專利名稱：位置－認識的網(wǎng)絡的管理的制作方法
背景當移動用戶(或“節(jié)點”)從一個單元轉移到另一個單元時，無線局域網(wǎng)(WLANs)、無線廣域網(wǎng)(WWANs)和移動電話網(wǎng)絡具有類似的問題。例如，當移動式網(wǎng)絡節(jié)點接近給定單元的覆蓋范圍的邊緣并且啟動用于商議到鄰近單元的手動傳遞的協(xié)議時，會發(fā)生有潛在問題的轉移。在WLANs的情況中，這種手動傳遞被稱作節(jié)點與固定網(wǎng)絡接入點之間的“再聯(lián)合”。如同在從WLAN到WWAN的轉移中，隨著該節(jié)點的運動速度的提高、該數(shù)據(jù)的帶寬要求的增加、可接受的等待時間幀的減少、或復雜的因特網(wǎng)網(wǎng)絡轉移的涉及，商議該轉移的問題會變得更加成問題。
由于上述的各種原因，并且由于以下陳述的其他原因(精通該技術領域的人通過閱讀和理解本說明書，將會明白這些原因)，在該技術領域中，需要用于無線網(wǎng)絡的交替的方法和裝置。
附圖簡述

圖1表現(xiàn)了無線網(wǎng)絡的示意圖；圖2表現(xiàn)了網(wǎng)絡接入點設備的示意圖；圖3表現(xiàn)了網(wǎng)絡服務器的示意圖；圖4表現(xiàn)了無線網(wǎng)絡中的移動用戶運動的示意圖；圖5表現(xiàn)了具有覆蓋范圍映射信息的數(shù)據(jù)表格；圖6表現(xiàn)了用于生成覆蓋范圍映射的方法的流程圖；圖7表現(xiàn)了無線網(wǎng)絡中的移動用戶運動的另一幅示意圖；以及，圖8表現(xiàn)了用于確定網(wǎng)絡接入點來與移動用戶進行通信的方法的流程圖。
實施例的說明在以下詳細的說明中，參照附圖，這些附圖通過舉例說明而表現(xiàn)了其中可以實踐本發(fā)明的特殊實施例。這些實施例被充分詳細地加以描述，以允許精通該技術領域的人實踐本發(fā)明。將會理解雖然各不相同，但是，本發(fā)明的各種實施例不一定是相互排他的。例如，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以在其他實施例內執(zhí)行這里結合一個實施例而描述的特定的特點、結構或特征。此外，將會理解在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以修改每個所揭示的實施例內的單獨元件的位置或布置。所以，以下的詳細說明將沒有限制的意義，并且，本發(fā)明的范圍只由所附權利要求書加以定義，并連同為其授權該權利要求書的全部范圍的相等物一起加以適當?shù)亟忉?。在這些附圖中，相似的數(shù)字提及貫穿這幾幅視圖的相同的或類似的功能性。
圖1表現(xiàn)了無線網(wǎng)絡的示意圖。網(wǎng)絡100包括服務器122、網(wǎng)絡接入點(NAPs)102、104和106、以及無線網(wǎng)絡節(jié)點120。接入點102、104和106通過介質116而被耦合到服務器122，并且，接入點102、104和106中的一個或多個接入點通過無線鏈路132、134和136而被耦合到節(jié)點120。接入點102、104和106的組合以及服務器122為網(wǎng)絡節(jié)點120提供網(wǎng)絡服務。此外，在一些實施例中，節(jié)點120可以將網(wǎng)絡服務提供給其他節(jié)點(未示出)，或提供給接入點102、104和106中的任何接入點。
無線網(wǎng)絡100可能是允許節(jié)點使用無線鏈路來訪問網(wǎng)絡服務的任何類型的網(wǎng)絡。例如，在本發(fā)明的一些實施例中，無線網(wǎng)絡100表示移動電話網(wǎng)絡；并且，在其他實施例中，無線網(wǎng)絡100表示無線局域網(wǎng)(WLAN)或無線廣域網(wǎng)(WWAN)。在另外的實施例中，網(wǎng)絡100是將不同服務的組合提供給網(wǎng)絡節(jié)點和接入點的混合系統(tǒng)。介質116可能是能夠在服務器122與接入點102、104、106之間提供數(shù)據(jù)通信路徑的任何類型的信號傳輸介質。例子包括(但不局限于)電線、光纖電纜和無線鏈路。
無線網(wǎng)絡節(jié)點120可能是能夠使用無線鏈路來訪問網(wǎng)絡服務的任何類型的網(wǎng)絡節(jié)點。例如，節(jié)點120可能是移動電話、計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、或可以使用無線鏈路來訪問網(wǎng)絡的任何其他類型的設備。在一些實施例中，節(jié)點120可能是提供無線數(shù)據(jù)和語音服務的組合便攜式電話和計算機。
一般而言，節(jié)點和接入點是可以提供網(wǎng)絡服務、接收網(wǎng)絡服務、或執(zhí)行這兩者的網(wǎng)絡元件。例如，在蜂窩網(wǎng)絡實施例中，接入點102、104和106可能是提供網(wǎng)絡服務的蜂窩基站，節(jié)點120可能是主要接收網(wǎng)絡服務的移動電話。例如，在無線LAN實施例中，節(jié)點120和接入點102、104、106也可能是提供并接收網(wǎng)絡服務的計算機。本說明的剩余部分描述本發(fā)明的許多不同的實施例——重點放在無線LAN實施例上。為清楚起見，提供無線LAN實施例方面的該重點；并且，掌握該技術領域的普通技能的人將會理解本發(fā)明的實施例不局限于無線LANs。
