JP2006516851A - 複数のアクセスポイントを束ねる方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、概してビーコンパケットを使用して、特に電気電子技術者協会のIEEE標準802.11に従った動作に従って、無線アクセスポイントと無線局との間の通信で利用されるビーコンパケットを使用することにより、デジタル伝送を同期させる方法及び装置に関するものであり、通信装置は、複数の論理アクセスポイントを作る手段と、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードする手段と、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、移動体端末が1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに切り替えることを可能にする手段とを有する。
Description
この出願は、2003年1月9日に出願された米国仮出願第60/439,087号の利益を主張する。
本発明は、インターネット通信とビデオ放送動作とのいずれかを選択するときに、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従ってリソースを提供することにより、無線アクセスポイントを通じた無線ローカルエリアネットワーク(“WLAN”)の容量を無線局ネットワークに拡張する装置及び方法を提供する。本発明は、電気電子技術者協会(Institute of Electrical & Electronics Engineers)のIEEE802.11に従って実装された環境での使用に特に適している。
本発明の背景は、電気電子技術者協会(IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers)により展開されている無線ローカルエリアネットワークすなわちWLAN仕様の系統である。IEEE802.11標準は、WLAN及び他のネットワーク(配線ローカルネットワーク、インターネットのようなグローバルネットワーク等)への移動体装置のアクセスを提供するWLANのアクセスポイント(例えば、ローカルエリアネットワークのアクセスポイントすなわちLAP)を定めている。限定受信放送(conditional access broadcasting)で利用される無線受信ポイントは、簡単なシステムでのセットトップボックスを有することがあるが、商用再放送システムでは、トランスコーダ/マルチプレクサ/デマルチプレクサすなわちTMDは、ローカルビデオサーバと共に動作することがある。そのような無線アクセスポイントの1つは、限定受信放送で利用されるように、セットトップボックスから入力を受信することがある。
図1は、本発明を実装するのに適した例示的なデジタルビデオ及びオーディオシステムを示している。無線アクセスポイント145への入力は、インターネットに接続されたゲートウェイ180から、又はビデオLAN121を介して放送システムから受信され得る。従来の放送システムでは、ヘッドエンド110は、デジタルフォーマット(一般的にはMPEG−2)に変換された複数のビデオ及びオーディオコンテンツストリームを、衛星を介して受信用アンテナ又はTMD123に取り付けられた他の適切な手段に送信する。米国特許6,510,519は、チューナと、復調器と、デコーダと、伝送デマルチプレクサと、マイクロプロセッサと、プログラムメモリと、ビデオ画像メモリと、MPEGビデオデコーダと、ディスプレイと、スマートカードとを有するヘッドエンド及びセットトップボックスを利用した一般的なシステムについて記載している。ほとんどのデジタル放送システムのデータストリームは、セキュリティ目的でエンコード又はスクランブルされており、解読が生じると、そのシステムは一般的にMPEG−2標準に従ってビデオ合成画像をメモリに構築し、所望の画像をディスプレイに表示する。プログラムをスクランブルすることに加えて、特定のセットトップボックスがプログラム又は一式のプログラムを受信可能になることを確保するために、一般的に更なる認証が提供される。
更に図1に示すように、TMD123は、無線アクセスポイント(AP)145と更に通信するように設計及び構成されてもよく、提供されている例示的な実施例では、その無線アクセスポイント145は、ビデオ及びオーディオコンテンツの送信を同期させるように、タイミング信号を有するデマルチプレクスされた出力を受信する。
