无线区域网络中加速发现存取点

摘要

一种在一无线区域网络中加速发现一存取点(APs)的方法。首先由一AP经由至少一频道传输一公告封包，该频道不同于该AP传输信标信号的频道。该公告封包系由一站台(STA)接收，其接着决定是否连结至该传输AP。该公告封包可包含重新相连资讯，使得该STA可根据在该公告封包中的资讯与该AP相连，或是时序资讯，使得该STA可调整至该AP并接收该AP的信标，而不需停留在该AP一段延长时间。

说明书

技术领域

本发明是关于无线区域网络(WLANs)，本发明尤其是关于一种通过在被动扫描模式中的一站台(STA)加速发现存取点(APs)的方法。

背景技术

在一个以AP为基础的无线区域网络中，一STA与座落于该STA邻近处的一特定AP通讯；该STA便称为与此AP相连。有时一STA会需要或想要改变与其相连的AP。举例来说，该STA可移出原本与其相连的该AP所涵盖的区域(亦即漫游)，且会处于相当糟的信号状态，另一个会发生的情况便是因为在由原始AP所服务的基础服务集(BSS)中竞争的上生所导致产能的降低。

为了让一STA与一新的AP重新相连，首先必须在其邻近区域发先可能存在的APs。一种执行此搜寻的方式便是被动扫描模式，在被动扫描方面，该STA监听由邻近APs所发送的信标封包，其典型地系约每100ms发送，该STA监听每一个传输频道，且在一组间隔上改变频道，一旦该STA监听到一信标并解码包含在信标中的资讯，其便可开始与邻近AP重新相连的程序。

被动扫描模式有一个缺点，因为邻近APs可能在不同频道上运作，因此，监听该信标时，STA必须转到不同于现行与其相连AP不同的频道。由于该STA通常不知道来自其他APs的信标传输时间，因此其可能需要以一相对较长时间停留在每一频道(＞100ms)，以便确保其已经接收到来自所有邻近APs的信标。当其监听其他频道时，该STA无法接收来自其相连AP的封包，且其通讯便因此中断，此类中断可明显地对使用者服务品质产生不利地影响。

发明内容

一种在一无线区域网络中加速发现一存取点(APs)的方法。首先由一AP经由至少一频道传输一公告封包，该频道系不同于该AP传输信标信号的频道。该公告封包系由一站台(STA)接收，其接着决定是否连结至该传输AP。该公告封包可包含重新相连资讯，(例如：该STA可根据在该公告封包中的资讯与该AP相连)，或是时序资讯，使得该STA可调整至该AP并接收该AP的信标，而不需停留在该AP一段延长时间。

在一包含一AP及至少一STA的无线区域网络中，其中该AP具有一传输器及一接收器，且其中该STA具有一接收器及一传输器，一种用以加速发现Aps的系统，其在每一STA上包含一公告封包及决定装置。该公告封包系由一AP在至少一频道上传输，该频道系不同于该AP传输信标信号的频道，且由至少一STA接收。该决定装置系用以根据该接收公告封包，决定是否将一STA连结至该传输AP。

一种在一WLAN中加速发现APs的系统，该WLAN包含一AP及一STA。该AP包含一公告封包决定装置；一公告封包传输装置，其系连接至该公告封包决定装置；一第一传输器/接收器，其系连接至该公告封包传输装置；以及一第一天线，其系连接至该第一传输器/接收器。该STA包含一第二天线；一第二传输器/接收器，其系连接至该第二天线；一公告封包接收装置，其系连接至该第二传输器/接收器；以及一频道调整装置，其系连接至该公告封包接收装置及该第二传输器/接收器。

附图说明

通过下文中一较佳实施例的描述、所给予的范例，参照对应的图式，本发明可获得更详细地了解，其中：

图1所示为一AP发现方法的流程图；

图2所示为根据图1所示的方法传输公告封包的示意图；以及

图3所示为一系统配置以传输和接收公告封包示意图。

具体实施方式

此后，专用术语「站台(STA)」，其包含但并未限制于，一无线传输/接收单元、一使用者设备、一固定或行动用户单元、一呼叫器或可在一无线环境下操作的任何形式的装置。当本文此后提到专用术语「存取点(AP)」，其包含但并未限制于，一站台、一节点B、一站台控制器、或是在无线环境下任何形式的界面装置。

本发明以下列方法解决上述问题。一AP可在特定状况下，在一或多个不同于现行运作的频率频道上传输额外的封包(称为「公告封包」)。此功能允许STAs运作于这些不同频道以获悉AP的存在，而不需调整其接收器至其他频道，藉此避免通讯中断。

根据本发明，一种在一WLAN中发现APs的方法100示于图1。该方法100以决定该AP是否碰到一预设状况以传输一公告封包开始(步骤102)。如果满足特定情况，一AP可决定向其他频道公告自身，这些状况包括，举例而言：

