JP2005520444A

JP2005520444A - 無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードの検出

Info

Publication number: JP2005520444A
Application number: JP2003577559A
Authority: JP
Inventors: チャー−チークァン，; ミルズウー，; ディーンオウ，
Original assignee: エアマグネット，インコーポレイテッド
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: EP1483922B1; ATE557571T1; EP1483922A4; CA2477608A1; KR100972476B1; KR20050002849A; EP1483922A1; CN1653837B; US7130289B2; CN1653837A; WO2003079708A8; JP4477882B2; US20030174680A1; WO2003079708A1; CA2477608C; US20070036091A1; AU2003220149A1

Abstract

第一局（２０４ａ）、第二局（２０４ｂ）およびアクセスポイント（２０２）を有する無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードを検出する方法とシステム。前記第一局は、メッセージがデータ・フレームとして送れる場合に、前記メッセージを送ることができる。前記第二局は、前記メッセージを前記アクセスポイントから受けることができる。前記メッセージの受信に応えて、その受領通知が制御フレームとして送れる場合に、前記第二局は前記アクセスポイントに前記受領通知を送ることができる。前記第一局は、前記第二局から前記アクセスポイントに送られた前記受領通知を監視することができる。

Description

背景
１．発明の技術分野
本発明は、全体として、無線ローカル・エリア・ネットワークに関する。さらに具体的には、本発明は、無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードの検出に関する。

２．関連技術の説明
コンピュータは、伝統的には、有線のローカル・エリア・ネットワーク（“ＬＡＮ”）を介して互いに通信してきた。しかしながら、ラップトップ、パーソナル・ディジタル・アシスタントなどの移動用コンピュータの需要が増すにつれて、コンピュータが互いに無線周波数信号、赤外線信号などを使う無線媒体を介する送信を通して通信を行う方法として、無線ローカル・エリア・ネットワーク（“ＷＬＡＮ”）が発達してきた。

ＷＬＡＮ間の相互作動性や有線ＬＡＮとの相互作動性を強化するために、ＷＬＡＮを対象としたＩＥＥＥ８０２．１１標準が国際標準として開発された。概してＩＥＥＥ８０２．１１標準は、無線媒体を介するデータの伝送を可能にする一方、ユーザに有線ＬＡＮ用ＩＥＥＥ８０２と同じインタフェースをもたせるために設計された。

ＷＬＡＮは、有線ＬＡＮよりもユーザにより大きな移動性をもたらすが、ＷＬＡＮを通じての通信の品質は、有線ＬＡＮにはない理由で変動しうる。例えば、あるＷＬＡＮの中の局は、そのＷＬＡＮの中の他の局とアクセスポイント（“ＡＰ”）を介して通信することができる。さらに具体的には、各局は、そのＷＬＡＮの中でＡＰに信号を送ることのできる送信範囲を持つことができる。

この送信範囲内に位置する他局は、その局が送信した信号を検出することができる。この局が送信した信号を検出した後、他の局はその局が生成したトラフィックから無線媒体が解放されるまで、自らの信号を送るのを待つ。しかしながら、一つの局は限られた送信範囲しか持てないので、この送信範囲の外に位置する通常「隠れノード」と呼ばれている他局が一つのＷＬＡＮ内に存在しうるのである。この「隠れノード」は、そのＷＬＡＮを横切ってその局の送った信号と衝突する可能性のある信号を送ることがありうる。「隠れノード」の存在から生じるこのタイプの衝突は、通常、「隠れノード問題」と呼ばれている。

「隠れノード問題」から起きるメッセージの衝突は、一つのＷＬＡＮの中で受け入れられない性能と信頼性問題を引き起こす可能性がある。例えば、衝突によって中断された各メッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準によれば、再送することが可能である。しかしながら、そのメッセージの再送には、目的地での受信の遅れがありうる。加えて、各再送メッセージは、そのＷＬＡＮ内の帯域幅を余分に費やす可能性がある。このような遅れと帯域幅の消費は、ＷＬＡＮを横切る他のメッセージに影響を及ぼし、そのＷＬＡＮ内で性能と信頼性の問題を引き起こすことになる。

要約
本発明は、第一局と第二局、およびアクセスポイントを有する無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードの検出に関る。典型的な一実施形態においては、前記第一局は、メッセージを送ることができる。前記メッセージは、データ・フレームとして送られる。前記メッセージを受けた後、前記アクセスポイントは、前記メッセージを前記第二局に送ることができる。前記第二局は、前記メッセージを前記アクセスポイントから受けることができる。前記メッセージの受信に対する応答として、前記第二局は、前記アクセスポイントに受領通知を送ることができる。前記受領通知は、制御フレームとして送ることができる。前記第一局は、前記第二局から前記アクセスポイントに送られる前記受領通知を監視することができる。

他の典型的な実施形態においては、前記アクセスポイントは、メッセージを前記第二局に送ることができる。前記メッセージは、データ・フレームとして送られる。前記第二局は、前記メッセージを前記アクセスポイントから受けることができる。前記メッセージの受信に応えて、前記第二局は受領通知を前記アクセスポイントに送ることができる。前記受領通知は、制御フレームとして送ることができる。前記第一局は、前記アクセスポイントから前記第二局に送られたメッセージを検出することができる。さらに、前記第一局は、前記第二局から前記アクセスポイントに送られた前記受領通知を監視することができる。

