專利名稱：網(wǎng)絡(luò)及配置網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)，特別是根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11、IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.16等的無線網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)包括任意數(shù)目的接入點(diǎn)以及多個優(yōu)選地進(jìn)行移動的客戶臺。另外，本發(fā)明涉及一種配置網(wǎng)絡(luò)的方法。
背景技術(shù)：
上述網(wǎng)絡(luò)以及配置這種網(wǎng)絡(luò)的方法實(shí)際上是公知的。特別是在IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11發(fā)展且使用日益普遍的環(huán)境中，無線網(wǎng)絡(luò)(無線局域網(wǎng)，WLAN)的建立和配置變得越來越重要。
基于本地獲取的反饋和/或性能信息——例如，無線傳輸功率——現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中的各個接入點(diǎn)僅在本地控制其參數(shù)中的小部分，因?yàn)榇蟛糠謪?shù)必須在多個接入點(diǎn)之間協(xié)調(diào)。因此，必須協(xié)調(diào)的參數(shù)不是在所涉及到的一組接入點(diǎn)內(nèi)部進(jìn)行本地控制，而是常常必須在網(wǎng)絡(luò)的每個接入點(diǎn)處進(jìn)行單獨(dú)且手動配置。
取決于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，(無線)網(wǎng)絡(luò)的配置可能需要協(xié)調(diào)大量接入點(diǎn)，這些接入點(diǎn)各自的參數(shù)、設(shè)置以及功能性必須根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來適應(yīng)彼此。在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中，如前所述，該任務(wù)或者手動執(zhí)行，或者由位于無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)并執(zhí)行管理功能的中央管理系統(tǒng)自動執(zhí)行。一般來說，利用這種中央管理系統(tǒng)來配置不同的系統(tǒng)參數(shù)，例如，適當(dāng)?shù)膫鬏旑l率或無線傳輸功率。
尤其對于較大無線網(wǎng)絡(luò)的安裝，在過去幾年中開發(fā)出了數(shù)種自動化網(wǎng)絡(luò)配置方法。所有這些發(fā)展的目標(biāo)都是某種類型的即插即用解決方案，其自動配置所有系統(tǒng)參數(shù)，而不需要手動介入。該領(lǐng)域的現(xiàn)有解決方案基于這樣的算法，這種算法有助于建立關(guān)于各個配置判決的網(wǎng)絡(luò)范圍的一致。算法作為中央網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)所提供的功能，并且基于在要進(jìn)行配置的接入點(diǎn)處獲取的信息或者由管理員手動輸入的信息來做出它們的判決。
圖1示意性地示出了無線網(wǎng)絡(luò)中的四個接入點(diǎn)AP1至AP4。接入點(diǎn)周圍的圓圈表示相應(yīng)的覆蓋區(qū)域。據(jù)此，接入點(diǎn)AP1和AP2以及接入點(diǎn)AP3和AP4分別表現(xiàn)出重疊的覆蓋區(qū)域。對于網(wǎng)絡(luò)的配置，基本的目標(biāo)是覆蓋重疊區(qū)域的那些接入點(diǎn)使用不同的信道。為了避免干擾，這是重要的。
根據(jù)圖1所示的情景，AP1和AP2具有如此重大的重疊區(qū)域，以致它們彼此之間能夠直接通信。因此，它們能夠自己檢測到公共覆蓋區(qū)域。作為對這種檢測的反應(yīng)，AP1和AP2可以互相就不同的傳輸信道達(dá)成一致。
AP3和AP4的情形則不同，它們的重疊區(qū)域較小，因此它們彼此之間不能直接通信。不過，AP3和AP4還是應(yīng)該使用不同信道，因?yàn)椴蝗坏牡脑挘谖挥谥丿B區(qū)域內(nèi)的客戶臺之間可能發(fā)生干擾。如AP3和AP4的情形所示，如果未使用網(wǎng)絡(luò)，位于重疊區(qū)域附近或內(nèi)部的客戶，則就不可能自動檢測到重疊。
現(xiàn)有技術(shù)中的自動化網(wǎng)絡(luò)配置方法具有兩個缺點(diǎn)。第一，已知的方法需要提供配置網(wǎng)絡(luò)所需能力的中央管理系統(tǒng)，這是不利的。因此，除了接入點(diǎn)之外，(至少)需要多出一個設(shè)備，這導(dǎo)致復(fù)雜且耗費(fèi)成本的配置過程。另外，不必要地限制了擴(kuò)展性，因?yàn)椴荒茉诒镜亟鉀Q僅僅影響一(小)組接入點(diǎn)或者可能只影響一個接入點(diǎn)的本地問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于如下任務(wù)設(shè)計并進(jìn)一步發(fā)展一種網(wǎng)絡(luò)以及配置網(wǎng)絡(luò)的方法，從而利用容易的裝置獲得網(wǎng)絡(luò)的可靠組織過程，并且尤其還擴(kuò)展到較大網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明，利用表現(xiàn)出如下特征的網(wǎng)絡(luò)解決了上述任務(wù)。據(jù)此，這種網(wǎng)絡(luò)包括任意數(shù)目的接入點(diǎn)；以及多個客戶臺，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)彼此通信，并且通過交換信息以分散方式配置自身。
另外，利用根據(jù)如下所述的配置網(wǎng)絡(luò)的方法解決了上述問題。據(jù)此，網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)彼此通信，并且通過交換信息以分散方式配置自身。
