SE531657C2 - Bakgrundsavsökningsmetod för WLAN-klientenheter - Google Patents

Description

l5 53? EE? 2 ter att förbli i ett lågeffektförbrukningstillstånd tills dess att vissa kriterier är uppfyllda.

För att öka drifttiden och passningstiden måste en bärbar anordning som stöd- jer 802.11 WLAN-protokollet hantera effektförbrukning på ett effektivt sätt. l vissa applikationer aktiveras och avaktiveras WLAN-funktionaliteten av använ- daren, medan ett WLAN-system i många andra applikationer alltid är i drift och en automatisk optimering och justering av dess effektförbrukning är mycket önskvärt. Förmågan att själv anpassa är nödvändig när WLAN-anordningen är i ett anslutet tillstånd som möjliggör sändning av data via en accesspunkt (AP) eller att bara lyssna på signaleringen i form av beacons, men det är också viktigt och krångligare när enheten befinner sig i ej anslutet tillstånd och utför bak- grundsavsökningar för att kunna upptäcka tillgängliga nätverk.

Bakgrundsavsökningen i ej anslutet tillstånd bör vara den enda WLAN- nätverksfunktionen som bärbara enheter utför när den är i ett passningstill- stånd, och användaren eller användarens applikationer måste meddelas så snart ett WLAN-nätverk detekteras. I denna aspekt, påverkas anordningens passningstid direkt av effektförbrukningen, som beror på exekveringen av denna funktion.

Typiska exempel på applikationer som kräver en effektiv effektstyrning under bakgrundsavsökning i ett icke anslutet tillstånd är de som används i tal-över-IP [VOlP)-telefoner och mobila telefoner som stödjer WLAN. Sådana enheter kan inte anslutas, antingen för att ingen AP befinner sig inom täckningsområdet, eller på grund av att en upptäckt AP inom samma område inte uppfyller vissa krav definierade av applikationen eller av användaren.

Kort beskrivningav uppñnninggi Ändamålet med föreliggande uppfinning är att spara på effekten, till exempel batteriets strömförbrukning i en WLAN-enhet. Detta ändamål är i enlighet med föreliggande uppfinning möjligt att åstadkomma genom en metod att dynamisk EE? 3 ändra parameterkriterier beroende pä förändringar i radiodatatrafikförhållande- na.

Föreliggande uppfinning avser en metod för självanpassning av bakgrundsav- sökningen avsedd för WLAN-klientenhet som befinner sig i ett ej anslutet till- stånd. Denna metod innefattar även en effektbesparingsfunktion med ett antal tillstånd. Anpassningen avser en dynamisk ändring av parametrar beroende på förändringar i förhållandena i radiodatatrafik, vilka parametrar påverkar syste- mets totala prestanda beträffande effektförbrukningen och snabbheten vid nät- verksdetekteringen.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller vidare en WLAN-klientenhet som stödjer metoden och som innefattar analog och digital hårdvara uppbyggda i olika lager som kan, var för sig, sättas på eller stängas av. Nämnda WLAN-klientenhet in- nefattar också mjukvara uppbyggt i olika lager i direkt överrensstärnmelse med lagren hos hårdvaran. Ett ytterligare mjukvarulager är ett Styrlager som ansva- rar för optimeringen av flera av enhetens systemfunktioner. En del av mjukva- rans Styrlager är en bakgrundsavsökningsalgoritm för det ej anslutna tillstån- det.

Föreliggande uppfinning avser en WLAN klientanordning som inte är kopplad till en AP men som vill ansluta sig så fort den upptäcker ett nätverk som uppfyller vissa fördefinierade villkor. Denna uppfinning har för avsikt att minimera effekt- förbrukningen hos kretsen som ansvarar för anordningens WLAN -funktionalitet Denna uppfinning har också för avsikt att minimera tiden WLAN-anordningen behöver för att detektera AP och meddela detta till användaren eller till använ- darens applikation. Denna anordning kan innefatta kretsar avsedda för andra funktioner eller endast WLAN-relaterade kretsar.

Utifrån en annan aspekt så implicerar den föreslagna metoden en lagerstruktur hos nätverksanordningen. De översta lagren konfigurerar nätverksbakgrunds- avsökningsalgoritmen för det ej anslutna tillståndet som exekveras av de lägre lagren, och sedan växlar dessa till ett effektreduceringstillstånd tills en nät- EE? 4 verksstruktur hittas. Denna algoritm är sj älvjusterbar baserat på konfigura- tionsinställningar i de översta lagren och har för avsikt att effektivisera nät- verksavsökningen för att minimera effektförbrukningen. Dock måste denna sä- kerställa att användaren eller applikationen meddelas pä om upptäckten av ett trådlöst nätverk så snabbt som möjligt från det ögonblick användaren kommer inom accesspunktens räckvidd.

