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无线网络中的两个或多个传递业务指示消息周期
技术领域
本发明大体上涉及无线网络。具体地，本发明的实施例涉及使用两个或多个服务集标识符的无线网络中的节能。
背景技术
无线接入点(AP)是将无线设备“连接”在一起以创建无线网络的设备。被称为“客户端设备”的无线设备彼此进行通信或通过AP与其他网络进行通信。服务集标识符(SSID)是彼此区分无线网络的标签或名称。客户端设备使用SSID来创建和维持连接性。
一些接入点(被称为“企业级接入点”)支持多个SSID。例如，一些商用接入点最多支持32个独立的SSID。
网络管理商可以为每个无线网络分配不同的策略和功能，增加网络基础设施的灵活性和效率。在使用虚拟局域网(VLAN)的企业中，可以分配SSID，以实现基于安全性和性能要求的无线应用分离。例如，可以在一个无线网络上实现加密和验证，以保护专用应用程序，而在另一无线网络上不具有安全性，以最大化开放连接的公共用途。在另一示例中，可以分配SSID，以将具有公共使用特性的客户端设备分组在一起，从而为诸如膝上型计算机等数据用户分配一个SSID，而为诸如蜂窝电话等语音用户分配另一SSID。在另一示例中，可以根据组织结构来分配SSID，从而为行政长官所使用的客户端设备分配将赋予较高优先级的一个SSID，而为企业中的其他人所使用的客户端设备分配将赋予较低优先级的另一SSID。
客户端设备可以是电池供电的，提高电池寿命是有利的。
发明内容
本发明的目的是提出了一种支持两个或者多个网络名称的接入点，其针对所有的网络名称，具有基于网络的传送业务指示消息(DTIM)周期，而不是单个DTIM。换句话说，网络管理商可以基于网络名称来配置具有DTIIM周期的接入点。接入点可以包括处理器，用于以每个无线网络名称为基础，管理向属于由所述接入点管理的无线网络的无线客户端设备发射传递业务指示消息的定时。
当确定哪个DTIM周期来针对哪个网络名称来进行配置时，网络管理商可以考虑特定无线网络中的客户端设备的功耗需求和通信吞吐量需求，而不是与该接入点相关联的所有客户端设备的需求。
较高的DTIM周期可以增加客户端设备的功率消耗的潜在节省，但可能会降低通信吞吐量，反之亦然。
附图说明
将作为非限制性示例、参照附图，描述本发明的实施例，在附图中相似的参考数字表示对应的、类似的或相似的元件，其中：
图1是根据本发明实施例的、典型通信系统的图示；
图2是有助于理解本发明实施例的、信标帧的单一典型序列的图示；
图3是有助于理解本发明另一实施例的、信标帧的几个典型序列的图示；
图4是根据本发明实施例的、典型接入点的方框图；
图5是根据本发明实施例的、由接入点实现的典型方法的流程图；
图6是根据本发明另一实施例的、由接入点实现的典型方法的流程图；
应当清楚，为了图示的简单和清楚，图中所示的元件并非按照比例绘制。例如，为了清楚，可能相对于其他元件，夸大了一些元件的尺寸。
具体实施方式
在以下的详细描述中，为了提供对本发明实施例的透彻理解，阐述了大量的具体细节。但是，本领域普通技术人员应当理解，可以实现本发明的实施例，而无需这些具体细节。在其他示例中，并未详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以防止其使本发明的实施例不清楚。
图1是根据本发明实施例的典型通信系统100的图示。系统100包括无线接入点(AP)102和通过有线连接106相连的计算机104。另一有线连接107可以将AP102与因特网相连，例如，通过线缆调制解调器(未示出)。计算机104、有线连接106、有线连接107、线缆调制解调器和因特网可以是针对AP102的“分布系统”的一部分。
AP102具有至少一个天线108，并可配置用于支持两个或多个无线网络名称，例如两个或多个服务集标识符(SSID)。天线108的示例的非穷尽列表包括双极天线、单极天线、多层陶瓷天线、平面倒F天线、环路天线、shot天线、双天线、全向天线和任何其他合适的天线。AP102可以包括路由器。
