CN101647243B - 无线网络中连接性恢复的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本文介绍了一种无线通信装置和与WPAN主装置重新建立连接的方法。方法包括检测到包括第一主装置和一个或多个站的WPAN会话的第一主站变得不可用，激活主站应用以成为第二主站，以及发送一个信标以通知会话的站关于第二主站连接性参数。

Description

无线网络中连接性恢复的方法和设备
背景技术
个域网(PAN)是用于在靠近一个人的计算机装置(例如，电话和个人数字助理)之间通信的计算机网络。这些装置可属于或可不属于该人。PAN的可达距离可以是几米。PAN可用于在个人装置本身之间的通信(自我通信)，或用于连接到更高级网络和因特网(上行链路)。个域网可以与诸如通用串行总线(USB)和火线(FireWire)的计算机总线连线。无线个域网(WPAN)可使用无线网络技术，例如IEEE 802.11标准(1999)中定义的无线技术和蓝牙、IrDA。
附图说明
在说明书的结论部分专门指出并清楚地声明了认为是本发明的主题。然而，当结合附图阅读时参照下面的详细说明，可最好地理解本发明和操作的方法和组织，及其目的、特征和优点，其中：
图1是根据本发明的示范实施例的无线通信网络的示意图；
图2是根据本发明的某一示范实施例的无线通信装置的框图的示意图；以及
图3是根据本发明的示范实施例的、在WPAN主装置自发不可用的情况下WPAN的连接维护的恢复方案的状态机图的示意图；
图4是根据本发明的示范实施例的附加方法的流程图；以及
图5是根据本发明的另一示范实施例的附加方法的流程图。
将理解，为了图示的简明和清晰，图中所示元素不一定按比例绘制。例如，为清晰起见，一些元素的尺寸相对其它元素可能显得过大。此外，在认为适当之处，引用标号可在图之间重复以指示对应或类似的元素。
具体实施方式
在下面的详细说明中，为提供本发明的透彻理解而陈述了大量特定的细节。然而，本领域的技术人员将理解，本发明可在没有这些特定细节的情况下实行。在其它情况下，熟知的方法、过程、组件和电路未详细描述以便混淆本发明。
随后详细说明的一些部分根据计算机存储器内的数据比特或二进制数字信号上的操作的符号表示和算法来陈述。这些算法描述和表示可以是数据处理领域技术人员将其工作内容传达给本领域其它技术人员所使用的技术。
除非另有明确说明，否则，如从下面论述可明白的一样，可理解贯穿说明书的利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”或诸如此类的术语的论述指的是，计算机或计算***或类似电子计算装置操控计算***的寄存器和/或存储器内表示为物理(例如电子的)量的数据和/或将其变换成计算***的存储器、寄存器或其它此类信息存储装置、发射装置内类似地表示为物理量的其它数据的动作和/或进程。
应理解，本发明可在多个应用中使用。虽然本发明并不限于此方面，但本文公开的电路和技术可在诸如无线电***的站等许多设备中使用。旨在包括在本发明的范围内的站包括(仅作为示例)无线局域网(WLAN)站、双向无线电台、数字***站、模拟***站、蜂窝无线电话站及诸如此类。
旨在于本发明的范围内的WLAN站的类型包括但不限于移动台、接入点、用于接收和发射扩频信号的站，扩频信号例如跳频扩频(FHSS)、直接序列扩频(DSSS)、补码键控(CCK)、正交频分复用(OFDM)及诸如此类。
先转到图1，它是示出根据本发明的一个示范实施例的通信网络100的示意图。虽然本发明的范围在此方面并无限制，但无线通信网络100可以是WLAN和/或WPAN或诸如此类。
根据本发明的此示范实施例，无线通信网络100包括WPAN。WPAN可由IEEE 802.15-2002标准来定义，并包括群体(association)110、群体120和WPAN主装置150。群体110可包括站112、114和116，群体120可包括WPAN主150和站112、122和124。
