CN1929416A - 无线局域网装置及频段切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明是基于使用多个频段的无线局域网装置，包含以下组件：用于对频段状态持续进行检索的频段监视器；用于要改变频段状态时，选择最合适频段的频段选择器；用于对损失的信息包进行再传送的再传送器。基于上述无线局域网装置的频段切换方法包含a)检查当前通信频段状态；b)搜索是否存在符合要求条件的其他频段；c)当存在符合要求条件的其他频段时，向当前正在进行通信的对方发送频段切换信息；d)检测通信对方针对上述频段切换信息是否同意；e)在对方同意频段切换时，从当前通信频段切换到符合上述要求条件的其他频段。本发明在现有的主网络软件中补充了频段间切换功能，能够切换到当前通信状态最佳的频段，从而利用当前状态最佳的频段进行通信。

Description

无线局域网装置及频段切换方法

技术领域

本发明是关于无线局域网装置及频段切换方法，更详细的说，就是关于在使用目前各个频段的现有无线局域网装置中追加了频段间自动切换功能的无线局域网装置及频段切换方法。

背景技术

目前无线局域网在国内实现了商务服务，并且越来越受到人们的关注。无线局域网是一种不使用有线电缆，利用电磁波或者光，形成一个从HUB到各个终端的网络环境。

无线局域网弥补了现有通信技术所存在的许多缺点。现有移动通信网在移动性和传送覆盖范围方面虽然具有绝对的优势，但是在数据传输速率上与有线网络相比就相差甚远。另外蓝牙(Bluetooth)技术虽然在以使用者为中心，以数米为半径的圆形操作空间中可以有效使用，但是它的移动性和覆盖范围比较差。有线网络在数据传输速率较以上各种通信技术都有明显的优势，但是其移动性就远远比不上上述各种通信技术。在与上述各种通信技术的特性进行综合比较来看，无线局域网在移动性方面与有线网络相比，其优势明显，在数据传输速率方面又比移动通信网要快很多。

此外，无线局域网技术与蓝牙(Bluetooth)技术相比，其覆盖范围相对较广。如果能够很好的发挥上述无线局域网的种种有点的话，无线局域网将有急速发展壮大的潜力。

无线局域网的设置类型大致可分为私有网络性质的独立型无线局域网和公用网络性质的公用无线局域网(Public Wireless Lan，或称为Hotspot)两种。在独立型无线局域网中，接入点(AP：Access Point)虽然支持局域网用户相互间的通信，但是不能与外部网络进行连接；然而，在公用无线局域网中，接入点(AP)能够在无线局域网与现有有线网络之间的连接中起到桥梁的作用，不仅支持局域网用户相互间的通信，而且还能与外部网络进行连接。无线用户在移动到另一个接入点(AP)的区域中时，就会结束当前的连接，然后连接到新的接入点(AP)上。

独立型无线局域网以前运用对象主要是企业，最近几年才出现了以一般消费者群体为对象的公用无线局域网，一些提供公用无线局域网服务的商务企业也陆续出现，并受到了人们很大的关注。

无线局域网规格的标准主要分为以美国为中心的IEEE 802.11标准、以欧洲为中心的Hiperlan标准和日本的MMAC-PC标准。其中IEEE(美国电子电气工程师协会)的802.11委员会最先批准了了无线局域网标准，主要运用于美国和亚洲的区。无线局域网的最初标准制定于1998年，当时的数据传输速率最大为2Mbps。之后，又制定了IEEE 802.11a和IEEE 802.11b两种更快的通信标准。IEEE 802.11b标准使用2.4GHz频段，其数据传输速率可达11Mbps，目前已经投入了商业运营。使用5GHz频段的IEEE 802.11a是802.11b无线局域网标准的后续标准，它于去年年底刚刚出现，现处于起步阶段。与IEEE 802.11b标准兼容的高速通信标准802.11g目前正在制定过程中。

目前，无线局域网主要使用IEEE 802.11b标准。IEEE 802.11b使用的是开放式的2.4GB频段。在这个频段中IEEE 802.11b不需要申请就可使用，它的最大数据传输速率可达11Mbps。采用IEEE 802.11b标准的产品具有价格低廉的优势，因此得到迅速普及，但是它也表现出数据传输速率比较低，与其他通信设备发生电波干扰的问题，而且在安全性能方面也存在问题。

