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TWI386080B - 無線區域網路終端機及其交接方法 - Google Patents

無線區域網路終端機及其交接方法 Download PDF

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TWI386080B
TWI386080B TW96145234A TW96145234A TWI386080B TW I386080 B TWI386080 B TW I386080B TW 96145234 A TW96145234 A TW 96145234A TW 96145234 A TW96145234 A TW 96145234A TW I386080 B TWI386080 B TW I386080B
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Shigeru Kurita
Yoshikazu Kobayashi
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Description

無線區域網路終端機及其交接方法 交互參照之相關申請案：
本申請案係以2006年11月30日提出申請之日本專利申請案第2006－324091號為基礎，並以其為優先權日基準，在此以參考資料方式併入其揭露之全部內容。
本發明係關於用以解決移動終端機時發生之聲音中斷及影像中斷問題之一種無線區域網路(LAN，Local Area Network)終端機及其交接方法。
在無線區域網路系統中，當終端機參與一個基本服務組，實施三階段步驟(或是掃描、認證、及結合)的其中之一。在終端機從一個基本服務組移動至另一基本服務組且通信仍然繼續的情況中，連接於基地站的終端機重新連接於另一基地站。在終端機決定不能以現在所連接之基地站繼續通信的情況中，終端機藉由實施掃描搜尋新的基地站，並實施重新結合。
因此，當連接於無線區域網路的資訊終端機(例如個人電腦或是PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理))移動時，因為基於切換無線區域網路存取點目的之交接，為了交接必須重新實施認證。
另外，有一種高速交接方法，其中：無線手持話機與其周圍能夠通信的存取點直接進行存取，以取得存取點的資訊；在資料庫中保存可通信存取點的最新資訊；並於交接開始時利用資料庫中的最新資訊從可通信的存取點接收一存取點。藉此，而能夠增加所選擇之交接目標存取點之交接完成速度。(例如，專利資料1：JP－A－2004－88592號)
更進一步，亦有能夠減少在無線網路中移動無線終端機需要 之認證時間週期的無線終端機認證方法(例如，專利資料2：JP－A－2004－266331號)。
同時，在無線區域網路系統中，若當無線區域網路終端機正在例如語音通信時傳送封包之際實施交接，則因為實施無線區域網路的認證序列使資料傳輸中斷而可能會遺漏封包。
舉例而言，當使用個人電腦撥打影像電話，在切換無線區域網路存取點的時候會有聲音中斷及影像中斷幾百毫秒或更多的情況。因此，需要解決移動終端機時的聲音中斷及影像中斷的問題，以促進IP(Internet Protocol，網路協定)電話及IP式TV(電視)會議的發展。
以上述闡明的觀點而言，本發明之一例示性目標為提供用以解決移動終端機時發生之聲音中斷及影像中斷問題之一種無線區域網路終端機及其交接方法。
為了要解決上述問題，根據本發明之一例示性實施態樣，提供一種無線區域網路終端機，包括：預先記憶各別的無線區域網路存取點之BSSID(Basic Service Set Identifier，基本服務組識別碼)、及通信幀中之MAC(Media Access Control，媒體存取控制)標頭之幀控制之裝置；及在切換通信之無線區域網路存取點的情況中，更換通信幀之無線區域網路之存取點之BSSID以便繼續通信之裝置。
根據本發明之一例示性實施例，提供一種無線區域網路終端機之交接方法，包括：藉由無線區域網路終端機預先記憶各別的無線區域網路存取點之BSSID、及通信幀中之MAC標頭之幀控制；及在切換通信之無線區域網路存取點的情況中，更換通信幀之無線區域網路之存取點之BSSID以便繼續通信。