虽然本发明的范围在此方面并无限制，但WPAN的站可包括但不限于投影仪、膝上型计算机、打印机、蜂窝电话、手持装置、WPAN的接入点或诸如此类。例如，站112、114和116是膝上型计算机，并且可包括WPAN主能力和/或WLAN客户端和/或WPAN客户端能力。站122可以是投影仪，并且站124可以是录音机。根据此示例，站122和124可不包括WPAN主能力。
根据本发明的示范实施例，WPAN主装置150还可包括WLAN客户端能力，并且可在需要时作为WLAN站来操作。
根据本发明的一个示范实施例，希望在会议期间共享WPAN装置和材料的一组人员可创建WPAN会话。WPAN主装置150可被选择成主持通信WPAN会话。例如，WPAN会话可在WPAN装置112、122、124与PAN主装置150之间创建，但本发明的范围并不限于此示例。
根据本发明的实施例，WPAN会话可以是WLAN 100的子网。WPAN主站150可通过发送包括WPAN能力信息元素(IE)的信标(beacon)，通告其WPAN能力。根据本发明的实施例，WPAN能力IE可包括服务集标识符(SSID)和会话ID。<SSID，会话ID>对可在需要时唯一地标识WLAN 100内的WPAN会话。例如，会话ID可包括在WPAN会话创建(例如，WPAN主装置150和站112、122、124)时的PAN主装置***时钟值。
在包括WPAN主装置150和站112、122和124的示范WPAN会话期间，WPAN主装置150(例如，膝上型计算机)可离开WPAN会话。包括WPAN主能力的站112可检测到WPAN主装置150变得不可用，并且成为新的WPAN主装置。站114、116、122和124可与作为新WPAN主装置的站112建立连接，并创建新WPAN会话。新WPAN会话可由WLAN 100的SSID和会话ID定义，会话ID在需要时包括在WPAN会话创建时站112的***时钟的值。
新的WPAN主装置(例如，站112)可激活WPAN主站应用以成为新的WPAN主站，并在需要时发送一个或多个信标以向一个或多个会话的一个或多个站(例如，站114、116、122和/或124)通知关于新WPAN主站连接性参数。
转到图2，它是示出根据本发明的某一示范实施例的无线通信装置200的框图的示意图。虽然本发明的范围并不限于本发明的此示范实施例，但无线通信装置200可以能够作为WLAN客户端和/或WPAN主装置来操作。
根据本发明的实施例，无线通信200可包括天线210、接收器(RX)220、发射器(TX)230、检测器240、比较器250、控制器260、主站模块270及***时钟280。
根据本发明的一些实施例，天线210可包括双极天线、内部天线、八木天线(Yagi antenna)、单极天线、天线阵列或诸如此类。天线210可从WLAN和/或WPAN群体的一个或多个站接收信号。RX 220可解调接收到的信号，并且检测器240可检测到群体的WPAN主站变得不可用。例如，由于WPAN主装置150离开了群体，该WPAN主装置变得不可用，则该WPAN主装置是在待机模式(standby mode)中，并且不发射信标或接收信号或诸如此类。此外，检测器240可检测到其它主站在群体上操作，并且可发送检测信号到控制器260，该控制器例如可在需要时包括媒体访问控制器(MAC)。
根据本发明的一个实施例，如果未检测到其它主装置，则控制器240可发送信号到主站模块270以激活主站应用。主站应用的激活可使无线通信装置200成为主站。此外，主站模块270可激活TX 230发送一个或多个信标，从而向群体的一个或多个站通知关于主站的连接性参数。连接性参数可包括SSID和会话ID。会话ID在需要时可包括***时钟280的值和WPAN会话创建的时间。
根据本发明的一些实施例，RX 220可从群体的一个或多个站接收连接请求信号以便重新建立与群体的一个或多个站的连接。例如，RX220可从其它主站(例如，站112)接收时序同步功能(TSF)值。比较器250可比较至少一个其它主站的TSF值和内部TSF值，并且将比较结果发送到控制器260。控制器260可根据比较结果来激活或停用主站模块270。例如，控制器260可允许其它站之一成为主站。控制器260可在需要时将一个或多个相关联的站附加到新的主站。
