用於無線區域網的掃描的製作方法
2023-05-06 22:18:16 5
專利名稱：：用於無線區域網的掃描的製作方法
技術領域：
：本發明涉及無線區域網(wirelesslocalareanetworks，以下簡稱WLAN)，具體地說，本發明的實施例涉及無線區域網中的一個或多個客戶設備的功耗節省。
背景技術：
：一些無線網絡基於蜂窩狀體系結構，其中整個系統分成多個無線網絡小區。一種稱為基本業務集(basicserviceset，以下簡稱BSS)的無線網絡小區包含受控於無線網絡接入點(accesspoint，AP)的客戶設備。另一種稱為獨立基本業務集(independentbasicserviceset，IBSS)的無線網絡小區包含不受接入點控制的客戶設備。在BSS中，客戶設備可採用分時方案，通過共用的無線通信信道與接入點通信。在IBSS中，客戶設備可採用分時方案，通過共用的無線通信信道直接與接其他客戶設備通信。業務集標識符(servicesetidentifier，以下簡稱SSID)是將無線網絡彼此區別開的標籤或名稱。客戶設備利用SSID建立和保持連接。不同BSS的無線接入點可以通過通常是有線網絡的分布式系統(distributionsystem，DS)連接。整個互聯的WLAN，包括不同的WLAN小區、它們各自的WLAN接入點和分布式系統，被稱作擴展業務集(extendedserviceset，ESS)。客戶設備能夠在BSS模式和IBSS模式間轉換。客戶設備可能是電池供電的，也可能不是。舉例來說，客戶設備，比如無線可攜式電腦、無線行動電話、無線個人數字助理(personaldigitalassistant，PDA)以及類似設備，可能有時由電池供電，有時接收諸如電源引出口之類外部電源的電力。另一些客戶設備，比如桌上型電腦，可能只能接收諸如電源引出口之類外部電源的電力，而不能選擇由電池供電。EP1398912披露了，各個接入點『AP』響應移動終端執行的搜索過程，將漫遊所需的AP數據直接發送給移動終端。移動終端在短暫的時間間隔內進行被動掃描搜索或主動掃描搜索，尋找外圍AP，獲取最新的AP數據並將其存入AP數據表。但是，只有當被動掃描器無法通過被動掃描得到AP時，主動掃描器才進行主動掃描。所以，在被動掃描過程結束後才會決定是否啟動主動掃描。延長電池供電的客戶設備的電池壽命可能是有利的。
發明內容根據本發明一方面，提出了一種無線設備中的方法，該方法包括在被動掃描與存儲在無線區域網控制器中的配置文件相匹配的無線區域網的期間啟動對特定無線網絡名稱的主動掃描，所述配置文件包含所述特定無線網絡名稱，其中，對所述特定無線網絡名稱的主動掃描包括發送一個或多個探測請求。根據本發明的另一方面，提出了一種無線設備，包括存儲器，被配置成用於存儲一個或多個無線區域網的配置文件；無線區域網控制器，被配置成用於支持對匹配配置文件的無線網絡的被動掃描和對具有無線網絡名稱的無線網絡的主動掃描；以及處理器，其中所述存儲器被配置成用於存儲可執行代碼裝置(executablecodemeans)，當所述可執行代碼裝置被所述處理器執行時，在被動掃描與存儲在無線區域網控制器中的配置文件相匹配的無線區域網的期間啟動由所述控制器對特定無線網絡名稱的主動掃描，其中，對所述特定無線網絡名稱的主動掃描包括發送一個或多個探測請求。本發明的實施例由實例來描述，並不受附圖中的圖的限制，附圖中相似的參考數字表示對應的、類似的或相似的元件，附圖中圖1描述了依照本發明一些實施例的典型通信系統；圖2是依照本發明一些實施例的典型客戶設備的框圖；圖3是依照本發明一些實施例，客戶設備執行的典型方法的流程圖。將會理解，為了簡潔、清楚地描述，沒有必要標定圖中所示的元件。比如，為了清楚起見，一些元件的尺寸相對於其他元件可能大了很多。具體實施例方式下面詳細描述中給出了許多具體細節，以確保對本發明實例的透徹理解。但是，對於知道本領域基本常識的人能夠理解，沒有這些具體細節，本發明的實施例也能實現。