CN102714810A - 组合的后台和20/40共存扫描 - Google Patents

Abstract

非AP站中的扫描模块接收用于执行第一类型的扫描以获得第一类型的信息的第一扫描参数值，并且该扫描模块接收用于执行第二类型的扫描以获得第二类型的信息的第二扫描参数值。根据第一参数值和第二参数值，该扫描模块确定满足这两种类型扫描的扫描要求的组合扫描参数值。该组合扫描参数值用于控制组合扫描的顺序。组合扫描产生第一类型的信息和第二类型的信息。在一个示例中，IEEE 802.11(n)非AP站接收20/40共存扫描参数。使用20/40参数和本地生成的后台扫描参数来确定用于执行组合的后台和20/40扫描的参数。使用组合扫描来减少扫描的次数具有包括下述的优点：提高数据吞吐量、释放处理资源和减少功耗。

Description

组合的后台和20/40共存扫描

技术领域

概括地说，本申请公开的实施例涉及无线网络中的扫描机制，具体地说，本申请公开的实施例涉及IEEE 802.11(n)无线网络中的扫描机制。

背景技术

符合802.11的网络具有彼此进行交互以提供连接的各种组件。802.11网络的基本构建块称为基本服务集（BSS）。存在两种基本的BSS操作模式：自组织（adhoc）模式和基础设施模式。通常用于提供连接的操作模式是基础设施模式。

图1（现有技术）是基础设施模式BSS操作的示图。设备1（本申请中称为接入点站（AP站））包括两个物理接口。第一物理接口2用于将该AP站连接到另一个网络（例如，互联网3）。该连接通常是有线连接，并且其通常延伸通过如图所示的其它网络设备4。AP站的第二接口5是包括射频（RF）收发机的无线接口。该无线接口提供覆盖区域6。具有类似无线接口的其它设备7和8位于该AP站的覆盖区域6之中，该设备7和8可以参于与该AP站的无线RF通信。本申请中将这些其它设备7和8称为非AP站。非AP站的示例是具有Wi-Fi网络接口卡（NIC）的膝上型计算机7。Wi-Fi是Wi-Fi公司联盟的品牌名称。将一个设备指定为Wi-Fi认证的设备，这指示该设备符合IEEE 802.11标准的某个子集。图1中的非AP站7的Wi-Fi NIC经由AP站1向膝上型计算机的用户提供对外部世界和互联网的连接。在所示的示例中，类似的Wi-Fi功能还集成到诸如蜂窝电话8的移动通信设备中。

在基础设施模式中，AP站通常首先出现，启动BSS，并周期性地广播称为“信标”的特殊帧。当非AP站第一次加电时，非AP站将发现该非AP站能连接到的AP站。该发现AP站的过程包括：在称为扫描的过程中监听传输。有两种扫描方法：主动扫描和被动扫描。在主动扫描的情况下，非AP站广播称为“探针请求”的帧。接收到该探针请求的任何AP站通过反向发送称为“探针响应”帧的响应帧来对该探针请求进行响应。非AP站从其想要连接到的AP站接收探针响应帧，并且非AP站根据该非AP站的内部逻辑，在称为“关联”的过程中连接到AP站。在关联之前发生的用于定位适合的AP站的扫描称为前台扫描。

图2（现有技术）是示出移动非AP站7可以如何在称为“漫游”的过程中从一个AP站的覆盖区域移动到另一个AP站的覆盖区域的示图。例如，用户可以使用非AP站7来通过AP站1接入互联网。随后，用户可以移动离开AP站1并朝向AP站9移动，但是，该用户可能想要维持对互联网3的连接。随着非AP站7的移动，非AP站7和AP站1之间的无线通信链路变得越来越弱，而非AP站7和AP站9之间的链路变得越来越强。在移动中的某个时间点，对互联网3的连接应当进行切换，使得该连接不再通过AP站1来提供，而是通过AP站9来提供。图3（现有技术）示出了该切换的时间点。由于非AP可能正在漫游，所以在关联之后，非AP站可以在称为“后台”扫描的过程中持续地进行扫描。在后台过程中，非AP站持续地进行扫描，以便维持关于去往各个AP站的可能通信链路的强度的更新信息。例如，非AP站7可以按照周期性的时间间隔执行后台扫描，使得其维持从非AP站7到AP站9和AP站33中的每一个AP站的信号强度的更新且单独的指示。

另一个要进行扫描的原因涉及信道。通常而言，信道是信息信号能够通过其流通的单独路径。在无线通信中，信道可以是指定数量的无线频谱。用本地规则对可以使用的无线频谱信道进行管理。例如，在美国，在Wi-Fi设备所使用的2.4GHz频带中存在11个信道。例如，信道6是2.437GHz（或2437MHz）。这11个信道的中心频率的位置设置在5MHz间隔上。然而，Wi-Fi信号是20MHz宽。图4（现有技术）示出了Wi-Fi信道6。虽然该信道（信道6）的中心在2437MHz处，但该信道是20MHz宽。该信道从2427MHz延伸到2447MHz。

