TWI378687B - Method for background scan in a mobile wireless system and mobile station thereof - Google Patents

Description

1378687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22曰修正替換頁 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於無線區域網路（wireless local area network，WLAN )，特別是有關於一種用於無線區域網路 中之行動終端（mobile station，MS)的背景掃瞄機制 (background scan mechanism)。 【先前技術】 傳統的換手機制係在一行動終端（例如手機）開始 換手操作，而不是在接取點（access point, AP )。行動終 端執行背景掃瞎以吹集資訊來決定執行換手的時間和對 象。 傳統上，背景掃猫和其他的應用會互相干擾。例如， 依據即時傳輸協定（real-time transport protocol，以下簡 稱：RTP ) ，RTP封包可以攜帶任何具有即時性質的資 料，例如互動影音資料。第1A〜1C圖係顯示在無線區域 網路中的行動終端之傳統的背景掃瞄方法之操作方式示 意圖。參見第1A圖，rtp封包1 〇以間隔τ傳送。例如， 就VoIP ( Voice 〇Ver ip)資料而言，間隔τ可以是 20ms(G.711 及 G.729)或 30ms ( G.723.1 );就 IPTV 資料 而言’間隔T可以是至少20ms ( AMR及AWB )。例如， 在一個包含14個無線區域網路（WLAN )頻道的無線網 路系統中’必須花費14S來完成一輪背景掃瞄，其中S 表示掃瞄一個頻道所需要的時間。通常，S介於7ms到 0758-A32740TWF1 (20110513) 6 1378687 - ' 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22日修正替換頁 llms之間。因此，需要花費154ms ( 11 * 14 )來完成一 - 次背景掃瞄。在此，如第1B圖所示，若RTP封包獲得 . 優先處理，則背景掃瞄13可能會被RTP封包10的傳送 所中斷。另一方面，如第1C圖所示，若背景掃瞄13獲 得優先處理，則RTP封包10的傳送可能會因為背景掃瞄 13而被阻斷。 因此，需要一種背景掃猫機制來執行背景掃猫，使 其不會和其他傳輸操作互相干擾。 【發明内容】 因此，本發明提供一種用於操作行動終端的方法及 對應之行動終端，以解決上述問題。 本發明提供一種用於操作行動終端的方法，其中該 行動終端係運作於一包含配置於N個頻道之複數基地台 的無線網路系統中。該方法首先於時間間隔P傳送資料封 包至無線網路系統中第一基地台，其中行動終端目前與 • 第一基地台連線。提供完整背景掃瞄之第一週期T，以監 測從無線網路系統之基地台傳送的訊息。將此完整背景 ' 掃瞄分割為複數分段掃瞄，其中每一分段掃瞄用以監測 " 配置於該N個頻道中之一者的基地台。並依據時間間隔 p、第一週期T、及頻道數N，以決定分段掃瞄的第二週 期Μ。 本發明另提供一種行動終端，運作於包含配置於Ν 個頻道之複數基地台的無線網路系統中。包括：通訊單 0758-A32740TWF1(20110513) 7 第96138637號之專利說明書修正本 ，w α “ y胗正智 元，於時間間隔p偉迖资祖私^ ——--- 地台，盆令該广貝科封包至無線網路系統t第-基 器，提供完整；掊端目：與該第-基地台連線。處理 系統之基地台傳送r:之第一週期τ’以監測從無線網路 個分段掃n中Π ’將完整f景掃时割為複數 道中之基地台中、之一告二段掃晦用以監測配置於N個頻 τ、及頻道數佾 、’亚依據時間間隔P、第-週期 ' ^ ，以決定分段掃瞄的第二週期]VI。 方法先前技術’本發明藉由用於操作行動終端的 f掃仃動終端提供之背景掃㈣制，減少了背 與其他傳輪操作之間的互相干擾，提高了傳輸效 【實施方式】 為了讓本發明之目的、特徵及優點能更明顯易懂， 下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示做詳細之說明。 本發明况明書提供不同的實施例來說明本發明不同實施 =式的技術特徵。其中，實施例中的各元件之配置係為 η兒月之用’並非用以限制本發日月。且實施例中圖式標號 之。卩伤重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之 間的關聯性。 本發明之實施例可以實現於一行動終端（m〇bne station)，其與運作於IEEE8〇2 n標準之無線區域網路 連線。 第2圖係顯示依據本發明實施例之無線通訊網路之 0758-A32740TWFl(20110513) 8 1378687 __ 第96Π8637號之專利說明書修正本 修正二 示意圖。第2圖係顯示無線區域網路（WLAN )21〇及250。 支援無線通訊的裳置可以分別透過基地台（接取點）2u 及251來接取無線區域網路21〇及25〇。無線區域網路 (WLAN)2]〇及250均包含配置於N個頻道之複數基地 台（圖未顯示），其中N為整數。在此，N可以為]4。

