在wlan中掃描信標傳輸?shù)姆椒?

專利名稱：在wlan中掃描信標傳輸?shù)姆椒?br> 技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及操作無線通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)的方法。更 特別地，本發(fā)明涉及用于在無線站和接入點之間建立通信的掃描方法。
背景技術：
無線局域網(wǎng)(WLAN)提供了移動的網(wǎng)絡連接，允許用于通常稱 為無線站的各種設備的無線網(wǎng)絡連接，例如計算機、個人數(shù)字助理、 無線電話、以及其它設備。無線站可在WLAN基站的范圍內移動，該 WLAN基站稱為接入點，其典型地連接到有線網(wǎng)絡并作為無線站和有 線網(wǎng)絡之間的網(wǎng)關。在WLAN上可支持任何數(shù)目的應用，包括對例如 視頻及語音呼叫的流實時數(shù)據(jù)的簡單因特網(wǎng)接入。
接入點作為無線站的主時序源。每個與接入點相關的無線站必須 與該接入點的定時器同步。為了便于同步，接入點廣播信標信號，或 者簡單地說信標。信標包含有關接入點的定時器狀態(tài)的信息，從而無 線站可調整它們自身的定時器以與接入點同步運行。處于同步允許無 線站將WLAN電路的一部分置于低功率或休眠狀態(tài)，并且如果必要， 以周期間隔及時喚醒以從接入點接收信息。信標還允許無線站確定從 接入點接收到的信號的質量，并將其與鄰近接入點進行比較，從而確 定是否有必要改變關聯(lián)。
多個組織可以在相同WLAN信道上在彼此的范圍內操作接入點。 當彼此的范圍內的兩個接入點在相同信道上傳輸時，由于接入點時序 內的不精確會出現(xiàn)時序問題。盡管它們可被編程來以相同的規(guī)則間隔 發(fā)送信標，但時序電路容差中的差異會引起接入點中計時(timing keeping)中的差異。結果是， 一個接入點的信標最初可能已經(jīng)在時間上與相同信道上其它接入點的信標偏移開，但它可能會開始"追上" 或重疊并最終"超過"該其它接入點的信標。
WLAN可被配置來作為封閉或開放系統(tǒng)操作。在開放的WLAN 中，組織的服務集標識符(SSID)包括在信標或輔助信標(supplemental beacon)傳輸內。無線站可容易地確定信標或輔助信標傳輸是否屬于期 望的組織。在封閉的WLAN內，組織的SSID沒有被包括在信標或輔 助信標傳輸內。無線站僅可通過從幀的媒體接入控制(MAC)頭解析 基本服務集標識符(BSSID)來識別哪些信標或輔助信標屬于期望的組 織。無線站然后將來自該信標或輔助信標的BSSID與屬于所期望的組 織的鄰近接入點的列表比較。
無線站可利用被動掃描來獲取對鄰近接入點信號強度的測量。如 WLAN協(xié)議所定義的，被動掃描是一種簡單的方法，通過該方法，無 線站使得接收機能夠在信道上在特定的周期內搜索信標或輔助信標傳 輸。當完成了被動掃描時，信標和/或輔助信標被處理以確定哪些屬于 無線站的鄰近接入點。由于無線站可以在多個WLAN的范圍內，因而 可能存在屬于其它組織的信標和/或輔助信標傳輸。
無線站還可使用增強被動掃描技術，其基于WLAN協(xié)議定義的被 動掃描技術。通過計算期望發(fā)送信標和/或輔助信標傳輸?shù)哪繕藭r間， 增強被動掃描允許無線站最小化該無線站的接收機被啟動的時間量。 無線站使用當前關聯(lián)的接入點和鄰近接入點時序信息來計算來自鄰近 接入點的信標或輔助信標傳輸?shù)哪繕藭r間。為了獲取鄰近接入點測量， 無線站在特定時刻啟動接收機，并且當接收到信標和/或輔助信標時， 立即使接收機停用。當多個接入點在相同信道上操作時，無線站可能 在目標時間跳出省電模式，并接收錯誤接入點的信標。因此，需要一 種裝置，通過該裝置，無線站可有效地使用省電操作，并且當存在一 個以上在當前關聯(lián)的信道上操作的接入點時，仍接收正確的信標。


