用于自动无线耦合的系统和方法技术方案

技术编号:18467397 阅读:70 留言:0更新日期:2018-07-18 16:45
无线接入点(102)可以自动发现彼此,并且基于通过相互交换标识符而递增的累积信用值(428)建立连接。第一接入点可以为潜在的连接选择候选者接入点,并且可以为所选择的候选者接入点维护信用值。第一接入点可以广播信标消息(436),信标消息包括候选者接入点的标识和信用值。响应于检测到来自候选者接入点的包括第一接入点的标识符的广播,第一接入点可以递增信用值(428)。随着每个接入点继续广播信标消息,它可以相应地递增其针对其它接入点的信用值。在第一接入点和候选者接入点的信用值二者都达到预定信用阈值(430,432)时,接入点可以发起握手协议,而不需要附加的请求/响应交换或对候选者选择的验证。

Systems and methods for automatic wireless coupling

Wireless access points (102) can automatically discover one another and establish connections based on the cumulative credit value (428) incremented by mutual identifiers. The first access point can select candidate access points for potential connections, and can maintain credit values for the selected candidate access points. The first access point can broadcast the beacon message (436), and the beacon message includes the identifier and the credit value of the candidate access point. In response to detecting the broadcast of identifiers including the first access point from the candidate access point, the first access point can incrementally increase the credit value (428). As each access point continues to broadcast beacon messages, it can incrementally increase its credit value for other access points. When two of the credit values of the first access point and the candidate access point reach a predetermined credit threshold (430432), the access point may initiate a handshake protocol without requiring additional request / response exchange or verification of the candidate selection.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动无线耦合的系统和方法相关申请本申请要求于2015年9月28日提交的标题为“SystemsandMethodsforAutomaticWirelessCoupling”的美国专利申请No.14/867,956的优先权和权益;其全部内容通过引用被结合于此。
本公开一般而言涉及用于接入点的无线耦合的系统和方法。特别地,本公开涉及信道选择、接入点发现和连接建立。
技术介绍
无线局域网(WLAN)设备可以彼此连接以创建对等(P2P)或网状(mesh)网络,特别是在其中网络可以在大的物理区域上扩展的工业应用中。例如,图1A图示了安装在火车车厢100A-100C上的多个无线接入点102A-102F的无线网络的实现。在火车车厢(例如,车厢100A)内,两个接入点(例如,接入点102A和102B)可以诸如经由以太网连接进行物理连接。接入点也可以在火车车厢(例如,车厢100A中的接入点102B和车厢100B中的接入点102C)之间连接。但是,由于火车车厢可能频繁地耦合和解耦,因此物理连接可能需要额外的时间来连接和断开,并且可能是物理部件故障的缘由。替代地,如所示出的,车厢之间的接入点可以经由无线连接104A-104B连接。在一些实现中,连接104A-104B可以被预先配置。