TWM286515U - Robust and fast handover in a wireless local area network - Google Patents

Description

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本創作大體上是關於無線區域網路（以下簡稱w 尤其是關於一種用以在WLAN中執行確實而快遠=S)，且 (handover)的方法 ° ")父 背景 遞交 候選 其意 第二 黌控 行， 會被 的執 AP的 從舊 技術 事件 存取 味著 是觸 鏈結 其中 中斷 行階 安全 AP至 典型地能分成三個分離階段。首先 點（以下簡稱APs)以吸引力的順序識/並現儲階^，， 監控鏈結品質以及無線頻率（以下簡稱rf产 發階段，其中做出決定以初始遞交，其亦意^著 品質以及無線頻率（RF)環境。第三是遞交之執 介於站台（以下簡稱STA)和舊AP之間的無線連結 ’且與新AP建立無線連結。在wlan系統中，遞交 段可包含但不限制於：新AP的認證/預認證、新 鑰管理、新AP的服務品質（以下簡稱q〇s)協商、 新AP緩衝流量的重新聯繫及重新導引。 在基礎架構模式（相對即為點對點模式（ad-hoc mode))下 部屬的WLAN系統典型架構乃使用分散式系統，其中一延伸 服務區域的A p s乃透過有線鏈結連接。既然許多工作必須 Φ遞交執行階段期間執行，包含信號發送，因此需要有服 務AP偕同新的候選AP執行此信號發送，因為兩個APs利用 特權有線鏈結，亦稱分散式系統，而不是由STA使用較不 可靠的無線媒介與舊AP和新APs通訊。這點藉由一事實而 更具說服力，此事實便是在遞交狀況的使用者具有比在察

M286515 •:四、創作說明（2) 覺到較不理想的傳輸狀況（例如，STA可能在胞元覆蓋區域 的邊緣）位置上的其他使用者有更高的機率。除此之外， 使用WLAN系統的成長以提供服務品質（QoS)為目的的應用 程式，例如網際網路語音協定（Vo I P )及其他延遲感應應用 程式，使得在必須執行遞交時的速率要求更加嚴苛。這使 得會想要在觸發該遞交前便執行某些關於遞交執行的工 作，例如預認證、安全鎗管理、QoS協商等等，這些在分 散式系統上執行會比使用無線媒介實行更有益（就容量、 速度及可靠度的理由而言）。

另一方面，因為當移動時，STA會直接經歷到在RF環境中 的傳播狀況的變化，所以STA在一特權位置以監控該無線 鏈結。這個同時監控該無線連結及隨時間變化的RF環境之 特權位置，使得在STA上執行遞交的監控和觸發階段較有 吸引力。在STA上設置這些功能可以最大化在正確時刻做 出遞交決定，以及用以遞交之新AP的選擇確實是STA觀點 下最佳的候選者的機率。 總而言之，RF環境結合典型用於WLAN系統的架構，使得在 φΑ設置一些遞交功能及在AP上設置一些遞交功能更有吸 引力。包括WLAN標準的現行技術中並未提供此問題解決方 式。 創作内容

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M286515 ":四、創作說明（3) 本創作提供一種裝置，用以藉由STA導引一遞交，但AP能 執行許多關於遞交執行階段的工作。本創作包含一種方 法，其中該STA指示服務AP該STA考慮作為可能執行遞交的 候選AP表，該AP表根據在STA監控的尺度排序。此程序可 週期性地執行或是由類似當STA想要遞交的事件來驅動。 本創作亦可包含一種方法，其中該S T A可請求該A P初始一 遞交執行，且其中該AP可將遞交請求的結果發送回該 STA。本創作更包含一種方法，其中該服務AP可請求一 STA 送出該AP候選表。