IEEE802.11標準は、基本構成要素としてみなされる基本サービスセットすなわちBSS(Basic Service Set)の概念を中心に構成されているWLANアーキテクチャを定めている。BSSは、相互に通信する何らかの数のアクセスポイント局のグループで構成される。各独立BSSでは、移動局は相互に直接通信する。インフラBSSでは、BSSの全ての局はアクセスポイントと通信し、もはや独立BSSと直接通信せず、それにより全てのフレームがアクセスポイントにより局の間で中継される。提案の発明は、インフラBSSに関する実装に特に適している。
ネットワークにおいて無線接続を通じて無線アクセスポイントに効率的に通信するため、WLANの多様な装置は、ディスプレイに提示されるビデオで中断又はジャンプを特に回避するように同期しなければならない。一般的にビデオコンテンツは、転送及び格納バッファに格納され、表示用にビデオサブシステムに移動させるクロック信号を待機する。宛先がそのバッファを空にしてビデオを提示する前に、デジタルビデオソースがデジタルビデオ信号を導いた場合又は送信した場合、宛先の転送及び格納バッファはオーバーフローし、ビデオデータの損失を引き起こす。逆に、デジタルビデオの宛先の格納及び転送バッファがデジタルビデオソースを空にした場合又は導いた場合、宛先のバッファはアンダーフローになり、ビデオ提示の中断又はフリーズに導く可能性がある。作られたレートに対してデータが送信されて格納されて消費されるレートを同期させることにより、このような望ましくない結果を低減又は除去する。
WLANを介した現在の構成のブロードバンドインターネットアクセスは、有限の無線リソースを有し、その有限の無線リソースは、各アクセスポイントがサービス提供できるユーザの数を制限している。例えば、公衆アクセスのWLANベースのIEEE802.11bでは、APは、毎秒7メガビット(7Mbit/s)の範囲で全体の帯域を提供する。アプリケーションに応じて、媒体はすぐに過負荷になり得る。500kbit/sを必要とするビデオアプリケーションは、最大で12ユーザを許容する。このような制限に対処する1つの方法は、複数のAPを束ねることにより、何らかの地理的位置の対象範囲を拡張することである。このような束ねる技術は、移動体端末及び関連のネットワークが、ユーザ嗜好及びネットワークポリシーに従って移動体端末が関連付けるAPと交渉することを必要とする。
WLAN技術がIEEE802.11のもとで発展するとともに、制限がより明白になってきている。ETSI Hiperlan2やIEEE802.11aのような新技術は、将来的に全てのネットワークオペレータに必要になる利点をもたらす。このような問題を解決する1つの方法は、それぞれ独自の周波数帯/プロトコルで動作している2つ以上のAP(又はそれ以上)を結合することである。
複数のAPが動作中である場合、移動体端末は、範囲内の利用可能なもののうちどのAPに関連付けるかを決定しなければならない。一般的に、移動体端末は、特定のSSID(Service Set Identifier)に属するAPを選択し、複数のAPの場合には、最も強い信号強度を有するものを選択し、複数の競合物の場合には、単に最初のAPを選択する。これは、APを選択する最適の方法でないことがあり、ユーザ嗜好を把握していない。必要なものは、ネットワークポリシーの決定及びユーザ嗜好に基づいて、移動体端末がAPに関連付けることを可能にする手段である。
本発明は、複数のWLAN無線技術を結合し、インターネット通信とビデオ放送とのいずれかを選択するときに、ユーザに基づいてリソースを提供することにより、無線アクセスポイントを通じたWLANネットワークの容量を無線局に拡張する装置及び方法を提供する。本発明は、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従って1つ以上の論理アクセスポイントに関連する対応のSSIDを決定する。
本発明は、複数の論理アクセスポイントを作る手段と、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードする手段と、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、移動体端末が1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに切り替えることを可能にする手段とを有する送受信機を提供する。受信機は、認証して、インターネット又はビデオ放送システムの1つ以上のサービスに従ってアプリケーションの提案を受信する手段を更に有する。一実施例において、移動体端末は、現在接続されている論理アクセスポイントを切断し、新しく選択されたサービスに関連するSSIDに対応する論理アクセスポイントに関連付ける。