在操作中，網(wǎng)絡100提供“確定無線網(wǎng)絡節(jié)點的位置”的能力。貫穿本說明，這個能力被稱作“位置確定”。提供位置確定的網(wǎng)絡在這里被稱作“位置-認識(location-aware)的網(wǎng)絡”。網(wǎng)絡100是通過使用無線鏈路132、134和136來提供節(jié)點120的位置確定的位置-認識的網(wǎng)絡。
無線鏈路132、134和136在節(jié)點120與接入點102、104、106之間提供通信路徑。這各種接入點將無線信號發(fā)送到這些無線鏈路上的節(jié)點120，并從這些無線鏈路上的節(jié)點120接收無線信號；并且，也使用介質116將信號發(fā)送到服務器122并從服務器122接收信號。在一些實施例中，無線鏈路132、134和136利用基于脈沖的無線電頻率(RF)協(xié)議來提供節(jié)點120與接入點102、104、106之間的通信。在這些實施例中，短RF脈沖由節(jié)點120來傳送，并由接入點102、104和106來接收。在其他實施例中，這些無線鏈路利用基帶調制協(xié)議——其中，將要被傳送的所需數(shù)據(jù)通過各種方法而被疊加于正弦載波信號上。合適的基于脈沖的協(xié)議的一個例子是該形成的超寬帶(UWB)協(xié)議——其中，在該無線鏈路上傳送低功率、短持續(xù)時間脈沖。2000年2月29日發(fā)行給Fullerton等人的第6,031,862號美國專利描述了合適的基于脈沖的協(xié)議的另一個例子。在其他實施例中，無線鏈路132、134和136利用數(shù)據(jù)調制正弦載波?？梢詾闊o線鏈路132、134和136利用任何類型的無線協(xié)議。
從節(jié)點120接收的這些信號內可以包含任何類型的信息。例如，這些信號可能按適用于請求或提供網(wǎng)絡服務的任何模擬或數(shù)字格式而包含語音信息或數(shù)據(jù)信息。
當從節(jié)點120接收無線信號時，這各種接入點也可能搜集描述這些無線信號的屬性的信息。例如，在基于脈沖的實施例中，這些接入點可以搜集脈沖到達時間信息以及到達角度、脈沖振幅、脈沖持續(xù)時間和上升/下降時間信息。在正弦載波實施例中，這些接入點可以搜集到達角度、中心頻率、振幅、相位偏移或其他信息。一般而言，描述這些被接收的信號的屬性的、所搜集的信息可能包括任何類型的信息——包括適合支持位置確定的信息。例如，可以使用脈沖到達時間信息或到達角度信息或這兩者來確定相對于這些接入點的位置的網(wǎng)絡節(jié)點120的位置。此外，例如，也可以使用被接收的正弦載波信號的相位偏移，以支持位置確定。
所接收的無線信號的屬性可以從這各種接入點被傳送到服務器122。然后，服務器122可以使用這些屬性，以確定節(jié)點120的位置。例如，在基于脈沖的實施例中，可以使用這些接入點所搜集的脈沖到達時間信息來決定相對于測量該到達時間的這些接入點的位置的節(jié)點120的位置。例如，在正弦載波實施例中，也可以使用相位偏移來決定節(jié)點120的位置。
也可以使用無線信號的屬性來確定描述“信號質量”的一個或多個量度。信號質量可以由任何許多可能的量度(例如，包括脈沖振幅、平均信號強度、定時抖動、相位噪聲、頻率偏移或數(shù)據(jù)傳輸速率)來表示。參照以下的附圖，來更加詳細地描述信號質量及其各種運用。
圖1表現(xiàn)了三個接入點。在具有能夠從節(jié)點120接收信號的三個接入點的實施例中，可以用兩個維度來確定節(jié)點120的位置。一些實施例具有三個以上的接入點。在具有能夠從節(jié)點120接收信號的四個或更多接入點的實施例中，可以用三個維度來確定節(jié)點120的位置。
一些實施例使用少于三個的接入點來決定位置，并且有時結合關于該操作環(huán)境的其他信息來決定位置。例如，在具有兩個接入點的實施例中，測量信號的到達角度的無線網(wǎng)絡可以用兩個維度來決定節(jié)點120的位置。在具有測量到達時間的兩個接入點的實施例中，該網(wǎng)絡可能將節(jié)點120的位置決定為兩種可能性之一。當該信息與關于該操作環(huán)境的其他信息(例如，建筑物的邊界)結合時，這兩種可能性之一可以被選為節(jié)點120的位置。
圖2表現(xiàn)了適用于圖1所示的這些網(wǎng)絡接入點處的網(wǎng)絡接入點設備的示意圖。網(wǎng)絡接入點設備200包括發(fā)送器202、接收器204、到達時間檢測器206、到達角度檢測器214、處理器208、存儲器212和收發(fā)器210。收發(fā)器210使用介質116而與服務器(未示出)進行通信。收發(fā)器210也與處理器208進行通信。發(fā)送器202和接收器204都跟處理器208和天線220進行通信。
天線220從無線鏈路230上的網(wǎng)絡節(jié)點接收無線信號。在一些實施例中，無線鏈路230上的無線信號包括如以上參照圖1而描述的電磁脈沖。在部分的這些實施例中，接收器204接收這些脈沖，并且，到達時間檢測器206檢測該脈沖的到達時間。到達時間信息是可以由接收器204測量的無線信號的許多可能的屬性之一。例如，在一些實施例中，到達角度檢測器214檢測該脈沖到達的角度，作為該無線信號的屬性。一些實施例測量到達時間和到達角度。處理器208從接收器204接收描述該無線信號的信息，并使用收發(fā)器210而將它提供給網(wǎng)絡服務器。
