TWM297104U - Mesh network configured to autonomously commission a network and manage the network topology - Google Patents

Description

M297104 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 ik 一

本創作與一種無線通訊系統有關 種用來獨立委任網路及管理網 。更特別的，本創作 路拓撲的網狀網路有 【先前技術】 區域網^WLANmesh)—般是一種以ι㈣ (DS)=礎的线分散“（侧），其為-分散系統 802 1二刀，而所述分散系統包括兩個或多 的網狀點亚透過所述網狀無線區域網路服務所通訊 口的/，/ 線區域網路可以支援—種已知為網狀入 、口點、自動化拓撲學習以及動態路徑選擇。 無線區域網路形式上是— 於透過無線媒體（WM)彼般上只包括位 (心）。隨意網路一般上以被_==讯關中的站台 路的主要細… 種自發性方式建立。隨意網 制受限的時間與空間擴展性。這此限 J a夠有效率地直接建立及解散所述隨音網路，：不 需特別技術便能促進網路使用者的方便性U路亚不 =網路也時常包含—獨立基本服務套組q咖） '基本服務套組包括—乡且能夠直接彼 再 一次，這種赃請^區域網路形式一 々占口再 劃’而只有在所述區域網路需又不而要預先規 _枚仏 要#形成。然而，it鍤P，左咅