本発明はまた、複数の論理アクセスポイントを作り、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードし、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに移動体端末を切り替え、認証して、インターネット又はビデオ放送システムの1つ以上のサービスに従ってアプリケーションの提案を受信することにより、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従って、ユーザがインターネット接続とビデオ放送とのいずれか及び1つ以上の論理アクセスポイントに関連する対応のSSIDを選択することを可能にする方法を提供する。
一実施例において、その方法は、ビデオ放送及び論理アクセスポイントの1つに対応するSSIDを選択し、現在接続されている論理アクセスポイントを切断し、ゲートウェイによりSSIDに対応する論理アクセスポイントに関連付け、また代替として、移動体端末を切断し、既知のSSIDを使用して第2の論理アクセスポイントに移動体端末を再接続することにより、ビデオ放送サービスを終了することを有する。
添付図面と共に以下の詳細な説明について、本発明を説明する。
説明する図面において、回路と関連のブロックと矢印は、本発明による処理の機能を表しており、本発明は、電気信号を伝達する電子回路及び関連の配線又はデータバス、及び/又はソフトウェアモジュールとして実装されてもよい。代替として、1つ以上の関連の矢印は、特に本発明の方法又は装置がデジタル処理として実装されている場合には、ソフトウェアルーチンの間の通信(例えばデータフロー)を表してもよい。
図1に示す従来技術は、AIVプログラム(例えばデジタルテレビ標準に従ったテレビプログラム)を提供するサービスプロバイダシステム100の概要を提供する。全てのデジタル放送システムのデータストリームは、ビデオ、オーディオ、タイミング情報を有し、セキュリティ目的でエンコード又はスクランブルされており、すなわち、許可された加入者のみが送信されるプログラムを視聴できることを確保する。
加入者ベースのデジタル放送システムでは、顧客は、ビデオ及びオーディオ情報に加えて、権利制御メッセージのような多様な管理及び制御メッセージを受信する。その管理及び制御メッセージは、スクランブル解除鍵をデコードするために必要な暗号化制御ワードを解読するために必要な利用鍵を有し、それにより、デジタルビデオ及びオーディオデータの解読及び組み立てが可能になる。解読が生じると、システムは一般的にMPEG−2標準に従ってビデオ合成画像をメモリに構築し、所望の画像をディスプレイに表示する。
図1によると、ヘッドエンド110は、エンコーダ112でビデオ及びオーディオコンテンツをデジタルでフォーマットし、限定受信の顧客に対するテレビサービス用に、送信機102から衛星104を介して受信側にある受信用アンテナ106に送信されるように変調114される。
一般的に受信側は、受信用アンテナ106に電子的に接続するローカルビデオサーバ120と共に動作するTMD123である。TMD123は、合成ビデオ及びオーディオデータ信号、多様な管理及び制御メッセージを復調し、多様な制御、データ及び状態サブシステムに選択パケットをルーティングすることにより、多数のパケット化ストリームを処理する中央処理装置(図示なし)に復調信号を出力する復調器(図示なし)を有する。例えば、一般的に選択されたパケット化ビデオ及びオーディオストリームは、移動体端末(より一般的に無線局140とも呼ばれる)への最終出力に適したフォーマットに変換するデコーダ(図示なし)に送信され、その移動体端末は、NTSC、PAL若しくはSECAMフォーマットに従って動作するテレビ150、又はIEEE802.11標準に従って動作するラップトップコンピュータ、携帯電話若しくはPDA(全て参照152で示す)のような装置の受信装置として機能する。
無線準拠装置は、無線局140の代表でもよく、また、ラップトップパーソナルコンピュータ、ハンドヘルド装置を表してもよく、無線局140のような他の無線局を管理するアクセスポイント145の代表でもよい。従って、局140は、移動体、携帯又は静止でもよく、IEEE802.11準拠の全ての局は、認証、認証解除、プライバシー及びデータ配信のサービスを提供する。