Föreliggande uppfinning stödjer det aktiva och passiva avsökningstillständet och växlar dynamisk mellan dessa under bakgrundsavsökningen i ett ej anslu- tet tillstånd.

Den föreslagna uppfinningen är kompatibel med 802.1 Lstandarden.

Den ökar tiden som systemet beñnner sig i ett sovtillstånd och följaktligen för- bättras passningstidens effektförbrukningen hos portabla 802.1 1-media.

Kort beskrivnigg av ritningarna Figur 1 är en schematisk ritning av ett standard WLAN-nätverk.

Figur 2a är ett diagram som visar effektförbrukningen över tiden, varvid klientenhetens typiska tillstånd under bakgrundsavsökningen är ett ej anslutet tillstånd.

Figur 2b är ett diagram av effektförbrukningen över tiden varvid WLAN kli- entenhetens typiska tillstånd under bakgrundsavsökningen är ett ej anslutet tillstånd, men är i ett aktivt avsökningstillständ, där den inte tar emot något giltigt paket eller sonderingsbegåran, un- der utgångssvarstiden twa.

Figur 2G är ett diagram över tiden av effektförbrukningen varvid WLAN- klientenhetens typiska tillstånd under bakgrundsavsökningen är ett passivt avsökningstillstånd under utgångstiden twp. l5 ÉšífÉFl EE? Figur 3 är ett flödesschema som visar bakgrundsavsökningsalgoritmen enligt en utföringsforrn.

Figur 4 visar det europeiska kanalvalet/överlappningen enligt 802.11 g/ b-specíñkationer.

Figur 5 är ett blockschema som schematiskt visar WLAN-enheten i enlig- het med en utföringsform av uppfinningen.

Figur 6 är ett exempel på uppñnningens funktion under kanalavsökning- en.

Figur 7 är ett flödesdiagram som visar ett exempel på uppfinningens funktion under bakgrundsavsökningen.

Detalierad beskrivning av uppfinningen Figur 1 illustrerar ett schematiskt WLAN-nätverk. WLAN-nätverket är operativt kopplat till ett stomnät, till exempel Internet.

Nätverket 5 innefattar ett antal accesspunkter AP AP1, AP2, AP3,... för trådlös kommunikation med användarhanterade mobila portabla trådlösa klientenhe- ter, även benämnda användarterminaler, över luftgränssnittet mellan access- punkter och enheter. Såsom kommer att beskrivas vidare här nedan mera i de- talj kan en användarterminal koppla upp sig mot en AP i taget över en radioka- nalfrekvens inom ett frekvensband.

En trådlös klientenhet lOO är utrustad med en radioenhet innefattande motta- gar- och sändarkretsar avsedda för kommunikation enligt IEEE-standarden 802.1 1. Nämnda enhet är operativt ansluten till en antennenhet. Användarter- minalen är också utrustad med åtminstone en dator eller en digital bearbet- ningsenhet såsom en central processor enhet (CPU), ansluten till in/ ut-enheter och mjukvaruprogram och datalagringsmedel (icke visat) för styrning av funk- ifiïlfi E57 6 tioner, olika utrustningsenheter och andra terminalapplikationer. Även termina- len kommer att beskrivas mer detaljerat.

En trådlös klientenhet 100 kommer att kunna operativt ansluta sig till en AP över en kanal i luftgränssnittet i ett område som begränsas av sändarens räck- vidd mellan AP och klientenheten 100. Tre olika exempel på områden ARl, AR2, ARB är mycket schematiskt ritade i figur l (såsom en rektangel; i verkligheten är formen mycket mer komplicerad). l det första området ARl, som innehåller accesspunkter, kan en viss mobilklientenhet skicka en åtkomstsonderingsbegä- ran till en AP och tillhörande nätverk. I det andra området AR2, som innehåller ett antal accesspunkter, tillåts enheten inte komma åt en AP, eller användaren vill inte sända en sonderingsbegäran till AP. Det tredje området ARS innehåller inte några åtkomliga accesspunkter, såsom i ett skogsområde eller på grund av att enheten inte är tillåten att över huvud taget sändai nämnda område på grund av vissa bandrestriktioner.

I AR1, eller när man träder in i ARl, kan en användare vilja att WLAN-enheten 100 ansluter sig till någon av accesspunkterna AP1, AP2 eller AP3, beroende på vilken AP anslutning som erbjuder bästa förhållanden i radiodatatrañken till exempel RSSI. I detta område kommer enheten att operera i ett anslutet till- stånd, och är i ett aktivt avsökningstillstånd.

