CN109121183A - 使用先前连接参数的加速网络重新连接 - Google Patents

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Abstract

本申请案涉及一种使用先前连接参数的加速网络重新连接。Wi‑Fi装置(300)包含耦合到实施MAC及PHY层的可写存储器(322)并耦合到收发器(324)的控制器(320)。存储在所述可写存储器中的连接数据包含Wi‑Fi连接参数，其包含≥1个路由器MAC等级信息或所使用的最近利用的MRU信道，以及IP地址，其包含所述Wi‑Fi装置的IP地址、MRU路由器的IP地址、MRU目标服务器的IP地址以及网络连接装置的IP地址中之≥1者。通过处理器(325)实施对Wi‑Fi网络算法(322a)的加速重新连接，所述处理器从处于网络断开状态开始，将所述Wi‑Fi连接参数用于所述MAC层的至少一个MAC层参数，以确立针对当前Wi‑Fi网络连接的当前连接参数。

Description

使用先前连接参数的加速网络重新连接
技术领域
所揭示的实施例大体上涉及网络通信领域，更特定来说涉及Wi-Fi启用装置及Wi-Fi通信。
背景技术
如所属领域中已知的Wi-Fi是使用无线电波将装置无线连接到因特网的无线技术，其通常基于电气及电子工程师协会(IEEE)802.11规范，当前是在2.4GHz或5GHz频带下无线操作的IEEE 802.11b/g/n，其中IEEE 802.11系列共享相同的基本协议。IEEE 802.11为实施无线局域网(WLAN)通信提供一组媒体访问控制(MAC或数据链路)层及物理层(PHY)规范。PHY层及MAC层驻留在开放系统互连(OSI)堆叠或OSI 7层模型中，其中层1被称为PHY层，且层2被称为MAC层。Wi-Fi是使无线装置能够彼此直接连接、连接到广域网或简单地连接到因特网以便提供远程监测及控制系统的关键技术。因而，其正在成为物联网(IOT)快速扩张的主要驱动力。
Wi-Fi装置通常在WLAN网络中操作。对于通常由电池供电的Wi-Fi装置来说，节能通常是重要的考虑因素。一种Wi-Fi使用案例是电池供电装置常用的一种Wi-Fi启用传感器网络设置。所述网络包含多个Wi-Fi启用传感器/致动器，其与充当接入点(AP)的无线路由器相关联，节点通过所述接入点连接到因特网。Wi-Fi装置启用Wi-Fi，连接到网络，发射/接收数据，并且在休眠模式下通过关闭调制解调器显著降低其功耗，或者在某些情况下基本上关闭整个Wi-Fi装置较短持续时间到较长持续时间，进入休眠周期，其中Wi-Fi装置也从其AP断开，直到下一个通信循环开始。在此使用案例中改进Wi-Fi装置的电力效率在若干方面是可能的，一种方法是更好地利用Wi-Fi规范。
发明内容
提供本发明内容是为以简化形式介绍所揭示的概念的简要选择，下文在包含所提供的图式的具体实施方式中进一步对其进行描述。本发明内容并非希望限制所主张的标的物的范围。
所揭示的实施例认识到，作为IOT革命的一部分，对低电力装置连接性的需求日益增长。拥有低电力Wi-Fi装置解决方案可能是重要客户需求，且用户通常需要更长的操作寿命，使用更小(更低电力)电池。一种典型的用途是使用电池供电装置，使Wi-Fi装置能够连接到因特网，发射/接收数据，并从网络断开连接，接着进入休眠或复位状态直到下一循环。
大多数Wi-Fi启用装置(Wi-Fi装置)在进行多步骤连接程序之后连接到Wi-Fi路由器(或AP)，通常由连接管理器控制。此类Wi-Fi装置在其附近利用其无线电/调制解调器在频带中的Wi-Fi信道之间主动切换来扫描所有支持的信道(例如，在2.4GHz频带及/或在5GHz频带中)，比较扫描结果与存储的服务集标识符(SSID)或所需SSID，接着选择最好的可用网络。信道选择可基于接收信号强度指示符(RSSI)，RSSI通常是所利用的最重要的选择参数中的一者，但是信道选择还可取决于特定实施方案，并且因此可基于其它考虑，包含简档优先级、安全性及因特网连接性。选择网络通常还包含从多个路由器选择特定路由器，除非区域仅包含一个网络，并且选择用于与所选路由器进行通信的信道，因此是单个且恒定的信道。