根据本发明的一个实施例，控制器260可通过向新的主站报告相关联的站，防止不关联的站加入群体，并从当前主站断开一个或多个相关联的站，通过作为客户端与新的主站建立连接而成为新主站的WPAN客户端，从而附加一个或多个相关联的站。
根据本发明的其它示范实施例，控制器260可通过通知一个或多个相关联的站关于新的主装置，并且在需要时触发一个或多个相关联的站漫游到新的主装置，从而附加一个或多个相关联的站。
转到图3，它是示出根据本发明的发明示范实施例、在WPAN主装置自发不可用的情况下WPAN的连接维护的恢复方案的状态机图的示意图。
本发明的范围并不限于WPAN会话的此恢复方案，会话由<S1，S2>对定义，其中，S1是SSID，S2是会话ID。根据此示范方案，客户端X(例如，站112)可加入WPAN会话<S1，S2>(状态300)。客户端X可成为WPAN会话客户端(状态310)。例如，WPAN会话可包括WPAN主装置150和站114、116、122和124。
根据此示范方案，WPAN主装置示为Z。主装置Z可离开会话。客户端X可检测到主装置Z变得不可用，并且可搜索WPAN会话<S1，S2>中的其它WPAN主装置(状态320)。如果客户端X找到其它WPAN主装置，则客户端X可作为客户端加入WPAN会话<S1，S2>(状态310)。如果客户端X未找到备选WPAN主装置，则客户端X可成为WPAN会话<S1，S2>的新WPAN主装置(状态330)。
根据本发明的一些实施例，新WPAN主装置(例如，客户端X)可开始发送适用于WPAN会话<S1，S2>的信标。新的WPAN主装置可从0开始其时序同步功能(TSF)值。备选地，客户端X可成为前一WPAN主装置的同一信道上的新WPAN主。
虽然本发明的范围在此方面并无限制，但在状态330客户端X可检测到WPAN会话<S1，S2>的其它主。客户端X可执行领导选举算法以决定它是应保持为新的WPAN主，还是应作为客户端加入另一主(状态340)。例如，领导选举算法可包括分析其它WPAN主装置的TSF值，并在需要时选举具有最大TSF的WPAN主来领导WPAN会话。如果选举其它WPAN主装置引导WPAN会话，则客户端X可附加到选定的WPAN主装置Z的WPAN小区并与之合并。
转到图4，它是示出根据本发明的示范实施例的附加方法400的流程图。虽然本发明的范围在此方面并无限制，但附加可由成为WPAN主装置X(例如，站112)的WPAN客户端执行，并且让另一WPAN主装置Y(例如，站116)来领导。WPAN主X可与其它WPAN站(例如，站122和124)建立WPAN小区(也可以称为群体)。
根据本发明的一个示范实施例，WPAN主X(例如，站112)可通知WPAN小区的客户端(例如，站122和124)关于新的WPAN主装置(例如，WPAN主Y)，例如站116。例如，WPAN主X可在需要时使用无线域服务(WDS)业务将客户端列表及其能力发送到新WPAN主装置。根据另一示范实施例，WPAN主X可触发新WPAN主装置向该WPAN客户端查询与其相关联的客户端。
根据本发明的一些示范实施例，WPAN主装置X可断开相关联的WPAN客户端(文本框410)。WPAN主X可防止其它WPAN客户端(例如，客户端114)与其建立连接(文本框420)。新的WPAN主装置Y(例如，站116)可执行与WPAN小区的WPAN站的连接建立过程(文本框430)。WPAN主装置X可检测到WPAN小区的站不再连接到其(文本框440)，但本发明的范围在此方面并无限制。
转到图5，它是示出根据本发明的另一示范实施例的附加方法500的流程图。虽然本发明的范围在此方面并无限制，但如文本框510所示，WPAN客户端(例如，站112)可通知WPAN小区的WPAN客户端(例如，站122、124)关于新WPAN主装置(例如，站116)。根据本发明的此实施例，该WPAN客户端可触发其WPAN小区的WPAN客户端(例如，站122、124)漫游到新的WPAN主装置(文本框520)，并且在需要时漫游到新的WPAN主装置(例如，站116)。
虽然本文中已示出和描述本发明的某些特征，但本领域的技术人员现在将设想到许多修改、替代、改变和等效物。因此，要理解所附权利要求旨在涵盖属于本发明真正精神的所有此类修改和改变。

