CN1653759A - 无线局域网中直接链路通信的无缝拆除 - Google Patents

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Abstract

在无线局域网(LAN)中，源节点最初使用直接链路与目的节点进行通信。当目的节点移动到不同的位置并与新的接入点(AP)相关联时，目的节点通知源节点。于是源节点拆除该直接链路，并且使用新的AP重新建立与目的节点之间的通信。

Description

无线局域网中直接链路通信的无缝拆除
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及无线通信的方法和装置。
背景技术
基于基础架构(infrastructure)的无线局域网(LAN)被定义为这样的网络：在该网络中，在单一逻辑链路层的无线LAN区段中，存在指定的网络节点，它通过关联功能来控制该链路层区段的成员，它也可以(但不是必须的)访问与其他有线或无线链路层LAN区段通信的装置。“指定的网络节点”称为接入点(AP)，其包括用于控制区段成员的关联功能，并且包含到其他区段的逻辑传输。“到其他区段的逻辑传输”被称为传播系统(DS)。如果没有其他链路层区段，那么DS可以为空。
图1的方框图图示了现有技术的LAN区段。一般地，从源节点被发送到目的节点的数据包先被发送到与源节点相关联的AP。然后，AP确定目的节点是也与自己相关联还是与另一个AP相关联。如果目的节点与另一个AP相关联，那么目的节点只可能通过DS被达到。例如，参照图1，当源节点115想发送数据到目的节点120时(如虚线箭头所指)，它先使用路径155将数据发送到AP 110。因为目的节点120也与AP 110相关联，于是AP 110使用路径156将数据转发到目的节点120。又例如，当源节点115想将数据发送到目的节点125时，它先使用路径155将数据发送到AP 110。因为目的节点125与另一个AP 105相关联，所以AP 110需要使用路径或DS 160将数据转发到AP 105。然后，AP 105使用路径165将数据转发到目的节点125。这两个例子中，把数据从源节点转发到目的节点的过程都是效率低下的，因为在目的节点接收到数据之前，更多的网络资源被使用来多于一次地传输相同的数据。
可以遵循一些方案来建立和保持源节点和目的节点之间的直接链路，这样，数据就可以直接从源节点被发送到目的节点。例如，IntelCorporation的Duncan Kitchin在文件“Wireless Address ResolutionProtocol”(无线地址解析协议)(Document IEEE 802.11-02/016r0)中对其中一个方案进行了描述。Intersil Corporation的Menzo Wentink在文件“Direct Stream Request Protocol(DSRP)”(直接流请求协议)(DocumentIEEE 802.11-02/421r0)中描述了另一个方案。使用这些方案之一，数据可以直接从源节点被传递到目的节点。例如，参照图1，源节点115可以直接将数据发送到目的节点120而无需先将数据发送到AP 110。
虽然上面提到的建议描述了如何建立和保持直接链路，它们没有能够为由于设备移动到其他位置而造成的动态网络拓扑提供足够的支持。例如，这些建议采用超时(time out)方法来使得源节点认识到它与之通信的目的节点已经不在同一位置了。但是，这些建议没有解决如何将数据重路由到位于新位置的目的节点这一问题。
附图说明
附图图示了本发明的各种实施例，目的仅是为了说明而非限制本发明的范围。
图1的方框图图示了现有技术的LAN区段。
图2的方框图图示了动态网络拓扑的例子。
图3的流程图图示了在目的节点从一个BSS移动到另一个BSS后，目的节点所进行的通知过程。
具体实施方式
在一个实施例中，描述了拆除无线局域网(WLAN)中的直接通信链路并使用另一条通信连接路由数据的方法和装置。最初，当两个节点都处在第一基本服务集(BSS)中时，建立直接链路以使源节点可以与目的节点进行通信。然后，目的节点移动到第二BSS，并从第二BSS通知源节点。于是源节点拆除直接链路。一条替换链路被建立以使得源节点可以恢复与目的节点之间的通信。
在下面的描述中，为了解释的目的而列出了很多具体细节以提供对本发明的详尽理解。但是对于本领域的技术人员来说很明显，本发明可以在没有这些具体细节的情况下被实施。在其他情况下，公知的结构、处理和设备以方框图的形式被示出或者以概要的形式被提及，以提供无不当细节的解释。
如此处所使用的，“当……的时候”可以被用于表明事件的时间性质。例如“当事件‘B’发生时，事件‘A’发生”的意思应该被解释为事件A的发生可以是在事件B发生之前、之中或之后，但都与事件B的发生相关联。例如，如果事件A的发生是响应事件B的发生或响应表明事件B已经发生、正在发生或将要发生的信号，那么就说“当事件‘B’”发生时，事件‘A’发生”。
