專利名稱：無線通信方案的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信方案，具體地，涉及在通信網(wǎng)(諸如局域網(wǎng)LAN)中用于把從屬單元從一個主單元切換到另一個主單元的切換規(guī)程，這例如在非協(xié)調(diào)的跳頻無線局域網(wǎng)中的接入點之間切換移動終端時可能有用。本發(fā)明也提供用于在這樣的方案中得出和分布有關網(wǎng)絡拓撲的信息的技術，以及提供在這樣的方案中使用的通信單元。
形式為短距離、基于無線的局域網(wǎng)(LAN)的以上類型的當前實施方案在本領域中被稱為“藍牙(Bluetooth)”(TM)通信，它是由藍牙標準控制的。用于藍牙通信的全部技術規(guī)范可以通過藍牙專門興趣組(SIG)找到，它的網(wǎng)址可以在“www.bluetooth.com”上找到，上面還有當前的標準和相關信息。
藍牙通信的有用討論可以在形式為教科書的、Jennifer Bray和Charles F.Sturman的“Bluetooth，Connect Without Wires(藍牙不用線的連接)”，Prentice Hall PTR出版，ISBN 0-13-089840-6，中找到。
另外的現(xiàn)有技術可以在例如WO 01/20940，US5940431和在美國公布的申請2001/0005368A1和2001/0033601A1中找到，其中也討論了在這個領域中當前技術水平的某些方面。
讀者可參考上述源來得到總的藍牙背景信息，并且也例如澄清這里已使用但并未被下面定義的縮略詞具體覆蓋的技術術語。
使得在無線LAN中(例如基于藍牙技術的)的從屬單元能夠在主單元之間進行切換是一項困難的任務。用來建立新的連接的時間會相當長，足夠讓用作為從屬單元的移動終端(MT)移動出它的當前主單元的范圍以外。主單元是移動終端的、到藍牙LAN的接入點，所以通信可能丟失。
當接入點的網(wǎng)絡很大時，第3層移動性協(xié)議幫助把分組從網(wǎng)關/主機(H)路由到目標移動終端所附接到的接入點/藍牙模塊。然而，鏈路層切換/轉(zhuǎn)移和網(wǎng)絡層移動性協(xié)議必須正確地同步，以使得性能最佳化，但如果移動終端在接入點之間移動時要花費長的時間建立連接，則這可能會受到損害。
在借助于接入點附接到LAN的移動終端每次移向由另一個接入點以更好的信號質(zhì)量覆蓋的區(qū)域時，在許多當前的方案中都使用連接建立階段。一個這樣的方案在美國專利5,448,569中被揭示，其中移動臺確定在它本身與當前的基站之間的傳輸質(zhì)量已惡化到低于預定的性能水平。移動臺依次收聽每個接連的頻道，直至它感知來自適當?shù)幕镜膫鬏敒橹埂＿@意味著，移動臺被迫進行監(jiān)視無線環(huán)境中多個信道(它們是處在不同的頻率)的潛在地消耗時間的任務，以便識別用于它的下一個基站的候選者。
在WO 00/62438中，移動終端確定關于處在由該移動終端位置規(guī)定的地理區(qū)域內(nèi)的一組基站的信息。移動終端給該組中的基站提供有關相互之間的信息，諸如基站之間的時鐘偏差?；痉e累有關相互之間的信息，以及把它提供到移動終端，幫助它建立與它還沒有遇到的基站的通信。在切換期間，移動終端收聽來自基站的信標，以及確定哪一個或哪些處在范圍內(nèi)。然后，它根據(jù)接收信號強度指示(RSSI)選擇最接近的那個基站。在這個方案中，移動終端使用它具有的、有關另外的基站的信息，以便按傳統(tǒng)的方式但使用更詳細的尋址來尋呼它們，從而努力減小為建立連接所花費的時間。
本發(fā)明的一個目的是提供改進的無線通信方案。本發(fā)明的另一個目的是提供改進的通信方案，用于在包括例如共享資源網(wǎng)，特別是局域網(wǎng)的無線通信網(wǎng)中在主單元之間切換從屬單元。本發(fā)明的再一個目的是提供改進的通信單元，和供這些單元使用的方法。
本發(fā)明涉及使用移動無線通信單元的無線通信，以及涉及用來把它們編組為網(wǎng)絡的連接。因此，本發(fā)明提供把當前無線連接的從屬單元從共享資源網(wǎng)絡的第一主單元切換到所述網(wǎng)絡的另一個主單元的方法，該方法包括(a)在所述第一主單元中保持有關所述共享資源網(wǎng)絡的拓撲的信息；以及(b)在所述切換期間根據(jù)所述拓撲在一個或多個另外的主單元中激活尋呼規(guī)程，在該尋呼規(guī)程中，該或每個另外的主單元尋呼所述從屬單元。該共享資源網(wǎng)絡可以是局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或類似的網(wǎng)絡，以及可以例如包括藍牙局域網(wǎng)，在其中接入點被配置成主單元以及移動終端用作為從屬單元。
該方法可包括，根據(jù)所述主單元對所述第一主單元的拓撲接近性而確定在哪個主單元中激活所述尋呼規(guī)程。該方法可包括只在與所述第一主單元相鄰的另外的主單元中激活所述尋呼規(guī)程，以便例如減小來自不涉及所討論切換的其它主單元的干擾的或然率。該方法還可包括所述第一主單元在所述切換期間提供有關所述從屬單元的信息到該或每個另外的/相鄰的主單元。這個信息可輔助該/每個相鄰的主單元尋呼所述從屬單元，諸如所述從屬單元的地址。該方法可包括使用所述網(wǎng)絡拓撲信息去選擇相鄰主單元，以便交換時鐘偏差信息。該方法可包括通過在主單元之間交換時間印記信息而得出所述時鐘偏差。該方法可包括在所述主單元之間通過連接它們的基本上固定的網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng)或通過無線網(wǎng))交換消息。該方法可包括在所述消息中傳送所述網(wǎng)絡拓撲信息。
該方法可包括基本上在所述共享資源網(wǎng)絡初始化后確定所述網(wǎng)絡拓撲信息。該方法可包括在所述局域網(wǎng)初始化后確定所述網(wǎng)絡拓撲信息，以便例如確定為了考慮在網(wǎng)絡運行期間發(fā)生的時鐘漂移，哪些相鄰的接入點應當被聯(lián)系用來交換時鐘偏差信息。
該方法可包括共享時鐘偏差信息，這通過如下方式進行輸出主單元本身時鐘的數(shù)值到主單元主機，例如通過廠商特定的主機控制器接口命令或通過周期使至少一個所述主單元處于詢問模式，在該詢問模式中，所述主單元與其他主單元通信，以及使用它們的應答來更新該主單元對其他主單元各自的時鐘偏差的估值。
該方法可包括所述從屬單元通過發(fā)送切換請求到它當前連接的主單元以及優(yōu)選地基本上立即進入連續(xù)尋呼掃描而觸發(fā)切換規(guī)程。
該方法可包括所述當前連接的主單元轉(zhuǎn)發(fā)所述切換請求到一個或多個基本上相鄰的所述主單元，優(yōu)選地，包括所述從屬單元的網(wǎng)絡地址。
該方法可包括執(zhí)行所述切換規(guī)程作為硬切換，在其中由所述當前連接的主單元(AP1)分配給與所述從屬單元MT的連接的資源并不被拆卸或釋放，直至連接至少是在所述從屬單元與下一個或目標主單元之間的建立過程中。在這種情形下，如果嘗試的切換沒有成功，則從屬單元仍可能回到它的原先的連接。在預先設置的超時時間到期或從所述下一個主單元接收到確認消息時，原先的連接例如可能斷開。該方法可包括通過所述從屬單元向所述當前連接的主單元表示在它們之間的無線鏈路質(zhì)量的惡化，而觸發(fā)所述切換規(guī)程。
該方法可包括例如在當前被連接到主單元的從屬單元向所述主單元表示在它們之間的無線鏈路質(zhì)量的惡化后，或在所述從屬單元本身沒有能力測量所述鏈路質(zhì)量而所述鏈路質(zhì)量由所述當前連接的主單元監(jiān)視的情形下，從當前連接的所述主單元觸發(fā)所述切換規(guī)程。
該方法可包括在接收到表示所述從屬單元到下一個所述主單元的連接的消息后，取消由另一個所述主單元尋呼或連接所述從屬單元的嘗試。
該方法可包括以這樣的方式運行所述主單元，以使得在與所述當前連接的主單元相鄰的任何另外主單元之間的覆蓋區(qū)域上基本上沒有重疊，由此所述從屬單元優(yōu)選地只從它的最接近的另一個主單元接收標識分組。
該方法可包括使用所述網(wǎng)絡拓撲信息，以有關哪些所述主單元是相鄰的和/或它們的網(wǎng)絡/設備地址是什么的信息來配置一組主單元中的一個或多個主單元。該方法可包括在所述共享資源網(wǎng)絡的至少一個安裝期間和在所述主單元被移動的情形下，確定所述網(wǎng)絡拓撲信息。該方法可包括以矩陣形式保持所述網(wǎng)絡拓撲信息，表示在所述共享資源網(wǎng)絡的覆蓋的至少一部分中哪些所述主單元與哪些其他主單元是相鄰的，以及優(yōu)選地，對一個或多個所述主單元本地地存儲所述矩陣。
