用于在建立与无线通信系统的通信时的减小的等待时间的系统和方法
【专利说明】用于在建立与无线通信系统的通信时的减小的等待时间的 系统和方法
[0001] 置量
[0002]
[0003] 本申请一般涉及无线通信系统，尤其涉及用于与无线通信系统的减小的连接等待 时间的系统、方法、和设备。
【背景技术】
[0004] 在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消 息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以例如是城市区域、局部区域、或者个人区 域。此类网络将分别被命名为广域网（WAN)、城域网（MAN)、局域网（LAN)、或个域网（PAN)。 网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/路由技术（例如，电路交换相对于分组 交换）、用于传输的物理介质的类型（例如，有线相对于无线）、和所使用的通信协议集（例 如，网际协议套集、SONET(同步光学联网）、以太网等）而有所不同。
[0005] 当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织 (ad hoc)拓扑结构而非固定拓扑结构来形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络 使用无线电、微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。 在与固定的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0006] 在设备可经由给定网络进行通信之前，设备可被要求标识接入点并与其连接以获 得对网络的接入。设备可通过无线信号的各种传输来发现接入点，这些传输例如来自接入 点的指示服务的存在和可用性的信标信号。设备在接收到请求服务的广播消息之后可进一 步寻求服务。接入点在信标之后接收到广播消息或关联请求时可随后对设备作出响应，在 一些情形中提供所请求的网络地址或者设备请求的其他信息。设备可请求关于网络中的其 他设备或接入点的信息，诸如网络地址（例如，IP地址或媒体接入控制（MAC)地址）。随着 多个设备进入或离开与接入点相关联的给定服务区，通信话务增大，由此增大了数据冲突 的比率、开销和等待时间，同时降低了总效率。
[0007] 在当前实现中，许多无线通信系统采用串行通信方案，其中例如请求与接入点的 关联的设备可向接入点顺序地传送一系列通信，首先请求关联，稍后请求进一步信息，此时 接入点可顺序地对此类通信作出响应。跟随在响应中向设备传送关联响应之后，接入点可 例如随后向网络请求附加信息以提供给设备；然而接入点直至设备作出此类请求之后才向 网络请求此类信息（例如，其他设备或DHCP服务器的网络地址和MAC地址）。此类顺序或 串行的通信方案可增加设备与接入点之间的通信的等待时间。
[0008] 因此，提供用于通过并行执行一些过程来在无线通信中提高效率和减小等待时间 的系统和方法将是有优势的。
[0009] 概述
[0010] 本发明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负 责其期望属性。在不限制如由所附权利要求所表达的本发明的范围的情况下，现在将简要 地讨论一些特征。在考虑这一讨论之后、特别是在阅读了题为"详细描述"的章节之后，技 术人员将领会本发明的特征如何提供包括用于接入点和设备的快速初始网络链路设立无 线通信系统在内的各种优点。
[0011] 在本公开的一个创新方面，公开了用于减小无线通信中的等待时间的系统、方法 和装置。该方法包括由第一站向接入点传送关联请求。该方法进一步包括由第一站接收来 自接入点的关联响应，该关联响应指示已被接入点指派的获指派网络地址的至少部分、或 者至少一个域名系统服务器的至少一个网络地址。公开了用于实现该方法的系统和装置， 以及被配置成存储代码的计算机可读存储介质，该代码在被执行时完成所公开方法的步 骤。
[0012] 在另一方面，公开了用于减小无线通信中的等待时间的系统、方法和装置。该方法 包括在接入点处接收来自第一站的认证请求帧。该方法进一步包括响应于该认证请求帧， 向网络地址指派服务器传送对针对至少第一站的网络地址指派的请求，或传送对域名系统 服务器的网络地址的请求。该方法进一步包括接收获指派网络地址的至少部分或域名系统 服务器的网络地址。该方法进一步包括：在传送对网络地址指派的请求之后，从第一站接收 关联请求，以及向第一站传送关联响应，该关联响应包括获指派网络地址的至少部分或域 名系统服务器的网络地址。
[0013]附图简沐
[0014] 图1示出了其中可采用本公开的各方面的示例性无线通信系统。
[0015] 图2示出了可在图1的无线通信系统内采用的示例性无线设备的功能框图。
[0016] 图3示出了无线通信系统的示例性实现。
[0017] 图4A示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的示例的呼叫流程 图。
[0018] 图4B示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的示例的呼叫流程 图。
[0019] 图5A示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的示例的呼叫流程 图。
[0020] 图5B示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的示例的呼叫流程 图。
[0021] 图6示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的另一示例的呼叫 流程图。
[0022] 图7示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0023] 图8示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0024] 图9示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0025] 图10示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0026] 图11示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0027] 图12示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0028] 图13示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0029] 图14示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0030] 图15示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0031] 图16示出了用于在无线通信系统中建立通信时减小等待时间的方法的过程流程 图。
[0032] 图17示出了本公开的无线通信装置的功能框图。
[0033] 详细描沐