图5（现有技术）示出了AP站可以提供提高的通信吞吐量的方式。根据IEEE 802.11(n)，将两个相邻的20MHz信道进行组合（绑定），以提供40MHz的可用带宽。在IEEE 802.11(n)中，AP站可以使用20MHz宽信道或者40MHz宽信道之一。然而，对于可能与IEEE 802.11设备共享相同的2.4GHz频带的其它设备而言，使用较宽的40MHz信道的AP站可能会造成操作问题。在2.4GHz频带中，存在数量非常有限（在美国仅仅11个）的可用信道。对于802.11设备而言，使用宽40MHz信道可能用掉如此多的信道，以使得对于尝试与该802.11(n)设备共享相同2.4GHz频带的其它协议的其它设备而言，可能没有足够剩余的空闲信道来供它们使用。此外，11个信道之间紧密的5MHz间距可能会引起问题。如果使用宽40MHz的信道，则与使用较窄的20MHz宽信道相比，可能有必要将其它非802.11设备所使用的信道设置成更靠近该40MHz宽信道。由于信道的较近间距，可能在非802.11设备和802.11设备之间发生干扰。

为了使这些问题最小化，提出了称为20/40共存的机制。当第一AP站出现，并使用40MHz宽信道来启动BSS时，第一AP站开始按照某个时间间隔进行检查，以确定是否存在不能容忍第一AP站的40MHz操作的其它设备。例如，可以将蓝牙功能并入到第二AP站中，或者与第二AP站相关联。一旦第一AP站启动了其BSS，该第一AP站就将要求其所有非AP站执行20/40共存扫描。随后，非AP站执行扫描，并将扫描结果往回报告给第一AP站。如果非AP站中的一个从第二AP站接收到指示第二AP站的蓝牙部件不能容忍40MHz操作的通信，则该非AP站能够将该状况往回报告给第一AP站。第一AP站进而停止使用40MHz宽信道，以便防止对第二AP站的蓝牙功能的操作造成不想要的干扰。

图6（现有技术）是非AP站7的操作的简化时间线图。使用这些信道中的一个信道，在BSS的非AP站7和AP站1之间传送数据业务。随后，中断该信道上的数据业务，使得非AP站能够执行第一信道的后台扫描（BK）。非AP站在该第一信道上从AP站接收通信，并根据这些通信对该非AP站和每个进行发送的AP站之间的可能链路的质量进行评估。例如，链路质量的评估可以包括信号强度确定。随后，非AP站7返回到数据业务信道上的数据业务通信。在某个时间量之后，非AP站执行第二后台扫描。第二后台扫描是关于另一信道。根据该信道上的来自AP站的输入通信，非AP站7对非AP站7和使用该另一信道的各AP站之间的可能链路的质量进行评估。在第二后台扫描之后，非AP站7返回到数据业务信道上的数据业务通信。用此方式，非AP站按照周期性的时间间隔来扫描这11个信道中的每一个，从而确定针对各AP站的信号强度。非AP站7使用从后台扫描获得的信号强度信息，来确定是否从一个AP站切换到另一个AP站。

此外，如图6所示，非AP站7执行周期性扫描以确定AP站对40MHz宽信道的使用是否对其它设备有不利影响。在图6的示例中，非AP站7执行第一信道的20/40扫描。非AP站通过监控来自AP站的输入帧中的“40MHz不容忍”比特的状态，来确定是否存在40MHz不容忍设备。在于该第一信道上接收到来自AP站的输入帧之后，并且在检查该输入帧的40MHz不容忍比特设置之后，非AP站7回到数据通信信道，并传送另外的数据业务。在一时间量之后，非AP站7随后对下一个信道进行20/40扫描，并且检查在该信道上进行发送的任何AP站的40MHz不容忍比特设置。非AP站对11个信道中的每一个信道逐个地执行20/40扫描。非AP站7使用20/40共存扫描结果来确定是否使用40MHz宽信道。

图7（现有技术）示出了可以执行主动扫描的方式。非AP站发送探针请求帧。随后，接收到探针请求帧的该信道上的所有AP站通过在20毫秒（缺省值）到期之前往回发送探针响应帧来进行响应。在监听了20毫秒（缺省值）之后，非AP站停止该扫描操作，并回到在数据业务信道上传送数据业务。

图8（现有技术）示出了可以执行被动扫描的方式。非AP站仅仅监听指定的信道。使用该信道的AP站将发送周期性的主动提供的信标帧。可以在监听时段中的任何时间接收信标帧。在监听了一百毫秒（缺省值）之后，非AP站停止该扫描操作，并回到在数据业务信道上传送数据业务。

发明内容

非AP站中的扫描模块首先接收用于执行第一类型的扫描以获得第一类型的信息的第一扫描参数值，并且接收用于执行第二类型的扫描以获得第二类型的信息的第二扫描参数值。根据第一和第二参数值，扫描模块应用一函数来确定组合扫描参数值集合。如果该组合扫描参数值集合被用来控制扫描，则其将满足这两种类型扫描的扫描定时要求。随后，由非AP站使用该组合扫描参数值来发起多信道组合扫描操作，在该操作中，对每个信道执行一次或多次组合扫描。组合扫描产生第一类型和第二类型二者的信息。以此方式使用组合扫描可以导致减少的扫描次数，并且可以允许增加的数据业务吞吐量和/或减少的功耗。组合扫描参数值中的一个（本申请中称为“多信道组合扫描时间间隔值”）确定这些多信道组合扫描操作中的相继多信道组合扫描操作之间的时间间隔。

