專(zhuān)利名稱(chēng)：在多頻帶多協(xié)議的混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中提供超級(jí)通道的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)的實(shí)施例總體涉及一種混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)，更具體而言涉及一種用于在多頻帶多協(xié)議的混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中提供超級(jí)通道的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)所頒布的開(kāi)放式系統(tǒng)互連(OSI)模型用于建立用于連接不同種類(lèi)的計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。OSI模型描述了信息流從第一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件應(yīng)用經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)媒介而到達(dá)第二計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件應(yīng)用上。圖1a是OSI模型的框圖100。參考圖1a，OSI模型具有七個(gè)清楚的功能層，包括層7，應(yīng)用層114；層6，表示層112；層5，會(huì)話層110；層4，傳輸層108；層3，網(wǎng)絡(luò)層106；層2，數(shù)據(jù)鏈路層104；以及層1，物理層102。物理層102還可包括有物理層收斂過(guò)程(PLCP)子層102b以及物理媒質(zhì)附屬(PMD)子層102a。數(shù)據(jù)鏈路層104還可包括有媒體訪問(wèn)控制(MAC)層104a。
一般而言，各OSI層描述了用于幫助通過(guò)連接層以及最終通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸信息所必需的一些任務(wù)。盡管如此，OSI模型不會(huì)描述各個(gè)層的任何特定實(shí)施。OSI層1至4一般處理網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)傳送以及接收，這通常指的是端對(duì)端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。層5至7處理應(yīng)用問(wèn)題，這通常指的是應(yīng)用服務(wù)。各層的特定功能可根據(jù)實(shí)施特定層所必需的例如協(xié)議和/或接口要求或規(guī)范的因素而變化。例如，以太網(wǎng)協(xié)議可提供物理層中的沖突檢測(cè)以及載波偵聽(tīng)。層1，即物理層102負(fù)責(zé)用來(lái)處理與通信媒質(zhì)連接所需的所有電的、光的、光電的以及機(jī)械的要求。應(yīng)當(dāng)注意的是，物理層102可有助于傳輸表示信息比特流的電信號(hào)。物理層102還可提供諸如編碼、解碼、同步化、時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)以及比特流的傳輸和接收的服務(wù)。
PLCP層102b可構(gòu)造成將物理層102所提供的服務(wù)適配于和映象到具體的PMD子層102a的裝置所提供的功能上。具體而言，PLCP層102b可適合于將PHY子層服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PDSUs)映象到適當(dāng)?shù)挠糜谠趦蓚€(gè)或多個(gè)可通過(guò)物理媒質(zhì)進(jìn)行通信的實(shí)體之間提供通信服務(wù)所必須的數(shù)據(jù)包和/或成幀格式。PMD層102a確定了可用于通過(guò)物理媒質(zhì)來(lái)接收和傳輸?shù)膶?shí)際方法和/或協(xié)議。MAC子層104a可適合于提供例如可用于訪問(wèn)PLCP子層102b所提供的功能和服務(wù)的任何必需的驅(qū)動(dòng)器。因此，較高層服務(wù)可適合于利用幾乎不附屬于或不附屬于PMD子層102a的MAC子層104a所提供的服務(wù)。
802.11是電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)所頒布的系列規(guī)范，其為OSI模型的MAC層和物理(PHY)層提供通信標(biāo)準(zhǔn)。801.11標(biāo)準(zhǔn)還提供了用于有線和無(wú)線的局域網(wǎng)(WLANs)的通信標(biāo)準(zhǔn)。更具體而言，802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于WLANs的五(5)種類(lèi)型的物理層。這些包括跳頻展頻(FHSS)，直接序列的展頻(DSSS)，紅外(IR)通信，高速的直接序列展頻(HR-DSS)以及正交頻分復(fù)用(OFDM)。802.11標(biāo)準(zhǔn)還為每一個(gè)特定的PHY層提供PLCP幀格式。
在過(guò)去的十年，支持諸如流視頻和流音頻應(yīng)用的更高數(shù)據(jù)率的需求，已經(jīng)經(jīng)歷了以太網(wǎng)速率從約1-2兆比特每秒(Mbps)增長(zhǎng)到10Mbps、到100Mbps、到1吉比特每秒(Gbps)、到10Gbps。通常，在該套規(guī)范中存在許多的標(biāo)準(zhǔn)，即802.11b、802.11a、以及802.11g，其可用于滿足增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)率的需求。例如，802.11g標(biāo)準(zhǔn)可在發(fā)送器/接收器提供約54Mbps的最大數(shù)據(jù)率，其覆蓋范圍為19米，頻率范圍2.4GHz到2.4835GHz。例如802.11b標(biāo)準(zhǔn)可在發(fā)送器/接收器提供約11Mbps的最大數(shù)據(jù)率，其覆蓋范圍為57米，頻率范圍2.4GHz到2.4835GHz。最后，例如802.11a標(biāo)準(zhǔn)可在發(fā)送器/接收器提供約54Mbps的最大數(shù)據(jù)率，其覆蓋范圍為12米，頻率范圍從5.150GHz到5.350GHz以及從5.725GHz到5.825GHz的300MHz段帶寬。
802.11標(biāo)準(zhǔn)形成了該套規(guī)范中的其它標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，802.11b，802.11a和802.11g標(biāo)準(zhǔn)為其前趨標(biāo)準(zhǔn)提供了各種改進(jìn)和新特征。盡管如此，仍然存在著該套規(guī)范中的所有標(biāo)準(zhǔn)所共有的某些基本構(gòu)件塊。例如，該套規(guī)范中的所有標(biāo)準(zhǔn)采用以太網(wǎng)協(xié)議并且采用帶有沖突避免的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA/CA)。
CSMA/CA采用簡(jiǎn)單的協(xié)商方案以允許對(duì)通信媒質(zhì)的訪問(wèn)。如果發(fā)送實(shí)體希望將信息傳輸至接收實(shí)體上，則發(fā)送實(shí)體可檢測(cè)通信媒質(zhì)以用于傳輸業(yè)務(wù)。在通信媒質(zhì)繁忙的情況下，發(fā)送實(shí)體可停止進(jìn)行發(fā)送，并嘗試在下一時(shí)間里進(jìn)行發(fā)送。在通信媒質(zhì)不繁忙的情況下，則發(fā)送實(shí)體可通過(guò)通信媒質(zhì)來(lái)發(fā)送信息。盡管如此，仍然存在著兩個(gè)或多個(gè)發(fā)送實(shí)體檢測(cè)到通信媒質(zhì)不繁忙并且嘗試在同一瞬時(shí)進(jìn)行發(fā)送的情況。為了避免沖突和重發(fā)，例如，可采用CSMA/OA或準(zhǔn)備發(fā)送(RTS)以及清除發(fā)送(CTS)通信方案。因此，無(wú)論發(fā)送裝置在何時(shí)檢測(cè)到通信媒質(zhì)不繁忙，則發(fā)送裝置可發(fā)送準(zhǔn)備發(fā)送消息至一個(gè)或多個(gè)接收裝置。在接收到準(zhǔn)備發(fā)送消息之后，接收裝置可發(fā)送一個(gè)清除發(fā)送消息。通過(guò)由發(fā)送裝置來(lái)接收清除發(fā)送消息之后，發(fā)送裝置可開(kāi)始將數(shù)據(jù)傳輸至接收裝置。在從發(fā)送裝置接收數(shù)據(jù)包或幀之后，接收裝置可確認(rèn)所接收的幀。
代表無(wú)線電保真度的、被稱(chēng)為Wi-Fi的802.11b標(biāo)準(zhǔn)，可向回兼容其前趨標(biāo)準(zhǔn)802.11。盡管802.11采用了包括有利用微分二元相移鍵控來(lái)進(jìn)行的直接序列展頻(DSS)和跳頻展頻(11比特的巴克序列)的兩種調(diào)制形式中的其中一種，然而802.11b采用了被稱(chēng)為補(bǔ)碼鍵控(CCK)的更高數(shù)據(jù)速率形式的DSS。CCK允許更高的數(shù)據(jù)速率，并且尤其是對(duì)干擾效應(yīng)如多徑傳播干擾、PSK比較不敏感。
