TWI394479B - 節點佈建裝置、節點佈建方法及其電腦程式產品 - Google Patents

Description

節點佈建裝置、節點佈建方法及其電腦程式產品

本發明係關於一種節點佈建裝置、節點佈建方法及其電腦程式產品。具體而言，本發明係關於一種根據一非穿透式無線網路之各節點佈建候選位置之一可連線行動台數目，佈建節點之節點佈建裝置、節點佈建方法及其電腦程式產品。

綜觀目前無線網路的技術，若以通訊距離來分類，可分為無線廣域網路(wireless wide area network；WWAN)、無線大都會網路(wireless metropolitan area network；WMAN)、無線區域網路(wireless local area network；WLAN)、藍芽(Bluetooth)、紅外線(Infrared;IR)等各式各樣的無線網路標準。其中，又以無線區域網路之無線網路標準最常在日常生活中使用，例如不需佈線之WLAN無線基地台(Access Point；AP)以及使用於家用電腦上的WLAN無線網路卡等。

無線網路在架設以及使用上的機動性皆比有線網路方便許多，同時，使用無線網路將大幅降低以往使用有線網路時所需的人力及物力成本。然，在這些優點之下，無線網路仍然具有許多限制，例如資料傳送的範圍不穩定、資料傳輸的安全性低、資料傳輸的速度不高等缺陷。

為了滿足前段所述之無線網路的缺陷，若準備於一空間中架設無線網路，經常會在該空間中放置許多無線網路節點，以形成一有效範圍足以覆蓋該空間的無線網路。然，要如何正確並完整地佈署無線網路，並且使所有無線網路節點皆能互相傳輸資料，以確保資料皆能被傳輸到該空間之任一地點，即是在佈署無線網路時相當重要的課題。

因此，要如何於一空間中，適當地置放無線網路節點，以確保各無線網路節點之間皆能互相傳輸資料；同時能減少佈署時需要之無線網路節點數目，進而降低佈署時間以及成本；最後，更可於網路流量改變或是無線網路節點數量改變時，針對這些改變置放新的無線網路節點，進而達到無線網路之有效範圍最大化，乃是現今佈署無線網路時仍需努力解決的目標。

本發明之一目的在於提供一種用於一非穿透式無線網路之節點佈建裝置，該節點佈建裝置包含一儲存單元以及一微處理器，該儲存單元係與該微處理器呈電性連接，並用以儲存該非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置、一第二節點佈建候選位置以及各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目。該微處理器用以判斷該第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目係大於該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目；將該第一節點佈建候選位置設為一第一基地台佈建位置；將該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目減去該第一節點佈建候選位置以及該第二節點佈建候選位置之一共同連線行動台數目，以產生該第二節點佈建候選位置之一修正可連線行動台數目；判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目不等於零，以產生一第一判斷結果；以及根據該第一判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一第二基地台佈建位置。

本發明之另一目的在於提供一種用於一節點佈建裝置之節點佈建方法，該節點佈建裝置包含一微處理器以及一儲存單元，該微處理器係與該儲存單元呈電性連接，該儲存單元儲存有一非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置、一第二節點佈建候選位置以及各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目。

該節點佈建方法包含下列步驟：(a)令該微處理器判斷該第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目係大於該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目；(b)令該微處理器將該第一節點佈建候選位置設為一第一基地台佈建位置；(c)令該微處理器將該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目減去該第一節點佈建候選位置以及該第二節點佈建候選位置之一共同連線行動台數目，以產生該第二節點佈建候選位置之一修正可連線行動台數目；(d)令該微處理器判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目不等於零，以產生一第一判斷結果；以及(e)令該微處理器根據該第一判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一第二基地台佈建位置。

另外，為達前段所述之目的，本發明更提供一種電腦程式產品，內儲一種用以實現一用於一節點佈建裝置之節點佈建方法之程式，該程式被載入至一節點佈建裝置後可執行並完成前段所述之節點佈建方法。

本發明可根據節點佈建候選位置之可連線行動台數目，判斷於哪個節點佈建候選位置設置一基地台或一中繼台，以於非穿透式無線網路之訊號有效覆蓋範圍以及非穿透式無線網路節點之數量上取得適當的平衡，以避免為了達成非穿透式無線網路之有效範圍最大化而佈署過多無線網路節點，導致佈署無線網路之成本大增。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，所屬技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其它目的、優點以及本發明之技術手段及實施態樣。