現在將參照附圖詳細解釋本發明之例示性實施例。
圖1顯示本發明之例示性實施例之系統構造。如圖示，遵照IEEE802標準之無線區域網路系統100包括無線區域網路存取點(APA)21、無線區域網路存取點(APB)22、及無線區域網路終端機11。無線區域網路存取點21、22通過乙太網(Fuji Xerox Co.,Ltd.之註冊商標)連接於通信對象。此時，無線區域網路終端機11透過無線區域網路存取點21連接不屬於無線區域網路系統100之乙太網通信對象。
在操作時，無線區域網路存取點具有相同的ESSID(Extended Service Set Identifier，延伸服務集識別碼)，且相鄰的無線區域網路存取點共用無線區域網路存取點資訊表格20a。圖2顯示無線區域網路存取點資訊表格20a之一範例。無線區域網路存取點資訊包括BSSID(Basic Service Set Identifier，基本服務組識別碼)及存取點之時間戳印。時間戳印表示存取點登錄於無線區域網路存取點資訊表格的時間。
更進一步，當預先認證時，各別的無線區域網路存取點共用一個無線區域網路終端機資訊表格20b。圖3顯示無線區域網路終端機資訊表格20b之一範例。無線區域網路終端機資訊包括MAC(Media Access Control，媒體存取控制)位址、安全資訊、及終端機之時間戳印。時間戳印表示終端機登錄於無線區域網路終端機資訊表格中的時間。
無線區域網路終端機11具有交接目標無線區域網路存取點候選者資訊表格10。圖4顯示交接目標無線區域網路存取點候選者資訊表格10之一範例。無線區域網路存取點資訊包括存取點之BSSID及RSSI(Receive Signal Strength Indicator，接收信號強度指示器)。
[第一例示性實施例]
圖5顯示根據本發明之第一例示性實施例之解釋圖。無線區域網路通信幀由MAC標頭、資料、及FCS(Frame Check Sequence，幀確認序列)構成。MAC標頭由幀控制、時間ID、位址1、位址2、位址3、序列控制、及位址4構成。
幀控制由協定版本、類型/次類型、ToDS/FromDS(目標分布系統/起始分布系統)、更多片段、重試、更多資料、WEP(Wired Equivalent Privacy，有線等效隱私)及次序構成。
時間ID描述本身終端機之傳輸估算時間。序列控制由序列號碼及片段號碼構成。欲使用之位址內容取決於傳輸模態而不同。舉例而言，在終端機→存取點之公共建設模態之下，位址1是存取點之MAC(BSSID)位址，位址2是來源MAC位址，位址3是目標MAC位址。位址4是在存取點之間通信所使用者。
無線區域網路終端機11記憶包括能夠預先設定並忽略認證並實施通信之各別的無線區域網路存取點(以下稱之為存取點)、及無線區域網路驅動器之通信幀之通信控制的MAC標頭。因此，即使切換通信之存取點，可以只藉由更換無線區域網路通信幀之MAC標頭之BSSID(存取點之MAC位址)就繼續通信。
各別的存取點之MAC標頭並不限於包含於無線區域網路驅動器中的構成，可以包含於管理應用中等者。
更進一步，預先設定之MAC標頭可以與預先配造之加密鑰匙(例如WEP鑰匙)一起記憶。
因此，完成包括加密之預先認證之MAC標頭可以在一開始產生，且可以藉由省略存取點認證及加密認證、及以較高之認證伺服器認證相位來實施通信。
參照圖6，將明確解釋存取點之切換。
於此，欲使用預先登錄之各別的存取點之何者MAC標頭係由指標強度決定(步驟S11)。
首先，既然存取點A的指標是增強的(步驟S12)，通信從使用存取點A的MAC標頭開始(步驟S13)。
接著，再次決定指標強度(步驟S14)，在存取點B的指標強度比存取點A的指標強度更強的情況中(步驟S15)，MAC標頭 切換至存取點B(步驟S16)，繼續通信。
存取點之間的指標強度並不限於常數值(可以是磁滯現象之閾值)的比較。也就是說，藉由比較指標強度，從存取點A切換至存取點B的閾值與從存取點B切換至存取點A的閾值不同，此等閾值是為了具有磁滯現象，能夠避免在存取點A與存取點B之強度相近時，頻繁發生之切換。