AP102利用无线启用膝上型计算机112和114，创建由第一SSID(如“LAPTOP”)标识地无线网络110。类似地，AP102利用蜂窝电话122、124、126和128，创建由第二SSID(如“CELLS”)标识的无线网络120。类似地，AP102利用个人数字助理(PDA)132、134和136，创建由第三SSID(如“PDAS”)标识的无线网络130。三个无线网络110、120和130均使用相同的射频信道。
图1所示的客户端设备只是示例，其他合适的客户端设备和客户端设备分组也是可能的。客户端设备可配置为属于具有特定SSID的无线网络。客户端设备的示例的非穷尽列表包括工作站、服务器计算机、笔记本计算机、膝上型计算机、桌面个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)计算机、手持计算机、无线局域网(WLAN)固定单元、WLAN附件卡、WLAN个人计算机存储卡国际协会(PCMICIA)卡、WLAN PC卡、WLAN交换机、WLAN路由器、WLAN服务器、游戏控制台、数字照相机、数字摄像机、电视机等。
在其他通信中，AP102可以向客户端设备(膝上型计算机112和114、蜂窝电话122、124、126和128以及PDA 132、134和136)发射广播和/或组播业务。每个客户端设备具有惟一的媒体接入控制(MAC)地址，并由AP102分配标识符。
在此示例中，AP102和客户端设备均为“802.11-启用”的，这意味着其间的无线通信符合由电气和电子工程师协会(IEEE)针对无线LAN MAC和物理层(PHY)规范而定义的以下“Wi-Fi”标准中的一个或多个：

  标准  公开  最大速度  频率  调制  802.11  1997  2Mbps  2.4GHz  相移  802.11a  1999  54Mbps  5.0GHz  正交频分复用  802.11b  1999  11Mbps  2.4GHz  互补码键控  802.11g  2003  54Mbps  2.4GHz  正交频分复用
但是，对于本领域普通技术人员，如何修改以下内容以用于其他现有WLAN标准或未来的相关标准是显而易见的。
AP102以有规律的间隔发射信标帧，以宣布它的存在和同步无线网络。连续信标帧的开始之间的时间量是“信标间隔”。图2示出了信标间隔为T1的信标帧200。
根据802.11标准，传递业务指示消息(DTIM)周期值是确定信标帧每隔多久包括多少传递业务指示消息的数字，此数字包括在每个信标帧中。例如，每个信标帧200可以包括DTIM周期2，每隔一个信标帧200(如箭头202所示)可以包括一个DTIM。
DTIM包括在信标帧中，根据DTIM周期，向客户端设备指示接入点是否具有等待其的缓冲广播和/或组播数据。在包括DTIM的信标帧之后，接入点将释放缓冲广播和/或组播数据，如果存在的话。例如，如果包括在特定信标帧204中的DTIM指示存在广播数据，则在信标帧204之后且在信标帧204之后的下一信标帧之前(如对角线加阴影的方框206所示)，发射该广播数据。
802.11标准定义了针对客户端设备的节能模式。在节能模式下，客户端设备可以选择休眠一个或多个信标间隔，以等待包括DTIM的信标帧。当DTIM周期为2时，处于节能模式的客户端设备将唤醒以接收每隔一个的信标帧，如箭头202所示。DTIM周期越高，客户端设备可以休眠的时间越长，因而特定的客户端设备可能节约更多的能量。由于使用强制802.11带有冲突检测的载波侦听多路存取(CSMA/CD)算法来发送信标帧，如果在要发送信标时客户端设备正在进行发送，接入点必须等待。结果，信标之间的实际时间可能长于信标间隔。从节能模式唤醒的客户端设备可能会发现其不得不等待比预期更长的时间，以接收下一信标帧。但是，客户端设备通过利用在信标帧内找到的时间戳来补偿这种不精确性。