通過附圖示例了本發(fā)明的各種實施例，其中 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的無線局域網(wǎng)；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例包括WLAN無線子系統(tǒng)的無線站的 示意框圖3-6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的具有期望的和非期望的信標的 WL AN信道的 一 系列時序圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的掃描信標的方法的流程圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的掃描信標的方法的流程圖；以及
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的掃描信標的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的無線局域網(wǎng)(WLAN)100。WLAN 100包括 一個或多個無線通信裝置，在此將其稱為無線站110、 112、 114和116;以及一個或多個接入點120和124。接入點120和124典 型地連接到基礎網(wǎng)絡，如本領域所公知的，其可連接到有線和無線網(wǎng) 絡。出于示例的目的，在此示出的兩個接入點每一個與不同的組織關 聯(lián)，并連接到不同的網(wǎng)絡。無線站110、 112、 114和116包括無線發(fā) 射機和接收機，其用于發(fā)射和接收信號，諸如用于IP上語音(voice over IP)通信的語音數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分組、控制幀、以及網(wǎng)絡管理幀。無線站 110、 112、 114和116可無線地與接入點120和124通信。接入點120 具有服務區(qū)域122，在該區(qū)域內無線站可從接入點120接收信號或向接 入點120發(fā)送信號。類似地，接入點124具有服務區(qū)域126，在該區(qū)域 內無線站可從接入點124接收信號或向接入點124發(fā)送信號。無線站 110、 112與接入點120關聯(lián)，而無線站114、 116與接入點124關聯(lián)。 但是，兩個接入點120、 124的服務區(qū)域122、 126重疊，無線站114 位于兩個接入點120、 124的范圍之內，并且因此可從兩個接入點接收 信號。此外，根據(jù)本發(fā)明，接入點120、 124在使用相同信道。盡管接 入點120、 124可屬于相同組織，更可能操作于相同信道上，但它們也 可屬于恰巧具有彼此相近的操作的不同組織，例如當在辦公室的連續(xù)層上的情況。
為了開始與接入點連接的處理過程，接入點例如在規(guī)定的信道上 發(fā)送信標信號。該規(guī)定的信道包括規(guī)定的頻率或頻帶，在當無線站合 適地調諧并準備接收傳輸時，該頻率或頻帶可由傳輸范圍內的無線站 接收。該信標信號，通常稱為信標，包括例如接入點時戳、信標間隔、
基本服務集標識符(BSSID)以及業(yè)務指示圖(TIM)。接入點時戳包 含來自接入點的定時器信息，例如接入點的TSF定時器的拷貝，該定 時器信息要用于同步時間敏感操作。信標間隔指示信標信號的兩個目 標開始時間之間的時間。在一個實施例中，信標間隔基本為1024微秒。 BSSID是分配給包括該無線站和服務該無線站的接入點的本地網(wǎng)(local network)的標識符。業(yè)務指示圖是存在于接入點所產(chǎn)生的信標幀內的 信息元素，其包含在發(fā)送信標幀時該接入點準備傳輸?shù)闹甘驹谙乱?DTIM之前會出現(xiàn)多少信標的DTIM計數(shù)、指示在連續(xù)的DTIM之間的 信標間隔數(shù)目的DTIM周期、提供在接入點上緩存的廣播或多播幀的 指示的位圖控制字段、以及包含與BSS內為特定站緩存的業(yè)務量相應 的信息的業(yè)務指示虛擬位圖。DTIM是信標信號，其包含傳輸業(yè)務信息 消息(DTIM)，在該消息之后接入點發(fā)送緩存的廣播和多播媒體接入 控制(MAC)服務數(shù)據(jù)單元(MSDU)，之后跟隨著任意的單播幀。 該信標信號還可在信標幀內包括一些字段，該字段包含諸如容量信息、 支持速率、以及涉及跳頻(FH)或直接序列擴頻(DSSS)物理層(PHY) 的參數(shù)等信息。
