上下文感知的无线漫游的制作方法
上下文感知的无线漫游的制作方法
【专利说明】上下文感知的无线漫游
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]在所附的申请数据表、请求书和传送信(视情况而定，如果有的话)中列出了针对本申请所要求的优先权的权益。就通过即时申请的类型所允许的方面而言，为了所有目的，本申请通过引用结合以下申请:
[0003]于2012年11月6日提交的第一发明人为Sudhir HIRUDAYARAJ并且题为“CONTEXT-AWARE WIRELESS ROAMING”的印度临时专利申请(案卷号:FT-12_01IN并且序列号为:3427/DEL/2012)。
技术领域
[0004]需要在无线网状网络(wireless mesh network)中的无线漫游方面加以改善，以提供成本、利润率、性能、效率和实用性方面的改善。
【背景技术】
[0005]除非被明确认定为被公开或众所周知，否则为了上下文、定义或比较的目的而被包含在本文中的所提及的技术和概念不应被解释为承认这些技术和概念是先前被公众已知的或者是现有技术的一部分。为了所有目的，通过引用将所引用的所有参考文献(如果有的话)，包括专利、专利申请和出版物的整体内容结合于本文中，而无论是否被具体结合。
[0006]一般的无线基础设施支持移动装置的漫游，每个移动装置负责在连接至移动装置的用户与连接至固定的主干网的那些客户之间切换通信量，通常具有一个或多个以下问题:
[0007]1.不可预知的切换(handoff)模式:移动装置可以完全基于瞬时信号强度值从任一个接入点(AP)漫游至另一个接入点，导致不可预知的RF状态的变化，从而引起数据传输率发生不可预知的变化。
[0008]2.不必要的切换:由于拆卸与建立链路以及关于通过新接入点来重新路由通信量和任何发生的损失所产生的额外计算，从一个接入点至另一个接入点的每次切换会产生罚款。传统的无线基础设施无法使这些切换最小化。
[0009]3.乒乓效应:当移动装置决定完全基于从移动装置看到的信号强度而漫游至特定接入点时，经常发生与以上所描述的不必要的切换问题的现象，由于RF状态不好或者不稳定，结果却发现它自己在较短时间跨度内漫游回之前的连接。这通常发生在移动装置太早或者太晚决定漫游至下一个接入点时。
[0010]4.不稳定RF区域中的连接:覆盖奇数菲涅尔区域以及其他RF现象会导致不稳定RF区域，其中，即使当信号强度很高时，数据通信可能遭受分组损耗以及吞吐量上的波动。任何无线装置的天线周围的区域是具有不可预知的RF特性的不稳定区域，只要移动装置穿过该天线，则RF特性必然会发生急速变化。如果移动装置决定在这样的区域中漫游至接入点，则其通信量将自动地受到损失。
[0011]因此，希望改善无线基础设施以更好地支持移动装置的漫游，使上述问题最小化或者避免上述问题。
【发明内容】
[0012]例如，可以以多种方式将本发明实施为方法、制造品、设备、系统、合成物质以及诸如计算机可读存储介质(例如，诸如磁盘的光学和/或磁性大容量存储装置或者具有诸如闪速存储器的非易失性存储器的集成电路中的介质)的计算机可读介质，或者其中通过光学或者电子通信链路发送程序指令的计算机网络。【具体实施方式】提供了本发明的一个或多个实施方式的论述，其能够改善在上文认定的领域中的成本、利润率、性能、效率和实用性。【具体实施方式】包括促进对详细说明的其余部分的理解的介绍。该介绍包括根据本文描述的构思的系统、方法、制造品和计算机可读介质中的一个或多个的示例性实施方式。如在结论中更加详细讨论的，本发明涵盖所发布的权利要求的范围内的所有可能的修改和变化。
[0013]包括静态和漫游移动节点(包括一个或多个类型的接入点)的无线网络基础设施避免了不必要的切换以及不稳定的RF区域，并且能够使至少所选的能够感知上下文的移动节点将上下文感知服务提供给所连接的用户。更具体地，至少所选的静态节点中的每一个能够设置能够利用上下文信息进行上下文感知的移动节点，该上下文信息具有关于静态节点的相对位置和方向、通过静态节点服务的信息细节、表示关于上述参数即将发生变化(例如，如在线路终端结尾处即将出现的方向变化)的专用标记以及限定用于关联移动节点的稳定的RF区域的信号强度值的范围。各个能够感知上下文的移动节点相应地创建上下文地图(context map)，该上下文地图至少能够部分地确定移动节点的静态节点关联的下一个变化以及该变化的优选时间。
【附图说明】
[0014]图1a和图1b是分别用于道路和铁路的说明性预定路线的实施方式的平面图。
[0015]图2是从移动节点的视角的说明性预定路线的实施方式的流程图。
[0016]图3示出了接入点(AP)的实施方式的硬件方面的选定细节。
[0017]图4示出了接入点的实施方式的软件方面的选定细节。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合示出本发明的所选细节的附图来提供本发明的一个或多个实施方式的详细说明。将结合实施方式来描述本发明。本文中的实施方式应被理解为仅是示例性的，本发明不明确局限于本文中的任何或者所有实施方式或者受到其限制，并且本发明涵盖许多替代、修改和等同物。为了避免阐述中的单一性，可以将各种单词标签(包括但而不限于:首先、最后、某些、各个、另外额、其他的、特定的、选择、某些以及显著的)应用于实施方式的分离的集合；如在本文中所使用的，此类标签不明确意为传达质量或者任何形式的优选或偏见，而是仅仅为了便于区别分离的集合。所公开的过程的一些操作顺序在本发明的范围内是可变的。无论何地多个实施方式用于描述过程、方法和/或程序指令特征的变化，其他实施方式均被设想为根据预定的或动态确定的标准执行分别对应于多个实施方式的多个操作模式中的一个的静态和/或动态选择。在以下描述中阐述许多具体细节以达到对本发明的透彻理解。为实例的目的而提供细节，并且本发明可根据未列出一些或所有细节的权利要求来实践。为了清晰起见，与本发明相关的技术领域中已知的技术资料未被详细描述，使得本发明没有出现不必要的模糊。
[0019]介绍
[0020]包括该介绍仅为了帮助更快速地了解【具体实施方式】:本发明不限于在介绍中提出的概念(包括明确的实例，如有的话)，因为任何介绍的段落均是整个主题的必要的缩略图，并且不意味着是详尽或限制性的描述。例如，以下介绍仅对某些实施方式提供由空间和组织限定的概述信息。有许多其他实施方式，包括最终将针对其描绘权利要求的那些实施方式，在整个说明书的其余部分中讨论。
[0021]包括静态和漫游移动节点(包括一个或多个类型的接入点，又被称为AP)的无线网络基础设施避免了不必要的切换以及不稳定的RF区域，并且至少能够使选定的能够感知上下文的移动节点(又被称为移动装置)将上下文感知服务提供至连接的用户。更具体地，至少一个所选的静态节点(又被称为静态单元)能够设置能够利用上下文信息(又被称为“漫游元数据”)感知上下文的移动节点，该上下文信息关于静态节点的相对位置和朝向(关于移动节点的相对位置和方向)、通过静态节点服务的信息细节、表示关于上述参数即将发生变化的专用标记(又被称为“标识”)以及限定用于关联移动节点的稳定的RF区域的信号强度值的范围。
[0022]在一些实施方式中，静态节点提供的上下文信息进一步包括静态节点的一个或多个资源利用度量(诸如计算、存储器以及网络负载中的一个或多个)。根据各种实施方式，移动节点独立地局部建立另外的上下文信息，诸如以下各项中的一个或多个:移动节点的GPS确定的位置、运输工具内(诸如，运输工具的具体尾部处或者关于具体尾部的偏移距离处)的移动节点的管理人员配置的位置、以及用于移动节点的多个无线电的特定无线电(具有其相应的天线类型、位置和方位)的管理人员配置的偏好。根据各种实施方式，用于特定无线电的偏好是根据预定标准(诸如与运输工具被确定为要行进的方向相关)的静态偏好或者动态偏好中的一个。
[0023]然而，建立的上下文信息能够使上下文感知移动节点针对其下一个接入点切换做出最好的决定，以消除不良切换，并且还为连接至上下文感知移动节点的用户提供位置和/或方向感知服务。即使在GPS服务不可用和/或不可靠的区域中(诸如，能够启动无线的隧道和在地铁轨节中)以及在没有GPS的实施方式中，静态节点提供的位置和朝向上下文信息能够使上下文感知移动节点感知位置，继续做出最佳的切换判定，并且继续提供位置/方向服务。静态节点提供的资源利用上下文信息能够使上下文感知移动节点优选连接至没有超负荷，其他因素相同的静态节点。
[0024]基于从其附近的静态节点、它们的信号强度以及其自身的先前关联历史获得的信息，各个能够感知上下文的移动节点利用其相对位置、运动的方向以及可能影响其操作的任何即将发生的变化而生成上下文地图，并且定期更新这个地图。上下文地图至少能够部分地确定静态节点关联中的上下文感知移动节点的下一个变化以及针对其的优选的时间。上下文地图能够使移动节点以运动的给定路线与静态单元的最小可能的号码进行最佳关联。期望的是，使在其中引起的切换和损失最小化，避免乒乓效应(已在背景部分中进行描述)，并且以连续的、有序的方式(诸如视频流)从沿着公路或铁路轨道放置的摄像机中经由静态单元提供接入信 息。
[0025]总体上描述了本文中的实施方式，其中，静态节点(又被称为静态单元)被称为“接入点”，而同时移动节点(又被称为移动单元)没有明确描述为接入点。然而，应当理解，根据各种实施方式，随着每个移动节点行进的一个或多个客户端节点在特定模式(点对点)中或者在基础设施模式(具有至少关于客户端节点充当接入点的移动节点)中与移动节点通信。能够被上下文感知的移动节点被称为上下文感知移动节点。在各种实施方式中，优选的但不是必须的，网状网络中的所有移动节点均是上下文感知移动节点。还应当理解的是，从静态接入点的角度来看，移动节点可被看作用户。
[0026]根据各种实施方式，至少一些静态节点充当固定的主干网、内联网、广域网和互联网中的一个或多个的网关。进一步根据各种实施方式，至少一些静态节点提供接入相应信息流的关联移动节点，诸如连接至静态节点的相应的摄影机。
[0027]示例性实施方式
[0028]在结束了对【具体实施方式】的介绍，接下来是示例性实施方式的集合，包括明确列举为“EC”(示例性组合)的至少一些实施方式，根据本文所描述的构思提供对各种实施方式类型的额外描述；这些实例并不意味着是相互排斥的、详尽无遗的或限制性的；并且本发明并不限于这些示例性实施方式，而是涵盖所公布的权利要求的范围内的所有可能的修改和变化以及它们的等同物。
[0029]ECl) —种无线移动节点，包括:
[0030]用于自动捕捉和解释由移动节点附近的一个或多个静态接入点所通告的漫游元数据的装置；
[0031]用于暂时基于预定标准来自动重新配置移动节点以与通过漫游元数据所通信的有序列表的下一个接入点相关联的装置；以及
[0032]其中，移动节点和静态接入点是无线网状网络的相应节点。
[0033]EC2)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0034]用于自动评估所观测到的当前关联的接入点的信号强度是否处于通过漫游元数据所通信的预定信号强度范围内的装置；以及
[0035]其中，用于重新配置的预定标准至少与所观测到的信号强度超过预定信号强度范围相关。
[0036]EC3)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0037]用于自动确定移动节点是否已遇到通过漫游元数据所通信的标识的装置；以及
[0038]其中，用于重新配置的预定标准至少与标识的相遇判定相关。
[0039]EC4)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0040]用于自动确定菲涅尔带状态的装置；以及
[0041]其中，用于重新配置的预定标准至少与菲涅尔带状态相关。