另外，沒有詳細描述眾所周知的方法、過程、部件和電路，以避免使本發明的實現變得不清楚。圖1描述了依照本發明實施例的典型通信系統100。系統100包括無線接入點(AP)102和通過有線連接106與AP102耦合的網關104。對於AP102，網關104和有線連接106可以是『分布式系統』的一部分。網關104的非限制性例子包括線纜數據機、非對稱數字用戶線(ADSL)數據機、異步傳輸模式(ATM)網絡網關、撥號數據機、衛星數據機、綜合業務數字網(ISDN)網關、T載波系統1(T-carrier1，T1)數據機以及類似設備。很明顯，AP102相對應的分布式系統也能採取其他任何配置形式。AP102至少有一根天線108，並可配置成支持至少一個無線網絡名稱，比如至少一個業務集標識符(SSID)。天線108的例子的非窮盡列表包括偶極天線、單極天線、多層陶瓷天線、平面倒F形天線、環行天線、發射天線(shotantenna)、雙向天線、全向天線及其他任何適合的天線。AP102可以包含路由器。典型通信系統100包含無線客戶設備110。客戶設備110的例子的非窮盡列表包括無線膝上電腦、無線蜂窩電話、無線個人數字助理(PDA)、無線攝像機、無線遊戲控制臺、無線IP(Internet-Protocol)電話及其它任何適合的無線客戶設備。在無線網絡中，客戶設備110能執行將自己與AP102聯繫起來的過程。比如，客戶設備110通過無線網絡112與AP102連接。圖2是依照本發明一些實施例的典型客戶設備110的框圖。無線客戶設備110包括與無線電裝置202耦合的至少一根天線201，無線電裝置202又與WLAN控制器204連接。WLAN控制器204可以與存儲器206連接，存儲器206中存儲了由WLAN控制器204執行的固件208。無線客戶設備110包括處理器210和與處理器210耦合的存儲器212。存儲器212中可以存儲被處理器210執行的可執行代碼214。處理器210可以耦合到WLAN控制器204，從而能夠至少部分控制WLAN控制器204的操作。客戶設備110還包括電池216，為無線電裝置202、WLAN控制器204、處理器210和存儲器206、212供電。無線客戶設備110還可包括其他部件，這裡為清楚起見，圖中沒有顯示。處理器210的例子的非窮盡列表包括中央處理單元(centralprocessingunit，CPU)、數位訊號處理器(digitalsignalprocessor，DSP)、精簡指令集計算機(reducedinstructionsetcomputer，RISC)、複雜指令集計算機(complexinstructionsetcomputer，CISC)和類似設備。存儲器206和212可固定在客戶設備110中，也可做成從客戶設備110移除。存儲器206和212的例子的非窮盡列表包括下列器件的任何組合a)半導體器件，比如寄存器、鎖存器、只讀存儲器(ROM)、帶掩膜的只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃記憶體、非易失性隨機存取存儲器(NVRAM)、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)、RAMBUS動態隨機存取存儲器(RDRAM)、雙速率(DDR)存儲器、靜態隨機存取存儲器(SRAM)、通用串行總線(USB)可移動存儲器及類似器件；b)光學器件，比如緻密盤只讀存儲器(CDROM)及類似器件；以及c)磁器件，比如硬碟、軟盤、磁帶及類似器件。天線201的例子的非窮盡列表包括偶極天線、單極天線、多層陶瓷天線、平面倒F形天線、環行天線、發射天線(shotantenna)、雙向天線、全向天線及其他任何適合的天線。無線電裝置202、WLAN控制器204、處理器210、存儲器206和212是功能模塊，能以任何物理形式在客戶設備110中得到實現。