IEEE802.11標準は、定期的にブロードキャストされるビーコンパケットとして知られる同期機能を組み込む。このパケットは、それが管理する局とAP145とを同期させる。無線局140のCPUは、このビーコン情報を使用して、そのMAC142システムを制御し、特に無線局140がデータを消費するレートを調整し、管理フレームを提供する。その管理フレームは、AP145の負荷についての特別情報を有してもよい。
本発明は、MPEG−2ビデオ及びオーディオデータストリーム、又はMPEG−2が可能なIP/TCPや関連のIPベースのRTP/UDP/IPスタックのような一般的なインターネットプロトコルのもとで動作するインターネットゲートウェイを利用し、IEEE802.11準拠のアーキテクチャ(すなわち、1つ以上の無線アクセスポイント145(1)〜145(n)と1つ以上の無線局140(1)〜140(n)とを利用する送信160により示される無線ローカルエリアアクセス装置)に対してデータを提示する限定受信放送100システムを有し得る通信システムを対象とする。IEEE802.11準拠のシステムは、複数の構成要素で構成され、そのそれぞれは、媒体アクセス制御すなわちMAC134、142と、ベースバンド処理すなわちBBP132、143と、無線送受信機138、144と、ネットワークスタックの上位レイヤにトランスペアレントな局移動性を提供するようにインタラクトするサービスとを有する。しかし、局は、IEEE802.11プロトコル(MAC及び物理レイヤすなわちPHY)の機能と、1つ以上の無線局140のような無線媒体への接続とを有する何らかの装置である。一般的に、IEEE802.11プロトコルは、ネットワークインタフェースカード(図示なし)のハードウェア及び/又はソフトウェアで実装される。一例として、無線局145(1)は、無線通信媒体を通じて無線局140(1)のような他の無線媒体に接続する。
無線準拠装置は、無線局140の代表でもよく、また、ラップトップパーソナルコンピュータ、ハンドヘルド装置の通信構成要素を表してもよく、無線局140(1)のような他の無線局140を管理する145(1)のような他のアクセスポイントの代表でもよい。従って、局は、移動体、携帯又は静止でもよく、IEEE802.11準拠の全ての局は、認証、認証解除、プライバシー及びデータ配信のサービスを提供する。
SSID(Service Set Identifier)は、ネットワークオペレータを特定する最大で32バイト列である。AP145は、各ビーコンフレームでSSIDをブロードキャストする。SSIDに属するAP145の1つと関連付けようとする移動体端末は、構成されたものと一致するSSIDでビーコンフレームを検出できるまで周波数を走査する。
本発明の実施例は、通信装置を提供し、その通信装置は、TMD123又は無線アクセスポイント145(1)のような送受信機に組み込まれてもよい。その送受信機は、ソフトウェア又はハードウェアに論理的にプログラムされ、複数の論理アクセスポイントを作る手段と、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードする手段と、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、移動体端末が1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに切り替えることを可能にする手段とを有する。TMD123は、ソフトウェア又はハードウェアに論理的にプログラムされ、認証して、インターネット又はビデオ放送システムの1つ以上のサービスに従ってアプリケーションの提案を受信する手段を更に有する。一実施例において、無線局140の1つは、現在接続されている論理AP202を切断し、新しく選択されたサービスに関連するSSIDに対応する論理AP204に関連付ける。
図2を参照すると、論理AP205は、無線局140と全く同一の役割及び同一の機能を有する。各論理APの対AP A1 202及びAP A2 212は、説明上でSSID A(図示なし)と呼ばれるSSIDを共有する。各論理APの対AP B1 204及びAP B2 214は、説明上でSSID B(図示なし)と呼ばれるSSIDを共有する。移動体端末は、無線局140が通信を開始した時点で小さい負荷又は小さい通信トラヒックを有するAP145(1)〜145(n)と無線局140等を関連付ける。