[0042]EC5)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0043]用于基于漫游元数据自动确定移动的位置和方向的装置。
[0044]EC6)根据ECl所述的无线移动节点，其中，漫游元数据被嵌入在静态接入点的信标帧的一个或多个信息元素(IE)中。
[0045]EC7)根据ECl所述的无线移动节点，其中，移动节点兼容IEEE802.11标准的至少一个修正版本。EC8)根据EC2所述的无线移动节点，其中，移动节点能够借助运输工具行进，该运输工具名义上沿着运输通道以预定路线行进。
[0046]EC9)根据EC8所述的无线移动节点，其中，移动节点是能够为与移动节点相关联的移动客户端提供基于上下文的服务的移动接入点。
[0047]EC10)根据EC9所述的无线移动节点，其中，基于上下文的服务包括从当前与移动节点相关联的静态接入点流动的视频。
[0048]EC11)根据EC9所述的无线移动节点，其中，经由关联的静态接入点提供移动节点和任何移动客户连接至固定的主干网。
[0049]EC12)根据EC8所述的无线移动节点，其中，通过使归因于不稳定的RF区域导致的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加通过移动节点所观测到的总数据吞吐量。
[0050]EC13)根据EC8所述的无线移动节点，其中，用于重新配置的预定标准包括上下文地图，基于当前信号强度、过去关联的历史以及所通告的漫游元数据通过移动节点附近的静态接入点的移动节点创建并且定期更新该上下文地图。
[0051]EC14)根据EC13所述的无线移动节点，其中，上下文地图被进一步用于确定何时移动节点与静态接入点的给定静态接入点解除关联。
[0052]EC15)根据EC13所述的无线移动节点，其中，上下文地图被进一步用于确定何时移动节点能够与静态接入点的给定静态接入点相关联。
[0053]EC16) —种无线网状网络，包括:
[0054]用于识别无线网状网络的静态节点接入点的排序的装置；
[0055]用于将排序传送至无线网状网络的移动节点的装置；
[0056]用于为各个移动节点确定漫游至静态节点接入点的最佳的下一个静态节点接入点的装置，并且
[0057]其中，消除在与排序相反的静态节点接入点之间的移动节点的切换。
[0058]EC17) 一种计算机可读介质，具有存储在其中的指令集，当通过处理元件执行该指令集时使所述处理元件执行的操作包括:
[0059]自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据；
[0060]临时基于预定标准自动重新配置无线移动节点，以基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表而与无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联；
[0061]自动评估所观测到的无线静态接入点的当前关联的一个无线静态接入点的信号强度是否处于通过漫游元数据通信的预定信号强度范围内；
[0062]自动确定无线移动节点何时能够与无线静态接入点的给定无线静态接入点相关联以及要求何时从无线静态接入点的给定无线静态接入点解除关联；
[0063]自动确定无线移动节点是否已遇到通过漫游元数据所通信的标识；
[0064]基于漫游元数据自动确定无线移动节点的移动的位置和方向，并且
[0065]其中，无线移动节点和无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。
[0066]EC18) —种方法，包括:
[0067]自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据；
[0068]响应于预定标准并且基于通过漫游元数据所通信的有序列表自动重新配置无线移动节点，以与无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联，并且
[0069]其中，无线移动节点和无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。
[0070]EC19)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0071]自动评估所观测到的当前关联的接入点的信号强度是否处于通过漫游元数据通信的预定信号强度范围内；以及
[0072]其中，用于重新配置的预定标准至少与所观测到的信号强度超过预定信号强度范围相关。
[0073]EC20)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0074]自动确定移动节点是否已遇到通过漫游元数据所通信的标识，以及
[0075]其中，用于重新配置的预定标准至少与标识的相遇判定相关。
[0076]EC21)根据EC18所述的方法，其中，用于重新配置的预定标准包括上下文地图，基于当前信号强度、过去关联的历史以及通告的漫游元数据通过移动节点附近的静态接入点的移动节点创建以及定期更新该上下文地图。
[0077]EC22)根据EC21所述的方法，其中，上下文地图进一步被用于确定移动节点与无线静态接入点的给定静态接入点解除关联的时间。
[0078]EC23)根据EC21所述的方法，其中，上下文地图进一步用于被确定移动节点能够与无线静态接入点的给定静态接入点相关联的时间。
[0079]EC24)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0080]自动确定菲涅尔带状态，并且
[0081]其中，预定标准至少与菲涅尔带状态相关，并且通过使归因于不稳定的RF区域的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加由无线移动节点所观测到的总数据吞吐量。
[0082]EC25)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0083]基于所述漫游元数据自动确定移动的位置和方向，并且
[0084]其中，所述无线移动节点是能够将基于上下文的服务提供给与所述无线移动节点相关联的移动客户端的移动接入点。
[0085]EC26)根据EC25所述的方法，其中，移动节点是能够执行重新配置并且在不要求天空的清晰视野的情况下支持无线的区域中提供基于上下文的服务。
[0086]EC27)根据EC21所述的方法，其中，上下文地图进一步包括通过移动节点独立地从通过静态接入点提供的上下文信息建立的上下文信息。
[0087]EC28)根据EC27所述的方法，其中，通过移动节点建立的上下文信息包括GPS确定的移动节点的位置、管理人员在运输工具中配置的移动节点的位置、管理人员为移动节点的多个无线电中的具体无线电配置的偏好以及预定功能的计算结果中的一个或多个。
[0088]EC29) 根据EC21所述的方法，其中，通告漫游数据的静态接入点包括:关于移动节点的静态节点的相对位置以及方向、通过静态节点服务的信息的细节、即将发生的变化的提前指示、关于移动节点定义稳定的RF区域的信号强度值的范围以及静态节点的至少一个资源利用度量中的一个或多个。
[0089]EC30)根据EC18所述的方法，其中，漫游元数据被嵌入在静态接入点的一个或多个802.11管理帧中。
[0090]移动无线漫游的最佳关联
[0091]各种实施方式基于每个静态节点接入点提供信号强度范围的构造，以便使各个上下文感知的移动节点能够最佳地决定何时与接入点相关联以及随后解除关联。这使用一对信号强度值<Rmin，Rmax>来完成。Rmin指定能够与接入点相关联的最小信号强度阈值。对于低于Rmin的信号强度，移动装置不会与接入点相关联。Rmax指定不需要超过其来与接入点相关联的最大信号强度阈值。对于Rmax以上的(以及与短路线相关联的)信号强度，即使下一个最好的接入点具有低于当前接入点的信号强度(并且好像与当前接入点相差甚远)，理想的是移动单元对应于Rmax以上的信号从接入点自动解除关联并且与最好的下一个接入点相关联。
[0092]在至少一些上下文感知的实施方式中，信号强度对应于接收信号强度指示(RSSI)，并且Rmax以上的RSSI (又被称为“不良RSSI ”)与“不良菲涅尔带”(或者简单地称之为“不良带”)相关联。根据不良RSSI的划分区域，对于每个接入点的不良带的(与由于反射的相消干扰相关联的)位置通常不同。尽管不良菲涅尔带基于静态节点和移动节点的天线的高度以及静态节点与移动节点的天线之间的距离在一定程度上是可预测的，但是在至少一些实施方式中，通过移动节点的实地测试(又被称为校准、映射或瞄准)根据经验来确定不良带。
[0093]沿着预定路线的移动无线漫游
[0094]本文中教导的上下文感知漫游技术特别有利于沿着重复使用预定路线漫游的移动节点(诸如，重轨、轻轨、和高速中转列车、单轨铁路、磁悬浮列车、地铁、地下铁道、高架铁路、城际铁路、电车、旅客捷运系统、其他机场运输系统以及公共汽车)的无线网络实施方式，具体地，诸如，建立在城市运输部署中。在包括这种预定路线的实施方式中，基础设施能够使静态节点接入点的排序并且将该排序通信给移动节点。然后移动节点能够使用该排序确定漫游到的下一个接入点，并且从而消除不根据该排序的任何不必要的切换(诸如乒兵效应)。
[0095]在至少一些预定路线的实施方式中，存在单向环形路线或者并行反向路径(例如，“出站(outbound) ”和“入站(inbound) ”)，每个路线方向具有有序接入点的相应设置。在这些实施方式中，每个移动节点被编程为仅与对应于该节点的行进方向(或者随后将在标识指出的逆转方向行进)的有序接入点相关联。这能够使用通过行政管理软件供应的传统静态节点接入点广播静态漫游元数据。
[0096]在第一类型的预定路线的实施方式中，经由包括在漫游元数据中的接入点序列号
(例如，APU AP2、AP3......AP4)来传送该排序。在第二类型的预定路线的实施方式(不必排除第一类型)中，通过上下文感知移动节点学习该排序，诸如经由在预定路线上运行来进行测试(又被称为校准、映射或者瞄准运行)。
[0097]漫游元数据的实施方式
[0098]仅通过举例的方式，在至少一些802.11的实施方式中，漫游元数据通过嵌入在802.11信标帧的信息元素(IE)中的数据而被广播(通告)。即，采用802.11信标帧(beaconframe) IE使漫游的效率更高。尽管传统的移动客户端将简单地忽略它，但是上下文感知移动节点将能够从IE中吸收漫游元数据。根据各种实施方式，漫游元数据(上下文信息)使用a) 802.11信息帧的IE中的一个或多个；以及使用b) —个或多个其他的802.11管理帧来传送，诸如一个或多个探测请求和响应。
[0099]利用用于静态节点接入点的传统硬件和软件，行政管理软件被用于对接入点编程，以发射期望的漫游元数据(例如，经由802.11信标帧IE)，虽然指定(定制配置的)给了每个接入点，但是在至少一些实施方式中，该漫游元数据是静态的漫游元数据。即，(关于移动节点的静态节点的)相对位置和方向、不良带信息、标识以及用于广播而编程的任何其他漫游元数据对应于每个接入点。
[0100]利用另外的传统硬件，(诸如经由固件升级)增加上下文感知移动节点来增加从静态节点捕捉并且解码漫游元数据的功能，考虑到漫游元数据实时评估各种预定的决策树以及其他参数数据(诸如RSSI)，并且动态改变它们相应的接入点关联。
[0101 ] 基于预定路线的漫游实例