已知的Wi-Fi装置还使用从DHCP服务器接收的动态主机配置协议(DHCP)获取其自己的IP地址(需要用来促进将包及包确认路由到Wi-Fi装置)，所述DHCP服务器另外分发网络配置参数作为目标因特网服务器(域名服务器(DNS)服务器)。使用地址解析协议(ARP)来解析其它IP地址，如路由器、服务器及/或目标站点。
此已知Wi-Fi启用装置在每一会话结束之后删除(或‘清除’)所使用的连接参数，使得先前使用的连接参数不存储在其存储器中，并且因此在从网络断开唤醒时，已知Wi-Fi装置必须每次都在其不同的层(主要是数据链路/MAC层参数，L2)中确立连接。这些连接步骤中的每一者可能需要相对较长周期(总共达到若干秒以完成所有这些步骤)，这可能对Wi-Fi装置的整体电力效率及用户体验造成显著影响，尤其是已知为获得新的Wi-Fi网络连接以及用于发射及接收用于重新确立L2/L3/L4装置参数的相关包所需的信道扫描所需的高调制解调器电力。在L2/L3中采取行动以便重建参数。在L4中，如果能够重建L2/L3，那么可被动保持使用L4参数。
所揭示的实施例存储连接数据以为由Wi-Fi装置使用的至少最近利用的(MRU)Wi-Fi网络连接提供存储Wi-Fi连接参数及IP地址。Wi-Fi连接参数包含从MRU路由器获得的路由器MAC等级信息、所使用的MRU信道、及任选地IP地址中的至少一者，所述IP地址包含Wi-Fi装置的IP地址、MRU路由器的IP地址、与MRU路由器进行因特网通信的MRU目标服务器的IP地址以及到MRU Wi-Fi网络的至少一个网络连接装置的IP地址中的至少一者。
加速重新连接到Wi-Fi网络算法包括由处理器实施的存储在可写存储器中的软件。所述算法用于从处于网络断开状态的Wi-Fi装置开始，将Wi-Fi连接参数用于MAC层的至少一个MAC层参数来确立针对当前Wi-Fi网络连接的当前连接参数，并且任选地使用IP地址确立联网参数以在Wi-Fi装置的至少IP层中进行通信。接着，Wi-Fi装置使用当前Wi-Fi网络连接进行无线通信。
因此，一旦Wi-Fi装置在休眠之后或者在基本关闭之后再次启用，其中存储器被复位但是存储的连接数据不被删除，或者在从路由器断开之后，假定存在很有可能需要连接到相同的MRU Wi-Fi网络。举例来说，耦合到Wi-Fi装置的传感器可能仍然在某人的家或在工厂中。存储的连接数据是从Wi-Fi装置的存储器存取，并且Wi-Fi连接参数用于尝试重新连接，而不是首先执行新的全面扫描。如果此连接尝试成功，那么所述方法可继续将MRU网络数据重建为IP地址、DNS服务器及ARP。如果此重新连接尝试失败，那么所述方法执行常规扫描或作为扫描的‘智能’扫描，其中扫描的信道顺序基于简档连接历史，从而尝试连接到存储Wi-Fi网络连接中的一者。
由于Wi-Fi装置的显著百分比，使用案例涉及频繁连接到相同路由器/AP的静止系统或装置，例如针对传感器应用。所揭示的实施例可使用针对Wi-Fi装置的未被擦除的非易失性存储器或其它存储器以存储所需的连接数据，所述连接数据可从存储器读取并且接着在概念为L2(MAC层)、L3(网络/IP层)及L4(输送层)的OSI 7层中的各种Wi-Fi装置层中使用以加速重新连接过程。找到所需网络，终止扫描(如果存在)以及快速重新连接到Wi-Fi网络的概率远远高于其它已知解决方案，因为MAC层以及任选的IP层及应用层至少部分被恢复。作为加速重新连接过程的结果，Wi-Fi装置功耗以及发送或接收数据的时间都有所减少。
附图说明
现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，其中：
图1是根据实例实施例的用于将Wi-Fi启用装置加速重新连接到Wi-Fi网络的实例方法的流程图，所述方法包含使用存储Wi-Fi连接参数中的至少一者确立当前连接参数以用于到Wi-Fi网络的当前Wi-Fi连接。
图2A及2B展示所揭示的使用用于到Wi-Fi网络的当前Wi-Fi连接的存储Wi-Fi连接参数中的至少一者来确立当前连接参数的实例高级描述，展示了各个装置层中的活动。
图3展示可实施所揭示的加速重新连接到Wi-Fi网络以实施节能的方法的实例Wi-Fi装置。
