CN1722693B - 无线lan通信系统、无线lan连接方法及无线lan终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一个目的是在基站装置和无线LAN终端装置之间执行自动引导操作的时候减小功率消耗。当执行自动引导操作时，其中，在该操作中重复扫描操作以搜索AP作为连接目的地，无线LAN终端装置(10)不离开未变化的扫描暂停时间周期，未变化的扫描暂停时间周期是在前一扫描操作和下一扫描操作之间的时间周期，而是当扫描操作数升高时延长该时间周期。更特别地，每次重复扫描操作预定n次，无线LAN终端装置通过给定的增量值延长扫描暂停时间周期。无线LAN终端装置具有预先设定在其中的扫描暂停时间周期的上限值。因此不会使扫描暂停时间周期超出上限值。

Description

无线LAN通信系统、无线LAN连接方法及无线LAN终端装置

技术领域

本发明涉及一种包括无线LAN终端装置和基站装置的无线LAN通信系统，该终端装置具有无线LAN(IEEE802.11a/11g/11b)连接功能，基站装置无线连接到无线LAN终端装置，以把终端装置连接到网络，尤其涉及一种无线LAN连接方法，用于在无线LAN终端装置和基站装置之间建立连接。

背景技术

近年来，热点业务引起了极大的注意，其在特定商店或类似地方通过使用无线LAN提供互联网接入。此外，不需要连接电缆的无线LAN也在家庭中广泛普及。

在这样的无线LAN通信系统中，为了与无线LAN网络连接，首先，无线LAN终端装置不得不搜索可连接的基站装置(在下文中，称作AP：接入点)并与AP无线连接；作为快速搜索可连接AP的装置，无线LAN终端装置使用激活扫描(active scan)。激活扫描是通过发送探查请求到AP和从AP接收返回的探查响应来搜索这个终端装置周围存在的无线LAN网络的一种无线LAN终端装置操作。当即使在执行激活扫描之后无线LAN终端装置也没有发现任何要与之连接的AP时，将执行自动引导操作，其中重复扫描操作。然而，当执行自动引导操作时，从无线LAN终端装置连续发送无线电波，因此引起了无线LAN终端装置功率消耗升高的问题。

当用在户外各种地方或在家庭内时，例如热点业务地区，无线LAN终端装置通常由电池驱动。因此，无线LAN终端装置的操作时间依靠电池的容量。因此，当通过无线LAN终端装置执行自动引导以提高它的功率消耗时，操作时间减少。因此，期望在自动引导操作的时候用无线LAN终端装置减小功率消耗。

作为一种在等待无线LAN终端装置的时候减小功率消耗的技术，已经建议出一种，其中通过可交替地选择等待时间和为了间断执行接收操作以给定间隔接收来实现功率消耗的减小。(参考例如日本专利申请公开号8-316965，日本专利申请公开号10-190560，日本专利申请公开号11-196027和日本专利申请公开号2001-109978)。

这样的技术同样在通用无线LAN通信系统中使用；在自动引导操作的时候间断执行激活扫描。然而，在自动引导操作的时候以相同的间隔仅仅间断执行激活扫描的情况下，即使当在无线LAN终端装置周围没有AP时，也将会以给定的间隔重复激活扫描，因此导致了无用的功率消耗。

发明内容

在上述通用无线LAN通信系统中，即使当在无线LAN终端装置周围没有AP时，也在自动引导操作的时候以给定间隔重复激活扫描，因此导致了无用的功率消耗。

因此，本发明的目的是提供一种无线LAN通信系统和一种无线LAN连接方法，该方法在基站装置和无线LAN终端装置之间执行自动引导操作的时候可以减小功率消耗。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种无线LAN连接方法，用于无线LAN终端装置搜索连接目的地的基站装置，其中，指定导引目的地接入点的业务设置标识符SSID，并设置导引目的地接入点的优先权；

执行自动引导操作，其中，无线LAN终端装置重复扫描操作，无线LAN终端装置发送探测请求，以找到导引目的地接入点，导引目的地接入点向无线LAN终端装置发送应答响应，所述导引目的地接入点是连接目的地的基站装置，

当扫描操作数升高时，延长扫描暂停时间周期，其中，扫描暂停时间周期被定义为从前一扫描操作到下一扫描操作的时间周期；

当多个导引目的地接入点具有相同的SSID，且相同的优先权应答了探测请求，则选择具有较高射频场强度的导引目的地接入点。

根据本发明，当即使在自动引导操作时执行扫描操作之后，无线LAN终端装置也不能发现连接目的地的任何基站装置时，在发起逐渐延长的下一次扫描之前，扫描暂停时间周期就是间隔。因此，当在无线LAN终端装置周围不存在要与之连接的基站装置时，可以减少扫描操作的数量，以便降低功率消耗。