種明顯缺點是雖然屬於所述網路的站台可以彼I M297104 但ί其無法遞送或再次安排封包至相同網路中的並 第1 m — Μ丨f边訶ώ主不， :_種先前技術中的無線通訊系統ι〇 :需::立如果Γ傳送站台並未連接至所述 站台。=:!::_接，以傳送封包至不同的 所 、+、止夂4士 η丄 〜…丨π :綠逋訊系矣 u刖技辦的無線通訊系統ig包含多數個站台 3。站台1與站台2及站台3進行無線通訊: 人 3可以與站台1通訊，但無法以刪除破碎線所“方Π 過站台1彼此遞送封包。 卞、泉所心出方式而透 由成員與網狀點兩者所形成的網狀 網路的成員與網狀點之間所具有安排與遞送2力在所述 圖消除隨意網路的問題。這 1 b而。式 所述網路的成員中通訊。秋而，㈣用其他成員而在 害網路效能的功能與安全需求。此功成必須遵守其他不危 釣僅存在有限的方式能夠實作網处。、士 臨許多挑戰，包含能力、 此。廷i方式面 自趟…夕 乾圍的加強、隱密性與安全性、 我疋與夕路牷多跳躍路 佈，以及其他的限制。 自我配置與公平的帶寬分 這二見存的網狀網路則根據網路管理 理網路操作的集中式設備上操作，以消除竿此門在:測與管 目前的網狀網路發展需要 ：、二問則虞此， 包含無線存取點、網狀入口雜管理步驟， 這些網路的動態特性 、曰:、e的务現與視覺化。 的，因為根據網路管理的解決 口難而不貫際 操作者的複雜手動操作。 彳的’並需要來自 6 M297104 像疋動癌路由或重力能斗 依賴可能過時的的即時要求應用，便無法 性應用，方；象是軍事戰鬥策略的高度移動 要快速的反應拓撲管叫入所述網路時，便需 长網蹊以芬甘、 虽所述網路成長時，便對所述需 加新的負擔需;是:特徵的快速網狀點調遣增 狀點以支㈣特定路由所===要被重新安排網 是有口：果存在—種不受到先前技術所限制的方法與系統 【新型内容】 一種用於包含複數個網狀 (m p )，戶斤述網狀點包括—個田:、，、、'泉通成糸統中的網狀點 該無線通訊系、統中其他網狀=傳網路狀態請求至 狀點回應該網路狀離往’’’’、專迗器、—個用以接收網 一個與所述純ϋΓ所訊的接收器，以及 器。所述處理器是用以押偟°兩者耦合與通訊的處理 送該網路狀態請求至無㈣以使所述傳送器傳 處理器也配置以接收網狀點的網路^ ί他網狀點；所述 所述接收器所接收的網路主狀恶貝矾，其係回應從 決定無線通訊系統的牽連程；所述處理器更配置以 【實施方式 此 ，術語“站台（S 丁a 包含但 不侷限 為一種使用者 7 M297104 配備、無、線傳送/接收單元（WTRU)、固定式或移 單:Γ器:Λ是任何具有在無線環境中操作能 他形式衣置。當此後談到術語“存 " 為“網狀點(，包含但不嶋節_)位=^^ 基站或疋任何在無線環境中的其他介面裝置。 。 本創作的特徵可以整合於集成電路（ie) ~ 裝於包括許多互連成員的電路之中。 或疋女 第2圖顯示一種根據本創作所配置的無線通 00。所述無線通訊系統100包含多數個網狀點n〇,宜可 、:：此進行無線通訊。任意數量的站台（未 ； 連接至所述網狀點110，秀 u 狀點U0彼此通訊。彳透過所述热線通訊系統_的網 狀二圖::示根據本創作的兩網狀點（以網狀點⑽ 委任網路理=圖，其用於在—無線通訊系統中獨立 妥任、、周路及官理網路拓撲 卿網狀點㈣本質上是相同的=目的所述網狀點 110除也了包包Λ在典型網狀點的列名成員以外，所述網狀點 115、匕以獨立委任網路及管理網路拓撲的處理器 /、所述處理器n5通訊的接收器 ⑴通訊的傳送器117、*所述處理哭、m ;所述處理益 119 , l7 . ”所述處理态115通訊的記憶體 所^ 所述接收器116及傳送器Π7通訊，以促進從 天黑占110,接收資料並傳送資料至所述網狀點⑽，的 除了包含在典型網狀點的列名成員以外，所述網狀點 U297104 】]〇也包含用以獨立委 m 官理網路拓撲的處理器 25、η所述處理器125 ]?5 ^ 接收态】20、與所述處理器 J乃通訊的傳送器〗27、盥 1?〇 , »ν ^ ^ ，、 处里态125通訊的記憶體 -9以及與所述接收器126及傳 所述網狀點110，，接收資料送；二5 ’以促進從 的天線]28。 傳l貝枓至所述網狀點110，， 介=1 示在網狀網路的形成與管理期間，根據本創作 創作：：10,與網狀點110，，之間的信號圖示。在本 較佳實施例中，所述網狀點⑽的處理器⑴透 過所述傳达器11 7盥所诚；飧】 所、+、_处 〃所这天線U8廣播信號請求（410)至 所述網狀點1 1 〇，，，以皆气 所、+、_社 胃试建立Μ於彼此之間的無線鏈結。 所述網狀點110”的接#哭 张、+、" 0接收& 126透過所述天線128接收來自 所述網狀點110，的传卢， 侵伙木目 "儿將其遞达至所述處理器125。所 述處理器125便從包含盥所 所 所、十、々卜立麻 、、罔狀”、、ά 110相關憑證資訊的 所述纪k體129取得資料。 所述網狀點110”的虛搜哭 盥所、+、工成 的處理益125接著透過所述傳送器127 ，、所述天線128，傳送包含所述;馬μ 3所返心迅貝枓的回應（420 )至 斤处、、周狀點1 1 〇。所述^ 夭時、、π狀點110的接收器116透過所述 理^ 應，並將其遞送至所述處理器⑴。所述處 逑讀體119取得用於所述網狀點110,㈣ 互貝口fl ’並與來自所述網狀 mm^ , 、狀”，、占110回應中所接收的憑證資 口孔進仃比較。所述處理哭 所、_Ρ,πϋ, σσ 115接者決疋所述網狀點110,或 所4網狀點110”何者座 凡 ^ ^ 1 者忒成為網狀點主機，並透過所述傳 k為11 7與所述天線i J 8 和涊證h娩（ 430 )傳送回到 M297104 所述網狀賴〇”。所靠號包含在職 狀點1】0 ( π 〇,或1〗n，M庙兮A、4 r 17者網 iu次】10 )應忒成為網狀點主機的相闕資气 所述網狀點11 〇,鱼维！妝點η n” 'Ί M dfL。 t …罔狀點lio現在便組成一種網狀 特別的，所述兩個網狀點（]1〇， 的網狀網路中形成—種區域，其中所在發展 狀點11。所组成，其將-網狀點== 剩餘觸狀里上Ή η ΑΑ Λ ' 斤U區域f 二110的網狀點主機。據此，所 包含多數個區域。 j岭」以 在-種決定何者網狀點110應該成為 機的替代方法中，所述網壯& ηΛ，ΑΑ+ -I.周狀點主 播信號請求（仙）==㈣115可以在廣 Κ 以建立無線鏈結之前， 狀點η°’的憑證資訊。據此，當所述網狀點11〇4二 125從所述網狀點11G，接㈣述信號請求時，所理哭; 以比較從所述網狀，點110，所接收的憑證 在:;可 狀點110”的記情# 19Q 士 σ存在所述網 接著可以，立一中的私證資訊。所述網狀點110，， 應中將所述資訊傳送回到所述網狀點 ，，/、已3所述認證資訊以及何者網狀點110 (110 11 〇 )應該成為所述區域中 5 網魏點主機的相關資訊。何者 狀點η。，的處理器m實作1二的：…由所述網 貝乍亚务达至所述網狀點1 1 〇，，， 或-由所述網狀點110，，的處理請實 網狀點11 0，。 i k主所述 再人’考第4圖’為了範例的目的，將具有上位渴噔的 罔狀點110,指明為網狀點主機。—其他的網狀點110r(其 M297104 本質上與網狀點】10，及網狀 求（440)至網狀點110，，二連接構相同）廣播一請 no”之間所建立 4接在網狀'點1】〇,及網狀點 收所述請求，並將呈=大網路。所述網狀點主機110,接 自所述網狀點110，的 斤述網狀點110，，’接收來 所述網狀點u。，”的^二 斤述網狀點11G，的憑證與 ^ 々心5且進仃比較，以決定網狀點110,是否