I området AR2 tillhör accesspunkterna operatörer som förbjuder åtkomst till deras accesspunkter, eller användare inte vill att mobilen sänder någon Sonde- ringsbegäran och vaknar upp för varje sonderingssvar. Därför är det fördelaktigt när det gäller effektförbrukningen att förbli i ett ej anslutet tillstånd. I området ARS finns ingen tillgänglig eller åtkomlig accesspunkt och en aktiv avsökning kan därför leda till slöseri med effekten i jämförelse med passiv avsökning. Dock kan även passiv avsökning leda till slöseri med batteriets effekt. Därför är det önskvärt att anpassa avsökningsförhållandena och välja den mest fördelaktiga avsökningsmetoden. 7 Bakgrundsavsökningsalgoritmen försöker genomgående att identifiera förhål- landena i det området användaren befinner sig när denna förflyttar sig, och an- passar åtskilliga systempararnetrar i syfte att i tid upptäcka nätverk med minsta möjliga effektförbrukning.

Bakgrundsavsökningsalgoritmen bör vara hårt kombinerad med en effektbespa- ringsfunktionalitet under förutsättning att klientens hårdvara kan stödja de oli- ka effekttillstånden genom att aktivera och avaktivera individuella funktions- blocken av systemet. Dock bör detta så lite som möjligt påverka klientens möj- lighet att detektera och rapportera lämpliga nätverk på så kort tid som möjligt från den tidpunkt då en användare kommer inom accesspunktens räckvidd.

Figur 2A visar typiska effekttillstånd under bakgrundsavsökningen. Dessa till- stånd kan en WLAN-klientenhet ha både i ett anslutet och ej anslutet tillstånd.

Den största skillnaden mellan dessa tillstånd är att i ett ej anslutet tillstånd är denna den enda operation som enheten utför när den försöker upptäcka till- gängliga nätverk medan i ett anslutet tillstånd denna operation kan kopplas till andra funktioner, såsom datautväxling.

PO är tillståndet en ej ansluten WLAN-enhet befinner sig i för det mesta, under tiden to, vilket är slummertillståndet där enheten måste förbruka minsta möjliga effekt. Varaktigheten to av PO är en av parametrarna i självjusteringsalgoritmen.

När en användare förflyttas in i ett område som saknar accesspunkter måste algoritmen bestämma att öka varaktigheten av PO och behålla enheten i ett låg- effekttillstånd så länge som möjligt. När en användare träder in i ett område som täcks av accesspunkter, kan algoritmen bestämma att omedelbart minska PO-tiden efter detekteringen av den första accesspunkten, eller förbli i ett aktivt tillstånd ända tills alla kanaler har undersökts för möjliga accesspunkter. På så sätt minimeras tiden och den erforderliga effekten vid en fullständig kanalav- sökning, eftersom detta eliminerar antalet tillståndsövergångar såsom P1 och P5. Pl motsvarar övergången från slummertillståndet till tillståndet P2, som är tillståndet där enheten är redo att lyssna och avkoda ett paketi luften. Normala operationer under Pl är systemkonfiguration, klocka och initiering av PLL och lS 8 programmering av registret. På liknade sätt är P5 övergängstíden från normalt operationstillstånd till slummertillstånd P0. Under P5 följer systemet procedu- ren som är motsatt den i Pl och försöker att avaktivera alla de kretsar som inte används under PO.

De återstående två tillstånden som visas i figur 2a är mottagningstillståndet P3 och sändningstillståndet P4. Skillnaden mellan P2 och P3 är att under P3 bear- betar enheten ett inkommande paket och flertalet kretsar är involverade vilket leder till en förhållandevis högre effektförbrukningen än under P2.

I ett WLAN-system är effektförbrukningen under tillstånd P4 vanligtvis högre än den under de andra tillstånden och kan vara olika för varje sändning. En WLAN-enhet som implernenterar bakgrundsavsökningen och som befinner sig i ett ej anslutet tillstånd skickar paketen endast när aktiv avsökning används. I aktiv avsökning gruppsänder IEEE 802.11 ”sonderingsbegäran” paketen och väntar på ”sonderingssvar” från accesspunkter. I ett aktivt tillstånd är sänd- ningseffekten i ett sonderingsbegäranspaket ytterligare en parameter som är dynamiskt justerbar med hjälp av algoritmen. Figur 2b är ett diagram som visar effektförbrukníngen över tiden varvid WLAN-klientenhetens typiska tillstànd är under bakgrundsavsökningen i ett ej anslutet tillstånd men är i ett aktivt till- stånd där den inte tar emot något giltigt paket eller sondsvar under utgångs- svarstiden twa.

Figur 2c är ett diagram över tiden av effektförbrukníng varvid WLAN-klientens typiska tillstànd är under bakgrundsavsökníngen i ett passivt avsökningstill- stånd under utgångstiden twp.

