TWI500350B - 網路服務擴展方法與裝置 - Google Patents

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TWI500350B
TWI500350B TW102135927A TW102135927A TWI500350B TW I500350 B TWI500350 B TW I500350B TW 102135927 A TW102135927 A TW 102135927A TW 102135927 A TW102135927 A TW 102135927A TW I500350 B TWI500350 B TW I500350B
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Yu Chen Liu
Chung Chia Chen
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Description

網路服務擴展方法與裝置
本發明是關於網路方法與裝置，尤其是關於網路服務擴展方法與裝置。
無線網路基於其便利性已廣泛地應用於日常生活中。一般無線網路之架構包含一基礎服務裝置（Basic Service Set, BSS。例如一無線網路接取點（Access Point, AP）），該基礎服務裝置連線至一可靠網路（例如一有線網路），於一服務範圍內提供一基礎無線網路服務，並允許該服務範圍內的其它無線網路裝置經由它連線至該可靠網路。然而根據目前技術，若一第一無線網路裝置擁有該基礎無線網路服務之連線設定且位於前述服務範圍內，而一第二無線網路裝置擁有該基礎無線網路服務之連線設定但位於該服務範圍外或無法穩定地連線至該基礎服務裝置，此第二無線網路需透過該第一無線網路裝置所提供之一有別於前述基礎無線網路服務之連線服務方能穩定地連線至該基礎服務裝置，舉例來說，該基礎無線網路服務係一第一無線區域網路（Wireless Local Area Network, WLAN）服務，該連線服務係一第二無線區域網路服務，該第一與第二無線區域網路服務之連線設定（例如一服務設定識別碼（Service Set Identifier, SSID）、一保密類型（Security Type）、一金鑰）不同，因此該第二無線網路裝置需同時具備該第一與第二無線區域網路服務之連線設定才能借道該第一無線網路裝置連線至該基礎服務裝置，換言之，倘若該第二無線網路裝置不具有該第一無線網路裝置之連線設定，即無法經由該第一無線網路裝置連線至該基礎服務裝置，此一限制減少了該第二無線網路裝置之連線機會。
鑑於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種網路服務擴展方法與一種網路服務擴展裝置，以擴展一網路服務之範圍。
本發明揭露了一種網路服務擴展方法，能夠擴展一網路服務之範圍，係由本發明之網路服務擴展裝置或其等效裝置來執行。依據本發明之一實施例，該方法包含下列步驟：建立一無線網路中繼裝置之一實質網路單元與一無線網路服務裝置間的連線；依據該無線網路服務裝置之連線設定提供一虛擬無線網路服務單元，其中該虛擬無線網路服務單元之連線設定與該無線網路服務裝置之連線設定相同；建立該虛擬無線網路服務單元與一無線網路需求裝置間的連線；以及經由該虛擬無線網路服務單元以及該實質網路單元建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連結。
本發明另揭露了一種網路服務擴展裝置，能夠擴展一無線網路服務裝置之網路服務之範圍。依據本發明之一實施例，該裝置包含：一無線網路中繼裝置，用來與該無線網路服務裝置建立連線，包含：一虛擬無線網路服務單元，係依據該無線網路服務裝置之連線設定而形成，用來與一無線網路需求裝置建立連線，其中該虛擬無線網路服務單元之連線設定與該無線網路服務裝置之連線設定相同；以及一實質網路單元，用來與該虛擬無線網路服務單元以及該無線網路服務裝置建立連線，因此該無線網路中繼裝置藉由該虛擬無線網路服務單元以及該實質網路單元建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連結。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
以下說明內容之技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。
本發明之揭露內容包含網路服務擴展裝置與方法，能夠擴展一網路服務之範圍。該裝置與方法可應用於一積體電路或一系統裝置，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露內容來選擇等效之元件或步驟來實現本發明，亦即本發明之實施並不限於後敘之實施例。由於本發明之網路服務擴展裝置所包含之部分元件單獨而言可能為已知元件，因此在不影響該裝置發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於已知元件的細節將予以節略。此外，本發明之網路服務擴展方法可藉由本發明之網路服務擴展裝置或其等效裝置來執行，在不影響該方法發明之充分揭露及可實施性的前提下，以下方法發明之說明將著重於步驟內容而非硬體。
