CN105050161B - 无线网络扫描策略 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无线网络扫描策略。一种装置可以使用定位信息来增加无线局域网(WLAN)扫描处理的效率。为了确定WLAN存在于范围内，装置可以确定其自身的位置。例如，该装置可以使用基于卫星的导航系统确定其自身的位置。然后，该装置可基于所确定的位置来确定无线扫描策略。该确定可以进一步基于诸如信道信息、网络能力等的连接参数和/或其他连接参数。

Description

无线网络扫描策略
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年4月15日提交的美国临时申请号61/979,644的优先权以及于2015年4月8号提交的美国非临时申请号14/681,758的优先权，其全部内容通过引用结合于本文中。
技术领域
本公开内容涉及无线局域网中的信标接收以及供应。
背景技术
由巨大客户需求推动的电子通信技术的快速发展，使得移动通信装置得到广泛采用。广泛采用增加了对于有限带宽资源的竞争。提高此种有限资源的有效使用可减少拥塞并且改善消费者体验。进一步地，外来广播的减少可有助于节省电力资源并且提高移动装置的电池寿命。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种装置包括：无线通信接口，包括天线，所述无线通信接口被配置为：将与所述天线连接的接收器调谐至信道并且接收从无线局域网(WLAN)的接入点传输的帧；并且响应于所述帧，发起(initiate)与所述无线局域网连接的第一通信链路；以及扫描电路，被配置为：确定所述无线局域网的附近信息；响应于所述附近信息，确定所述无线局域网的定时偏移；相对全局时钟来参考所述定时偏移以对来自所述无线局域网的所述接入点的所述帧进行传输时间的预测；以及响应于所述预测，使所述无线通信接口在所述传输时间期间将所述接收器调谐至所述信道。
其中，所述扫描电路被配置为访问无线局域网数据库以确定所述附近信息，所述数据库包括所述无线局域网的位置信息。
其中，所述扫描电路被配置为经由在所述第一通信链路之前建立的第二通信链路访问所述无线局域网数据库。
其中，所述第二通信链路包括蜂窝数据通信链路。
其中，所述全局时钟从所述蜂窝数据通信链路获得。
其中，所述第二通信链路包括与另一无线局域网连接的链路。
其中，所述附近信息包括所述装置的位置信息、所述装置的行进方向信息、或者两者。
其中，所述无线局域网包括多个无线局域网中使用单个定时偏移和单个描述符的一个无线局域网；并且所述扫描电路被配置为：生成所述无线局域网在所述无线通信接口接收所述帧之后使用了公共描述符的确认；并且响应于所述确认，使所述无线通信接口发起与所述无线局域网连接的所述第一通信链路。
其中，所述扫描电路被配置为利用包含所述附近信息的输入来计算散列函数以确定所述定时偏移。
其中，所述接入点被配置为利用同一输入来计算所述散列函数以在所述传输时间发送所述帧。
其中，所述扫描电路被配置为：确定所述装置位于边界区域内；并且响应于所述边界区域，确定第二无线局域网网络的第二附近信息；利用包含所述第二附近信息的另一个输入计算所述散列函数以确定第二定时偏移；以及相对全局时钟来参考所述第二定时偏移以对来自所述第二无线局域网的接入点的帧进行第二传输时间的第二预测；并且响应于所述第二预测，使所述无线通信接口在所述第二传输时间期间将所述接收器调谐至第二信道。
进一步地，所述装置包括定位电路，所述定位电路被配置为基于所述装置的位置生成多个定位位；并且所述附近信息包括所述多个定位位中的第一位。
其中，所述多个定位位中的第二位包括用于使所述定时偏移随机化的随机化位；并且所述扫描电路被配置为从所述散列函数的输入忽略所述第二位。
其中，所述第一位包括所述多个定位位的最高有效位并且所述第二位包括所述多个定位位的最低有效位。
根据本发明的另一个方面，提供一种方法，包括：确定无线局域网(WLAN)的附近信息；响应于所述附近信息，确定所述无线局域网的定时偏移；相对全局时钟来参考所述定时偏移以对来自所述无线局域网的接入点的帧进行传输时间的预测；并且响应于所述预测，在所述传输时间期间将接收器调调谐至选择的信道。
进一步地，所述方法包括：将所述附近信息经由第二无线链路传输至装置以促进在所述装置处的第二传输时间的第二预测。
其中，确定所述附近信息包括：访问包括所述无线局域网的位置信息的无线局域网数据库。
其中，访问所述无线局域网数据库包括：经由在发起与所述无线局域网网络连接的无线局域网通信链路之前建立的蜂窝通信链路来访问所述无线局域网数据库。
