JP2004509514A - Ｉｅｅｅ８０２．１１のｗｌａｎのための動的チャネル選択スキーム - Google Patents

Abstract

無線ローカルエリアネットワークの基地サービスセットのカバー領域内に位置する複数の局とアクセスポイントとの間の通信チャネルを動的に選択する方法及びシステムが開示されている。この方法は、前記複数の局により使用されるべき新しいチャネルが必要であるか決定するステップと、前記複数の局の少なくとも１つへチャネル信号品質測定を前記アクセスポイントにより要求するステップと、前記複数の局により測定された全てのチャネルのパケットエラーレート及び受信信号強度指標に基づいて前記アクセスポイントへチャネル信号品質レポートをレポートするステップと、前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信に使用のための複数の候補チャネルを決定するステップと、前記チャネル品質レポートに基づいて前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信に使用のための新しいチャネルを選択するステップとを有する。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における動的チャネル選択（ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）（ＤＣＳ）方法に関し、複数の無線チャネルが複数の無線局によりアクセスポイント（ＡＰ）との通信において使用され、各チャネルは当該アクセスポイント（ＡＰ）によりなされるチャネル決定に従って動的に選択される。
【０００２】
【従来の技術】
基本的には、２種類の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、インフラストラクチャによるものとアドホックによるものとがある。前者のネットワークでは、通信は通常、無線ノード、コールされる局（ＳＴＡｉ）及びアクセスポイント間でのみ発生し、後者のネットワークのように直接無線ノード間では起こらない。したがって、これら無線ノードは、ＡＰを介してデータを交換できる。同じ無線カバー領域にあるこれら局及びＡＰは、基本サービスセット（ＢＳＳ）として知られている。
【０００３】
２つの隣接する基本サービスセット（ＢＳＳ）が互いに近くに位置し、同じチャネルで動作するとき、これは重複ＢＳＳと呼ばれているが、必要とされる品質サービス（ｑｕａｌｉｔｙ−ｏｆ−ｓｅｒｖｉｃｅ）（Ｑｏｓ）をサポートすることは重複ＢＳＳ間の起こりうる競合のため困難である。ＷＬＡＮの展開が特に、他のＷＬＡＮ装置が近くで、例えば隣接する家又はオフィスで独立して動作しているホーム／オフィス環境では、ＢＳＳへのチャネル割当を注意深く考慮することにより競合を回避することは、常に可能というわけではない。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１は、このタイプの競合をアドレスするための機構を提供していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの物理的レイヤ（ＰＨＹ）仕様においていかなる変更も必要とすることなしに、アクセスポイント（ＡＰ）が基本サービスセット（ＢＳＳ）に関連した全ての局（ＳＴＡ）のためのチャネルを選択できる動的チャネル選択（ＤＣＳ）スキームの必要性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において、各チャネルがアクセスポイント（ＡＰ）により決定される規準に従って動的に選択される、動的チャネル選択方法についてである。
【０００６】
すなわち、基本サービスセット（ＢＳＳ）のカバー領域内に位置する複数の局（ｓｔａｔｉｏｎ）（ＳＴＡ）とアクセスポイント（ＡＰ）との間の通信チャネルを動的に選択する方法は、複数の無線局により使用されるべき新しいチャネルが必要であるかを決定し、その後ＡＰによりサブセットの局へのチャネル信号品質測定を要求することにより、最初に実施される。このプロセスを達成するため、局による使用に利用可能なチャネルのセットが、隣接のＢＳＳからの信号が受信されたかどうか、又は他の干渉する装置があるかを見つけるために、決定される。これらの局により測定された全てのチャネルのパケットエラーレート（ｐａｃｋｅｔ ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ）（ＰＥＲ）及び受信した信号強度指標（ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）（ＲＳＳＩ）が、ＡＰへレポートされる。また、干渉レベルが測定される。この干渉レベルは、既定の時間に他の通信システムにより生じ、測定されてレポートされる、ＢＳＳからの信号受信がないことに基づく。その後、ＡＰの判断規準に基づく新しいチャネルが、ＲＳＳＩ，ＰＥＲ及び干渉レベル情報の測定を用いて選択される。
【０００７】
