執行無線切換的方法
2023-11-10 02:44:47 3
專利名稱：執行無線切換的方法
技術領域：
本發明有關與數用戶連接的無線LAN系統(WLAN)，特別是關於供避免衝突的WLAN系統的切換。
背景技術：
WLAN系統利用無執照波段供無線通信。 一無線LAN (WLAN)通信系統可自 一特別終端至一理想目的地，相同基本服務系統(BSS)內或基幹網絡的另一終端，但始終在同一載體內。WLAN系統有二作業模式項目及基礎結構。項目模式中，終端可一點至多點方式彼此通話。基本結構模式時，一存取點(AP)作為一基站以控制用戶間的通話，因而提供一點至多點無線網絡。因所有用戶均分享WLAN中的一相同媒體，基本結構模式變為半繁忙至繁忙負荷的網絡更有效率。 在基本結構模式中，當發送數據至理想目的地終端時，終端首先與AP通話。AP於是橋路或路由信息至理想目的地。因此在此模式中，WLAN通信系統的一AP控制BSS或單元中的傳輸。 媒體存取控制(MAC)協議被限定協調分享該波段的WLAN用戶的頻道使用。此等MAC協議是基於避免用戶間同時存取頻道的衝突。協議的效率以成功的避免衝突而衡量。
WLAN使用的二協議為CSMA/CA MAC及CSMA/CD乙太網協議。二協議可感測出其它傳輸的載體。乙太網可以不同方式連接，包括乙太網網絡集線器及乙太網開關。乙太網網絡集線器將中央點的連接集中為一點至多點連接，而不影響性能。 一乙太網開關在來自終端的包封每次到達時操作。該開關讀取目的地的地址，了解其連接至何埠，及在二物理埠之間作成直接連接。該乙太網開關的優點為，MAC不能感測媒體中的任何用戶，與乙太網絡集線器比較，因而經由衝突降低可能性及可改進輸出量而改善性能。 一乙太網絡集線器將接收的包封傳輸至所有用戶，即使僅有一個接收者亦如此。該網絡集線器不檢示地址信息。乙太網絡開關僅發出包封直接至預定的目的地，結果導致可用帶寬的更有效利用。
—般WLAN AP無法同時利用一個以上的載波頻率，因而引起低協議效率。乙太網開關已證明可大幅改善乙太網協議的效率。 因此，當終端分享相同媒體時，需要一能改進無線點至多點網絡的性能的方法。
發明內容
在一基本服務系統或包含切換存取點(SAP)的單元，以傳輸及接收一點至多點通信自及至各用戶的一種無線LAN (WLAN)系統中。在SAP有多個埠可資利用，以非永久頻率指定的能力及動態或偽隨機載體指定的能力，每一被指定一獨特載波頻率以隔離用戶間的通信，以防止衝突。SAP的另一實施例利用波束形成以提供空間埠指定給多個用戶。
圖1A顯示具有頻率載體乙太網絡埠的一 WLAN的系統圖。 圖1B顯示一簡化的用戶終端及利用頻率載體乙太網絡埠的切換存取點的略 圖。 圖2A顯示具有空間波束乙太網絡埠的WLAN的系統圖。 圖2B顯示用戶終端及利用空間波束乙太網絡埠的切換存取點的簡化圖。
具體實施例方式
圖1A顯示一系統，其應用乙太網絡切換原則於一存取點(AP)以操作多頻率，使該 AP變成一切換存取點(SAP) 106。頻率載體fl-f5被認為SAP中不同埠處理，自SAP該用 戶終端101-105以控制方式具有集中的存取至頻率載體fl-f5。 如圖1A所示，每一用戶終端101-105被指定一頻率載體fl-f5， SAP106有能力接
收及發射每一載體fl-f5。為避免永久指定載體fl-f5給每一用戶終端101-105，可使用二
種方法。在較佳實施例中，理想是但非必要，不永久指定載體給用戶終端101-105。 一非永
久指定可避免指定給一不發射數據的一終端。當更多終端較可用頻率多時，如一永久指定
的頻率終端而不使用該頻率時，一有發射數據的終端可被防止指定頻率。 —動態載體指定DCA計劃可予應用，其中，用戶終端101-105在共享載體中發出請
求傳輸(RTS)，於是SAP以可以傳輸(CTS)回答，指出該載體可用來供傳輸之用。 或者，可利用一跳頻計劃，其中，用戶終端101-105具有一偽隨機順序以改變載
體，由用戶終端101-105及SAP106稱為先驗，以便使二用戶終端同時利用相同載體的可能