在一个示例中，IEEE 802.11(n)非AP站从该非AP站所连接到的AP站接收20/40共存扫描参数值集合。该非AP站还具有对本地生成的后台扫描参数值集合的访问。该20/40共存扫描参数值和该后台扫描参数值都被提供给该非AP站中的新型扫描模块。该新型扫描模块应用一函数来确定用于控制组合扫描的组合扫描参数值集合。该函数将该20/40共存扫描参数值和该后台扫描参数值以及可选的20/40使能比特和可选的数据业务信息用作输入。

在一个示例中，组合扫描参数值中的一个（“多信道组合扫描时间间隔值”）至少部分地基于20/40共存扫描参数值中的一个（例如，“20/40多信道扫描时间间隔值”）和后台扫描参数值中的一个（例如，“后台多信道扫描时间间隔值”）。该函数包括：将多信道组合扫描时间间隔值设置为20/40多信道扫描时间间隔值和后台多信道扫描时间间隔值中的较小者。在另一个较复杂示例中，该函数包括：将多信道组合扫描时间间隔值设置为20/40多信道扫描时间间隔值和后台多信道扫描时间间隔值中的较小者，其中，如果没有设置20/40使能比特，则忽略20/40多信道扫描时间间隔值，并且其中，后台多信道扫描时间间隔值是基于正在由非AP站处理的数据业务量来自己先进行调整的。在该较复杂示例中，该函数具有至少四个输入：20/40多信道扫描时间间隔值、后台多信道扫描时间间隔值、20/40使能比特和数据业务量。该函数还可以具有其它输入。

随后，所得的组合扫描控制参数值（作为该函数的输出）被用来对非AP站所执行的多信道组合扫描操作进行发起、定时和控制，其中，执行所有信道的组合扫描以满足20/40共存扫描要求以及后台扫描要求。在一个示例，每个组合扫描生成20/40共存扫描结果以及后台扫描结果。组合扫描控制参数值中的一个（多信道组合扫描时间间隔值）确定这些多信道组合扫描操作中的相继多信道组合扫描操作之间的时间间隔。

在第一新颖方面，与使用不包括组合扫描的常规扫描机制相比，使用组合扫描减少了非AP站必须执行的扫描的次数。减少扫描的次数具有包括以下方面的优势：增加非AP站的数据业务吞吐量、释放非AP站中的处理资源和/或减少非AP站的功耗。在第二新颖方面，如果进行扫描的非AP站所连接到的AP站不具有20/40共存能力，则该非AP站不执行20/40扫描操作，这是因为20/40扫描的结果将不能用于影响AP站操作。通过不执行不必要的20/40扫描，减少了非AP站中的功耗，使处理资源可用于其它目的，并且提高了数据业务吞吐量。在第三新颖方面，如果非AP站与其AP站断开连接，则该非AP站将不再能够使（其连接到的）AP站停止使用40MHz宽信道。因此，由于该20/40扫描的结果不再能用于影响AP站的操作，所以禁用该非AP站的20/40扫描。通过不执行不需要的20/40扫描，减少了功耗，使处理资源可用于其它目的，并且提高了数据业务吞吐量。在第四新颖方面，如果检测到非AP站中的数据业务增加到超出预定的量，则将后台扫描的频次减少相当的量，以便提供更高的数据业务吞吐量。在一个示例中，响应于非AP站不再连接到具有20/40能力的AP站，禁用20/40共存扫描软件模块。

以上是概述部分，并从而必然包含细节的简化、概括和省略；因此，本领域技术人员应当理解，该概述部分仅仅是说明性的，并且其并非意在以任何方式进行限制。本申请所描述的设备和/或过程（如权利要求书所单独定义的）的其它方面、发明特征和优点将在本申请所阐述的非限制性具体实施方式中得以体现。

附图说明

图1（现有技术）是基础设施模式BSS操作的示图。

图2（现有技术）是示出移动非AP站7可以如何在称为“漫游”的过程中从一个AP站的覆盖区域移动到另一个AP站的覆盖区域的示图。

图3（现有技术）示出了处于从一个AP站切换到另一个AP站的时间点的非AP站7。

图4（现有技术）示出了20MHz宽信道。

图5（现有技术）示出了40MHz宽信道（两个绑定的20MHz宽信道）。

图6（现有技术）是当执行后台和20/40扫描时非AP站的操作的简化时间线图。

图7（现有技术）是示出主动扫描的示图。

图8（现有技术）是示出被动扫描的示图。

图9是根据一个新颖方面的IEEE 802.11(n)无线网络系统100的简化示图。

图10是图9的系统中的非AP站111的非常简化的硬件示图。

图11是在图10的非AP站111上执行的软件124的结构示图。

图12和图13是描述图11的软件124的操作的方法200的流程图。

图14是示出被接收到图10的非AP站111上的输入管理帧的格式的示图。该输入管理帧具有40MHz不容忍比特以及20/40共存管理支持比特。

图15描述了图11的软件124所使用的五个20/40扫描控制参数值。

图16描述了图11的软件124所使用的五个后台扫描控制参数值。

图17是多信道组合扫描操作303中的两个组合扫描301和302的简化时间线图。

图18是示出两个多信道组合扫描操作303和304的简化时间线图。多信道组合扫描操作303和304中的每一个都是由图11的扫描定时器139的到期触发的。因此，时间量305（其分开相继的多信道组合扫描操作，并且在相继的多信道组合扫描操作之间）是由图12和图13的方法200中的“多信道组合扫描时间间隔值”155确定的。

