本發(fā)明關(guān)于無線通信網(wǎng)絡(luò)，特別關(guān)于動態(tài)地控制網(wǎng)絡(luò)拓撲并管理提供對無線通信的接入的設(shè)備，包括動態(tài)地啟用或禁用無線接入點或中繼器。

背景技術(shù)：

貫穿本說明書，術(shù)語無線lan、wlan、wi-fi^tm、ieee802.11可互換地使用，除非另有說明。術(shù)語無線接入點(也由其縮寫ap指代)是指提供對網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan))的無線接入的設(shè)備。ap可以包括或者可以不包括路由器或網(wǎng)關(guān)的功能，并且可以是這樣的設(shè)備的集成部分。ssid是服務(wù)集標識符的縮寫，并且尤其是指通過其可以與其他無線網(wǎng)絡(luò)區(qū)分的無線網(wǎng)絡(luò)的名稱。無線中繼器或rp是使用相同ssid擴展由ap提供的無線網(wǎng)絡(luò)的范圍的設(shè)備。比起將其范圍擴展的ap，中繼器可以在相同的信道或者不同的信道上操作。中繼器可以經(jīng)由有線或無線鏈路與ap連接。實現(xiàn)ap的設(shè)備可以起到中繼器的作用。術(shù)語移動站或ms是指可以無線地連接到ap以用于訪問網(wǎng)絡(luò)的移動設(shè)備。術(shù)語關(guān)聯(lián)是指建立ms與特定ap之間的連接的處理，并且術(shù)語分離是指終止ms與特定ap之間的連接的處理。如果適用，在ms可以與ap關(guān)聯(lián)之前，它通常必須終止與不同ap的任何先前連接(分離)。

移動和漫游是無線網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問題，并且用戶期望他們的平板計算機、膝上型計算機等可以隨時連接到網(wǎng)絡(luò)。比如利用移動電話，用戶希望在來回移動的同時保持連接到無線網(wǎng)絡(luò)。在wi-fi^tm網(wǎng)絡(luò)的情況下并且在ieee802.11術(shù)語中，這意味著保持與接入點相關(guān)聯(lián)的移動站的無線接口，這種操作模式被稱為基礎(chǔ)設(shè)施模式。在電信網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)聯(lián)處理由網(wǎng)絡(luò)自身控制。然而，在wifi網(wǎng)絡(luò)中，與ap關(guān)聯(lián)或者從ap分離的決定完全留給移動站。因此，移動站必須掃描可能的信道以發(fā)現(xiàn)新的接入點并請求關(guān)聯(lián)。此外，互連網(wǎng)絡(luò)必須例如通過保持橋接和路由最新的表格、或者通過分配新的ip地址來對這些成功的關(guān)聯(lián)做出反應(yīng)。這些過程導(dǎo)致在移動性期間的延遲的變化，顯著降低受限業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，比如ip語音。此外，由于移動性決定是在站中采用的，所以不可能在接入點的網(wǎng)絡(luò)中提供有效的資源管理，以用于負載平衡或干擾減輕。

一些無線網(wǎng)絡(luò)、特別是wifi網(wǎng)絡(luò)使用中繼器以用于在不能被單個ap覆蓋的較大區(qū)域中提供適當(dāng)?shù)男盘柛采w。然而，即使不需要，即在沒有移動站與中繼器相關(guān)聯(lián)時，有源中繼器也使用和占用共享無線介質(zhì)的有限帶寬的一部分，因為它們以規(guī)則間隔傳送它們的ssid信標信號和管理幀。2.4ghz左右的窄頻帶在包括ieee802.11無線lan、ieee802.15藍牙等的各種無線網(wǎng)絡(luò)之間共享，并且是相對擁擠的。5ghz頻帶較大并且提供可被使用的更多的替選信道，但是在該頻帶下操作的設(shè)備在今天不太常見，并且5ghz連接的范圍通常小于2.4ghz連接的范圍，這主要歸因于較高的信號衰減。因此，期望盡可能避免不必要地使用有限的共享資源。此外，有源中繼器消耗電力，并且通常期望在不使用設(shè)備時降低設(shè)備的電力消耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本方法提出響應(yīng)于對無線網(wǎng)絡(luò)條件的分析來動態(tài)地啟用和禁用wlan中繼器。如在下文中所示，根據(jù)本方法，wlan中繼器必須能夠提供對網(wǎng)絡(luò)的無線接入，并且還必須能夠充當(dāng)一種有線或無線的網(wǎng)絡(luò)客戶端。本方法使用ieee802.11標準中規(guī)定的探測請求/響應(yīng)幀來識別是否需要中繼器。中繼器將收集數(shù)據(jù)，并且通過與主接入點或主要接入點的通信將決定啟用還是禁用中繼器功能，從而允許基于設(shè)備的當(dāng)前角色來動態(tài)地開始或停止省電機制。