一種用以在一 WLAN中由一 STA至一服務AP通訊一遞交候選 表的方法，其由在STA上決定一遞交候選AP表開始。該候 選表儲存在STA上且發送至該服務AP。該發送步驟可包含 發送該候選表至該服務AP，其根據一預設時期過期或是根 據在該S T A接收到一事件觸發器。該方法亦可包含由該服 務AP請求來自該STA之一候選表。 一種藉由一 STA在網路上初始在一 WLAN中遞交之方法，其 由送出來自STA之一候選表至一服務AP開始。該STA請求該 鲁務AP初始一遞交。接著做出該服務AP是否能完成該遞交 的決定，且如果該服務AP可以完成該遞交，則由該服務AP 執行該遞交。 一種在一 WLAN中執行一遞交資訊的系統，其包含一 STA及

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•:四、創作說明（4) 一 AP。該STA包含一第一天線；一第一發射器/接收器，1 經由該第一天線與該網路通訊；一遞交候選表產生^置其 其與該第一發射器/接收器通訊；一遞交候選表排序 置，其與該遞交候選表產生裝置及該第一發射器/接^ w 通訊；一候選表測量裝置’其與該遞交候選表產生裳置= 該第一發射器/接收器通訊；以及一遞交請求裝置，其盘& 該第一發射器/接收器通訊。該AP包含一第二天線；一 ^ 二發射器/接收器，其經由該第二天線與該網路通訊；— 遞交候選表裝置，其與該第二發射器/接收器通訊i ^ 參執行裝置，其與該遞交候選表裝置及該第二發射’器/接 T器通訊；以及一額外資訊請求裝置，其與該遞交^彳-置及該第二發射器/接收器通訊。 丁、 具體實施方式 此後，專用術語「站台（STA)」包含但並未限制於一無線 傳輸/接收單元、一使用者設備、一行動站台、一固^或 行動用戶單元、一呼叫器或可在一無線環境下操作之任3和 形式之裝置。當本文此後提到專用術語「存取點（Ap心可 其包含但並未限制於一基地台、一節點B、一站台控制器 4是在無線環境下任何形式的介面裝置。 ° 本創作包含三種方法： (1 )該STA指示服務AP哪些APs正被考慮作為一最終遞交的 可能候選AP。該AP表根據在STA監控的尺度排序。該發送

• M286515 •:四、創作說明（5) ---- 步驟可週期的執行或是由事件觸發。 (2)该STA可請求該Ap初始一遞交之執行，且該Ap可將該 遞交請求之結果發送回該ST A。 (3 )該服務AP可請求一 STa送出該候選表。 這些方法可藉由但並未限制於如下執行，一額外專用管理 訊框或是控制訊框；或是一信號發送訊息傳輸作為標準次 料訊框、控制訊框或管理訊框之裝載。這些訊框可為广 媒體存取控制（以下簡稱MAC)訊框。 不準

鄰近資訊可在MAC訊框中藉由位元旗標、資訊元件（以下μ 稱I Ε )、已存在或新I ε之上的訊息攔位部分、使用在饪何間 存在I Ε或MAC訊框欄位之保留（現在未使用）值所指示。^ 近資訊可加在MAC訊框中的任何位置，在表頭中，或是使 用上述任何機制的主體。在本創作的一較佳實施例中， 近資訊由該STA送至AP，其在管理子形式之MAC訊框中，你 吕即便使用MAC訊框的其他子形式，此方法還是可不失去 有用性而使用。

♦由該STA傳遞一遞交候選表至該AP 第1 A圖所示為由一 STA在一週期基礎送出一候選AP表至服 務AP的方法100流程圖。方法1〇〇由該STA決定一遞交候選 APs表開始（步驟102)。該STA接著排序該候選表（步驟 、

