專(zhuān)利名稱：虛擬交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域；特別地，本發(fā)明涉及一種處理多組互相分離的中繼器的交換器。
背景技術(shù)：
圖1展示了一種今天使用的典型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。參考圖1，一個(gè)企業(yè)局域網(wǎng)(Local Area Network，LAN)架構(gòu)102與多個(gè)臺(tái)式計(jì)算機(jī)1031-103n相連接，并且可以與因特網(wǎng)101相連接。企業(yè)局域網(wǎng)架構(gòu)102可包含防火墻102A，企業(yè)服務(wù)器102B，和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換器102C。以太網(wǎng)交換器102C包括一個(gè)界面，臺(tái)式機(jī)1031-103n通過(guò)這個(gè)界面與企業(yè)局域網(wǎng)架構(gòu)102相連接，也可以通過(guò)它訪問(wèn)企業(yè)服務(wù)器102B和因特網(wǎng)101(通過(guò)防火墻102A)。
最近，無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless LANs，WLANs)正在被安裝。許多最近實(shí)施的無(wú)線局域網(wǎng)按照802.11標(biāo)準(zhǔn)闡明的協(xié)議來(lái)操作，特別是當(dāng)越來(lái)越多的企業(yè)正在采用802.11標(biāo)準(zhǔn)。ISOIEC DIS 8802.11圖2展示了一個(gè)基于802.11的無(wú)線局域網(wǎng)(局域網(wǎng))系統(tǒng)的實(shí)施例。參考圖2，因特網(wǎng)或者其他局域網(wǎng)201通過(guò)防火墻(FW)202與一個(gè)802.11服務(wù)器203相連接。服務(wù)器203通過(guò)一些802.11單元2061-206n與移動(dòng)站相通信，使用了單元2061-206n中各自的一個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)，比如訪問(wèn)點(diǎn)204。服務(wù)器203通過(guò)以太網(wǎng)的連接與訪問(wèn)點(diǎn)相連接，比如訪問(wèn)點(diǎn)204。802.11單元2061-206n每一個(gè)都有一個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)。802.11單元中每一個(gè)的移動(dòng)站，例如單元2061中的膝上型電腦2051和2052，通過(guò)802.11協(xié)議與訪問(wèn)點(diǎn)無(wú)線通信。從802.11單元中的移動(dòng)站到訪問(wèn)點(diǎn)的通信一直被傳送到服務(wù)器203，并潛在地到因特網(wǎng)/局域網(wǎng)201，而來(lái)自因特網(wǎng)/局域網(wǎng)201的通信通過(guò)訪問(wèn)點(diǎn)從服務(wù)器203傳送到移動(dòng)站。
現(xiàn)在實(shí)施的802.11網(wǎng)絡(luò)存在一些問(wèn)題。比如說(shuō)，為了建立起像圖2中所示的那種802.11網(wǎng)絡(luò)，為了要決定每一個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)的位置以便保證802.11單元提供足夠?qū)μ囟ǖ乩韰^(qū)域的完整覆蓋，一個(gè)場(chǎng)地調(diào)查是必要的。這將會(huì)十分昂貴。另外，每一個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)的成本大約是500.00美元。一般地，這么高的成本對(duì)擁有很多數(shù)量的訪問(wèn)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的威懾?？墒?，如果減少訪問(wèn)點(diǎn)的數(shù)量，覆蓋減少，802.11網(wǎng)絡(luò)的效果也會(huì)大打折扣。更進(jìn)一步，現(xiàn)今的802.11網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有很多的靈活性的問(wèn)題。比如說(shuō)，802.11標(biāo)準(zhǔn)闡明了一些處理802.11單元之間移動(dòng)站的靈活性問(wèn)題的解決方案。然而，這些配置并不能有效的發(fā)揮作用，因?yàn)椴](méi)有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，用戶們也沒(méi)有表現(xiàn)出尋求恰當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)期解決方案的欲望。

發(fā)明內(nèi)容
一種設(shè)備之間通信的方法和裝置將被描述。在一個(gè)實(shí)施例中，這種方法包含運(yùn)行一個(gè)交換器上的兩個(gè)或者更多的交換器MAC子層的實(shí)例(instance)，以及作為交換器內(nèi)的多邏輯訪問(wèn)點(diǎn)管理兩個(gè)或者更多的交換器MAC子層的實(shí)例。


本發(fā)明通過(guò)后文詳細(xì)的描述和附加的本發(fā)明的不同實(shí)施例的圖示將會(huì)被更全面地理解。但是不應(yīng)當(dāng)把本發(fā)明的應(yīng)用局限于這些例子，它們只是用來(lái)解釋和理解的。
圖1展示了今天應(yīng)用的典型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
圖2展示了一個(gè)基于無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)802.11系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖3展示了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖4A是一個(gè)中繼器實(shí)現(xiàn)的多樣化處理的接收器的實(shí)施例的流程圖。
圖4B是一個(gè)交換器實(shí)現(xiàn)的多樣化處理的接收器的實(shí)施例的流程圖。
圖4C是使用基于信令機(jī)制的管理中繼器的過(guò)程。
圖4D是一個(gè)處理數(shù)據(jù)包的基于信令的處理的實(shí)施例。
圖5A展示了一種通過(guò)RSSI的位置跟蹤技術(shù)。
圖5B一個(gè)交換器實(shí)現(xiàn)位置跟蹤的過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。
圖6展示了路由支持的靈活性。
圖7展示了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖8展示了一個(gè)協(xié)議結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖9A展示了一個(gè)旋轉(zhuǎn)跟蹤系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖9B展示了一個(gè)中繼器的實(shí)施例。
圖10展示了一個(gè)中繼器硬件結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖11是一個(gè)中繼器的基帶處理器的實(shí)施例的方塊圖。
圖12是一個(gè)交換器的實(shí)施例的方塊圖。
圖13是一個(gè)分布式的MAC結(jié)構(gòu)的例子。
圖14展示了一個(gè)交換器平面的實(shí)施例。
圖15展示了通信網(wǎng)絡(luò)和典型的數(shù)據(jù)通信過(guò)程。
圖16展示了將數(shù)據(jù)從移動(dòng)站傳輸至臺(tái)式機(jī)的典型過(guò)程。
圖17展示了兩臺(tái)移動(dòng)站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡湫瓦^(guò)程。
圖18展示了將數(shù)據(jù)從移動(dòng)站傳輸至臺(tái)式機(jī)的典型過(guò)程。
圖19是一個(gè)連接和信令分配過(guò)程的實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程圖。
圖20是一個(gè)在一個(gè)交換器中兩個(gè)MAC子層實(shí)施例的方塊圖。
圖21是一個(gè)再連接過(guò)程的實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程圖。
圖22是一個(gè)解除連接過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
一個(gè)通信系統(tǒng)被描述。在一個(gè)實(shí)施例中，通信系統(tǒng)包括一個(gè)具備發(fā)射器的移動(dòng)站和許多能夠與移動(dòng)站通信相連接的中繼器，所述發(fā)射器根據(jù)一種協(xié)議無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)包。每一個(gè)中繼器都接收一個(gè)或者多個(gè)來(lái)自移動(dòng)站的無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。每一個(gè)中繼器接收到一個(gè)通知它無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包被其他中繼器準(zhǔn)確無(wú)誤地接收到了的標(biāo)識(shí)和一個(gè)這些數(shù)據(jù)包的所收信號(hào)強(qiáng)度。通信系統(tǒng)還包含一個(gè)與中繼器相連接的交換器。每一個(gè)中繼器向交換器傳送任何一個(gè)所收信號(hào)強(qiáng)度高于其他中繼器的無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。
在一個(gè)實(shí)施例中，中繼器被分組，而交換器分別處理各組中繼器。即使這樣，如果移動(dòng)站移動(dòng)至一個(gè)位置，在那里另外一個(gè)組的不同的中繼器連接到移動(dòng)站，任何通過(guò)交換器緩沖的的數(shù)據(jù)可通過(guò)新的中繼器使用一個(gè)交換器內(nèi)的單獨(dú)的數(shù)據(jù)交換器被傳送到移動(dòng)設(shè)備。
在以下的描述里，大量的細(xì)節(jié)被闡明以便提供對(duì)本發(fā)明的完全的理解。這將會(huì)很明顯，可是，對(duì)熟知該領(lǐng)域技術(shù)的人來(lái)說(shuō)，沒(méi)有這些細(xì)節(jié)本發(fā)明一樣可以被應(yīng)用。在另外的例子里，熟知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備被列在方塊圖的圖表里，而不是十分詳盡的敘述，以免遮蔽對(duì)本發(fā)明的闡述。
以下的細(xì)節(jié)描述的一些部分會(huì)按照在計(jì)算機(jī)內(nèi)存內(nèi)的數(shù)據(jù)字節(jié)運(yùn)行的算術(shù)和符號(hào)表達(dá)來(lái)說(shuō)明。這些算術(shù)描述和表達(dá)是那些熟知數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域技術(shù)的人用來(lái)最有效地向其他這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的人傳達(dá)他們工作的實(shí)質(zhì)的方法。運(yùn)算法則在這里，以及更廣的意義上，被認(rèn)為是一種自我相容的步驟以求得所要的結(jié)果。這些步驟是要求物理量的物理操作的步驟。通常地，雖然不是必要的，這些量采取電子或者磁信號(hào)的形式，能夠被存儲(chǔ)，傳遞，重組，比較以及控制。當(dāng)這些信號(hào)被當(dāng)作字節(jié)，數(shù)值，元素，符號(hào)，字符，術(shù)語(yǔ)，數(shù)字或其他類(lèi)似的被提及的時(shí)候，它多次被證明是方便的，原則上因?yàn)橥ㄓ糜梅ǖ木壒省?br> 然而，應(yīng)當(dāng)記住的是，所有的這些和類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)將會(huì)與恰當(dāng)?shù)奈锢砹肯嗦?lián)系，而且只是應(yīng)用于這些物理量的方便的標(biāo)簽。除非特別地聲明，否則在下面的討論中很顯然的是，使用了諸如“處理”、“計(jì)算”、“確定”、“顯示”等類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)提及一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的行動(dòng)和過(guò)程，或者相似的電子計(jì)算設(shè)備，這些設(shè)備操縱和傳輸在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的注冊(cè)表和內(nèi)存中的表現(xiàn)為物理(電子)量的數(shù)據(jù)到其他相似的、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存和注冊(cè)表或者其他信息存儲(chǔ)、傳輸或者顯示設(shè)備中的數(shù)據(jù)。這樣的情況是被肯定的。
