JP2005151433A

JP2005151433A - バックグランドスキャン方法

Info

Publication number: JP2005151433A
Application number: JP2003389428A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Oura; 聡大浦
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: US20050107088A1; JP4200083B2

Abstract

【課題】１回のバックグランドスキャンに要する時間を短縮して、ステーションが行っている通信に悪影響を与えることがないようにする。
【解決手段】ステーションは、ＯＳ等からの１回のバックグランドスキャンの指示に対して、全てのＣＨに対してそのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視するのではなく、ＡＰが使用可能な全のＣＨを複数のグループに分け、ＯＳ等からの１回のバックグランドスキャンの指示に対して、１つのグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視する。そして、次のバックグランドスキャンの指示に対して、次のグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックグランドスキャン方法に係り、特に、通信中の無線ＬＡＮ等におけるアクセスポイント以外のアクセスポイントを探索するために使用して好適なバックグランドスキャン方法に関する。

近年、公共的な空間内、商店等の店舗内に、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）が設けられ、一般のユーザがそれらのＡＰを利用して各種のサービスを受けることが可能となってきている。

一般に、無線ＬＡＮのＡＰへのアクセス行う機器は、例えば、ＰＣ、ＰＤＡ等の携帯可能な情報処理装置（以下、ステーションという）であり、ある１つのＡＰとの通信中に、通信中であるＡＰ以外に接続可能なＡＰを探索する機能を備えている。この探索機能は、通信中のリンクを切断することなく、他のチャネルを監視し、リンク切れ等の際の再接続、ローミングの円滑な移行を行うための手段として設けられている。

図４はＡＰとステーションとによる一般的な無線ＬＡＮの構成を示すブロック図、図５は従来技術によるバックグランドスキャン方法を説明するタイミングチャート、図６は従来技術によるバックグランドスキャンを行うステーションでの処理動作を説明するフローチャートであり、以下、図４〜図６を参照して従来技術によるバックグランドスキャン方法について説明する。

図４に示すように、無線ＬＡＮは、ＰＣ、ＰＤＡ等の携帯可能なステーション１１と、公共的な空間内等に設けられた複数のＡＰ１２、１３とにより構成される。そして、ステーション１１は、ＯＳ１４等の上位機能を備えている。なお、図４には、ステーションを１台だけ示しているが、複数存在することが可能である。このように構成される無線ＬＡＮにおいて、ステーション１１は、ある１つのＡＰ、例えば、１つのチャネル（以下、ＣＨという）を使用したリンクを確立してＡＰ１２と通信を行っている状態で、ＡＰ１２との接続が不安定になったとき等に他のＡＰへの接続を迅速に行うことができるように、自ステーション１１の周辺の他のＡＰの存在を検出する処理を行っている。

この処理をバックグランドスキャンと呼び、ステーション１１が自律的に行う方法と、ステーション１１がＯＳ１４等の上位装置からの指示を受けて行う方法とがある。ステーション１１が自律的に行うバックグランドスキャンは、そのステーション自身が行っている通信のトラフィック状況を監視しながら、自身の通信に影響を与えることのないように行われる。一方、ＯＳ１４等の上位装置からの指示を受けて行うバックグランドスキャンは、ステーション１１がＯＳ１４からの一定時間、例えば、１分毎に発行されるバックグランドスキャンの指示により実行される。このバックグランドスキャンは、ステーション１１での通信のトラフィックが多い状態でも実行しなければならないものである。

次に、ステーションで行われる従来技術でのバックグランドスキャン処理の動作を図５に示すタイミングチャートを参照して説明する。

図５において、いま、ステーション１１が例えば３８ＣＨを使用して自身での通信を行っているものとする。このとき、ＯＳ１４からバックグランドスキャンの指示があると、ステーション１１は、Ｔ１として示す８００ｍｓの間、自身の通信を続けた後、Ｔ２として示す次の１００ｍｓの間、１つのＣＨを用いて、プローブリクエスト（探索信号）を発して、それに対する応答が得られたか否かにより、そのＣＨを使用するＡＰが自身の周辺に存在するか否かを検出する処理を行う。

ステーション１１は、次のＴ３として示す８００ｍｓの間、自身の通信を行い、Ｔ４として示すさらに次の１００ｍｓの間、時間Ｔ２で使用したのとは異なる他のＣＨを用いて、前述と同様に、そのＣＨを使用するＡＰが自身の周辺に存在するか否かを検出する処理を行う。ステーション１１は、前述した処理を繰り返し実行することにより、ＡＰが使用可能とされている全てのＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在を検出する処理を行う。この処理は、通常、ＡＰが使用可能な２．４ＧＨｚ帯の全ＣＨ、５．０ＧＨｚ帯の全ＣＨに対して行われる。