802.11a采用了正交頻分復(fù)用(OFDM)的調(diào)制/編碼方案，其提供了54Mbps的最大數(shù)據(jù)速率。正交頻分復(fù)用是一種數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其可將信號(hào)分成若干窄帶通道，各通道具有不同的頻率。各窄帶通道設(shè)置成可使通道與數(shù)據(jù)流中的符號(hào)之間的道間串?dāng)_效應(yīng)最小化。
由于設(shè)計(jì)用于為802.11a提供支持的設(shè)備操作于從5.150GHz到5.350GHz以及從5.725GHz到5.825GHz的頻率，802.11a設(shè)備將不能與設(shè)計(jì)用于以802.11b標(biāo)準(zhǔn)操作的設(shè)備交互，所述802.11b標(biāo)準(zhǔn)定義了在2.4到2.4835GHz頻帶上的操作。一個(gè)主要的缺點(diǎn)在于，已經(jīng)投資了802.11b設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的公司如果不耗費(fèi)巨大的話，將會(huì)難于對(duì)他們的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)換代。
作為802.11b標(biāo)準(zhǔn)的延伸，已經(jīng)發(fā)展出了802.11g標(biāo)準(zhǔn)。802.11g標(biāo)準(zhǔn)可采用與802.11a標(biāo)準(zhǔn)相類(lèi)似的OFDM調(diào)制方案，并且傳輸速率與802.11a相當(dāng)。由于802.11g兼容的設(shè)備在與802.11b兼容的設(shè)備相同的電磁頻譜部分下操作，因此802.11g向回兼容現(xiàn)有的802.11b的WLAN基礎(chǔ)設(shè)施。由于802.11g的向回兼容802.11b的兼容性，期望出現(xiàn)可直接與802.11g允許的接入點(diǎn)連接的802.11b允許的射頻卡，以及可直接與802.11b允許的接入點(diǎn)連接的802.11g允許的射頻卡。
另外，盡管802.11g兼容設(shè)備在2.4至2.485千兆赫的頻率范圍內(nèi)操作，然而典型的傳輸信號(hào)采用了大約22兆赫的帶寬，這大約是整個(gè)所分配帶寬的三分之一或30％。這將802.11g所采用的非重疊通道的數(shù)量限制至三個(gè)(3)。類(lèi)似情形也存在于802.11b中。因此，與802.11b標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的許多通道分配和頻率復(fù)用方案可以是802.11g中所固有的。
在將802.11b和802.11g設(shè)備設(shè)計(jì)成在電磁頻譜的2.4千兆赫部分中操作時(shí)，RF干擾可造成另外的操作問(wèn)題。頻譜的2.4千兆赫部分是已經(jīng)使用了一段時(shí)間的未經(jīng)授權(quán)的區(qū)域，充滿了潛在的干擾裝置。這些裝置中的一些包括無(wú)繩電話、微波爐、對(duì)講系統(tǒng)和小型監(jiān)視器。其他可能的干擾裝置可以是藍(lán)牙裝置。因此，這類(lèi)干擾造成了與802.11b和802.11g標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的干擾問(wèn)題。
與802.11b所采用的三個(gè)非重疊的通道相比，802.11a兼容設(shè)備采用了八個(gè)非重疊的通道。因此，802.11a接入點(diǎn)例如可以通過(guò)比與802.11b兼容的設(shè)備更密集的方式來(lái)運(yùn)行。例如在一個(gè)指定區(qū)域中可使用多至12個(gè)接入點(diǎn)(每一個(gè)具有不同的分配頻率)而不引起共通道干擾。因此，802.11a尤其可用于克服與通道分配有關(guān)的一些問(wèn)題，特別是在可能具有密集的用戶人群和吞吐量可能增加至臨界狀態(tài)的區(qū)域。盡管如此，802.11a的較高工作頻率導(dǎo)致更多的衰減，從而導(dǎo)致在給定的數(shù)據(jù)速率下具有更短的工作范圍。這可顯著地增加使用成本，這是因?yàn)橐笥懈罅康慕尤朦c(diǎn)來(lái)對(duì)給定的服務(wù)區(qū)域提供服務(wù)。
在采用了802.11系列協(xié)議中的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議的有線/無(wú)線的混合網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的接入裝置的流動(dòng)性可能會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的交換器或交換設(shè)備提出另外的挑戰(zhàn)。由于接入裝置連續(xù)地改變通往網(wǎng)絡(luò)上的接入點(diǎn)，因此傳統(tǒng)的交換器可能不具備有效地控制其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和/或?qū)嶓w以便提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)縫通信的能力。因此，某些網(wǎng)絡(luò)資源的分配和解除分配可能在這些通信動(dòng)態(tài)連續(xù)變化的網(wǎng)絡(luò)中是存在著問(wèn)題的。另外，特別是在可處理大容量接入裝置業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，提供適當(dāng)?shù)陌踩砸部赡軙?huì)造成另外的問(wèn)題。
在用了802.11系列協(xié)議中的一個(gè)或多個(gè)協(xié)議的有線/無(wú)線的混合網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的接入裝置的流動(dòng)性可能會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的交換器或交換設(shè)備提出另外的挑戰(zhàn)。由于接入裝置連續(xù)地改變通往網(wǎng)絡(luò)上的接入點(diǎn)，因此傳統(tǒng)的交換器可能不具備有效地控制其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和/或?qū)嶓w以便提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)縫通信的能力。因此，某些網(wǎng)絡(luò)資源的分配和解除分配可能在這些通信動(dòng)態(tài)連續(xù)變化的網(wǎng)絡(luò)中是存在著問(wèn)題的。另外，特別是在可處理大容量接入裝置業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，提供合適的安全性也可能會(huì)造成另外的問(wèn)題。
通過(guò)對(duì)比將在以下部分參考附圖描述的本發(fā)明的一些方面，慣用和傳統(tǒng)方法的其他局限性和缺點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些方面提供了一種用于在多頻帶多協(xié)議的混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中提供超級(jí)通道的方法及系統(tǒng)?？刹捎迷摲椒▉?lái)提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性。就這方面而言，來(lái)自與多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)相關(guān)的各通信頻帶和通信通道的物理層的消息可被聚集成單個(gè)的多協(xié)議層。單個(gè)的多協(xié)議層可以是單個(gè)的協(xié)議棧的超級(jí)通道層?？苫谟蓡蝹€(gè)多協(xié)議層所運(yùn)載的信息來(lái)從通信頻帶和/或通信通道中識(shí)別出最佳的通信路徑?？衫靡呀?jīng)識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立會(huì)話。通信路徑可包括在單個(gè)通信頻帶中的不同通道和/或從不同通信頻帶中選出的通道。就這方面而言，來(lái)自相同的或來(lái)自不同的通信頻帶的通道可被組合在一起以提供適應(yīng)通信會(huì)話的最佳通信路徑。單個(gè)多協(xié)議層可以是超級(jí)通道層，其可被表征為位于單個(gè)協(xié)議棧的數(shù)據(jù)鏈路層中的子層。因此，單個(gè)多協(xié)議層可位于MAC層之上，該MAC層與物理層連接。
