CN107211369A - 选择性地启用无线接入点或中继器的方法 - Google Patents

Abstract

提出了一种在第一网络设备中选择性地启用第一和第二操作模式之一的方法。第一网络设备具有用于通过第一无线链路提供与移动站的双向通信的无线接收器和发送器，以用于提供对网络的接入。在第一操作模式中，不持续启用无线发送器，而在第二操作模式中，持续启用无线发送器。在第一操作模式中，第一网络设备从第二网络设备接收关于第二网络设备与移动站之间维持的第二无线链路的状态信息，并且以预定时间间隔向移动站发送探测请求。无线发送器被启用以用于发送探测请求并且之后被禁用。第一网络设备从移动站接收对探测请求的响应并确定移动站到第一网络设备和到第二网络设备的空间距离。取决于所确定的距离，第一网络设备切换到第二操作模式，允许移动站经由第一无线链路与第一网络设备的关联。

Description

选择性地启用无线接入点或中继器的方法

技术领域

本发明关于无线通信网络，特别关于动态地控制网络拓扑并管理提供对无线通信的接入的设备，包括动态地启用或禁用无线接入点或中继器。

背景技术

贯穿本说明书，术语无线LAN、WLAN、Wi-Fi^TM、IEEE 802.11可互换地使用，除非另有说明。术语无线接入点(也由其缩写AP指代)是指提供对网络(例如因特网、局域网(LAN)或广域网(WAN))的无线接入的设备。AP可以包括或者可以不包括路由器或网关的功能，并且可以是这样的设备的集成部分。SSID是服务集标识符的缩写，并且尤其是指通过其可以与其他无线网络区分的无线网络的名称。无线中继器或RP是使用相同SSID扩展由AP提供的无线网络的范围的设备。比起将其范围扩展的AP，中继器可以在相同的信道或者不同的信道上操作。中继器可以经由有线或无线链路与AP连接。实现AP的设备可以起到中继器的作用。术语移动站或MS是指可以无线地连接到AP以用于访问网络的移动设备。术语关联是指建立MS与特定AP之间的连接的处理，并且术语分离是指终止MS与特定AP之间的连接的处理。如果适用，在MS可以与AP关联之前，它通常必须终止与不同AP的任何先前连接(分离)。

移动和漫游是无线网络中的关键问题，并且用户期望他们的平板计算机、膝上型计算机等可以随时连接到网络。比如利用移动电话，用户希望在来回移动的同时保持连接到无线网络。在Wi-Fi^TM网络的情况下并且在IEEE802.11术语中，这意味着保持与接入点相关联的移动站的无线接口，这种操作模式被称为基础设施模式。在电信网络中，关联处理由网络自身控制。然而，在WiFi网络中，与AP关联或者从AP分离的决定完全留给移动站。因此，移动站必须扫描可能的信道以发现新的接入点并请求关联。此外，互连网络必须例如通过保持桥接和路由最新的表格、或者通过分配新的IP地址来对这些成功的关联做出反应。这些过程导致在移动性期间的延迟的变化，显著降低受限业务的服务质量，比如IP语音。此外，由于移动性决定是在站中采用的，所以不可能在接入点的网络中提供有效的资源管理，以用于负载平衡或干扰减轻。

一些无线网络、特别是WiFi网络使用中继器以用于在不能被单个AP覆盖的较大区域中提供适当的信号覆盖。然而，即使不需要，即在没有移动站与中继器相关联时，有源中继器也使用和占用共享无线介质的有限带宽的一部分，因为它们以规则间隔传送它们的SSID信标信号和管理帧。2.4GHz左右的窄频带在包括IEEE 802.11无线LAN、IEEE802.15蓝牙等的各种无线网络之间共享，并且是相对拥挤的。5GHz频带较大并且提供可被使用的更多的替选信道，但是在该频带下操作的设备在今天不太常见，并且5GHz连接的范围通常小于2.4GHz连接的范围，这主要归因于较高的信号衰减。因此，期望尽可能避免不必要地使用有限的共享资源。此外，有源中继器消耗电力，并且通常期望在不使用设备时降低设备的电力消耗。

发明内容

本方法提出响应于对无线网络条件的分析来动态地启用和禁用WLAN中继器。如在下文中所示，根据本方法，WLAN中继器必须能够提供对网络的无线接入，并且还必须能够充当一种有线或无线的网络客户端。本方法使用IEEE 802.11标准中规定的探测请求/响应帧来识别是否需要中继器。中继器将收集数据，并且通过与主接入点或主要接入点的通信将决定启用还是禁用中继器功能，从而允许基于设备的当前角色来动态地开始或停止省电机制。