具体实施方式

图9是根据一个新颖方面的IEEE 802.11(n)无线网络系统100的简化示图。系统100包括连接到网络104的多个符合IEEE 802.11(n)的接入点站（AP站）101-103。网络104可以是局域网或者其它网络，并且网络104可以直接或间接地连接到互联网。通常而言，AP站经由有线连接105-107连接到网络104。这些AP站中的每一个具有各自的无线通信覆盖小区。例如，AP站101具有覆盖小区108，AP站102具有覆盖小区109，并且AP站103具有覆盖小区110。移动非接入点站（非AP站）111位于覆盖小区108中，并且该移动非AP站111连接到AP站101并与该AP站101相关联。可以使非AP站111在无需中断与网络104的通信的情况下，在覆盖区域108-110中进行漫游。例如，非AP站111可以沿着虚线112所指示的路径进行漫游。在本示例中，非AP站111是装备有Wi-Fi非AP站加密狗（dongle）114的膝上型计算机113。在另一个示例中，非AP站111是具有Wi-Fi功能的蜂窝电话。

图10是图9的非AP站111的非常简化的硬件示图。非AP站111包括膝上型计算机113和加密狗114。加密狗114通过插入膝上型计算机的以太网端口116中的以太网电缆115，来耦接到膝上型计算机113。除了没有示出的其它部分之外，加密狗114还包括天线117、射频（RF）收发机118和集成电路119。集成电路119是计算单元，除了没有示出的其它部分之外，该计算单元包括MAC和PHY层硬件内核120、中央处理单元（CPU）121、一定数量的半导体存储器122和以太网接口电路123。CPU 121经由本地总线125来访问计算机可执行指令集124。存储器122是存储计算机可执行指令集124的计算机可读介质。CPU 121读取和执行计算机可执行指令集124。非AP站111可以经由天线117向AP站发送802.11(n)帧，并且可以经由天线117从AP站接收802.11(n)帧。天线117和RF收发机118一起构成非AP站111的无线收发机单元。以太网接口电路123和以太网电缆115是非AP站111的有线接口。在图9和图10所示的特定时间点，非AP站111连接到AP站101并与AP站101相关联，但是，该非AP站111还在向其它AP站102和103传送802.11(n)帧。为了20/40共存目的和后台扫描目的，非AP站111收集来自AP站102和103的信息。

图11是示出在非AP站111上执行的软件124的结构的示图。在该特定实施例中，软件124是非AP IEEE 802.11MAC软件。除了没有示出的其它部分之外，软件124还包括20/40共存扫描模块126、漫游模块127、硬件抽象层模块128、数据路径部分129和新型扫描模块130。20/40共存扫描模块126进而包括20/40操作分析模块131、表132、20/40共存模式使能比特133、和20/40定时要求模块134。表132记录了受到AP站101的40MHz宽信道操作的过度不利影响的信道。漫游模块127包括扫描结果分析模块135、表136和后台定时要求模块137。表136维持非AP站111和其它AP站之间的可能链路的信号强度的指示。扫描模块130包括组合扫描定时要求模块138、扫描定时器139和扫描引擎140。

图12和图13描述了非AP站111和其软件124的操作的方法200。一开始，非AP站111加电，并根据IEEE 802.11(n)协议以常规方式将自己与AP站相关联（步骤201）。在本示例中，非AP站111出现并连接到AP站101。随后，非AP站111确定其刚刚连接到的AP站是否具有20/40共存能力。如本申请所使用的，术语“20/40共存”意味着AP站支持根据IEEE802.11(n)要求的40MHz宽信道操作。非AP站111通过从AP站101接收一个或多个管理帧，以及检查这些帧以找到称为“20/40 BSS共存管理支持”比特的比特，来确定AP站101是否具有20/40共存能力。

图14是示出从AP站101接收的输入管理帧161的格式的示图。帧161的开始处的帧控制字段的比特B2到B7指示帧的类型。如果该帧是信标帧、探针响应帧、关联响应帧或者重新关联响应帧，则该帧是管理帧类型，其中该管理帧的帧主体包括“20/40 BSS共存管理支持”比特160。如图14所示，该比特是该帧主体中的“扩展能力信息单元”里的比特B0。“20/40 BSS共存管理支持”比特的值指示进行发送的AP站101是否具有20/40共存操作能力。

除了“20/40 BSS共存管理支持”比特160之外，这四种类型的管理帧（信标、探针响应、关联响应和重新关联响应）中的每一种还包括如图15中所描述的五种后台扫描控制参数值：1）dot11OBSSScanPassiveDwell值141、2）dot11OBSSScanActiveDwell值142、3）dot11OBSSScanPassiveTotalPerChannel值143、4）dot11OBSSScanActiveTotalPerChannel值144和5）dot11OBSSWidthTriggerScanInterval值145。一百毫秒dot11OBSSScanPassiveDwell值指示单个被动20/40扫描的持续时间。在信道的被动20/40扫描中，将非AP站的接收机设置为在特定信道上进行接收，并且接收一个或多个输入帧。如果来自AP的输入帧的“40MHz不容忍比特”159指示40MHz不容忍AP站正在使用该信道，则将该“40MHz不容忍”信息记录到20/40共存模块的表132中。与主动扫描相反，被动扫描一般意味着进行监听的非AP站不发出探针请求以促使来自AP站的响应，而是仅仅对该信道进行监听，以便如果AP站碰巧在该信道上发送信标则接收信标。