1)在由该AP服务的BSS中出现充分低负载状况，使得该AP可调整至其他频道以传输其公告封包，而不需过度的中断。如果AP无法搭载新的STAs，则该AP便不需要公告自身。在传输该公告封包其间，该AP可避免让其相连的STAs传输资讯至此，其系通过，举例来说，发送「请求以发送(Request to Send，RTS)」或是「清除以发送(Clear to Send，CTS)」封包至其本身，或是呼叫一无竞争时期。

2)接收来自邻近AP(s)的指示(经由AP间信号发送)，其中该邻近APs系于其BSSs中呈现拥挤情况，且有需要分担流量至其他频道。

3)通过周期性地调整至其他频道一段短的时间并监听在每一频道上的流量，该AP可自身发现该拥挤情况。

4)AP「知道」在要求快速漫游的延伸服务集(ESS)中是否有STAs存在(举例来说，如果该STAs使用延迟敏感的应用，例如：语音)，该AP可经由AP间的信号发送获悉使资讯，如果有数个延迟敏感STAs，则此可促使AP发送公告封包。

熟悉此技艺人士所必须了解的是，上述状况仅仅是范例，且熟悉此技艺的人士亦可以推想，在发送一公告封包的前AP所需要满足的其他状况。

如果AP无法满足传输一公告封包的状态，则该方法100终止(步骤104)，如果AP可以满足传输一公告封包的状态，则该AP传输一公告封包(步骤106)。一个公告封包包含下列资讯：    

1)该AP可被找到的频率频道；以及

2)两者之一：

a)所有STA开始一个与该AP重新连结程序所需的所有资讯(例如：该AP位址、AP能力等)，一部份资讯包含在该信标中，或是整个信标中；或

b)该AP在其运作频道上传输该信标封包的时间资讯，对应于该公告封包的传输时间。

该STA接收该公告封包并决定该公告封包的内容(步骤108)，如果该封包包含重新相连资讯，则如果该STA想要重新连结，其可调整至该AP运作的频道且立即开始一重新连结程序至新的AP(步骤110)，该方法100接着终止(步骤104)。

如果封包包含时间资讯(步骤108)，则如果该STA想要重新相连，其可调整至AP运作的频道，其仅在由此AP的信标传输时间前(步骤112)，并且监听该信标，因此可避免在该新频道有长的停留时间(步骤114)。该STA接着分开地决定是否要重新连结至该新AP(步骤116)，且该方法变终止(步骤104)。

图2所示为具有三个APs(AP1、AP2及AP3)分别于三个频道(A、B及C)运作的封包传输范例。在此范例中，AP1(其系低负载)在频道B和C上传输公告封包。

一AP典型地传输应该不超过每信标时期每该频道一个公告封包，在此时期内，该公告封包的传输时间可随机选择，或者，该AP可锁定一特定的时间偏差，其系相对于其自身信标的传输。在该公告封包于其他频道传输的前，AP应该遵守一般的媒体存取法则，如同其他STA一样(亦即，在传输的前于该所选频道上的媒体闲置的后，等待一特定时间)。

本发明的方法100提供下列优点：

1)降低STAs利用被动扫描模式所花在监听其他频率频道的时间。方法100亦可降低STA使用主动扫描模式的中断，因为不需要在其他频道送出探测请求。

2)与另一APs传输邻近APs的信标时间资讯相比，方法100并不需要APs的间的同步。再者，一STA监听来自一邻近AP的公告封包亦保证可监听该AP的信标。在另一方法方面，STA可能远离邻近AP，而其信标时间资讯系由服务AP所提供。如果该邻近AP适合以一等同于或高于其服务AP的速率传输的话，该STA亦可立即根据该公告封包的信号强度评估。

3)方法100可用以作为一个有效平衡AP间负载的机制，该STAs在发现其他可用的APs的前，并不用做出漫游的决定，且在其他频道上频估他们，所以该STA可更立即地重新连结并更有效地平衡负载。在采用集中于中央的架构下，存取控制可根据负载资讯管理哪个APs将发送公告封包。

图3所示为配置以传输和接收公告封包的系统300示意图。该系统300包含一AP302和一STA 304。该AP 302包含一公告封包决定装置310、一公告封包传输装置312，其系连接至该公告封包决定装置310、一传输器/接收器314，其系连接至该公告封包传输装置312、以及一天线316，其系连接至该传输器/接收器314。该STA 304包含一天线320、一传输器/接收器322，其系连接至该天线320、一公告封包接收装置324，其系连接至该传输器/接收器322、以及一频道调整装置326，其系连接至该传输器/接收器322和该公告封包接收装置324。

该公告封包决定装置310决定该系统状态是否适合该AP 302发送出一公告封包，如果该公告封包决定装置310决定应该送出一公告封包，则该公告封包决定装置310便发送信号给该公告封包传输装置312，其系产生该公告封包且排定其传输。该公告封包接着被发送至该传输器/接收器314，并在该处经由天线316广播。