本発明の前述の及び他の特徴及び利点は、図面全体で参照符号を同じ部品に付与して、当該図面に示される好ましい実施例の詳細なこれ以降の説明から明らかになるだろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下の記述においては、制限すると言うよりはむしろ説明するために、特別なアーキテクチャ、インタフェース、技術等の特定的な詳細が、本発明の完全な理解を提供するために述べられている。しかしながら、本発明は、これら特定的な詳細から離れて他の実施例にも実施できるということは、当業者には明らかだろう。
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、無線ローカルエリアネットワークに対する媒体アクセス制御（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）（ＭＡＣ）及び物理的（ＰＨＹ）特性を特定する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、ここに完全に参照文献として組み込まれる国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１１“Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ？Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ”１９９９年版で規定される。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮシステムのための重複していない又は直交するチャネルの利用可能な数は、根本のＰＨＹレイヤに依存する。例えば、８０２．１１のダイレクトシーケンス拡散スペクトラム（Ｄｉｒｅｃｔ−Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ−Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）（ＤＳＳＳ）及び８０２．１１ｂのコンプリメンタリコードキーイング（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｏｄｅ Ｋｅｙｉｎｇ）（ＣＣＫ）ＰＨＹは、２．４ＧＨｚで３つの重複しないチャネルを持つ。８０２．１１ａのＰＨＹは、５ＧＨｚで１２チャネルまで持つ。本発明のキーとなる原理は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの物理的レイヤ（ＰＨＹ）仕様においていかなる変更も要求することなしに、基本のサービスセット（ＢＳＳ）に従ってすべての局（ＳＴＡ）に対するチャネルをアクセスポイントが選択できる、動的チャネル選択（ＤＣＳ）を提供することである。
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の実施例が適用される無線通信システムのＩＥＥＥ８０２．１１アーキテクチャを示すブロック図である。図１（ａ）に示されるように、有線又は無線ネットワーク６に結合されたアクセスポイント（ＡＰ）２及び無線リンクを通じてそれぞれのＡＰ２に結合された複数の移動局（ＳＴＡｉ）は、複数の無線チャネルを介して互いに通信する。同一の無線カバー領域内にある移動局及びＡＰは、基本サービスセット（ＢＳＳ）として知られている。ＢＳＳ内の局ＳＴＡｉは、アクセスポイント（ＡＰ）２を介して互いにデータを交換できる。ＡＰの主な機能は、トラフィックを指向し、他のネットワークへのアクセスを提供し、ローミング（例えばアクセスポイントの変更）を支援し、ＢＳＳ内で同期をとり、電力管理を支援し、ＢＳＳ内の時間境界サービス（ｔｉｍｅ−ｂｏｕｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ）を支援するために媒体を制御することである。
【００１１】
図１（ｂ）のＷＬＡＮ内のＡＰ及び各ＳＴＡは、図１（ｂ）のブロック図に示されたアーキテクチャを持つシステムを含んでも良い。ＡＰ及びＳＴＡの両方は、表示部２０，ＣＰＵ２２，送受信機２４，入力装置２６，ストレージモジュール２８，ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０，リードオンリーメモリ（３２）、及び共通バス４０を含んでも良い。図１（ｂ）の例示的コンピュータシステム１１は、記述目的のためだけである。当該記述は、特定のコンピュータシステムを述べる際に共通して使用される用語を使っても良いが、当該記述及び概念は、図１（ｂ）に示されたものと異なるアーキテクチャを持つシステムも含めて他の処理システムに等しく適用できる。送受信機２４は、所望のデータを送信するためにアンテナ（図示されていない）に結合され、その受信機は受信した信号を対応のデジタルデータへ変換する。ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ３２内に含まれる動作システムの制御の下、動作し、ＲＡＭ３０を利用する。ＡＰがそのＢＳＳに関連して全ての局（ＳＴＡ）に対して新しい無線リンクを供給できるようにして、ＣＰＵ２２は、無線ローカルアリアネットワーク（ＷＬＡＮ）内の周波数選択に関連した動作を行う。例えば、ＢＳＳのＳＴＡのサブセットは、隣接するＢＳＳと重複する領域内にあるかもしれず、従って隣接するＢＳＳ内のＳＴＡからの競合を経験するかもしれない。