因此，最近IEEE 802.11a和IEEE 802.11g这两种标准的数据传输速率比IEEE 802.11b更快，因此正受到人们越来越大的关注。

采用IEEE 802.11a标准的产品今年开始在市面上出现。IEEE802.11a与IEEE 802.11b不同，IEEE802.11a使用了5GHz频段，使用OFDM调制技术可支持54Mbps的数据传输速率。

由于IEEE 802.11a使用了5GHz频段，所以与IEEE 802.11b不兼容，但由于这个频段是用于无线局域网的传送频段，因此IEEE 802.11a也具有不会与蓝牙(Bluetooth)技术之类的使用2.4GHz频段的其他设备发生干扰的优点。但是，由于5GHz频段的频率带是在通信卫星与地面进行通信的时候所使用的频段，因此有些国家禁止在室外使用采用了IEEE 802.11a标准的产品。在我国(韩国)也根据电波法(RadioRegulation Law)限制其使用。

另外，IEEE 802.11g标准与IEEE 802.11b标准相同，也使用2.4GHz的频率带，并且能够实现高速的数据通信。IEEE 802.11g标准的数据传输速率可达24Mbps，有的甚至可以达到54Mbps，从而真正实现了无线宽带。此外，IEEE 802.11g标准针对目前的IEEE 802.11b标准具有上向兼容性(upward compatibility)，因此能够与现有IEEE 802.11b的无线网络设备进行通信。所以从现有无线局域网环境过渡到IEEE802.11g标准的无线网络环境较为容易。但是802.11g标准还只是处在制定阶段，实际产品的出现估计要到2003年以后。因此在这之前，IEEE802.11a的无线网络设备很有可能普及起来。

除了上述主要通信标准以外，在IEEE 802.11中还有多种补充标准。其中IEEE 802.11h作为IEEE 802.11a的补充标准，最受关注。IEEE802.11h根据主要使用频道的使用状况，补充了动态变化的DCS(Dynamic Channel Selection)、根据无线电波的状况控制耗电量的TPC(Transmit Power Control)两种无线局域网功能。尤其是TPC在耗电量较大的IEEE 802.11a中非常有效，在PDA等无线网络设备中，当要将无线局域网作为内置型网络导入的时候，IEEE 802.11h标准将非常有用。

另外，在提高安全性方面，IEEE 802.11i标准强化了加密功能。IEEE 802.11i支持RADIUS和IEEE制定的802.1x标准的认证，从而想要达到提高无线局域网安全的目的。

除此之外，目前正在制定过程中的无线局域网标准还有802.11e和802.11f等。802.11e标准实现了用于确保无线局域网中所需频段的QoS(Quality of Service)，用于定义优先级，并为数据、语音和视频流量提供基本的QoS水平；802.11f标准用于定义接入点之间在第二层漫游时的通信，定义了连接了子网(Subnet)漫游时的行为。

现在使用多个频段的无线局域网装置可以选择一个频段进行通信。当要使用其他频段进行通信的时候，为了进行频段的切换，必须暂时终止正在进行中的通信。

此外，目前使用一个以上频段的无线局域网装置虽然已经出现(例如：802.11a+b combo card、802.11a+b+g card等)，但这种无线局域网装置虽然能够在所能使用的频段中选择其中的一个频段进行工作，但是不具备在通信过程中切换到其他频段的功能。

而且，这种无线局域网装置不具备对当前个频段的电路状态进行检查，然后切换到最佳频段的功能。使用者必须自己手动进行检查，以找到最佳频段，因此造成了诸多不便。

发明内容

本发明为了解决上述问题，应运而生。本发明的目的是要提供一种具有下述功能的无线局域网装置和频段切换方法：能够发挥多个频段的优点，选择最适合通信环境的频段，然后执行通信功能，即使在频段发生切换，也不会对现有的主网络软件进行修正，具有不间断(Seamless)通信功能。