可以设定扫描暂停时间周期，以便不超过预先设定的上限值，或者可替换地设定扫描暂停时间周期，以便每次重复扫描操作预定次数就增加扫描暂停时间周期。

根据本发明，通过设定关于扫描暂停时间周期的上限值，使扫描暂停时间周期不超过上限值。因此，可以避免过度延长扫描暂停时间周期这种情况，因此在发现要与之连接的基站装置的过程中引起了延迟。同样，通过升高扫描暂停时间周期来每次使扫描操作重复预定次数，逐渐升高扫描暂停时间周期是可能的。

同样，无线LAN终端装置可以设置具有优先权设置的多个基站装置，该优先权设置允许建立无线LAN连接，因此，无线LAN终端装置基于设定的优先权选择要与之连接的基站装置。

根据本发明，通过设置具有优先权组的多个基站装置，该基站装置可以与无线LAN终端装置连接，比当在无线LAN终端装置中仅仅设置一个基站装置的情况时能更快地发现要与之连接的基站装置，使得用来搜索连接目的地的基站装置的扫描操作最小化并且因此实现了功率消耗的减小。

正如上面所述，根据本发明，在发起下一扫描前，无线LAN终端装置逐渐延长扫描暂停时间周期作为一个间隔。因此，当在无线LAN终端装置周围没有要与之连接的基站装置时，可以减小扫描操作的数量，因而降低了功率消耗。

附图说明

结合附图考虑下面详细的描述，本发明的目的和特征将变得更明显，其中：

图1是展示本发明一个实施例的无线LAN通信系统结构的框图；

图2是展示图1的无线LAN通信系统操作的流程图；

图3是展示在图2中所示的定时器值计算处理(步骤106)的细节的流程图；

图4是展示当n＝1时自动引导操作过程的图；

图5是展示当n＝3时自动引导操作过程的图；

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明的一个实施例。图1是展示根据本发明一个实施例的无线LAN通信系统结构的框图。

图1所示的本实施例的无线LAN通信系统包括无线LAN终端装置10和三个基站装置(AP)20₁到20₃。

当执行自动引导操作时，在该操作中重复扫描操作用于搜索连接目的地AP，无线LAN终端装置10不离开没有变化的扫描暂停时间周期，其中不变化的扫描暂停时间周期是从先前扫描操作到下一扫描操作的时间周期，而是当扫描操作的数量升高时延长扫描暂停时间周期。尤其是，每次重复扫描操作到预定的n次，无线LAN终端装置通过给定的增量值延长扫描暂停时间周期。无线LAN终端装置有预先设置在其中的扫描暂停时间周期的上限值；使扫描暂停时间周期不超出上限值。

无线LAN终端装置10有一个预先设置在其中的AP，该AP具有一个分配给它的SSID(业务设置标识符)，并且允许建立无线LAN连接。当设置多个允许无线LAN连接的AP时，为了确定是否与该多个AP建立连接而给多个AP分配优先权；无线LAN终端装置基于分配的优先权选择一个要与之连接的AP。

现在将参考附图详细描述本实施例无线LAN通信系统的操作。

在图2的流程图中展示了执行自动引导操作的本实施例的无线LAN终端装置10的操作。

首先注册到引导目的地AP用于设定引导目的地的SSID(业务设置标识符)被设置在无线LAN终端装置10(步骤101)。

当与热点建立连接时，没有指定SSID而指定了“ANY”。当指定多个AP时，设定优先权。如果存在具有相同SSID的AP，给予接收较高射频场强度的AP优先权。

随后，执行信道选择，用于选择在扫描多个AP201到203中使用的信道(步骤102)。这是因为在无线LAN中存在多个信道，因此，需要信道选择以确定哪个信道会用在扫描操作中。作为信道选择的指定方法，可以选择诸如单个-信道规范和全部-信道规范(自动)。单个-信道规范是一种仅仅对指定信道执行扫描的方法；全部-信道规范是一种对所有存在的信道自动执行扫描的方法。

因此，对指定的SSID和信道执行基于探查请求的AP扫描(步骤103)。在这个AP扫描的步骤中，无线LAN终端装置10发送探查请求到AP201至203，接着从AP201至203接收返回的探查响应以证实是否是要搜索的AP。在发送这个探查请求的过程中，无线LAN终端装置10重复发送三次到指定的SSID。如果接收到至少一个与发送的探查请求对应的探查响应，那么确定该AP被正确检测。如果在预定时间间隔没有接收到探查响应，那么根据预先记录在AP表中的优先权发送探查请求到随后的SSID。基于注册的表重复这个过程。