图4A是根据实例实施例的用于所揭示的Wi-Fi装置的实例发射器的框图。
图4B是根据实例实施例的用于所揭示的Wi-Fi装置的实例性接收器的框图。
图5A展示具有无线路由器/AP及与无线路由器/AP进行因特网通信的目标服务器的实例网络布置中的第一及第二揭示Wi-Fi装置，其中所示的DNS服务器在与Wi-Fi装置相同的路由器/AP下。
图5B展示具有无线路由器/AP及与无线路由器/AP进行因特网通信的目标服务器的实例网络布置中的第一及第二揭示Wi-Fi装置，其中所示的DNS服务器在与Wi-Fi装置不同的路由器/AP下。
具体实施方式
参考图式描述实例实施例，其中相似参考数字用于指示类似或等同元件。所说明行为或事件排序不应被视为限制，因为某些行为或事件可能以不同的顺序发生及/或与其它行为或事件同时发生。此外，根据本发明可能不需要一些所述说明的行为或事件来实施方法。
此外，如本文所使用而没有进一步限定的术语“耦合到”或“与...耦合”(及类似者)意在描述间接或直接电连接。因此，如果第一装置“耦合”到第二装置，那么所述连接可通过其中通路中仅存在寄生效应的直接电连接，或者通过经由介入项(包括其它装置及连接)的间接电连接。针对间接耦合，介入项通常不会修改信号的信息，但可调整其电流电平、电压电平及/或功率电平。
图1是用于将Wi-Fi装置加速网络重新连接到Wi-Fi网络的实例方法100的流程图。步骤101包括提供包含加速重新连接到Wi-Fi网络的算法的Wi-Fi装置，所述算法通常提供为由在Wi-Fi装置上具有相关联的可写存储器的处理器实施的软件(固件)、执行下文描述的至少步骤103。可写存储器可包括随机存取存储器(RAM)，并且可包括低漏泄非易失性存储器。步骤102包括将连接数据存储在可写存储器中以提供用于由Wi-Fi装置使用的至少最近利用的(MRU)Wi-Fi网络连接的所存储Wi-Fi连接参数及IP地址。
Wi-Fi连接参数包含从MRU路由器获得的路由器媒体访问控制(MAC)级别信息、所使用的MRU信道中的至少一者。所存储的Wi-Fi连接参数包含IP地址，所述IP地址包含Wi-Fi装置的IP地址、MRU路由器的IP地址、与MRU路由器进行因特网通信的MRU目标服务器的IP地址以及到MRU Wi-Fi网络的至少一个网络连接装置的IP地址中的至少一者。MRU信道通常是2.4GHz频带或5GHz频带的Wi-Fi信道。
步骤103包括从处于网络断开状态开始，使用用于针对MAC层的至少一个MAC层参数的Wi-Fi连接参数确立针对当前Wi-Fi网络连接的当前连接参数。确立当前连接参数可任选地包括使用用于在Wi-Fi装置的至少IP层中进行通信的IP地址来确立联网参数。从网络断开连接后，Wi-Fi装置通常将进入休眠(通常是节省最大电力的使用情况)或复位，但Wi-Fi装置也可在断开连接后保持唤醒。Wi-Fi装置也可在未从网络断开的情况下进入休眠，并且不需要本文所揭示的快速网络重新连接。下文描述针对步骤103的三个实施例。步骤104包括使用当前Wi-Fi连接进行无线通信的Wi-Fi启用装置。在无线通信之后，Wi-Fi装置通常在网状网络的情况下发射/接收数据，例如传感器数据，并且在步骤105中，Wi-Fi装置从网络断开，直到下一个重新连接循环。
第一实施例包括基于MRU Wi-Fi网络尝试在从自探测响应/信标获得的存储Wi-Fi连接参数获得的MRU信道上重新连接到此相同Wi-Fi网络。用于获得探测响应或信标信号的路由器在下文描述的图5A及5B中展示为无线路由器/AP 520。此第一实施例的显著优点是其完全避免Wi-Fi装置执行任何信道扫描的需要。
如果确定MRU信道不能被使用，例如归因于RSSI<阈值RSSI，涉及一些有限扫描的第二实施例包括将网络数据库维持在Wi-Fi装置的可写存储器中，其中Wi-Fi连接参数用于除MRU Wi-Fi网络连接之外的多个先前Wi-Fi网络连接，其各自包含出现在相应Wi-Fi网络连接上的至少最后一个信道。当在此第二实施例中开始扫描程序时，在以下三个步骤的实例中可设置待扫描的信道的顺序。第一步骤可包括根据网络优先级对先前连接网络的信道进行排序。举例来说，可由用户设置优先级，或者通过过去经历的因特网连接可用性来设置优先级。第二步骤可包括扫描Wi-Fi网络中的所选信道，例如信道1、6及11(如果没有作为第一步骤的一部分被扫描)。信道1、6及11可代表社交信道，也就是最常用的信道。第三步骤可包括扫描总共可共有14个(针对2.4GHz频带)的其余信道。等效程序可用于5GHz频带或其它频带。