比如，無線電裝置202、WLAN控制器204、處理器210、存儲器206和212的每一個都可以分離集成電路，和可選擇性的附加離散部件的形式來實現。另外，一些功能模塊可組合在一個集成電路中。這些功能模塊還能是專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或專用標準產品(ASSP)中的一部分。圖1所示的例子中，AP102和客戶設備110都是802.11啟用的，即它們之間的無線通信遵循IEEE為無線LANMAC和物理層(PHY)規範制定的下列標準中的一種或幾種。但對於具備此領域常識的人，如何為現有的其他WLAN標準或以後的相關標準修改下列規範將是顯而易見的，包括802.11n。802.11標準的1999年版本(2003年6月12日重申)區分了體系結構WLAN(BSS)和特定(adhoc)WLAN(IBSS)。為了加入由AP102管理的BSS，比如，通過無線網絡112連接到AP102，客戶設備110必須啟動並執行和AP102的連接序列。在客戶設備110中，WLAN控制器204可以執行連接序列，也可選擇性地與處理器210共同執行。連接序列可以包括三個連續過程---『探測』過程、『認證』過程和『關聯』過程。探測過程開始時，使客戶設備在由通信標準定義的一個或多了通信信道上發送一個或多個『探測』請求幀。舉例來說，802.11B標準定義了11條不同通信信道。探測請求幀包括客戶設備110的相關信息，比如客戶設備110支持的數據速率和客戶設備110請求連接的SSID。客戶設備110可以無目的地發送探測請求，而不知道附近是否有具有相同SSID的接入點，也不知道接入點可以接受的數據速率。因此，客戶設備110以由相應的標準定義最低的數據速率，如1Mbps，發送探測請求。如果AP102從通信信道之一接收到探測請求幀，它會通過向該信道發送「探測響應」幀，以回應探測請求幀。探測響應幀包括比如AP102配置到的SSID之類的信息、時間標記、AP102支持的數據速率、「信標間隔」信息和物理層信息。如果客戶設備110接收到AP102發送的探測響應幀，它檢查AP102的SSID是否與自己發送的探測請求幀中的SSID匹配，並檢查探測響應幀中的其他信息，以及檢查承載幀的信號的強度。然後客戶設備110可以決定是否繼續與AP102的連接過程。探測過程結束後，客戶設備110必須標識自身，並取得與AP102連接的許可。依據具體網絡中採用的安全機制，這一過程有不同的形式。舉個簡單的例子，客戶設備110可以先向AP102發送『認證請求』幀，然後作為響應，接收到來自AP102『認證響應』幀。如果認證響應幀允許客戶設備110與AP102連接，客戶設備110就可啟動關聯過程。客戶設備110通過發送關聯幀來啟動關聯過程。AP102做出回應，發送指示關聯成功或失敗的『關聯響應』幀。如果關聯成功，關聯響應幀就包含針對客戶設備110的關聯標識(AID)。完成整個連接序列的總時間，即從最早的探測請求到接收關聯響應幀，是變化的，可能長達幾秒，比如3秒，探測過程本身可能就需要1秒。連接序列期間，不同的響應幀到達客戶設備110的定時是未知的，所以在整個連接序列期間，無線電裝置202必須能夠接收信號，而不能處於「睡眠」狀態來保存能量。希望在執行連接序列時，能降低客戶設備110的功耗，以保存電池216中能量。802.11標準說明了接入點在大致固定的時間段發送信標幀，來宣告無線網絡的存在，並使其同步。信標幀的格式和內容在802.11標準中有詳細解釋。每個信標幀都包含信標間隔，目標信標的發送時間之間的時間單位的數目稱作『信標間隔』。信標幀可含有，也可不含有其所屬的無線網絡的SSID，比如，AP102通過無線網絡112發送的信標幀包含與無線網絡112關聯的SSID。此外，每個信標幀包含時戳，時戳是在信標的真實發送時間時接入點的內部時鐘值。接收信標幀的客戶設備根據接收到的信標幀中的時戳更新自己的內部時鐘。