CN101263730A - 通过移动无线设备增强从接入点到接入点的转换的技术 - Google Patents

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Abstract

在从当前接入点(AP)转换到新AP之前，移动无线站(STA)可经由从当前AP获取的关于新AP的信息来确定用于选择转换机制的移动能力、网络基础结构和资源信息。

Description

通过移动无线设备增强从接入点到接入点的转换的技术
技术领域
本发明的实施例涉及无线通信，更具体地，本发明的实施例涉及
背景
无线局域网(WLAN)一般包括一个或多个接入点(AP)以及一个或多个移动无线站(STA)。这些AP和STA可利用任何无线协议来通信，例如IEEE 802.11b和/或IEEE 802.11g。IEEE 802.11b对应于1999年9月16日批准的题为“Localand Metropolitan Area Networks，Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications：Higher-Speed Physical LayerExtension in the 2.4GHz Band(局域网和城域网，部分11：无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范：在2.4GHz频带的高速物理层扩展)”的IEEEStd.802.11b-1999以及相关的文档。IEEE 802.11g对应于2003年6月27日批准的题为“Local and Metropolitan Area Networks，Part 11：Wireless LANMedium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications，Amendment 4：Further Higher Rate Extension in the 2.4GHz Band，(局域网和城域网，部分11：无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，修正4：在2.4GHz频带的更高速扩展)”的IEEE Std.802.11g-2003以及相关的文档。相关文档可包括，例如，IEEE 802.11a以及即将出现的IEEE 802.11n。
在工作期间，STA会因为例如劣化的链路特性等的各种原因，而从当前AP转换到新AP。对于某些类型的数据和应用，例如IP语音(VoIP)和多媒体而言，利用当前技术的AP间的转换会中断服务。当前用于通告漫游/转换策略和配置的技术效率低下。AP之间的转换的另一个可能的结果是由新AP提供的不同的服务质量(QoS)。因此，当前的转换机制可导致不令人满意的网络性能。
附图简述
附图中本发明的实施例作为例子而非限制示出，其中相同的附图标记指示相似的元件。
图1是具有至少两个无线接入点和一个移动无线站的网络的框图。
图2是接入点请求-响应事务的流程图。
图3是可用于请求关于一个或多个目标AP的信息的转换AP请求帧的一个实施例。
图4是可用于请求关于一个或多个目标AP的信息的转换AP报告帧的一个实施例。
图5是可用于报告对应于目标AP的信息的快速转换资源信息单元的一个实施例。
图6是电子系统的一个实施例的框图。
详细描述
在以下的描述中，陈述了众多的特定细节。然而本发明的实施例可在没有这些特定细节的情况下实施。在其它情形中，没有详细示出公知的电路、结构和技术以免混淆对本说明书的理解。
在一个实施例中，在从当前接入点(AP)转换到新AP之前，移动无线站(STA)可确定用于选择使用的转换机制的移动能力、网络基础结构和资源信息。IEEE 8002.11任务组R(IEEE 802.11r)已提出快速转换资源信息单元(FTRIE)、快速转换安全信息单元(FTSIE)以及快速转换密钥扣(Key Holder)信息单元(FTKHIE)，这些信息单元可使AP通过信标帧和探针响应帧通告网络基础结构和资源信息。
IEEE 802.11r对应于2005年7月批准的题为“Draft Amendment toSTANDARD FOR Information Technology-Telecommunications and InformationExchange Between Systems-LAN/MAN Specific Requirements：Part 11：WirelessMedium Access Control(MAC)and physical layer(PHY)Specifications：Amendment 8：Fast BSS Transition，(信息技术标准的修正草案——系统间的电信和信息交换——LAN/MAN特殊要求：部分11：无线媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范：修正8：快速BSS转换)”的802.11r/D0.05以及相关文档。在一个实施例中，FTRIE的长度可以是18字节，FTSIE的长度可以是64字节，而FTKHIE的长度大于100字节。在信标中包括这样长的信息单元(IE)会使信标帧超负载。因为这些IE中的所有字段都可存储静态信息，所以AP不必通过信标帧通告该信息。通过信标帧通告静态信息可减小网络吞吐量。