到目前為止所討論的信標可稱為全信標(full beacon)，因為它們 包含全部的信標信息。除了全信標信號之外，可在無線站上從接入點 周期性地接收另一種類型的信標信號，其稱為輔助信標。輔助信標包 括例如接入點時間戳、輔助信標間隔、以及基本服務集標識符。類似 于全信標信號，輔助信標包含來自服務接入點的時序和同步信息，但 是省略了包含在全信標內的潛在冗長的TIM和其它信息。因為輔助信 標比全信標短，因而輔助信標的發(fā)送和接收降低了網(wǎng)絡上的負荷，并且可比全信標更頻繁地傳送輔助信標。輔助信標允許無線站執(zhí)行更頻 繁的信號質量測量，從而在當前關聯(lián)的接入點信號變弱時，如在無線 站從一個接入點的服務區(qū)移動到另一個時所發(fā)生的，它們可以重新加 入鄰近接入點。
無線站可通過產(chǎn)生并執(zhí)行增強被動掃描進程來減小其功耗，該進
程基于從存儲在它的站點時序表(STT)中的信標信號接收到的時序信 息。該STT具有站點時序表條目，其與無線站最近已從其接收了信號 的每個服務接入點和任何鄰近接入點相應。該無線站使用無線站內的 無線發(fā)射機/接收機從所選信道接收信標信號，然后基于從接收到的信 標收集到的傳輸測量，例如接收到的信號強度指示符(RSSI)及其它 接入點信息，選擇并連接接入點作為服務接入點。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例，包括WLAN無線子系統(tǒng)的無線站 的示意框圖200。無線站210包括主機(host)處理器250， WLAN集 成電路270，和WLAN無線模塊292。
主機處理器250可以是分離或嵌入的處理器，用于控制無線站210 中功能的執(zhí)行。在功能的一個例子中，主機處理器250根據(jù)存儲在存 儲器256中用于掃描的計算機程序代碼驅動WLAN集成電路270。該 代碼的一部分，WLANIC驅動器260，相應驅動WLAN集成電路270 執(zhí)行信標處理功能262，并執(zhí)行例如掃描功能264的其它功能。無線站 210接收的信標可由信標處理功能262處理，其處理結果存儲在站點時 序表或存儲器256內的數(shù)據(jù)庫中。
由主機處理器256運行作為WLAN IC驅動器260的一部分的調度 器266基于存儲在存儲器256中的站點時序表條目產(chǎn)生調度。在一個 實施例中，對于該站點時序表中的每個站點時序表條目，該調度包括 信道號碼、目標掃描開始時間、和最大信道掃描時間。掃描開始定時 器268可用于存儲與目標信標傳輸時間相應的定時器值。該定時器可位于內部寄存器、內部存儲器、外部存儲器、或其它合適的存儲器位 置中。
主機處理器250根據(jù)合適的協(xié)議，使用例如16位通用從接口或其 它合適的接口，如USB、串行接口、 RS232接口、并行接口、或存儲 器映射接口，與WLAN集成電路270接口連接。
例如，WLAN集成電路270可以是德州儀器公司生產(chǎn)的 TNETW1220或TNETW1230集成電路，并包括嵌入的中央處理單元 (CPU) 272，其控制執(zhí)行的功能，例如WLAN集成電路270和主機處 理器250之間的基帶處理和接口功能。例如，幀處理模塊274可接收 信標，并將結果存儲在存儲器276中。存儲器276可用于緩存信標和 其它接收的數(shù)據(jù)。掃描處理模塊278可從WLAN IC驅動器260接收指 令以執(zhí)行掃描處理。掃描調度處理模塊280將來自當前關聯(lián)的或服務 的接入點的時序同步功能(TSF)定時器信息存儲到本地TSF定時器 282中。功率管理處理模塊284通過設定低功率定時器286確定何時進 入低功率模式，進入低功率模式，并且當?shù)凸β识〞r器286終止時喚 醒。無線控制模塊288接收信道號碼，并根據(jù)直到最大信道掃描時間 的目標掃描開始時間調諧無線模塊292?？梢酝ㄟ^無線控制模塊288相 應于計算的掃描時間而設定信道掃描定時器290以接收信標。當接收 到信標時，無線控制模塊288可指示無線模塊292掃描另一信道。使 用一對分集化的天線293和294發(fā)送和接收無線傳輸。