根據(jù)本方法，在提供對網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)或者局域網(wǎng)或lan)的接入的第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中啟用第一和第二操作模式之一。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有無線接收器和無線發(fā)送器，用于通過第一無線鏈路提供與移動站的雙向通信。雙向通信可以是半雙工的。在第一操作模式中，不持續(xù)啟用無線發(fā)送器，而在第二操作模式中，持續(xù)啟用無線發(fā)送器。該方法包括，在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處并且在第一操作模式中，從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收關(guān)于第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與移動站之間的第二無線鏈路的狀態(tài)信息。關(guān)于第二無線鏈路的信息可以與當(dāng)前活動的鏈路有關(guān)或者與先前存在但當(dāng)前不活動的鏈路有關(guān)。

根據(jù)本方法，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在無線接收器處接收來自移動站的對先前從第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送到移動站的探測請求的響應(yīng)，其中無線發(fā)送器被啟用以用于發(fā)送探測請求并且之后被禁用。

第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以以預(yù)定時間間隔或者響應(yīng)于外部觸發(fā)來發(fā)送探測請求。外部觸發(fā)例如是從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的請求以發(fā)送探測請求。

第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從接收到的狀態(tài)信息和從對發(fā)出探測請求的響應(yīng)中提取的信息中確定移動站到第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的空間距離。取決于所確定的距離，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從第一操作模式切換到第二操作模式，即，其啟用其無線發(fā)送器并提供中繼器功能，允許移動站經(jīng)由第一無線鏈路與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的關(guān)聯(lián)，并且提供移動站到網(wǎng)絡(luò)的接入。

在本方法的變型中，在第一操作模式中，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不主動地發(fā)送用于觸發(fā)隨后被接收的探測響應(yīng)的探測請求。相反，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)聽由移動站響應(yīng)于來自其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的探測請求而傳送的探測響應(yīng)，并將狀態(tài)信息與存儲在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲器中的移動站的狀態(tài)信息進行比較。如果第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備沒有活動地連接到網(wǎng)絡(luò)，并且如果通過監(jiān)聽和從存儲器獲得的狀態(tài)信息的評估指示移動站將從第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備切換到第二操作模式中受益，則第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立到網(wǎng)絡(luò)的活動連接并切換到第二操作模式。應(yīng)當(dāng)注意，在本說明書中討論的所有實施例和變型中，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以具有對網(wǎng)絡(luò)的直接接入，或者可以具有通過第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)的接入。可以通過有線或無線鏈路進行對網(wǎng)絡(luò)的直接接入或者對第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接入。

在該方法的前述變型的實施例中，在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到自發(fā)的探測請求的情況下，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過訪問第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中維持的數(shù)據(jù)庫來檢查發(fā)送探測請求的移動站是否先前已經(jīng)與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)聯(lián)。如果在處于監(jiān)聽模式的同時發(fā)現(xiàn)新的設(shè)備，即，先前未被關(guān)聯(lián)的設(shè)備，則第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信以用于獲得新的設(shè)備的狀態(tài)信息。這可以包括建立與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的活動連接，如果該連接曾經(jīng)不活動。

如上所述，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以經(jīng)由有線連接或者經(jīng)由無線連接而連接到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收狀態(tài)信息。在第一與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的無線連接的情況下，在第一操作模式中，使用無線接收器從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收狀態(tài)信息。在第一與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的有線連接的情況下，使用有線接口的接收器從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收狀態(tài)信息。

在本方法的實施例中，在第二操作模式中，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維持一個或多個當(dāng)前相關(guān)聯(lián)的移動站的列表，并且監(jiān)視到一個或多個相關(guān)聯(lián)的移動站的相應(yīng)的第一無線鏈路的狀態(tài)。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供與在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與一個或多個移動站之間維持的一個或多個第一無線鏈路有關(guān)的對應(yīng)狀態(tài)信息。狀態(tài)信息可以包括關(guān)于鏈路的活動性的信息，例如數(shù)據(jù)速率、傳送的數(shù)據(jù)量、通過鏈路接入網(wǎng)絡(luò)的頻率等。

在本方法的實施例中，當(dāng)處于第二操作模式時，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在沒有移動站被關(guān)聯(lián)達預(yù)定時間段時切換到第一操作模式。

在本方法的實施例中，當(dāng)處于第二操作模式時，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備即使當(dāng)一個或多個移動站在該一個或多個移動站中的每一個可以與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)聯(lián)時被關(guān)聯(lián)時也切換到第一操作模式。在該實施例中，一個或多個移動站之間的無線鏈路可以提供較低的數(shù)據(jù)速率，或者甚至是間歇的或暫時中斷的操作。然而，這樣的“較低質(zhì)量”無線鏈路對于一個或多個移動站可能是可接受的?？梢曰诿枋鲆苿诱镜逆溌芬蟮臓顟B(tài)信息來采取該決定。例如，如果家庭自動化設(shè)備在較長時段上發(fā)送幾次少量的數(shù)據(jù)，并且沒有數(shù)據(jù)是時間先決的，則以較低的數(shù)據(jù)速率將數(shù)據(jù)直接發(fā)送到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能是可接受的，或者甚至在成功傳送完成之前嘗試重復(fù)發(fā)送幾次數(shù)據(jù)，而不使用第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

