CN101156477A - 可自组态无线区域网络节点 - Google Patents

Abstract

为包含一存取控制器及一存取点的无线区域网络中，存取控制器传送功能性询问至存取点，在接收该询问时存取点即传送包含存取点功能性能的询问反应。存取控制器接着以该询问反应为基础，产生网络中出现的功能性能映射。通过来自存取控制器的指令识别及去能，致能或再配置冲突或冗余功能性能。存取控制器可选择性致能及/或去能网络中节点处的功能性能，以于该网络上提供更平衡负载，及通过于具有共同功能性能的网络节点之间分配功能性，提供负载分享以满足网络中所遭遇的各种情况。

Description

可自组态无线区域网络节点

技术领域

本发明有关无线区域网络(WLANs)，更特别有关决定及分析配置网络节点的网络拓扑及解决网络结构所产生的功能性冲突的方法及装置。

背景技术

在此被使用的″存取点″(AP)名词者系包含但不限于基地台，存取路由器(AR)，B节点，地址控制器，或无线环境中提供对存取点被连结的网络做无线存取的其他站的其他接介装置。

在此被使用的″站″(STA)名词者系包含但不限于无线传送/接收单元(WTRU)，使用者设备，移动站，固定或移动用户单元，呼叫器，或可操作于无线环境中的任何其他类型装置。

通常，无线区域网络包含复数存取点，其中当被配置″基础结构方式″时，各存取点系可指导与适当配置站及复数适当配置站或存取路由器同时无线通信。若干站可替代被配置指导彼此直接无线通信，也就是不须经由存取点通过网络被中继。此普遍被得知为″点对点(peer-to-peer)方式″或″无线客户端(ad hoc)方式″。站被配置与其他站直接通信者，其亦可被配置当作存取点。站可被配置用于具有网络及点对点通信能力的多网络。

基础结构方式结构中，传统上站系以星状拓扑被连接至中央存取点以彼此通信或连接至其他外部网络。虽然过去此结构已证实成功，但许多因素，如紧密放置存取点递增数量，无线区域网络应用递增数量，及存取点被限制为公共频带的事实，系使传统基础结构方式结构较不预期。于是，其他基础结构方式拓扑系被推动。

一拓扑已知为″网状″拓扑，其中无线区域网络节点之间系具有两个或更多路径，其可促使节点彼此直接通信(也就是无线客户端方式)及彼此间接通信(经由中继信息的其他节点)。第二拓扑已知为″分割″结构，其中一个或更多存取路由器或存取控制器(ACs)系经由对网络中出现的存取点的互连被连接。存取控制器可提供网络宽度监视，改良扩充性及促进动态配置能力。该逻辑互连可为对存取点的直接连接，切换连接，或路由网络连接。存取控制器及存取点可被配置于相同实体装置中。

除了与存取点交换配置及控制信息之外，存取控制器亦与传统上被存取点单独提供的存取点″分割″或共享特定功能。也就是说，通常单独或″胖″存取点所提供的功能系从这些存取点被移除或被存取控制器提供。这些分割功能或功能降低存取点系被称为″瘦″存取点。此结构系类似通用移动电信系统结构，其中存取控制器系类似中央无线网络控制器(RNC)，而存取点系类似被连接至中央无线网络控制器的B节点。

图1系为包含与胖存取点104通信的复数站102a-102n具有基础结构方式结构的网络100图标。因为所有媒体存取控制(MAC)层功能均被放入存取点104，所以此结构通常被称为胖存取点结构。站102与存取点104通信，且经由存取点104与另一者通信。存取点104包含一实体(PHY)层106，一即时(RT)媒体存取控制层108，及一非即时(NRT)媒体存取控制层110。

图2系为具有分割结构的网络200图标，包含复数站202a-202i，若干存取点204a 204c，及一存取控制器206。分割网络200中，特定存取点功能系被分割远离存取点204且被存取控制器206提供。虽然存取点功能可被分割为任何配置数，但图2系显示最常用安置之一。存取点204可终止无线实体链路的基础结构侧，提供无线相关管理，及提供所有即时服务至站202。存取控制器206可提供如配置，服务品质(QoS)，存取控制等的非即时管理功能给所有存取点204。通过分享较高层的功能，系可较佳协调布局。

