CN1822558A

CN1822558A - 网络及配置网络的方法

Info

Publication number: CN1822558A
Application number: CNA2006100092282A
Authority: CN
Inventors: 拉斯·埃格特; 马库塞·布伦纳; 凯·齐默尔曼; 于尔根·奎特克
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2006-08-23
Also published as: US20060182075A1; JP2006229943A; DE102005006872A1; DE102005006872B4

Abstract

一种网络，特别是根据IEEE标准802.11等的无线网络，该网络包括任意数目的接入点以及多个优选地进行移动的客户台，其是针对网络的功能可靠组织过程(特别还扩展到较大网络)，利用容易的装置以如下方式设计的：接入点彼此通信，并且通过交换信息以分散方式来自动配置自身。

Description

网络及配置网络的方法

技术领域

本发明涉及一种网络，特别是根据IEEE标准802.11、IEEE标准802.16等的无线网络，其中网络包括任意数目的接入点以及多个优选地进行移动的客户台。另外，本发明涉及一种配置网络的方法。

背景技术

上述网络以及配置这种网络的方法实际上是公知的。特别是在IEEE标准802.11发展且使用日益普遍的环境中，无线网络(无线局域网，WLAN)的建立和配置变得越来越重要。

基于本地获取的反馈和/或性能信息——例如，无线传输功率——现代网络中的各个接入点仅在本地控制其参数中的小部分，因为大部分参数必须在多个接入点之间协调。因此，必须协调的参数不是在所涉及到的一组接入点内部进行本地控制，而是常常必须在网络的每个接入点处进行单独且手动配置。

取决于网络的规模，(无线)网络的配置可能需要协调大量接入点，这些接入点各自的参数、设置以及功能性必须根据具体的网络环境来适应彼此。在现代网络中，如前所述，该任务或者手动执行，或者由位于无线网络内并执行管理功能的中央管理系统自动执行。一般来说，利用这种中央管理系统来配置不同的系统参数，例如，适当的传输频率或无线传输功率。

尤其对于较大无线网络的安装，在过去几年中开发出了数种自动化网络配置方法。所有这些发展的目标都是某种类型的即插即用解决方案，其自动配置所有系统参数，而不需要手动介入。该领域的现有解决方案基于这样的算法，这种算法有助于建立关于各个配置判决的网络范围的一致。算法作为中央网络管理系统所提供的功能，并且基于在要进行配置的接入点处获取的信息或者由管理员手动输入的信息来做出它们的判决。

图1示意性地示出了无线网络中的四个接入点AP1至AP4。接入点周围的圆圈表示相应的覆盖区域。据此，接入点AP1和AP2以及接入点AP3和AP4分别表现出重叠的覆盖区域。对于网络的配置，基本的目标是覆盖重叠区域的那些接入点使用不同的信道。为了避免干扰，这是重要的。

根据图1所示的情景，AP1和AP2具有如此重大的重叠区域，以致它们彼此之间能够直接通信。因此，它们能够自己检测到公共覆盖区域。作为对这种检测的反应，AP1和AP2可以互相就不同的传输信道达成一致。

AP3和AP4的情形则不同，它们的重叠区域较小，因此它们彼此之间不能直接通信。不过，AP3和AP4还是应该使用不同信道，因为不然的的话，在位于重叠区域内的客户台之间可能发生干扰。如AP3和AP4的情形所示，如果未使用网络，位于重叠区域附近或内部的客户，则就不可能自动检测到重叠。

现有技术中的自动化网络配置方法具有两个缺点。第一，已知的方法需要提供配置网络所需能力的中央管理系统，这是不利的。因此，除了接入点之外，(至少)需要多出一个设备，这导致复杂且耗费成本的配置过程。另外，不必要地限制了扩展性，因为不能在本地解决仅仅影响一(小)组接入点或者可能只影响一个接入点的本地问题。

发明内容

因此，本发明基于如下任务：设计并进一步发展一种网络以及配置网络的方法，从而利用容易的装置获得网络的可靠组织过程，并且尤其还扩展到较大网络。

根据本发明，利用表现出如下特征的网络解决了上述任务。据此，这种网络包括：任意数目的接入点；以及多个客户台，其特征在于，网络的接入点彼此通信，并且通过交换信息以分散方式配置自身。

另外，利用根据如下所述的配置网络的方法解决了上述问题。据此，网络的接入点彼此通信，并且通过交换信息以分散方式配置自身。

根据本发明，首先已经认识到，配置过程的中央控制是及其复杂的，尤其在较大网络中不是非常切合实际的。另外，根据本发明，已经认识到，如果网络的接入点彼此通信并且通过交换信息来以分散方式配置自身，可以省去专门的中央管理系统。换句话说，接入点交换消息，并且基于所交换的信息就配置达成一致。由于根据本发明的分散配置过程，还大大增加了扩展性，因为可以在本地解决只影响网络中一部分接入点的本地发生的问题。

