專利名稱：無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線局域網(wǎng)，更具體地說，本發(fā)明涉及具有可變數(shù)據(jù)傳輸速率的局域無線網(wǎng)，包括多個(gè)在以可能不同數(shù)據(jù)率工作的接入點(diǎn)當(dāng)中漫游的移動(dòng)單元。
本申請(qǐng)是1996年11月8日遞交的08/747,034號(hào)專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)又是1995年10月27日遞交的08/549,051號(hào)專利申請(qǐng)、現(xiàn)在為5,815,811號(hào)美國專利的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)又是1993年4月8日遞交的08/044,648號(hào)專利申請(qǐng)、現(xiàn)在為5,528,621號(hào)美國專利的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)又是1991年11月27日遞交的07/799,172號(hào)專利申請(qǐng)、現(xiàn)在為5,296,842號(hào)美國專利的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)又是1990年12月28日遞交的07/635,859號(hào)專利申請(qǐng)、現(xiàn)在為5,142,550號(hào)美國專利的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)又是1989年6月29日遞交的07/374,452號(hào)專利申請(qǐng)、現(xiàn)在為5,029,183號(hào)美國專利的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
無線局域網(wǎng)(LAN)被用在商業(yè)應(yīng)用中，如庫存目錄、核價(jià)記錄、便攜銷售點(diǎn)、訂單登錄、運(yùn)送、接收和包裹跟蹤。無線局域網(wǎng)采用紅外或射頻通信信道在便攜或移動(dòng)計(jì)算機(jī)單元與靜止接入點(diǎn)或基地臺(tái)之間進(jìn)行通信。這些接入點(diǎn)又通過有線或無線通信信道連接至網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)將一群群接入點(diǎn)連接在一起，形成一個(gè)局域網(wǎng)，包括任選的一個(gè)或多個(gè)主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
無線紅外和射頻(RF)協(xié)議是眾所周知的，它支持具有不同類型至主計(jì)算機(jī)通信能力的便攜漫游終端的邏輯互連。邏輯互連基于一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中至少有一部分遠(yuǎn)程終端中的每一個(gè)能夠與位于預(yù)定范圍內(nèi)的至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，每個(gè)遠(yuǎn)程單元通常與這些接入點(diǎn)中的一個(gè)相關(guān)并進(jìn)行通信?；诰W(wǎng)絡(luò)的總體空間布局、響應(yīng)時(shí)間和加載要求，已經(jīng)設(shè)計(jì)了不同的網(wǎng)絡(luò)化方案和通信協(xié)議，從而最有效地調(diào)整移動(dòng)單元與特定接入點(diǎn)的相關(guān)性和給用于廣播的各個(gè)移動(dòng)單元提供通信信道的能力。
在美國專利5,029,183、5,142,550、5,280,498和5,668,803中描述了一種這樣的協(xié)議，上述每一項(xiàng)專利轉(zhuǎn)讓給訊寶科技公司，這里將其引作參考。
在美國專利5,673,031中描述了另一種這樣的協(xié)議。再一種協(xié)議被設(shè)定為IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)題為“無線LAN媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)技術(shù)規(guī)范”，由IEEE標(biāo)準(zhǔn)部門提供(以下將其稱為“IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)”)。
IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)允許在1Mbps和2Mbps數(shù)據(jù)率下的紅外或射頻通信，類似于載波檢測(cè)多址/碰撞免除(CSMA/CA)的媒體訪問技術(shù)，對(duì)電池供電移動(dòng)單元尤為重要的省電模式，在整個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的無縫漫游，高吞吐量操作，為消除“死點(diǎn)”而設(shè)計(jì)的分集天線系統(tǒng)，以及易于與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的接口。
在歐洲，對(duì)于高速率數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)在題目為HIPERLAN(歐洲高性能LAN)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)方面也在同時(shí)進(jìn)行工作。HIPERLAN在5GHz至17GHz的頻譜范圍已經(jīng)被歐洲郵政和電信局(CEPT)分配，提議的數(shù)據(jù)率高于20Mbps。IEEE 802.11委員會(huì)目前也正在考慮對(duì)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的延伸，以便也提供任選的更高數(shù)據(jù)率。
IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)提供MAC幀控制、數(shù)據(jù)和管理的這些類型。所有控制幀是以PHY強(qiáng)制速率之一，通常為1Mbps發(fā)射，以致于它們將被所有臺(tái)站理解。其它的幀以該標(biāo)準(zhǔn)下基本速率組中的一種速率發(fā)射。進(jìn)行速率切換的算法超出該標(biāo)準(zhǔn)的范圍。
術(shù)語“漫游”是指與不同接入點(diǎn)相關(guān)的移動(dòng)單元。每個(gè)移動(dòng)單元分析來自接入點(diǎn)的接收信號(hào)，以識(shí)別并與符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)。模擬蜂窩式電話網(wǎng)中的小區(qū)，也可以把圍繞給定接入點(diǎn)的區(qū)域稱為“小區(qū)”。小區(qū)之間的漫游提供了更大靈活性，尤其是在難以進(jìn)行為工作站的簡單重新定位以及為便攜式工作站接線的位置中特別有利。
盡管IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)提供能夠漫游的基本分組類型，但是它實(shí)際上未設(shè)定漫游算法。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)單元確定它與哪個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)的接入點(diǎn)，該接入點(diǎn)必須接受移動(dòng)單元，除非接入點(diǎn)損壞或者存在特定報(bào)警條件，如存儲(chǔ)器已滿。然而，除了以上所述的之外，沒有提出移動(dòng)單元如何或通過什么判別標(biāo)準(zhǔn)選擇合適接入點(diǎn)或最佳接入點(diǎn)的建議。
