频道切换方法.pdf

一种频道切换方法，包括以下步骤：一移动站传送一请求信息给一接入点，以请求频道切换；接入点传送一频道切换帧给移动站，以使移动站从一共享频道切换到一新频道；及接入点在新频道及共享频道传送一信标帧。所述频道切换方法可以提供专线服务及直接连接设定(Direct LinkSetup，DLS)服务。

1.  一种频道切换方法，用于一无线通信系统中，所述无线通信系统包括一接入点及多个移动站，所述接入点与所述多个移动站在一共享频道进行无线通信，其特征在于：所述频道切换方法包括以下步骤：
一移动站传送一请求信息给所述接入点，以请求频道切换；
所述接入点传送一频道切换帧给所述移动站，以使所述移动站从所述共享频道切换到一新频道；及
所述接入点在所述新频道及所述共享频道传送一信标帧。

2.  如权利要求1所述的频道切换方法，其特征在于：所述请求信息包括请求专线服务信息及请求直接连接设定信息。

3.  如权利要求1所述的频道切换方法，其特征在于：所述频道切换帧包括一频道切换通知信息元。

4.  如权利要求1所述的频道切换方法，其特征在于：所述移动站传送所述请求信息给所述接入点，以请求频道切换的步骤包括以下步骤：
所述移动站传送一专线请求帧给所述接入点，以请求专线服务。

5.  如权利要求4所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点确认所述移动站在所述新频道。

6.  如权利要求5所述的频道切换方法，其特征在于：所述接入点确认所述移动站在所述新频道的步骤包括以下步骤：
所述接入点传送一确认请求帧给所述移动站；及
所述移动站回送一确认回应帧给所述接入点。

7.  如权利要求6所述的频道切换方法，其特征在于：所述确认请求帧为一请求发送帧，所述确认回应帧为一清除发送帧。

8.  如权利要求6所述的频道切换方法，其特征在于：所述确认请求帧为一空功能帧，所述确认回应帧为一确认帧。

9.  如权利要求5所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述移动站传送一专线结束帧给所述接入点，以请求结束专线服务。

10.  如权利要求9所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点传送另一频道切换帧给所述移动站，以使所述移动站从所述新频道切换到所述共享频道。

11.  如权利要求9所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点停止在所述新频道传送所述信标帧。

12.  如权利要求1所述的频道切换方法，其特征在于：所述移动站传送所述请求信息给所述接入点，以请求频道切换的步骤包括以下步骤：
所述移动站传送一直接连接设定请求帧给所述接入点，以请求与另一移动站进行直接连接设定；
所述接入点传送另一直接连接设定请求帧给所述另一移动站；及
所述另一移动站传送一直接连接设定回应帧给所述接入点。

13.  如权利要求12所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点传送另一直接连接设定回应帧给所述移动站。

14.  如权利要求12所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点传送所述频道切换帧给所述另一移动站。

15.  如权利要求14所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点确认所述移动站及所述另一移动站在所述新频道。

16.  如权利要求15所述的频道切换方法，其特征在于：所述接入点确认所述移动站及所述另一移动站在所述新频道的步骤包括以下步骤：
所述接入点传送一确认请求帧给所述移动站及所述另一移动站；及
所述移动站及所述另一移动站回送一确认回应帧给所述接入点。

17.  如权利要求16所述的频道切换方法，其特征在于：所述确认请求帧为一请求发送帧，所述确认回应帧为一清除发送帧。

18.  如权利要求16所述的频道切换方法，其特征在于：所述确认请求帧为一空功能帧，所述确认回应帧为一确认帧。

19.  如权利要求15所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述移动站传送一直接连接设定终止帧，以请求终止直接连接设定。

20.  如权利要求19所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点传送另一直接连接设定终止帧给所述另一移动站。

21.  如权利要求20所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点传送另一频道切换频道帧给所述移动站及所述另一移动站，以使所述移动站及所述另一移动站从所述新频道切换到所述共享频道。

