CN108076682B - 网状wlan控制器、wlan设备以及用于wlan供应的操作方法 - Google Patents

网状wlan控制器、wlan设备以及用于wlan供应的操作方法 Download PDF

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Abstract

一种网状WLAN控制器（100）以网状软接入点或网状客户端模式进行操作。当以网状客户端模式操作时，它实行网状网络扫描以便检测网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS（202），向所检测到的网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，以及如果实现了网状客户端接入则提供向所接入的WLAN BSS指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS的信息，以及如果并未与任何所检测到的网状WLAN BSS实现网状客户端接入则以网状软接入点模式进行操作。在接收到以网状桥接器—客户端模式进行操作的指令时，控制器检测来自具有网状客户端接入的任意网状WLAN BSS（204，206）的消息，并且在已经与之实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS内转发所接收到的网状WLAN消息。

Description

网状WLAN控制器、WLAN设备以及用于WLAN供应的操作方法
技术领域
本发明属于无线通信技术的领域。特别地，其属于无线局域联网（WLAN）技术的领域。特别地，本发明涉及一种网状WLAN控制器，一种WLAN设备，一种网状WLAN基本服务集，一种网状WLAN扩展服务集，一种基础设施WLAN配置器设备，一种WLAN布置，一种用于操作网状无线局域网控制器的方法，一种相对应的计算机程序产品，以及一种用于操作基础设施WLAN配置器设备的方法。
背景技术
WLAN是一种例如描述电气与电子工程师协会（IEEE）在802.11标准系列下所发布的标准的局域无线计算机联网技术。这些标准如今以它们的802.11a、802.11b、802.11g和802.11n版本被普遍地用来提供无线连接性。标准扩展IEEE 802.11s涉及无线网状网络，并且提供了WLAN设备如何进行互连从而使用WLAN技术创建无线网状网络。如在该说明书中以与许多其它术语相结合使用的术语“网状”一般是指支持多跳通信的联网技术。术语WiFi被频繁地作为WLAN技术的同义词使用并且在该说明书的上下文中也被认为是同义词。
被配置为在IEEE 802.11系列的一种或多种标准下依据无线局域网技术进行操作的设备将在这里被称为WLAN设备。例如在标题“物联网（IoT）”之下，对于WLAN设备的兴趣快速增长，所述IoT是指物体使用嵌入式无线技术的连接性。除了实施各个其它设备应用的一种或多种其它功能性之外，这样的物体也形成WLAN设备。这种类型的WLAN设备因此也在这里被称作WLAN应用设备。由于WLAN设备基于它们对互联网协议（IP）的原生使用而连接至互联网，它们也在市场上得到了普及。
在本领域中也被称为WLAN模块以及例如以片上系统（SoC）的形式提供的WLAN控制器的生产成本的快速下降，已经帮助进一步加速了WLAN技术向各个技术应用领域中的无线控制应用的渗透，所述技术应用例如通风和空调控制或电源插头。WLAN连接性同样也已经进入了照明产业。
大量WLAN设备的调试在一些应用领域中是典型的。调试涉及到多个步骤。第一步骤是WLAN设备的机械和电气安装。该步骤通常由工程承包商来处理。第二步骤是对所有新安装的WLAN设备编程以连接至WLAN基本服务集（BSS），所述WLAN BSS也称为WLAN供应并且这是一项要求对WLAN技术有所掌握的任务。这样的WLAN供应涉及到为新安装的WLAN设备提供WLAN证书信息以实现到所期望WLAN BSS的接入。许多WLAN应用设备形成诸如灯泡或灯具的无头（headless）WLAN设备，所述无头WLAN设备并没有诸如设备上的键盘或触摸板之类的用来允许用户输入用于建立网络连接的WLAN网络证书的用户接口。
WLAN供应因此成为了任意WLAN设备的关键入口点，它经常禁止由工程承包商来完成。然而，WLAN应用设备代理商将并不愿意派遣熟练的通信工程师来实行WLAN供应，因为这将花费大量专家时间来将大量WLAN设备连接至所期望的WLAN BSS。
因此，对于用户而言采用WLAN配置器设备已经成为了惯例，这可以采用智能电话、平板计算机或膝上计算机的形式，以促进WLAN供应过程。这样的WLAN配置器设备将WLAN证书传输至新的WLAN设备。
US 2014/0187167 A1描述了一种用于供应无线设备以便经由传统（legacy）接入点连接至无线网络的计算设备。所述无线设备支持用于获得网络的网络配置文件的无线保护设置协议。用户请求所述计算设备发现用于供应的无线设备。响应于所述用户输入，所述计算设备被配置为软接入点，并广播信标信号，所述信标信号指示所述接入点支持无线保护设置协议，诸如WLAN保护设置。针对供应的请求然后被所述计算设备从无线设备所接收。网络配置文件依据无线保护设置协议而从所述计算设备被传送至所述无线设备。所述无线设备可以使用所述配置文件经由使用所述网络配置文件的所述传统接入点连接至网络。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种依据权利要求1所述的网状无线局域网控制器。它在这里被简称为网状WLAN控制器。所述网状WLAN控制器被配置为以网状软接入点模式以及以网状客户端模式进行操作。当以网状客户端模式操作时，所述网状WLAN控制器进一步被配置为：
- 在初始启动时实行网状网络扫描以便检测至少一个网状WLAN基本服务集（网状WLAN BSS）；
-向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，以及如果已经实现了网状客户端接入，则向所接入的WLAN BSS提供指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS（202，204，206）的网状客户端接入信息；以及
-如果在与任何所检测到的网状WLAN BSS进行的交换中没有实现网状客户端接入，则切换为以网状软接入点模式进行操作。
本发明第一方面的网状WLAN控制器提供了WLAN设备作为网状软接入点或者作为网状客户端的功能操作。所述网状WLAN控制器也可以被称作网状WLAN模块或网状WLAN驱动器，它们具有相同的含义。
当以网状软接入点模式进行操作时，所述网状WLAN控制器被配置为在相关联的网状WLAN BSS中提供软接入点功能。当以网状客户端模式进行操作时，所述网状WLAN控制器控制向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，并且如果已经实现了网状客户端接入，则向所接入的WLAN BSS提供指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS的网状客户端接入信息。这允许单个WLAN设备接入到两个或多个的网状WLAN BSS。以这种方式，已知在给定网状WLAN BSS内哪个网状客户端已经接入到任意其它的网状WLAN BSS。在该安装（constellation）中，所述网状WLAN控制器支持在WLAN设备的不同实施例和许多应用场景中使用的特定网状WLAN联网概念，以实现包括所述网状WLAN控制器的不同WLAN设备之间具有低信令开销的简单且快速的通信。本发明第一方面的所述网状WLAN控制器因此允许实施不同于标准基础设施或ad-hoc WLAN联网概念的自组织网状WLAN联网概念。虽然一般能够被应用于许多不同的应用实例，该概念特别适用于涉及到无头WLAN设备的联网应用。
网状WLAN基本服务集（BSS）形成网状WLAN扩展服务集（ESS）的构建块，并且分别与形成基础设施或ad-hoc类型的802.11 WLAN的基础构建块的基础设施WLAN BSS和WLAN独立BSS（IBSS）在一定程度上可比、但在技术上有所区分。特别地，给定网状WLAN BSS包含一个网状软接入点以及一个或多个网状WLAN客户端。网状WLAN客户端均被允许并行地向一个或多个其它网状WLAN BSS请求并实现接入，即同时作为给定网状WLAN BSS以及这样的一个或多个其它网状WLAN BSS的网状WLAN客户端进行操作。
