CN100454863C

CN100454863C - 选择预认证预期主无线接入点的方法和系统

Info

Publication number: CN100454863C
Application number: CNB2004100639115A
Authority: CN
Inventors: W·V·巴克利; A·阿亚加里; T·M·摩尔; A·T·巴隆
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2024-06-03
Also published as: JP4503357B2; EP1484866A1; KR20040104411A; ATE376733T1; DE602004009637D1; KR101086110B1; JP2004364310A; DE602004009637T2; US7460855B2; EP1484866B1; CN1574778A; US20040248553A1

Abstract

一种自适应确定是否预认证的无线设备。如果该无线设备运行对等待时间比较敏感的应用(在此也称为低等待时间应用)，则在无线接入点之间进行切换期间，执行预认证从而减少等待时间。这种低等待时间应用包括IP承载语音业务，视频，交互式白板或视频电话会议。另一方面，如果无线设备不运行低等待时间应用，当无线接入点切换时，该无线设备受等待时间的影响很小。这种情况下，不执行预认证，从而保存处理过程和电池资源。

Description

选择预认证预期主无线接入点的方法和系统

技术领域

本发明涉及无线网络技术。尤其是，本发明涉及在预期主无线接入点成为实际主无线接入点之前用于选择预认证预期主无线接入点的机制。

背景技术

如今，计算机以各种广泛的形式出现，包括：台式计算机，膝上型计算机，图形输入卡PC，个人数字助理(PDA)，电话以及甚至更小的设备。这种设备具有在无线网络上通信的能力。本发明说明书和权利要求中，“无线设备”是能在一个或多个无线网络上通信的任何设备，即使该设备也能通过有线网络通信。

在无线网络上通信的能力已成为计算机的通用属性。因此，如今无线设备遍及全球。因为无线网络通常允许便携式计算设备与物理连接到有线网络相比移动较大距离和很少受到限制，所以这种连接到无线网络的能力对于便携式计算设备特别有用。

一种能大大增强无线设备实用性的设备是无线接入点。该无线接入点允许在它范围内(并且被正确配置和认证)的无线设备访问连接到该无线接入点的有线网络。该网络可以是局域网，甚至是广域网，如因特网。因此，无线接入点比它们支持的便携式无线设备更易于固定在空间中。

通常，当用户到处移动无线设备时，该无线设备从一个无线接入点支持的区域移动到另一个无线接入点支持的区域。为了从一个无线接入点切换到另一个无线接入点，在关联和认证新无线接入点之前，漫游的无线设备通常要等待直到与原无线接入点的关联断开。因此，在无线设备与原有无线网络分离的时间和无线设备成功认证到新无线网络的时间之间存在等待时间。

为了减少该等待时间，建议在潜在无线接入点成为主无线接入点之前执行潜在无线接入点的认证。当原无线接入点和已经认证过的新无线接入点之间的切换时机到来时，允许减少等待时间。这是因为在无线设备与原无线接入点分离后，该无线设备仅需要与新无线接入点关联，而不再需要认证。

当然，无线设备预认证从未实际成为主无线接入点的无线接入点也要花不少时间。毕竟，由于无线设备的移动受到相关用户移动的不可预知性的影响，通常很难预测无线设备什么时候开始使用主无线接入点。如果预期主无线接入点实际上没有成为主无线接入点，那么该预认证过程代表浪费的处理器周期、电源及认证服务器上不必要的负载。

移动无线设备与他们较大的副本相比，有时存在有限的处理器和电池资源。因此，当存在减少的处理器和电源需求时在无线接入点间切换之前允许预认证的机制是有利的。

发明内容

本发明原理克服现有技术中的上述问题，本发明原理在于当合适的指定在无线设备上运行的应用的等待需求时，针对选择预认证的无线设备。

当与原无线接入点通信时，无线设备确定下一个无线接入点在范围内以及将来潜在的与之通信。当从无线接入点切换到另一个无线接入点时，该无线设备确定在该无线设备上运行的一个或多个应用需要低等待时间。作为响应，即使在第二个无线接入点成为主无线接入点之前，无线设备指示下一个无线接入点，该无线设备将获取与下一个无线接入点的认证状态。在该范围内的也许有多个下一个无线接入点，这种情况下，该无线设备将获取这些多个下一个无线接入点的认证状态，其中，所述确定在所述无线设备上运行的应用具有低等待时间的操作包括：在预期主无线接入点成为主无线接入点之前，接收来自应用的请求以获取与预期主无线接入点的认证状态的操作。