本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種具有多種數(shù)據(jù)傳輸率的無線局域網(wǎng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種移動(dòng)單元選擇一個(gè)相關(guān)接入點(diǎn)，使數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到最大的算法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種允許移動(dòng)單元在具有不同數(shù)據(jù)率特征的接入點(diǎn)上漫游的無線通信系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種在包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)射以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，所述方法包括步驟評(píng)價(jià)移動(dòng)單元性能；如果移動(dòng)單元性能低于閾值，以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；以及與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)。
如果移動(dòng)單元性能低于閾值，以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；如果移動(dòng)單元未能與較高數(shù)據(jù)率下的另一接入點(diǎn)相關(guān)，將數(shù)據(jù)率降低為下一個(gè)較低數(shù)據(jù)率。
如果移動(dòng)單元性能高于閾值，將移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)率增大到下一個(gè)最高數(shù)據(jù)率。
作為這種算法的一種變型，提供一種在包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)射以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，該方法包括步驟對(duì)最高可能數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；評(píng)價(jià)接收的接入點(diǎn)信號(hào)質(zhì)量和在最高數(shù)據(jù)率下的性能；如果有一個(gè)點(diǎn)是可提供的，則與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)；如果未作出相關(guān)，對(duì)次高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；評(píng)價(jià)在次高數(shù)據(jù)率下的所接收接入信號(hào)質(zhì)量；以及與次高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)。
本發(fā)明還提供一種包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)射以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，所述網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)單元中以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描的裝置；移動(dòng)單元中評(píng)價(jià)當(dāng)前數(shù)據(jù)率下的統(tǒng)計(jì)特性的裝置；以及與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)的裝置。
在所附的權(quán)利要求中特別限定被認(rèn)為是本發(fā)明特征的新穎特征。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀具體實(shí)施例的以下描述時(shí)，將能夠更好地理解本發(fā)明本身既可作為構(gòu)造又作為其操作的方法及其附加的目的和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明可以用多種方式進(jìn)行實(shí)踐，不希望把所描述的實(shí)施例理解為是一種限制。
在所附的權(quán)利要求書中限定認(rèn)為是本發(fā)明特征的特征。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下的具體實(shí)施例的詳細(xì)描述時(shí)，可以更好低理解本發(fā)明本身以及其它的特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分組數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的方框圖。
圖2是時(shí)序圖，表明圖1所示系統(tǒng)中數(shù)據(jù)發(fā)送序列的事件(射頻發(fā)射)與時(shí)間的關(guān)系。
圖3是方框圖，表明其速率調(diào)節(jié)和漫游過程期間由移動(dòng)單元進(jìn)行的步驟。
圖4表明根據(jù)本發(fā)明通常由接入點(diǎn)傳送的探測(cè)響應(yīng)消息。
圖5是流程圖，表明為選擇最符合條件的接入點(diǎn)由移動(dòng)單元進(jìn)行的步驟。
圖6示意性地示出組成圖1所示移動(dòng)單元的功能元件。
參考圖1，圖中示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。圖中示出的包括主處理器10的第一局域網(wǎng)100，主處理器10通過有線通信鏈路11連接至多個(gè)靜止接入點(diǎn)或基地臺(tái)12、13，其它的基地臺(tái)14可以通過基地臺(tái)或者通過射頻鏈路耦合至主處理器。每一個(gè)基地臺(tái)12、13、14經(jīng)射頻鏈路耦合至多個(gè)遠(yuǎn)程移動(dòng)單元15。在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)程移動(dòng)單元15為手持的以電池操作的數(shù)據(jù)終端或話音通信手機(jī)，如美國專利5,029,183、1997年2月3日提交的08/794,782和1998年1月16日提交09/008,710的專利申請(qǐng)中所描述的，所有這些專利或申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給迅寶科技公司，這里引作參考。
在具有本發(fā)明特征的系統(tǒng)中可以有利地采用其它各種類型的遠(yuǎn)程終端，這些遠(yuǎn)程終端通常可以包括諸如磁卡讀出器等的數(shù)據(jù)輸入裝置以及表明終端所檢測(cè)、發(fā)射和/或接收的用戶信息的顯示器(打印機(jī))。在用作示例的本實(shí)施例中，可以具有1至64個(gè)基地臺(tái)(圖中示出3個(gè)基地臺(tái))和最多為幾百個(gè)遠(yuǎn)程單元，當(dāng)然，僅僅通過改變數(shù)字系統(tǒng)中地址域等的大小可以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)，但是，顯然，一個(gè)限制因數(shù)是在等待一個(gè)靜默信道中的射頻話務(wù)和話務(wù)員延遲。