主機處理器250根據(jù)WLAN集成電路270和無線模塊292，使用 WLANIC驅動器260執(zhí)行掃描。在一個例子中，驅動器使用信道列表 向駐留在WLAN集成電路270中的固件發(fā)送掃描命令。該固件將無線 模塊292調諧到所選的信道。該固件使用最大時間編程信道掃描定時 器290來在所選信道上進行掃描。根據(jù)本發(fā)明，無線模塊292根據(jù)操 作模式監(jiān)聽信標直到接收到信標或時間終止。當接收到信標時，該固 件向驅動器發(fā)送信標信息。驅動器然后將接收到的信標信息中的接入點標識符與期望信標的標識符進行比較。如果接收到的標識符與接收 到的信標的標識符匹配，則驅動器記錄接入點站點時序信息。如果接 收到的信標標識符與期望的信標標識符不一致，則丟棄該信標信息。 根據(jù)當前的操作模式，無線模塊可繼續(xù)在當前信道上掃描以接收其它 信標，直到最大掃描時間定時器終止為止。列表中的每個信道被輪流 掃描，并從可用的接入點中選擇接入點。每個信道可在不同的時間掃 描，無線站可以將在除當前關聯(lián)的接入點的信道之外的信道上的掃描 抑制較長的時間周期。
驅動器可動態(tài)改變用于每個信道的信道掃描定時器2卯的值，從
而提高掃描性能?？墒褂脕碜允褂眯艠藦拿總€接入點接收到的TSF定 時器和存儲在無線站210中的本地TSF定時器282中的本地TSF時間 或本地臺時戳的時序信息，來計算信道掃描時間的量。該計算可考慮 信標信號中的抖動。為了得到接入點，如果當前沒有一個關聯(lián)，則驅 動器可通過啟動激活掃描來開始檢測接入點。如果接入點在附近，激 活掃描的結果是填充站點時序表，該時序表包括信道號碼、BSSID、接 入點時戳(來自AP的TSF定時器)和本地臺時戳。激活掃描包括無 線站在信道上發(fā)送請求，以及等候一段時間以査看是否有任何接入點 響應。在完成了激活掃描之后，無線站可選擇要加入的接入點。然后 在由于信號質量的改變當前的加入需要改變到另一接入點的情況下， 驅動器可以啟動以鄰近接入點掃描速率的掃描以追蹤鄰近的接入點。
驅動器讀取時戳值以計算用于掃描的時間長度，從而從站點時序 表內的第一接入點接收信標，然后命令固件執(zhí)行掃描。接收機從范圍 內的接入點接收由WLANIC270傳遞給其的信標。通常，驅動器以這 種方式進行直到已經(jīng)掃描了所有接入點站點時序表條目為止。當接收 到信標時，在該站點時序表內更新時序信息。
為了執(zhí)行被動掃描，驅動器編程掃描開始定時器268。當掃描開 始定時器268終止時，驅動器產(chǎn)生并向固件發(fā)送掃描命令。在一個示例性的掃描命令中，驅動器發(fā)送掃描的接入點數(shù)目、對于該數(shù)目的掃 描接入點的掃描時間表、要掃描的接入點的信道數(shù)目、本地TSF定時 器單元內的接入點掃描開始時間、以及監(jiān)聽信標的最大掃描時間。驅
動器以鄰近接入點的期望信標接收時間的時間先后順序來發(fā)出掃描命 令。
對于無線站210范圍內的每一個接入點，該固件計算在接入點掃
描開始時間之前的時間余量。如果存在足夠的時間進入低功率模式，
則固件編程低功率定時器286。固件進入低功率模式直到低功率定時器 286終止，然后退出低功率模式。根據(jù)本發(fā)明，固件將無線模塊292調 諧到所選的信道，編程接入點信道掃描定時器290,并根據(jù)當前的操作 模式監(jiān)聽信標直到信道掃描定時器290到時或接收到信標為止。當掃 描進行時，固件緩存接收到的信標或多個信標，并可向指示掃描完成 的驅動器發(fā)送未經(jīng)請求的(unsolicited)信息消息。在掃描了所有接入 點之后，驅動器接收緩存的信標或多個信標用于解析和處理。驅動器 然后使用接收到的信息更新站點時序表，選擇合適的接入點，并使用 直到下一掃描的剩余時間編程掃描開始定時器268。
當執(zhí)行掃描時，驅動器可接收用于傳輸?shù)姆纸M。在這種情況下， 驅動器確定分組類型。對于語音分組，驅動器向該固件傳送該分組以 用于傳輸。固件在整個語音幀交換序列期間暫停掃描。在完成了該序 列之后，固件恢復掃描。當由于重傳延長了語音幀交換序列時，固件 不能夠恢復下一鄰近接入點的掃描。對于數(shù)據(jù)分組，驅動器可保持低 優(yōu)先級的分組，直到從固件接收到指示掃描完成的未經(jīng)請求的信息消 息為止。當從驅動器接收到高優(yōu)先級數(shù)據(jù)分組時，固件可中斷掃描并 發(fā)送該分組。在固件中斷了掃描的情況中，驅動器可確定哪一個鄰近 接入點沒有被掃描并重新調度掃描。