該方法可包括以自動方式收集所述網(wǎng)絡拓撲信息。該方法可包括使用移動探測器來收集所述網(wǎng)絡拓撲信息，該探測器適合于通過在所述局域網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi)的不同位置處激活詢問規(guī)程來探測所述主單元以及優(yōu)選地適合于記錄來自所述主單元的對所述詢問的應答。該方法可包括通過執(zhí)行一系列探測詢問來逐步地收集所述信息，使用例如迭代過程以使得從探測得出的所述網(wǎng)絡拓撲信息的精度隨執(zhí)行的探測詢問數(shù)目的增加而增加。
所述探測器可包括移動通信單元，所述記錄優(yōu)選地包括該或每個應答的主單元的媒體接入控制地址，以及所述記錄例如以矩陣的形式被開發(fā)。該方法可包括把所述收集的信息上載到用來控制所述主單元的主控制器。該方法可包括通過所述探測的主單元上載所述收集的信息。
本發(fā)明也提供一種無線通信方案以執(zhí)行從屬單元從共享資源網(wǎng)絡的當前無線連接的第一主單元到所述共享資源網(wǎng)絡的另一個主單元的切換，所述共享資源網(wǎng)絡用來把有關所述網(wǎng)絡拓撲的信息保存在所述第一主單元中，以及還用來在所述切換期間根據(jù)所述拓撲在一個或多個另外的主單元中激活尋呼規(guī)程，在該尋呼規(guī)程中，一個或多個所述另外的主單元尋呼所述從屬單元。
該方案可用來根據(jù)所述主單元與所述第一主單元的拓撲鄰近性確定在所述主單元的哪個主單元中激活所述尋呼規(guī)程。所述尋呼規(guī)程只在與所述第一主單元相鄰的另外的主單元中才可被激活。所述第一主單元可以在所述切換期間把有關所述從屬單元的尋呼信息提供給該或每個另外的/相鄰的主單元，該信息可幫助該或每個相鄰的主單元尋呼所述從屬單元，例如是所述從屬單元的地址。所述網(wǎng)絡拓撲信息可被使用來確定哪個或哪些所述相鄰的主單元應當被聯(lián)系，以便得出時鐘偏差信息。所述時鐘偏差可以通過在主單元之間交換時間印記信息而被得出。消息可以通過連接主單元的基本上固定的網(wǎng)絡(例如以太網(wǎng)或通過無線網(wǎng))在所述主單元之間被交換，以及所述網(wǎng)絡拓撲信息可以在所述消息中被傳送。
所述網(wǎng)絡拓撲信息可以基本上在所述共享資源網(wǎng)絡初始化后被得出。所述網(wǎng)絡拓撲信息可以在所述局域網(wǎng)初始化后被得出，以便例如更新初始記錄，以考慮例如在網(wǎng)絡運行期間主單元的運動。
所述網(wǎng)絡拓撲信息可通過輸出主單元本身時鐘的數(shù)值到主單元主機而被得出，這例如是借助于廠商特定的主機控制器接口命令或通過周期使至少一個所述主單元處于詢問模式來進行，在該模式中，所述主單元與其他主單元通信，以及使用它們的應答來更新該主單元對該其他主單元各自時鐘偏差的估值。
所述從屬單元可通過發(fā)送切換請求到它當前連接的主單元以及優(yōu)選地基本上立即進入連續(xù)的尋呼掃描而觸發(fā)切換規(guī)程。所述當前連接的主單元可轉(zhuǎn)發(fā)所述切換請求到一個或多個基本上相鄰的所述主單元，優(yōu)選地，包括有所述從屬單元的網(wǎng)絡地址。
所述切換規(guī)程可作為硬切換被執(zhí)行，在其中由所述當前連接的主單元(AP1)分配給與所述從屬單元MT的連接的資源并不被拆卸或釋放，直至連接至少是在所述從屬單元與下一個或目標主單元之間的建立過程中為止。在這種情形下，如果嘗試的切換沒有成功，則從屬單元仍可能回到它的原先的連接。在預先設置的超時時間到期或從所述下一個主單元接收到應答消息時，原先的連接可能例如斷開。所述切換規(guī)程可以通過所述從屬單元向所述當前連接的主單元表示在它們之間的無線鏈路質(zhì)量的惡化，而被觸發(fā)。所述切換規(guī)程可以例如在當前被連接到主單元的從屬單元向所述主單元表示在它們之間的無線鏈路質(zhì)量的惡化后，或在所述從屬單元本身沒有能力測量所述鏈路質(zhì)量而所述鏈路質(zhì)量被所述當前連接的主單元監(jiān)視的情形下，從當前連接的所述主單元被觸發(fā)。
在接收到表示所述從屬單元連接到下一個所述主單元的消息后，由另一個所述主單元尋呼或連接所述從屬單元的嘗試可被取消。
所述主單元可以以這樣的方式被運行，以使得與所述當前連接的主單元相鄰的任何另外主單元之間的覆蓋區(qū)域基本上沒有重疊，由此所述從屬單元優(yōu)選地只從它的最接近的另一個主單元接收標識分組。
所述網(wǎng)絡拓撲信息可被使用，以有關哪些所述主單元是相鄰的和它們的網(wǎng)絡地址是什么的信息來配置一組主單元中的一個或多個主單元，所述網(wǎng)絡拓撲也可能被使用，以例如從被規(guī)定為鄰居的另外的主單元得出時鐘偏差信息。所述網(wǎng)絡拓撲信息可以在所述共享資源網(wǎng)絡的至少一個安裝期間和在所述主單元被移動的情形下被確定。所述網(wǎng)絡拓撲信息可以以矩陣形式被保持，表示在所述共享資源網(wǎng)絡的覆蓋的至少一部分中哪些所述主單元與哪些其他主單元是相鄰的。所述矩陣優(yōu)選地相對一個或多個所述主單元被本地地存儲。
所述網(wǎng)絡拓撲信息可以以自動方式被收集，以及可以通過移動探測器被收集，該探測器適合于通過在所述局域網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi)的不同位置處激活詢問規(guī)程來探測所述主單元，以及優(yōu)選地用來作出來自所述主單元對所述詢問的應答的記錄。所述信息可以通過執(zhí)行一系列探測詢問而被逐步地收集，使用例如迭代過程以使得從探測得出的所述網(wǎng)絡拓撲信息的精度隨執(zhí)行的探測詢問數(shù)目的增加而增加。
所述探測器可包括移動通信單元，所述記錄優(yōu)選地包括該或每個應答的主單元的媒體接入控制地址，以及所述記錄例如以矩陣的形式被開發(fā)。所述收集的信息可被上載到用來控制所述主單元的主機控制器，以及可通過所述探測的主單元被上載。
本發(fā)明也提供在按照本發(fā)明的方法中或在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中作為從屬單元使用的通信單元，所述從屬單元用來發(fā)送切換請求到主單元，以及在所述切換請求中通告尋呼掃描時間窗口。所述通信單元可包括藍牙局域網(wǎng)的移動終端。所述通信單元可用來在所述通告的尋呼掃描窗口期間進入基本上連續(xù)的尋呼掃描狀態(tài)。所述通信單元可用來從多個尋呼主單元中選擇特定的所述主單元用于與它進行連接。
本發(fā)明也提供在按照本發(fā)明的方法中或在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中作為主單元使用的通信單元，其中所述主單元用來在切換規(guī)程期間尋呼從屬單元。所述通信單元可包括藍牙局域網(wǎng)的接入點。
所述通信單元可保持有關局域網(wǎng)的拓撲的信息(該通信單元在使用中構成該局域網(wǎng)的一部分)，例如哪些主單元是鄰居以及它們的地址是什么，所述網(wǎng)絡拓撲也可能被使用來例如從被規(guī)定為鄰居的另外的主單元得出時鐘偏差信息。
所述通信單元可用來接受來自從屬單元的切換請求，并且優(yōu)選地，也用來應答所述切換請求。所述通信單元也可用來優(yōu)選地通過使用共享資源網(wǎng)絡，例如固定的網(wǎng)絡(諸如以太局域網(wǎng)(LAN)或無線LAN)，把接收的所述切換請求轉(zhuǎn)發(fā)到至少一個相鄰的主單元。所述通信設備也可用來從網(wǎng)絡接受一個請求以尋呼至少一個從屬單元。
所述通信單元可用來調(diào)度用于嘗試進行與多個從屬單元的連接的尋呼過程。如果從多個從屬單元向所述通信單元作出的、用于連接的請求數(shù)目超過所述通信單元的可提供的容量，使得在請求的從屬單元的任何一個或多個尋呼掃描窗口到期之前就結束尋呼規(guī)程，則一個表示擁塞的信號可被傳送到用作為主單元的一個或多個另外的通信單元。
如果所述通信單元從從屬單元接收切換請求，它涉及擁塞的主單元，則所述從屬單元可被告知，它必須通過停留在連續(xù)的尋呼掃描中一個延長的時段來等待所述切換。
所述通信單元可用來在接收到一個消息表示用作為主單元的另外的通信單元與從屬單元之間的連接成功時或在這之后，停止尋呼所述從屬單元。
所述另外的通信單元可用來發(fā)送應答消息到至少一個主單元，表示對從屬單元的尋呼成功，以及優(yōu)選地，與從屬單元的連接成功。
所述通信單元可用來通過基本上固定的或無線的網(wǎng)絡連接，與用作為主單元的另外的通信單元間發(fā)送和/或接收消息，所述連接諸如通過以太局域網(wǎng)，將多個通信單元以及優(yōu)選地也有相關的主單元主機連接到一起。
所述通信單元可用來本地地以及優(yōu)選地以矩陣形式保持所述網(wǎng)絡拓撲信息。