本發(fā)明也涉及提供操作這里的功能的設(shè)備。這種設(shè)備可能為了所要求的目的而特別地建造，或者包含一個(gè)計(jì)算機(jī)選擇性地激活的或者由一個(gè)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的程序改裝的通用的目的。這樣一種計(jì)算機(jī)程序可能存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介上，比如但不僅限于，任何形式的磁盤(pán)，包括軟盤(pán)，光學(xué)盤(pán)，壓縮盤(pán)、光磁盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROMs)、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAMs)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器、電可擦除只讀存儲(chǔ)器、磁卡或者光學(xué)卡、或者任何適合存儲(chǔ)電子指令的媒介，而且每一種都連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線。
在這里出現(xiàn)的運(yùn)算法則和顯示不是天生地就和某種特定的計(jì)算機(jī)或者其他的設(shè)備相關(guān)。各種通用的系統(tǒng)可能應(yīng)用與這里的教授方法一致的程序，或者它可能證明建造更加專(zhuān)門(mén)的設(shè)備來(lái)完成所需方法步驟是方便的。多種這樣的系統(tǒng)所需的結(jié)構(gòu)將會(huì)在下面的討論中出現(xiàn)。另外，本發(fā)明不是參考任何一種特定的程序語(yǔ)言而被描述的。多種程序語(yǔ)言能夠被用來(lái)實(shí)施在此描述的本發(fā)明的方法。
一個(gè)機(jī)器可讀的媒介包括以一種機(jī)器(比如說(shuō)計(jì)算機(jī))可以識(shí)別的形式，存儲(chǔ)和傳輸信息的任何機(jī)制。比如說(shuō)，機(jī)器可讀媒介包括只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)，隨機(jī)存儲(chǔ)器(“RAM”)，磁盤(pán)存儲(chǔ)媒介，光學(xué)存儲(chǔ)媒介，閃存設(shè)備，電子、光學(xué)、聲學(xué)或者其他形式的傳播信號(hào)(比如載波、紅外線信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等等)等。
典型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境圖3展示了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。參考圖3，一個(gè)局域網(wǎng)的架構(gòu)使得一些臺(tái)式機(jī)1031-103n與因特網(wǎng)101相連接。注意本發(fā)明不需要一個(gè)局域網(wǎng)架構(gòu)包含在其中。所需的只是一個(gè)通信機(jī)制，這個(gè)機(jī)制能夠從其他的設(shè)備那里接收數(shù)據(jù)包，并且/或者發(fā)送數(shù)據(jù)包至其他設(shè)備。
與圖1相似，局域網(wǎng)架構(gòu)102包括防火墻102A，企業(yè)服務(wù)器102B和以太網(wǎng)交換器102C?？墒呛蛨D1不同的是，以太網(wǎng)架構(gòu)102還包括與中繼器3021-3023相連接的交換器301。盡管只有三個(gè)中繼器在圖中示出，其他的實(shí)施例可以使用任意數(shù)量的中繼器，但最少是一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，交換器301通過(guò)有線連接與中繼器3021-3023相連，比如說(shuō)線纜。在一個(gè)實(shí)施例里，有線連接可能由CAT5線纜組成。
中繼器3021-3023中的每一個(gè)在中繼器的覆蓋范圍內(nèi)接收到設(shè)備(比如說(shuō)移動(dòng)站，例如，移動(dòng)電話，蜂窩電話，無(wú)線電話，耳機(jī)，有聲移動(dòng)站，膝上型電腦系統(tǒng)，擴(kuò)音器，視頻游戲控制器，DVD控制器，立體聲控制器，電視控制器等)的無(wú)線通信。在一個(gè)實(shí)施例中，這些無(wú)線通信根據(jù)802.11協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就是，單元3101-310n的每一個(gè)移動(dòng)站使用802.11協(xié)議與中繼器3021-3023交換數(shù)據(jù)包。
在一個(gè)實(shí)施例中，交換器301包括802.11MAC協(xié)議軟件，此軟件允許交換器301與中繼器3021-3023相通信。與現(xiàn)有技術(shù)不同，許多的802.11MAC功能典型地與訪問(wèn)點(diǎn)相連接，正如在上面背景部分中描述的那樣，被從中繼器3021-302n中取出而集中于交換器301。更加特別地，MAC層被分離以使得消息通過(guò)有線傳輸(比如CAT5線纜)。這樣，中繼器3021-3023和交換器301在802.11MAC層內(nèi)部相連接，如下所述。
在一個(gè)實(shí)施例里，交換器301包括一個(gè)或者更多的以太網(wǎng)連接器(比如外部以太網(wǎng)連接器)，這樣諸如臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)303或者其他設(shè)備的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有了一個(gè)通過(guò)交換器301可以通往局域網(wǎng)架構(gòu)的以太網(wǎng)連接。相似地，在一個(gè)實(shí)施例中，中繼器3021-3023中地一個(gè)或者多個(gè)包括一個(gè)以太網(wǎng)連接，使得一種設(shè)備(比如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)304)能夠獲得訪問(wèn)權(quán)，從而通過(guò)一個(gè)中繼器，比如中繼器302，通往交換器301和通信系統(tǒng)地其他部分。在這樣的情況下，交換器301到中繼器3021-3023的有線連接可以整合包括管理和控制(除獨(dú)有數(shù)據(jù))信息的802.11信息及同一電線(比如CAT5線纜)上的傳統(tǒng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。
分配的接收器多樣化方法前文所描述的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)允許中繼器支持的單元交疊覆蓋。這種交疊覆蓋允許接收器多樣化。
來(lái)自每一個(gè)單元的移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包被廣播，可能被多個(gè)中繼器接收到。通過(guò)允許多個(gè)中繼器接收來(lái)自其中一個(gè)移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包，沖突和遺漏的數(shù)據(jù)包可以減少或者避免。比如說(shuō)，如果一個(gè)沖突發(fā)生了，或者一個(gè)數(shù)據(jù)包被一個(gè)中繼器遺漏了，那么這個(gè)數(shù)據(jù)包還可能被其他的中繼器接收到。通過(guò)這種方法，這里描述的中繼器的用法提供了更高的可靠性。
在一個(gè)移動(dòng)站與中繼器通過(guò)使用802.11協(xié)議交換數(shù)據(jù)包的實(shí)施例里，每一個(gè)來(lái)自移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包包括一個(gè)以太網(wǎng)MAC地址，該地址嵌入在數(shù)據(jù)包中。每個(gè)數(shù)據(jù)包可以被一個(gè)或者更多的中繼器接收到。每個(gè)準(zhǔn)確無(wú)誤地(即干凈地)接收到來(lái)自移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包的中繼器，通過(guò)該領(lǐng)域內(nèi)熟知的方法確定接收的數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度。接收信號(hào)強(qiáng)度被轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N標(biāo)識(shí)，比如接收信號(hào)強(qiáng)度標(biāo)識(shí)(received signal strength indicator，RSSI)。中繼器一起傳送數(shù)據(jù)包和RSSI。在一個(gè)實(shí)施例中，中繼器將數(shù)據(jù)包封裝入以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，連同RSSI在一報(bào)頭中，再傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包至交換器301。在一個(gè)實(shí)施例中，RSSI被特定賦值為1到127。這128個(gè)離散的值可以繪制于基于特定的應(yīng)用分貝信號(hào)強(qiáng)度值。因此，一個(gè)中繼器從移動(dòng)站無(wú)誤地接收的所有的數(shù)據(jù)包被傳送至交換器301。交換器301知道是哪個(gè)中繼器發(fā)送了數(shù)據(jù)包，因?yàn)樗鼜念A(yù)先指定的端口被接收。
在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)特定的中繼器無(wú)誤地接收了一個(gè)數(shù)據(jù)包的事實(shí)，會(huì)通信至其他所有中繼器。在一個(gè)實(shí)施例中，這是通過(guò)讓中繼器把每一個(gè)封裝的數(shù)據(jù)包和它的RSSI作為廣播數(shù)據(jù)包發(fā)送至交換器301來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該廣播包與那些以太網(wǎng)中的廣播包類(lèi)似，包括可被交換器301識(shí)別的特定的廣播地址。在另一個(gè)實(shí)施例中，只有數(shù)據(jù)包的報(bào)頭被封裝的和作為廣播數(shù)據(jù)包發(fā)送至其他中繼器，所述報(bào)頭包括RSSI并唯一地區(qū)別數(shù)據(jù)包。在這種情況下，數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分不再被傳送。
響應(yīng)接收到的來(lái)由特定廣播地址的廣播數(shù)據(jù)包，交換器301在所有其他用于交換器301和其他中繼器通信的端口上廣播數(shù)據(jù)包。
在一個(gè)實(shí)施例中，一旦無(wú)誤地接收到一個(gè)特定移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包，中繼器啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，在這個(gè)定時(shí)器的范圍內(nèi)，它將會(huì)接收其他中繼器接收到的、它已經(jīng)接收到的數(shù)據(jù)包的副本。當(dāng)定時(shí)器期滿，中繼器檢查它(無(wú)誤地)接收到的數(shù)據(jù)包的RSSI以及使用其他中繼器接收到的副本數(shù)據(jù)包的RSSI值?；谶@個(gè)信息，中繼器確定它是否會(huì)發(fā)送確認(rèn)包。因此，如果時(shí)間期滿又沒(méi)有接收到一個(gè)副本數(shù)據(jù)包，中繼器發(fā)送確認(rèn)。如果定時(shí)器期滿而中繼器接收到一個(gè)副本數(shù)據(jù)包，其后，它將會(huì)被視為一個(gè)新的數(shù)據(jù)包。為了避免這種現(xiàn)象，定時(shí)器的期滿值被設(shè)定為處理一個(gè)中繼器在接收副本數(shù)據(jù)包時(shí)可能遇到的最壞的時(shí)間延遲。
