TWI357241B - Wireless communication method and apparatus for im - Google Patents

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修正替換頁 九、發明說明： 發明範疇 本發明關於一種無線通信系統。#牲宁 更叙5之，本發明關於為 -存取點（ΑΡ)初始化作業參數且選擇最適_作業頻道。 發明背景 ± 一無線通㈣統運作所在之—無線電鏈結的條件可能在任何 時間改變。由於-無線傳輸/接收單元（wtru)1行動的，該 WTRU視其位置而定可能脫離或是在—或多個奶的朗内。當 AP剛被建立或疋在因為某些原因而關機之後再次開機，該处 之起動過程必須評估其無線電資源環境。-般而言，起動過程亦 提供一用來向其自有的延伸服務集㈣）之其他APS通告自己 見^機制使件其他他能據此自我調整自有的作業參數。 -有數種¥構被用來提高無線通信系統的容量。頻道（亦 I7頻率）k擇疋此等架構其中—種，藉以讓一網路内之—或多個 選擇或夕個頻道與其他相關WTRUs聯絡。处頻道選擇之 調般疋以手動方式進行。但是，要回應於網路組態中之每一 變化以手動方式協調頻道選擇是非常不切實際的，因為這可能 導致所有APs之一番紅< 里新k計和重新組態。未經許可的頻譜和外部 丄 J J / ZrH i 100年10月25曰修正替換1 . 干擾源也會造成手域辦枝分解決㈣題。此外，難以藉由 動頻擇方式將頻道指派成會使得相鄰^^之訊務負载以一 最大化整㈣絲量財 < 錄於可用頻道。 S矣架構在有多個APs試圖同時開機之時會遭遇另一問題。 田鹏内發生此情況’所有他嘗試在相同時間做出一頻道選 擇。因此，奶的頻道選擇不會是最佳的，因為每- AP並未將鄰 近APs的頻道選擇納入考量。 $ 克服前述問題之方法及系統會是極為有利的。 發明概述 本發明提出-種實行—AP之起動及初步頻道選擇過程的方 法及裝置。 該AP之起動過程包含一路徑喪失發現階段及一通告階段。 在該路徑喪失發現階段期間，該AP _來自其自有的挪之鄰# 近APs、來自不同ESSs之鄰近Aps、及外部干擾源。在該通告階 段期間，該AP發射一信標信號以便加速被正在運行路徑喪失發現 階段的鄰近APS認出。該起動過程對該AP提供監測並評估其無 線電環境的能力，因而容許該AP自我決定初步作業參數。 -種AP初始化頻道選擇過程在該AP之起動過程開始時自動 實行。 ⑧ 6 1357241 . 日修正替換頁 較佳實施例詳細說明 一二下文中’術語、朦非侷限性包含—使用者設備⑽ 一订動站、固定或行_戶單元、呼叫器、或任何其他能夠在一 無線環境中運作之類型的裝置。 —在下文中，術語、ΑΚ非褐限性包含_存取點、一基地台、 Β節點、峨控繼、或任何其他_之無線環境介接裝置。 本發明之特徵可被併入-Ic内或被建構在一包括多個互連 組件的電路内。 如下所述本發明大體上可應用於無線區域網路（肌⑽） 技術’譬如大體上應用於正EE 8〇211及腿物乱颜規格， 然可想見將其制在其他限軒擾無線魏譬如正证8Q2 Μ及 IEEE 802.16 〇 # 帛1圖是一依據本發明之無線通信系統100的方塊圖。無線 通#系統100包括一 AP 105及複數個WTRUs 11〇a_11〇n。处1〇5 經由一天線120透過一無線鏈結us與WTRUs 11〇a U〇n聯絡。 AP 105包含一收發器125、一頻道選擇器13〇、一測量單元135、 一功率控制器140、一計時器145及一記憶體15〇。收發器125經 由天線120對WTRUs 110a-110n發出信號U5a-115n且從該等 WTRUs 接收信號 115a-115n。 100年10月25日修正替換頁 頻道選擇器130選擇—田七t — " 、坏用來與每一 WTRU 11〇a_11〇n聯絡的 道。測量單元135測量土接 里文挺AP 1〇5的作業參數。測量單元135 責收集、處理並存儲頻谐县^ 、、夏測值’此等量測值非侷限性包含： 頻 負 頻道使料（亦即頻_^時間百分率），外部（非_)干 擾之位準，㈣包測得之魏㈣遵，及類似量測值。功 率控制盗140控制AP 1〇5之傳輸功率。計時器設定处ι〇5