【００１２】
図２（ａ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で表した、ＰＨＹレイヤ及びデータリンクレイヤの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）のアーキテクチャ図を示す。図２（ｂ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格にしたがった（これ以降説明される）走査サービスパラメータを示す。
【００１３】
図３乃至８、特に図３を参照して、ＡＰにより全ての局（ＳＴＡ）に対する新しいチャネルを選択することについての本発明による動作ステップの原理が、これ以降説明される。本発明のステップは下記のステップ、チャネル測定を動機づけるステップ（１００）、チャネル測定を要求するステップ（１１０）、チャネル測定を処理するステップ（１２０）、チャネル測定を報告するステップ（１３０）、新しいチャネルを選択するステップ（１４０）、チャネル切り換え通知を送信するステップ（１５０）、及び選択されたチャネルへ切り換えるステップ（１６０）を含む。新しいチャネルを選択し、ＡＰによるチャネル測定及び／又は特定のＢＳＳに関連したＳＴＡから受信したチャネル測定に基づいて選択されたチャネルへＢＳＳ内の全ての局（ＳＴＡ）を切り換える詳細な記述は、図３乃至図８を参照してこれ以降詳細に述べられる。
【００１４】
チャネル測定を動機づけること（図３のステップ１００）
図４は、本発明に従う動機づけ工程を示すフローチャートであり、ここにおいて、下記の内容の１つ（これらに限定する必要はないが）の事象が起こるとチャネル品質測定が動機づけられる。（１）特定の基本サービスセット（ＢＳＳ）がＡＰにより新しく形成される（ステップ４０１）。（２）ＢＳＳ内の１つ以上のＳＴＡ及び／又はＡＰが持続的に貧弱な通信チャネルを経験する。（３）ＢＳＳ重複がチャネル干渉を生じさせる。（４）ＡＰがある期間いかなる関連したＳＴＡなしに所与のＢＳＳを動作させる。これらの事象の何れかが起こるならば、ＡＰはＢＳＳを動作させるために新しい無線リンクを動的に選択する。この処理を実行するため、ＡＰは最初に、チャネル状態を直接検出するか又は関連するＳＴＡからチャネル状態を要求することにより、他のチャネルと同様に現在のチャネルの状態を決定する。
【００１５】
チャネル測定を要求すること（図３のステップ１１０）
管理フレームが、ＢＳＳに関連する局（ＳＴＡ）のセットへチャネル品質測定を要求するために、ＡＰにより送信される。チャネル選択処理が新しいＢＳＳの始まりにより動機づけられたならばＡＰがこのような要求をなす必要がないことに留意すべきである。局（ＳＴＡ）へのチャネル品質測定の要求の送信は、ユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）、マルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）又はブロードキャストでもよい。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、２つのタイプの管理フレーム、すなわち「基本チャネル測定フレーム」及び「ＣＦチャネル測定フレーム」のフレームボディを示し、これらはチャネル品質測定を本発明に従って局（ＳＴＡ）へ要求する際にＡＰにより使用できる。これらのフレームは、（１）いつ測定を開始するか、（２）どのチャネルを測定するか、（３）どのくらいの時間測定するか、及び（４）測定の仕方を特定する。
【００１６】
図５（ａ）を参照すると、基本のチャネル測定フレームは３つのフィールド、「動作遅延」、「測定期間」、及び「チャネル番号」を含む。「動作遅延」フィールドは、いつチャネル測定工程を始めるかを特定する。「測定期間」（＞０）フィールドは、要求されたＳＴＡにより実行された各チャネル測定の期間を示す。「チャネル番号」フィールドは、測定されるべきチャネルのセットを示し、各オクテットがチャネル番号を特定する。
【００１７】
