无线局域网多链路设备采用的控制链路切换方法

相关引用

本发明主张递交于2019年8月27日，号码为62/891,991的美国临时专利申请案的优先权，上述列出的申请案的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种无线局域网(wireless fidelity，简称WiFi)多链路设备(multi-link device，简称MLD)采用的控制链路切换方法。

背景技术

在WiFi多链路操作中，两个MLD之间存在数个链路，包括一个接入点(accesspoint，简称AP)和一个非-AP站点(station，简称STA)，它们占据了不同的射频(radio-frequency，简称RF)频段。这些链路可以独立运行以增加总体吞吐量和/或提高连接稳定性。在某些应用中，这些链路可以包括用于特定服务的一个或多个专用链路。但是，专用链路可能由于干扰而不稳定，或者由于非-AP STA的资源分配更改而可能不可用。因此，在WiFi多链路操作中需要创新链路切换机制。

发明内容

所要求保护的发明的目的之一是提供一种WiFi MLD采用的控制链路切换方法。

根据本发明的第一方面，公开了一种WiFi MLD采用的示例性控制链路切换方法。所述示例性控制链路切换方法包括：向另一WiFi MLD发送请求帧，以请求将当前控制链路切换为新控制链路的切换过程；以及从所述另一WiFi MLD接收响应帧，其中，在响应帧被接收之后，在WiFi MLD上选择性地启用新控制链路。

根据本发明的第二方面，公开了一种WiFi MLD采用的示例性控制链路切换方法。所述控制链路切换方法包括：向另一WiFi MLD发送请求帧，以请求将当前控制链路切换为一条新控制链路的切换过程；从所述另一WiFi MLD接收反对帧，其中所述反对帧建议经由所述切换过程将当前控制链路切换至另一新控制链路，所述另一新控制链路与所述新控制链路不同；向所述另一WiFi MLD发送响应帧，其中，在响应帧被发送之后，在WiFi MLD上选择性地启用所述另一新控制链路。

在阅读了以下在各种附图和附图中示出的优选实施例的详细说明之后，本发明的这些和其他目的对于本领域的普通技术人员无疑将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的无线局域网(wireless fidelity，简称WiFi)系统。

图2是示出根据本发明的实施例的第一控制链路切换场景的图。

图3是示出根据本发明的实施例的第二控制链路切换场景的图。

图4是示出根据本发明的实施例的第三控制链路切换场景的图。

图5是示出根据本发明的实施例的第一控制链路切换操作的时序图。

图6是示出根据本发明的实施例的第二控制链路切换操作的时序图。

图7是示出根据本发明的实施例的第三控制链路切换操作的时序图。

图8是示出根据本发明的实施例的第四控制链路切换操作的时序图。

具体实施方式

以下说明及权利要求书的叙述中，使用到的部分词汇将用来指涉某个具体的组件。如同所属技术领域的技术人员所熟知地，电子设备制造者可能使用不同的名称来指涉同一个组件。此份文档无意区别那些在名称上有所差别、但在功能上并无差异的组件。在以下说明及权利要求书的叙述中，「包含」、「包括」等词汇系用来做为开放性的叙述，故皆应被解读为「包含，但不限于……」的意思。此外，在本文中「耦合」一词有意被用于指涉直接或是间接的电子连接。据此而言，如果将一装置耦接至另一装置，其之间的连接可能是透过一直接的电子连接，或者是透过其他装置及链路间接进行连接。

图1是示出根据本发明的实施例的WiFi系统的图。为了简洁起见，假设WiFi系统100包括一个接入点(access point，简称AP)102和一个非-AP站点(station，简称STA)104。在此实施例中，AP 102和STA104都是WiFi MLD。例如，AP 102可以在不同的信道上拥有M个链路，并且可以经由N个链路L

在所述实施例中，用作控制链路的专用链路被设计为处理AP 102与非-AP STA104之间的链路控制过程，诸如非-控制链路启用和禁用；操作参数协商(例如目标唤醒时间协商)和所有链路的更新；广播和组寻址帧发送/接收；所有链路的电源模式更新和电源状态指示交换；所有链路的安全信息交换；和/或一般流量。