注意交換器301傳送從中繼器(注意副本)接收的每一個(gè)數(shù)據(jù)包至通信系統(tǒng)(比如局域網(wǎng)架構(gòu)，其他移動(dòng)站，因特網(wǎng)，等等)的其他部分。在一個(gè)實(shí)施例中，這發(fā)生在數(shù)據(jù)包的非副本化之后，從而每個(gè)數(shù)據(jù)包只有一個(gè)版本被傳送。
一旦廣播數(shù)據(jù)包被接收到，所有的中繼器都知道什么數(shù)據(jù)包被其他中繼器干凈地接收了，以及數(shù)據(jù)包以什么樣的RSSI被其他中繼器接收了。在這之后，每個(gè)中繼器選擇有著最高RSSI的數(shù)據(jù)包，并確定那個(gè)接收它的中繼器。換句話說(shuō)，每個(gè)中繼器完成對(duì)它所接收的、也被其他一個(gè)或多個(gè)中繼器接收到的數(shù)據(jù)包的接收信號(hào)強(qiáng)度的比較。對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包來(lái)說(shuō)，一個(gè)中繼器接收到一個(gè)比其他中繼器高的能量水平，那個(gè)中繼器就發(fā)送一個(gè)確認(rèn)書(shū)至移動(dòng)站，告知這個(gè)數(shù)據(jù)包被無(wú)誤地接收了。這就避免了所有的干凈地接收了數(shù)據(jù)包的中繼器發(fā)送多個(gè)確認(rèn)書(shū)到移動(dòng)站。
在一個(gè)實(shí)施例中，如果兩個(gè)中繼器具有一個(gè)數(shù)據(jù)包的同樣的接收信號(hào)強(qiáng)度，有著更低的端口號(hào)(交換器301連接到這個(gè)中繼器通過(guò)的端口號(hào))的中繼器成為被選擇發(fā)送確認(rèn)書(shū)到移動(dòng)站的中繼器。通過(guò)這種方法，只有一個(gè)中繼器被選擇來(lái)發(fā)送確認(rèn)書(shū)到移動(dòng)站，從而接收多樣性在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中被以分布式的方式被處理。在一個(gè)實(shí)施例中，為使中繼器在多個(gè)中繼器接收到相同接收信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)包時(shí)確定哪一個(gè)發(fā)送確認(rèn)書(shū)，每一個(gè)數(shù)據(jù)包包含諸如交換器端口號(hào)的身份確認(rèn)信息，以便使得能夠確定哪個(gè)具有最低的端口號(hào)。注意，在另一個(gè)實(shí)施例中，具有最高端口號(hào)的中繼器可能作為發(fā)送確認(rèn)書(shū)的那個(gè)，或者其他實(shí)現(xiàn)分配的優(yōu)先權(quán)信息可能被中繼器在這種情況下應(yīng)用。
圖4A是一個(gè)中繼器實(shí)現(xiàn)的接收多樣化處理的實(shí)施例的流程圖。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)可能包含硬件(電路，專(zhuān)用邏輯等)或軟件(例如運(yùn)行在一個(gè)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者一個(gè)專(zhuān)用機(jī)器上)，或者兩者的混合的處理邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
參考圖4A，處理邏輯開(kāi)始接收到一個(gè)802.11數(shù)據(jù)包(處理塊401)。為響應(yīng)802.11數(shù)據(jù)包，處理邏輯確定接收信號(hào)強(qiáng)度(比如RSSI)(處理塊402)。在一個(gè)實(shí)施例中，這種處理邏輯包括一個(gè)硬件機(jī)制，比如一個(gè)中繼器中的射頻(RF)裝置(比如集成電路(如圖10中的射頻集成電路1002))。在這樣的情況下，射頻裝置發(fā)送RSSI到中繼器中的基帶處理器。
在此之后，處理邏輯將802.11數(shù)據(jù)包和RSSI封裝入以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包(處理塊403)，然后發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包至交換器(處理塊404)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)基帶處理器(比如圖10中的基帶處理器1001)完成封裝和發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包至交換器。
然后，處理邏輯接收一個(gè)或者更多的來(lái)自交換器的802.11數(shù)據(jù)包的副本數(shù)據(jù)包。這些副本數(shù)據(jù)包是被其他中繼器傳輸?shù)模B帶他們的RSSIs一起被其他中繼器封裝的(處理塊405)。中繼器中的處理邏輯比較副本數(shù)據(jù)包的RSSIs(處理塊406)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)基帶處理器(比如圖10中的基帶處理器1001)完成比較。若中繼器確定它接收的802.11包具有最高RSSI，則處理邏輯發(fā)送確認(rèn)包至移動(dòng)站(處理塊407)。
圖4B是一個(gè)交換器實(shí)現(xiàn)的接收多樣化處理的實(shí)施例的流程圖。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)可能包含硬件(電路，專(zhuān)用邏輯等)或軟件(例如運(yùn)行在一個(gè)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者一個(gè)專(zhuān)用機(jī)器上)，或者兩者的混合的處理邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
參考圖4B，處理邏輯開(kāi)始接收來(lái)自中繼器的數(shù)據(jù)包(處理塊411)。為響應(yīng)這個(gè)數(shù)據(jù)包，處理邏輯確定這個(gè)數(shù)據(jù)包將會(huì)被發(fā)送到其他中繼器，并且再?gòu)V播接收的數(shù)據(jù)包到其他中繼器(處理塊412)。然后處理邏輯只發(fā)送數(shù)據(jù)包的一個(gè)版本至網(wǎng)絡(luò)的其他部分(處理塊413)。
基于信令的接收器多樣化方法注意當(dāng)吉比特(gigabit)或者更快的以太網(wǎng)通信存在于交換器301和中繼器3021-302n的時(shí)候，上面的接收器多樣化方法特別地有用?？墒牵绻皇沁@種情況，另一種接收器多樣化技術(shù)就可以應(yīng)用了。比如，可以使用一種基于信令的接收器多樣化程序。在這種情況下，交換器301對(duì)802.11網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)移動(dòng)站都有一個(gè)信令，而且它會(huì)把這個(gè)交給一個(gè)中繼器中。換句話說(shuō)，交換器301預(yù)先分配標(biāo)注，甚至在移動(dòng)站傳輸數(shù)據(jù)包之前。中繼器將標(biāo)注存儲(chǔ)在一個(gè)表中，該表列出了所有具有標(biāo)注的移動(dòng)站。當(dāng)那些移動(dòng)站發(fā)送了中繼器收到的數(shù)據(jù)包的時(shí)候，具有標(biāo)注的中繼器發(fā)送確認(rèn)包到表中列出的移動(dòng)站。因此，比較副本數(shù)據(jù)包的接收信號(hào)強(qiáng)度不是必須的。注意這種基于信令的機(jī)制，如果具有標(biāo)注的中繼器沒(méi)有干凈地接收數(shù)據(jù)包，但是另一個(gè)中繼器干凈地接收了，那么數(shù)據(jù)包會(huì)被傳送至交換器，而不是發(fā)送確認(rèn)包到移動(dòng)客戶?？墒?，交換器在移動(dòng)站發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)包之前就將信令移走了。因此，這只能發(fā)生在一個(gè)數(shù)據(jù)包上。
在一個(gè)實(shí)施例中，交換器301包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)列有移動(dòng)站和中繼器的數(shù)量，這與被指派處理從移動(dòng)站接收到的確認(rèn)包的中繼器相符合，因此，還包含信令。該表還包括描述中繼器自身的附加信息。
因?yàn)榻粨Q器301接收了所以數(shù)據(jù)包和它們的接收信號(hào)強(qiáng)度，交換器301可以確定到特定移動(dòng)站距離最近的中繼器。如果被確定的距離特定移動(dòng)站最近的中繼器與先前被確定的距離最近的不同，那么交換器將標(biāo)注移至新的中繼器，就是說(shuō)，那個(gè)離移動(dòng)站更近的。信令可能按照數(shù)據(jù)包輪流制度被移動(dòng)，或者移動(dòng)到每一個(gè)預(yù)先確定的數(shù)據(jù)包數(shù)量(比如10個(gè)數(shù)據(jù)包，100個(gè)數(shù)據(jù)包，等等)。
交換器301可能使用了一個(gè)定時(shí)器來(lái)表示時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)副本數(shù)據(jù)包可能以與前文描述的分布式方法中定時(shí)器被中繼器使用的非常一致的方法被接收。
圖4C為使用基于信令機(jī)制的管理中繼器的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)可能包含硬件(電路，專(zhuān)用邏輯等)或軟件(例如運(yùn)行在一個(gè)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者一個(gè)專(zhuān)用機(jī)器上)，或者兩者的混合的處理邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
參考圖4C，處理邏輯開(kāi)始確定關(guān)于中繼器的移動(dòng)站的位置(處理塊451)。處理邏輯然后分配每個(gè)移動(dòng)站的信令到其中一個(gè)中繼器(處理塊452)，并存儲(chǔ)分配到每一個(gè)移動(dòng)站的中繼器的標(biāo)記(處理塊453)。這些信息存儲(chǔ)在內(nèi)存中的一個(gè)表里。該表指的是訪問(wèn)權(quán)列表。在一個(gè)實(shí)施例中，表格中包括一個(gè)列表，列出移動(dòng)站以及分配到移動(dòng)站的中繼器和/或交換器端口數(shù)的標(biāo)記。該表可與下文描述的用于位置跟蹤的具有同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施例中，交換器通過(guò)發(fā)送一個(gè)“添加信令”的指令到中繼器分配標(biāo)注，這引起中繼器在它支持的移動(dòng)裝置表格中添加一個(gè)新的移動(dòng)站。這個(gè)指令包括移動(dòng)站的MAC地址。
然后，處理邏輯周期性地檢查被分配到一個(gè)特定移動(dòng)站的信令的中繼器是否還是距離那個(gè)移動(dòng)站最近的中繼器(處理塊454)。如果是，那么處理完成。如果不是，那么處理邏輯將信令移至最近的中繼器(處理塊455)，更新表格(比如訪問(wèn)權(quán)列表)來(lái)反映距離移動(dòng)站最近的新的中繼器(處理塊456)。當(dāng)從交換器發(fā)送數(shù)據(jù)包到移動(dòng)站的時(shí)候，處理邏輯也更新交換器端口，來(lái)反映新使用的中繼器。
在一個(gè)實(shí)施例中，交換器通過(guò)發(fā)送一個(gè)“刪除信令”的指令到現(xiàn)在具有信令的中繼器來(lái)移動(dòng)信令，這使得中繼器從它的支持移動(dòng)站列表中刪除信令(以及相配的MAC地址)，并且通過(guò)發(fā)送一個(gè)“添加信令”的指令到現(xiàn)在距離移動(dòng)站最近的中繼器。
圖4D是一個(gè)處理數(shù)據(jù)包的基于信令的過(guò)程的實(shí)施例。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)可能包含硬件(電路，專(zhuān)用邏輯等)或軟件(例如運(yùn)行在一個(gè)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者一個(gè)專(zhuān)用機(jī)器上)，或者兩者的混合的處理邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