?亥“成為所述網狀網路的網狀 點110，，，應該且 饿次疋研迷、、、罔狀 ψ ( 4. ' 。所述網狀點Η〇，，，傳送一認證信 Ί 包3在所述網路中何者網狀點11〇 ( 11〇,或

應邊成為網狀點主機。所述網狀點ιι〇 與網狀點丨Η)’，，現在便組成所述網狀網路。I

第5圖顯示根據本創作的一種委任網狀網路的方法 5〇1。在步驟510中，所述第一網狀點110,廣播-信號至所 ^第一網狀點】i 0” ’以與所述第二網狀點i連接。所述 第二網狀點110”接收來自所述第一網狀點11〇,的信號，並 傳送-回應至所述第—網狀，點11G，，其包含所述第二網狀 ”、、占110的濕證與憑證資料（步驟520 )。所述第一網狀點11 〇， 接收具有所述認證與憑證資料的傳送信號，並實作一種決 定主導性的方法（步驟530 )。 第5B圖喊示根據本創作決定主導性的方法5〇5。在步驟 5 1 5中’所述第一網狀點11 〇 ’認證所述第二網狀點11 〇，，。 所述第一網狀點110，可以藉由確定認證參數的基本配置， 認證所述第二網狀點110，，，所述參數則像是定義所述第二 11 M297104 網狀點1 1 0可信賴料，I、/ 士、A . 、 乂成為一種特定操作I置或一種並 通設備的秘無私密性關聯。 曰 一旦所述第一網狀點丨} 0 η η,,说忒坌 ◦、、工《也所述乐—網狀點 網狀點110’便比較所述第二網狀 的憑證，以決定付去…h、，， , ^ 110 、、’罔狀點（11 0 ’或11 〇 ’’）應該成a 網狀網路100的網壯科+ , X成為所述 -種血型㈣(步驟525 )。後述表格1描述 與“網狀成員”。 程 ' ~—