然而，当执行扫描时，在所指示的驻留时间量内，进行监听的非AP站可能接收不到输入帧。因此，在所有信道的一整个20/40扫描期间，可以使进行监听的非AP站多次在该驻留时间量内进行监听。dot11OBSSScanPassiveTotalPerChannel值指示了非AP站将在所有信道的整个20/40扫描期间对一个信道进行被动20/40扫描的总时间量。例如，如果dot11OBSSScanPassiveTotalPerChannel值是二百毫秒，并且dot11OBSSScanPassiveDwell值是一百毫秒，则当非AP站正在进行被动20/40扫描时，该非AP站将对每个信道进行两次被动20/40扫描，其中每一被动20/40扫描时间的持续时间是一百毫秒。

如果非AP站执行主动20/40扫描，则使用dot11OBSSScanActiveDwell值和dot11OBSSScanActiveTotalPerChannel值。如上所述，主动扫描包括：非AP站在信道上发出探针请求帧，随后在该信道上等待来自AP站的返回探针响应帧。例如，如果dot11OBSSScanActiveTotalPerChannel值是四十毫秒，dot11OBSSScanActiveDwell值是二十毫秒，则当非AP站进行主动20/40扫描时，非AP站将对每个信道执行两次主动20/40扫描，其中每一主动20/40扫描时间的持续时间是20毫秒。五个20/40扫描控制参数值中的最后一个（dot11OBSSWidthTriggerScanInterval）指示相继的多信道20/40扫描操作之间的最大时间量。在每个多信道20/40扫描时间间隔，必须根据前四个20/40扫描定时要求141-144的定时要求对这些信道中的每一个进行一次20/40扫描。20/40扫描时间间隔参数值145是两个这种多信道20/40扫描操作之间的最大时间量。

返回到图12的方法，如果“20/40 BSS共存管理支持”比特指示AP站101具有20/40共存能力（步骤202），则设置20/40共存扫描模块126中的比特133（参见图11），并且启用20/40共存扫描模块126（步骤203）。将从AP站101获得的五个20/40扫描定时要求参数值141-145提供给扫描模块130。然而，如果确定非AP站111所连接到的AP站101不具有20/40共存能力（步骤202），则不设置20/40共存扫描模块126中的比特133（参见图11），不启用20/40共存扫描模块126，并且不需要将这五个扫描定时要求参数值发送给扫描模块130。如线206所示，处理直接转到步骤207。

除了从AP站101接收这五个20/40共存扫描控制参数值之外，还有五个本地生成的后台扫描控制参数值146-150。在图16中描述了这五个本地生成的后台扫描控制参数值146-150：1）BackgroundScanPassiveDwell值146、2）BackgroundScanActiveDwell值147、3）BackgroundScanPassiveTotalPerChannel值148、4）BackgroundScanActiveTotalPerChannel值149和5）BackgroundWidthTriggerScanInterval值150。一百毫秒BackgroundScanPassiveDwell值指示信道的单次被动后台扫描的时间量。被动后台扫描包括：监听来自AP站的输入帧，以及确定信号强度的指示。在后台扫描过程中，确定非AP站111和AP站101-103中的每一个之间的可能链路的信号强度的指示。在一种方法中，当从AP站接收到输入帧时，RF收发机118在该输入帧的接收期间收集信号强度信息，并向硬件抽象层模块128返回信号强度值。通过扫描模块130传送这些值，并将这些值传送给扫描结果分析模块135。模块135处理这些值，并确定针对每个AP站的RSSI（接收信号强度指示）值。用相关联的输入帧的源地址字段（参见图14）中的源地址来指示AP站。随后，将RSSI值与发送该相关联帧的AP站的源地址相关联地记录在漫游模块127中的表136中。用此方式接收和处理来自每个AP站的帧，使得将每个AP站的RSSI信息收集和记录到表136中。

然而，在BackgroundScanPassiveDwell时间量内，进行后台扫描的非AP站可能接收不到输入帧。因此，在所有信道的一整个后台扫描期间，可以使进行监听的非AP站多次在该时间段内进行监听。BackgroundPassiveTotalPerChannel值指示非AP站将在所有信道的整个后台扫描期间对一个信道进行被动后台扫描的总时间量。例如，如果BackgroundScanPassiveTotalPerChannel值是二百毫秒，并且BackgroundOBSSScanPassiveDwell值是一百毫秒，则当非AP站进行被动后台扫描时，该非AP站将对每个信道进行两次被动后台扫描，其中每个被动后台扫描时间的持续时间是一百毫秒。如果非AP站执行主动后台扫描，则使用BackgroundScanActiveDwell值和BackgroundScanActiveTotalPerChannel值。例如，如果BackgroundScanActiveTotalPerChannel值是四十毫秒，并且BackgroundScanActiveDwell值是二十毫秒，则当非AP站进行主动后台扫描时，该非AP站将对每个信道进行两次主动后台扫描，其中每个主动扫描时间的持续时间是二十毫秒。这五个后台扫描控制参数值中的最后一个（BackgroundWidthTriggerScanInterval）指示多信道后台扫描操作之间的最大时间量。根据前四个后台扫描控制参数值146-149对所有信道进行后台扫描，并且在每个“后台多信道扫描时间间隔值”时间，必须发生至少一次所有信道的该扫描，其中后台扫描时间间隔时间是由参数值150给出的。