參考圖4D，處理邏輯接收到來(lái)自交換器的信令(處理塊470)，并存儲(chǔ)該信令到中繼器內(nèi)存中的表格，該表標(biāo)識(shí)所有的移動(dòng)站中哪個(gè)中繼器具有信令(處理塊471)。
然后，當(dāng)處理邏輯接收來(lái)自移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包(處理塊472)時(shí)，處理邏輯比較來(lái)自移動(dòng)站的802.11數(shù)據(jù)包的MAC地址和表格中的地址(處理塊473)。這個(gè)時(shí)候，處理邏輯檢查數(shù)據(jù)包的MAC地址是否等于表格中的一個(gè)地址(處理塊474)。如果是，處理邏輯提供一個(gè)確認(rèn)(ACK)數(shù)據(jù)包到移動(dòng)站(處理塊475)。如果不是，處理邏輯忽略該數(shù)據(jù)包。
注意因?yàn)樗械闹欣^器向交換器301通信這樣一個(gè)事實(shí)，它們接收到了來(lái)自移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包和接收信號(hào)強(qiáng)度，那么交換器301能夠確定移動(dòng)站的傳輸?shù)母采w范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)來(lái)自中繼器被交換器301接收的數(shù)據(jù)包在一個(gè)交換器301中的網(wǎng)絡(luò)處理器中停止(比如圖12中的網(wǎng)絡(luò)處理器1206)，該處理器確定覆蓋區(qū)域，因?yàn)樗哂蠷SSI值的訪問(wèn)權(quán)。通過(guò)確定傳輸?shù)母采w范圍，交換器301能跟蹤一個(gè)特定裝置的位置。
下游通信安排在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)相反方向的通信(比如在下游方向)來(lái)說(shuō)，中繼器發(fā)射器被安排減少?zèng)_突。這種安排是有用的，因?yàn)橹欣^器可以足夠靠近使得互相相接。因?yàn)檫@樣，當(dāng)中繼器實(shí)際上正在發(fā)射時(shí)，交換器301安排發(fā)射來(lái)阻止沖突。
比如說(shuō)，如果一個(gè)數(shù)據(jù)包被預(yù)定了一個(gè)特定的IP地址，那么交換器301提供地址的翻譯，比如，把IP地址翻譯為以太網(wǎng)MAC地址。交換器301通過(guò)使用以太網(wǎng)MAC地址在位置跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找，以便確定哪個(gè)中繼器是距離移動(dòng)站最近具有以太網(wǎng)MAC地址的中繼器。一旦這個(gè)中繼器被交換器301識(shí)別，交換器301知道數(shù)據(jù)包應(yīng)當(dāng)通過(guò)哪個(gè)交換器端口發(fā)送，使它發(fā)送到位置跟蹤數(shù)據(jù)庫(kù)中列出的中繼器(由中繼器傳送到移動(dòng)站)。
一旦中繼器(以及端口號(hào))被識(shí)別，交換器301檢查如果在那個(gè)時(shí)候交換器301發(fā)送數(shù)據(jù)包到移動(dòng)站時(shí)，是否會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題。如果當(dāng)數(shù)據(jù)包被傳送到它的目的移動(dòng)站的時(shí)候其他的傳輸也在進(jìn)行，干擾問(wèn)題可能會(huì)產(chǎn)生。如果沒(méi)有干擾問(wèn)題存在，交換器301通過(guò)識(shí)別的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包到最新確定的距離移動(dòng)站最近的中繼器?？墒?，如果立即發(fā)送數(shù)據(jù)包可能產(chǎn)生干擾問(wèn)題，那么交換器301延遲通過(guò)識(shí)別的端口向最新確定的距離移動(dòng)站最近的中繼器發(fā)送數(shù)據(jù)包。
在一個(gè)實(shí)施例中，若一確定數(shù)據(jù)包發(fā)送通過(guò)的交換器端口號(hào)就立即發(fā)送數(shù)據(jù)包，則為了確定干擾問(wèn)題是否會(huì)存在，交換器301保持并且使用兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表明哪些中繼器在傳輸中互相干擾。為每個(gè)將要發(fā)送的下游數(shù)據(jù)包檢查該數(shù)據(jù)庫(kù)，而且交換器301安排下游數(shù)據(jù)包的傳輸，從而那些當(dāng)同時(shí)傳輸時(shí)會(huì)互相干擾的中繼器就不會(huì)在同一時(shí)間傳輸。另一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)移動(dòng)站和相應(yīng)的上次接收傳輸?shù)闹欣^器組合的列表。如果兩個(gè)移動(dòng)站有交疊的部分，那么當(dāng)它們同時(shí)從不同的中繼器接收不干擾的數(shù)據(jù)包的時(shí)候它們的確認(rèn)包就可能互相干擾。因?yàn)橐坏┙邮盏较掠螖?shù)據(jù)包移動(dòng)站就發(fā)送確認(rèn)包，這就有可能當(dāng)移動(dòng)站發(fā)送它們的確認(rèn)包的時(shí)候互相干擾。交換器301在安排時(shí)考慮這些信息，而且安排移動(dòng)站的下游數(shù)據(jù)包來(lái)減少移動(dòng)站發(fā)送確認(rèn)包時(shí)的互相干擾的發(fā)生。
在這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息可通過(guò)發(fā)送檢查數(shù)據(jù)包到無(wú)線局域網(wǎng)以便確定哪些中繼器和移動(dòng)設(shè)備引起了上文所述的干擾來(lái)收集。
通過(guò)接收信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)的位置跟蹤圖5A展示了一種通過(guò)RSSI的位置跟蹤技術(shù)。參考圖5A，交換器301得到每個(gè)中繼器接收的數(shù)據(jù)包的RSSI，當(dāng)數(shù)據(jù)包被兩個(gè)或者多個(gè)不同的中繼器接收時(shí)也可擁有一個(gè)數(shù)據(jù)包的多個(gè)RSSI值。更特別地，一個(gè)移動(dòng)站與兩個(gè)(或更多的)中繼器相通信，而一個(gè)中繼器將會(huì)接收比其他中繼器接收的來(lái)自同一個(gè)數(shù)據(jù)包的接收信號(hào)強(qiáng)度更強(qiáng)。基于這樣的信息，交換器301能夠確定一個(gè)移動(dòng)站距離一個(gè)中繼器比另一個(gè)中繼器更近。通過(guò)不間斷地監(jiān)視接收信號(hào)強(qiáng)度，交換器301能跟蹤移動(dòng)站相對(duì)于中繼器的移動(dòng)。
圖5B是一個(gè)交換器完成的位置跟蹤的過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)可能包含硬件(電路，專(zhuān)用邏輯等)或軟件(例如運(yùn)行在一個(gè)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者一個(gè)專(zhuān)用機(jī)器上)，或者兩者的混合的處理邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)實(shí)施例中，處理邏輯包含一個(gè)交換機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)處理器(比如圖12中的網(wǎng)絡(luò)處理器1206)。
參考圖5B，處理邏輯比較來(lái)自一個(gè)移動(dòng)站的、由不同中繼器接收的副本數(shù)據(jù)包的RSSI(處理塊550)，檢查具有數(shù)據(jù)包最高RSSI的中繼器是否在位置跟蹤表格(比如數(shù)據(jù)庫(kù))中被列為距離移動(dòng)站最近的中繼器(處理塊551)。如果不是，處理邏輯更新表格以標(biāo)識(shí)接收到最高RSSI的數(shù)據(jù)包的中繼器是最近的中繼器(處理塊552)。處理邏輯也交換移動(dòng)站的端口分配到新的中繼器。
在一個(gè)實(shí)施例中，位置跟蹤表格可能包含一個(gè)移動(dòng)站和它們各自的指定中繼器列表。在這里位置跟蹤表格也可能指活動(dòng)站列表。這個(gè)表格還可能包括指定中繼器，及交換器通過(guò)哪個(gè)交換器端口與每個(gè)移動(dòng)站分配的中繼器通信的標(biāo)識(shí)，也可不包括指定中繼器。
路由支持靈活性圖6展示了路由支持的靈活性。參考圖6，從交換器301通過(guò)中繼器3022到移動(dòng)站601的虛箭頭路徑表示的是網(wǎng)絡(luò)的原始通信路徑。當(dāng)移動(dòng)站601移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)路由傳遞，從而通過(guò)實(shí)箭頭路徑發(fā)生通信。為了完成這種傳遞，交換器301將數(shù)據(jù)包變更路線至一個(gè)不同的端口。比如說(shuō)，如果展示為虛線箭頭的第一次的通信路徑在端口1上，交換器301可能將數(shù)據(jù)包交換到端口5，端口5是通過(guò)中繼器3021與通信路徑相連的端口。這樣，靈活性僅僅是被通過(guò)移動(dòng)數(shù)據(jù)包到交換器301的一個(gè)分配的不同的中繼器的不同的端口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這樣的情況下，802.11協(xié)議的靈活性就被忽略了。
在一個(gè)實(shí)施例中，交換器301確定一個(gè)特定的移動(dòng)站距離一個(gè)不同的中繼器更近(通過(guò)監(jiān)視副本數(shù)據(jù)包的接收信號(hào)強(qiáng)度)。如前文所描述的那樣，交換器301保持了一個(gè)802.11網(wǎng)絡(luò)中的所有移動(dòng)站的表格(例如數(shù)據(jù)庫(kù)，活動(dòng)工作站列表等)，而且包括每個(gè)移動(dòng)站距離最近的中繼器的標(biāo)識(shí)。交換器301提供基于端口的路由，可能像使用IP路由表那樣來(lái)使用那張表格。交換器301對(duì)每一個(gè)中繼器都有一個(gè)以太網(wǎng)端口。當(dāng)交換器310確定一個(gè)移動(dòng)站距離一個(gè)中繼器更近，而又不同于數(shù)據(jù)庫(kù)中所列的(基于多個(gè)中繼器的副本數(shù)據(jù)包的接收信號(hào)強(qiáng)度)，則交換器301更新數(shù)據(jù)庫(kù)。在這之后，如果交換器301接收了那個(gè)移動(dòng)站的數(shù)據(jù)包，交換器301標(biāo)識(shí)把它發(fā)送到最新確定的距離移動(dòng)站最近的中繼器分配到的以太網(wǎng)端口。
多交換器系統(tǒng)圖7展示了一個(gè)多交換器系統(tǒng)的實(shí)施例。參考圖7，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含能夠通信地連接到服務(wù)器712的交換器701和702。在一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器712是局域網(wǎng)架構(gòu)地一部分，通過(guò)局域網(wǎng)架構(gòu)獲得因特網(wǎng)和企業(yè)其他資源的訪問(wèn)權(quán)?？晒┻x擇地，服務(wù)器712可以作為連接通信系統(tǒng)另外一部分的界面。交換器701和702中的每一個(gè)與一個(gè)或多個(gè)中繼器以圖3中描述的一致的方法相連接。在另一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器712在交換器701和702中的一個(gè)，或者兩個(gè)中存在。