支持未来存取控制器-存取点结构所做成的存取点功能定义亦必须可逆向相容以适应现今装置。因为基础结构方式网络为现今惯例，所以应注意适应混合结构，也就是具有胖存取点及瘦存取点的这些网络系为未来网络显着挑战。

具有胖存取点及瘦存取点的病态混合网络300系被显示于图3。网络300系包含复数站302a-302i；两瘦存取点存取点1(304a)及存取点2(304b)；胖存取点存取点3(306)；及一存取控制器308。存取点3306可提供所有其L2媒体存取控制功能，包含即时媒体存取控制310及非即时媒体存取控制312。此布局中，存取控制器308可管理所有三个存取点304a，304b，306。于是，存取控制器(即时媒体存取控制314)及存取点3306(非即时媒体存取控制312)间的非即时功能中系存在冗余冲突。此冲突于如网状网络的其他网络拓扑中被进一步恶化，其中存取点功能系被分布于整个网状网络上，而存取控制器及存取点之间并非永远可直接通信。

于是，预期提供解决无线区域网络结构所产生的功能性冲突。

发明内容

本发明有关配置网络节点及解决网络结构所产生的功能性冲突或冗余的方法及装置。包含至少一存取控制器及复数存取点的无线区域网络中，存取控制器传送功能性询问至存取点。接收这些询问时，存取点可传送包含存取点功能性能的询问反应。存取控制器接着以该询问反应为基础产生网络中可得的功能性能的功能映射。冲突或冗余功能性能系通过从存取控制器至具有冲突或冗余功能的存取点的指令识别及去能，致能或再配置。

配置节点于包含一存取控制器及一存取点的无线区域网络中的方法，系以存取控制器传送功能性询问至存取点作为开始。存取点通过传送其功能性能至存取控制器来反应该功能性询问。存取控制器映射存取点的功能性能。决定存取点性能及存取控制器性能之间是否存在性能冲突，其中冲突可包含存取点及存取控制器间的冗余性能。若存在任何性能冲突，则其被解决。

可配置节点于无线区域网络中的存取控制器系包含一传送器/接收器，一询问装置，一性能映射装置，及一性能评估装置。询问装置系与传送器/接收器通信，且被配置传送功能性询问信息至无线区域网络中的存取点。性能映射装置系与传送器/接收器通信，且被配置接收来自存取点的功能性询问反应信息及映射存取点的功能性能。性能评估装置系与性能映射装置通信，且被配置决定功能性能冲突是否存在于存取点及存取控制器之间。

附图说明

本发明可从以下较佳实施例说明及附图获得更详细了解，其中：

图1为具有一胖存取点的基础结构方式无线区域网络图标；

图2为具有一瘦存取点的分割结构无线区域网络图标；

图3为具有胖存取点及瘦存取点的混合无线区域网络结构图标；

图4A，B及图5系为解决图3所示结构中的存取控制器及存取点间的功能性冲突或冗余的方法流程图；及

图6为包含被配置执行图4A，B及图5所示方法的存取控制器及存取点的系统方块图。

具体实施方式

较佳实施例中，包含至少一存取控制器及至少一存取点的无线区域网络系被考虑。存取控制器系较佳被配置从存取点分割或移除特定L2媒体存取控制功能性(如非即时媒体存取控制功能)，并提供这些功能至该网络。此配置例系被显示于图3。可替代是，存取控制器可提供所有媒体存取控制层功能至网络。如上述，存取控制器可分割及提供通常由存取点提供的任何功能，包含媒体存取控制层功能，实体层功能，保全方法，管理介面等。

本发明不限于图3所示网络布局。相反地，本发明可应用至网络组件之间发生的功能性冲突的任何网络布局。如以上结合图3所述，存取控制器308及存取点3306之间系存在非即时功能性冗余冲突，其中存取控制器308及存取点3306尝试提供网络300所产生的L2非即时媒体存取控制功能性问题。

简介

使用询问反应机构，存取控制器可询问有关其个别功能性能的所有连结存取点。一旦反应从所有连结存取点被接收，存取控制器系可使用该反应产生网络中可得不同功能区块的功能映射。此功能映射可使存取控制器侦测是否有任何存取点提供可能产生操作冲突的复制功能性。