以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。須說明者，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。

本發明之第一實施例第1圖所示，其係為一種用於一非穿透式無線網路之節點佈建裝置1之示意圖，由第1圖中可知，節點佈建裝置1包含一儲存單元11以及一微處理器13。儲存單元11係與微處理器13呈電性連接，並儲存有該非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置110、一第二節點佈建候選位置112、各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目114與116以及一第三節點佈建候選位置118。

為方便後續說明，節點佈建裝置1所應用之非穿透式無線網路係如第2A圖所示，包含複數節點佈建候選位置201、203、...、211以及複數行動台301、303、...、313，而第2圖中實線係表示設置於該節點佈建候選位置之一基地台或一中繼台，可與相鄰之行動台進行通訊，虛線係表示設置於該節點佈建候選位置之一基地台或一中繼台，可與相鄰之基地台或中繼台進行通訊。

以節點佈建候選位置201為例，如一基地台或一中繼台設置於此，其係分別可與行動台301、行動台303、行動台305、行動台307、行動台309以及設置於節點佈建候選位置203以及205之基地台或中繼台進行通訊，換言之，行動台301、行動台303、行動台305、行動台307、行動台309以及設置於節點佈建候選位置203以及205之基地台或中繼台皆可視為位於節點佈建候選位置201之訊號覆蓋範圍。

另一方面，為方便後續說明，於本實施例中，儲存單元11所儲存之第一節點佈建候選位置110、第二節點佈建候選位置112、第三節點佈建候選位置118以及各行動台，分別為第2圖中之節點佈建候選位置201、節點佈建候選位置207、節點佈建候選位置203以及行動台301、303、...、313。為使第2A圖所有行動台皆可被基地台或中繼台之訊號範圍覆蓋，本發明之節點佈建裝置1係進行下述處理。

首先，節點佈建裝置1之微處理器13係用以判斷節點佈建候選位置201、203、...、211何者具有最大之可連線行動台數目，由第2A圖可知，節點佈建候選位置201、203、...、211之可連線行動台數目分別為5、2、1、3、2以及1，因此，微處理器13將會判斷節點佈建候選位置201具有最大之可連線行動台數目。

換言之，如一基地台或一中繼台設置於節點佈建候選位置201，其訊號範圍將可一次涵蓋行動台301、303、305、307以及309，將最具佈建效益，因此微處理器13將節點佈建候選位置201設為一第一基地台佈建位置，並將節點佈建候選位置203、...、211分別與節點佈建候選位置201之一共同連線行動台數目由各自的可連線行動台數目扣除，以分別產生一修正可連線行動台數目。

具體而言，請參閱第2B圖，其係為扣除共同連線行動台數目後之非穿透式無線網路示意圖，由第2B圖可知，扣除共同連線行動台數目後之節點佈建候選位置203、...、211之修正可連線行動台數目分別為1、0、1、0以及0。由於尚有修正可連線行動台數目不等於0，微處理器13將判斷尚有行動台(即行動台311以及313)未被訊號覆蓋，以產生一第一判斷結果，並繼續判斷節點佈建候選位置203、...、211何者具有最大之修正可連線行動台數目。

由第2B圖可知，節點佈建候選位置203以及節點佈建候選位置207同時具有為1之修正可連線行動台數目，因此微處理器13將隨機由節點佈建候選位置203以及節點佈建候選位置207挑出一個進行後續處理，在此假設係節點佈建候選位置207被挑出。接下來，微處理器13將判斷節點佈建候選位置207是否位於一節點佈建候選位置之訊號覆蓋範圍，如否，則產生一第二判斷結果，並根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果將節點佈建候選位置207設為第二基地台佈建位置。

如微處理器13判斷節點佈建候選位置207係位於一節點佈建候選位置(即節點佈建候選位置201)之訊號覆蓋範圍，亦產生一第二判斷結果，並根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果將節點佈建候選位置207設為中繼台佈建位置。總括來說，通常基地台能較中繼台提供較佳之訊號品質但成本較昂貴，因此於本實施例中，為節省佈建成本，只要一節點佈建候選位置係位於一基地台之訊號覆蓋範圍，該節點佈建候選位置將被設置中繼台，當然，於其它實施例中，亦可視實際情況於節點佈建候選位置207設置基地台，並不以此為限。