第一LAN 100可以通過諸如網(wǎng)橋50、60等或路由器55、65、75、85、95、105等的控制器耦合至另外的LAN 200、300、400等。從圖1中看到的這一通信網(wǎng)絡(luò)通常被用在制造設(shè)備、辦公大樓、倉庫、零售機(jī)構(gòu)、或類似商業(yè)設(shè)備或這些設(shè)備的組合中，這里，數(shù)據(jù)采集終端則被用于在收銀臺(tái)(銷售點(diǎn))上倉庫或接收/運(yùn)送設(shè)施中的貨單控制，用于讀出這方面的表格或帳單，用于按照時(shí)鐘在門口或其它檢查點(diǎn)作個(gè)人安全檢查，用于制造或過程流程控制，以及許多其它這種用途。
盡管提及了手持式激光條形碼讀出器數(shù)據(jù)終端，但是這種數(shù)據(jù)終端也可以包括CCD或筆型的條形碼讀出器，可以是靜止的而不是手持的。移動(dòng)單元15也可以是話音通信手機(jī)、尋呼機(jī)、靜止圖象或視頻攝像機(jī)或任何組合?？梢圆捎闷渌愋偷臄?shù)據(jù)采集裝置作為終端并采用本發(fā)明的特征，如溫度、壓力或其它環(huán)境測(cè)量裝置、事件計(jì)數(shù)器、話音和聲音啟動(dòng)裝置、入侵探測(cè)器等。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)重要特征，在移動(dòng)單元與基地臺(tái)之間提供射頻分組通信協(xié)議，包括發(fā)射/接收交換協(xié)議，以下簡單地稱為“交換”。這一協(xié)議類似于碰撞檢測(cè)多址(CSMA)，其中，移動(dòng)單元在發(fā)射前首先聽，如果信道不是空閑的則不發(fā)射。正如圖2所示，這一交換總是由遠(yuǎn)程單元至基地臺(tái)的發(fā)射分組開始，代表從待被范圍內(nèi)的基地臺(tái)接收的遠(yuǎn)程單元的射頻發(fā)射。發(fā)射分組跟隨在由服務(wù)于這一特定遠(yuǎn)程單元的基地臺(tái)所發(fā)射的射頻信息的基地臺(tái)至遠(yuǎn)程單元的固定時(shí)間間隔之后。這些分組中的每一個(gè)具有固定的定時(shí)；遠(yuǎn)程單元中的收發(fā)機(jī)通過首先以簡短間隔t0(0.3毫秒)聽其它話務(wù)并在其自己的起始處開始交換，如果射頻信道是靜默的，在其自己選擇時(shí)間上開始發(fā)送(與基地臺(tái)或主計(jì)算機(jī)的任何時(shí)鐘周期異步)。這一出局發(fā)送分組持續(xù)時(shí)間t1，如圖中所看到的，在例舉的實(shí)施例中這一周期為4.8毫秒。然后，在它開始發(fā)送后的精確時(shí)間延遲t2(例如，在t1開始后5毫秒)，收發(fā)機(jī)開始收聽來自基地臺(tái)的返回分組。遠(yuǎn)程單元中的收發(fā)機(jī)僅響應(yīng)于在幾毫秒長度的非常固定時(shí)間窗口t3中開始的分組的接收，如果該分組不是在這一窗口期間開始，那么隨后的任何事情被忽略。分組是一個(gè)確認(rèn)信號(hào)，如果基地臺(tái)具有等待發(fā)送的任何消息該分組也包含數(shù)據(jù)。
圖3以高度簡化形式示出在選擇接入點(diǎn)中由移動(dòng)單元15進(jìn)行的步驟，該移動(dòng)單元當(dāng)前與接入點(diǎn)不相關(guān)。在圖3中，移動(dòng)單元(MU)將探測(cè)分組發(fā)送至所有的接入點(diǎn)(AP)(首先由步驟6表示)，通常在最低數(shù)據(jù)率下，否則按它能夠與網(wǎng)絡(luò)一起使用的速率。探測(cè)分組包含移動(dòng)單元源地址，但是不含目的地地址，因此檢測(cè)到探測(cè)分組并能夠在相同數(shù)據(jù)率下響應(yīng)的任何接入點(diǎn)必須發(fā)送一個(gè)響應(yīng)。于是，探測(cè)分組被范圍內(nèi)所有的接入點(diǎn)所檢測(cè)(步驟7)，這些接入點(diǎn)的一個(gè)子集發(fā)送一個(gè)探測(cè)響應(yīng)分組(步驟8)。由與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)(如果有的話)通信的MU對(duì)信號(hào)質(zhì)量以及可能還有其它因數(shù)作出評(píng)價(jià)(正如接下來將描述的)。如果這種通信是可以接受的，那么MU將與所選AP相關(guān)(步驟9)。
如果MU已經(jīng)與一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)并正在低于最高數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)率下工作，那么，根據(jù)性能統(tǒng)計(jì)特性(下面將描述)，它將按預(yù)定間隔進(jìn)行更新探側(cè)，看看它是否能夠在更高數(shù)據(jù)率下與新的AP工作。這種漫游到新的AP通常是在MU移動(dòng)進(jìn)入或離開范圍，例如進(jìn)入或離開AP網(wǎng)絡(luò)的周邊時(shí)碰到的。
如果MU已經(jīng)與一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)并正在高于最低數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)率下工作，但是經(jīng)歷了差的性能，那么，它將以預(yù)定間隔進(jìn)行更新探測(cè)，看看它是否能夠在相同或更高的數(shù)據(jù)率漫游到另一個(gè)AP。這種漫游到新的AP通常是在MU移動(dòng)進(jìn)入或離開范圍，例如進(jìn)入或離開AP網(wǎng)絡(luò)的周邊時(shí)碰到的。
圖4示出探測(cè)響應(yīng)分組的形式。包含在其中的信息包括接入點(diǎn)地址、跳頻圖、目前信道、目前信道中留下的時(shí)間、以及在本發(fā)明其它實(shí)施例中任選的負(fù)載因數(shù)(下面將更詳細(xì)地討論)和可能需要的其它任何定時(shí)信息。返回到圖3，移動(dòng)單元考慮可提供的接入點(diǎn)的子集，基于它接收的響應(yīng)分組的信號(hào)質(zhì)量的評(píng)價(jià)而與其相關(guān)。
接著參考圖5，在每個(gè)數(shù)據(jù)率下，移動(dòng)單元以以下方式評(píng)價(jià)并考慮最符合條件的接入點(diǎn)。
在接收每個(gè)探測(cè)分組響應(yīng)(PPR)16時(shí)通過確定接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)測(cè)量該響應(yīng)的信號(hào)質(zhì)量17。作為參考，RSSI值一般從25變化到60，良好的通信經(jīng)歷約大于35。實(shí)際上，并不是依賴于單個(gè)瞬時(shí)值，將每個(gè)接入點(diǎn)的RSSI信息與其它的性能統(tǒng)計(jì)特性用一張表置于移動(dòng)單元的存儲(chǔ)器中并每當(dāng)從該接入點(diǎn)接收到探測(cè)響應(yīng)分組時(shí)，便被更新。為了使波動(dòng)減至最小，在預(yù)定個(gè)數(shù)的響應(yīng)上對(duì)表中的每個(gè)接入點(diǎn)的RSSI值進(jìn)行平均?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，即使是由靜止移動(dòng)單元測(cè)量時(shí)已經(jīng)記錄了給定接入點(diǎn)的RSSI值的大的偏差，采用平均化以便降低值的范圍和使“慢擺動(dòng)”減至最小。當(dāng)“擺動(dòng)”時(shí)，移動(dòng)單元與第一接入點(diǎn)相關(guān)，然后，在短暫時(shí)間周期后漫游到第二接入點(diǎn)，然后以隨機(jī)方式再到另一個(gè)接入點(diǎn)，不會(huì)長時(shí)間地附著于單個(gè)接入點(diǎn)；于是可以解譯表述“慢擺動(dòng)”。平均計(jì)算可以包括放棄給定范圍之外的值的步驟，例如低于平均RSSI值10或者更大的計(jì)數(shù)。