無線區域網路210包含基地台211及客戶端網路卡 (圖未顯不）。基地台211與有線網路骨幹28連線。同 樣地，無線區域網路250包含基地台251及客戶端網路 卡（圖未顯不）。在建築物中或重要的接取位置，可以 设有多個基地台，使得安裝有區域無線網路卡的客戶 端，即使在移動中也可以維持不中斷的連線，例如，在 此’具有無線通訊功能的手機29可以使用無線通訊換手 (handover )功能，從位置26移動到位置27。此換手 能係依據由背景掃瞄所收集的資訊而進行，其中此北旦 :猫係監測源自無線網路系統中之複數基地：傳送：： 思。 弟3圖係顯示依據本發明實施例之行動終 不行祕端30運作於第2圖之無線網 鬼 :動終端30可以為手機或其他具有無線收發器的= 貝科處理裝置。行動終端3〇包含通訊單元3 :式 33、及處理器35。通訊單元31每隔時間間 f早兀 料封包到無線網路系統中第-基地台，1中：動：运貢 則與第一基地台連線。在無線網路系統中，行動：端目 從連線之第一基地台接收自 丁動、、·；端 K息在此，該訊息為每-個 0758-A32740TWF1 (2〇J j 〇5] 3) 1378687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22 a修正替換頁 定期從該基地台傳送之封包。處理器35提供一完整背景 掃瞄之第一週期T，以監測源自無線網路系統之複數基地 台傳送的訊息，將此完整背景掃瞄分割為複數個分段掃 瞄，其中每一分段掃瞄用以監測配置於N個頻道之複數 基地台中之一者，並依據時間間隔p、第一週期T、及頻 道數N，以決定分段掃瞄的一第二週期Μ。 其中被監測的訊息為定期從每一個該基地台傳送之 一信標訊息（beacon message)。 處理器35依據下式以決定分段掃瞄的第二週期Μ: Μ<(Τ/Ν)/ρ (式 1 )， 其中Μ為小於[(T/N)/p]之最大整數。 而且，一次完整背景掃瞄之第一週期T可以進一步 調整。處理器35更提供最小防護時間Tg。在此最小防護 時間Tg期間不執行掃瞄。而且，處理器35在決定分段 掃瞄的第二週期Μ時，也將最小防護時間Tg列入考慮。 依據某些實施例，分段掃瞄的第二週期Μ可以依據下式 決定： M<{[T/N]/p - Tg} (式2) 其中Μ為小於{[T/N]/p - Tg}的最大整數。 處理器35更以第二週期Μ為週期執行分段掃瞄， 以監測源自配置於Ν個頻道之複數基地台中之一者的訊 息。而且，處理器35更依據由背景掃瞄監測到的訊息決 定是否執行換手操作。 處理器35用來決定分段掃瞄的第二週期Μ的上述 0758-A32740TWF1 (20110513) 10 lj/δθδν 第96138637號之專利說明書修正本 次 /】00牟6月22日修正替換頁 值係儲存:儲::::33中:。在此，上 -基地 ，二⑬ 、數Ν、及最小防護時間丁g。 月頻 弟5圖係顯示行動終端執行的 圖。在此，每隔時間間 & 4傳輸狀況不思 5〇2、5〇3、5()4、5ϋ 傳达貧料封包5⑻、训、 在Ν個頻道的基地台包括配置 =中，數個基地台。在此，n值為Μ。每隔 ，就執行—次完整的背景掃瞄。換言之，每p 竭卜蝴州_ (亦即 14中母一頻道掃瞄一次）。 毫和'/^驟S401中’決定分段掃瞄的第二週期M。在τ 間ΐ Φ ’保留J最小防護時間Tg，使得在最小防護時 g不執行背景掃瞄。因此’可以用來 物P，}。第二週㈣可以依; S(T/N)/p)或（式 2 ) (_T/N]/p _ Tg})來決定之。 歹’ ’如» 5圖所示，當M=3時，每傳輸3個資料封包， 就執行—次分段掃瞄。每次分段掃瞄分別掃瞄WLAN中 的14個頻道中的一個頻道。 於步驟S402中，啟動計時器以開始一次分段掃瞄。 