本发明的网状WLAN控制器实现了网状WLAN BSS以及包含多个互连的网状WLANBSS的网状WLAN扩展服务集（ESS）的自组织形成。对于在初始启动时——即在网状WLAN控制器在制造之后首次进行操作时、在关闭之后或者在接收到重置命令之后，网状WLAN控制器将以网状客户端模式进行操作以检测并请求接入一个或多个所检测到的现有网状WLANBSS。如果由于缺少任何可接入的网状WLAN BSS而不可能以网状客户端模式进行操作，则所述网状WLAN控制器将切换至软接入点模式并因此创建新的网状WLAN BSS以便允许网状客户端接入其它WLAN设备。由于作为网状WLAN客户端的操作形成默认操作模式，所以网状WLAN ESS中的信令开销被保持为很小。
本说明书中对基础设施WLAN BSS以及ad-hoc WLAN独立BSS的引用是指依据以上所提到的、并且在本说明书的首次提交日期之前发布的标准系列中的标准文献的标准WLANBSS或IBSS。与这样的现有标准相比，这里所公开的网状WLAN BSS及其特征是非标准的，特别是在于所述网状WLAN控制器提供了涉及以网状软接入点模式进行操作的附加功能性。在下文中，将对网状WLAN控制器的实施例进行描述。
所述网状WLAN控制器用来控制网状WLAN设备的网状WLAN操作。所述网状WLAN控制器的不同实施例采取电子组件的形式，例如专用电路或片上系统的形式，或者微控制器的形式，或者用于执行实施所述网状WLAN控制器的功能性的所存储程序代码的嵌入式可编程处理器的形式。
所述网状WLAN控制器的优选实施例进一步提供了网状桥接器—客户端功能性，这允许在不同的网状WLAN BSS之间转发网状WLAN消息。在基于本实施例的网状WLAN中，多跳通信仅能够在被分配至网状WLAN ESS内的两个或多个网状WLAN BSS的网状WLAN设备之间进行。在该实施例中，网状WLAN控制器优选地进一步被配置为：
- 在以网状客户端模式进行操作时，以及在已经实现了针对多于一个的网状WLANBSS的网状客户端接入以及接收到以网状桥接器—客户端模式进行操作的指令时，
- 检测以及接收来自已经实现了网状客户端接入的任意网状WLAN BSS的网状WLAN消息，以及
- 在已经实现了网状客户端接入的至少另一个、优选地是任意其它网状WLAN BSS内转发所接收到的网状WLAN消息。
为了清楚，在该实施例中，所描述的转发所接收到的网状WLAN消息的网状桥接器—客户端模式的网状功能性在以基本网状客户端模式进行操作时——即仅接入到一个网状WLAN BSS的情况下——并未被提供。所述网状WLAN控制器的网状桥接器—客户端模式因此仅能够在已经实现了针对两个或多个网状WLAN BSS的网状客户端接入的先决条件下才得到支持。此外，仅以桥接器—客户端模式进行操作的网状WLAN控制器才能够从一个网状WLAN BSS向另一个网状WLAN BSS转发所接收到的网状WLAN消息。换言之，仅以桥接器—客户端模式进行操作的那些网状WLAN控制器才能够在它们接入的网状WLAN BSS之间提供多跳通信。基于本实施例的网状WLAN控制器，实现了网状WLAN通信中特别低的信令量，这是因为仅形成桥接器客户端——即以桥接器—客户端模式进行操作——的那些网状WLAN设备才有助于在不同网状WLAN BSS之间转发网状WLAN消息。
作为比较，IEEE 802.11 WLAN技术则要求任何节点都充当中继消息的路由器。这样的标准WLAN技术创建了在发信号通知WLAN ESS内WLAN消息的传送的大得多的量。在一些实施例中，所述网状WLAN控制器被配置为在实行网状WLAN扫描之前在初始启动时等待随机时间间隔。该实施例在形成大量WLAN设备的安装的WLAN布置中提供了初始网状WLAN信令的时间分布。与此同时，操作开始的这种随机时间分布有助于形成网状WLAN BSS和网状WLANESS时的自组织过程。
在应用实例中，网状WLAN BSS和网状WLAN ESS可以共存于还包括以现有基础设施WLAN BSS或ad-hoc WLAN IBSS进行操作的基础设施或ad-hoc WLAN设备的环境之中。然而，可能并不期望这样的基础设施WLAN设备连接至网状WLAN BSS。解决该问题的所述网状WLAN控制器的有益实施例被配置为在以网状软接入点模式进行操作时，提供唯一的网状基本服务集标识符——在这里为网状BSS标识符，它允许将WLAN节点标识为网状WLAN BSS的网状软接入点，这暗示它并不同时与基础设施WLAN BSS或WLAN IBSS相关联。
在另外的实施例中，所述网状WLAN控制器被配置为：在以网状软接入点模式进行操作时以及当从外部网状WLAN设备接收到网状客户端接入请求时，允许所述外部网状WLAN设备接入到所述网状WLAN BSS，除非预定最大数量的外部网状WLAN设备已经接入到网状WLAN BSS。在该实施例中，所述网状WLAN控制器进一步被配置为在确定外部网状WLAN设备不仅针对主体网状WLAN BSS、而且还针对多个外部的其它网状WLAN BSS进行网状客户端接入时，指令所述外部网状WLAN设备以网状桥接器—客户端模式操作。
在一个这样的实施例中，所述网状WLAN控制器被配置为在以网状软接入点模式进行操作时，确定并将网状BSS标识符（BSSID）提供为包括唯一网络标识符和网状类型标识符的代码，所述网状类型标识符指示所述BSS是与基础设施WLAN BSS并且与ad-hoc WLANIBSS有所区别的网状WLAN BSS。在一个示例性实施例中，所述网状WLAN BSS的网状BSSID或网络ID被标记，使得其它网状WLAN设备能够将该WLAN BSS识别为由相似类型的网状WLAN设备所创建的特定网状WLAN BSS，而仅以基础设施WLAN BSS进行操作的WLAN 设备将不会把所述网状WLAN BSS标识为兼容的基础设施WLAN BSS。在该实施例的一种变型中，所述网状BSSID的某个比特位置被设置为指示网状WLAN BSS类型。作为特定示例，网状BSSID的第一字节的第二最低比特可以被设置为1。根据802.11标准，该比特形成本地管理的MAC地址的标志，并且它因此并不被正常的基础设施WLAN设备所使用。网状BSSID中的其它比特能够被用于标识网状WLAN设备类型。然而，BSS的标识符也能够被用于该目的。在任意情况下，这都实现了仅相似类型的网状WLAN设备将形成网状WLAN BSS和相对应的网状WLAN ESS，并且其它类型的网状WLAN设备可能选择不请求对其进行接入。
在特别适用于向大量WLAN设备进行批量WLAN供应、并将在下文被称为WLAN批量供应实施例的另外实施例中，所述网状WLAN控制器包括用于与基础设施WLAN控制器单元交换控制通信的有线控制接口，以及被配置为在所接收到的网状WLAN消息中检测关于基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN证书信息，以及经由控制接口提供所接收到的基础设施WLAN证书信息作为输出，以及然后切换至非激活模式。基于该功能性，通过将基础设施WLAN参数经由网状WLAN ESS自动送往每个节点，所形成的网状WLAN ESS能够由外部配置器设备快速供应以便以基础设施WLAN布置进行操作。要针对基础设施WLAN操作进行配置的所有网状WLAN设备都已经处于所述网状WLAN ESS中，并且所述配置器能够供应所有设备而无需用户介入。在完成基础设施WLAN供应之后，所述网状WLAN控制器将关闭，并且因此所述网状WLAN网络也将会关闭，以及WLAN控制器操作将切换至目标基础设施WLAN网络。
网状WLAN控制器的该实施例优选地与基础设置WLAN控制器进行集成，后者提供了本身为已知的基础设施WLAN技术的一些功能性。特别适于在这里所描述的网状WLAN联网实施例的上下文中操作的该网状WLAN控制器的优选实施例进一步包括集成的基础设施WLAN控制器单元，所述集成的基础设施WLAN控制器单元被配置为：
- 在初始启动时保持在非激活模式，
- 在经由控制接口从网状WLAN控制器接收基础设施WLAN证书信息时，以控制与基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN通信的基础设施站模式进行操作以便请求允许作为针对所述基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN站。
该网状WLAN控制器能够以与基础设施WLAN控制器集成的形式实施，例如通过向已知的基础设施WLAN控制器增加代码的薄层，从而它能够被轻易地添加至任何当前已知的WLAN SoC平台中。因此，为了另外实施网状WLAN控制器而针对常规基础设施WLAN控制器的修改将不会影响到根据现有标准的WLAN设备的正常行为。