M286515 四、創作說明（6) 104)。做出該報告週期是否過期之判定（步驟1〇6)。如果 該報告週期尚未到期，則該方法1 00在步驟i 〇6等待直到該 報告週期到期。一旦該報告週期已經到期，則該STa送出/ 該排序候選表至該AP(步驟108)且接著終止該方法 110)。 藉著週期性的報告，候選表發送的速率增加，其會改善監 控的品質及該無線連結的確實性。然而，缺點在於頻繁地 發送候選表會增加系統信號發送很大的負擔。在一較佳實 •方式中’發送候選表之週期範圍可由〇 ·丨秒至i 〇秒。 ，1 B圖所示為由一 STA在事件驅動基礎上發送一候選至 ，服務AP的方法12〇流程圖。該方法12〇由該sta決定一遞 交候選APs表開始（步驟122)。該STA接著排序該候選表（步 驟124)。做出是否已經一事件觸發器的判定（步驟ι26)。 如果尚未接收到一事件觸發器，則方法丨2 〇在步驟1 2 6等待 直到接收到一事件觸發器。一旦接收到一事件觸發器，則 該STA送出該排序候選表至該ap(步驟1 28)，且終止該方法 (步驟130)。 該觸發器事件可包含但並未限制於： (a )當該S T A想要觸發一遞交時； (b)當該STA測量介於其本身與其相關AP間之無線鏈結品 質低於一預設門檻值時（使用接收信號功率、信號干擾 ⑧

第13頁 M286515 =四、創作說明（7) 比、信號雜訊比、封包錯誤率、媒體存取延遲、頻道佔有 率、產能等等測量）； (C)在一預設數量的失敗信標接收後； (d) 當該ST A測量該無線鏈結品質，其察覺到一或多個候 選表將超越在現行服務AP的無線鏈結所測量的品質時； (e) 當該STA由該服務AP向其他AP(s)移動時； (f )根據週期計時器的到期；或是 (g )上述觸發器的任意組合。 •該STA所產生的候選表（步驟102、122)典型地細由該STa 所採取的測量所獲得。舉例來說，該STA所使用的測量以 產生候選APs表，包含但並未限制於下述的測量或是下述 測量的組合： .(1 )測量自該信標、探測回應或任何來自鄰近APs所傳輸 的其他訊框之接收仏7虎功率； (2) 評估自該信標、探測回應或任何來自鄰近Aps所傳輸 的其他訊框之信號干擾比或是信號雜訊比； (3) 測量在該信標、探測回應或任何來自鄰近Aps所傳 φ其他訊框上之封包錯誤率或位元錯誤率；以及 ’ (4) STA可藉由掃瞒鄰近APs所用的頻道評估，或STA可 過測量報告接收來自鄰近APs之頻道，所測量之媒體 延遲、頻道佔用率、產能或其他負載相關尺度。

M286515 ______ ;四、創作說明（8) 由該STA產生的候選表亦可藉由其他方式獲得，包含運作 和維持（O&M，Operation and Maintenance)，其中該使用 者或網路管理者配置該STA—固定的候選表；或藉由從無 線網路中的其他實體發送信號，例如一存取路由器或是一 AP° 該候選表可根據尺度由ST A排序（步驟104、124)，其包含 但並未限制於，來自該候選AP之接收功率或是由該STA所 能察覺的信號雜訊比；一負載尺度，例如頻道佔用率、每 φ位時間傳輸的封包或位元數量等；以及服務能力，例如 安全、QoS支援等等。該STA所使用以排序該候選表之尺度 亦可包含用以獲得該候選表之測量，如同上文所述。 除了該候選AP表之外，該STA亦可由在該候選表上的每一 •AP送出一由STA所執行之測量表，以及關於每一候選AP之 一參數表，其中該參數由STA從監聽廣播訊框或是其他形 式的控制或管理訊框得知。舉例來說，測量包含接收功 率、SNR、訊號干擾比（sir)、負載尺度等等。舉例來說， i數包含但並未限制於該AP位址、ESS I D、基礎服務區域 ®SS) ID (BSSID)、服務能力、安全能力等等。 I I · STA可請求該Ap以初始一遞交的執行，且AP可將該遞 交請求結果發送回該STA的方法 ⑧