返回到图12的方法200，向扫描模块130提供这五个后台扫描控制参数值146-150（步骤207）。在一个新颖方面，如果非AP站111从其AP站101断开连接（步骤208），则禁用20/40扫描（步骤209）。如果非AP站111从其AP站101断开连接，则非AP站111将不能够使其AP站101停止40MHz宽信道操作。因此，在这种情形下，非AP站111执行20/40扫描是没有效用的，并且禁用非AP站111的20/40扫描。通过清除20/40使能比特133来禁用20/40扫描。在图12的方法200中的该时间点，扫描模块130已从20/40共存扫描模块126接收到五个20/40扫描控制参数值141-145（如果启用了20/40扫描），并且扫描模块130已从漫游模块127接收到五个后台扫描控制参数值146-150。处理转到图13中描述的步骤（步骤210）。

如图13所示，组合扫描定时要求模块138（参见图11）应用一函数，以确定满足20/40共存扫描要求141-145以及后台扫描定时要求146-150者的“多信道组合扫描时间间隔值”（图13，步骤211）。在该特定实施例中，该函数的输入包括：20/40多信道扫描时间间隔值145、20/40使能比特值、后台多信道扫描时间间隔值150和数据业务量的指示。在一个示例中，如果没有设置20/40使能比特133，则禁用20/40扫描，并且组合扫描定时要求模块138忽略20/40扫描要求参数141-145。使用后台扫描控制参数值146-149，并且使用后台多信道扫描时间间隔值150来设置扫描定时器139。随后，扫描模块130能够在无需考虑20/40参数的情况下，按照后台多信道扫描时间间隔值150所设置的时间间隔来发起多信道组合扫描操作。每当扫描定时器139到期时，扫描引擎140被触发以执行另一多信道后台扫描操作。即使20/40共存模块在一些情形下被禁用并且不使用由扫描模块130向其返回的扫描结果，这些扫描也称为组合扫描。

然而，如果启用了20/40扫描（如对比特133进行设置所指示的），则组合扫描定时要求模块138所应用的函数（图13，步骤211）将针对“多信道组合20/40共存和后台扫描”的扫描参数151-155设置为足够频繁，以便满足20/40共存扫描模块126所指示的20/40要求141-145以及漫游模块127所指示的后台定时要求146-150。在一个示例中，在设置了比特133的情况下，则该函数使得“多信道组合扫描时间间隔值”155被设置为20/40多信道扫描时间间隔值145和后台多信道扫描时间间隔值150中的较小者。这确保多信道组合扫描操作足够频繁地发生，使得扫描结果足够频繁地可用，以满足20/40扫描要求和后台扫描要求二者。

在一些实施例中，在高数据业务状况下，该函数使得后台扫描将被较不频繁地执行。使后台多信道扫描时间间隔值150成为数据业务量的函数。如果漫游模块127确定箭头156所指示的数据业务量超过预定量，则该函数的应用使得值150将被调整，并且值150将与数据业务量中的超出该预定量的另外增加量成比例地增加。随着数据业务量增加并增加到超过预定量，后台扫描的所要求的频次越来越小。箭头156表示数据业务量和值150的相关联调整量的指示。由于该函数（用其在扫描模块130中确定值155）的操作，值150的调整可能导致多信道组合扫描时间间隔值155的间接调整。

返回到图13，步骤212-217表示对在步骤211中确定的组合扫描参数控制值的使用。首先，使用“多信道组合扫描时间间隔值”来设置扫描定时器139（步骤212）。当扫描定时器139到期（步骤213）时，发起多信道组合扫描操作。设置要扫描的信道（步骤214），并执行对该信道的组合扫描（步骤215）。组合扫描可以是被动扫描或主动扫描。相同的输入管理帧（无论其是作为主动扫描的结果来获得，还是作为被动扫描的结果来获得）产生用于20/40共存扫描目的的“40MHz不容忍比特”值以及用于后台扫描目的的RSSI信号强度值。在信道的组合扫描（步骤215）发生之后，将非AP站111的接收机调谐回到数据业务信道，使得可以传送一定量的普通数据业务。步骤216中的普通数据业务操作的持续时间是特定于实现方式的。如果并没有对所有信道进行扫描（步骤217），则处理返回到步骤214，并对下一个信道执行组合扫描。一旦根据这四个扫描控制参数值151-154对所有信道进行了扫描（如上所述，可以发生一个信道的多次组合扫描），则累积的扫描结果被提供给20/40共存扫描模块126（如图13中的箭头157所指示的）和漫游模块127（如图13中的箭头158所指示的）二者（步骤218）。或者，可以在步骤214-217的每一次循环之后，将扫描结果报告给漫游模块和20/40共存模块。

图17是所得的组合的后台和20/40共存扫描操作的简化时间线图。信道的扫描结果用于后台扫描目的和20/40共存扫描目的二者。这些组合扫描301和302中的这种相继的组合扫描之间的时间间隔300是特定于实现方式的。图17所示的操作是多信道组合扫描操作的一部分。

图18是示出两个多信道组合扫描操作303和304的简化时间线图。这些多信道组合扫描操作中的每一个都是由图11的扫描定时器139的到期发起的。因此，通过“多信道组合扫描时间间隔值”155来设置多信道组合扫描操作303和304之间的时间量305。如图17所示，在多信道组合扫描操作中，各信道的各个组合扫描在时间上彼此隔开普通数据业务的时间间隔300。这些普通数据业务的时间间隔300的持续时间与在图12和图13的方法200的步骤216中花费的时间相对应。在这些多信道组合扫描操作的每一个期间，对11个信道中的每一个信道执行至少一次组合扫描。在一些示例中，如上所述，可以根据这些组合扫描参数的值对每个信道执行多次组合扫描。