詳細な説明
本発明のさらに完璧な理解をもたらすために、次の説明は、数々の詳細、例えば、具体的な構成、パラメータ、例などを列挙する。しかしながら、このような説明は本発明の範囲の制限として意図されたのではなく、典型的な実施形態をよりよく説明するために提供されていることを認識すべきである。

図１を参照すると、典型的なＯＳＩ７層モデルが示されている。これは、それぞれの機能によって数層に分割されたネットワーク・システムの抽象的なモデルを表す。とりわけ、この７層は、層１に対応する物理層１０２、層２に対応するデータリンク層１０４、層３に対応するネットワーク層、層４に対応するトランスポート層、層５に対応するセッション層、層６に対応するプレゼンテーション層、および層７に対応するアプリケーション層１１４を含む。ＯＳＩモデル中の各層は、直上または直下の層とのみ相互作用し、異なるコンピュータ１００と１１６は、物理層においてのみ互いに直接通信をなしうる。しかしながら、異なるコンピュータ１００と１１６は、共通のプロトコルを用いて、同じ層において有効に通信しうる。例えば、一つの典型的な実施形態において、コンピュータ１００は、フレームをコンピュータ１１６のアプリケーション層からその下の各層を介してそのフレームが物理層１０２に到達するまで伝播することによってコンピュータ１１６とアプリケーション層において通信しうる。前記フレームは、その上で、コンピュータ１１６の物理層１０２に送信され、コンピュータ１１６のアプリケーション層１１４に到達するまで、物理層１０２の上の各層を介して伝播する。

無線ローカル・エリア・ネットワーク（“ＷＬＡＮ”）のためのＩＥＥＥ８０２．１１標準は、データリンク層で動作し、これは上に説明した７層モデルの層２に対応する。層３以上もＩＥＥ８０２有線ＬＡＮに使用される同じプロトコルにより動作する。さらに、層３以上は、層２以下で実際にデータを輸送しているネットワークのことに無知でいられる。したがって、層３以上は、ＩＥＥ８０２有線ＬＡＮとＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの中では、全く同一の動作が可能である。さらに、ユーザは、有線ＬＡＮとＷＬＡＮとの使用に関係なく、同じインタフェースで対応しうる。

図２に関連して、２００で設定の典型的なサービスが、基本的サービス・セット（“ＢＳＳ”）２０６、２０８、２１０を有するものとして説明されている。各ＢＳＳは、アクセスポイント（“ＡＰ”）２０２と局２０４を含むことができる。局２０４は、ＷＬＡＮに接続するのに使える構成要素であり、移動、携帯、固定などでよく、ネットワーク・アダプタまたはネットワーク・インタフェース・カードと呼ぶことができる。例えば、局２０４は、ラップトップ・コンピュータ、パーソナル・ディジタル・アシスタントなどであってもよい。加えて、局２０４は、認証、非認証、プライバシ、データ配達などの局サービスを支援できる。

各局２０４は、直接ＡＰ２０２と無線または赤外線信号を送るなどのエア・リンクを介してＷＬＡＮ送信器と受信器間で通信できる。各ＡＰ２０２は、上述のような局サービスを支援できるし、結合、分離、配信、統合などの配信サービスを追加的に支援することができる。したがって、ＡＰ２０２は、そのＢＳＳ２０６、２０８、２１０内で局２０４と通信でき、媒体２１２を介して他のＡＰ２０２と通信できる。これは配信システムと呼ばれ、ＷＬＡＮのバックボーンを形成する。

図２，３に関連して、現行のＩＥＥＥ８０２．１１標準の下では、各局は、ＢＳＳ２０６，２０８または２１０の一部になるためには、ＡＰ２０２に対して認証を受け、結合しなければならない。したがって、図３に関連して、局２０４は、状態１（３００）中で始まり、ここでは局２０４は非認証され、ＡＰ２０２と分離する。状態１（３００）中では、局２０４は、ＡＰ２０２などを局２０４に位置標定させ、かつ認証させることのできるフレーム・タイプのような、限られた数のフレーム・タイプのみを使用できる。

もし局２０４がＡＰ２０２に対して成功裏に認証されれば３０６、次に局２０４は、状態２（３０２）に浮上することができ、ここでは局２０４は、ＡＰ２０２に対して認証され、分離される。状態２（３０２）中では、局２０４は、限られた数のフレーム・タイプ、例えば、局２０４をＡＰ２０２と結合することのできるフレーム・タイプを使うことができる。

もし局２０４がＡＰ２０２に対して成功裏に結合するか、再結合すれば、そのとき局２０４は、状態３に浮上することができ、ここでは局２０４は、ＡＰ２０２に対して認証され、かつＡＰ２０２と結合する。状態３（３０４）においては、局２０４は、ＷＬＡＮ内のＡＰ２０２と他局２０４と通信するためには任意のフレーム・タイプを使うことができる。もし局２０４が分離通告３１０を受けたら、そのときには局２０４は、状態２に遷移することができる。さらに、もし局２０４がそのとき非認証通告３１２を受けると、そのときには、局２０４は状態１にまで遷移することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１標準の下では、局２０４は、同時に異なるＡＰ２０２に対して認証されうるが、常にＡＰ２０２とだけしか結合できない。