一旦已經(jīng)算出RSSI值，選擇“一組符合條件”的接入點(diǎn)18，包括RSSI值低于最佳檢測(cè)RSSI值不大于6個(gè)計(jì)數(shù)的所有接入點(diǎn)。從該組中，確定具有最低負(fù)載因數(shù)(LF)的接入點(diǎn)19、20。負(fù)載因數(shù)是關(guān)于有好多個(gè)移動(dòng)單元當(dāng)前與一個(gè)給定接入點(diǎn)相關(guān)的度量，在本情況中，負(fù)載因數(shù)由一個(gè)代表相關(guān)的移動(dòng)單元確切數(shù)目的簡單數(shù)值表示。如此選擇的接入點(diǎn)是最符合條件的接入點(diǎn)，然后移動(dòng)單元選擇那個(gè)接入點(diǎn)作為相關(guān)。如果符合條件的組中有一個(gè)以上的接入點(diǎn)呈現(xiàn)相同的負(fù)載因數(shù)，那么，在它們當(dāng)中選擇具有最高RSSI值的接入點(diǎn)作為最符合條件的接入點(diǎn)，移動(dòng)單元與該接入點(diǎn)相關(guān)。
對(duì)移動(dòng)單元編程以預(yù)定間隔進(jìn)行更新探測(cè)。在本實(shí)施例中，每個(gè)移動(dòng)單元執(zhí)行完全掃描，在通電時(shí)和每30秒種對(duì)所有79個(gè)信道進(jìn)行探測(cè)。由接入點(diǎn)發(fā)射的探測(cè)響應(yīng)分組包含使移動(dòng)單元鎖定在接入點(diǎn)的當(dāng)前信道上并在任何階段遵循跳頻模式的所有必需的同步信息。在另一種安排中，接入點(diǎn)的RSSI值不是從探測(cè)響應(yīng)信號(hào)計(jì)算的，而是從由接入點(diǎn)發(fā)布的“信標(biāo)分組(beaconpacket)”的強(qiáng)度計(jì)算的。每個(gè)接入點(diǎn)每100毫秒種發(fā)布一個(gè)信標(biāo)分組，除了其它信息外還包括定時(shí)信息，與包含在探測(cè)響應(yīng)分組中的情況相似。采用略微不同的方法，這里，移動(dòng)單元當(dāng)前與一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)，但是是在非令人滿意的通信水平上。例如，當(dāng)檢測(cè)到百分之五十以上再試、循環(huán)冗余碼(CRC)差錯(cuò)或丟失信標(biāo)時(shí)，可以定為不令人滿意的通信水平。在這種情況下，移動(dòng)單元將利用圖3和5中所示的步驟重新進(jìn)行相關(guān)，不同的是從一組符合條件的接入點(diǎn)中將排除移動(dòng)單元用它經(jīng)歷了差的通信的接入點(diǎn)(見圖5中步驟18)。然而，在已經(jīng)觀測(cè)到連續(xù)的可接受RSSI值后，不符合條件的接入點(diǎn)在適當(dāng)時(shí)候?qū)⒈恢匦略试S屬于符合條件的組。應(yīng)當(dāng)注意，經(jīng)歷差的通信的移動(dòng)單元只有發(fā)現(xiàn)符合條件的接入點(diǎn)才將重新相關(guān)。
在一個(gè)實(shí)施例中，在移動(dòng)單元未經(jīng)歷非令人滿意的通信水平(如上所述)的情況中，它以預(yù)定時(shí)間作出漫游決定。再一次地進(jìn)行以上參考圖6所描述的步驟，但是具有以下改進(jìn)1.如果RSSI值低于最佳RSSI值不大于11個(gè)計(jì)數(shù)，當(dāng)前接入點(diǎn)包含在符合條件的組中。
2.在該組中選擇具有最低負(fù)載因數(shù)的接入點(diǎn)時(shí)，負(fù)載因數(shù)為當(dāng)前接入點(diǎn)負(fù)載因數(shù)75％以上的接入點(diǎn)被排除在外。
另外的步驟使移動(dòng)單元能夠避免“輕佻漫游”，就是說當(dāng)前接入點(diǎn)實(shí)際上是令人滿意的時(shí)而與新的接入點(diǎn)重新相關(guān)。
因此系統(tǒng)允許搶先漫游，提供動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡，即移動(dòng)單元可以與新的接入點(diǎn)重新相關(guān)，盡管它未經(jīng)歷與當(dāng)前接入點(diǎn)的差的通信，但是，更新的接入點(diǎn)將提供相當(dāng)大改善的通信。移動(dòng)單元失去與接入點(diǎn)接觸在一起并使它經(jīng)受一段時(shí)間不與任何接入點(diǎn)通信的可能性因此可以被避免。
此外，系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)靈敏度已經(jīng)得到改善，以致于移動(dòng)單元不打算在該速率下從當(dāng)前相關(guān)接入點(diǎn)漫游到另一個(gè)接入點(diǎn)，否則的話，不同接入點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度在幅度上是相同，于是，可實(shí)現(xiàn)更高的穩(wěn)定性。
在進(jìn)一步改進(jìn)中，探測(cè)分組可以包括移動(dòng)單元當(dāng)前與其相關(guān)的接入點(diǎn)的識(shí)別，例如BSS ID。這種安排比在接入點(diǎn)之間傳遞對(duì)相關(guān)事件中繼的消息更可靠。
吞吐量最大化動(dòng)態(tài)速率控制算法的總目的是使在包含多個(gè)接入點(diǎn)(AP)的無線網(wǎng)絡(luò)中工作的每個(gè)移動(dòng)單元(MU)的吞吐量達(dá)到最大。目前在IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中存在兩種傳輸率，即1和2Mbps，在以下的討論中我們將采用這兩種速率作為例子。然而，普遍而言，本發(fā)明也可以應(yīng)用于兩種以上速率的系統(tǒng)。我們假設(shè)每個(gè)MU可具有一種以上的速率，但是將具有一種“當(dāng)前所選”傳輸率。性能統(tǒng)計(jì)特性由在給定速率，例如傳輸再試的百分比下工作的MU維持(即沒有跟在發(fā)射后接收的確認(rèn)幀)。當(dāng)性能統(tǒng)計(jì)特性達(dá)到或超過特定閾值時(shí)，在MU中將出現(xiàn)狀態(tài)變化，試圖使吞吐量達(dá)到最大(傳送數(shù)據(jù)的Kbps)。本發(fā)明試圖以下述方式使吞吐量達(dá)到最大。
A.如果2Mbps和性能統(tǒng)計(jì)特性表示“差的質(zhì)量”，那么，MU將試圖從一個(gè)AP漫游到另一個(gè)AP以維持2Mbps性能。這一漫游過程與以下描述的一樣，這里在選擇“最佳”AP中考慮了RSSI和負(fù)載水平因數(shù)。然而，此外，僅有能夠支持2Mbps的AP是符合條件的。
B.如果2Mbps和性能統(tǒng)計(jì)特性表示“差的質(zhì)量”并且MU未能漫游到支持2Mbps速率的AP，那么，將“當(dāng)前所選”速率從2降低到1Mbps并維持與當(dāng)前AP的相關(guān)。如下所述，1Mbps傳輸率比2Mbps傳輸率具有更大的范圍(MU與AP之間的距離)。假設(shè)差的質(zhì)量是由于范圍造成的以及通過降低到1Mbps，再試的速率將降低而總的吞吐量將增大。
C.如果在1Mbps下、性能統(tǒng)計(jì)特性表示“好的質(zhì)量”以及MU已經(jīng)在1Mbps速率下的周期足以極大地消除迅速的速率變化(猛烈擺動(dòng))，那么，將“當(dāng)前所選”速率從1增大到2Mbps。(注意MU相對(duì)于AP的位置可能再一次導(dǎo)致差的2Kbps性能。如果是這樣的話，那么可以接著迫使MU再次返回到1Mbps，即慢擺動(dòng)。然而，如果MU確實(shí)移動(dòng)了，那么，這一條件將最終變化)。