所提出的控制链路切换过程可以在某些情况下调用。例如，所提出的控制链路切换过程可被调用以在EasyMesh中实现WiFi漫游。对于另一个示例，所提出的控制链路切换过程可被调用以在相同的基本服务集合(basic service set，简称BSS)中实现信道切换。对于又一示例，在非-AP STA 104由于功率节省，RF无线电资源分配和/或本地干扰而需要禁用被用作控制链路的链路的条件下，所提出的控制链路切换过程可被调用。

图2是示出根据本发明的实施例的第一控制链路切换场景的图。在所述示例中，AP102拥有3个链路(2.4，L5，U5)。2链路非-AP STA 104经由位置1处的链路(2.4，L5)与AP 102相关联，其中链路L5被用作控制链路，链路2.4被用作非-控制链路。在非-AP STA 104移动到位置2之后，L5信号被AP 102和非-AP STA 104之间的墙壁衰减并且太弱。因此，所提出的控制链路切换过程可被调用以将当前控制链路(例如，L5)切换到新控制链路(例如，2.4)。

图3是示出根据本发明的实施例的第二控制链路切换场景的图。在所述示例中，AP102拥有3个链路(2.4，L5，U5)。2链路非-AP STA 104经由位置1处的链路(L5，U5)与AP 102相关联，其中链路L5被用作控制链路，链路U5被用作非-控制链路。在非-AP STA 104移动到位置2之后，L5信号和U5信号均被AP 102和非-AP STA 104之间的墙壁衰减并且太弱。因此，非-AP STA 104需要禁用5G链路并启用2.4G链路。所提出的控制链路切换过程被调用以启用当前禁用的链路2.4，并将当前控制链路(例如，L5)切换到新控制链路(例如，2.4)。

图4是示出根据本发明的实施例的第三控制链路切换场景的图。在所述示例中，AP102拥有3个链路(2.4，L5，U5)。2链路非-AP STA 104从位置2移动到位置1。在2链路非-APSTA 104移动到位置2之后，它可以将其控制链路重新配置为5G信道(例如，L5)。所提出的控制链路切换过程可被调用以将当前控制链路(例如2.4)切换到新控制链路(例如L5)。

为了更好地理解本发明的技术特征，下面给出几种控制链路切换操作。图5是根据本发明实施例的第一控制链路切换操作的时序图。在所述示例中，控制链路切换过程由从AP 102发送到非-AP STA 104的请求帧发起，其中AP 102和非-AP STA 104都是WiFi MLD。所述请求帧被用于请求将当前控制链路切换到新控制链路的切换过程。所述请求帧可包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，请求帧可包括指示帧类型“请求”，请求序列标识符(identifier，简称ID)，当前控制链路信道ID的信息元素，和/或包括目标控制链路信道ID，完成切换过程可选所需时间，切换后的当前控制链路角色等参数。

例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间启用的非-控制链路。对于另一个示例，在请求帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间禁用的非-控制链路，但能够在切换过程之后启用。又例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是空链路。

在接收到请求帧之后，非-AP STA 104向AP 102发送响应帧。响应帧可以包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，响应帧可以包括指示帧类型“响应”和帧状态“接受”或“拒绝”的信息元素。非-AP STA 104可以拒绝控制链路切换的请求并且发送携带拒绝的响应帧。因此，当前控制链路保持不变。在图5所示的示例中，非-AP STA104接受控制链路切换的请求并且发送携带接受的响应帧。因此，非-AP STA 104将根据请求帧所携带的新控制链路的指示来切换控制链路。如果新控制链路当前被禁用，则请求帧和响应帧需要携带链路启用协商参数以启用链路。

在一种示例性设计中，请求帧和响应帧中的至少一个可经由当前控制链路来发送。在另一示例性设计中，请求帧和响应帧中的至少一个可经由非-控制链路来发送。简而言之，请求/响应帧交换可经由使用当前控制链路，非-控制链路或其组合来实现。优选地，请求/响应帧交换可经由相同的链路发生。