再び図２を参照するに、ひとたび局２０４がＡＰ２０２に対して認証され、これと結合すると、局２０４は、ＷＬＡＮ中の別の局２０４と通信できる。とりわけ局２０４は、ソース・アドレス、基本サービス・セット識別アドレス（“ＢＳＳＩＤ”）、および目的地アドレスを有するメッセージをその結合されたＡＰ２０２に送ることができる。このＡＰ２０２は、その上で、そのメッセージを、メッセージ中で目的地と指定された局２０４に配信することができる。この目的地アドレスは、同じＢＳＳ２０６，２０８または２１０中の、または配信システム２１２を介してＡＰ２０２にリンクしている別のＢＳＳ２０６、２０８または２１０中の局２０４を指定することができる。

図２は三つのＢＳＳ２０６、２０８、２１０を有する拡大サービス・セットを描いており、それらのおのおのは、３局２０４を含んでいるけれども、拡大サービス・セット２００は、任意の数のＢＳＳ２０６、２０８、２１０を含むことができ、これらはまた任意の数の局２０４を含みうることを認識すべきである。

先に述べたとおり、ＷＬＡＮは、有線ＬＡＮに比較して、増加した移動性をユーザに提供することができるが、ＷＬＡＮを介しての通信品質は、有線ＬＡＮにない理由によって変動する可能性がある。例えば、図２に関して上述したように、局２０４は他局２０４と一つのＡＰ２０２を介して通信することができる。さらに具体的には、各局２０４は、その局２０４が信号を一つのそのＷＬＡＮ内のＡＰ２０２に送信できる送信範囲を持ちうる。一つのＷＬＡＮ内の局２０４は、局２０４で使用されている装置の特性に依存して、異なる送信範囲を持ちうる。例えば、局２０４として使われる携帯装置は、局２０４として使われるラップトップより異なる送信範囲を持ちうる。

一つの局２０４がＡＰ２０２に信号を送信するとき、他の局２０４は、その信号を送信している局２０４の送信範囲内に位置している可能性がある。これらの他局２０４は、送信された信号を検出することができ、それら自体の信号を送るのを、無線媒体が送信された信号に関連のトラフィックから自由になるまで待つことができる。しかしながら、上述のように、一つの局が限られた送信範囲を持ちうるので、通常「隠れノード」と呼ばれるところの、この送信範囲の外に位置する他の局がＷＬＡＮ内に存在しうる。これらの「隠れノード」は、そのＷＬＡＮを横切って信号を送ることはできる。これらの信号は、前述の送信された信号と衝突する可能性がある。「隠れノード」の存在から起きるこのタイプの衝突は、通常、「隠れノード問題」と呼ばれている。

さらに具体的には、図４は、この「隠れノード問題」の典型的な具体例を描いている。図４を参照するに、局２０４ａと２０４ｂは、両方ともＡＰ２０２に認証され、かつ結合している。さらに、局２０４ａは、送信範囲４００を有し、局２０４ｂは、送信範囲４０２を持っている。局２０４ａは局２０４ｂの送信範囲内に位置していない故に、そして、局２０４ｂは局２０４ａの送信範囲内に位置していない故に、局２０４ａと２０４ｂは、他の局がＡＰ２０２にメッセージを送ったことを知らないで、両方とも同じ時間帯にメッセージをＡＰ２０２に送ることができる。具体的には、局２０４ａは、メッセージ４０４を送ることができ、このメッセージは、送信範囲４００の中にある複数の局２０４（図２）によって検出されうる。局２０４ｂは送信範囲４００の外に位置しているので、局２０４ｂは、メッセージ４０４を検出できない。同じ時間帯の中で、局２０４ｂは、ＷＬＡＮを通じてメッセージ４０４が送られていることを知らないで、メッセージ４０６をＡＰ２０２に送ることができる。メッセージ４０６は、送信範囲４０２内の局２０４（図２）によって検出されうる。局２０４ａが送信範囲４０２の外に位置している故に、局２０４ａはメッセージ４０６を検出できない。局２０４ａと２０４ｂは、両者が互いに相手の送信範囲の外に位置している故に、通常、互いに「隠れノード」と考えられる。

この典型的な具体例の中で、メッセージ４０４と４０６はＡＰ２０２に同じ時間帯の中で送信されているので、メッセージ４０４と４０６は、互いにＡＰ２０２で衝突しうる。この衝突は、両メッセージの配信を遮断する可能性がある。通常、このような「隠れノード」から発信されたメッセージの衝突は、「隠れノード問題」と呼ばれる。

「隠れノード問題」から発生したメッセージの衝突は、一つのＷＬＡＮの中で受け入れられない性能と信頼性の問題を作り出しうる。例えば、衝突によって遮断された各メッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準によれば、再送できる。しかしながら、メッセージの再送は、その目的地におけるメッセージの受信を遅らせうる。加えて、各再送メッセージは、そのＷＬＡＮ内の追加的な帯域幅を消費しうる。そのような遅れと帯域幅の消費は、そのＷＬＡＮを通じて送られている他のメッセージに影響を与える可能性があり、このため、そのＷＬＡＮの中における性能と信頼度問題を作り出す。

