TWI466490B - Ｗｌａｎ網路控制之發訊方法 - Google Patents

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Description

WLAN網路控制之發訊方法
本發明係關於無線區域網路(WLAN)系統，尤其是關於WLAN中遠端無線資源管理(remote radio resource management，RRM)。
簡單網路管理協定(simple network management protocol，SNMP)是一種廣泛使用之客戶-伺服器為基礎之協定，允許遠端網路管理實體(remote network management entity，NME，也稱為「代理者(agent)」)監控網路客戶端裝置。此SNMP協定允許經由一個GET指令取回來自客戶之資訊。SNMP協定的另一個特徵是客戶端裝置(例如AP)可以傳送通知至NME。
這些通知(notification)或事件觸發報告被廣泛地使用，例如在通用行動電信系統中用以觸發測量報告以便知會無線網路控制器(NRC)重要的情況，例如交接(handover)，胞元中的高干擾準位，或軟交接候選胞元中的改變。這些通知是使行動通訊網路中之發訊成本維持在低狀態的有效方法。
以802.11為基礎之WLANs僅具有三個標準化的通知(解除關聯(Disassociate)，解除認證(Deauthenticate)，以及認證失敗(Authenticate Failure))。這些通知是標準化802.11管理資訊基礎(management information base，MIB)的一部份。以朝向WLAN整合至多重胞元調度內的移動，RRM可以被用以維持WLAN存取的效率以及相互間的操作性。目前並無與遠端RRM相關之IEEE 802.11標準存在(亦即未在AP中實施)以從發訊效率及流量負載降低獲益，如同例如由UMTS中之事件觸發報告所允 許。
一種無線區域網路(WLAN)包括一站，一存取點(AP)以及一網路管理實體(NME)。WLAN中遠端無線資源管理(RRM)的方法藉由在AP安裝一觸發狀況而開始。決定此觸發情況是否已經匹配，以及從AP傳送一通知訊息至NME，如果此觸發情況已被符合的話。
另一個WLAN中之遠端RRM之方法藉由從站傳送一要求訊息至AP而開始。該要求訊息在AP被處理且藉由從AP傳送一回應訊息至站而受到回應。此回應訊息的內容在AP受到評估且基於該回應訊息之內容從AP傳送一通知訊息至NEM。
第三種WLAN中的遠端RRM方法藉由在基地台測量一參數並從站將此參數報告給AP開始。此參數在AP與一預定的臨界值比較且從AP傳送一通知訊息至NME，如果此參數符合該臨界值的話。
一種無線區域網路(WLAN)中遠端無線資源管理用之網路管理實體(NME)，其具有一站以及一存取點(AP)，包括接收裝置用以接收來自AP之一通知訊息，處理裝置用以處理該通知訊息，以及管理裝置用以基於該通知訊息之內容管理該WLAN之無線資源。
一種無線區域網路(WLAN)中之存取點(AP)，其具有一站及一網路管理實體(NME)，包括接收裝置用以接收來自站之資訊；處理裝置用以處理該資訊並產生一通知訊息，該通知訊息之內容係基於被處理之資訊；以及傳輸裝置用以傳輸該通知訊息至該NME。
本發明可做為WLAN IEEE802.11之附加而被實施，包括802.11基線(baseline)，802.11a，802.11b以及802.11g，其為基礎WLAN大氣介面規格。本發明也可在其它的以802.11為基礎，以802.16為基礎以及其它無線網路系統之系統中實施。
在802.11規格中有三種媒體存取控制(MAC)訊框或發訊訊息的型態，包括資料訊框(用以乘載一酬載(payload))，控制訊框(例如用以乘載回應(acknowledgements))，以及管理訊框(例如信標(beacons))。一般來說，每一種訊框型態具有數個次型態。這些訊框型態都具有特別的內容或資訊元件(IEs)，如同目前的802.11規格中所述。
如圖1所示，服務原語(service primitive)係用於層之間及/或協定之間與標準的訊息內容之實體交換(例如，從一站管理實體(SME)至一MAC次層管理實體(MLME)，反之亦然)。此訊息之特定的格式不由此標準所指定(其可依實施指定)；僅有內容被指定。此訊息之型態通常被用以啟動及/或確認一行動，例如傳送管理目的用之一特定訊框。