在本方法的實施例中，在處于第二操作模式時，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收關(guān)于對從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到當(dāng)前與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個移動站的探測請求的響應(yīng)的信息。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從具有一個或多個當(dāng)前相關(guān)聯(lián)的移動站的無線鏈路的監(jiān)視狀態(tài)以及關(guān)于它們對第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的探測請求的相應(yīng)響應(yīng)的接收信息中確定一個或多個移動站到第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的空間距離。取決于所確定的距離，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備切換到第一操作模式，即禁用其無線發(fā)送器。第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在禁用無線發(fā)送器之前強制一個或多個移動站分離。

在本方法的實施例中，在處于第一操作模式時，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳送確定移動站與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的空間距離的結(jié)果。第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用關(guān)于空間距離的接收到的信息和對應(yīng)信息，自身確定具有相關(guān)聯(lián)的移動站的鏈路，用于當(dāng)與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的關(guān)聯(lián)是可能的和有利的時強制一個或多個移動站從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分離?；谄渥陨淼膮?shù)和閾值，即使在移動站觸發(fā)掃描處理之前，也可以判斷與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的關(guān)聯(lián)是可能的和有利的。優(yōu)選地，這樣的強制分離在第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備切換到第二操作模式之前，允許移動站與第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的關(guān)聯(lián)。從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的強制分離以及第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對于關(guān)聯(lián)的可用性將導(dǎo)致移動站關(guān)聯(lián)而不考慮在移動站中的漫游機制下的參數(shù)和閾值。

通常，在本方法的上下文中使用的與無線鏈路有關(guān)的狀態(tài)信息可以包括來自包括rssi、mac地址、ip地址、連接狀態(tài)、連接速度、中斷的頻率和持續(xù)時間的、信道、頻帶和替選網(wǎng)絡(luò)接入的可用性的非排他列表中的一個或多個。從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳送到第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息可以包括來自通過探測移動站所獲得的狀態(tài)信息的信息項的不同子集。此外，狀態(tài)信息中提供的一個或多個元素可以表示從多個樣本中和/或在預(yù)定時間段上獲得的一個或多個元素的平均值。

在實施例中，狀態(tài)信息包括與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備先前相關(guān)聯(lián)但當(dāng)前不相關(guān)聯(lián)的移動站的數(shù)據(jù)。從第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的消息可以包括該不連接的移動站的數(shù)據(jù)，以及指示具有該移動站的鏈路的rssi值被設(shè)置為指示移動站當(dāng)前未關(guān)聯(lián)的值的數(shù)據(jù)。這樣的rssi值例如設(shè)置為低于噪聲電平的值，例如-100db。還可以想到，在沒有其他移動站被關(guān)聯(lián)時根據(jù)測量的噪聲電平來動態(tài)地確定這樣的值，以使該值適應(yīng)于各個環(huán)境和干擾條件。

在本方法的實施例中，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備僅在將以其他方式被關(guān)聯(lián)的移動站沒有通過替選網(wǎng)絡(luò)接入而連接到網(wǎng)絡(luò)時從第一操作模式切換到第二操作模式。在本方法的上下文中的替選網(wǎng)絡(luò)接入尤其包括有線接入或者替選的無線接入方法，例如，通過根據(jù)gsm.umts或lte標準的移動電話網(wǎng)絡(luò)，或者通過藍牙連接。

可以組合以上描述的本方法的實施例和開發(fā)中的一個或多個。例如，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以適于發(fā)送探測請求并且接收對其的響應(yīng)以及適于監(jiān)聽來自移動站的探測請求并采取相應(yīng)動作。

適于執(zhí)行本方法的一個或多個實施例和/或開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括微處理器，隨機存取存儲器或ram，用于在執(zhí)行本方法時存儲數(shù)據(jù)和程序指令，以及非易失性存儲器，用于根據(jù)本方法存儲程序指令和數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還包括至少第一無線接口，用于為無線鏈路提供移動站。在該設(shè)置中，歸因于需要交替地連接到第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動站，第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以僅以降低的數(shù)據(jù)速率提供中繼器功能。接收和要傳送的數(shù)據(jù)被中間存儲在存儲器中，直到傳送完成。

在開發(fā)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有第二無線接口，允許建立與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動站的獨立連接。該模式將允許以全數(shù)據(jù)速率傳送數(shù)據(jù)。第一和第二無線接口可以在相同頻帶的不同信道中或者在不同頻帶中操作。