根据本发明的又一方面，提供一种装置包括：无线通信接口，包括接收器，所述无线通信接口被配置为：将所述接收器调谐至信道以接收从无线局域网(WLAN)的基站(base)传输的帧；并且响应于所述帧，发起与所述无线局域网连接的通信链路；定位电路，被配置为确定所述装置的位置；以及扫描电路，被配置为：响应于所述位置，设定附近位，所述附近位表示所述位置；利用包含所述附近位的输入来计算散列函数输出以产生定时偏移；相对全局时钟来参考所述定时偏移以对来自所述无线局域网的接入点的帧进行传输时间的预测；并且响应于所述预测，使所述无线通信接口在所述传输时间期间将所述接收器调谐至所述信道。
其中，所述扫描电路进一步被配置为：响应于所述位置确定随机化位，所述随机化位与所述附近位一起表示所述位置；并且从所述散列函数的输入忽略所述随机化位。
附图说明
图1示出了装置的实施例。
图2示出了示例性无线网络接入点(AP)。
图3示出了用于确定连接帧定时的示例性逻辑。
图4示出了用于确定AP的基于位置的连接帧定时的示例性逻辑。
图5示出了帧定时预测的示例性逻辑。
图6示出了示例性定时函数环境。
具体实施方式
以下公开内容涉及通过装置执行的扫描，例如，扫描以定位该装置范围内的资源，诸如，无线局域网(WLAN)。在一些情况下，装置可主动或被动地扫描大量无线频带内的多个信道以确定网络的可用性。在一些情况下，在这些信道上的扫描可消耗电力资源，从而耗尽该装置的有限能源供应并且还在信道中创建了开销，这可减少数据传输的可用带宽。
在各种实施方式中，装置可使用定位信息来提高WLAN扫描过程的效率。为了确定在范围内存在资源(诸如，WLAN)，装置可确定其自身的位置并且访问区域内的WLAN网络的存储数据库。数据库可包括连接参数(诸如，信道信息、信标定时)和/或其他连接参数以支持覆盖特定位置(包括该装置所在的位置)的WLAN的有效识别。装置可经由额外的数据连接(诸如，蜂窝网络连接)访问数据库。此外或者可替代地，该数据库或者数据库的一部分可被局部地存储在该装置上。例如，装置可在所确定该装置的当前位置的半径内下载WLAN参数或者沿着该装置的行进方向下载WLAN集的参数。在一些情况下，关联的WLAN组可被包括在数据库中，诸如，与订阅服务相关联的WLAN组。
在一些实施方式中，通过接入点(AP)的信标供应的定时可以是位置特定的。例如，AP的位置可用作散列函数的输入。散列函数输出可用于确定来自AP的信标的定时。连接至AP的装置然后可使用散列函数输出以及该装置的当前位置确定何时等待到给定位置的信标。
在各种实施方式中，用于AP的信标定时间隔可基于预定时间源被设置为公共值。时间源可由任何数量的装置共享并且可以是关于共享时间源的这些装置的全局时间源。装置然后可在公共时间值接听信标。例如，关联的AP组可具有公共信标定时间隔，例如，属于订阅服务的AP组或其他AP组。
图1示出了装置100的实施例。在这个实施例中，装置100是智能电话，但是该装置可以是任何电子装置。以下所描述的关于扫描可用WLAN的技术可与大量的装置一起使用，诸如，平板电脑、笔记本电脑、平板手机、相机或者其他WLAN功能的装置。因此，以下所描述的智能电话实例仅提供了用于说明扫描以及信标供应技术的一个示例性背景。
作为一个实例，装置可以是能够拨打和接听无线电话呼叫并且使用802.11a/b/g/n/ac/ad(“WiFi”)、蓝牙(BT)、近场通信(NFC)或任何其他类型的无线技术来传输并且接收数据的2G、3G、或4G/LTE蜂窝电话。装置还可以是除了拨打和接听电话呼叫之外，运行任意数量或类型的应用程序的智能电话。然而，该装置可实质上为传送和接收信息的任何装置，作为其他实例，包括车辆内的驾驶员辅助模块、紧急应答器、寻呼机、卫星电视接收器、网络立体声接收器、计算机系统、音乐播放器或实质上的任何其他装置。
图1示出了与网络控制器150(诸如，增强节点B(eNB)或者其他基站)通信的装置100的实例。网络控制器150与装置100建立诸如控制信道152和数据信道154的通信信道并且交换数据。在该实例中，装置100支持一个或多个用户标识模块(SIM)。例如，电子和物理接口可通过系统总线110连接用户设备硬件。
装置100包括通信接口112、系统电路114和用户界面118。系统电路114可实施为硬件、软件、固件或者其他逻辑的任何组合。例如，可以利用一个或多个片上系统(SoC)、专用集成电路(ASIC)、分立模拟和数字电路以及其他电路来实施系统电路114。系统电路114是装置100中任何期望功能的实施的一部分。在这方面，作为实例，系统电路114可执行以下逻辑：例如促进解码以及播放音乐和视频，例如，MP3、MP4、MPEG、AVI、FLAC、AC3或WAV解码和回放；运行应用程序；接受用户输入；保存和检索应用数据；建立、维持以及终止蜂窝电话呼叫或例如用于互联网连接的数据连接；建立、维持以及终止无线网络连接、蓝牙连接或其他连接；以及在用户界面118上显示相关信息。用户界面118和输入128可包括图形用户界面、触摸感应显示器、语音或面部识别输入、按钮、开关、扬声器以及其他用户界面元件。输入128的另外的实例包括麦克风、视频和静止图像相机、温度传感器、振动传感器、旋转和方位传感器、耳机和麦克风输入/输出插孔、通用串行总线(USB)连接器、内存卡凹槽、辐射传感器(例如，IR传感器)以及其他类型的输入。