次に、ステーションで行われる従来技術でのバックグランドスキャン処理の動作を図６に示すフローにより説明する。

（１）ステーションは、バックグランドスキャンの開始に先立って、まず、現在自身が通信に使用しているリンクのＣＨ情報を内部バッファに保持し、次に、探索を行うＣＨの値ｎを初期値に設定する（ステップ６０１、６０２）。

（２）次に、ステップ６０２で設定したＣＨｎについて、前述で説明したようにＡＰの存在の有無を監視し、監視した結果の情報を内部バッファに保持する（ステップ６０３、６０４）。

（３）その後、監視するＣＨの値ｎをｎ＋１に更新し、ステップ６０１で保持した自身が使用していたリンクのＣＨを用いて、自身の通信を再開する（ステップ６０５、６０６）。

（４）ステップ６０６での自身の通信を所定の時間続け、全のＣＨについての監視が終了したか否かを判定し、終了していなかった場合、ステップ６０３からの処理に戻って、全のＣＨについての監視が終了するまで処理を繰り返し、全てのＣＨについての監視が終了した場合、内部バッファに保持していた監視結果の情報をＯＳに報告して、処理を終了する（ステップ６０７、６０８）。

なお、バックグランドスキャンに関する従来技術として、例えば、特許文献１等に記載された技術が知られている。
特開２００１−９４５７２号公報

前述で説明した従来技術は、ＯＳ等の上位機能または装置からバックグランドスキャンの指示が合った場合、ステーションは、自身の通信のトラフィック状況に関わらず、バックグランドスキャンを実行しなければならず、しかも、全てのＣＨに対する処理を行わなければならない。通常、全てのＣＨに対するバックグランドスキャンは、１８秒程度という長時間を要するものである。このため、前述した従来技術は、ステーション自身の通信のトラフィックが大きいときにバックグランドスキャンの指示があると、バックグランドスキャンを行っている間、通信を行っている情報が画像、特に、動画等の場合、それらに乱れを生じさせてしまうという問題点を有している。

本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解決し、１回のバックグランドスキャンに要する時間を短縮して、ステーションが行っている通信に悪影響を与えることのないバックグランドスキャン方法を提供することにある。

本発明によれば前記目的は、ステーションが無線ＬＡＮのＡＰと通信中に他のＡＰの存在を探索するバックグランドスキャン方法において、ＡＰが使用可能な全のＣＨを複数のグループに分け、ＯＳ等からのバックグランドスキャンの指示に対して、１つのグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視し、次のバックグランドスキャンの指示に対して、次のグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視する動作を繰り返し行うことにより達成される。

また、前記目的は、前述のＣＨのグループ分けが、２．４ＧＨｚ帶のＣＨと５．０ＧＨｚ帶のＣＨとを含めて行われることにより、または、近接して配置されるＡＰに対して割り当てられる確率の高いＣＨを纏めて１つのグループとするように行われることにより達成される。

さらに、前記目的は、前述において、最初のバックグランドスキャンが、自ステーションが通信に使用しているＣＨを含むグループ内のＣＨに対して行われることにより達成される。

本発明によれば、ステーションがＯＳ等からの指示に基いて実行する１回のバックグランドスキャンに要する時間を短縮することができ、ステーションが行っている通信が悪影響を受けることを防止することができる。

以下、本発明によるバックグランドスキャン方法の実施形態を図面により詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるバックグランドスキャン方法を説明するタイミングチャート、図２は本発明の一実施形態バックグランドスキャンを行うステーションでの処理動作を説明するフローチャートであり、以下、図１、図２を参照して本発明の実施形態によるバックグランドスキャン方法について説明する。なお、本発明が適用される無線ＬＡＮの構成は、図４により説明したものと同一でよく、以下では、無線ＬＡＮの構成が図４に示しているものであるとして本発明の実施形態を説明する。

本発明の実施形態は、ＯＳ等からの１回のバックグランドスキャンの指示に対して、全てのＣＨに対してそのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視するのではなく、ＡＰが使用可能な全のＣＨを複数のグループに分け、ＯＳ等からの１回のバックグランドスキャンの指示に対して、１つのグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視するようにしたものである。具体的なＣＨのグループ分けについては、その詳細を後述するが、本発明の実施形態では、１つのグループに含まれるＣＨの数を４つとしたものとして説明する。なお、１つのグループに含まれるＣＨの数を幾つにするかは、任意に設定することができる。