在本發(fā)明的另一方面中，單個(gè)多協(xié)議層中所聚集的消息的至少一部分可由網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的任何一個(gè)或多個(gè)來(lái)監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的任何一個(gè)或多個(gè)可與超級(jí)通道連接。另外，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的任何一個(gè)或多個(gè)可用于從單個(gè)協(xié)議棧的單個(gè)多協(xié)議層中提取通道專(zhuān)用數(shù)據(jù)。最后，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)可被設(shè)置成相互之間交換或共享信息，以便更有效地來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例可提供機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，在其上面存儲(chǔ)了計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序具有至少一個(gè)用于提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的編碼段。該至少一個(gè)編碼段可通過(guò)機(jī)器來(lái)執(zhí)行，從而使機(jī)器執(zhí)行在用于提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的方法中所述的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可提供一種多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括用于處理與各協(xié)議相關(guān)的消息的單個(gè)協(xié)議棧。該單個(gè)協(xié)議棧可包括單個(gè)多協(xié)議層，其用于聚集來(lái)自與多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的各通信通道和/或通信頻帶相關(guān)的物理層的消息。各通信通道和/或通信頻帶可對(duì)應(yīng)于多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中所采用的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)。可提供用于從通信頻帶和/或通信通道中確定和/或識(shí)別出最佳通信路徑的裝置。還可提供用于采用已經(jīng)識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話的裝置。最后，可提供用于從通信通道或通信頻帶或其組合中選擇至少一個(gè)以用于促進(jìn)通信會(huì)話的裝置。
在本發(fā)明的一方面中，單個(gè)多協(xié)議層可作為數(shù)據(jù)鏈路層中的子層而得以設(shè)置和定位。單個(gè)多協(xié)議層可被表征為超級(jí)通道子層，并可包括用于使單個(gè)多協(xié)議層恰好位于MAC層之上并與之連接的裝置。在這種設(shè)置中，MAC層可與物理層連接，后者可位于所述MAC層之下。另外，單個(gè)多協(xié)議層可位于MAC層之上。
本發(fā)明的另一方面可包括網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程，它們中的每一個(gè)可用于與單個(gè)多協(xié)議層的超級(jí)通道連接。網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的任何一個(gè)或多個(gè)可用于監(jiān)控單個(gè)多協(xié)議層中所聚集消息的至少一部分。網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)可用于從單個(gè)多協(xié)議層中提取通道的專(zhuān)用數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)所獲得的提取信息可在一個(gè)或多個(gè)其他進(jìn)程中進(jìn)行共享。就這方面而言，可利用來(lái)自各個(gè)進(jìn)程的信息來(lái)提供更穩(wěn)固的通信系統(tǒng)和通道。
在本發(fā)明的另一方面中，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)可與相應(yīng)的處理器或控制器相關(guān)聯(lián)。因此，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程可由網(wǎng)絡(luò)管理處理器或控制器來(lái)控制。帶寬管理進(jìn)程可由帶寬管理處理器或控制器來(lái)控制。負(fù)載平衡進(jìn)程可由負(fù)載平衡處理器或控制器來(lái)控制。會(huì)話控制進(jìn)程可由會(huì)話控制處理器或控制器來(lái)控制。最后，QoS管理進(jìn)程可由QoS管理處理器或控制器來(lái)控制。盡管如此，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)和/或它們對(duì)應(yīng)的處理器可由中央處理器來(lái)控制。
從以下介紹和附圖以及其所示實(shí)施例的細(xì)節(jié)中可以更全面地理解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)、方面和新穎特征。


圖1a是OSI模型的框圖。
圖1b是顯示了由802.11所規(guī)定的通用PLCP幀的框圖。
圖1c是顯示了由802.11所規(guī)定的跳頻展頻所采用的PLCP幀的框圖。
圖1d是顯示了由802.11所規(guī)定的用于直接序列展頻和高速直接序列展頻的PLCP幀的框圖。
圖1e是顯示了由802.11所規(guī)定的用于正交頻分復(fù)用的PLCP幀的框圖。
圖2a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超級(jí)通道的框圖。
圖2b是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的適于處理多個(gè)協(xié)議的超級(jí)通道的框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可使用超級(jí)通道的示例性多頻帶多協(xié)議混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的框圖300。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可用于提供多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的示例性系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一些方面提供了用于在多頻帶多協(xié)議的混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中提供超級(jí)通道的系統(tǒng)及方法。該方法可用于提供多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性。就這方面而言，來(lái)自與多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)多協(xié)議層中的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)相關(guān)的各個(gè)通信頻帶和各個(gè)通信通道的物理層的消息可被聚集到單個(gè)多協(xié)議層中去?？商峁﹩蝹€(gè)協(xié)議棧，其中單個(gè)多協(xié)議層可以是超級(jí)通道層?；谟蓡蝹€(gè)協(xié)議棧的單個(gè)多協(xié)議層所運(yùn)載的信息，可以從通信頻帶和/或通信通道中識(shí)別出最佳的通信路徑?？衫米R(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話。通信路徑可包括單個(gè)通信頻帶內(nèi)的不同通道，和/或從不同通信頻帶中選出的通道。就這方面而言，來(lái)自相同的或來(lái)自不同的通信頻帶的通道可被組合起來(lái)以提供適應(yīng)通信會(huì)話的最佳通信路徑。
在傳統(tǒng)的多頻帶多協(xié)議的混合有線/無(wú)線系統(tǒng)中，由系統(tǒng)來(lái)處理的各個(gè)協(xié)議要求其自己的協(xié)議棧。就這方面而言，各協(xié)議棧維護(hù)和處理與特定的協(xié)議、和/或通信頻帶相關(guān)聯(lián)的消息。這種系統(tǒng)所固有的缺點(diǎn)在于，各協(xié)議和/或通信頻帶要求其自己的用于處理其相關(guān)的協(xié)議棧的硬件和/或軟件，從而使處理復(fù)雜化。另外，由于各協(xié)議要求其自身的協(xié)議棧，因此對(duì)硬件和/或軟件的需要轉(zhuǎn)化為增加的系統(tǒng)成本。因此，本發(fā)明提供了具有超級(jí)通道或多協(xié)議層的單個(gè)協(xié)議棧，該協(xié)議?？捎糜趯?lái)自各協(xié)議或通信頻帶的PHY層的消息聚集起來(lái)。這就使得可以不需要提供用于維護(hù)和處理與各協(xié)議或通信頻帶相關(guān)的消息的單獨(dú)的協(xié)議棧。