性最小。根據目前802. llb標準發展的較佳WLAN，三載體供跳頻之用。但802. lla標準中，
八載體供跳頻之用。無線切換系統100可利用DCA及跳頻或分別及組合使用。 圖1B說明一較佳用戶終端及利用多頻率的SAP。 SAP 106有一頻率指定裝置120
以指定頻率(頻率埠 )給用戶終端101-105。 一多頻率接收機118接收自終端101-105
利用指定的頻率埠發出的數據。 一多頻率發射機116自一終端至另一終端利用目的地終
端的指定頻率發射數據。多頻率發射機116較佳亦發射指定至終端101-105。 一天線122
或天線列用以發出及接收由SAP106的數據於數據接口 124上。 終端101-105有一多頻率接收機114以接收頻率指定，及在終端的指定頻率上恢 復發射的數據。 一頻率控制器108利用接收的指定頻率以控制終端101-105的發射及接收 頻率。 一多頻率發射機110在指定頻率上發射數據。 圖2A顯示無線切換的另一實施例，其指定每一用戶終端201-205以空間埠而非 特殊頻率如圖2A所示，空間波束bl-b5由波束形成建立，可用以作為埠以便將用戶終端 201-206彼此隔離。SAP206可辨認每一用戶終端201-205的目的地的地址，及將波束與每 一地址關連。SAP206能同時接收一個以上的波束。 圖2B說明較佳用戶終端及利用空間波束的SAP。該SAP206有一波束控制器220以 決定何一波束(空間埠)與一特別用戶有關。該控制器220提供一波束形成發射機216 及波束形成接收機218供波束信息之用，使一適當空間埠用來供一指定的終端。 一天線陣列214用來在無線接口 222上傳輸及接收數據。 終端201-205具有一波束形成接收機210，以接收利用天線陣列212發射的數據。 波束形成發射機208利用天線陣列212發射數據至SAP206。 雖然，圖1A，1B，2A及2B中的系統構型顯示五個用戶終端，任何數目的用戶終端均 可使用。其目的為示範而非限制系統能力範圍。圖1A及2A中的無線切換系統可分別使用 或聯合使用。為說明起見，用戶終端101-105可由空間波束及頻率的組合加以區別。圖1A 及2A的無線切換系統可應用於包括以下系統，但不限於，直接順序(DS)WLAN及正交頻率區 分多任務(OFDM) WLAN系統。
權利要求
一種無線LAN(WLAN)使用者終端，包括一發射機，用以在一指定的獨特空間埠與發射載體的組合上發射一請求發送信息及數據；一接收機，用以在一指定的獨特空間波束與接收載體的組合上接收一清除發射信號及數據，其中所指定的載體為非永久的；及一控制器，可操作地耦接於該接收機，用以使用所接收的清除發射信號來決定該使用者終端的所指定的發射載體及所指定的接收載體。
2. 如權利要求1所述的WLAN使用者終端，其特徵在於該清除發射信號指示一偽隨機發射及接收載體指定。
3. —種由一無線LAN(WLAN)使用者終端所實施的方法，該方法包括在一指定的獨特空間埠與發射載體的組合上發射一請求發送信息及數據；在一指定的獨特空間波束與接收載體的組合上接收一清除發射信號及數據，其中所指定的載體為非永久的；及使用所接收的清除發射信號來決定該使用者終端的所指定的發射載體及所指定的接收載體。
4. 如權利要求3所述的方法，其特徵在於該清除發射信號指示一偽隨機發射及接收載體指定。
全文摘要
一種無線LAN(WLAN)系統，用於在基本服務系統或胞元內多個用戶間的通信，包含一切換存取點(SAP)以傳輸及接受一點至多點的通信至及自用戶。在SAP有多個埠可供使用，每個埠被指定一獨特載體頻率，具非永久頻率指定的能力及動態或偽隨機載體指定能力，可隔離用戶間的通信以防止衝突。SAP的另一實施例利用波束形成以提供空間埠以指定給多個用戶。
文檔編號H04W88/08GK101772040SQ20101014354
公開日2010年7月7日 申請日期2003年7月2日 優先權日2002年7月5日
發明者朱安·卡勒斯·強尼加, 泰瑞沙·瓊安·亨克勒 申請人:美商內數位科技公司