系统电路114可包括一个或多个处理器116和存储器120。例如，存储器120存储处理器116执行以实施装置100的期望功能的控制指令122。控制参数124提供并且指定控制指令122的配置和操作选择。存储器120还可存储装置100通过通信接口112将发送或已接收的任何BT、WiFi、3G或其他数据126。存储器120可进一步包括列表、数据库或者包含WLAN或者其他无线网络的附近信息的其他数据结构。附近信息(proximity information)190可包括支持与WLAN网络建立链路的数据，诸如，WLAN网络的位置信息191、定时同步数据(TSD)192(例如，定时同步功能(TSF)数据、连接帧定时数据、全局定时偏移或者其他定时数据)、网络描述符193(例如，服务集标识符、服务集可用性、信道利用率、网络能力或者其他描述符)、或者其他数据。
系统电路114可进一步包括扫描电路160以实施以下所描述的网络扫描技术。扫描电路160可协调存储器120中的可用资源与通信接口112的无线连接资源。扫描电路可实质上实施为硬件、软件、固件或者其他逻辑的任何组合以完成该协调。在示例性情形中，扫描电路160可使通信接口在连接帧由AP 200发送期间的预测间隔期间将天线调谐至特定信道。因此，相对于盲扫描来说，例如在没有有关连接帧定时、信道使用或者其他WLAN连接信息的先验信息的情况下扫描信道，扫描电路160可用于减少在接听信道时花费的时间。例如，扫描电路可预测长度为1–5ms的间隔。在该间隔期间可调谐该天线，该间隔小于与盲扫相关联的50-150ms的间隔。然而，在此所讨论的间隔仅是示例性的，该预测间隔实质上可以为任何长度。
在一些情况下，装置100可包括定位电路140，诸如，卫星导航电路(例如，GPS、GLONASS、GALLIEO)、基于网络的定位逻辑(例如，基于网络协议(IP)的位置估计、基于WLAN的位置估计、蜂窝塔关联)、无线电三角测量电路、或者其他用于确定装置位置的电路。
该装置可包括全局定时电路170，该全局定时电路170可访问并且维持与外部基准时钟174同步的全局时钟172。该同步可发生在任何通信接口112(例如，参考标准化时间互联网资源(例如，国家标准研究所(NIST)网络服务器)、蜂窝网络时间资源(例如，导频同步信号)或者其他基于网络的时间判定之上。在一些情况下，该同步可发生在该装置内的其他系统上。例如，全局时钟可从卫星导航信号或者定时基准无线电信号推导出。
装置100可包括电力管理单元集成电路(PMUIC)134。在类似智能电话的复杂装置中，PMUIC 134可负责产生例如用于装置100中的电路的多达三十个(30)不同的电源轨136。在一些情况下，装置100可经由能源102(诸如，电池和/或其他能源)提供电力。
在通信接口112中，射频(RF)发射(Tx)与接收(Rx)电路130通过一个或多个天线132处理信号的发射和接收。通信接口112可包括一个或多个收发器。收发器可以是无线收发器，该无线收发器包括调制/解调电路、数模转换器(DAC)、修整表(shaping table)、模数转换器(ADC)、滤波器、波形整形器、过滤器、前置放大器、功率放大器和/或通过一个或多个天线或者(针对一些装置)通过物理(例如，有线)介质用于发射和接收的其他逻辑。
发射和接收信号可依附任何不同的阵列格式、协议、调制(例如，QPSK、16-QAM、64-QAM、或者256-QAM)、信道、比特率以及编码。作为一个具体实例，通信接口112可包括收发器，该收发器支持在2G、3G、BT、WiFi、通用移动电信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)+以及4G/长期演进(LTE)标准下的发射和接收。然而，不管是否起源于第三代合作伙伴项目(3GPP)、GSM协会、3GPP2、IEEE、或者其他合作伙伴或标准主体，以下所描述的技术适用于其他无线通信技术。装置100可经由接口112与蜂窝基站150在数据信道154和/或控制信道152上通信。装置100可经由接口112与接入点200通信。