若系统中的存取点无法反应或不能反应存取控制器的询问，则存取控制器可假设不反应存取点的询问系可标示两可能情境之一：存取点依据替代标准被实施，或存取点系为不可反应询问的固有存取点。因为存取点被假设为可提供所有可能功能性的胖存取点，所以存取控制器停止支持不反应存取点。

为了解决被侦测到冲突或冗余，存取控制器可产生及传送信息至存取点，命令存取点中的冲突模组去能或再被配置来解决冗余。网络模组间的冲突系较佳以模组个别优先性为基础被解决。位于较高网络层的模组(也就是存取控制器)系被给予较位于较低层的节点(也就是存取点)为高的优先性。存取点中的去能模组较佳于预定期间(如sync-up，未来事件等)之后发生，存取控制器可于该点控制存取点这些功能因而解决冲突。

应注意，上述信息发送措施亦可被用来促进功能性，如以功能性致能信息。另外，去能，再配置及致能可发生于系统开始阶段或动态系统操作期间。例如，动态调整系可以功能映射及节点优先性为基础较佳分配及再平衡系统中的处理功率。同样地，动态调整功能可较佳位于如网状网络的特定结构中，其中存取控制器功能性并不位于单网络节点中而被分布于各节点上。

应注意，存取控制器可分割及/或提供若干或全部媒体存取控制功能，使存取点得以提供若干或全部实体层或复数实体层功能。再者，在此说明的方法可被应用至其他功能性，如复数实体层，复数射频(RFs)，复数保全方法，复数路由演算法，不同标准版本(如802.11e-WMS/WME/其他)，管理介面(如站管理本体(SME))等，其中存取控制器可分割及提供这些功能。

存取-存取点性能信号传送

图4A，B及图5系为解决存取控制器402及存取点404间的功能性冲突的方法400流程图。虽然网络通常被提供复数存取点，但因简化起见，仅一存取点404及其与存取控制器402交互作用被显示，应了解存取控制器402系以类似方式询问网络中所有其他存取点。最初步骤，存取点404开始且致能所有其功能性(步骤406)。

存取控制器402传送询问至存取点404(步骤410)。该询问系可于最初设立时或进入新节点时被传送至该网络，使该系统可正确地尽快配置本身。该询问亦可以定期(如一天一次，因为系统不需太常改变)为基础被传送，或被特定事件触发(如当发生壅塞情况时，性能被收集为负载平衡的借口)。询问被传送之后，存取控制器402可传送计时器以接收来自存取点404的反应(步骤412)。存取点404接收该询问(步骤414)，并反应控制器402提供其功能性能(步骤416)。

如虚线标示传送询问及传送反应，存取控制器402可能传送询问至存取点404(步骤410)而存取点404可能无法反应。无法反应存取控制器的询问可能指示存取点依据替代标准被实施或存取点为不能反应该询问的固有存取点。

计时器被设置之后(步骤412)，系决定存取控制器402是否已接收来自存取点404的反应(步骤418)。若无任何反应被接收，则检查决定计时器是否已终止(步骤420)。若计时器尚未终止，则方法400等待来自存取点404的反应(步骤418)。

若计时器已终止(步骤420)，则此指示无任何反应被接收自存取点404。存取控制器402预设存取点404具有所有可能性能(步骤422)。因为存取点404被假设具有所有可能性能(如存取点404为胖存取点)，存取控制器402亦停止支持存取点404的服务(步骤424)。如应用至图3所示情境，因为存取点404被假设具有此性能，所以存取控制器402并不尝试执行存取点404的非即时媒体存取控制排程。

图4B系为执行踪法400最初步骤的替代方法450的流程图。存取点404开始并敛能所有其功能性(步骤406)。存取点404尝试发现存取控制器402(步骤452)。存取点404尝试经由各种方式发现存取控制器402。例如，存取控制器402可传送显示其存在的封包，或所有存取点可得知如何加入存取控制器402的专用事先同意地址。存取点404发现存取控制器402之后，存取点404系传送其性能至存取控制器402(步骤454)。

若存取控制器402接收来自存取点404的反应(步骤418)，若存取控制器402设置存取点404具有预设性能(步骤422，424)，或若存取控制器402已传送其性能至存取点404(步骤454)，则存取控制器402可存贮及映射网络中所有存取点的性能(步骤502；图5)。接着，存取控制器402可决定任何存取点冲突或冗余的性能是否具有存取控制器402的性能或另一存取点的性能(步骤504)。其他存取点的性能系针对网络内具有不同存取点位准或存取点具有不同优先性的情况被检查。

