[发明专利]用于在无线局域网中协调定时的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线局域网(WLAN)中的定时。更特别地，本发明涉及一种用于在WLAN中协调定时的方法和设备。

背景技术

802.11s标准提供的是一种利用802.11无线局域网(WLAN)技术来形成网格无线回程的手段。网格网络也称为多跳网络，这是因为其中可以通过对数据分组执行一次以上的中继而使其到达目的地。原始的WLAN标准针对的是借助基本服务集(BSS)并且通过有效使用单跳通信而将站(STA)连接到接入点(AP)的星形拓扑结构，与原始的WLAN标准相比，该标准提出了一种不同的范例。原始的WLAN范例也被称为“基础架构模式”。

不过，802.11标准仅仅针对的是网络端节点形成网格网络并且回程中的WLAN网格操作对所有STA而言均为透明的情况。这意味着STA仍旧是通过BSS连接到AP的，这一点与传统的802.11WLAN网络相类似。具有网格功能的AP被称为网格AP(MAP)，它会在其“回程”端与其他网格点(MP)对接，这些网格点则将业务量通过WLAN回程网格转发并路由到其目的地。该目的地可以是能够将无线网格分段连接到有线LAN分段的网格入口，或者可以是附着于网格网络的另一个MAP。这样一来，传统的STA可以在具有WLAN网格功能的回程网络中工作。实际上，MAP是以类似于典型AP的方式来为其BSS中的STA提供服务的，并且MAP是作为无线网桥或AP以及通过回程网格来接收、转发和路由分组的。

在现有的802.11技术中，STA是通过调整其内部定时器与AP在规则间隔中发送的信标帧相适应而与AP同步的。由此，AP贡献了处于其BSS中的所有STA的定时基准。在STA与BSS中的AP之间进行的该通信处理是完全独立于网格的，由此STA通常不知道在回程中有网格网络存在。

BSS通过使用信标帧并且借助AP而将所有STA同步到公共时钟和定时器。在STA向AP报告事件或测量结果时，STA会使用这个公共BSS定时值作为时间戳或基准时间间隔，此外，在AP通过施加操作来改变STA或BSS中的无线电设置时，这个公共BSS定时值同样会由AP用作时间戳或基准时间间隔。这其中的某些操作和特征是在IEEE 802.11h、k和v修订中提供的。例如，对基本请求、CCA请求、RPI直方图请求等等用于DFS和调整雷达回避的全部测量来说，这些测量规定了每个测量的开始时间。对所有的802.11测量报告，例如RPI直方图报告、信标报告、信道负载报告等等来说，这些报告包含了实际开始时间信息元素(IE)以及测量持续时间IE，由此报告接收方将会了解报告是何时进行的。

同样，形成网格网络的网格节点可以在它们中间使用公共时钟来执行同步。当MP借助公共时钟工作时，它们被称为同步MP。当WLAN网格能力元素的“同步能力”字段中的“与对等MP同步”比特被设置为1时，它表示MP当前是同步MP。供BSS中的AP使用的定时器与在网格中使用的定时器未必相同。由此，正如当前建议的那样，802.11s草案修订包含了一种机制，其中同步MAP至少将其定时器偏移(也就是与网格时钟相比的BSS时钟)发送到其第一级(tier-1)相邻节点，以便在与其第一级邻居进行通信时绕开MAP的限制。该信息包含在信标定时元素中。该信标定时元素则由同步AP使用，以便在其自身TSF与网格TSF之间通告偏移，并且向其零个或更多MP邻居通告信标定时信息。

图1显示的是包含WLAN网格网络和多个BSS的无线通信系统100。WLAN网格网络包括多个MAP 120、网格节点(MP)110以及至少一个网关节点130。网格WLAN与网格定时器相关联。此外，每个MAP 120也是BSS(用BSS1、BSS2、BSS3和BSS4表示)的一部分，并且每个BSS都包含了BSS定时器(分别是定时器1、定时器2、定时器3和定时器4)。BSS还可以包括STA 140。在本实例中，BSS1包含一个STA 140，BSS2不包含STA 140，BSS3包含两个STA 140，BSS4则包含一个STA 140。应该指出的是，在任一BSS中可以包含任何数量的STA 140。所述STA 140则与其BSS中的相关联的MAP 120进行无线通信。

当前，对于由BSS中的STA报告给相关联的MAP的并且转发给基于网络的网络管理器(NM)的定时值来说，没有一种机制将该定时值变换成同样对远程NM而言有意义的定时值。由于远程NM在通过网格连接时不知道STA使用的BSS定时值，因此，除非NM处于第一级网格邻居之一，否则该NM是无法使用定时信息的。