根据本方法，在提供对网络(例如因特网或者局域网或LAN)的接入的第一网络设备中启用第一和第二操作模式之一。第一网络设备具有无线接收器和无线发送器，用于通过第一无线链路提供与移动站的双向通信。双向通信可以是半双工的。在第一操作模式中，不持续启用无线发送器，而在第二操作模式中，持续启用无线发送器。该方法包括，在第一网络设备处并且在第一操作模式中，从第二网络设备接收关于第二网络设备与移动站之间的第二无线链路的状态信息。关于第二无线链路的信息可以与当前活动的链路有关或者与先前存在但当前不活动的链路有关。

根据本方法，第一网络设备在无线接收器处接收来自移动站的对先前从第一网络设备发送到移动站的探测请求的响应，其中无线发送器被启用以用于发送探测请求并且之后被禁用。

第一网络设备可以以预定时间间隔或者响应于外部触发来发送探测请求。外部触发例如是从第二网络设备到第一网络设备的请求以发送探测请求。

第一网络设备从接收到的状态信息和从对发出探测请求的响应中提取的信息中确定移动站到第一网络设备和到第二网络设备的空间距离。取决于所确定的距离，第一网络设备从第一操作模式切换到第二操作模式，即，其启用其无线发送器并提供中继器功能，允许移动站经由第一无线链路与第一网络设备的关联，并且提供移动站到网络的接入。

在本方法的变型中，在第一操作模式中，第一网络设备不主动地发送用于触发随后被接收的探测响应的探测请求。相反，第一网络设备监听由移动站响应于来自其他网络设备的探测请求而传送的探测响应，并将状态信息与存储在第一网络设备的存储器中的移动站的状态信息进行比较。如果第一网络设备没有活动地连接到网络，并且如果通过监听和从存储器获得的状态信息的评估指示移动站将从第一网络设备切换到第二操作模式中受益，则第一网络设备建立到网络的活动连接并切换到第二操作模式。应当注意，在本说明书中讨论的所有实施例和变型中，第一网络设备可以具有对网络的直接接入，或者可以具有通过第二网络设备对网络的接入。可以通过有线或无线链路进行对网络的直接接入或者对第二网络设备的接入。

在该方法的前述变型的实施例中，在第一网络设备接收到自发的探测请求的情况下，第一网络设备通过访问第一网络设备中维持的数据库来检查发送探测请求的移动站是否先前已经与第一网络设备相关联。如果在处于监听模式的同时发现新的设备，即，先前未被关联的设备，则第一网络设备与第二网络设备通信以用于获得新的设备的状态信息。这可以包括建立与第二网络设备的活动连接，如果该连接曾经不活动。

如上所述，第一网络设备可以经由有线连接或者经由无线连接而连接到第二网络设备，用于从第二网络设备接收状态信息。在第一与第二网络设备之间的无线连接的情况下，在第一操作模式中，使用无线接收器从第二网络设备接收状态信息。在第一与第二网络设备之间的有线连接的情况下，使用有线接口的接收器从第二网络设备接收状态信息。

在本方法的实施例中，在第二操作模式中，第一网络设备维持一个或多个当前相关联的移动站的列表，并且监视到一个或多个相关联的移动站的相应的第一无线链路的状态。第一网络设备向第二网络设备提供与在第一网络设备与一个或多个移动站之间维持的一个或多个第一无线链路有关的对应状态信息。状态信息可以包括关于链路的活动性的信息，例如数据速率、传送的数据量、通过链路接入网络的频率等。

在本方法的实施例中，当处于第二操作模式时，第一网络设备在没有移动站被关联达预定时间段时切换到第一操作模式。

在本方法的实施例中，当处于第二操作模式时，第一网络设备即使当一个或多个移动站在该一个或多个移动站中的每一个可以与第二网络设备相关联时被关联时也切换到第一操作模式。在该实施例中，一个或多个移动站之间的无线链路可以提供较低的数据速率，或者甚至是间歇的或暂时中断的操作。然而，这样的“较低质量”无线链路对于一个或多个移动站可能是可接受的。可以基于描述移动站的链路要求的状态信息来采取该决定。例如，如果家庭自动化设备在较长时段上发送几次少量的数据，并且没有数据是时间先决的，则以较低的数据速率将数据直接发送到第二网络设备可能是可接受的，或者甚至在成功传送完成之前尝试重复发送几次数据，而不使用第一网络设备。