图2示出了示例性无线网络接入点(AP)200。该示例性AP 200可促进与多个设备的网络连接并且供应多个基本服务集(BSS)232、234。BSS可包括共享一个或多个资源的各个能力的分组。例如，第一BSS可支持使用第一频带的连接并且第二BSS可以支持第二频带的连接。BSS划分可以是物理可识别的特性，诸如，天线或频率划分或者逻辑划分，诸如，编码、频率跳变方案、调制方案、基于物理地址或者资源块的划分。
AP 200可包括网络接口202以支持在多个协议上网络通信。网络接口202可支持用于AP的可在无线接口230上共享的回程连接。无线接口230可支持BSS 232、234。AP可进一步包括一个或多个处理器204以支持应用程序和操作系统的执行，并且管理AP 200的操作。AP200可包括存储器206，用于执行对系统指令208和运行参数212的支持和存储。存储器206可进一步包括AP 200的用来实施信标间隔控制的位置信息、无线网络描述符。
在一些情况下，AP可进一步包括全局定时电路270，针对AP 200可参考的AP的内部定时，全局定时电路270可为AP提供全局时钟272。全局定时电路270可接入网络连接时间源以接收该全局时间。此外或者可替代地，全局定时电路270可使用以上关于全局定时电路170所讨论的的任何资源或者非网络源。然而，AP可向外部数据库实时报告内部定时，外部数据库可针对全局时钟来参考所接收的AP 200的内部定时报告以确定全局时钟基准线。
AP 200可进一步包括定位电路240，从该定位电路240确定AP 200的位置。然而，在一些实施方式中，AP 200可通过操作者基于无线网络位置的调查在网络上而设置位置信息(作为AP构造和设置的一部分)，或者以其他方式设置位置信息。
AP 200可包括定时函数计算逻辑290，以使用AP确定的位置作为输入计算定时函数(timing function)(例如，散列函数或者其他函数)。AP 200可使用合成的散列输出确定用于发送连接帧的定时偏移。连接帧可包括WLAN信标、补充信标、信息数据帧或者其他促进与AP 200建立链路的信号。
AP 200可包括用户界面216以允许用户操作装置。
在一些情况下，扫描电路160可产生在未来潜在关联的AP的列表。如果装置100还没关联，则该装置可进入漫游模式。在漫游模式中，扫描电路160可在多个频带上扫描多个信道以确定可用的WLAN网络。在WLAN网络中，装置和AP的关联组可形成基本服务集(BSS)。在一些情况下，为了在可接入信道上获取AP列表的扫描可花费相当多的时间。例如，频带可包括20-30个信道(或者其他数量的信道)并且例如，装置可扫描一个、两个、四个或多个频带。在一些情况下，信标间隔可以高达100ms或者更多。为了确定信道上的AP，扫描电路160可以每个信道高达100ms以上的时间扫描信道。此外或者可替代地，扫描电路160可执行主动扫描。在一些情况下，主动扫描可产生来自局部BSS的许多回应。在一些情况下，该回应的链在数量上可产生可能干扰其他通信的无线通信量并且可减少系统吞吐量。在一些高密度使用区域中，通过一个或多个装置执行的主动扫描可产生来自一个或多个AP的可能彼此碰撞的许多无用的回应。此外或者可替代地，主动扫描可使用增加的能源并且缩短移动装置的电池寿命。
具有关于何时预期到信标的信息的扫描电路160可减少用于扫描信道的时间。以下将讨论以可预测的间隔来提供信标的各个技术。
图3示出了用于确定连接帧定时(connectivity frame timing)的示例性逻辑300。可在扫描电路160上执行示例性逻辑300。逻辑300可确定尝试产生WLAN上行链路(302)。该逻辑可确定扫描WLAN网络以确定哪些WLAN网络可用于连接(303)。逻辑300可确定装置的位置(304)。例如，该逻辑可使用定位电路140访问位置信息。逻辑300可基于所确定的位置信息来确定WLAN网络的附近信息(306)。例如，逻辑300可访问WLAN网络的附近信息的位置索引数据库并且确定哪些网络在装置100的附近。此外或者可替代地，局部BSS或者其他局部数据源可将数据提供在逻辑300可确定连接的其他局部BSS上。围绕BSS的附近信息可包括在第一BSS的连接帧中。响应于定位信息，装置可接收来自例如数据库的关于例如局部BSS的信标定时的信息。例如，装置可以通过不同于该装置试图建立的网络连接的另一个网络连接访问数据库，诸如，蜂窝网络或WLAN，例如，现有关联。
在一些情况下，数据库可能是区域特定的以允许数据库规模减小。此外或者可替代地，可在特定区域部分中接入数据库。例如，所选的数据库的一部分可基于所估计的WLAN装置的下一个位置，例如，基于该装置的当前方向和/或行进速度。此外或者可替代地，从装置100的当前位置所确定的半径可用于确定该部分。
