在包括多个接入点的无线网络内用于受保护的寻呼指示机制的方法和设备

摘要

本发明的实施例提供了在包括多个接入点的无线网络内的、用于受保护的寻呼指示机制的方法和设备。可以描述其他实施例，并要求其权利。

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及无线网络领域，并且更具体而言，本发明的实施例涉及一种在包括多个接入点的无线网络内的、受保护的寻呼指示机制。

背景技术

特别兴趣组和/或标准开发组织(例如，电气和电子工程师学会(IEEE))开发的标准所定义的移动装置节电模式通常是针对包括单接入点(AP)的网络覆盖范围内的操作定义的，这意味着：在包括一个以上的AP的网络覆盖范围内，这种节电模式不起作用。在跨越不同的AP时，需要重联结，而且所述节电模式是针对处于低功率操作模式的有源系统(active system)设计的，而不是针对备份系统设计的。当携带移动装置的移动用户从一个AP移动到另一个AP时，所述移动装置将从一个AP漫游到另一个AP。因此，即使不存在任何往返于特定移动装置的收端/发端业务，移动装置也将进行基本服务设置转换(BSS)或扩展服务设置转换(ESS)。通常，BSS转换包括：扫描目标AP的可用信道、选择最佳AP、并重联结到新的AP。这种不必要的BSS转换可能会打乱整个系统的空闲状态，而且进行重联结和扫描需要消耗不必要的功率。

附图说明

通过下文结合附图的详细说明，本发明的实施例将变得易于理解。为了便于说明，采用类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图的图示当中，通过举例方式而非限定性的方式示出了本发明的实施例。

图1是表示根据本发明的各实施例的示范性无线通信系统的示意图；

图2是表示根据本发明的各实施例的用于包括多个接入点的无线网络的寻呼架构的示意图；

图3是表示根据本发明的各实施例的用于包括多个接入点的无线网络的寻呼架构内的消息和动作帧流示例的示意图；

图4是表示根据本发明的各实施例的受保护的寻呼信息子元的示范性格式的示意图；

图5是示出了根据本发明的各实施例的用于包括多个接入点的无线网络的受保护的寻呼指示机制的操作示例的流程图；以及

图6是表示可用于实践本发明的各个方面的示范性处理器系统的示意图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，将参考构成了说明书一部分的附图，在说明书中，始终采用类似的附图标记表示类似的部分，并且在说明书中，通过举例说明的方式示出了可以实践本发明的实施例。应当理解，在不背离本发明范围的情况下，可以采用其他实施例，并且可以做出结构或逻辑上的改变。因此，不应从限定的意义上考虑下述详细说明，并且根据本发明的实施例的范围由所附权利要求及其等同要件来界定。

可以按照有助于理解本发明的实施例的方式将各项操作作为多个分立的操作依次予以说明；但是不应将所述说明顺序理解为暗示这些操作是顺序相关的。

本说明书采用了基于透视的说明，例如，上/下、背面/正面以及顶部/底部。这样的说明只是用来辅助论述，而不是要限制本发明实施例的应用。

对本发明而言，短语“A/B”是指A或B。对本发明而言，短语“A和/或B”是指“(A)、(B)或者(A和B)”。对本发明而言，短语“A、B和C中的至少一个”是指“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)”。对本发明而言，短语“(A)B”是指“(B)或(AB)”，也就是说，A是任选元件。

本说明书可能采用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，它们均指一个或多个相同或不同的实施例。此外，如本发明的实施例所使用的那样，词语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。

本发明的实施例提供了用于包括多个接入点的无线网络的寻呼机制的方法和设备。

参考图1，示范性无线通信系统100可以包括一个或多个被概括地标示为110和120的无线通信网络。具体而言，无线通信系统100可以包括无线局域网(WLAN)110和无线城域网(WMAN)120。尽管图1示出了两个无线通信网络，但是无线通信系统100还可以包括额外的或者更少的无线通信网络。例如，无线通信网络100可以包括更多或者更少的WLAN和/或WMAN。文中描述的方法和设备不受该方面的限制。