Parametrarna som ändras dynamiskt av bakgrundsavsökningsalgoritmen listas här nedan: 1. Mottagarens filterbandbredd BR. 2. Aktiv avsökning kontra passivt avsökningstillstånd. 3. Slummertid to. 4. Sändningseffekt P4. i se? Ia...- 9 . Inställningar hos utgångssvarstider twa och/ eller twp.

Mottagarens filterbandbredd I en multicellnätverkstopolgí kan Överlappande och/ eller närliggande celler som använder olika kanaler operera samtidigt. Dessa enheter bör innehålla lämplig filtrering i mottagningen för att kunna avvisa starka oönskade signaler i närlig- gande kanaler.

I ett anslutet tillstånd där klienten är förbunden med en accesspunkt på en viss kanal bör mottagningsfiltret vara sä effektivt som möjligt för att avvisa interfe- rensen orsakad av trafiken i närliggande kanaler. Minirnikraven för möjligheter till avvisningen av närliggande kanaler är vanligtvis angivna i specifikationer [ j.

Dock är det kanske önskvärt i ett ej anslutet tillstånd och i lågtrafikförhållanden att en klient kan utvidga dess mottagarfilterbandbredden. l 802. l la/ g- protokollet (WLAN) är bandbredden hos varje kanal 20 Mhz. Detta visas i figur 4.

Enligt uppfinningen kan ett idealiskt filter läniplig för en WLAN-klientenhet ta emot alla frekvenser inom 20 Mhz-området. Ett sådant filter kan implementeras i RF och/ eller i den digitala domänen. Att öka filtrets bandbredd innebär an- tingen att addera vissa poler eller att helt enkelt växla mellan två eller fler filter som redan återfinns i utformningen i den analoga och/ eller den digitala domä- nen.

Figur 4 visar det europeiska kanalvalet/överlappningen enligt 802. l lg/ b- specifikationerna. Genom att bredda mottagarens filter kan klienten identifiera trafiken i närliggande kanaler eller mäta högenerginnivån i detta band.

I ett sådant fall kan bakgrundsavsökningsalgoritmen fortsätta till en självan- passning, och ett typiskt exempel visas i figur 3.

Med hänsyn tagen till skillnaden i effektförbrukningen mellan mottagningen och sändningen för denna klient, trafikförhållandena, användarens preferenser som avser acceptabla detekterade nätverk och mottagarens möjlighet att samtidigt l0 ššïší 55? lyssna på flertalet kanaler, kan bakgrundsavsökningsalgoritmen också välja mellan aktivt och passivt bakgrundsavökningstillstånd.

En föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen är visad i flödes- schemat i figur 3.

Metodens första steg 10 inleds när inga accesspunkter har detekterats i det sis- ta genomsökta området eller senast genomsökta området. Med genomsökt om- råde menas en sökning av accesspunkter oavsett om det är en aktiv avsökning eller en passiv avsökning. Enheten har detekterat ett ej anslutet tillstånd pä grund av att ett villkor har upptäckts, till exempel när ett detekteringsmedel hos enheten inte har detekterat något paket eller hög energinivå under ett förutbe- stämt antal avsökningsförsök, eller när en förutbestämd period har passerat. I steg 40 initierar bakgrundsavsökningsalgoritinen växlingen till ett lågströmsför- brukningstillstånd (sovtillståndet) varvid effektförbrukningen är P0, slummeref- fekttillståndet (se figurer 2a-2c).

I steg 20 kan ett antal åtgärder utföras, betecknade delsteg. I detta steg justeras och inställs ett antal av algoritmens parametrar. Enheten ställer in en längre varaktighet av tpo i slummereffektillståndet P0 så att nästa gäng systemet går i slummertillständet från tillstånd 40 stannar det där en längre tid, enligt tpo. Ex- empelvis laddar enheten en timer eller en klockai enheten med ett nytt värde som ökar varaktigheten tills dess att ny aktiv eller passiv avsökning utförs. Vi- dare ökas mottagarens fílterbandbredd för att möjliggöra avlyssningen av intil- liggande kanaler, såsom beskrivits ovan. Trañkförhållandet i området där an- vändaren befinner sig för tillfället är försumbar i alla kanaler.

På detta sätt kan den detektera paket eller energi från flera kanaler varje gäng den är i ett aktivt tillstånd. Den kan också definiera ordningen i vilken algorit- men söker kanaler så att den kan hoppa till icke överlappande kanaler. l nästa steg, steg 30 kommer klienten att växla till fulleffekttillstånd för att kun- na utföra en aktiv eller passiv avsökning, vänta på möjliga inkommande paket lO l5 šíšfl EE? ll och mäta energin under den aktiva tillståndsperioden twp, såsom visas i figur 2c.