在開發(fā)中，代替第二無線接口或者除了第二無線接口，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有有線網(wǎng)絡(luò)接口，允許建立與第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動站的獨立連接。

優(yōu)點

本方法提供了多個優(yōu)點。首先，該方法提供了觸發(fā)省電機制的機會。由于中繼器嵌入接入點和客戶端功能二者，分別地，其全部操作將消耗比每個設(shè)備(即，接入點或客戶端)更多的電力。ieee802.11標準沒有定義中繼器角色，因此沒有分配給中繼器角色的專用省電機制。本方法允許從ap到客戶端在這些角色之間動態(tài)切換，其中可以應(yīng)用已知的省電技術(shù)。鑒于一些中繼器僅在一天的有限時間期間或者僅在一周的某些天被需要的事實，可以實現(xiàn)實質(zhì)的省電。

其次，本方法直接影響通話時間(airtime)可用性，即與其他網(wǎng)絡(luò)的干擾。由于每個中繼器嵌入接入點，它將通過發(fā)送信標(例如以100ms的標準間隔)至少消耗2％的可用通話時間。如果環(huán)境中的多個中繼器開始發(fā)信標，則可用通話時間可以輕易減少10％。這對可以通過共享介質(zhì)傳送的數(shù)據(jù)量具有負面影響。結(jié)合一些中繼器僅被偶爾使用的事實，明顯的是，它們在不使用時不需要聲明通話時間。本方法防止中繼器不必要地使用通話時間，從而總體上確保更有效地使用共享介質(zhì)。

附圖說明

在下文中，將參照附圖描述該方法，附圖中

圖1示出了示例性無線lan環(huán)境中的連接的第一示意圖；

圖2示出了圖1的示例性無線lan環(huán)境中的連接的第二示意圖；

圖3圖示了根據(jù)本方法的第一實施例的示例性消息和動作序列；

圖4圖示了根據(jù)本方法的實施例的處理步驟和輸入；

圖5圖示了根據(jù)本方法的第二實施例的示例性消息和動作序列；

圖6描述了ieee802.11標準中規(guī)定的掃描處理；

圖7圖示了根據(jù)本方法的第二實施例的處理步驟和輸入；

圖8示出了適于執(zhí)行本方法的第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示例性示意框圖；以及

圖9示出了適于執(zhí)行本方法的第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示例性示意框圖。

具體實施方式

貫穿附圖，相同或相似的元件由相同的參考標號指代。

圖1示出了示例性無線lan環(huán)境中的連接的第一示意圖。該圖中所示的環(huán)境涵蓋常見的基本情況。存在通常集成在寬帶接入網(wǎng)關(guān)中的主接入點100，以及幾個客戶端設(shè)備或站101、102、103。一些站以良好的鏈路質(zhì)量連接到主接入點100，例如站102和104。站101以不良的鏈路質(zhì)量連接，并且站103根本難以建立連接。無線設(shè)置還具有中繼器105，其已被安裝以改進家庭網(wǎng)絡(luò)的無線lan覆蓋。當(dāng)啟用中繼器105時，wlan網(wǎng)絡(luò)被優(yōu)化為其全部潛能，如圖2中所示。

在示出了圖1的示例性無線lan環(huán)境中的連接的第二示意圖的圖2中，中繼器用于擴展網(wǎng)絡(luò)。圖1中具有較弱連接的那些站，即站101和103已經(jīng)建立與提供改進的鏈路質(zhì)量的中繼器105的無線連接。更高的鏈路質(zhì)量通常意味著更高的物理層速度，因此意味著更好的共享可用介質(zhì)的能力。將在環(huán)境中留下幾個(如果有的話)不佳的蘋果設(shè)備。圖2中所示的用例可以容易地用靜態(tài)中繼器配置來涵蓋。然而，可能發(fā)生的是，站103只是偶爾啟用，并且站101是僅用于以低速接入因特網(wǎng)的移動設(shè)備，例如低于5mbps的速度的因特網(wǎng)瀏覽，或者用于音頻流傳輸?shù)膚lan使能的揚聲器。在這點上，根據(jù)本方法，中繼器可以通過禁用中繼器功能并采取手段來執(zhí)行僅監(jiān)聽器功能來省電，很像常規(guī)的站設(shè)備。即，中繼器將僅使用接收器并禁用發(fā)送器。為了進一步省電，中繼器可以進入深度省電，僅以間隔喚醒以用于確定是否需要激活自身并充當(dāng)常規(guī)中繼器。因此，中繼器需要一種機制來脫離深度省電狀態(tài)并重新啟用中繼器功能。