在本方法的实施例中，在处于第二操作模式时，第一网络设备从第二网络设备接收关于对从第二网络设备到当前与第一网络设备相关联的一个或多个移动站的探测请求的响应的信息。第一网络设备从具有一个或多个当前相关联的移动站的无线链路的监视状态以及关于它们对第二网络设备的探测请求的相应响应的接收信息中确定一个或多个移动站到第一网络设备和到第二网络设备的空间距离。取决于所确定的距离，第一网络设备切换到第一操作模式，即禁用其无线发送器。第一网络设备可以在禁用无线发送器之前强制一个或多个移动站分离。

在本方法的实施例中，在处于第一操作模式时，第一网络设备向第二网络设备传送确定移动站与第一网络设备之间的空间距离的结果。第二网络设备使用关于空间距离的接收到的信息和对应信息，自身确定具有相关联的移动站的链路，用于当与第一网络设备的关联是可能的和有利的时强制一个或多个移动站从第二网络设备分离。基于其自身的参数和阈值，即使在移动站触发扫描处理之前，也可以判断与第一网络设备的关联是可能的和有利的。优选地，这样的强制分离在第一网络设备切换到第二操作模式之前，允许移动站与第一网络设备的关联。从第二网络设备的强制分离以及第一网络设备对于关联的可用性将导致移动站关联而不考虑在移动站中的漫游机制下的参数和阈值。

通常，在本方法的上下文中使用的与无线链路有关的状态信息可以包括来自包括RSSI、MAC地址、IP地址、连接状态、连接速度、中断的频率和持续时间的、信道、频带和替选网络接入的可用性的非排他列表中的一个或多个。从第二网络设备传送到第一网络设备的状态信息可以包括来自通过探测移动站所获得的状态信息的信息项的不同子集。此外，状态信息中提供的一个或多个元素可以表示从多个样本中和/或在预定时间段上获得的一个或多个元素的平均值。

在实施例中，状态信息包括与第二网络设备先前相关联但当前不相关联的移动站的数据。从第二网络设备到第一网络设备的消息可以包括该不连接的移动站的数据，以及指示具有该移动站的链路的RSSI值被设置为指示移动站当前未关联的值的数据。这样的RSSI值例如设置为低于噪声电平的值，例如-100dB。还可以想到，在没有其他移动站被关联时根据测量的噪声电平来动态地确定这样的值，以使该值适应于各个环境和干扰条件。

在本方法的实施例中，第一网络设备仅在将以其他方式被关联的移动站没有通过替选网络接入而连接到网络时从第一操作模式切换到第二操作模式。在本方法的上下文中的替选网络接入尤其包括有线接入或者替选的无线接入方法，例如，通过根据GSM.UMTS或LTE标准的移动电话网络，或者通过蓝牙连接。

可以组合以上描述的本方法的实施例和开发中的一个或多个。例如，第一网络设备可以适于发送探测请求并且接收对其的响应以及适于监听来自移动站的探测请求并采取相应动作。

适于执行本方法的一个或多个实施例和/或开发的网络设备包括微处理器，随机存取存储器或RAM，用于在执行本方法时存储数据和程序指令，以及非易失性存储器，用于根据本方法存储程序指令和数据。网络设备还包括至少第一无线接口，用于为无线链路提供移动站。在该设置中，归因于需要交替地连接到第二网络设备和移动站，第一网络设备可以仅以降低的数据速率提供中继器功能。接收和要传送的数据被中间存储在存储器中，直到传送完成。

在开发中，网络设备具有第二无线接口，允许建立与第二网络设备和移动站的独立连接。该模式将允许以全数据速率传送数据。第一和第二无线接口可以在相同频带的不同信道中或者在不同频带中操作。

在开发中，代替第二无线接口或者除了第二无线接口，网络设备具有有线网络接口，允许建立与第二网络设备和移动站的独立连接。

优点

本方法提供了多个优点。首先，该方法提供了触发省电机制的机会。由于中继器嵌入接入点和客户端功能二者，分别地，其全部操作将消耗比每个设备(即，接入点或客户端)更多的电力。IEEE 802.11标准没有定义中继器角色，因此没有分配给中继器角色的专用省电机制。本方法允许从AP到客户端在这些角色之间动态切换，其中可以应用已知的省电技术。鉴于一些中继器仅在一天的有限时间期间或者仅在一周的某些天被需要的事实，可以实现实质的省电。