Parametern twp kan också justeras med hjälp av uppfinningens algoritm.

Om inga giltiga paket och ingen hög energi har påträffats och /eller registrerats av enheten, kommer enheten i steg 40 att återgå till PO-tillståndet i steg 50 utan att ändra bakgrundsavsökningsalgoritmens parametrar. I steg 50 kan perioden to som beräknades i steg 20 börja och i stegen 30 - 50 förblir algoritmen i den beskrivna slingan tills dess att ett giltigt paket och / eller hög energi har detekte- rats av processorn.

Om ett giltigt paket eller hög energi har uppmätts i steg 40 inträder enhetens system steg 60 och återigen ändras ett antal parametrar, åtminstone en. Tiden P0 kommer att minskas och/ eller så minskas mottagarens filterbandbredd och/ eller ändras kanalordningen som algoritmen använder vid successiva av- sökningsoperationer, såsom det kommer att beskrivas här nedan i detta doku- ment. Ytterligare åtgärd som kan utföras i steg 60 är att växla till aktivt avsök- ningstíllständ, vilket i följande slinga involverande stegen 70, 80 och 90 och in- nebär sändning av sonderingsbegäran till innevarande och närliggande kanaler tills dess att åtminstone ett sonderingssvar har mottagits eller att systemets ti- mer har gått ut. För detta ändamål är en återställning av avsökningsräknaren nödvändig.

I steg 70 avsöks varje kanal kontinuerligt i enlighet med de nya parametrarna och för varje avsökning ökas avsökningsräknaren. När antalet avsökningar som registreras av avsökningsräknaren når ett förutbestämt maximalt avsöknings- antal, här definierat som MaxScan, kontrolleras enheten av algoritmen genom att återvända till ovan beskrivna steg 20.

Om åtminstone en accesspunkt som uppfyller användarens fördefinierade krite- rier (signalstyrkan, operatör, ...) har detekterats eller registrerats, uppfylls vill- koret i steg 80 (”ja”) och sedan startas och väcks värden, d.v.s. WLAN-enhetens CPU, steg 85 i enlighet med vanliga applikationsrutiner. 5331 55? 12 Enheten upprepar dockstegen (70, 80 och 90) i den uppfunna algoritmens del- slinga så länge villkoren i steg 80 respektive steg 90 inte är uppfyllda.

WLAN-enhet Enligt en annan aspekt av uppfinningen innebär den föreslagna metoden en nätverksanordning 100 med en lagerstruktur. De översta lagren, huvudstyren- heten 110, konfigurerar algoritmen för bakgrundsnätverksavsökningen i det ej anslutna tillståndet som exekveras av de lägre lagren och sedan växlar dessa till lågeffekttillståndet tills dess att en nätverksinfrastruktur har påträffats. Figur 5 illustrerar en utföringsform av lagrens implementation i en WLAN portabel en- het 100 som kan operera enligt uppfinningen. De lägre lagren som exekverar algoritmen är 802.11 MAC(Media Access Control) 120, ett 802.11-modern 130 och en 802.11 RF (radiofrekvens ) 140. Dessa lager eller medel kan implemente- ras som en enda 150 enhet eller som flera kiselenheter. Det översta lagret är ansvarigt för styrning och konñgurering av algoritmen och är implementerat i den portabla enhetens styrenhet. På så sätt kan styrenheten 110 i systemet växla till ett lägeffekttillstånd så länge som bakgrundsavsökningsalgorítmen exekveras av de lägre lagren 120-140 och inga tillfredställande förhållanden uppfylls som indikerar förekomsten av ett önskat WLAN-nätverk. Dessa förhål- landen definieras också av styrenheten innan denna går i ett lägeffekttillstånd och kan hänvisa till minsta energitrösklar, en lista av föredragna ESSID, en lista av oönskade ESSID, eller andra.

Användning av RSSI-tröskel: väck inte mig förrän du tar emot en signalstyrka som är högre än den förbestämda RSSl-tröskeln, till exempel -60 dBm.

Användning av föredragen ESSlD-lista: väck inte mig förrän du tar emot ett pa- ket frän någon AP med en ESSID inkluderad i denna lista.

Användning av oönskad ESSlD-lista: väck inte mig i fall du tar emot ett paket från någon AP med en ESSID inkluderad i listan.

E31 55? 13 Kombination av ovan nämnda kriterier.

Figuren illustrerar en WLAN-enhet som stödjer IEEE 802. 1 1-standarden.