為達成WLAN環境中的遠端RRM，傳送以下發訊訊息(站管理(SMT)通知)的組合。每一訊息被定義為SMT通知。依據本發明較佳實施例之SMT通知係網路端之一簡單的發訊訊息(其功能類似UMTS中在UMTS Iub/Iur介面上從一點B至一RNC交換之一測量報告訊息)。基本上，一旦符合特定的情況，AP傳送通知做為一種SNMP協定訊息之SMT通知。此情況可以來自從L1至L2，且同樣地包含測量。因為SNMP位於L1及L2上(MAC層)，通常可以使用UDP/IP訊息格式。SMT通知可 由其它方式交換，例如經由大氣介面由IP或MAC管理訊框乘載從一站至一AP，或藉由將SMT通知壓縮至一MAC訊框之內。
依據本發明從AP傳送至NME之通知可以是SMT通知或SNMP訊息之外的格式。此通知可以是可擴展標示語言(Extensible Markup Language(XML))格式或被當成協定實體之間交換的服務原語而被傳送，即使此協定實體位於相同的硬體實體之內。例如，通知可被當成從MAC層至IP層之越過存取點(AP)之服務原語，以此二層皆位於該站內。
為本發明之操作的討論，假設此通知將使用SNMP而被傳送，且於此亦被稱為「SMT通知」。要說明的是，本發明在相同的方式中運作不管通知之形式或用以傳送該通知之裝置。
圖2係依據AP 202傳送之一關聯回應訊框之內容由AP 202傳送至NME 204之通知訊息傳送之流程圖。從站206傳送一關聯要求訊框至AP 202嘗試使基本服務組合(BSS)中的站206與AP 202關聯(步驟210)。AP 202接著以包括指示此關聯是否成功之一狀態碼之一關聯回應訊框回應站206(步驟212)，且如果不成功，包括關聯失敗之一理由碼。要說明的是所使用的狀態碼是802.11標準中所述之狀態碼。
AP 202評估關聯回應訊框中所包含的狀態碼(步驟214)。如果此狀態碼指示成功的關聯，則AP 202傳送一關聯通知至NME 204(步驟216)。此關聯通知包括此關聯回應訊框將被傳送之站206之MAC位址。如果此狀態碼回應位址是不成功的關聯(步驟124)，則AP 202傳送一關聯失敗通知至NME 204(步驟218)。此關聯失敗通知包括關聯回應訊框將被傳送之站206之MAC 位址以及關聯失敗之理由。
圖3係依據AP 302傳送之重新關聯回應訊框之內容由AP 302傳送至NME 304之通知訊息的流程圖。一重新關聯回應訊框由漫遊站306傳送至一新的AP 302以試圖使站306與新的AP 302產生重新關聯(步驟310)。新的AP 302接著以重新回應訊框回應站306(步驟312)，此訊框包括一狀態碼指示此重新關聯是否成功，且如果不成功，包括重新關聯失敗的理由碼。
新的AP 302評估包含在重新關聯回應訊框中之狀態碼(步驟314)。如果此狀態碼指示成功的重新關聯，則AP 302傳送重新關聯通知至NME 304(步驟316)。此重新關聯通知包括關聯回應訊框將被傳送之站306之MAC位址。如果狀態碼未指示成功的重新關聯(步驟314)，則AP 302傳送重新關聯失敗通知至NME 304(步驟318)。此重新關聯失敗通知包括關聯回應訊框將被傳送之站206之MAC位址以及重新關聯失敗之理由。圖4係依據從站406至AP 402之頻道佔用數值而傳送之流量負載通知訊息之流程圖。流量負載通知是從AP 402至NME 404之訊息以發出BSS中的平均經驗流量負載已經超過一特定限制的訊號。
站406測量頻道佔用(步驟410)並將此頻道佔用值報告給AP 402(步驟412)。AP 402比較站406所報告的頻道佔用值與一預定的臨界值(步驟414)。當平均頻道佔用比例在超過一預定時間的期間都高於一預定百分比時，此臨界值是超過的。要說明的是，基線頻道佔用比例及最大時間是依據實施而被指定的。在本發明之一實施例中，基線頻道佔用比例是30%而最小時間是10分鐘。
如果頻道佔用值超過臨界值，一流量負儎通知被傳送至NME 404(步驟416)。此流量負載通知包括對應一預定值之流量負載值。如果此頻道佔用值不超過此臨界值(步驟418)，則AP 402等待未更新之頻道佔用值之接收，並以正常AP運作繼續。
圖5係依據從站506傳送至AP 502之訊號品質數值而定由AP 502傳送至NME 504之低訊號品質通知訊息。低訊號品質通知係從AP 502至NME 504之一訊息以發出特定站在一特定時間量經驗低訊號品質之訊號。
站506測量此訊號品質(510)並報告此訊號品質訊號給AP 502(步驟512)。AP 502評估此訊號品質以決定此訊號品質是否低於一預定臨界值(步驟514)。此臨界值是此平均訊號品質準位是否低於一預定值預定的百分比超過一預定的時間。要說明的是此百分比的差異，基線訊號品質數值，以及最小時間係依據實施而定。在本發明一實施例中，此百分比差異是50%，基係訊號品質數值是10dB訊號對雜訊比(SNR)，而最小時間是10分鐘。