22.  如权利要求20所述的频道切换方法，其特征在于更包括以下步骤：
所述接入点停止在所述新频道传送信标帧。

频道切换方法
【技术领域】
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种频道切换方法。
【背景技术】
在2004年，Wi-Fi联盟的消费电子工作组(Wi-Fi Alliance CE taskgroup)所发表的“符合数字生活联盟(DLNA)的Wi-Fi认证装置所需要的Wi-Fi消费电子(CE)认证的市场需求文件(MRD)(Market RequirementsDocument for Wi-Fi CE Device Certification Requirement by Wi-Fi Certifieddevices seeking DLNA)”中提到要将直接连接设定(Direct Line Setup，DLS)列为MRD的必要规格。
消费电子产品主要包括消费电子视讯(Video)、消费电子声讯(Audio)、消费电子影像(Image)及消费电子语音(Voice)。其中，消费电子声讯及消费电子语音的存取分类(Access Category，AC)等级为语音(Voice，VI)等级，且需要频宽较小，故不太会有机会使用DLS。而消费电子视讯及消费电子影像的存取分类等级为视讯(Video，VI)等级，且需要较大频宽，故有较大机会使用DLS。
由于DLS主要应用于消费电子视讯及消费电子影像，且两者的存取分类等级较高，故DLS容易抢到频道。又由于DLS所占用的频宽很大，从而导致在共享频道中频宽不够用，进而影响共享频道中的正常通信。
另外，在共享频道中，当某一移动站需要专线服务时，接入点无法为其提供专线服务。
【发明内容】
有鉴于此，需要提供一种频道切换方法，可提供专线服务及提供直接连接设定(Direct Link Setup，DLS)服务。
一种频道切换方法，用于一无线通信系统中，所述无线通信系统包括一接入点及多个移动站，接入点与多个移动站在一共享频道进行无线通信，所述频道切换方法包括以下步骤：一移动站传送一请求信息给接入点，以请求频道切换；接入点传送一频道切换帧给移动站，以使移动站从共享频道切换到一新频道；及接入点在新频道及共享频道传送一信标帧。
上述频道切换方法，可提供专线服务及提供DLS服务。
【附图说明】
图1是IEEE 802.11无线协议所定义的帧格式的示意图。
图2是IEEE 802.11无线协议所定义的行动(Action)帧格式的示意图。
图3是IEEE 802.11无线协议所定义的频道切换通知信息元(ChannelSwitch Announcement Information Element，CSA IE)格式的示意图。
图4是本发明的频道切换方法的实施环境图。
图5是本发明的频道切换方法的流程图。
图6是本发明的频道切换方法提供专线服务的一实施方式的流程图。
图7是本发明的频道切换方法提供专线服务的另一实施方式的流程图。
图8是本发明的频道切换方法提供直接连接设定(Direct Link Setup，DLS)的一实施方式的流程图。
图9是本发明的频道切换方法提供DLS的另一实施方式的流程图。
图10是本发明的频道切换方法提供DLS的又一实施方式的流程图。
【具体实施方式】
图1是IEEE 802.11无线协议所定义的帧格式的示意图。IEEE 802.11无线协议所定义的帧100包括一媒体存取控制(Media Access Control，MAC)表头(Header)110及一帧主体(Frame Body)120。MAC表头110包括一类型(Type)字段111及一子类型(Subtype)字段113，其中类型字段111为2比特(Bit)，子类型字段为4比特，所述类型字段及所述子类型字段用于指出目前帧型态。其中：
当类型字段111及子类型字段113分别为00及0101时，帧100为一探测回应(Probe Response)帧；
当类型字段111及子类型字段113分别为00及1000时，帧100为一信标(Beacon)帧；