逻辑300可使用关于局部BSS的附近信息确定扫描策略，例如，何时和/或在哪些信道上接听信标。在各个实施方式中，数据库可包括具有以下信息的BSS的列表，诸如，操作信道、SSID、如从局部TSF偏移的TSF值、TSF与全局时钟的关系(例如，时间标准，诸如，来自NIST的时间或者来自蜂窝网络的时间)、或GPS卫星或者其他全局时钟。BSS的局部时钟可基于诸如合计时间的任意的时间点。数据库还可包括可能是BSS的拥有者的AP的其他特征以及能力。
为了确定该策略，该逻辑可选择WLAN，以发起(initiate)与其连接的通信链路(308)。该逻辑可从附近信息确定WLAN的定时偏移以及操作信道(310)。该逻辑可相对全局时钟参考定时偏移(312)。基于全局时钟以及定时偏移，该逻辑可预测所选择的WLAN可传送连接帧的间隔(314)。基于该预测，逻辑300可产生用于装置100的通信接口112的扫描控制消息(316)。经由扫描控制消息，逻辑300可使通信接口112在预测的间隔期间将天线调谐至操作的信道(318)。
关于当前不与WLAN相关联的装置，全局时钟与TSF的关系可促进连接帧(例如，信标)、补充帧或者其他帧出现的预测。此关系允许快速扫描在搜索信标时的一个或多个时间。
因此，将参与的BSS的TSF值与全局时钟匹配可能是有利的。例如，BSS可经由互联网连接接入全局时钟并且确定与BSS的TSF的关系。此外或者可替代地，全局时钟的接入可能在各个间隔完成，以校正BSS的局部时钟的误差。例如，可在30秒间隔时执行更新以保证TSF值关系中的误差小于1ms。然而，可以使用其他更新间隔，诸如不定期的或者触发间隔。
如果AP没有接入至全局时钟，则已接入全局时钟以及AP的TSF的一些实体必须将BSS的偏移值的定期更新提供至数据库中以校正偏移。
此外或者可替代地，装置可以基于数据库信息(例如，基于BSS的位置以及性能)消除一些未来关联候选。进一步地，可以通过检查剩余候选AP的链路质量来评估候选AP。为了估计链路质量，装置可以与邻近AP的TSF匹配(align)以接听信标或者其他帧。在一些实施方式，装置可以发送探测请求。继探测请求之后的随后的交换可以用于帮助链路质量测定。相似地，其他允许的帧交换，例如，公共动作(public action)交换或其他帧交换，也可以用于链路质量测定。
图4示出用于确定AP的基于位置的连接帧定时的示例性逻辑400。示例性逻辑400可以在电路上实现。AP200可以访问位置信息(402)。例如，可以由AP的操作者输入，由具有定位电路的相关联的装置提供(例如，连接至BSS的配备GPS的智能手机，或其他装置)，由AP上的定位电路280提供，或者由其他定位信息源提供的定位信息。
AP可以基于位置信息确定定时函数的输入(404)。例如，逻辑400可以从位置信息选择一个或多个位用作输入。输入可以进一步基于其他信息。例如，AP 200的操作的信道可以用作输入的另外的部分。逻辑400可以使用确定的输入计算定时函数输出(406)。逻辑可以相对全局时钟来参考该输出(408)。基于定时函数的输出和全局时钟，逻辑400可以确定AP200可以发送连接帧的间隔(410)。逻辑400可为无线网络接口230生成指示确定的间隔的定时同步消息(412)。
逻辑400可以通过定时同步消息使无线网络接口在确定的间隔期间来发送连接帧(414)。例如，如AP 200的信标装置可以基于散列函数输出的特定次数生成补充帧的传输。在一些实施方式，散列函数可以使用输入，诸如，对于特定分辨率计算的AP的位置、参考特定分辨率的公共全局时间、操作的信道、和/或其他AP参数。基于定时函数，补充帧可以是信标或探测响应或有助于确定装置或BSS的存在的其他帧。
装置100可以使用相同的定时函数预测来自AP200的连接帧的定时。图5示出了帧定时预测的示例性逻辑500。逻辑500可确定试图生成WLAN上行链路(502)。逻辑可去顶扫描WLAN网络以确定那些WLAN网络可用于连接(503)。逻辑500可以确定装置的位置(504)。从位置信息，逻辑500可以推导出附近信息(506)。例如，逻辑可以确定包括装置的位置的区域的标识符。区域可以包括在一些地理区域的表面上的定义分块。
在一些情况下，可以通过逻辑500将诸如操作信道的其他输入提供至定时函数(508)。因此，具体的信道可以为地理区域分配具体时隙。在一些情况下，散列生成的定时可以根据操作的信道级联(cascade)，使得装置100可以通过依次调谐至信道来扫描一组信道。例如，扫描的信道范围可以在单个信标间隔中出现，例如，每5ms间隔一个信道和每100ms间隔20个信道。在另一种情况下，散列函数可以确定区域的基准时间并且然后信道可具有(N毫秒×信道数)的附加偏移量，这可以产生许多信道的单个信标间隔扫描的连续定时。装置100可以基于公共全局时间确定当前时间(510)。装置100可以计算定时函数以确定AP在该区域的定时(512)。装置可以在预测的时间或在预测时间之前一些时间将天线调谐至信道来接听连接帧，如果存在的话(514)。