更進一步，不只指標，同步通信速度、完全通信密度、封包報廢率均皆可加入實施比較的步驟中。
[第二例示性實施例]
在第二例示性實施例中，登錄已預先設定之幀不需與第一例示性實施例有關。
圖7顯示無線區域網路終端機參與基本服務組之序列。不考慮無線區域網路終端機是不是記憶於存取點中，無線區域網路終端機收集作為由任意存取點傳送之指標訊息、及由相當於由無線區域網路終端機傳送之探針回應訊息之存取點探針回應訊息的RSSI，並把訊息記憶於交接目標存取點候選者資訊表格中，以便收集交接目標存取點之資訊。
當無線區域網路終端機傳送認證要求，存取點A回送認證回應，無線區域網路終端機記憶於存取點A中，且存取點A產生無線區域網路終端機資訊。更進一步，無線區域網路終端機傳送結合要求，存取點A回送結合回應，並使用IEEE802.11f之加入通知之IAPP(Inter－Access Point Protocol，內存取點協定)多重播送無線區域網路終端機資訊。
存取點B存入所接收之無線區域網路終端機資訊。無線區域網路終端機及存取點A開始傳送及接收資料。
當記憶無線區域網路終端機時，存取點A週期性地傳送無線區域網路終端機資訊至記憶於無線區域網路存取點資訊表格中之相同ESSID之存取點。
當從存取點A接收到無線區域網路終端機資訊，在相同的無線區域網路終端機資訊並未記憶於本身之記憶裝置中的情況時，存取點B記錄所接收之無線區域網路終端機資訊。
圖8A顯示在此例示性的實施例中之交接的流程圖，圖8B及8C顯示無線區域網路通信幀之構成。
在圖8A中，首先，無線區域網路終端機從各別的存取點收集指標，並比較其強度(步驟S21)。接著，無線區域網路終端機形成表格，其中存取點之實體及存取點之BSSID係從指標資訊登錄(步驟S22)。
接著，通過強度最強的存取點完成認證(步驟S23)。然後，記憶已完成認證之幀控制(步驟S24)。幀控制實施欲使用之登錄而不改變複數個存取點。
更進一步，收集指標並比較其強度(步驟S25)，且在沒有改變之情況中，在通信中之存取點的通信仍然繼續。在偵測到另一指標的情況中，記憶新指標的存取點之BSSID(步驟S28)。
在比較指標強度之後，若決定要改變通信對象之存取點，以無線區域網路通信幀之MAC標頭之位址1更換存取點之BSSID(見圖8B及8C)，且使用而不改變包含認證資訊的幀控制(步驟S26)。因此，可節省實施各別的存取點之認證之工作。
在有線區域網路的通信上，既然無線區域網路的幀控制及存取點的BSSID被刪除，連接於存取點之無線區域網路終端機從存取點A接收到與存取點B相同之區域網路幀。因此，有線區域網路上之終端機可以繼續通信而不用專注於切換存取點，不會在認證等者中產生暫時性的中斷。
切換存取點並不限於指標。如上述，可以比較現實的無線通信狀態。
藉由設定有線區域網路之MAC標頭於起始點，即使改變存取點，有線區域網路上之認證伺服器仍可接管認證而不會改變。
在RADIUS伺服器等者分布WEP鑰匙於初始認證存取點的情 況中，目標存取點可接收從初始存取點的代表轉移，以繼續通信。
存取點B不實施重新結合，而是核對從無線區域網路終端機傳送至無線區域網路終端機資訊表格之資料封包之MAC位址，且在相應的無線區域網路終端機資訊的時間戳印不長於預定消逝時間且安全資訊與存取點B的資訊一致的情況中，存取點B容許封包通過無線區域網路終端機之通信對象。
在存取點B不實施重新結合而是核對由無線區域網路終端機傳送之資料封包之MAC位址與無線區域網路資訊表格，並決定時間戳印久於預定的消逝時間之情況中，存取點B傳送分離封包至無線區域網路終端機以中斷通信。
在存取點B不實施重新結合而是核對由無線區域網路終端機傳送之資料封包之MAC位址與無線區域網路資訊表格並決定安全資訊是不正常的情況中，存取點B傳送分離封包至無線區域網路終端機以中斷通信。
當從存取點B接收分離封包時，無線區域網路終端機假設不能通過存取點B以通信對象實施通信，且再次以存取點B實施結合處理以致動連接。
在無線區域網路終端機不能切換至存取點B的情況中，當再次實施結合，因為遺漏封包，所以可以通過存取點A繼續通信而不會再次實施結合存取點B。
存取點B可以藉由偵測交接中的相繼資訊以從無線區域網路終端機通知交接完成，並傳送IAPP之移動通知訊息至相同ESSID之存取點。