在发送携带非-AP STA 104接受控制链路切换请求的响应帧之后，非-AP STA104开始切换过程。在所述示例中，在用于链路建立的可选切换延迟之后，非-AP STA 104经由新控制链路向AP 102发送通知帧。在接收到通知帧之后，AP 102经由新控制链路向非-APSTA104发送通知确认(Notice-Ack)帧。根据所提出的控制链路切换操作，新控制链路变为有效，并且旧控制链路根据请求帧的指示充当一个非-控制链路，一个空链路或另一控制链路。

在请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“保持为另一控制链路”的情况下，在切换过程之后，当前控制链路被转移到另一控制链路。因此，切换过程可被视为用于在AP 102和非-AP STA 104之间添加新控制链路的控制链路添加过程，从而导致在AP 102和非-AP STA 104之间共同存在多个控制链路。

在另一情况下，请求帧中包括的参数“目标控制链路信道ID”被设置为“空”，而请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“转移到非-控制链路”，则在切换过程之后，当前的控制链路被转移到空链路。因此，切换过程可被视为用于删除AP 102与非-AP STA 104之间的现有控制链路的控制链路去除过程。如果AP 102与非-AP STA 104之间仅存在一个控制链路，则所述控制链路去除过程应被禁止。

图6是根据本发明实施例的第二控制链路切换操作的时序图。在所述示例中，控制链路切换过程由从AP 102发送到非-AP STA 104的请求帧发起，其中AP 102和非-AP STA104都是WiFi MLD。所述请求帧被用于请求将当前控制链路切换到新控制链路的切换过程。所述请求帧可包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，请求帧可包括指示帧类型“请求”，请求序列ID，当前控制链路信道ID的信息元素，和/或包括目标控制链路信道ID，完成切换过程的可选所需时间，切换后的当前控制链路角色等的参数。

例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间启用的非-控制链路。对于另一示例，在请求帧中指示的新控制链路可以是非-控制链路，所述非-控制链路当前在AP 102和非-AP STA 104之间被禁用，但能够在切换过程之后被启用。又例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是空链路。

在接收到请求帧之后，非-AP STA 104向AP 102发送反对帧。所述反对帧在STA侧包含参数建议。具体地说，反对帧建议经由切换过程将当前控制链路切换到另一新控制链路(与请求帧中指示的新控制链路不同)。例如，在反对帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间启用的非-控制链路。对于另一示例，在反对帧中指示的新控制链路可以是非-控制链路，所述非-控制链路在当前在AP 102和非-AP STA 104之间被禁用，但能够在切换过程之后被启用。又例如，反对帧中指示的新控制链路可以是空链路。反对帧可以包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，反对帧可以包括指示帧类型“计数器”和参数“目标控制链路信道ID”的信息元素。

在接收到反对帧之后，AP 102向非-AP STA 104发送响应帧。响应帧可以包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，响应帧可以包括指示帧类型“响应”和帧状态“接受”或“拒绝”的信息元素。AP 102可拒绝控制链路切换的STA侧建议，并且发送携带拒绝的响应帧。因此，当前控制链路保持不变。在图6所示的示例中，AP 102接受控制链路切换的STA侧建议，并且发送携带接受并且包含来自STA的建议采用的更新参数的响应帧。因此，非-AP STA 104将切换控制链路。如果新控制链路当前被禁用，则请求帧，反对帧和响应帧需要携带链路启用协商参数以启用链路。

在一种示例性设计中，请求帧、反对帧和响应帧中的至少一个可经由当前控制链路来发送。在另一示例性设计中，请求帧、反对帧和响应帧中的至少一个可经由非-控制链路发送。简而言之，请求/计数器/响应帧交换可经由使用当前控制链路，非-控制链路或其组合来实现。优选地，请求/计数器/响应帧交换可经由同一链路发生。

非-AP STA 104在接收到携带AP 102接受控制链路切换的STA侧建议的响应帧之后，开始切换过程。在所述示例中，在用于链路建立的可选切换延迟之后，非-AP STA 104经由新控制链路向AP 102发送通知帧。在接收到通知帧之后，AP 102通过新控制链路向非-APSTA 104发送通知确认(Notice-Ack)帧。根据所提出的控制链路切换操作，新控制链路变为有效，并且旧控制链路根据请求帧的指示充当一个非-控制链路，一个空链路或另一控制链路。

