RU2402887C2

RU2402887C2 - Система и способ для сообщения передач радиомаяков в системах беспроводной локальной сети (wlan)

Info

Publication number: RU2402887C2
Application number: RU2009102810/09A
Authority: RU
Inventors: Апарна ПАНДЕЙ (US); Апарна ПАНДЕЙ; Рэнди Л. ЭКЛ (US); Рэнди Л. ЭКЛ; Кристофер Г. УЭР (US); Кристофер Г. УЭР
Original assignee: Моторола, Инк.
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2010-10-27
Also published as: CN101485220B; WO2008002720A3; WO2008002720A4; US7515577B2; CA2655249C; AU2007265326A1; CA2655249A1; EP2041987A4; US20080002632A1; EP2041987A2; CN101485220A; JP2009542162A; RU2009102810A; EP2041987B1; MX2008016108A; WO2008002720A2; AU2007265326B2

Abstract

Изобретение относится к радиосвязи, и более конкретно к передачам радиомаяков посредством точек доступа, имеющих направленные антенны. Технический результат - повышение эффективности передачи обслуживания. Способ для сообщения передач радиомаяков от беспроводной точки доступа (WAP) к клиентскому приемопередатчику в системе беспроводной локальной сети (WLAN) включает в себя получение опорного хронирования для беспроводной точки доступа. Затем определяются конфигурация секторов и хронирование секторов в WAP. После этого рассчитывается виртуальное целевое время передачи радиомаяка (ТВТТ) для представляющего интерес сектора, обслуживаемого WAP, как номер канала представляющего интерес сектора. Способ обеспечивает прослушивание сигнала радиомаяка сектора от представляющего интерес сектора в виртуальное ТВТТ и на вычисленном номере канала. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к клиентскому устройству, использующему точку доступа (AP) сети беспроводной связи, и более конкретно к передачам радиомаяков посредством точек доступа, имеющих направленные антенны.

Предшествующий уровень техники

Стандарты Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) определяют передачи радиомаяков рядом способов, включающих в себя передачи от точек доступа (AP) в режиме работы инфраструктуры, от беспроводных локальных сетей (WLAN) и от клиентских устройств в "специальном" (ad hoc) режиме. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в среде WLAN "клиентское устройство" представляет собой подвижную станцию или пользователя, который использует AP для установления беспроводных связей с другими пользователями или устройствами. Кроме того, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что целевое время передачи радиомаяка (TBTT) в WLAN регулируется общим сетевым таймером, называемым "функцией синхронизации хронирование" или таймером TSF, и интервалом радиомаяка. Эти два информационных элемента, которые переносятся в радиомаяках и других сообщениях управления, обеспечивают уникальное TBTT в течение каждого интервала радиомаяка, который является общим и для AP, и для всех клиентских устройств, обслуживаемых этой AP. TBTT представляет только целевое или ожидаемое время передачи для радиомаяков. Однако, практически, передача радиомаяков может быть задержана из-за различных факторов, таких как радиопомехи, нагрузка или подобные явления.

Хотя стандарты IEEE регулируют архитектуру системы, методология передачи радиомаяков с помощью секторизированных точек AP является неопределенной. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что секторизированная AP представляет собой точку доступа AP с множеством направленных антенн, формирующих множество секторов. Как описано в данном описании, термины "сектора" и "направленные антенны" используются взаимозаменяемым образом. Дополнительно функциональные возможности в сети с множеством уровней точек доступа и/или клиентских устройств являются еще менее определенными стандартом.

Одна проблема, которая требует решения в таких сетях, включает в себя процесс обнаружения "соседних узлов" в клиентском устройстве, который используется для идентифицирования и обнаружения секторов одной и той же AP. Этот процесс обнаружения современными стандартами не определен. Более того, поскольку периоды времени передачи радиомаяков в секторах обслуживающей AP, где обслуживающая AP представляет собой AP, с которой связано клиентское устройство, клиентскому устройству не известны или не определены стандартами, интеллектуальное планирование трафика к множеству секторов и от них (для разнесения узлов и эффективной перекрывающей (с установлением связи перед прерыванием) передачи обслуживания) не может быть выполнено. Эффективное планирование приема трафика, основанное на уведомлении о ждущем обработки трафике в радиомаяках, также является невозможным. Другими словами, клиентское устройство скорее всего не сможет указать, от которой антенны и в какой временной интервал прослушивать трафик, без высокой степени непроизводительных затрат на сигнализацию. Фиг.1 предшествующего уровня техники иллюстрирует такую сеть 100 беспроводной связи, где беспроводная точка 101 доступа использует направленные антенны, определяющие сектора 103, 105, 107 и 109. Если клиентское устройство 111 перемещалось из сектора 109 в сектор 103, важно, чтобы клиентское устройство 111 своевременно приняло трафик радиомаяков от сектора 103 точки 101 доступа.