當無線站正掃描接入點信標時，其在與該接入點關聯(lián)的特定信道 上在其期望發(fā)送信標的時刻進行掃描。但是，由于可能在一個信道上存在多個接入點在傳送，例如當兩個不同組織已經(jīng)在彼此的傳輸范圍
內建立了 WLAN時，無線站接收到的信標可能不是來自期望接入點， 并且可能來自非網(wǎng)絡接入點。主機處理器可通過將接收到的信標中的 接入點標識符與已知與期望的接入點關聯(lián)的接入點標識符進行比較， 來確定接收到的信標是否來自期望的接入點。BSSID是可用在該比較 中的接入點標識符的類型。根據(jù)本發(fā)明，可以兩種方式中的一種執(zhí)行 省電操作?？稍诔晒邮招艠瞬⑾蛑鳈C處理器傳遞了該信標信息之后 立即關閉WLAN無線子系統(tǒng)，該WLAN無線子系統(tǒng)包括WLAN IC和 WLAN無線模塊。但是，在主機處理器確定接收到的信標不是來自期 望接入點的時間前，WLAN無線子系統(tǒng)可能已經(jīng)在處于低功率模式的 過程中了，并且無線站可能會錯過期望的信標。為了繼續(xù)便于低功率 操作和接收期望信標，如與該掃描并中斷過程相反的，主機處理器更 新站點時序表以指示對于特定接入點掃描的時間，以在下一個發(fā)生掃 描接入點的信標時使用定時的窗口程序。當定時器再次指示掃描接入 點的時間時，WLAN無線子系統(tǒng)將在一時間周期內接收信道上的所有 傳輸，并向主機處理器傳遞所有信息?？赡艿?，在非網(wǎng)絡信標也在該 信道上被傳送之后將即接收期望信標。
現(xiàn)在參考圖3 — 6，其分別示出了一系列信標時序圖300、 400、 500 和600，其示出了一系列信標傳輸。該信標是周期性的，因而在每個圖 上多次重復示出。存在期望信標302，以及非期望信標304。兩個信標 在相同的WLAN信道上傳送。該期望信標是無線站期望從歸屬網(wǎng)絡接 入點接收到的信標，所述接入點例如無線站當前與之關聯(lián)的接入點， 或者無線站可漫游到其的鄰近接入點。非期望信標304是來自無線站 當前不感興趣的另一個接入點的信標。例如，非期望的信標可由非網(wǎng) 絡接入點發(fā)送。"由非網(wǎng)絡"它指的是該接入點支持無線站未與之關 聯(lián)并且沒有被授權使用的網(wǎng)絡。在圖3中，期望信標302被示為稍微 在非期望信標304之前。無線站在目標發(fā)送時刻喚醒WLAN無線子系 統(tǒng)，這發(fā)生在期望信標被發(fā)送之前一點，并接收該期望信標。 一接收 到期望信標，WLAN驅動器就立即關閉WLAN無線子系統(tǒng)，直到要接收下一信標或者必須進行某些其它行為時為止。因此，在圖3中，無
線站不會接收非期望信標304。
但是在圖4中，由于接入點定時器容差的差異，在時間上，非期 望信標304己經(jīng)漂移到期望信標302之前。在WLAN無線子系統(tǒng)喚醒 的情況中，其可能接收非期望信標304，然后關閉，錯過了期望信標 302。當這發(fā)生時，主機將在該信道上接收信標的過程重置到定時窗口 掃描過程，其包括在目標信標時間之后簡單地將WLAN無線子系統(tǒng)開 啟(cm) —段時間，并接收該信道上的所有傳輸。掃描過程中的改變 在下一掃描時刻有效。當下一掃描時刻發(fā)生時，主機解析數(shù)據(jù)，并丟 棄非期望信標和除期望信標之外的數(shù)據(jù)。
在圖5中，定時窗口過程用于接收信道上的信標傳輸。在使用" 掃描和關閉"過程未能接收到期望信標之后，無線站切換到在該掃描 和關于過程失敗之后的用于下一掃描的定時窗口過程。定時窗口 502 表示無線站保持WLAN無線子系統(tǒng)啟用的時間周期。因而，盡管首先 接收到非期望信標304，在該窗口內也接收到了期望信標。丟棄除該期 望信標之外接收到的數(shù)據(jù)。當使用該定時窗口程序時，主機檢查以查 看該期望信標是否是接收到的第一個信標，如果是，返回使用用于在 該信道上下一信標接收的"掃描和關閉"過程。