網狀成員 --------- 封包遞送 ^ 、 網狀點 認！

網狀點 3 認證（客戶端/伺服器端 網狀點 入口

封包遞送 路由能力 j忍證（！戶端 封包遞送 路由能力 格 現在參考表格1，其顯 定盥功处與/ , 員不U度的乾例以及相關的指 疋Η功月匕。舉例而言，呈右 沪宁炎“甘丄，， 一有&迅私度1的網狀點110可以 才日疋為基本’’，並且只能 I且夠遞达封包及進行認證。具有憑 12 M297104 證程度2的網狀點丨丨〇則 — 包、路由功能以及客戶蝉二二:t，’亚且具有遞送封 則指定為“高等'並具力。程度爾 服器端認證以及入口功能路由功成、客戶端/伺 入口成員。 力魂“，而使其可以.成為網狀點 ^纽在步称535中，如果所述第一網狀點110，的冯W 程度南於所述第二網狀，點110，，的憑證程 ^豆 網狀點1H)’指定為所述網狀網路卜區域的 (步驟叫所述第二網狀點⑽，將被指定為^ 域的第-成員，其中所述第'網狀點11〇， ： 點110，，便形成所述網狀網路的第-區域（步‘驟540 ；7罔狀 如果所述第-網狀點11Q，的憑證程度並不高 網狀點11G”的憑證程度（步驟535 )， ^ 1，的憑證程度高於所述第'網狀點n〇,的憑 驟;5:)，便將所述第二網狀點指定為所述網狀網^ 一區域的網狀點主機（步驟 私、+、Μ 乐 m…- 斤述弟一網狀點u〇,則 被才曰疋為所述弟-區域的第—成M，丨中所 “ m，與所述第二網狀點⑽，便形成所述網狀網路罔狀， 域（步驟540 )。 昂區 如果所述第-網狀點110，的憑證程度並不高於 網狀點、的憑證程丨（步.驟5叫，且所述第二網狀;; 110的憑§f程度也不高於所述第—網狀點m，的渴 種！V機處理’以決定何者網狀點將 (步骤555)，便由所述第一網狀點11〇，的處理心：：度

一區域的 13 M297104 網狀點主機（步驟575 )。此確保所述區域的主導關係是以 一種健全的方式所建立。 再-人芩考第5 A圖，其他的網狀點丨丨〇廣播一信號至所 述網狀網路區域的網狀點主機，以加人所述區域（步驟 55〇j。所述網狀網路區域的網狀點主機U0接收所述信號， 並實作介於所述網狀網路區域與其他網狀點之間的主導性 認證及決定處理（步驟剛。據此，任何連接至所述區域 /、4罔狀點1〗0 ’如果其具有高於所述區域現有網狀點主 機的憑證程度，將被指定為所述區域巾新的網狀點主機。 =理在任何其他網狀點110傳送嘗試連接至所述區域 的k號時實作。 ::地，當兩個或多個網狀點110擁有相等的憑證時， 域的:：形成一種區域主導叢集’其中具有負責其本身區 域的網狀點主機。在此方法开 網妝_攸田、、、罔狀點動恶連接至所述 、、.罔狀、屑路及從所述網狀網路中 的詩0 ^也此夠分擔成長網路 第6圖顯示一種無線 統600，其包含在一第 域_點主機"。，與—第二區域 間所形成的主導叢集•所述第：區 點主機⑽，其控制在區域R1#=包含所述網狀 的’該網狀點主機-，控制在區 21〇。據此，每個網狀點主機110，細罔”二所有網狀點 網狀網路_之巾的最衫辣與整==21G，擁有在 區域網狀點認證的能力n ^，亚具有致能 £或的網狀點主機為 M297104 口心也網狀點相同叢集的成員，該網狀點主機可以不是所述 區域的網狀點主機。 η 舉例而言，再次參考第6圖，區域R2的任一成員網狀 點210具有與區域R1任一網狀點]1〇通訊的能力，因為區 域R2與R1所分別具有的網狀點主機（2]〇，與〗1〇，），都是 相同叢集600的成員。 忒叢集成員可以共旱關於所述無線通訊系統6⑼的資 訊’像是安全性、路由以及拓撲資訊。此外，因為所述叢 集成員高於所述區域成員，所述叢集成員便具有提供所述 無線通訊系統600增加可利用性及負載分佈的能力。所述 叢集成員也可以共享在其他資訊之中，有關鄰近地圖、路 由地圖與鄰近測量的資訊。表格2描述所述叢集成員網狀 點110’與210’可以提供@其他功能 ^ ^ - / 功能 輸入 IΓΟ切月b ° 來源 輸出 鄰近發 現 鄰近地圖 存取點 候選鄰近列 表 鄰近測量 客戶端軟體遷移 通訊協定（SMP) 功能 鄰近系統優先權 在所述客戶端為 設定 鄰近存取技術 _~^ 存取點（鄰近地 1 1 鄰近網狀功能 1 ___一 近地 ~__ ________ ^297104