在一个实施例中，代替利用信标帧通告网络基础结构和/或其它信息，本文所述的技术使得STA能通过当前AP查询AP策略和/或资源信息。一个AP可为另一个AP(例如，可能的目标AP或新AP)提供网络转换策略和/或资源和安全可用性信息。例如，如果目标AP的转换策略或资源可用性不满足STA的要求，则STA不会尝试从可能的目标AP接收信标。本文所描述的技术可免除STA对AP的探针请求。这可提高通信协议和网络吞吐量的效率。这还可改进STA扫描处理并降低STA功耗。
图1是具有至少两个无线接入点和一个移动无线站的网络的框图。仅为了简化，图1的例子包括与两个无线接入点(130、140)耦合的网络110(有线和/或无线)。可支持包括任意数量的无线接入点的任意数量的网络节点。此外，可支持任意数量移动无线站(例如，150)。如下文更详细地描述的，移动无线站可以是能够利用接入点130和140支持的无线通信协议通信的任意类型的设备。
在一个实施例中，移动无线站150可与接入点130无线地连接。无线连接可传送例如IP语音(VoIP)呼叫，其中在接入点之间转换时服务质量(QoS)可能是相关因素。无线移动站150可将消息发送到接入点130以获取可用于向接入点140转换的信息。
所请求的信息可通过接入点130和接入点140之间的有线或无线事务来获得。可利用提供相关信息的任何事务。以下详细描述可用于在接入点130和接入点140之间通信的消息结构的一个实施例。由接入点130获取的信息于是被发送到无线移动站150并可在接入点130和接入点140之间的转换中使用。
图2是接入点请求-响应事务的流程图。无线站(STA)和接入点(APcurrent)是相关联的。这一关联可通过本领域中已知的任意方式来实现。在一个实施例中，STA可向APcurrent发送转换AP请求，该请求可以包括能标识可获取有关其信息的感兴趣AP的基本服务集标识符(BSSID)列表。BSSID是目标AP(例如，AP1、AP2)的媒体访问控制(MAC)地址。
接收转换AP请求的AP(APcurrent)于是可与多个AP通信以获取移动性、安全性和/或资源信息。APcurrent于是可生成转换AP报告，该转换AP报告可将获取的移动性、安全性和/或资源信息传送至请求STA。在一个实施例中，转换AP请求消息和/或转换AP报告可利用安全密钥和/或其它密码技术来保护。在一个实施例中，APcurrent可在没有从STA接收转换AP请求的情况下，周期性地收集移动性、安全性和/或资源信息并发送转换AP报告。
图3是可用于请求关于一个或多个目标AP的信息的转换AP请求帧的一个实施例。例如，可将转换AP请求帧用作上述IEEE 802.11r提议的变型。然而，转换AP请求帧的使用不限于IEEE 802.11无线协议。
在一个实施例中。转换AP请求帧可从无线站发送到与该无线站相关联的接入点，并可包括以下的字段：类别(Category)、动作(Action)、会话令牌(DialogToken)、AP数目(Number ofAPs)以及BSSID列表(BSSID List)。类别字段可包括可用于指示由IEEE 802.11r提议所定义的快速转换类别的值。动作字段可用于指示转换AP请求帧对应于快速转换请求。会话令牌字段可被设置成由发送无线站选择的值以标识请求-报告事务。
AP数目字段可指示无线站正请求有关其信息的AP的数目。在一个实施例中，如果AP数目字段被设置为0，则接收AP可收集有关所有相邻AP的信息。BSSID列表字段可包括对应于请求有关其信息的AP的BSSID的列表。另外，还可指示更少和/或不同的字段。
图4是可用于请求关于一个或多个目标AP的信息的转换AP报告帧的一个实施例。例如，可将转换AP报告帧用作上述IEEE 802.11r提议的变型。然而，转换AP报告帧的使用不限于IEEE 802.11无线协议。
在一个实施例中。转换AP报告帧从接入点发送到已从其接收对应的转换AP请求帧的无线站，并可包括以下的字段：类别(Category)、动作(Action)、会话令牌(Dialog Token)、长度(Length)和转换AP列表条目(Transition AP ListEntries)。类别字段可包括用于指示由IEEE 802.11r提议所定义的快速转换类别的值。动作字段可用于指示转换AP请求帧对应于快速转换请求。会话令牌字段可被设置成由发送无线站选择的值以标识请求-报告事务。