在发现提供满意分数的结果的信道的情况下，可使用提前终止机制来中止扫描程序。得分可为考虑一个或若干参数(包含至少RSSI，以及任选的网络优先级及网络安全性)的权重函数的结果。在选择信道后，在连接属性发生显著改变的情况下，参数重建可能中止。举例来说，可执行比较MAC层或IP层中的一些数据。在一个实例中，如果发现网络不是相同的网络，那么可能不会尝试恢复IP地址。作为另一实例，如果DHCP服务器不同意，那么可给出为DHCP服务器提供不同IP地址的通知，并且将不使用存储ARP表，而是将确立新ARP表。
第三实施例包括重新获得存储联网参数，其包含IP地址、ARP响应、开放套接字及其它网络连接，而不重新确立整个连接握手，以及尝试重新激活联网信道而不重新将其打开，或者不执行常规过程。不重新开放本文使用的联网信道，意味着重新激活联网信道而不进行常规开放程序的全部过程。举例来说，如果打开套接字需要X个步骤，那么可在0个步骤中进行，如果获得IP地址，那么可以2种握手方式进行，而不是以4种握手方式进行。如同在上文描述的第一及第二实施例中一样，由于重新确立相同的L2网络(包含与具有被使用的相同MAC地址的相同连接的路由器/AP相同的MAC地址信息的相同Wi-Fi连接数据)，所以针对此被加速恢复到成功的可能性是显著的。
图2A及2B展示使用用于针对MAC层的至少一个MAC层参数及任选的IP地址(对应于图1中的步骤103)的Wi-Fi连接参数来确立当前Wi-Fi网络连接参数的步骤的实例高级描述，用于将Wi-Fi启用装置加速重新连接到Wi-Fi网络，其示出了在Wi-Fi启用装置的各个装置层中的活动。时间序列首先是图2A展示的活动(填充L2及L3)，接着是图2B展示的活动(填充L2.5(为层2与层3之间的层)及L3)。由于通常不需要特殊的L4活动，L4未展示在图2A及2B中。假设套接字打开并且Wi-Fi启用装置正尝试进行通信。如果Wi-Fi启用装置得到错误消息，那么会打开新连接。这没有显示，因为其为常规性套接字失败程序的常规流程。
在左侧在“FC策略”中的FC指的是‘快速连接’。图2A展示应用程序接口(API)“WLAN连接”205之后的活动，并且其包含L2填充活动及任选的IP地址获取。
步骤208包括确定FC策略是否被启用以及针对WLAN连接205命令中提供的特定SSID的参数是否确实存储在数据库中。如果在未提供特定SSID的情况下应用一般“WLAN连接”命令，那么连接管理器将尝试连接上次连接的Wi-Fi网络，而不检查数据库。因此，如果FC策略已启用，并且针对此SSID的数据已存储，那么可开始FC过程。如果用户要求与数据库中的路由器不同的路由器，那么通常将使用完全连接过程。
如果FC策略被启用，并且SSID存在于数据库中或者没有提供特定SSID，那么到达的第一连接尝试被展示为‘WLAN快速连接’210，其参考上文描述的基于MRU Wi-Fi网络连接的非扫描第一实施例，包括尝试重新连接到所使用的MRU信道上的此相同MRU Wi-Fi网络以及至少一个其它存储连接属性。展示由Wi-Fi装置访问的用于其存储MRU Wi-Fi网络连接信息的快速连接数据库(DB)215用于实施WLAN FC 210。通过Wi-Fi装置设置此策略，“扫描帧”将被存储在用于未扫描FC的Wi-Fi装置的存储器(例如，非易失性存储器)中，以及存储在“简档历史”表中的“最后连接的”信道及SSID中，以用于下一FC过程，或在“扫描帧”(FC)连接不成功并且将开始‘智能’扫描的情况下，可优先处理为第一个扫描结果。