以上实施例通过包括有线控制接口而在一种变型中针对WLAN IBSS中的可操作性进行了扩展，所述有线控制接口用于与集成的ad-hoc WLAN控制器单元交换控制通信。在该实施例中，对所接收的网状WLAN消息中关于WLAN IBSS的ad-hoc WLAN证书信息的检测导致经由所述控制接口提供所接收的ad-hoc WLAN证书信息作为输出，以及然后切换至非激活模式。
根据本发明的第二方面，提供了一种WLAN设备，其包括：根据本发明第一方面、或它的实施例之一、特别是依据所述网状WLAN控制器的批量供应实施例的网状WLAN控制器，以及基础设施WLAN控制器。
基础设施WLAN控制器包括控制接口，所述控制接口用于与所述网状WLAN控制器交换控制通信，以及被配置为在初始启动时保持在非激活模式中，以及在经由所述控制接口从所述网状WLAN控制器收到基础设施WLAN证书信息时，以控制所述WLAN设备与基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN通信的基础设施站模式进行操作以便请求允许作为针对所述基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN站。
所述WLAN设备形成实施任意所期望应用的应用设备，以及为此包括与应用单元相连接的网状WLAN控制器以便实现能够经由WLAN技术接收并传送的应用控制通信。本发明该方面的WLAN设备除提供标准WLAN功能性之外，允许实现向例如成百上千个WLAN设备的大量WLAN设备进行基础设施WLAN的基于网状WLAN的供应。
在优选实施例中，所述WLAN设备是无头WLAN设备。例如，在一个建筑楼层一次性调试数百个灯具并不少见，而且能够将所述灯具实施为根据本发明第二方面的WLAN设备来实现。所述WLAN设备在这里为了清楚也被称作网状WLAN设备，或者在形成WLAN BSS的WLAN设备的描述上下文中被简称为节点或设备。
WLAN设备的一个实施例还包括用于控制标准WLAN IBSS中的操作的ad-hoc WLAN控制器。它包括控制接口，所述控制接口用于与网状WLAN控制器交换控制通信，以及被配置为在初始启动时保持在非激活模式中，以及在经由所述控制接口从所述网状WLAN控制器接收到ad-hoc WLAN证书信息时，以控制所述无头WLAN设备与WLAN BSS的软接入点的ad-hocWLAN通信的基础设施站模式进行操作以便请求允许作为针对所述WLAN BSS的WLAN站。
根据本发明的第三方面，提供了一种网状WLAN BSS。所述网状WLAN BSS包括多个WLAN设备，特别是根据本发明第二方面、或它的实施例之一的无头WLAN设备。所述网状WLANBSS共享本发明第二方面的WLAN设备的优点和实施例。在一个实施例中，所述网状WLAN BSS被实施为针对加入没有安全要求的开放网络，并因此允许WLAN配置器设备特别容易在WLAN供应的上下文中加入新的网状WLAN BSS。
根据本发明的第四方面，提供了一种网状WLAN扩展服务集，在这里为网状WLANESS。它包括根据本发明第三方面、或它的实施例之一的多个网状WLAN BSS。所述网状WLANESS共享本发明第三方面的网状WLAN BSS的优点。特别地，本发明第四方面的自组织“轻量级”网状WLAN ESS仅能够临时被用于将几个基础设施WLAN配置参数送往WLAN设备。术语“轻量级”被用于指示与诸如IEEE 802.11s之类的任何标准网状网络解决方案相比，操作所述WLAN ESS所需的信令负担特别小。该方面的简单网状WLAN ESS针对一次性使用实例具有足够的功能和可靠性，所述一次性使用实例如基础设施WLAN证书信息的供应，而现有标准则使得信令容量负担过重，特别是存在需要供应WLAN证书的大量WLAN设备的情况下。
因此，性能或可靠性并不是本发明该方面的网状WLAN ESS的设计主要关心的问题。相反，期望并实现了在现有WLAN平台上的便捷实施。
根据本发明的第五方面，提供了一种基础设施WLAN配置器设备，所述基础设施WLAN配置器设备包括根据本发明第一方面或它的实施例之一、特别是根据本发明第一方面的网状WLAN控制器的批量供应实施例的网状WLAN控制器。此外，所述基础设施WLAN配置器设备包括配置接口，所述配置接口被配置为从外部实体接收基础设施WLAN证书信息，以及将所接收到的基础设施WLAN证书信息提供至网状WLAN控制器。所述网状WLAN控制器还被配置为从所述配置接口接收基础设施WLAN证书信息，以及将所接收到的基础设施WLAN证书信息以至少一个网状WLAN消息的形式在已经实现了网状客户端接入的至少一个——在一个实施例中为任意的——网状WLAN BSS内进行转发。
所述第五方面的基础设施WLAN配置器设备特别适于向大量根据本发明第二方面、或它的实施例之一的WLAN设备供应基础设施WLAN。它因此共享了之前所描述的本发明的第一至第四方面的优点。
在一个实施例中，所述基础设施WLAN配置器设备还具有基础设施WLAN控制器。所述网状WLAN控制器和所述基础设施WLAN控制器被配置为经由它们各自的控制接口来互相交换控制通信。在该实施例中，所述基础设施WLAN配置器设备能够从标准基础设施WLANBSS接收基础设施WLAN证书信息，并将它转发至网状WLAN BSS以便进行基础设施WLAN供应。
在一个实施例中，所述基础设施WLAN配置器设备还被配置为在成功转发了所述基础设施WLAN证书信息时对所述网状WLAN控制器去激活。在可能通过供应基础设施WLAN控制器而在标准基础设施中操作的情况下，所述基础设施WLAN控制器能够在此刻被激活。
根据本发明的第六方面，提供了一种WLAN布置，其包括基础设施WLAN接入点，根据本发明第四方面、或它的实施例之一的网状WLAN ESS，以及依据本发明第五方面、或它的实施例之一的基础设施WLAN配置器设备。
根据本发明的第七方面，一种用于操作网状无线局域网控制器（即这里的网状WLAN控制器）的方法，包括：
- 以网状软接入点模式或者以网状客户端模式对所述网状WLAN控制器进行操作，以及当以网状客户端模式进行操作时，
- 在初始启动时实行网状网络扫描以便检测至少一个网状WLAN BSS，
向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，以及如果已经实现了网状客户端接入，则向所接入的WLAN BSS提供指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS的网状客户端接入信息，以及
- 如果在与任何所检测到的网状WLAN BSS的交换中尚未实现网状客户端接入，则切换为以网状软接入点模式进行操作。
本发明第七方面的方法共享在本发明的第一至第六方面的上下文中所描述的优点。
在一个实施例中，所述方法进一步包括，当以网状客户端模式进行操作时，以及如果已经针对多于一个所检测到的网状WLAN BSS实现了网状客户端接入，以及在接收到以网状桥接器—客户端模式进行操作的指令时，检测来自已经实现了网状客户端接入的任意网状WLAN BSS的网状WLAN消息，以及将所接收到的网状WLAN消息在已经实现了网状客户端接入的至少另一个——在一种变型中是任意其它——网状WLAN BSS内进行转发。
根据本发明的第八方面，提供了一种包括可执行代码的计算机程序产品，所述可执行代码在计算机或处理器上运行时或者在被加载到所述计算机或处理器中时使得所述计算机或处理器实行根据本发明第七方面、或它的实施例之一的方法。
根据本发明的第九方面，提供了一种用于操作WLAN配置器设备的方法，所述方法包括：
- 从外部实体接收基础设施或ad-hoc WLAN证书信息；
- 实行网状网络扫描以便检测网状WLAN ESS的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS；
- 向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求；以及，如果已经实现了网状客户端接入，则
- 将所接收到的基础设施WLAN证书信息以至少一个网状WLAN消息的形式提供至已经实现了网状客户端接入的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS的网状WLAN设备。
第九方面的所述方法基于本发明的第一至第八方面中的一个或多个所实施的网状WLAN概念。它允许利用小的信令负担特别简单地自动供应WLAN证书。在所述供应过程中并不需要用户输入。
在已做必要修改的情况下，所述方法能够应用于基础设施或ad-hoc WLAN供应。在此实例中，所述证书信息分别地涉及到基础设施WLAN BSS或ad-hoc标准WLAN IBSS。
根据该方法的一个实施例，提供所接收到的基础设施或ad-hoc WLAN证书信息包括：