例如,接入点102B可以被配置为与接入点102C建立连接104A。但是,如果火车车厢以不同的次序耦合,如图1B的实现所示,那么接入点102B可能需要被重新配置以与接入点102E建立连接104D。这种重新配置可能花费额外的时间,或者需要专门的工具或经过培训的操作员。类似地,在其中部署接入点以创建网状网状或P2P网络的其它实现中,接入点可以被预先配置为建立与网络内的指定相邻设备的连接。手动重新配置网络拓扑可能是复杂且耗时的。附图说明通过参考结合附图进行的具体描述,本公开的各种目的、方面、特征和优点将变得更加清楚和更好理解,附图中,相同的附图标记通篇识别对应的元件。在附图中,相同的附图标号通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。图1A是第一实现中的无线接入点的耦合的图示;图1B是第二实现中的无线接入点的耦合的图示;图2是根据一个实现的用于无线耦合到其它接入点的接入点的实现的框图;图3是无线耦合系统的实现的状态图;图4A-4C是根据一个实现的无线耦合接入点的方法的流程图;图5A是描绘包括与一个或多个设备或站通信的一个或多个接入点的网络环境的实施例的框图;以及图5B和5C是描绘结合本文描述的方法和系统使用的计算设备的实施例的框图。在附图和下面的描述中阐述了本方法和系统的各种实施例的细节。具体实现为了阅读下面各种实施例的描述,以下对说明书的部分及其相应内容的描述可能是有用的:-部分A描述了用于无线耦合接入点的系统和方法的实施例;以及-部分B描述了可对于实践本文描述的实施例有用的网络环境和计算环境。A.无线耦合机制在一个实现中,接入点可以被配置为自动检测其它接入点、选择与其建立连接的适当接入点并且建立连接。如果网络物理拓扑更改,那么接入点可以检测到连接丢失(例如,通过信号丢失或连接超时)。接入点然后可以自动检测并选择新的接入点以与其建立连接。在常规实现中,接入点可以基于接收到的另一个接入点的信号强度高于阈值幅度达至少预定时间段来检测并选择另一个接入点。接入点然后可以向所选择的接入点发送请求消息,所选择的接入点可以基于接收到的第一接入点的信号强度高于阈值幅度达至少预定时间段来作出类似的确定。如果确定指示第一接入点在至少该时间段内具有大于阈值的信号强度,则所选择的接入点可以利用确认消息来响应请求,或者,如果确定指示第一接入点不具有大于阈值的信号强度或者如果所选择的接入点已识别要与其建立连接的不同接入点,则所选择的接入点可以利用拒绝消息来响应请求。但是,这样的常规实现可能无法正确地选择其中多个接入点具有高于阈值的信号强度的接入点。此外,取决于时间段的长度,这样的常规实现可能易于由于在相对短时间段内高于阈值的信号而导致错误的积极回应,诸如当一个火车车厢上的接入点经过在不同轨道上的另一个火车车厢上的接入点时。此外,这些常规实现在可能发起握手之前需要附加的协商:如以上所讨论的,第一接入点可能需要在所选择的接入点可以确定是否连接到第一接入点之前发送请求消息。这会导致在建立连接之前的延长的延迟和浪费的带宽。在本文讨论的系统和方法的一个实现中,不是依赖于简单的幅度和时间阈值并且需要附加的请求和响应消息,而是对于候选者接入点可以累积信用(credit)或计数器并将其传送给网络,其中连接建立基于信用值。在一个这样的实现中,第一接入点可以为潜在的连接选择候选者接入点,并且可以为所选择的候选者接入点维护信用值。第一接入点可以广播服务集标识(SSID)信标消息,并且可以包括候选者接入点的标识和信用值。响应于检测到来自候选者接入点的包括第一接入点的标识符的广播,第一接入点可以递增信用值。随着每个接入点继续广播信标消息,它可以相应地递增其用于其它接入点的信用值。在第一接入点的信用值和候选者接入点的信用值二者都达到预定信用阈值时,接入点可以立即发起握手协议,而不需要附加的请求/响应交换或对候选者选择的验证。图2是根据一个实现的用于无线耦合到其它接入点200的接入点200的实现的框图。接入点200可以指无线接入点、WLAN设备或WLAN接入点、无线网关、WiFi接入点或任何其它这样的术语。在一些实现中,接入点200可以向一个或多个客户端240(诸如,膝上型计算机、台式计算机、便携式计算机、可穿戴计算机、平板计算机、智能电话、嵌入式计算机或智能设备、或任何其它这种客户端设备)提供无线通信。接入点200可以使用任何类型和形式的无线通信协议,包括但不限于任何802.11系列无线协议、蜂窝协议、蓝牙协议、近场通信(NFC)协议、无线通用串行总线(无线USB)协议或者任何其它类型和形式的无线通信。如以上所讨论的,接入点200可以自动地检测、选择并建立与另一个接入点的P2P或网状网络连接。接入点可以包括一个或多个发送器202、接收器204和天线206。在一些实现中,接入点可以包括用于冗余、不同频率利用和/或空间分集的不同发送器、接收器和/或天线,以提高无线链路的质量和可靠性。如所示出的,发送器和接收器可以是分离的,或者可以被组合成单个发送器/接收器。