Следовательно, клиентское устройство 111 скорее всего не сможет эффективно планировать трафика восходящей линии связи, поскольку оно может не знать, когда его используемый в данный момент сектор посылает свой радиомаяк или активно принимает трафик. Это приводит к ненужным повторным передачам и потреблению мощности в переносном клиентском устройстве. Эти проблемы усиливаются по сложности, когда разные антенны работают на различных частотах, требуя улучшенных способов распространения радиомаяков в беспроводной локальной сети.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, на которых подобные ссылочные позиции относятся к идентичным или функционально подобным элементам всех отдельных видов и которые вместе с приведенным ниже подробным описанием включены в описание и образуют его часть, служат для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления и пояснения различных принципов и преимуществ в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.1 - иллюстрация сети беспроводной связи предшествующего уровня техники, включающей в себя точку доступа с передачей обслуживания между секторами от одной направленной антенны к другой в пределах одной и той же AP.

Фиг.2 иллюстрирует временную диаграмму для секторной передачи радиомаяков точкой доступа, где сектора находятся на одном и том же канале.

Фиг.3 иллюстрирует временную диаграмму для секторной передачи радиомаяков точкой доступа, где сектора находятся на разных каналах.

Фиг.4 иллюстрирует временную диаграмму для секторной передачи радиомаяков точкой доступа, где сектора используют гибридную схему каналов.

Фиг.5 - блок-схема процесса, иллюстрирующая процесс обнаружения секторов клиентским устройством.

Фиг.6 - блок-схема процесса, иллюстрирующая передачу обслуживания между секторами, выполняемую между секторами одной и той же точки доступа.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что элементы на чертежах иллюстрируются для простоты и ясности и необязательно выполнены в масштабе. Например, размеры некоторых из элементов на чертежах могут быть преувеличены относительно других элементов, чтобы способствовать лучшему пониманию вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

Перед подробным описанием вариантов осуществления, которые представлены в соответствии с настоящим изобретением, следует отметить, что варианты осуществления присущи, прежде всего, комбинациям этапов способов и аппаратных компонентов, связанных с передачей и приемом сигналов радиомаяков в беспроводной локальной сети (WLAN). Соответственно, аппаратные компоненты и этапы способов представлены там, где это является подходящим, общепринятыми символами на чертежах, показывая только те определенные подробности, которые имеют отношение к пониманию вариантов осуществления настоящего изобретения, чтобы не затенять раскрытие подробностями, которые должны быть очевидны специалистам в данной области техники, которые получат пользу от приведенного здесь описания.

В этом документе относительные термины, такие как "первый" и "второй", "верхний" и "нижний" и т.п., могут использоваться исключительно для того, чтобы отличать один объект или действие от другого объекта или действия, без обязательного требования или допущения какого-либо фактического значения, такого как взаимосвязь или порядок между такими объектами или действиями. Термины "содержит", "содержащий", или любая другая их разновидность, предназначены для того, чтобы охватывать неисключительное включение таким образом, что процесс, способ, изделие или аппарат, который содержит перечень элементов, включает в себя не только эти элементы, а может включать в себя другие элементы, не перечисленные явно или свойственные такому процессу, способу, изделию или аппарату. Элемент, которому предшествует термин "содержит...", без каких-либо ограничений, не препятствует существованию дополнительных идентичных элементов в процессе, способе, изделии или аппарате, который содержит этот элемент.

Следует принимать во внимание, что варианты осуществления изобретения, описанные в данном описании, могут использовать один или больше общепринятых процессоров и уникальные сохраненные программные команды, которые управляют одним или больше процессорами, чтобы реализовывать, вместе с некоторыми непроцессорными схемами, некоторые, большую часть или все описанные в данном описании функции передачи и приема сигналов радиомаяков в сети WLAN. Непроцессорные схемы могут включать в себя, но не ограничены этим, радиоприемник, радиопередатчик, формирователи сигналов, синхронизирующие схемы, схемы источника питания и устройства пользовательского ввода. По существу, эти функции можно интерпретировать как этапы способа выполнения передачи и/или приема сигналов радиомаяков в сети WLAN. В качестве альтернативы, некоторые или все функции могут быть реализованы с помощью конечного автомата, который не имеет сохраненных программных команд, или в одной или больше интегральных схемах прикладной ориентации (ИСПО), в которых каждая функция или некоторые комбинации определенных функций реализованы, как заказные логические схемы. Конечно, может быть использована комбинация из этих двух подходов. Таким образом, в данном описании раскрыты способы и средства для этих функций. Кроме того, ожидается, что специалисты в данной области техники, несмотря на возможный существенный объем работ и многочисленные варианты проектирования, мотивированные, например, располагаемым временем, современной технологией и экономическими соображениями, когда они руководствуются концепциями и принципами, раскрытыми в данном описании, будут способны создать такие программные команды и программы и ИС (интегральные схемы) с минимальным экспериментированием.