したがって、ＷＬＡＮ中の隠れたノードを特定することは、ＷＬＡＮの特性、例えば、そのＷＬＡＮの中の性能と信頼性問題の潜在的可能性、を判断する上で有用である。図５と６に関連して、ＷＬＡＮ中のある局に関する隠れノードを特定するのに使うことのできるプロセスの典型的な実施形態が述べられている。さらに具体的には、局２０４ａは、ＷＬＡＮ内の複数局２０４ｂのための媒体アクセス制御（“ＭＡＣ”）アドレスのリストを便利な方法で得ることができる。例えば、局２０４ａは、局２０４ｂとそれらの関連のＭＡＣアドレスを、一定の期間中にＷＬＡＮを通じて送信された信号を検出することによって、さまざまな地点から、発見することができる。別の例においては、ＭＡＣアドレスのリストは、局２０４ａに取り込むことができる。例えば、ＡＰ２０２に関連した局２０４ｂのリストは、局２０４ａに取り込むことができる。

この実施形態において、局２０４ａが局２０４ｂのＭＡＣアドレスを入手した後、局２０４は、局２０４ｂの中のどの局が局２０４ａに対する隠れノードなのかを判定することができる。さらに具体的には、局２０４ａは、局２０４ｂが、ＷＬＡＮを横切るフレーム交換のシーケンスの間、隠れノードかどうかを判定することができる。ステップ６００において、局２０４ａは、メッセージ５００を送ることができる。図７に関して、メッセージ５００は、目的地アドレス７０４、基本的サービス・セット・識別（“ＢＳＳＩＤ”）７０６、ソース・アドレス７０８、および他の情報７１０を有するヘッダー７００を含むことができる。具体的には、メッセージ５００中のヘッダー７００は、局２０４ｂに設定された目的地アドレス７０４、ＡＰ２０２に設定されたＢＳＳＩＤ７０６、および局２０４ａに設定されたソース・アドレス７０８を持つことができる。

ステップ６０２において、ＡＰ２０２はメッセージ５００を受信できる。メッセージ５００を受信した応答として、それからステップ６０４において、ＡＰ２０２は、受領通知（“ＡＣＫ”）５０２を局２０４ａに送ることができる。ステップ６０６において、局２０４ａはＡＣＫ５０２を受信することができる。いくらかの実施形態においては、もし局２０４ａがＡＰ２０２から指定時間内にＡＣＫ５０２を受け取らなければ、そのときには、局２０４ａはメッセージ５００を再送信でき、そして図６のステップ６００から再び始める。

この典型的な実施形態によれば、ステップ６０８において、ＡＰ２０２は、メッセージ５００を局２０４ｂにメッセージ５０４として、メッセージ５００のヘッダー７００中に設定された目的地アドレス７０４に基づいて、送ることができる。次に、ステップ６１０において、局２０４ｂは、ＡＰ２０２からメッセージ５０４を受けることができる。メッセージ５０４を受信した応答として、ステップ６１２において、局２０４ｂはＡＰ２０２へＡＣＫ５０６を送ることができる。局２０４ｂから送られたＡＣＫ５０６は、ＷＬＡＮを横切って、送信範囲４０２（図４）を通して送信されうる。上に述べたように、この送信範囲に位置している他の局２０４（図２）は、ＡＣＫ５０６を検出できる。

次に、ステップ６１４において、局２０４ａはＡＣＫ５０６を監視できる。もし局２０４ａがＡＣＫ５０６を検出できたら、そのときには局２０４ａは、局２０４ｂの送信範囲４０２（図４）内にある。もし局２０４ａがＡＣＫ５０６を検出できなければ、そのときには局２０４ａは、局２０４ｂの送信範囲４０２（図４）内にはない。さらに、もし局２０４ａがＡＣＫ５０６の送信範囲４０２（図４）内にあれば、そのときには局２０４ｂは局２０４ａの隠れノードではない。その代わり、もし局２０４ａがＡＣＫ５０６の送信範囲４０２（図４）内になければ、そのときには局２０４ｂは局２０４ａの隠れノードである。

ステップ６１４において、局２０４ａが、さまざまな理由によってＡＣＫ５０６を検出できないことがありうることを認識すべきである。例えば、もしＡＰ２０２がメッセージ５０４を局２０４ｂに送ることに失敗すれば、局２０４ｂはＡＣＫ５０６を送信しないだろう。この場合、局２０４ａには検出すべきＡＣＫ５０６は存在しない。そして局２０４ａのＡＣＫ５０６の検出失敗は、ＡＰ２０２と局２０４ｂ間の送信問題に起因している可能性がある。したがって、いくらかのアプリケーションにおいては、もし局２０４ａがＡＣＫ５０６を検出しなければ、局２０４ａはもう一つのメッセージ５００を送り、もう一つのＡＣＫ５０６を監視することができる。繰り返してメッセージ５００を送りＡＣＫ５０６を監視することによって、局２０４ａは、局２０４ｂが局２０４ａの隠れノードであるかどうかをより確実に判定することができる。もし局２０４ａが局２０４ｂから何らかのＡＣＫ５０６を受信すれば、そのときには局２０４ａは局２０４ｂが隠れノードではないと判定することができる。その代わり、もし局２０４ａが局２０４ｂから何らかのＡＣＫ５０６を受信しなければ、そのときには局２０４ａは局２０４ｂが隠れノードであると判定することができる。この場合、局２０４ａから繰り返して送るメッセージ５００の数が増せば、それだけ確実に判断できる。