圖1b是顯示了由802.11所規(guī)定的通用PLCP幀的框圖。參見(jiàn)圖1b，圖中顯示了前同步碼122、PLCP報(bào)頭124、MAC數(shù)據(jù)126和CRC 128。前同步碼122可包括同步(SYNC)數(shù)據(jù)122a和同步分隔符122b。PLCP報(bào)頭124可包括，例如PLCP信號(hào)字段(PSF)124a、服務(wù)數(shù)據(jù)124b、字長(zhǎng)124c以及其它字段。前同步碼122可依賴(lài)于PHY。SYNC數(shù)據(jù)122a可包括獨(dú)特的位流，其可適于發(fā)送計(jì)時(shí)參數(shù)如幀啟動(dòng)。SYNC數(shù)據(jù)122a用于位同步和解調(diào)。SYNC分隔符122b提供幀計(jì)時(shí)信息，并且可用于對(duì)同步信息的末端進(jìn)行分隔。PLCP報(bào)頭124可用于包括用于對(duì)幀進(jìn)行解碼的信息。例如，PSF124a可用于包含通信數(shù)據(jù)速率信息。服務(wù)數(shù)據(jù)124b通常是保留的，但可被用于提供應(yīng)用場(chǎng)合所特有的功能。字長(zhǎng)124c可用于表示MAC數(shù)據(jù)126的長(zhǎng)度。就這方面而言，字長(zhǎng)124c可按照傳輸MAC數(shù)據(jù)126所需的時(shí)間來(lái)表達(dá)。
圖1c是顯示了由802.11所規(guī)定的跳頻率展頻所采用的PLCP幀的框圖。參見(jiàn)圖1c，圖中顯示了SYNC數(shù)據(jù)132、PLCP報(bào)頭134和PSDU136。PLCP報(bào)頭134可包括，例如，PSDU長(zhǎng)度字(PLW)134a、PLCP信號(hào)發(fā)送字段(PSF)134b、報(bào)頭錯(cuò)誤檢驗(yàn)字段或CRC 134c以及其它字段。PLW134a可指明包含在PSDU136內(nèi)的八比特組的數(shù)量。PSF134b在長(zhǎng)度上可以是4比特，并且可用于指示傳輸數(shù)據(jù)速率。
圖1d是顯示了由802.11所規(guī)定的用于直接序列展頻和高速直接序列展頻(HR-DSS)的PLCP幀的框圖。參見(jiàn)圖1d，圖中顯示了前同步碼142、PLCP報(bào)頭144和MPDU146。前同步碼142可包括同步(SYNC)數(shù)據(jù)142a和同步分隔符142b。PLCP報(bào)頭144可包括，PLCP信號(hào)字段(PSF)144a、服務(wù)數(shù)據(jù)144b、字長(zhǎng)144c以及CRC字段144d。SYNC數(shù)據(jù)142a與用于跳頻展頻的SYNC數(shù)據(jù)132a所用的8比特相比，可以具有128比特。CRC144d是16比特，這類(lèi)似于用于跳頻展頻的CRC134c。
圖1e是顯示了由802.11所規(guī)定的用于正交頻分復(fù)用的PLCP幀的框圖。參見(jiàn)圖1e，圖中顯示了前同步碼152、PLCP報(bào)頭154和PSDU156、尾部158以及填充160。前同步碼152可包括同步(SYNC)數(shù)據(jù)152a和同步分隔符152b。PLCP報(bào)頭154可包括，字長(zhǎng)154a、PLCP信號(hào)字段(PSF)154b、保留字段154c、奇偶校驗(yàn)154d、尾部154e和服務(wù)154f。字長(zhǎng)154a是12比特的字段，其可用于表示幀長(zhǎng)度。PSF154b是4比特的字段，其可表示所使用的調(diào)制方案以及其有關(guān)的PSDU編碼速率。例如，規(guī)范利用二進(jìn)制1011來(lái)表示6Mbps，1111來(lái)表示9Mbps，1010來(lái)表示12Mbps，1110來(lái)表示18Mbps，1001來(lái)表示24Mbps，1011來(lái)表示36Mbps，1000來(lái)表示48Mbps，最后，采用1100來(lái)表示最大標(biāo)準(zhǔn)速率54Mbps。保留字段154c是1比特的字段，其被保留以便用于將來(lái)使用，并可用于應(yīng)用場(chǎng)合所特有的用途。奇偶校驗(yàn)字段154d可表示奇數(shù)或偶數(shù)的奇偶性。尾部字段154e是6比特的字段。服務(wù)字段154f是16比特的字段，其可用于表示服務(wù)的類(lèi)型。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有超級(jí)通道或單個(gè)多協(xié)議層的單個(gè)協(xié)議棧可得以提供。超級(jí)通道或單個(gè)多協(xié)議層可用于提供在不同通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議之間進(jìn)行無(wú)縫通信。例如，超級(jí)通道可用于將來(lái)自不同的通信頻帶的多個(gè)通道組合或聚集以形成多頻帶多協(xié)議的棧。例如，藍(lán)牙通道、802.11a、802.11b和/或802.11g通道中的一個(gè)或多個(gè)可被組合成單個(gè)的多頻帶多協(xié)議棧。通道的組合可產(chǎn)生超級(jí)通道組，其可用于接收和處理來(lái)自于在不同通信頻帶下工作的多個(gè)收發(fā)器的通信信息。
根據(jù)本發(fā)明，多頻帶多協(xié)議接入點(diǎn)和/或交換器可用于提供服務(wù)至多個(gè)接入裝置中的一個(gè)或多個(gè)上，所述接入裝置可在多個(gè)通信頻帶中的一個(gè)或多個(gè)下工作。例如，第一接入裝置可在與802.11a兼容的通道上工作。類(lèi)似地，第二接入裝置可在與802.11b兼容的通道上工作。第三接入裝置可在與802.11g兼容的通道上工作。最后，第四接入裝置可在與802.11a和802.11b兼容的通道上工作。因此，多頻帶多協(xié)議接入點(diǎn)可用于提供通信服務(wù)至位于其服務(wù)或覆蓋區(qū)域內(nèi)的第一、第二、第三和/或第四接入裝置中的任何一個(gè)上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，超級(jí)通道可用于監(jiān)測(cè)諸如在超級(jí)通道所覆蓋的整個(gè)帶寬或頻譜上的通道業(yè)務(wù)。例如，在多頻帶多協(xié)議接入點(diǎn)可用于處理藍(lán)牙、802.11a和802.11b通道的情況下，接入點(diǎn)可用于監(jiān)測(cè)在超級(jí)通道的PHY層處的各個(gè)通道。因此，接入點(diǎn)可用于在由接入點(diǎn)提供服務(wù)的不同通信通道、通信頻帶以及接入裝置中來(lái)提供有效的通道和/或通信管理。就這方面而言，接入點(diǎn)可用于協(xié)調(diào)諸如帶寬共享、帶寬管理、QoS管理、負(fù)載管理、轉(zhuǎn)換和漫游的動(dòng)作。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，例如，根據(jù)由接入點(diǎn)所處理的一個(gè)或多個(gè)通道上的業(yè)務(wù)負(fù)載，如果存在足夠的可用帶寬，則可保留一個(gè)或多個(gè)通道來(lái)將反饋提供給由接入點(diǎn)提供服務(wù)的接入裝置上的。反饋信息可包括但不限于諸如帶寬的使用、服務(wù)質(zhì)量(QoS)以及服務(wù)類(lèi)型的信息。超級(jí)通道可用于促進(jìn)諸如服務(wù)類(lèi)型的提取信息，其可從PCLP子層中得到。在本發(fā)明的另一方面中，各接入裝置或用戶可用于周期性地監(jiān)測(cè)可被指定為反饋通道的通道。例如，在反饋通道可提供與QoS相關(guān)的信息的情況下，可指示接入裝置微調(diào)其收發(fā)器至可能比較不擁擠的通道上和/或提供更好的QoS。類(lèi)似地，在特定的頻帶可能擁擠的情況下，從超級(jí)通道所獲得的帶寬相關(guān)信息可被用于選擇替換的具有可利用帶寬的通信通道或通信頻帶。因此，可指示接入裝置將其收發(fā)器微調(diào)至具有可利用帶寬的替換通信通道上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，超級(jí)通道可被實(shí)施為恰好位于協(xié)議棧中的MAC層之上并與之連接的層。圖2a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超級(jí)通道的框圖200。參見(jiàn)圖2a，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的協(xié)議棧。根據(jù)本發(fā)明的協(xié)議?？删哂衅邆€(gè)不同的功能層，包括應(yīng)用層214、表示層212、會(huì)話層210、傳輸層208、網(wǎng)絡(luò)層206、數(shù)據(jù)鏈路層204以及物理層202。物理層202可進(jìn)一步包括物理層收斂過(guò)程(PLCP)子層202b以及物理媒質(zhì)附屬(PMD)子層202a。數(shù)據(jù)鏈路層204還可包括有媒體訪問(wèn)控制(MAC)層204a。另外，數(shù)據(jù)鏈路層204還可包括超級(jí)通道層或多協(xié)議層204b。