現(xiàn)在參照附圖僅僅借助于例子來描述本發(fā)明，其中

圖1是用來按照本發(fā)明的實施例運行的部分局域網(wǎng)的示意圖；圖2到5是按照本發(fā)明的方法的狀況的順序圖；圖6是圖1的方案的另一個例子的示意圖；圖7是用于圖1和6示例的接入點的、以Harel表示法的狀態(tài)機，對于它的完全的表示法被包括在附錄中；圖8是用于圖1和6示例的接入點的、以Harel表示法的狀態(tài)機，對于它的完全的表示法被包括在附錄中；圖9是圖1方案的變例的示意圖；圖10是圖9的接入點的拓撲的矩陣；圖11a到11d是用于收集有關圖9方案的拓撲信息的技術的示意圖；圖12是使用圖11a到11d的技術的結果的表；以及圖13是在圖12的表中收集的結果的矩陣。
本發(fā)明將參照某些實施例和附圖來被描述，但本發(fā)明并不限于此，而是本發(fā)明只由附屬權利要求限制。而且，本發(fā)明雖然主要是參照局域網(wǎng)被描述的，但并不限于此。網(wǎng)絡可以是任何形式的共享資源網(wǎng)絡(SRN)，即，在SRN中共享硬件資源，以及每個硬件網(wǎng)絡單元可以從任何其他網(wǎng)絡單元被接入。按照本發(fā)明的SRN是與CAN，LAN或WAN或多或少同義的，但術語SRN將被使用來表示本發(fā)明并不限于已知的CAN，LAN或WAN的具體方面，例如爭用方案或者是以太網(wǎng)、令牌環(huán)還是無線LAN。具體地，本發(fā)明涉及PAN一個人域網(wǎng)，關系到在移動單元與主單元之間的短距離的無線連接。另外，PAN，LAN或WAN的拓撲并不被認為是對本發(fā)明的限制，例如，總線物理、星形物理、分布星形，環(huán)物理、總線邏輯、環(huán)邏輯在適當時都可被使用。對于LAN已產(chǎn)生各種標準，例如IEEE 802.3，IEEE 802.4，IEEE 802.5，ANSI X3T9.5(FDDI，I和II)，它們中的任一項都可以在本發(fā)明中找到有利的使用。LAN和WAN設計和結構在例如以下兩本書中被詳細地討論，Christa Anderson和Mark Minasi的“Mastering Local Area Networks(操縱局域網(wǎng))”，SYBEX Network Press，1999，或Fred Halsall，Addison-Wiley，1996的“Data Communications，Computer networks and Open Systems(數(shù)據(jù)通信，計算機網(wǎng)絡和開放系統(tǒng))”。各種類型的無線LAN也已經(jīng)被標準化或被通常使用，例如IEEE 802.11，IEEE 802.11HR(擴頻)和基于DECT，藍牙，HIPERLAN，漫射(Diffuse)或點對點紅外的系統(tǒng)。無線LAN在Jim Geier的“Wireless LAN’s(無線局域網(wǎng))”，MacmillanTechnical Publishing，1999中詳細地討論。
參照附圖，現(xiàn)在具體參照圖1，無線通信系統(tǒng)具有共享資源網(wǎng)絡10的形式，在本例中是藍牙局域網(wǎng)(BT LAN)，以及包括具有移動終端MT的形式的從屬單元，以及具有無線接入點AP1-4的形式的主單元組，該接入點通過共享資源網(wǎng)絡10被連接在一起。單字“連接”包括在其范圍內(nèi)、諸如在無線LAN(例如HIPERLAN，紅外連接和其他漫射或視線連接)中可以得到的無線連接，以及有線LAN(例如光纖、雙絞線對或同軸電纜網(wǎng)絡)。移動終端可包括任何提供無線通信的適當?shù)脑O備，以及可包括移動電話，個人計算機(諸如膝上型電腦或掌上電腦)，個人數(shù)字助理(PDA)等。
本發(fā)明的所有的實施例可包括按照藍牙協(xié)議進行通信的主單元和從屬單元。這樣的系統(tǒng)的特性可包括以下的一個或多個特性-作為擴頻技術的慢跳頻，即跳頻速率慢于調(diào)制速率；-主單元和從屬單元，由此主單元可設置跳頻順序；-每個設備具有它自己的時鐘和它自己的地址；-主單元的跳頻順序可至少部分地從它的地址被確定；-與一個主單元通信的從屬單元組都具有(主單元的)同一個跳頻，以及形成微微網(wǎng)；-微微網(wǎng)可以通過共同的從屬單元被鏈接，形成散射網(wǎng)；-在從屬單元與主單元之間的時分復用傳輸；-在從屬單元與主單元之間的時分雙工傳輸；-在從屬和主單元之間的傳輸可以是同步的或異步的；-主單元確定從屬單元何時可發(fā)送；-從屬單元只在被主單元尋址時才回答；
-時鐘是自由振蕩的；-未協(xié)調(diào)的網(wǎng)絡，特別是運行在2.4GHz免許可證的ISM頻段的那些網(wǎng)絡；-軟件堆棧，使得應用能夠找到該區(qū)域中的其他藍牙設備，-通過發(fā)現(xiàn)/詢問規(guī)程找到其他設備；以及-硬切換。
本發(fā)明也不限于藍牙協(xié)議，而是包括任何用于面向連接的(例如，電路交換的)無線方案的適當協(xié)議，該方案使用擴頻技術(諸如跳頻)，并且缺乏真實的廣播、信標或?qū)ьl信道。某些這樣的方案也可被稱為未協(xié)調(diào)的蜂窩系統(tǒng)，其中每個主單元起到基站的作用，以及小區(qū)可被看作為它的覆蓋區(qū)域。然而，在工業(yè)、科學和醫(yī)學頻段(ISM 2.4GHz)中規(guī)定禁止(例如，美國的FCC)同步主單元意味著在小區(qū)之間的運行必須保持為非協(xié)調(diào)的。
在移動終端MT與接入點AP1-4之間的信號傳送不需要與在接入點通過共享的接入網(wǎng)10互相通信中的方式相同。接入點移動終端信令可以有利地使用在藍牙個人域網(wǎng)(BT PAN)工作組中規(guī)定的標準的接入點間協(xié)議(IAPP)。接入點AP1-4通過經(jīng)共享資源網(wǎng)絡交換消息而互相通信，在本例的情形下，是例如通過連接該接入點AP1-4的、以太LAN 12形式的固定網(wǎng)絡。它們也可使用PAN規(guī)定的接入點間協(xié)議(IAPP)，雖然可以選擇其他消息傳送方案，諸如，由互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(IETF)Seamoby工作組當前建議的那些方案，該方案用于在接入點之間傳送上下文信息。移動終端和接入點優(yōu)選地形成可能是非協(xié)調(diào)的無線網(wǎng)，也就是網(wǎng)絡使用的頻率不一定與任何相鄰的網(wǎng)絡相協(xié)調(diào)。而且，無線網(wǎng)可以使用擴頻技術來改進傳輸接收質(zhì)量。已很好地接受的擴頻技術的形式是快跳頻或慢跳頻以及直接序列擴頻，快跳頻被認為是其中頻率比調(diào)制速率更快速地改變的一種技術。這些技術的概要可以在以下論文中找到Tsui和Clarkson的“Spread Spectrum Communication Techniques(擴頻通信技術)”，Elctronics&Communication Eng.Journal，vol.6，No.1，1994年2月，第3-12頁，和Povey與Grant的“SimplifiedMatched Filter Receiver Designs for Spread SpectrumCommunication Applications(用于擴頻通信應用的簡化的匹配濾波器接收機設計)”，Elctronics&Communication Eng.Journal，vol.5，No.2，1993年4月，第59-64頁，和Mutagi的“Pseudo Noise Sequencesfor Engineers(用于工程師的偽噪聲序列)”，Elctronics&Communication Eng.Journal，vol.8，No.2，1996年4月，第79-87頁。
接入點AP1-4在被共享資源網(wǎng)絡10覆蓋的區(qū)域中被各處散布，該區(qū)域在所顯示的實施例中是室內(nèi)區(qū)域14。接入點AP1-4每個都覆蓋一部分室內(nèi)區(qū)域14，而且由于接入點功率的限制，必須使用多個這些接入點AP1-4以給出適當?shù)母采w。
在移動終端MT保持基本上(但可能是臨時的)靜止，或至少在僅由它當前連接的接入點AP1覆蓋的區(qū)域/小區(qū)內(nèi)時，在它們之間建立并維持微微網(wǎng)#1。在當前連接的接入點AP1與移動終端MT之間的無線鏈路質(zhì)量保持很強時，對于接入點AP1或移動終端MT的部分的連接性并不立即需要進一步行動。如果移動終端MT移動和連接變?nèi)?，使得鏈路質(zhì)量惡化，則可能有必要把移動終端MT切換到具有更強的信號和/或更好地覆蓋移動臺MT可能已進入或正向其行進的區(qū)域的接入點AP2-4。在切換期間，這樣的新的接入點AP2被選擇，在移動終端MT與新的接入點AP2之間的新的微微網(wǎng)#2被建立，以及在原先連接的接入點AP1中保留的和被使用來建立/保持原先的微微網(wǎng)#1的資源被拆卸和釋放。