如果FC策略被停用，或者针对所提供的SSID不存在数据，那么到达展示为全/智能WLAN扫描+WLAN连接212的框。全扫描是常规(常规性)扫描。智能扫描是信道顺序基于简档连接历史的扫描。举例来说，如果在信道7上看到简档正在工作，那么智能扫描将从信道7开始，并且只有当结果不满足决策机制时，扫描才会转到其余WLAN信道。在完成全/智能WLAN扫描及WLAN连接212后，框214检查是否设置FC策略。如果FC策略被设置，那么来自全/智能WLAN扫描及WLAN连接212的连接数据被存储在快速连接DB 215中，如上所述，快速连接DB215可为非易失性存储器。
包含连接参数的WLAN“简档历史”表可存储在快速连接DB 215中。针对每一成功连接的SSID简档(与Wi-Fi网络连接属性相同)，其连接信道及“上次连接”指示可存储，使得智能扫描将使用此信道以优先扫描。使用第一结果匹配选项(扫描提前终止特征)，假设找到足够满意的结果，智能扫描可中止扫描程序的其余部分。FC策略指示是否从“简档历史”表优先化所请求的网络条目的扫描信道，以及提前终止条件。可从此表中移除条目。远程断开可用于刷新简档历史表并确保数据有效。这些情况下，可能会“清除”简档历史表中的某些数据。此特征可将扫描缩短到单信道探测请求级别，并等待来自已知SSID的响应。
框218包括检查针对SSID(bssid)的这个ID号是否存在DHCP快速更新。可存在若干相同的SSID(名称)，但每一者都有其自己的ID。框218跟在框214及框210之后。如果针对此bssid块存在DHCP快速更新，那么起始DHCP快速更新224程序。步骤228验证L2/L3重建是否成功并且存在套接字。在L4中，如果能够重建L2/L3，那么可被动地尝试继续使用相同L4参数。如果L2/L3重建成功并且套接字确实存在，那么在步骤230中使用相同套接字，否则在步骤232中套接字被刷新。如果针对此bssid不存在DHCP快速更新，那么到达框222，其包括完全DHCP发现加请求，接着到框226，其包括将此信息存储在DHCP快速更新数据库中。
图2B包含响应于API“按名称得到主机”240参考作为主机的DNS服务器的活动并且此活动高于L2(L3)并且包含包括检查主机名是否存在于存储器263中的框245，并且如果存在，那么将其IP地址传回到框240，并且如果不存在，那么执行框250，框250包括检查针对DNS服务器是否存在ARP。如果在框250中不存在针对DNS服务器的ARP，那么到达框255，其包括在DNS服务器上发送ARP请求，接着将从DNS服务器获得的数据存储在ARP存储器258中。框260包括用于按名称得到主机的DNS请求，且框263将获得的数据存储在DNS存储器中。
图3是大体上符合IEEE 802.11通信标准的实例Wi-Fi装置300的系统框图表示。所展示的Wi-Fi装置300形成为在具有半导体表面的衬底305(例如，硅衬底)上的集成电路(IC)，其中处理器包括数字信号处理器(DSP)或微控制器。展示一或多个传感器306任选地耦合到展示在同一印刷电路板(PCB)350上用于与物理世界交互的Wi-Fi装置300。传感器也可形成在衬底305上。
Wi-Fi装置300在有时被称为WLAN网络的Wi-Fi网络中通信。Wi-Fi装置包括控制器320，其包含处理器325；存储器322，其包含存储在存储器中用于所揭示的加速重新连接到Wi-Fi网络的算法322a的软件；及收发器324，其耦合到处理器325及天线328。存储器322通常经配置以存储包含数据、指令或两者的信息。存储器322可以可由控制器320存取的任何存储媒体，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓冲存储器或磁性媒体装置，例如内部硬盘及可移动磁盘。锁相环(PLL)332也被提供用于包含信号混合及频率合成的目的。
Wi-Fi装置300还被展示包含包括数字逻辑334的硬件，数字逻辑334也可被提供用于实施所揭示的加速重新连接到Wi-Fi网络算法。然而，如上所述，还可通过由处理器325存储在存储器(例如存储器322)中的软件来实施如图3中所示的加速重新连接到Wi-Fi网络算法322a。