在操作中，超級(jí)通道層204b可利用連接MAC層204a所提供的服務(wù)以及功能，在連接MAC層204b的頂部具有超級(jí)通道層204b。超級(jí)通道層204b可用于使用MAC層的服務(wù)來(lái)從例如PLCP子層202b和PMD子層202a中獲取通道所專(zhuān)用的信息。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，超級(jí)通道層204b可被視為改進(jìn)的或超級(jí)的MAC層，盡管本發(fā)明并不限于此。超級(jí)通道層204b可用于提供服務(wù)至協(xié)議棧的一個(gè)或多個(gè)上層上。
例如，在高速的直接序列展頻(HR-DSS)調(diào)制方案的情況下，超級(jí)通道層204b可得到這些信息，例如圖1d的PLCP信號(hào)字段(PSF)144a以及來(lái)自PCLP報(bào)頭144的服務(wù)數(shù)據(jù)144b。類(lèi)似地，在正交頻分復(fù)用(OFDM)的情況下，超級(jí)通道層204b可用于獲得這些信息，例如PLCP信號(hào)字段(PSF)154b以及來(lái)自PCLP報(bào)頭154的服務(wù)數(shù)據(jù)154f。
圖2b是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于處理多個(gè)協(xié)議的超級(jí)通道的框圖220。參見(jiàn)圖2b，圖中顯示了超級(jí)通道(SC)層222、MAC層MAC1、MAC2、MAC3、...、MACn，通稱(chēng)為226，以及物理層PHY1、PHY 2、PHY 3、...、PHY n，通稱(chēng)為228。位于超級(jí)通道層或單個(gè)多協(xié)議層224之上的上層可被統(tǒng)一表示為224。PHY1和MAC1層對(duì)應(yīng)于協(xié)議1。PHY2和MAC2層對(duì)應(yīng)于協(xié)議2，通信頻帶1。PHY3和MAC3層對(duì)應(yīng)于協(xié)議2，通信頻帶2。最后，PHYn和MACn層對(duì)應(yīng)于協(xié)議n。就這方面而言，單個(gè)多協(xié)議層224可用于維護(hù)和處理與各協(xié)議1，協(xié)議2通信頻帶1，協(xié)議2通信頻帶2，...，協(xié)議n相關(guān)的所有消息。
在一個(gè)典型的多頻帶多協(xié)議無(wú)線局域網(wǎng)中，特別是在接入裝置在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中是移動(dòng)的時(shí)候，通道容量可隨時(shí)間而快速地變化。例如，當(dāng)從接入裝置到接入點(diǎn)的距離由于移動(dòng)的緣故而增大或減小時(shí)，在各種頻帶以及通道中的通道容量和最終的通道吞吐量可由于接入裝置與接入點(diǎn)的連續(xù)結(jié)合和分離而變化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，超級(jí)通道可用于提供例如網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)至協(xié)議棧的上層上。就這方面而言，可提供交換器以便幫助多個(gè)接入裝置和/或接入點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)之間的網(wǎng)絡(luò)管理，和/或提供采用相同或不同協(xié)議并借助于一個(gè)或多個(gè)通信頻帶來(lái)進(jìn)行通信的其它交換器。該交換器可使用消息接發(fā)協(xié)議，該協(xié)議可用于方便實(shí)現(xiàn)諸如服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制和管理、交換器濾波傳輸、帶寬管理、會(huì)話控制和管理，和/或負(fù)載平衡的任務(wù)。
于2003年6月26日提交的題名為“用于有線/無(wú)線混合網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理的方法和系統(tǒng)(Method and System for Network Management in a HybridWired/Wireless Network)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，其序列號(hào)為10/606,565，提供了一種用于網(wǎng)絡(luò)管理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括QoS管理、負(fù)載平衡、帶寬管理、以及會(huì)話控制管理，該申請(qǐng)通過(guò)引用而整體地結(jié)合于本文中。
參考網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)容量可由于接入裝置的移動(dòng)性而隨著時(shí)間快速變化的有線/無(wú)線混合網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，交換器可設(shè)置成為網(wǎng)絡(luò)的有線和/或無(wú)線部分執(zhí)行各種網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)可包括執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作，這種動(dòng)作包括但不限于QoS管理，包括跟蹤帶寬的使用的帶寬管理以及分配和解除分配帶寬以便滿足用戶和/或客戶要求。這些動(dòng)作的管理可直接地或間接地與在整個(gè)多頻帶多協(xié)議的有線和/或無(wú)線LAN或其混合組合網(wǎng)絡(luò)中提供移動(dòng)性和可操作性有關(guān)。超級(jí)通道可提供這樣的層，在該層中可以容易地訪問(wèn)與在多通道多協(xié)議系統(tǒng)中的不同通道和/或不同通信頻帶上工作的接入裝置相關(guān)的數(shù)據(jù)。因此，QoS管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)可用于從超級(jí)通道中得到信息，并利用所得到的信息來(lái)提供更有效的網(wǎng)絡(luò)管理。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可利用超級(jí)通道的示例性多頻帶多協(xié)議混合有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的框圖300。參見(jiàn)圖3，圖中顯示了局域網(wǎng)(LAN)302、驗(yàn)證服務(wù)器304、交換器306、308，接入點(diǎn)(APs)310、312、314、316、318、320和接入裝置322、324、326、328、330、332、334、336、338?？驁D302可以是企業(yè)WLAN的代表，盡管本發(fā)明并不限于此。
LAN302可用于提供交換器306和交換器308之間的傳輸媒質(zhì)。接入點(diǎn)316、318和320可連接到交換器308上。出于說(shuō)明目的，接入點(diǎn)316、318、320可以是與802.11a、802.11b兼容的。另外，接入點(diǎn)318可以是與藍(lán)牙兼容的。就這方面而言，接入點(diǎn)316、318和320可包括多個(gè)收發(fā)器，其可構(gòu)造成在不同的通信頻帶和/或多個(gè)多頻帶多協(xié)議收發(fā)器中的一個(gè)或多個(gè)上工作。接入點(diǎn)316可為接入裝置或客戶330提供服務(wù)，這種接入裝置例如可以是與802.11b兼容的設(shè)備。接入點(diǎn)318可為接入裝置或客戶332、334、336提供服務(wù)，這種接入裝置可位于接入點(diǎn)318的覆蓋區(qū)域內(nèi)。接入裝置332可以是與802.11a兼容的，接入裝置334可以與802.11g兼容。接入裝置336可以是與802.11b和藍(lán)牙兼容的。最后，接入點(diǎn)320可提供服務(wù)至位于接入點(diǎn)320的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的接入裝置338。接入裝置或客戶338可以與802.11g兼容。
出于說(shuō)明目的，接入點(diǎn)310、312、314可以與802.11g兼容。另外，接入點(diǎn)312可以與藍(lán)牙兼容。就這方面而言，接入點(diǎn)310、312、314可包括多個(gè)收發(fā)器，其可構(gòu)造成在不同的通信頻帶和/或多個(gè)多頻帶多協(xié)議收發(fā)器中的一個(gè)或多個(gè)上工作。接入點(diǎn)310可為接入裝置或客戶322、324提供服務(wù)，這種接入裝置可位于接入點(diǎn)310的覆蓋區(qū)域內(nèi)。例如，接入裝置322可以是與802.11a兼容的裝置，接入裝置324可以是與802.11g兼容的裝置。接入點(diǎn)312可提供服務(wù)至位于接入點(diǎn)312的覆蓋區(qū)域內(nèi)的接入裝置或客戶326、328。接入裝置326可以與802.11a兼容，接入裝置328可以與802.11g和藍(lán)牙兼容。