圖3圖示了示例性消息和動作序列，其示出了實現(xiàn)本方法的中繼器如何從站模式(即僅監(jiān)聽和/或處于深度省電)轉(zhuǎn)換成常規(guī)中繼器狀態(tài)。假設(shè)wlan站101是移動設(shè)備，其從靠近主接入點100的定位移動到更靠近中繼器的位置，并且同時足夠遠離主接入點101以開始經(jīng)歷物理層速度的下降，因此將經(jīng)歷因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的更慢的下載速度。為了能夠評估在中繼器105中是否必須啟用中繼器模式，或者它是否可以保持處于省電模式(中繼器105當(dāng)前處于低功率sta模式)，中繼器105必須執(zhí)行某種形式的接近度檢測。這需要確定目標設(shè)備、即站101更靠近中繼器還是主接入點，因為目的是要在網(wǎng)絡(luò)中減少不必要的關(guān)聯(lián)和分離。中繼器105通過向站101發(fā)送ieee802.11探測請求并通過相應(yīng)地分析ieee802.11探測響應(yīng)幀來獲得該接近度信息。為了確定站101的空間位置，中繼站還需要知道站101多么靠近主接入點100。主接入點101通過周期性地(例如每分鐘或者每10秒)發(fā)布關(guān)聯(lián)站的列表以及主接入點100從列表中的站接收數(shù)據(jù)幀的相應(yīng)rssi級別，來向中繼器105提供該信息。列表安裝在中繼器105中，并且中繼器105被指示以探測這些站。接入點100還發(fā)布連接設(shè)備的mac地址，當(dāng)前和/或歷史的(即，先前的)rssi級別，以及當(dāng)前連接狀態(tài)。

列表通?？梢跃哂幸韵赂袷剑?/p>

ap_associationlist＝[mac_x,rssi_x,connstatus_x；mac_y,rssi_y,connstatus_y；….]

在該示例性實施例中，中繼器105接收列表項，比如：

[mac_station101,rssi_station101,y]，

其中“mac_station101”對應(yīng)于mac地址，“rssi_station101”對應(yīng)于連接的rssi值，并且“y”指示連接是活動的。

然后，中繼器應(yīng)用將由rssi_station1表示的接收到的rssi值與從探測響應(yīng)中確定的rssi值進行比較，以決定是否啟用中繼器功能。

該處理在圖4中示出。對于設(shè)備所使用的附圖標記對應(yīng)于圖1和圖2中所使用的附圖標記。設(shè)備在該圖中未示出。首先，在步驟400中，中繼器105接收包括網(wǎng)絡(luò)證書的初始設(shè)置數(shù)據(jù)，以便能夠為主接入點100提供范圍擴展。接下來，在步驟401中，中繼器105接收上面討論的ap_association_list的副本。為了確定到站的距離，中繼器105向存在于ap_association_list中的目標發(fā)送探測請求，步驟402，并且接收對應(yīng)的響應(yīng)(未示出)。優(yōu)選地，中繼器105發(fā)送多個這樣的請求，并且接收對應(yīng)數(shù)量的響應(yīng)(如果有的話)，允許對結(jié)果進行平均或過濾以用于減少異常值和誤差，步驟403。一旦中繼器105具有足夠的數(shù)據(jù)，它執(zhí)行用于決定是否啟用中繼器功能的處理，步驟404。為此目的，中繼器105存取主ap100與站之間的連接以及中繼器105與站之間的連接的rssi值，步驟404a。

為了防止太容易啟用中繼器105或者為了防止不必要的交替站的關(guān)聯(lián)和分離，中繼器105僅在從探測響應(yīng)中確定的絕對rssi值大于在主接入點100的關(guān)聯(lián)列表中接收到的值時啟用中繼器功能，因為這將是站101更靠近中繼器的指示，或者在rssi值之間的差超過預(yù)定閾值(例如6db)的情況下，這將指示在rssi值中存在實質(zhì)差別，例如由路徑損耗的差別所引起，并且這表明將站101連接到中繼器105而不是主接入點100將是有利的。這在步驟405中示出：中繼器105比較一個站的rssi值的絕對值或者比較該站的rssi值之間的差與預(yù)定閾值。在站與主ap之間的現(xiàn)有連接的rssi值大于站與中繼器105之間的可能的連接的rssi值的情況下，或者在rssi值之間的差低于閾值的情況下，不采取動作，并且重新開始探測、評估和決定，步驟405的否分支。否則，步驟405的是分支，啟用中繼器功能，步驟406，并且重新開始探測、評估和決定。

優(yōu)選地，決定循環(huán)周期性地運行，例如每分鐘或每10秒，以確保在中繼器105上沒有活動連接的情況下，中繼器105可以轉(zhuǎn)換回到站模式并進入省電，停止通過空中接口發(fā)送信號，這些信號是無用的或者甚至有害于網(wǎng)絡(luò)(未示出)。