進行某些作業的-或多個預定週期。記憶體⑼為洲$提供儲 存能力，包括記錄諸如測量結果的資料。 第2圖疋-AP 1〇5之起動過程2〇〇的流程圖，該過程包含一 發見又210和-通告階段22〇。在發現階段21〇内，处⑽初 始化其量财數和紐（步驟211)。被初始化之量齡數和數值 舉门來》柯包含列於下表丨内的參數和數值。如熟習此技藝者所

能理解’可在秘錄和祕之収❹其财絲數值或是以 其他參數和數值取代。 符號 插述 一^—--- 可容許頻道集合 類型 組態參數 預設值 { 1,6,Π ) 丁 Discover mPP_fix 靜測量週期產生間隔之固定分 組態參數 1000毫秒 量的發現階段值 _____ 2mpp ^var 靜測量週期產生間隔之可變分 ^·--- 組態參數 〇毫秒 ⑧ 8 1357241 曰修正替換頁 量之幅度的發現階段值 ------ rpDiscover ·* mpp_dttr 一靜測量週期之持續時間的發 現階段值 組態參數 1 〇〇〇亳秒 • jtj Discover Jy/M/N_MS 發現階段期間之測量集合的最 少數量 組態參數 -----^ 4 ^Discover Iy MAX _MS 發現階段測量集合的最 大數量 組態參數 --—--- 15 ηη Announce 1 dur 通告階段持續時間 組態參數 ------ 10秒 rp Announce 丄 beacon -~-~~----- 通告階段期間之信標傳輸週期 組態參數 100毫秒 -----___ 20 dBm Pmax - ----- 最大AP傳輸功率 ------ 組態參數 表1 在發現階段210之步驟212中，測量單元13S以執行炉 #量集合之方式測量作業參數，藉此依序取得一可容許頻道;合 (AC曰S)内每-頻道在—測量集合期間由貫徹該acs内所有頻二 之測量週期之-完整循環組成的一段時間内的量測值。舉例來 δ兄’作業參數可為AP 1〇5之傳輸功率和頻道設定值。較佳來說， 將母頻道上的整體測量持續時間（相當於匕^^广—^設定成 會從鄰近奶收到夠強的封包。_包是被:ΑΡ以最大^發 送以提高其被鄰近到之可能性的封包。 9 丄乃7241 年10月25日修正替換頁 〇7之__被蚊紐狀邊雜應，此邊緣效’ · 應係發生在-封包在測量週期（MPS)間之轉變期間處於傳輸中狀 態的時候。又’較佳將c_7設定成酬从容許頻道間之連續輪 替使得絕05能_到鄰近APS其中之_的一頻道變化。該持續 時間及該等週期係由計時器⑷決定。發現階段別之持續時間 由均勻分佈在心：與心；之間的任意多個測量集合組成。發現 P皆段21〇之持續時間是任意的，藉以考量有二個或更多他同時. 開機的情況’避免這些奶在_時間進行初步頻道麵。 因為這些測量’AP105得以判斷其無線電環境譬如來自其 自有的ESS之鄰近APS的個、來自不同咖之鄰近奶的偵 測、及外部干擾源的偵測。 回頭參考第2圖’一旦完成心：效能測量集合（步驟212 )， 解控制器！40引動AP 105之功率控制（步驟213>功率控制決 疋AP 1〇5之一基線|巳圍及一相關基線功率設定值。在处ι〇5之 功率控制已於步驟213弓|動後，頻道選擇器13〇引動一頻道最佳 化過程（步驟2⑷以選擇一特定处或是奶網路使用的頻道。 处1〇5之初步頻道设定值係以由功率控制器_決定之參數為基 礎決定。 在發現階段2H)期間，AP 1〇5保持寂靜（脚μ 1〇5不發 ⑧ 10 1357241 1 • · ，‘ 100年H?月25日修正替換頁 .出任何封包）。在發現階段210完成後，ΑΡ 105已收集到足夠資訊 來決定一最佳作業頻道及選擇一傳輸功率設定值。 在發現卩0長210結束後是一通告階段220。在通告階段220 期間’ΑΡ將其作業頻道組態成在發現階段21〇結束時決定的最佳 頻道。應理解到可視需要在過渡期間執行其他過程。通告階段220 之目的是加速ΑΡ被其鄰近Aps偵測到。在通告階段22〇開始時， _各參數（例如、Pmax)被初始化（步驟221)。在通 告階段持續時間以—期間，AP 1〇5僅以週期d出具有一最 大傳輸功率的信標訊框（步驟222)。這加速处1〇5被其他 APs 1 貞測到’因為只發出最大功率封包。在通告階段期間， 在AP 105之覆波範圍外的WTRUs可能嘗試與处1〇5聯繫，因為 AP 105正以其最大功率P臟發射。因此之故，在通告階段22〇期 • 間會拒絕來自WTRUs的所有聯繫請求以避免聯繫到一會在正常 作業期間脫離範圍的WTRU。 -旦通告階段220結束，AP 1〇5之起動即完成。然後^ 1〇5 將其自身組態成供其正常作業使用（步驟223)且開始正常作業（步 驟230)。AP 105將其傳輸功率設定成由功率控制器14〇決定的設 定值’在此之後ΑΡ1〇5開始正常作業且開始接受來自wtrUsH〇 的聯繫請求。 11 1357241 100年10月25日修正替換頁 . 第3圖是一依據本發明一實施例之自動初始化頻道選擇過程 300的流程圖。在該較佳實施例中’該頻道選擇過程在發現階段 •210結束時被引動’此時已取得每一頻道上的量測值。選擇供一特 定AP或是一 APs網路使用的頻道。頻道選擇得為以手動方式或 自動方式完成，且得為在部署時就開始進行或是在作業中動雜進 行。本發明可搭配無線區域網路（WLAN)應用（例如依據正EE 802.11)實行。 肇 初始化頻道選擇過程300係在起動過程200期間進行並且決 定最佳作業頻道。在較佳實施例中，頻道於發現階段21〇期間被 掃描。在發現階段210結束時，頻道選擇過程於步驟214中被引 動以依據在發現階段210期間就每一頻道觀測到的量測值為基礎 選擇最佳頻道。在所有情況中’初始化頻道選擇過程3〇〇掃描複 數個頻道（例如頻道叫以偵測可用的最佳頻道。被掃描頻道 之序列可為依-駭順序，或者其可為隨機的。頻道序列不一定鲁 要包含所有可用頻道。對於每一被掃描頻道，該過程判斷⑴有 那些其他奶在_道上運作；2)該等奶是否是n统的一 4分田(亦即依據ESS ); 3 )該等APs之信號強度；4)該頻道上的 訊務篁；及5)該頻道上是否有任何其他干擾源（例如非·j 干擾），以及收到的非WLAN干擾功率位準。在掃描完成後，μ 12 能瞀出哪相 l!00年修正替換頁 =λΓ料贿紐能（條具 將自己重新調證成該頻道。視_到的該等其他.Β =-系統的一部分而定，处能決定對於使用頻道之選擇更: 極或較不積極。 、 在一替代實施射，協_率選射藉_下方枝成⑴ 使他相互交換有關其特質（例如負載、容量或位置）=資訊； 或2)有—能從每—^得到資訊且設朗路内所有APS之頻道的 針讀構。就第-種情況來說，每一处仍會自主地做出決定， 但是交換的資訊能允許有—較好決定（例如其可包含難以被另一 Μ從外部觀測到的統計資料）。就第二種情況來說，從不同APS 收集資訊且將料魏通知—射單元或裝置，此射單元在收 到資訊後做出-決定且_將此決定通知不同奶。 仍參照第3圖’當初始化頻道選擇過程開始（步驟奶）， 允許AP 1G5掃描所有頻道以_附近所有她的身份和一接收信 號強度指示（RSSI)(步驟310)。在較佳實施例中，步驟31〇可 為在發現1W又210期間實行。在步驟315中，掃描頻道列表。表 列頻C之全。R彳分可為依一預定或隨機順序依序被掃摇。記 錄就每-頻道_到之與每—Μ相關的資訊（步驟則。此資 訊可包含（但不限於）在被掃描頻道上運作之其他必的身份， 13 1357241 100年10月25日修正替換頁 其他APs是否是同-ESS之一部分的指示，奶之信號強度，頻 道上的訊務量，以及頻道上是否有任何其他干擾源。 在掃描完成後’ AP 105判斷哪個頻道提供最佳效能（步驟 325)。舉例総，:^可能是藉蝴量哪_道具有最少量干擾或 是否其他APs是同- ESS之—部分的方式判斷。一旦判定具有最 佳效能的頻道，AP 105將自己繼成該最佳頻道。 第4圖是一依據本發明另一實施例用來在AP起動後決定最籲 佳頻道之初始化頻道選擇過程·的詳細流程圖。初始化頻道選 擇過程400包含-候選頻道蚊過程4〇5及一頻道選擇過程·。 在候選頻道決定過程405中，AP 1〇5檢索最大容許干擾W (步驟420) ’其為在任何已知頻道上以—^之基線範圍為基礎 決定的最大容許干擾。W可從功率控制過程得到。他狀係由初 始化頻道選擇擁400 方程式⑴算出。方程式⑴中使 用之參數其巾—些參數是從功率控制過紐索得到。明確地說，· 功率控制會決定RNGbase。另—方面，^、（c/i) —^叫是預 先決定的參數。較佳來說，用於候翻道決定過程4〇5之、係 依據方程式（1)算出： 、 P--RNG一―敗邮， 方程式（1 ) 其中Pmax是ΑΡ 105之最大傳輸功率；腦—是处1〇5涵蓋的範 ⑧ 14 1357241 _ , 100年】0月2^^巷垃可 且w速率封包（例如U Mbps)之要求載波功率 干擾比。⑽是-·親具獻财砂關大容許鱗之干擾 位準之可㈣餘裕。另-選擇Imax之_縱值得為_來決定候 選頻道列表的1_。 、