根据本发明的另一方面，揭示了一种用于实现无线设备从一个无线接入点转移到另一个无线接入点的系统，所述系统包括一个或多个具有计算机可执行指令的计算机可读介质，其特征在于，所述系统还包括：用于当无线设备从一个无线接入点转移到另一个无线接入点时，确定在所述无线设备上运行的应用具有低等待时间的装置，其中所述确定装置进一步包括用于在预期主无线接入点之一成为主无线接入点之前，检测从应用中接收的请求以获取与预期主无线接入点的认证状态的装置；用于在第一无线接入点上通信的装置；用于即使无线设备正在与第一无线接入点通信，确定第二无线接入点在所述范围内并且将来可潜在的与之通信的装置；及响应于确定所述应用具有低等待时间，用于在第二无线接入点成为主无线接入点之前，指示第二无线接入点所述无线设备将获取与第二无线接入点的认证状态的装置。

应当注意，无线设备自适应确定是否进行预认证。如果无线设备运行对等待时间敏感的应用(在此也称为低等待时间应用)，在无线接入点间切换期间执行预认证和减少等待时间。该低等待时间应用包括：IP承载语音，视频，交互式白板，视频电话会议。另一方面，如果该无线设备不运行低等待时间应用，当进行无线接入点切换时，该无线设备对等待时间不太敏感。这种情况下，不执行预认证从而保存处理过程和电池资源。因此，预认证重要的时候执行预认证，不重要的时候不执行，从而保存处理过程和电池资源。

本发明附加特性和优点将在下文的描述中阐述，一部分从描述中将变得明显，或者从本发明的实践中了解到，本发明的特征和优点通过附加权利要求中特别指出的装置和组合来实现和获取。本发明的这些和其他特征将在下面的描述和附加权利要求中充分显示，或者在本发明下文中阐述的实践中了解到。

附图说明

为了描述能够获得的本发明上面列举的和其它优点及特征的方式，通过参照附图所示本发明特定实施方式，将再现上面简述的本发明的更为具体的说明。应当理解，这些附图仅仅描述了本发明典型的实施方式，因而不能视为对本发明保护范围的限定，本发明将参照附图通过附加特征和细节加以描述和解释，其中：

图1说明一种可以运行本发明原理的合适的无线设备；

图2说明一种可以运行本发明原理的合适的无线网络环境，其中无线设备在多个无线接入点服务的范围内漫游；及

图3说明一种方法流程图，用于当无线设备从一个无线接入点切换到另一个无线接入点时，基于无线设备上运行的应用的等待时间敏感度进行选择预认证。

具体实施方式

本发明原理涉及一种自适应确定是否进行预认证的无线设备。如果该无线设备正在运行一个对等待时间敏感的应用(在此也称为低等待时间应用)，在无线接入点间切换期间，执行预认证并减少等待时间。这种低等待时间应用包括：承载语音的IP，视频，交互式白板，视频电话会议。另一方面，如果该无线设备不运行低等待时间应用，当进行无线接入点切换时，该无线设备对等待时间不太敏感。这种情况下，不执行预认证从而保存处理过程和电池资源。

本发明的实施例包括专用和通用的包括各种计算机硬件的计算设备，在下面将详细描述。本发明范围内的实施例也包括用于携带或具有存储在其上的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质。该计算机可读介质可以是由专用或通用计算机访问的任何可用介质。通过举例，并不限于，该计算机可读介质可包括物理存储介质，诸如RAM、ROM、EEPPOM、CD-ROM或其他光盘存储器，磁盘存储器或其他磁盘存储设备，或者是可用来携带或存储以计算机可执行指令和数据结构形式出现的需要的程序代码装置的任何其他介质，并且该介质可被专用和通用计算机访问。

图1和下面的讨论意图提供简洁，概括的说明能实现本发明的合适的计算环境。虽然不是必需的，本发明将在计算机可执行指令，诸如由计算设备执行的程序模块的整个范围内进行描述。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构以及执行特定任务或实现特殊抽象数据类型的类似程序。