其次，本方法直接影响通话时间(airtime)可用性，即与其他网络的干扰。由于每个中继器嵌入接入点，它将通过发送信标(例如以100ms的标准间隔)至少消耗2％的可用通话时间。如果环境中的多个中继器开始发信标，则可用通话时间可以轻易减少10％。这对可以通过共享介质传送的数据量具有负面影响。结合一些中继器仅被偶尔使用的事实，明显的是，它们在不使用时不需要声明通话时间。本方法防止中继器不必要地使用通话时间，从而总体上确保更有效地使用共享介质。

附图说明

在下文中，将参照附图描述该方法，附图中

图1示出了示例性无线LAN环境中的连接的第一示意图；

图2示出了图1的示例性无线LAN环境中的连接的第二示意图；

图3图示了根据本方法的第一实施例的示例性消息和动作序列；

图4图示了根据本方法的实施例的处理步骤和输入；

图5图示了根据本方法的第二实施例的示例性消息和动作序列；

图6描述了IEEE 802.11标准中规定的扫描处理；

图7图示了根据本方法的第二实施例的处理步骤和输入；

图8示出了适于执行本方法的第一网络设备的示例性示意框图；以及

图9示出了适于执行本方法的第二网络设备的示例性示意框图。

具体实施方式

贯穿附图，相同或相似的元件由相同的参考标号指代。

图1示出了示例性无线LAN环境中的连接的第一示意图。该图中所示的环境涵盖常见的基本情况。存在通常集成在宽带接入网关中的主接入点100，以及几个客户端设备或站101、102、103。一些站以良好的链路质量连接到主接入点100，例如站102和104。站101以不良的链路质量连接，并且站103根本难以建立连接。无线设置还具有中继器105，其已被安装以改进家庭网络的无线LAN覆盖。当启用中继器105时，WLAN网络被优化为其全部潜能，如图2中所示。

在示出了图1的示例性无线LAN环境中的连接的第二示意图的图2中，中继器用于扩展网络。图1中具有较弱连接的那些站，即站101和103已经建立与提供改进的链路质量的中继器105的无线连接。更高的链路质量通常意味着更高的物理层速度，因此意味着更好的共享可用介质的能力。将在环境中留下几个(如果有的话)不佳的苹果设备。图2中所示的用例可以容易地用静态中继器配置来涵盖。然而，可能发生的是，站103只是偶尔启用，并且站101是仅用于以低速接入因特网的移动设备，例如低于5Mbps的速度的因特网浏览，或者用于音频流传输的WLAN使能的扬声器。在这点上，根据本方法，中继器可以通过禁用中继器功能并采取手段来执行仅监听器功能来省电，很像常规的站设备。即，中继器将仅使用接收器并禁用发送器。为了进一步省电，中继器可以进入深度省电，仅以间隔唤醒以用于确定是否需要激活自身并充当常规中继器。因此，中继器需要一种机制来脱离深度省电状态并重新启用中继器功能。

图3图示了示例性消息和动作序列，其示出了实现本方法的中继器如何从站模式(即仅监听和/或处于深度省电)转换成常规中继器状态。假设WLAN站101是移动设备，其从靠近主接入点100的定位移动到更靠近中继器的位置，并且同时足够远离主接入点101以开始经历物理层速度的下降，因此将经历因特网业务的更慢的下载速度。为了能够评估在中继器105中是否必须启用中继器模式，或者它是否可以保持处于省电模式(中继器105当前处于低功率STA模式)，中继器105必须执行某种形式的接近度检测。这需要确定目标设备、即站101更靠近中继器还是主接入点，因为目的是要在网络中减少不必要的关联和分离。中继器105通过向站101发送IEEE 802.11探测请求并通过相应地分析IEEE 802.11探测响应帧来获得该接近度信息。为了确定站101的空间位置，中继站还需要知道站101多么靠近主接入点100。主接入点101通过周期性地(例如每分钟或者每10秒)发布关联站的列表以及主接入点100从列表中的站接收数据帧的相应RSSI级别，来向中继器105提供该信息。列表安装在中继器105中，并且中继器105被指示以探测这些站。接入点100还发布连接设备的MAC地址，当前和/或历史的(即，先前的)RSSI级别，以及当前连接状态。

列表通常可以具有以下格式：

AP_association list＝[MAC_X,RSSI_X,CONNSTATUS_X；MAC_Y,RSSI_Y,CONNSTATUS_Y；….]