Как изображено на фиг.2-6, настоящее изобретение содержит различные варианты осуществления, решение которых включает в себя компоненты, которые управляют поведением AP и поведением клиентского устройства, чтобы облегчать обнаружение секторов и передачу обслуживания между секторами в клиентском устройстве. Эти компоненты включают в себя 1) поведение AP, где AP передает радиомаяки в своих различных секторах предварительно определенным способом и информирует о подробностях клиентские устройства; и 2) поведение клиентского устройства, которое использует поддержку, обеспечиваемую AP, для эффективного обнаружения секторов и передачи обслуживания между секторами. Это позволяет клиентскому устройству прослушивать уведомления, которые делает AP относительно своих других секторов, и использовать информацию для обнаружения его собственной "достижимости" или способности осуществлять связь с этими секторами.

Что касается поведения AP и секторной передачи радиомаяков и уведомлений, точка доступа должна передавать сигналы радиомаяков в каждом из ее секторов в предсказуемые периоды времени. Тогда AP передает клиентским устройствам информацию, относящуюся к времени передачи радиомаяков секторов и номерам каналов. Секторная антенна (не показана) может работать на одном и том же канале, на разных каналах или на гибридной комбинации (то есть некоторые на одном канале, и некоторые на другом канале). Следующее описание иллюстрирует способ передачи радиомаяков для каждого из этих трех случаев, а также способ передачи уведомлений, который AP может использовать для информирования клиентских устройств о распространении сигналов радиомаяков по секторам.

Фиг.2 иллюстрирует временную шкалу передачи радиомаяков секторов, где все сектора AP работают на одном и том же канале. В иллюстрации D1, D2, D3, D4 представляют различные направления секторов AP, в то время как С1 представляет единственный канал. Таким образом, в этом примере секторные антенны находятся на одном и том же канале (С1); радиомаяки секторов передаются на соответствующих направленных антеннах (D1 - D4) индивидуально в последовательности, начинающейся в заданное время передачи радиомаяка (TBTT), и разделены временем переключения антенн. Время переключения антенн минимально определяется как задержка, возникающая в течение переключения с одной направленной антенны на другую (или, в качестве альтернативы, переключения одной и той же направленной антенны с одного направления на другое). В одном варианте осуществления время переключения антенн может учитывать все задержки (например, переключение элементов оборудования, переключение программных элементов и т.д.), испытываемые AP между передачей радиомаяков сектора в одном секторе и готовностью к передаче радиомаяков сектора в другом секторе. В одном варианте осуществления одна или больше направленных антенн (D1 - D4) представляют собой одну и ту же физическую антенну, которая переключает направления так, чтобы обслуживать четыре сектора. Следовательно, каждый из этих четырех секторов использует радиомаяки ({D1, C1}, {D2, C1}, {D3, C1}, {D4, C1}), где каждый передается в своем соответствующем направлении (по одному на каждую направленную антенну) для каждого соответствующего сектора. Эти радиомаяки разделены во времени только временем, используемым для переключения антенны AP с одного сектора на другой. Точкой доступа используются одно и то же TBTT или таймер TSF, чтобы инициировать распространение радиомаяков. Другими словами, только единственное уникальное значение TBTT генерируется и используется как AP для передачи радиомаяков, так и клиентскими устройствами для приема радиомаяков. Фиг.2 иллюстрирует радиомаяк сектора D1, начинающийся в момент TBTT, с последующими радиомаяками секторов D2, D3 и D4. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что можно изменять порядок передачи радиомаяков секторов "на лету". Это позволяет клиентским устройствам во всех секторах иметь равноправно устанавливаемый период ожидания радиомаяков, который улучшает экономию потребляемой мощности для переносных устройств.