当类型字段111及子类型字段113分别为00及1101时，帧100为一如图2所示的行动(Action)帧200，Action帧200将在下文详述之；
当类型字段111及子类型字段113分别为01及1011时，帧100为一请求发送(Request To Send，RTS)帧；
当类型字段111及子类型字段113分别为01及1100时，帧100为一清除发送(Clear To Send，CTS)帧；
当类型字段111及子类型字段113分别为01及1101时，帧100为一确认(Acknowledgement，ACK)帧；
当类型字段111及子类型字段113分别为10及0100时，帧100为一空功能(Null Function)帧；
当类型字段111及子类型字段113分别为10及0000时，帧100为一数据(Data)帧。当帧100为数据帧时，帧主体120可包括一MAC服务数据单元(MAC Service Data Unit，MSDU)。
图2是IEEE 802.11无线协议所定义的Action帧200格式的示意图。Action帧200包括一MAC表头210及一帧主体220。MAC表头210包括类型字段211及子类型字段213，由以上描述可知，类型字段211及子类型字段213分别设为00及1101。帧主体220包括一类别(Category)字段225及一行动细节(Action Detail)字段227。类别字段225用于指明Action帧200的类别。当类别字段225为0时，Action帧200是用于频谱管理(Spectrum Management)的帧，如可为频道切换通知(Channel SwitchAnnouncement，CSA)帧；当类别字段225为2时，Action帧200为直接连接设定(Direct Line Setup，DLS)帧，DLS帧包括一DLS请求(Request)帧、一DLS回应(Response)帧及一DLS终止(Teardown)帧三种帧。行动细节字段227用于说明Action的详细信息，例如，其可以为一如图3所示的CSA信息元(Information Element，IE)300，CSA IE 300将在下文详述之。
图3是IEEE 802.11无线协议所定义的CSA IE 300格式的示意图。当CSA IE 300应用于信标帧、Action帧及探测回应帧，即成为一频道切换帧，其可用于达到频道切换的目的。在本实施方式中，通过把图2中Action帧200的行动细节字段227设为CSA IE 300，以将CSA IE 300应用于Action帧200，从而，Action帧200即成为一CSA帧。
CSA IE 300包括一标识码(Element Identifier，EID)字段301、一长度(Length)字段303、一频道切换模式(Channel Switch Mode)字段305、一新频道号(New Channel Number)字段307及一频道切换计数(ChannelSwitch Count)字段309。在本实施方式中，标识码字段301设为37，用于表明信息元为CSA IE。长度字段303设为4。频道切换模式字段305设为1，表明频道切换后才可以传送数据。新频道号字段307设为需要切换的目的频道号。频道切换计数设为0，表明在下一个信标帧来之前完成频道切换。
图4是本发明的频道切换方法的实施环境图。在本实施方式中，一无线通信系统包括一接入点10及多个移动站20、30。多个移动站20、30可为任一可接入无线局域网络的设备，例如：行动电话、携带式计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。多个移动站20、30与接入点10在一共享频道进行无线通信。在实际的无线通信系统中，包括有多个接入点10及多个移动站20、30，为简明起见，在图4中仅示出一接入点10及移动站20、30。
在本实施方式中，主要描述一种频道切换方法。首先，移动站20发送一请求信息给接入点10，以请求频道切换。接入点10收到请求信息后，传送一频道切换帧给移动站20，以使移动站20从共享频道切换到一新频道。当频道切换成功后，接入点10在新频道及共享频道传送信标帧。接入点10在共享频道所传送的信标帧可使在共享频道中的移动站保持在共享频道，在新频道所传送的信标帧可使在新频道中的移动站保持在新频道。