圖6示出了具有非期望信標304和期望信標302相同的信道，但 是是在自圖5的狀態(tài)發(fā)生經(jīng)過一段時間之后。在圖3_6的進程中可以 看到，發(fā)送非期望信標的接入點定時器稍微快于傳送期望信標的接入 點定時器。因而，非期望信標出現(xiàn)隨著時間變化"滑過"期望信標。 最初，無線站使用圖3中的"掃描和關閉"過程，但當在信道中非期 望信標開始出現(xiàn)在期望信標之前時，如圖4中所示，無線站改變到圖5 所示的定時窗口過程。在圖6中，非期望信標和期望信標間的時間差 已經(jīng)增大，以至于在該定時窗口內不再接收到非期望信標，并因此在 無線站喚醒WLAN無線子系統(tǒng)之后首先接收到期望信標。當主機處理器確定期望信標首先被接收時，其再次切換到用于接收信道中的信標 的"掃描和關閉"方法，開始下一信標接收周期。
現(xiàn)在參考圖7，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例掃描信標的方法的流
程圖700。圖7中示例的方法表示了在本發(fā)明的實施例中WLAN無線 子系統(tǒng)如何操作，并且其特別示出了該固件操作的實施例。在開始702， 無線站上電，但WLAN無線子系統(tǒng)處在低功率或休眠模式。主機處理 器維護時序器以確定何時下一目標信標時間發(fā)生。當目標信標時間到 來時，WLAN無線子系統(tǒng)被上電，并被給以包括將用于接收的無線模 塊調諧到哪個信道的指令(704)。無線模塊然后接收信標(706)。 在接收信標之后可檢查用于信道掃描過程的當前設定(708)。如果當 前的信道掃描過程是"掃描和關閉"，則WLAN無線子系統(tǒng)將信標數(shù) 據(jù)傳遞給主機(726)，并且WLAN無線子系統(tǒng)被掉電(powerdown) 到低功率或休眠狀態(tài)(722)。該方法然后終止(716)，并且主機處 理器分析結果。如果當前模式不是"掃描和關閉"(708)，則WLAN 無線子系統(tǒng)繼續(xù)接收(724)直到定時窗口結束為止，然后將結果傳遞 給主機處理器(726)并進入到休眠(722)，終止該方法(716)。
現(xiàn)在參考圖8，其示出了掃描信標的方法的流程圖800，其中主機 處理器分析由WLAN無線子系統(tǒng)執(zhí)行的掃描的結果。在開始(802)， WLAN無線子系統(tǒng)固件已經(jīng)將其掃描結果傳遞給了主機處理器。主機 處理器然后確定該WLAN無線子系統(tǒng)所使用的掃描模式(804)。對 于掃描和停止以及定時窗口掃描過程，主機處理器檢查這些結果以尋 找期望接入點標識符，例如接入點BSSID (806、 820)。如果使用的 掃描過程不是定時窗口過程，意味著其是掃描和停止過程，主機處理 器確定該期望信標是否是在可能已經(jīng)接收的任何其它信標之前接收到 的(808)。如果是，則主機處理將掃描過程保持為掃描和停止(810)。 如果沒有接收到期望信標，或者如果期望信標不是首先接收的，則搜 索這些結果以尋找相同信道上的任何信標來作為期望接入點(814)。 如果在相同信道上發(fā)現(xiàn)非期望信標來作為期望接入點，則當前的掃描過程改變到定時窗口過程(818)，并且該方法終止(812)，否則， 繼續(xù)掃描和停止過程(810)，然后該方法終止(812)。
如果在啟動該方法之后并且當前的掃描過程是定時窗口過程 (804)，則主機處理器搜索掃描結果(820)。如果期望的接入點的 信標位于首先接收到的信標(822)是期望接入點的信標這樣的結果之 內，則掃描過程被設定為掃描和停止以用于下一掃描周期(824)。否 則主機確定該信道上是否存在任何其它信標(814、 816)，并且如果 沒有發(fā)現(xiàn)信標，則將掃描過程設定為掃描和停止(810)，或者如果在 該信道上發(fā)現(xiàn)了其它信標，則維持定時窗口過程(818)，該方法結束 (812)。
現(xiàn)在參考圖9，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的掃描信標的方法 的流程圖900。圖9中示例的方法表示了在本發(fā)明的一個實施例中 WLAN無線子系統(tǒng)是如何操作的，并且其特別示出了根據(jù)增強型固件 設計的固件操作的實施例。在開始902，無線站上電，但是WLAN無 線子系統(tǒng)處于低功率或休眠模式。主機處理器維護定時器以確定何時 下一目標信標時間發(fā)生。當下一目標信標時間到來時，WLAN無線子 系統(tǒng)功率增強，并被給以包括將無線模塊調諧到哪個信道以用于接收 的指令(904)。