傳輸范圍和傳輸率如上所述，在1兆比特傳輸率下工作的MU比在2兆比特?cái)?shù)據(jù)傳輸率下工作的MU具有更大的距離范圍。為了表示這一事實(shí)的因果關(guān)系，想象一幅表示4個(gè)接入及其各自覆蓋范圍的圖，各有兩個(gè)接入點(diǎn)在1和2兆比特傳輸率下。(注意從AP到MU的有效距離假設(shè)與從MU到AP的距離相等)。將這4個(gè)AP置于4英寸正方形的四角。繞每個(gè)AP畫一個(gè)3英寸半徑的圓。這是在2兆比特下的“良好性能”的范圍。注意圓是重疊的，表明MU能夠繞這四個(gè)AP區(qū)走動(dòng)并維持在2兆比特性能?，F(xiàn)在繞每個(gè)接入點(diǎn)畫一個(gè)5英寸半徑的第二個(gè)圓。這是在1兆比特速率下的最大范圍。顯然，想繼續(xù)2兆比特性能的用戶將不得不安裝接入點(diǎn)并使它們的位置彼此相互靠近，以獲得持續(xù)的2兆比特性能。這是本發(fā)明的漫游算法的一個(gè)特征，漫游到AP以維持2兆比特覆蓋，在可能時(shí)，而不是為了增大范圍降低傳輸率。此外，組合的漫游/動(dòng)態(tài)速率控制算法當(dāng)不能漫游以維持2兆比特性能時(shí)也具有增大和降低傳輸率的規(guī)定。
差的2兆比特性能根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的判別標(biāo)準(zhǔn)，在2兆比特下發(fā)射，在出現(xiàn)以下兩種條件中任何一種時(shí)，出現(xiàn)差的2兆比特性能A)2兆比特再試傳輸率大于或等于35％和在10秒評(píng)價(jià)周期內(nèi)已經(jīng)存在數(shù)次統(tǒng)計(jì)有效的傳輸嘗試(例如30)。
B)8次相繼的未成功的2兆比特傳輸嘗試(這一判別標(biāo)準(zhǔn)提出低話務(wù)情況)。
當(dāng)然，可以采用其它的相似或相同的判別標(biāo)準(zhǔn)或者根據(jù)應(yīng)用或其它性能考慮依據(jù)改變這種判別標(biāo)準(zhǔn)，這在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
如上所述，當(dāng)碰到差的2兆比特性能時(shí)，MU首先試圖漫游到將會(huì)支持2兆比特性能的AP上，如果未成功的話，將其“當(dāng)前所選”傳輸率降低到1兆比特。
1.對(duì)于一個(gè)給定數(shù)據(jù)幀的最初兩次傳輸嘗試是在2兆比特下進(jìn)行的(當(dāng)2兆比特是數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)漠?dāng)前所選速率時(shí))。嘗試2至N是在1兆比特下進(jìn)行的。這允許使幀“通過”直至滿足以上的判別標(biāo)準(zhǔn)A或B。速率的這一暫時(shí)降低并不改變2兆比特的“當(dāng)前所選”速率。
2.MU通過傳送探測(cè)幀和等待來自AP的將在給定頻率上被探測(cè)的一個(gè)或多個(gè)探測(cè)響應(yīng)幀對(duì)接入點(diǎn)作周期性地掃描。探測(cè)幀通常以1兆比特速率傳送；如果MU被配置成僅在2兆比特下發(fā)射，則探測(cè)將以2兆比特傳送。但是，只有在MU具有兩種傳輸率的選項(xiàng)時(shí)才采用動(dòng)態(tài)速率控制算法。探測(cè)響應(yīng)幀包括按照802.11技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定而規(guī)定AP能夠支持的速率的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在接入點(diǎn)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中保存每個(gè)相應(yīng)AP的這一信息，接下來將其提供給用于作決策的漫游算法。
3.當(dāng)由于差的2兆比特質(zhì)量而離開AP漫游時(shí)，將AP的當(dāng)前平均RSSI保存在其相應(yīng)接入點(diǎn)表項(xiàng)目中。當(dāng)漫游的理由是維持2兆比特性能時(shí)，AP將不符合漫游返回的條件，直至其平均RSSI已經(jīng)增大3個(gè)RSSI計(jì)數(shù)。(進(jìn)行中的平均RSSI是為在其周期的掃描/探測(cè)功能期間給給定的MU傳送探測(cè)響應(yīng)的所有AP維持的)。這可以阻止輕佻漫游返回到在給定信號(hào)強(qiáng)度水平下具有已知差性能的AP。這與在早先的專利申請(qǐng)中所描述的為AP維持1兆比特差質(zhì)量RSSI閾值相似。擴(kuò)展的漫游算法維持AP的兩個(gè)差質(zhì)量RSSI值，一個(gè)抑制以2兆比特的性能漫游到AP，一個(gè)抑制漫游到AP，即使1兆比特性能是可以接受時(shí)。
從1Mbps變化到2Mbps一旦滿足下列判別標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，MU將其“當(dāng)前所選”速率從1Mbps變?yōu)?MbpsA)1兆比特再試傳輸率小于7％以及在10秒評(píng)價(jià)周期內(nèi)存在數(shù)個(gè)統(tǒng)計(jì)有效的傳輸取樣(例如30)。
B)1兆比特再試傳輸率小于7％以及1兆比特速率實(shí)際上已經(jīng)有至少30秒種(提出低話務(wù)情況)C)小區(qū)具有繁重話務(wù)(在10秒內(nèi)檢測(cè)到500幀)以及1兆比特速率實(shí)際上已經(jīng)有至少30秒。(提出2兆比特再試速率是由于傳輸碰撞而不是范圍造成的情況)。
省電特征移動(dòng)單元可以注入數(shù)個(gè)省電特征，目的是使電池壽命達(dá)到最大?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述這些特征，也稱為“省電協(xié)議”(PSP)，它們獨(dú)立于數(shù)據(jù)速率控制功能性。
可以參考圖6所示的移動(dòng)單元15的擴(kuò)展方框圖描述PSP，圖6示出MU的兩個(gè)部分，無線電部分30和終端部分40。
無線電部分30包括與天線32連接的無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)31。該無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)還與一般表示為ASIC 33的電路連接，該電路可以是單個(gè)或幾個(gè)IC，包括微處理器、存儲(chǔ)固件程序的存儲(chǔ)器、靜態(tài)RAM、和/或執(zhí)行數(shù)個(gè)媒體水平接入(MAC)協(xié)議功能和MAC/PHY協(xié)議接口的專用集成電路。
具體而言，ASIC 33將執(zhí)行識(shí)別由無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)31所接收的入局廣播信號(hào)的數(shù)據(jù)率，以及在合適數(shù)據(jù)率下對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行處理的功能。更具體地說，在802.11標(biāo)準(zhǔn)的上下文中，這包括對(duì)比特率字段的分組標(biāo)頭的解析。
ASIC 33還具有實(shí)現(xiàn)如上所述數(shù)據(jù)率算法和圖4和5所示的功能。
終端部分40包括與無線電部分30和電池48的接口41，電池同時(shí)給終端部分40和無線電部分30供電。終端部分40通常包括數(shù)據(jù)輸入鍵座、觸摸屏或鍵盤42、顯示器43、CPU(包括所存儲(chǔ)的程序存儲(chǔ)器)44、和任選的用于話音處理的麥克風(fēng)45、揚(yáng)聲器46和CODEC/DSP電路47，以允許移動(dòng)單元15提供話音通信能力。