在操作中，發(fā)端接入裝置如接入裝置328可啟動(dòng)與收端接入裝置或客戶如接入裝置334的通信會(huì)話。通過(guò)啟動(dòng)通信會(huì)話，接入點(diǎn)312可要求交換器306建立連接發(fā)端接入裝置328和收端接入裝置334的虛擬電路。與一個(gè)或多個(gè)交換器306、308和/或接入點(diǎn)312、318相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程可用于得到來(lái)自超級(jí)通道的信息，以便確定適應(yīng)通信會(huì)話的最有效的路徑。就這方面而言，可使用一個(gè)或多個(gè)不同的通道和/或通信頻帶來(lái)提供發(fā)端和收端接入裝置之間的通信。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，可使用多個(gè)進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)選擇適應(yīng)通信會(huì)話的最有效的路徑。網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、負(fù)載管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程和QoS管理進(jìn)程中的任何一個(gè)或多個(gè)可用于從超級(jí)通道層中得到信息，并確定例如合適的可被用于通信會(huì)話的通道。就這方面而言，可選擇適當(dāng)?shù)耐ǖ朗沟猛ǖ栏蓴_最小、負(fù)載平衡可得以保持、最小的QoS可得以保持，并且?guī)捒杀挥行У赜糜谡麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)中。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可用于提供多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的示例性系統(tǒng)的框圖400。參見(jiàn)圖4，圖中顯示了棧420和處理器塊412的下部。棧420可包括PHY層418、MAC層416和超級(jí)通道層414。處理器塊412可包括QoS控制器402、負(fù)載平衡控制器404、帶寬控制器406、會(huì)話控制器408以及網(wǎng)絡(luò)管理控制器410。處理器塊412可以是交換器或接入點(diǎn)的一部分。
超級(jí)通道層或單個(gè)多協(xié)議層414可以被設(shè)置和定位成數(shù)據(jù)鏈路層中的子層。單個(gè)多協(xié)議層414可以被表征為數(shù)據(jù)鏈路中的超級(jí)通道子層。如圖4所示，數(shù)據(jù)鏈路層可包括MAC層416和超級(jí)通道或單個(gè)多協(xié)議層414。單個(gè)多協(xié)議層414與MAC層416連接并直接位于其之上。在這種設(shè)置中，MAC層416與物理層418連接，后者位于MAC層416之下。
處理器塊412中的控制器402、404、406、408和410的每一個(gè)可與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)處理功能相關(guān)聯(lián)，這些功能分別為QoS管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程。因此，QoS管理進(jìn)程可以由QoS管理處理器或控制器402來(lái)控制。負(fù)載平衡進(jìn)程可由負(fù)載平衡處理器或控制器404來(lái)控制。帶寬管理進(jìn)程可由帶寬管理處理器或控制器406來(lái)控制。會(huì)話控制進(jìn)程可由會(huì)話控制處理器或控制器408來(lái)控制。最后，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程可由網(wǎng)絡(luò)管理處理器或控制器410來(lái)控制。盡管如此，QoS管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)和/或其相應(yīng)的處理器可由主處理器或中央處理器來(lái)控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，單個(gè)多協(xié)議層或超級(jí)通道414可用于將來(lái)自與多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的各通信通道和/或通信頻帶相關(guān)的物理層418的消息聚集或收集。例如，單個(gè)多協(xié)議層或超級(jí)通道414可用于聚集或收集從物理層418上所接收的與802.11a、802.11b和藍(lán)牙兼容的消息。各通信通道和/或通信頻帶可對(duì)應(yīng)于多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中所用的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)。例如，與802.11b兼容的接入裝置可在2.4千兆赫的通信頻帶下工作，而與802.11a兼容的接入裝置可在5.2千兆赫的通信頻帶下工作。對(duì)于802.11b通信頻帶，各種不同的通信通道可被規(guī)定在2.4千兆赫至2.4835千兆赫的頻率范圍內(nèi)。對(duì)于802.11a通信頻帶，各種不同的通信通道可被規(guī)定在5.150千兆赫至5.350千兆赫以及從5.725千兆赫至5.825千兆赫的頻率范圍內(nèi)。
處理器塊412中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程和/或控制器可用于從超級(jí)通道或單個(gè)多協(xié)議層414中獲取通道信息。所獲取的通道信息可被用于從可使用的通信頻帶和/或通信通道中確定和/或識(shí)別最佳的通信路徑?；诔?jí)通道或單個(gè)多協(xié)議層414中的通道信息，處理器塊412可選擇至少一個(gè)通信通道或通信頻帶或其組合，以便促進(jìn)通信會(huì)話。通信通道或通信頻帶可與不同的協(xié)議或協(xié)議內(nèi)的頻帶相關(guān)。最后，處理器塊412可構(gòu)造成可利用所識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話。
在本發(fā)明的另一方面中，網(wǎng)絡(luò)管理控制器410、帶寬控制器406、負(fù)載平衡控制器404、會(huì)話控制器408和/或QoS控制器402中的一個(gè)或多個(gè)可用于與超級(jí)通道或單個(gè)多協(xié)議層414形成界面。網(wǎng)絡(luò)管理控制器410、帶寬控制器406、負(fù)載平衡控制器404、會(huì)話控制器408和/或QoS控制器402中的任何一個(gè)或多個(gè)可用于監(jiān)測(cè)單個(gè)多協(xié)議層414中的所聚集消息的至少一部分。網(wǎng)絡(luò)管理控制器410、帶寬控制器406、負(fù)載平衡控制器404、會(huì)話控制器408和/或QoS控制器402中的每一個(gè)可用于從單個(gè)多協(xié)議層414中提取通道所專(zhuān)用的數(shù)據(jù)。因此，由網(wǎng)絡(luò)管理控制器410、帶寬控制器406、負(fù)載平衡控制器404、會(huì)話控制器408和/或QoS控制器402中的每一個(gè)所得到的提取出來(lái)的信息可在一個(gè)或多個(gè)其它進(jìn)程中共享。就這方面而言，來(lái)自由處理器塊412中的控制器所處理的不同進(jìn)程可被用于提供更穩(wěn)定的通信系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，根據(jù)所使用的調(diào)制方案，圖1a、圖1b、圖1c、圖1d、圖1e中所示的一個(gè)或多個(gè)PLCP幀可用于包含這樣的信息，該信息可被用于提供在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)接入點(diǎn)之間的通信。另外，PLCP幀可用于傳輸用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的接入點(diǎn)和/或接入裝置所使用的802.11a、802.11b、802.11g操作模式中的任一或多個(gè)的信息。
因此，本發(fā)明可以硬件、軟件或者硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以集中的形式實(shí)現(xiàn)，或者在不同部件散布于若干個(gè)互連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以分散的形式實(shí)現(xiàn)。任何類(lèi)型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或其它適于執(zhí)行本文所述方法的裝置是合適的。硬件和軟件的典型組合可以是通用用途的帶有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)程序可在被裝載和執(zhí)行時(shí)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使得其可執(zhí)行本文所述的方法。