至于网络的可能的全面组织，接入点的自动配置有利地包括多个方面。特别地，自动配置可以涉及信道的分配以及信号强度和安全参数的设置。另外，允许接入的客户台的确定可以结合在配置过程中。

至于接入点之间安全且高效的通信，可以提供支持交换所测量的环境参数的协议。特别地，这些测量的环境参数可以是关于网络的接入点的或者其他网络的信道使用的信息。另外，可以以这种方式设计协议：其与配置判决相关地，即，与具体配置相互一致相关地支持接入点。

在具体实施例中，接入点之间的互相通信是通过将接入点互连起来的网络实现的。具体地说，为了这一目的，已经证明局域网(LAN)是有利的。该互连网络的物理实现方式可以是有线的或是无线的。有线解决方案例如可以是以太网，而在无线网络情形中接入点可以装配有两个天线。客户台对网络的接入可以通过一个天线实现，而另一天线可以用来与网络的其他接入点进行通信。

至于在网络运行期间网络配置的连续性，可以设定，接入点之间交换的信息是以连续方式使用的，以便自动使网络适应网络内改变的条件。

至于在参数改变的环境中网络的动态优化，设定，除了观察并测量所涉及到的接入点之外，还传感客户台的信息，并提供给接入点。由此，接入点可以基于更广阔且更坚实的基础来做出自动配置判决。具体地说，客户台所提供的信息可以涉及网络的接入点之间的干扰、与其他无线网络的干扰和/或覆盖区域内信号强度的分布。结果表明，只需包括客户台的非常有限的子集，就可以避免配置问题，并且可以大大改进结果。

当接入点从客户台接收信息时，还可以设定，它们对所接收的数据验证它们的安全性及一致性特性，并且执行额外的校验。

特别有利的是，将客户台所贡献的输入直接提供给接入点，因为如此的话，允许了基于这种输入的本地自配置。这种方法与所谓的客户协助方法相反，在客户协助方法中，客户将它们的输入提供给管理系统或接入路由器(充当中央实体)。

在一个特别优选的实施例中，客户台提供的信息用来检测本地网络拓扑。换句话说，接入点的信息用来发现哪些其他接入点处于附近。特别有利的是，并且为此目的，客户台具有用于位置传感的设备，优选地是GPS(全球定位系统)。基于客户台所提供的信息，接入点以及接入点组因此可以创建它们覆盖的区域的地图。

特别有利的是，在网络内，可以提供专门的额外台(在下面称作“测量台”)。与“普通”客户台互补，这些测量台可以向接入点提供额外输入，以便支持制动配置过程。与客户台相反，为此目的专门优化的测量台在时间和空间需求方面具有这样的优点：它们可以灵活地相应使用。然而，在客户台的情形中，可能出现这样的情况：它们禁止了它们的服务，因此不能够向接入点提供信息，或者它们通过发送操纵信息，恶意地尝试破坏网络。

有利的是，可以将测量台设计为移动，从而它们可以动态地探索它们所覆盖的区域。移动性可以由管理员或自主移动测量台的机器人手动提供。测量台例如可以绘制出它们整个覆盖区域中的信道分配、干扰或信号强度，另外，它们还可以表示出干扰或扰动的源。另外，可以假设，接入点例如向测量台指示它们的移动方向和/或网络内的具体目标。

由此，测量台例如可以尽可能移近正在干扰网络运行的另一台或接入点。可替换地或者另外，移动测量台可以装配有将其自主移动到特别感兴趣的点(例如，移动到干扰源或只是没有被接入点充分覆盖的区域)的功能。

现在，关于如何以有利的方式设计并进一步发展根据本发明的教导，存在数个选择。为此目的，一方面必须参考上面所述的网络和网络配置方法，以及他们的附加技术特征；另一方面，必须结合附图参考下面对根据本发明教导的网络及配置网络的方法的实施例的优选示例的解释。还将结合实施例的优选示例的说明以及附图来解释本发明教导的一般优选设计以及进一步发展。

附图说明

图1是示出了根据现有技术的无线网络的示意图；以及

图2是示出了根据本发明实施例的无线网络的示意图。

具体实施方式

图2示出了根据本发明总共具有三个接入点1的网络的实施例的示意性示例。另外，为了进行示例，在图2中，示出了“正规”客户台2以及两个移动测量台3。同样，圆圈表示各个覆盖区域。

实线表示连接被实现为以太网，利用该以太网，网络的接入点1进行彼此通信，并且通过交换信息以分散方式来自动配置自身。虚线表示客户台2和测量台3向接入点1发送的额外信息的传送。这种信息可以由具有特点天线的接入点1接收，并且充当接入点1的额外输入，接入点1可以基于该输入来做出配置判决。