上述请求信息包括请求专线服务信息及请求DLS信息，故，本发明的频道切换方法既可以提供专线服务，亦可提供DLS。当移动站20请求专线服务时，可传送一专线请求帧给接入点10。专线请求帧是移动站20与接入点10预先定义的帧，用于请求专线服务。在本实施方式中，专线请求帧可为一数据帧，其属于如图1所示的帧100，其中，类型字段111及子类型字段113分别设为10及0000，帧主体120包括一请求MSDU，请求MSDU包括请求专线服务数据。当接入点10收到移动站20所传送的专线请求帧，即可知移动站20请求专线服务，且不必传送一回应帧给移动站20。
在其它实施方式中，专线请求帧亦可为其它类型的帧，接入点10收到专线请求帧后，亦可传送一回应帧给移动站20。
当移动站20请求进行DLS时，可传送一DLS请求帧给接入点10，以请求与移动站30进行DLS。接入点10收到DLS请求帧后，传送另一DLS请求帧给移动站30，以告知移动站20欲与移动站30进行DLS。移动站30收到DLS请求帧后，会传送一DLS回应帧给接入点10，以告知移动站30同意与移动站20进行DLS。接入点10收到DLS回应帧后，会传送另一DLS回应帧给移动站20，以告知移动站30同意与移动站20进行DLS。在本实施方式中，上述DLS请求帧及上述DLS回应帧皆属于如图2所示的Action帧200，其中，类型字段211及子类型字段213分别为00及1101，类别字段225为2。此时，则移动站20向接入点10请求与移动站30进行DLS的请求过程完成。本发明的频道切换方法如何提供专线服务及提供DLS，将在下文详述之。
图5是本发明的频道切换方法的流程图。在本实施方式中，接入点10与多个移动站20、30在一共享频道进行无线通信，当移动站20需要频道切换时，在步骤S500，移动站20发送一请求信息给接入点10，以请求频道切换。在步骤S502，接入点10收到请求信息后，传送一频道切换帧给移动站20，以使移动站20从共享频道切换到一新频道。在步骤S504，接入点10在新频道及共享频道传送信标帧。
图6是本发明的频道切换方法提供专线服务的一实施方式的流程图。在本实施方式中，接入点10与多个移动站20、30在一共享频道进行无线通信，移动站20需要专线服务。
在步骤S600，移动站20传送一专线请求帧给接入点10，以请求专线服务。在本实施方式中，上述专线请求帧可为一数据帧，其属于如图1所示的帧100，其中类型字段111及子类型字段113分别设为10及0000，帧主体120包括一请求MSDU，请求MSDU包括请求专线服务数据。当接入点10收到移动站20所传送的专线请求帧后，不必传送一回应帧给移动站20。
在步骤S602，接入点10收到移动站20所传送的专线请求帧后，传送一频道切换帧给移动站20，以使移动站20从共享频道切换到一新频道。在本实施方式中，上述频道切换帧为一CSA帧，CSA帧属于如图2所示的Action帧200，其中，类型字段211及子类型字段213分别设为00及1101，类别字段225设为0，行动细节字段227设为CSA IE 300，则Action帧200为CSA帧。又如图3所示，在CSA IE 300中，标识码字段301设为37，长度字段303设为4，频道切换模式字段305设为1，新频道号字段307设为需要切换的新频道，频道切换计数字段309设为0。
在步骤S604，接入点10确认移动站20在新频道，即确认频道切换成功。在本实施方式中，接入点10在新频道传送一确认请求帧给移动站20，若移动站20回送一确认回应帧给接入点10，则接入点10可确认移动站20在新频道，即频道切换成功。在本实施例中，上述确认请求帧可以为一请求发送帧，上述确认回应帧可以为一清除发送帧。其中，上述请求发送帧及上述清除发送帧皆属于如图1所示的帧100，当帧100为请求发送帧时，类型字段111及子类型字段113分别为01及1011；当帧100为清除发送帧时，类型字段111及子类型字段113分别为01及1100。