在该示例性实施例中，中继器105接收列表项，比如：

[MAC_Station101,RSSI_Station101,Y]，

其中“MAC_Station101”对应于MAC地址，“RSSI_Station101”对应于连接的RSSI值，并且“Y”指示连接是活动的。

然后，中继器应用将由RSSI_Station1表示的接收到的RSSI值与从探测响应中确定的RSSI值进行比较，以决定是否启用中继器功能。

该处理在图4中示出。对于设备所使用的附图标记对应于图1和图2中所使用的附图标记。设备在该图中未示出。首先，在步骤400中，中继器105接收包括网络证书的初始设置数据，以便能够为主接入点100提供范围扩展。接下来，在步骤401中，中继器105接收上面讨论的AP_association_list的副本。为了确定到站的距离，中继器105向存在于AP_association_list中的目标发送探测请求，步骤402，并且接收对应的响应(未示出)。优选地，中继器105发送多个这样的请求，并且接收对应数量的响应(如果有的话)，允许对结果进行平均或过滤以用于减少异常值和误差，步骤403。一旦中继器105具有足够的数据，它执行用于决定是否启用中继器功能的处理，步骤404。为此目的，中继器105存取主AP 100与站之间的连接以及中继器105与站之间的连接的RSSI值，步骤404a。

为了防止太容易启用中继器105或者为了防止不必要的交替站的关联和分离，中继器105仅在从探测响应中确定的绝对RSSI值大于在主接入点100的关联列表中接收到的值时启用中继器功能，因为这将是站101更靠近中继器的指示，或者在RSSI值之间的差超过预定阈值(例如6dB)的情况下，这将指示在RSSI值中存在实质差别，例如由路径损耗的差别所引起，并且这表明将站101连接到中继器105而不是主接入点100将是有利的。这在步骤405中示出：中继器105比较一个站的RSSI值的绝对值或者比较该站的RSSI值之间的差与预定阈值。在站与主AP之间的现有连接的RSSI值大于站与中继器105之间的可能的连接的RSSI值的情况下，或者在RSSI值之间的差低于阈值的情况下，不采取动作，并且重新开始探测、评估和决定，步骤405的否分支。否则，步骤405的是分支，启用中继器功能，步骤406，并且重新开始探测、评估和决定。

优选地，决定循环周期性地运行，例如每分钟或每10秒，以确保在中继器105上没有活动连接的情况下，中继器105可以转换回到站模式并进入省电，停止通过空中接口发送信号，这些信号是无用的或者甚至有害于网络(未示出)。

关于确定RSSI值，明显的是，需要某种程度的平均来建立稳定的RSSI读数。这可能需要将探测请求/响应过程重复几次，例如五次，允许计算简单的线性平均值。

为了在第一操作模式下(即，在站模式下)实现最大电力节省，中继器105可以仅仅运行网络监视器。这样的网络监视器允许站关闭所有除了一个接收器链并切换成20MHz调制模式，其目前对于根据IEEE 802.11的WLAN表示消耗最低电力的模式。在该模式下，没有能量用于发送探测请求以便触发探测响应，或者用于给多于该目的所需的接收器链供电。中继器105将仅仅监视由其他设备发出的探测请求所触发的所有(如果有的话)传入探测响应，并使用先前已经存储在中继器105中的AP_association_list(参见上文)来过滤探测响应。在这点上，中继器甚至不用必须与主AP保持关联或连接；它可以保持低电力模式，直到它确定感兴趣的设备在范围内。一旦发现新设备(即之前未被关联的设备)，中继站(在站模式下)可以重新建立与主AP的连接并且允许更新AP_association_list。

参考图3和图4所示的方法可以被认为是提供动态中继器角色切换的基本方法。然而，使用基本方法可能不能适当地解决某些特定用户情况。考虑如图1中所示的站103，或者站101，而不假设其从主AP 100移动到中继器105的方向。在另外假设这两个站一般在主接入点的范围之外的情况下，主AP 100不能向中继器105发送探测目标信息，并且因此中继器105将不会尝试启用中继器功能，并且两个站将仍然从网络分离。

图5中所示的本方法的开发解决了这种情况。前几个步骤或者消息交换对应于参考图4描述的那些，即，中继器105接收包括网络证书的初始设置数据，以便能够为主接入点100提供范围扩展，并且接收上面进一步讨论的AP_association_list的副本。虚线箭头指示站101与主AP 100之间的链路是不稳定的，示出不佳性能或被破坏。