如上述’每當Μ個資料封包傳送出肖’就執行一次分段 掃瞄（如第5圖之標號511)。而且，資料封包傳送的間 〇758-A3274〇TWFl(2〇U〇513) 11 υ/δΟδ/ 第96U6_3 7號之專利說明書修正本 ^為P笔秒。因此，每隔（)毫秒執杆一 Α 計時器的到期蚌Μ彳執仃一-人为段掃瞄。 至J期時間（nme〇uivaiue) 亦寸於{rr/N]-Tg}毫秒。 尾私其 是，列HS403令’決定是否要傳送—個資料封包，如 貝域仃步驟S4U;否則，返回步驟S4〇5。 於步驟S4n t，傳送此資料封包。 包是否於是步’判斷步驟S4n中傳送的此資料封 7否疋弟M個貧料封包。如是’ 則，返回步驟S403。 否 所以二步驟=15中，因為已經傳送了 乂個資料封包， 斤執丁 —次分段掃聪，以掃时WLAN中14個頻道之 二=道。在完成分段掃猫之後’執行步驟S彻， 斷疋否14個頻道都已經掃瞄完畢。 如果於步驟S403中沒有資料封包 步驟S402中啟動的呌拄吳s τ 1 疋則列Wf在 驟H +的扣&否6經到達其到期時間（步 D) °右自計時器啟動後已經過（Μ*ρ)毫秒，則 執灯-次分段掃瞎，以掃猫在乳_中14個頻道 :個頻道（步驟S則。在完成分段心 牛 驟州9,判斷是否14個頻道都已經掃瞎完畢。執订步 ，14個頻道都己經完成掃瞄時，該方法結束。 第6圖係顯示背景頻道掃瞄程序的示意圖。、 S601中’當行動終端開始執行背景頻道掃猫時，行二終 端傳送-個具有省電模式位元(p_ bh)的= 到目前在頻道1的接取點（AP) ’以通知目前的 0758-A32740TWF1 (20110513) 1378687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22日修正替換頁 動終端將退出正常模式（normal mode )並切換到省電模 • 式（power saving mode )。於步骤S603中，行動終端從 頻道1切換到頻道2，並準備搜尋其他AP。於步驟S605 中，行動終端傳送探索請求（Probe Request)廣播封包 到頻道2中所有的新AP，並請求這些AP回應。於步驟 S607中，行動終端等候AP的回應。頻道2中的這些AP 可以將探索回應封包（probe response packet )及包含其 RS SI資訊的信標（beacon )回傳給此行動終端。繼之， • 此行動終端確認是否有RSSI值大於目前AP的其他AP。 於步驟S609中，行動終端從頻道2切換回頻道1。於步 驟S611中，行動終端傳送一個不具有省電模式位元的 NULL封包給頻道1中的目前的AP，以告知目前的AP 此行動終端已經回復到正常模式。如此便完成了 一次背 景頻道掃瞎。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明 ® 之精神和範圍内，當可做些許更動與潤飾，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1A〜1C圖係顯示在無線區域網路中的行動終端 之傳統的背景掃瞄方法之操作方式示意圖。 第2圖係顯示依據本發明實施例之無線通訊網路之 示意圖。 0758-A32740TWFl(20110513) 13 1378687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22日修正替換頁 第3圖顯示依據本發明實施例之行動終端的方塊示 意圖。 第4圖係顯示依據本發明實施例之用於和WLAN中 一基地台連線的行動終端的背景掃瞄方法的流程圖。 第5圖係顯示行動終端執行的資料傳輸狀況示意 圖。 第6圖係顯示背景頻道掃描程序的示意圖。