關(guān)于確定rssi值，明顯的是，需要某種程度的平均來建立穩(wěn)定的rssi讀數(shù)。這可能需要將探測請求/響應(yīng)過程重復(fù)幾次，例如五次，允許計算簡單的線性平均值。

為了在第一操作模式下(即，在站模式下)實現(xiàn)最大電力節(jié)省，中繼器105可以僅僅運行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器。這樣的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器允許站關(guān)閉所有除了一個接收器鏈并切換成20mhz調(diào)制模式，其目前對于根據(jù)ieee802.11的wlan表示消耗最低電力的模式。在該模式下，沒有能量用于發(fā)送探測請求以便觸發(fā)探測響應(yīng)，或者用于給多于該目的所需的接收器鏈供電。中繼器105將僅僅監(jiān)視由其他設(shè)備發(fā)出的探測請求所觸發(fā)的所有(如果有的話)傳入探測響應(yīng)，并使用先前已經(jīng)存儲在中繼器105中的ap_association_list(參見上文)來過濾探測響應(yīng)。在這點上，中繼器甚至不用必須與主ap保持關(guān)聯(lián)或連接；它可以保持低電力模式，直到它確定感興趣的設(shè)備在范圍內(nèi)。一旦發(fā)現(xiàn)新設(shè)備(即之前未被關(guān)聯(lián)的設(shè)備)，中繼站(在站模式下)可以重新建立與主ap的連接并且允許更新ap_association_list。

參考圖3和圖4所示的方法可以被認為是提供動態(tài)中繼器角色切換的基本方法。然而，使用基本方法可能不能適當(dāng)?shù)亟鉀Q某些特定用戶情況?？紤]如圖1中所示的站103，或者站101，而不假設(shè)其從主ap100移動到中繼器105的方向。在另外假設(shè)這兩個站一般在主接入點的范圍之外的情況下，主ap100不能向中繼器105發(fā)送探測目標信息，并且因此中繼器105將不會嘗試啟用中繼器功能，并且兩個站將仍然從網(wǎng)絡(luò)分離。

圖5中所示的本方法的開發(fā)解決了這種情況。前幾個步驟或者消息交換對應(yīng)于參考圖4描述的那些，即，中繼器105接收包括網(wǎng)絡(luò)證書的初始設(shè)置數(shù)據(jù)，以便能夠為主接入點100提供范圍擴展，并且接收上面進一步討論的ap_association_list的副本。虛線箭頭指示站101與主ap100之間的鏈路是不穩(wěn)定的，示出不佳性能或被破壞。

根據(jù)上面的假設(shè)，站101有效地在主ap100的無線范圍之外，并且不能建立可靠連接。另外的重要先決條件是，站101先前已經(jīng)連接到主ap101至少一次。例如，站101可以是在離開無線范圍之后(例如，在失去到主ap100的連接之后)掉電的設(shè)備。站101也可以是已經(jīng)掉電并且之后移出無線范圍的設(shè)備。當(dāng)站101再次接通時，其不會“看見”網(wǎng)絡(luò)，因為中繼器105仍然處于站模式并且主接入點100由于受限的傳送電力和受限的接收器靈敏度而在范圍之外。在這種狀態(tài)下，站的正常反應(yīng)是恢復(fù)到活動掃描，如圖6中所示。圖6示意性地描述了如何根據(jù)ieee802.11標準處理掃描，在本說明書中將不詳細描述。

回到圖5，根據(jù)本方法的開發(fā)，站101將發(fā)出廣播探測請求。要注意的是，ssid信息元素的值將是什么是不可預(yù)測的，因為該選項由站101的軟件確定。根據(jù)ieee802.11-2012，存在活動掃描的兩個變型。掃描站之一向廣播目的地地址發(fā)送探測請求，并填充ssid信息元素的“通配符”值。在這種情況下，所有ap都必須以探測響應(yīng)消息來回答，允許站選擇一個，其通常是其證書可用并且具有最高rssi的一個。在第二變型中，掃描站向廣播地址發(fā)送探測請求，但是基于站中的現(xiàn)有配置數(shù)據(jù)將ssid信息元素的值設(shè)置為其嘗試探測的網(wǎng)絡(luò)的值。在這種情況下，只有具有匹配的ssid值的ap或中繼器應(yīng)該以探測響應(yīng)來回答。

對于根據(jù)本方法的中繼器檢測，必須支持兩個選項，因此在中繼器處于站模式的情況下，它必須監(jiān)視廣播探測請求和單播探測響應(yīng)二者。必須在傳送探測器請求之后的至少difs間隔接收響應(yīng)(參見圖6)。對于在范圍之外的那些站，中繼器必須保持監(jiān)視廣播探測請求。ssid信息元素已被填充并且其與中繼器中存儲的ssid配置相匹配的示例在圖5中示出：如果仍然在圖6中所示的延遲內(nèi)，則中繼器自動從站模式切換到中繼器模式，并且可以可選地發(fā)出探測響應(yīng)。在任何情況下，一旦啟用中繼器，站101就與中繼器相關(guān)聯(lián)。