然后該無線模塊接收信標并將信標數(shù)據(jù)傳遞給主機處 理器(906)?？稍诮邮招艠酥髾z查對于信道掃描過程的當前設定 (908)。如果當前的信道掃描過程是"掃描和關閉"，則在WLAN 無線子系統(tǒng)將信標數(shù)據(jù)傳遞給主機之后， 一部分WLAN無線子系統(tǒng)功 率降低進入低功率或休眠狀態(tài)(910)。然后該固件檢查接收到的信標 的接入點標識符(912) d如果接收到的信標不是來自期望的接入點， 則將用于下一信標掃描周期的掃描過程設定為定時窗口過程(914)。 如果確定該接收到的信標來自期望接入點，則該方法終止(916)。
如果當前的掃描過程不是掃描和停止(908)，則WLAN無線子 系統(tǒng)檢查接入點標識符以查看接收到的信標是否來自期望的接入點(918)。如果接收到的信標來自期望的接入點，則下一周期的掃描過
程被設定為掃描和停止(920)，在定時窗口掃描周期終止后將WLAN 無線子系統(tǒng)置于低功率模式(922)，并且該方法結束。如果當前掃描 周期第一個接收到的信標不是來自期望的接入點(918)，則WLAN 無線子系統(tǒng)繼續(xù)掃描，直到定時窗口掃描周期終止(924)為止，接收 到的數(shù)據(jù)，如果存在，則傳遞給主機處理器(926)，將WLAN無線 子系統(tǒng)置于低功率模式(922)，該方法結束(916)。
因此，在當信道中不存在干擾接入點信標時，本發(fā)明在信道掃描 過程之間仲裁以優(yōu)化功率節(jié)省操作，并仍允許無線站在信道中存在干 擾信標時接收期望信標。本發(fā)明提供了一種通過無線站掃描來自無線 局域網(wǎng)(WLAN)接入點的信標傳輸?shù)姆椒āＴ摲椒墒褂?掃描和 關閉"過程或定時窗口過程開始。該"掃描和關閉"過程包括在目標 信標時間喚醒無線站的WLAN無線子系統(tǒng)，并在當前關聯(lián)的信道上接 收信標。信標傳輸包括信標數(shù)據(jù)，例如接收的接入點標識符。WLAN 無線子系統(tǒng)將信標數(shù)據(jù)傳遞給無線站的主機處理器，其在接收信標并 將信標數(shù)據(jù)傳遞給主機處理器之后立即將WLAN無線子系統(tǒng)置于低功 率狀態(tài)。在預選的時間段，定時窗口過程將WLAN無線子系統(tǒng)維持在 激活狀態(tài)，接收信道上的所有數(shù)據(jù)。在該定時窗口期間，所有信標數(shù) 據(jù)被傳遞給主機處理器。在兩個信道掃描過程下該主機處理器都將接 收到的接入點標識符與當前關聯(lián)或期望的接入點標識符進行比較。如 果接收到的接入點標識符與當前關聯(lián)的接入點標識符相同，且當前的 信道掃描過程是掃描和中斷，則該方法繼續(xù)使用掃描和中斷過程。如 果當前的信道掃描過程是定時窗口過程，且第一個接收到的信標是期 望信標，則無線站將信道掃描過程改變到"掃描和關閉"過程以用于 下一信標周期。如果接收的接入點標識符與當前關聯(lián)的接入點標識符 不同，且當前的信道掃描過程是"掃描和關閉"，則無線站丟棄該信 標數(shù)據(jù)，并使用定時窗口掃描過程來接收下一信標傳輸。如果當前的 信道掃描過程是定時窗口過程，且第一個接收到的信標不是期望信標， 則無線站繼續(xù)使用該信道的定時窗口過程。雖然優(yōu)選地示出了在此公開的本發(fā)明的實施例，但可以進行各種 改變和修改而不超出本發(fā)明精神和范圍。本發(fā)明的范圍由所附權利要 求表示，且落在等價的意義和范圍內的所有改變皆被包含在此。
權利要求
1. 一種由無線站掃描來自無線局域網(wǎng)(WLAN)接入點的信標傳輸?shù)姆椒ǎ▓?zhí)行“掃描和關閉”過程，包括在目標信標時間喚醒該無線站的WLAN無線子系統(tǒng)；在當前關聯(lián)的信道上接收信標，該信標傳輸包括信標數(shù)據(jù)，該信標數(shù)據(jù)包括接收的接入點標識符；將該信標數(shù)據(jù)傳遞給該無線站的主機處理器；在接收和傳遞之后立即將該WLAN無線子系統(tǒng)置于低功率狀態(tài)；由主機處理器將接收的接入點標識符和當前關聯(lián)的接入點標識符進行比較；如果接收的接入點標識符和當前關聯(lián)的接入點標識符相同，則繼續(xù)該掃描和關閉過程以接收下一信標傳輸；及如果接收的接入點標識符和當前關聯(lián)的接入點標識符不同，則丟棄該信標數(shù)據(jù)，并使用定時窗口掃描過程以接收下一信標傳輸。