例如，假设存取点404具有复数功能性能，则其至少一与至少一存取控制器402的性能相同。为了避免网络内任何冲突，存取控制器402及存取点404的共用功能共存系可使此共存通过阻止存取点404提供此功能性至网络内其他节点。存取控制器402可使用相关联存贮器技术来比较存取控制器功能性及存取点功能性。然而，任何其他决定冲突的适当技术均可被使用。

若具有任何性能冲突或冗余(步骤504)，则存取控制器402传送去能或再配置性能信息至存取点404(步骤506)。网络中一存取点可能具有大于另一存取点或网络中其他存取点的优先性情况中，具有优先性的该存取点系被允许支持讨论中的功能性，而较低优先性存取点系使功能性去能或被再配置。无任何存取点具有较高优先性位准但被放置于网络结构阶层中的较高位准的情况中，仅具有较高网络阶层位准的存取点被指导继续支持该功能性。任一例中，存取控制器系提供去能或再配置信息至位于较低网络阶层位准的存取点。

存取控制器所考虑的附加因素系包含被导出自交互卖主(cross-vemdor)组成的功能性能，其中冲突或冗余系因组成差异或与网络中其他存取点相较下具有优越操作性能的存取点之一而产生。此情况可产生功能性能被与两存取点共同分享，其中之一系为固有存取点，存取控制器决定支持更多最新模组而去能或再配置固有存取点的功能性能。

存取点404可接收该去能或再配置性能信息(步骤508)，并去能或再配置与存取控制器性能冲突或冗余的任何性能(步骤510)。依据信息调整性能之后，存取点404可传送确认(ACK)至存取控制器402(步骤512)。存取控制器402可接收该确认及以存取点404目前性能更新性能映射(步骤514)。

存取点间的性能配置并不限于媒体存取控制层功能及实体层功能，且可包含保全方法，管理介面及类似者。例如，网状网络中，存取控制器可于该网络上分配及分割功能性能以提供网络内较佳平衡及减轻网络节点潜在超载。可替代是，保全需求可被当作分配及指派存取点的功能性能的置换因素。

若无冲突性能或冗余(步骤504)，或存取控制器402已去能或再配置性能为基础接收确认及更新性能映射(步骤514)，则决定是否具有任何先前去能性能存取点404必须被致能(步骤516)。例如，此情境可能产生存取控制器402欲致能或再配置先前被去能或再配置的存取点404中的功能。

若具有任何必须被致能或再配置的性能(步骤516)，则存取控制器402可传送致能/再配置信息至存取点404(步骤518)。存取点404可接收致能/再配置信息(步骤520)及致能或再配置被列示于信息中的性能(步骤522)。依据信息致能或再配置性能之后，存取点404系传送确认至存取控制器402(步骤524)。存取控制器402可以存取点404目前性能接收确认及更新性能映射(步骤526)，且该方法终止(步骤528)。

若无必须被致能或再配置的性能(步骤516)，则该方法终止(步骤528)。

系统例

图6为包含被配置执行踪法400的存取控制器602及存取点604的系统600方块图。存取控制器602包含一传送器/接收器610，被连接至传送器/接收器610之一天线612，与传送器/接收器610通信之一询问装置614，与询问装置614通信之一计时器616，与传送器/接收器610及计时器616通信之一性能映射装置618，与性能映射装置618及传送器/接收器610通信之一性能评估装置620。

存取点包含一传送器/接收器630；被连接至传送器/接收器630之一天线632；与传送器/接收器630通信之一性能决定装置634；与性能决定装置634通信之一站管理实体(SME)636，该站管理实体636系包含一存取点604性能表列；及与传送器/接收器610及站管理实体636通信之一性能调整装置638。

操作时，系统600功能如下。询问装置614传送询问信息至传送器/接收器610以传送至存取点604。当询问信息被传送时，询问装置614可设置计时器616。存取点604可经由其传送器/接收器630接收询问信息。询问信息系被传送至性能决定装置634，其可评估站管理实体636中的性能表列以决定存取点604的性能。性能决定装置634接着传送反应信息至传送器/接收器610以传送至存取控制器602。