可以用許多不同的方法來執(zhí)行到達時間檢測器206。在一個實施例中，該到達時間檢測器的該功能是網(wǎng)絡接入點設備200內的單獨的模塊。在另一個實施例中，到達時間檢測器206可以被集成到接收器204中。在另一個實施例中，到達時間檢測器206可以利用處理器208的處理性能來執(zhí)行其功能。
也可以用許多不同的方法來執(zhí)行到達角度檢測器214。在一些實施例中，到達角度檢測器214是一種電路，該電路從定相天線行列接收信號，以測量接收這些信號的角度。在這些實施例中，天線220表示定相天線行列?？梢允褂迷S多其他的機制來測量該無線信號的到達角度。
處理器208可以是適合執(zhí)行動作來支持網(wǎng)絡接入點設備200的該操作的任何類型的處理器。例如，處理器208可能是微處理器、微控制器或類似物。例如，處理器208也可能是硬件控制器或執(zhí)行特殊任務的硬件控制器的集合。存儲器212表示包括機器可存取介質的物件。例如，存儲器212可以表示以下任何一項或多項硬盤、軟盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、快閃存儲器、CDROM、或包括機器可讀的介質的任何其他類型的物件。存儲器212可以存儲用于完成本發(fā)明的這各種方法實施例的執(zhí)行的指令。存儲器212也可能包括描述網(wǎng)絡接入點設備200的當前狀態(tài)和這整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)。
當多個網(wǎng)絡接入點設備200測量單一電磁脈沖的屬性時，網(wǎng)絡服務器可以利用該信息來決定該脈沖起源于那里的該網(wǎng)絡節(jié)點的位置。在一些實施例中，多個電磁脈沖由接收器204來接收。這多個電磁脈沖可以表示來自網(wǎng)絡節(jié)點的任何類型的通信。例如，一組脈沖可以表示來自網(wǎng)絡節(jié)點的請求，以便與不同的網(wǎng)絡接入點再關聯(lián)。例如，一組脈沖也可以表示來自網(wǎng)絡節(jié)點的不同的數(shù)據(jù)通信。接收器204從各組脈沖、以及從描述這些脈沖的屬性中得到信息。處理器208從接收器204那里接收描述各組脈沖以及單獨脈沖的屬性的信息。例如，處理器208可以從網(wǎng)絡節(jié)點接收數(shù)據(jù)，以及接收由接收器204接收的脈沖的到達時間和到達角度信息。
圖3表現(xiàn)了適用于諸如網(wǎng)絡100(圖1)的無線網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡服務器的示意圖。服務器300包括處理器302、存儲器304和收發(fā)器306。收發(fā)器306在端口310處被耦合到介質116。如以上參照圖1而描述的，介質116將該網(wǎng)絡服務器與任何數(shù)量的網(wǎng)絡接入點設備(例如，網(wǎng)絡接入點設備200(圖2))耦合。收發(fā)器306從介質116上的網(wǎng)絡接入點設備接收信息。在一些實施例中，從多個網(wǎng)絡接入點設備接收無線信號屬性；并且，處理器302確定這些無線信號起源于那里的發(fā)送器的位置。服務器300可能是個人計算機(PC)、服務器、大型機、手持設備、便攜式計算機、或可以執(zhí)行這里所描述的各種操作的任何其他的系統(tǒng)。
存儲器304表示包括機器可存取介質的物件。例如，存儲器304可以表示以下任何一項或多項硬盤、軟盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、快閃存儲器、CDROM、或包括機器可讀的介質的任何其他類型的物件。存儲器304可以存儲用于完成本發(fā)明的這各種方法實施例的執(zhí)行的指令。存儲器304也可能包括描述服務器300的當前狀態(tài)和這整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)。例如，存儲器304可能包括描述覆蓋范圍映射以及網(wǎng)絡節(jié)點的位置的數(shù)據(jù)。
圖4表現(xiàn)了無線網(wǎng)絡中的移動用戶運動的示意圖。網(wǎng)絡400包括網(wǎng)絡接入點410、412、414和416——它們也分別被示作NAP A、NAP B、NAP C和NAP D。網(wǎng)絡400也包括移動節(jié)點404、406和408——它們也分別被示作USER 1、USER 2和USER 3。網(wǎng)絡400也包括至少一個服務器(未示出)——例如，服務器122(圖1)或服務器300(圖3)。網(wǎng)絡400以邊界402為界。邊界402內的該區(qū)域被稱作“網(wǎng)絡區(qū)域”。該網(wǎng)絡區(qū)域在邏輯上可以被分成各個離散區(qū)域，從而形成“位置柵格”。例如，邊界402沿兩側有數(shù)字和字母指示，以生成位置柵格。邊界402可能對應于建筑物輪廓，但這并不是必要的。為清楚起見，邊界402被示出采用正方形的形狀，但這也并不是必要的。任何形狀的邊界和(所以)任何形狀的網(wǎng)絡區(qū)域都可以存在。