Фиг.3 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления относительно показанного на фиг.2, где передачи радиомаяков разделены непренебрежимо малыми смещениями во времени, в котором сектора используют разные каналы (С1, C2, C3, C4) для равномерности или по другим причинам. Основное отличие в этом варианте осуществления, в противоположность наличию каждого сектора на одном и том же канале, как показано на фиг.2, представляет собой то, что при переключении между секторами возникает непренебрежимо малая задержка переключения антенны и частоты или канала. Поэтому каждое переключение антенны и канала будет нести некоторые дополнительные непроизводительные затраты системы. В таком случае выполняемые вплотную (смежным образом) передачи радиомаяков могут вызывать ненужные непроизводительные затраты переключения. Таким образом, радиомаяки секторов разнесены во времени на некоторое непренебрежимо малое "смещение между каналами", которое намного больше, чем время переключения антенн плюс время переключения каналов. Радиомаяки секторов передаются на соответствующих направленных антеннах (D1, D2, D3, D4) и каналах (С1, C2, C3, C4), разделенных непренебрежимо малым смещением, "смещением между каналами", которое намного больше, чем время переключения антенн и каналов. В этом варианте осуществления имеется четыре сектора, использующие четыре канала, где четыре радиомаяка передаются с использованием направленной антенны на своем канале. Эти радиомаяки разделены "смещением между каналами". Поскольку радиомаяки секторов передаются с явно выраженными временными интервалами, каждый сектор нуждается в своем собственном таймере TSF и TBTT. Поэтому в AP имеются четыре виртуальных TBTT (по одному для каждого сектора). Как видно на фиг.3, каждый радиомаяк сектора передается в свое собственное виртуальное TBTT, а именно TBTT_C1, TBTT_C2, TBTT_C3 и TBTT_C4. Следует отметить, что четыре сектора и четыре канала являются только примером. В другом варианте осуществления этого изобретения каналы С1, C2, C3, C4 являются одним и тем же каналом. В другом варианте осуществления этого изобретения могут быть "n" каналов и "m" антенн, где "n" меньше, чем "m", и все еще используется схема, описанная выше, с использованием "m" виртуальных TBTT.

В еще одном варианте осуществления фиг.4 иллюстрирует передачу радиомаяков секторов, где каждый из секторов работает, как гибрид вариантов, раскрытых на фиг.2 и фиг.3. Таким образом, сектора на одном и том же канале связаны с единственным виртуальным TBTT и имеют передачи, выполняемые вплотную в этом виртуальном TBTT. Однако существует "m" виртуальных TBTT, где "m" - общее количество каналов между всеми секторами данной AP. Виртуальные TBTT разнесены посредством непренебрежимо малого "смещения между каналами". В этом примере сектора D1 и D2 используют канал С1, а сектора D3 и D4 используют канал C2. Виртуальные TBTT для радиомаяков для D1 и D3 разделены смещением между каналами. Точно так же новый сектор D5 предназначен для использования канала C3, а сектора D6 и D7 используются с каналом C4. Как видно на фиг.4, каждый канал имеет свое собственное уникальное виртуальное TBTT, а именно TBTT_C1, TBTT_C2, TBTT_C3 и TBTT_C4. В другом варианте осуществления этого изобретения каналы С1, C2, C3, C4 являются одним и тем же каналом. В других вариантах осуществления этого изобретения любая комбинация каналов может многократно использоваться с соответствующим группированием антенн и каналов.

При работе AP должна уведомлять клиентские устройства о некоторой определенной для секторов информации для облегчения быстрого обнаружения секторов и передачи обслуживания между секторами. Эта информация может включать в себя такую информацию, как номер сектора, хронирование виртуальной TSF (используемое для вычисления виртуальных TBTT) и количество каналов. В частности, клиентское устройство может использовать номер сектора, чтобы дифференцировать различные сектора для определения их ассоциации. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что номер сектора может переноситься внутри кадров управления, подобных радиомаякам / откликам зондирования / ассоциативным откликам и т.п. Таким образом, для такого уведомления AP может использовать множество известных методов.

Как было отмечено в данном описании, таймер TSF переносится в радиомаяках и других сообщениях управления и используется для вычисления уникального TBTT в интервале радиомаяка, соответствующем единственной AP, а также всем клиентским устройствам, связанным с ней. Это, в свою очередь, помогает клиентскому устройству в прогнозировании TBTT своей AP. В варианте осуществления, показанном на фиг.2, эта методология вновь используется, поскольку требуется уникальное TBTT в интервале радиомаяка. Однако во многих последующих вариантах осуществления настоящего изобретения имеется необходимость поддерживать множество виртуальных TBTT в одном и том же интервале радиомаяка, чтобы поддерживать эффективную передачу сигналов радиомаяков посредством AP с множеством секторов. Дополнительно клиентские устройства должны иметь возможность прогнозирования виртуального TBTT по меньшей мере для сектора, с которым они связаны. Чтобы определять это местоположение, виртуальные значения таймера TSF передаются в сигналах радиомаяков и откликах зондирования каждого соответствующего сектора. Эти значения могут либо заменять значение таймера TSF, которое может переноситься в другом уникальном поле, либо могут быть выведены из секторного информационного элемента (IE), как определено в данном описании.

Виртуальные значения таймера TSF рассчитываются с использованием уравнения:

TSF_timerCi = Master_TSF_Timer + (i - 1)·Offset

где i - номер канала; Master_TSF_Timer - таймер главной или действительной TSF, работающий (или непрерывно регистрируемый) в AP; и Offset - смещение между каналами.

Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в уравнении предполагается виртуальный таймер TSF на канал, но оно может быть обобщено так, чтобы включать в себя виртуальный таймер TSF на сектор или на группу секторов, интерпретируя значение "i" и Offset соответственно.

Дополнительно может быть добавлен новый информационный элемент (упоминаемый в данном описании, как секторный информационный элемент), чтобы нести всю информацию относительно радиомаяков других секторов, для облегчения обнаружения секторов в клиентских устройствах. Он может переноситься радиомаяком / ассоциативным откликом/откликом зондирования. Секторный IE может включать в себя одно или больше из полей, показанных в таблице, относительно фиг.4. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что виртуальные TBTT могут быть основанными на секторах (а не основанными на каналах), где эта информация может быть обобщена в отношении секторов или любого другого альтернативного решения.

Выражение "количество каналов" представляет собой значение общего количества каналов, используемых секторами данной AP. Например, на фиг.4, имеются четыре используемых канала. "Номер канала [i]" является номером канала, для которого виртуальный таймер TSF представлен выражением TSF_timerCi. Следует отметить, что значения виртуальных TBTT находятся в увеличивающемся порядке i (i = 1, 2.... N, где n - количество каналов). Например, на фиг.4, имеются четыре используемых канала, то есть n = 4. Дополнительно "номера каналов C1, C2, C3, C4" представляют собой 1, 2, 3, 4 соответственно. Например, "номер канала [2]" представляет собой 2. "Количество секторов [i]" является количеством секторов для "номера канала [i]". Например, на фиг.4, количество секторов в канале C3 составляет 1. Поэтому "номер канала [3]" представляет собой 3, а количество секторов [3] = 1. Выражение "Offset" (смещение) представляет собой смещение между каналами, как показано на фиг.4. Таблица иллюстрирует пример секторных полей IE.

Таблица Примерные значения секторных полей IE
Поле	Значение
Количество каналов	4
Номер канала [1]	1
Количество секторов [1]	2
Номер канала [2]	2
Количество секторов [2]	2
Номер канала [3]	3
Количество секторов [3]	1
Номер канала [4]	4
Количество секторов [4]	2
Смещение	Смещение между каналами

Относительно поведения клиентского устройства, клиентское устройство должно обнаруживать доступные сектора его собственной AP или те, что принадлежат его соседним точкам доступа, чтобы определять наиболее подходящие сектора для передачи обслуживания. Как отмечено в данном описании, поддержка AP обеспечивается для того, чтобы помогать в обнаружении секторов в клиентском устройстве. Кроме того, клиентское устройство также должно обнаруживать сектора. Когда реализуются виртуальные TBTT, клиенту требуется только использовать виртуальное TBTT его обслуживающего сектора для целей синхронизации. Это выполняется при использовании данного виртуального таймера TSF, чтобы вычислять его информацию хронирования. Как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, все вычисления хронирования, выполняемые клиентским устройством, как описано в последующих разделах, могут быть рассчитаны относительно виртуального таймера TSF сектора, обслуживающего клиентское устройство, или его обслуживающей AP.

Постольку, поскольку выполняется прием радиомаяков секторов, где сектора используют один и тот же канал, и методология передачи радиомаяков следует фиг.2 (т.е. с одним уникальным TBTT), клиентское устройство вычисляет TBTT, основанное на его собственном радиомаяке сектора. В TBTT клиентское устройство ожидает радиомаяки своего собственного сектора и других секторов своей обслуживающей AP. Принимаемые радиомаяки секторов указывают доступные сектора. В секторах соседней AP, где сектора используют один и тот же канал, и методология передачи радиомаяков следует фиг.2, клиентское устройство вычисляет TBTT своих соседних AP, используя процедуры, известные в технике, такие как сообщения о соседних узлах от обслуживающей AP, активное сканирование, пассивное сканирование и т.д. Во время обнаружения соседних узлов клиентское устройство ожидает радиомаяки секторов соседней точки доступа, начиная с TBTT данного соседнего узла. Принимаемые радиомаяки секторов указывают "доступные" сектора, то есть те, с которыми оно может связываться. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что традиционное клиентское устройство может принимать множество реализуемых "вплотную" (смежным образом) радиомаяков, если клиентское устройство находится в области перекрывающихся секторов. Однако каждый из радиомаяков будет нести обновляемое значение для отображения на одно и то же значение TBTT, и, таким образом, клиентское устройство будет использовать самую последнюю доступную информацию.