在BT網(wǎng)絡中的切換規(guī)程在傳統(tǒng)上是一個困難的任務，因為為建立連接所花費的時間可以相當長。例如，對于某些已知的尋呼/尋呼掃描規(guī)程，用于同步跳頻圖案的平均時間按照信道條件是從幾十到幾百毫秒，不包括鏈路管理協(xié)議(LMP)和更高層的消息交換。
為了確保盡可能快速地切換，在本發(fā)明中，被連接到共享資源網(wǎng)絡10的所有接入點AP1-4優(yōu)選地都是偽同步的，雖然本發(fā)明并不排除系統(tǒng)中的所有時鐘都是同步的。所謂偽同步是指，雖然所有的時鐘都是自由振蕩的，但它們各自的偏差都是互相已知的。偽同步階段的目的是使得接入點AP1-4的所有時鐘在一定的精度內(nèi)互相已知，即，每個接入點AP1-4知道它原來的時鐘CLKN與它的相鄰接入點AP1-4的時鐘之間的偏差。在本實施例中達到這一點的方式是通過連接接入點AP1-4的共享資源網(wǎng)絡基礎結構(例如以太LAN或HIpERLAN)交換消息。
接入點時鐘被使用來確定其中它們是主單元的微微網(wǎng)#1，#2的定時和跳頻圖案。每個微微網(wǎng)#1，#2被主單元的時鐘和它的藍牙地址唯一地標識。所有的從屬單元，諸如在微微網(wǎng)#1，#2中的移動終端，把一個偏差加到它們原來的時鐘上，以便具有與藍牙的主單元時鐘相配的估計的時鐘。因為所有的時鐘都是自由振蕩的，所以偏差必須被定期地更新。
被采用來偽同步接入點AP1-4的時鐘的技術類似于在網(wǎng)絡定時協(xié)議，RFC-1305，www.ietf.org，中規(guī)定的網(wǎng)絡定時協(xié)議，并且它是基于時間印記的。對更新它的與另一個接入點AP2-4的時鐘偏差估值感興趣的接入點AP1發(fā)送代表它原來的時鐘數(shù)值的時間印記T1。在接收到這個消息后，目標接入點AP2-4用包含T1，T2和T3的消息應答，其中T1是由第一接入點AP1發(fā)送的原先的時間印記，T2是初始的消息到達時BT時鐘的數(shù)值，以及T3是相應于應答消息被發(fā)回的時刻的時間印記。在時間T4接收到應答消息后，發(fā)起偽同步規(guī)程的接入點AP1使用數(shù)值T1，T2，T3和T4更新它本身的關于另外的接入點AP2-4的時鐘偏差的估值。
每個移動終端MT保持主接入點的時鐘的估值為如下CLK＝CLKN+偏差 (1)其中CLK是重新構建的藍牙時鐘，CLKN是藍牙自由振蕩的原來時鐘，以及偏差被周期地更新，被使用來補償時鐘漂移。顯然，在主單元處，CLK＝CLKN。
當一個接入點AP1-4想要向移動終端MT執(zhí)行尋呼規(guī)程時，它需要被尋呼單元的時鐘的估值，以及它如下地使用估值的時鐘CLKECLKE＝CLKN+estimated_offset (2)CLKE被使用來確定用于尋呼的頻率連同尋呼接收者(即，移動終端MT)的地址。
為了實施所描述的偽同步方法，藍牙主機H必須能夠讀出接入點的原來的時鐘。當前的藍牙1.1技術條件并沒有包括允許這種特性的HCI命令。這樣的問題可以通過以兩種不同的方式實施本發(fā)明而被克服(a)在接入點AP1-4中實施廠商特定的HCI命令，以輸出接入點原來的時鐘的數(shù)值例如到藍牙主機(H)；或(b)接入點AP1-4偽同步可以通過藍牙無線接口來完成，即，接入點AP1-4周期地進到詢問模式，設法找到另外的接入點，以及詢問應答被使用來更新接入點時鐘偏差的估值。
當被連接#1到接入點AP1的移動終端MT需要切換時，它發(fā)送切換請求到它的當前連接的接入點AP1。移動終端MT可僅僅通過告知它的當前連接的AP1它已檢測到它們的無線鏈路的質(zhì)量的惡化，而發(fā)起切換。在替換例中，如果例如移動終端MT沒有能力去測量鏈路質(zhì)量，但當前連接的接入點AP1具有該能力，則切換可由接入點AP1發(fā)起。
移動終端MT然后進入保持模式，在其中它處在連續(xù)的尋呼掃描，等待從一個或多個潛在的新接入點AP2，3收聽，即它等待以在由潛在的新接入點AP2-4發(fā)送的數(shù)據(jù)分組中識別出它的標識。
當前連接的接入點AP1至少與它的緊密相鄰的接入點AP2，3(即，移動終端MT可能已經(jīng)移動到其覆蓋區(qū)域或正在向其覆蓋區(qū)域行進的那些接入點)進行通信。應當指出，移動終端MT不知道那些另外的接入點AP2-4的標識。另外的接入點AP2，3是根據(jù)它們與當前連接的接入點AP1的接近性而被請求的。這是通過在每個接入點AP1-4中保持有關網(wǎng)絡拓撲的信息而完成的，即哪一個或哪些接入點AP1-4是鄰居；它們的地址是什么；以及哪些它們的鄰居應當被聯(lián)系用于交換時鐘偏差信息。這個網(wǎng)絡拓撲信息如何被收集和被保持的問題將在下面更詳細地被討論。被當前連接的接入點AP1請求的相鄰的接入點AP2，3每個都激活尋呼規(guī)程，在這個尋呼過程中它們尋呼移動終端MT。
切換規(guī)程可以被實施為先接后斷，由此該切換是硬切換，其中被當前連接的接入點AP1分配來與移動終端MT進行連接的資源不被拆卸或釋放，直至連接至少是處在那個從屬單元與下一個或目標主單元/接入點AP1-4之間的建立過程中為止。這樣，如果試圖的切換不成功，則移動終端MT仍舊有可能返回到它的原先的連接。原先的連接例如在預先設置的超時時間到期或從下一個/新的接入點AP2接收到確認消息時可被斷開。
將要指出，尋呼規(guī)程只在與當前連接的接入點AP1相鄰的接入點AP2，3處才被激活，而不在不是鄰居的接入點AP4處被激活。網(wǎng)絡拓撲信息的這種使用防止移動終端MT不能移動到其覆蓋區(qū)域的接入點中激活一個尋呼規(guī)程，因為在轉(zhuǎn)移期間移動終端會丟失與它當前連接的接入點AP1的通信。這種通信中的丟失將由于在當前的和最遠的接入點AP1，4的覆蓋區(qū)域之間缺乏重疊而發(fā)生。通過減小來自在當前切換中不涉及的接入點AP4的干擾可能性，這種特性有助于避免不必要的干擾，否則如果這些接入點開始尋呼，即使它們不太可能處在請求切換的從屬單元的范圍內(nèi)，這種干擾也可能發(fā)生。
在第一實施例中，尋呼接入點AP2，3在覆蓋上不重疊，所以移動終端MT只接收來自它最接近的潛在的新AP2(即，移動終端MT已移動到其覆蓋區(qū)域或在向其覆蓋區(qū)域行進的接入點)的標識分組ID。在覆蓋區(qū)域確實重疊或由于其他原因移動終端MT確實實際上接收到來自一個以上的接入點AP2-4的ID分組的情形下，必須進行有關連接到哪個接入點的選擇。在這個階段，移動終端MT處在連續(xù)的尋呼掃描中，以及可以只應答它接收的第一標識分組，由此連接到成功地尋呼它的第一接入點。對于移動終端MT可提供的另一個技術是使用接收信號強度指示(RSSI)測試。
一旦到新的接入點AP2的連接被建立，新的微微網(wǎng)#2就被創(chuàng)建，把移動終端MT與它的新的接入點AP2相連接。新的連接#2的建立發(fā)生在鏈路層，以及優(yōu)選地是無縫的，這樣，移動終端MT不丟失與藍牙LAN 10的通信。
圖2包括順序圖，提供使用按照當前藍牙標準的表示法的切換規(guī)程的總貌，以及代表在當前連接的接入點AP1(也稱為老的接入點)在該或每個接入點AP2,3(它可以是用于連接的下一個接入點AP，也稱為“新的接入點”)中激活尋呼規(guī)程時的事件的順序。
通過使用藍牙表示法和圖2，在接收到切換請求(HO_req)后，例如從移動終端MT到當前連接的接入點AP1，當前連接的接入點AP1(在圖2上被表示為“老的AP”)發(fā)送多播尋呼請求消息[Page_req(t0，d0，BD_ADDR，CLK_OFF)]到它的相鄰的接入點AP2，AP3，它們的覆蓋區(qū)域可能是移動終端MT可能已移動到的或正向其行進的區(qū)域。
尋呼請求消息載送要被尋呼的移動終端的藍牙地址(BD_ADDR)，它的時鐘偏差(CLK_OFF)，以及表示該移動終端將進入尋呼掃描(t0)和它的持續(xù)時間(d0)的估值時間的定時參量。當切換請求被確認時，由老的接入點AP1將移動終端MT置于保持模式(保持)一個必須仔細計算和取決于d0的時間段[LMP_hold(時間)]。在保持模式期間，移動終端MT進入連續(xù)的尋呼掃描(Cont_page_scan)。
在這個步驟，潛在的新接入點AP2和AP3通過發(fā)送標識分組[Create_connection(BD_ADDR，CLK_OFF)]開始尋呼該移動終端MT。移動終端MT將發(fā)送標識響應分組(ID_response)到最接近的接入點AP2。