可以使用圖4所示的這些用戶運動來生成該網(wǎng)絡區(qū)域的覆蓋范圍映射。例如，如以上參照前面的附圖而解釋的，當每位用戶在該網(wǎng)絡區(qū)域附近移動時，由該網(wǎng)絡來定期確定該用戶的位置。每位用戶也記錄從每個網(wǎng)絡接入點接收的信號的信號質量。該信號質量信息從該用戶那里被發(fā)送到該網(wǎng)絡，在那里，它與該用戶節(jié)點的位置相關，從而生成關于每個網(wǎng)絡接入點的用戶接收信號質量的覆蓋范圍映射。此外，一從特定用戶那里接收到信號，每個網(wǎng)絡接入點就也可以訪問該用戶傳送信號的信號質量。關于這個信號的質量的信息也可以與該用戶節(jié)點的位置相關。這樣，關于每個用戶節(jié)點位置和每個網(wǎng)絡接入點，該網(wǎng)絡可以保持關于到該用戶節(jié)點的“下游信號質量”以及從該用戶節(jié)點回到該網(wǎng)絡接入點的“上游信號質量”的信息。圖5表現(xiàn)了一幅這樣的覆蓋范圍映射，并且，以下參照圖5來描述該覆蓋范圍映射。
繼續(xù)討論圖4，每個移動節(jié)點被示出具有指定每位用戶的運動的“尾標”。例如，節(jié)點404、406和408被示出分別具有尾標424、426和428。每個尾標包括用“X”標記的“覆蓋范圍映射點”，以指定在那里更新該覆蓋范圍映射的點。例如，尾標424在位置F2、E6、H4和K6處具有覆蓋范圍映射點；尾標426在位置J11、I11和H9處具有覆蓋范圍映射點；并且，尾標428在位置B3、C6和C9處具有覆蓋范圍映射點。
在一些實施例中，每個用戶節(jié)點報告從每個網(wǎng)絡接入點接收的、同時在每個覆蓋范圍映射點處的信號質量。通過使用用戶的運動來制定覆蓋范圍映射，網(wǎng)絡400可排除對覆蓋范圍映射生成的專門人員的需求，盡管仍然可能使用專門人員。在一些實施例中，當這些用戶在該網(wǎng)絡區(qū)域附近移動時，連續(xù)更新該覆蓋范圍映射。在這些實施例中，覆蓋范圍內的接近實時的變化可以在該覆蓋范圍映射中得到體現(xiàn)。例如，如果墻壁或其他障礙材料被放置在該網(wǎng)絡區(qū)域內或在其內移動，則可能會影響該覆蓋范圍映射。通過使用用戶節(jié)點來保持該覆蓋范圍映射，這些變化可以迅速體現(xiàn)在該覆蓋范圍映射中。
在一些實施例中，該網(wǎng)絡接入點也記錄從每個用戶節(jié)點接收的、同時在每個覆蓋范圍映射點處的信號質量。通過在每個覆蓋范圍映射點處使用上游和下游信號質量信息的組合，可以接近實時地標出與該網(wǎng)絡接入點或用戶節(jié)點的該接收器或發(fā)送器相關聯(lián)的問題，從而減少“保持該無線網(wǎng)絡的正確操作”的支持負擔。
圖5表現(xiàn)了具有覆蓋范圍映射信息的數(shù)據(jù)表格。數(shù)據(jù)表格500表示從圖4所示的USER1和USER2的各種運動中生成的覆蓋范圍映射。數(shù)據(jù)表格500中的每行對應于利用圖4中的“X”而示出的單一覆蓋范圍映射點。數(shù)據(jù)表格500包括六列一列關于該柵格中的該覆蓋范圍映射點位置，一列關于該用戶節(jié)點，一列關于該網(wǎng)絡接入點，一列關于獲取該信號的時間，兩列關于該被記錄的信號質量上游和下游。該表格中的前四行對應于尾標424上所示的第一個覆蓋范圍映射點(圖4)——這前四行中的每行對應于四個網(wǎng)絡接入點A、B、C或D中的一個網(wǎng)絡接入點。接下來的12行對應于關于尾標424上所示的更多三個覆蓋范圍映射點中的每個覆蓋范圍映射點的這四個網(wǎng)絡接入點(圖4)。接下來的9行對應于尾標426上所示的這三個覆蓋范圍映射點。為清楚起見，數(shù)據(jù)表格500只示出16行。在一些實施例中，有許多更多的行。例如，數(shù)據(jù)表格500可能具有關于每個柵格位置的一個行項目，或者可能具有關于每個柵格位置的多個行項目。
被輸入這些信號質量列的數(shù)字是從零到九的整數(shù)——零表示“無信號”，九表示“有很高質量信號”。當用戶節(jié)點接近網(wǎng)絡接入點時，由于高信號強度，通常接收高質量信號；并且，當用戶節(jié)點遠離網(wǎng)絡接入點時，可以接收較低質量信號。除與網(wǎng)絡接入點的距離以外，該網(wǎng)絡區(qū)域內的障礙物還會影響所接收的該信號的質量。
本發(fā)明的這各種實施例可以發(fā)現(xiàn)該覆蓋范圍映射中的盲點或“陰影”。例如，現(xiàn)在參考行502，如被輸入該下游列的那個零所證實的，USER1沒有從位置F2處的NAP A那里接收信號。這對應于關于柵格位置F2處的NAP A的該覆蓋范圍映射中的陰影。此外，零被輸入關于柵格位置F2處的NAP A的該上游列，從而表示NAP沒有從USER1那里接收過信號。在這個例子中，當USER1在柵格位置F2時，USER1和NAP A都不能與其他進行通信?，F(xiàn)在參考行504，下游信號質量是零，并且，上游信號質量是USER1與處于柵格位置H4的NAP A之間的一。在這個例子中，USER1沒有從NAP A接收信號，但NAP A從USER1那里接收信號，雖然是低質量的信號。
數(shù)據(jù)表格500可以被用作采取所示形式的覆蓋范圍映射，或者，它可以被重新格式化或與其他信息結合。例如，在一些實施例中，數(shù)據(jù)表格500包括關于每個網(wǎng)絡接入點的當前裝載信息。數(shù)據(jù)表格500中的該數(shù)據(jù)可以用圖形呈現(xiàn)在屏幕上，供網(wǎng)絡管理員觀看；或者可以用報告、圖形、表格或其他方式打印出來。