【主要元件符號說明】 RTP封包〜10 ; 背景掃瞄〜13 ; 無線區域網路〜210、250 ; 基地台〜211、251 ; 位置〜26 ; 位置〜27 ; 有線網路骨幹〜28 ; 手機〜29 ; 行動終端〜30 ; 通訊單元〜31; 儲存單元〜33; 處理器〜35 ;

封包〜500-(500+η) ; 511-(510+N)。 0758-A32740TWF1 (20110513) 14

Claims (1)

1378687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22日修正替換頁 十、申請專利範圍： . 1. 一種用於操作行動终端的方法，其中該行動終端 係運作於一包含配置於N個頻道之複數基地台的無線網 路系統中，該用於操作行動終端的方法包括： 於時間間隔p傳送資料封包至該無線網路系統中一 第一基地台，其中該行動終端目前與該第一基地台連線； 提供一完整背景掃瞄之一第一週期T，以監測從該 無線網路糸統之該等基地台傳送的訊息， • 將該完整背景掃瞄分割為複數分段掃瞄，其中每一 該分段掃瞄係分別用以監測配置於該N個頻道中之該等 基地台中之一者；以及 依據該時間間隔p、該第一週期T、及該頻道數N， 以決定該分段掃瞄的一第二週期Μ。 2.如申請專利範圍第1項所述之用於操作行動終端 的方法，其中該被監測之訊息係定期從每一該等基地台 傳送之一信標訊息。 • 3.如申請專利範圍第1項所述之用於操作行動終端 的方法，更依據下式以決定該分段掃瞄的該第二週期Μ: MS(T/N)/p，其中Μ為小於[(Τ/Ν)/ρ]之最大整數。 4. 如申請專利範圍第1項所述之用於操作行動終端 的方法，更提供一最小防護時間Tg，其中該最小防護時 間Tg為一保留期間，在該保留期間不執行分段掃瞄。 5. 如申請專利範圍第3項所述之用於操作行動終端 的方法，更依據下式決定該分段掃瞄的該第二週期Μ : 0758-A32740TWF1 (20110513) 15 1378687

第96138637號之專利說明書修正本 M<{[T/N]/p - Tg}5 其中M為小於（[丁岡/p _ Tg}的最 6·如申請專利範圍第1項所述之用^接文。 的方法，更包括以該第二週期Μ 動終端 瞄，以監測配置於該N個頻道 ^功執仃该分段掃 訊息。 者的基地台發出的 7. 如申請專利範圍第j項所述之 的方法，更包括依據由該背景 ^作行動终端 否執行-換手操作。 到的訊息決定是 8. —種行動終端，運作於一 複數基地台的無線網路李中 =置於N個頻道之 -通訊單元，於時:T動終端包括： ms^ ^ ^ * 十 、 m p傳送資料封包j “綠 ..轉尔統中一弟-基地台，其中該 2遠热線 一基地台連線； '、；碥目前與該第 處理裔，提供一完整背 以監測從該無線網路系統之該等基地1弟一週期τ' 該完歸景掃时複數個分段 2訊息，將 :掃0別用以監測配置於該N個頻道中；二：-該分 令之一者，並依據該時間間隔p、該第—调广基地台 道數N，以衫該分段_的—第二週期/ T、及該頻 9.如申請專利範圍帛8項所述 每—該等基地二=’其㈣ 息。 得运之—信標訊 】〇.如申請專利範圍第8項所述之行動終端，其中該 0758-A32740TWFl(2〇U〇si3) 16 1373687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22日修正替換頁 處理器更依據下式以決定該分段掃瞄的該第二週期Μ : MS(T/N)/p，其中Μ為小於[(Τ/Ν)/ρ]之最大整數。 11. 如申請專利範圍第8項所述之行動終端，其中該 處理器更決定一最小防護時間Tg，其中該最小防護時間 Tg為一保留期間，在該保留期間不執行分段掃瞄。 12. 如申請專利範圍第8項所述之行動終端，其中該 處理器更依據下式決定該分段掃瞄的該第二週期M: M<{[T/N]/p - Tg} > • 其中Μ為小於{[T/N]/p - Tg}的最大整數。 13. 如申請專利範圍第8項所述之行動終端，其中該 處理器更以該第二週期Μ為週期執行該分段掃瞄，以監 測配置於該Ν個頻道中之一者的基地台發出的訊息。 14. 如申請專利範圍第8項所述之行動終端，其中該 處理器更依據由該背景掃瞄監測到的訊息決定是否執行 一換手操作。

0758-Α32740丁 WF1(20】10513) 1378687 - 第96138637號之專利說明書修正本 100年6月22日修正替換頁 七、指定代表圖·· (一） 本案指定代表圖為：第4圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明: 略 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

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