局２０４ｂが局２０４ａの隠れノードであることを判定した後、局２０４ａは上述のプロセスを、上述のリストにある他の局２０４ｂに対して繰り返すことができる。この実施形態は、ＷＬＡＮ中のＭＡＣアドレスのリストを獲得することを述べているが、単一のＭＡＣアドレスを有する特定局２０４ｂが局２０４ａの隠れノードであるかどうかを判定するためには、単一のＭＡＣアドレスが得られることを認識すべきである。

図８に関連して、ＷＬＡＮ中の隠れノードを特定するために使用できるもう一つの典型的なプロセスが描かれている。さらに具体的には、局２０４ａは、ＡＰ２０２の送信範囲８０４内に位置することができる。局２０４ａはＡＰ２０２と結合できるけれども、局２０４ａはＡＰ２０２といくらかのアプリケーションに関しては結合できないことを認識しなければならない。ＡＰ２０２がメッセージ８００を局２０４ｂへ送るとき、このメッセージは任意の局２０４（図２）から、またはＷＬＡＮ中の任意のＡＰ２０２から発生する可能性はあるが、局２０４ａはこのメッセージ８００を検出できる。メッセージ８００の受信に応答して、局２０４ｂは、ＡＣＫ８０２をＡＰ２０２に送ることができる。このＡＣＫ８００は、局２０４ｂの送信範囲内にある局２０４またはＡＰ２０２（図２）によって検出することができる。

メッセージ８００の検出後、局２０４ａは、局２０４ｂからＡＰ２０２に送ることのできるＡＣＫ８０２を監視することができる。もし局２０４ａがＡＣＫ８０２を検出することができると、そのときには局２０４ａは、局２０４ｂの送信範囲８０６内にある。もし局２０４ａがＡＣＫ８０２を検出できないと、そのときには局２０４ａは、図８に示すように、局２０４ｂの送信範囲８０６内にない。さらに、もし局２０４ａがＡＣＫ８０２の送信範囲８０６内にあれば、そのときには局２０４ｂは局２０４ａの隠れノードではない。その代わり、もし局２０４ａがＡＣＫ８０２の送信範囲８０６内になければ、そのときには局２０４ｂは局２０４ａの隠れノードである。

この実施形態の一つの利点は、局２０４ａに、ＡＰから送られたメッセージに対してＷＬＡＮを受動的に監視できるようにすることと、受信局からＡＰへ送られたＡＣＫを受動的に監視できるようにすることを含む。前記ＷＬＡＮをこのやりかたで受動的に監視することによって、局２０４ａは、帯域幅を消費することなく、または前記ＷＬＡＮを通るトラフィックと干渉することなく、前記ＷＬＡＮ中に隠れノードに関する情報を得ることができる。さらに、局２０４ａは、同じ時間帯の中で、受動的に前記ＷＬＡＮ中の多数の局を監視することができる。上に述べた典型的な実施形態は、個別に説明したが、これらの典型的な実施形態を組み合わせることができるということを認識すべきである。このような組み合わせは、一つの局に前記ＷＬＡＮを前に述べた典型的な実施形態によって能動的に監視するとともに、同じ時間帯において、この実施形態によって受動的に監視することを可能にする。

上に述べた典型的な各プロセスにおいて、局２０４ａは、移動、携帯、固定などの形態をとりうる。例えば、局２０４ａは、ラップトップ・コンピュータ、パーソナル・ディジタル・アシスタントなどでありうる。加えて、局２０４ａは、ユーザによって診断用ツールとして、管理者によって管理用ツールとしてなど前記ＷＬＡＮ中の通信品質を評価するために用いられうる。

さらに、「隠れノード問題」と典型的な実施形態に関して上に描写されたメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準によるデータ・フレームとして送られる。さらに具体的には、現行のＩＥＥＥ８０２．１１標準に準じて、データ・フレームは、少なくとも２９バイトの長さを持ちうる。対照的に、全ての前記ＡＣＫは、制御フレームとして送られる。現行のＩＥＥＥ８０２．１１標準に則って、制御フレームは、最大２０バイトの長さを持ちうる。例えば、標準ＩＥＥＥ８０２．１１ＡＣＫは、１４バイトの長さを持つ。データ・フレームと制御フレームに対するこれらの制限は、もしＩＥＥＥ８０２．１１標準が改定されたら、変わるかもしれないことに留意すべきである。