为了实现上述目的，本发明的使用多个频段的无线局域网装置包含以下组件：

用于对频段状态持续进行检索的频段监视器；

用于在要改变频段状态时，选择最合适频段的频段选择器；

用于对损失的信息包进行再传送的再传送器。

本发明还包含将当前所使用的频段切换到最佳频段的切换器。

本发明还包含用于在主程序(main program)与上述频段选择器之间进行物理性传送线路切换的虚拟通信线路提供装置。

在本发明中上述提供的虚拟通信线路为单一线路。

基于本发明的无线局域网装置，频段切换方法包含以下阶段：

a)检查当前通信频段状态的阶段；

b)搜索是否存在符合要求条件的其他频段的阶段；

c)当存在符合要求条件的其他频段时，向当前正在进行通信的对方发送频段切换信息的阶段；

d)检测通信对方针对上述频段切换信息是否同意的阶段；

e)在对方同意频段切换的情况下，从当前通信频段切换到符合上述要求条件的其他频段的阶段。

在本发明中，上述阶段c)如果确定为不存在符合要求条件的其他频段时，将重新返回上述阶段b)。

在本发明中，上述阶段e)在对方不同意频段切换的情况下，将重新返回上述阶段b)。

如上所述，本发明在现有的主网络软件中补充了频段间切换功能，能够切换到当前通信状态最佳的频段，从而利用当前状态最佳的频段进行通信。

而且，本发明由于频段间切换功能搭载在无线局域网装置中，并自动进行工作，因此使用者感觉不到频段状态或网络软件的调整，而且即使在不中断当前通信的情况下，也能为使用者最佳的通信线路。

此外，本发明即使在由于周边无线环境的变化，产生噪音而使得正在使用中的频段受到影响的情况下，也能将频段切换至受噪音影响较小的频段，为使用者提供质量较高的通信服务。

本发明由于不仅能对当前正在使用中的频段进行监视，还能对自身所能使用的所有频段的当前状态进行监视，把握着各个频段的使用状态，挑选出数据通信工作不繁忙的频段以供使用，因此能够提高无线网络中无线频段资源的使用效率。

附图说明

图1是作为本发明一个实施例的具有多个频段间自动切换功能的无线局域网装置的结构图。

图2是根据本发明一个实施例的多个频段间进行切换操作的顺序图。

*附图主要部分符号说明*

100：无线局域网装置           101：频段监视器

102：频段选择器               103：信息包再传送器

104：虚拟通信线路提供装置     105：现有主网络软件

106a～106n：频段

具体实施方式

下面参照附图，对本发明作更详细的说明。在下述说明内容中，诸如具体构成元件之类的特定事项只是用来帮助读者更全面的理解本发明，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想范围的前提下，进行多种多样的切换或修改。因此，本项发明的技术范围并不局限于实例所记载的内容，必须要根据权利要求的保护范围来确定其技术性范围。

图1是作为本发明一个实施例的具有多个频段间自动切换功能的无线局域网装置的结构图。

从上述实施例中可以得知，无线局域网装置100包含了频段监视器101、频段选择器102，信息包再传送器103、虚拟通信线路提供装置104、现有主网络软件105。

上述实施例简略显示了无线局域网装置切换频段的方法。

如图1所示，上述频段监视器101用于监视当前无线频段的状态。上述频段监视器101不仅能对当前正在使用中的频段进行监视，还能对自身所能使用的所有频段的当前状态进行监视，把握着各个频段的使用状态。在当前正在使用的频段所能承受的数据量较当前所应发送的数据量要少的情况下，查看其他频段的当前状态，准备切换到当前使用状态最佳的频段。这时，如果其他频段的使用量也非常大，而且由于通信繁忙或噪音而无法完全接收所要发送信号的数据量的话，将不进行频段切换。在这种情况下，持续监视频段的状态，一旦有空闲的频段出现，便准备进行频段切换。在准备进行频段切换的情况下，向通信对方发送告知要进行频段切换的信号，使通信对方知道自己将进行频段切换。

上述频段选择器102通过上述频段监视器101，得知当前各个频段的状态，确定当前状态最佳的频段，执行信息包收发工作。

信息包管理模块(未图示)在频段间进行切换的情况下，储存一定分量以上的信息包，用于进行再传送时使用，以防止信息包的损失。信息包管理模块为了防止信息包损失，如果判断为有必要进行再传送的话，就将其储存的信息包进行再传送。

如果上述信息包管理模块得知了当前传送的信息包发生了损失的话，上述信息包再传送器103就对损失的信息包进行再传送。

上述现有的主网络软件105包含了应用软件、通信协议软件。由于主网络软件105在执行收发数据的工作中，与使用哪个频段无关，因此它具有不间断(Seamless)连接功能。