圖6表現(xiàn)了用于生成覆蓋范圍映射的方法的流程圖。在一些實施例中，方法600由諸如服務器300(圖3)的服務器來執(zhí)行。在其他實施例中，方法600跨越服務器和網(wǎng)絡接入點設備而加以分布。方法600中的這各種動作可以按所呈現(xiàn)的順序來加以執(zhí)行，或者可以按不同的順序來加以執(zhí)行。另外，在一些實施例中，從方法600中省略圖6列出的一些動作。
現(xiàn)在參考圖6，接收起源于節(jié)點的基于脈沖的無線信號(方框610)。在一些實施例中，該基于脈沖的無線信號包括一系列電磁脈沖。該節(jié)點對應于是固定的或正在該網(wǎng)絡區(qū)域附近移動的網(wǎng)絡節(jié)點(例如，前面附圖中所示的網(wǎng)絡節(jié)點)。該網(wǎng)絡節(jié)點可能正使用單一網(wǎng)絡接入點來訪問該網(wǎng)絡，并且，該節(jié)點所傳送的該無線信號可能由多個網(wǎng)絡接入點設備來接收。
可以從多個網(wǎng)絡接入點設備接收到達時間信息或到達角度信息或這兩者(方框620)。所接收的該到達時間或到達角度信息可能描述來自該網(wǎng)絡節(jié)點的多個電磁脈沖，或可能描述單一電磁脈沖。在630處，根據(jù)該到達時間或到達角度信息來決定該節(jié)點的位置。例如，可以根據(jù)來自三個或更多網(wǎng)絡接入點設備的到達時間信息，來對該節(jié)點位置作三角測量；或者，可以根據(jù)來自兩個或更多網(wǎng)絡接入點設備的到達角度信息，來決定該節(jié)點位置；或者，可以根據(jù)到達時間或角度信息的組合，來決定該節(jié)點位置。在640處，從該節(jié)點接收關于無線信號的信號質量指示。這些信號質量指示對應于從各種網(wǎng)絡接入點那里被傳送的、以及由該節(jié)點接收的無線信號的質量。如上所述，信號質量指示可以采取許多形式。在一些實施例中，該信號質量指示對應于這個所接收的信號的強度。然后，在650處，這些信號質量指示被加入描述關于這各種網(wǎng)絡接入點設備的覆蓋范圍映射的數(shù)據(jù)表格。
如迄今所述，方法600產(chǎn)生諸如數(shù)據(jù)表格500(圖5)的覆蓋范圍映射中的至少一行。例如，參考行502(圖5)，在方框630中被提到的該節(jié)點的位置對應于該網(wǎng)絡區(qū)域(F2)內的柵格位置，并且，在方框640和650中被提到的這些信號質量指示對應于為網(wǎng)絡接入點NAP A與移動節(jié)點404(USER1)之間的上游和下游通信而給出的這些信號質量指示。
方框660、670和680所示的動作在第二時間確定該節(jié)點的位置，接收另一套信號質量指示，并將它們加入該數(shù)據(jù)表格。這對應于可用于覆蓋范圍映射的數(shù)據(jù)表格的另一行的該項目?？梢詾樵摼W(wǎng)絡中的每個節(jié)點連續(xù)重復方法600的這些動作。這可能會產(chǎn)生該網(wǎng)絡區(qū)域的連續(xù)更新的覆蓋范圍映射。
圖7表現(xiàn)了無線網(wǎng)絡中的移動用戶運動的另一幅示意圖。網(wǎng)絡700包括服務器122、網(wǎng)絡接入點102、104和106、以及網(wǎng)絡節(jié)點730。網(wǎng)絡節(jié)點730’是與網(wǎng)絡節(jié)點730相同的節(jié)點，但在時間上稍后。箭頭732示出在節(jié)點730與730’之間的時間期間的行進方向。
節(jié)點730使用網(wǎng)絡接入點104來與網(wǎng)絡700進行通信，然后，如箭頭732所示，離開網(wǎng)絡接入點104。如以上參照前面的附圖而描述的，服務器122在該網(wǎng)絡區(qū)域附近移動時，確定節(jié)點730的位置。結果，當服務器122從節(jié)點730變到730’時，它具有關于網(wǎng)絡節(jié)點730的位置的信息。除位置信息以外，服務器122也可能具有描述節(jié)點730的運動的速度(也被稱作“速率”)信息。可以用許多不同的方法來生成速度信息。例如，可以在兩個不同的時間確定該節(jié)點的位置，然后，可以計算該速度。例如，也可以利用信號的多普勒移位來確定速度。
當節(jié)點730離開網(wǎng)絡接入點104并朝向網(wǎng)絡接入點102移動時，節(jié)點730將開始失去來自網(wǎng)絡接入點104的該無線信號。服務器122可以檢測這個條件，并確定其他網(wǎng)絡接入點中的哪個網(wǎng)絡接入點適合與節(jié)點730進行通信。服務器122可以使用各種信息來進行該確定。例如，服務器122可訪問網(wǎng)絡節(jié)點730的位置和速度、以及覆蓋范圍映射信息(例如，圖5所示的覆蓋范圍映射信息)。服務器122也可訪問描述這各種網(wǎng)絡接入點的裝載的信息。當確定哪個網(wǎng)絡接入點與節(jié)點730連接時，服務器122可以利用所有這些信息和更多的信息。