参照图1，当源节点115使用直接链路与目的节点120通信时，源节点115和目的节点120与同一个接入点(AP)110相关联。AP 110、源节点115和目的节点120属于LAN区段或基本服务集(BSS)100。类似地，在BSS 101中，节点125与AP 105相关联。一般地，当源节点115发送数据到目的节点120时，数据可以以包的形式被发送。因为包传输尝试的单次实例可能失败，所以源节点115中的发送器(未示出)可以被用来重试发送这些传输失败的包，直到它们被目的节点120成功接收。发送器知道给定的尝试是否已经成功，因为目的节点120的接收器(未示出)对每个成功的传输以确认(acknowledgement)作为响应。于是，发送器发送每一个包并等待确认。如果发送器收到确认，那么它进而处理下一个包，否则，它重传同一个包。发送器可以不断重传直到收到确认。由于发送器在进而处理下一个包之前重发同一个包直到成功，因此没有包会被丢掉或者以错误的顺序被发送。
当包被目的节点120的接收器成功接收，但接收器发出的确认没有被源节点115的发送器接收时，发送器可以解释为包被丢失。于是发送器可能重传同一个包，结果是接收器接收到了重复的包。一种可以被用来解决重复包问题的方法包括使用序列信息和重复探测缓存。例如，每个包可以用一个单调增加的序列号来标记。将要被发送器重传的包与和第一次传输尝试中的同一个包同样的序列号相关联。目的节点120的接收器可以维护一个重复探测缓存，它容纳最近被成功接收的包的序列号。这使得接收器可以确定它所接收的任何包是不是重复的，并且，当确定出一个重复的包的时候，此包就会被丢弃。然后接收器可以发送确认到发送器来与发送器确认包已经收到，不要重传。上面的例子不应该被理解为，因为源节点115和目的节点120都在BSS 100中，所以被源节点115所知且被目的节点120所存储的序列信息只局限于BSS 100。虽然上面的例子提到使用序列信息和重复探测缓存作为探测重复的一种方法，但是也可以使用其他方法来防止包的重复。
图2的方框图图示了动态网络拓扑的例子。本图与图1所示的图类似，除了目的节点120处于BSS 101中的第二情况以外。在这个例子中，目的节点120被图示为在第一时期处于BSS 100中，在第二时期处于BSS101中。当目的节点120在第一时期处于BSS 100中时，源节点115和目的节点120之间的通信可以通过直接链路而进行，如图1所示。但是，只有当源节点115和目的节点120处在同一BSS 100中时，源节点115和目的节点120之间的直接链路才能够被建立。这样，当目的节点120从BSS100移到BSS 101时，源节点115和目的节点120之间的通信就可以被中断。当这种情况发生时，源节点115可能意识不到这种改变而继续使用该直接链路重传包。
在一个实施例中，当目的节点120在第二时期处于BSS 101中时，它通知源节点115，自己已经从BSS 100移到BSS 101。例如，目的节点120可以使用路径170，通过AP 105向源节点115发送通知消息。AP 105接着使用路径160将通知消息路由到AP 110。如上面所描述的那样，路径160又被称为传播系统(DS)。然后，AP 110可以使用通道155将通知消息路由到源节点115。使用这种技术，可以使源节点115意识到目的节点120已经从BSS 100移动到BSS 101。于是，源节点115可能需要拆除它先前在目的节点120未移到BSS 101中时用于与目的节点120进行通信的直接链路。
AP 105和AP 110可以相互通信来共享关于它们所关联的节点的信息。例如，当目的节点120移到BSS 101后，AP 105可以向AP 110表明这一事实。在一个实施例中，当源节点115接收到从目的节点120来的通知消息后，源节点115可以使用AP 110建立到目的节点120的新链路。
在另一个实施例中，从目的节点120发送到源节点115的通知消息可以包括关于已经被目的节点120接收到的数据包的信息。关于数据包的信息可以包括序列信息。例如，目的节点120可以发送它成功地从源节点115接收到的数据包的序列号。然后这些序列号就可以被源节点115用来确定下面要使用新链路发送哪些包。例如，被源节点115用来恢复向目的节点120发送数据的新链路可以包括BSS 100中的AP 110和BSS 101中的AP 105。这样，后来被源节点115发送到BSS 101中的目的节点120的数据包就可以与被目的节点120发送到源节点115的通知消息使用同样的路由。
在一个实施例中，服务质量(QoS)可以与被源节点115发送到目的节点120的数据包合并。QoS的目的之一是把来自于一个类别的数据包相比于其他类别的数据包优先传递。例如，当目的节点120移到BSS 101后，目的节点120可能必须将各个服务类别的序列信息发送到源节点。