[0102]图1a和图1b是分别用于基于道路和铁路的移动节点的说明性有向路线实施方式的平面图。由于较少的视觉杂乱，在图1a中可更加易于辨别某些特征，但是除了引出的特定差异之外，其他实施方式是相同的。在图1a中，在附图的顶端处示出了两小段道路，道路RDW1121和道路RDW2122。在图1b的顶端处示出了两小段铁路:铁路RLW1123和铁路RLW2124。这些附图的每个附图中的上面的中央的省略号意在表示在左右两边的道路/铁路段之间存在真实的分隔距离。该描述遵循直接描述图1a的实施方式。取代分别用于“多条道路”、“道路”，RDWl、RDW2、MNl、MN2、MN3 和 MN4 的“多条铁路”、“铁路”，RLW1、RLW2、MN5、MN6、MN和MN8提供图1b的实施方式的相应描述。每个移动节点被安装在每个运输工具中选定的位置处(诸如，根据便利和工程经济学所确定的火车的两端中的一端处、或者从两端中的一端的距离偏移处)。在一些实施方式中，在相同运输工具中存在多个移动节点(诸如，位于火车的每端处的移动节点)。
[0103]如下文详细描述的，移动节点丽1、丽2、丽和MN4在道路上行进，并且静态节点SN1、SN2、SN3和SM与道路相邻。通过举例的方式，如SN2与SN3(经由链路150-11)静态关联，SNl与SM(经由链路150-10)静态关联。SN3和SM分别与SN6和SN5进一步相关联(使用示出的各种链路)，随着网络160，另外包括SN7、SN8、SN9和SN10。SN8被进一步指定为中央服务器，用在用于至少一些静态和移动节点的集中管理和/或存储(诸如用于监测、供应、验证、操作记录和备用的功能和数据库)的一些实施方式中。网络160是主干网或者主干网的一部分、内联网、广域网或者支持上下文感知漫游的有向路线实现的其他网络基础设施中的任何一个。在一些实施方式中，网络160耦接至互联网170或者互联网170的一部分。给出的关联仅是示例性的并且可以是其他关联。
[0104]在对应于该说明的时间处，移动节点丽1111和丽2112在道路RDW1121上从右至左行进。静态节点SNllOl和SN2102通告它们以(SNl紧随SN2的)有序序列来服务从右至左的交通，并且具有相应的不良菲涅尔带BFZ1141和BFZ2142。同时，在说明时，移动节点丽3113和]\^4114在道路1?12122上从左至右行进。静态节点SN3103和SN4104通告它们以(SN3紧随SM的)有序序列服务从左至右的交通，并且具有相应的不良菲涅尔带BFZ3143和BFZ4144。不良菲涅尔带通过对应于每个静态节点的Rmax值划分并且通过每个静态节点通告。
[0105]尽管从右至左行进，MNl和MN2被编程为仅与SN2相关联并且根据通过这些静态节点通告的序列号。在对应于该说明时，丽2与SN2相关联，但是将在进入BFZ2中时将该关联改变至SNl，这将经由对应于通告给BFZ2的Rmax值的检测RSSI值进行推断。类似地，尽管从左至右行进，MN3和MN4被编程为仅与SN3和SM相关联并且根据通过这些静态节点通告的序列号。在对应于该说明时，丽3与SM相关联，但是将在进入BFZ4中时将该关联改变至SN3，这将经由对应于通告给BFZ4的Rmax值的检测RSSI值进行推断。
[0106]示出的静态节点SNl、SN2、SN3和SM中的每一个可选择地分别至少耦接至摄影机VCl 181、VC2182、VC3183和VC4184。根据各种实施方式，摄影机至少为相应的静态节点相关联的移动节点的操作者和/或乘客提供选定的视频流(诸如，停靠站、站台或者邻近地区)，提供可以提高安全、安全性和效率(例如，经由示出人员密度/客流量)中的一个或多个的提前认识。
[0107]图2是从移动节点的视角的说明性预定路线的实施方式的流程图。在动作210中，初始化移动节点(诸如图1a或者图1b中的丽1、丽2、丽3或者MN4中的任何一个)。在动作220中，采用与特定的有向路线相对应的接入点(AP)的新的有序序列，并且选定有序序列中的特定接入点并且通过移动节点相关联。在动作230中，通过当前关联的接入点所通告的漫游元数据被捕捉、解码并且执行(在适用情况下，根据需要进行实施或者实现)。
[0108]与当前接入点的关联继续与状态的周期性评估保持一致。具体地，关于移动节点是否已经进入不良菲涅尔带，或者如果(在漫游元数据中通告的)标识被检测到表示路线变化(诸如，在线路的终端处的回车线)，做出周期性评估。通过决定240表示(通过超过Rmax的RSSI举例说 明的)不良菲涅尔带的评估。如果移动节点在不良菲涅尔带中，在动作245中，移动节点以当前的有序序列将关联改变至下一个接入点。假定移动节点不在不良菲涅尔带中，通过决定250表示路线变化标识的检查。依据路线变化的通知(通过相应的标识的确认)，控制流动回路后退到实施(以上所讨论的)动作220。如果不良菲涅尔带和路线变化都没检测到，则与当前接入点的关联继续不变，并且控制流动回路后退到实施(也如以上所讨论的)动作230。
[0109]AP 硬件
[0110]图3示出了诸如图1a或者图1b的任何静态或者移动节点的AP的实施方式的硬件方面的选定细节。示出的AP包括经由DRAM存储接口 302耦接至各种类型的存储器的处理器305，该存储器包括易失的读写存储器“内存条(memory bank) ”元件301.1至301.2，以及非易失性读写存储器闪存303和EEPROM 304元件。根据各种实施方式，处理器进一步耦接至以太网接口 306以及无线接口 309-9和309-N，该以太网接口 306提供用于建立有线链路的多个以太网端口 307，以及无线接口 309-9和309-N提供用于建立无线链路的分组的无线电通信。例如，有线链路提供示出的AP与其他AP或者集中资源之间的通信。例如，无线链路提供示出的AP与另一个AP和/或示出的AP的用户之间的通信。在一些实施方式中，一些无线接口与IEEE802.11无线通信标准(诸如，任何802.1la,802.1lb,802.1lg和802.1ln) 一致。在一些实施方式中，GPS子系统310提供位置上下文信息的额外的来源。在一些实施方式中，一个或多个节点具有多个无线电，该无线电具有一个或多个相应的天线:a)不同类型；b)不同位置；以及c)不同的管理人员配置的方位。仅通过举例的方式，在一些实施方式中，相同的移动节点的不同天线是被配置为面对相反方向的管理人员。示出的分布仅是一个实例，因为可以是其他AP等同物的实施方式。
[0111]在操作中，处理器从操作为计算机可读介质的存储元件(诸如DRAM、闪存和EEPR0M)的任何组合中提取指令，并且执行该指令。一些指令对应于与操作移动节点相关联的软件以捕捉、解码以及执行用于上下文感知无线漫游的通告的漫游元数据。一些指令根据考虑到不良菲涅尔带的最佳的接入点选择对应于与移动节点相关联的软件。在各种实施方式中，一些指令对应于与基于预定路线的漫游相关联的软件。在一些实施方式中，一些指令对应于图4中示出的所有软件或者任何一部分软件，诸如，匪S管理器401、以太网驱动器414以及无线电驱动器415。
[0112]AP 软件
[0113]图4示出了诸如图1a或者图1b的任何静态或者移动节点的AP的实施方式的软件方面的选定细节，如以下进一步描述的。在概念上示出AP通信和连接能力的上下文中各种软件模块被示出为硬件接口 420。示出的软件包括连接至网络接口管理器402的网络管理系统管理器(匪S管理器，又被称为匪S)401以及故障、配置、计费、性能和安全管理器(FCAPS管理器，又被称为FCAPS)403。在一些实施方式中，匪S管理器接在AP以外操作的管理软件与在AP以内操作的软件(诸如，各种应用程序和FCAPS)之间。如通过(也在图
3中示出的)以太网接口 306和(图3的无线接口 309-A......309-N表示的)无线接口
309所示的，网络接口管理器管理物理网络接口，诸如，AP的以太网和无线接口。网络接口管理器通过管理软件协助NMS将动态配置改变(如用户所要求的)传递至FCAPS。在一些实施方式中，FCAPS包括存储和检索配置信息的功能，并且FCAPS起到提供要求持久配置信息的所有应用程序的作用。FCAPS从AP的各种操作模块可选择地协助收集故障信息和统计和性能数据。FCAPS选择性地将部分或者所有收集的信息、统计和数据传递至WS。
[0114]内核接口 410将管理器连接至AP核心函数411和闪存文件系统模块413。AP核心函数411包括通过静态和移动节点执行的路由和传输协议层411a;以及至少通过上下文感知移动节点执行的上下文感知函数411b。传输协议包括TCP和UDP。在一些实施方式中，最小的静态节点AP核心函数经由传统的行政管理软件要求从在传统的AP中建立的路由和传输协议层411a，用于通告(如本文中其他部分所讨论的)的可编程的上下文感知元数据无变化。在一些实施方式中，经由传统的AP的固件升级可实施移动节点AP核心函数以添加上下文感知函数411b。上下文感知函数411b包括捕捉、解码和利用通过选定的静态节点通告的漫游元数据。根据各种实施方式，移动节点独立地局部建立另外的上下文信息(漫游元数据)，诸如，GPS子系统确定的移动节点的位置、管理人员在运输工具中配置的移动节点的位置、以及管理人员配置的用于移动节点的多个无线电的特定的无线电(具有其相应的天线类型、位置和方位)的偏好中的一个或多个。由移动节点示例性使用的漫游元数据(随着本文中的其它地方对其他使用更详细讨论的)包括:基于AP特定的〈Rmin，Rmax>信号强度阀值的漫游、基于有序的AP序列(例如，对应于具体的预定路线)的漫游、基于标识识别的动作(诸如，在运输路线末端处采用不同的有序的AP序列)以及提供上下文感知服务(诸如，基于位置的服务，例如，从即将出现的停靠站流出的视频)。
[0115]闪存文件系统模块连接至概念上示出的耦接至非易失性硬件元件423的闪存驱动器416，非易失性硬件元件423由存储在图3的闪存303和EEPROM 304元件的任何组合中的闪存文件系统(例如，在非易失性存储器中组织的数据)表示。双层抽象层(Layer-2Abstract1n Layer) 412将路由和传输协议分别连接至以太网驱动器414和无线电驱动器415。示出的以太网驱动器在概念上耦接至图3的以太网接口 306。示出的无线电驱动器在概念上耦接至表示图3的无线接口 309-A...309-N的无线接口 309。在一些实施方式中，软件包括串行驱动器。该软件被存储在计算机可读介质(例如，DRAM、闪存和EEPROM元件的任何组合)上，并且通过可编程元件(诸如，图3的处理器305)执行。示出的分布仅是一个实例，因为可以是许多层的其他等同排列。
[0116]在各种实施方式中，关于操作AP捕捉、解码、执行用于上下文感知无线漫游而通告的漫游元数据、鉴于不良菲涅尔带根据最佳的接入点选择来操作移动节点和/或实施基于预定路线的漫游的所有或者部分软件的任何组合被包括在NMS管理器401、AP核心函数411、以太网驱动器414、无线电驱动器415以及其他未在图4中明确示出的其他软件模块的任何组合中。
[0117]示例性实施方式技术
[0118]在一些实施方式中，通过部分处理器、微处理器、片上系统、专用集成电路、硬件加速器或者提供所有或部分上述AP和上下文感知操作的其他电路，诸如图2的控制流程和图4的AP核心函数411所执行的所有或者部分操作的不同组合通过与由计算机系统处理相一致的规范来指定。该规范符合各种描述，诸如，硬件描述语言、电路描述、网表描述、掩码描述或布局描述。实例描述包括:Verilog、VHDL, SPICE, SPICE变体，诸如，PSpice, IBIS,LEF, DEF,⑶S-11、OASIS或其描述。在各种实施方式中，处理包括解释、编译、模拟和合成的任何组合以生成、验证或指定适于包括在一个或多个集成电路上的逻辑和/或电路。因此，实施方式预期了其中本文中其它地方描述的任何一个的或多个上下文感知特征在硬件中至少被部分地执行。根据各种实施方式，每个集成电路可根据各种技术来设计和/或制造。该技术包括可编程技术(诸如，场或掩码可编程门阵列集成电路)、半定制技术(诸如，整体或部分基于单元的集成电路)和全定制技术(诸如，基本上专用的集成电路)及其任意组合，或者与集成电路的设计和/或制造一致的其他任何技术。