図５（ｂ）を参照すると、ＣＦチャネル測定フレームは４つのフィールド、「測定期間」、「測定オフセット」、「非測定期間」、及び「チャネル番号」を含む。「動作遅延」フィールドは、いつチャネル測定工程を始めるかを特定する。「測定期間」（＞０）フィールドは、要求されたＳＴＡが各チャネル測定に費やした、競合のない期間（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｆｒｅｅ ｐｅｒｉｏｄ）（ＣＦＰ）の繰り返し間隔（ＣＦＰＲＩ）の数についての、期間を示す。「測定オフセット」及び「非測定期間」フィールドは、要求されたＳＴＡは離隔チャネルの測定のために現在のチャネルから離れるべきではない、各ＣＦＰＲＩの期間を表す。例えば、ＣＦＰが始まるターゲットビーコン通信時（ｔａｒｇｅｔ ｂｅａｃｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ）（ＴＢＴＴ）から始まる、ＣＦＰＲＩ［０，ＣＦＰＲＩ］の間、ＳＴＡは、期間［ＣＦＰＲＩ ｘ ＭＯ／２５６， ＣＦＰＲＩ ｘ 　（ＭＯ＋ＮＭＤ）／２５６］（ＭＯは「測定オフセット」の値を表し、ＮＭＤは「非測定期間」の値を表す）を除いて、離隔チャネルの測定のために現在のチャネルから離れるべきではない。「チャネル番号」フィールドは、測定されるべきチャネルのセットを示し、各オクテットがチャネル番号を特定する。
【００１８】
チャネル測定を処理すること（図３のステップ１２０）
チャネル品質の測定は、ＡＰ及び非ＡＰのＳＴＡの両方により実施される。図６（ａ）を参照すると、ＡＰは、好ましくは競合がない期間（ＣＦＰ）又は競合時にチャネル状態を測定する。競合時のサービス崩壊はＲＴＳフレームを送ることにより最小にできただろう。ＡＰは、信号を送信していないならば、通常信号を受信する。したがって、サービス崩壊は、現在のチャネル及び／又は他のチャネルのチャネル品質測定が競合がない期間（ＣＦＰ）に実施されるならば、回避できる。それ以外に、ＡＰは、要求送信（Ｒｅｑｕｅｓｔ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ）（ＲＴＳ）フレームを送った後でチャネルを測定できただろう。無効の受信機アドレス（ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｄｄｒｅｓｓ）（ＲＡ）を持つＲＴＳフレームを送ることにより、ＡＰは、このＲＴＳフレームを受信した全てのＳＴＡが特定の期間信号を送信することを止めさせることができた。それから、この特定の期間、ＡＰはサービスの中断なしでチャネル状態を測定できる。
【００１９】
図６（ｂ）を参照すると、非ＡＰのＳＴＡによるチャネル品質測定は、２つの異なる態様で同時に実施される。第１の態様は、チャネル内に存在するＢＳＳの検出、及びもしあれば識別されたＢＳＳからの干渉の測定である。図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照すると、「走査」サービスとして知られた存在するＭＡＣサブレイヤ管理エンティティ（ＭＬＭＥ）サービスは、本発明の他のＢＳＳを検出する目的のために使用される。このサービスは、多数のチャネル内に存在するＢＳＳの検出を要求するために、管理の基本的ＭＬＭＥ−ＳＣＡＮ．ｒｅｑｕｅｓｔを介して、各ＳＴＡにある局管理エンティティ（ＳＭＥ）によりＭＬＭＥへ要求される。ＭＬＭＥ−ＳＣＡＮ．ｒｅｑｕｅｓｔのための多くの基本的パラメータは、図２（ｂ）に示されるように規定され、能動的走査（ＳＴＡがプローブフレームを送り、ＢＳＳからの応答を期待する）又は受動的走査（ＳＴＡは単純にチャネルを聞いて、幾つかのフレームを検出しようとする）の何れかを示す走査タイプ（ＳｃａｎＴｙｐｅ）、能動的走査中プローブフレームを送信する前に使用されるべき（μｓの）遅延を示すプローブ遅延（ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙ）、調べるチャネルのリストを示すチャネルリスト（ＣｈａｎｎｅｌＬｉｓｔ）、各チャネルで費やす最小時間を示す最小チャネル時間（ＭｉｎＣｈａｎｎｅｌＴｉｍｅ）、及び各チャネルで費やす最大時間を示す最大チャネル時間（ＭａｘＣｈａｎｎｅｌＴｉｍｅ）を含む。この後で、基本のＭＬＭＥ−ＳＣＡＮ．ｃｏｎｆｉｒｍが、見つけられた全てのＢＳＳの完全な記述を含んで、走査結果をＳＭＥへ戻す。このサービスは、ＳＴＡが後にハンドオフを実行するために選択してもよいポテンシャルのあるＢＳＳをＳＴＡが調査するために、８０２．１１で元々規定されていることに留意されたい。
【００２０】
他のＢＳＳの存在の検出後（ステップ６１０）、チャネル状態の更なる解析（ステップ６２０）が、ＢＳＳを動作させるチャネルを得るために実施される。特に、チャネルがどれだけビジーか、他のＢＳＳの局（ＳＴＡ）がどれだけＳＴＡに近いかが決定され、これはチャネル状態を測定するように要求されていた。実施例では、チャネル状態を決定するために受信した信号の強度を測定している。８０２．１１のＰＨＹでは、受信した信号強度の指標（ＲＳＳＩ）と呼ばれるパラメータを規定し、０からＲＳＳＩ最大の範囲にある。このパラメータは、ＰＨＹレイヤにより測定され、現在のＰＬＣＰプロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）を受信するために用いられるアンテナで観察されるエネルギーレベルを示す。ＲＳＳＩは、ＰＬＣＰプリアンブルの受信中測定される。加えて、ＲＳＳＩ情報は、チャネル状態を測定するように要求されたＳＴＡが他のＢＳＳのＳＴＡからどれだけ近いかを示すためにも使用することができた。その上、パケットエラーレート（ＰＥＲ）は、本発明に従ってチャネル状態の状況を決定するためにＲＳＳＩ測定と組み合わせて使用できた。ＰＥＲは、受信したフレームの数を規定するフレーム受信統計、誤って受信したフレームの数（例えばＦＣＳ誤り）、及び全体の測定期間に対するビジー期間の比から測定できる。パケットエラーレート（ＰＥＲ）は、受信したフレームの合計数により誤って受信したフレームの数を分割することにより計算される。