WLAN-enheten 100 innefattar en styrenhet 120 och en WLAN-nätverksadapter 150 som är operativt ansluten till en antenn 160. Styrenheten kan vara vilken databearbetnings- och instruktionsstyrd enhet som helst såsom en central pro- cessor enhet CPU (central processing unit), rnikroprocessor, dator, osv. Alla komponenter får ström via en batterienhet (icke visad). Vid uppstarten konfigu- rerar den bakgrundsavsökníngsalgoritmens parametrar. Den tillhandahåller parametrar med värden, t.ex. mottagarens ñlterbandbredd, aktiv avsökning kontra passivt avsökningstillstånd, slummertid, sändareffekt, systemets back- off-timerinställningar, utgångssvar tímer-intällningar, trösklar för den mottagna signalstyrkan RSSI, etc.

Styrenheten konfigurerar det lägre lagret 150, betecknat som MAC- och fysiska lager (MAC / PHY-lager) och styrningslagret 110 i styrenheten utgör det högre lagret. Efter uppstarten och konfigureringen går styrenheten i sovtillståndet för att spara på effekten. Lagerstrukturen enligt uppfinningen tillåter att de flesta av enhetens komponenter går i sovtillstånd under bakgrundsavsökningen, me- dan algoritmen endast exekveras av MAC/ PHY-lagrets komponenter och funk- tioner. Det lägre lagret 150 är därför ansvarigt för exekvering av algoritrnen. Än- damålet med uppfinningen som är att spara på effekten uppnås därför när styr- lagret 1 10 år i sovtíllståndet, medan algoritmen exekveras endast av MAC och fysiska lagrets komponenter. Styrlagret tillhandahåller konfigurationsdata till MAC/ PHY-lagret när detta begär data. Konfigurationsdata definieras som en funktionsvektor innefattande ett antal argument funktions_bakgunds_avsökningsyektor (argl, arg2, ard3,---, afgnl vari argl kan vara mottagarens filterbandbredd, arg2 kan vara RSSI- tröskelvårde, arg3 slummertidens parametervärde och så vidare för att ställa in algoritmens parametrar. Det övre lagret, d.v.s. Styrlagret ger order till 531 B57 14 MAC/ PHY-lagret att starta exekveringen av bakgrundssökningsfunktion genom utvalda vektorargument som startparainetervärden.

Enligt uppfinningen utför metoden för bakgrundsavsökningen av WLAN- kanalfrekvensband för åtminstone en aecesspunkt i ett område där WLAN- mobilklienten befinner sig momentant, och där klienten är i ett ej anslutet till- stånd, en dynamisk ändring av åtminstone ett av parametervärdena beroende på förändringarna i radiodatatrafikförhållandena under exekveringen av bak- grundsavsökningen. Nämnda dynamisk ändring involverar ökning av mottaga- rens filterbandbredd (här inkluderad i RF-rnodul / lager 140) när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi i någon kanal under en viss tid och/ eller under ett antal kanalavsökningar. Vidare kan enheten öka slummerti- den tg när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi i någon kanal under en viss tid och / eller under ett antal kanalavsökningar (avsökníngs- operationer). Enheten kan också minska inställningen av utgångstiden tw när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi i någon kanal under viss tid och /eller under ett antal kanalavsökningar. WLAN klientenheten kan öka eller minska en sonderingsbegärans utsända effekt med anledning av den uppmätta mottagningssignalstyrkan.

Enheten kommer att innefatta medel för att ställa in enheten i ett aktivt eller passivt avsökningstillstånd. Enheten är inställd i ett aktivt avsökningstillstånd på grund av att enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi i någon kanal och accesspunkten uppfyller värdens / operatörens fördefinierade kriterier.

Vidare sätts enheten i ett passivt avsökningstíllstånd på grund av att enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi i någon kanal men att access- punkten inte uppfyller värdens/ operatörens fördefinierade kriterier.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är WLAN-klientenheten utrustad med medel för uppmätning och bestämning av den mottagna signalstyrkan RSSI.

WLAN-enheten innefattar medel för att ändra mottagarens filterbandbredd vars implementering är känd av en fackman inom området. Nämnda medel är möjligt l0 53% B57 att implementera på flera olika sätt såsom i mjukvara eller hårdvara. Även me- del för växling emellan aktivt avsökning och passivt avsökningstillstånd är känt för en fackman inom området. Vidare kan ett sådant medel implementeras på flera sätt såsom i mjukvara eller hårdvara.

Medel för att ställa in och mäta slummertiden to är välkända timer- implementationer i enlighet med IEEESOQ. 1 1-standarden. Medel för att ställa och mäta utgängssvarstiden anses också vara Standardutrustning. Medel för ställa in uteffekten är välkänd i sändarteknologin.