在一个实施例中，长度字段可取决于报告的快速转变AP列表条目的数目。转变AP列表条目中的每一个条目可描述AP快速转变策略，并可包括移动性、服务质量(QoS)和/或安全性资源信息。该信息目前在IEEE 802.11r草案0.1中被定义为移动域标识符IE、快速转换资源IE、快速转换安全性IE以及快速转换密钥扣IE，但也可按候选格式指定。
图5是可用于报告对应于目标AP的信息的快速转换资源信息单元的一个实施例。目前的IEEE 802.11r草案采用信标帧和探针响应帧来通告网络基础结构策略和资源信息。该策略和资源信息包括快速转换资源IE(FTRIE)、快速转换安全性IE(FTSIE)以及快速转换密钥扣IE(FTKHIE)。因为FTTIE的长度为18字节，FTSIE的长度为64字节，而FTKHIE的长度则可以长于100字节，所以在信标中包括如此长的IE会让信标帧超负载。信标帧通常每100ms由AP通告一次。
取代通过信标帧和探针响应通告网络基础结构策略，本文所述的技术可提供一种机制，该机制允许无线站通过当前AP查询一个或多个目标接入点的策略并使得一个接入点能够通告有关其它接入点的策略和资源信息。
在一个实施例中，无线站(STA)可在不执行昂贵的信道切换操作的情况下获取该信息。这意味着可不要求STA离开信道来与多个AP通信，以便从这些AP获取信息。信道切换除操作复杂以外还可能需要大量功率，并可能耗费宝贵的电池寿命。
本文所述的实施例可提供各个优点。例如，协议效率和网络吞吐量可通过经由除信标或响应以外的帧来通告移动性、安全性和资源信息的静态策略而得到提高。所得到的在扫描处理方面的简化可降低无线站的功耗。在一个实施例中，转换AP请求和转换AP报告中的信息可利用管理帧保护方案来保护，这不可应用于信标和探针消息。
图6是电子系统的一个实施例的框图。图6中示出的电子系统旨在表示可用作无线站的电子系统的范围，它包括例如桌上型计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、包括启用蜂窝个人数字助理(PDA)在内的PDA、机顶盒。可选的电子系统可包括更多、更少和/或不同的组件。
电子系统600包括总线605或其它用于沟通信息的通信设备以及耦合到总线605并可处理信息的处理器610。尽管示出的电子系统600具有单一处理器，但电子系统600可包括多个处理器和/或协处理器。电子系统600还可以包括随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备620(称为主存储器)，它们耦合到总线605并可存储可由处理器610执行的信息和指令。主存储器620还可在处理器610执行指令期间用于存储临时变量或其它中间信息。
电子系统600还可包括耦合到总线605的只读存储器(ROM)和/或其它静态存储设备630，它们可存储用于处理器610的静态信息和指令。数据存储设备640可耦合到总线605以存储信息和指令。诸如磁盘或光盘之类的数据存储设备640以及对应的驱动器可耦合到电子系统600。
电子系统600还可经由总线605耦合到诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)之类的显示设备650，以向用户显示信息。包括字母数字或其它键的字母数字输入设备660可耦合到总线605以将信息和命令选择发送到处理器610。另一种类型的用户输入设备是光标控制器670，诸如鼠标、跟踪球或光标方向键以将方向信息和命令选择发送到处理器610并控制显示器650上的光标移动。
电子系统600还可包括网络接口680以提供对诸如局域网之类的网络的接入。网络接口680可包括例如具有天线685的无线网络接口，天线685可表示一个或多个天线。网络接口680还可包括例如有线网络接口以经由网络电缆687与远程设备通信。网络电缆687可以是例如以太网电缆、同轴电缆、光纤电缆、串行电缆或并行电缆。
在一个实施例中，网络接口680可例如通过遵守IEEE 802.11b和/或IEEE802.11g标准来提供对局域网的访问，和/或无线网络接口可例如通过遵守蓝牙标准来提供对个人局域网的访问。还可支持其它的无线网络接口和/或协议。
除经由无线LAN标准进行通信之外或者作为其的替代，网络接口680可利用例如时分多址(TDMA)协议、全球移动通信系统(GSM)协议、码分多址(CDMA)协议和/或任意其它类型的无线通信协议来提供无线通信。
说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用表示连同实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各位置出现的短语“在一个实施例中”未必全指代同一个实施例。