[0119]在一些实施方式中，如通过具有其中存储的指令集的计算机可读介质描述的所有或者部分操作的不同组合，通过一个或多个程序指令的执行和/或解释来执行，通过一个或多个来源和/或脚本语言语句的解释和/或编译来执行，或者通过执行编程和/或文编语言语句中表示的编译、转换和/或翻译信息生产的二进制指令来执行。语句与任何标准的编程或脚本语言(诸如，C、C++、Fortran、Pascal、Ada、Java、VBscript 和 Shell) —致。一个或多个程序指令、语言语句或二进制指令可选择地存储在一个或多个计算机可读存储介质元件上。在各种实施方式中，一些、所有或各个部分的程序指令被实现为一个或多个功能、例程、子例程、线内例程、流程、宏或其部分。
[0120]结论
[0121]在该说明书中做出的某些选择仅仅是便于制备文本和附图，并且除非有相反的指示，否则这些选择本身不应解释为表达所述实施方式的结构或操作相关的额外信息。选择的实例包括:用于数字编号的设计的特定组织或分配以及用于识别和引用实施例的特征和元件的元件标识符(例如，插图编号或数字标志符)的特定组织或分配。
[0122]词语“包含(includes) ”或“包括(including) ”具体意在被理解为对描述开放式范围的逻辑组的抽象，并不意指表示物理包含物，除非后面明确跟随词语“在…之内”。
[0123]尽管为了描述和理解清晰的目的，已经更详细地描述了上述实施方式，但本发明不限于所提供的细节。有许多本发明的本发明。所公开的实施方式是示例性的，而不是限制性的。
[0124]应理解的是，构造、布置和使用的许多变化可能与说明书一致，并且处于已公布的专利的权利要求的范围内。例如，互连和功能单位的位宽度、时钟速度和所使用的技术类型根据每个部件块中的各种实施方式而变化。给出互连和逻辑的名称仅是示例性的，并且不应被解释为限制所描述的概念。流程图和流程图过程、动作和功能元件的排序和布置根据各种实施方式而变化。并且，除非相反的明确陈述，指定的数值范围、使用的最大和最小值或者其他具体的规格仅是那些所描述的实施方式，以及跟踪实现技术中的改善和变化，并且不应被解释为限制。
[0125]可采用本技术已知的功能等效的技术，而不是用于实现各种部件、子系统、操作、功能、例程、子例程、在线例程、程序、宏或其部分的那些所描述的技术。还应理解，随着独立的设计约束条件和更快处理(促进先前硬件到软件中的移动功能)以及更高的集成密度(促进先前硬件到软件中的移动功能)的技术趋势的实施方式，实施方式的许多功能方面在硬件(例如，通常专用的电路)或者软件(例如，经由编程的控制器或者处理器的一些方式)中可选择性实现。各种实施方式中的具体变化包括但不限于:分布中的差异；不同的形状因数和构造；使用不同的操作系统和其他系统软件；使用不同的接口标准、网络协议或者通信链路；以及在根据具体申请的独特的工程技术和业务约束因素实施本文中所描述的概念时所预期的其他变化。
[0126]已通过超越需要用于所描述的实施方式的很多方面的最小实现的细节和环境上下文描述了实施方式。本领域普通技术人员将认识到，一些实施方式省略了公开的部件或特征，并且无需改变剩余元件之间的基本合作。因此，应理解大部分公开的细节不需要实施所描述的实施方式的各个方面。在剩余元件可与现有技术相区别的范围内，被省略的部件和特征不限于本文中所描述的概念。
[0127]设计的所有这些变化是在由所描述的实施方式传达的教义上的非实质性变化。还应理解，本文中描述的实施方式对其他的计算和网络应用具有广泛的实用性，并且并不仅限于所描述的实施方式的特定应用或行业。因此，本发明将被解释为包括涵盖在所公布的专利的权利要求范围内的所有可能的修改和变化。
【主权项】
1.一种移动节点，包括: 用于自动捕捉和解释由所述移动节点附近的一个或多个静态接入点所通告的漫游元数据的装置； 用于响应于预定标准并且基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表来自动重新配置所述移动节点以与所述静态接入点的最佳的下一个静态接入点相关联的装置，并且 其中，所述移动节点和所述静态接入点是无线网状网络的相应节点。2.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于自动评估针对所述静态接入点中的当前关联的一个静态接入点所观测到的信号强度是否处于通过所述漫游元数据而通信的预定信号强度范围内的装置，并且 其中，所述预定标准至少与所观测到的信号强度超过所述预定信号强度范围相关。3.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于自动确定所述移动节点是否已遇到通过所述漫游元数据所通信的标识的装置，并且 其中，所述预定标准至少与所述标识的相遇判定相关。4.根据权利要求1所述的移动节点，其中，所述预定标准包括上下文地图，基于所述静态接入点中的至少一些静态接入点的当前信号强度、过去关联的历史以及所通告的漫游元数据通过所述移动节点创建并且定期更新所述上下文地图。5.根据权利要求4所述的移动节点，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点与所述静态接入点的给定静态接入点解除关联。6.根据权利要求4所述的移动节点，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点能够与所述静态接入点的给定静态接入点相关联。7.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于自动确定菲涅尔带状态的装置，并且 其中，所述预定标准至少与所述菲涅尔带状态相关，并且通过使归因于不稳定的RF区域的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加由所述移动节点观测到的总数据吞吐量。8.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于基于所述漫游元数据自动确定移动的位置和方向的装置，并且 其中，所述移动节点是能够将基于上下文的服务提供给与所述移动节点相关联的移动客户端的移动接入点。9.一种无线网状网络，包括: 用于识别所述无线网状网络的静态节点接入点的排序的装置； 用于将所述排序传送至所述无线网状网络的移动节点的装置； 用于为各个移动节点确定漫游至所述静态节点接入点的最佳的下一个静态节点接入点的装置，并且 其中，消除在与所述排序相反的所述静态节点接入点之间的所述移动节点的切换。10.一种计算机可读介质，具有存储在其中的指令集，当通过处理元件执行所述指令集时使所述处理元件执行的操作包括: 自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据； 响应于预定标准并且基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表自动重新配置所述无线移动节点，以与所述无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联，并且其中，所述无线移动节点和所述无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。11.根据权利要求10所述的计算机可读介质，其中，当执行另外的指令时使所述处理元件执行的操作进一步包括: 自动评估针对所述无线静态接入点中的当前关联的一个静态接入点所观测到的信号强度是否处于通过所述漫游元数据所通信的预定信号强度范围内；以及 自动确定所述无线移动节点何时能够与所述无线静态接入点的给定无线静态接入点相关联以及何时被要求从所述无线静态接入点的给定无线静态接入点解除关联。12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，当执行另外的指令时使所述处理元件执行的操作进一步包括: 自动确定所述无线移动节点是否已遇到通过所述漫游元数据所通信的标识；以及 基于所述漫游元数据自动确定所述无线移动节点的移动的位置和方向。13.—种方法，包括: 自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据；以及 响应于预定标准并且基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表自动重新配置所述无线移动节点，以与所述无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联，并且其中，所述无线移动节点和所述无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 自动评估针对所述无线静态接入点中的当前关联的一个无线静态接入点所观测到的信号强度是否处于通过所述漫游元数据所通信的预定信号强度范围内，并且 其中，所述预定标准至少与所观测到的信号强度超过所述预定信号强度范围相关。15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 自动确定所述无线移动节点是否已遇到通过所述漫游元数据所通信的标识，并且 其中，所述预定标准至少与所述标识的相遇判定相关。16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述预定标准包括上下文地图，基于至少一些所述无线静态接入点的当前信号强度、过去关联的历史以及所通告的漫游元数据通过所述无线移动节点创建并且定期更新所述上下文地图。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点与所述无线静态接入点的给定静态接入点解除关联。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点能够与所述无线静态接入点的给定静态接入点相关联。19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 自动确定菲涅尔带状态，并且 其中，所述预定标准至少与所述菲涅尔带状态相关，并且通过使归因于不稳定的RF区域的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加由所述无线移动节点观测到的总数据吞吐量。20.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 基于所述漫游元数据自动确定移动的位置和方向，并且 其中，所述无线移动节点是能够将基于上下文的服务提供给与所述无线移动节点相关联的移动客户端的移动接入点。
【专利摘要】一种包括静态和漫游移动节点(包括一个或多个类型的接入点)的无线网络基础设施，避免了不必要的切换以及不稳定的RF区域，并且至少能够使选定的能够感知上下文的移动节点将上下文感知服务提供给所连接的用户。更具体地，至少一个所选的静态节点能够设置能够利用上下文信息感知上下文的移动节点，该上下文信息关于静态节点的相对位置和方向、通过静态节点服务的信息细节、表示关于上述参数即将发生变化的专用标记以及限定用于关联移动节点的稳定的RF区域的信号强度值的范围。各个能够感知上下文的移动节点相应地生成上下文地图，该上下文地图至少能够部分地确定移动节点的静态节点关联上的下一个变化以及针对该变化的优选时间。
【IPC分类】H04W8/02, H04W84/10, H04W36/08
【公开号】CN104904250
【申请号】CN201380069422
【发明人】祖德海尔·伊鲁达亚拉杰, 克里希纳·贝拉图尔·斯里尼瓦萨·普拉萨德
【申请人】发尔泰公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月3日