【００２１】
図６（ｂ）を参照すると、第２のタイプの測定は、８０２．１１に従わない装置により実施されるノイズ又は干渉レベルの測定である。例えば、チャネル測定ＳＴＡは、異なる規格、例えばＥＴＳＩ　ＢＲＡＮ　Ｈ／２規格に従って同じチャネルで動作する、他のＳＴＡを検出してもよい。このような装置の存在は、ＢＳＳとしてではなく、共用のチャネル干渉として検出される。実施例では、８０２．１１フレームを受信することなしに、チャネルがビジーであるときの期間の測定は、非８０２．１１の装置がアップされ特定のチャネルで動作しているかどうか、チャネルが識別できない干渉源のためにどのくらい悪いかを決定するために使用される。すなわち、現行の８０２．１１のＰＨＹで利用可能な存在するパラメータを使用して、本発明は、規格に従わない装置の存在を決定するための機構を取り出せる。
【００２２】
図６（ｃ）を参照すると、ＩＥＥＥ８０２．１１のＷＬＡＮの物理的レイヤ（ＰＨＹ）仕様を変更なしに、本発明による８０２．１１に従わない装置を検出する機構が、示されている。チャネル内に干渉している８０２．１１に従わない（性質の違う）異なる装置が存在するならば、チャネル測定しているＳＴＡは、当該装置から信号を正しく受信できず、ＲＳＳＩは、第１の方法のように、ＭＡＣレイヤへ報告されないだろう。しかしながら、前記異なる装置からの信号パワーが閾値（すなわち、ＰＨＹ　ＭＩＢ　ｄｏｔ１１ＥＤＴｈｒｅｓｈｏｌｄ（８０２．１１ｂに対して）又はｄｏｔ１１Ｔ１Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（８０２．１１ａに対して））よりも高いならば、チャネルは、存在する８０２．１１のＰＨＹレイヤ規格の下、ＰＨＹ−ＣＣＡｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ（ＢＵＳＹ）パラメータを介してＭＡＣレイヤへのビジー（ＢＵＳＹ）として示される。よって、意味のあるＭＡＣフレーム（ＰＨＹ−ＲＸＳＴＡＲＴｉｎｄｉｃａｔｅ及びＰＨＹ−ＲＸＥＮＤｉｎｄｉｃａｔｅにより示される）を受信することなしに、チャネルがビジーであるときの期間の測定は、特定のチャネルで８０２．１１に従わない装置が動作しているか決定する機構となるだろう。これを達成するために、ＡＰは、要求されたＳＴＡが各チャネルでどのくらいの長さ費やすかを特定する必要があり、このことは前に「走査」プロセスの一部として特定される。図６（ｃ）は、意味のあるＭＡＣフレームを受信することなしに、多くのＣＣＡビジー表示が得られる３つの異なるシナリオのセットを表す。図６（ｃ）は、チャネルがＭＡＣフレームを受信することなくビジーであることを示すＰＨＹレイヤからのＰＨＹ−ＲＸＥＮＤｉｎｄｉｃａｔｅ及びＰＨＹ−ＲＸＳＴＡＲＴｉｎｄｉｃａｔｅの両方の受信を表す。図６（ｃ）は、ＰＨＹ−ＲＸＳＴＡＲＴｉｎｄｉｃａｔｅのみがＰＨＹレイヤから受信するシナリオを表す。有効なＰＬＣＰプリアンブル／ヘッダが受信されるけれども、ＰＨＹ−ＲＸＳＴＡＲＴｉｎｄｉｃａｔｅが発せられないときの２つのケースがあり、１つはＭＡＣフレーム（又はＭＰＤＵ）の送信のために使用されるレートがサポートされないときであり、もう１つはＰＬＣＰヘッダのフォーマットが正しくないときである。これらの場合、ＰＨＹ−ＲＸＳＴＡＲＴｉｎｄｉｃａｔｅが発せられないけれども、ＣＣＡｉｎｄ（ＢＵＳＹ）は、ＰＬＣＰヘッダのＬＥＮＧＴＨフィールドにより示される期間まで続くだろう。その後、ＰＨＹ＿ＲＸＥＮＤｉｎｄｉｃａｔｅ（ＲＸＥＲＲＯＲ）は、エラーのタイプを示すために発せられる。図６（ｃ）は、ＣＣＡｉｎｄ（ＢＵＳＹ）が、ＰＨＹ＿ＲＸＳＴＡＲＴｉｎｄｉｃａｔｅ（ＲＸＶＥＣＴＯＲ）又はＰＨＹ＿ＲＸＥＮＤｉｎｄｉｃａｔｅ（ＲＸＥＲＲＯＲ）フレームの何れも受信することなしに、示されるときのシナリオを表す。実施例では、フレーム受信が起こらないとき、異なる装置があるとＡＰに見なされる。
【００２３】
チャネル測定を報告すること（図３のステップ１３０）
チャネル品質測定の完了後、チャネルを測定するように要求されたＳＴＡは、ＡＰへ報告する。この報告は、前の段落に述べられた測定の３つの部分全てを含むだろう。これらは、（１）ＳＣＡＮｃｏｎｆｉｒｍのパラメータ、（２）チャネルに対するＲＳＳＩ及びＰＥＲの測定された値、及び（３）８０２．１１に従わない装置によるノイズ／干渉の測定を含む。この報告は、競合がない期間（ＣＦＰ）の間又は競合の期間（ＣＰ）の間、ＡＰによりポーリングされる際に送信されてもよい。
【００２４】
