CN1849778B - 无线局域网检测 - Google Patents

Abstract

简要地，针对世界范围内的多带网络和多个管理领域，根据本发明的一个实施方案，移动单元可以使用较短的搜索时间检测并连接到无线局域网。WLAN终端自动地开始对可用网络的被动扫描，检查管理区域，并且如果并非所有的参数都已经出现在接收到的信标帧中，则发送探测请求。

Description

无线局域网检测

发明背景

网络连接所需要的时间是一个指示无线系统性能的技术参数。基于对无线通信的管理限制(regulatory limitation)，移动单元获得通常在连接到网络之前从网络本身广播而来的的管理信息，例如有效频率信道以及发射功率水平。如果没有来自网络的管理信息广播，或是如果移动单元不支持所述管理标准，则移动单元使用被动加入方法(passive joiningmethod)搜索可用信道。这种被动加入方法可能需要一些供移动单元连接到网络的时间，由此也就影响了无线系统的性能。

附图说明

在本说明书的结束部分，特别指明并清晰地要求保护被视为本发明的主题。但是，当通过与附图一起阅读来参考下面详细的描述时，可以最佳地理解本发明的运行方式和结构，以及其目的、特征和优点，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案的无线局域网的框图；

图2是根据本发明的一个实施方案的检测无线局域网的方法的流程图。

应该理解，为了说明的简洁和清晰，在图中所示的要素不一定按比例绘制。例如，为了清晰，一些要素(element)的尺寸可能相对于其他要素被夸大。此外，在被认为适当的地方，在这些图中重复了参考数字，以指示对应或者类似的要素。

具体实施方式

在下面的详细说明中，为了提供对本发明全面的理解，阐述了大量具体的细节。然而，本领域技术人员应该可以理解，在没有这些具体细节的情形下也可以实施本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免模糊了本发明。

下面详细说明的某些部分是根据计算机存储器内针对数据位或者二进制数字信号的操作的算法和符号表示来进行描述的。这些算法的描述和表示可以是数据处理领域技术人员用来将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术。

算法在这里，并且普遍地，被认为是导致所要求结果的自我一致的(self-consistent)动作或者操作序列。它们包括物理量的物理处理。虽然不是必须的，这些量通常采取能够被储存、传输、组合、比较和其他操作的电信号或者磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这些信号称为位、值、要素、符号、字符、项、数等已常常证明是方便的。然而，应该可以理解，所有这些和类似的术语都是与适当的物理量相关联的，并且仅仅是应用于这些量的简便标记。

除非另外具体陈述，正如从下面的讨论中可以看出，应该可以理解，在整个说明书讨论中使用术语比如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”等等是指计算机或计算系统、或类似电子计算设备的动作或过程(process)，所述动作和/或过程将表示为计算系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作或转换成为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、传输或者显示设备内的物理量的其他数据。

本发明的实施方案可以包括用于实现本文所述操作的装置。装置可以为所期望的目的而专门构造，或者可以包括通用计算设备，所述计算设备由存储在该设备里的程序来有选择性地激活或者重新配置。这样的程序可存储在存储介质上，例如，但不局限于，任何类型的盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁或光卡，或者其他任何类型的适合于存储电子指令并且能够耦合到计算设备系统总线上的介质。

此处所介绍的过程和显示并不固有地与任何特定的计算设备或者其他装置相关。各种不同的通用系统可以根据本文的教导与程序一起使用，或者，可以证明构造更专业化的装置来实现所期望的方法是方便的。用于各种这些系统的所期望结构将出现在以下的描述中。另外，本发明的实施方案没有参照任何特定程序设计语言来描述。应该可以理解，各种不同的程序设计语言可以被用来实现在此描述的本发明的教导。

在下面的描述和权利要求书中，可以使用术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词。在特定实施方案中，“连接”可以用来指示两个或更多要素彼此直接物理或电接触。“耦合”可以意味着两个或更多要素直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以意味着两个或更多要素彼此不直接接触，但仍然彼此协作或相互作用。

应该理解，本发明的实施方案可以在各种应用中使用。尽管本发明在此方面并不受限，此处公开的电路可以在很多装置中使用，例如在无线电系统的发射机和接收机中。仅以实施例的方式来表示，期望被包括在本发明范围内的无线电系统包括：包含无线网络接口设备和网络接口卡(NIC)的无线局域网(WLAN)设备和无线广域网(WWAN)设备、基站、接入点(AP)、网关、网桥(bridge)、网络中心(hub)、蜂窝无线电话通信系统、卫星通信系统、双向无线通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)等等，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

期望被包括在本发明范围内的无线通线系统类型包括，但不限于：无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、码分多址(CDMA)蜂窝无线电话通信系统、全球移动通信系统(GSM)蜂窝无线电话通信系统、北美数字蜂窝系统(NADC)蜂窝无线电话通信系统、时分多址(TDMA)系统、增强型TDMA(E-TDMA)蜂窝无线电话系统、第三代(3G)系统如宽带CDMA(WCDMA)，CDMA-2000等等，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