【公告号】CA2889813A1, EP2918089A1, US20150257059, WO2014072894A1
【专利说明】上下文感知的无线漫游
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]在所附的申请数据表、请求书和传送信(视情况而定，如果有的话)中列出了针对本申请所要求的优先权的权益。就通过即时申请的类型所允许的方面而言，为了所有目的，本申请通过引用结合以下申请:
[0003]于2012年11月6日提交的第一发明人为Sudhir HIRUDAYARAJ并且题为“CONTEXT-AWARE WIRELESS ROAMING”的印度临时专利申请(案卷号:FT-12_01IN并且序列号为:3427/DEL/2012)。
技术领域
[0004]需要在无线网状网络(wireless mesh network)中的无线漫游方面加以改善，以提供成本、利润率、性能、效率和实用性方面的改善。
【背景技术】
[0005]除非被明确认定为被公开或众所周知，否则为了上下文、定义或比较的目的而被包含在本文中的所提及的技术和概念不应被解释为承认这些技术和概念是先前被公众已知的或者是现有技术的一部分。为了所有目的，通过引用将所引用的所有参考文献(如果有的话)，包括专利、专利申请和出版物的整体内容结合于本文中，而无论是否被具体结合。
[0006]一般的无线基础设施支持移动装置的漫游，每个移动装置负责在连接至移动装置的用户与连接至固定的主干网的那些客户之间切换通信量，通常具有一个或多个以下问题:
[0007]1.不可预知的切换(handoff)模式:移动装置可以完全基于瞬时信号强度值从任一个接入点(AP)漫游至另一个接入点，导致不可预知的RF状态的变化，从而引起数据传输率发生不可预知的变化。
[0008]2.不必要的切换:由于拆卸与建立链路以及关于通过新接入点来重新路由通信量和任何发生的损失所产生的额外计算，从一个接入点至另一个接入点的每次切换会产生罚款。传统的无线基础设施无法使这些切换最小化。
[0009]3.乒乓效应:当移动装置决定完全基于从移动装置看到的信号强度而漫游至特定接入点时，经常发生与以上所描述的不必要的切换问题的现象，由于RF状态不好或者不稳定，结果却发现它自己在较短时间跨度内漫游回之前的连接。这通常发生在移动装置太早或者太晚决定漫游至下一个接入点时。
[0010]4.不稳定RF区域中的连接:覆盖奇数菲涅尔区域以及其他RF现象会导致不稳定RF区域，其中，即使当信号强度很高时，数据通信可能遭受分组损耗以及吞吐量上的波动。任何无线装置的天线周围的区域是具有不可预知的RF特性的不稳定区域，只要移动装置穿过该天线，则RF特性必然会发生急速变化。如果移动装置决定在这样的区域中漫游至接入点，则其通信量将自动地受到损失。
[0011]因此，希望改善无线基础设施以更好地支持移动装置的漫游，使上述问题最小化或者避免上述问题。
【发明内容】
[0012]例如，可以以多种方式将本发明实施为方法、制造品、设备、系统、合成物质以及诸如计算机可读存储介质(例如，诸如磁盘的光学和/或磁性大容量存储装置或者具有诸如闪速存储器的非易失性存储器的集成电路中的介质)的计算机可读介质，或者其中通过光学或者电子通信链路发送程序指令的计算机网络。【具体实施方式】提供了本发明的一个或多个实施方式的论述，其能够改善在上文认定的领域中的成本、利润率、性能、效率和实用性。【具体实施方式】包括促进对详细说明的其余部分的理解的介绍。该介绍包括根据本文描述的构思的系统、方法、制造品和计算机可读介质中的一个或多个的示例性实施方式。如在结论中更加详细讨论的，本发明涵盖所发布的权利要求的范围内的所有可能的修改和变化。
[0013]包括静态和漫游移动节点(包括一个或多个类型的接入点)的无线网络基础设施避免了不必要的切换以及不稳定的RF区域，并且能够使至少所选的能够感知上下文的移动节点将上下文感知服务提供给所连接的用户。更具体地，至少所选的静态节点中的每一个能够设置能够利用上下文信息进行上下文感知的移动节点，该上下文信息具有关于静态节点的相对位置和方向、通过静态节点服务的信息细节、表示关于上述参数即将发生变化(例如，如在线路终端结尾处即将出现的方向变化)的专用标记以及限定用于关联移动节点的稳定的RF区域的信号强度值的范围。各个能够感知上下文的移动节点相应地创建上下文地图(context map)，该上下文地图至少能够部分地确定移动节点的静态节点关联的下一个变化以及该变化的优选时间。
【附图说明】
[0014]图1a和图1b是分别用于道路和铁路的说明性预定路线的实施方式的平面图。
[0015]图2是从移动节点的视角的说明性预定路线的实施方式的流程图。
[0016]图3示出了接入点(AP)的实施方式的硬件方面的选定细节。
[0017]图4示出了接入点的实施方式的软件方面的选定细节。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合示出本发明的所选细节的附图来提供本发明的一个或多个实施方式的详细说明。将结合实施方式来描述本发明。本文中的实施方式应被理解为仅是示例性的，本发明不明确局限于本文中的任何或者所有实施方式或者受到其限制，并且本发明涵盖许多替代、修改和等同物。为了避免阐述中的单一性，可以将各种单词标签(包括但而不限于:首先、最后、某些、各个、另外额、其他的、特定的、选择、某些以及显著的)应用于实施方式的分离的集合；如在本文中所使用的，此类标签不明确意为传达质量或者任何形式的优选或偏见，而是仅仅为了便于区别分离的集合。所公开的过程的一些操作顺序在本发明的范围内是可变的。无论何地多个实施方式用于描述过程、方法和/或程序指令特征的变化，其他实施方式均被设想为根据预定的或动态确定的标准执行分别对应于多个实施方式的多个操作模式中的一个的静态和/或动态选择。在以下描述中阐述许多具体细节以达到对本发明的透彻理解。为实例的目的而提供细节，并且本发明可根据未列出一些或所有细节的权利要求来实践。为了清晰起见，与本发明相关的技术领域中已知的技术资料未被详细描述，使得本发明没有出现不必要的模糊。
[0019]介绍
[0020]包括该介绍仅为了帮助更快速地了解【具体实施方式】:本发明不限于在介绍中提出的概念(包括明确的实例，如有的话)，因为任何介绍的段落均是整个主题的必要的缩略图，并且不意味着是详尽或限制性的描述。例如，以下介绍仅对某些实施方式提供由空间和组织限定的概述信息。有许多其他实施方式，包括最终将针对其描绘权利要求的那些实施方式，在整个说明书的其余部分中讨论。
[0021]包括静态和漫游移动节点(包括一个或多个类型的接入点，又被称为AP)的无线网络基础设施避免了不必要的切换以及不稳定的RF区域，并且至少能够使选定的能够感知上下文的移动节点(又被称为移动装置)将上下文感知服务提供至连接的用户。更具体地，至少一个所选的静态节点(又被称为静态单元)能够设置能够利用上下文信息(又被称为“漫游元数据”)感知上下文的移动节点，该上下文信息关于静态节点的相对位置和朝向(关于移动节点的相对位置和方向)、通过静态节点服务的信息细节、表示关于上述参数即将发生变化的专用标记(又被称为“标识”)以及限定用于关联移动节点的稳定的RF区域的信号强度值的范围。
[0022]在一些实施方式中，静态节点提供的上下文信息进一步包括静态节点的一个或多个资源利用度量(诸如计算、存储器以及网络负载中的一个或多个)。根据各种实施方式，移动节点独立地局部建立另外的上下文信息，诸如以下各项中的一个或多个:移动节点的GPS确定的位置、运输工具内(诸如，运输工具的具体尾部处或者关于具体尾部的偏移距离处)的移动节点的管理人员配置的位置、以及用于移动节点的多个无线电的特定无线电(具有其相应的天线类型、位置和方位)的管理人员配置的偏好。根据各种实施方式，用于特定无线电的偏好是根据预定标准(诸如与运输工具被确定为要行进的方向相关)的静态偏好或者动态偏好中的一个。
[0023]然而，建立的上下文信息能够使上下文感知移动节点针对其下一个接入点切换做出最好的决定，以消除不良切换，并且还为连接至上下文感知移动节点的用户提供位置和/或方向感知服务。即使在GPS服务不可用和/或不可靠的区域中(诸如，能够启动无线的隧道和在地铁轨节中)以及在没有GPS的实施方式中，静态节点提供的位置和朝向上下文信息能够使上下文感知移动节点感知位置，继续做出最佳的切换判定，并且继续提供位置/方向服务。静态节点提供的资源利用上下文信息能够使上下文感知移动节点优选连接至没有超负荷，其他因素相同的静态节点。
[0024]基于从其附近的静态节点、它们的信号强度以及其自身的先前关联历史获得的信息，各个能够感知上下文的移动节点利用其相对位置、运动的方向以及可能影响其操作的任何即将发生的变化而生成上下文地图，并且定期更新这个地图。上下文地图至少能够部分地确定静态节点关联中的上下文感知移动节点的下一个变化以及针对其的优选的时间。上下文地图能够使移动节点以运动的给定路线与静态单元的最小可能的号码进行最佳关联。期望的是，使在其中引起的切换和损失最小化，避免乒乓效应(已在背景部分中进行描述)，并且以连续的、有序的方式(诸如视频流)从沿着公路或铁路轨道放置的摄像机中经由静态单元提供接入信 息。
[0025]总体上描述了本文中的实施方式，其中，静态节点(又被称为静态单元)被称为“接入点”，而同时移动节点(又被称为移动单元)没有明确描述为接入点。然而，应当理解，根据各种实施方式，随着每个移动节点行进的一个或多个客户端节点在特定模式(点对点)中或者在基础设施模式(具有至少关于客户端节点充当接入点的移动节点)中与移动节点通信。能够被上下文感知的移动节点被称为上下文感知移动节点。在各种实施方式中，优选的但不是必须的，网状网络中的所有移动节点均是上下文感知移动节点。还应当理解的是，从静态接入点的角度来看，移动节点可被看作用户。
[0026]根据各种实施方式，至少一些静态节点充当固定的主干网、内联网、广域网和互联网中的一个或多个的网关。进一步根据各种实施方式，至少一些静态节点提供接入相应信息流的关联移动节点，诸如连接至静态节点的相应的摄影机。
[0027]示例性实施方式
[0028]在结束了对【具体实施方式】的介绍，接下来是示例性实施方式的集合，包括明确列举为“EC”(示例性组合)的至少一些实施方式，根据本文所描述的构思提供对各种实施方式类型的额外描述；这些实例并不意味着是相互排斥的、详尽无遗的或限制性的；并且本发明并不限于这些示例性实施方式，而是涵盖所公布的权利要求的范围内的所有可能的修改和变化以及它们的等同物。
[0029]ECl) —种无线移动节点，包括:
[0030]用于自动捕捉和解释由移动节点附近的一个或多个静态接入点所通告的漫游元数据的装置；
[0031]用于暂时基于预定标准来自动重新配置移动节点以与通过漫游元数据所通信的有序列表的下一个接入点相关联的装置；以及
[0032]其中，移动节点和静态接入点是无线网状网络的相应节点。
[0033]EC2)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0034]用于自动评估所观测到的当前关联的接入点的信号强度是否处于通过漫游元数据所通信的预定信号强度范围内的装置；以及
[0035]其中，用于重新配置的预定标准至少与所观测到的信号强度超过预定信号强度范围相关。
[0036]EC3)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0037]用于自动确定移动节点是否已遇到通过漫游元数据所通信的标识的装置；以及
[0038]其中，用于重新配置的预定标准至少与标识的相遇判定相关。
[0039]EC4)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0040]用于自动确定菲涅尔带状态的装置；以及