В ситуациях, в которых сектора обслуживающей AP находятся на различных каналах, или методология передачи радиомаяков следует тому, что показано на фиг.3 или фиг.4 (то есть с множеством виртуальных TBTT на интервал радиомаяка), клиентское устройство вычисляет свое виртуальное TBTT, основываясь на радиомаяке своего собственного сектора. Дополнительно клиентское устройство изучает другие виртуальные TBTT своей обслуживающей AP, основываясь на информации, уведомленной этой AP. Во время обнаружения секторов оно ожидает радиомаяки других секторов своей обслуживающей AP в их соответствующие виртуальные TBTT и на соответствующих номерах каналов. Принимаемые радиомаяки секторов указывают "доступные" сектора, с которыми клиентское устройство может осуществлять связь.

В секторах соседней AP, где сектора соседней AP находятся на различных каналах, или методология передачи радиомаяков следует тому, что показано на фиг.3 или фиг.4, клиентское устройство вычисляет по меньшей мере одно виртуальное TBTT и другую связанную информацию своей соседней AP, используя сообщение о соседних узлах, активное сканирование, пассивное сканирование или подобный метод. Во время обнаружения соседних узлов клиентское устройство ожидает радиомаяки секторов соседней точки доступа в их соответствующие виртуальные TBTT и на соответствующих номерах каналов. Принимаемые радиомаяки секторов указывают те сектора, которые являются "доступными", то есть сектора, в которых осуществление связи является возможным. Традиционные клиентские устройства могут принимать только один радиомаяк на канале, где они работают с виртуальным таймером TSF, чтобы обеспечивать ему возможность вычислять виртуальное значение TBTT. Таким образом, традиционные клиентские устройства могут работать как обычно.

В ситуациях, в которых сектора обслуживающей AP соответствуют гибридной схеме каналов секторов, или методология передачи радиомаяков следует тому, что показано на фиг.4, клиентское устройство вычисляет свое виртуальное TBTT на основании радиомаяков своего собственного сектора. Дополнительно оно узнает другие виртуальные TBTT и сектора для виртуального TBTT своей обслуживающей AP, основываясь на информации, уведомляемой AP. Во время обнаружения секторов клиентское устройство ожидает радиомаяки других секторов своей обслуживающей AP в их соответствующие виртуальные TBTT и на соответствующих номерах каналов. Принимаемые радиомаяки секторов указывают доступные сектора.

Для секторов соседней AP, где сектора соседней AP соответствуют гибридной схеме каналов секторов, или методология передачи радиомаяков следует показанному на фиг.4, клиентское устройство вычисляет по меньшей мере одно виртуальное TBTT и другую связанную информацию своей соседней AP посредством известных методов, таких как сообщения о соседних узлах, активное сканирование, пассивное сканирование или подобный метод. Во время обнаружения соседних узлов оно ожидает радиомаяки секторов соседней точки доступа в их соответствующие виртуальные TBTT и на соответствующих номерах каналов. Принимаемые радиомаяки секторов указывают доступные сектора. Как отмечено в данном описании, традиционное клиентское устройство может снова принимать множество реализуемых смежным образом радиомаяков на своем собственном канале. Как было упомянуто ранее, это не будет влиять на его функционирование.

Фиг.5 иллюстрирует способ 500, используемый клиентским устройством для обнаружения секторов AP, где AP может быть определена, как обслуживающая AP для клиентского устройства или соседняя AP. Как раскрыто в данном описании, процесс начинается на этапе 501, и на этапе 502 получают опорное хронирование для AP, где опорное хронирование для AP представляет собой виртуальное TBTT или виртуальный таймер TSF, связанный по меньшей мере с одним сектором AP. В случае если AP представляет собой обслуживающую AP, опорной точкой может быть виртуальное TBTT или виртуальный таймер TSF обслуживающего сектора. Когда AP представляет собой соседнюю AP, клиентское устройство может получать опорное хронирование своей соседней AP, используя известные в технике процедуры, такие как сообщения о соседних узлах от обслуживающей AP, активное сканирование, пассивное сканирование и т.д.

Клиентское устройство изучает конфигурацию секторов и хронирование радиомаяков секторов AP на этапе 503. Конфигурация секторов AP включает в себя по меньшей мере один из некоторого количества каналов, некоторого количества секторов и некоторого количества секторов на канал, используемых в AP. Хронирование радиомаяков секторов может включать в себя по меньшей мере одно из значения виртуального таймера TSF для сектора, смещения между каналами и интервала радиомаяка. В одном варианте осуществления клиентское устройство изучает соответствующую информацию, то есть количество каналов и количество секторов данной AP и хронирование радиомаяков секторов радиомаяков для каждого сектора посредством определенного для сектора уведомления либо от его обслуживающей AP, либо от AP в соответствии с определенным для сектора уведомлением, передаваемым точками доступа AP, как описано выше. В другом варианте осуществления эта информация предварительно конфигурируется в клиентском устройстве.