此外，信標幀還包括一些其他信息。客戶設備110採用『主動掃描』和『被動掃描』技術尋找無線網絡，如無線網絡112。在準備期間，處理器210將包括網絡的SSID的、所尋無線網絡的配置文件，編寫給WLAN控制器204。一旦與無線電裝置202可操作地耦合，WLAN控制器204自動啟動被動掃描，搜索所尋網絡。被動掃描時，WLAN控制器204收聽信標幀，一次一條通信信道。如果接收到含有所尋無線網絡的SSID的信標幀，WLAN控制器204就啟動認證過程。如果認證過程成功，WLAN控制器204就啟動與發送信標幀的接入點之間的關聯過程。如果接收到不含任何SSID的信標幀，WLAN控制器204就通過在接收此信標幀的通信信道上發送探測請求來啟動連接序列。如果探測響應中的配置文件與WLAN控制器204中的配置文件匹配，WLAN控制器204就啟動認證過程。如果認證過程成功，WLAN控制器204就啟動與發送探測響應的接入點之間的關聯過程。如果探測響應中的配置文件僅與WLAN控制器204中存儲的配置文件的SSID匹配，而該配置文件的其他特性不匹配，或者探測響應中的配置文件與WLAN控制器204中存儲的配置文件的SSID不匹配，WLAN控制器204就繼續被動掃描下一個通信信道。在一個預定時間段，比如3秒，客戶設備110等待WLAN控制器204報告與所尋無線網絡連接成功。如果在預定時間段(由處理器210中的定時器218定時)裡無這項報告，客戶設備110就採取另外的措施，比如，向WLAN控制器204裡編寫另一個要搜尋的無線網絡的配置文件，或者將無線電裝置202設置為睡眠狀態。如果搜索無線網絡時客戶設備110隻採用被動掃描且未得到所尋無線網絡，它需要等待一個完整的預定時間段後才能採取另外的措施。圖3是依照本發明實施例客戶設備110執行的典型方法的流程圖。當被處理器210執行時，可執行代碼214促使客戶設備110實施圖3所示的方法。在302，客戶設備110可以把包括特定無線網絡名稱的配置文件存儲到WLAN控制器204裡。在304，客戶設備110可以在被動掃描與存儲在WLAN控制器302中的配置文件匹配的無線網絡期間啟動對特定無線網絡名稱的主動掃描。對特定無線網絡名稱的主動掃描可以包括發送一個或多個探測請求，每個探測請求在不同的通信信道裡傳送。主動掃描中，WLAN控制器204不用等待接收到信標後才發送探測請求。此外，一旦WLAN控制器204成功發現帶有主動掃描的探測請求中的特定無線網絡名稱的接入點，它就回報給處理器210。類似地，一旦WLAN控制器204沒有發現任何帶有主動掃描的探測請求中的特定無線網絡名稱的接入點，它也回報給處理器210。因此，如果主動掃描中沒有發現任何帶有主動掃描的探測請求中的特定無線網絡名稱的接入點，客戶設備110就會接到通知，時間早於僅僅依靠被動掃描時的通知時間。如果處理器210接收到指示沒有發現任何帶有特定無線網絡名稱的接入點的響應(在306檢查)，處理器210就在308中止被動掃描。存儲器212可以存儲多個待搜尋無線網絡的配置文件。例如，客戶設備110的用戶可以在存儲器212中存儲用戶家中無線網絡的配置文件、用戶工作地點的配置文件以及其他用戶希望連接的無線網絡的配置文件。如果沒有另外要搜尋的無線網絡(在309檢查)，則客戶設備110就在310將無線電裝置202設置為睡眠狀態。睡眠一段時間後，客戶設備110又將無線電裝置202設置為活動狀態，並繼續圖3的方法。搜尋無線網絡的嘗試每失敗一次，睡眠狀態的持續時間就增長一些，直到達到上限。如果有另外的無線網絡要搜尋(在309檢查)，客戶設備110在302繼續這個方法，將具有不同無線網絡名稱的不同配置文件存儲到WLAN控制器204，引起WLAN控制器204執行被動掃描，搜尋與該不同的配置文件匹配的無線網絡。但是，如果處理器210接收到指示成功發現一個或多個帶有特定無線網絡名稱(在306檢查)的接入點的響應，那麼被動掃描若成功(在312檢查)，就會在314導致客戶設備110和無線網絡的關聯。