由第2B圖可知，節點佈建候選位置207未位於節點佈建候選位置201之訊號範圍，因此節點佈建候選位置207將被設置一基地台，於節點佈建候選位置207被設置基地台後，微處理器13將節點佈建候選位置203、205、209、211分別與節點佈建候選位置207之一共同連線行動台數目由各自的可連線行動台數目扣除，再分別產生一修正可連線行動台數目。

具體而言，請參閱第2C圖，其係為扣除共同連線行動台數目後之非穿透式無線網路示意圖，由第2C圖可知，扣除共同連線行動台數目後之節點佈建候選位置203、205、209、211之修正可連線行動台數目分別為1、0、0以及0。由於尚有修正可連線行動台數目不等於0，微處理器13將判斷尚有行動台(即行動台313)未被訊號覆蓋，並繼續判斷節點佈建候選位置203、205、209、211何者具有最大之修正可連線行動台數目。

由第2C圖可知，節點佈建候選位置203具有為1之修正可連線行動台數目，因此微處理器13將判斷節點佈建候選位置203是否位於一節點佈建候選位置之訊號覆蓋範圍，就第2C圖而言，微處理器13必判斷節點佈建候選位置203係位於節點佈建候選位置201之訊號覆蓋範圍，產生一第二判斷結果，並根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果將節點佈建候選位置203設為中繼台佈建位置，至此，非穿透式無線網路之節點佈建已完成。

另一方面，為節省節點佈建成本，節點佈建裝置1之微處理器13亦可根據下述方式進行節點佈建。詳言之，於隨機挑選出節點佈建候選位置207後，節點佈建裝置1之微處理器13將根據第二判斷結果，判斷節點佈建候選位置207是否位於一第三節點佈建候選位置之一訊號覆蓋範圍，以產生一第三判斷結果。

舉例而言，由第2B圖可知，節點佈建候選位置207係位於節點佈建候選位置205之訊號覆蓋範圍，因此該第三判斷結果將顯示節點佈建候選位置207係位於第三節點佈建候選位置(即節點佈建候選位置205)之訊號覆蓋範圍，此外，由於節點佈建候選位置205位於節點佈建候選位置201之訊號覆蓋範圍，節點佈建裝置1之微處理器13將根據該第一判斷結果、該第二判斷結果以及該第三判斷結果，將節點佈建候選位置207以及節點佈建候選位置205分別設為一中繼台佈建位置。藉此，設置於節點佈建候選位置201之基地台便可透過設置於節點佈建候選位置207以及節點佈建候選位置205之中繼台與行動台311進行通訊。

本發明之第二實施例如第3A-3C圖所示，其係為一用於如第一實施例所述之節點佈建裝置之節點佈建方法，該節點佈建裝置包含一微處理器以及一儲存單元，該微處理器係與該儲存單元呈電性連接，該儲存單元儲存有一非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置、一第二節點佈建候選位置、各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目以及一第三節點佈建候選位置，該第三節點佈建候選位置係位於該第一基地台佈建位置之訊號覆蓋範圍內。

此外，第二實施例所描述之節點佈建方法可由一電腦程式產品執行，當候節點佈建裝置經由一電腦載入該電腦程式產品並執行該電腦程式產品所包含之複數個程式指令後，即可完成第二實施例所述之節點佈建方法。前述之電腦程式產品可儲存於電腦可讀取記錄媒體中，例如唯讀記憶體(read only memory；ROM)、快閃記憶體、軟碟、硬碟、光碟、隨身碟、磁帶、可由網路存取之資料庫或熟習此項技藝者所習知且具有相同功能之任何其它儲存媒體中。

第二實施例之節點佈建方法包含以下步驟，請參閱第3A圖，首先執行步驟401，令微處理器判斷第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目是否大於或等於其它節點佈建候選位置之可連線行動台數目，如否，則執行步驟402，令微處理器由其它節點佈建候選位置中，挑選出具最大可連線行動台數目者。

如步驟401判斷第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目係大於或等於其它節點佈建候選位置之可連線行動台數目，則執行步驟403，令微處理器判斷第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目是否等於其它節點佈建候選位置之可連線行動台數目，如是，則執行步驟404，令微處理器挑選出第一節點佈建候選位置。