根据上面的假设，站101有效地在主AP 100的无线范围之外，并且不能建立可靠连接。另外的重要先决条件是，站101先前已经连接到主AP 101至少一次。例如，站101可以是在离开无线范围之后(例如，在失去到主AP 100的连接之后)掉电的设备。站101也可以是已经掉电并且之后移出无线范围的设备。当站101再次接通时，其不会“看见”网络，因为中继器105仍然处于站模式并且主接入点100由于受限的传送电力和受限的接收器灵敏度而在范围之外。在这种状态下，站的正常反应是恢复到活动扫描，如图6中所示。图6示意性地描述了如何根据IEEE 802.11标准处理扫描，在本说明书中将不详细描述。

回到图5，根据本方法的开发，站101将发出广播探测请求。要注意的是，SSID信息元素的值将是什么是不可预测的，因为该选项由站101的软件确定。根据IEEE 802.11-2012，存在活动扫描的两个变型。扫描站之一向广播目的地地址发送探测请求，并填充SSID信息元素的“通配符”值。在这种情况下，所有AP都必须以探测响应消息来回答，允许站选择一个，其通常是其证书可用并且具有最高RSSI的一个。在第二变型中，扫描站向广播地址发送探测请求，但是基于站中的现有配置数据将SSID信息元素的值设置为其尝试探测的网络的值。在这种情况下，只有具有匹配的SSID值的AP或中继器应该以探测响应来回答。

对于根据本方法的中继器检测，必须支持两个选项，因此在中继器处于站模式的情况下，它必须监视广播探测请求和单播探测响应二者。必须在传送探测器请求之后的至少DIFS间隔接收响应(参见图6)。对于在范围之外的那些站，中继器必须保持监视广播探测请求。SSID信息元素已被填充并且其与中继器中存储的SSID配置相匹配的示例在图5中示出：如果仍然在图6中所示的延迟内，则中继器自动从站模式切换到中继器模式，并且可以可选地发出探测响应。在任何情况下，一旦启用中继器，站101就与中继器相关联。

如果SSID信息元素不匹配或者使用通配符，则需要附加信息，因为中继器对来自任何设备的任意探测请求做出反应。可以根据本方法的开发来处理这种情况，其中AP不仅发布活动关联，而且还发布先前至少发生一次的关联。换句话说，AP发布先前已经与AP建立连接的设备的“历史性”概述。将历史性设备添加到AP关联列表，具有设置为指示它们当前不能附接的值的相应RSSI_X值。该值可以例如为-100dB，因为通常RSSI在操作性使用中不会超过-95dBm。预先指定要使用的实际值。对于这些设备，连接状态必须设置为“否”，指示设备当前未被关联。中继器还存储历史性关联，例如以便了能够处理一些不移动设备从未与主接入点连接的情况，并且将中继器内部列表发回到AP。AP相应地更新AP内部关联列表。如前所述，这允许专门连接或已经先前专门连接到中继器的设备在中继器角色决定处理中被考虑。在任何情况下，主AP必须知道在网络中活动或者活动过的所有设备，因为主AP必须决定哪些设备应承担中继器功能或者不承担中继器功能。在中继器角色决定处理中，AP必须记住的是，不允许中继器菊花链(daisychaining)以便防止发生隐藏节点效应，以及一些芯片组供应商仅允许单个中继器在网络中活动，例如以便于信道选择传播，特别是结合动态频率选择或DFS。

如果接收到具有通配符SSID信息元素值的广播探测请求，则中继器对照当前连接设备和先前连接设备的列表交叉检查发送器地址(TA)或源地址(SA)，以便验证请求以及从站到中继器模式的转换。

图7图示了根据参考图5讨论的本方法的实施例的处理步骤和输入。该处理基于参考图4讨论的步骤，并且在适当的地方使用在400范围内的来自图4的附图标记。由700范围内的附图标记表示针对本实施例添加的步骤。