无线通信系统100还可以包括一个或多个被概括地标示为140、142和144的移动装置，所述移动装置又被称为用户终端。例如，用户终端140、142和144可以包括无线电子装置，例如，台式计算机、膝上型计算机、手持式计算机、平板计算机、蜂窝电话、寻呼机、音频和/或视频播放器(例如，MP3播放器或DVD播放器)、游戏装置、摄像机、数字照相机、导航装置(例如，全球定位卫星(GPS)装置)、无线外围装置(例如，打印机、扫描仪、耳机、键盘、鼠标等)、医疗装置(例如，心率监测仪、血压监测仪等)和/或其他适当的固定、便携或移动电子装置。尽管图1示出了三个用户终端，但是无线通信系统100可以包括更多或更少的用户终端。

用户终端140、142和144可以采用各种调制技术，例如，扩频调制(例如，直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或跳频码分多址(FH-CDMA))、时分复用(TDM)调制、频分复用(FDM)调制、正交频分复用(OFDM)调制、多载波调制(MCM)和/或其他适当的调制技术，从而经由无线链路进行通信。

在一个示例中，膝上型计算机140可以采用直接序列扩频(DSSS)调制和/或跳频扩频(FHSS)调制来实施WLAN 110(例如，根据电气和电子工程师学会(IEEE)开发的802.11系列标准中的任何一项标准和/或这些标准的变型和演变的调制)。例如，膝上型计算机140可以经由无线链路与诸如手持式计算机142和/或智能电话144等关联于WLAN 110的装置进行通信。膝上型计算机140还可以经由无线链路与接入点(AP)150通信。通常，WLAN和WMAN包括多个AP 150。AP 150可以以可操作的方式耦合到路由器152，在下文中将对其予以更为详细的说明。或者，可以将AP 150和路由器152集成到单个装置(例如无线路由器)中。

膝上型计算机140可以采用OFDM调制，即，将射频信号划分成多个小的子信号，接着以不同的频率同时发送所述子信号，由此传输大量的数字数据。具体而言，膝上型计算机140可以采用OFDM调制来实现WMAN 120。例如，膝上型计算机140可以根据IEEE开发的用于固定、便携和/或移动宽带无线接入(BWA)网的802.16系列标准(例如，由IEEE 2004出版的IEEE std.802.16)进行工作，从而经由无线链路与被概括地标示为160、162和164的基站进行通信。

尽管已经针对IEEE开发的标准描述了上文的一些示例，但是文中公开的方法和设备容易适用于很多由其他特别兴趣组和/或标准开发组织(例如，Wireless Fidelity(Wi-Fi)Alliance、Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access(WiMAX)Forum、Infrared Data Association(IrDA)、Third Generation Partnership Project(3GPP)等)开发的许多规范和/或标准。文中描述的方法和设备不受该方面的限制。

WLAN 110和WMAN 120可以以可操作的方式经由以太网、数字用户线(DSL)、电话线、同轴电缆连接和/或任何无线连接等耦合到普通的公用网或专用网170，例如因特网、电话网(例如，公用交换电话网(PSTN))、局域网(LAN)、有线电视网和/或其他无线网络。在一个示例中，WLAN 110可以以可操作的方式经由AP 150和/或路由器152耦合到普通的公用网或专用网170。在另一个示例中，WMAN 120可以以可操作的方式经由基站160、162和/或164耦合到普通的公用网或专用网170。

无线通信系统100可以包括其他适当的无线通信网络。例如，无线通信系统100可以包括无线广域网(WWAN)(未示出)。膝上型计算机140可以根据其他支持WWAN的无线通信协议进行工作。具体而言，这些无线通信协议可以基于模拟、数字和/或双模通信系统技术，例如，全球移动通信系统(GSM)技术、宽带码分多址(WCDMA)技术、通用分组无线业务(GPRS)技术、增强数据GSM环境(EDGE)技术、通用移动通信系统(UMTS)技术、基于这些技术的标准、这些标准的变型和演变和/或其他适当的无线通信标准。尽管图1示出了WLAN和WMAN，但是无线通信系统100可以包括其他的WLAN、WMAN和/或WWAN的组合。文中描述的方法和设备不受该方面的限制。