在一些情况下，给定分辨率以内的相同的区域中的多个AP将计算相同的信标定时函数值并且可以同时发送他们的补充帧。
在一些实施方式中，诸如确定的位置信息的一个或多个最低有效位的时间偏移可以用于提供传输在窗口内的时间偏移。这些位不需要包括在信标定时函数计算中。此外或可替换地，确定的窗口内的信标定时的随机化可以用于避免冲突。在一些实施方式，最高有效定位位(例如，粗糙位置信息)可以由逻辑500用作定时函数的输入并且最低有效定位位(精细位置信息)可以用于随机化或微调定时。
在一些情况下，装置可以连接至第一AP并且然后从第一AP请求关于区域内或者范围中的其他AP的附近数据。因此，装置可以跳跃计算其他AP的定时函数或跳跃(skip)调谐天线接听其他AP，以确定什么WLAN连接是可用的。
装置100在定时函数的边界上可以计算相邻的区域的信标定时函数。装置100可以预测来自多个相邻的区域中的AP的连接帧。此外或可替换地，边界区域中的AP可以提供符合多个相邻的位置的连接帧。然而，在一些情况下，可以通过边界区域以外的装置进行相邻的区域的定时函数的计算。例如，相邻区域的定时函数可以通过不存在重叠的另一个区域的中心或附近的装置计算。在一些情况下，与不计算相邻的定时函数的情况相比时，计算相邻区域的定时会促成数据连接的短的中断。在一些实施方式中，可以相对从预先计算的相邻的定时函数的益处来加权用于定时函数计算的资源。
图6示出了示例性定时函数环境600。不同的定时区域602、604、606、608、610、612、614具有重叠的边界区域620并且具有不同的分配的定时偏移。AP 200可以驻留在任何一个区域中。一些AP 299可以驻留在边界区域中。边界区域的AP 299可以对它们所驻留的任意或所有区域产生连接帧。一些区域之中不存在AP 200，而其他区域可具有多个AP 200，当装置位于边界区域620中时，逻辑500可以计算装置位于的任意定时区域的定时函数。
定时区域不是必需在给定的地理区域中均匀分布。定时区域在具有更多的WLAN网络或其他干扰源的区域中高密度地隔开。定时区域在具有更少的WLAN网络或其他干扰源的区域中低密度地隔开。此外，实际上任何形状均可以用于定时区域。例如，可以使用六边形或正方形区域。在一些情况下，区域的形状可以通过存在的区域或结构的拓扑来部分地确定。
基于发送器发现信标定时函数的装置100然后可以查询其他局部BSS的信息的发送器。在一些情况下，不是所有信标装置都可以基于信标定时函数提供信标。此外或者可替换地，各个组的AP可以使用不同信标定时函数。例如，与第一订阅服务相关联的一组AP可以使用第一信标定时函数并且与第二订阅服务相关联的另一组AP可以使用第二信标定时函数。
在各个实施方式中，具有相同的信标间隔参数的BSS的组的信标定时可以是相同的。例如，BSS的组可具有公共目标信标传输时间(TBTT)。这个信标定时可基于全局时钟。扫描BSS的组中的BSS的装置可以基于公共定时和全局时钟预测未来的信标。
在一些实施方式，基于位置、SSID、信道、媒体接入控制(MAC)地址、和/或其他参数的散列函数可以用于设定公共定时的偏移。这些偏移可以用于避免公共定时BSS组内的冲突。在一些情况下，偏移可以确定在公共信标定时的窗口内的位置。
在一些实施方式中，定时组中的BSS可以使用相同的间隔。例如，100.352ms的值可以由AP共同地使用。
在一些实施方式，使用基于单个全局时钟定时的一组BSS可以分享共同的特性以允许它们被连接装置100识别。例如，BSS的组可以分享共同的SSID值或者具有以相似或可预测的方式分配的SSID值，例如，使用那个组或其他确定性的命名过程内的组号和站号。例如，具有SSID＝ATT的一组BSS可以对它们的基准TTBT值使用GPS时钟值。此外或者可替换地，可以使用除100.352ms以外的限定的间隔。BSS定时组的识别的其他因素可以包括：BSS的组的共同的操作者/拥有者、广域网(WAN，例如，因特网，连接)的可用性，WAN连接的类型(例如，有线、光纤、数字用户线路(DSL)和/或其他WAN连接类型)、和/或其他因素。
BSS定时组内的定时的最初设置可以通过BSS内的AP或其他装置的初始构成过程实现。在各个实施方式，可以通过直接设置过程或通过网络，例如，蜂窝或WLAN传送的远程设置发生初始构成。
全局时间参考的源可以包括GPS信号和/或其他基于卫星的导航信号、NIST短波无线电信号(例如，站WWV)、来自蜂窝网络的时间数据、来自广播网的子载波信号、和/或其他全局时间源。
在一些情况下，AP或其他BSS拥有者不具有对全局时间的源的直接访问权。在一些实施方式中，具有对全局时间的源的直接访问权的装置或AP可以将全局时间信息传送至第二装置。例如，接收GPS信号的AP可具有对全局时间信息的访问权。AP可以传送全局时间信息至第二AP，例如，通过专门的WLAN连接。然而，可以使用信息传输的其他方法。