本發(fā)明還可被植入計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中，其包括可促成本文所述方法的實(shí)施的所有特征，其可在被裝載于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí)能夠執(zhí)行這些方法。本文中的計(jì)算機(jī)程序指的是以任何語(yǔ)言、編碼或符號(hào)表示的一組指令的任何表達(dá)，其試圖使系統(tǒng)具有信息處理能力，來(lái)直接地或在以下兩者或其中之一之后來(lái)執(zhí)行特定的功能a)轉(zhuǎn)換到另一語(yǔ)言、編碼或符號(hào)；b)以不同的物質(zhì)形式來(lái)復(fù)制。
盡管如此，本發(fā)明及本文所公開(kāi)的其創(chuàng)造性設(shè)置可在不偏離其精神或基本屬性的前提下體現(xiàn)為其它形式。因此，應(yīng)當(dāng)參考以下權(quán)利要求而非參考上述說(shuō)明書(shū)來(lái)表示本發(fā)明的范圍。就這方面而言，上述介紹僅僅是出于示例性的目的，并不以任何方式來(lái)限制本發(fā)明，除了如以下權(quán)利要求中所述的一樣。
盡管已經(jīng)參考某些實(shí)施例來(lái)介紹了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)的前提下，可以進(jìn)行各種變化，并且可以等效替換。另外，在不偏離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)的前提下，可以進(jìn)行多種改進(jìn)以便使特定的情況或材料來(lái)適應(yīng)本發(fā)明的教義。因此，本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的特定實(shí)施例，相反，本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于在多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中提供增強(qiáng)的連通性的方法，其特征在于，所述方法包括將來(lái)自與多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)多協(xié)議層中的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)相關(guān)的各通信頻帶和各通信通道的物理層的消息聚集起來(lái)；基于所述單個(gè)多協(xié)議層來(lái)從所述通信頻帶和所述通信通道中來(lái)識(shí)別出最佳的通信路徑；和使用所述識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括基于所述聚集起來(lái)的消息，來(lái)判定所述通信通道、所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)是否為所述通信會(huì)話提供了最佳的通信路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括選擇所述通信通道和所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)，以用于提供所述通信會(huì)話。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括將所述單個(gè)多協(xié)議層設(shè)置成位于數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)的子層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括使所述單個(gè)多協(xié)議層連接于MAC層之上，所述MAC層與位于所述MAC層之下的所述物理層連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述單個(gè)多協(xié)議層是超級(jí)通道子層，所述超級(jí)通道子層是所述數(shù)據(jù)鏈路層的所述子層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)監(jiān)控所述單個(gè)多協(xié)議層中的所述聚集起來(lái)的消息的至少一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括使所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)與所述超級(jí)通道連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)從所述單個(gè)多協(xié)議層中提取出通道專(zhuān)用的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括在所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)之間，共享由所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)所獲得的通道信息。
11.一種機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，在其上面存儲(chǔ)了計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序具有用于提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的至少一個(gè)編碼段，所述至少一個(gè)編碼段可由機(jī)器執(zhí)行，從而使機(jī)器執(zhí)行以下所包含的步驟將來(lái)自與多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)多協(xié)議層中的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)相關(guān)的各通信頻帶和各通信通道的物理層的消息聚集起來(lái)；基于所述單個(gè)多協(xié)議層來(lái)從所述通信頻帶和所述通信通道中來(lái)識(shí)別出最佳的通信路徑；和使用所述識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括可基于所述聚集起來(lái)的消息來(lái)確定所述通信通道、所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)為所述通信會(huì)話提供所述最佳的通信路徑的編碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括選擇所述通信通道和所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)，以用于提供所述通信會(huì)話的編碼。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，存儲(chǔ)器還包括將所述單個(gè)多協(xié)議層設(shè)置成位于數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)的子層的編碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括使所述單個(gè)多協(xié)議層連接于MAC層之上的編碼，所述MAC層與位于所述MAC層之下的所述物理層連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，所述單個(gè)多協(xié)議層是超級(jí)通道子層，所述超級(jí)通道子層是所述數(shù)據(jù)鏈路層的所述子層。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)監(jiān)控所述單個(gè)多協(xié)議層中的所述聚集起來(lái)的消息的至少一部分的編碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括使所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)與所述超級(jí)通道連接的編碼。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)從所述單個(gè)多協(xié)議層中提取出通道專(zhuān)用的數(shù)據(jù)的編碼。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的機(jī)器可讀的存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括用于在所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)之間，共享由所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)所獲得的通道信息的編碼。