在进入节能模式时，客户端设备向接入点发射通知，从而接入点将得知如何处理以该客户端设备为目的地的单播业务。客户端设备将按照DTIM周期开始休眠，如上所述。典型地，网络管理商已经在接入点中对DTIM周期进行了配置。
在节能模式下时，无线网络110、120和130中的客户端设备可能会具有针对功率消耗和通信吞吐量的冲突要求。例如，膝上型计算机112和114可能需要较高的通信吞吐量而可能对功率消耗不太敏感。因此，相对较低的DTIM周期(例如1)可能适合于膝上型计算机112和114。但是，蜂窝电话122、124、126和128可能需要相对较低的通信吞吐量，但能够以相对较低容量的电池进行操作。因此，相对较高的DTIM周期(例如8)可能适合于蜂窝电话122、124、126和128。此外，PDA132、134和136可能需要中等通信吞吐量并能够以相对较低容量的电池进行操作。因此，中等的DTIM周期(例如4)可能适合于PDA132、134和136。
目前，接入点只能存储单一的DTIM周期。因此，将根据DTIM周期，针对相同的信标帧，处于节能模式的不同客户端设备将全部醒来。目前，网络管理商需要在配置接入点的DTIM周期时，平衡不同网络中的客户端设备在节能模式下时、对功率消耗和通信吞吐量的冲突要求。
根据本发明的实施例，支持两个或多个SSID的接入点可以具有SSID相关的DTIM周期，而不是针对所有SSID的单一DTIM周期。换句话说，网络管理商可以按照以每个SSID为基础的DTIM周期来配置接入点。网络管理商可以在确定以哪个DTIM周期来配置哪个SSID时，考虑特定无线网络中的客户端设备对功率消耗和通信吞吐量的要求。较高的DTIM周期可以增加对功率消耗的潜在节约，但可能会降低通信吞吐量，反之亦然。在如图1所示的示例中，可以配置AP102，以将DTIM周期2与无线网络110相关联，将DTIM周期8与无线网络120相关联，以及将DTIM周期4与无线网络130相关联。
可配置为支持两个或多个SSID的一些接入点只发射信标帧的单一序列，即针对单一、缺省SSID的信标帧。
例如，图2的信标帧200可以是由AP102发射的单一序列的一部分。无线网络110(“LAPTOP”)中的客户端设备将每隔一个信标帧监听DTIM一次，如箭头202所示。无线网络120(“CELLS”)中的客户端设备将每八个信标帧监听DTIM一次，如箭头210所示。无线网络130(“PDAS”)中的客户端设备将每四个信标帧监听DTIM一次，如箭头208所示。AP102将确定其是否具有针对无线网络120中的客户端设备的缓冲广播和/或组播业务，表示存在此缓冲业务的DTIM包括在将由属于无线网络120的客户端设备监听的DTIM中。
在一种场景下，AP102可能具有针对PDA132和134但不针对PDA136的缓冲组播业务。AP102将在要由无线网络130的客户端设备监听的下一信标帧(如信标帧212)中包括适当的DTIM，并在信标帧212之后且在信标帧212之后的下一信标帧之前(如对角线加阴影的方框214所示)，发射缓冲组播数据。
在包括客户端设备和配置为支持两个或多个SSID但只发射信标帧的单一序列的接入点的系统中，存在多种可能性来确保客户端设备得知针对其所属的SSID的当前DTIM周期值。
一些可能性涉及对802.11定义管理帧的标准使用的改变。例如，尽管信标帧格式中的信标间隔字段的长度为16位，但该字段的低8位通常足以存储信标间隔的数值。因此，可以将信标间隔字段的高8位用于承载特定SSID的DTIM周期值，从而接入点将该DTIM周期值通知给属于具有该SSID的无线网络的客户端设备。或者，可以将关联响应帧格式中的能力信息字段的保留位用于承载特定SSID的DTIM周期值，从而接入点在关联处理期间，将DTIM周期值通知给客户端设备。或者，可以使用合适的管理帧的字段的任意其他位。在另一示例中，为了将针对特定无线网络的更新DTIM周期值通知给属于该网络的客户端设备，接入点可以使用新定义的管理帧。