2. 如權利要求l所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒ǎ渲薪邮招艠藬?shù)據(jù) 包括接收作為該接入點標識符的基本服務集標識符。
3. 如權利要求l所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中接收信標傳?包括接收全信標。
4. 如權利要求3所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中接收全信標?括以基本100毫秒的間隔接收全信標。
5. 如權利要求l所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中接收信標傳輸包括接收輔助信標，該輔助信標具有比全信標少的信標數(shù)據(jù)。
6. 如權利要求l所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中使用在先前接收的信標中接收到的時序信息來執(zhí)行在目標信標時刻喚醒WLAN無線 子系統(tǒng)。
7. —種由無線站掃描來自無線局域網(wǎng)(WLAN)接入點的信標傳 輸?shù)姆椒?，包括?zhí)行定時窗口掃描過程，包括-在目標信標時間喚醒該無線站的WLAN無線子系統(tǒng)； 在當前關聯(lián)的信道上接收第一信標和第二信標，該第一信標和第 二信標包括信標數(shù)據(jù)，該信標數(shù)據(jù)包括接收的接入點標識符； 將該信標數(shù)據(jù)傳遞給該無線站的主機處理器； 在該定時窗口間隔結束之后將WLAN無線子系統(tǒng)置于低功率狀態(tài)；由主機處理器將接收的第一信標的接入點標識符和當前關聯(lián)的接 入點標識符進行比較；如果接收的第一信標的接入點標識符和當前關聯(lián)的接入點標識符 相同，則使用"掃描和關閉"過程以接收下一信標傳輸；及如果接收的第一信標的接入點標識符和當前關聯(lián)的接入點標識符 不同，則丟棄該信標數(shù)據(jù)，并使用該定時窗口過程來接收下一信標傳 輸。
8. 如權利要求7所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中接收信標?shù)據(jù) 包括接收作為接入點標識符的基本服務集標識符。
9. 如權利要求7所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒ǎ渲薪邮盏谝恍艠?傳輸包括接收全信標。
10. 如權利要求9所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中接收全信?包括以基本100毫秒的間隔接收該全信標。
11. 如權利要求7所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒?，其中接收第一信標傳輸包括接收輔助信標，該輔助信標具有比全信標少的信標數(shù)據(jù)。
12.如權利要求7所述的掃描信標傳輸?shù)姆椒ǎ渲惺褂迷谙惹?接收到的信標中接收的時序信息來執(zhí)行在該目標信標時間喚醒該WLAN無線子系統(tǒng)。
全文摘要
無線站(114)位于在相同信道上傳輸?shù)囊粋€以上接入點(120、124)的范圍內。該無線站與一個接入點關聯(lián)并且不與其它的關聯(lián)。因而該無線站會在該信道上接收到非期望信標(304)和期望信標(302)。為了優(yōu)化省電操作，該無線站根據(jù)期望信標是否是在目標信標時間從低功率狀態(tài)喚醒之后第一個接收到的信標，來在“掃描和關閉”掃描過程(708)和定時窗口信道掃描過程(724)間進行仲裁。
文檔編號H04W52/02GK101444130SQ200580036738
公開日2009年5月27日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權日2004年10月26日
發(fā)明者布賴恩·K·史密斯, 蘇哈斯·米特拉 申請人:摩托羅拉公司