一旦跳頻序列/同步(FHS)分組和以后的標識ID已被交換，就在移動終端MT與移動終端MT移入其區(qū)域的接入點AP2(在圖2上“新的AP”)之間建立連接。
從這一點看，在新形成的微微網(wǎng)#2中使用的跳頻圖案遵從在藍牙技術條件中規(guī)定的通常規(guī)則，以及正常的數(shù)據(jù)交換在鏈路已被配置以后(包括LMP和L2CAP配置消息)開始。
然而，應當指出，當新的接入點AP2成功地建立與移動終端MT的新的連接時，它通過共享資源網(wǎng)絡10發(fā)送確認消息(確認)而通知老的接入點AP1和執(zhí)行尋呼的其他接入點AP3。這個消息具有兩個功能。在老的接入點AP1中，與正在切換的移動終端MT有關的資源被拆卸和被釋放，以及在設法與移動終端MT連接的其他接入點AP3中，尋呼處理過程停止，由此減小干擾。
尋呼規(guī)程在每個接入點AP2，3通過被發(fā)送到用作為該接入點的通信設備的標準HCI命令“hci_create_connection”而被發(fā)起，該通信設備在本實施例中包括藍牙模塊。對于這個命令的參量是BD_ADDR 要尋呼的藍牙MT的地址Packet_Type 在連接中使用的藍牙分組類型Page_Scan_Repetition_ModePage_Scan_ModeClock_OffsetMT估值的時鐘偏差Allow_Role_Switch一旦在移動終端MT與老的接入點AP1之間的連接已被置于保持模式以及基帶定時器到期，就通過通信單元/藍牙模塊與主機控制器H之間的HCI接口產(chǎn)生一個事件(Mode_change_event，模式改變事件)，即，既在老的接入點AP1中又在移動終端MT。由這個事件造成的行動取決于新的連接建立規(guī)程的結果，即新的接入點AP2，3是否已能建立與移動終端MT的連接。第一種情形是具體參照圖3被顯示的，而第二種情形被顯示于圖4。
現(xiàn)在具體參照圖3，切換規(guī)程的成功結果在移動終端MT和新的接入點AP2處都產(chǎn)生一個connection_complete(連接完成)事件，這是由主機H在從保持時間段返回之前接收的。這時，移動終端MT通過簡單地設置短的鏈路監(jiān)管超時[Write_link_supervision_To(old_ACL_connection)]和讓它到期，而釋放與老的接入點AP1的連接。一旦來自新的接入點AP2的確認消息通過共享資源網(wǎng)絡10被接收，就可以在老的接入點AP1執(zhí)行相同的規(guī)程。
在移動終端MT處，L2CAP配置遵從通常的藍牙規(guī)程。SDP事務可被避免，因為藍牙網(wǎng)絡保證相同種類的業(yè)務由在切換規(guī)程中牽涉到的接入點AP1-3支持。當保持時間段最后過去時，在移動終端MT和老的接入點AP1處產(chǎn)生mode_change_event，該特定的事件只是被藍牙模塊MT，AP1忽略。
現(xiàn)在具體參照圖4，它包括在沒有新接入點AP2，3成功建立與移動終端MT的連接的情形下的順序圖。在移動終端MT和在原先連接的(“老的”)接入點AP1處由Mode_change_event用信號告知從保持模式(保持)返回，因為在這種情形下，尚未產(chǎn)生connection_complete_event，所以移動終端MT可通過使用先前的連接設法與老的接入點AP1通信。如果老的接入點AP1不再在范圍內(nèi)，則鏈路監(jiān)管超時將自然地到期，以及移動終端MT將負責通過使用例如標準藍牙詢問和尋呼規(guī)程來搜索要連接到的不同的接入點AP2-4。在這些環(huán)境下，為了加速移動終端MT的重新連接時間，可以緊接在接收到模式變換事件后設置短的鏈路監(jiān)管超時(Write_link_supervision_TO)。這樣，移動終端MT更快速地了解與老的AP的連接是否仍舊能夠被使用于通信。
現(xiàn)在具體參照圖5，提供了一個順序圖，以幫助更好地了解在網(wǎng)絡層上的信令。該順序圖類似于圖2的順序圖，但它包括在第2層和第3層的藍牙模塊MT，AP1，2，3之間的交互作用。
消息在接入點AP1-4之間以及在移動終端MT和它的主接入點AP1之間被交換。這里考慮的異種網(wǎng)絡結構假設基本信令使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP。這是有用的選擇，因為本發(fā)明打算支持藍牙或其他網(wǎng)絡上的IP移動性協(xié)議。IP移動性協(xié)議的例子包括分級移動IP(HMIP)，蜂窩IP和HAWAII，對于這些協(xié)議，讀者可再次參考www.ietf.org。
接入點AP1-4通過共享資源網(wǎng)絡10交換消息而進行偽同步，這些消息按照NTP協(xié)議(它是基于用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)的)載送時間印記T1-T4。
一旦新的連接已經(jīng)在鏈路層上被建立，就通知第3層，使得新的路由可以通過新的接入點AP2在移動終端MT和接入網(wǎng)關之間被激活。在圖5上，這個交互作用被突出顯示，具體地，緊接在L2CAP配置被完成后，信標分組(L_3信標)由藍牙移動性守護程序(daemon)(例如，管理BT切換處理過程的軟件實體，以及它的狀態(tài)機以Harel表示法被報告，具體地，對于接入點AP可參照圖7和對于移動終端MT可參照圖8，連同附錄)被發(fā)送到移動終端MT。在這個分組中，按照正在使用的特定的微移動性協(xié)議，包括第3層信息。
當移動終端MT接收該信標時，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)移動性守護程序(即，在網(wǎng)絡層上管理移動性的軟件實體)發(fā)送一個在接入網(wǎng)中被使用的Route_update分組，來通過新的接入點AP2激活到達該移動終端MT的路徑(數(shù)據(jù))。
現(xiàn)在具體參照圖6，其中給出一種布局的例子，其中有六個接入點AP1-6。接入點AP1-6提供業(yè)務到多個移動終端A，B，C，它們能夠在任何的接入點AP1-6的小區(qū)覆蓋區(qū)域之間漫游。在圖上為了簡單起見，只具體地標記一個接入點AP5的覆蓋區(qū)域。
網(wǎng)絡接入點AP1-6被放置成使得它們的覆蓋區(qū)域稍微重疊。然而，AP1-6被間隔地放置，以使得例如1和3不重疊。這應用于不相鄰的所有的接入點，以及確保兩個接入點AP1-6不會在任何其他接入點AP1-6的覆蓋區(qū)域內(nèi)的覆蓋上重疊。在當前的小區(qū)內(nèi)鄰居之間的這種沒有重疊便確保移動終端MT在切換期間將只從它的最接近的另外的接入點接收尋呼信號。
兩個移動終端A，B正在幾乎同時移向由AP2覆蓋的小區(qū)，以及第三移動終端C正在移向由AP6覆蓋的小區(qū)。假設這三個移動終端適當?shù)馗嬷枰袚Q，A將發(fā)送切換請求到AP4，B和C將發(fā)送切換請求到AP3。
因為當前連接的接入點AP3，4不知道移動終端A，B，C轉(zhuǎn)向哪里，因此尋呼每個移動的移動終端A，B，C的請求被發(fā)送到與接收或發(fā)起尋呼規(guī)程的每個接入點相鄰的該或每個接入點。
這樣，AP3發(fā)送兩個請求(一個用于移動終端B而另一個用于移動終端C)到AP2和AP6，而AP4發(fā)送對于A的請求到AP2和AP5。所以，AP2接收請求，來尋呼所有三個正在移動的移動終端A，B，C。它然后調(diào)度尋呼規(guī)程，以及實際上建立與A和B的新的連接。因為C沒有移動到由AP2覆蓋的小區(qū)，所以將得不到對于尋呼ID的應答。然而，一旦C達到在AP6與AP3之間的重疊的區(qū)域，它就將處在AP6的范圍中，以及可以接收來自該接入點的尋呼信號。
在這種情形下，AP2可被認為已從它的兩個相鄰接入點AP3，4接收對于尋呼正在移動的移動終端A，B，C的多個請求。那些請求被調(diào)度，以使得努力確保所有涉及到的終端A，B，C可以被及時尋呼，即在與它們當前連接的接入點AP的通信丟失之前。各種調(diào)度算法可被設想為用于這個目的，或許最簡單的算法之一是“先來先服務”的策略，通過這個算法，尋呼規(guī)程以與切換請求被接收的相同的次序被激活。在另一個實施例中，所使用的策略可以是基于“最早的截止期首先進行”，通過這個算法，尋呼規(guī)程以特許其收聽窗口到期的移動終端首先期滿的次序被激活。而且，如果對任何特定的接入點的請求數(shù)目超過該接入點的可提供容量，使得及時地最終定下調(diào)度規(guī)程，則這種阻塞可被報告到一個或多個其他接入點，優(yōu)選地報告到所有的接入點且通過使用共享資源網(wǎng)絡10的基礎結構。這樣，接入點在接收到一個切換請求涉及臨時擁塞的接入點時可通知請求的移動終端它必須等待它的切換，例如，通過在連續(xù)的尋呼掃描中停留更長的時間(d0)。