类似于在图4的讨论中，对于设备所使用的附图标记对应于图1和图2中所使用的附图标记，并且设备在该图中未示出。首先，在步骤400中，中继器105接收包括网络证书的初始设置数据，以便能够为主接入点100提供范围扩展。接下来，在步骤401中，中继器105接收上面讨论的AP_association_list的副本，并且在步骤700中，中继器105构建并维持先前已经建立连接的站的列表。在步骤701中，中继器105发回关联列表作为确认或者用于向主AP 100提供更新。为了确定到站的距离，中继器105向存在于AP_association_list中的目标发送探测请求，步骤402，并且接收对应的响应(未示出)。优选地，中继器105发送多个这样的请求，并且接收对应数量的响应(如果有的话)，允许对结果进行平均或过滤以用于减少异常值和误差，步骤403。在步骤702中，接收器105检查是否接收到来自不在目标列表中的先前连接设备的探测请求。如果没有，步骤702的否分支，则中继器105执行用于决定是否启用中继器功能的处理404，如参照图4所描述的。为此目的，中继器105存取主AP 100与站之间的连接以及中继器105与站之间的连接的RSSI值，步骤404a。为了防止太容易启用中继器105或者为了防止不必要的交替站的关联和分离，中继器105仅在从探测响应中确定的绝对RSSI值大于在主接入点100的关联列表中接收到的值时启用中继器功能，因为这将是站101更靠近中继器的指示，或者在RSSI值之间的差超过预定阈值(例如6dB)的情况下，这将指示在RSSI值中存在实质差别，例如由路径损耗的差别所引起，并且这表明将站101连接到中继器105而不是主接入点100将是有利的。这在步骤405中示出：中继器105比较一个站的RSSI值的绝对值或者比较该站的RSSI值之间的差与预定阈值。在站与主AP之间的现有连接的RSSI值大于站与中继器105之间的可能的连接的RSSI值的情况下，或者在RSSI值之间的差低于阈值的情况下，不采取动作，并且重新开始探测、评估和决定，步骤405的否分支。否则，步骤405的是分支，启用中继器功能，步骤406，并且重新开始探测，评估和决定。

如果接收到来自不在目标列表中的先前连接设备的探测请求，步骤702的是分支，则仍处于站模式的中继器105启用中继器功能，步骤703。如果没有接收到这样的请求，则重新开始评估和决定。

优选地，决定循环周期性地运行，例如每分钟或每10秒，以确保在中继器105上没有活动连接的情况下，中继器105可以转换回到站模式并进入省电，停止通过空中接口发送信号，这些信号是无用的或者甚至有害于网络(未示出)。明显的是，可以连续地监听来自先前连接到中继器的站的探测请求。

图8示出了适于执行本说明书中呈现的方法的一个或多个实施例和/或开发的第一网络设备800的示例性示意框图。微处理器802经由数据总线818链接到随机存取存储器(RAM)804、广域网(WAN)和/或局域网(LAN)接口806、非易失性存储器808和无线接口816。数据总线818不一定是单个数据总线，而也可以实现为单独总线的系统，每个单独总线适当地连接网络设备的全部组件或仅一些组件，并且为控制和数据流所需。非易失性存储器808保存程序指令，当程序指令由微处理器802执行时执行本专利说明书中描述的方法的各个方面和实施例中的一个或多个。微处理器是通常已知和使用的类型，并且可以根据任何合适的已知架构之一来构造，例如x86、x86-64、ARM、MIPS等。当执行该方法时，随机存取存储器804可以临时存储数据和/或程序指令。非易失性存储器可以通过硬盘驱动器(HDD)、闪存存储器或其组合来实现。也可以在AP中使用诸如MRAM、光存储等的其他非易失性存储器类型，而不脱离本发明的范围。网络设备800通过WNA/LAN接口806连接到主AP 100(未示出)。然而，还可以使用无线接口814来建立到主AP 100的连接。在这种情况下，可以省略WAN/LAN接口806。

图9是适用于执行本说明书中呈现的方法的一个或多个实施例和/或开发的第二网络设备900的示例性示意框图。网络设备900包括参考图8所示和讨论的所有元件，并且对应元件以900范围内的相似的附图标记来表示。除了图8中所示的网络设备之外，图9的网络设备900具有第二无线接口916，其特别地允许与主AP 100的并发无线数据业务并且与非关联站进行探测，如上面在本发明的一个或更多方面中进一步描述的。第二无线接口916还可用于在不同信道上和/或在不同频率范围内建立无线通信连接。如果经由第二无线接口916建立与主AP 100的通信，则可以省略WAN/LAN接口806。

在图8和图9中，出于清楚的原因而省略了比如用户界面、电源等的电子设备的一般元件。然而，即使未示出，这样的元件也存在于适合并且适应于执行本说明书中呈现的方法的网络设备中。

本领域技术人员将理解，在此呈现的框图表示体现本发明原理的说明性系统组件和/或电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程图等表示可以在计算机可读存储介质中基本表示并且由计算机或处理器执行的各种处理，无论这样的计算机或处理器是否明确示出。

虽然以上参考附图中所示的实施例描述了本发明，但是明显的是，本发明不限于这些，而是可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下由本领域技术人员进行修改。例如，本发明不仅仅限于根据IEEE 802.11标准的WLAN网络，而可以与诸如基于BRAN(宽带无线电接入网络)标准的系统的其他无线系统或者其中移动站一次连接到单个AP的任何其他网络类型结合使用。