在記憶於無線區域網路存取點資訊表格中之存取點因為網路中斷等者而並不會回應的情況中，存取點核對不回應之存取點的MAC位址，以從記憶裝置中捨棄該等MAC位址。
當包含於已預先記憶之無線區域網路終端機資訊表格中之時間戳印超出預定閾值，存取點從記憶裝置中捨棄該等無線區域網路終端機資訊。
在包含於所收集的交接目標存取點候選者表格中之存取點不回應存取點搜尋的情況中，無線區域網路終端機從記憶裝置中捨棄該等存取點資訊。
在本發明之一例示性實施例中，無線區域網路終端機更包含：從無線區域網路存取點收集指標及形成從指標資訊登錄無線區域網路存取點之BSSID表格之裝置；及通過無線區域網路存取點其中之一完成認證並且記憶已完成認證之幀控制之裝置。
無線區域網路終端機更可包含：無線區域網路驅動器；及記憶包含各別的無線區域網路存取點之BSSID及無線區域網路驅動器中之通信幀之幀控制的裝置。
在本發明之一例示性實施例中，交接方法更可包含：從無線區域網路存取點收集指標，及藉由無線區域網路終端機形成從指標資訊登錄無線區域網路存取點之BSSID表格、並記憶已完成認證之幀控制的裝置。
交接方法更可包含：藉由無線區域網路終端機記憶各別的無線區域網路存取點之包含BSSID的MAC標頭、及在無線區域網路驅動器中之通信幀之幀控制。
根據本發明之一例示性實施例，提供與上述之例示性實施例任何之一的無線區域網路終端機通信之無線區域網路存取點。
根據本發明之一例示性實施例，提供一種無線區域網路系統，包含：根據上述之例示性實施例任何之一的無線區域網路終端機；及與無線區域網路終端機通信之無線區域網路存取點。
根據本發明之一例示性實施例，提供一種無線區域網路交接系統，包含：複數個具有相同ESSID之無線區域網路存取點；及無線區域網路終端機。在此實施例中，複數個無線區域網路存取點共用預先認證之無線區域網路終端機資訊。當從正在通信中的無線區域網路存取點實施交接至另一無線區域網路存取點時，無線區域網路終端機藉由重新寫入資料傳輸幀之MAC標頭之無線區域網路存取點之MAC位址傳送封包至交接目標之無線區域網 路存取點。在預先共用無線區域網路終端機資訊且封包來源互相一致時，交接目標之無線區域網路存取點使封包通過而不實施重新認證。
無線區域網路存取點比較MAC位址、及從無線區域網路終端機傳送之通信幀之MAC標頭中之無線區域網路終端機之安全資訊、及預先共用之無線區域網路終端機資訊，且在其互相一致的情況中使封包通過。
當包含於預先記憶之無線區域網路終端機資訊中之時間戳印超出預定閾值，無線區域網路存取點從記憶裝置中捨棄該等無線區域網路終端機資訊。
更進一步，根據本發明之一例示性實施例，提供一種在複數個具有相同ESSID的無線區域網路存取點之間的無線區域網路終端機交接方法。在此實施例中，複數個無線區域網路存取點共用預先認證之無線區域網路終端機資訊。當從正在通信之無線區域網路存取點實施交接至另一無線區域網路存取點，無線區域網路終端機藉由重新寫入資料傳送幀之MAC標頭之無線區域網路存取點之MAC位址，傳送封包至無線區域網路存取點。在預先共用無線區域網路終端機資訊且封包之來源互相一致的情況中，交接目標之無線區域網路存取點使封包通過而不實施重新認證。
無線區域網路存取點比較MAC位址、及由無線區域網路終端機傳送之通信幀之MAC標頭中之無線區域網路終端機之安全資訊、及預先共用之無線區域網路終端機資訊，，並使封包在其一致的情況中通過。
當包含於無線區域網路終端機資訊的預先記憶之時間戳印超出預定閾值，無線區域網路存取點從記憶裝置中捨棄該等無線區域網路終端機資訊。
亦即，根據本發明之例示性實施例，在交接與複數個無線區域網路存取點通信且在其中移動之無線區域網路終端機時，自動選取預先設定之無線區域網路存取點之MAC位址，且忽略即使在 不同存取點之間仍可繼續通信而非中斷通信之交接的時間期間。
上述之構成使得移動中的無線區域網路終端機通信或是排流重製、TV會議、IP電話撥打不會有暫時性的中斷。
根據本發明之例示性實施例，當無線區域網路終端機在複數個無線區域網路存取點之間移動時，可以抑制發生在實施交接時傳送資料的封包遺漏。