於步驟404執行完畢或者步驟403判斷第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目不等於其它節點佈建候選位置之可連線行動台數目，則執行步驟405，令微處理器將第一節點佈建候選位置設為一基地台佈建位置，接下來請參閱第3B圖，執行步驟406，令微處理器將第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目減去該第一節點佈建候選位置以及該第二節點佈建候選位置之一共同連線行動台數目，以產生該第二節點佈建候選位置之一修正可連線行動台數目。

然後，執行步驟407，令微處理器判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目是否不等於零，如否，則執行步驟408，令微處理器停止動作。如步驟407判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目係不等於零，則執行步驟409，令微處理器判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍是否包含該第二節點佈建候選位置，如是，則執行步驟410，令微處理器將第二節點佈建候選位置設為一中繼台佈建位置。

如步驟409判斷第一基地台佈建位置之訊號覆蓋範圍未包含該第二節點佈建候選位置，請參閱第3C圖，執行步驟411，令微處理器判斷第二節點佈建候選位置是否位於該第三節點佈建候選位置之一訊號覆蓋範圍，如否，則執行步驟412，令微處理器將第二節點佈建候選位置設為一基地台佈建位置。

如步驟411判斷第二節點佈建候選位置係位於該第三節點佈建候選位置之一訊號覆蓋範圍，則執行步驟413，令微處理器將第二節點佈建候選位置設為一中繼台佈建位置，最後執行步驟414，令微處理器將第三節點佈建候選位置設為一中繼台佈建位置。

除了上述步驟，第二實施例亦能執行第一實施例所描述之操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第二實施例如何基於上述第一實施例以執行此等操作及功能，故在此不再贅述。

本發明可根據節點佈建候選位置之可連線行動台數目，判斷於哪個節點佈建候選位置設置一基地台或一中繼台，以於非穿透式無線網路之訊號有效覆蓋範圍以及非穿透式無線網路節點之數量上取得適當的平衡，以避免為了達成非穿透式無線網路之有效範圍最大化而佈署過多無線網路節點，導致佈署無線網路之成本大增。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1．．．節點佈建裝置

11．．．儲存單元

110．．．第一節點佈建候選位置

112．．．第二節點佈建候選位置

114、116．．．可連線行動台數目

118．．．第三節點佈建候選位置

13．．．微處理器

201、203、...、211．．．節點佈建候選位置

301、303、...、313．．．行動台

第1圖係為本發明第一實施例之節點佈建裝置之示意圖；

第2A-2C圖係為第一實施例之非穿透式無線網路之示意圖；以及

第3A-3C圖係為本發明第二實施例之流程圖。

Claims (12)