控制器320耦合到存储器322及收发器324。在一些实施方案中，收发器324包括基带单元(未展示)及模拟单元(未展示)以发射及接收RF信号。基带单元可包括用于执行包含数字信号处理、编码及解码、调制及解调的基带信号处理的硬件。模拟单元可包括用于执行模/数转换(ADC)、数/模转换(DAC)、滤波、增益调整、上转换及下转换的硬件。模拟单元可从接入点接收RF信号，并将接收到的RF信号下转换为基带信号以由基带单元处理，或者从基带单元接收基带信号并且将接收到的基带信号上转换为RF无线信号用于上行链路发射。模拟单元包括混频器以在WLAN系统的无线电频率处振荡的载波信号下上转换基带信号并下转换RF信号。符合802.11a/b/g/n/ac规范或取决于未来无线电接入技术的其它规范，WLAN系统中利用的无线电频率可为2.4GHz或5GHz。
图4A是图3中所示的收发器324的实例发射器324a部分的框图。展示的发射器324a包括MAC模块400、编码器402、调制器404、逆快速傅立叶变换(IFFT)单元406、DAC/滤波器模块408及RF/天线模块410/328。发射器324a可产生一或多个频率范围中的输出RF信号，以通过一或多个通信信道发射。频率范围可包含一群组OFDM子载波。
MAC模块400可包含一或多个MAC控制单元(MCU)，以产生并传送MAC协议数据单元(MPDU)、对应前导码及标头数据流到编码器402，所述编码器可对其执行前向错误校正编码以产生相应编码数据流。前向错误校正(或信道编码)添加冗余数据，为发射消息的数据发射提供错误控制。FEC码可为块码或卷积码。块码包括固定大小的符号块。卷积码包括预定或任意长度的符号流。调制器404根据数据类型对编码数据流执行调制方案以产生调制数据流到IFFT模块406。调制方案可包括(例如)相移键控(PSK)、频移键控(FSK)、幅移键控(ASK)或正交调幅(QAM)。
IFFT模块406可进一步包含OFDMA模块，其中OFDMA模块在IFFT处理之前将不同的调制流映射到不同的子载波群组。在一些实施方案中，IFFT模块406可对调制器404的输出执行IFFT以产生与一或多个频率范围相关联的一或多个时域信号。在一些实施方案中，IFFT模块406可经配置以使用例如20MHz、40MHz、80MHz或160MHz的一或多个FFT带宽频率。在一些实施方案中，IFFT模块406可根据不同FFT带宽对经调制的数据流执行不同IFFT。接下来，DAC/滤波器模块408将时域信号转换为模拟信号，并对所述模拟信号进行整形以经由RF/天线模块410/328进行发射。RF/天线模块410/328包括一或多个上转换器(未展示)，其将模拟信号上转换到对应频带，以便发射器天线执行发射。
图4B是图3中所示的收发器324的实例接收器324b部分的框图。接收器324b包括RF/天线单元430/328、ADC/滤波器单元432、FFT单元434、解调器436、解码器438及MAC模块420。RF/天线单元430/328耦合到ADC/滤波器单元432、FFT单元434、解调器436、解码器438，且接着耦合到MAC模块420。
在操作中，接收器324b通过一或多个通信信道接收一或多个频率范围中的输入RF信号。频率范围可包括一群组OFDM子载波。接收器324b执行信号处理以按照与发射器324a相反的顺序处理所接收到的数据包以恢复其中的信息。接收器324b通常能够基于所接收到的数据包中的信号字段来检测包含IEEE 802.11a/b/g(传统)、IEEE 802.11n、IEEE802.11ac或未来WLAN产生的各种WLAN产生信号的数据类型。
RF/天线430/328检索包括PPDU的输入信号，并执行下转换。ADC/滤波器单元432对经下转换的信号进行滤波并将其变换成数字数据序列。FFT单元434将数字数据序列变换为频域数据序列。解调器436确定频域数据序列中符号的调制类型，借此确定所接收到的数据的WLAN产生，并解调有效负载数据字段。
图5A展示在具有无线路由器/AP 520及与无线路由器/AP 520进行因特网通信的目标服务器540的实例Wi-Fi网络布置500中的所揭示的Wi-Fi装置1及Wi-Fi装置2。所示的DNS服务器525与Wi-Fi装置1及2在相同的无线路由器/AP 520下。DHCP服务器(图5A中未展示)可放置在无线路由器/AP 520中。图5B展示在具有无线路由器/AP 520及与无线路由器/AP 520进行因特网通信的目标服务器540的实例Wi-Fi网络布置550中的所揭示的Wi-Fi装置1及Wi-Fi装置2，其中DNS服务器525现在将展示在与由Wi-Fi装置1及2所利用的无线路由器/AP 520一样被展示为无线路由器/AP 555的不同路由器下。