図７（ａ）は、本発明に従ってＡＰへチャネル品質測定を報告するためにＳＴＡにより使用される管理フレームボディのフォーマットを示す。図７（ａ）に示されるように、フレームの長さは、チャネルの数に依存する。図７（ｂ）に詳しい１オクテット「測定の要約（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｓｕｍｍａｒｙ）」フィールドは、少なくとも１つの有効ＭＡＣ　Ｈｅａｄｅｒがチャネル測定の間受信されたことを特定するためのＢＳＳフィールド、検出されたＢＳＳの少なくとも１つがＰＣＦを走らせていることを特定するＣＦフィールド、及び少なくとも１つのビーコンが測定中に受信されたことを特定するビーコンフィールドを含む。要素内のフィールドの残りは、以下のように規定される。「受信したフレームの数」フィールドはチャネル内の測定中に受信したフレームの合計を特定する。「誤って受信したフレームの数」フィールドはチャネル内の測定中に誤って受信したフレームの合計を特定する。「ＣＣＡビジーフラクション」フィールドはＣＣＡがビジーの間のフラクション時間を特定し、これは下記の式により計算される。ＣＣＡ Ｂｕｓｙ Ｆｒａｃｔｉｏｎ（ＣＣＡビジーフラクション） ＝ Ｃｅｉｌｉｎｇ （２５５ ｘ ［ＣＣＡ　Ｂｕｓｙ Ｐｅｒｉｏｄ（ＣＣＡがビジーな期間）］ ／ ［Ｔｏｔａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｈａｎｎｅｌ（チャネル内の全体の測定期間）］）。最後に、「フレーム受信なしのＣＣＡビジーフラクション」フィールドは、８０２．１１のフレームを受信することなく、ＣＣＡがビジーであったフラクション時間を示し、これは下記の式により計算される。ＣＣＡ Ｂｕｓｙ Ｆｒａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈｏｕｔ Ｆｒａｍｅ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ（フレーム受信なしのＣＣＡビジーフラクション） ＝ Ｃｅｉｌｉｎｇ （２５５ ｘ ［ＣＣＡ　Ｂｕｓｙ Ｐｅｒｉｏｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ８０２．１１ Ｆｒａｍｅ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ（８０２．１１フレーム受信なしのＣＣＡがビジーな期間）］ ／ ［Ｔｏｔａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｈａｎｎｅｌ（チャネル内の全体の測定期間）］）。
【００２５】
新しいチャネルを選択すること（図３のステップ１４０）
ＳＴＡからのチャネル品質報告を受信する際に、ＡＰにより、現在のチャネルを切り換えるかどうかを決定する。切り換えをなすか決定するために、ＡＰで実行される規準を基にして新しいチャネルを選択するために、ＡＰは他のチャネルの状況と現在のチャネルの状況とを比較する。現在のチャネルの切り換えの決定は、実行に依存していることに留意すべきである。したがって、当業者には容易に明らかな種々の変形を用いることができる。
【００２６】
チャネル切り換え通知を送信すること（図３のステップ１５０）
ＡＰが新しいチャネルを決定すると、ＡＰは新しいチャネル情報をＢＳＳ内の各ＳＴＡへ送信する。図８は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で述べたように、存在するビーコンフレーム内で用いることができる通知要素を述べている。すなわち、図８で述べられているフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の下、存在するビーコンフレームを新しく規定することにより実現される。本発明によるチャネル切り換え通知ビーコンフレームは、２つのフィールド、「チャネル切り換え」及び「チャネル切り換えカウント」を含む。「チャネル切り換え」フィールドは、切り換えをなすために周波数チャネルの番号を示す。「チャネル切り換えカウント」フィールドは、ＢＳＳが起こるときチャネル切り換えの前に（現在のフレームを含む）いくつのビーコンが現れるべきかを示す。
【００２７】
新しいチャネルへ切り換えること（図３のステップ１６０）
最後に、新しいチャネルへの移動は、搬送波周波数（８０２．１１ａのＯＦＤＭＰＨＹの場合は複数の周波数）を変更することにより実施される。実施例では、切り換えは、ターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）中に起こるのが好ましい。
【００２８】
前述のことから明らかなように、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１のＷＬＡＮ規格にあるＰＨＹ仕様のいかなる変更を要求することなく、動的チャネル選択（ＤＣＳ）機構が現行の８０２．１１仕様の幾つかの小さな改良で得られるという利点を持つ。
【００２９】