参照图1，用于本发明原理的合适的操作系统包括无线设备100形式的通用计算设备。虽然该无线设备100具有移动电话的外观，如今，多种类型设备具有在无线网络上通信的能力，及通过应用本发明原理获益。例如图形输入卡PC，个人数字助理(PDA)，膝上型计算机以及其他无线设备目前可用。将来可以开发其他形式的无线设备。本发明原理不限于无线设备的特定形式。

无线设备100包括允许用户通过输入用户接口103输入信息的用户接口101。用户通过输出用户接口102检查当前信息。用户接口基于无线设备的形式参数广泛变化。然而，在所示的实施例中，其中无线设备100是无线电话，输出用户接口102包括将音频信息呈现给用户的扬声器104及将视频信息呈现给用户的显示屏105。

输入用户接口103包括将音频信息转换成电子形式的麦克风106。此外，输入用户接口103包括允许用户将信息输入到无线设备100的拨号控制器107和导航控制器108。虽然扬声器104和麦克风106描述在外部，该扬声器和麦克风典型的集成在无线设备100中和/或置于该无线设备中。

包括一个或多个程序模块的程序代码装置存储在存储器112中。一个或多个程序模块可包括操作系统113，一个或多个应用程序114，其他程序模块115及程序数据116。该一个或多个程序模块安装在存储器中(如果易失)，或从存储器中加载(如果非易失)，然后通过处理器111进一步处理。该程序代码装置包括易失和非易失存储器，它的形式依据无线设备的类型能进行很大改变。总线110与用户接口101，处理器111以及存储器112相互连接。

虽然图1描述了用于本发明的合适的操作环境，本发明原理应用于能通过无线网络通信的任何一种无线设备中。图1描述的无线设备仅是示例性的，决不代表本发明原理实施的各种类型无线设备中的一小部分。

图2描述可运行本发明原理的无线网络环境200。该无线网络环境200包括多个无线接入点201-206。每个无线接入点能给在一定范围内配置的无线设备提供合适服务。例如，该无线接入点通过使用任何无线通信协议如IEEE 802.11，后继802.11协议，蓝牙技术，使用超宽带(UWA)技术的个人域网络(PAN)，以及如GPRS技术的无线广域网来服务周围的无线设备。无线接入点204的范围用圆圈214表示，而无线接入点205的范围用圆圈215表示。其他无线接入点201-203以及206也具有范围。无线设备220在无线网络200中漫游及具有(但不是必需的)上述图1描述的无线设备100的结构。

为了清楚，描述的范围214和215近似圆形和相关无线接入点近似的位于中心。然而，本领域普通技术人员应该知道根据无线接入点天线的类型和方向，该无线接入点有各种形状的范围，并且在该范围内的任何物理障碍物限制该范围。在无障碍的区域中，具有全方位天线的无线接入点将呈现近似球形的形状。

通常情况下，无线设备是经常移动的，因此可以从一个无线接入点服务的区域中移动到另一个无线接入点服务的区域。这样，无线设备经常切换无线接入点。例如，图2所示的无线设备220从点A(它在无线接入点205的范围内是清晰地)移动到点B(它在无线接入点204和205的范围内)，如箭头221所示。该无线设备220甚至可以从点B进一步移动到点C(它在无线接入点204范围内是清晰的，但不再位于无线接入点205的范围内)。因此，在该过程中的一些点上，尽管无线设备位于无线接入点204和205范围内，无线设备200切换无线接入点。

图3示出方法300的流程图，该方法依照本发明原理使无线设备从一个无线接入点转移到另一个无线接入点。当无线设备220从图2所示的点A移动到点C时实现方法300，将频繁的参照图2所示的网络环境描述该方法300。

当从一个无线接入点转移到另一个无线接入点时(如301)，无线设备确定该无线设备上运行的应用具有低等待时间。该应用不需要用户接口而可以是任何软件组件(如：设备驱动程序，操作系统组件或者类似)。此外，通过无线设备上的应用或响应于无线设备内部或外部的独立代理的指示来产生该确定。一些应用对等待时间需求比较敏感，并在此称作低等待时间应用。这种低等待时间应用包括，例如IP承载语音业务，视频，交互式白板，视频电话会议或数据流应用(如：音频流)，特别是那些具有有限缓冲能力的数据流应用。响应于该应用的表达陈述，无线设备200作出确定，或者基于应用的标识，该无线设备简单的推断该确定。例如无线设备可保留与是(或不是)低等待时间应用相关的应用标识符列表。