請參閱圖1，其係本發明之網路服務擴展裝置之一實施例的示意圖，於本實施例中，該擴展裝置10係一無線區域網路（Wireless Local Area Network, WLAN）裝置，例如一筆記型電腦、一手機、一平板電腦、一網路卡或一網路晶片，能夠無線連線至一無線網路服務裝置20（例如一無線網路接取點（Access Point, AP））並擴展其網路服務的範圍。如圖1所示，該網路服務擴展裝置10包含：一無線網路中繼裝置100，用來與該無線網路服務裝置20建立連線，包含一虛擬無線網路服務單元110以及一實質網路單元120，該無線網路中繼裝置100可以是一無線網路卡、一無線網路晶片或其等效裝置。所述虛擬無線網路服務單元110係依據前述無線網路服務裝置20之連線設定而形成（Configured），具有與該無線網路服務裝置20之連線設定相同之設定，用來與一無線網路需求裝置30（例如一筆記型電腦、一手機或一平板電腦）建立連線，換句話說，只要該無線網路需求裝置30擁有連線至該無線網路服務裝置20之設定，即可連線至該虛擬無線網路服務單元110，本實施例中，該虛擬無線網路服務單元110係藉由無線網路中繼裝置100模擬該無線網路服務裝置20所形成。另外，所述實質網路單元120用來與該虛擬無線網路服務單元110以及該無線網路服務裝置20建立連線，因此，該無線網路中繼裝置100可藉由該虛擬無線網路服務單元110以及該實質網路單元120建立起該無線網路服務裝置20與該無線網路需求裝置30間的連結，本實施例中，該實質網路單元120係該無線網路中繼裝置100之固有架構。
承上所述，本實施例係假設：該無線網路需求裝置30無法直接或穩定地連線至該無線網路服務裝置20，因此需透過該網路服務擴展裝置10來連線至該無線網路服務裝置20。換句話說，該無線網路需求裝置30所接收之該無線網路服務裝置20之訊號強度/穩定度會小於該無線網路需求裝置30所接收之該虛擬無線網路服務單元110之訊號強度/穩定度。由於該虛擬無線網路服務單元110與該無線網路服務裝置20之連線設定相同，因此無線網路需求裝置30會將該虛擬無線網路服務單元110視為該無線網路服務裝置20，且該無線網路需求裝置30只要擁有該無線網路服務裝置20之連線設定（例如一服務設定識別碼（Service Set Identifier, SSID）；一保密類型（Security Type）；以及一金鑰），即能連線至該虛擬無線網路服務單元110，再經由它連接該無線網路服務裝置20。詳言之，本實施例中，該虛擬無線網路服務單元110會發出一信標（Beacon）以供該無線網路需求裝置30得知該虛擬無線網路服務單元110之存在，之後該無線網路需求裝置30會發出一探詢要求（Probe Request）訊號，而該虛擬無線網路服務單元110會再針對該探詢要求訊號回應一探詢回應（Probe Response）訊號，進而建立兩者間的連線。
請繼續參閱第1圖，於該無線網路需求裝置30與該虛擬無線網路服務單元110建立連線後，若該無線網路需求裝置欲經由該無線網路服務裝置20輸出資料，會發送一傳送封包至該虛擬無線網路服務單元110，接著該虛擬無線網路服務單元110再經由該實質網路單元120將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置20；另一方面，若該無線網路服務裝置20欲發送一接收封包屬於該無線網路需求裝置30，會將該接收封包傳輸至該實質網路單元120，該實質網路單元120再經由該虛擬無線網路服務單元110將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置30。上述封包傳送可藉由多種方式來實現，舉例而言，請參閱圖2a，該虛擬無線網路服務單元110包含一虛擬實體層（Physical Layer, PHY Layer）112、一虛擬媒體存取控制層（Media Access Control Layer, MAC Layer）114、一虛擬階層3協定層（Layer-3 Protocol Layer）116以及一虛擬應用層（Application Layer）118，該實質網路單元120則包含一實質應用層122、一實質階層3協定層124、一實質媒體存取控制層126以及一實質實體層128，該虛擬實體層112用來從該無線網路需求裝置30接收該傳送封包，並依序經由該虛擬媒體存取控制層114、該虛擬階層3協定層116、該實質階層3協定層124、該實質媒體存取控制層126以及該實質實體層128將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置20，其中該虛擬階層3協定層116及/或該實質階層3協定層124會依據傳送封包之資訊（例如來源欄位、目的欄位或特定標籤）來判斷該傳送封包之接收者是否為該無線網路中繼裝置100，若否即將該傳送封包轉發至該無線網路服務裝置20；類似地，該實質實體層128用來從該無線網路服務裝置20接收該接收封包，並依序經由該實質媒體存取控制層126、該實質階層3協定層124、該虛擬階層3協定116、該虛擬媒體存取控制層114以及該虛擬實體層112將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置30，其中該實質階層3協定層124及/或該虛擬階層3協定層116會依據接收封包之資訊（例如來源欄位、目的欄位或特定標籤）來判斷該接收封包之接收者是否為該無線網路中繼裝置100，若否即將該接收封包轉發至該無線網路需求裝置30。