Claims (15)

1.一种在中继器(105)中选择性地启用第一操作模式和第二操作模式之一的方法，所述中继器提供对网络的接入，所述中继器具有用于通过第一无线链路提供与移动站(101)的双向通信的无线接收器和无线发送器，其中，在所述第一操作模式中，不持续启用所述无线发送器，并且其中，在所述第二操作模式中，持续启用所述无线发送器，所述方法包括，在所述中继器处并且在所述第一操作模式中：

-从接入点(100)接收关于所述接入点与所述移动站之间的第二无线链路的状态信息；

-在所述无线接收器处接收来自所述移动站的探测请求，或者来自所述移动站的对先前从所述中继器发送到所述移动站的探测请求的响应，其中所述无线发送器被启用以用于发送探测请求并且之后被禁用；

-从接收到的状态信息以及由来自所述移动站的探测请求所提供的信息或者由对发送到所述移动站的探测请求的响应所提供的信息中确定所述移动站到所述中继器和到所述接入点的空间距离；以及

-取决于所确定的距离，切换到所述第二操作模式，允许所述移动站经由所述第一无线链路与所述中继器的关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二操作模式中，所述方法还包括，在所述中继器处：

-维持相关联的移动站的列表；

-监视所述第一无线链路的状态；以及

-向所述接入点发送关于在所述中继器与所述移动站之间维持的所述第一无线链路的状态信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法还包括，在所述中继器处：

-从所述接入点接收相关联的移动站的列表；

-将所述列表安装在所述中继器中；以及

-由所述中继器探测所述列表中包括的相关联的移动站的接近度。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，还包括，在所述中继器处并且当处于所述第二操作模式时：

-当没有移动站被关联达预定时间段时切换到所述第一操作模式。

5.根据权利要求2或3所述的方法，还包括，在所述中继器处：

-在所述第二操作模式中，从所述接入点接收关于对从所述接入点到所述移动站的探测请求的响应的信息；

-从监视到的状态和接收到的关于对所述探测请求的响应的信息中确定所述移动站到所述中继器和到所述接入点的空间距离；以及

-取决于所确定的距离，切换到所述第一操作模式。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

-在切换到所述第一操作模式之前强制进行所述移动站的分离。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，还包括所述中继器在切换到所述第二操作模式之后向所述接入点传送确定所述空间距离的结果，其中由所述接入点强制进行所述移动站从所述接入点的分离。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中状态信息包括RSSI、MAC地址、IP地址、连接状态、连接速度、信道、频带和替选网络接入部件的可用性中的一个或多个。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中状态信息包括与所述接入点先前相关联但当前不相关联的移动站的数据，并且其中具有所述移动站的链路的RSSI值被设置为指示不存在的活动关联的值。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述中继器仅当移动站不通过替选网络接入连接到所述网络时从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式。

11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述状态信息中提供的一个或多个元素表示从多个样本中和/或在预定时间段上获得的所述一个或多个元素的平均值。

12.一种提供对无线网络的接入的中继器，包括具有用于通过第一无线链路(101)提供与移动站的双向通信的无线接收器和无线发送器的第一无线接口、微处理器以及存储数据和程序指令的存储器，所述程序指令当被执行时使得所述中继器选择性地启用所述中继器中的第一操作模式和第二操作模式之一，

其中，在所述第一操作模式中，不持续启用所述无线发送器，并且其中，在所述第二操作模式中，持续启用所述无线发送器，

并且其中，在所述第一操作模式中，使得所述中继器能够：

-从接入点(100)接收关于所述接入点与所述移动站之间的第二无线链路的状态信息；

-在所述无线接收器处接收来自所述移动站的探测请求，或者来自所述移动站的对先前从所述中继器发送到所述移动站的探测请求的响应，其中所述无线发送器被启用以用于发送探测请求并且之后被禁用；

-从接收到的状态信息以及由来自所述移动站的探测请求所提供的信息或者由对发送到所述移动站的探测请求的响应所提供的信息中确定所述移动站到所述中继器和到所述接入点的空间距离；以及

-取决于所确定的距离，切换到所述第二操作模式，允许所述移动站经由所述第一无线链路与所述中继器的关联。

13.根据权利要求12所述的中继器，其中，使得所述中继器能够执行根据权利要求1-11之一的方法。

14.根据前述权利要求1-11之一所述的方法，其中，所述中继器(105)是WLAN网络的中继器。

15.根据前述权利要求1-11和14之一所述的方法，其中，所述接入点是WLAN网络的接入点。