從- ACS選出-第—頻道（步驟415)。測量—頻道之彻 且以其與最大容許干擾I讀做比較（步驟·>如果該頻道之干 擾1小於最A料干擾1職，隸⑽_齡认記憶體15〇 内一候選列表（步驟42仏如果該頻道干擾Z不小於最大容許干 擾W ’則AP 105檢查ACS内是否還有任何頻道存在（步驟 430)。如果ACS内尚有頻道存在，則处1〇5從奶選出下一個 頻道（步驟則且候選頻道決雜程4〇5回到步驟·。 如果ACS内不再有頻道，則Μ 1〇5檢查是否有任何可用候 選頻道（步驟440)。如果在步驟_中狀沒有可賴選頻道， 則AP 105將I廳增加觸（步驟445)且候選頻道決定過程奶 回到步驟仍。如果在步驟相中判定至少有_候選頻道存在，則 候選頻道決定過程405 ^成，_進行頻道選擇過程·。 頻道選擇過程45〇所用之-標準是已在每一頻道上測得之鄰 近BSSs的數量响。—旦選出候選頻道，判斷在所有候選頻道當 中來自不同職之測得信標的最少數量<in (步驟455)。在頻道 15 //41 , L100 年10 月 上測得之鄰近BSSs的數量是义(収測得職之最少數量是广 的條件下，從候選頻道列表中去除參^的所有頻道（步驟 460)。換句話說’只有具備最少測得BSSs的頻道被留下。另一選 擇’在步驟455和·中’每_頻道上之測·近卿的數^ 被換成每-頻道上_道使神。頻道使神量驗相當於接收 器被WLANk號毅鎖定㈣間百鲜。在此情財，頻道選 擇過程會偏好具有較低頻道使用率的頻道。 頻道選擇過程則之1鮮是最小馨干擾轉，此係以 剩下的所有候選頻道決定（步驟465)。以頻道U之最小測得干 擾位準I 〇〇與最小干擾位準w故比較，且從候選頻道列表中 去除I⑴ >“的所有頻道（步驟47G)。換句話說，只有具備 最小干擾位準的頻道被留下。