PSP利用數(shù)種不同的算法，所有這些算法基于關(guān)閉無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)和CPU的方法，這兩者消耗相當(dāng)大的功率，在等待來自接入點(diǎn)的下一個(gè)消息時(shí)暫停無線電部分30中的ASIC時(shí)鐘?；貞浺幌略贗EEE 802.11協(xié)議技術(shù)規(guī)范中定義的基本消息控制系統(tǒng)，涉及利用具有話務(wù)指示符圖的信標(biāo)消息和請(qǐng)求數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮喸兿ⅰ?br> 不同的PSP算法是以這樣的方式定義的，即允許用戶定義的在性能與省電程度之間折衷。
第一種算法是靜態(tài)算法，它喚醒無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)31恰好及時(shí)接收每個(gè)廣播信標(biāo)。即使無線電部分中的ASIC時(shí)鐘已經(jīng)斷電，系統(tǒng)仍然利用CMOS時(shí)鐘35維持時(shí)間記錄，該時(shí)鐘是由其自身微型電池36供電的。類似的第二種算法喚醒無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)31及時(shí)接收每個(gè)其它的信標(biāo)。同樣，算法3至10及時(shí)地將無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)切換到分別接收每隔三個(gè)至每隔十個(gè)的信標(biāo)。
稱為“算法數(shù)11”的另一種算法是動(dòng)態(tài)的，允許喚醒基于實(shí)際消息話務(wù)的信號(hào)。一旦無線電發(fā)射機(jī)/接收機(jī)31傳送消息或者一旦它接收消息時(shí)，它將喚醒間隔設(shè)定為最小值(通常喚醒及時(shí)接收每個(gè)預(yù)期信標(biāo))。只要話務(wù)是連續(xù)的或幾乎是連續(xù)的，這提供一快速響應(yīng)。如果未檢測(cè)到活動(dòng)，算法提供的喚醒間隔逐步減小，通常線性減小到10的最大值。換句話說，在無線電被喚醒及時(shí)接收每隔十個(gè)的信標(biāo)的點(diǎn)上。另一方面，不是線性地增大延遲(1，2，3…的間隔)，算法可以保持在預(yù)定周期的最大值上，一旦已經(jīng)達(dá)到該周期則延遲增大到最大值。
稱為算法數(shù)12的另一種算法提供更高的性能。在這種算法中，保持消息話務(wù)的記錄(例如基于消息個(gè)數(shù)的有效負(fù)載字節(jié)數(shù))，超過閾值時(shí)，則將無線電切換到連續(xù)模式。只要正在對(duì)有效話務(wù)進(jìn)行處理。無論是入局還是出局，無線電將停留在連續(xù)模式中。然而，如果話務(wù)落在低于預(yù)定閾值之下有數(shù)秒時(shí)間(例如5秒)，那么系統(tǒng)返回到算法數(shù)11。
對(duì)于以上所述的所有算法，下一個(gè)信標(biāo)的時(shí)間當(dāng)然是精確已知的，并可以計(jì)算以便能夠打開無線電及時(shí)地接收信標(biāo)。如果信標(biāo)顯示在接入點(diǎn)5中(例如由于預(yù)先存在的話務(wù))，那么，無線電31將保持在蘇醒狀態(tài)一預(yù)定時(shí)間周期，以保證信標(biāo)被接收。
較佳地，所有的移動(dòng)單元遵守信標(biāo)的預(yù)期時(shí)間且不發(fā)射會(huì)引起信標(biāo)定時(shí)被延遲的消息。
如果移動(dòng)單元丟失信標(biāo)(或是因?yàn)樗绰牭?，或是因?yàn)樗唤邮斩鴰в姓`差)，那么，移動(dòng)單元自動(dòng)地調(diào)度下一個(gè)信標(biāo)的喚醒，即使它通常不希望基于使用的當(dāng)前算法對(duì)特定信標(biāo)的喚醒。這允許快速地恢復(fù)消息誤差，也有助于檢測(cè)接入點(diǎn)5是正在還是不正在以最小的時(shí)間量發(fā)射信標(biāo)。
移動(dòng)單元能夠進(jìn)入多種工作狀態(tài)或模式，用于管理無線電31和至終端的接口。為了使功率達(dá)到最小，只有需要無線電活動(dòng)時(shí)才接通無線電31，盡管無線電部分30本身可能需要供電以允許與終端部分40進(jìn)行通信。如果無線電部分30通電與終端部分進(jìn)行通信并且它變?yōu)榻邮栈虬l(fā)射消息的時(shí)間，那么，自動(dòng)地使無線電31通電。一旦不再需要無線電，但是接口34保持活動(dòng)，可以給無線電斷電，以便省電。當(dāng)無線電部分30不需要經(jīng)接口34或經(jīng)天線32通信時(shí)，使無線電的所有元件斷電，正象ASIC 33一樣。然后，該系統(tǒng)等待或是來自與時(shí)鐘35相關(guān)的信標(biāo)定時(shí)器或是來自終端部分40的喚醒呼叫(例如，由于用戶已經(jīng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)輸入鍵盤42)。
如果移動(dòng)單元不與接入點(diǎn)相關(guān)，那么它可以保持在省電模式中。在這種模式中，它會(huì)自動(dòng)地喚醒以周期地(例如每秒)搜索接入點(diǎn)，由此使功率的使用減至最低，但仍然提供尋找移動(dòng)單元能夠非?？焖俚嘏c其相關(guān)的接入點(diǎn)的正當(dāng)能力。一旦移動(dòng)單元已經(jīng)與一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)，那么它僅需要喚醒以接收信標(biāo)消息。
移動(dòng)單元最好提供無線電部分30與終端部分40之間的緊密耦合，以便提供具有最低功率使用的適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)支持。移動(dòng)單元通常具有活動(dòng)模式(或是完全供電或是省電模式)、暫停模式(關(guān)閉所有不必要項(xiàng)但是在任何時(shí)候CPU能夠恢復(fù))、以及斷電模式(最低功率，除CMOS時(shí)鐘35外不具有內(nèi)部活動(dòng)，但是仍然能夠從功率被切斷前被停止的地方恢復(fù))無線電部分30以幾種方式與終端部分40緊緊集成在一起，由此允許聯(lián)合省電模式。首先，當(dāng)終端部分40是活動(dòng)時(shí)可以將無線電部分設(shè)定為保持在其規(guī)定工作模式中。其次，當(dāng)終端部分40進(jìn)入暫停模式時(shí)，無線電部分30被自動(dòng)地置于低功率模式。這可以例如是PSP算法數(shù)10，如上所述。在這種模式中，無線電部分能夠接收指向終端部分40的消息。存在任選項(xiàng)，允許或是僅僅為直接分組或是直接廣播/多點(diǎn)傳播分組。這些任選項(xiàng)允許網(wǎng)絡(luò)的專用化，通過使喚醒事件減至最少以使功率減至最小。當(dāng)接收到一個(gè)合格的分組時(shí)，無線電部分30將數(shù)據(jù)放置在RAM(圖中未示出)內(nèi)的緩沖器中并喚醒終端部分40。由于終端部分可能需要一段時(shí)間喚醒，無線電部分30可以緩沖接收分組直至終端部分40能夠處理它們的時(shí)間。
而在暫停模式中，如果檢測(cè)到無活動(dòng)已經(jīng)有一段可編程的時(shí)間量，例如1小時(shí)，無線電部分30有斷開其供電的選項(xiàng)。這允許已經(jīng)是非活動(dòng)的或者超出范圍的移動(dòng)單元將電池耗費(fèi)限制在合理的量上。
如果終端已經(jīng)被“關(guān)閉”(處于通電但是完全非活動(dòng)的狀態(tài))，那么，無線電部分30自動(dòng)地進(jìn)入睡眠狀態(tài)，功耗達(dá)到最低水平。在這種模式中，它對(duì)消息或喚醒命令不響應(yīng)。當(dāng)終端部分40隨后被通電(“恢復(fù)”)時(shí)，無線電部分30本身自動(dòng)地通電并恢復(fù)其目前狀態(tài)。