具有所揭示的加速重新连接到Wi-Fi网络算法的所揭示的Wi-Fi装置的优点包含对于需要临时及短时访问网络的应用的电池寿命的显著改进。此类Wi-Fi装置非常适合IoT使用案例。在快速重新连接失败的情况下，电力只有轻微的下降，接着可使用常规性/智能扫描。所揭示的Wi-Fi装置非常适合家庭自动化、智能能源、多媒体装置、安全性及安全装置以及工业机器对机器(M2M)应用。
关于所揭示的加速重新连接到Wi-Fi网络算法的可检测性，可通过空中嗅探事务并分析是否进行到Wi-Fi网络的完全常规性接入程序来完成检测。替代地，检测加速重新连接到Wi-Fi网络可基于确认至少部分恢复的参数的使用。
本发明所涉及的所属领域的技术人员将了解，在所主张的本发明的范围内，许多其它实施例及实施例的变体是可能的，并且可在不脱离本发明的范围的情况下对所描述的实施例进行进一步添加、删除、替换及修改。

Claims (20)

1.一种Wi-Fi装置的加速网络重新连接的方法，其包括：
提供由执行所述方法的具有相关联可写存储器的处理器实施的加速重新连接到Wi-Fi网络的算法，所述方法包含：
将连接数据存储在所述可写存储器中以提供用于由所述Wi-Fi装置使用的至少最近利用的MRU Wi-Fi网络连接的所存储Wi-Fi连接参数及因特网协议IP地址，所述Wi-Fi连接参数包含从MRU路由器获得的路由器媒体访问控制MAC级别信息、所使用的MRU信道以及所述IP地址中的至少一者，所述IP地址包含所述Wi-Fi装置的IP地址、所述MRU路由器的IP地址、与所述MRU路由器进行因特网通信的MRU目标服务器的IP地址以及到所述MRU Wi-Fi网络连接的至少一个网络连接装置的IP地址中的至少一者；
从处于网络断开状态，将所述Wi-Fi连接参数用于所述Wi-Fi装置的MAC层的至少一个MAC层参数，以确立针对当前Wi-Fi网络连接的当前连接参数，以及
使用所述当前Wi-Fi网络连接进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确立进一步包括使用所述IP地址确立联网参数以用于在所述Wi-Fi装置的至少IP层中进行通信。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述Wi-Fi装置耦合到传感器以为所述传感器提供所述通信，其中所述Wi-Fi装置及所述传感器两者安装在共同衬底上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述确立当前连接参数排除任何信道扫描并且包括重新利用所述MRU Wi-Fi网络连接。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述存储连接数据进一步包括在所述MRU Wi-Fi网络连接共同利用包含所述MRU路由器的多个不同路由器之前存储来自多个Wi-Fi网络连接的连接数据以提供网络数据库，接着使用所述网络数据库以基于至少一个扫描排序规则的扫描顺序跨越包含所述MRU信道的一组最后利用信道来实施信道扫描。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述扫描排序规则包括基于所述多个Wi-Fi网络连接的所存储网络优先级进行排序。
7.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括以所述信道扫描为依据为所述Wi-Fi网络连接中的每一者计算连接分数，并且如果所述连接分数被确定为提供至少所存储预定最小连接分数，那么中止所述信道扫描以直接进行到所述无线通信。