根據(jù)本發(fā)明，首先已經(jīng)認(rèn)識到，配置過程的中央控制是及其復(fù)雜的，尤其在較大網(wǎng)絡(luò)中不是非常切合實(shí)際的。另外，根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)認(rèn)識到，如果網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)彼此通信并且通過交換信息來以分散方式配置自身，可以省去專門的中央管理系統(tǒng)。換句話說，接入點(diǎn)交換消息，并且基于所交換的信息就配置達(dá)成一致。由于根據(jù)本發(fā)明的分散配置過程，還大大增加了擴(kuò)展性，因?yàn)榭梢栽诒镜亟鉀Q只影響網(wǎng)絡(luò)中一部分接入點(diǎn)的本地發(fā)生的問題。
至于網(wǎng)絡(luò)的可能的全面組織，接入點(diǎn)的自動配置有利地包括多個方面。特別地，自動配置可以涉及信道的分配以及信號強(qiáng)度和安全參數(shù)的設(shè)置。另外，允許接入的客戶臺的確定可以結(jié)合在配置過程中。
至于接入點(diǎn)之間安全且高效的通信，可以提供支持交換所測量的環(huán)境參數(shù)的協(xié)議。特別地，這些測量的環(huán)境參數(shù)可以是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)的或者其他網(wǎng)絡(luò)的信道使用的信息。另外，可以以這種方式設(shè)計協(xié)議其與配置判決相關(guān)地，即，與具體配置相互一致相關(guān)地支持接入點(diǎn)。
在具體實(shí)施例中，接入點(diǎn)之間的互相通信是通過將接入點(diǎn)互連起來的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。具體地說，為了這一目的，已經(jīng)證明局域網(wǎng)(LAN)是有利的。該互連網(wǎng)絡(luò)的物理實(shí)現(xiàn)方式可以是有線的或是無線的。有線解決方案例如可以是以太網(wǎng)，而在無線網(wǎng)絡(luò)情形中接入點(diǎn)可以裝配有兩個天線?？蛻襞_對網(wǎng)絡(luò)的接入可以通過一個天線實(shí)現(xiàn)，而另一天線可以用來與網(wǎng)絡(luò)的其他接入點(diǎn)進(jìn)行通信。
至于在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間網(wǎng)絡(luò)配置的連續(xù)性，可以設(shè)定，接入點(diǎn)之間交換的信息是以連續(xù)方式使用的，以便自動使網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)改變的條件。
至于在參數(shù)改變的環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)優(yōu)化，設(shè)定，除了觀察并測量所涉及到的接入點(diǎn)之外，還傳感客戶臺的信息，并提供給接入點(diǎn)。由此，接入點(diǎn)可以基于更廣闊且更堅實(shí)的基礎(chǔ)來做出自動配置判決。具體地說，客戶臺所提供的信息可以涉及網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)之間的干擾、與其他無線網(wǎng)絡(luò)的干擾和/或覆蓋區(qū)域內(nèi)信號強(qiáng)度的分布。結(jié)果表明，只需包括客戶臺的非常有限的子集，就可以避免配置問題，并且可以大大改進(jìn)結(jié)果。
當(dāng)接入點(diǎn)從客戶臺接收信息時，還可以設(shè)定，它們對所接收的數(shù)據(jù)驗(yàn)證它們的安全性及一致性特性，并且執(zhí)行額外的校驗(yàn)。
特別有利的是，將客戶臺所貢獻(xiàn)的輸入直接提供給接入點(diǎn)，因?yàn)槿绱说脑?，允許了基于這種輸入的本地自配置。這種方法與所謂的客戶協(xié)助方法相反，在客戶協(xié)助方法中，客戶將它們的輸入提供給管理系統(tǒng)或接入路由器(充當(dāng)中央實(shí)體)。
在一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，客戶臺提供的信息用來檢測本地網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Q句話說，接入點(diǎn)的信息用來發(fā)現(xiàn)哪些其他接入點(diǎn)處于附近。特別有利的是，并且為此目的，客戶臺具有用于位置傳感的設(shè)備，優(yōu)選地是GPS(全球定位系統(tǒng))?；诳蛻襞_所提供的信息，接入點(diǎn)以及接入點(diǎn)組因此可以創(chuàng)建它們覆蓋的區(qū)域的地圖。
特別有利的是，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，可以提供專門的額外臺(在下面稱作“測量臺”)。與“普通”客戶臺互補(bǔ)，這些測量臺可以向接入點(diǎn)提供額外輸入，以便支持制動配置過程。與客戶臺相反，為此目的專門優(yōu)化的測量臺在時間和空間需求方面具有這樣的優(yōu)點(diǎn)它們可以靈活地相應(yīng)使用。然而，在客戶臺的情形中，可能出現(xiàn)這樣的情況它們禁止了它們的服務(wù)，因此不能夠向接入點(diǎn)提供信息，或者它們通過發(fā)送操縱信息，惡意地嘗試破壞網(wǎng)絡(luò)。
有利的是，可以將測量臺設(shè)計為移動，從而它們可以動態(tài)地探索它們所覆蓋的區(qū)域。移動性可以由管理員或自主移動測量臺的機(jī)器人手動提供。測量臺例如可以繪制出它們整個覆蓋區(qū)域中的信道分配、干擾或信號強(qiáng)度，另外，它們還可以表示出干擾或擾動的源。另外，可以假設(shè)，接入點(diǎn)例如向測量臺指示它們的移動方向和/或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的具體目標(biāo)。
由此，測量臺例如可以盡可能移近正在干擾網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的另一臺或接入點(diǎn)?？商鎿Q地或者另外，移動測量臺可以裝配有將其自主移動到特別感興趣的點(diǎn)(例如，移動到干擾源或只是沒有被接入點(diǎn)充分覆蓋的區(qū)域)的功能。