无线通信系统100可以包括其他WLAN、WMAN和/或WWAN装置(未示出)，例如，网络接口装置和外围装置(例如，网络接口卡(NIC))、接入点(AP)、再分配点、端点、网关、电桥、集线器等，以实施蜂窝电话系统、卫星系统、个人通信系统(PCS)、双向无线电系统、单向寻呼系统、双路寻呼系统、个人计算机(PC)系统、个人数据助理(PDA)系统、个人计算附件(PCA)系统和/或任何其他适当的通信系统。尽管上文已经描述了某些示例，但是本公开的覆盖范围不限于此。

参考图2，其示意性地示出了根据本发明的各实施例的网络200的寻呼架构。例如，所述寻呼架构包括第一寻呼域202、第二寻呼域204、寻呼群206和寻呼控制器208。

所述寻呼域包括一个或多个AP 210。所述寻呼域具有唯一的寻呼域标识(ID)，从而允许STA 212识别出它所关联的寻呼域。

寻呼群位于寻呼域内，并且寻呼群包括位于STA附近的AP的列表。在本发明的一个示范性实施例中，所述寻呼群与IEEE 802.11K(2004)中定义的Neighbor Report相同。寻呼群可以与多个寻呼域交叠，因而它位于一个或多个寻呼域内。

寻呼控制器负责管理诸如位置更新等寻呼功能，并且负责对寻呼请求和/或广播寻呼消息做出响应。所述寻呼控制器可能与位置服务器(例如，GPS)和/或无线路由器同处在一地，其中，所述无线路由器能够对输入数据包进行缓冲，并配置来自寻呼控制器的消息。

接入点和STA均包括全向天线、控制模块、以可操作的方式耦合到所述控制模块和天线的发射模块、以及以可操作的方式耦合到所述控制模块和天线的接收模块。至少所述发射模块和接收模块可以是具有至少一个公共部件的收发器的一部分。至少在所述STA内，所述发射模块和接收模块包括用于实现通信模型的介质访问控制(MAC)层和物理(PHY)层的部件。通过控制模块对至少一些或所有用于实现所述MAC层和/或PHY层的部件进行通电和断电，所述STA可以进入和退出寻呼模式。

通常，网络内的站(STA)进入寻呼模式。在广播寻呼指示消息(PIM)的寻呼间隔之前，STA暂时或局部“觉醒”(例如，寻呼控制器发出通告告知或以其它方式告知)，并且在存在输入数据包时，所述STA准备好受到寻呼控制器的寻呼。

可以参考图3和图4，图3和图4示出了根据本发明各实施例的PIM和消息交换流的示例。在每一寻呼间隔内，将PIM发送到寻呼群内的一个AP或一组AP。PIM由受保护的寻呼信息子元(受保护的寻呼ISE)构成。

图4示出了根据本发明的各实施例的受保护的寻呼ISE的示范性格式。可以看出，所述受保护的寻呼信息ISE包括STA MAC地址字段400，其指示寻呼控制器正在寻找的STA。所述格式还包括寻呼事件类型字段410，其指示寻呼类型。例如，所述寻呼类型可以是基于因特网协议的语音传输(VoIP)、视频会议或其他类型。在所述格式内还包括用于实现回放保护的序列号字段420。在所述格式内还包括密钥标识(ID)字段430，其用于标识寻呼控制器与STA之间的完整性成对临时密钥(IPTK)，所述密钥用于计算MIC字段440的消息完整性代码(MIC)。所述MIC字段包括MIC。

在示范性实施例中，字段400具有六个八位组(48位)的尺寸，字段410具有一个八位组(8位)的尺寸，字段420具有六个八位组(48位)的尺寸。密钥ID字段430具有两个八位组(16位)的尺寸。在这一示范性实施例中，位0-11定义了处于0-4095的范围内的值，预留了位12-15，并在传输时将这些预留位设置为0，在接收时忽略这些预留位。MIC字段440具有8个八位组(64位)的尺寸，并且包括基于所有的前述字段计算的消息完整性代码。MIC的示例包括那些基于以密码为基础的消息验证码(CMAC)模式中的高级加密标准(AES)的MIC和那些基于密钥散列法验证码(HMAC)模式中的安全散列算法(SHA-1)的MIC。