如果終端部分40掉電(例如，如果電池48被取走)，那么，無線電部分30被自動(dòng)地關(guān)閉或斷電。在該模式中，電池36可以起備用電池作用，能夠維持終端部分的工作狀態(tài)。另一方面，可以提供一個(gè)單獨(dú)的備用電池(圖中未示出)。當(dāng)電池48再次被插入或者另一電源提供使用時(shí)，終端部分40能夠恢復(fù)，沒有數(shù)據(jù)損失，自動(dòng)地供電并重新配置無線電部分30，無需操作者的介入。在無線電部分30已經(jīng)被重新配置后，它以常規(guī)方式對(duì)接入點(diǎn)進(jìn)行掃描并重新建立與網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)。
也可以給終端部分40和無線電部分30提供進(jìn)一步的功能，以防止在暫?；驍嚯姴僮髌陂g在兩個(gè)部分之間出現(xiàn)鎖定狀態(tài)。這里，終端部分40中斷無線電部分30和命令，產(chǎn)生不喚醒操作最小間隔(例如1秒)。在該間隔期間，終端部分40能夠安全地暫?；驍嚯?。在該間隔消逝后，當(dāng)接收到消息時(shí)無線電部分30自由喚醒終端部分40。
終端部分40和無線電部分30可以利用命令寄存器和30中斷進(jìn)行協(xié)同通信。在一個(gè)實(shí)施例中，無線電部分30可以包括一個(gè)可編程的喚醒定時(shí)器。然后或是通過該定時(shí)器，或是通過在無線電波上傳送并被無線電31接收的消息，或是通過經(jīng)接口34從終端部分40接收的命令，可以喚醒無線電部分30。
為了使接口34同步化，終端部分可以產(chǎn)生三個(gè)命令之一，無線電部部分響應(yīng)就緒標(biāo)志。這三個(gè)命令是主機(jī)喚醒(Awake for Host)、恢復(fù)(Resume)和睡眠(Sleep)。這些引起無線電部分30執(zhí)行不同的動(dòng)作，如下所述。
響應(yīng)于主機(jī)喚醒命令，無線電部分30設(shè)定就緒標(biāo)志。這允許終端部分40直接與無線電部分30通信，接收消息、發(fā)送消息以及對(duì)命令進(jìn)行處理。響應(yīng)于恢復(fù)命令，無線電部分30切斷就緒標(biāo)志，表示它處于非協(xié)同狀態(tài)，一旦無線電部分30決定它已經(jīng)完成與無線電31以及與終端部分40二者的通信時(shí)，它能夠斷電。在這種模式中，一旦從與時(shí)鐘35相關(guān)的喚醒定時(shí)器接收信號(hào)時(shí)，無線電部分30將會(huì)喚醒。
響應(yīng)于睡眠命令，無論無線電部分30已經(jīng)進(jìn)行什么操作，它將以最短的時(shí)間量停止，然后進(jìn)入低功率暫停模式。當(dāng)無線電部分30接收恢復(fù)消息時(shí)，那么它將返回到正常PSP模式。
應(yīng)當(dāng)明白，以上所述的每一個(gè)特征或者兩個(gè)或兩個(gè)以上合在一起可以在不同于以上所描述類型的其它類型的無線局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中找到有用的用途。
雖然已經(jīng)示出并描述本發(fā)明，但是不希望局限于所表明的細(xì)節(jié)，因?yàn)榭梢宰鞒龈鞣N不同的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)變化，而不會(huì)偏離本發(fā)明的精神。
不用作進(jìn)一步分析，以上的描述如此充分地揭示了本發(fā)明的要點(diǎn)，從現(xiàn)有技術(shù)觀點(diǎn)，對(duì)于沒有省略特征的各種應(yīng)用，其它的已經(jīng)能夠適應(yīng)它，構(gòu)成本發(fā)明的一般或特定方面的基本特征，因此這種適應(yīng)性應(yīng)當(dāng)和希望理解為在以下權(quán)利要求書的等效的含義和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，所述移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)送以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，其特征在于所述方法包括步驟評(píng)價(jià)移動(dòng)單元性能；以及如果移動(dòng)單元性能低于閾值，以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；以及與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件接入點(diǎn)相關(guān)。
2.一種在包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，所述移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)送以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，其特征在于所述方法包括步驟評(píng)價(jià)移動(dòng)單元性能；以及如果移動(dòng)單元性能低于閾值，以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；以及如果移動(dòng)單元未能與較高數(shù)據(jù)率下的另一接入點(diǎn)相關(guān)，將數(shù)據(jù)率降低為下一個(gè)較低數(shù)據(jù)率。
3.一種在包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，所述移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)送以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，其特征在于所述方法包括步驟評(píng)價(jià)移動(dòng)單元性能；以及如果移動(dòng)單元性能高于閾值，將移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)率增大到下一個(gè)最高數(shù)據(jù)率。
4.一種在包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的方法，所述移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)送以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，其特征在于所述方法包括步驟評(píng)價(jià)移動(dòng)單元性能；以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件的接入點(diǎn)進(jìn)行掃描；與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件接入點(diǎn)相關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括步驟，以所選頻率將數(shù)據(jù)分組從移動(dòng)單元發(fā)送到接入點(diǎn)，所述所選頻率是頻帶內(nèi)一系列預(yù)定頻率之一，所述所選頻率在重復(fù)周期內(nèi)以規(guī)則間隔變化。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于接入點(diǎn)以預(yù)定間隔發(fā)送包括一控制幀的信標(biāo)數(shù)據(jù)分組，這種分組是以能夠被網(wǎng)絡(luò)上所有移動(dòng)單元理解的數(shù)據(jù)率發(fā)送的。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括在所述接入點(diǎn)以所述所選頻率接收所述數(shù)據(jù)分組以及響應(yīng)于移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)率使所述接入點(diǎn)同步化的步驟。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于評(píng)價(jià)性能的所述步驟測(cè)量了發(fā)送的百分比。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于與最符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)的所述步驟是通過選擇使數(shù)據(jù)吞吐量達(dá)到最大的接入點(diǎn)和數(shù)據(jù)率進(jìn)行的。