现在参照图1，将讨论根据本发明一个实施方案的无线局域网通信系统。在图1所示出的WLAN通信系统100中，移动单元110可以包括无线收发机112，以耦合到天线118及处理器114，从而提供基带和介质访问控制(MAC)处理功能。在一个实施方案中的处理器114可以包括单个处理器，或者可替换地，可以包括基带处理器和应用处理器，尽管在此方面本发明的范围不受限制。处理器114可以耦合到存储器116，处理器116可以包括易失性存储器(如DRAM)，非易失性处理器(如闪存)，或者可替换地，可以包括其他类型的存储器(如硬盘驱动器)，尽管本发明的范围并不限于此。存储器116的部分或全部可以被包括在与处理器114相同的集成电路上，或者可替换地，存储器116的部分或全部可以被放置在集成电路或其他介质上，例如硬盘驱动器，所述集成电路或其他介质对于处理器114的集成电路来说是外部的，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

移动单元110可以通过无线通信链路132与接入点122通信，其中接入点122可以包括至少一个天线120。在其他实施方案中，接入点122，以及移动单元110可选择地，可以包括两个或更多天线，例如为了提供空分多址(SDMA)系统或多输入多输出(MIMO)系统，尽管在此方面本发明的范围不受限制。接入点122可以与网络130耦合，从而使移动单元110可以与网络130，包括耦合到网络130的设备，进行通信，其中所述移动单元110与网络130的通信是通过经由无线通信链路132与接入点122进行通信来实现的。网络130可以包括公用网，如电话网或因特网，或者可替换地，网络130可以包括专用网(如内部网(intranet))，或是公用网与专用网的组合，尽管在此方面本发明的范围不受限制。移动单元110和接入点122间的通信可以通过无线局域网(WLAN)实现，例如遵循电气和电子工程师学会(IEEE)标准(如IEEE 802.11a，IEEE 802.11b，HiperLAN-II等)的网络，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在另一个实施方案中，移动单元110和接入点122的通信可以至少部分通过遵循3GPP标准的蜂窝通信网来实现，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

现在参照图2，将讨论根据本发明一个实施方案的检测无线局域网的方法。在一个实施方案中，图2的方法200可以通过图1的移动单元110来实现，并且可以例如具体地实施为存储在存储器116上并由处理器114执行的指令，尽管在此方面本发明的范围不受限制。方法200可以在框210初始化，在这里移动单元110可以上电(power up)和开始搜索用来通信的接入点122，并且可以以遵循IEEE标准(如IEEE802.11a标准)的方式进行通信，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在一个实施方案中，移动单元110可以被安排在一个或者更多个管理区域(regulatory region)内工作，并且可以在框212处从一个首选(preferred)搜索区域开始，首选区域例如美国区域、欧洲区域、日本区域等等。首选搜索区域可以用一种或更多种方式选择，例如用户可以选择首选区域。可替换地，移动单元110之前(previously)工作所在的地区可以作为初始选择的首选区域。在另一个替换性实施方案中，首选区域可以是按默认设置选择的，例如所述默认设置可以被存储在存储器116中，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

接着，在框214处移动单元110可以调整(tune)到所述首选区域中的可用信道上，并且可以为一个或更多个在所述首选区域中的可用信道查找任何IEEE802.11无线网络活动(例如任何流量，包括数据分组(packet)或管理分组)，并且可以有选择性地(optionally)进行直到所有的可用信道都被扫描。对于每一条信道，可以在框216处确定是否检测到任何IEEE802.11活动或分组，并且如果没有，则在框220处确定是否已达到最大等待时间。如果已达到最大等待时间，方法200可以在下面讨论的框234中继续。

如果在框216检测到IEEE802.11活动或分组，如果可以的话，可以在框218排除没有工作在当前频率下的区域。例如，如果在框216检测到在美国区域频率带上的IEEE802.11活动，则可以排除日本区域，因为在美国区域和日本区域不存在共有(mutual)频率带。可以在框222确定是否可以从检测到的IEEE802.11活动或分组识别网络。例如，如果检测到来自接入点122的信标(beacon)，移动单元110可以确定是否该信标包括期望的服务集标识符(SSID)，所述服务集标识符的用途例如将一个无线局域网和另一个无线局域网区分开来。如果所述SSID是期望的SSID，则可以退出方法200的搜索过程，并且移动单元100可以在框226处理(process)与接入点122的关联和连接，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