協(xié)議結(jié)構(gòu)圖8展示了一個(gè)協(xié)議結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。談參考圖8，交換器801具有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層801A和一個(gè)MAC層801B。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)層801A包含一個(gè)傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)網(wǎng)絡(luò)層。MAC子層801B與中繼器8021-802n的MAC子層相通信。因此，與802.11MAC層完全在訪問(wèn)點(diǎn)內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)不同，802.11MAC層在交換器301和中繼器8021-802n之間分布，并且中繼器的MAC子層提供比前文描述的訪問(wèn)點(diǎn)的MAC子層少得多的功能。
在一個(gè)實(shí)施例中，中繼器MAC子層負(fù)責(zé)完成802.11協(xié)議的部分，包括處理帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA/CA)，DIFS/EIFS幀間間隔(interframe spacing，IFS)計(jì)時(shí)，SIFS計(jì)時(shí)和控制，信標(biāo)幀(僅在傳輸時(shí))，依據(jù)接收數(shù)據(jù)包生成諸如802.11數(shù)據(jù)幀的確認(rèn)(ACK)幀(僅在傳輸時(shí))，并響應(yīng)RTS(請(qǐng)求發(fā)送)幀生成CTS(清除發(fā)送)幀。中繼器MAC子層可能也響應(yīng)嵌入的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)分配矢量(network allocation vectors，NAVs)的再設(shè)置(比如RTS幀和CTS幀)。上面每一種中繼器MAC功能可以通過(guò)領(lǐng)域內(nèi)熟知的方法實(shí)施。
除了MAC子層，中繼器8021-802n中的每一個(gè)包含一個(gè)802.11物理層或者其他物理層。
交換器的MAC子層在從中繼器接收時(shí)負(fù)責(zé)處理多種幀類(lèi)型。在一個(gè)實(shí)施例中，交換器能夠處理的MAC幀類(lèi)型包括連接請(qǐng)求，再連接請(qǐng)求，探針請(qǐng)求，ATIM，解除連接請(qǐng)求，認(rèn)證，反認(rèn)證，PS-Pol，CTS(在中繼器中更新NAV)，ACK(響應(yīng)數(shù)據(jù)偵)，數(shù)據(jù)和零信號(hào)。
在傳輸中能夠適應(yīng)的交換器MAC幀類(lèi)型包括連接響應(yīng)，再連接響應(yīng)，探針響應(yīng)，ATIM，解除連接，反認(rèn)證，PS-Pol，數(shù)據(jù)，零信號(hào)和RTS(在中繼器中更新NAV)。應(yīng)當(dāng)注意的是在接收和傳輸中交換器適應(yīng)的MAC幀類(lèi)型是領(lǐng)域內(nèi)熟知的而且是802.11標(biāo)準(zhǔn)的一部分。上面每一種MAC功能可以通過(guò)領(lǐng)域內(nèi)熟知的方法實(shí)施。
圖10展示了一個(gè)中繼器硬件結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。參考圖10，射頻芯片1002使用天線1003接收和傳輸射頻傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，射頻芯片1002包括標(biāo)準(zhǔn)802.11射頻芯片。在一個(gè)實(shí)施例中，天線1003包含一個(gè)雙重分集式天線。射頻芯片1002接收的通信傳送至基帶處理器1001，基帶處理器1001是一個(gè)將會(huì)在下文詳述的數(shù)字芯片。相似地，將要發(fā)送的傳輸被射頻芯片1002從基帶處理器1001接收。
基帶處理器1001是一個(gè)完成上文所述的減少的MAC功能的數(shù)字芯片。中繼器還包括連接交換器的端口1007?；鶐幚砥?001使用這個(gè)端口處理和交換器301的通信。在一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)端口也通過(guò)100Mb/s字節(jié)每秒的端口傳送信息。端口107也為基帶處理器1001提供電源。
為了允許臺(tái)式機(jī)或者其他系統(tǒng)插進(jìn)中繼器，臺(tái)式機(jī)端口1006可被包括在其中。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光二級(jí)管1005例如活動(dòng)發(fā)光二級(jí)管，電力發(fā)光二級(jí)管和/或連接發(fā)光二級(jí)管，可能也包含在中繼器中。
圖11是一個(gè)中繼器的基帶處理器的實(shí)施例的方塊圖。基帶處理器1001包括一個(gè)中繼器MAC和使用一個(gè)協(xié)議與射頻芯片1002相連接的控制單元1105。在一個(gè)實(shí)施例中，該連接包括一個(gè)TCP/IP層和一個(gè)802.11MAC子層。中繼器MAC/控制單元1105與交換器1103相連。在一個(gè)例子中，中繼器的MAC/控制單元1105使用一個(gè)在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包內(nèi)做通道的TCP/IP層和802.11MAC子層與交換器1103相連。交換器1103還與連接基帶處理器至臺(tái)式機(jī)端口1006的MAC/PHY層(物理鏈路層)相連。交換器1003還與活動(dòng)/電力/連接發(fā)光二級(jí)管1005相連。相似地，交換器1003與通過(guò)交換器1003將基帶處理器的其他部分連接至交換器端口1007的MAC/物理層相連。另外，連接到交換器端口1007的是一個(gè)電源分配單元1102。在一個(gè)實(shí)施例中，電源分配單元從CAT5線纜獲得電能，然后把它提供給基帶處理器的其他部分。
圖12是一個(gè)交換器的實(shí)施例的方塊圖。參考圖12，交換器包括一個(gè)或者多個(gè)通往中繼器的端口1201。雖然示出了12個(gè)，任何數(shù)量都是可以的。端口1201與交換處理器1202相連接。在一個(gè)實(shí)施例中，交換處理器1202交換13個(gè)吉比特以太網(wǎng)端口，并且允許廣播數(shù)據(jù)包在一個(gè)端口被接收在另外的端口被廣播，而沒(méi)有牽扯交換器的其他部分。在一個(gè)實(shí)施例中，交換處理器1202包括一個(gè)博通公司(Broadcom)的BRCM5633吉比特交換處理器。
超傳輸控制器1203與交換處理器1202相連接，并為交換器結(jié)構(gòu)的其他部分提供了吉比特以太網(wǎng)端口。在一個(gè)實(shí)施例中，超傳輸控制器1203包括一個(gè)診斷口1204和另一個(gè)供使用的以太網(wǎng)端口1205，比如，連接到企業(yè)局域網(wǎng)。
在一實(shí)施例中，超傳輸控制器1203包括Marvell銷(xiāo)售的Galaileo超傳輸控制器。
網(wǎng)絡(luò)處理器1206與超傳輸控制器1203連接，實(shí)現(xiàn)交換器的大部分功能，包括接收器分集功能和上述的位置跟蹤功能，不包括再?gòu)V播交換器接收到的廣播數(shù)據(jù)包，該過(guò)程由交換處理器1202處理。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)處理器1206與一引導(dǎo)內(nèi)存1209，一DRAM1207以及一個(gè)或更多LED1208連接。在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)處理器1206包括一個(gè)由PMC-Sierra銷(xiāo)售的PMC-SierraRM9000×2，引導(dǎo)內(nèi)存1209包括一個(gè)MB引導(dǎo)閃存AMD AM29LV640D引導(dǎo)閃存存儲(chǔ)器，以及DRAM1207包括64MB同步DRAM(SDRAM)。
在一實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)處理器1206包括一個(gè)連接處理器1210的PCI接口。處理器1210可以作為一些應(yīng)用的主機(jī)，例如，防火墻應(yīng)用。處理器1210可通過(guò)使用硬盤(pán)1211，DRAM1213和控制臺(tái)端口1211實(shí)現(xiàn)這些功能?？刂婆_(tái)端口1211可提供顯示器接口或鍵盤(pán)或其他外圍設(shè)備接口。在一實(shí)施例中，處理器1210包括由加利福尼亞州Santa Clara的英特爾公司制造的奔騰處理器。
在一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)處理器1206執(zhí)行軟件指令，該指令實(shí)現(xiàn)802.11MAC層。網(wǎng)絡(luò)處理器1206也可以執(zhí)行無(wú)線LAN配置模塊來(lái)配置無(wú)線LAN網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)先通信管理(比如通信整形)模塊，管理軟件(比如，思科IOS)，安全協(xié)議(比如，802.1x)模塊，以及VPN/防火墻模塊。處理器1210執(zhí)行位置跟蹤模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)位置跟蹤。處理器1210可執(zhí)行一個(gè)或更多以下軟件模塊集聚/HA，RADIUS/DHCP，會(huì)話遷移，第三方應(yīng)用，XML網(wǎng)頁(yè)服務(wù)，用戶管理軟件，以及網(wǎng)絡(luò)管理軟件。
一種具有代理性的MAC軟件體系結(jié)構(gòu)圖13是分布式MAC體系結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。802.11MAC層分布在交換器和數(shù)個(gè)與交換器相連的中繼器之間。一端MAC終止于交換器，另一端終止在工作站。因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為“一對(duì)多”關(guān)系。
中繼器的MAC子層實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步(BEACON，PROBE請(qǐng)求/響應(yīng)處理)相關(guān)的硬實(shí)時(shí)功能，接收或傳輸802.11幀，包括確認(rèn)已接收的幀。
交換器的MAC子層集中控制多個(gè)中繼器。在一實(shí)施例中，交換器的MAC子層集中管理移動(dòng)站并以節(jié)電模式操作移動(dòng)站。
在一實(shí)施例中，交換器操作中繼器的MAC子層的多個(gè)實(shí)例(instance)。這樣，交換器可支持交換器的多個(gè)獨(dú)立邏輯群組中繼器。由于能夠操作交換器MAC子層的多個(gè)實(shí)例，所述體系結(jié)構(gòu)提供無(wú)線通信系統(tǒng)的靈活組合，且至少有如下優(yōu)點(diǎn)。第一，調(diào)節(jié)每邏輯群組中繼器射頻范圍的大小。第二，容易控制工作站漫游。第三，集中以節(jié)電模式管理移動(dòng)站。即用于節(jié)電模式的移動(dòng)站的幀在交換器的MAC子層處緩沖，并當(dāng)節(jié)電模式的移動(dòng)站漫游時(shí)能在同一交換器的MAC子層的另外實(shí)例之間進(jìn)行交換。
如圖13所示，各個(gè)單元可以在硬件、軟件或兩者的結(jié)合得到實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)SAP單元1301與LCC層進(jìn)行信息交換，在MSDU和LCC之間來(lái)回傳送。分段單元1302實(shí)現(xiàn)輸出MSDUs和MMPDUs的分段。在一實(shí)施例中，由于發(fā)送經(jīng)中繼器分段的PDU有一些定時(shí)約束，位于交換器和中繼器之間已分段的PDUs以一通道協(xié)議信息傳送。通道協(xié)議通過(guò)將數(shù)個(gè)分段放置在通道協(xié)議報(bào)頭內(nèi)覆蓋這種情況。節(jié)電單元1303管理節(jié)電裝置，包括TIM(通信標(biāo)識(shí)圖)管理，其中TIM周期傳送給中繼器。這是通道協(xié)議程序。中繼器使用更新的TIM來(lái)構(gòu)造一個(gè)BEACON幀和用于節(jié)電模式的移動(dòng)站的單一傳送的MPDUs緩沖。在一實(shí)施例中，交換器維持用于節(jié)電模式的所有移動(dòng)站的緩沖單一傳送的PDUs。廣播和多點(diǎn)傳送PDUs不在交換器處緩沖，而被發(fā)送至中繼器，并當(dāng)任何無(wú)線電信號(hào)含有TIM元素，且DTIM計(jì)數(shù)場(chǎng)的值為0時(shí)，隨即向外發(fā)送。節(jié)電單元1303還提供PS-Poll請(qǐng)求和響應(yīng)處理。