在一些情况下，能WLAN连接的多个装置可具有相同的行进路线。例如，这样的装置可以在相同的车辆内行进或由相同的操作者携带。例如，装置可以是智能手机、笔记本电脑、平板电脑、汽车传感器、无人机、增强现实装置、可佩带式传感器、健身追踪器、物联网(IoT)类型的传感器、或其他移动装置和传感器。在此情况下，扫描技术计划能够代替主动扫描，而主动扫描会导致与一起行进的装置数量的增加成比例的增加的大批响应。在此情况下，第一装置可以帮助第二装置确定扫描策略。例如，第二装置可以建立至第一装置的WLAN连接和访问WLAN网络的数据库或者存储在第一装置上的原先计划的扫描策略。第二装置可以在开始扫描之前访问第一装置。
此外或可替换地，第一装置可以设定的间隔(例如，基于装置之间的公共时间)发送第二装置可以解码并且用于确定扫描策略的包括附近数据的帧。此外或替换地，由第一个装置发送的帧可包括预先计划的扫描策略。
在一些情况下，第一装置和第二装置可以在次级协议上通信。例如，附近数据可以通过装置之间的蓝牙链路传输。在示例性情形下，具有蜂窝数据连接的智能手机可以通过蜂窝数据连接访问WLAN附近信息。具有至智能手机的蓝牙连接支持WLAN的可佩带式传感器可以访问智能手机上的附近数据并且使用附近数据确定扫描策略。
上述方法、设备、处理和逻辑可以以多种不同的方式实施并且可以硬件和软件的不同组合来实施。例如，实施方式的所有部件可以是以下电路，该电路包括指令处理器，诸如中央处理器(CPU)、微控制器、或微信息处理器；专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、或现场可编程门阵列(FPGA)；或者该电路包括分立逻辑或其他电路部件，包括模拟电路部件、数字电路部件、或两者；或者它们的任意组合。电路可以包括分立互联的硬件组件和/或可以被组合在单个集成电路模具上，分布在多个集成电路模具中，或者在共用的封装件中以多个集成电路模具的多芯片模块(MCM)来实施，作为示例。
电路可以进一步包括或存取用于通过电路来执行的指令。指令可以存储在除暂时信号以外的有形的存储介质中，如闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除编程只读存储器(EPROM)；或者存储在磁盘或光盘上，诸如光盘只读存储器(CDROM)、硬盘驱动(HDD)、或者其他磁盘或光盘；或者存储在另一个机器可读介质中或上。例如计算机程序产品的产品可以包括存储在介质中的或者在介质上的存储介质与指令，当指令由设备中的电路执行时可以使设备实现以上描述或者在附图中示出的任何处理。
实施方式可以作为电路分布在多个系统组件中，例如在多个处理器以及存储器之中，可选择地包括多个分布式处理系统。参数、数据库及其他数据结构可以单独存储并管理，可以合并到单个存储器或者数据库里，可以逻辑地和物理地以许多不同的方式组织，并且可以以许多不同的方式来实现，包括例如链表、哈希表、数组、录音(record)、对象或者隐式存储机制的数据结构。程序可以是单个程序、单独程序的部分(例如子例程)，程序可分布在几个存储器以及处理器中，或者以许多不同的方式实现，例如在例如共享库的库中(例如，动态链接库(DLL))。当通过电路执行时，DLL，例如，可以存储执行以上描述或者在附图中示出的任何处理的指令。
已具体描述了各个实施方式。然而，许多其他实施方式同样是可行的。

Claims (17)

1.一种通信装置，包括：
无线通信接口，包括天线，所述无线通信接口被配置为：
将与所述天线连接的接收器调谐至信道并且接收从无线局域网(WLAN)的接入点传输的帧；并且
响应于所述帧，发起与所述无线局域网连接的第一通信链路；以及
扫描电路，被配置为：
确定所述无线局域网的附近信息；
响应于所述附近信息，确定所述无线局域网的定时偏移；
相对全局时钟来参考所述定时偏移以对来自所述无线局域网的所述接入点的所述帧进行传输时间的预测；以及
响应于所述预测，使所述无线通信接口在所述传输时间期间将所述接收器调谐至所述信道，
所述扫描电路被配置为：
访问无线局域网数据库以确定所述附近信息，所述数据库包括所述无线局域网的位置信息；及
经由在所述第一通信链路之前建立的第二通信链路访问所述无线局域网数据库。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二通信链路包括蜂窝数据通信链路。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述全局时钟从所述蜂窝数据通信链路获得。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二通信链路包括与另一无线局域网连接的链路。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述附近信息包括所述装置的位置信息、所述装置的行进方向信息或者两者。