ＷＬＡＮシステムで使用するチャネルを決定するために動的チャネル選択（ＤＣＳ）方法の好ましい実施例がこのように述べられたが、このシステムの確実な利点が達成できたことは、当業者には明瞭である。前述した内容は、この発明の例示的実施例としてのみ構成された。当業者は、この発明の範囲又は基本原理から離れることなく、この実施例に類似の機能を提供する他の構成に容易に気づくであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明が適用される実施例の無線通信のアーキテクチャ図を示す単純化されたブロック図である。
【図１ｂ】ＷＬＡＮ内の使用に適切な端末システムを示す単純化されたブロック図である。
【図２ａ】ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従うＰＨＹレイヤ及びデータリンクレイヤの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）のアーキテクチャ図である。
【図２ｂ】ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従う走査サービスパラメータを示す。
【図３】本発明の実施例による新しいチャネルへの選択的切換のための動作ステップを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例によるチャネル測定を開始するプロセスを示すフローチャートである。
【図５ａ】本発明の実施例によるアクセスポイントから局へ情報を送信するのに使用されるフレームボディのフォーマットを示す。
【図５ｂ】本発明の実施例によるアクセスポイントから局へ情報を送信するのに使用されるフレームボディのフォーマットを示す。
【図６ａ】本発明の実施例に従ったアクセスポイントによるチャネル状態測定のプロセスを示す。
【図６ｂ】本発明の実施例に従ったＡＰでない局によるチャネル状態測定のプロセスを示すフローチャートである。
【図６ｃ】本発明の実施例に従った競合していない装置を決定する異なったフレーム受信シナリオを示す。
【図７ａ】本発明の実施例による複数の局からアクセスポイントへ情報を送信するのに使用されるフレームボディのフォーマットを示す。
【図７ｂ】本発明の実施例による複数の局からアクセスポイントへ情報を送信するのに使用されるフレームボディのフォーマットを示す。
【図８】本発明の実施例によるアクセスポイントから複数の局へアナウンスメントデータを送信するのに使用されるフレームボディのフォーマットを示す。

Claims (21)

1. 無線ローカルエリアネットワークの基地サービスセットのカバー領域内に位置する複数の局とアクセスポイントとの間の通信チャネルを動的に選択する方法であって、ａ）前記複数の局により使用されるべき新しいチャネルが必要であるか決定するステップと、ｂ）前記複数の局の少なくとも１つへチャネル信号品質測定を前記アクセスポイントにより要求するステップと、ｃ）前記複数の局により測定された全てのチャネルのパケットエラーレート及び受信信号強度指標に基づいて前記アクセスポイントへチャネル信号品質レポートをレポートするステップと、ｄ）前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信に使用のための複数の候補チャネルを決定するステップと、ｅ）前記チャネル品質レポートに基づいて前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信に使用のための前記候補チャネルの１つを選択するステップとを有する、方法。
2. 前記アクセスポイントにより前記複数の局へ選択されたチャネル情報を送信するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の局と前記アクセスポイントとの間で前記選択されたチャネルへの通信を確立するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記チャネル信号品質レポートは他の通信装置により生じる干渉信号レベルを含み、前記干渉信号レベルはあらゆる８０２．１１フレーム受信の欠如に基づいている、請求項１に記載の方法。
5. 前記パケットエラーレート及び前記受信信号強度指標は、隣接する基地サービスセットからの複数の隣接局と、前記チャネル信号品質測定を要求された前記局との間の相対的距離と、前記チャネル信号品質とを決定するために使用される、請求項１に記載の方法。
6. 以下の条件、（１）前記基地サービスセットが前記アクセスポイントにより形成されること、（２）前記アクセスポイント又は前記局が悪いチャネル状態を経験していること、（３）前記基地サービスセットが隣接する基地サービスセットと重なっていること、及び（４）前記アクセスポイントによる前記局との関連が既定の期間より長く起こらないこと、のうちの１つの条件が起こったならば、前記ステップａ）において前記新しいチャネルが必要であることが決定される、請求項１に記載の方法。