[0041]其中，用于重新配置的预定标准至少与菲涅尔带状态相关。
[0042]EC5)根据ECl所述的无线移动节点，进一步包括:
[0043]用于基于漫游元数据自动确定移动的位置和方向的装置。
[0044]EC6)根据ECl所述的无线移动节点，其中，漫游元数据被嵌入在静态接入点的信标帧的一个或多个信息元素(IE)中。
[0045]EC7)根据ECl所述的无线移动节点，其中，移动节点兼容IEEE802.11标准的至少一个修正版本。EC8)根据EC2所述的无线移动节点，其中，移动节点能够借助运输工具行进，该运输工具名义上沿着运输通道以预定路线行进。
[0046]EC9)根据EC8所述的无线移动节点，其中，移动节点是能够为与移动节点相关联的移动客户端提供基于上下文的服务的移动接入点。
[0047]EC10)根据EC9所述的无线移动节点，其中，基于上下文的服务包括从当前与移动节点相关联的静态接入点流动的视频。
[0048]EC11)根据EC9所述的无线移动节点，其中，经由关联的静态接入点提供移动节点和任何移动客户连接至固定的主干网。
[0049]EC12)根据EC8所述的无线移动节点，其中，通过使归因于不稳定的RF区域导致的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加通过移动节点所观测到的总数据吞吐量。
[0050]EC13)根据EC8所述的无线移动节点，其中，用于重新配置的预定标准包括上下文地图，基于当前信号强度、过去关联的历史以及所通告的漫游元数据通过移动节点附近的静态接入点的移动节点创建并且定期更新该上下文地图。
[0051]EC14)根据EC13所述的无线移动节点，其中，上下文地图被进一步用于确定何时移动节点与静态接入点的给定静态接入点解除关联。
[0052]EC15)根据EC13所述的无线移动节点，其中，上下文地图被进一步用于确定何时移动节点能够与静态接入点的给定静态接入点相关联。
[0053]EC16) —种无线网状网络，包括:
[0054]用于识别无线网状网络的静态节点接入点的排序的装置；
[0055]用于将排序传送至无线网状网络的移动节点的装置；
[0056]用于为各个移动节点确定漫游至静态节点接入点的最佳的下一个静态节点接入点的装置，并且
[0057]其中，消除在与排序相反的静态节点接入点之间的移动节点的切换。
[0058]EC17) 一种计算机可读介质，具有存储在其中的指令集，当通过处理元件执行该指令集时使所述处理元件执行的操作包括:
[0059]自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据；
[0060]临时基于预定标准自动重新配置无线移动节点，以基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表而与无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联；
[0061]自动评估所观测到的无线静态接入点的当前关联的一个无线静态接入点的信号强度是否处于通过漫游元数据通信的预定信号强度范围内；
[0062]自动确定无线移动节点何时能够与无线静态接入点的给定无线静态接入点相关联以及要求何时从无线静态接入点的给定无线静态接入点解除关联；
[0063]自动确定无线移动节点是否已遇到通过漫游元数据所通信的标识；
[0064]基于漫游元数据自动确定无线移动节点的移动的位置和方向，并且
[0065]其中，无线移动节点和无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。
[0066]EC18) —种方法，包括:
[0067]自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据；
[0068]响应于预定标准并且基于通过漫游元数据所通信的有序列表自动重新配置无线移动节点，以与无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联，并且
[0069]其中，无线移动节点和无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。
[0070]EC19)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0071]自动评估所观测到的当前关联的接入点的信号强度是否处于通过漫游元数据通信的预定信号强度范围内；以及
[0072]其中，用于重新配置的预定标准至少与所观测到的信号强度超过预定信号强度范围相关。
[0073]EC20)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0074]自动确定移动节点是否已遇到通过漫游元数据所通信的标识，以及
[0075]其中，用于重新配置的预定标准至少与标识的相遇判定相关。
[0076]EC21)根据EC18所述的方法，其中，用于重新配置的预定标准包括上下文地图，基于当前信号强度、过去关联的历史以及通告的漫游元数据通过移动节点附近的静态接入点的移动节点创建以及定期更新该上下文地图。
[0077]EC22)根据EC21所述的方法，其中，上下文地图进一步被用于确定移动节点与无线静态接入点的给定静态接入点解除关联的时间。
[0078]EC23)根据EC21所述的方法，其中，上下文地图进一步用于被确定移动节点能够与无线静态接入点的给定静态接入点相关联的时间。
[0079]EC24)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0080]自动确定菲涅尔带状态，并且
[0081]其中，预定标准至少与菲涅尔带状态相关，并且通过使归因于不稳定的RF区域的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加由无线移动节点所观测到的总数据吞吐量。
[0082]EC25)根据EC18所述的方法，进一步包括:
[0083]基于所述漫游元数据自动确定移动的位置和方向，并且
[0084]其中，所述无线移动节点是能够将基于上下文的服务提供给与所述无线移动节点相关联的移动客户端的移动接入点。
[0085]EC26)根据EC25所述的方法，其中，移动节点是能够执行重新配置并且在不要求天空的清晰视野的情况下支持无线的区域中提供基于上下文的服务。
[0086]EC27)根据EC21所述的方法，其中，上下文地图进一步包括通过移动节点独立地从通过静态接入点提供的上下文信息建立的上下文信息。
[0087]EC28)根据EC27所述的方法，其中，通过移动节点建立的上下文信息包括GPS确定的移动节点的位置、管理人员在运输工具中配置的移动节点的位置、管理人员为移动节点的多个无线电中的具体无线电配置的偏好以及预定功能的计算结果中的一个或多个。
[0088]EC29) 根据EC21所述的方法，其中，通告漫游数据的静态接入点包括:关于移动节点的静态节点的相对位置以及方向、通过静态节点服务的信息的细节、即将发生的变化的提前指示、关于移动节点定义稳定的RF区域的信号强度值的范围以及静态节点的至少一个资源利用度量中的一个或多个。
[0089]EC30)根据EC18所述的方法，其中，漫游元数据被嵌入在静态接入点的一个或多个802.11管理帧中。
[0090]移动无线漫游的最佳关联
[0091]各种实施方式基于每个静态节点接入点提供信号强度范围的构造，以便使各个上下文感知的移动节点能够最佳地决定何时与接入点相关联以及随后解除关联。这使用一对信号强度值<Rmin，Rmax>来完成。Rmin指定能够与接入点相关联的最小信号强度阈值。对于低于Rmin的信号强度，移动装置不会与接入点相关联。Rmax指定不需要超过其来与接入点相关联的最大信号强度阈值。对于Rmax以上的(以及与短路线相关联的)信号强度，即使下一个最好的接入点具有低于当前接入点的信号强度(并且好像与当前接入点相差甚远)，理想的是移动单元对应于Rmax以上的信号从接入点自动解除关联并且与最好的下一个接入点相关联。
[0092]在至少一些上下文感知的实施方式中，信号强度对应于接收信号强度指示(RSSI)，并且Rmax以上的RSSI (又被称为“不良RSSI ”)与“不良菲涅尔带”(或者简单地称之为“不良带”)相关联。根据不良RSSI的划分区域，对于每个接入点的不良带的(与由于反射的相消干扰相关联的)位置通常不同。尽管不良菲涅尔带基于静态节点和移动节点的天线的高度以及静态节点与移动节点的天线之间的距离在一定程度上是可预测的，但是在至少一些实施方式中，通过移动节点的实地测试(又被称为校准、映射或瞄准)根据经验来确定不良带。
[0093]沿着预定路线的移动无线漫游
[0094]本文中教导的上下文感知漫游技术特别有利于沿着重复使用预定路线漫游的移动节点(诸如，重轨、轻轨、和高速中转列车、单轨铁路、磁悬浮列车、地铁、地下铁道、高架铁路、城际铁路、电车、旅客捷运系统、其他机场运输系统以及公共汽车)的无线网络实施方式，具体地，诸如，建立在城市运输部署中。在包括这种预定路线的实施方式中，基础设施能够使静态节点接入点的排序并且将该排序通信给移动节点。然后移动节点能够使用该排序确定漫游到的下一个接入点，并且从而消除不根据该排序的任何不必要的切换(诸如乒兵效应)。
[0095]在至少一些预定路线的实施方式中，存在单向环形路线或者并行反向路径(例如，“出站(outbound) ”和“入站(inbound) ”)，每个路线方向具有有序接入点的相应设置。在这些实施方式中，每个移动节点被编程为仅与对应于该节点的行进方向(或者随后将在标识指出的逆转方向行进)的有序接入点相关联。这能够使用通过行政管理软件供应的传统静态节点接入点广播静态漫游元数据。
[0096]在第一类型的预定路线的实施方式中，经由包括在漫游元数据中的接入点序列号
(例如，APU AP2、AP3......AP4)来传送该排序。在第二类型的预定路线的实施方式(不必排除第一类型)中，通过上下文感知移动节点学习该排序，诸如经由在预定路线上运行来进行测试(又被称为校准、映射或者瞄准运行)。
[0097]漫游元数据的实施方式
[0098]仅通过举例的方式，在至少一些802.11的实施方式中，漫游元数据通过嵌入在802.11信标帧的信息元素(IE)中的数据而被广播(通告)。即，采用802.11信标帧(beaconframe) IE使漫游的效率更高。尽管传统的移动客户端将简单地忽略它，但是上下文感知移动节点将能够从IE中吸收漫游元数据。根据各种实施方式，漫游元数据(上下文信息)使用a) 802.11信息帧的IE中的一个或多个；以及使用b) —个或多个其他的802.11管理帧来传送，诸如一个或多个探测请求和响应。
[0099]利用用于静态节点接入点的传统硬件和软件，行政管理软件被用于对接入点编程，以发射期望的漫游元数据(例如，经由802.11信标帧IE)，虽然指定(定制配置的)给了每个接入点，但是在至少一些实施方式中，该漫游元数据是静态的漫游元数据。即，(关于移动节点的静态节点的)相对位置和方向、不良带信息、标识以及用于广播而编程的任何其他漫游元数据对应于每个接入点。
[0100]利用另外的传统硬件，(诸如经由固件升级)增加上下文感知移动节点来增加从静态节点捕捉并且解码漫游元数据的功能，考虑到漫游元数据实时评估各种预定的决策树以及其他参数数据(诸如RSSI)，并且动态改变它们相应的接入点关联。
[0101 ] 基于预定路线的漫游实例