サイズにおいてデータ・フレームより小さいことに加えて、制御フレームは、制御フレームはデータリンク層１０４（図１）以下でしか生成されない。例えば、メッセージが受信されたとき、ＡＣＫが自動的にデータリンク層で生成され、ＡＰ２０２において、データリンク層１０４（図１）から送出される。このように、受信メッセージは、ＡＣＫフレームが生成され、送られるためには、データリンク層１０４（図１）より上で処理される必要がない。

上述のように、上述のメッセージとＡＣＫは、そのメッセージまたはＡＣＫを送っている局またはＡＰの送信範囲内で、局とＡＰによって検出されうる。さらに、検出された情報は、ソース・アドレス、目的地アドレス、ＢＳＳＩＤのようなヘッダー情報を含みうる。したがって、この情報は、そのシステム中の隠れノードである局に関する情報収集のために前記の典型的な実施形態の中で使用されうる。

本発明は、一定の数の実施形態、実例、応用に関して描写されてきたが、この分野の技術に精通している人々には、本発明から逃れることなく種々の修正や変更が可能であることは明白である。

本発明は、類似部分が類似番号によって参照できる図面と組み合わせてなされている、次の詳細な説明を参照することによって最もよく理解することができる。

図１は、典型的なＯＳＩの７層モデルを示す。図２は、無線ローカル・エリア・ネットワーク（“ＷＬＡＮ”）中に設定された典型的な拡大されたサービスを示す。図３は、ＷＬＡＮ中の局のさまざまな状態を示す典型的なフロー・ダイヤグラムを示す。図４は、隠れノード問題の典型的な具体例を示す。図５は、典型的なフレーム交換の順序を示す。図６は、隠れノードを検出するために使用可能なプロセスの典型的なフロー・ダイヤグラムを示す。図７は、フレームに含まれうる典型的なヘッダーを示す。そして、図８は、フレーム交換の典型的な順序を示す。