在请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“保持为另一控制链路”的情况下，在切换过程之后，当前控制链路被转移到另一控制链路。因此，切换过程可被视为用于在AP 102和非-AP STA 104之间添加新控制链路的控制链路添加过程，从而导致在AP 102和非-AP STA 104之间共存多个控制链路。

在另一情况下，反对帧中包括的参数“目标控制链路信道ID”被设置为“空”，而请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“转移到非-控制链路”，则在切换过程之后，当前控制链路被转移到空链路。因此，切换过程可被视为用于删除AP 102与非-AP STA 104之间的现有控制链路的控制链路去除过程。如果AP 102与非-AP STA 104之间仅存在一个控制链路，则所述控制链路去除过程应被禁止。

图7是根据本发明实施例的第三控制链路切换操作的时序图。在所述示例中，控制链路切换过程经由从非-AP STA 104发送到AP 102的请求帧来发起，其中，AP 102和非-APSTA 104都是WiFi MLD。所述请求帧被用于请求将当前控制链路切换到新控制链路的切换过程。所述请求帧可包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，请求帧可包括指示帧类型“请求”，请求序列ID，当前控制链路信道ID的信息元素，和/或包括目标控制链路信道ID，完成切换过程的可选所需时间，切换进程后的当前控制链路角色等的参数。

例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间启用的非-控制链路。对于另一个示例，在请求帧中指示的新控制链路可以是非-控制链路，所述非-控制链路当前在AP 102和非-AP STA 104之间被禁用，但能够在切换过程之后被启用。又例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是空链路。

在接收到请求帧之后，AP 102向非-AP STA 104发送响应帧。响应帧可包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，响应帧可包括指示帧类型“响应”和帧状态“接受”或“拒绝”的信息元素。AP 102可拒绝控制链路切换的请求，并发送携带拒绝的响应帧。因此，当前控制链路保持不变。在图7所示的示例中，AP 102接受控制链路切换的请求并发送携带接受的响应帧。因此，非-AP STA 104将切换控制链路。如果新控制链路当前被禁用，则请求帧和响应帧需要携带链路启用协商参数以启用链路。

在一种示例性设计中，请求帧和响应帧中的至少一个可经由当前控制链路来发送。在另一示例性设计中，请求帧和响应帧中的至少一个可经由非-控制链路来发送。简而言之，请求/响应帧交换可经由使用当前控制链路，非-控制链路或其组合来实现。优选地，请求/响应帧交换可经由相同的链路发生。

在接收到携带AP 102接受控制链路切换请求的响应帧之后，非-AP STA 104开始切换过程。在所述示例中，在用于链路建立的可选切换延迟之后，非-AP STA 104经由新控制链路向AP 102发送通知帧。在接收到通知帧之后，AP 102经由新控制链路向非-AP STA104发送通知确认(Notice-Ack)帧。根据所提出的控制链路切换操作，新控制链路变为有效，并且根据请求帧的指示，旧控制链路充当一个非-控制链路，一个空链路或另一控制链路。

在请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“保持为另一控制链路”的情况下，在切换过程之后，当前控制链路被转移到另一控制链路。因此，切换过程可被视为用于在AP 102和非-AP STA 104之间添加新控制链路的控制链路添加过程，从而导致在AP 102和非-AP STA 104之间共存多个控制链路。

在另一情况下，请求帧中包括的参数“目标控制链路信道ID”被设置为“空”，而请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“转移到非-控制链路”，则在切换过程之后，当前控制链路转移被到空链路。因此，切换过程可被视为用于删除AP 102与非-AP STA 104之间的现有控制链路的控制链路去除过程。如果AP 102与非-AP STA 104之间仅存在一个控制链路，则所述控制链路去除过程应被禁止。