Kanalavsökningsordningen Klienten avslutar en runda av algoritmen när alla kanaler i dess frekvensband har avsökts, även om metoden inte garanterar samma sannolikhet att detektera trådlös nätverk för alla kanaler under rundan. Med hänsyn tagen till överlapp- ning av olika kanaler enligt IEEE 802.11, kan en ej ansluten klient som tidigare ökat sin filterbandbredd med viss sannolikhet antas kunna detektera energi el- ler ett skickat paket i närliggande kanaler. Algoritmen utnyttjar med fördel den- na egenskap för att därefter justera ordningsföljden i kanalavsökningen under successiva operationer. Ett typiskt exempel visas i ñgur 6.

I ”Runda A” kommer enheten att avsöka kanaler 1, 6 och ll. När enheten byter till aktiv eller passiv avsökning kan denna detektera energi eller paket i åtmin- stone 3 närliggande kanaler med lägre frekvenser och 3 med högre frekvenser.

Därför, när enheten lyssnar av kanal 6 kan den detektera energi eller paket skickade i vilken som helst av kanalerna 3 till 9 beroende på sändareffekten el- ler avståndet till sändaren. Desto mer närliggande kanal desto högre sannolik- het att detektera ett skickat paket i den kanalen. I slutet av Runda A kommer klienten att ha avsökt all tre kanaler 1, 6 och ll och kommer att under viss tid ha avlyssnat under viss tid alla andra kanaler även om sannolikheten att detek- tera något är liten. l nästa runda, Runda B utförs samma procedur genom att välja tre andra kanaler med största möjliga avstånd till kanalerna i föregående runda. % 55? 16 Förutsatt att användaren inte har dolt någon kanal kommer enheten att utföra ytterligare rundor tills alla kanaler i frekvensbandet är avsökta genom att varje gång ta hänsyn till maximala avståndsvillkoret såsom beskrivits ovan. I det spe- ciella exemplet visat i figur 6 kommer enheten att behöva utföra 5 rundor för att avsöka alla kanaler en gång.

Om enheten detekterar hög energi när den opererar i en viss kanal, under för- utnämnd procedur, kommer avsökningsmetoden att avbryta aktuella rundan och tvinga systemet att växla till ett smalare mottagarfilter och starta avsökning av kanalerna nära detta område, med början av de mest närliggande kanalerna.

Detta visas i figur 7, där det antas att den detekterade hög energi under Runda 2 och medan klienten sökte efter accesspunkter på kanal 8. Enheten kommer att starta avsökningen av närliggande kanaler, företrädesvis genom aktiv sök- ning, genom att börja med kanaler 7 och 9, eftersom det är mest sannolikt att den detekterade energin orsakats av sändning på någon av dessa 2 kanaler.

Enheten kommer också att avsöka kanal 10 men inte kanalerna 6 och ll, efter- som dessa redan är avsökta under Runda 1.

Detta exempel visar hur bakgrundsavsökningsalgoritmen för en ej ansluten en- het automatiskt anpassar ordningsföljden i kanalavsökníngen för att snabbvälja och minska tiden det tar att rapportera resultatet av en lyckad avsökning till styrenheten.

Om enheten under upprepade avsökningar inte hittar någonting är i längden det genomsnittliga antalet avsökningar av varje kanal detsamma för alla kana- ler.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till ovan beskrivna föredragna utfö- ringsformer. Åtskilliga alternativ, modifikationer och ekvivalenter kan användas.

Därför betraktas inte ovan beskrivna utföringsformer som begränsande för upp- finningens skyddsomfäng såsom det definieras i de följande patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 53% 55? 17 Nya Patentkrav

1. l. Metod för bakgrundavsökning av WLAN-kanalfrekvensband efter åtminstone en accesspunkt i ett område där en mobil WLAN-klientenhet befinner sig momentant, nämnda klientenhet är i ett icke anslutet tillstånd, nämnda enhet styrs av ett Styrlager och nämnda metod för bakgrundsavsökningen exekveras MAC/ PHY-lager, bakgrundsavsökningsfunktionsvektor aV Ctt bakgrundsavsökningen innefattande en innehållande ett antal parametrar, nämnda parametrar innefattande åtminstone en slummertidsperiod, kännetecknad av att funktionsvektorns parametrar vidare innefattar en mottagarfilterbandbredd, en radiosignalstyrkeindikator och åtminstone ytterligare en parameter, varvid metoden innefattar steget att: - ändra åtminstone ett av parametervärdena dynamiskt under exekveringen av bakgrundsavsökningen förhållandena i beroende på förändringar i radiodatatrafiken åtminstone en detekterad energinivå och/ eller ett mätvärde på mottagen radiodatatrafiken, innefattande nämnda förhållanden i radiosignalstyrka, RSSI; och nämnda steget att ändra dynamiskt innefattar en ökning av mottagarens filterbandbredd när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och/ eller under ett antal kanalavsökningar, eller minskning av mottagarens filterbandbredd när enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och / eller under ett antal kanalavsökningar.