所述寻呼控制器在每一寻呼间隔内向AP发送由受保护的寻呼ISE构成的PIM。如果所述寻呼控制器能够确认所述PIM指定的STA的位置，那么所述寻呼控制器可以将所述PIM多播到适当的寻呼群。否则，就在所述寻呼域内对所述PIM进行广播。

除了受保护的寻呼ISE之外，每一个PIM还包括随机化间隔。AP使用所述随机化间隔，文中将对此予以详细说明。

根据本发明的各个方面，在AP接收到PIM时，AP构成寻呼指示动作帧。所述寻呼指示动作帧由寻呼信息元(寻呼IE)构成。在示范性实施例中，所述寻呼指示动作帧是1类动作帧。每一寻呼IE由一个或多个受保护的寻呼ISE构成。

在根据本发明的示范性实施例中，所述AP在随机延迟之后发送寻呼指示动作帧。根据所述随机化间隔确定所述随机延迟(由其界定)，所述随机化间隔是按照IEEE 802.11时间单位的单位规定的。如果寻呼IE只包括一个受保护的寻呼ISE，那么AP可以将所述寻呼指示动作帧作为单播帧发送。否则，AP将所述寻呼指示动作帧作为广播帧广播。

一旦STA进入了寻呼模式，那么STA可以在每一个寻呼间隔之前，或者在经过了一个以上的寻呼间隔之后的寻呼间隔之前暂时或部分退出寻呼模式，以接收寻呼指示动作帧，所述退出可以是自动的或者可以是由用户触发的。STA对来自AP的寻呼指示动作帧(如果有的话)进行检验，并且STA检查每一帧。如果寻呼指示动作帧是单播帧，那么所述STA检验目的地地址，以确定所述STA是否已经受到过寻呼或者正在被寻呼。如果所述寻呼指示动作帧是广播帧，那么所述STA将对整个帧进行解释，以确定所述STA是否受到过寻呼或者正在被寻呼。如果所述STA未受到过寻呼，那么它可以重新进入寻呼模式。

因而，参考图5，根据本发明的各实施例的寻呼机制的示范性操作可以包括：在模块500中，STA进入寻呼模式，在模块510中，寻呼控制器接收针对STA的寻呼。在模块520中，寻呼控制器构成至少一个PIM，该PIM由一个或多个受保护的寻呼ISE构成，并且该PIM包括随机化间隔。在模块530中，寻呼控制器在寻呼间隔内将PIM发送到至少一个AP。在模块540中，AP构成寻呼指示动作帧，该寻呼指示动作帧由寻呼IE构成，所述寻呼IE由受保护的寻呼ISE构成。在经过了由随机化间隔界定的随机延迟之后，在模块550中，AP在寻呼间隔内发送寻呼指示动作帧。在模块555中，STA暂时或部分“觉醒”，以检验寻呼指示动作帧。在模块560中，STA检验所述寻呼指示动作帧，以查看自身是否已经受到过寻呼，并且所述寻呼指示是否可信。如在模块565-580中指出的，如果STA已经受到过寻呼，并且所述寻呼指示是可信的，那么所述STA检验寻呼事件类型，并决定是否充分“醒来”以退出寻呼模式并恢复网络内的通信。如果这些条件都不满足，那么STA可以重新进入寻呼模式。

图6是根据各实施例的适于实现文中公开的方法和设备的示范性处理器系统2000的方框图。处理器系统2000可以是台式计算机、膝上型计算机、手持式计算机、平板计算机、PDA、服务器、因特网设备和/或任何其他类型的计算装置。可以将处理器系统2000用作具有寻呼控制器功能的STA、AP或服务器。