丁 4田續的功 現作用與互動；需要的鄰近資訊； ^拓撲^ 田於網路中網妝fi :力’除所造成的網路衝擊估計。根據網狀 性網 ，置使得該叢集成員網狀點能夠提供—種網狀 取佳建立，其中該網狀路徑特性意 化、 述”目的網狀點之間像是由鄰近網狀點與所 資料使楫業隹赤。 見斤&出的貧訊。此 成員網狀點，並根所述叢集中一區域的 一區域。特別的，所 叢木中的另 的；k姓 斤叢木成貝網狀點可以要求改從τ目士 撲，以平衡在所述網狀_中的H 交現有 官理在所述網狀網路申存在 1而更有效率地 中的路由要求。 、’、或回應在區域網狀點 舉例而言，為了回庫浙、h 加的訊務，該？隹二气所14網狀網物區域之_ 必最木成貝網狀點 、口曰 狀點】10至區物的所述叢二可以重新指定-特定網 由。此重新指定動作可'木成貝210,，α進行最佳路 述叢集成員網狀點U 所迷網狀點110本身，或由所 兩區域（RI與R2)組成在為了示範目的，以摇纷的 ^297104 从利用任意數目的區域組成所述 的其他叢集成員。該叢集成員網狀：二二其他區域 者可以利用所逑新拓撲更新其 成=大點210,接 太_ H y J的&域成貝網狀點。 範實作。藉由 的I嗖7 〇2形式系統中，或是任何其他 作:、：:二中貫作。本創作也树^ 干像疋一種特殊用途超大型積體電路（ASIC)、多重隹志 =、可程式邏輯_列⑽⑷、多重可程式邏輯^ -；：：：^ 雖然本創作的特徵與元件已經以特定結合的方 ^例中敘述，每個特徵與元件也可以不與該較佳^ 的其他特徵及元件結合而單獨地使用，或是與本創作j 他特徵與元件進行結合或單獨的變化。 /、 M297104 【圖式簡單說明】 所述先如總結與對本創作較佳實施例的後續細節描述， 私藉由參考附加圖不而獲得較佳瞭解，其中·· 第1圖顯示先前技術中的無線通訊系統； 第2圖顯示根據本創作所配置的無線通訊系統； 第3圖顯示根據本創作用以在$ i圖的無線通訊系統 中’獨立委任網路及官理網路拓撲的網狀點（Mp )對塊狀 圖； 第4圖顯示根據本創作獨立委任網路及管理網路拓撲的 信號圖示； 第5A圖為根據本創作委任網狀網路的方法流程圖； 第5B圖為根據本創作決定所述網狀網路主導區域 法流程圖，以及 力 固顆不很據本創作 統 匕3、最杲興區域的

【主要元件符號說明】 STA站台 R1第一區域 1 0、1 00無線通訊系統 505根據本創作決定主導性的 MP網狀點 R2第二區域 500委任網狀網路的方 方法 令 _無線通訊系統 ㈣主導叢集 18

Claims (1)

1. ’M297104 九、申清專利範圍： 1 · 一種網狀點（Mp ) ，1 A / /、用方、包含设數個網狀點的一 撼線通汛系統令，該網狀點包括·· :器’其配置以傳送-訊號，以發現其他網狀點; 、’’其配置以接收來自其他網狀點的回應訊號; 以及 一處理器，其與所述接收器及所述傳送器兩者轉合，並 與所述接收器及所述傳送器兩者通訊，其中所述處理哭是 配置以控制所述傳送器，使所述傳送器傳送該訊號以料 其他網狀點， 其中所述處理器是配置以透過所述接收器而從所述其他 網狀點接收回應信號；以及 其中所述處理器更配置以比較與所述其他網狀點有關的 料，以決 認證與憑證資料以及所述網狀點的認證與憑證資 定一個網狀點主機。 ' 網狀點，更包括與所述 2·如申請專利範圍第1項所述的$ 處理器通訊的一記憶體。 3 ·如申請專利範圍第2 、斤处的網狀點，其中所述記憶 體包含與所述網狀點有關的憑證資料。 4.如申請專利範圍第〗J§ 員所述的網狀點，更包括與所述 ]9 M297104 傳送器及所述接收器通訊的一天線。

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