Claims

アクセスポイントにどちらも結合している第一局および第二局を有する無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードを検出する方法であって、前記方法が、
前記第一局から、メッセージを送ること、
ただし前記メッセージはデータ・フレームとして送られること；
前記メッセージを前記アクセスポイントにて受信すること；
前記メッセージを前記アクセスポイントから第二局に送ること；
前記アクセスポイントからの前記メッセージを前記第二局で受信すること；
前記第二局における前記メッセージの受信に応えて前記第二局から前記アクセスポイントに受領通知を送ること；
ただし前記受領通知は、制御フレームとして送られること；および
前記第二局から前記アクセスポイントへ送られた前記受領通知に関して前記第一局において監視すること；
を含むことを特徴とする隠れノードの検出方法。
もし前記第一局が前記受領通知の検出をしなければ前記第二局が前記第一局の隠れノードであるという判定をすることをさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。
もし前記第一局が前記受領通知の検出をすれば前記第二局が前記第一局の隠れノードでないという判定をすることをさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。
前記アクセスポイントにおける前記メッセージの受信に応えて前記アクセスポイントから前記第一局に受領通知を送ること、
ただし前記受領通知は、制御フレームとして、前記アクセスポイントから前記第一局へ送られること；
前記前記アクセスポイントから送られた受領通知を前記第一局で受信すること；
をさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。
もし第一局が特定の時間内に前記のメッセージに対するアクセスポイントからの受領通知を受信しなければ、第一局からメッセージを再送することをさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。
前記メッセージが、第二局に設定された目的地アドレス、アクセスポイントに設定されたＢＳＳＩＤ、および第一局に設定されたソース・アドレスを有するヘッダーを含むことを特徴とする、請求項１の方法。
前記データ・フレームおよび前記制御フレームがＯＳＩモデル中のネットワーク層の下で送受信されることを特徴とする、請求項１の方法。
前記データ・フレームおよび前記制御フレームがＯＳＩモデル中のデータリンク層においてＩＥＥＥ８０２．１１に準拠して送信されることを特徴とする、請求項１の方法。
前記データ・フレームの長さが最短で２９バイトであること、
前記制御フレームの長さが最長で２０バイトであること、および
前記受領通知の長さが１４バイトであること、
を特徴とする、請求項１の方法。
前記第一局が診断ツールであることを特徴とする、請求項１の方法。
前記第一局が管理ツールであることを特徴とする、請求項１の方法。
前記第一局からメッセージを繰り返して送信すること、
ただし前記メッセージはデータ・フレームとして送られること；そして
前記第一局において前記第二局からアクセスポイントに送られる受領通知を監視すること、
ただし、前記受領通知は制御フレームとして送られること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１の方法。
もし前記第一局が前記第二局から前記アクセスポイントに送られた少なくとも一つの受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードではないということを判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１２の方法。
もし前記第一局が前記第二局から前記アクセスポイントに送られた少なくとも一つの受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであると判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１２の方法。
アクセスポイントにどちらも結合している第一局および第二局を有する無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードを検出する方法であって、前記方法が、
メッセージがアクセスポイントを介して前記第一局から前期第二局へ送られること、
ただし、前記メッセージはデータ・フレームとして送られること、
前記第一局において前記第二局から前記アクセスポイントへ送られた受領通知を監視すること、
ただし、前記受領通知は前記アクセスポイントから前記メッセージの受信に応えて前記第二局によって送られたものであり、
前記受領通知は制御フレームとして送られること、
を含むことを特徴とする前記の隠れノードを検出する方法。
もし前記第一局が前記受領通知を検出しなければ、前記第二局が前記第一局の隠れノードであるという判定をすることをさらに含むことを特徴とする、請求項１５の方法。
もし前記第一局が前記受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードでないと判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１５の方法。
前記アクセスポイントからの受領通知を前記第一局で受信すること、
ただし、前記受領通知は、前記第一局からのメッセージの受信に応えて前記アクセスポイントにより送られ、
前記受領通知は、制御フレームとして送られること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１５の方法。
もし前記第一局が、所定の期間内に、前記メッセージに対する前記アクセスポイントからの受領通知を受信しなければ、前記メッセージを前記第一局から再送すること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１５の方法。
前記メッセージが、前記第二局に設定した目的地アドレス、前記アクセスポイントに設定したＢＳＳＩＤ、および前記第一局に設定したソース・アドレスを有するヘッダーを含むことを特徴とする、請求項１５の方法。
前記データ・フレームおよび制御フレームが、ＯＳＩモデルにおけるネットワーク層より下で送受信されることを特徴とする、請求項１５の方法。
前記データ・フレームおよび制御フレームが、ＯＳＩモデル中のデータリンク層の下でＩＥＥＥ８０２．１１に準拠して送信されることを特徴とする、請求項１５の方法。
前記データ・フレームの長さが最短で２９バイトであること、
前記制御フレームの長さが最長で２０バイトであること、および
前記受領通知の長さが１４バイトであること、
を特徴とする、請求項１５の方法。
前記第一局が診断ツールであることを特徴とする、請求項１５の方法。
前記第一局が管理ツールであることを特徴とする、請求項１５の方法。
前記第一局からメッセージを繰り返して送信すること、
ただし前記メッセージはデータ・フレームとして送られること；および
前記第一局において前記第二局からアクセスポイントに送られる受領通知を監視すること、
ただし、前記受領通知は制御フレームとして送られること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１５の方法。
もし前記第一局が前記第二局から前記アクセスポイントに送られた少なくとも一つの受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードではないということを判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項２６の方法。
もし前記第一局が前記第二局からアクセスポイントに送られた、少なくとも一つの受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであるということを判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項２６の方法。
第一局、第二局、およびアクセスポイントを有する無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードを検出する方法であって、前記方法が、
前記メッセージを前記アクセスポイントから前記第二局に送ること；
ただし前記メッセージは一つのデータ・フレームとして送られること；
前記アクセスポイントからの前記メッセージを前記第二局で受信すること；
前記第二局において前記メッセージの受信に応えて前記第二局から前記アクセスポイントに受領通知を送ること；
ただし前記受領通知は、一つの制御フレームとして送られること；
前記アクセスポイントから送られた前記メッセージを前記第一局で検出すること、および
前記第二局から前記アクセスポイントへ送られた前記受領通知に関して前記第一局において監視すること；
を含むことを特徴とする隠れノードを検出する方法。
もし前記第一局が前記受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであると判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項２９の方法。