如果ssid信息元素不匹配或者使用通配符，則需要附加信息，因為中繼器對來自任何設(shè)備的任意探測請求做出反應(yīng)。可以根據(jù)本方法的開發(fā)來處理這種情況，其中ap不僅發(fā)布活動關(guān)聯(lián)，而且還發(fā)布先前至少發(fā)生一次的關(guān)聯(lián)。換句話說，ap發(fā)布先前已經(jīng)與ap建立連接的設(shè)備的“歷史性”概述。將歷史性設(shè)備添加到ap關(guān)聯(lián)列表，具有設(shè)置為指示它們當(dāng)前不能附接的值的相應(yīng)rssi_x值。該值可以例如為-100db，因為通常rssi在操作性使用中不會超過-95dbm。預(yù)先指定要使用的實際值。對于這些設(shè)備，連接狀態(tài)必須設(shè)置為“否”，指示設(shè)備當(dāng)前未被關(guān)聯(lián)。中繼器還存儲歷史性關(guān)聯(lián)，例如以便了能夠處理一些不移動設(shè)備從未與主接入點連接的情況，并且將中繼器內(nèi)部列表發(fā)回到ap。ap相應(yīng)地更新ap內(nèi)部關(guān)聯(lián)列表。如前所述，這允許專門連接或已經(jīng)先前專門連接到中繼器的設(shè)備在中繼器角色決定處理中被考慮。在任何情況下，主ap必須知道在網(wǎng)絡(luò)中活動或者活動過的所有設(shè)備，因為主ap必須決定哪些設(shè)備應(yīng)承擔(dān)中繼器功能或者不承擔(dān)中繼器功能。在中繼器角色決定處理中，ap必須記住的是，不允許中繼器菊花鏈(daisychaining)以便防止發(fā)生隱藏節(jié)點效應(yīng)，以及一些芯片組供應(yīng)商僅允許單個中繼器在網(wǎng)絡(luò)中活動，例如以便于信道選擇傳播，特別是結(jié)合動態(tài)頻率選擇或dfs。

如果接收到具有通配符ssid信息元素值的廣播探測請求，則中繼器對照當(dāng)前連接設(shè)備和先前連接設(shè)備的列表交叉檢查發(fā)送器地址(ta)或源地址(sa)，以便驗證請求以及從站到中繼器模式的轉(zhuǎn)換。

圖7圖示了根據(jù)參考圖5討論的本方法的實施例的處理步驟和輸入。該處理基于參考圖4討論的步驟，并且在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂迷?00范圍內(nèi)的來自圖4的附圖標記。由700范圍內(nèi)的附圖標記表示針對本實施例添加的步驟。

類似于在圖4的討論中，對于設(shè)備所使用的附圖標記對應(yīng)于圖1和圖2中所使用的附圖標記，并且設(shè)備在該圖中未示出。首先，在步驟400中，中繼器105接收包括網(wǎng)絡(luò)證書的初始設(shè)置數(shù)據(jù)，以便能夠為主接入點100提供范圍擴展。接下來，在步驟401中，中繼器105接收上面討論的ap_association_list的副本，并且在步驟700中，中繼器105構(gòu)建并維持先前已經(jīng)建立連接的站的列表。在步驟701中，中繼器105發(fā)回關(guān)聯(lián)列表作為確認或者用于向主ap100提供更新。為了確定到站的距離，中繼器105向存在于ap_association_list中的目標發(fā)送探測請求，步驟402，并且接收對應(yīng)的響應(yīng)(未示出)。優(yōu)選地，中繼器105發(fā)送多個這樣的請求，并且接收對應(yīng)數(shù)量的響應(yīng)(如果有的話)，允許對結(jié)果進行平均或過濾以用于減少異常值和誤差，步驟403。在步驟702中，接收器105檢查是否接收到來自不在目標列表中的先前連接設(shè)備的探測請求。如果沒有，步驟702的否分支，則中繼器105執(zhí)行用于決定是否啟用中繼器功能的處理404，如參照圖4所描述的。為此目的，中繼器105存取主ap100與站之間的連接以及中繼器105與站之間的連接的rssi值，步驟404a。為了防止太容易啟用中繼器105或者為了防止不必要的交替站的關(guān)聯(lián)和分離，中繼器105僅在從探測響應(yīng)中確定的絕對rssi值大于在主接入點100的關(guān)聯(lián)列表中接收到的值時啟用中繼器功能，因為這將是站101更靠近中繼器的指示，或者在rssi值之間的差超過預(yù)定閾值(例如6db)的情況下，這將指示在rssi值中存在實質(zhì)差別，例如由路徑損耗的差別所引起，并且這表明將站101連接到中繼器105而不是主接入點100將是有利的。這在步驟405中示出：中繼器105比較一個站的rssi值的絕對值或者比較該站的rssi值之間的差與預(yù)定閾值。在站與主ap之間的現(xiàn)有連接的rssi值大于站與中繼器105之間的可能的連接的rssi值的情況下，或者在rssi值之間的差低于閾值的情況下，不采取動作，并且重新開始探測、評估和決定，步驟405的否分支。否則，步驟405的是分支，啟用中繼器功能，步驟406，并且重新開始探測，評估和決定。