如果在步骤103的AP扫描中检测到AP，基于响应于发送的探查请求返回的探查响应确定检测的AP是否与规定的条件相符(步骤104)。

在步骤104中，如果检测到多个符合该条件的AP，选择具有SSID较高优先权的AP；如果检测到多个具有同一SSID的AP，在检测的多个AP之间比较射频场强度的电平，以选择一个具有较高射频场强度接收电平的AP(步骤105)。

如果在步骤104中没有AP与该条件相符，在执行下一扫描前，执行定时器值计算，用于设定间隔，(步骤106)。后面将详细描述定时器值计算过程，在这里省略了细节的描述。

在定时器值计算过程之后，确定是否对所有先前指定的SSID和先前选择信道的多个AP执行扫描(步骤107)。如果在步骤107中确定完成所有的扫描操作，终止该过程；如果不是，引导操作返回到步骤101重复扫描操作。

现在将参考图3的流程图描述在图2中所示的步骤106的定时器值计算过程的细节。

首先值1加到值T上，用于计算相同间隔的扫描操作数，因为在步骤103(步骤201)已经执行过一次扫描。假定值T的初始值被设定为0。

然后在无线LAN终端装置10中确定值T是否大于n(步骤202)。如果值T小于n，定时器值增加预定的值(步骤203)。然后值T被设定为0(步骤204)。

如果定时器值等于或大于最大定时器值(步骤205)，那么定时器值被重新设定为最大定时器值(步骤206)。这个过程阻止了定时器值变得大于最大定时器值，因此扫描暂停时间周期将不会超过上限值。

以这种方式设定扫描定时器的定时器值。因此，执行步骤103的下一次AP扫描，在这个扫描定时器终止之后发起下面的扫描过程。特别地，每次完成扫描过程，重复扫描定时器的重新设定和开始；通过定时器值提供作为在两个连续扫描过程之间间隔的扫描暂停时间周期。

当重复具有相同扫描暂停时间周期的扫描过程n次时(n在从0到预先设定的值之间变化)，正如在步骤203中所示的增加扫描定时器的定时器值(增加值是可以设定的)。当扫描定时器的定时器值达到正如在步骤205中所示的最大值(可以设定)时，以相同的间隔发送探查请求。请注意，当n＝0时，用初始设定的定时器值(默认值)执行扫描过程。

例如，当扫描定时器的默认值被设定为6秒时，对最初的12个操作设定增量值为2秒并且对第13个或后面的操作设定为30秒，并且上限值被设定为600秒，然后，作为在先前扫描操作和下一扫描操作之间间隔的扫描暂停时间周期从6秒变化到8秒到10秒，...到30秒到60秒到90秒，...到600秒，并且最后固定在600秒。因此，用本实施例的无线LAN连接方法，当在特定的无线LAN终端装置周围没有要与之连接的AP时，扫描暂停时间周期变成600秒。因此，相对于扫描暂停时间固定在6秒时可以减小功率消耗到百分之一。

在图4中展示了当n＝1时自动引导操作的过程。参考图4，由于在无线LAN终端装置10中n被设定为1，每执行一次扫描操作就使扫描暂停时间周期自默认值增加规定值。然后，在扫描定时器到达最大值之后，用最大值执行扫描操作。

在图5中展示了当n＝3时自动引导操作的处理。参考图5，由于在无线LAN终端装置10中n被设定为3，每执行三次扫描操作就使扫描暂停时间周期自默认值增加规定值。然后在扫描定时器达到最大值之后，用最大值执行扫描操作。

正如上面所述，用本实施例的无线LAN连接方法，在发起扫描操作之后立即以较小间隔执行扫描操作。然而，当发现没有AP要与之连接时，逐渐延长作为在两个连续扫描操作之间间隔的扫描暂停时间周期。因此，在这样一种无线LAN终端装置在一个区域内移动的情况下，其中，在该区域中估计没有发现有AP要与之连接，延长扫描操作的间隔直到规定的上限值，因此使避免无用的功率消耗成为可能。

现在将描述对于多个要与之连接的AP被注册在无线LAN终端装置10中的情况的操作。在图1中，假定在AP201和202中设定SSID(业务设置标识符)为“A”，并且在AP203中设定SSID为“B”。同样，假定对于在无线LAN终端装置接收的射频场强度AP201＞AP202。