當節(jié)點730’離開網(wǎng)絡接入點104時，與網(wǎng)絡接入點106相比，它移動到離網(wǎng)絡接入點102更近。在一些實施例中，該覆蓋范圍映射可以指出雖然網(wǎng)絡接入點102具有更高的信號質量，但是，它在節(jié)點730’的路徑中也有陰影。在這些實施例中，服務器122可以確定節(jié)點730應該與網(wǎng)絡接入點106連接，而不是與網(wǎng)絡接入點102連接。在其他實施例中，可以利用這各個網(wǎng)絡接入點上的該當前負載來幫助作出該決定。例如，如果網(wǎng)絡接入點102具有很高的當前負載，并且網(wǎng)絡接入點106具有較低的當前負載，那么，服務器122可以確定節(jié)點730’應該與節(jié)點106連接。除當前負載條件以外，服務器122還可能對節(jié)點730’的預期的帶寬要求加權。一般而言，當確定哪個網(wǎng)絡接入點與這些移動用戶節(jié)點連接時，服務器122可以利用任何信息。
在一些實施例中，服務器122可以跟蹤節(jié)點730的位置，并開始“按預見性方式將該節(jié)點轉移到不同的網(wǎng)絡接入點”的過程。在這些實施例中，服務器122可以使用節(jié)點730的速度來確定“預測哪個網(wǎng)絡接入點是適當?shù)摹庇卸嗫?。當該?jié)點的速度提高時，服務器122可以更快地開始該預見性過程。在其他實施例中，該過程不太具有預見性。在這些實施例中，在啟動“確定應該與該節(jié)點連接的適當?shù)男戮W(wǎng)絡接入點”的過程之前，服務器122一直等到該網(wǎng)絡節(jié)點在該當前網(wǎng)絡接入點的作用范圍的邊緣附近為止。
在一些實施例中，服務器122規(guī)定與每個移動節(jié)點連接的該網(wǎng)絡接入點，并將該信息發(fā)送到該適當?shù)囊苿庸?jié)點。在其他實施例中，服務器122識別許多適當?shù)木W(wǎng)絡接入點，并允許該移動節(jié)點作出關于訪問哪個網(wǎng)絡訪問節(jié)點的實際決定。在這些實施例中，作為以上所描述的該預見性過程的結果，服務器122可以將適當?shù)木W(wǎng)絡接入點的優(yōu)先次序清單發(fā)送到該移動節(jié)點。
圖8表現(xiàn)了用于確定網(wǎng)絡接入點來與移動用戶進行通信的方法的流程圖。方法800如同方法600(圖6)一樣可以由諸如服務器122(圖1、圖7)的服務器來執(zhí)行，或者可以由許多網(wǎng)絡元件按分布式方式來執(zhí)行。例如，方法800的一些部分可以由服務器122來執(zhí)行，并且，其他部分可以由諸如網(wǎng)絡接入點102、104和106(圖1、圖7)的網(wǎng)絡接入點來執(zhí)行。此外，在一些實施例中，省略該方法的各個部分；并且，在其他實施例中，按與這些附圖所示的順序不同的順序來執(zhí)行某些動作。
現(xiàn)在參考圖8，從節(jié)點接收基于脈沖的無線信號(方框810)。在820處，從多個網(wǎng)絡接入點設備接收到達時間信息或到達角度信息或這兩者。在830處，根據(jù)如參照前面的附圖而討論的該到達時間或到達角度信息，來決定該節(jié)點的位置。在方法800中的這個時刻，該網(wǎng)絡已執(zhí)行位置確定，并具有描述該節(jié)點的位置的信息?，F(xiàn)在回頭參考圖7，服務器122可以執(zhí)行迄今所描述的方法800的各種動作，以確定節(jié)點730的位置。另外，服務器122可以在以后的某個時間確定節(jié)點730’的位置。
現(xiàn)在回頭參考圖8，在840處確定該節(jié)點的行進方向。通過在多個時刻及時確定該位置并且檢查該節(jié)點的運動，可以執(zhí)行這一點。在850處，選擇網(wǎng)絡接入點來與該節(jié)點進行通信。在一些實施例中，識別特定的網(wǎng)絡接入點；并且，在其他實施例中，識別合適的網(wǎng)絡接入點的清單，可從該清單中自由選擇節(jié)點。當進行該選擇時，可以使用覆蓋范圍映射和關于該網(wǎng)絡的任何其他的信息。例如，當確定選擇哪些網(wǎng)絡接入點時，可以參考諸如數(shù)據(jù)表格500(圖5)的數(shù)據(jù)表格。此外，例如，在該選擇過程期間，也可以使用當前裝載信息或速度信息。
當選擇網(wǎng)絡接入點時，可以使用可能會影響傳達給該網(wǎng)絡節(jié)點的性能的任何標準。例如，在一些實施例中，當確定與哪個網(wǎng)絡接入點進行通信時，可以設置和利用移動用戶特權級。在這些實施例中，可以允許具有較高特權的移動用戶更容易地與具有更可用的帶寬的網(wǎng)絡接入點連接。在其他實施例中，移動用戶與具有最輕的當前負載的最近的網(wǎng)絡接入點連接。
可以利用本發(fā)明的這各種實施例來商議LAN中的鄰近的網(wǎng)絡接入點之間、LAN與WAN之間、蜂窩網(wǎng)絡中的單元之間、或位置-認識的網(wǎng)絡中的任何其他類型的接入點之間的移動設備的轉移。
將會理解上文意在起說明的作用，而不是起限制的作用。精通該技術領域的人通過閱讀和理解上文，將會明白許多其他的實施例。所以，應該參照所附權利要求書并連同為其授權這類權利要求書的全部范圍的相等物，來確定本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種方法，其特征在于包括確定網(wǎng)絡節(jié)點的位置；確定該網(wǎng)絡節(jié)點的行進方向；以及，識別網(wǎng)絡接入點，以便經(jīng)由無線信號而與該網(wǎng)絡節(jié)點進行通信。
2.權利要求1的方法，其特征在于進一步包括確定該網(wǎng)絡節(jié)點的行進速率。