如果接收到來自不在目標列表中的先前連接設(shè)備的探測請求，步驟702的是分支，則仍處于站模式的中繼器105啟用中繼器功能，步驟703。如果沒有接收到這樣的請求，則重新開始評估和決定。

優(yōu)選地，決定循環(huán)周期性地運行，例如每分鐘或每10秒，以確保在中繼器105上沒有活動連接的情況下，中繼器105可以轉(zhuǎn)換回到站模式并進入省電，停止通過空中接口發(fā)送信號，這些信號是無用的或者甚至有害于網(wǎng)絡(luò)(未示出)。明顯的是，可以連續(xù)地監(jiān)聽來自先前連接到中繼器的站的探測請求。

圖8示出了適于執(zhí)行本說明書中呈現(xiàn)的方法的一個或多個實施例和/或開發(fā)的第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備800的示例性示意框圖。微處理器802經(jīng)由數(shù)據(jù)總線818鏈接到隨機存取存儲器(ram)804、廣域網(wǎng)(wan)和/或局域網(wǎng)(lan)接口806、非易失性存儲器808和無線接口816。數(shù)據(jù)總線818不一定是單個數(shù)據(jù)總線，而也可以實現(xiàn)為單獨總線的系統(tǒng)，每個單獨總線適當(dāng)?shù)剡B接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全部組件或僅一些組件，并且為控制和數(shù)據(jù)流所需。非易失性存儲器808保存程序指令，當(dāng)程序指令由微處理器802執(zhí)行時執(zhí)行本專利說明書中描述的方法的各個方面和實施例中的一個或多個。微處理器是通常已知和使用的類型，并且可以根據(jù)任何合適的已知架構(gòu)之一來構(gòu)造，例如x86、x86-64、arm、mips等。當(dāng)執(zhí)行該方法時，隨機存取存儲器804可以臨時存儲數(shù)據(jù)和/或程序指令。非易失性存儲器可以通過硬盤驅(qū)動器(hdd)、閃存存儲器或其組合來實現(xiàn)。也可以在ap中使用諸如mram、光存儲等的其他非易失性存儲器類型，而不脫離本發(fā)明的范圍。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備800通過wna/lan接口806連接到主ap100(未示出)。然而，還可以使用無線接口814來建立到主ap100的連接。在這種情況下，可以省略wan/lan接口806。

圖9是適用于執(zhí)行本說明書中呈現(xiàn)的方法的一個或多個實施例和/或開發(fā)的第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備900的示例性示意框圖。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備900包括參考圖8所示和討論的所有元件，并且對應(yīng)元件以900范圍內(nèi)的相似的附圖標記來表示。除了圖8中所示的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之外，圖9的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備900具有第二無線接口916，其特別地允許與主ap100的并發(fā)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并且與非關(guān)聯(lián)站進行探測，如上面在本發(fā)明的一個或更多方面中進一步描述的。第二無線接口916還可用于在不同信道上和/或在不同頻率范圍內(nèi)建立無線通信連接。如果經(jīng)由第二無線接口916建立與主ap100的通信，則可以省略wan/lan接口806。

在圖8和圖9中，出于清楚的原因而省略了比如用戶界面、電源等的電子設(shè)備的一般元件。然而，即使未示出，這樣的元件也存在于適合并且適應(yīng)于執(zhí)行本說明書中呈現(xiàn)的方法的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在此呈現(xiàn)的框圖表示體現(xiàn)本發(fā)明原理的說明性系統(tǒng)組件和/或電路的概念圖。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，任何流程圖等表示可以在計算機可讀存儲介質(zhì)中基本表示并且由計算機或處理器執(zhí)行的各種處理，無論這樣的計算機或處理器是否明確示出。

雖然以上參考附圖中所示的實施例描述了本發(fā)明，但是明顯的是，本發(fā)明不限于這些，而是可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下由本領(lǐng)域技術(shù)人員進行修改。例如，本發(fā)明不僅僅限于根據(jù)ieee802.11標準的wlan網(wǎng)絡(luò)，而可以與諸如基于bran(寬帶無線電接入網(wǎng)絡(luò))標準的系統(tǒng)的其他無線系統(tǒng)或者其中移動站一次連接到單個ap的任何其他網(wǎng)絡(luò)類型結(jié)合使用。