在一些实现中,发送器和接收器可以是由处理器220和/或嵌入式处理器或组件执行的软件定义无线电(SDR)。发送器202、接收器204和/或天线206可以包括附加组件,包括放大器、滤波器、模拟/数字和数字/模拟转换器、纠错处理器、调制解调器、加密处理器、采样率转换器、中频振荡器、混频器或其它这样的元件。接入点202可以包括信道分析器208。信道分析器208可以包括由处理器220执行的软件,或者可以包括一个或多个硬件组件、嵌入式控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或预先配置用于执行信道分析器功能的其它这样的元件。在接入点的操作的信道选择阶段期间,信道分析器208可以监视多个信道的特性。信道分析器208可以控制一个或多个接收器204以调谐到多个信道或频率,并且可以分析每个信道上的平均信号或噪声水平、峰值信号或噪声水平、以及每个信道上来自其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于建立接入点之间的连接的方法,包括:由第一设备从第二设备接收包括第一设备的标识符和由第二设备维护的针对第一设备的第一信用值的广播分组;由第一设备确定由第二设备维护的针对第一设备的第一信用值超过预定阈值;由第一设备确定由第一设备维护的针对第二设备的第二信用值超过预定阈值;以及响应于确定第一信用值超过预定阈值并且第二信用值超过预定阈值,由第一设备与第二设备建立连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.28 US 14/867,9561.一种用于建立接入点之间的连接的方法,包括:由第一设备从第二设备接收包括第一设备的标识符和由第二设备维护的针对第一设备的第一信用值的广播分组;由第一设备确定由第二设备维护的针对第一设备的第一信用值超过预定阈值;由第一设备确定由第一设备维护的针对第二设备的第二信用值超过预定阈值;以及响应于确定第一信用值超过预定阈值并且第二信用值超过预定阈值,由第一设备与第二设备建立连接。2.如权利要求1所述的方法,还包括:由第一设备检测在接收到的广播分组中的第一设备的标识符;以及响应于所述检测,由第一设备递增针对第二设备的第二信用值。3.如权利要求1所述的方法,还包括:由第一设备发送包括第二设备的标识符和由第一设备维护的针对第二设备的第二信用值的第二广播分组。4.如权利要求3所述的方法,其中发送第二广播分组还包括:由第一设备确定第一广播分组的接收信号强度高于由第一设备从对应的一个或多个附加设备接收到的一个或多个附加广播分组中的每个附加广播分组的接收信号强度;以及响应于确定第一广播分组的接收信号强度高于从对应的一个或多个附加设备接收到的一个或多个附加广播分组中的每个附加广播分组的接收信号强度,由第一设备生成包括第二设备的标识符的第二广播分组。5.如权利要求1所述的方法,还包括,在接收广播分组之前:由第一设备发送包括第三设备的标识符和由第一设备维护的针对第三设备的第三信用值的第三广播分组;由第一设备从第三设备接收包括与第一设备不同的设备的标识符的第四广播分组;以及响应于接收到第四广播分组,由第一设备重置第三信用值。6.如权利要求1所述的方法,还包括:由第一设备扫描多个广播信道;以及由第一设备选择所述多个广播信道中的第一信道以用于建立连接。7.如权利要求6所述的方法,还包括:由第一设备检测在第一信道上广播的包括预定标识符的分组;以及由第一设备检测在第二信道上广播的包括预定标识符的分组;以及其中选择第一信道还包括,响应于在第一信道上广播的分组的接收信号强度超过在第二信道上广播的分组的接收信号强度,由第一设备选择第一信道。8.如权利要求6所述的方法,还包括,由第一设备检测不存在在所述多个信道中的任何一个信道上广播的包括预定标识符的分组;以及其中选择第一信道还包括响应于确定第一信道是所述多个信道中最少使用的信道,由第一设备选择第一信道。9.如权利要求8所述的方法,还包括,由第一设备接收在所述多个信道中的一个或多个信道上广播的一个或多个分组,所述一个或多个分组不包括所述预定标识符。10.如权利要求1所述的方法,其中建立连接还包括:由第一设备确定第一设备的地址大于第二设备的地址;以及响应于确定第一设备的地址大于第二设备的地址,由第一设备向第二设备发送对握手发起的请求。11.一种用于建立接入点之间的连接的系统,包括:第一设备,包括无线发送器、无线接收器、候选者...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·K·劳B·韦格尔C·巴丘
申请(专利权)人:赫思曼自动化控制有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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