1. 一種用於一節點佈建裝置之節點佈建方法，該節點佈建裝置包含一微處理器以及一儲存單元，該微處理器係與該儲存單元呈電性連接，該儲存單元儲存有一非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置、一第二節點佈建候選位置以及各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目，該節點佈建方法包含下列步驟：(a)令該微處理器判斷該第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目係大於該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目；(b)令該微處理器將該第一節點佈建候選位置設為一第一基地台佈建位置；(c)令該微處理器將該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目減去該第一節點佈建候選位置以及該第二節點佈建候選位置之一共同連線行動台數目，以產生該第二節點佈建候選位置之一修正可連線行動台數目；(d)令該微處理器判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目不等於零，以產生一第一判斷結果；以及(e)令該微處理器根據該第一判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一第二基地台佈建位置。
2. 如請求項1所述之節點佈建方法，更包含下列步驟：(f)令該微處理器根據該第一判斷結果，判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍未包含該第二節點佈建候選位置，以產生一第二判斷結果；以及(g)令該微處理器根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為該第二基地台佈建位置。
3. 如請求項1所述之節點佈建方法，更包含下列步驟：令該微處理器根據該第一判斷結果，判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍係包含該第二節點佈建候選位置，以產生一第二判斷結果；以及令該微處理器根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一中繼台佈建位置。
4. 如請求項2所述之節點佈建方法，其中該儲存單元更儲存一第三節點佈建候選位置，該第三節點佈建候選位置係位於該第一基地台佈建位置之訊號覆蓋範圍內，該節點佈建方法更包含下列步驟：於步驟(f)執行後，令該微處理器根據該第二判斷結果，判斷該第二節點佈建候選位置係位於該第三節點佈建候選位置之一訊號覆蓋範圍，以產生一第三判斷結果；以及令該微處理器根據該第一判斷結果、該第二判斷結果以及該第三判斷結果，將該第二節點佈建候選位置以及該第三節點佈建候選位置分別設為一中繼台佈建位置。
5. 一種用於一非穿透式無線網路之節點佈建裝置，包含：一儲存單元，用以儲存該非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置、一第二節點佈建候選位置以及各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目；以及一微處理器，係與該儲存單元呈電性連接，且用以：判斷該第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目係大於該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目；將該第一節點佈建候選位置設為一第一基地台佈建位置；將該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目減去該第一節點佈建候選位置以及該第二節點佈建候選位置之一共同連線行動台數目，以產生該第二節點佈建候選位置之一修正可連線行動台數目；判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目不等於零，以產生一第一判斷結果；以及根據該第一判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一第二基地台佈建位置。
6. 如請求項5所述之節點佈建裝置，其中該微處理器更用以：根據該第一判斷結果，判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍未包含該第二節點佈建候選位置，以產生一第二判斷結果；以及根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為該第二基地台佈建位置。
7. 如請求項5所述之節點佈建裝置，其中該微處理器更用以：根據該第一判斷結果，判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍係包含該第二節點佈建候選位置，以產生一第二判斷結果；以及根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一中繼台佈建位置。
8. 如請求項6所述之節點佈建裝置，其中：該儲存單元更儲存一第三節點佈建候選位置，該第三節點佈建候選位置係位於該第一基地台佈建位置之訊號覆蓋範圍內；以及該微處理器更用以：根據該第二判斷結果，判斷該第二節點佈建候選位置係位於該第三節點佈建候選位置之一訊號覆蓋範圍，以產生一第三判斷結果；以及根據該第一判斷結果、該第二判斷結果以及該第三判斷結果，將該第二節點佈建候選位置以及該第三節點佈建候選位置分別設為一中繼台佈建位置。
9. 一種電腦程式產品，內儲一種用以實現一用於一節點佈建裝置之節點佈建方法之程式，該節點佈建裝置包含一微處理器以及一儲存單元，該微處理器係與該儲存單元呈電性連接，該儲存單元儲存有一非穿透式無線網路之一第一節點佈建候選位置、一第二節點佈建候選位置以及各該等節點佈建候選位置之一可連線行動台數目，該程式經由一電腦被載入該節點佈建裝置後執行：一程式指令A，令該微處理器判斷該第一節點佈建候選位置之可連線行動台數目係大於該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目；一程式指令B，令該微處理器將該第一節點佈建候選位置設為一第一基地台佈建位置；一程式指令C，令該微處理器將該第二節點佈建候選位置之可連線行動台數目減去該第一節點佈建候選位置以及該第二節點佈建候選位置之一共同連線行動台數目，以產生該第二節點佈建候選位置之一修正可連線行動台數目；一程式指令D，令該微處理器判斷該第二節點佈建候選位置之修正可連線行動台數目不等於零，以產生一第一判斷結果；以及一程式指令E，令該微處理器根據該第一判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一第二基地台佈建位置。
10. 如請求項9所述之電腦程式產品，其中該程式更執行：一程式指令F，令該微處理器根據該第一判斷結果，判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍未包含該第二節點佈建候選位置，以產生一第二判斷結果；以及一程式指令G，令該微處理器根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為該第二基地台佈建位置。
11. 如請求項9所述之電腦程式產品，其中該程式更執行：一程式指令H，令該微處理器根據該第一判斷結果，判斷該第一基地台佈建位置之一訊號覆蓋範圍係包含該第二節點佈建候選位置，以產生一第二判斷結果；以及一程式指令I，令該微處理器根據該第一判斷結果以及該第二判斷結果，將該第二節點佈建候選位置設為一中繼台佈建位置。
12. 如請求項10所述之電腦程式產品，其中該儲存單元更儲存一第三節點佈建候選位置，該第三節點佈建候選位置係位於該第一基地台佈建位置之訊號覆蓋範圍內，該程式更執行：一程式指令J，令該微處理器根據該第二判斷結果，判斷該第二節點佈建候選位置係位於該第三節點佈建候選位置之一訊號覆蓋範圍，以產生一第三判斷結果；以及一程式指令K，令該微處理器根據該第一判斷結果、該第二判斷結果以及該第三判斷結果，將該第二節點佈建候選位置以及該第三節點佈建候選位置分別設為一中繼台佈建位置。