[0034] 以下参照附图更全面地描述本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而，本教义公 开可用许多不同的形式来实施并且不应被解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定 结构或功能。确切而言，提供这些方面是为了使本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领 域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文的教导，本领域技术人员应领会，本公开的范 围旨在覆盖本文所公开的这些新颖的系统、装置和方法的任何方面，不论其是独立实现的 还是与本发明的任何其他方面组合实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面 来实现装置或实践方法。另外，本发明的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本发明各 种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的装置或方法。 应当理解，本文披露的任何方面可以由权利要求的一个或多个要素来实施。
[0035] 尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之 内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、 用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网 络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附 图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定 义。
[0036] 流行的无线网络技术可包括各种类型的无线局域网（WLAN)。WLAN可被用于采用 广泛使用的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文中所描述的各个方面可应用于任何 通信标准，诸如无线协议。例如，本文描述的各个方面可被用作使用亚IGHz频带的IEEE 802. Ilah协议的一部分。尽管术语可被用于描述802. 11系统，但本公开并不限于802. 11 无线技术。本文描述的系统和方法可被应用于基于LTE (长期演进）、UMTS (通用移动电信 系统）、HRPD (高速率分组数据）、或CDM(码分多址）（例如，CDMA Ix)的网络中的DNS (域 名系统）查询。
[0037] 在一些方面，可以例如根据802. Ilah协议来传送亚千兆赫频带中的无线信号。传 输可以使用正交频分复用（OFDM)、直接序列扩频（DSSS)通信、OFDM和DSSS通信的组合、或 其他方案。802. Ilah协议和其他亚千兆赫协议的实现可被用于传感器、计量、和智能电网。 实现此类协议的某些设备的诸方面可以比实现其他无线协议的设备消耗更少的功率。这些 设备可被用于跨相对较长的距离（例如，约一千米或更长）传送无线信号。
[0038] 在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如，可以有两 种类型的设备：接入点（AP)和客户端（亦称为站，或STA)。一般而言，AP用作WLAN的中枢 或基站，而STA用作WLAN的用户。例如，STA可以是膝上型计算机、个人数字助理（PDA)、移 动电话等。在一示例中，STA经由遵循WiFi(例如，IEEE 802. 11协议，诸如802. Ilah)的无 线链路连接至AP以获得至因特网或到其它广域网的一般连通性。在一些实现中，STA也可 被用作AP。
[0039] AP还可包括、被实现为、或被称为B节点、无线电网络控制器（RNC)、演进型B节 点、基站控制器（BSC)、基收发机站（BTS)、基站（BS)、收发机功能（TF)、无线电路由器、无线 电收发机、或其他某个术语。
[0040] STA还可包括、被实现为、或被称为接入终端（AT)、订户站、订户单元、移动站、远 程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备、或其他某个术语。在一些实现 中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议（SIP)电话、无线本地环路（WLL) 站、个人数字助理（PDA)、具有无线连接能力的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其 他某种合适的处理设备。因此，本文所教导的一个或多个方面可被纳入到电话（例如，蜂窝 电话或智能电话）、计算机（例如，膝上型设备）、便携式通信设备、手持机、便携式计算设备 (例如，个人数据助理）、娱乐设备（例如，音乐或视频设备、或卫星无线电）、游戏设备或系 统、全球定位系统设备、或被配置成经由无线介质通信的任何其他合适的设备中。
[0041] 如以上所讨论的，本文描述的某些设备可实现例如802. Ilah标准。此类设备（无 论是用作STA还是AP还是其他设备）可被用于智能计量或者用在智能网格网络中。此类 设备可提供传感器应用或者用在家庭自动化中。这些设备可代替地或者附加地用在医疗保 健环境中，例如用于个人医疗保健。这些设备也可被用于监督以使得能够实现范围扩展的 因特网连通性（例如，以供与热点联用）、或者实现机器对机器通信。
[0042] 在设备可以开始使用网络之前，该设备可能需要标识该网络的AP。该设备可以通 过传送或接收信号来发现AP。例如，设备可以通过从AP接收信标信号来发现该AP。替换 地，设备可以通过广播对服务的请求来发现AP。AP可以随后对该广播请求作出响应。在一 些实现中，许多设备可以尝试标识网络的AP。每个AP可能需要通过向设备传送信号或从许 多设备接收信号来服务这些设备。例如，当若干设备移动到新网络附近并传送用于链路设 立的消息时，结果产生的冲突率可能在链路设立期间引入等待时间。
[0043] 各种技术可被用于减小链路设立时间以允许设备接入网络。然而，该设备可能需 要附加信令来在网络上执行动作。例如，在设备可以在网络上与节点或服务器通信之前，该 设备可能需要获得该节点或服务器的网络地址。用于获得网络地址的一种类型的信令包括 DNS查询。对域名解析的请求可包括在网络上操作的节点或服务器的主机名或域名。对域 名解析请求的响应可包括请求方节点可以用来与该节点或服务器通信的网络地址。
[0044] 对域名解析的请求可由该设备或与该设备相关联的应用来传送。在一实施例中， 查询提供感兴趣的网络位置的名称。在响应中，可以提供标识网络上的位置的地址，诸如IP 地址。设备可通过使完成此查询所需的时间最小化来减少链路设立时间。例如，可存在与 执行DNS系统查询相关联的等待时间。首先，必须生成DNS查询并传送给DNS服务器。一 旦DNS服务器接收到DNS查询，由于DNS服务器搜索一个或多个数据库或其它数据结构以 确定如何响应该查询，就可能引入附加的等待时间。在DNS服务器生成响应并随后经由网 络将该响应传送回原始请求方电子设备时可能引入附加等待时间。因此，期望用于无线通 信系统内的增强型DNS查询的改进方法和系统。
[0045] 网络系统中管理等待时间的一种方法是并行地执行操作。例如，如果串行地