- 所述WLAN配置器设备向所述网状WLAN ESS发送路由请求命令，所述路由请求命令具有作为所述网状WLAN ESS的所有网状WLAN设备的广播地址的目的地地址；
- 接收路由回复消息以及将所有响应的网状WLAN设备的列表维持在所述WLANESS中；以及
- 使用单播通信与所述WLAN ESS中的每个节点直接通信以便提供所述基础设施或ad-hoc WLAN证书信息。
以这种方式，所述基础设施WLAN配置器设备能够在单播通信中直接向所述网状WLAN ESS中的每个网状WLAN设备提供基础设施WLAN证书信息。替选实施例使用多播通信而不是单播通信。
根据本发明的第十方面，提供了一种包括可执行代码的计算机程序产品，所述可执行代码在计算机或处理器上运行时或者在被加载到所述计算机或处理器中时，使得所述计算机或处理器执行根据本发明第九方面或它的实施例之一的方法。
将要理解的是，同样在权利要求1中所限定的本发明第一方面的网状WLAN控制器、本发明第二方面的WLAN设备、本发明第三方面的网状WLAN BSS、本发明第四方面的网状WLAN扩展服务集、本发明第五方面的基础设施WLAN配置器设备、本发明第六方面的WLAN布置、本发明第七方面的方法、本发明第八方面的计算机程序、本发明第九方面的方法以及本发明第十方面的计算机程序具有特别是如从属权利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施例。
应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或上述实施例与相应的独立权利要求的任何组合。
本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例是显然的，并参照这些实施例进行说明。
附图说明
在以下附图中：
图1是网状WLAN控制器的实施例的框图。
图2是包括三个WLAN BSS的网状WLAN ESS的实施例的示意性图示。
图3示出了网状WLAN控制器的另外实施例的框图。
图4示出了作为无头WLAN设备的实施例的WLAN灯泡。
图5示出了WLAN布置的实施例，所述WLAN布置包括基础设施WLAN配置器设备、基础设施WLAN接入点和网状WLAN ESS。
图6是用于操作网状WLAN控制器的方法的流程图。
图7是用于尤其在WLAN供应的上下文中操作WLAN布置的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1是网状WLAN控制器100的实施例的框图。所述网状WLAN控制器被示意性表示。图1的框图集中于所述网状WLAN控制器中理解其操作所要求的那些部分。特别地，仅示出了与基带操作相关的单元。出于降低本说明书的复杂度的原因，与同样可以与网状WLAN控制器100集成的WLAN设备的射频（RF）操作的控制相关的单元则被省略。
网状WLAN控制器100具有用于接收和提供基带控制和有效载荷信息的WLAN控制接口102。操作控制单元104用来将网状WLAN控制器的操作模式切换为网状软接入点（软AP）模式或网状客户端模式。针对在网状软接入点模式下的操作，网状软AP控制单元106将被操作控制单元104所激活。针对在网状客户端模式下的操作，网状客户端控制单元108将被操作控制单元104所激活。
网状网络管理单元110能够被网状客户端控制单元108所激活，以及被配置为在以网状客户端模式操作时发起并控制网状网络扫描以便检测至少一个网状WLAN BSS。为了实行网状网络扫描，必须要实行根据WLAN标准的相对应信令。特别地，操作控制单元104在初始启动时激活网状客户端控制单元108以控制网状网络扫描的实行。
所述网状网络扫描用来检测嵌入网状WLAN控制器100的WLAN设备的环境中的现有网状WLAN BSS。任意网状WLAN BSS由各个WLAN设备所表示，所述WLAN设备由它的网状WLAN控制器以网状软接入点模式进行操作。为了将网状WLAN BSS与其它类型的WLAN BSS加以区分，网状WLAN BSS由网状BSS标识符（BSSID）所标识，所述BSSID与基础设施WLAN BSS的BSSID相比有所修改。特别地，网状BSSID被实施为包括唯一网络标识符和网状类型标识符的代码。所述网状类型标识符并不是基础设施WLAN BSS的一部分：所述网状类型标识符提供了所述BSS是网状WLAN BSS的信息，所述网状WLAN BSS与基础设施WLAN BSS或ad-hocWLAN独立BSS（IBSS）有所区别且尤其并不作为基础设施WLAN BSS或ad-hoc WLAN IBSS进行操作。
在一种具体形式中，网状BSSID被加以标记以将它与基础设施WLAN BSS加以区分。例如，BSSID的第一字节的第二最低比特可以被设置为1。该设置将向接收这种类型的BSSID的WLAN设备指示特定类型的BSSID。当然，针对该特定比特的比特值的分配在另一个实施例中可以以相反的方式来定义。根据现有的WLAN标准，该特定比特并未被基础设施WLAN BSS所使用，原因在于它是本地管理的MAC地址的标志。当所述比特被设置为1时，则MAC地址被识别为变为在本地设置的唯一MAC地址。这样，它并不被用于正常的基础设施WLAN BSS。
根据该实施例的具有6个八进制数的示例性网状BSSID在以下表1中以二进制网络的顺序格式（第二行）所给出。换言之，八进制数的最低有效比特被示为在左侧。此外，BSSID的十六进制（Hex）表示形式（以正常顺序）在表1的第三行给出。在该示例中，第一字节的第二最低比特——这是网状BSSID的八进制数0（0111 0101）——被设置为1。
八进制 0 1 2 3 4 5
二进制 0111 0101 0111 1011 0001 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0001
十六进制 AE DE 48 00 00 80
表1。
所述网状BSSID中的其它比特也能够被用于识别WLAN设备类型，诸如灯泡、气候控制设备等。以这种方式，仅相似应用类型的WLAN设备能够有选择地加入给定的网状WLANBSS，而其它应用类型的设备则可以被指令不要加入给定的网状WLAN BSS。
网状客户端控制单元108被进一步配置为对网状网络接入管理单元110在向至少一个——并且优选地向多个——所检测到的网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求时的操作进行控制。有利地，网状客户端请求被发送至所检测到的所有网状WLAN BSS。如果已经实现了针对任何网状WLAN BSS的网状客户端接入，则网状网络接入管理单元110要向网状客户端控制单元108提供网状客户端接入信息，所述网状客户端接入信息对所接入的WLANBSS指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS。在一种变型中，网状网络接入管理单元110在请求接入任何另外的网状WLAN BSS之前将等待来自首先接入的网状WLANBSS的相对应指令。
优选实施例还提供了桥接器—客户端操作模式。来自WLAN BSS的以网状桥接器—客户端模式进行操作的任何到来指令都将被网状客户端控制单元108所检测，并且触发网状客户端控制单元108附加地激活网状桥接器客户端控制单元112。网状桥接器客户端控制单元112进行操作以检测对来自已经实现了网状客户端接入的任意网状WLAN BSS的网状WLAN消息的接收，以及触发将这样所接收到的网状WLAN消息在已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS内进行转发。因此，仅在以网状桥接器—客户端模式操作时才实行在不同网状WLAN BSS之间的消息转发。它并不在网状客户端模式中被支持以及并不在网状软接入点模式中被支持。
在一种可选变型中，如虚线所指示的，随机延迟控制器114附加地被提供以及与网状网络接入管理单元110相连接。随机延迟控制器114用来通过随机延迟时间间隔对在初始启动时触发网状WLAN网络扫描或者由网状网络接入管理单元110向网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求进行延迟。在具有大量WLAN设备以形成软AP或网状WLAN BSS的网状客户端的网状WLAN安装中，这实现了即使所有WLAN设备都同时被启动，不同的未供应WLAN设备也将在不同时刻激活网状软接入点模式。在适用于具有较小数量的WLAN设备的网状联网的其它变型中，随机延迟控制器114并不存在或者被去激活。