例如，当在无线LAN终端装置10中设定“A”和“B”作为要与之连接的AP的SSID，并且给具有SSID“B”的AP第一优先权，并且给具有SSID“A”的AP第二优先权，然后根据优先权选择具有SSID“B”的AP203。同样，由于具有SSID“A”的AP201和202的射频场强度是AP201＞AP202，在自动引导操作中多个AP的选择顺序就是AP203，AP201，AP202。

可替换地，例如，当设定“ANY”作为要与之连接的AP的SSID时(在这种情况下，没有指定SSID)，仅仅通过射频场强度而不参考SSID来确定要与之连接的AP。因此，在自动引导操作中AP的选择顺序是AP201，AP202，AP203。

当多个AP持有优先权并且以这种方式被注册在无线LAN终端装置10中时，那么即使当与AP的连接不能被维持时，后面的AP可以被连接，因而避免了无用的扫描操作，因而使减小发送功率成为可能。同样，发现要与之连接的AP的可能性将会升高。因此，与自动引导操作相关连的功率消耗也可以被避免。

在本实施例中，描述了在无线LAN终端装置和多个AP之间建立无线连接的情况。然而，本发明没有被限制在此；本发明也可以同样被应用到移动无线通信系统，例如移动电话系统，在该系统中是在移动终端和基站装置之间建立无线连接。

Claims (12)

1.一种用于无线LAN终端装置搜索连接目的地的基站装置的无线LAN连接方法，包括：

指定导引目的地接入点的业务设置标识符SSID，并设置导引目的地接入点的优先权；

执行自动引导操作，其中，无线LAN终端装置重复扫描操作，无线LAN终端装置发送探测请求，以找到导引目的地接入点，导引目的地接入点向无线LAN终端装置发送应答响应，所述导引目的地接入点是连接目的地的基站装置，

当扫描操作数升高时，延长扫描暂停时间周期，其中，扫描暂停时间周期被定义为从前一扫描操作到下一扫描操作的时间周期；

当多个导引目的地接入点具有相同的SSID，且相同的优先权应答了探测请求，则选择具有较高射频场强度的导引目的地接入点。

2.根据权利要求1所述的无线LAN连接方法，其特征在于设定扫描暂停时间周期以便不超出预先设定的上限值。

3.根据权利要求1所述的无线LAN连接方法，其特征在于设定扫描暂停时间周期，使得每次扫描操作重复预定次数时，增加扫描暂停时间周期。

4.根据权利要求1所述的无线LAN连接方法，其特征在于无线LAN终端装置已经设置了具有优先权的多个基站装置，该优先权允许建立无线LAN连接，因此，无线LAN终端装置基于设定的优先权选择要与之连接的基站装置。

5.一种具有无线LAN连接功能的无线LAN终端装置，包括：

装置，用于指定导引目的地接入点的业务设置标识符SSID，并设置导引目的地接入点的优先权；

装置，用于当执行自动引导操作时，无线LAN终端装置重复扫描操作，无线LAN终端装置发送探测请求，以找到导引目的地接入点，导引目的地接入点向无线LAN终端装置发送应答响应，所述导引目的地接入点是连接目的地的基站装置；

装置，用于当扫描操作数升高时，延长扫描暂停时间周期，其中，扫描暂停时间周期被定义为从前一扫描操作到下一扫描操作的时间周期；

装置，用于当多个导引目的地接入点具有相同的SSID，且相同的优先权应答了探测请求，则选择具有较高射频场强度的导引目的地接入点。

6.根据权利要求5所述的无线LAN终端装置，其特征在于设定扫描暂停时间周期以便不超出预先设定的上限值。

7.根据权利要求5所述的无线LAN终端装置，其特征在于设定扫描暂停时间周期以便每次扫描操作重复预定次数时，增加扫描暂停时间周期。

8.根据权利要求5所述的无线LAN终端装置，其特征在于无线LAN终端装置设置了具有优先权设置的多个基站装置，该优先权允许建立无线LAN连接，因此，无线LAN终端装置基于设定的优先权选择要与之连接的基站装置。

9.一种无线LAN通信系统，包括：

根据权利要求5的无线LAN终端装置；

基站装置建立到无线LAN终端装置的无线连接，以把无线LAN终端装置连接到网络。

10.一种无线LAN通信系统，包括：

根据权利要求6的无线LAN终端装置；

基站装置建立到无线LAN终端装置的无线连接，以把无线LAN终端装置连接到网络。

11.一种无线LAN通信系统，包括：

根据权利要求7的无线LAN终端装置；

基站装置建立到无线LAN终端装置的无线连接，以把无线LAN终端装置连接到网络。

12.一种无线LAN通信系统，包括：

根据权利要求8的无线LAN终端装置；

基站装置建立到无线LAN终端装置的无线连接，以把无线LAN终端装置连接到网络。 

Images