TWI477180B - Differentiate the way of registering wireless base stations - Google Patents

Description

區分無線基地台註冊登入之方法

本發明係為一種區分無線基地台註冊登入之方法，特別指一種記錄行動裝置媒體存取控制位址資訊以及連線時間與辨別行動裝置連線間隔週期之模組，以達成區分不同註冊登入行為之方法。

近年來全球行動網路急遽成長，其中無線網路因具備行動性、建置快速且部署容易、彈性以及成本等優點，已逐漸侵蝕傳統使用者活動範圍有所限制的固定式或有線式網路所佔有之領域。而電信業者在機場、車站或大型活動會場等熱點(hot spot)提供行動服務時，常因行動上網用戶眾多導致頻寬不敷使用，此時多會搭配建置Wi-Fi無線基地台來分散用戶的流量，因此彈性此特性對於電信業者而言十分重要，除了能省下有線網路之佈線成本之外，也可針對Wi-Fi無線基地台之佈建線路來維運管理，無需維運人員費神分析線路損壞何在，只要基礎建設之有線網路連上網際網路(Internet)，即可提供行動裝置無線服務。

行動裝置與Wi-Fi無線基地台之間透過掃描、加入、認證與連結等程序，來取得無線上網之服務，一般行動裝置為了節省電力，預設皆採用被動掃描(Passive Scanning)來搜尋附近的Wi-Fi無線基地台，行動裝 置會在頻道表(Channel List)中所列的各個頻道間切換，並被動地聆聽來自Wi-Fi無線基地台的信標(Beacon)訊框。掃描結束後，行動裝置會產生一掃瞄報告，此報告會列出該次掃描所發現之所有的Wi-Fi無線基地台以及相關參數，行動裝置即可利用這份列表來加入(Join)所發現的Wi-Fi無線基地台。

行動裝置選擇加入哪一個Wi-Fi無線基地台與行動裝置的實作有關，有時甚至需要使用者的介入設定，分為行動裝置自動加入Wi-Fi無線基地台與人工點選加入Wi-Fi無線基地台兩種方式。目前行動裝置大多預設優先考量選擇前次註冊且連結成功的Wi-Fi無線基地台，當移動到一新環境時往往會自動連結上具相同SSID(Service Set Identifier)之Wi-Fi無線基地台，但每部Wi-Fi無線基地台能收容註冊的行動裝置數量有限，也因此若使用者實際上並沒有要使用無線服務的意願，卻會不自覺地佔用掉Wi-Fi無線基地台的有限資源，造成基地台利用率大幅降低。

由此可見，上述習用物品仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方法所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件一種區分無線基地台註冊登入之方法。

本發明目的在於提供一種區分無線基地台註冊登入之方法；因電信業者在行動上網用戶日益增多導致頻寬不敷使用時，多會搭配Wi-Fi無線基地台的佈建來分散流量，提供客戶更順暢的網路服務。但卻因 客戶行動裝置自動連網之特性，讓Wi-Fi無線基地台的收容數量達到上限，導致有實際上網需求的客戶無法取得服務，本發明透過在Wi-Fi無線基地台新增一註冊模組，即可有效區分出行動裝置登入註冊之行為，並用以管理提升Wi-Fi無線基地台的資源使用率。

為達成上述發明目的之一種區分無線基地台註冊登入之方法，其中包含一個註冊模組，一個註冊登入運算單元，一個媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器。透過在註冊模組中新增記錄行動裝置的媒體存取控制位址資訊以及連線時間至媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器與利用註冊登入運算單元來辨別行動裝置連線的間隔週期，便能鎖定行動裝置週期掃描自動連線以及人工介入選定連線的時間差，有效區分不同註冊方式的行動裝置。