更進一步，藉由利用不變之有線區域網路之通信幀，即使切換無線區域網路存取點，仍可以藉著忽略中心認證(例如有線區域網路上之無線區域網路存取點之切換控制及各別的無線區域網路存取點之個別認證)的困難工作而減少暫時性的通信中斷。也就是說，可以在舒適的環境中實現IP電話撥打、TV會議等者。
更進一步，可減少視覺及聽覺品質的劣化，例如排流緩衝器因為暫時性的通信中斷造成的接近零的重製中斷。
雖然是以參照例示性實施例來描述及顯示本發明，但是本發明不限於此等實施例。熟知本技藝者當可知，在不脫離以申請專利範圍定義之本發明之精神及範圍之內，可以改變其形式及細節。
10‧‧‧交接目標無線區域網路存取點候選者資訊表格
11‧‧‧無線區域網路終端機
20a‧‧‧無線區域網路存取點表格
20b‧‧‧無線區域網路終端機資訊表格
21‧‧‧無線區域網路存取點
22‧‧‧無線區域網路存取點
100‧‧‧無線區域網路系統
【圖式簡單說明】圖1顯示本發明之系統構造圖；圖2顯示表示無線區域網路存取點資訊之一範例之圖；圖3顯示表示無線區域網路終端機資訊之一範例之圖；圖4顯示表示交接目標存取點候選者資訊之一範例之圖；圖5顯示第一例示性實施例之解釋圖表；圖6顯示第一例示性實施例之流程圖；圖7顯示無線區域網路終端機之基本服務組之參與序列之圖；圖8A顯示第二例示性實施例之流程圖；及圖8B及8C顯示第二例示性實施例之無線區域網路通信幀之構造。
10‧‧‧交接目標無線區域網路存取點候選者資訊表格
11‧‧‧無線區域網路終端機
20a‧‧‧無線區域網路存取點表格
20b‧‧‧無線區域網路終端機資訊表格
21‧‧‧無線區域網路存取點
22‧‧‧無線區域網路存取點
100‧‧‧無線區域網路系統

Claims (7)

  1. 一種無線區域網路終端機，包含：預先記憶複數無線區域網路存取點之BSSID(Basic Service Set Identifier，基本服務組識別碼)、及一通信幀之一MAC(Media Access Control，媒體存取控制)標頭中之一幀控制之裝置；及在切換通信用之一無線區域網路存取點的情況，更換通信幀之無線區域網路存取點之BSSID以便繼續通信之裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項之無線區域網路終端機，更包含：從無線區域網路存取點收集指標，並從該指標資訊形成登錄有無線區域網路存取點之BSSID之表格的裝置；及藉由無線區域網路存取點其中之一完成認證，並記憶已完成認證之一幀控制之裝置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之無線區域網路終端機，更包含：一無線區域網路驅動器；及記憶包含複數無線區域網路存取點每一者之一BSSID及該無線區域網路驅動器中之一通信幀之一幀控制之一MAC標頭的裝置。
  4. 一種無線區域網路終端機之交接方法，包含：藉由該無線區域網路終端機預先記憶複數無線區域網路存取點之BSSID及一通信幀中之一MAC標頭之一幀控制；及在切換通信用的一無線區域網路存取點的情況中，更換該通信幀之一無線區域網路存取點之BSSID以繼續通信。
  5. 如申請專利範圍第4項之無線區域網路終端機之交接方法，更包含：從無線區域網路存取點收集指標，並從該指標資訊形成登錄有無線區域網路存取點之BSSID之表格；及藉由無線區域網路存取點其中之一完成認證，並記憶已完成認證之一幀控制。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之無線區域網路終端機之交接方 法，更包含：藉由該無線區域網路終端機記憶包含複數無線區域網路存取點每一者之一BSSID及該無線區域網路驅動器中之一通信幀之一幀控制之一MAC標頭。
  7. 一種無線區域網路系統，包含：如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之無線區域網路終端機；及與該無線區域網路終端機通信之一無線區域網路存取點。
TW96145234A 2006-11-30 2007-11-28 無線區域網路終端機及其交接方法 TWI386080B (zh)

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