图2是根据本发明一个实施例的多个频段间进行切换操作的顺序图。

上述实施例简略显示了在对频段状态进行检查之后，将当前通话频段切换至最佳频段的方法。

下面参照图2，对频段切换方法进行说明。

S201是搜索当前频段状态的过程。

上述阶段通过频段监视器101得以实现。上述频段监视器101不仅能对当前正在使用中的频段进行监视，还能对自身所能使用的所有频段的当前状态进行监视，把握着各个频段的使用状态。上述所监视的内容包含：有无频段的使用、使用时数据的传送量、频段内传送的数据中是否含有噪音数据等内容。上述频段监视器101测定当前无线局域网装置所要传送的数据量，然后将此数据量与传送到其他频段中的数据作比较，如果传送到另一个频段中的数据量较无线局域网装置所要传送的数据量更多时，就再对其他频段进行搜索，如果传送到其他频段中的数据量较无线局域网装置所要传送的数据量要少时，便与当前搜索出的这个频段为基准，再查找是否存在其他数据传送更容易的频段。

S202是搜索是否存在符合要求条件的其他频段的过程。

在上述S201中搜索出的频段中，检查这些频段是否完全满足已经设定或根据使用者设定的要求条件。上述要求条件可以包含一次所能传送的数据量、数据传输速率、有无噪音以及噪音量等内容。

如果在上述S202中上述频段监视器101不能搜索出满足要求条件的频段，就重新返回S201。

S203是传送频段切换信息的过程。

如果上述S202中搜索出了能够完全满足要求条件的频段，当前无线局域网装置便向搜索之前正在与其进行数据传送的对方无线局域网装置发送频段切换请求信号。上述频段切换请求信号最好还包含所要切换到的频段频率信息。

S204是搜索对方无线局域网装置的频段切换同意信号的过程。

从上述S203中接收频段切换请求信号的对方无线局域网装置中，搜索允许频段切换的信号。由于各个无线局域网装置所能使用的频段可能会有所不同，因此即使对方允诺了频段切换请求信号，也有可能无法进行频段切换。因此，在搜索到对方的频段切换同意信号之后，执行频段切换操作，如果频段切换操作不能进行，便返回上述S201。

S205是切换到最佳频段的过程。

在上述S204中，如果对方发送了频段切换同意信号，两个无线局域网装置就会试图进行频段切换。上述两个无线局域网装置的频段切换最好同时进行。由于通常情况下，两者不能同时进行频段的切换，因此将会导致数据损失。所以，在进行频段切换时，需要临时储存当前所要传送的信息包，如果频段切换过程中发生了数据损失，就将损失的信息包进行再传送。

S206是利用切换后的频段传送数据的过程。

两个无线局域网装置在结束了频段切换之后，开始利用切换后的频段进行信息包传送。

在上述说明内容中，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想范围的前提下，进行多种多样的切换或修改。因此，本项发明的技术范围并不局限于实例所记载的内容，必须要根据权利要求的范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1、一种无线局域网装置，是基于使用多个频段的无线局域网装置，其特征在于，包含以下组件：

用于对频段状态持续进行检索的频段监视器；

用于要改变频段状态时，选择最合适频段的频段选择器；

用于对损失的信息包进行再传送的再传送器。

2、如权利要求项1所述的无线局域网装置，其特征在于，还包含以下装置：将当前所使用的频段切换到最佳频段的切换器。

3、如权利要求项1所述的无线局域网装置，其特征在于，还包含以下装置：用于在主程序与上述频段选择器之间进行物理性传送线路切换的虚拟通信线路提供装置。

4、如权利要求项3所述的无线局域网装置，其特征在于，所述提供的虚拟通信线路为单一线路。

5、基于权利要求1所述的无线局域网装置的频段切换方法，其特征在于，包含以下阶段：

a)检查当前通信频段状态的阶段；

b)搜索是否存在符合要求条件的其他频段的阶段；

c)当存在符合要求条件的其他频段时，向当前正在进行通信的对方发送频段切换信息的阶段；

d)检测通信对方针对上述频段切换信息是否同意的阶段；

e)在对方同意频段切换的情况下，从当前通信频段切换到符合上述要求条件的其他频段的阶段。

6、如权利要求项5所述的基于上述无线局域网装置的频段切换方法，其特征在于，还包含以下阶段：上述阶段c)如果确定为不存在符合要求条件的其他频段时，将重新返回上述阶段b)。

7、如权利要求项5所述的基于上述无线局域网装置的频段切换方法，其特征在于，还包含以下阶段：上述阶段e)在对方不同意频段切换的情况下，将重新返回上述阶段b)。