現(xiàn)在將特別考慮網(wǎng)絡拓撲信息的發(fā)展，該信息被保持在每個實施例的接入點中以及被當前連接的接入點使用來確定在哪些另外的接入點中激活尋呼規(guī)程，那些另外的接入點通過該規(guī)程尋呼該移動終端，以及還確定哪些接入點應當被聯(lián)系用于交換時鐘偏差信息。
現(xiàn)在參照圖9和10，六個接入點AP1-6被放置成使得它們的重疊覆蓋區(qū)域確保在室內(nèi)區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡連接性。所有的接入點AP1-6通過使用共享資源網(wǎng)絡(例如，以太LAN或HIPERLAN)被聯(lián)網(wǎng)在一起。其中某些接入點互相處在無線范圍內(nèi)(2，3和3，4)，它們都使用各向同性天線，使用相同的功率電平發(fā)射，以及具有相等的接收機靈敏度。在圖上為了簡單起見，只具體地標記一個接入點AP5的覆蓋區(qū)域。
圖9顯示所考慮的具體的例子的物理布局，連同涉及的接入點AP1-6的覆蓋區(qū)域。將會指出，與圖6的例子不同，在這種情形下，相鄰接入點的幾個覆蓋區(qū)域在各個接入點AP1-5的覆蓋區(qū)域中重疊。
在接入點AP1-6之間的鄰居關系被保持在圖10所示的矩陣中，以及被本地地存儲到每個接入點，優(yōu)選地被保持在每個接入點中的以及具有實施更新的能力的存儲器中，例如在其中一個接入點AP1-6在室內(nèi)區(qū)域內(nèi)移動的事件中。感興趣的網(wǎng)絡拓撲信息在矩陣中被代表，其中在位置(x，y)處的“1”表示接入點y是接入點x的鄰居，即，被連接到x的移動終端可以移向由y覆蓋的區(qū)域?？梢灾赋?，矩陣是對稱的。
通過使用矩陣，每個接入點AP1-6能夠確定哪些另外的接入點是它的鄰居。它能夠得出和存儲相鄰的網(wǎng)絡地址以及在每次產(chǎn)生切換請求時，使用這個網(wǎng)絡拓撲信息來尋址它的所有鄰居。除了把對于切換的請求轉(zhuǎn)發(fā)到相鄰的接入點以外，移動終端MT的地址也可被包括在請求中，這樣，相鄰的接入點可將特定的移動終端MT作為目標。在這種情形下，通常由已知系統(tǒng)中的移動終端執(zhí)行的耗費時間的詢問規(guī)程被避免。
如果網(wǎng)絡拓撲對于系統(tǒng)安裝者是已知的，則它在安裝期間(例如，共享資源網(wǎng)絡初始化時)可被編程到接入點AP1-6。網(wǎng)絡拓撲信息替換地可通過使用移動探測技術被動態(tài)地收集。無論如何，在初始化后拓撲更新是有用的，以便例如為了考慮到接入點的運動而更新初始的記錄，這是在初始安裝后或在網(wǎng)絡運行期間都可能發(fā)生的?，F(xiàn)在具體參照圖11a到11d，12和13描述移動探測的例子。
為了動態(tài)地構建網(wǎng)絡拓撲矩陣，具有專用軟件且為了方便起見而被稱為移動探測器的藍牙移動終端，在網(wǎng)絡已安裝后被操作員使用以便按步驟構建網(wǎng)絡拓撲矩陣。任何藍牙設備都可被使用于這個目的，只要必須的軟件如下所述地被使用，優(yōu)選地，在移動探測器本身中自動地和初始地記錄結果。
藍牙詢問規(guī)程在室內(nèi)區(qū)域中的不同位置處被激活，以及移動終端MT自動地記錄從網(wǎng)絡接入點接收的每個詢問應答，即，它保存該接入點的MAC地址。探測器的位置不準改變，直到對于分別在圖11a到11d上作為例子被顯示的每個測試位置A到D，標準藍牙詢問處理過程被完成(例如約10秒)。
在圖11a的位置A中，移動探測器將得到來自接入點1和6的應答。在圖11b的位置B中，應答將從接入點5和6接收。在圖11c的位置C，應答將從接入點2，3和5接收。在圖11d的位置D，應答將從接入點3、4和5接收。移動探測規(guī)程應當作為迭代處理過程被執(zhí)行，這樣，執(zhí)行的測試越多，最后得出的拓撲信息越精確。對于作為例子所使用的四個位置A到D，結果的表格可以在圖1 2上看到。
圖12的結果可被放置在類似于圖10的矩陣中，以及具體參照圖13顯示這樣的方案。以與圖10相同的方式讀出圖13的矩陣，以及與這里所代表的完全的拓撲相比較，可以看到，通過只使用四個詢問位置A到D，已經(jīng)達到鄰居關系的合理的近似。
一旦移動探測器已收集測量值，它就構建圖13的網(wǎng)絡拓撲矩陣，以及把它上載到控制所有聯(lián)網(wǎng)的接入點的管理站，諸如主機控制器。這種轉(zhuǎn)移可以使用從移動探測器到管理站的藍牙鏈路本身、通過任何接入點(包括剛探測的那些接入點)來完成。
一旦管理站已接收到拓撲矩陣，它就給每個接入點配置以它的鄰居的MAC地址，例如，通過使用標準IP協(xié)議，諸如簡單的網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP)。這樣，矩陣和相關的網(wǎng)絡拓撲信息，諸如鄰居的網(wǎng)絡地址，被裝載到每個接入點，其中它被本地地保持在以上討論的尋呼規(guī)程期間使用的接入點。
關于對用作為移動終端和接入點的通信單元的特定的要求，以下的特性被認為是在實施本發(fā)明上有用的。
當通信單元被用作為移動終端MT時，它優(yōu)選地能夠監(jiān)視無線鏈路質(zhì)量，這樣它可發(fā)送切換請求到它當前連接的接入點AP1。一旦切換已被請求，就應當進入連續(xù)的尋呼掃描，其中它等待由一個或多個接入點AP2，3尋呼，其中尋呼規(guī)程已被當前連接的接入點AP1激活。當作為移動終端MT運行時，通信單元也應當優(yōu)選地被配置成從多個尋呼通信單元中作出選擇，它們至少從那時起充當主單元/接入點AP1-4。
當作為主單元/接入點AP1-4運行時，一個通信單元應當被配置成保持用于它形成其一部分的網(wǎng)絡的拓撲信息。正如以上討論的，該信息優(yōu)選地被本地地保持在該通信單元，優(yōu)選地以矩陣的形式，以及該信息包括哪些主單元是鄰居；它們的地址(BD_ADDR)是什么；以及它們的、至少相對于該特定的通信單元的本來的時鐘偏差是什么。
用作為主單元AP1-4的通信單元也應當能夠從從屬單元MT接受切換請求，以及優(yōu)選地也能夠確認那些切換請求。它也應當能夠轉(zhuǎn)發(fā)接收的切換請求到至少一個相鄰的主單元AP1，優(yōu)選地使用連接它們的固定網(wǎng)絡12。這個單元APx也應當能夠接收請求，從固定的網(wǎng)絡12尋呼至少一個從屬單元，以及也用來調(diào)度尋呼處理過程，該過程被使用來嘗試與多個從屬單元MT的連接。
如果來自多個從屬單元MT的請求數(shù)目超過用作主單元的通信單元可提供的容量，而在請求的從屬單元的任何一個或多個尋呼掃描窗口期滿之前結束尋呼規(guī)程，那么受影響的通信單元應當適合于向用作主單元AP1-6的一個或多個另外的通信單元傳送一個信號，表示該擁塞。如果來自從屬單元的請求涉及到被擁塞的主單元AP1-6，則從屬單元應當由它的當前連接的主單元AP1被告知它必須等待它的切換，例如停留在連續(xù)的尋呼掃描中一個延長的時間段。
可能出現(xiàn)這樣一種情形，其中用作為主單元的和已激活尋呼規(guī)程的通信單元AP3接收到一個消息，表示在用作為主單元AP2的另外的通信單元與從屬單元MT(它是切換請求的發(fā)起者)之間的成功連接。在這些環(huán)境條件下，受影響的主單元AP3應當適合于停止尋呼該特定的從屬單元MT。確實建立與從屬單元MT的成功連接的通信單元AP2應當把表示成功尋呼的確認消息發(fā)送到至少一個另外的主單元，以及優(yōu)選地，發(fā)送到尋呼同一個從屬單元的每個其他主單元。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考優(yōu)選的實施例具體地顯示和描述，但本領域的技術人員將會看到，可以在形式上和細節(jié)上作出改變，而不背離本發(fā)明的范圍和精神。
縮略詞匯編
對于理解本發(fā)明有用的參考文獻。
The Bluetooth SIG，“Bluetooth specification v.1.1(藍牙技術規(guī)范，版本1.1)”，2001年2月。
-在哥倫比亞大學的蜂窩IP項目http://comet.ctr.columbia.edu/cellularip-R.Ramjee，T.La Porta，“IP micro-mobility support usingHAWAII(使用HAWAII的IP微移動性支持)”，draft-ramjee-micro-mobility-hawaii-00.txt，1999年2月，work in progress.