Когда имеет место время для обнаружения секторов в клиентском устройстве, это определяется на этапе 505, и как только это время приходит, на этапе 506 клиентское устройство вычисляет оцениваемые виртуальные TBTT, связанные с каждым сектором, представляющим интерес. Клиентское устройство вычисляет оцениваемое виртуальное TBTT данного сектора, основываясь по меньшей мере на одном из изученного количества каналов, количества секторов на канал и хронирования радиомаяков секторов с этапа 503 и опорного хронирования для AP, как было получено на этапе 502. В течение этого этапа клиентское устройство также может вычислять номер канала каждого представляющего интерес сектора.

Затем клиентское устройство на этапе 507 выполняет интеллектуальное прослушивание сигнала радиомаяков сектора в вычисленное виртуальное TBTT, а также на изученном номере канала для каждого представляющего интерес сектора. Как только принята соответствующая информация, такая как сигнал радиомаяка сектора, или время процесса заканчивается, на этапе 509 процесс завершается.

Передача обслуживания между секторами определяется, как передача обслуживания трафика клиентского устройства между секторами одной и той же AP. Другими словами, после успешной передачи обслуживания между секторами трафик нисходящей линии связи клиентского устройства будет поставляться через новый сектор в противоположность старому сектору. Для передачи обслуживания между секторами, поскольку клиентское устройство уже связано с AP, передача обслуживания между секторами может выполняться неявным способом так, чтобы не требовалась явная ассоциация/идентификация. Если используется инициированная клиентским устройством схема доступа, то клиентское устройство может передать кадр запуска к AP, чтобы либо извлечь, либо передать свой трафик, когда активизирована новая секторная антенна. При приеме этого кадра запуска через данную секторную антенну AP неявно сопоставляет это клиентское устройство с новым сектором. Если используемая схема доступа к каналу не инициирована клиентским устройством, то клиентскому устройству может быть необходимо передать пустой кадр или кадр данных (если он имеется в наличии) к AP, когда активизируется новая секторная антенна, чтобы реализовать неявную передачу обслуживания между секторами. Для простых схем на основе конкуренции (распределенной координационной функции (DCF), расширенного распределенного доступа к каналам (EDCA) или подобной схемы) клиентское устройство может передать этот кадр, как только сможет (используя процедуры на основе конкуренции). Для простых схем на основе опроса/планирования (точечной координационной функции (PCF), регулируемого гибридной координационной функцией доступа к каналам (HCCA), или подобной схемы) клиентское устройство должно ожидать до тех пор, пока канал не будет доступен, чтобы послать этот кадр (используя процедуры на основе конкуренции).

Фиг.6 иллюстрирует способ 600, посредством которого происходит передача обслуживания между секторами, то есть передача обслуживания между секторами одной и той же AP. Этот процесс начинается на этапе 601, и клиентское устройство на этапе 603 узнает, когда в AP активизируется новая секторная антенна. Выражение "новая секторная антенна" в данном описании относится к антенне, связанной с сектором, в который клиентское устройство пытается выполнить передачу обслуживания. Если на этапе 605 новая секторная антенна активна, то на этапе 607 определяется, находится ли клиентское устройство в периоде конкуренции. Выражение "период конкуренции" в данном описании относится к временному интервалу, определяемому AP, в течение которого любое клиентское устройство или AP может инициировать передачу кадров после соблюдения известных правил доступа к каналу, подобных произвольной отсрочке передачи, задержке и т.д. Если оно находится в периоде конкуренции, то клиентское устройство передает кадр данных или кадр запуска к AP, используя известные в технике способы ассоциативного доступа, такие как распределенная координационная функция (DCF), расширенный распределенный доступ к каналу (EDCA) и т.д. После этого процесс заканчивается на этапе 611.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что представленное в данном описании изобретение предлагает ряд преимуществ относительно обнаружения соседних узлов и передачи обслуживания между секторами, где a) клиентские устройства могут идентифицировать и обнаруживать сектора одной и той же AP на основании радиомаяков, принимаемых от этих секторов; и b) клиентские устройства могут прогнозировать хронирование радиомаяков и номер канала различных секторов AP. Поэтому клиентское устройство тратит меньше времени на обнаружение соседних узлов для секторов, увеличивая эффективность передачи обслуживания и экономию потребляемой мощности.