尽管根据几个实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将意识到本发明不限于所述的实施例，而可在所附权利要求的精神和范围内进行修改和改变。因此应将描述视为说明性的而不是限制性的。

Claims (22)

1.一种方法，包括：
生成请求消息，且无线设备与当前的无线接入点通信，以请求来自所述当前接入点的对应于一个或多个目标无线接入点的操作信息；以及
响应于所述请求消息，接收报告消息，所述报告消息具有对应于所述一个或多个目标无线接入点中的每一个的操作信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括利用对应于从所述一个或多个目标无线接入点中选出的新的无线接入点的操作信息，转换到所述新的无线接入点。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作信息包括网络安全性策略、网络接入策略、密钥可用性信息和/或资源可用性信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作信息包括漫游和/或快速转换信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线设备根据IEEE802.11协议与所述无线接入点通信。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述请求消息和所述报告消息以安全方式通信。
7.一种方法，包括：
利用当前的无线接入点从无线设备接收请求消息，所述无线设备请求其它无线接入点的操作信息并通信上与所述当前无线接入点耦合；
响应于所述请求消息，经由所述当前的无线接入点与其它无线接入点通信，以获取对应于所述其它无线接入点的操作信息；以及
从所述当前的无线接入点向所述无线设备发送具有所述获取的操作信息的报告消息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述操作信息包括网络安全性策略、网络接入策略、密钥可用性信息和/或资源可用性信息。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述操作信息包括漫游和/或快速转换信息。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无线设备根据IEEE802.11协议与所述无线接入点通信。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述请求消息和所述报告消息以安全方式通信。
12.一种制品，包括具有存储于其上的指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时导致一个或多个处理器：
生成请求消息，且无线设备与当前的无线接入点通信，以请求来自所述当前接入点的对应于一个或多个目标无线接入点的操作信息；以及
响应于所述请求消息，接收报告消息，所述报告消息具有对应于所述一个或多个目标无线接入点中的每一个的操作信息。
13.如权利要求12所述的制品，其特征在于，还包括利用对应于从所述一个或多个目标无线接入点中选出的新的无线接入点的操作信息，转换到所述新的无线接入点。
14.如权利要求12所述的制品，其特征在于，所述操作信息包括网络安全性策略、网络接入策略、密钥可用性信息和/或资源可用性信息。
15.如权利要求12所述的制品，其特征在于，所述操作信息包括漫游和/或快速转换信息。
16.如权利要求12所述的制品，其特征在于，所述无线设备根据IEEE802.11协议与所述无线接入点通信。
17.如权利要求12所述的制品，其特征在于，所述请求消息和所述报告消息以安全方式通信。
18.一种制品，包括具有存储于其上的指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时导致一个或多个处理器：
利用当前的无线接入点从无线设备接收请求消息，所述无线设备请求其它无线接入点的操作信息并通信上与所述当前无线接入点耦合；
响应于所述请求消息，经由所述当前的无线接入点与其它无线接入点通信，以获取对应于所述其它无线接入点的操作信息；以及
从所述当前的无线接入点向所述无线设备发送具有所述获取的操作信息的报告消息。
19.如权利要求18所述的制品，其特征在于，所述操作信息包括网络安全性策略、网络接入策略、密钥可用性信息和/或资源可用性信息。
20.如权利要求18所述的制品，其特征在于，所述操作信息包括漫游和/或快速转换信息。
21.如权利要求18所述的制品，其特征在于，所述无线设备根据IEEE802.11协议与所述无线接入点通信。
22.如权利要求18所述的制品，其特征在于，所述请求消息和所述报告消息以安全方式通信。
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