本発明の一実施例において、各論理の対AP A1 302及びAP A2 312は、所定の機能に関連する。例えば、論理の対AP Aは、インターネットアクセスに専用でもよく、論理の対AP Bは、ローカルビデオ放送に専用でもよい。本発明により、ユーザ要求の機能又はネットワークポリシーの機能として、無線局140がAPに関連することが可能になる。
前述の双方の場合において、SSIDを選択する方策は、SSIDがWLANで必要であるという仮定に基づく。実際に、無線局140はSSIDを認識せずに接続されてもよい。しかし、所定の対象領域内で複数の異なるAPが存在する可能性がある高密度の人口領域では特に、このことは問題を生じることがある。
本発明の一実施例において、各無線局140は、複数周波数のAPネットワークに対応するマスターSSIDで構成される。複数周波数のAPの各論理APは、異なるSSIDを有する。論理APの1つは、マスターSSIDを所有する。本発明の一実施例によると、AP A(図2のA1及びA2)はマスターSSIDを共有しており、AP B(図2のB1及びB2)は無線局140の1つにより事前に知られていない異なるSSIDを共有している。
有線局140(1)のような無線局がAP A1 302のような複数周波数のAPの対象領域に入ると、それは周波数を走査し、既知のSSIDに対応するものに同調する。端末はAP A1 302を認証して関連付ける。
定期的にブロードキャストされるビーコン管理フレームは、従来技術又は本発明の実施例のように、APの負荷についての特別情報を有してもよく、APの特別の機能及び代替SSID(第2の論理APに対応する)と、無線技術やAPの負荷率又はネットワーク機能のようなその他の情報とを有する。
代替として、ローカルネットワークプロバイダにより認証された後に、無線局140(1)とネットワークとの間でアプリケーションレベルの交換が生じる。このアプリケーションは、インターネットアクセス、ビデオ放送等のような異なる機能の選択肢を提供する。ユーザの選択に従って、対応のSSIDが端末にダウンロードされる。必要に応じて、端末は新しいAPに切り替えることができる。
図3は、ユーザの選択に従って対応のSSIDが有線局140(1)にダウンロードされる実施例を示しており、有線局140(1)は、その現在状態に応じて1つの論理APからその他のものに切り替えられる。無線局140(1)は、まず論理AP A1 302に関連付ける。ユーザはゲートウェイ320を介して認証し、アプリケーションは、インターネット330アクセス又はビデオ放送320に関する異なるサービスを提案する。ユーザがビデオ放送330を選択すると、“B”ネットワーク340に対応するSSID(AP B1 304及びAP B2 314に対応する)が、対応のスクランブル解除情報と共に移動体アプリケーションに配信される。例えば、論理AP A1 302に接続されている無線局140(1)は、論理AP A1 302を切断し、ゲートウェイ320により以前に割り当てられたSSIDに対応するAP B1 304に関連付ける。ユーザがビデオ放送320サービスを終了しようとすると常に、無線局140(1)はAP B1 304を切断し、既知のSSIDを使用して論理AP A1 302に再接続する。2つの論理AP A及びBは、一般的に異なる周波数チャネルで動作する。
Hiperlan2準拠の実装では、NOP IDがIEEE802.11のSSIDと同等である。NOP−IDも、32バイトのフィールドであるが、2つの部分で構成される。一方のグローバル部分はETSI機関により割り当てられ、ローカル部分と呼ばれる他方の部分はオペレータにより割り当てられる。前記のセクションで説明した処理は、ETSI Hiperlan2標準にも同様に当てはまる。
本発明はまた、複数の論理APを作り402、ユーザの通信受信に従って無線局にSSIDをダウンロードし404、論理APの現在状態及びユーザの選択に応じて、1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに無線局を切り替え406、認証して408、インターネット238又はビデオ放送システム340の1つ以上のサービスに従ってアプリケーションを受信する410ことにより、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従って、ユーザがインターネット通信とビデオ放送とのうちいずれか及び1つ以上の論理アクセスポイントに関連する対応のSSIDを選択することを可能にする。