其他可能性并不涉及对802.11定义管理帧的标准使用的改变。例如，接入点可以在向属于特定无线网络的所有客户端设备组播的数据帧中包括针对该特定无线网络的当前DTIM周期值。客户端设备将解码该数据帧，并内部存储DTIM周期值，以便将来在节能模式下使用。或者，并不知道其所属无线网络的DTIM周期值的客户端设备将监听所有信标，并根据具有针对该无线网络中的客户端的指示的DTIM的周期性，识别出DTIM周期值。这需要客户端设备知道该无线网络中其他客户端设备的存在。
可配置为支持两个或多个SSID的其他接入点发射针对每隔SSID的分离信标帧序列。这种接入点可以在特定SSID的信标帧序列的每隔信标中包括SSID相关DTIM周期。
例如，图3示出了针对无线网络110的、间隔为T1的信标帧250的序列，每个信标帧250包括DTIM周期2；针对无线网络120的、间隔为T2的信标帧252的序列，每个信标帧252包括DTIM周期8；以及针对无线网络130的、间隔为T3的信标帧254的序列，每个信标帧254包括DTIM周期4。AP102每隔一个信标帧250包括针对无线网络110的传递业务指示消息一次，如箭头256所示。AP102每八个信标帧252包括针对无线网络120的传递业务指示消息一次，如箭头258所示。AP102每四个信标帧254包括针对无线网络130的传递业务指示消息一次，如箭头260所示。
在一个场景下，AP102可能具有针对无线网络110中的所有客户端设备的缓冲广播业务。AP102将适当的DTIM包括在将要由无线网络110的客户端设备监听的下一信标帧中，例如，信标帧262，并在信标帧262之后且在信标帧262之后序列中的下一信标帧之前(如对角线加阴影的方框264所示)，发射缓冲广播数据。
在另一场景下，AP102可能具有针对蜂窝电话122和124但不针对蜂窝电话126和128的缓冲组播数据。AP102将适当的DTIM包括在将要由无线网络120的客户端设备监听的下一信标帧中，例如，信标帧266，并在信标帧266之后且在信标帧266之后序列中的下一信标帧之前(如对角线加阴影的方框268所示)，发射缓冲组播数据。
图4是根据本发明实施例的典型接入点的方框图。AP102包括与无线电装置302相连的至少一个天线108，无线电装置302与具有基带功能的处理器304相连。处理器304的示例的非穷尽列表包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)等。此外，处理器304可以是特定用途集成电路(ASIC)的一部分，或者可以是特定用途标准产品(ASSP)的一部分。
AP102还包括与有线网络控制器308相连的有线网络接口306。例如，有线网络可以是以太网、信令环、通用串行总线(USB)、符合IEEE 1394-1995、IEEE 1394a-2000和IEEE 1394b标准(通常称为“火线”)的有线网络或其任意组合。有线网络接口306能够使用有线连接106和107。
无线电装置302和处理器304可以是相同集成电路的一部分或位于分离的集成电路中。类似地，处理器304和有线网络控制器308可以是相同集成电路的一部分或位于分离的集成电路中。
AP102还包括存储器310，可以固定在AP102中，或可以从AP102上拆除。存储器310可以与处理器304相连，或部分嵌入在处理器304中。存储器310的示例的非穷尽列表包括以下器件的任意组合：
a)半导体器件，如寄存器、锁存器、只读存储器(ROM)、掩膜型ROM、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)、双倍数据率(DDR)存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、通用串行总线(USB)移动存储器等；
b)光学器件，如紧致盘只读存储器(CD ROM)等；以及