[0102]图1a和图1b是分别用于基于道路和铁路的移动节点的说明性有向路线实施方式的平面图。由于较少的视觉杂乱，在图1a中可更加易于辨别某些特征，但是除了引出的特定差异之外，其他实施方式是相同的。在图1a中，在附图的顶端处示出了两小段道路，道路RDW1121和道路RDW2122。在图1b的顶端处示出了两小段铁路:铁路RLW1123和铁路RLW2124。这些附图的每个附图中的上面的中央的省略号意在表示在左右两边的道路/铁路段之间存在真实的分隔距离。该描述遵循直接描述图1a的实施方式。取代分别用于“多条道路”、“道路”，RDWl、RDW2、MNl、MN2、MN3 和 MN4 的“多条铁路”、“铁路”，RLW1、RLW2、MN5、MN6、MN和MN8提供图1b的实施方式的相应描述。每个移动节点被安装在每个运输工具中选定的位置处(诸如，根据便利和工程经济学所确定的火车的两端中的一端处、或者从两端中的一端的距离偏移处)。在一些实施方式中，在相同运输工具中存在多个移动节点(诸如，位于火车的每端处的移动节点)。
[0103]如下文详细描述的，移动节点丽1、丽2、丽和MN4在道路上行进，并且静态节点SN1、SN2、SN3和SM与道路相邻。通过举例的方式，如SN2与SN3(经由链路150-11)静态关联，SNl与SM(经由链路150-10)静态关联。SN3和SM分别与SN6和SN5进一步相关联(使用示出的各种链路)，随着网络160，另外包括SN7、SN8、SN9和SN10。SN8被进一步指定为中央服务器，用在用于至少一些静态和移动节点的集中管理和/或存储(诸如用于监测、供应、验证、操作记录和备用的功能和数据库)的一些实施方式中。网络160是主干网或者主干网的一部分、内联网、广域网或者支持上下文感知漫游的有向路线实现的其他网络基础设施中的任何一个。在一些实施方式中，网络160耦接至互联网170或者互联网170的一部分。给出的关联仅是示例性的并且可以是其他关联。
[0104]在对应于该说明的时间处，移动节点丽1111和丽2112在道路RDW1121上从右至左行进。静态节点SNllOl和SN2102通告它们以(SNl紧随SN2的)有序序列来服务从右至左的交通，并且具有相应的不良菲涅尔带BFZ1141和BFZ2142。同时，在说明时，移动节点丽3113和]\^4114在道路1?12122上从左至右行进。静态节点SN3103和SN4104通告它们以(SN3紧随SM的)有序序列服务从左至右的交通，并且具有相应的不良菲涅尔带BFZ3143和BFZ4144。不良菲涅尔带通过对应于每个静态节点的Rmax值划分并且通过每个静态节点通告。
[0105]尽管从右至左行进，MNl和MN2被编程为仅与SN2相关联并且根据通过这些静态节点通告的序列号。在对应于该说明时，丽2与SN2相关联，但是将在进入BFZ2中时将该关联改变至SNl，这将经由对应于通告给BFZ2的Rmax值的检测RSSI值进行推断。类似地，尽管从左至右行进，MN3和MN4被编程为仅与SN3和SM相关联并且根据通过这些静态节点通告的序列号。在对应于该说明时，丽3与SM相关联，但是将在进入BFZ4中时将该关联改变至SN3，这将经由对应于通告给BFZ4的Rmax值的检测RSSI值进行推断。
[0106]示出的静态节点SNl、SN2、SN3和SM中的每一个可选择地分别至少耦接至摄影机VCl 181、VC2182、VC3183和VC4184。根据各种实施方式，摄影机至少为相应的静态节点相关联的移动节点的操作者和/或乘客提供选定的视频流(诸如，停靠站、站台或者邻近地区)，提供可以提高安全、安全性和效率(例如，经由示出人员密度/客流量)中的一个或多个的提前认识。
[0107]图2是从移动节点的视角的说明性预定路线的实施方式的流程图。在动作210中，初始化移动节点(诸如图1a或者图1b中的丽1、丽2、丽3或者MN4中的任何一个)。在动作220中，采用与特定的有向路线相对应的接入点(AP)的新的有序序列，并且选定有序序列中的特定接入点并且通过移动节点相关联。在动作230中，通过当前关联的接入点所通告的漫游元数据被捕捉、解码并且执行(在适用情况下，根据需要进行实施或者实现)。
[0108]与当前接入点的关联继续与状态的周期性评估保持一致。具体地，关于移动节点是否已经进入不良菲涅尔带，或者如果(在漫游元数据中通告的)标识被检测到表示路线变化(诸如，在线路的终端处的回车线)，做出周期性评估。通过决定240表示(通过超过Rmax的RSSI举例说 明的)不良菲涅尔带的评估。如果移动节点在不良菲涅尔带中，在动作245中，移动节点以当前的有序序列将关联改变至下一个接入点。假定移动节点不在不良菲涅尔带中，通过决定250表示路线变化标识的检查。依据路线变化的通知(通过相应的标识的确认)，控制流动回路后退到实施(以上所讨论的)动作220。如果不良菲涅尔带和路线变化都没检测到，则与当前接入点的关联继续不变，并且控制流动回路后退到实施(也如以上所讨论的)动作230。
[0109]AP 硬件
[0110]图3示出了诸如图1a或者图1b的任何静态或者移动节点的AP的实施方式的硬件方面的选定细节。示出的AP包括经由DRAM存储接口 302耦接至各种类型的存储器的处理器305，该存储器包括易失的读写存储器“内存条(memory bank) ”元件301.1至301.2，以及非易失性读写存储器闪存303和EEPROM 304元件。根据各种实施方式，处理器进一步耦接至以太网接口 306以及无线接口 309-9和309-N，该以太网接口 306提供用于建立有线链路的多个以太网端口 307，以及无线接口 309-9和309-N提供用于建立无线链路的分组的无线电通信。例如，有线链路提供示出的AP与其他AP或者集中资源之间的通信。例如，无线链路提供示出的AP与另一个AP和/或示出的AP的用户之间的通信。在一些实施方式中，一些无线接口与IEEE802.11无线通信标准(诸如，任何802.1la,802.1lb,802.1lg和802.1ln) 一致。在一些实施方式中，GPS子系统310提供位置上下文信息的额外的来源。在一些实施方式中，一个或多个节点具有多个无线电，该无线电具有一个或多个相应的天线:a)不同类型；b)不同位置；以及c)不同的管理人员配置的方位。仅通过举例的方式，在一些实施方式中，相同的移动节点的不同天线是被配置为面对相反方向的管理人员。示出的分布仅是一个实例，因为可以是其他AP等同物的实施方式。
[0111]在操作中，处理器从操作为计算机可读介质的存储元件(诸如DRAM、闪存和EEPR0M)的任何组合中提取指令，并且执行该指令。一些指令对应于与操作移动节点相关联的软件以捕捉、解码以及执行用于上下文感知无线漫游的通告的漫游元数据。一些指令根据考虑到不良菲涅尔带的最佳的接入点选择对应于与移动节点相关联的软件。在各种实施方式中，一些指令对应于与基于预定路线的漫游相关联的软件。在一些实施方式中，一些指令对应于图4中示出的所有软件或者任何一部分软件，诸如，匪S管理器401、以太网驱动器414以及无线电驱动器415。
[0112]AP 软件
[0113]图4示出了诸如图1a或者图1b的任何静态或者移动节点的AP的实施方式的软件方面的选定细节，如以下进一步描述的。在概念上示出AP通信和连接能力的上下文中各种软件模块被示出为硬件接口 420。示出的软件包括连接至网络接口管理器402的网络管理系统管理器(匪S管理器，又被称为匪S)401以及故障、配置、计费、性能和安全管理器(FCAPS管理器，又被称为FCAPS)403。在一些实施方式中，匪S管理器接在AP以外操作的管理软件与在AP以内操作的软件(诸如，各种应用程序和FCAPS)之间。如通过(也在图
3中示出的)以太网接口 306和(图3的无线接口 309-A......309-N表示的)无线接口
309所示的，网络接口管理器管理物理网络接口，诸如，AP的以太网和无线接口。网络接口管理器通过管理软件协助NMS将动态配置改变(如用户所要求的)传递至FCAPS。在一些实施方式中，FCAPS包括存储和检索配置信息的功能，并且FCAPS起到提供要求持久配置信息的所有应用程序的作用。FCAPS从AP的各种操作模块可选择地协助收集故障信息和统计和性能数据。FCAPS选择性地将部分或者所有收集的信息、统计和数据传递至WS。
[0114]内核接口 410将管理器连接至AP核心函数411和闪存文件系统模块413。AP核心函数411包括通过静态和移动节点执行的路由和传输协议层411a;以及至少通过上下文感知移动节点执行的上下文感知函数411b。传输协议包括TCP和UDP。在一些实施方式中，最小的静态节点AP核心函数经由传统的行政管理软件要求从在传统的AP中建立的路由和传输协议层411a，用于通告(如本文中其他部分所讨论的)的可编程的上下文感知元数据无变化。在一些实施方式中，经由传统的AP的固件升级可实施移动节点AP核心函数以添加上下文感知函数411b。上下文感知函数411b包括捕捉、解码和利用通过选定的静态节点通告的漫游元数据。根据各种实施方式，移动节点独立地局部建立另外的上下文信息(漫游元数据)，诸如，GPS子系统确定的移动节点的位置、管理人员在运输工具中配置的移动节点的位置、以及管理人员配置的用于移动节点的多个无线电的特定的无线电(具有其相应的天线类型、位置和方位)的偏好中的一个或多个。由移动节点示例性使用的漫游元数据(随着本文中的其它地方对其他使用更详细讨论的)包括:基于AP特定的〈Rmin，Rmax>信号强度阀值的漫游、基于有序的AP序列(例如，对应于具体的预定路线)的漫游、基于标识识别的动作(诸如，在运输路线末端处采用不同的有序的AP序列)以及提供上下文感知服务(诸如，基于位置的服务，例如，从即将出现的停靠站流出的视频)。
[0115]闪存文件系统模块连接至概念上示出的耦接至非易失性硬件元件423的闪存驱动器416，非易失性硬件元件423由存储在图3的闪存303和EEPROM 304元件的任何组合中的闪存文件系统(例如，在非易失性存储器中组织的数据)表示。双层抽象层(Layer-2Abstract1n Layer) 412将路由和传输协议分别连接至以太网驱动器414和无线电驱动器415。示出的以太网驱动器在概念上耦接至图3的以太网接口 306。示出的无线电驱动器在概念上耦接至表示图3的无线接口 309-A...309-N的无线接口 309。在一些实施方式中，软件包括串行驱动器。该软件被存储在计算机可读介质(例如，DRAM、闪存和EEPROM元件的任何组合)上，并且通过可编程元件(诸如，图3的处理器305)执行。示出的分布仅是一个实例，因为可以是许多层的其他等同排列。
[0116]在各种实施方式中，关于操作AP捕捉、解码、执行用于上下文感知无线漫游而通告的漫游元数据、鉴于不良菲涅尔带根据最佳的接入点选择来操作移动节点和/或实施基于预定路线的漫游的所有或者部分软件的任何组合被包括在NMS管理器401、AP核心函数411、以太网驱动器414、无线电驱动器415以及其他未在图4中明确示出的其他软件模块的任何组合中。
[0117]示例性实施方式技术
[0118]在一些实施方式中，通过部分处理器、微处理器、片上系统、专用集成电路、硬件加速器或者提供所有或部分上述AP和上下文感知操作的其他电路，诸如图2的控制流程和图4的AP核心函数411所执行的所有或者部分操作的不同组合通过与由计算机系统处理相一致的规范来指定。该规范符合各种描述，诸如，硬件描述语言、电路描述、网表描述、掩码描述或布局描述。实例描述包括:Verilog、VHDL, SPICE, SPICE变体，诸如，PSpice, IBIS,LEF, DEF,⑶S-11、OASIS或其描述。在各种实施方式中，处理包括解释、编译、模拟和合成的任何组合以生成、验证或指定适于包括在一个或多个集成电路上的逻辑和/或电路。因此，实施方式预期了其中本文中其它地方描述的任何一个的或多个上下文感知特征在硬件中至少被部分地执行。根据各种实施方式，每个集成电路可根据各种技术来设计和/或制造。该技术包括可编程技术(诸如，场或掩码可编程门阵列集成电路)、半定制技术(诸如，整体或部分基于单元的集成电路)和全定制技术(诸如，基本上专用的集成电路)及其任意组合，或者与集成电路的设计和/或制造一致的其他任何技术。