另舉例而言，請參閱圖2b，本發明亦可不透過階層3協定層而直接轉發該傳送封包或接收封包，更精確地說，該傳送封包會依序經由該虛擬實體層112、該虛擬媒體存取控制層114、該實質媒體存取控制層126以及該實質實體層128而傳送至該無線網路服務裝置20，而該接收封包會依序經由該實質實體層128、該實質媒體存取控制層126、該虛擬媒體存取控制層114以及該虛擬實體層112而傳送至該無線網路需求裝置30。
請注意，前述應用層118、122屬於網路分層之一環，並未用於圖2a與圖2b之實施例。另外，前述虛擬實體層112之運作原理與實質實體層128相同；虛擬媒體存取控制層114之運作原理與實質媒體存取控制層126相同；且虛擬階層3協定層116之運作原理與實質階層3協定層124之運作原理相同。再者，由於該些實質單元124、126、128個別而言屬於本領域之習知技術，且本技術領域人士可依據本發明之揭露及當前技術來實現該些實質單元124、126、128以及虛擬單元112、114、116，因此在不影響本發明之充分揭露及可實施性的前提下，不必要之說明在此予以節略。
承前所述，本發明除可如圖1般模擬無線網路服務裝置20以延伸其網路服務之範圍，使無線網路需求裝置30得以經由本發明以相同的連線設定連線至該無線網路服務裝置20，亦可依循前揭方式來模擬更多不同的無線網路服務裝置，以支援更多的無線網路需求裝置，由於本技術領域具有通常知識者可依前揭內容瞭解相同/相似的模擬暨連線過程，並能自行採用現有或自設的規則來進行多連線操作（例如複數個虛擬裝置輪流進行連線或發送中斷要求（Interrupt Request）以要求連線等），故在不影響本發明之揭露與可實施性的要求下，冗餘之說明在此予以節略。
除前述之裝置外，本發明亦相對應地揭露了一種網路服務擴展方法，能夠擴展一網路服務（例如一無線區域網路服務）之範圍，係由前揭網路服務擴展裝置10或其等效裝置來執行。如圖3所示，本發明之一實施例包含下列步驟： 步驟S310：建立一無線網路中繼裝置之一實質網路單元與一無線網路服務裝置間的連線； 步驟S320：依據該無線網路服務裝置之連線設定提供一虛擬無線網路服務單元，其中該虛擬無線網路服務單元之連線設定與該無線網路服務裝置之連線設定相同。本實施例中，該連線設定例如是一服務設定識別碼；一保密類型；以及一金鑰； 步驟S330：建立該虛擬無線網路服務單元與一無線網路需求裝置間的連線。本實施例中，步驟S330包含：令該虛擬無線網路服務單元發出一信標以供該無線網路需求裝置得知該虛擬無線網路服務單元之存在；以及令該虛擬無線網路服務單元依據該無線網路需求裝置之一探詢要求訊號發出一探詢回應訊號；以及 步驟S340：經由該虛擬無線網路服務單元以及該實質網路單元建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連結。本實施例中，步驟S340包含：建立該虛擬無線網路服務單元與該實質網路單元間的連線；經由該虛擬無線網路服務單元與該實質網路單元將該無線網路需求裝置之一傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及經由該實質網路單元與該虛擬無線網路服務單元將該無線網路服務裝置之一接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
承上所述，步驟S340之封包傳送可藉由多種方式來實現，舉例而言，將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置之步驟包含：經由該虛擬無線網路服務單元之一虛擬實體層、一虛擬媒體存取控制層以及一虛擬階層3協定層與該實質網路單元之一實質階層3協定層、一實質媒體存取控制層以及一實質實體層將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置之步驟包含：經由該實質網路單元之該實質實體層、該實質媒體存取控制層以及該實質階層3協定層與該虛擬無線網路服務單元之該虛擬階層3協定層、該虛擬媒體存取控制層以及該虛擬實體層將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。另舉例而言，步驟S340亦可不透過階層3協定層而直接轉發該傳送封包或接收封包，亦即將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置之步驟包含：經由該虛擬無線網路服務單元之虛擬實體層以及虛擬媒體存取控制層與該實質網路單元之實質媒體存取控制層以及實質實體層將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置之步驟包含：經由該實質網路單元之實質實體層以及實質媒體存取控制層與該虛擬無線網路服務單元之虛擬媒體存取控制層以及虛擬實體層將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