图8是根据本发明实施例的第四控制链路切换操作的时序图。在所述示例中，控制链路切换过程经由从非-AP STA 104发送到AP 102的请求帧来发起，其中，AP 102和非-APSTA 104都是WiFi MLD。所述请求帧被用于请求将当前控制链路切换到一个新控制链路的切换过程。所述请求帧可包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，请求帧可以包括指示帧类型“请求”，请求序列ID，当前控制链路信道ID的信息元素，和/或包括目标控制链路信道ID，完成切换过程所需可选时间，切换后的当前控制链路角色等的参数。

例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间启用的非-控制链路。对于另一示例，在请求帧中指示的新控制链路可以是非-控制链路，所述非-控制链路当前在AP 102和非-AP STA 104之间被禁用，但能够在切换过程之后被启用。又例如，在请求帧中指示的新控制链路可以是空链路。

在接收到请求帧之后，AP 102向AP 102发送反对帧。所述反对帧包含AP侧的参数建议。具体地说，反对帧建议经由切换过程将当前控制链路切换到另一新控制链路(与请求帧中指示的新控制链路不同)。例如，在反对帧中指示的新控制链路可以是当前在AP 102和非-AP STA 104之间启用的非-控制链路。对于另一示例，在反对帧中指示的新控制链路可以是非-控制链路，所述非-控制链路当前在AP 102和非-AP STA 104之间被禁用，但能够在切换过程之后被启用。又例如，反对帧中指示的新控制链路可以是空链路。反对帧可以包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，反对帧可包括指示帧类型“计数器”和参数“目标控制链路信道ID”的信息元素。

在接收到反对帧之后，非-AP STA 104向AP 102发送响应帧。响应帧可包括携带控制链路切换过程的必要信息的信息元素(或字段)。例如，响应帧可以包括指示帧类型“响应”和帧状态“接受”或“拒绝”的信息元素。非-AP STA 104可拒绝控制链路切换的AP侧建议，并发送携带拒绝的响应帧。因此，当前控制链路保持不变。在图8所示的示例中，非-APSTA 104接受控制链路切换的AP侧建议，并发送响应帧，所述响应帧携带接受并包含来自AP建议中采用的更新参数。因此，非-AP STA 104将切换控制链路。如果新控制链路当前被禁用，则请求帧、反对帧和响应帧需要携带链路启用协商参数以启用链路。

在一种示例性设计中，请求帧、反对帧和响应帧中的至少一个可以经由当前控制链路来发送。在另一示例性设计中，请求帧、反对帧和响应帧中的至少一个可以经由非-控制链路来发送。简而言之，请求/计数器/响应帧交换可经由使用当前控制链路，非-控制链路或其组合来实现。优选地，请求/计数器/响应帧交换可以经由同一链路发生。

非-AP STA 104在发送携带非-AP STA 104接受控制链路切换的AP侧建议的响应帧之后，开始切换过程。在所述示例中，在用于链路建立的可选切换延迟之后，非-AP STA104经由新控制链路向AP 102发送通知帧。在接收到通知帧之后，AP 102经由新控制链路向非-AP STA 104发送通知确认(Notice-Ack)帧。根据所提出的控制链路切换操作，新控制链路变为有效，并且根据请求帧的指示，旧控制链路充当一个非-控制链路，一个空链路或另一控制链路。

在请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“保持为另一控制链路”的情况下，在切换处理之后，当前控制链路被转移到另一控制链路。因此，切换过程可被视为控制链路添加过程，用于在AP 102和非-AP STA 104之间添加新控制链路，从而在AP102和非-AP STA 104之间产生多个控制链路。

在另一情况下，反对帧中包括的参数“目标控制链路信道ID”被设置为“空”，而请求帧中包括的参数“切换后的当前控制链路角色”被设置为“转移到非-控制链路”，则在切换过程之后，当前控制链路被转移到空链路。因此，切换过程可被视为用于删除AP 102与非-AP STA 104之间的现有控制链路的控制链路去除过程。如果AP 102与非-AP STA 104之间仅存在一个控制链路，则所述控制链路去除过程应被禁止。

所属技术领域的技术人员可轻易观察到在维持本发明的教导的同时，仍可对于此装置及方法进行各种修改及变更。据此，上述揭露的内容应被解释为仅受所附的权利要求书的界限的限制。