Claims (13)

1.一种重新建立无线个域网WPAN的会话的方法，所述方法包括：
作为客户端加入WPAN群体，所述群体包括第一主站以及一个或多个站；
检测到所述WPAN群体的所述第一主站变得不可用；
搜索所述群体上的其它主站；
基于所述搜索的结果，确定是否激活主站应用以成为第二主站；
如果检测到其它主站在所述群体上操作，则从所述其它主站接收时序同步功能TSF值，将所述其它主站的TSF值与内部TSF值进行比较，以及根据所述比较结果来决定是否成为所述第二主站或允许所述其它主站之一成为所述第二主站；以及
如果决定成为所述第二主站，则发送一个或多个信标以通知所述会话的所述一个或多个站关于所述第二主站连接性参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中发送所述一个或多个信标包括：发送包括WPAN能力信息元素IE的一个或多个信标，所述WPAN能力信息元素IE包括服务集标识符SSID和会话ID。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
检测无其它主站在所述群体上操作；以及
成为所述第二主站。
4.如权利要求1所述的方法，包括：
如果决定允许所述其它主站之一成为所述第二主站，则将一个或多个相关联的站附加到所述第二主站，所述附加包括：
向所述第二主站报告所述相关联的站；
防止不关联的站加入所述群体；
通过从所述群体断开而成为客户端；以及
作为所述客户端与所述第二主站建立连接。
5.如权利要求1所述的方法，包括如果决定允许所述其它主站之一成为所述第二主站，则将一个或多个相关联的站附加到所述第二主站，所述附加包括：
将所述第二主站通知到所述一个或多个相关联的站；以及
触发所述一个或多个相关联的站漫游到所述第二主站。
6.一种无线通信装置，包括：
检测器，检测到群体的第一主站变得不可用以及检测到一个或多个其它主站在所述群体上操作，其中所述群体包括所述第一主站以及一个或多个站；
接收器，如果所述检测器检测到其它主站在所述群体上操作，则从所述其它主站接收时序同步功能TSF值；
比较器，比较所述其它主站的TSF值与内部TSF值；
控制器，如果根据所述比较结果决定成为第二主站，则激活主站模块；以及
发射器，如果决定成为所述第二主站，则发送一个或多个信标以通知所述群体的所述一个或多个站关于所述第二主站连接性参数。
7.如权利要求6所述的无线通信装置，其中所述发射器发送包括WPAN能力信息元素IE的所述一个或多个信标，所述WPAN能力信息元素IE包括服务集标识符SSID和会话ID。
8.如权利要求6所述的无线通信装置，其中如果允许所述其它主站之一成为所述第二主站，则所述控制器将一个或多个相关联的站附加到所述第二主站。
9.如权利要求8所述的无线通信装置，其中在附加时，所述控制器：
向所述第二主站报告所述相关联的站；
防止不关联的站加入所述群体；
通过从所述群体断开而成为客户端；以及
作为所述客户端与所述第二主站建立连接。
10.如权利要求8所述的无线通信装置，其中在附加时，所述控制器：
将所述第二主站通知到所述一个或多个相关联的站；以及
触发所述一个或多个相关联的站漫游到所述第二主站。
11.一种重新建立连接的方法，包括：
检测到包括第一主站以及一个或多个站的群体的所述第一主站变得不可用；
检测到其它主站在所述群体上操作；
从所述其它主站接收时序同步功能TSF值；
将所述其它主站的TSF值与内部TSF值进行比较；
根据所述比较结果，决定成为第二主站；
激活主站应用以成为所述第二主站；以及
发送一个或多个信标以通知所述群体的所述一个或多个站关于所述第二主站连接性参数。
12.如权利要求11所述的方法，其中发送所述一个或多个信标包括发送包括WPAN能力信息元素IE的一个或多个信标，所述WPAN能力信息元素IE包括服务集标识符SSID和会话ID。
13.如权利要求11所述的方法，包括，如果允许所述其它主站之一成为所述第二主站，则将一个或多个相关联的站附加到所述第二主站。
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