接入管理器30。
处理器22本身也以已知方式被编程用于参与借助由管理器30选择的接入点来建立移动客户端站16的因特网10接入。
在该因特网接入期间，并且以可选择的方式，可以例如通过管理器30或通过因特网服务器20测量所选择的接入点的性能特征。随后，这些特征有利地被传送给总数据库14，以便更新它包含的与该所选择的接入点有关的连接信息。系统适于在每个时刻并且以多个移动客户端站同时发生的方式，经由多个识别的接入点而被请求，这允许保证通过持续的学习或经验反馈来动态管理总数据库14的全部内容。
在总数据库14中的所有识别的因特网接入点12的连接信息至少包括(更确切地，针对每个接入点)：
-考虑的Wi-Fi接入点的标识符，例如BSSID(英文《Basic Service Set IDentifier》，服务组标识符)，
-考虑的Wi-Fi接入点的位置或地理覆盖，
-建立连接时，考虑的Wi-Fi接入点的优选通信信道，以及
-考虑的Wi-Fi接入点的性能特征。
所述性能特征是根据不同的已知度量标准定义的，以便指示考虑的接入点为Wi-Fi连接提供的服务质量。所述性能特征例如包括往返时间RTT(英文《Round-Trip Tim》)、这些RTT的时间演变、估计的带宽、可能达到的最大流量、根据多个预定类(预定类的数量严格小于所识别的接入点的数量)的分类等。当然，该列表既不是详尽的也不是有限的。
现在将参照图2详细描述图1的系统的运行的例子。
在对系统的任何使用之前的步骤100期间，创建总数据库14。所述总数据库包含能够被任何移动客户端站(如装载在机动车辆18中的移动客户端站16)请求的一组识别的接入点12。总数据库14将与上述连接信息有关的值与这些识别的接入点12的每一个相关联。通过因特网10，可按读的方式访问总数据库以便下载到客户端站的机载数据库中，并且可按写的方式访问数据库以便通过学习或经验反馈进行更新。
在对因特网10的任何Wi-Fi接入请求之前的步骤102期间，通过移动客户端站16的处理器22执行下载管理器28，以便将总数据库14的至少部分接入点的连接信息下载到机载数据库24中。该下载的执行与因特网10的接入管理器30的任何执行无关。
在图1所示的例子中，移动客户端站16装载在机动车辆18中，这可以在机动车辆18启动时完成，例如当用户在车上的计算机上定义他的路径时。随后，选择总数据库14中的可能在路径中的任意给定时刻可接入的识别的接入点，并下载它们的连接信息。选择还可考虑优选的Wi-Fi接入提供商。下载可以在沿路径的任何时刻重新执行，尤其是当路径在行驶过程中被修改时。
在步骤104期间，在沿路径的给定时刻，移动客户端站16的因特网10接入管理器30请求因特网Wi-Fi接入。
该步骤104包括五个相继的阶段，分别标记为106、108、110、112、114。
第一阶段106包括浏览识别的接入点12中的至少一部分，以便列出被检测为移动客户端站16可接入的接入点。为了显著加速Wi-Fi接入，有利地，根据预先下载到机载数据库24中的连接信息来进行该浏览阶段106。尤其是，在执行该浏览阶段106的时刻，根据移动客户端站16的地理位置，例如通过GPS(Global Positioning System，全球定位系统)获得的地理位置，可以通过获得的GPS位置与下载到机载数据库24的位置或地理覆盖信息之间的简单比较来实现对可接入的Wi-Fi接入点的浏览，而不请求总数据库14和识别的接入点12。可通过预先将移动客户端站16的可能地理位置与步骤102期间下载的接入点中的可接入的接入点的列表相关联，来提前进行该浏览。