3.權利要求1的方法，其特征在于其中，確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置包括從多個網(wǎng)絡接入點設備接收到達時間信息；以及，通過該到達時間信息來解決該網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
4.權利要求1的方法，其特征在于其中，確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置包括從多個網(wǎng)絡接入點設備接收到達角度信息；以及，通過該到達角度信息來解決該網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
5.權利要求1的方法，其特征在于其中，確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置包括從該網(wǎng)絡節(jié)點接收無線信號。
6.權利要求5的方法，其特征在于其中，接收該無線信號包括接收一系列電磁脈沖。
7.權利要求6的方法，其特征在于其中，確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置進一步包括從多個網(wǎng)絡接入點設備接收到達時間信息，其中，該到達時間信息描述這一系列電磁脈沖中的至少一個電磁脈沖。
8.權利要求7的方法，其特征在于進一步包括確定該網(wǎng)絡節(jié)點的行進速率，并且，其中，確定該網(wǎng)絡節(jié)點的該行進方向和行進速率包括在不同的時間確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
9.權利要求1的方法，其特征在于其中，識別網(wǎng)絡接入點以便與該網(wǎng)絡節(jié)點進行通信包括從可以與該網(wǎng)絡節(jié)點進行通信的多個網(wǎng)絡接入點中進行選擇。
10.權利要求9的方法，其特征在于其中，從多個網(wǎng)絡接入點中進行選擇包括根據(jù)影響傳達給該網(wǎng)絡節(jié)點的性能的標準，來選擇一個或多個網(wǎng)絡接入點。
11.一種方法，其特征在于包括接收起源于網(wǎng)絡節(jié)點的無線信號；確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置；以及，從該網(wǎng)絡節(jié)點接收關于無線信號的信號質量指示，該網(wǎng)絡節(jié)點從多個網(wǎng)絡接入點設備接收這些無線信號。
12.權利要求11的方法，其特征在于進一步包括將這些信號質量指示加入數(shù)據(jù)表格，該數(shù)據(jù)表格描述關于這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備的覆蓋范圍映射。
13.權利要求11的方法，其特征在于進一步包括在第二時間確定該網(wǎng)絡節(jié)點的第二位置；以及，從該網(wǎng)絡節(jié)點接收關于無線信號的第二個信號質量指示，該網(wǎng)絡節(jié)點從這多個網(wǎng)絡接入點設備接收這些無線信號。
14.權利要求11的方法，其特征在于進一步包括確定多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置；從這多個網(wǎng)絡節(jié)點接收信號質量指示；以及，將來自這多個網(wǎng)絡節(jié)點的這些信號質量指示加入該數(shù)據(jù)表格。
15.權利要求14的方法，其特征在于其中，確定多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置包括從這多個網(wǎng)絡接入點設備接收脈沖到達時間信息，并解決這多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
16.權利要求14的方法，其特征在于其中，確定多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置包括從這多個網(wǎng)絡接入點設備接收脈沖到達角度信息，并解決這多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
17.一種方法，其特征在于包括接收起源于網(wǎng)絡節(jié)點的無線信號；確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置；評估這些無線信號的信號質量；以及，將該信號質量的指示加入數(shù)據(jù)表格，該數(shù)據(jù)表格描述關于多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備的覆蓋范圍映射。
18.權利要求17的方法，其特征在于進一步包括確定多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置；評估從這多個網(wǎng)絡節(jié)點接收的無線信號的信號質量指示；以及，將來自這多個網(wǎng)絡節(jié)點的這些信號質量指示加入該數(shù)據(jù)表格。
19.權利要求18的方法，其特征在于其中，確定多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置包括從這多個網(wǎng)絡接入點設備接收脈沖到達時間信息，并解決這多個網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