如果在框222没有识别出期望的网络，则当前信道可以被认为是有效信道，并且移动单元110可以广播一个具有指示期望网络标识的信息的探测(probe)请求，例如SSID。在一个实施方案中，探测请求可以使用安全的发射功率水平来发送，尽管在此方面本发明的范围不受限制。可以在框228确定是否接收到应答所述探测请求的响应信号，并且如果是，则可以退出方法200的搜索过程，并且移动单元100可以在框230处理与接入点122的关联和连接，尽管在此方面本发明的范围不受限制。如果没有接收到对探测信号的应答，则可以在框232处在预定时间段内排除当前信道，考虑到网络环境可能变化的情况，允许(allow for)在预定时间段后对当前信道进行再扫描。在替换性的实施方案中，可以在框232处排除当前信道之前发送两个或者更多个探测请求，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

可以在步骤234确定是否在当前未排除区域中的所有信道都已经被扫描。如果并非所有信道都已经被扫描，则移动单元110可以在框238处调整到在未排除区域内的另一个信道上，并且方法200可以在框216处在下一个调整的信道上继续进行。如果所有信道都已经被扫描，则可以在框236处开始在受限或有效区域内使用预定的时间间隔进行另一个扫描周期，并且由此方法200可以在框216处继续。在一个实施方案中，因为搜索过程可能在扫描步骤中退出，所以用方法200可能不能确定完整的网络活动信息。然而，一旦移动单元110通过对所有信道完整的网络扫描完成了与接入点122的关联，它就可以被提供给移动单元110的主机(host)，例如移动单元110的操作系统，尽管在此方面本发明的范围不受限制。

尽管已经以一定程度的特殊性来描述了本发明，但是应该认识到其要素可以被本领域的技术人员修改而不偏离本发明的精神与范围。相信通过前面的描述，本发明的无线局域网检测技术及其优点将被理解，而且很明显可以对其形式、构造以及部件的布局作出各种变化而不偏离本发明的范围和精神，或是不牺牲其任何重要的优点，此处所描述的形式仅仅是本发明示例性的实施方案，而且没有提供对这些实施方案的实质性变化。而权利要求书的意图就是要包含和包括这些变化。

Claims (12)

1.一种用于无线网络检测的方法，包括：

在一条或多条信道上执行被动扫描；

如果在所述一条或多条信道的当前信道上检测到网络活动，则确定所述网络活动是否是在首选网络上；

如果所述网络活动是在首选网络上，则退出所述执行被动扫描的操作并连接到所述网络；

如果所述网络活动不是在首选网络上，则

指示所述当前信道为本区域的有效信道；

在所述执行被动扫描的操作过程中，用安全的发射功率水平在所述当前信道上发送具有首选网络标识符的探测请求；以及

如果接收到对所述探测请求的应答，则退出所述执行被动扫描的操作并连接到所述网络；以及

如果没有接收到对所述探测请求的应答，则排除所述当前信道。

2.如权利要求1的方法，还包括，如果没有接收到对所述探测请求的应答，则通过在所述一条或多条信道中的另一条上进行所述执行被动扫描的操作来继续所述方法。

3.如权利要求1的方法，还包括：

从移动单元可以在其内工作的一个或更多个管理区域中选择一个管理区域，以在所选的管理区域中对所述一条或多条信道上执行被动扫描。

4.如权利要求3的方法，其中，在所述选择操作中选择的所述管理区域是由所述移动单元的用户选择的。

5.如权利要求3的方法，其中，在所述选择操作中选择的所述管理区域是所述移动单元最近工作所在的管理区域。

6.如权利要求3的方法，其中，在所述选择操作中选择的所述管理区域被存储在所述移动单元的存储器内。

7.一种用于无线网络检测的设备，包括：

用于在一条或多条信道上执行被动扫描的装置；

用于如果在所述一条或多条信道中的当前信道上检测到网络活动，则确定是否所述网络活动是在首选网络上的装置；

用于如果所述网络活动是在首选网络上，则退出所述执行被动扫描的操作并连接到所述网络的装置；

如果所述网络活动不是在首选网络上，则

用于指示所述当前信道为本区域的有效信道的装置；

用于在所述执行被动扫描的操作过程中，用安全的发射功率水平在所述当前信道上发送具有首选网络标识符的探测请求的装置；以及

用于如果接收到对所述探测请求的应答，则退出所述执行被动扫描的操作并连接到所述网络的装置；以及

用于如果没有接收到对所述探测请求的应答，则排除所述当前信道的装置。

8.如权利要求7的设备，其中，还包括用于如果没有接收到对所述探测请求的应答，则通过在所述一条或多条信道中的另一条上进行所述执行被动扫描的操作来继续进行操作的装置。

9.如权利要求7的设备，还包括：

用于从移动单元可以在其内工作的一个或更多个管理区域中选择一个管理区域，以在所选的管理区域中对所述一条或多条信道上执行被动扫描的的装置。

10.如权利要求9的设备，其中，所述用于选择的装置由所述移动单元的用户执行。

11.如权利要求9的设备，其中，所述用于选择的装置包括用于选择所述移动单元最近在其内工作的所述管理区域的装置。

12.如权利要求9的设备，其中，所述用于选择的装置包括用于选择存储在所述移动单元的存储器内的管理区域的装置。

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