方法300也包括一个功能，结果导向的步骤，该步骤用于准备第二无线接入点(如，无线接入点204)，使得无线设备(如无线设备220)在与第一无线接入点断开之前，具有与第二无线接入点的认证状态(步骤302)。如果对于无线设备存在多个可用的无线接入点，可为多个无线接入点的每一个执行该步骤。该功能，结果导向步骤包括为实现该结果的任何相应操作。然而，在说明的实施例中，步骤302包括相应操作303，304，305。

特别地，响应于确定或指示该应用具有低等待时间，在第二无线接入点204成为主无线接入点之前(操作303)，无线设备220指示第二无线接入点204该无线设备220将获取与第二无线接入点的认证状态。当无线设备220是信任设备同时无线接入点201-206在公共信任范围内的情况下，无线设备220将与无线接入点201-206进行预注册。预注册的部分过程包括无线设备220提供合适的证书给每一个无线接入点和/或无线接入点信任的认证服务。该选项下文也称为“预注册”选项。

可选地，即使无线设备继续与原无线接入点通信，无线设备220通过给新无线接入点204发布认证请求执行操作303。换句话说，当无线设备从一个无线接入点到另一个无线接入点的移动过程中，无线设备220与新无线接入点进行认证。该选项在下文也引用称为“预认证”选项。

或者，在指示无线设备220获取认证状态后(操作303)，无线设备220获得与第二无线接入点204的认证状态(操作306)。在预注册选项下，在通过第一无线接入点通信之前(操作304)以及无线设备220检测它是在第二无线接入点的范围内(操作305)之前，无线设备220将很好的获取认证状态(操作306)。

当无线接入点201-206不共享一个公共信任区域，或不在无线设备220频繁访问的区域时，预认证选项比较常用。另一方面，当无线接入点201-206共享一个公共信任区域，或位于无线设备220频繁访问的区域时，预注册选项比较常用。

步骤302也包括无线设备在第一无线接入点如无线接入点205上通信的操作(操作304)。当实施预认证选项时，无线设备220在第一个无线接入点上通信(操作304)的同时指示第二个无线接入点204该无线设备220将获得与第二个无线接入点的认证状态(操作303)。

步骤302也包括确定第二无线接入点205在该范围内的操作(操作305)，以及将来将与无线设备潜在的通信，即使无线设备正在与第一无线接入点通信。在预注册选项下，正好当无线设备220检测到第二无线接入点204是在范围内时(操作305)，无线设备220指示第二无线接入点204该无线设备220将获取第二无线接入点204的认证状态(操作303)。

在准备第二无线接入点的步骤后(操作302)，该无线设备220(与第二无线接入点204建立关联。在无线设备220与第一无线接入点205断开之前，该无线设备220获取与第二个无线接入点204的认证状态。因此，在与第一无线接入点205断开之后，该无线设备仅需与第二无线接入点204建立关联。在与第一无线接入点205断开后，不再需要认证第二无线接入点204。

因此，在无线设备220与第一无线接入点250通信的时间与无线设备220和第二个无线接入点204通信的时间之间存在很少的等待时间。由于减少等待时间，虽然无线设备是移动的并且从一个无线接入点切换到下一个无线接入点，低等待时间应用将更好的服务。此外，由于合适的指定在无线设备上运行的应用的等待时间需求，预认证或预注册过程将可选地实现。因此，只有当应用需要电池电源时，才消耗与预认证和预注册相关的电池电源。

在不脱离本发明的精神和实质特性的情况下，可通过其他特定方式体现本发明。不认为描述的实施例覆盖所有方面，而只是示意并不限制。因此，本发明的范围由所附权利要求来表示，而不是由上面说明来表示。根据目的的所有变化和权利要求等同物的范围，也包含在该范围中。