路由單元1305將數(shù)據(jù)幀路由至MAC數(shù)據(jù)SAP單元1301，并將管理入站幀路由至管理SAP單元1309。去除分段單元1304除去入站幀的分段。管理SAP單元1309包含有一個(gè)MIB單元1308和MLME服務(wù)單元1307。MLME服務(wù)單元1307處理輸入連接和再連接幀，也處理斷開(kāi)連接請(qǐng)求，進(jìn)行認(rèn)證和反認(rèn)證請(qǐng)求，以及產(chǎn)生認(rèn)證和反認(rèn)證響應(yīng)幀。
MIB管理單元1308執(zhí)行獲取并設(shè)置功能來(lái)獲取并設(shè)置中繼器的參數(shù)，并執(zhí)行重新設(shè)置功能來(lái)重新設(shè)置中繼器的所有參數(shù)，及恢復(fù)這些參數(shù)默認(rèn)值。中繼器的MIB變量是通過(guò)通道協(xié)議來(lái)管理的。
關(guān)于程序塊通道協(xié)議層1306，位于交換器和中繼器之間的MPDUs和MMPDUs幀都按照通道協(xié)議來(lái)傳輸。在一實(shí)施例中，802.11被封裝成以太網(wǎng)幀。通道協(xié)議報(bào)頭放置在以太網(wǎng)報(bào)頭的14個(gè)字節(jié)之后。該協(xié)議不僅傳輸數(shù)據(jù)和管理幀，也傳輸經(jīng)特殊定義的通道協(xié)議控制信息。
在中繼器上，發(fā)送單元1311從MAC傳送幀至PHY發(fā)射器，產(chǎn)生FCS，在無(wú)線電信號(hào)和探測(cè)響應(yīng)中插入時(shí)間標(biāo)記，執(zhí)行DCF計(jì)時(shí)(SIFS，DIFS，EIFS)，處理ACK，RTS，CTS，以及執(zhí)行后退程序。
接收單元1312從PHY傳送幀至MAC，接收來(lái)自PHY的MPDUs，計(jì)算并檢查FCS值(具有正確的FCS，長(zhǎng)度和協(xié)議的幀被發(fā)送用于接收濾波)。接收單元也根據(jù)目的地址過(guò)慮接收到的正確幀和用于群組目的地址的BssId，并處理ACK，CTS和RTS。其他功能包括偵測(cè)單一發(fā)送幀副本，使用期限/ID值將NAV從802.11幀更新，基于物理和虛擬載波感應(yīng)維持通道狀態(tài)，產(chǎn)生時(shí)間空檔標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，以及提供忙、閑、空檔傳輸信號(hào)。
同步單元1313處理MLME啟動(dòng)請(qǐng)求，所述同步單元啟動(dòng)新的BSS并設(shè)置BEACON幀的所有參數(shù)。同步單元1313周期性產(chǎn)生無(wú)線電信號(hào)并處理探測(cè)請(qǐng)求和響應(yīng)幀。
中繼器管理單元1314轉(zhuǎn)播所有MIB設(shè)置/獲取請(qǐng)求，啟動(dòng)請(qǐng)求，重新設(shè)置請(qǐng)求，以及請(qǐng)求/確認(rèn)特征命令至中繼器一個(gè)合適的程序塊。
關(guān)于程序塊通道協(xié)議層1310，位于交換器和中繼器之間的MPDUs和MMPDUs幀都按照通道協(xié)議來(lái)傳輸。所述幀被封裝成以太網(wǎng)幀，而且通道協(xié)議頭放置在以太網(wǎng)報(bào)頭的14個(gè)字節(jié)之后。該協(xié)議不僅傳輸數(shù)據(jù)幀和管理幀，也傳輸經(jīng)特殊定義的通道協(xié)議控制信息。
一種具有代表性的交換器軟件體系結(jié)構(gòu)交換器包含交換面和管理面。圖14是交換面的一實(shí)施例。如圖14所示，交換面包含有交換MAC子層(即，高M(jìn)AC層)，一個(gè)交換器管理實(shí)體(SwME)和交換層。交換層與以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器有接口并且執(zhí)行數(shù)據(jù)交換功能。以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)器連接到交換器的10/100BT端口上(端口1到24)或者使用它的上行鏈路連接到另一個(gè)以太網(wǎng)交換器上，該上行鏈路連接到交換器上的吉比特接口。同樣，模擬器也可連接到任一端口。在一實(shí)施例中，為了支持這種抽象描述，通道協(xié)議報(bào)頭包括處理中繼器的端口數(shù)量的信息。
數(shù)據(jù)交換過(guò)程圖15-18例示了通訊網(wǎng)絡(luò)和典型的數(shù)據(jù)交換過(guò)程。如圖15所示，交換器1501通過(guò)端口1-3與路由器1502和中繼器1-3連接。工作站(STA)1-4是與中繼器1-3進(jìn)行無(wú)線通信的移動(dòng)站。路由器1502與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1503連接。
圖16例示了從一個(gè)移動(dòng)站與工作臺(tái)之間傳送數(shù)據(jù)通信的典型過(guò)程。如圖16所示，中繼器1602接收一個(gè)或者多個(gè)802.11數(shù)據(jù)幀(包)并封裝每個(gè)接收到的802.11數(shù)據(jù)幀到一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)包中，增加一個(gè)以太網(wǎng)幀報(bào)頭和一個(gè)通道協(xié)議報(bào)頭到各個(gè)以太網(wǎng)包。然后，中繼器1602發(fā)送以太網(wǎng)幀(包)到交換器MAC子層1603。在交換器中，交換器MAC子層1603通過(guò)剝離802.11MAC頭和通道協(xié)議頭來(lái)處理以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，以及將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀(包)與封裝的IP數(shù)據(jù)包到適當(dāng)?shù)慕粨Q器端口。交換器MAC子層1603發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀(包)到路由器1604(框架)。路由器1604路由各個(gè)以太網(wǎng)幀至終端，例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1605。
圖17例示了在兩個(gè)移動(dòng)站間傳送數(shù)據(jù)通信的典型過(guò)程。在這種情況下，終端地址是另一個(gè)移動(dòng)站的地址，并且，交換器MAC子層處理802.11和通道協(xié)議頭，同時(shí)交換數(shù)據(jù)包到適當(dāng)?shù)亩丝?。如圖17所示，第一工作站，工作站1701，發(fā)送802.11數(shù)據(jù)幀到第一中繼器——中繼器1702。中繼器1702接收802.11數(shù)據(jù)幀并將802.11數(shù)據(jù)幀封裝成以太網(wǎng)幀，包括在各個(gè)802.11幀中增加一個(gè)以太網(wǎng)幀頭和通道協(xié)議頭。中繼器1702發(fā)送封裝的802.11數(shù)據(jù)幀到交換器MAC子層1703。交換器MAC子層1703處理802.11和通道協(xié)議頭，交換以太網(wǎng)幀到處理終端工作站(例如，工作站1705)的中繼器(例如，中繼器1704)。交換器MAC子層1703將802.11數(shù)據(jù)幀封裝成以太網(wǎng)幀并傳送至中繼器1704。中繼器1704接收封裝的802.11數(shù)據(jù)幀，并傳送802.11數(shù)據(jù)幀到工作站1705。
圖18例示了從一個(gè)移動(dòng)站與工作臺(tái)之間傳送數(shù)據(jù)通信的典型過(guò)程。如圖18所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1806封裝IP數(shù)據(jù)包成以太網(wǎng)幀。對(duì)于指定一移動(dòng)站的第一IP數(shù)據(jù)包，路由器啟動(dòng)ARP程序以獲取相應(yīng)的MAC地址。路由器1805發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求到交換器MAC子層1804請(qǐng)求用于所述IP廣播的MAC。交換器MAC子層1804封裝ARP請(qǐng)求到一個(gè)802.11數(shù)據(jù)包，然后封裝該數(shù)據(jù)包到一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，特別創(chuàng)建一個(gè)新的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀包括一個(gè)內(nèi)置802.11MAC頭和通道協(xié)議頭。交換器MAC子層1804廣播所述數(shù)據(jù)包到所有中繼器，例如中繼器1802-1803。移動(dòng)站，工作站1801，與含有IP地址站的ARP請(qǐng)求一起發(fā)送ARP響應(yīng)及其MAC地址。中繼器1802接收ARP響應(yīng)并封裝802.11數(shù)據(jù)幀成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，該過(guò)程增加一個(gè)以太網(wǎng)幀頭和通道協(xié)議頭。中繼器1802發(fā)送封裝的ARP響應(yīng)至交換器MAC子層1804，該子層剝離802.11MAC頭，并交換以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀和封裝的ARP響應(yīng)包至框架端口。
程序結(jié)束后，如上所述，路由器從ARP響應(yīng)中獲取工作站的MAC地址并路由移動(dòng)站的所有IP數(shù)據(jù)包。由于交換器MAC子層具有關(guān)于MAC和IP地址的配置信息，ARP響應(yīng)可來(lái)自MAC。
管理程序分布式MAC體系結(jié)構(gòu)支持很多管理程序。在一實(shí)施例中，管理程序包括啟動(dòng)交換器，重置MAC，啟動(dòng)新的BSS，同步，認(rèn)證，反認(rèn)證，連接，斷開(kāi)連接，再連接。
至于啟動(dòng)交換器，交換器由交換器管理實(shí)體(SwME)啟動(dòng)。為配置啟動(dòng)交換器和中繼器，SwME向交換器MAC子層發(fā)布指令。所述用于中繼器的指令通過(guò)通道協(xié)議傳送。通道協(xié)議層在交換器和中繼器層上運(yùn)行。
關(guān)于MAC重置，交換器和中繼器協(xié)作執(zhí)行MAC的重置操作。由于MAC分配在交換器和中繼器之間，重置過(guò)程經(jīng)修改以支持該體系結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，交換器管理實(shí)體發(fā)送重置請(qǐng)求到各個(gè)中繼器作為部分通道協(xié)議程序，并接收重置響應(yīng)以顯示重置操作是否成功。重置程序可將MAC重設(shè)為初始狀態(tài)，清除所有內(nèi)部變量恢復(fù)缺省值。MIB屬性可以重置為實(shí)施-附屬缺省值。
關(guān)于啟動(dòng)程序，交換器管理實(shí)體請(qǐng)求MAC實(shí)體啟動(dòng)新的BSS。交換器管理實(shí)體生成啟動(dòng)結(jié)構(gòu)BSS(MAC實(shí)體作為訪問(wèn)點(diǎn))請(qǐng)求并發(fā)送至所有MAC實(shí)體，其中交換器作為多路訪問(wèn)點(diǎn)。各中繼器響應(yīng)并標(biāo)識(shí)啟動(dòng)程序是否成功。
關(guān)于同步，同步程序確定可行的BSS的特性并允許具有指定BSS的移動(dòng)站同步計(jì)時(shí)(交換器MAC實(shí)體)。在一實(shí)施例中，同步程序以交換器MAC子層的一個(gè)實(shí)例產(chǎn)生信號(hào)幀開(kāi)始，該幀被封裝并周期性發(fā)送至中繼器。在發(fā)送信號(hào)幀之前，中繼器更新信號(hào)幀上的時(shí)間標(biāo)記。基于該信號(hào)幀，移動(dòng)站同步更新其計(jì)時(shí)器。
交換器管理實(shí)體引發(fā)認(rèn)證以建立工作站MAC子層和交換器MAC子層的實(shí)例之間的關(guān)系。在一個(gè)實(shí)施例中，如果一個(gè)移動(dòng)站的MAC地址在交換器的地址列表中，該工作站將被認(rèn)證。類(lèi)似的，去除識(shí)別功能用來(lái)使與交換器MAC實(shí)體間的認(rèn)證關(guān)系失效。在一實(shí)施例中，反認(rèn)證由移動(dòng)站啟動(dòng)。在此例中，與所述移動(dòng)站分配的中繼器連接的交換器MAC子層的實(shí)體更新由交換器維持的工作站狀態(tài)。反認(rèn)證的后果就是移動(dòng)站的狀態(tài)將被列表在交換器中顯示反認(rèn)證和斷開(kāi)連接。