2. Metod enligt krav l, där steget att ändra dynamiskt innefattar en ökning av slummertiden to när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och/ eller under ett antal kanalsökningar, eller en minskning av slummertiden to när enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under viss tid och /eller under ett antal kanalavsökningar.

3. Metod enligt något av kraven l till 2, där steget att ändra dynamiskt innefattar en minskning av inställningen hos svarsutgångstiden tW när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och/ eller under ett antal kanalavsökningar eller en ökning av 10 l5 20 25 30 537 55? 18 inställningen av utgångssvarstiden tw när enheten har detekterat ett giltigt paket eller en hög energi hos någon kanal under en viss tid och / eller ett antal kanalavsökningar.

4. Metod enligt något av kraven 1 till 3, där steget att ändra dynamiskt innefattar en ökning eller en minskning av sonderingsbegärans utsända effekt på grund av mätvärdet hos den mottagna signalstyrkan eller energinivån.

5. S. Metod enligt något av kraven 1 till 4, där steget att ändra dynamiskt innefattar att ställa in enheten i ett aktivt avsökningstillstånd eller i ett passivt avsökningstillstånd.

6. Metod enligt krav 5, vari enheten ställs in i ett aktivt avsökningstillstånd på grund av att enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal och att AP uppfyller värdens/ operatörens förutbestämda kriterier.

7. Metod enligt krav 5 vari enheten ställs in i ett passivt avsökningstillstånd på grund av att enheten har detekterat ett giltigt paket eller en hög energi hos någon kanal, men att AP inte uppfyller värdens/ operatörens förutbestämda kriterier.

8. En WLAN-klientenhet som kan utföra bakgrundsavsökningar av WLAN- kanalfrekvensband efter åtminstone en accesspunkt i ett område där en mobil klient WLAN-enhet befinner sig mornentant, nämnda klientenheten är i ett ej anslutet tillstånd, nämnda enheten styrs av ett Styrlager och nämnda bakgrundsavsökning utförs av ett MAC/ PHY-lager, bakgrundsavsökningen innefattande en bakgrundsavsökningsfunktionsvektor innehållande ett antal parametrar innefattande åtminstone en slummertidsperiod, kännetecknad av att nämnda funktionsvektors parametrar vidare innefattar en mottagarens filterbandbredd, a radiosignalstyrkeindikator, RSSI, och åtminstone ytterligare en parameter, vari MAC/ PHY-lagret innefattar dynamisk ändring av åtminstone ett av paranietervärdena under exekveringen av bakgrundsavsökningen beroende på förändringar i förhållandena i radiodatatrafiken, nämnda förhållanden i radiodatatrafiken innefattande åtminstone en detekterad l0 15 20 25 30 šïÉVi E57 19 energinivå och /eller ett mätvärdet på mottagen radiosignalstyrka, RSSI; och enheten innefattar medel för att öka mottagarens filterbandbredd när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och / eller under ett antal kanalavsökningar.

9. Enheten enligt krav 8, varvid enheten innefattar medel för att öka varaktighen hos slummertiden to när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och /eller under ett antal kanalavsökningar.

10. Enheten enligt något av kraven 8 till 9, varvid enheten innefattar medel för att minska inställningarna av utgångssvarstiden twa och / eller twp när enheten inte har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal under en viss tid och/ eller under ett antal kanalavsökningar.

11. Enheten enligt något av kraven 8- 10, varvid enheten innefattar medel för att öka eller minska sonderingsbegärans utsända effekt på grund av mätrêsultatêt hos den mottagna signalstyrkan RSSI.

12. Enheten enligt något av kraven 8-1 1, varvid enheten innefattar medel för att ställa in enheten i ett aktivt avsökningstillstånd eller i ett passivt avsökningstillstånd.

13. Enheten enligt krav 12, vari enheten ställs in i ett aktivt avsökningstillstånd på grund av att enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi i någon kanal och att AP uppfyller värdens/ operatörens förutbestämda kriterier.

14. Enheten enligt krav 12, varvid enheten ställs in i ett passivt avsökningstillstånd på grund av att enheten har detekterat ett giltigt paket eller hög energi hos någon kanal men att AP inte uppfyller värdens/operatörens förutbestämda kriterier. 53% EE? 20

15. Enheten enligt krav 8, varvid enheten innefattar analog och digital hårdvara uppbyggda i olika lager som kan var för sig sättas på eller stängas av beroende av bakgrundsavsökningspararnetrarna.

16. Metod enligt något av kraven 1 till 4 där steget att andra dynamiskt innefattar ändring av ordningen på kanalavsökningen beroende på detekteringen av hög energi eller detekteringen av ett giltigt paket.