Claims

1.一种便于无线设备从一个无线接入点转移到另一个无线接入点的方法，所述方法包括：

当从一个无线接入点转移到另一个无线接入点时，确定无线设备上正在运行的应用具有低等待时间的操作；

在第一无线接入点上通信的操作；

即使所述无线设备正在与第一无线接入点通信，确定第二无线接入点在范围内并且将来潜在的与之通信的操作；及

响应于确定所述应用具有低等待时间，在第二无线接入点成为主无线接入点之前，指示第二无线接入点所述无线设备将获取与第二个无线接入点的认证状态的操作；

其中，所述确定在所述无线设备上运行的应用具有低等待时间的操作包括：在预期主无线接入点成为主无线接入点之前，接收来自应用的请求以获取与预期主无线接入点的认证状态的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在第一无线接入点上通信操作期间，为包括第二无线接入点的多个无线接入点执行确定和指示的操作。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

获取与第二无线接入点的认证状态的操作；

在获取操作后，与第二无线接入点建立关联的操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述应用是IP承载语音业务。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述应用是视频应用。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述应用是交互式白板。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述应用是视频电话会议应用。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述应用是数据流应用。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在第二无线接入点成为主无线接入点之前，指示第二无线接入点所述无线设备将获取与第二无线接入点的认证状态的操作，包括如下操作：

在相应的无线接入点成为主无线接入点之前，指示包括第二无线接入点的多个无线接入点所述无线设备获取与多个无线接入点中每个无线接入点的认证状态的操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其中多个无线接入点中的每个都在公共的信任区域内。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，在第二无线接入点成为主无线接入点之前，指示第二无线接入点所述设备将获取与第二无线接入点的认证状态的操作，包括如下操作：

无线设备在第一无线接入点上通信的操作与无线设备预认证第二无线接入点的操作同时进行。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，无线设备在第一无线接入点上通信的操作包括如下：

使用802.11协议与第一个无线接入点通信的操作。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，无线设备在第一无线接入点上通信的操作包括如下：

使用蓝牙技术与第一无线接入点通信的操作。

14.一种用于实现无线设备从一个无线接入点转移到另一个无线接入点的系统，其特征在于，所述系统包括：

用于当无线设备从一个无线接入点转移到另一个无线接入点时，确定在所述无线设备上运行的应用具有低等待时间的装置，其中所述确定装置进一步包括用于在预期主无线接入点之一成为主无线接入点之前，检测从应用中接收的请求以获取与预期主无线接入点的认证状态的装置；

用于在第一无线接入点上通信的装置；

用于即使无线设备正在与第一无线接入点通信，确定第二无线接入点在所述范围内并且将来可潜在的与之通信的装置；及

响应于确定所述应用具有低等待时间，用于在第二无线接入点成为主无线接入点之前，指示第二无线接入点所述无线设备将获取与第二无线接入点的认证状态的装置。

15.根据权利要求14所述的系统，还包括下述装置：

用于获取与第二无线接入点的认证状态的装置；

用于获取后，与第二无线接入点建立关联的装置。

16.根据权利要求14所述的系统，其中在第二无线接入点成为主无线接入点之前，用于指示第二无线接入点所述无线设备将获取与第二无线接入点的认证状态的装置还包括：

用于在相应无线接入点成为主无线接入点之前，指示包括第二无线接入点的多个无线接入点所述无线设备将获取与多个无线接入点的每个无线接入点的认证状态的装置。

17.根据权利要求16所述的系统，其中多个无线接入点中的每个都在公共的信任范围内。

18.根据权利要求14所述的系统，其中在第二无线接入点成为主无线接入点之前，用于指示第二无线接入点所述无线设备将获取与第二无线接入点的认证状态的装置还包括：

用于在无线设备还在第一无线接入点上通信时就将所述无线设备与第二无线接入点进行预认证的装置。

19.根据权利要求14所述的系统，其中用于实现无线设备在第一无线接入点上通信操作的装置还包括：

用于使用802.11协议或蓝牙技术与第一无线接入点通信的装置。

20.根据权利要求14所述的系统，其中用于实现无线设备在第一无线接入点上通信操作的装置还包括：

用于使用个人区域网络与第一无线接入点通信的装置。

21.根据权利要求14所述的系统，其中用于实现无线设备在第一无线接入点上通信操作的装置还包括：

用于使用超宽带UWB技术与第一无线接入点通信的装置。