在其它实施例中，上述确认请求帧亦可为一空功能帧或其它帧，上述确认回应帧亦可为一确认帧。其中，上述空功能帧及确认帧皆属于如图1所示的帧100，当帧100为空功能帧时，类型字段111及子类型字段113分别为10及0100；当帧100为确认帧时，类型字段111及子类型字段113分别为01及1101。
在步骤S606，接入点10在新频道及共享频道传送信标帧。在本实施方式中，接入点10在新频道为移动站20提供专线服务，但在每个信标间隙(Beacon Interval)，接入点10在新频道传送信标帧后，会转到共享频道传送信标帧，然后再回到新频道继续提供专线服务。接入点10在共享频道传送信标帧，是为了使在共享频道中的移动站保持在共享频道，而不会转到新频道，对专线服务造成影响。接入点10在新频道传送信标帧，是为了在新频道提供专线服务。
在其它实施方式中，接入点10亦可先转到共享频道传送信标帧，然后再回到新频道传送信标帧，继而提供专线服务。
在步骤S608，移动站20发送一专线结束帧给接入点10，以请求结束专线服务。在本实施方式中，专线结束帧是移动站20与接入点10预先定义的帧，用于请求结束专线服务。在本实施方式中，专线结束帧可为一数据帧，其属于如图1所示的帧100，其中类型字段111及子类型字段113分别设为10及0000，帧主体120包括一结束MSDU，结束MSDU包括请求结束专线服务数据。当接入点10收到移动站20所传送的专线结束帧，即可知移动站20请求结束专线服务，且不必传送一回应帧给移动站20。
在其它实施方式中，上述专线结束帧亦可为其它类型的帧，接入点10收到专线结束帧后，亦可传送一回应帧给移动站20。
在步骤S610，接入点10传送另一频道切换帧给移动站20，以使移动站20从新频道切换到共享频道。在本实施方式中，上述频道切换帧为一CSA帧，其属于如图2所示的Action帧200，其中，类型字段211及子类型字段213分别设为00及1101，类别字段225设为0，行动细节字段227设为CSA IE 300，则Action帧200为CSA帧。又如图3所示，在CSA IE300中，标识码字段301设为37，长度字段303设为4，频道切换模式字段305设为1，新频道号字段307设为需要切换的共享频道，频道切换计数字段309设为0。
在另一实施方式中，在图6中步骤S610，接入点10不必传送CSA帧给移动站20。如图7所示，在步骤S710，接入点10停止在新频道传送信标帧。在本实施方式中，移动站20不能在新频道寻找到接入点10所传送的信标帧，则会漫游回到共享频道。其余步骤S700、S702、S704、S706及S708皆与图6中相应步骤S600、S602、S604、S606及S608相同，故不再赘述。
图8是本发明的频道切换方法提供DLS的一实施方式的流程图。在本实施方式中，接入点10与多个移动站20、30在一共享频道进行无线通信，移动站20需要与移动站30建立DLS。
在步骤S800，移动站20传送一DLS请求帧给接入点10，以请求与移动站30进行DLS。在步骤S802，接入点10收到DLS请求帧后，传送另一DLS请求帧给移动站30，以告知移动站20欲与移动站30进行DLS。在步骤S804，移动站30收到DLS请求帧后，会传送一DLS回应帧给接入点10，以告知移动站30同意与移动站20进行DLS。在步骤S806，接入点10收到DLS回应帧后，会传送另一DLS回应帧给移动站20，以告知移动站30同意与移动站20进行DLS。在本实施方式中，上述DLS请求帧及上述DLS回应帧皆属于如图2所示的Action帧200，其中，类型字段211及子类型字段213为00及1101，类别字段225为2。
在步骤S808，接入点10传送一频道切换帧给移动站20及移动站30，以使移动站20及移动站30从共享频道切换到一新频道。在本实施方式中，上述频道切换帧为一CSA帧，其属于如图2所示的Action帧200，类型字段211及子类型字段213分别设为00及1101，类别字段225设为0，行动细节字段227设为CSA IE 300，则Action帧200为CSA帧。又如图3所示，在CSA IE 300中，标识码字段301设为37，长度字段303设为4，频道切换模式字段305设为1，新频道号字段307设为需要切换的新频道，频道切换计数字段309设为0。