7. 無線ローカルエリアネットワークの基地サービスセットのカバー領域内に位置する複数の局とアクセスポイントとの間の通信チャネルを動的に選択する方法であって、ａ）前記複数の無線局により使用されるべき新しいチャネルが必要であるか決定するステップと、ｂ）前記複数の局の少なくとも１つへチャネル信号品質測定を前記アクセスポイントにより要求するステップと、ｃ）隣接する基地サービスセットからの信号が受信されたか決定するために、前記複数の局により使用のために利用可能なチャネルの組を走査するステップと、ｄ）前記隣接する基地サービスセットが検出されたならば、前記アクセスポイントへの前記複数の局により測定された全てのチャネルのパケットエラーレート及び受信信号強度指標に基づいて前記チャネルの組の各チャネルの信号品質測定を決定するステップと、ｅ）測定された受信信号強度指標及び前記パケットエラーレートの情報に基づいて前記新しいチャネルを選択するステップとを有する、方法。
8. 前記アクセスポイントから前記複数の局へ前記新しいチャネルについての情報を通信するステップを更に有する、請求項７に記載の方法。
9. 前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の前記新しいチャネルへの通信を確立するステップを更に有する、請求項７に記載の方法。
10. チャネル信号品質レポートが他の通信装置により生じる干渉信号レベルを含み、前記干渉信号レベルはあらゆる８０２．１１のフレーム受信の欠如に基づいている、請求項７に記載の方法。
11. 前記パケットエラーレート及び前記受信信号強度指標は、隣接する基地サービスセットからの複数の隣接局と、前記チャネル信号品質測定を要求された前記局との間の相対的距離と、前記チャネル信号品質とを決定するために使用される、請求項７に記載の方法。
12. 前記アクセスポイントにより前記チャネルの組からチャネル信号品質を検出するステップと、前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信の使用のために候補チャネルを決定するステップと、検出されたチャネル信号品質が既定の閾値を超えたならば前記候補チャネルへ切り換えるステップとを更に有する、請求項７に記載の方法。
13. 前記アクセスポイントは競合がない期間中前記チャネル信号品質を測定する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記アクセスポイントが送信要求フレームを送信後前記チャネル信号品質を測定する、請求項１２に記載の方法。
15. 以下の条件、（１）前記基地サービスセットが前記アクセスポイントにより形成されること、（２）前記アクセスポイント又は前記局が悪いチャネル状態を経験していること、（３）前記基地サービスセットが隣接する基地サービスセットと重なっていること、及び（４）前記アクセスポイントによる前記局との関連が既定の期間より長く起こらないこと、のうちの１つの条件が起こったならば、前記ステップａ）において前記新しいチャネルが必要であることが決定される、請求項７に記載の方法。
16. 前記隣接する基地サービスセットの信号が検出されないならば、既定の期間あらゆる８０２．１１のフレーム受信の欠如に基づいて他の通信システムにより生じる干渉レベルを測定するステップと、前記測定されたパケットエラーレート、受信信号強度指標及び干渉レベルに基づいて、最小の干渉信号レベルを表すチャネルを選択することを含む、前記新しいチャネルを選択するステップとを更に有する、請求項７に記載の方法。
17. 無線ローカルエリアネットワークの基地サービスセットのカバー領域内に位置する複数の局とアクセスポイントとの間の通信チャネルを動的に選択するシステムであって、前記複数の局により使用されるべき新しいチャネルが必要であるかを決定する手段と、前記複数の局の少なくとも１つへチャネル信号品質測定を前記アクセスポイントにより要求する手段と、前記複数の局により測定された全てのチャネルのパケットエラーレート及び受信信号強度指標に基づいて前記アクセスポイントへチャネル信号品質レポートをレポートする手段と、前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信に使用のための複数の候補チャネルを決定する手段と、前記チャネル品質レポートに基づいて前記複数の局と前記アクセスポイントとの間の通信に使用のための前記候補チャネルの１つを選択する手段とを有する、システム。
18. 前記アクセスポイントにより前記複数の局へ選択されたチャネル情報を送信する手段を更に有する、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記複数の局と前記アクセスポイントとの間で前記選択されたチャネルへの通信を確立する手段を更に有する、請求項１７に記載のシステム。
20. 前記チャネル信号品質レポートは他の通信装置により生じる干渉信号レベルを含み、前記干渉信号レベルはあらゆる８０２．１１のフレーム受信の欠如に基づいている、請求項１７に記載のシステム。
21. 前記パケットエラーレート及び前記受信信号強度指標は、隣接する基地サービスセットからの複数の隣接局と、前記チャネル信号品質測定を要求された前記局との間の相対的距離と、前記チャネル信号品質とを決定するために使用される、請求項１７に記載のシステム。

Images