在第一新颖方面，由扫描模块130将“多信道组合扫描时间间隔值”155确定为时间间隔值145和150中的较小者，其中，如果没有设置20/40使能比特，则将时间间隔值145设置为无穷大（或最大值），并且其中，如果数据业务量超过了预定的数据业务量，则时间间隔值150作为数据业务的函数来进行增加。与图6所示的扫描的常规情形相比，如图17所示，使用图12和图13的方法200来执行的扫描的次数更少。由于在图12和图13的组合扫描方法中，非AP站111的RF收发机118不必被设置到不同的信道，并且其不必用于扫描如此多次，所以与常规的后台和20/40扫描的情形相比，对数据业务信道上的数据业务流的中断的总计数量减少了，其中在常规的后台和20/40扫描情形中，每次扫描仅用于一个目的，并且其中要求更多的总计扫描来满足20/40共存扫描要求和后台扫描要求二者。

在第二新颖方面，如果进行扫描的非AP站所连接到的AP站不具有20/40共存能力，则不执行特殊20/40扫描，从而减少了功耗，释放了处理资源，并提高了数据业务吞吐量。通过清除20/40使能比特133，扫描模块130忽略20/40扫描控制参数值，并且20/40扫描控制参数值不影响扫描。由于20/40共存扫描模块126被禁用，所以可以忽略扫描结果157。

在第三新颖方面，如果非AP站从其AP站断开连接，则该非AP站将不再能够使该AP站停止40MHz宽信道操作。因此，由于该扫描的结果不再能用于影响AP站操作，所以禁用非AP站的20/40扫描。如上所述，用于禁用20/40扫描的机制在于：清除20/40使能比特133，并且因此，20/40扫描控制参数值被扫描模块130忽略，并且该值不影响扫描。

在第四新颖方面，如果数据业务被检测为增加到超过预定量，则将后台扫描的频次减少相当的量，以便提供更高的数据业务吞吐量。通过将后台多信道扫描时间间隔值150作为数据业务量的函数来进行增加，减少了后台扫描的频次。

在一个或多个示例性实施例，本申请所描述的功能可以在硬件、软件、固件或它们组合中来实现。当在软件中实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括有助于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够访问的任何可用介质。举例而言但非进行限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机访问的任何其它介质。此外，可以将任何连接适当地称作计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线（DSL）或无线技术（比如红外线、无线电和微波）从网站、服务器或其它远程源来传输软件，则该同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或无线技术（比如红外线、无线电和微波）包括在介质的定义中。本申请所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘（CD）、激光盘、光盘、数字通用光盘（DVD）、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常以磁的方式再现数据，而光盘利用激光以光的方式再现数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。在一个具体示例中，图10的存储器122是存储计算机可执行指令的程序124的计算机可读介质，其中处理器121是计算机，其中程序124由图10的处理器121来访问和执行，并且其中处理器121对程序124的执行使图10的非AP站执行图12和图13中所描述的方法200。

虽然为了教示目的而在上面描述了某些具体实施例，但本专利文档的教导具有普遍适用性，并且其并不受限于上面所描述的具体实施例。根据用于第一类型的扫描的第一扫描参数集和用于第二类型的扫描的第二扫描参数集来生成组合扫描参数，并不限于根据20/40共存扫描参数和后台扫描参数来生成组合扫描参数，而是具有普遍适用性，并且扩展到有助于实现包括其它类型的扫描、扫描要求和扫描结果的组合扫描。上面所公开的扫描模块（其包括组合扫描定时要求模块和单个扫描定时器）是一种用于减少或消除不必要的扫描和数据业务中断的高效方式。组合扫描参数的生成并不限于IEEE 802.11(n)系统中的使用，而是普遍地适用于根据其它通信协议来扫描信道的无线设备。所确定的组合扫描参数值（例如，多信道组合扫描时间间隔值）不需要是静态的，而是可以根据操作状况和其它因素来随时间进行调整。用于确定多信道组合扫描参数值151-155的函数可以包括：不同于使能比特值133、20/40共存扫描参数值141-145、数据业务值和后台扫描参数值146-150的函数输入变量。虽然上面描述的生成组合扫描参数的方法的示例包括获得指示发送方站不能容忍40MHz宽信道使用的扫描结果，但该方法并不限于获得指示该特定的40MHz不容忍状况的扫描结果。确切而言，该方法具有普遍适用性，并且其扩展到接收和使用指示发送方站不能容忍其它站所进行的其它类型的频谱使用或操作的扫描结果。因此，在不脱离所附权利要求书的保护范围的基础上，可以对所描述的具体实施例的各个特征进行各种修改、调整和组合。

Claims (23)

1.一种方法，包括：

（a）作为第一多信道扫描时间间隔值和第二多信道扫描时间间隔值的函数，来确定多信道组合扫描时间间隔值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一多信道扫描时间间隔值指示多信道扫描操作之间的最大时间量，并且其中，每个多信道扫描操作包括多个信道中的每一个信道的至少一次扫描。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一多信道扫描时间间隔值是20/40多信道扫描时间间隔值，并且其中，所述第二多信道扫描时间间隔值是后台多信道扫描时间间隔值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一多信道扫描时间间隔值是从AP站（接入点站）发送并且被接收到非AP站（非接入点站）上的值，并且其中，（a）的所述确定步骤发生在所述非AP站上。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述函数包括：