另一方面，如果在与任何所检测到的网状WLAN BSS的交换中并未实现网状客户端接入，则网状客户端控制单元108将该信息提供至操作控制单元104，所述操作控制单元被配置为响应于接收到该信息而切换为以网状软接入点模式进行操作，即对网状客户端控制单元108去激活并激活软AP控制单元106。
此外，以网状软接入点模式进行操作，网状软AP控制单元106指令网络接入管理单元110确定并提供唯一BSS标识符，所述BSS标识符如所讨论的允许将携带网状WLAN控制器的WLAN设备标识为网状WLAN BSS的网状软接入点。
当以软接入点模式进行操作时，在从外部网状WLAN设备接收到网状客户端接入请求时，网络接入管理单元110将允许外部网状WLAN设备接入到网状WLAN BSS，除非已经有预定最大数量的外部网状WLAN设备接入到所述网状WLAN BSS。
此外，在经由WLAN消息接收到的允许确定外部网状WLAN设备不仅针对主体网状WLAN而且还针对多个外部的其它网状WLAN BSS具有网状客户端接入的信息时，网络接入管理单元110指令外部网状WLAN设备以网状桥接器—客户端模式进行操作。以网状桥接器—客户端模式进行操作的WLAN设备能够在不同的网状WLAN BSS之间转发分组。
在一种变型中，网络接入管理单元仅指令所选择的外部网状WLAN设备以网状桥接器—客户端模式进行操作。以这种方式，软AP能够选择最优配置以便与其它网状WLAN BSS进行互连并且因此减少信令量。例如，在时间间隔Tsettle——这是作为一个网状WLAN BSS所能花费的最大形成时间——之后，以软接入点模式进行操作的WLAN设备将从其相关联的客户端WLAN设备的每一个中读回所扫描的网状WLAN BSSID。软AP设备将选取这些客户端WLAN设备中的一些以网状桥接器客户端模式（即，作为网状桥接器WLAN设备）进行操作，使得这些网状桥接器WLAN设备能够连接至邻近的网状WLAN BSS。在一个示例中，要有预定最小数量的被检测到的其它WLAN BSS才有资格以网状桥接器客户端模式进行操作。
在一种替选变型中，以软接入点模式进行操作（并且因此是网状WLAN BSS的软AP）的网状WLAN控制器的网络接入管理单元指令不仅所选择的网状客户端而且还有所有能够看到其它网状WLAN BSS的那些网状客户端以网状桥接器—客户端模式进行操作。
在另一种变型中，在以网状桥接器客户端模式进行操作时，网状WLAN控制器被配置为切换至节电模式，例如遵循定期休眠/唤醒方案。这将向相关联的WLAN BSS进行指示，以及相关联的软AP设备将缓存任何被指定给桥接器设备的消息。
网状WLAN控制器能够使用已知的WLAN控制器以及尤其参照所描述的特定网状BSSID、以及参照涉及到BSS间通信的网状桥接器客户端模式的操作，对功能性进行修改来实施。
因此，以包括大量WLAN设备的WLAN布置中的网状WLAN控制器100的操作为基础，将在启动所有WLAN设备之后的某段时间内创建许多网状WLAN BSS。这将在下文进一步参考图2进行图示和解释。
图2是包括三个网状WLAN BSS 202、204和206的网状WLAN ESS 200的实施例的示意性图示。网状WLAN BSS中的每一个的空间范围由各个封闭虚线形状所示出，并且网状WLAN BSS 202至206中的每一个具有被指示为圆的多个WLAN设备。这些WLAN设备中的每一个具有根据图1的实施例的网状WLAN控制器100（未示出）。在每个网状WLAN BSS中，确切地具有分别被标记为202.1、204.1和206.1的WLAN设备，其形成网状软接入点，即具有以软接入点模式进行操作的网状WLAN控制器。网状软接入点202.1、204.1和206.1在图2中由从左下方向右上方定向的阴影图案所指示。创建网状WLAN BSS的重叠部分的那些WLAN设备是以网状桥接器客户端模式操作的WLAN设备，作为示例，诸如WLAN设备208。这样的以网状桥接器客户端模式操作的WLAN设备由从左上方向右下方定向的加粗阴影图案所指示。其它仅与一个相应的网状WLAN BSS相关联的WLAN设备以网状客户端模式进行操作，以及在图2中由没有阴影的圆所指示。这种类型的示例性WLAN设备由附图标记210所指示。
形成ESS 200的所有网状WLAN BSS 202至206具有相同的服务集标识符（SSID），但是BSSID则有所不同，以及如在图1的上下文中所解释的，所述BSSID全部被标记以便被标识为网状WLAN BSS类型。网状WLAN BSS中的每一个可以使用不同的WLAN信道。在一个网状WLAN BSS中具有给定数量的WLAN设备的情况下，所述数量必须处于预定最大数量所给出的范围之内，以及在使用不同的WLAN信道的情况下，现有WLAN带宽被有效地使用。作为比较，如果所有设备都使用相同信道或者仅加入一个网络，则可用传输容量将由于正常通信而被很快拥堵。
泛洪算法被用于在ESS 200中广播消息，其中针对现有的标准WLAN数据分组格式有所修改。给定网状WLAN BSS中的所有WLAN设备都会将所接收到的分组重新广播一次，并且任何网状桥接器客户端设备如果接收到这样的广播分组，都会向所有其它相关联的网状WLAN BSS重新广播所述分组。如果要由网状桥接器客户端向不同的网状WLAN BSS实行重新广播，则所述网状桥接器客户端将监听一段时间以查看是否有来自相同BSS中的任意其它WLAN设备的任意进一步的重新广播。如果没有，则所述网状桥接器客户端将尝试重新广播几次以确保对抗干扰。
特别地，要在ESS 200中被广播的任何这样的WLAN消息都在BSSID中利用特定比特加以标记。所述BSSID是标准基础设施WLAN数据分组中的一个字段。以下在表2中示出了要发送至接入点的标准WLAN帧的示例格式：
字段编号 1 2 3 4
字段名称 帧控制 持续时间ID BSSID （接收方地址） 发送方地址
字段编号 5 6 7 8
字段名称 目的地地址 顺序控制 有效载荷 帧校验和
表2。
因此，参考以上的表1和表2以及以下的表3，帧中的第三个字段中的BSSID的第一个八进制数的第一最低比特是要向WLAN设备指示数据分组意在要在BSS间进行转发。通过将第一网状BSSID字节中的第一最低比特设置为1而对标准WLAN数据分组中的网状BSSID进行标记来构建广播分组。表3示出了用于在ESS内进行广播传输的数据分组的有效载荷字段。
字段名称 描述
类型 1 = 广播分组
起始地址 发起广播的设备
半径 要在网状网络中行进的最大跳数
数据 取决于消息内容
顺序控制 用于识别重复分组
表3。
因此，表3的字段将在表2中所示的帧格式的字段7“有效载荷”中找到。
该特定有效载荷定义因此在标准WLAN数据分组上使用，以促进广播算法。以这种方式，已经接收到该分组的任何设备都将被不同地对待。特别地，使用标准WLAN广播处理来向网状WLAN BSS发送分组，但是每个被给定WLAN BSS中的WLAN设备所接收的分组将通过泛洪而被重新广播：
i. 该分组将被跟踪。如果它是新分组，则它将在半径被减1之后不为零的情况下被重新广播，
ii. 所述网状BSSID字段将被作为来自当前所加入的网状WLAN BSS的设备的给定WLAN设备所替换。因此，该字段中会出现不同的BSSID。当桥接器节点转发广播分组时，新的BSSID会出现在该字段中。标准WLAN分组处理将会忽略该字段。
基于泛洪的路由发现算法被用于从任意源节点找到轻量级网络中的任意目的地节点。如以下表4中所定义的，特定有效载荷被用于辅助路由发现算法。表4示出了路由发现分组的有效载荷字段。
字段名称 描述
类型 2 = 路由发现分组
起始地址 发起路由请求的设备
半径 要在网状网络中行进的最大跳数
目标地址 目标设备地址
顺序控制 用于识别重复分组
表4。
每个WLAN设备将会记住原始发送设备地址，以及转发所述分组的地址，并创建路由表条目，其中发送设备形成目标而转发设备则形成下一跳。在广播完成之后，目的地设备或每个设备将向原始发送设备发送回复，其中所述回复分组经过传递路由，每个设备将回复设备和转发设备记录在路由表中，而使得逆向路由被创建。
在该上下文中，能够通过在网状WLAN ESS中创建传递路由来实现单播消息传递。为此，可以使用上述路由发现算法，所述算法进而使用上述广播算法来向网状WLAN ESS中的每个节点发送路由请求命令。路由请求分组如表4中所示被构建，并且路由请求分组的目标设备地址字段被用于指定所述路由请求被用于发现哪个目的地WLAN设备。所述路由请求分组就像广播分组一样被发送，而使得网状WLAN ESS中的所有WLAN设备（这里也称作节点）都将接收到相同的有效载荷内容。已经接收到路由请求分组的每个节点将在路由表中记录一个条目，其中起始WLAN设备作为目标，而转发该分组的WLAN设备则作为下一跳地址，而使得一旦目标设备被请求传递单播消息，下一跳地址就被用于转发。因此，一旦创建了从网状WLAN ESS中的一个WLAN设备到另一个WLAN设备的传递路由，单播消息就能够被所有转发节点沿该路由输送。