20.一種包括具有關聯(lián)的數(shù)據(jù)的機器可存取介質的物件，其特征在于其中，當被訪問時，該數(shù)據(jù)導致機器執(zhí)行以下動作接收從網(wǎng)絡中的發(fā)送器那里被傳送的電磁脈沖；根據(jù)描述該電磁脈沖的屬性，來確定該發(fā)送器的位置；以及，選擇一個或多個網(wǎng)絡接入點設備，以便與該發(fā)送器進行通信。
21.權利要求20的物件，其特征在于其中，接收電磁脈沖包括從網(wǎng)絡節(jié)點接收電磁脈沖。
22.權利要求21的物件，其特征在于進一步包括在不同的時間確定該網(wǎng)絡節(jié)點的第二位置。
23.權利要求22的物件，其特征在于進一步包括確定該網(wǎng)絡節(jié)點的行進方向。
24.權利要求22的物件，其特征在于進一步包括確定該網(wǎng)絡節(jié)點的速度。
25.權利要求20的物件，其特征在于其中，選擇一個或多個網(wǎng)絡接入點設備以便與該發(fā)送器進行通信包括使用該發(fā)送器的位置以及關于多個網(wǎng)絡接入點的覆蓋范圍映射，來選擇網(wǎng)絡接入點設備。
26.一種網(wǎng)絡，其特征在于包括多個網(wǎng)絡接入點設備，這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備包括用于從網(wǎng)絡節(jié)點接收無線信號的接收器，并且包括用于傳送這些無線信號的屬性的發(fā)送器；以及，被耦合到這多個網(wǎng)絡接入點設備的服務器，用于接收這些無線信號的這些屬性，確定該網(wǎng)絡節(jié)點的位置，并且根據(jù)該位置而從這多個網(wǎng)絡接入點設備中選擇一個或多個適當?shù)木W(wǎng)絡接入點，以便與該網(wǎng)絡節(jié)點進行通信。
27.權利要求26的網(wǎng)絡，其特征在于其中，這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備被配置成從該網(wǎng)絡節(jié)點接收脈沖的無線信號。
28.權利要求27的網(wǎng)絡，其特征在于其中，這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備進一步包括到達時間檢測電路，用于將脈沖的到達時間檢測為這些無線信號的屬性之一。
29.權利要求28的網(wǎng)絡，其特征在于其中，該服務器被配置成從這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備接收該到達時間，并解決該網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
30.權利要求27的網(wǎng)絡，其特征在于其中，這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備進一步包括到達角度檢測電路，用于將脈沖的到達角度檢測為這些無線信號的屬性之一。
31.權利要求30的網(wǎng)絡，其特征在于其中，該服務器被配置成從這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備接收該到達角度，并解決該網(wǎng)絡節(jié)點的位置。
32.權利要求26的網(wǎng)絡，其特征在于其中，該服務器被配置成保持關于這多個網(wǎng)絡接入點設備的覆蓋范圍映射，并且被進一步配置成至少部分根據(jù)該覆蓋范圍映射來選擇這一個或多個適當?shù)木W(wǎng)絡接入點設備。
33.一種網(wǎng)絡服務器，其特征在于包括用于將該網(wǎng)絡服務器耦合到多個無線網(wǎng)絡接入點設備的至少一個端口，該網(wǎng)絡服務器被配置成從這多個無線網(wǎng)絡接入點設備接收無線信號屬性，通過這些無線信號屬性來確定發(fā)送器的位置，并且從這多個網(wǎng)絡接入點設備中確定一個或多個適當?shù)木W(wǎng)絡接入點設備，以便與該發(fā)送器進行通信。
34.權利要求33的網(wǎng)絡服務器，其特征在于其中，該網(wǎng)絡服務器被進一步配置成從這些無線網(wǎng)絡接入點設備接收到達時間信息。
35.權利要求33的網(wǎng)絡服務器，其特征在于其中，該網(wǎng)絡服務器被進一步配置成從這些無線網(wǎng)絡接入點設備接收到達角度信息。
36.權利要求33的網(wǎng)絡服務器，其特征在于其中，該網(wǎng)絡服務器被配置成確定該發(fā)送器的行進方向。
37.權利要求33的網(wǎng)絡服務器，其特征在于其中，該網(wǎng)絡服務器被配置成確定該發(fā)送器的速度。
38.權利要求33的網(wǎng)絡服務器，其特征在于其中，該網(wǎng)絡服務器被配置成保持關于這多個網(wǎng)絡接入點設備中的每個網(wǎng)絡接入點設備的覆蓋范圍映射。
全文摘要
網(wǎng)絡可以確定網(wǎng)絡節(jié)點的位置，創(chuàng)建覆蓋范圍映射，并在網(wǎng)絡接入點之間執(zhí)行預見性轉移。
文檔編號H04W48/16GK1663314SQ03814511
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月19日 優(yōu)先權日2002年6月24日
發(fā)明者S·吳德, C·羅吉斯 申請人:英特爾公司