由於本技術領域具有通常知識者可藉由圖1至圖2b之裝置發明的揭露內容來瞭解圖3之方法發明的實施細節與變化，因此，為避免贅文，在不影響該方法發明之揭露要求及可實施性的前提下，重複之說明在此予以節略。請注意，前揭圖示中，元件之形狀、尺寸、比例以及步驟之順序等僅為示意，係供本技術領域具有通常知識者瞭解本發明之用，非用以限制本發明。另外，本技術領域人士可依本發明之揭露內容及自身的需求選擇性地實施任一實施例之部分或全部技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例之部分或全部技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。再者，前揭實施例雖以無線區域網路為例，然此並非對本發明之限制，本技術領域人士可依本發明之揭露適當地將本發明應用於其它類型的網路系統中。
綜上所述，本發明之網路服務擴展裝置與方法能夠模擬一無線網路服務裝置以延伸其網路服務之範圍，並能使一無線網路需求裝置經由本發明以相同的連線設定連線至該無線網路服務裝置，亦即只要該無線網路需求裝置擁有該無線網路服務裝置之連線設定，即能透過本發明之中繼來連接該無線網路服務裝置以上網，藉此解決該無線網路服務裝置之服務範圍不足或服務死角等問題，並增加該無線網路需求裝置之連線機會。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。
10‧‧‧網路服務擴展裝置
20‧‧‧無線網路服務裝置
30‧‧‧無線網路需求裝置
100‧‧‧無線網路中繼裝置
110‧‧‧虛擬無線網路服務單元
112‧‧‧虛擬實體層
114‧‧‧虛擬媒體存取控制層
116‧‧‧虛擬階層3協定層
118‧‧‧虛擬應用層
120‧‧‧實質網路單元
122‧‧‧實質應用層
124‧‧‧實質階層3協定層
126‧‧‧實質媒體存取控制層
128‧‧‧實質實體層
S310‧‧‧建立一無線網路中繼裝置之一實質網路單元與一無線網路服務裝置間的連線
S320‧‧‧依據該無線網路服務裝置之連線設定提供一虛擬無線網路服務單元，其中該虛擬無線網路服務單元之連線設定與該無線網路服務裝置之連線設定相同
S330‧‧‧建立該虛擬無線網路服務單元與一無線網路需求裝置間的連線
S340‧‧‧經由該虛擬無線網路服務單元以及該實質網路單元建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連結
〔圖1〕為本發明之網路服務擴展裝置之一實施例的示意圖； 〔圖2a〕為圖1之無線網路中繼裝置之運作的一實施例的示意圖； 〔圖2b〕為圖1之無線網路中繼裝置之運作的另一實施例的示意圖；以及 〔圖3〕為本發明之網路服務擴展方法之一實施例的流程圖。
10‧‧‧網路服務擴展裝置
20‧‧‧無線網路服務裝置
30‧‧‧無線網路需求裝置
100‧‧‧無線網路中繼裝置
110‧‧‧虛擬無線網路服務單元
120‧‧‧實質網路單元

Claims (15)

  1. 一種網路服務擴展方法，能夠擴展一網路服務之範圍，係由一網路服務擴展裝置來執行，包含下列步驟：建立一無線網路中繼裝置之一實質網路單元與一無線網路服務裝置間的無線連線；依據該無線網路服務裝置之連線設定提供該無線網路中繼裝置之一虛擬無線網路服務單元，其中該虛擬無線網路服務單元之連線設定與該無線網路服務裝置之連線設定相同；建立該虛擬無線網路服務單元與一無線網路需求裝置間的無線連線；以及經由該虛擬無線網路服務單元以及該實質網路單元建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連結。
  2. 如請求項第1項所述之網路服務擴展方法，其中建立該虛擬無線網路服務單元與該無線網路需求裝置間的連線之步驟進一步包含：令該虛擬無線網路服務單元發出一信標以供該無線網路需求裝置得知該虛擬無線網路服務單元之存在；以及令該虛擬無線網路服務單元依據該無線網路需求裝置之一探詢要求訊號發出一探詢回應訊號。
  3. 如請求項第1項所述之網路服務擴展方法，其中建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連線之步驟進一步包含：建立該虛擬無線網路服務單元與該實質網路單元間的連線； 經由該虛擬無線網路服務單元與該實質網路單元將該無線網路需求裝置之一傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及經由該實質網路單元與該虛擬無線網路服務單元將該無線網路服務裝置之一接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