单播消息或命令能够要求来自目的地WLAN设备的回复。在一个实施例中，如果起始WLAN设备并未在预定超时时段内接收到回复，则所述单播消息或命令被认为丢失。在这种情况下，传递路径被假定损坏，并且起始WLAN设备发出新的路由请求，以找到目的地WLAN设备并且接收来自所述目的地WLAN设备的回复。
如果给定WLAN设备在所述处理的过程中接收到多个路由请求分组，则具有最高接收信号强度的路由请求分组将被更新到路由表中，而使得能够创建更好的传递路由。
在路由请求广播已经完成之后，WLAN设备地址与目标地址字段中的目的地WLAN地址设备地址相匹配，并且该WLAN设备将向起始WLAN设备传递单播消息作为回复。同样在该传递期间，逆向路径被传递路径中的所有节点所记录，也就是说，所述路径中的每个节点将在路由表中记录一个条目，目的地地址作为目标，而转发该分组的设备则作为下一跳。
基于该处理，还能够通过使用多播地址作为目标地址字段中的目的地WLAN设备地址而实现多播传输。于是，网状WLAN ESS中与多播地址相匹配的所有节点都将向起始WLAN设备发送回复，而使得所有逆向传递路径都能够被建立。所述多播地址能够被用于指定特定类型的WLAN设备，例如所有网状软接入点设备，所有网状WLAN客户端设备，或者所有网状桥接器客户端设备。
一旦轻量级网状网络能够接受广播和单播消息，则网状WLAN ESS中的任意WLAN设备都能够与网状WLAN ESS中的任意其它WLAN设备进行通信。使用上文描述的广播算法和路由发现算法，能够指令网状WLAN ESS中的任意WLAN设备向所述网状WLAN ESS中的所有WLAN设备发送消息，或者作为起始WLAN设备向网状WLAN ESS中的任意其它WLAN设备发送消息，以及所述网状WLAN ESS中的给定目的地WLAN设备能够通过向起始WLAN设备发送消息而作出回复。
也被称作小区的每个网状WLAN BSS形成星形网络，所述星形网络具有以软接入点模式进行操作并且因此形成网状软AP设备的一个WLAN设备，以及以网状客户端模式进行操作的多个网状客户端WLAN设备。网状桥接器—客户端模式被用于确保共同构成网状WLANBSS的不同网状WLAN BSS之间的通信。网状WLAN BSS小区因此能够被认为进行了互连从而形成网状WLAN ESS。
以这种方式，所有原本未供应的WLAN设备能够自动形成“巨型” 网状WLAN ESS。它允许数百甚至数千个WLAN设备参与到该网状WLAN ESS之中。这样的庞大数量的示例由专业照明应用所形成，其中一次性、例如在一个建筑楼层上实现了数百个灯具的调试。所述网状WLAN ESS并未显著减少可用带宽并且维持足够带宽用于通信。
所述网状WLAN BSS特别适合临时使用，例如用于向网络输送基础设施WLAN网络配置参数。因此，性能或可靠性并非是主要关心的问题。相反实现了在现有WLAN平台上的便捷实施，以及现有WLAN功能性的重复使用。例如，用于在网状WLAN ESS中进行通信的协议能够通过小幅修改现有的WLAN标准协议或捎带确认（piggybacking）而实施，而使得所述变化并不会显著改变现有WLAN控制器功能的稳定性，而且还增加了修改现有WLAN控制器的复杂度。因此，标准WLAN网络将不会处理网状WLAN分组的特征，但是其它WLAN功能并不被这样的网状WLAN分组所影响。另一方面，网状WLAN ESS则能够处理网状WLAN网络分组的特征以及一般WLAN功能二者。
图3示出了网状WLAN控制器的另外实施例的框图。网状WLAN控制器300在许多特征上与图1的网状WLAN控制器100类似。就此而言，图3中使用与图1中相同的附图标记，并且参考以上所给出的图1的描述。
除了在图1的上下文中所描述的WLAN控制接口102的功能之外，用于接收和提供网状WLAN控制器300的基带控制和有效载荷信息的WLAN控制接口302形成用于在网状WLAN控制功能之间交换控制通信的有线控制接口，所述网状WLAN控制功能特别是操作控制104和集成的基础设施WLAN控制器单元304。特别地，网状WLAN控制器300的操作控制单元104还被配置为检测所接收到的网状WLAN消息中关于基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN证书信息，以及将所接收到的基础设施WLAN证书信息作为输出经由WLAN控制接口302提供至基础设施WLAN控制器单元304。有利地，网状WLAN功能然后被切换至非激活模式。
除了在图1的上下文中所描述的网状网络管理单元110的功能性之外，网状网络管理单元310被配置为在基础设施WLAN控制器单元304的控制下操作时在OSI标准模型的第2和3层上实行标准基础设施WLAN联网功能。
所集成的基础设施WLAN控制器单元304在一种变型中在初始启动时保持为非激活模式。此外，在经由控制接口从网状WLAN控制器接收基础设施WLAN证书信息时，基础设施WLAN控制器单元304被配置为以基础设施站模式进行操作，所述模式控制WLAN设备与基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN通信，以便实现允许作为针对所述基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN站。
WLAN控制器300能够有利地被实施为单个集成电子组件。特别地，网状WLAN控制器功能性能够被实施为现有标准WLAN控制器架构的附加项目（add-on），例如作为实施标准WLAN控制器架构的现有软件代码上的附加软件代码层。
图4示出了作为无头WLAN设备的实施例的WLAN照明设备400。WLAN照明设备400形成了非限制性示例，它仅图示了能够通过将集成WLAN组件402与网状WLAN控制器以及WLAN操作所需的附加RF组件进行一体化所形成的许多可能WLAN应用设备中的一种，所述网状WLAN控制器诸如图3的网状WLAN控制器300或者图1的网状WLAN控制器100，所述附加RF组件包括天线404。
图5示出了WLAN布置500的实施例，所述WLAN布置500包括基础设施WLAN配置器设备502、基础设施WLAN接入点510，以及多个WLAN照明设备400所形成的网状WLAN ESS 512。
基础设施WLAN配置器设备502包括具有诸如图3的网状WLAN控制器300的网状WLAN控制器（未示出）的集成WLAN组件504，以及形成配置接口的示例的图形用户界面508，所述配置接口接收（在该情况下通过手动用户输入接收）包括基础设施WLAN接入点510的基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN证书信息。替代于手动用户输入，诸如无线通信接口的另一个配置接口能够被用于接收基础设施WLAN证书信息。所述配置接口将所接收到的基础设施WLAN证书信息提供至网状WLAN控制器。所述网状WLAN控制器从配置接口接收基础设施WLAN证书信息并且将所接收到的基础设施WLAN证书信息以至少一个网状WLAN消息的形式在WLAN配置器设备500已经实现了网状客户端接入的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLANBSS内进行转发。所接收的基础设施WLAN证书信息的进一步分发能够通过这里所描述以及从WLAN配置器设备500发送至网状WLAN ESS内的WLAN设备的广播或单播WLAN消息来实现。
接下来参考图6。图6是用于操作网状WLAN控制器的方法600的流程图。所述方法包括以网状软接入点模式或网状客户端模式操作（步骤602）网状WLAN控制器。当以网状客户端模式操作时，所述方法继续到在初始启动时实行（步骤604）网状网络扫描，以便检测至少一个网状WLAN BSS。在步骤606，所述方法继续到向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，以及如果确定已经实现了网状客户端接入（步骤608），则向所接入的WLAN BSS提供（步骤610）指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS的网状客户端接入信息。