図１において、いま、ステーション１１が例えば３８ＣＨを使用して自身での通信を行っているものとする。このとき、ＯＳ１４からバックグランドスキャンの指示があると、ステーション１１は、Ｔ１として示す８００ｍｓの間、自身の通信を続けた後、前述した１つのグループを選択し、Ｔ２として示す次の１００ｍｓの間、そのグループ内の１つのＣＨを用いて、プローブリクエスト（探索信号）を発して、それに対する応答が得られたか否かにより、そのＣＨを使用するＡＰが自身の周辺に存在するか否かを検出する処理を繰り返し実行する。そして、本発明の実施形態は、グループ内に設定されている４つのＣＨの監視処理が終了すると、一旦、バックグランドスキャンの処理を終了し、次の、バックグランドスキャンの指示がＯＳ１４から行われたとき、次のグループに含まれるＣＨについての監視処理を実行する。この例によれば、１回のバックグランドスキャンの時間を４秒程度に短縮することができる。なお、ステーション１１自身が通信を行う時間は、８００ｍｓでなく、より長く設定することも可能である。

本発明の実施形態は、前述したような処理により、１回のバックグランドスキャンに要する時間を短縮することができ、ステーションが行っている通信に悪影響を与えることなくバックグランドスキャンを行うことができる。

次に、ステーションで行われる本発明の実施形態でのバックグランドスキャン処理の動作を図２に示すフローにより説明する。

（１）ステーションは、バックグランドスキャンの開始に先立って、まず、現在自身が通信に使用しているリンクのＣＨ情報を内部バッファに保持し、次に、探索を行うＣＨの値ｎ及びそのＣＨの値を保持している番号ｍのグループテーブルを選択する。なお、ＣＨの値ｎは選択したグループテーブルの先頭に格納されているレコードのＣＨ番号である（ステップ２０１、２０２）。

（２）次に、ステップ２０２で設定したＣＨｎについて、従来技術で説明したようにＡＰの存在の有無を監視し、監視した結果の情報を内部バッファに保持する（ステップ２０３、２０４）。

（３）その後、監視するＣＨの値ｎをｎ＋１に更新し、すなわち、選択したグループテーブルの次のレコードのＣＨ番号に更新し、ステップ２０１で保持した自身が使用していたリンクのＣＨを用いて、自身の通信を再開する（ステップ２０５、２０６）。

（４）ステップ２０６での自身の通信を所定の時間続け、グループテーブル内の全のＣＨについての監視が終了したか否かを判定し、終了していなかった場合、ステップ２０３からの処理に戻って、グループテーブル内の全のＣＨについての監視が終了するまで処理を繰り返す（ステップ２０７）。

（５）ステップ２０７の判定で、グループテーブル内の全てのＣＨについての監視が終了した場合、グループテーブルの番号ｍをｍ＋１に更新し、バッファに保持していた監視結果の情報をＯＳに報告と共に、ＯＳからの次のバックグランドスキャンの処理要求がくるまで、自身の通信を続ける（ステップ２０８、２０９）。

（６）ＯＳからの次のバックグランドスキャンの処理要求がくると、ステーションは、前回のバックグランドスキャンの処理で全てのグループテーブル内の全のＣＨについての処理が終了しているか否かの判定を行い、終了していなかった場合、ステップ２０３からの処理に戻り、ステップ２０８で更新した次のグループテーブル内のＣＨについての処理を続ける。また、全てのグループテーブルについての処理が終了していた場合、ステップ２０１からの処理に戻って、再度処理を繰り返す（ステップ２１０）。

次に、ＡＰが使用可能な全のＣＨを複数のグループに分ける場合のグループ分けの具体的な例について説明する。

２．４ＧＨｚ帶に割り当てられるＣＨは、ＣＨ１〜ＣＨ１４の１４チャネル存在するが、隣接するＣＨは、キャリアが重複するため、近接して配置されるＡＰが使用することは困難である。このため、近接して配置されるＡＰには、通常、隣接するＣＨが割り当てられることはなく、例えば、ＣＨ１、ＣＨ６、ＣＨ１１というよな組み合わせのＣＨ、あるいは、ＣＨ２、ＣＨ７、ＣＨ１２というよな組み合わせのＣＨが割り当てられる。すなわち、２．４ＧＨｚ帶を使用するＡＰでサービスエリアがお互いに重なるように配置されるＡＰの数は、通常、３台までである。このことは、５．０ＧＨｚ帶の場合も、ほぼ同様である。

そして、本発明の実施形態は、前述したようなＡＰに対するＣＨ割当の方法をを考慮して、効率的にバックグランドスキャンを行うことができるように、ＣＨのグループ分けを行って、各グループ毎にそのグループに属するＣＨをグループテーブルに格納しておくものとしている。

図３はＣＨ番号を格納したグループテーブルの構成例を示す図であり、次に、これについて説明する。ここで説明する図３（ａ）、図３（ｂ）に示す例は、２．４ＧＨｚ帶及び５．０ＧＨｚ帶が有効である場合の日本国内向けの例である。