現(xiàn)在，關(guān)于如何以有利的方式設(shè)計并進(jìn)一步發(fā)展根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，存在數(shù)個選擇。為此目的，一方面必須參考上面所述的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)配置方法，以及他們的附加技術(shù)特征；另一方面，必須結(jié)合附圖參考下面對根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)及配置網(wǎng)絡(luò)的方法的實(shí)施例的優(yōu)選示例的解釋。還將結(jié)合實(shí)施例的優(yōu)選示例的說明以及附圖來解釋本發(fā)明教導(dǎo)的一般優(yōu)選設(shè)計以及進(jìn)一步發(fā)展。


圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)的示意圖；以及圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明總共具有三個接入點(diǎn)1的網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例的示意性示例。另外，為了進(jìn)行示例，在圖2中，示出了“正規(guī)”客戶臺2以及兩個移動測量臺3。同樣，圓圈表示各個覆蓋區(qū)域。
實(shí)線表示連接被實(shí)現(xiàn)為以太網(wǎng)，利用該以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)1進(jìn)行彼此通信，并且通過交換信息以分散方式來自動配置自身。虛線表示客戶臺2和測量臺3向接入點(diǎn)1發(fā)送的額外信息的傳送。這種信息可以由具有特點(diǎn)天線的接入點(diǎn)1接收，并且充當(dāng)接入點(diǎn)1的額外輸入，接入點(diǎn)1可以基于該輸入來做出配置判決。
測量臺3被實(shí)現(xiàn)為移動臺，因此它們可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動。在圖2所示的情景中，檢測到了試圖操縱網(wǎng)絡(luò)的干擾臺4。一個測量臺3靠近臺4，并且向接入點(diǎn)1之一發(fā)送重要的信息，例如，關(guān)于操縱類型、受影響的信道的信息等。經(jīng)由以太網(wǎng)，將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)到其他接入點(diǎn)1，因此這些信息可以用作改變網(wǎng)絡(luò)配置的基礎(chǔ)，以便盡可能消除由這些裝置引起的干擾。
最后，尤其重要的是，需要指出，上述完全是任意選擇的根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的實(shí)施例的示例僅僅是為了說明本發(fā)明的教導(dǎo)，它們決不是將本發(fā)明限制在所給出的實(shí)施例的示例。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)，其中包括任意數(shù)目的接入點(diǎn)；以及多個客戶臺，其中網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)彼此通信，并且通過交換信息以分散方式自動配置自身。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)是無線網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中客戶臺是移動臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中接入點(diǎn)的自動配置涉及信道的分配、信號強(qiáng)度和安全參數(shù)的設(shè)置、允許接入的客戶臺的確定等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中接入點(diǎn)彼此之間的通信通過支持交換環(huán)境參數(shù)的協(xié)議來執(zhí)行，所述環(huán)境參數(shù)特別是關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)的或者其他網(wǎng)絡(luò)的信道使用的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述協(xié)議基于在具體配置上的相互一致支持接入點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中接入點(diǎn)彼此之間的通信通過將接入點(diǎn)互連起來的網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)，其中將接入點(diǎn)互連起來的網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)(LAN)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中接入點(diǎn)基于互相交換的信息，自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的改變條件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)的客戶臺所貢獻(xiàn)的信息對接入點(diǎn)的自動配置判決具有影響。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其中網(wǎng)絡(luò)的客戶臺所貢獻(xiàn)的信息可以被做成接入點(diǎn)直接可用的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的網(wǎng)絡(luò)，其中客戶臺具有用于位置傳感的設(shè)備，并且網(wǎng)絡(luò)的客戶臺所貢獻(xiàn)的信息能用于接入點(diǎn)檢測本地網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)，其中用于位置傳感的設(shè)備是全球定位系統(tǒng)(GPS)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中測量臺提供網(wǎng)絡(luò)特有信息，以便支持接入點(diǎn)的自動配置過程。