8.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括运行加速多层重新连接程序，所述程序包括尝试重新连接以通过重新利用所述MAC级别信息及所述IP地址来重新获得对存储在所述可写存储器中的所述Wi-Fi网络的先前使用的连接，并且如果所述加速多层重新连接程序失败，则使用所述网络数据库以实施跨越所述最后利用信道的信道扫描。
9.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括在执行所述确立当前连接参数的同时检测所述Wi-Fi连接参数及所述IP地址中的至少一者已经改变，并且响应于所述检测到所述Wi-Fi连接参数已经改变而激活提前终止机制，以中止所述方法。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述可写存储器包括非易失性存储器。
11.一种Wi-Fi装置，其包括：
控制器，其包括处理器，所述处理器耦合到实施媒体访问控制MAC层及物理PHY层的相关联可写存储器及耦合到包含接收(Rx)链及发射(Tx)链的收发器，所述接收链包含数字部分及模拟部分且所述发射链适于耦合到天线，
连接数据，其存储在所述可写存储器中以提供用于由所述Wi-Fi装置使用的至少最近利用的MRU Wi-Fi网络连接的所存储Wi-Fi连接参数及因特网协议IP地址，所述Wi-Fi连接参数包含从MRU路由器获得的路由器媒体访问控制(MAC)级别信息、所使用的MRU信道以及所述IP地址中的至少一者，所述IP地址包含所述Wi-Fi装置的IP地址、所述MRU路由器的IP地址、与所述MRU路由器进行因特网通信的MRU目标服务器的IP地址以及到所述MRU Wi-Fi网络连接的至少一个网络连接装置的IP地址中的至少一者，及
加速重新连接到Wi-Fi网络的算法，其包括由所述处理器实施的存储在所述可写存储器中的软件，所述算法用于：
从处于网络断开状态，将所述Wi-Fi连接参数用于所述MAC层的至少一个MAC层参数，以确立针对当前Wi-Fi网络连接的当前连接参数。
12.根据权利要求11所述的Wi-Fi装置，其中所述确立进一步包括使用所述IP地址确立联网参数以用于在所述Wi-Fi装置的至少IP层中进行通信。
13.根据权利要求11所述的Wi-Fi装置，其中所述Wi-Fi装置耦合到传感器以为所述传感器提供所述通信，且其中所述Wi-Fi装置及所述传感器两者安装在共同衬底上。
14.根据权利要求11所述的Wi-Fi装置，其中所述确立当前连接参数排除任何信道扫描并且包括重新利用所述MRU Wi-Fi网络连接。
15.根据权利要求11所述的Wi-Fi装置，其中所述所存储连接数据包括在所述MRUWi-Fi网络连接共同利用包含所述MRU路由器的多个不同路由器之前来自多个Wi-Fi网络连接的连接数据以提供网络数据库，且其中所述算法进一步用于使用所述网络数据库以基于至少一个扫描排序规则的顺序跨越包含所述MRU信道的一组最后利用信道来实施信道扫描。
16.根据权利要求15所述的Wi-Fi装置，其中所述扫描排序规则包括基于所述多个Wi-Fi网络连接的所存储网络优先级进行排序。
17.根据权利要求15所述的Wi-Fi装置，其中所述算法进一步用于以所述信道扫描为依据为所述Wi-Fi网络连接中的每一者计算连接分数，并且如果连接分数被确定为提供至少所存储预定最小连接分数，那么中止所述信道扫描以直接进行到所述无线通信。
18.根据权利要求15所述的Wi-Fi装置，其中所述算法进一步用于运行加速多层重新连接程序，所述程序包括尝试重新连接以通过重新利用所述MAC级别信息及所述IP地址来重新获得对存储在所述可写存储器中的所述Wi-Fi网络的先前使用的连接，并且如果所述加速多层重新连接程序失败，则使用所述网络数据库以实施跨越所述最后利用信道的信道扫描。
19.根据权利要求11所述的Wi-Fi装置，其中所述算法用于进一步包括在执行所述确立当前连接参数的同时检测所述Wi-Fi连接参数及所述IP地址中的至少一者已经改变，并且响应于所述检测到所述Wi-Fi连接参数已经改变而激活提前终止机制，以中止所述算法的运行。
20.根据权利要求11所述的Wi-Fi装置，其中所述可写存储器包括非易失性存储器。
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