図３（ａ）に示すように、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブル１には、ＣＨ１、ＣＨ６、ＣＨ１１が、グループテーブル２には、ＣＨ２、ＣＨ７、ＣＨ１２が、グループテーブル３には、ＣＨ３、ＣＨ８、ＣＨ１３が、グループテーブル４には、ＣＨ４、ＣＨ９、ＣＨ１４が、また、グループテーブル５には、ＣＨ５、ＣＨ１０が登録されている。また、図３（ｂ）に示すように、５．０ＧＨｚ帶のグループテーブル１〜４のそれぞれには、ＣＨ３４、ＣＨ３６、ＣＨ３８ＣＨ４８が登録されている。

前述で説明した図２に示すフローの処理では、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブル１と５．０ＧＨｚ帶のグループテーブル１とを１つのグループとして扱い、同様に、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブル２と５．０ＧＨｚ帶のグループテーブル２とを１つのグループとして扱うこととしている。このため、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブル５に対応する５．０ＧＨｚ帶のグループテーブルは存在しないことになり、図２に示すフローの処理では、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブル５に対する処理の終了で、ステップ２０１からの処理に戻ることになる。

そして、図２に示す処理において、処理の開始時のステップ２０２の処理で選択するグループテーブルは、ステップ２０１の処理で内部バッファに格納した自ステーションが使用しているＣＨが含まれるテーブルが選択される。例えば、ＣＨ１を自ステーションで現在の通信に使用している場合、グループテーブル１が選択されることになる。

このようにグループテーブルを選択することにより、前述で説明したように、現在通信を行っているＡＰに近接して配置されている他のＡＰが存在する場合、そのＡＰは、同一のグループテーブルに格納されているＣＨを使用している確率が高いので、迅速に通信可能な他のＡＰの存在を検出することができる。これにより、現在の通信に使用しているＣＨを用いた通信に不具合が生じた場合に、素早く新たなＡＰとの接続リンクを確立することができる。

前述では、日本国内向けの例について説明したが、ＷＷＲ（ワールドワイドローミング）に対応させる場合、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブルとして図３（ａ）に示すものを使用し、５．０ＧＨｚ帶のグループテーブルを、図３（ｃ）に示すように構成して使用すればよい。

なお、前述では、図２に説明した処理において、同一番号を持つ２．４ＧＨｚ帶のグループテーブルと５．０ＧＨｚ帶のグループテーブルとを１つのグループとして扱うとして説明したが、本発明は、２．４ＧＨｚ帶のグループテーブルの処理と５．０ＧＨｚ帶のグループテーブルと処理とを分けて行うようにすることもできる。また、図３により説明した各テーブルの「＊」を付した位置に、一致するＳＳＩＤのＣＨの中の最も若い番号のものをセーブしておくことができ、これにより、ローミング機会の減少を防止するようにすることができる。

本発明の一実施形態によるバックグランドスキャン方法を説明するタイミングチャートである。本発明の一実施形態バックグランドスキャンを行うステーションでの処理動作を説明するフローチャートである。ＣＨ番号を格納したグループテーブルの構成例を示す図である。ＡＰとステーションとによる一般的な無線ＬＡＮの構成を示すブロック図である。従来技術によるバックグランドスキャン方法を説明するタイミングチャートである。従来技術によるバックグランドスキャンを行うステーションでの処理動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１１ステーション
１２、１３ＡＰ
１４ＯＳ

Claims

ステーションが無線ＬＡＮのＡＰと通信中に他のＡＰの存在を探索するバックグランドスキャン方法において、ＡＰが使用可能な全のＣＨを複数のグループに分け、ＯＳ等からのバックグランドスキャンの指示に対して、１つのグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視し、次のバックグランドスキャンの指示に対して、次のグループに含まれるＣＨについて、そのＣＨを使用しているＡＰの存在の有無を監視する動作を繰り返し行うことを特徴とするバックグランドスキャン方法。
前記ＣＨのグループ分けは、２．４ＧＨｚ帶のＣＨと５．０ＧＨｚ帶のＣＨとを含めて行われることを特徴とする請求項１記載のバックグランドスキャン方法。
前記ＣＨのグループ分けは、近接して配置されるＡＰに対して割り当てられる確率の高いＣＨを纏めて１つのグループとするように行われることを特徴とする請求項１または２記載のバックグランドスキャン方法。
最初のバックグランドスキャンは、自ステーションが通信に使用しているＣＨを含むグループ内のＣＨに対して行われることを特徴とする請求項１、２または３記載のバックグランドスキャン方法。