如果訊號品質低於臨界值，則傳送一低訊號品質通知至NME 504(步驟516)。低雜訊品質通知包括經驗低訊號品質之站以及其平均訊號品質準位。如果此訊號品質值超過臨界值(步驟518)，則AP 502等待更新的訊號品質值之接收，並以正常的AP運作繼續。
圖6係依據從站606傳送至AP 602之帶內干擾值而從AP 602傳送至NME 604之帶內干擾通知訊息的流程圖。帶內干擾通知是同AP 602至NME 604之訊息以發出BSS中之平均經驗干擾準位超過一特定限制之訊號。
站606測量此帶內干擾(步驟610)並將此帶內干擾值報告給AP 602(步驟612)。此AP 602決定此帶內干擾值是否超過一預定臨界值(步驟614)。當站606發現dBm高於預定值之平均干擾準位一預定時間時，超過此臨界值。要說明的是基線干擾準位以及最小時間是依據實施而被指定。在本發明之一實施例中，此基線干擾準位是-75dBm而最小時間是10分鐘。
如果帶內干擾超過臨界值，則傳送一帶內干擾通知NME 604(步驟616)。此帶內干擾通知包括干擾準位。如果帶內干擾值低於臨界值(步驟618)，AP 602等待更新的帶內干擾值之接收，並以正常的AP運作繼續。
每種型態的通知內容可藉由站的MAC位址，理由碼，狀態碼，錯誤碼而決定。此通知可依據NME之結構而定。例如，當由測量A給予之干擾準位超過一配置的臨界值B大於C秒時，以依據規格而定或實施而定之變數A，B，C之一帶內干擾通知被傳送。
圖7是在觸發情況已經符合之後由AP 702傳送至NME 704之一般通知訊息。NME 704配置觸發情況並傳輸此觸發情況至AP 702(步驟710)。為使此觸發被驅動，可能發生二事件之一：AP 702之某些活動(步驟712)或站706傳送資訊至AP 702(步驟714)。要說明的是步驟712，714之一或二者可能符合觸發情況，並且依據NME所設定的觸發情況而定(因此，步驟712及714以虛線方塊表示，因為二步驟不必要都被執行)。步驟712可包括以AP為基礎之事件，例如內部AP測量或其它內部AP觸發。步驟714可包括任何由站706執行之行動，例如傳送一要求訊框至AP 702。
做出是否符合觸發情況的決定(步驟716)。如果不符合觸發情況，則AP 702等待額外的行動，如步驟712，714所指示。如果符合此觸發情況(步驟716)，則重AP 702傳送一通知至NME 704(步驟718)。此AP隨後回復到等待額外的活動，如步驟712，714所示。
圖8係在符合一觸發情況之後由AP 802傳送至NME 804之一般通知訊息。AP 802配置觸發情況(步驟810)。為使觸發被驅動，可發生二事件之一：在AP 802的某些行動(步驟812)或站806傳送資訊至AP 802(步驟814)。要說明的是，步驟812，814之一或二者可能符合觸發情況，並且依據NME所設定的觸發情況而定(因此，步驟812及814以虛線方塊表示，因為二步驟不必要都被執行)。步驟812可包括以AP為基礎之事件，例如內部AP測量或其它內部AP觸發。步驟814可包括任何由站806執行之行動，例如傳送一要求訊框至AP 802。
做出是否符合觸發情況的決定(步驟816)。如果不符合觸發情況，則AP 802等待額外的行動，如步驟812，814所指示。如果符合此觸發情況(步驟816)，則重AP 802傳送一通知至NME 804(步驟818)。此AP隨後回復到等待額外的活動，如步驟812，814所示。
雖然本發明之特徵及元件係於較佳實施中以特定組合而被描述，每一種特徵或元件可單獨被使用而不需其它特徵，以及較佳實施例之其它特徵及元件或在不同的組合而不需要本發明其它的特徵及元件。雖然本發明已表示並揭露特定實施例，熟悉本技藝之人士在不脫離本發明範圍的情況下可有不同修改及變化。以上的描述僅用以說明且不限制特定發明。
206‧‧‧站
202‧‧‧AP
204‧‧‧NME
210-218‧‧‧步驟
306‧‧‧站
302‧‧‧AP
304‧‧‧NME
310-318‧‧‧步驟
406‧‧‧站
402‧‧‧AP
404‧‧‧NME
410-418‧‧‧步驟
506‧‧‧站
502‧‧‧AP
504‧‧‧NME
510-518‧‧‧步驟
606‧‧‧站
602‧‧‧AP
604‧‧‧NME
610-618‧‧‧步驟
706‧‧‧站
702‧‧‧AP
704‧‧‧NME
710-718‧‧‧步驟
806‧‧‧站
802‧‧‧AP
804‧‧‧NME
810-818‧‧‧步驟