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)，其中測量臺靜止位于所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)，其中以在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動的方式來設(shè)計測量臺。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)，其中測量臺的移動性可以由管理員或機(jī)器人手動提供。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)絡(luò)，其中接入點(diǎn)向機(jī)器人指示它們的移動方向和/或目標(biāo)。
19.一種配置網(wǎng)絡(luò)的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括任意數(shù)目的接入點(diǎn)以及多個客戶臺，其中網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)彼此通信，并且通過交換信息以分散方式自動配置自身。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)是無線網(wǎng)絡(luò)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中客戶臺是移動臺。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中接入點(diǎn)的自動配置涉及信道的分配、信號強(qiáng)度和安全參數(shù)的設(shè)置、允許接入的客戶臺的確定等等。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中接入點(diǎn)彼此之間的通信通過支持交換環(huán)境參數(shù)的協(xié)議來執(zhí)行，所述環(huán)境參數(shù)特別是關(guān)于所述網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)的或者其他網(wǎng)絡(luò)的信道使用的信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述協(xié)議基于在具體配置上的互相一致支持接入點(diǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中接入點(diǎn)彼此之間的通信通過將接入點(diǎn)互連起來的網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中將接入點(diǎn)互連起來的網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)(LAN)。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中接入點(diǎn)基于互相交換的信息，自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的改變條件。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)的客戶臺所貢獻(xiàn)的信息對接入點(diǎn)的自動配置判決具有影響。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中可以使網(wǎng)絡(luò)的客戶臺所貢獻(xiàn)的信息對接入點(diǎn)直接可用。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中客戶臺具有用于位置傳感的設(shè)備，并且網(wǎng)絡(luò)的客戶臺所貢獻(xiàn)的信息被接入點(diǎn)用于檢測本地網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br> 31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中用于位置傳感的設(shè)備是全球定位系統(tǒng)(GPS)。
32.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中測量臺提供網(wǎng)絡(luò)特有信息，以便支持接入點(diǎn)的自動配置過程。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中測量臺靜止位于所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中以在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動的方式來設(shè)計測量臺。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中測量臺的移動性可以由管理員或機(jī)器人手動提供。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中接入點(diǎn)向機(jī)器人指示它們的移動方向和/或目標(biāo)。
全文摘要
一種網(wǎng)絡(luò)，特別是根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11等的無線網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括任意數(shù)目的接入點(diǎn)以及多個優(yōu)選地進(jìn)行移動的客戶臺，其是針對網(wǎng)絡(luò)的功能可靠組織過程(特別還擴(kuò)展到較大網(wǎng)絡(luò))，利用容易的裝置以如下方式設(shè)計的接入點(diǎn)彼此通信，并且通過交換信息以分散方式來自動配置自身。
文檔編號H04L12/24GK1822558SQ200610009228
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者拉斯·埃格特, 馬庫塞·布倫納, 凱·齊默爾曼, 于爾根·奎特克 申請人:日本電氣株式會社