在步骤S810，接入点10确认移动站20及移动站30在新频道，即确认频道切换成功。在本实施方式中，接入点10在新频道传送一确认请求帧给移动站20及移动站30，若移动站20及移动站30皆回送一确认回应帧给接入点10，则接入点10可确认移动站20及移动站30在新频道，即频道切换成功。本实施例中，上述确认请求帧可为一请求发送帧，上述确认回应帧可为一清除发送帧。其中，上述请求发送帧及上述清除发送帧皆属于如图1所示的帧100，当帧100为请求发送帧时，类型字段111及子类型字段113分别为01及1011；当帧100为清除发送帧时，类型字段111及子类型字段113分别为01及1100。
在其它实施例中，上述确认请求帧亦可为一空功能帧或其它帧，上述确认回应帧亦可为一确认帧。其中，上述空功能帧及确认帧皆属于如图1所示的帧100，当帧100为空功能帧时，类型字段111及子类型字段113分别为10及0100；当帧100为确认帧时，类型字段111及子类型字段113分别为01及1101。
在步骤S812，接入点10在新频道及共享频道传送信标帧。在本实施方式中，接入点10在共享频道，为共享频道中的移动站提供服务，但在每个信标间隙，接入点10在共享频道传送信标帧后，会转到新频道传送信标帧，然后再回到共享频道，继续为共享频道中的移动站提供服务。接入点10在新频道传送信标帧，是为了使移动站20及移动站30保持在新频道，不会切换到共享频道。接入点10在共享频道传送信标帧，是为了在共享频道，为共享频道中的移动站提供服务。
在其它实施方式中，接入点10亦可先转到新频道传送信标帧，然后再回到共享频道传送信标帧，继而为共享频道中的移动站提供服务。
在步骤S814，移动站20传送一DLS终止帧给接入点10，以请求结束DLS。在本实施方式中，上述DLS终止帧属于如图2所示的Action帧200，其中，类型字段211及子类型字段213为00及1101，类别字段225为2。
在步骤S816，接入点10收到移动站20所发送的DLS终止帧后，传送另一DLS终止帧给移动站30。
在步骤S818，接入点10传送另一频道切换帧给移动站20及移动站30，以使移动站20及移动站30从新频道切换到共享频道。在本实施方式中，上述频道切换帧为一CSA帧，其属于如图2所示的Action帧200，其中，类型字段211及子类型字段213分别设为00及1101，类别字段225设为0，行动细节字段227设为CSA IE 300，则Action帧200为CSA帧。又如图3所示，在CSA IE 300中，标识码字段301设为37，长度字段303设为4，频道切换模式字段305设为1，新频道号字段307设为需要切换的共享频道，频道切换计数字段309设为0。
在另一实施方式中，图8中的步骤S806与步骤S808可以调换。如图9所示，在步骤S906，接入点10可先传送频道切换帧给移动站20及移动站30，以使移动站20及移动站30从共享频道切换到新频道，然后在步骤S908，接入点10再到新频道传送另一DLS回应帧给移动站20。其余步骤S900、S902、S904、S910、S912、S914、S916及S918皆与图8中相应步骤S800、S802、S804、S810、S812、S814、S816及S818相同，故不再赘述。
在又一实施方式中，在图8中的步骤S818，接入点10不必传送CSA帧给移动站20及移动站30。如图10所示，在步骤S1018，接入点10停止在新频道传送信标帧。在本实施方式中，移动站20及移动站30不能在新频道寻找到接入点10所传送的信标帧，则会漫游回到共享频道。其余步骤S1000、S1002、S1004、S1006、S1008、S1010、S1012、S1014及S1016皆与图8中相应步骤S800、S802、S804、S806、S808、S810、S812、S814及S816相同，亦不再赘述。
接入点10可以利用本发明的频道切换方法提供专线服务及提供DLS服务。