連接移動(dòng)站的數(shù)據(jù)幀從有移動(dòng)站的信令的中繼器轉(zhuǎn)送出。如果無(wú)信令的中繼器接收了該數(shù)據(jù)幀，該中繼器僅轉(zhuǎn)送帶有RSSI的短幀(在通道協(xié)議頭里)到交換器。交換器為移動(dòng)站跟蹤RSSI。如果無(wú)信令的中繼器具有更好的接收效果且如果該無(wú)信令的中繼器具有“高”誤差率，交換器必須重新分配信令。RSSI和信令是通道協(xié)議頭中的一部分。信令重新分配是通信協(xié)議頭的一部分。信令重新分配發(fā)生在連接程序中。
圖19是連接和信令重新分配程序的具體實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程圖。如圖19所示，連接請(qǐng)求由移動(dòng)站產(chǎn)生并通過(guò)移動(dòng)站MAC發(fā)送。中繼器2具有移動(dòng)站的信令。因此，中繼器2封裝連接請(qǐng)求、RSSI和RSSID成一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包并且發(fā)送該封裝數(shù)據(jù)包至交換器。無(wú)移動(dòng)站信令的中繼器1，轉(zhuǎn)送帶有通道協(xié)議頭的RSSI短幀。
交換器為兩個(gè)相同的幀取用RSSI，并決定哪一個(gè)幀更強(qiáng)?；诟鼜?qiáng)的幀，交換器或允許有信令的中繼器和移動(dòng)站的工作站MAC來(lái)保持它們(例如，中繼器2)，或重新分配它們給帶有更高RSSI的中繼器。在任一情況下，交換器發(fā)送連接響應(yīng)至中繼器，所述連接響應(yīng)封裝在一個(gè)具有信令和連接ID的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中，所述中繼器通過(guò)移動(dòng)站MAC啟封數(shù)據(jù)包，并轉(zhuǎn)送至移動(dòng)站。
再連接如何將一個(gè)移動(dòng)站與另一交換器MAC實(shí)體(邏輯訪問(wèn)點(diǎn))再連接將如下程序所述。圖20是一個(gè)交換器中兩個(gè)MAC子層實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。如圖20所示，兩個(gè)(或更多)交換器MAC子層實(shí)例在交換器(在同一交換器內(nèi)部提供訪問(wèn)點(diǎn)APs)上運(yùn)行。各實(shí)例有自身的BSS ID(MAC實(shí)例的MAC地址)。所有MAC實(shí)例由同一交換器管理實(shí)體管理。SwME將MAC實(shí)例作為交換器中的多重訪問(wèn)點(diǎn)進(jìn)行管理。在一實(shí)施例中，MAC實(shí)例間通過(guò)SwME進(jìn)行通信。MAC實(shí)例以及交換器管理實(shí)體(SwME)位于同一的交換器上。MAC實(shí)體間能直接或者通過(guò)SwME進(jìn)行通信。在一實(shí)施例中，SwME管理所有MAC實(shí)例以及實(shí)例間通訊。因此，交換器作為分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有多路交換器MAC子層實(shí)例(多路邏輯訪問(wèn)點(diǎn))，其中漫游集中在交換器。
在一實(shí)施例中，中繼器封裝并發(fā)送來(lái)自移動(dòng)站的連接請(qǐng)求至交換器。帶有BSSID的連接請(qǐng)求的第一MAC子層實(shí)例將從第二MAC子層實(shí)例通過(guò)SwME被發(fā)送到第一MAC子層實(shí)例。因此，第一MAC子層實(shí)例產(chǎn)生響應(yīng)表示移動(dòng)站已經(jīng)與第一MAC子層實(shí)例連接。使用該程序，工作站可自動(dòng)與第二MAC子層實(shí)例連接，而不必進(jìn)行認(rèn)證程序。當(dāng)?shù)诙﨧AC子層實(shí)例接收到響應(yīng)，它將連接工作站。因此，當(dāng)工作站漫游時(shí)，在交換器中執(zhí)行移交程序。因此，交換器作為一具有多路邏輯訪問(wèn)點(diǎn)的完全分配系統(tǒng)。
如上所述，當(dāng)工作站在同一個(gè)分配系統(tǒng)中的兩個(gè)MAC子層實(shí)例(邏輯訪問(wèn)點(diǎn))間漫游時(shí)，MAC子層實(shí)例控制唯一的中繼器。在一實(shí)施例中，移動(dòng)站可從由同一MAC子層實(shí)例控制的一中繼器漫游到另一中繼器，而不需再連接，只需執(zhí)行所述的信令重新分配程序。在一實(shí)施例中，工作站不限制信令重新分配程序。
如果一個(gè)移動(dòng)站從屬于某個(gè)邏輯訪問(wèn)控制點(diǎn)(一個(gè)MAC子層實(shí)例)的中繼器移動(dòng)到屬于另一個(gè)邏輯訪問(wèn)點(diǎn)(第二個(gè)MAC子層實(shí)例)中繼器時(shí)，工作站必須再連接并必須執(zhí)行信令重新分配程序。移交程序在交換器上執(zhí)行。同樣，工作站不限制任何信令分配程序。
應(yīng)注意的是，移動(dòng)站是與交換器MAC子層實(shí)例而非中繼器連接。如果工作站是由中繼器所控制，該中繼器具有該工作站的信令。由一個(gè)特定MAC子層實(shí)例控制的所有中繼器被連接到一個(gè)工作站，如果該工作站與所述MAC子層實(shí)例連接，那么僅有一個(gè)中繼器具有該工作站的信令。
用戶可以配置交換器以擁有任何數(shù)量的MAC實(shí)例。這可以通過(guò)參數(shù)來(lái)進(jìn)行配置。同樣也可以配置哪一個(gè)中繼器屬于MAC實(shí)例。例如，如果交換器有64個(gè)端口，該交換器可配置作為8個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)(8個(gè)高M(jìn)AC實(shí)例同步運(yùn)行)，每個(gè)訪問(wèn)點(diǎn)有8個(gè)中繼器(1個(gè)高M(jìn)AC子層控制8個(gè)中繼器)。
圖21是再連接的一具體實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程圖。如圖21所示，移動(dòng)站SME產(chǎn)生再連接請(qǐng)求，并通過(guò)移動(dòng)站MAC發(fā)送至具有BSSID中繼器，本例的中繼器4。中繼器需發(fā)出再連接請(qǐng)求，因?yàn)橐咽盏降男盘?hào)幀帶有不同BSSID(例如，另一MAC實(shí)例)，意味著中繼器發(fā)生了漫游。中繼器接收再連接請(qǐng)求，將有RSSI的再連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)包封裝成一個(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并發(fā)送該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包至與中繼器連接的交換器MAC子層。在此響應(yīng)中，交換器MAC子層實(shí)例產(chǎn)生一個(gè)交換器管理實(shí)體標(biāo)識(shí)顯示再連接請(qǐng)求已發(fā)出。
響應(yīng)標(biāo)識(shí)時(shí)，交換器管理實(shí)體引發(fā)一個(gè)新的連接標(biāo)識(shí)(AID)并將之分配到移動(dòng)站，以及一個(gè)移動(dòng)站的信令并將之分配到新的中繼器，而先前的信令分配信息將被刪除。在一實(shí)施例中，連接識(shí)別(AID)是在連接程序中，由交換器或訪問(wèn)點(diǎn)指定給移動(dòng)站的數(shù)(值介于0～2007之間)。該數(shù)是802.11標(biāo)準(zhǔn)定義的參數(shù)。在工作站被連接后，所述數(shù)將插入到所有信息的AID里。更具體的是，交換器管理實(shí)體更新訪問(wèn)列表中的移動(dòng)站的錄入，包括設(shè)置新的訪問(wèn)點(diǎn)地址到與中繼器連接的交換器MAC子層實(shí)例的地址。交換器管理實(shí)體同樣分配一個(gè)信令和一個(gè)聯(lián)合ID。
交換器管理實(shí)體發(fā)送刪除信令命令到與先前分配給移動(dòng)站的中繼器相連的交換器MAC層的實(shí)例中，該交換器MAC層實(shí)例轉(zhuǎn)送至中繼器上(本例中的中繼器3)。
交換器MAC子層(本例中的高M(jìn)AC2層)實(shí)例與轉(zhuǎn)送再連接請(qǐng)求的中繼器(本例中的中繼器4)連接，發(fā)送再連接響應(yīng)數(shù)據(jù)幀到中繼器，該數(shù)據(jù)幀帶有信令、連接ID和一個(gè)標(biāo)識(shí)顯示再連接已成功。中繼器啟封數(shù)據(jù)包，保存移動(dòng)站MAC信令，將帶有連接ID和成功狀態(tài)標(biāo)識(shí)的再連接響應(yīng)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送至移動(dòng)站。
斷開(kāi)連接移動(dòng)站可以請(qǐng)求與作為訪問(wèn)點(diǎn)的指定端對(duì)端MAC實(shí)體斷開(kāi)連接。移動(dòng)站可以因處于非活躍狀態(tài)請(qǐng)求斷開(kāi)連接，因?yàn)橐粋€(gè)交換機(jī)不可能處理所有當(dāng)前連接的移動(dòng)站等。
圖22是斷開(kāi)連接程序的一實(shí)施例的流程圖。如果工作站因?yàn)樘幱诜腔钴S狀態(tài)而想斷開(kāi)連接，就會(huì)出現(xiàn)圖示情況。
如圖22所示，斷開(kāi)連接請(qǐng)求由移動(dòng)站的SME產(chǎn)生，并以BSSID(例如，實(shí)例標(biāo)識(shí))斷開(kāi)連接請(qǐng)求幀形式傳送。BSSID是表示上MAC實(shí)例的MAC地址的基本服務(wù)設(shè)置標(biāo)識(shí)。接收到無(wú)誤差的斷開(kāi)連接請(qǐng)求幀的任何中繼器，將幀與其RSSI封裝并傳送至傳送機(jī)，不管所述幀是否有移動(dòng)站的信令。響應(yīng)接收斷開(kāi)連接請(qǐng)求幀，交換器MAC確定移動(dòng)站是否除去存取列表，改變存取列表中移動(dòng)站的狀態(tài)來(lái)識(shí)別和斷開(kāi)連接，取消進(jìn)入移動(dòng)站的存取列表的所有參數(shù)，并刪除信令和連接ID。在一實(shí)施例中，所述存取列表動(dòng)態(tài)產(chǎn)生哈希表該表包含所有認(rèn)證工作站的記錄，所述記錄包含有一工作站MAC地址，連接認(rèn)證，BSSID，工作站狀態(tài)以及具有工作站信令的中繼器端口輸。換句話說(shuō)，在交換MAC上，移動(dòng)站的工作狀態(tài)是經(jīng)過(guò)更新的，其確認(rèn)標(biāo)識(shí)已被刪除。然后，交換器發(fā)送封裝在一個(gè)以太網(wǎng)幀內(nèi)的斷開(kāi)連接響應(yīng)至有該信令的中繼器。刪除信令通道協(xié)議命令嵌入在所述幀的通道協(xié)議頭內(nèi)，導(dǎo)致有該信令的中繼器會(huì)刪除信令。因此，刪除信令后的中繼器發(fā)送解開(kāi)封裝的斷開(kāi)連接響應(yīng)幀至移動(dòng)站的MAC，并標(biāo)識(shí)斷開(kāi)連接已成功。
在一實(shí)施例中，上述過(guò)程能有轉(zhuǎn)換管理實(shí)體啟動(dòng)。如果工作站因?yàn)樘幱诜腔钴S狀態(tài)而想要斷開(kāi)連接，或一個(gè)交換器不能夠處理所有當(dāng)前連接的移動(dòng)站那就會(huì)出現(xiàn)上述情況。
毫無(wú)疑問(wèn)，所述技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在閱讀前述的說(shuō)明后，都會(huì)很容易地發(fā)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明所作的多處改造和修改，應(yīng)當(dāng)這樣理解，任何圖示描述或說(shuō)明的實(shí)施例均不造成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，涉及各種實(shí)施例的細(xì)節(jié)并不限制權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍，在權(quán)利要求書(shū)里只敘述了本發(fā)明最為重要的特征。
權(quán)利要求