如果在与任何所检测到的网状WLAN BSS的交换中没有实现网状客户端接入，则所述方法从步骤608分支以切换（步骤612）为以网状软接入点模式进行操作，以及在接收到（步骤614）以网状桥接器—客户端模式操作的指令时，切换至网状桥接器—客户端模式（步骤616），以及检测（步骤618）来自已经实现了网状客户端接入的任意网状WLAN BSS的网状WLAN消息。此外，所述方法包括在已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS内转发（步骤620）所接收到的网状WLAN消息。
作为一种选择，网状WLAN控制器在检测到在以网状客户端模式操作的同时、针对网状WLAN BSS的连接丢失时，还能够执行一种自行修复方法。这样的连接丢失可能会在用于形成网状WLAN BSS的以网状软接入点进行操作的WLAN设备被关闭的情况下发生，所述关闭例如由于设备故障或能量损失。这种事件能够通过来自网状软接入点的信标丢失而被检测到。在这种情况下，网状WLAN控制器客户端设备将从步骤604开始实行以加入另一个网状WLAN BSS或者创建新的WLAN BSS。
在网状桥接器设备被关闭的情况下，根据所述自行修复方法，以软接入点模式进行操作的WLAN设备将检测到过长时间无响应，以及假设网状桥接器客户端设备丢失。
充当网状软接入点的WLAN设备然后在给定WLAN BSS内选取新的网状桥接器客户端。
这样的网状软接入点或网状桥接器客户端设备的变化通过广播消息被通知给网状WLAN ESS。如果所述网状WLAN ESS内的任何WLAN设备拥有具有涉及所述改变的匹配地址的路由表条目，则所述路由表条目将从路由表中移除。
图7是用于尤其在WLAN供应的上下文中操作WLAN布置的方法700的实施例的流程图，所述WLAN布置诸如图5的WLAN布置。因此并行地参考图5和7。
在用于向WLAN照明设备400进行WLAN供应的WLAN布置的操作中，电力由电源（未示出）提供给WLAN照明设备（步骤702）以用于初始启动。所述WLAN照明设备然后进行操作以形成（步骤704）如上文所描述的网状WLAN ESS。WLAN配置器设备502通过用户输入接收（步骤706）基础设施WLAN证书信息，以及实行（步骤708）网状网络扫描以便检测（步骤710）网状WLAN ESS 512内的至少一个网状WLAN BSS。所述WLAN配置器设备然后向所检测的网状WLANBSS中的至少一个网状WLAN BSS发送（步骤712）网状客户端接入请求，以及在已经实现了网状客户端接入时（步骤714），将所接收到的基础设施WLAN证书信息以至少一个网状WLAN消息的形式提供至已经实现了网状客户端接入的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS的网状WLAN设备。
更具体地，为了将基础设施WLAN证书信息提供至网状WLAN ESS 512中的所有WLAN设备，步骤716包括所述WLAN配置器设备向网状WLAN ESS 512发送路由请求命令，所述路由请求命令具有被填充为网状WLAN ESS 512的所有节点的广播地址的目的地地址。如之前在图2的上下文中所描述的，WLAN ESS 512的所有节点然后将被找到，以及用于所述WLAN配置器设备和网状WLAN ESS 512的所有WLAN设备之间的双向通信的路由路径被建立。所述WLAN配置器设备然后将从路由回复获知WLAN ESS 512中的所有节点的列表，以及直接与网络中的每个节点进行通信以便输送用于基础设施WLAN供应的基础设施WLAN证书。针对网状WLANESS 512的被发现的WLAN设备中的每一个，所述配置器设备因此能够自动输送基础设施WLAN证书而没有任何用户介入。
网状WLAN ESS 512的WLAN照明设备400随后将切换（步骤718）为以基础设施WLAN模式进行操作，以及获取对基础设施WLAN接入点510的基础设施WLAN BSS的接入（步骤720）。在所有网状WLAN设备都已经得到供应之后，网状WLAN ESS 512被关闭，以及所有网状WLAN设备将加入目标基础设施或ad-hoc WLAN网络并且根据标准基础设施或ad-hoc WLAN要求而正常地工作。
在基础设施WLAN模式中，单个WLAN接入点510连同由照明设备400所形成的所有相关联站（STA）一起形成基础设施WLAN BSS。WLAN接入点510因此形成对该BSS内的WLAN设备400进行控制的主控方（master）。所述BSS形成802.11 WLAN的基础构建块。所述接入点形成控制该BSS内的WLAN设备的主控方。
总之，通过形成基于网状的WLAN供应方法实现WLAN供应方法。网状WLAN ESS像标准WLAN ESS网络那样工作，其中多个WLAN BSS进行互连，并且可以占据多个信道，但是全部都使用相同的SSID。因此，对于标准WLAN客户端设备而言，该轻量级网状网络看上去如同标准WLAN网络。所有网状功能都由所述轻量级的网状网络透明地加以处理。WLAN配置器设备将连接至新创建的轻量级网状WLAN ESS以及能够与所述网状WLAN ESS内的所有WLAN设备进行通信。它能够过滤掉未知的WLAN设备。能够将软AP供应过程应用于所述网状WLAN ESS中的每个WLAN设备。该处理对于每个单个的WLAN设备可以是自动的，或者能够作为批量WLAN供应方法来实行。对于网状WLAN ESS内的通信而言，基于泛洪的算法被用于在ESS中广播消息，其中针对现有WLAN数据分组的格式有所修改。特别地，所述消息利用BSSID中的特定比特进行标记，其中所述BSSID的第一字节中的第一最低比特指示数据分组意在在网状WLAN BSS之间进行转发。在标准WLAN数据分组上使用特定的有效载荷以促进广播算法。一个网状WLAN BSS中的所有设备将把所接收到的分组重新广播一次，以及桥接器设备将在接收到一个这样的广播分组的情况下将所述分组重新广播至所有其它网状WLAN BSS。
基于泛洪的路由发现算法被用于从任意源节点中找到所述轻量级网络中的任意目的地节点。以上广播分组格式被用于将数据分组广播至所述网状WLAN ESS内的所有WLAN设备，以及特定有效载荷被用于辅助所述路由发现算法。每个WLAN设备将记住原始发送（即，起始）的WLAN设备地址，以及转发所述分组的该WLAN设备的地址。创建路由表条目，其中发送的WLAN设备是目标而转发的WLAN设备则是下一跳。在广播完成之后，目的地WLAN设备或每个WLAN设备将向起始WLAN设备发送回复，其中所述回复分组经过传递路由，每个WLAN设备将回复的WLAN设备和转发的WLAN设备记录在路由表中，而使得逆向路由被创建。
利用所述广播算法和路由发现算法，能够指令网络中的任意节点作为起始节点向网状WLAN ESS中作为目的地节点的所有节点发送消息（广播），或者向网状WLAN ESS中作为目的地节点的特定节点发送消息（单播），或者向网状WLAN ESS中作为目的地节点的所选择数量的节点发送消息（多播），或者网络中的任何目的地节点都能够向起始节点回复消息。
如上文所描述的基础设施WLAN配置器设备随后能够连接至网状WLAN ESS中的WLAN BSS之一，并且然后经由该WLAN BSS，所述基础设施WLAN配置器设备能够在两个方向与网络中的任意设备进行通信。所述网状WLAN联网概念在这里所公开的一些实施例中涉及到针对标准WLAN网络栈或应用的修改，特别是用于激活软接入点模式的时间偏移量，网状WLAN网络扫描后跟有加入特定网状WLAN BSS，构建并转发广播分组，构建、转发和记录路由发现，以及发送单播分组。
因此，网状WLAN控制器以网状软接入点模式和网状客户端模式进行操作。当以网状客户端模式操作时，它实行网状网络扫描以便检测至少一个网状WLAN BSS，向所检测到的网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，以及如果实现了网状客户端接入，则提供向所接入的WLAN BSS指示已经实现了网状客户端接入的任何其它网状WLAN BSS的信息，以及如果没有与与任何所检测到的网状WLAN BSS实现网状客户端接入，则切换为以网状软接入点模式进行操作。当接收到以网状桥接器—客户端模式操作的指令时，所述控制器检测来自具有网状客户端接入的任意网状WLAN BSS的消息，以及将所接收到的网状WLAN消息在已经实现了网状客户端接入的至少一个——在至少一个实施例中是任意其它的——网状WLANBSS内进行转发。
尽管在附图和前面的描述中已经对本发明进行了详细的说明和描述，这种说明和描述将被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。根据对附图、本公开内容和所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。
特别地，本发明并不局限于照明中的应用。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一（a）”或“一个（an）”不排除多个。