应当注意的是，当使用QoS时，每个类别的数据包可能需要被重新排序。这可能要求目的节点120的接收器为每个类别维护一个单独的重复探测缓存。这可能还要求源节点115的发送器跟踪被传送的每个类别的包的序列信息。
图3的流程图示出了目的节点在从一个BSS移动到另一个BSS后进行通知过程的例子。在方框305，当目的节点和源节点处于同一个BSS中时，它们可以使用直接链路进行相互通信。然后，目的节点移动到与源节点所在的BSS不同的另一个BSS中的新位置，如方框310所示。
在方框315，目的节点可以从新位置发送通知消息到源节点。为达到此目的，目的节点可以发送通知消息到它所关联的新AP。新AP于是可以将通知消息转发给与源节点相关联的AP。本领域的技术人员可以意识到，在通知到达与源节点相关联的AP之前，它可能被转发到其他的AP。一旦源节点接收到了通知消息，它就意识到它以前用于与目的节点进行通信的直接链路已经不必要了，而且它可以拆除该直接链路。
在方框320，源节点然后可以使用与目的节点相关联的新AP来重建与目的节点的通信。
这些各种方法的操作可以被数字处理系统中的处理单元所实现，处理单元执行存储在被认为是机器可读存储介质的存储器中的计算机程序指令序列。存储器可以是随机访问存储器、只读存储器、持久存储存储器，例如大容量存储设备或任何这些设备的组合。指令序列的执行使得处理单元根据例如图3所示的操作的本发明的实施例来进行操作。
指令可以从存储设备或网络中一个或更多的其他数字处理系统(例如服务计算机系统)下载到计算机存储器中。指令可以同时被存储在几个存储设备(例如，DRAM和硬盘，如虚拟存储器)中。于是，这些指令可以直接由处理单元执行。
在其他情况下，指令不能被直接执行，或者它们不能被处理单元直接执行。在这样的情况下，可以令处理器执行解释指令的解释器，或令处理器执行将接收到的指令转化为可以被处理器直接执行的指令的指令，以此来使处理器执行指令。在其它实施例中，硬连线电路可以被用来代替或结合软件指令以实现本发明。因此，本发明并不局限于任何具体的硬件电路和软件的组合，也不局限于任何具体的被计算机或数字处理系统所执行的指令来源。
虽然本发明已经参照具体的示例性实施例被描述，但是很明显，可以对这些实施例进行各种修改和改变，而不偏离在权利要求中列出的本发明的更广泛的精神和范围。相应地，说明和附图应当被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (30)

1.一种方法，包括：
从无线网络中的第一基本服务集中的第一节点发送通知消息到所述无线网络中的第二基本服务集中的第二节点，以向所述第二节点表明所述第一节点已从所述第二基本服务集移动到所述第一基本服务集，
其中当所述第一节点移动到所述第一基本服务集时，所述第二节点正在使用所述第二节点和所述第一节点之间的直接通信链路向所述第一节点发送数据。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
在收到所述通知消息后，从所述第二节点恢复所述的向所述第一节点的数据发送。
3.如权利要求2所述的方法，其中，恢复所述的数据发送包括：
使用所述第二基本服务集中的接入点和所述第一基本服务集中的接入点，在所述第二节点和所述第一节点之间建立间接通信链路，以使得所述第二节点可以恢复所述的向所述第一节点的数据发送。
4.如权利要求3所述的方法，还包括：
拆除所述第二节点和所述第一节点之间的所述直接通信链路。
5.如权利要求3所述的方法，还包括：
使用在所述通知消息中包含的序列信息来确定要被所述第二节点发送的数据。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述序列信息包括关于被所述第二节点发送且被所述第一节点接收的数据的信息。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述序列信息包括关于被所述第二节点发送且被所述第一节点接收的不同服务等级的数据的信息。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第二节点基于所述不同的服务等级，恢复向所述第一节点的数据发送。
9.如权利要求1所述的方法，其中，“从所述第一节点向所述第二节点发送通知消息”包括从所述第一节点发送通知消息到所述第一基本服务集的所述第一接入点。
10.一种方法，包括：
从第二基本服务集中的第二节点发送消息到位于第一基本服务集中的第一节点，以此通知所述第一节点，所述第二节点已从所述第一基本服务集移动到所述第二基本服务集；以及
从所述第一节点，拆除当所述第二节点处于所述第一基本服务集中时，所述第一节点用来与所述第二节点通信的直接通信路径，并且使用与所述第一基本服务集相关联的接入点和与所述第二基本服务集相关联的接入点恢复与所述第二节点的通信。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一节点和所述第二节点之间的所述通信包括所述第一节点发送数据到所述第二节点，其中所述消息包括与当所述第二节点处于所述第一基本服务集中时，被所述第二节点最后接收到的数据有关的序列信息。