  4. 如請求項第3項所述之網路服務擴展方法，其中將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置之步驟包含：經由該虛擬無線網路服務單元之一虛擬實體層、一虛擬媒體存取控制層以及一虛擬階層3協定層與該實質網路單元之一實質階層3協定層、一實質媒體存取控制層以及一實質實體層將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置之步驟包含：經由該實質網路單元之該實質實體層、該實質媒體存取控制層以及該實質階層3協定層與該虛擬無線網路服務單元之該虛擬階層3協定層、該虛擬媒體存取控制層以及該虛擬實體層將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
  5. 如請求項第3項所述之網路服務擴展方法，其中將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置之步驟包含：經由該虛擬無線網路服務單元之一虛擬實體層以及一虛擬媒體存取控制層與該實質網路單元之一實質媒體存取控制層以及一實質實體層將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置之步驟包含：經由該實質網路單元之該實質實體層以及該實質媒體存取控制層與該虛 擬無線網路服務單元之該虛擬媒體存取控制層以及該虛擬實體層將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
  6. 如請求項第1項所述之網路服務擴展方法，其中該無線網路服務裝置之連線設定包含：一服務設定識別碼；一保密類型；以及一金鑰。
  7. 如請求項第1項所述之網路服務擴展方法，其中該網路服務係一無線區域網路服務。
  8. 一種網路服務擴展裝置，能夠擴展一無線網路服務裝置之網路服務之範圍，包含：一無線網路中繼裝置，用來與該無線網路服務裝置建立無線連線，包含：一虛擬無線網路服務單元，係依據該無線網路服務裝置之連線設定而形成，用來與一無線網路需求裝置建立無線連線，其中該虛擬無線網路服務單元之連線設定與該無線網路服務裝置之連線設定相同；以及一實質網路單元，用來與該虛擬無線網路服務單元建立連線以及與該無線網路服務裝置建立無線連線，其中該無線網路中繼裝置藉由該虛擬無線網路服務單元以及該實質網路單元建立該無線網路服務裝置與該無線網路需求裝置間的連結。
  9. 如請求項第8項所述之網路服務擴展裝置，其中該無線網路需求裝置所接收之該無線網路服務裝置之訊號強度小於該無線網路需求裝置所接收之該虛擬無線網路服務單元之訊號強度。
  10. 如請求項第8項所述之網路服務擴展裝置，其中該虛擬無線網 路服務單元發出一信標以供該無線網路需求裝置得知該虛擬無線網路服務單元之存在，並且依據該無線網路需求裝置之一探詢要求訊號發出一探詢回應訊號。
  11. 如請求項第8項所述之網路服務擴展裝置，其中該虛擬無線網路服務單元經由該實質網路單元將該無線網路需求裝置之一傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及該實質網路單元經由該虛擬無線網路服務單元將該無線網路服務裝置之一接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
  12. 如請求項第11項所述之網路服務擴展裝置，其中該虛擬無線網路服務單元包含一虛擬實體層、一虛擬媒體存取控制層以及一虛擬階層3協定層；該實質網路單元包含一實質階層3協定層、一實質媒體存取控制層以及一實質實體層；該虛擬實體層接收該傳送封包，並依序經由該虛擬媒體存取控制層、該虛擬階層3協定層、該實質階層3協定層、該實質媒體存取控制層以及該實質實體層將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及該實質實體層接收該接收封包，並依序經由該實質媒體存取控制層、該實質階層3協定層、該虛擬階層3協定、該虛擬媒體存取控制層以及該虛擬實體層將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
  13. 如請求項第11項所述之網路服務擴展裝置，其中該虛擬無線網路服務單元包含一虛擬實體層以及一虛擬媒體存取控制層；該實質網路單元包含一實質媒體存取控制層以及一實質實體層；該虛擬實體層接收該傳送封包，並依序經由該虛擬媒體存取控制層、該實質媒體存取控 制層以及該實質實體層將該傳送封包傳輸至該無線網路服務裝置；以及該實質實體層接收該接收封包，並依序經由該實質媒體存取控制層、該虛擬媒體存取控制層以及該虛擬實體層將該接收封包傳輸至該無線網路需求裝置。
  14. 如請求項第8項所述之網路服務擴展裝置，其中該無線網路服務裝置之連線設定包含：一服務設定識別碼；一保密類型；以及一金鑰。
  15. 如請求項第8項所述之網路服務擴展裝置，其中該網路服務係一無線區域網路服務。
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