本發明提供一種區分無線基地台註冊登入之方法，其步驟包含：a. 一行動裝置加入一無線基地台後，分析該無線基地台是否具有此行動裝置之有效認證；b. 若此無線基地台具有該行動裝置之有效認證，則進行無線網路規範之認證或重認證之連結程序；c. 若此無線基地台無該行動裝置之有效認證，則檢視此無線基地台之收容數量是否已超過臨界值；d. 若此無線基地台之收容數量無超過臨界值，則進行無線網路規範之認證或重認證之連結程序；e. 若此無線基地台之收容數量超過臨界值，則分析一媒體存取控制位 址資訊暨連線時間儲存器中是否具有此行動裝置之媒體存取控制位址資訊；f. 若此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中無此行動裝置之媒體存取控制位址資訊，則將此行動裝置之媒體存取控制位址，以及本次連線時間儲存於此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中，此行動裝置需重新進行步驟a之流程；g. 若此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中具有此行動裝置之媒體存取控制位址資訊，則一註冊登入運算單元係根據此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中儲存的本次連線與前次連線之時間，計算本次連線與前次連線之時間差；h. 若此註冊登入運算單元，計算本次連線與前次連線之時間差，大於等於此行動裝置連線週期之設定值，係為此行動裝置週期主動連線無線基地台之行為，則更新此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中此行動裝置之連線時間，此行動裝置需重新進行步驟a之流程；i. 若此註冊登入運算單元，計算本次連線與前次連線之時間差，小於此行動裝置連線週期之設定值，係為被動介入選定此無線基地台之行為，則允許此行動裝置加入進行此無線網路規範之認證或重認證之連結程序。

其中，步驟c，係配合佈建該無線基地台之地點環境或管理政策機制設定一臨界值，檢視此無線基地台之收容數量是否超過設定之臨界值。其中，此臨界值，係包含但不限於整數、布林值、浮點數即可排列 化比較之數據。其中，此臨界值，若為空值、最大值或不設定臨界值，則進入步驟e。

其中，此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器，係包含但不限於cache、RAM、DISK之儲存器。其中，此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器之記錄內容，係包含但不限於該行動裝置之媒體存取控制位址資訊及該行動裝置加入該無線基地台之連線時間。其中，此媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器，係利用該行動裝置之媒體存取控制位址比對該行動裝置是否為第一次加入該無線基地台，若該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中無該行動裝置資料，則判斷該行動裝置為第一次加入該無線基地台。其中，此註冊登入運算單元，係依據本次連線與前次連線之時間，計算本次連線與前次連線之時間差之結果。其中，此無線基地台，更包含一註冊模組，係監控並定期清除過期之該行動裝置資料。其中，此註冊登入運算單元運算之本次連線與前次連線之時間差，大於等於該行動裝置連線週期之設定值，係為該行動裝置週期主動連線無線基地台之行為，則拒絕該行動裝置之註冊登入。其中，更新媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中該行動裝置之連線時間，係將媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中儲存的時間更新為該行動裝置連線時間。

本發明提供之一種區分無線基地台註冊登入之方法，與前述引證案及其他習用技術相互比較時，更具有下列之優點：

1.本發明利用媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器來記錄行動裝置的資訊與利用註冊登入運算單元之運算來辨別行動裝置連線的間隔週期，有效的區分無線裝置登入之行為，能將無線服務提供給有 實際需求之行動用戶，降低整理維運與建設之成本。

2.本發明將此方法實作於Wi-Fi無線基地台上，可提前分辨行動裝置的註冊行為，事前篩選可註冊登入之裝置，大幅減少傳送封包往來時間，進一步降低Wi-Fi無線基地台效能之消耗。

3.本發明具有高相容性，能適用於所有相容或內含現行無線網路技術之設備，無需修改無線網路標準規格流程。

4.本發明可搭配管理政策機制，視情況啟動此方法，來達成提供穩定服務與提升Wi-Fi無線基地台利用率等目的，具備高彈性與高機動性。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

101‧‧‧網際網路

102‧‧‧寬頻存取伺服器

103‧‧‧AAA伺服器

104‧‧‧無線基地台

105‧‧‧行動裝置

106‧‧‧筆記型電腦

107‧‧‧智慧型手機

108‧‧‧個人數位助理

201‧‧‧註冊模組

202‧‧‧註冊登入運算單元

203‧‧‧媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器

301‧‧‧行動裝置進行掃描後自動或手動欲加入無線基地台

302‧‧‧無線基地台是否有此行動裝置有效認證

303‧‧‧進行無線網路規範之認證或重認證等連結程序

304‧‧‧選擇加入之無線基地台收容數是否已超過臨界值

305‧‧‧檢查媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中是否有此行動 裝置之媒體存取控制位址資訊