测量台3被实现为移动台，因此它们可以在网络内移动。在图2所示的情景中，检测到了试图操纵网络的干扰台4。一个测量台3靠近台4，并且向接入点1之一发送重要的信息，例如，关于操纵类型、受影响的信道的信息等。经由以太网，将这些信息转发到其他接入点1，因此这些信息可以用作改变网络配置的基础，以便尽可能消除由这些装置引起的干扰。

最后，尤其重要的是，需要指出，上述完全是任意选择的根据本发明教导的实施例的示例仅仅是为了说明本发明的教导，它们决不是将本发明限制在所给出的实施例的示例。

Claims

1、一种网络，其中包括：

任意数目的接入点；以及

多个客户台，

其中网络的接入点彼此通信，并且通过交换信息以分散方式自动配置自身。

2、根据权利要求1所述的网络，其中所述网络是无线网络。

3、根据权利要求1所述的网络，其中客户台是移动台。

4、根据权利要求1所述的网络，其中接入点的自动配置涉及信道的分配、信号强度和安全参数的设置、允许接入的客户台的确定等。

5、根据权利要求1所述的网络，其中接入点彼此之间的通信通过支持交换环境参数的协议来执行，所述环境参数特别是关于所述网络的接入点的或者其他网络的信道使用的信息。

6、根据权利要求5所述的网络，其中所述协议基于在具体配置上的相互一致支持接入点。

7、根据权利要求1所述的网络，其中接入点彼此之间的通信通过将接入点互连起来的网络来执行。

8、根据权利要求7所述的网络，其中将接入点互连起来的网络是局域网(LAN)。

9、根据权利要求1所述的网络，其中接入点基于互相交换的信息，自动适应网络内的改变条件。

10、根据权利要求1所述的网络，其中网络的客户台所贡献的信息对接入点的自动配置判决具有影响。

11、根据权利要求10所述的网络，其中网络的客户台所贡献的信息可以被做成接入点直接可用的。

12、根据权利要求10或11所述的网络，其中客户台具有用于位置传感的设备，并且网络的客户台所贡献的信息能用于接入点检测本地网络拓扑。

13、根据权利要求12所述的网络，其中用于位置传感的设备是全球定位系统(GPS)。

14、根据权利要求1所述的网络，其中测量台提供网络特有信息，以便支持接入点的自动配置过程。

15、根据权利要求14所述的网络，其中测量台静止位于所述网络内。

16、根据权利要求14所述的网络，其中以在所述网络内移动的方式来设计测量台。

17、根据权利要求16所述的网络，其中测量台的移动性可以由管理员或机器人手动提供。

18、根据权利要求17所述的网络，其中接入点向机器人指示它们的移动方向和/或目标。

19、一种配置网络的方法，其中所述网络包括任意数目的接入点以及多个客户台，其中网络的接入点彼此通信，并且通过交换信息以分散方式自动配置自身。

20、根据权利要求19所述的方法，其中所述网络是无线网络。

21、根据权利要求20所述的方法，其中客户台是移动台。

22、根据权利要求19所述的方法，其中接入点的自动配置涉及信道的分配、信号强度和安全参数的设置、允许接入的客户台的确定等等。

23、根据权利要求19所述的方法，其中接入点彼此之间的通信通过支持交换环境参数的协议来执行，所述环境参数特别是关于所述网络的接入点的或者其他网络的信道使用的信息。

24、根据权利要求23所述的方法，其中所述协议基于在具体配置上的互相一致支持接入点。

25、根据权利要求19所述的方法，其中接入点彼此之间的通信通过将接入点互连起来的网络来执行。

26、根据权利要求25所述的方法，其中将接入点互连起来的网络是局域网(LAN)。

27、根据权利要求19所述的方法，其中接入点基于互相交换的信息，自动适应网络内的改变条件。

28、根据权利要求19所述的方法，其中网络的客户台所贡献的信息对接入点的自动配置判决具有影响。

29、根据权利要求28所述的方法，其中可以使网络的客户台所贡献的信息对接入点直接可用。

30、根据权利要求28所述的方法，其中客户台具有用于位置传感的设备，并且网络的客户台所贡献的信息被接入点用于检测本地网络拓扑。

31、根据权利要求30所述的方法，其中用于位置传感的设备是全球定位系统(GPS)。

32、根据权利要求19所述的方法，其中测量台提供网络特有信息，以便支持接入点的自动配置过程。

33、根据权利要求32所述的方法，其中测量台静止位于所述网络内。

34、根据权利要求32所述的方法，其中以在所述网络内移动的方式来设计测量台。

35、根据权利要求34所述的方法，其中测量台的移动性可以由管理员或机器人手动提供。

36、根据权利要求35所述的方法，其中接入点向机器人指示它们的移动方向和/或目标。