第15頁 M286515 i四、創作說明（9) 第2圖所示為STA請求其服務AP初始一遞交的方法2 0 0流程 圖。該方法2 0 0由該STA送出一遞交候選APs表至其服務AP 開始（步驟2 0 2 )。該ST A請求其服務AP初始一遞交（步驟 2 0 4 )。該請求可包含在必須執行的動作下的時間限制或是 延遲。做出該服務AP是否能完成該遞交的判定（步驟 2 0 6 )。如果該服務A P不能完成該遞交，則該服務A p送出一 訊息至該STA只是該遞交被拒絕或是尚未完成（步驟20 8 )， 且終止該方法（步驟2 1 0 )。該訊息亦可包含該服務AP被拒 絕或是不能完成該遞交請求的理由，舉例來說’一些e亥遞 φ請求被拒絕或是不能完成理由包括但並未限制於，該服 務A P未找到任何鄰近A P s ;在候選表上的A P s並未回應；該 鄰近AP在流量方面太過擁擠；以及該鄰近A P並未支挺该 所需的安全能力、未支援QoS、未支援正在進行連結所需 的服務等等。 如果該服務A P可完成該遞交（步驟2 〇 6 )，該服務A P送出一 訊息至該ST A，筆試該遞交請求已被接受（步驟2 1 2 )，且開 始執行遞交至一新的AP(步驟214)。做出該服務AP是否需 ^來自STA之額外資訊以便完成該遞交之判定（步驟216)。 •果該服務AP需要額外資訊，該服務Ap送出一訊息至該 STA，其包含一額外資訊之請求（步驟218)，且該STA回應 該請求資訊（步驟22 0 )。該資訊可包含完成該遞交之程序 和必要資訊’該額外資訊可包含由STA執行之更新測量、 來自該S T A且由該新A P所請求之新娜量、或是更多關於正

M286515 ί四、創作說明（ίο) 在進行之無線連結之細節資訊（例如··發射器的平均產 能、接收器之平均產能、該STA所產生的平均流量負栽、 佇列大小、等待由該STA所傳輸之緩衝資料等等）。 如果服務AP並不需要任何額外資訊（步驟2 1 6 )或是已經提 供該額外資訊（步驟2 2 0 )，該服務AP便完成該遞交（步驟 該服務AP接著送出一訊息至該STA，表示遞交至該 新AP已經完成（步驟224 )。此訊息可包含任何關於接受或 完成遞交的資訊，例如新AP之識別或是適用於該新AP之參 φ，例如位址、功能、鑰匙管理程序等等。接著此方法會 終止（步驟2 1 0 )。值得注意的是遞交完成的訊息（步驟2 2 4 ) 可由就服務AP或是新服務AP所送出。 I I I ·服務AP可請求一 STA送出一候選表之方法 第3圖所示為一服務AP 3 0 2向相關STA 3 04請求一遞交候選 表之方法3 0 0流程圖。該方法30 0由該AP 30 2向該STA 304 請求一候選表開始。該AP亦可向該STA 304請求一測量或 其他參數表以及遞交請求（步驟3 1 2 )。值得注意的是該候 參表請求訊息（步驟3 1 〇 )以及該測量請求訊息（步驟3 1 2 )可 結合在一單一訊息中。該STA 30 2送出該候選表和其他請 求資訊至該AP 3 02 (步驟314)。除了候選表外，該STA亦可 送出關於在必須執行的動作下時間限制和延遲的資訊。

第17頁 ：M286515 、創作說明（11) 上述的三種方法稍微有點一個建立在另一個上的内部相依 賴感覺。舉例來說，方法}關於STA發送候選表至Ap，方法 3關於AP向STA請求候選表，且因此建立在方法工上。方法2 揭露一系統可藉由在STA上執行監控和觸發的功能且在AP 上進行執行功能獲得益處，方法丨和方法2之相關在於其提 供一介面，其中該STA可傳遞對AP負責之監控輸出，方法2 亦涵蓋一特殊信息，其允許STA請求AP執行該遞交（除了候 選表之外）。儘管這些方法可互相結合使用，其亦玎分開 使用。 八