もし前記第一局が前記受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードでないと判定することをさらに含むことを特徴とする、請求項２９の
方法。
メッセージが前記アクセスポイントを介して前記第一局から前期第二局へ送られること、
ただし、前記メッセージはデータ・フレームとして送られること、
前記第一局において前記第二局から前記アクセスポイントへ送られた受領通知を監視すること、
ただし、前記受領通知は前記アクセスポイントから前記メッセージの受信に応えて前記第二局によって送られたものであること、
ただし、前記受領通知は制御フレームとして送られること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２９の方法。
前記データ・フレームと前記制御フレームが、ＯＳＩモデルにおけるネットワーク層より下で送受信されることを特徴とする、請求項２９の方法。
前記データ・フレームと前記制御フレームが、ＯＳＩモデル中のデータリンク層の下でＩＥＥＥ８０２．１１に準拠して送信されることを特徴とする、請求項２９の方法。
前記データ・フレームの長さが最短で２９バイトであること、
前記制御フレームの長さが最長で２０バイトであること、および
前記受領通知の長さが１４バイトであること、
を特徴とする、請求項２９の方法。
前記第一局が診断ツールであることを特徴とする、請求項２９の方法。
前記第一局が管理ツールであることを特徴とする、請求項２９の方法。
無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードを検出するシステムであって、
メッセージを送り、
第二局からアクセスポイントへ送られる受領通知を監視する
ように構成された第一局；
前記第一局からのメッセージを受け、
前記第一局から受けたメッセージを前記第二局へ送る
ように構成されたアクセスポイント；
アクセスポイントから送られたメッセージを受けるために、
アクセスポイントからのメッセージの受信に応えて受領通知をアクセスポイントへ送る
ように構成された第二局；
ただし、前記受領通知は制御フレームとして送られ、
前記メッセージは、データ・フレームとして送られること、
を含むことを特徴とするシステム。
もし前記第一局が前記受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであると判定するように前記第一局がさらに構成されていることを特徴とする、請求項３８のシステム。
もし前記第一局が前記受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードでないと判定するように前記第一局がさらに構成されていることを特徴とする、請求項３８のシステム。
前記第一局からのメッセージの受信に応えて前記第一局へ受領通知を送るように前記アクセスポイントがさらに構成されていること、および
前記アクセスポイントから送られた受領通知を受けるように前記第一局がさらに構成されていること、
を特徴とする、請求項３８のシステム。
もし前記第一局が、所定の期間内に、前記メッセージに対する前記アクセスポイントからの受領通知を受信しなければ、前記メッセージを再送するように前記第一局がさらに構成されていることを特徴とする、請求項４１のシステム。
前記メッセージが、前記第二局に設定した目的地アドレス、アクセスポイントに設定したＢＳＳＩＤ、および前記第一局に設定したソース・アドレスを有するヘッダーを含むこと、を特徴とする、請求項３８のシステム。
前記データ・フレームと前記制御フレームが、ＯＳＩモデルにおけるネットワーク層より下で送受信されることを特徴とする、請求項３８の方法。
前記データ・フレームと前記制御フレームが、ＩＥＥＥ８０２．１１標準によって、ＯＳＩモデルのデータリンク層において、送信されることを特徴とする、請求項３８のシステム。
前記データ・フレームの長さが最短で２９バイトであること、
前記制御フレームの長さが最長で２０バイトであること、および
前記受領通知の長さが１４バイトであること、
を特徴とする、請求項３８のシステム。
前記第一局が診断ツールであることを特徴とする、請求項３８のシステム。
前記第一局が管理ツールであることを特徴とする、請求項３８のシステム。
前記第一局が、
メッセージを繰り返して送るように構成されていること、
ただし、上記メッセージはデータ・フレームで送られること、
前記第二局からアクセスポイントへ送られた受領通知を監視するように構成されていること、
ただし、前記受領通知は制御フレームとして送られること、
を特徴とする、請求項３８のシステム。
もし前記第一局が前記第二局からアクセスポイントに送られた、少なくとも一つの受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードでないと判定するように前記第一局がさらに構成されていることを特徴とする、請求項４９の方法。
もし前記第一局が前記第二局からアクセスポイントに送られた、少なくとも一つの受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであると判定するように前記第一局がさらに構成されていることを特徴とする、請求項４９の方法。
アクセスポイントにどちらも結合している第一局および第二局を有する無線ローカル・エリア・ネットワーク中の隠れノードを検出するためのコンピュータ・コードを含むコンピュータ読取可能媒体であって、前記コンピュータ読取可能媒体は、
メッセージが前記アクセスポイントを介して前記第一局から前記第二局へ送られるためのコンピュータ・コード、
ただし、前記メッセージはデータ・フレームとして送られること、
前記第二局から前記アクセスポイントへ送られる受領通知を前記第一局で監視するためのコンピュータ・コード、
ただし、前記受領通知は、前記アクセスポイントからの前記メッセージの受信に応えて前記第二局によって送られ、
前記受領通知は、制御フレームとして送られること、
を含むことを特徴とする、コンピュータ読取可能媒体。
もし前記第一局が前記受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであると判定するためのコンピュータ・コードをさらに含むことを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
もし前記第一局が前記受領通知を検出すれば、前記第二局は前記第一局の隠れノードでないと判定するためのコンピュータ・コードをさらに含むことを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
もし前記第一局が、所定の期間内に、前記メッセージに対する前記アクセスポイントからの受領通知を受信しなければ、前記メッセージを前記第一局から再送するためのコンピュータ・コードをさらに含むことを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記メッセージが、前記第二局に設定した目的地アドレス、前記アクセスポイントに設定したＢＳＳＩＤ、および前記第一局に設定したソース・アドレスを有するヘッダーを含むことを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記データ・フレームと前記制御フレームが、ＯＳＩモデルにおけるネットワーク層より下で送受信されることを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記データ・フレームと前記制御フレームが、ＩＥＥＥ８０２．１１標準によって、ＯＳＩモデルのデータリンク層において、送信されることを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記データ・フレームの長さが最短で２９バイトであること、
前記制御フレームの長さが最長で２０バイトであること、および
前記受領通知の長さが１４バイトであること、
を特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記第一局が診断ツールであることを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記第一局が管理ツールであることを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
前記第一局が、
メッセージを第一局から繰り返して送るためのコンピュータ・コード、
ただし、上記メッセージはデータ・フレームで送られること、
前記第二局から前記アクセスポイントへ送られた受領通知を前記第一局で監視するためのコンピュータ・コード、
ただし、上記受領通知は制御フレームとして送られること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項５２のコンピュータ読取可能媒体。
もし第一局が第二局からアクセスポイントに送られた、少なくとも一つの受領通知を検出すれば、第二局は第一局の隠れノードでないと判定するためのコンピュータ・コードをさらに含むことを特徴とする、請求項６２のコンピュータ読取可能媒体。
もし前記第一局が前記第二局から前記アクセスポイントに送られた少なくとも一つの受領通知を検出しなければ、前記第二局は前記第一局の隠れノードであると判定するためのコンピュータ・コード、をさらに含むことを特徴とする、請求項６２のコンピュータ読取可能媒体。