图6所示的处理器系统2000可以包括芯片组2010，所述芯片组2010包括存储控制器2012和输入/输出(I/O)控制器2014。芯片组2010可以提供存储和I/O管理功能以及提供可由处理器2020访问或使用的多个通用和/或专用寄存器、定时器等。可以采用一个或多个无线个人域网络(WPAN)部件、无线局域网(WLAN)部件、无线城域网(WMAN)部件、无线广域网(WWAN)部件和/或其他适当的网络部件来实现所述芯片组2010。具体而言，在被设计为STA或AP的各实施例中，芯片组2010可以体现本发明的教导，从而实现上述寻呼机制的选定方面。可以采用一个或多个处理器来实现处理器2020，例如，所述处理器可以是Core^TM技术、技术、技术、Centrino^TM技术、Core^TMDuo技术、Xeon^TM技术和/或技术的处理器。在替代方案中，可以采用其他处理技术来实现处理器2020。处理器2020可以包括高速缓存2022，可以采用一级统一高速缓存(L1)、二级统一高速缓存(L2)、三级统一高速缓存(L3)和/或任何其他适当的用于存储数据的结构来实现所述高速缓存2022。

存储控制器2012可以执行多种功能，这些功能使处理器2020能够经由总线2040访问包括易失性存储器2032和非易失性存储器2034的主存储器2030并与之通信。可以利用同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其他类型的随机存取存储器装置来实现易失性存储器2032。可以采用闪速存储器、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和/或任何其他期望类型的存储器装置来实现非易失性存储器2034。在被设计为用作适于具有上述寻呼控制器功能的服务器的各实施例中，主存储器2030可以包括实现上述寻呼控制器功能的全部或部分的指令(指令的非永久性复制)。

所述处理器系统2000还可以包括耦合到所述总线2040的接口电路2050。可以采用任何类型的接口标准，例如，以太网接口、通用串行总线(USB)、第三代输入/输出(3GIO)接口和/或任何其他适当类型的接口来实现接口电路2050。在被设计为STA或AP的各实施例中，除了在芯片组2010中体现的本发明的教导之外，或者作为对其的替代，可以在接口电路2050中实现上述寻呼机制的选定方面。

可以将一个或多个输入装置2060连接至接口电路2050。输入装置2060允许个人向处理器2020内输入数据和命令。例如，可以利用键盘、鼠标、触摸敏感显示器、跟踪板、跟踪球、isopoint和/或语音识别系统来实现所述输入装置2060。

还可以将一个或多个输出装置2070连接至接口电路2050。例如，可以利用显示装置(例如，发光显示器(LED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、打印机和/或扬声器)来实现所述输出装置2070。所述接口电路2050可以包括图形驱动器卡及其他。

处理器系统2000还可以包括一个或多个用于存储软件和数据的大容量存储装置2080。这样的大容量存储装置2080的示例包括软盘和驱动器、硬盘驱动器、光盘和驱动器、以及数字通用光盘(DVD)和驱动器。在被设计为用作适于具有上述寻呼控制器功能的服务器的各实施例中，大容量存储装置可以包括实现上述寻呼控制器功能的全部或部分的指令(指令的非永久性复制)。

所述接口电路2050还可以包括诸如调制调解器或网络接口卡之类的通信装置，以促进经由网络与外部计算机进行数据交换。处理器系统2000与网络之间的通信链路可以是任何类型的网络连接，例如，以太网连接、数字用户线(DSL)、电话线、蜂窝电话系统、同轴电缆等。

I/O控制器2014可以控制对输入装置2060、输出装置2070、大容量存储装置2080和/或网络的访问。具体而言，所述I/O控制器2014可以执行使处理器2020经由总线2040和接口电路2050与输入装置2060、输出装置2070、大容量存储装置2080和/或网络进行通信的功能。

尽管将图6所示的部件描述为处理器系统2000内的独立模块，但是可以将这些模块中的一些模块执行的功能集成到单个半导体电路内，或者可以采用两个或更多独立的集成电路来实现所述功能。例如，尽管将存储控制器2012和I/O控制器2014描述为芯片组2010内的独立模块，但是也可以将存储控制器2012和I/O控制器2014集成到单个半导体电路内。

尽管这里出于说明优选实施例的目的对某些实施例进行了说明和描述，但是本领域普通技术人员应当认识到：在不背离本发明的范围的情况下，可以采用各种各样的能够实现相同目的的替换和/或等价实施例或实现方式来替代图示和描述的实施例。本领域技术人员将容易地认识到，可以采用非常多种多样的方式来实现根据本发明的实施例。本申请旨在涵盖这里论述的实施例的任意变型或变化。因此，根据本发明的实施例显然仅由权利要求及其等同要件来限定。