IV·交換遞交資訊之系統 第4圖為用以交換遞交資訊之系統40 0方塊圖，結合第1圖-3所示之方法描述。該系統40 0包含一 STA 402及一 AP •4 04。該STA 402包含一遞交候選表產生裝置41〇、〆遞交 候選表排序裝置4 1 2、一候選表測量裝置4丨4、一遞交請求 裝置416、一發射器/接收器41 8以及一天線42〇。該Ap 404 包含一遞交候選表裝置430、一遞交執行裝置432、一額外 |訊請求裝置434、一發射器/接收器43 6以及一天線438。 該系統40 0如下運作。ST A 40 2使用該遞交候選表產生裝置 4 1 0產生一遞交候選表。此表傳遞至該遞交候選表排序f 置4 1 2以排序。該表亦可傳遞至該候選表測量裝置4丨4，' 增加由STA 40 2所執行關於在候選表上每一 Ap之測量。在Μ

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該表排序之後（且非必要的資訊已加至該表），該表 該發射器/接收器418,其經由該天線42〇傳輸至該八『遞至 404。當該STA 40 2藉由送出一遞交請求訊息至該^ 始一遞交時，便使用該遞交請求裝置416。 U4初 在該AP 404中的遞交候選表裝置430經天線438及發射器/ 接收器436，由該ST A 40 2接收到該候選表。該遞交候選表 裝置43 0亦可藉由送出一請求訊息向該δΤΑ 40 2請求一候選 表。該遞交執行裝置4 3 2由該遞交候選表裝置4 3 0接收到該 鲁選表，且開始執行一遞交。該遞交執行裝置432亦由在 jTA 4 02中之遞交請求裝置416接收遞交初始請求。根據遞 交的完成，該遞交執行裝置4 3 2通知該STA 4 02結果，如果 遞交執行裝置43 2需要額外資訊以完成該遞交，該額外資 訊請求裝置434送出一請求資訊至該STA 40 2，該STA 402 回應該額外資訊至遞交執行裝置432。 儘管本創作之特徵和元件皆於實施例中以特定組合方式所 描述’但實施例中每一特徵或元件能獨自使用（不需與較 ^實施方式之其他特徵或元件組合），或是與/不與本創作 •其他特徵和元件做不同之組合。

；M286515 ，:圖式簡單說明 第1 A圖及第1B圖所示為一 STA傳送一遞交候選APs表至其服 務AP的方法流程圖； 第2圖所示為一 STA向其服務AP請求初始一遞交的方法流程 圖， 第3圖所示為一服務AP向一相關STA請求一遞交候選表的方 法流程圖，以及 第4圖所示為用以交換遞交資訊的系統方塊圖。 元件符號說明

AP 存取點 STA 站台 4 2 0、4 3 8 天線

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Claims (1)

1. M286515 {五、申請專利範圍 1. 一種在一無線區域網路中用以交換遞交資訊的系統， 其包含： 一站台，其包含： 一第一天線； 一第一發射器/接收器，其經由該第一天線與該網 路通訊； 一遞交候選表產生裝置，其與該第一發射器/接收 器通訊； 一遞交候選表排序裝置，其與該遞交候選表產生裝 φ及該第一發射器/接收器通訊； 一候選表測量裝置，其與該遞交候選表產生裝置及 該第一發射器/接收器通訊；以及 一遞交請求裝置，其與該第一發射器/接收器通 訊；以及 一存取點，其包含： 一第二天線； 一第二發射器/接收器，其經由該第二天線與該網 路通訊； 一遞交候選表產生裝置，其與該第二發射器/接收 _通訊； 一遞交執行裝置，其與該遞交候選表產生裝置及該 第二發射器/接收器通訊；以及 一額外資訊請求裝置，其與該遞交執行裝置及該第 二發射器/接收器通訊。

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