c)磁器件，如硬盘、软盘、磁带等。
处理器304和有线网络控制器308可以通过信号311相连，以协调其动作，例如对存储器310的存取。
存储器310可以存储两个或多个SSID值与各个DTIM时间段的关联性，以及两个或多个SSID值与属于由SSID值标识的无线网络的客户端设备的MAC地址的关联性。例如，存储器310可以存储SSID“LAPTOP”与DTIM时间段2(二进制表示法“0010”)以及膝上型计算机112和114的MAC地址(分别表示为“MAC-1”和“MAC-2”)的关联性。类似地，存储器310可以存储SSID“CELLS”与DTIM时间段8(二进制表示法“1000”)以及蜂窝电话122、124、126和128的MAC地址(分别表示为“MAC-3”、“MAC-4”、“MAC-5”和“MAC-6”)的关联性。类似地，存储器310可以存储SSID“PDAS”与DTIM时间段4(二进制表示法“0100”)以及PDA132、134和136的MAC地址(分别表示为“MAC-7”、“MAC-8”和“MAC-9”)的关联性。或者，可以将这些关联性中的一些或全部存储在处理器304的内部。
存储器310还可以包括缓冲系统312，用于存储以客户端设备为目的地的输入业务。例如，可以在有线网络控制器308的控制信号322下，将输入业务的数据320传送到缓冲系统312，并可以设置缓冲系统312中的标记314，以指示缓冲系统312存储了针对特定客户端设备的数据。
一个或多个计数器340(例如，加载在处理器304中)可以用于以每个SSID为基础管理向属于由AP102管理的不同无线网络的无线客户端设备发射DTIM的定时的目的。
图5是根据本发明实施例、在AP102中实现的典型方法的流程图。在本实施例中，AP102是只发射信标帧的单一序列(即针对单一、缺省SSID的信标帧)的接入点。
计数器(例如，每个DTIM周期一个或每个SSID一个)加载各自的DTIM周期值(502)。
如果没有计数器具有数值1(在方框504中进行检查)，则将每个计数器减1(506)，将与缺省SSID相关联的DTIM周期值包括在信标帧中，并发射该信标帧(508)。
如果有计数器具有数值1(在方框504中进行检查)，则发生以下动作(510)：
a)将其计数器具有数值1的无线网络的DTIM包括在信标帧中；
b)具有数值1的计数器重新加载各自的DTIM周期值；以及
c)将不具有数值1的计数器减1。
然后，方法继续到方框508，其中将与缺省SSID相关联的DTIM周期值包括在信标帧中，并发射该信标帧。
在方框508之后，方法从方框504恢复，其中检查计数器的数值。
图6是根据本发明另一实施例、在AP102中实现的典型方法的流程图。在本实施例中，AP102是发射针对每个SSID的分离信标帧序列的接入点。
可以针对每个SSID并行地实施图6所示的方法。
计数器加载针对特定SSID的DTIM周期值(602)。
如果计数器不具有数值1(在方框604中进行检查)，则将计数器减1(606)，并将与特定SSID相关联的DTIM周期值包括在信标帧中，并发射该信标帧(608)。
如果计数器具有数值1(在方框604中进行检查)，则发生以下动作(610)：
a)将针对具有特定SSID的无线网络的DTIM包括在信标帧中；以及
b)计数器重新加载针对特定SSID的DTIM周期值。
然后，方法继续到方框608，其中将与特定SSID相关联的DTIM周期值包括在信标帧中，并发射该信标帧。
在方框608之后，方法从方框604恢复，其中检查计数器的数值。
以上参照图5和图6描述的基于计数器的方案只是示例，对于本领域普通技术人员而言，如何实施根据本发明实施例的DTIM的定时的可选管理方案是显而易见的。
尽管这里已经图示和描述了本发明的特定特征，本领域普通技术人员应当清楚多种修改、替换、改变和等价物。因此，应当理解的是所附权利要求倾向于覆盖落入本发明的精神内的全部这种修改和改变。