Это изобретение также может облегчать двухточечную передачу или n-точечную передачу трафика для разнесения узлов и эффективной передачи обслуживания с установлением соединения перед прерыванием соединения. Другими словами, один и тот же или различные пакеты от множества секторов могут быть посланы клиентскому устройству либо для облегчения гибких передач обслуживания, либо для обеспечения разнесения узлов. В таком случае радиомаяки каждого вовлеченного сектора будут указывать на присутствие трафика через отображения индикации трафика. Радиомаяки неперекрывающихся секторов с предсказуемыми периодами времени передачи радиомаяков позволяют клиентскому устройству проверять радиомаяки всех вовлеченных секторов и определять, когда получать пакеты от каждого из этих секторов. Дополнительно этот способ обеспечивает клиентское устройство единственным процессом сопоставления/опознавания, связанным с AP, а не процессом сопоставления/опознавания, связанным с каждым сектором AP. Таким образом, можно обеспечить возможность "плавного" разнесения узлов без необходимости в дополнительных процессах сопоставления / опознавания. Наконец, клиентское устройство может использовать время, в течение которого недоступные сектора обслуживающей AP являются активными для прямой связи с другими доступными клиентскими устройствами.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает новый способ распространения радиомаяков через различные сектора одной и той же AP. Для обеспечения информации, такой как номер сектора, виртуальные таймеры TSF и IE сектора, используются поля, чтобы дифференцировать радиомаяки разных секторов. Этот способ позволяет AP уведомлять определенную для секторов информацию, чтобы помогать клиентскому устройству в обнаружении секторов и передаче обслуживания между секторами. Настоящий способ позволяет создавать множество виртуальных TBTT на интервал радиомаяка и обнаруживать секторы и передавать обслуживание между секторами.

В вышеизложенном описании были описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут быть сделаны различные модификации и видоизменения, не выходя при этом за рамки объема настоящего изобретения, как сформулировано ниже в формуле изобретения. Соответственно описание и чертежи должны расцениваться скорее в иллюстративном, чем в ограничительном смысле, и все такие модификации предназначены для того, чтобы быть включенными в объем настоящего изобретения. Выгоды, преимущества, решения проблем и любой элемент (элементы), которые могут вызывать возникновение любой выгоды, преимущества или решения, или приводить к тому, что они станут более резко выраженными, не должны рассматриваться, как критические, необходимые или существенные признаки или элементы какого-либо или всех пунктов формулы изобретения. Изобретение определено исключительно прилагаемой формулой изобретения, включая любые изменения, сделанные во время нахождения на рассмотрении данной патентной заявки и всех эквивалентов этой формулы изобретения, как они опубликованы.

Claims

1. Способ сообщения передач радиомаяков от беспроводной точки доступа (WAP) с множеством секторов посредством клиентского приемопередатчика в системе беспроводной локальной сети (WLAN), содержащий этапы
получения опорного хронирования для WAP,
определения конфигурации секторов WAP,
определения хронирования радиомаяков секторов WAP,
определения, находится ли клиентское устройство в периоде времени для обнаружения секторов,
вычисления виртуального целевого времени передачи радиомаяка (ТВТТ) для представляющего интерес сектора и
прослушивания радиомаяков секторов WAP в вычисленное виртуальное ТВТТ для представляющего интерес сектора.

2. Способ сообщения передач радиомаяков по п.1, в котором этап вычисления дополнительно содержит этап
определения номера канала для представляющего интерес сектора.

3. Способ сообщения передач радиомаяков по п.1, дополнительно содержащий этап
синхронизации клиентского приемопередатчика на основании вычисленного виртуального ТВТТ.

4. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику в системе беспроводной локальной сети (WLAN), содержащий этапы
приема по меньшей мере одного уведомления от беспроводной точки доступа (WAP),
определения конфигурации секторов WAP из этого по меньшей мере одного уведомления,
определения хронирования радиомаяков секторов по меньшей мере из одного уведомления,
определения номера канала для представляющего интерес сектора, обслуживаемого WAP,
вычисления виртуального целевого времени передачи радиомаяка (ТВТТ) для представляющего интерес сектора, обслуживаемого WAP, и
прослушивания сигнала радиомаяка сектора из сектора, представляющего интерес, в виртуальное целевое время передачи радиомаяка (ТВТТ) и на определенном номере канала.

5. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику по п.4, дополнительно содержащий этап
приема сигнала радиомаяка сектора от представляющего интерес сектора.

6. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику по п.4, в котором WAP использует, по меньшей мере, одну направленную антенну.

7. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику по п.4, содержащий этап
синхронизации клиентского приемопередатчика с WAP на основании вычисленного виртуального целевого времени передачи радиомаяка (ТВТТ) для представляющего интерес сектора.

8. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику по п.7, в котором синхронизация выполняется с использованием виртуального таймера функции синхронизации хронирования (TSF).

9. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику по п.4, в котором конфигурация секторов WAP включает в себя, по меньшей мере, одно из количества каналов, количества секторов и количества секторов в каждом канале, используемом в WAP.

10. Способ для сообщения сектора работы клиентскому приемопередатчику по п.4, в котором хронирование радиомаяков секторов может включать в себя, по меньшей мере, одно из значения виртуального таймера функции синхронизации хронирования (TSF) для сектора, смещения между каналами и интервала радиомаяка.