[0119]在一些实施方式中，如通过具有其中存储的指令集的计算机可读介质描述的所有或者部分操作的不同组合，通过一个或多个程序指令的执行和/或解释来执行，通过一个或多个来源和/或脚本语言语句的解释和/或编译来执行，或者通过执行编程和/或文编语言语句中表示的编译、转换和/或翻译信息生产的二进制指令来执行。语句与任何标准的编程或脚本语言(诸如，C、C++、Fortran、Pascal、Ada、Java、VBscript 和 Shell) —致。一个或多个程序指令、语言语句或二进制指令可选择地存储在一个或多个计算机可读存储介质元件上。在各种实施方式中，一些、所有或各个部分的程序指令被实现为一个或多个功能、例程、子例程、线内例程、流程、宏或其部分。
[0120]结论
[0121]在该说明书中做出的某些选择仅仅是便于制备文本和附图，并且除非有相反的指示，否则这些选择本身不应解释为表达所述实施方式的结构或操作相关的额外信息。选择的实例包括:用于数字编号的设计的特定组织或分配以及用于识别和引用实施例的特征和元件的元件标识符(例如，插图编号或数字标志符)的特定组织或分配。
[0122]词语“包含(includes) ”或“包括(including) ”具体意在被理解为对描述开放式范围的逻辑组的抽象，并不意指表示物理包含物，除非后面明确跟随词语“在…之内”。
[0123]尽管为了描述和理解清晰的目的，已经更详细地描述了上述实施方式，但本发明不限于所提供的细节。有许多本发明的本发明。所公开的实施方式是示例性的，而不是限制性的。
[0124]应理解的是，构造、布置和使用的许多变化可能与说明书一致，并且处于已公布的专利的权利要求的范围内。例如，互连和功能单位的位宽度、时钟速度和所使用的技术类型根据每个部件块中的各种实施方式而变化。给出互连和逻辑的名称仅是示例性的，并且不应被解释为限制所描述的概念。流程图和流程图过程、动作和功能元件的排序和布置根据各种实施方式而变化。并且，除非相反的明确陈述，指定的数值范围、使用的最大和最小值或者其他具体的规格仅是那些所描述的实施方式，以及跟踪实现技术中的改善和变化，并且不应被解释为限制。
[0125]可采用本技术已知的功能等效的技术，而不是用于实现各种部件、子系统、操作、功能、例程、子例程、在线例程、程序、宏或其部分的那些所描述的技术。还应理解，随着独立的设计约束条件和更快处理(促进先前硬件到软件中的移动功能)以及更高的集成密度(促进先前硬件到软件中的移动功能)的技术趋势的实施方式，实施方式的许多功能方面在硬件(例如，通常专用的电路)或者软件(例如，经由编程的控制器或者处理器的一些方式)中可选择性实现。各种实施方式中的具体变化包括但不限于:分布中的差异；不同的形状因数和构造；使用不同的操作系统和其他系统软件；使用不同的接口标准、网络协议或者通信链路；以及在根据具体申请的独特的工程技术和业务约束因素实施本文中所描述的概念时所预期的其他变化。
[0126]已通过超越需要用于所描述的实施方式的很多方面的最小实现的细节和环境上下文描述了实施方式。本领域普通技术人员将认识到，一些实施方式省略了公开的部件或特征，并且无需改变剩余元件之间的基本合作。因此，应理解大部分公开的细节不需要实施所描述的实施方式的各个方面。在剩余元件可与现有技术相区别的范围内，被省略的部件和特征不限于本文中所描述的概念。
[0127]设计的所有这些变化是在由所描述的实施方式传达的教义上的非实质性变化。还应理解，本文中描述的实施方式对其他的计算和网络应用具有广泛的实用性，并且并不仅限于所描述的实施方式的特定应用或行业。因此，本发明将被解释为包括涵盖在所公布的专利的权利要求范围内的所有可能的修改和变化。
【主权项】
1.一种移动节点，包括: 用于自动捕捉和解释由所述移动节点附近的一个或多个静态接入点所通告的漫游元数据的装置； 用于响应于预定标准并且基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表来自动重新配置所述移动节点以与所述静态接入点的最佳的下一个静态接入点相关联的装置，并且 其中，所述移动节点和所述静态接入点是无线网状网络的相应节点。2.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于自动评估针对所述静态接入点中的当前关联的一个静态接入点所观测到的信号强度是否处于通过所述漫游元数据而通信的预定信号强度范围内的装置，并且 其中，所述预定标准至少与所观测到的信号强度超过所述预定信号强度范围相关。3.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于自动确定所述移动节点是否已遇到通过所述漫游元数据所通信的标识的装置，并且 其中，所述预定标准至少与所述标识的相遇判定相关。4.根据权利要求1所述的移动节点，其中，所述预定标准包括上下文地图，基于所述静态接入点中的至少一些静态接入点的当前信号强度、过去关联的历史以及所通告的漫游元数据通过所述移动节点创建并且定期更新所述上下文地图。5.根据权利要求4所述的移动节点，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点与所述静态接入点的给定静态接入点解除关联。6.根据权利要求4所述的移动节点，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点能够与所述静态接入点的给定静态接入点相关联。7.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于自动确定菲涅尔带状态的装置，并且 其中，所述预定标准至少与所述菲涅尔带状态相关，并且通过使归因于不稳定的RF区域的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加由所述移动节点观测到的总数据吞吐量。8.根据权利要求1所述的移动节点，进一步包括: 用于基于所述漫游元数据自动确定移动的位置和方向的装置，并且 其中，所述移动节点是能够将基于上下文的服务提供给与所述移动节点相关联的移动客户端的移动接入点。9.一种无线网状网络，包括: 用于识别所述无线网状网络的静态节点接入点的排序的装置； 用于将所述排序传送至所述无线网状网络的移动节点的装置； 用于为各个移动节点确定漫游至所述静态节点接入点的最佳的下一个静态节点接入点的装置，并且 其中，消除在与所述排序相反的所述静态节点接入点之间的所述移动节点的切换。10.一种计算机可读介质，具有存储在其中的指令集，当通过处理元件执行所述指令集时使所述处理元件执行的操作包括: 自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据； 响应于预定标准并且基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表自动重新配置所述无线移动节点，以与所述无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联，并且其中，所述无线移动节点和所述无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。11.根据权利要求10所述的计算机可读介质，其中，当执行另外的指令时使所述处理元件执行的操作进一步包括: 自动评估针对所述无线静态接入点中的当前关联的一个静态接入点所观测到的信号强度是否处于通过所述漫游元数据所通信的预定信号强度范围内；以及 自动确定所述无线移动节点何时能够与所述无线静态接入点的给定无线静态接入点相关联以及何时被要求从所述无线静态接入点的给定无线静态接入点解除关联。12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，当执行另外的指令时使所述处理元件执行的操作进一步包括: 自动确定所述无线移动节点是否已遇到通过所述漫游元数据所通信的标识；以及 基于所述漫游元数据自动确定所述无线移动节点的移动的位置和方向。13.—种方法，包括: 自动捕捉和解释由无线移动节点附近的一个或多个无线静态接入点所通告的漫游元数据；以及 响应于预定标准并且基于通过所述漫游元数据所通信的有序列表自动重新配置所述无线移动节点，以与所述无线静态接入点的最佳的下一个无线静态接入点相关联，并且其中，所述无线移动节点和所述无线静态接入点是无线网状网络的相应节点。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 自动评估针对所述无线静态接入点中的当前关联的一个无线静态接入点所观测到的信号强度是否处于通过所述漫游元数据所通信的预定信号强度范围内，并且 其中，所述预定标准至少与所观测到的信号强度超过所述预定信号强度范围相关。15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 自动确定所述无线移动节点是否已遇到通过所述漫游元数据所通信的标识，并且 其中，所述预定标准至少与所述标识的相遇判定相关。16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述预定标准包括上下文地图，基于至少一些所述无线静态接入点的当前信号强度、过去关联的历史以及所通告的漫游元数据通过所述无线移动节点创建并且定期更新所述上下文地图。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点与所述无线静态接入点的给定静态接入点解除关联。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述上下文地图进一步被用于确定何时所述移动节点能够与所述无线静态接入点的给定静态接入点相关联。19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 自动确定菲涅尔带状态，并且 其中，所述预定标准至少与所述菲涅尔带状态相关，并且通过使归因于不稳定的RF区域的分组损耗最小化并且消除至非最佳接入点的不必要的切换来增加由所述无线移动节点观测到的总数据吞吐量。20.根据权利要求13所述的方法，进一步包括: 基于所述漫游元数据自动确定移动的位置和方向，并且 其中，所述无线移动节点是能够将基于上下文的服务提供给与所述无线移动节点相关联的移动客户端的移动接入点。
【专利摘要】一种包括静态和漫游移动节点(包括一个或多个类型的接入点)的无线网络基础设施，避免了不必要的切换以及不稳定的RF区域，并且至少能够使选定的能够感知上下文的移动节点将上下文感知服务提供给所连接的用户。更具体地，至少一个所选的静态节点能够设置能够利用上下文信息感知上下文的移动节点，该上下文信息关于静态节点的相对位置和方向、通过静态节点服务的信息细节、表示关于上述参数即将发生变化的专用标记以及限定用于关联移动节点的稳定的RF区域的信号强度值的范围。各个能够感知上下文的移动节点相应地生成上下文地图，该上下文地图至少能够部分地确定移动节点的静态节点关联上的下一个变化以及针对该变化的优选时间。
【IPC分类】H04W8/02, H04W84/10, H04W36/08
【公开号】CN104904250
【申请号】CN201380069422
【发明人】祖德海尔·伊鲁达亚拉杰, 克里希纳·贝拉图尔·斯里尼瓦萨·普拉萨德
【申请人】发尔泰公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月3日
【公告号】CA2889813A1, EP2918089A1, US20150257059, WO2014072894A1
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