如果有-以上的最小功率位準候選頻道存在，則在剩下的候 選頻道當中隨機選擇一頻道（步驟475)。

初始化頻道選擇過程4〇〇之範例參數列於下表2中。熟習此 餘者會轉射錢齡數和触之較使料他參數和數值 或疋以其他參數和數值取代。 符號 丨描述 — ___ 類型 預設值 ACS __ 可容許頻道集合 — 一 組態參數 { 1,6,11 ⑧ 1357241 100年10月25日修正替換頁 在頻道k上測得之鄰近BSSs的 數量。利用EDT之最小值偵測 鄰近信標訊框。 量測值 I (k) 在頻道k上測得之干擾。I被測 量為在未被接收器 ''載波鎖定// (亦即接收器沒接收任何封包） 時的平均接收信號功率。 量測值 益 RNGbase 基線範圍（由路徑喪失發現過程 設定） 内部參數 益 (¢/) 1 ’req_high 支援最大資料傳輸率之最小要 求載波功率干擾比 組態參數 10 dB Pmax 最大AP傳輸功率 組態參數 20 dBm Imax 任何已知頻道上以基線範圍為 基礎決定的最大容許干擾 内部參數 無 Ml 被用於最大容許干擾位準Imax 之計算的干擾餘裕 組態參數 3 dB A 在沒有I<Imax之候選頻道時使 最大容許干擾Imax增加的量， 單位dB。 組態參數 3 dB 表2 17 1357241

雖然已在錄實糊以組纽 件’母―紐或元件得被翔使用或是財或沒有本發明其他特 徵和元件之多樣級合使用。 圖式簡單說明 。人可仗以舉例方式提出且應連同所附圖式予以理解之以下 詳細說明對於本發明更為麵，圖式中： 第1圖是-依據本發明之一無線通信系統的方塊圖； 籲 第2暇一依據本發明一實施例之一 ΑΡ起動過程的流程圖； 第3圖疋-依據本發明另一實施例之一自動頻道選擇過程的 流程圖；且 第4圖疋依據本發明另一實施例之一初始化頻道選擇過程 的流程圖。 主要元件符號說明 ΑΡ存取點

ESS延伸服務集 RSSI接收信號強度指* WTRU無線傳輸/接收單元 100依據本發明之無線通信系統 105 ΑΡ

110a-110nWTRU 115無線鏈結 115a-115n 信號 ⑧ 18 1357241 100年10月25日修正替換¥ 120天線 125收發器 130頻道選擇器 140功率控制器 150記憶體 210發現階段 135測量單元 145計時器 200 AP之起動過程的流程圖 220通告階段 300依據本發明一實施例之自動初始化頻道選擇過程的流

程圖 400依據本發明另一實施例用來在AP起動後決定最佳頻道 之初始化頻道選擇過程的詳細流程圖 405候選頻道決定過程 450頻道選擇過程

Claims (1)

1357241 100年10月25日修正替換頁 十、申請專利範圍： 1. 一種在包含與複數個無線傳輸/接收單元（WTRU)通信之至少 一存取點（AP)之一無線通信系統中最佳化該μ所使用頻道 之選擇的方法，該方法包括：

基於該AP的一基線範圍於任何已知頻道上決定一最大容 許干擾W ’其中，/組-气^ _咳）^，卩腿是該从 的最大傳輸功率；RNGbase是該Αρ的涵蓋的範圍，⑼是 一高速率封包之要求載波功率干擾比，且除頻道具備 太過接近實際最大料轉之谓辦之可能的餘裕； ^擇該AP所使用的複數個候選頻道’其中，該等選擇的 候選頻道的干擾低於Imax;以及

