[发明专利]用于无线网络中的有效传递的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及无线通信，具体来说涉及无线网络中有效传递(hand-off)的系统和方法。 

背景技术

图1显示了典型的无线局域网(WLAN)100的简单结构，例如可以包括一个Wi-Fi网络。WLAN 100具有3个接入点(AP1、AP2、AP3)，这些接入点经交换器101互连。典型地，每个接入点使用一个不同的通信通道以便减少相互间的干扰。每个接入点的覆盖区通常与WLAN中的至少一个其他的接入点部分重叠。在示例的WLAN 100中，每个接入点的覆盖区与其他两个接入点的每一个的覆盖区在一定程度上重叠。图1旨在说明一个移动站(STA)在不同接入点的覆盖区中移动的情况，例如经AP1和AP2覆盖区的重叠区域102，从AP1的覆盖区移动到AP2的覆盖区。 

为了当在接入点1和2间移动时保持该站的无缝连接，通常提供一种传递方案。当前大多数方案依赖该站点来实施。这些传递过程通常使用3个阶段，即发现、搜索和执行。在发现阶段，站点确认需要漫游到另一接入点。在搜索阶段，该站点找到一个合适的相邻接入点以漫游到该接入点。在执行阶段，该站点决定要漫游到数个候选相邻接入点的哪一个。 

在典型的发现阶段中，一个站点监视它与当前相关联的接入点的连接质量，通常依据接受的信噪比(SNR)和/或误包率。如果这些指标低于一特定的典型的预定阈值，该站点就利用搜索阶段来找到是否有一个或多个其他接入点可以提供比当前的相关联接入点更好的连接。 

典型地，在搜索阶段，该站点首先以节能模式比特设定，发送一个空包到其关联接入点。当当前关联接入点接收到该空包时，该关联接入点认为该站点处于节能模式，于是它会缓存以该站点为目的地址的所有包。在发送空包到其当前关联接入点之后，该站点开始扫描不同的通道，在这些不同通道中的每一个停留一定的时间周期，以倾听该通道上的信标 (beacon)。如果该站点接收到由另一接入点发来的信标信号，它就存储该确认包含在信标信号中的接入点的信息，并存储该接入点的估计的链路质量(例如可以从接收的信标信号的信号强度来测量)。扫描之后，站点回到其原来通道并发送一个节能轮询(poll)包到其当前关联接入点。接收到这个节能轮询包后，接入点识别该站点已经从节能模式返回，该接入点恢复到该站点的包传送并发送所有缓存的包到该站点。 

在这样的典型搜索方案中，对相邻接入点的知识是基于该站点聆听信标信号而不是该站点执行搜索主动传送任何的包到不相关联的接入点。这样的搜索方案通常称为被动搜索方案。这样的方案在站点当前不与之相关联的通道上不产生任何附加的流量。但是这样的被动搜索可能需要相当长的时间来完成。对于图2中的已有技术，典型的信标间隔为100ms。因此，在一个典型的搜索中，一个站点必须停留在每个通道至少100ms，以使用该通道接收来自每个接入点的信标，来确定使用该通道的每个接入点的信号强度。在IEEE802.11b/g标准Wi-Fi频带内，有11个通道。因此，扫描与搜索站点当前不相关联的10个通道需要的时间可能长达整整1秒。 

为了减少搜索时间，已有标准使站点在与该站目前不相关联的通道上发送一个探测请求包，收到该探测请求包的任何接入点通过发送一个探测响应包给该站点向该站点提供特定信息(时间戳、信标间隔、能力信息、服务组标识符(SSID)等)。这样的搜索方案典型地称为主动搜索方案。利用这样的主动搜索方案，一个站点可以收集关于相邻接入点的信息，从接收的探测响应包的信号强度估计各相邻接入点的链路质量。此外，基于非关联通道上的流量状况，接入点响应时间可能是几到几十毫秒。因此，减少了整个搜索时间，其代价为在非关联通道上产生了额外的流量。问题在于，额外的流量使用系统容量，随着搜索传递接入点的站点数量的增加，容量和带宽的损失可能相当大。 

如本领域的技术人员将可以理解的，在基于802.11b/g网络(具有11个通道)和基于802.11a网络(具有数十个通道)中的搜索阶段是相当费时的。为了减少搜索阶段的扫描时间，有人已经提出包含相邻访问点信息的现场(site)报告给起草的IEEE802.11k标准。