1.一種方法，其特征在于，包括運(yùn)行交換器的交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例；以及管理作為交換器內(nèi)部的多路邏輯訪問(wèn)點(diǎn)的交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)移動(dòng)站從交換器MAC子層的第二實(shí)例的第一中繼器移動(dòng)到交換器MAC子層的第一實(shí)例的第二中繼器后，將移動(dòng)站與交換器MAC子層的第一實(shí)例再連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括從交換器MAC子層的第一實(shí)例向交換器MAC子層的第二實(shí)例發(fā)送連接請(qǐng)求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述連接請(qǐng)求是通過(guò)交換器的實(shí)體發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述實(shí)體包括管理實(shí)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括執(zhí)行信令再分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括至少在交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例之間通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述通信直接在交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述通信通過(guò)交換器的管理實(shí)體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換器兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例至少有一個(gè)與中繼器連接或通信。
11.一種設(shè)備，其特征在于，包括運(yùn)行交換器的交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例的裝置；以及管理作為交換器內(nèi)部的多路邏輯訪問(wèn)點(diǎn)的交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，還包括當(dāng)移動(dòng)站從交換器MAC子層的第二個(gè)例的第一中繼器移動(dòng)到交換器MAC子層的第一實(shí)例的第二中繼器后，用于將移動(dòng)站與交換器的第一實(shí)例再連接的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于從交換器MAC子層的第一實(shí)例向交換器MAC子層的第二實(shí)例發(fā)送連接請(qǐng)求的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，連接請(qǐng)求是通過(guò)交換器的實(shí)體發(fā)送。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述實(shí)體包括管理實(shí)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括執(zhí)行信令再分配的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，還包括至少在交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例的兩個(gè)之間通信的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，通信直接在至少交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例的兩個(gè)之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，通信通過(guò)交換器的管理實(shí)體。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述交換器兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例至少有一個(gè)與中繼器連接或通信。
21.一種方法，其特征在于，包括交換器，作為含有多個(gè)交換器無(wú)線MAC子層實(shí)例的分配系統(tǒng)。
22.一種體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括第一中繼器，包含有中繼器MAC子層功能的第一實(shí)例；第二中繼器，包含有中繼器MAC子層功能的第二實(shí)例；以及交換器，該交換器與第一、二中繼器連接，包含有交換器MAC子層功能的第一、二實(shí)例，其中所述具有中繼器MAC子層功能的第一實(shí)例和具有交換器MAC子層功能的第一實(shí)例協(xié)作執(zhí)行分布式的MAC子層，具有中繼器MAC子層功能的第二實(shí)例和具有交換器MAC子層功能的第二實(shí)例協(xié)作執(zhí)行分布式的MAC子層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述交換器還包括管理交換器MAC子層的第一、二實(shí)例的實(shí)體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，交換器MAC子層的第一、二實(shí)例之間的通信通過(guò)實(shí)體發(fā)生。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述實(shí)體包括用于交換器的管理實(shí)體。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一、第二中繼器與交換器第一、第二端口連接，其中第一、二端口不同。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一、二中繼器通過(guò)有線連接通路與交換器第一、二端口連接。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有線連接通路包括以太網(wǎng)連接。
29.一種體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括至少有一個(gè)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的移動(dòng)站；接收來(lái)自至少一個(gè)移動(dòng)裝置的數(shù)據(jù)包的多個(gè)中繼器，每個(gè)中繼器含有一中繼器MAC子層；以及一個(gè)交換器，其與一個(gè)或更多中繼器通信連接，所述交換器有可配置數(shù)量的交換器MAC子層實(shí)例，并配置多個(gè)中繼器中的至少兩個(gè)中繼器以與交換器不同實(shí)例協(xié)作。
30.一種方法，其特征在于，包括一個(gè)與第一MAC子層實(shí)例控制的第一中繼器連接的移動(dòng)站發(fā)送請(qǐng)求至第二MAC子層實(shí)例控制的第二中繼器，以與第二MAC實(shí)例連接；第二中繼器發(fā)送請(qǐng)求至交換器MAC子層；交換器分配新的連接標(biāo)識(shí)給移動(dòng)站來(lái)連接移動(dòng)站和第二實(shí)例；交換器分配移動(dòng)站信令到新的中繼器；交換器刪除分配到第一中繼器的信令。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括斷開(kāi)連接移動(dòng)站與第一MAC實(shí)例的交換器。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括發(fā)送刪除信令指令至第一中繼器。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，發(fā)送刪除信令指令至第一中繼器是通過(guò)交換器完成。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)交換器更新列表，來(lái)識(shí)別反映了第二中繼器有移動(dòng)站信令的各MAC實(shí)例與移動(dòng)站之間的連接。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括交換器，通過(guò)與第一中繼器相連的交換器MAC子層實(shí)例引起數(shù)據(jù)包緩沖轉(zhuǎn)發(fā)至與第二中繼器相連的交換器MAC子層實(shí)例用于通過(guò)第二中繼器轉(zhuǎn)發(fā)至移動(dòng)站。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述交換器通過(guò)管理實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)緩沖數(shù)據(jù)包。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)數(shù)據(jù)包的標(biāo)識(shí)來(lái)識(shí)別中繼器與交換器的第二中繼器。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)識(shí)為通道ID。
39.一種設(shè)備，其特征在于，包括一個(gè)交換器；第一中繼器；第二中繼器；一個(gè)移動(dòng)站，其與第一MAC實(shí)例控制的第一中繼器連接，所述移動(dòng)站包含發(fā)送請(qǐng)求至第二MAC實(shí)例控制的第二中繼器的裝置來(lái)連接第二MAC實(shí)例；所述第二中繼器有發(fā)送請(qǐng)求至交換器MAC子層的裝置；所述交換器有分配新的連接標(biāo)識(shí)給移動(dòng)站來(lái)連接移動(dòng)站和第二實(shí)例的裝置，分配信令給移動(dòng)站到新的中繼器的裝置，以及刪除到第一中繼器的信令分配的裝置。
40.據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其特征在于，還包括斷開(kāi)連接移動(dòng)站與第一MAC實(shí)例的裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其特征在于，還包括發(fā)送刪除信令指令至第一中繼器的裝置。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其特征在于，發(fā)送刪除信令指令至第一中繼器的裝置是通過(guò)交換器完成。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其特征在于，還包括通過(guò)交換器更新列表，來(lái)識(shí)別反映了第二中繼器有移動(dòng)站信令的各MAC實(shí)例與移動(dòng)站之間的連接的裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于通過(guò)與第一中繼器相連的交換器MAC子層實(shí)例引起數(shù)據(jù)包緩沖轉(zhuǎn)發(fā)至與第二中繼器相連的交換器MAC子層實(shí)例用于通過(guò)第二中繼器轉(zhuǎn)發(fā)至移動(dòng)站的裝置。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其特征在于，所述交換器通過(guò)管理實(shí)體轉(zhuǎn)發(fā)緩沖數(shù)據(jù)包。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其特征在于，還包括通過(guò)數(shù)據(jù)包的標(biāo)識(shí)來(lái)識(shí)別中繼器與交換器的第二中繼器。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述標(biāo)識(shí)為通道ID。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)備(802)間通訊的方法和裝置。在一實(shí)施例中，該方法包括運(yùn)行交換器(802)的交換器MAC子層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例；以及管理作為交換器(802)內(nèi)部的多路邏輯訪問(wèn)點(diǎn)的交換器MAC子層(801)的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)例。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1659899SQ03812980
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者澤爾杰可·巴杰克 申請(qǐng)人:艾爾伏諾網(wǎng)絡(luò)公司