狀?示平膽礎，從該等候選頻道當中選擇-頻道 2·如申請專利範圍第！項之方法，其中該等候選頻道係從一可 許頻道集合（ACS)選出。 申月專利縫第1項之方法’其t該頻道的選擇包括： 為各該等候選頻道決定經價測信標的一數量；以及 選擇至少-具最少數量的經偵測信標的候選頻道。 4.如申請專利範，項之方法，其中該頻道的選擇包括： 決定該等候選頻道的干擾位準；以及 ③ 20 1357241 ' 100年10月25日修正替換頁 選擇至少一具最小干擾位準的候選頻道。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該頻道的選擇包括： 在有至少二選擇候選頻道下，隨機地選擇一頻道。 6. —種存取點（ap)，其包含： 一測量單元，被配置用以基於該AP的一基線範圍於任何 已知頻道上決定一最大容許干擾Imax，其中， • =jP，''鑛㈤-A ’ Pxnax是該AP的最大傳輸功率； RNGbase是該AP的涵蓋的範圍，吩匕是—高速率封包之要 求載波功率干擾比’且城是―消除舰具備太過接近實際最大 容許位準之干擾位準之可能的餘裕； 一頻道選擇器’被配置用以選擇該AP所使用的複數個候 選頻道’其中，該等選擇的候選頻道的干擾低於W，以及被 _ 配置胁以—财標準絲礎從該等候選麟當巾選擇一頻 道。 如申明專利範圍第6項之AP，其中該頻道選擇器被配置用於 為各該等候選頻道決定經侧信標的一數量，以及被配置用於 k擇至少一具最少數量的經偵測信標的候選頻道。 8.如申睛專利範圍第6項之AP，其中該頻道選擇器被配置用於 從—可容許頻道集合（ACS).選出該等候選頻道。 21 9’如申請專利賴第6jg 定該等候選頻道的干揞健^ 、]里早凡破配置用於決 干敎準，且_擇轉配置用於選擇 至夕一具取小干擾位準的候選頻道。 瓜如申雜細第6項之处，其中該頻道選擇器被配置用於 在有至少二選擇候_道下隨機地選擇-頻道。 U. -種整合於—存取點（Ap)的積體電路⑽，㈣包含：

一測量單元，被崎肋基賊Μ的―祕細於任何 已知頻道上決定一最大容許干擾ΙΜΑΧ ’其中， -Mj Pmax疋該ip的最大傳輸功率； RNGbase是該AP的涵蓋的範圍，（¾，是一高速率封包之 要求載波功率干擾比，且从是一消除頻道具備太過接近實際 最大容許位準之干擾位準之可能的餘裕； 一頻道選擇器，被配置用以選擇該AP所使用的複數個候 選頻道’*中’該等選擇的候選頻道的干擾低於W，以及被 配置用於以一特定標準為基礎從該等候選頻道當中選擇一頻 道。 12.如申請專利範圍第u項之Ic，其中該頻道選擇器被配置用於 為各該等候選頻道決定經偵測信標的一數量，以及被配置用於 選擇至少-具最少數量的職·標驗翻道。 ⑧ 22 1357241 · 100年10月25日修正替換頁 • . 13. 如申請專利範圍第11項之1C，其中該頻道選擇器被配置用於 從一可容許頻道集合（ACS)選出該等候選頻道。 14. 如申請專利範圍第11項之1C，其中該測量單元被配置用於決 定該等候選頻道的干擾位準，且該頻道選擇器被配置用於選擇 至少一具最小干擾位準的候選頻道。 15. 如申請專利範圍第11項之1C，其中該頻道選擇器被配置用於 • 在有至少二選擇候選頻道下隨機地選擇一頻道。 23 丄 W241

七、指定代表圖： (―)本案指定代表圖為··第（1 )圖。 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： WTRU無線傳輸/接收單元 1〇〇依據本發明之無線通信系統 105 AP 110a-110nWTRU 115無線鏈結 120天線 130頻道選擇器 140功率控制器 150記憶體 115a-115n 信號 125收發器 135測量單元 145計時器 本案若有化學式時 ’請揭示最能顯示發明特徵 的化學式：