将所述多信道组合扫描时间间隔值确定为所述第一多信道扫描时间间隔值和所述第二多信道扫描时间间隔值中的较小者。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

（b）使用所述多信道组合扫描时间间隔值来发起多个多信道扫描操作，其中每个多信道扫描操作包括多次组合扫描，其中（a）的所述确定步骤是由非AP站（非接入点站）执行的，其中（b）的所述多个多信道扫描操作是由所述非AP站执行的，并且其中，至少部分地利用所述多信道组合扫描时间间隔值来确定所述多信道扫描操作中的两个相继多信道扫描操作之间的时间间隔。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一多信道扫描时间间隔值指示所述非AP站的第一扫描要求，其中所述第二多信道扫描时间间隔值指示所述非AP站的第二扫描要求，并且其中，所述多信道组合扫描时间间隔值是在（a）中确定并且在（b）中使用的，使得所述非AP站的所述第一扫描要求和所述第二扫描要求都得以满足。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一多信道扫描时间间隔值是BSS宽度触发扫描时间间隔值，并且其中，（a）中的所述确定步骤包括：在所述非AP站没有连接到具有20/40能力的AP站（接入点站）的情形下，在确定所述多信道组合扫描时间间隔值时忽略所述第一多信道扫描时间间隔值。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括：

如果所述非AP站没有连接到具有20/40能力的AP站，则禁用所述非AP站的20/40共存扫描能力。

10.根据权利要求6所述的方法，还包括：

根据由所述非AP站处理的数据业务量，来调整所述第二多信道扫描时间间隔值。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

（b）使用所述多信道组合扫描时间间隔值来发起多次组合扫描，并且其中（a）的所述确定步骤和（b）的所述使用步骤都是由非接入点站执行的。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

（b）使用所述多信道组合扫描时间间隔值来发起多次组合扫描，其中，

所述组合扫描中的至少一次包括：

接收帧；以及

检查所述帧中的40MHz不容忍比特，并且还进行信号强度确定，

并且其中，

（a）的所述确定步骤和（b）的所述使用步骤都是由非接入点站执行的。

13.一种用于执行多次扫描的装置，其中所述扫描中的至少一次包括：

将帧接收到所述装置上，以及

检查所述帧中的40MHz不容忍比特，并且还根据作为接收所述帧的结果而收集的信息来进行后台扫描确定。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述后台扫描确定是信号强度确定，其中所述装置用于用作无线网络中的第一站，并且其中，所接收的帧是从所述无线网络中的第二站发送的帧。

15.一种装置，包括：

无线收发机单元，通过其将20/40扫描要求参数值接收到所述装置上；以及

计算单元，其至少部分地根据后台扫描要求参数值和所述20/40扫描要求参数值来确定多信道组合扫描时间间隔值，并且其中，所述计算单元使用所述多信道组合扫描时间间隔值来发起多信道组合扫描操作，并且其中，所述多信道组合扫描操作包括：

将帧接收到所述装置上，以及

检查所述帧中的40MHz不容忍比特，并且还进行信号强度确定。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述多信道组合扫描操作包括：

执行多个信道中的每一个信道的至少一次组合扫描。

17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述计算单元包括20/40共存扫描模块，并且其中，如果所述装置没有连接到具有20/40能力的接入点站（AP站），则禁用所述20/40共存扫描模块，而如果所述装置连接到具有20/40能力的AP站，则启用所述20/40共存扫描模块。

18.根据权利要求15所述的装置，其中，所述计算单元将所述多信道组合扫描时间间隔作为由所述装置处理的数据业务量的函数来进行调整。

19.一种装置，包括：

无线收发机单元，通过其将20/40扫描要求参数值接收到所述装置上；以及

用于至少部分地根据后台扫描要求参数值和所述20/40扫描要求参数值来确定多信道组合扫描时间间隔值的单元，其中，所述单元还用于使用所述多信道组合扫描时间间隔值来发起多信道组合扫描操作，其中，所述多信道组合扫描操作包括：

执行信道的扫描，并从而获得扫描结果，以及

使用所述扫描结果来进行20/40共存确定和后台扫描确定。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述单元包括：

MAC和PHY层硬件内核；

处理器；以及

存储器，其存储由所述处理器执行的处理器可执行指令集。

21.计算机可读介质上存储的计算机可读指令集，其中，所述计算机可读指令集用于：

至少部分地根据后台扫描要求参数值和20/40扫描要求参数值来确定多信道组合扫描时间间隔值；以及

使用所述多信道组合扫描时间间隔值来发起多信道组合扫描操作，其中所述多信道组合扫描操作包括：

执行信道的扫描，并从而获得扫描结果，以及

使用所述扫描结果来进行20/40共存确定和后台扫描确定。

22.根据权利要求21所述的计算机可读指令集，其中，所述计算机可执行指令集还用于：

响应于一装置不再连接到具有20/40能力的接入点站（AP站），禁用所述装置的20/40共存扫描功能。

23.根据权利要求22所述的计算机可读指令集，其中，所述计算机可执行指令集还用于：

将所述多信道组合扫描时间间隔值作为由所述装置处理的数据业务量的函数来进行调整。

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