6.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述无线局域网包括多个无线局域网中使用单个定时偏移和单个描述符的一个无线局域网；并且
所述扫描电路被配置为：
生成所述无线局域网在所述无线通信接口接收所述帧之后使用了公共描述符的确认；并且
响应于所述确认，使所述无线通信接口发起与所述无线局域网连接的所述第一通信链路。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述扫描电路被配置为利用包含所述附近信息的输入来计算散列函数以确定所述定时偏移。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述接入点被配置为利用同一输入来计算所述散列函数以在所述传输时间发送所述帧。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述扫描电路被配置为：
确定所述装置位于边界区域内；以及
响应于所述边界区域，确定第二无线局域网网络的第二附近信息；
利用包含所述第二附近信息的另一个输入计算所述散列函数以确定第二定时偏移；以及
相对全局时钟来参考所述第二定时偏移以对来自所述第二无线局域网的接入点的帧进行第二传输时间的第二预测；并且
响应于所述第二预测，使所述无线通信接口在所述第二传输时间期间将所述接收器调谐至第二信道。
10.根据权利要求7所述的装置，其进一步包括定位电路，所述定位电路被配置为：
基于所述装置的位置生成多个定位位；以及
所述附近信息包括所述多个定位位中的第一位。
11.根据权利要求10所述的装置，其中：
所述多个定位位中的第二位包括用于使所述定时偏移随机化的随机化位；并且
所述扫描电路被配置为从所述散列函数的输入忽略所述第二位。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一位包括所述多个定位位的最高有效位并且所述第二位包括所述多个定位位的最低有效位。
13.一种通信方法，包括：
经由在第一通信链路之前建立的第二通信链路访问无线局域网数据库以确定附近信息，所述数据库包括无线局域网(WLAN)的位置信息；
确定所述无线局域网(WLAN)的所述附近信息；
响应于所述附近信息，确定所述无线局域网的定时偏移；
相对全局时钟来参考所述定时偏移以对来自所述无线局域网的接入点的帧进行传输时间的预测；并且
响应于所述预测，在所述传输时间期间将与天线连接的接收器调谐至选择的信道；
接收从所述无线局域网的接入点传输的所述帧；
响应于所述帧，发起与所述无线局域网连接的所述第一通信链路。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括将所述附近信息经由第二无线链路传输至装置以促进在所述装置处的第二传输时间的第二预测。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，访问所述无线局域网数据库包括：经由在发起与所述无线局域网网络连接的无线局域网通信链路之前建立的蜂窝通信链路来访问所述无线局域网数据库。
16.一种通信装置，包括：
无线通信接口，包括接收器，所述无线通信接口被配置为：
将所述接收器调谐至信道以接收从无线局域网(WLAN)的接入点传输的帧；并且
响应于所述帧，发起与所述无线局域网连接的通信链路；
定位电路，被配置为确定所述装置的位置；以及
扫描电路，被配置为：
响应于所述位置，设定附近位，所述附近位表示所述位置；
利用包含所述附近位的输入来计算散列函数输出以产生定时偏移；
相对全局时钟来参考所述定时偏移以对来自所述无线局域网的接入点的帧进行传输时间的预测；并且
响应于所述预测，使所述无线通信接口在所述传输时间期间将所述接收器调谐至所述信道
所述扫描电路被配置为：
访问无线局域网数据库以确定附近信息，所述数据库包括所述无线局域网的位置信息；及
经由在所述通信链路之前建立的第二通信链路访问所述无线局域网数据库。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述扫描电路进一步被配置为：
响应于所述位置确定随机化位，所述随机化位与所述附近位一起表示所述位置；并且
从所述散列函数的输入忽略所述随机化位。
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