12.如权利要求11所述的方法，其中，关于被所述第二节点最后接收到的数据的所述序列信息被所述第一节点用于确定按顺序下一个要被所述第一节点发送的数据。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述消息包括一系列序列信息，每个序列号与当所述第二节点处于第一基本服务集中时，被所述第二节点最后接收到的某个特定服务等级的数据有关。
14.如权利要求13所述的方法，其中，关于被所述第二节点最后接收到的属于不同服务等级的数据的所述序列信息系列被所述第一节点用于确定按顺序下一个要被所述第一节点发送的属于每个不同服务等级的数据。
15.如权利要求10所述的方法，其中，使用与所述第二基本服务集相关联的接入点，将所述消息从所述第二节点发送到所述第一节点。
16.一种包含可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令在被处理系统执行时，使得该处理系统可以实现一种方法，该方法包括：
从第二基本服务集中的第二节点发送消息到第一基本服务集中的第一节点，以通知所述第一节点，所述第二节点已从所述第一基本服务集移动到所述第二基本服务集；以及
从所述第一节点，拆除当所述第二节点处于所述第一基本服务集中时，所述第一节点用来与所述第二节点通信的直接通信路径，并且使用与所述第一基本服务集相关联的接入点和与所述第二基本服务集相关联的接入点恢复与所述第二节点的通信。
17.如权利要求16所述的计算机可读介质，其中，所述第一节点和所述第二节点之间的所述通信包括所述第一节点发送数据到所述第二节点，其中所述消息包括与当所述第二节点处于所述第一基本服务集中时，被所述第二节点最后接收到的数据有关的序列信息。
18.如权利要求17所述的计算机可读介质，其中关于被所述第二节点最后接收到的数据的所述序列信息被所述第一节点用来确定按顺序下一个要被所述第一节点发送的数据。
19.如权利要求16所述的计算机可读介质，其中，所述消息包括一系列序列信息，每个序列号与当所述第二节点处于第一基本服务集中时，被所述第二节点最后接收到的某个特定服务等级的数据有关。
20.如权利要求19所述的计算机可读介质，其中，所述一系列序列信息被所述第一节点用于确定按顺序下一个要被所述第一节点发送的各个所述不同类别等级的数据，其中，所述一系列序列信息与最后被所述第二节点接收到的不同服务等级的数据有关。
21.如权利要求16所述的计算机可读介质，其中，使用与所述第二基本服务集相关联的接入点，将所述消息从所述第二节点发送到所述第一节点。
22.一种系统，包括：
与第一接入点相关联的第一节点；以及
在第一时期与第一接入点相关联，在第二时期与第二接入点相关联的第二节点，
其中在所述第一时期，所述第一节点与所述第二节点直接通信，
其中在所述第二节点与所述第二接入点相关联的所述第二时期，所述第二节点通知所述第一节点，
并且其中在所述第二时期，所述第一节点使用所述第一接入点和所述第二接入点与所述第二节点进行通信。
23.如权利要求22所述的系统，其中，所述第一节点和所述第二节点是无线设备，并且其中所述第一接入点处于第一基本服务集中，所述第二接入点处于第二基本服务集中。
24.如权利要求22所述的系统，其中，所述第一节点与所述第二节点进行通信，以此向所述第二节点发送数据，并且其中在所述第二时期，所述第二节点还把关于被所述第二节点接收到的数据的序列信息通知给所述第一节点。
25.如权利要求24所述的系统，其中，所述第一节点使用不同服务等级来发送数据到所述第二节点，并且其中，与所述数据有关的序列信息包括所述不同服务等级的序列信息。
26.一种系统，包括：
与第一接入点相关联的第一节点；
与所述第一接入点相关联的第二节点，当所述第一和第二节点都与第一接入点相关联时，所述第一节点使用直接通信路径与所述第二节点交换数据；以及
第二接入点，其中当所述第一节点在与所述第一接入点相关联后与所述第二接入点相关联时，所述第一节点使用所述第二接入点和所述第一接入点通知所述第二节点。
27.如权利要求26所述的系统，其中在所述第二节点被所述第一节点通知后，所述直接通信路径被拆除。
28.如权利要求26所述的系统，其中在所述第二节点被所述第一节点通知后，使用所述第一接入点和所述第二接入点建立起到所述第一节点的替代通信路径。
29.如权利要求28所述的系统，其中所述第一节点还把与当所述第一节点与所述第一接入点相关联时，所述第一节点接收到的数据有关的信息通知给所述第二节点。
30.如权利要求29所述的系统，其中关于所述数据的信息包括序列信息，所述序列信息被所述第二节点用于确定接下来要使用所述替代通信路径向所述第一节点发送的数据。
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