该STA 304经由天线320及传输器/接收器322接收一公告封包，该公告封包系由该公告封包接收装置324检验以判定在该公告封包中所包含的资讯，并且做出该STA 304是否要重新连结至该AP 302的决定。如果该STA 304将重新连结至该AP 302则该公告封包接收装置324便发送信号至该频道调整装置324，以便将频道调整至该AP 302的频道，使得该传输器/接收器322可接收来自AP 302的封包。

实施例

1.一种在一无线区域网络中加速发现一存取点(APs)的方法。其步骤系包含：由一AP经由至少一频道传输一公告封包，该频道系不同于该AP传输信标信号的一频道；由一站台(STA)接收该公告封包；以及决定是否连结该STA至该传输AP。

2.如实施例1所述的方法，其中该传输步骤包含：判定是否已经满足传输一公告封包的一预设状况；以及如果已经满足该预设状况，则传输该公告封包。

3.如实施例2所述的方法，其中该预设状况包含：判定在由该AP所服务的基础服务集中是否有一低负载状况。

4.如实施例2所述的方法，其中该预设状况包含：接收一来自一邻近AP的指示，其系于该邻近AP的基础服务集中出现拥挤状况。

5.如实施例2所述的方法，其中该预设状况包含：判定其他频道出现拥挤状况，该拥挤系由该AP藉周期性地调整至其他频道并监听在其他频道上的流量判定。

6.如实施例2所述的方法，其中该预设状况包含：判定在一延伸服务集中是否有延迟敏感STAs。

7.如先前任一实施例所述的方法，其中该公告封包包含重新连结资讯，藉此，该STA可根据在该公告封包中的该资讯连结至该AP。

8.如先前任一实施例所述的方法，其中该公告封包包含时间资讯，藉此，该STA可调整至该AP且接收该AP的信标，而不需停留在该AP一段长时间。

9.一种在一无线区域网络中加速发现存取点(APs)的系统，其包含：一AP；至少一站台(STA)；一公告封包，其系由该AP在至少一频道传输，该频道系不同于该AP传输信标信号的一频道，且由至少一STA接收该公告封包；以及在每该STA上的一判定装置，用以根据该接收的公告封包，判定是否连结一STA至该AP。

10.如实施例9所述的系统，其中该公告封包包含重新连结资讯，藉此，接收该公告封包的该STA，可根据在该公告封包中的该资讯连结至该AP。

11.如实施例9或10所述的系统，其中该公告封包包含时间资讯，藉此，该STA可调整至该AP且接收该AP的信标，而不需停留在该AP一段长时间。

12.如实施例9-11中任一所述的系统，更包含：在该AP上的一第二判定装置，用以在传输该公告封包的前，判定是否已经达到一预设状况。

13.如实施例9-12中任一所述的系统，其中该预设状况包含：判定在由该AP所服务的基础服务集中是否有一低负载状况。

14.如实施例9-12中任一所述的系统，其中该预设状况包含：接收一来自一邻近AP的指示，其系于该邻近AP的基础服务集中出现拥挤状况。

15.如实施例9-12中任一所述的系统，其中该预设状况包含：判定其他频道出现拥挤状况，该拥挤系由该AP藉周期性地调整至其他频道并监听在其他频道上的流量判定。

16.如实施例9-12中任一所述的系统，其中该预设状况包含：判定在一延伸服务集中是否有延迟敏感STAs。

17.一种在一无线区域网络中加速发现存取点(APs)的系统，该无线区域网络包含一AP及一站台。该AP包含一公告封包判定装置；一公告封包传输装置，其系连接至该公告封包判定装置；一第一传输器/接收器，其系连接至该公告封包传输装置；以及一第一天线，其系连接至该第一传输器/接收器。该站台包含一第二天线；一第二传输器/接收器，其系连接至该第二天线；一公告封包接收装置，其系连接至该第二传输器/接收器；以及一频道调整装置，其系连接至该公告封包接收装置及该第二传输器/接收器。

18.如实施例17所述的系统，其中该公告封包判定装置系配置以判定该AP是否应发送一公告封包。

19.如实施例17或18所述的系统，其中该公告封包传输装置系配置以准备并排程一公告封包以传输。

20.如实施例17-19任一所述的系统，其中该公告封包接收装置系配置以接收来自一AP的公告封包；检验包含在该公告封包中的资讯；以及判定该站台是否应连结至发送该公告封包的该AP。

21.如实施例20所述的系统，其中如果该公告封包接收装置决定连结至一不同的AP，则该频道调整装置系配置以将该站台的该接收频道改成该不同AP的接收频道。

尽管本发明的特征和元件皆于实施例中以特定组合方式所描述，但实施例中每一特征或元件能独自使用，而不需与较佳实施方式的其他特征或元件组合，或是与/不与本发明的其他特征和元件做不同的组合。尽管本发明已经透过较佳实施例描述，其他不脱附本发明的申请专利范围的变型对熟悉此技艺的人士来说还是显而易见的。上述说明书内容系以说明为目的，且不会以任何方式限制特别发明。