21.一種用于提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的改進(jìn)的連通性的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括將來(lái)自與多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)多協(xié)議層中的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)相關(guān)的各通信頻帶和各通信通道的物理層的消息聚集起來(lái)的裝置；基于所述單個(gè)多協(xié)議層來(lái)從所述通信頻帶和所述通信通道中來(lái)識(shí)別出最佳的通信路徑的裝置；和使用所述識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括基于所述聚集起來(lái)的消息來(lái)確定所述通信通道、所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)以便為所述通信會(huì)話提供了所述最佳的通信路徑的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括選擇所述通信通道和所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)，以用于提供所述通信會(huì)話的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括將所述單個(gè)多協(xié)議層設(shè)置成位于數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)的子層。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括使所述單個(gè)多協(xié)議層連接于MAC層之上的裝置，所述MAC層與位于所述MAC層之下的所述物理層連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單個(gè)多協(xié)議層是超級(jí)通道子層，所述超級(jí)通道子層是所述數(shù)據(jù)鏈路層的所述子層。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)監(jiān)控所述單個(gè)多協(xié)議層中的所述聚集起來(lái)的消息的至少一部分的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括使所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)與所述單個(gè)多協(xié)議層連接的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)從所述單個(gè)多協(xié)議層中提取出通道專(zhuān)用的數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于在所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)之間，共享由所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的每一個(gè)所獲得的通道信息的裝置。
31.一種用于提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括將來(lái)自與多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)多協(xié)議層中的多個(gè)協(xié)議中的每一個(gè)相關(guān)的各通信頻帶和各通信通道聚集起來(lái)的物理層；至少一個(gè)處理器，其用于基于所述單個(gè)多協(xié)議層來(lái)從所述通信頻帶和所述通信通道中識(shí)別出最佳的通信路徑；和所述至少一個(gè)處理器用于使用所述識(shí)別出的最佳通信路徑來(lái)建立通信會(huì)話。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器可基于所述聚集起來(lái)的消息來(lái)確定所述通信通道、所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)是否為所述通信會(huì)話提供了所述最佳的通信路徑。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器用于選擇所述通信通道和所述通信頻帶、以及所述通信通道和所述通信頻帶的組合中的至少一個(gè)，以用于提供所述通信會(huì)話。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單個(gè)多協(xié)議層是位于數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)的子層。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單個(gè)多協(xié)議層接口位于MAC層之上，所述MAC層與位于所述MAC層之下的所述物理層連接。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單個(gè)多協(xié)議層是超級(jí)通道子層，所述超級(jí)通道子層是所述數(shù)據(jù)鏈路層的所述子層。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)處理器用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的至少一個(gè)來(lái)監(jiān)控所述單個(gè)多協(xié)議層中的所述聚集起來(lái)的消息的至少一部分。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述單個(gè)多協(xié)議層連接的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程控制器、帶寬管理進(jìn)程控制器、負(fù)載平衡進(jìn)程控制器、會(huì)話控制進(jìn)程控制器以及QoS管理進(jìn)程控制器。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程控制器、帶寬管理進(jìn)程控制器、負(fù)載平衡進(jìn)程控制器、會(huì)話控制進(jìn)程控制器以及QoS管理進(jìn)程控制器用于通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)中的至少一個(gè)來(lái)從所述單個(gè)多協(xié)議層中提取出通道專(zhuān)用的數(shù)據(jù)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程控制器、帶寬管理進(jìn)程控制器、負(fù)載平衡進(jìn)程控制器、會(huì)話控制進(jìn)程控制器以及QoS管理進(jìn)程控制器用于在所述網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程、帶寬管理進(jìn)程、負(fù)載平衡進(jìn)程、會(huì)話控制進(jìn)程以及QoS管理進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)之間共享信息。
41.一種用于提供多頻帶多協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)的連通性的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括物理層；位于所述物理層之上并與之連接的MAC層；和位于所述MAC層之上并與之連接的多協(xié)議層。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多協(xié)議層和所述MAC層是數(shù)據(jù)鏈路層的一部分。
全文摘要
來(lái)自與在多頻帶多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中使用的各協(xié)議相關(guān)的各通信頻帶和通信通道的物理層的消息可被集成到單個(gè)多協(xié)議層，例如稱(chēng)為超級(jí)通道層。根據(jù)由單個(gè)多協(xié)議層運(yùn)載的信息，可從通信頻帶和/或通信通道中識(shí)別最優(yōu)通信路徑。通信會(huì)話可通過(guò)最優(yōu)通信路徑被建立。通信路徑可包括在不同通信頻帶中選出的單個(gè)通信頻帶、和/或通道內(nèi)的不同路徑。就這點(diǎn)而言，來(lái)自同一或不同通信頻帶的通道可被合并以提供最優(yōu)通信路徑。單個(gè)多協(xié)議層可被表征為數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)的子層。相應(yīng)地，單個(gè)多協(xié)議層可位于MAC層之上，且二者都是數(shù)據(jù)鏈路層的一部分。
文檔編號(hào)G06F15/173GK1997979SQ03821720
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2003年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月17日
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