单个步骤或其他单元可以实现权利要求记载中所述的若干项目的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的单纯事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。
权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种网状无线局域网控制器（100, 300）——这里的网状WLAN控制器，所述网状WLAN控制器被配置为以网状软接入点模式和网状客户端模式进行操作，以及当以网状客户端模式操作时，
- 在初始启动时实行网状网络扫描以便检测至少一个网状WLAN BSS（202, 204,206）；
- 向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送网状客户端接入请求，以及如果已经实现了网状客户端接入，则向所接入的WLAN BSS提供指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS（202，204，206）的网状客户端接入信息，以及
- 如果在与任何所检测到的网状WLAN BSS进行交换中没有实现网状客户端接入，则切换为以网状软接入点模式进行操作。
2.根据权利要求1所述的网状WLAN控制器，所述网状WLAN控制器进一步被配置为：
- 在以网状客户端模式进行操作时，以及在已经实现了针对多于一个的网状WLAN BSS的网状客户端接入以及接收到以网状桥接器—客户端模式进行操作的指令时，
- 检测以及接收来自已经实现了网状客户端接入的任意网状WLAN BSS（202, 204,206）的网状WLAN消息，以及
- 在已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS（202, 204, 206）内转发所接收到的网状WLAN消息。
3.根据权利要求1所述的网状WLAN控制器，所述网状WLAN控制器被配置为：当以网状客户端模式进行操作时，在实行网状WLAN扫描之前在初始启动时等待随机时间间隔。
4.根据权利要求1所述的网状WLAN控制器（100, 300），所述网状WLAN控制器（100,300）被配置为在以网状软接入点模式进行操作时，
- 提供唯一网状基本服务集——这里为BSS——标识符，所述BSS标识符允许标识为网状WLAN BSS（204）的网状软接入点，
- 以及当从外部网状WLAN设备（208）接收到网状客户端接入请求时，允许所述外部网状WLAN设备接入到所述网状WLAN BSS，除非预定最大数量的外部网状WLAN设备已经接入到网状WLAN BSS；
- 以及当确定外部网状WLAN设备（208）不仅针对主体网状WLAN BSS（204）而且还针对多个外部的其它网状WLAN BSS（206）具有网状客户端接入时，指令所述外部网状WLAN设备以网状桥接器—客户端模式进行操作。
5.根据权利要求4所述的网状WLAN控制器，所述网状WLAN控制器被配置为在以网状软接入点模式进行操作时确定并提供作为包括唯一网络标识符和网状类型标识符的代码的网状BSS标识符，所述网状类型标识符指示所述BSS是与基础设施WLAN BSS并且与ad-hocWLAN 独立BSS有所区别的网状WLAN BSS。
6.根据权利要求1所述的网状WLAN控制器（100, 300），
- 所述网状WLAN控制器（100, 300）包括用于与基础设施WLAN控制器单元（304）交换控制通信的有线控制接口（102, 302），以及
- 被配置为在所接收到的网状WLAN消息中检测关于基础设施WLAN BSS（510）的基础设施WLAN证书信息，以及经由控制接口提供所接收到的基础设施WLAN证书信息作为输出，以及然后切换至非激活模式。
7.根据权利要求6所述的网状WLAN控制器（300），进一步包括：
- 集成的基础设施WLAN控制器单元（304），所述集成的基础设施WLAN控制器单元（304）被配置为：
- 在初始启动时保持在非激活模式，
- 在经由所述控制接口从网状WLAN控制器接收基础设施WLAN证书信息时，以控制与基础设施WLAN BSS（510）的基础设施WLAN通信的基础设施站模式进行操作以便请求允许作为针对所述基础设施WLAN BSS的基础设施WLAN站。
8.一种WLAN设备（202.1, 208, 210, 400, 502），包括根据权利要求7所述的网状WLAN控制器。
9.一种基础设施WLAN配置器设备（502），包括：
- 根据权利要求7所述的网状WLAN控制器（100, 300），
- 配置接口（508），所述配置接口被配置为从外部实体接收基础设施WLAN证书信息，以及将所接收到的基础设施WLAN证书信息提供至所述网状WLAN控制器（100, 300），其中
- 所述网状WLAN控制器（100, 300）还被配置为从所述配置接口接收基础设施WLAN证书信息，以及将所接收到的基础设施WLAN证书信息以至少一个网状WLAN消息的形式在已经实现了网状客户端接入的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS（202, 204, 206）内进行转发。
10.根据权利要求9所述的基础设施WLAN配置器设备（502），所述基础设施WLAN配置器设备还被配置为在成功转发了所述基础设施WLAN证书信息时使所述网状WLAN控制器（100,300）去激活。
11.一种用于操作网状无线局域网控制器——这里的网状WLAN控制器——的方法（600），包括：
- 以网状软接入点模式或者以网状客户端模式对所述网状WLAN控制器进行操作（602），以及当以网状客户端模式进行操作时，
- 在初始启动时实行（604）网状网络扫描以便检测至少一个网状WLAN BSS（202, 204,206），
- 向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送（606）网状客户端接入请求，以及如果已经实现了网状客户端接入，则向所接入的WLAN BSS提供（610）指示已经实现了网状客户端接入的任意其它网状WLAN BSS的网状客户端接入信息，以及
- 如果在与任何所检测到的网状WLAN BSS的交换中尚未实现网状客户端接入，则切换（612）为以网状软接入点模式进行操作。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
- 当以网状客户端模式进行操作时，以及如果已经针对所检测到的网状WLAN BSS中的多于一个的WLAN BSS实现了网状客户端接入，以及在接收到（614）以网状桥接器—客户端模式进行操作的指令时，检测（618）来自已经实现了网状客户端接入的任意网状WLAN BSS（202, 204, 206）的网状WLAN消息，以及将所接收到的网状WLAN消息在已经实现了网状客户端接入的至少另一个网状WLAN BSS内进行转发（620）。
13.一种用于操作基础设施WLAN配置器设备（502）的方法，所述方法包括：
- 从外部实体接收（706）基础设施WLAN证书信息；
- 实行（708）网状网络扫描以便检测网状WLAN ESS的至少一个网状WLAN BSS；
- 向所检测到的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS发送（712）网状客户端接入请求；以及如果已经实现了网状客户端接入，则
- 将所接收到的基础设施WLAN证书信息以至少一个网状WLAN消息的形式提供（716）至已经实现了网状客户端接入的网状WLAN BSS中的至少一个网状WLAN BSS的网状WLAN设备。
14.根据权利要求13所述的方法，其中提供（716）所接收到的基础设施WLAN证书信息包括：
- 所述WLAN配置器设备向所述网状WLAN ESS发送路由请求命令，所述路由请求命令具有作为所述网状WLAN ESS（512）的所有网状WLAN设备的广播地址的目的地地址；
- 接收路由回复消息以及将所有响应的网状WLAN设备的列表维持在所述WLAN ESS（512）中；以及
- 使用单播通信与所述WLAN ESS中的每个节点直接通信以便提供所述基础设施WLAN证书信息。
15.一种其上存储计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备实现如权利要求13所述的方法。
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