10.一種包括多個(gè)靜止接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)單元能夠以至少兩種數(shù)據(jù)率進(jìn)行發(fā)送以及能夠與預(yù)定范圍內(nèi)至少兩個(gè)接入點(diǎn)進(jìn)行通信，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)單元中以預(yù)定間隔對(duì)最符合條件的接入點(diǎn)掃描的裝置；移動(dòng)單元中評(píng)價(jià)性能統(tǒng)計(jì)特性和所接收的接入點(diǎn)信號(hào)質(zhì)量的裝置；移動(dòng)單元中將數(shù)據(jù)率改變?yōu)榈诙?shù)據(jù)率的裝置；以及與最高數(shù)據(jù)率下的最符合條件的接入點(diǎn)相關(guān)的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于每個(gè)移動(dòng)單元包括一個(gè)發(fā)射機(jī)，給正在廣播探測(cè)分組的移動(dòng)單元預(yù)定范圍內(nèi)的所有接入點(diǎn)廣播探測(cè)分組，所述范圍內(nèi)的所述接入點(diǎn)包括用于檢測(cè)所廣播的探測(cè)分組并相應(yīng)地將探測(cè)響應(yīng)分組送回給所述一個(gè)移動(dòng)單元的各個(gè)接收機(jī)、和在每個(gè)移動(dòng)單元中的選擇器，從所述探測(cè)響應(yīng)分組選擇最符合條件的一個(gè)接入點(diǎn)，并使所述一個(gè)移動(dòng)單元與預(yù)定間隔下的最符合條件一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)。
12.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述最符合條件的一個(gè)接入點(diǎn)是根據(jù)在所述一個(gè)移動(dòng)單元上的接收信號(hào)質(zhì)量和在每個(gè)靜止接入點(diǎn)上的負(fù)載因數(shù)選擇的。
13.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述一個(gè)移動(dòng)單元識(shí)別具有的信號(hào)質(zhì)量至少等于閾值的所有所述靜止接入點(diǎn)，以及選擇與具有最低負(fù)載因數(shù)的最符合條件的一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)，其中，當(dāng)多個(gè)所述靜止接入點(diǎn)具有相等的最低負(fù)載因數(shù)時(shí)，選擇具有最高接收信號(hào)質(zhì)量的靜止接入點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于將閾值設(shè)定為低于最高接收信號(hào)質(zhì)量。
15.如權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于如果所述靜止接入點(diǎn)經(jīng)歷不可接受的低信號(hào)質(zhì)量，與一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)的所述多個(gè)移動(dòng)單元之一漫游并將所述一個(gè)靜止接入點(diǎn)排除在選擇之外。
16.如權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于當(dāng)經(jīng)歷大于50％的再試、CRC差錯(cuò)或丟失信標(biāo)時(shí)達(dá)到不可接受的低信號(hào)質(zhì)量。
17.如權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于當(dāng)接收信號(hào)質(zhì)量超過預(yù)定極限時(shí)，被排除在外的一個(gè)靜止接入點(diǎn)被重新包含入選擇范圍之內(nèi)。
18.如權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于如果沒有一個(gè)靜止接入點(diǎn)被識(shí)別為重新相關(guān)，所述一個(gè)移動(dòng)單元繼續(xù)與當(dāng)前一個(gè)靜止接入點(diǎn)相關(guān)。
19.如權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于與當(dāng)前一個(gè)靜止接入點(diǎn)相關(guān)并達(dá)到令人滿意通信水平的每個(gè)移動(dòng)單元以所選間隔作出選擇決定。
20.如權(quán)利要求18所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于當(dāng)經(jīng)歷50％或更低的再試、CRC差錯(cuò)或丟失信標(biāo)時(shí)達(dá)到令人滿意的通信水平。
21.如權(quán)利要求18所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于從信號(hào)質(zhì)量高于預(yù)定閾值的所有靜止接入點(diǎn)中選擇一組符合條件的所述靜止接入點(diǎn)；所述的組包括信號(hào)質(zhì)量高于另一預(yù)定閾值的當(dāng)前一個(gè)靜止接入點(diǎn)；最符合條件的接入點(diǎn)是從具有最低負(fù)載因數(shù)的所有靜止接入點(diǎn)中選出的；高于當(dāng)前一個(gè)接入點(diǎn)的負(fù)載因數(shù)某個(gè)給定比例的靜止接入點(diǎn)被排除在外；當(dāng)多個(gè)靜止接入點(diǎn)具有相同負(fù)載因數(shù)時(shí)，將具有最高信號(hào)質(zhì)量的靜止接入點(diǎn)選作最符合條件的接入點(diǎn)。
全文摘要
一種包括無線局域網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò),包括多個(gè)連接于主計(jì)算機(jī)和彼此連接的接入點(diǎn)和多個(gè)移動(dòng)單元,每個(gè)移動(dòng)單元被安排與至少一個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)。基于當(dāng)前數(shù)據(jù)率下的性能判別標(biāo)準(zhǔn),安排移動(dòng)單元周期性地掃描并識(shí)別在最高數(shù)據(jù)率下相關(guān)的最符合條件的接入點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06K17/00GK1271902SQ9912754
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月29日
發(fā)明者帕特里克, 皮納德, 迪安, 卡瓦古奇 申請(qǐng)人:訊寶科技公司