本發明較詳細的了解將來自以下較佳實施例之描述，且結合附圖而被了解，其中：第1圖係IEEE 802.11協定堆疊之方塊圖；第2圖係基於一關聯(association)的回應訊框傳送一通知訊息之流程圖；第3圖係基於一重新關聯(reassociation)的回應訊框傳送一通知訊息之流程圖；第4圖係基於一頻道佔用(occupation)數值傳送一通知訊息之流程圖；第5圖係基於一訊號品質數值傳送一通知訊息之流程圖；第6圖係基於一帶內(in-band)干擾數值傳送一通知訊息之流程圖；第7圖係當在AP之觸發被驅動時傳送一般性通知訊息；以及第8圖係當在AP之觸發被驅動時傳送一般性通知訊息之另一實施例之流程圖。
206‧‧‧站
202‧‧‧AP
204‧‧‧NME
210-218‧‧‧步驟

Claims (18)

  1. 一種於一電機電子工程師學會(IEEE)802.11基礎無線區域網路(WLAN)的一存取點(AP)中使用的方法，該方法包括：接收一訊息，其中該訊息表明與一服務品質參數有關的一觸發條件；該AP基於該WLAN中的該服務品質參數的一測量來判斷是否已經符合該觸發條件；以及在已經符合該觸發條件的情況下，傳輸一通知訊息，該通知訊息包括與該服務品質參數的該測量有關的一資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，在該AP從一網路管理實體(NME)接收該訊息。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該通知訊息是從該AP被發送到一網路管理實體(NME)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該服務品質參數是一流量負載。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該服務品質參數是一訊號品質。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該服務品質參數是一帶內干擾。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中判斷該觸發條件是否已經符合該觸發條件包括判斷該服務品質參數的該測量是否符合一臨界值。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：該AP從該WLAN中的一站台接收表明該服務品質參數的該測量的一資訊。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該WLAN是以下列中的一種或多種為基礎：一IEEE 802.11a技術、一IEEE 802.11b技術或一IEEE 802.11g技術。
  10. 一種於一電機電子工程師學會(IEEE)802.11基礎無線區域網路(WLAN)中使用的存取點(AP)，該AP包括：一接收器，經配置用於接收一訊息，其中該訊息表明與一服務品質參數有關的一觸發條件；一處理器，經配置用於該AP基於該WLAN中的該服務品質參數的一測量來判斷是否已經符合該觸發條件；以及一傳輸器，在已經符合該觸發條件的情況下，該傳輸器經配置用於傳輸一通知訊息，該通知訊息包括與該服務品質參數的該測量有關的一資訊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該訊息是在該AP被接收自一網路管理實體(NME)。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該通知訊息是從該AP被發送到一網路管理實體(NME)。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該服務品質參數是一流量負載。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該服務品質參數是一訊號品質。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該服務品質參數是一帶內干擾。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該處理器更經配置用於判斷該服務品質參數的該測量是否符合一臨界值。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該接收器更經配置用於從該WLAN中的一站台接收表明該服務品質參數的該測量的一資訊
  18. 如申請專利範圍第10項所述的存取點(AP)，其中該WLAN是以下列中的一種或多種為基礎：一IEEE 802.11a技術、一IEEE 802.11b技術或一IEEE 802.11g技術。
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