-C.Castelluccia，“An Hierarchical Mobile IPv6 Proposal(分級的移動IPv6建議)”，INRIA TR-0226，1998年11月，http://www.inrialpes.fr/Planete/people/ccastel/index/html
附錄對于圖7的Harel表示法狀態(tài)名稱INIT(初始)類型開始狀態(tài)狀態(tài)名稱IDLE(空閑)類型正常文件等待來自移動終端或鄰居接入點的請求。
狀態(tài)名稱START_OLD_HO類型正常文件AP已接收到來自移動終端的切換請求。
在確認后，MT被置于保持模式。
行動入口^MT_HO_ACK進行^btStack.HCI_HOLD_SET狀態(tài)名稱OLD_HO1類型正常文件老的AP等待來自新的AP(它已建立與MT的新的連接)的應答。
行動入口^IAPP_PAGE_REQ狀態(tài)名稱OLD_HO2
類型正常文件新的AP發(fā)送證實消息。
行動入口release_L2CAP_resource(釋放L2CAP資源)進行^btStack.HCI_DISCONNECT狀態(tài)名稱START_NEW_HO類型正常文件AP接收來自另一個AP的請求，啟動尋呼規(guī)程，以創(chuàng)建與MT的新的連接。
行動入口^btclockManager.GET_CLK_OFFSET進行^btStack.HCI_CREATE_CONN狀態(tài)名稱NEW_HO1類型正常文件好，我們已得到與MT的新的連接建立。讓我們把它置于保持模式。
行動進行^btStack.HCI_HOLD_SET狀態(tài)名稱NEW_HO2類型正常文件我們等待老的AP來證實。
行動進行L2CAP_configuration
狀態(tài)名稱ABORT_PAGE類型正常文件為了中斷當前的尋呼活動，而設置短的尋呼超時。
行動入口^btStack.HCI_WRITE_PAGE_TO從INIT到IDLE的轉(zhuǎn)移從IDLE到START_OLD_HO的轉(zhuǎn)移MT_HO_REQ文件由MT發(fā)送的切換請求。
從IDLE到START_NEW_HO的轉(zhuǎn)移AP_PAGE_REQ文件接收到尋呼請求讓我們查看MT是否處在范圍內(nèi)。
從START_OLD_HO到OLD_HO1的轉(zhuǎn)移HCI_MODE_CHANGE文件MT已被置于保持模式。
從OLD_HO1到OLD_HO2的轉(zhuǎn)移LAPP_PAGE_ACK文件新的AP已捕獲到移動終端。
從OLD_HO1到IDLE的轉(zhuǎn)移
HCI_MODE_CHANGE文件沒有新的AP捕獲到移動終端。
從OLD_HO2到IDLE的轉(zhuǎn)移HCI_DISC_COMPLETE文件老的連接被拆卸。
從START_NEW_HO到DLE的轉(zhuǎn)移HCI_PAGE_TO文件我們還沒有接收到來自MT的任何應答。
從START_NEW_HO到NEW_HO1的轉(zhuǎn)移HCI_CONN_COMPLETE文件與MT的新的連接已被成功地建立。
從START_NEW_HO到ABORT_PAGE的轉(zhuǎn)移IAPP_PAGE_ACK文件另一個AP已建立與MT的新的連接，以及通過使用IAPP發(fā)送ACK消息。結果，尋呼被中斷。
從NEW_HO1到NEW_HO2的轉(zhuǎn)移HCI_MODE_CHANGE^IAPP_PAGE_ACK文件好，MT處在保持模式，讓我們確認老的AP。
從NEW_HO2到IDLE的轉(zhuǎn)移文件接收到來自老的AP的證實。
從ABORT_PAGE到IDLE的轉(zhuǎn)移PAGE_TO文件當尋呼超時時間到期時，在返回到IDLE狀態(tài)之前，尋呼超時數(shù)值被重新設置成缺省的(圖上未示出)。
對于圖8的Harel表示法狀態(tài)名稱INIT類型開始狀態(tài)狀態(tài)名稱IDLE類型正常文件在這個狀態(tài)下，假設移動終端具有與接入點的現(xiàn)有連接，它的質(zhì)量周期地被監(jiān)視。
狀態(tài)名稱START_HO類型正常文件啟動快速藍牙切換規(guī)程。
行動入口^MT_HO_REQ狀態(tài)名稱PAGE_SCAN類型正常文件啟動用于創(chuàng)建與相鄰AP的新連接的尋呼規(guī)程，在HCI_CONNECTION_COMPLETE與HCI_MODE_CHANGE_EVENT之間的第二事件被丟失。
行動進行^btstackHCI_WRITE_SCAN_ENABLE入口^btstackHCI_WRITE_PAGE狀態(tài)名稱
OLD_CONNECTION_DISCONNECT類型正常文件新的連接被置于保持模式。
行動入口^btStack.HCI_HOLD_SET從INIT到IDLE的轉(zhuǎn)移從IDLE到START_HO的轉(zhuǎn)移BT_BAD_LINK文件鏈路惡化事件。
從START_HO到PAGE_SCAN的轉(zhuǎn)移MT_HO_ACK文件老的AP確認該切換請求。用于實施這個確認的簡單的事例是，AP把該鏈路置于保持模式然后MT_HO_ACK就相應于HCI_MODE_CHANGE_EVENT。
從PAGE_SCAN到(CREATE_CONNECTION)的轉(zhuǎn)移從PAGE_SCAN到IDLE的轉(zhuǎn)移HCI_MODE_CHANGE^MT_HO_REJ文件如果沒有尋呼應答從相鄰的AP到達，與老的AP的連接從hold_mode(保持模式)改變到active_mode(活動模式)。在這種情形下，沒有新的連接被建立，以及我們發(fā)送切換拒絕消息到老的接入點。
從PAGE_SCAN到OLD_CONNECTION_DISCONNET的轉(zhuǎn)移HCI_CONNECTION_COMPLETE
^HCI_WRITE_LINK_SUPERVISOR_TO文件當移動主機與新的AP相連接時這個事件到達。作為應答，與老的AP的連接的鏈路監(jiān)管超時被設置成短的數(shù)值，這樣，當檢測到?jīng)]有數(shù)據(jù)活動時它被自動拆卸。
從OLD_CONNECTION_DISCONNECT到IDLE的轉(zhuǎn)移HCI_MODE_CHANGE文件老的連接重新恢復到活動狀態(tài)。
權利要求
1.一種把當前無線連接的從屬單元(MT)從共享資源網(wǎng)絡的第一主單元(AP1)切換到所述共享資源網(wǎng)絡的另一個主單元(AP2)的方法，該方法包括(a)在所述第一主單元中保持有關所述共享資源網(wǎng)絡的拓撲的信息；以及(b)在所述切換期間根據(jù)所述拓撲在一個或多個另外的主單元(AP2-4)中激活尋呼規(guī)程，在尋呼規(guī)程中，該或每個另外的主單元尋呼所述從屬單元。
2.按照權利要求1的方法，包括根據(jù)所述主單元(AP2-4)對于所述第一主單元(AP1)的接近性而確定在哪個所述主單元中激活所述尋呼規(guī)程，優(yōu)選地，只在與所述第一主單元(AP1)相鄰的另外的主單元(AP2，3)中激活所述尋呼規(guī)程。
3.按照權利要求1或權利要求2的方法，包括所述第一主單元(AP1)在所述切換期間提供有關所述從屬單元(MT)的尋呼信息到該或每個另外的主單元(AP2，3)，該信息可輔助該或每個相鄰的主單元(AP2，3)尋呼所述從屬單元，以及包括例如所述從屬單元的地址(MAC)。