第二阶段108包括选择浏览阶段106期间列出的接入点之一。为了显著加速Wi-Fi接入，有利地，该选择阶段108在不请求总数据库14和识别的接入点12的情况下，根据预先下载到机载数据库24中的连接信息而进行。尤其是由于上述性能特征，可以很容易地建立(甚至可以提前进行)对接入点的分类。另外，在总数据库14中的识别的接入点分布在其数量严格小于识别的接入点12的数量的预定类中的情况下，该选择阶段108可被进一步简化。因此，该阶段包括选择类，然后在浏览阶段106期间列出的接入点中最终选出该类中的接入点。为了避免分类非常好的接入点被过度请求，有利地，最终选择可以按随机、伪随机的方式进行(例如借助哈希算法)，或者在列出的接入点的负载信息的基础上进行。
第三阶段110包括将移动客户端站16与第二阶段108期间选择的接入点相关联。该关联阶段110本身是已知的，并且不再详细描述。该阶段主要包括由移动客户端站16发出关联请求，并接受由所选择的接入点响应于该请求而发出的确认。
第四阶段112包括向刚才与该移动客户端站相关联的接入点认证该移动客户端站16。按照本身已知的方式，该认证阶段112包括使用延时参数。但是，一般地，这些延时为几十秒甚至一分钟的数量级。根据有利的实施方式，这些延时被减小，使得始终保持小于或等于5秒。因此，认证阶段112统计上加速。作为非限定例子，认证可以通过EAP协议(英文《Extensible Authentication Protocol》，可扩展认证协议)进行。
第五阶段114包括配置移动客户端站16的IP参数以及建立与因特网10的连接所需的其它典型的配置参数。该阶段可以按照DHCP协议进行。按照本身已知的方式，该配置阶段114包括使用延时参数，特别是退避(backoff)时间。但这些延时一般为几秒的数量级，并且退避时间是线性或指数增加的。根据有利的实施方式，这些延时被减小，使得始终保持小于或等于500毫秒。至于退避时间，则定义为保持恒定。因此，配置阶段114统计上加速。
更确切地说，例如按照DHCP协议，配置阶段114本身包括四个步骤：由移动客户端站16将IP地址请求广播116到网络中，然后例如由因特网服务器20建议118IP地址，然后请求120建议的IP地址，然后确认122以证实该IP地址。以本身已知的方式，在连续失败的情况下，该配置阶段可以执行多次。根据有利的实施方式，在接入请求104中第一次执行该配置阶段114时，不执行广播116和建议IP地址118这前两个步骤，请求建议的IP地址的步骤120可以基于先前请求接入时同意的IP地址。该特征利用了IP地址一般被分配用于延伸超过Wi-Fi连接的平均持续时间的持续时间这一事实，尤其当连接是在图1的背景下获得的，即对于装载在机动车辆18中的移动客户端站16。因此，配置阶段114统计上加速。
在执行配置阶段114之后，请求Wi-Fi接入因特网的步骤104完成，并且之后是基于配置的IP参数，通过选择的接入点来实际建立移动客户端站16的因特网Wi-Fi接入的步骤124。如前面指出的，在步骤124期间获得的Wi-Fi连接期间，可以测量选择的接入点的性能特征，并将其传送到总数据库14以便进行更新。
清楚的是，用于通过使用局域计算机网络无线通信协议来建立从移动客户端站对因特网的接入的如前所述的系统可以大大缩短请求Wi-Fi接入因特网的时间。借助前面描述的系统，一般地，Wi-Fi接入的时间约为9至14秒，它可最多减少到1.5秒，甚至不到1秒。
该优点对移动性很强的客户端站的应用非常重要，尤其是当客户端站装载在机动车辆中时，因为，Wi-Fi连接持续的时间可以非常短，尤其是在城市环境下为十几秒或几十秒的数量级。
另外要指出的是，本发明不限于前面描述的实施方式。
特别是，本发明适用于除Wi-Fi以外的其它局域计算机网络无线通信协议。
更一般地，对本领域技术人员而言清楚的是，可以在上述实施方式的教导下，想到对上述实施方式的各种修改。在下面的权利要求中，所使用的术语不应解释为将权利要求限制为本描述中介绍的实施方式，而应解释为包括权利要求在其表述的教导下要覆盖的所有等效物，并且本领域技术人员通过将其普通知识应用于上述公开的教导的实施能预见所述等效物。