该反应信息系被接收于存取控制器602处且被传送至性能映射装置618，其可映射与存取控制器602通信的所有存取点性能。若存取控制器602不接收来自存取点604的反应且计时器616终止，则性能映射装置618可预设存取点604具有所有可能性能(也就是存取点604将被考虑为胖存取点)。

性能评估装置620可检查所有存取点的性能映射，并决定合存取点具有与存取控制器602冲突的性能。若具有任何冲突性能，则性能评估装置620可传送去能或再配置信息至传送器/接收器610以传送至存取点604。存取点604接收去能或再配置信息时，其系被转送至性能调整装置638，其可通过传送信号至可更新性能表列的站管理实体636来去能或再配置该信息所明定的性能。一旦该性能被去能或再配置，则性能调整装置638可传送确认至存取控制器602。

类似方式中，若存取控制器602指导存取点604致能或再配置任何性能，则性能调整装置638可通过传送信号至可更新性能表列的站管理实体636来致能或再配置存取控制器602所明定的性能。一旦该性能被致能或再配置，则性能调整装置638可传送确认至存取控制器602。

虽然本发明的特性及元件被以特定组合说明于较佳实施例中，但各特性及元件系不需较佳实施例的其他特性及元件，或有或无本发明其他特性及元件的各种组合中被单独使用。虽然上述各实施例参考特定层被说明，但应了解任何实施例均可被实施于任何层或任何层组合。再者，本发明特性及元件可被实施于单集成电路，如特定应用集成电路(ASIC)，多重集成电路，分离组件，或分离组件及集成电路。再者，本发明可被实施于任何类型无线通信系统中。

Claims (15)

1.一种于一无线区域网络中配置节点的方法，该无线区域网络包含一存取控制器及一存取点，该方法包含步骤为：

从该存取控制器传送一功能性询问至该存取点；

通过该存取点反应该功能性询问，该反应包含该存取点的功能性能；

映射该存取点的功能性能至该存取控制器处；

决定该存取点性能及该存取控制器性能之间是否存在一性能冲突，其中一冲突可包含该存取点及该存取控制器间的冗余性能；及

解决该性能冲突。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该映射步骤包含存贮该存取点的性能于该存取控制器处。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该解决步骤包含去能该存取点处的冲突或冗余性能。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该去能步骤包含从该存取控制器传送一性能去能信息至该存取点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包含步骤为：

当成功去能该冲突性能时，从该存取点传送一确认至该存取控制器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该解决步骤包含再配置该存取点处的冲突或冗余性能。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该再配置步骤包含从该存取控制器传送一性能再配置信息至该存取点。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包含步骤为：

当成功再配置该冲突性能时，从该存取点传送一确认至该存取控制器。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若该存取点不反应功能性询问，则该存取点可映射该存取点性能为该存取点具有所有可能性能。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包含步骤为：

设置一计时器，该计时器系于传送该功能性询问时被传送；

决定该计时器是否已终止；及

映射该存取点性能为该存取点具有所有可能性能，于该计时器终止之后执行该映射。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包含步骤为：

停止对该存取点支持服务。

12.一种用于一无线区域网络中配置节点的存取控制器，包含：

一传送器/接收器；

与该传送器/接收器通信之一询问装置，该询问装置被配置传送该功能性询问信息至该网络中之一存取点；

与该传送器/接收器通信之一性能映射装置，该性能映射装置系被配置接收来自该存取点的功能性询问反应信息及映射该存取点的功能性能；及

与该性能映射装置通信之一性能评估装置，该性能评估装置系被配置决定该存取点及该存取控制器之间是否存在任何功能性能。

13.根据权利要求12所述的存取控制器，其特征在于，该性能评估装置系与该传送器/接收器通信，且进一步配置传送性能去能或再配置信息至该存取点。

14.根据权利要求12所述的存取控制器，其特征在于，进一步包含：

与该询问装置及该该性能映射装置通信之一计时器，该计时器系于该询问装置传送一功能性询问信息时被启动，该计时器被配置于该计时器终止时警告该性能映射装置。

15.根据权利要求14所述的存取控制器，其特征在于，该性能映射装置系于接收来自该计时器的该警告时决定该反应信息是否被接收自该存取点及是否无任何反应信息被接收，该性能映射装置被进一步配置映射该存取点性能为该存取点具有所有可能性能。

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