4.按照任一前述的權利要求的方法，包括使用所述網(wǎng)絡拓撲信息來選擇相鄰的主單元(AP1-4)，用于交換時鐘偏差信息，優(yōu)選地，通過在主單元(AP1-4)之間交換時間印記信息(T1-T4)而得出所述時鐘偏差。
5.按照任一前述的權利要求的方法，包括在所述主單元(AP1-4)之間通過連接它們的共享資源網(wǎng)絡交換消息，以及優(yōu)選地包括在所述消息中傳送所述網(wǎng)絡拓撲信息。
6.按照任一前述的權利要求的方法，包括基本上在所述共享資源網(wǎng)絡剛初始化或者初始化后確定所述網(wǎng)絡拓撲信息，以便例如確定哪些相鄰的接入點(AP1-4)應當被聯(lián)系來交換時鐘偏差信息，以考慮在網(wǎng)絡運行期間發(fā)生的時鐘漂移。
7.按照任一前述的權利要求的方法，包括通過輸出主單元本身時鐘(CLKN1-6)的數(shù)值到主單元主機(H)，例如通過廠商特定的主機控制器接口(HCI)命令或通過周期地使至少一個所述主單元(AP1-4)處于詢問模式，而確定所述網(wǎng)絡拓撲，在該詢問模式中，所述主單元與其他主單元(AP1-4)通信，以及使用它們的應答來更新它對它們的各個時鐘偏差(CLKE1-4)的估值。
8.按照任一前述的權利要求的方法，包括所述從屬單元(MT)通過發(fā)送切換請求到它的當前連接的主單元(AP1)以及優(yōu)選地基本上立即進入連續(xù)尋呼掃描而觸發(fā)一個切換規(guī)程，所述當前連接的主單元(AP1)優(yōu)選地轉(zhuǎn)發(fā)所述切換請求到一個或多個基本上相鄰的所述主單元(AP2，3)，以及優(yōu)選地包括所述從屬單元(MT)的網(wǎng)絡地址(MAC)。
9.按照權利要求8的方法，包括執(zhí)行所述切換規(guī)程作為硬切換，在其中由所述當前連接的主單元(AP1)分配給與所述從屬單元MT的連接的資源并不被拆卸或釋放，直至一個連接至少是在所述從屬單元與下一個或目標主單元(AP2)之間的建立中為止，在預先設置的超時到期或從所述下一個主單元(AP2)接收到確認消息時，原先的連接優(yōu)選地被斷開，由此，如果嘗試的切換沒有成功，則從屬單元仍可能回到它的原先的連接(#1)。
10.按照任一前述的權利要求的方法，包括在接收到表示所述從屬單元(MT)到下一個所述主單元(AP2)的連接(#2)的消息后，取消由另一個所述主單元(AP3)尋呼或連接所述從屬單元的嘗試。
11.按照任一前述的權利要求的方法，包括以這樣的方式運行所述主單元(AP1-4)，使得在與所述當前連接的主單元(AP1)相鄰的任何另外的主單元(AP2，3)之間的覆蓋區(qū)域中基本上沒有重疊，由此所述從屬單元(MT)優(yōu)選地只從它的最接近的另一個主單元(AP2)接收標識分組。
12.按照任一前述的權利要求的方法，包括使用所述網(wǎng)絡拓撲信息、以有關哪些所述主單元(AP1-4)是鄰居和它們的網(wǎng)絡地址(MAC)是什么的信息來配置一組主單元(AP1-4)的一個或多個主單元，優(yōu)選地以矩陣形式保持所述網(wǎng)絡拓撲信息，表示在所述網(wǎng)絡的至少一部分覆蓋中哪些所述主單元(AP1-6)是鄰居，哪些其他的是鄰居，以及優(yōu)選地相對一個或多個所述主單元本地地存儲所述矩陣。
13.按照任一前述的權利要求的方法，包括例如通過使用移動探測器(MT)，以自動方式收集所述網(wǎng)絡拓撲信息，該移動探測器用來通過在所述共享資源網(wǎng)絡的覆蓋范圍內(nèi)的不同位置(A-D)處激活詢問規(guī)程以探測所述主單元(AP1-6)以及優(yōu)選地也用來記錄來自所述主單元(AP1-6)的對所述詢問的應答。
14.一種無線通信裝置，用于執(zhí)行當前連接的從屬單元(MT)從共享資源網(wǎng)絡的第一主單元(AP1)切換到所述共享資源網(wǎng)絡的另一個主單元(AP2)，所述共享資源網(wǎng)絡用來把有關所述網(wǎng)絡的拓撲的信息保存在所述第一主單元中，以及還用來在所述切換期間根據(jù)所述拓撲在一個或多個另外的主單元(AP2-4)中激活一個尋呼規(guī)程，在該尋呼規(guī)程中，一個或多個所述另外的主單元尋呼所述從屬單元。
15.按照權利要求1到13的任一項的方法或按照權利要求14的裝置，其中所述從屬單元和主單元分別包括所述共享資源網(wǎng)絡的移動終端(MT)和接入點(AP1-4)，該網(wǎng)絡例如包括藍牙局域網(wǎng)(BT LAN)。
16.一種通信單元(MT)，在前述權利要求的任一項的方法或裝置中作為從屬單元使用，所述單元用來發(fā)送切換請求到主單元(AP1-4)，以及在所述切換請求中通告其尋呼掃描時間窗口，所述單元優(yōu)選地用來在所述通告的尋呼掃描窗口期間進入基本上連續(xù)的尋呼掃描狀態(tài)，以及優(yōu)選地也用來從多個尋呼主單元(AP1-4)中選擇特定的所述主單元(AP2)用于與其的連接。
17.一種通信單元(AP2)，在按照權利要求1到15的任一項的方法或裝置中作為主單元使用，其中所述主單元(AP2)用來在切換規(guī)程期間尋呼從屬單元(MT)，所述主單元優(yōu)選地保持有關共享資源網(wǎng)絡的拓撲的信息，使用中該主單元構成該網(wǎng)絡的一部分，該信息是例如，哪些主單元(AP1，3，4)是鄰居以及它們的地址(MAC)是什么。
18.按照權利要求17的通信單元(AP2)，用來接受來自從屬單元(MT)或來自所述共享資源網(wǎng)絡的切換請求，優(yōu)選地，也用來通過共享資源網(wǎng)絡確認所述切換請求，以及把接收的所述切換請求轉(zhuǎn)發(fā)到至少一個相鄰的主單元(AP2，3)，所述單元優(yōu)選地還適合于調(diào)度用于嘗試與多個從屬單元(MT)連接的尋呼處理過程。
19.按照權利要求18的通信單元(AP1)，其中，如果由多個從屬單元(MT)向所述通信單元作出的、對于連接的所述切換請求的數(shù)目超過所述通信單元的可提供的容量，使得在請求的從屬單元的任何一個或多個尋呼掃描窗口到期之前結束尋呼處理過程，那么一個表示擁塞的信號可被傳送到用作為主單元的一個或多個另外的通信單元(AP2-4)，以及如果所述通信單元(AP1)從從屬單元(MT)接收切換請求，它涉及到擁塞的主單元(AP2)，那么所述從屬單元被告知它必須等待所述切換，通過例如停留在連續(xù)的尋呼掃描中一個延長的時間段。
20.按照權利要求17到19的任一項的通信單元(AP3)，其中所述通信單元用來在接收一個消息時或之后停止尋呼特定的所述從屬單元(MT)，該消息表示在用作為主單元(AP2)的另外的通信單元與所述從屬單元之間的成功連接，所述另外的通信單元(AP2)優(yōu)選地用來發(fā)送確認消息到至少一個主單元(AP1，3，4)，表示對從屬單元(MT)的成功的尋呼以及優(yōu)選地，表示與從屬單元(MT)的成功連接。
全文摘要
揭示了用于把從屬單元(MT)從共享資源網(wǎng)絡的、當前無線連接的第一主單元(AP
文檔編號H04L12/28GK1633780SQ02802268
公開日2005年6月29日 申請日期2002年4月16日 優(yōu)先權日2001年5月1日
發(fā)明者D·梅皮納諾, F·加爾洛 申請人:皇家菲利浦電子有限公司