306‧‧‧將行動裝置媒體存取控制位址資訊及連線時間儲存於媒體存取 控制位址資訊暨連線時間儲存器中

307‧‧‧註冊登入運算單元根據儲存器中資料計算兩次連線之時間差

308‧‧‧註冊登入運算單元運算之時間差是否大於等於行動裝置連線週 期設定值

309‧‧‧更新媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中行動裝置之連 線時間

第1圖為本發明之區分無線基地台註冊登入之方法之示意圖。

第2圖為本發明之區分無線基地台註冊登入之方法之示意圖。

第3圖為本發明之區分無線基地台註冊登入之方法之流程圖。

為利 貴審查委員了解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達到之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖所示，為本發明之區分無線基地台註冊登入之方法之示意圖，係包括：無線基地台104，係用以提供無線服務予行動裝置105；行動裝置105，與無線基地台104進行掃描、加入、認證及連結等程序以取得無線服務，行動裝置105可以是筆記型電腦106、智慧型手機107、個人數位助理108以及其它相容或內含無線功能之設備；寬頻存取伺服器102(BRAS,Broadband Remote Access Server)，係用以匯集無線基地台104用戶之流量，做為寬頻網路與骨幹網路之間的橋樑，與認證系統、計費系統和客戶管理系統等相配合以實現用戶接取之認證、計費及管理功能；AAA伺服器103(Authentication,Authorization,Accounting)，係用以提供驗證授權以及帳戶之服務予無線基地台104下之行動裝置105用戶；網際網路101，由各種不同之網路連結後在其上提供網路服務予無線基地台104下之行動裝置105用戶。

請參閱第2圖所示，為本發明之區分無線基地台註冊登入之方法之示意圖，在無線基地台104需要有註冊模組201，用以控制註冊登入運算單元202以及媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器203之運作，當行動裝置105欲向無線基地台104取得無線服務時，需檢視註冊登入運 算單元202以及媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器203，媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器203中記錄著行動裝置105的媒體存取控制位址資訊以及欲加入無線基地台104之連線時間，註冊登入運算單元202根據媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器203儲存的連線時間來計算行動裝置105連線週期之時間差，判斷行動裝置105為週期掃描自動加入無線基地台或為人工介入手動選取加入無線基地台之行為，進而允許或拒絕行動裝置105進行後續無線網路規範之認證或重認證等連結程序，有效的管控登入註冊無線基地台104之用戶。

請參閱第3圖所示，為本發明之區分無線基地台註冊登入之方法之流程圖，當行動裝置進行掃描後自動或手動欲加入行動基地台301，此時的加入(Join)程序包括行動裝置105週期掃描自動加入無線基地台104之行為與人工介入手動選取加入無線基地台104之行為，接著檢視無線基地台是否有此行動裝置有效認證302，若有此行動裝置105有效認證，表此行動裝置105曾經取得無線基地台104有效認證，但因某些原因而暫時中斷連線，無線基地台104還存有此行動裝置105之媒體存取控制位址資訊，則須讓此行動裝置105進行無線網路規範之認證或重認證等連結程序303。

若無此行動裝置105有效認證，表此行動裝置105不曾成功認證取得無線服務，或曾成功認證但無線基地台104已清除此行動裝置105之媒體存取控制位址資訊，則接著檢視選擇加入之無線基地台收容數量是否已超過臨界值304，臨界值可配合佈建無線基地台104地點環境考量或管理政策等機制來設定相關之範圍，無超過臨界值則無需啟動本專利之方法，直接進行無線網路規範之認證或重認證等連結程序303。

若無線基地台104收容數量超過臨界值，則檢查媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中是否有此行動裝置之媒體存取控制位址資訊305，若媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器203中比對不到行動裝置105之媒體存取控制位址則表示此行動裝置105為第一次加入無線基地台104，將行動裝置之媒體存取控制位址資訊及此次連線時間儲存於媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中306，執行行動裝置進行掃描後自動或手動欲加入行動基地台301之流程。

當媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器203中有此行動裝置105之媒體存取控制位址資訊，註冊登入運算單元202接著根據行動裝置105此次的連線時間與媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中儲存的連線時間，執行註冊登入運算單元根據儲存器中資料計算兩次連線之時間差307，若註冊登入運算單元運算之時間差是否大於等於行動裝置連線週期設定值308，表示此為行動裝置105週期掃描自動加入無線基地台104之行為，則更新媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中行動裝置之連線時間309，行動裝置105需再次進行301之流程。當運算之時間差小於行動裝置105連線週期設定值，表此次連線為人工介入選定無線基地台104之行為，則允許行動裝置加入(Join)進行無線網路規範之認證或重認證等連結程序303，提供無線服務予有實際需求之行動裝置。

上述之實施案例僅為舉例性之具體說明，而非為限制本發明之範圍，凡任何對其進行之等效修改或變更者，皆未脫離本發明之精神與範疇，均應包含於本案專利範圍中。

104‧‧‧無線基地台

105‧‧‧行動裝置

201‧‧‧註冊模組

202‧‧‧註冊登入運算單元

203‧‧‧媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器

Claims (11)

1. 一種區分無線基地台註冊登入之方法，其步驟包含：a、一行動裝置加入一無線基地台後，分析該無線基地台是否具有該行動裝置之有效認證；b、若該無線基地台具有該行動裝置之有效認證，則進行無線網路規範之認證或重認證之連結程序；c、若該無線基地台無該行動裝置之有效認證，則檢視該無線基地台之收容數量是否已超過臨界值；d、若該無線基地台之收容數量無超過臨界值，則進行無線網路規範之認證或重認證之連結程序；e、若該無線基地台之收容數量超過臨界值，則分析一媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中是否具有該行動裝置之媒體存取控制位址資訊；f、若該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中無該行動裝置之媒體存取控制位址資訊，則將該行動裝置之媒體存取控制位址，以及本次連線時間儲存於該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中，該行動裝置需重新進行步驟a之流程；g、若該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中具有該行動裝置之媒體存取控制位址資訊，則一註冊登入運算單元係根據該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中儲存的本次連線與前次連線之時間，計算本次連線與前次連線之時間差；h、若該註冊登入運算單元，計算本次連線與前次連線之時間差，大於 等於該行動裝置連線週期之設定值，係為該行動裝置週期主動連線無線基地台之行為，則更新該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中該行動裝置之連線時間，該行動裝置需重新進行步驟a之流程；i、若該註冊登入運算單元，計算本次連線與前次連線之時間差，小於該行動裝置連線週期之設定值，係為被動介入選定該無線基地台之行為，則允許該行動裝置加入進行該無線網路規範之認證或重認證之連結程序。
2. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中步驟c，係配合佈建該無線基地台之地點環境或管理政策機制設定一臨界值，檢視該無線基地台之收容數量是否超過設定之臨界值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該臨界值，係包含但不限於整數、布林值、浮點數即可排列化比較之數據。
4. 如申請專利範圍第2項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該臨界值，若為空值、最大值或不設定臨界值，則進入步驟e。
5. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器，係包含但不限於cache、RAM、DISK之儲存器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器之記錄內容，係包含但不限於該行動裝置之媒體存取控制位址資訊及該行動裝置加入該無線基地台之連線時間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器，係利用該行動裝置之媒體存取控制位址比對該行動裝置是否為第一次加入該無線基地台，若該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中無該行動裝置資料，則判斷該行動裝置為第一次加入該無線基地台。
8. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該註冊登入運算單元，係依據本次連線與前次連線之時間，計算本次連線與前次連線之時間差之結果。
9. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該無線基地台，更包含一註冊模組，係監控並定期清除過期之該行動裝置資料。
10. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中該註冊登入運算單元運算之本次連線與前次連線之時間差，大於等於該行動裝置連線週期之設定值，係為該行動裝置週期主動連線無線基地台之行為，則拒絕該行動裝置之註冊登入。
11. 如申請專利範圍第1項所述之區分無線基地台註冊登入之方法，其中更新該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中該行動裝置之連線時間，係將該媒體存取控制位址資訊暨連線時間儲存器中儲存的時間更新為該行動裝置連線時間。