如果被動掃描失敗(在312檢查)，即使通過主動掃描發現一個或多個帶有特定無線網絡名稱的接入點，也只是表明在302存儲到WLAN控制器204中的配置文件配置錯誤(316)。如果出現配置錯誤的配置文件，客戶設備110就給用戶發送一個錯誤，指示配置文件中的無效配置，並/或者從以後的掃描中自動刪除該配置文件，直到用戶編輯該配置文件中的參數(可能改變認證設置或加密設置)。儘管以上已經展示和描述了本發明的一些特徵，但是在所附的權利要求範圍內，具備該領域常識的人會發現本發明還有很多修改、替換、改變和等同之處。權利要求1.一種無線設備(110)中的方法，該方法包括在被動掃描與存儲在無線區域網控制器(204)中的配置文件匹配的無線區域網(112)期間啟動對特定無線網絡名稱的主動掃描(304)，所述配置文件包含所述特定無線網絡名稱，其中，對所述特定無線網絡名稱的主動掃描包括發送一個或多個探測請求。2.根據權利要求1所述的方法，還包括當接收到指示沒有發現任何帶有所述特定無線網絡名稱的接入點的響應時，中止所述被動掃描(308)。3.根據權利要求2所述的方法，還包括在所述無線區域網控制器(204)中存儲具有不同的無線網絡名稱的不同的配置文件；在被動掃描與所述不同的配置文件相匹配的無線網絡期間，啟動對所述不同的無線網絡名稱的主動掃描(309)。4.根據權利要求2所述的方法，還包括將所述設備(110)的無線電裝置(202)設置為睡眠狀態(310)。5.根據權利要求1所述的方法，還包括在接收到指示成功發現一個或多個帶有特定無線網絡名稱的接入點(102)的響應後，如果所述被動掃描未導致關聯，判定所述配置文件配置錯誤(316)。6.一種無線設備(110)，包括存儲器(212)，被配置成用於存儲一個或多個無線區域網(112)的配置文件；無線區域網控制器(204)，被配置成用於支持對匹配配置文件的無線網絡的被動掃描和對具有無線網絡名稱的無線網絡的主動掃描；以及處理器(210)，其中，所述存儲器(212)被配置成存儲可執行代碼裝置(214)，當所述可執行代碼裝置被所述處理器(210)執行時，在由所述控制器(204)被動掃描與包括所述特定無線網絡名稱的配置文件匹配的無線區域網期間啟動所述控制器(204)對特定無線網絡名稱的主動掃描，其中，對所述特定無線網絡名稱的主動掃描包括發送一個或多個探測請求。7.根據權利要求6所述的無線設備(110)，其中所述代碼裝置(214)在被所述處理器(210)執行時，促使所述控制器(204)在接收到指示沒有發現任何帶有所述特定無線網絡名稱的接入點(102)的響應時，中止所述被動掃描。8.根據權利要求7所述的無線設備(110)，其中所述代碼裝置(214)在被所述處理器(210)執行時，在所述無線區域網控制器(204)中存儲具有不同的無線網絡名稱的不同的配置文件；以及，在被動掃描與所述不同的配置文件相匹配的無線區域網期間，啟動對所述不同的無線網絡名稱的主動掃描。9.一種機器可讀介質，包含可由根據權利要求6-8之一所述的無線設備(110)中的處理器(210)執行的程序代碼裝置(214)，用於實現根據權利要求1到5之一所述的方法。10.一種通信系統(100)，包含接入點(102)和至少一個根據權利要求6到8之一所述的無線設備(110)。全文摘要一種無線設備(110)中，在被動掃描與存儲在無線區域網控制器(204)中的配置文件匹配的無線區域網(112)期間啟動對特定無線網絡名稱的主動掃描，所述配置文件包含所述特定無線網絡名稱。對所述特定無線網絡名稱的主動掃描包括發送一個或多個探測請求，每個探測請求在不同的通信信道中發送。文檔編號H04L12/28GK1838625SQ20061006768公開日2006年9月27日申請日期2006年3月23日優先權日2005年3月24日發明者謝裡弗·阿布德-卡達,戴維·巴伽爾,陳永勝申請人:捷訊研究有限公司