本発明の一実施例において、その方法は、ビデオ放送340及び論理APの1つに対応するSSIDを選択し、現在接続されている論理APを切断し、ゲートウェイ320によりSSIDに対応する論理APに関連付け、また代替として、無線局140(1)を切断して既知のSSIDを使用して第2の論理APに無線局140(1)を再接続することにより、ビデオ放送340サービスを終了することを有する。
図示の本発明の形式は、単に好ましい実施例に過ぎないことがわかる。機能及び部分の構成に多様な変更が行われ得る。同等の手段が図示及び説明のものと置換されてもよい。特許請求の範囲に定められた本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、他のものから独立して特定の機能が使用されてもよい。例えば、本発明はIEEE802.11又はHiperlan2ベースのWLANに関して説明したが、本発明は、同期が維持されるその他の無線LAN標準に基づく構成にも適用され得る。
この出願は、2003年1月9日に出願された米国仮出願第60/439,087号の利益を主張する。
本発明は、インターネット通信とビデオ放送動作とのいずれかを選択するときに、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従ってリソースを提供することにより、無線アクセスポイントを通じた無線ローカルエリアネットワーク(“WLAN”)の容量を無線局ネットワークに拡張する装置及び方法を提供する。本発明は、電気電子技術者協会(Institute of Electrical & Electronics Engineers)のIEEE802.11に従って実装された環境での使用に特に適している。
本発明の背景は、電気電子技術者協会(IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers)により展開されている無線ローカルエリアネットワークすなわちWLAN仕様の系統である。IEEE802.11標準は、WLAN及び他のネットワーク(配線ローカルネットワーク、インターネットのようなグローバルネットワーク等)への移動体装置のアクセスを提供するWLANのアクセスポイント(例えば、ローカルエリアネットワークのアクセスポイントすなわちLAP)を定めている。限定受信放送(conditional access broadcasting)で利用される無線受信ポイントは、簡単なシステムでのセットトップボックスを有することがあるが、商用再放送システムでは、トランスコーダ/マルチプレクサ/デマルチプレクサすなわちTMDは、ローカルビデオサーバと共に動作することがある。そのような無線アクセスポイントの1つは、限定受信放送で利用されるように、セットトップボックスから入力を受信することがある。
図1は、本発明を実装するのに適した例示的なデジタルビデオ及びオーディオシステムを示している。無線アクセスポイント145への入力は、インターネットに接続されたゲートウェイ180から、又はビデオLAN121を介して放送システムから受信され得る。従来の放送システムでは、ヘッドエンド110は、デジタルフォーマット(一般的にはMPEG−2)に変換された複数のビデオ及びオーディオコンテンツストリームを、衛星を介して受信用アンテナ又はTMD123に取り付けられた他の適切な手段に送信する。米国特許6,510,519は、チューナと、復調器と、デコーダと、伝送デマルチプレクサと、マイクロプロセッサと、プログラムメモリと、ビデオ画像メモリと、MPEGビデオデコーダと、ディスプレイと、スマートカードとを有するヘッドエンド及びセットトップボックスを利用した一般的なシステムについて記載している。ほとんどのデジタル放送システムのデータストリームは、セキュリティ目的でエンコード又はスクランブルされており、解読が生じると、そのシステムは一般的にMPEG−2標準に従ってビデオ合成画像をメモリに構築し、所望の画像をディスプレイに表示する。プログラムをスクランブルすることに加えて、特定のセットトップボックスがプログラム又は一式のプログラムを受信可能になることを確保するために、一般的に更なる認証が提供される。
更に図1に示すように、TMD123は、無線アクセスポイント(AP)145と更に通信するように設計及び構成されてもよく、提供されている例示的な実施例では、その無線アクセスポイント145は、ビデオ及びオーディオコンテンツの送信を同期させるように、タイミング信号を有するデマルチプレクスされた出力を受信する。
IEEE802.11標準は、基本構成要素としてみなされる基本サービスセットすなわちBSS(Basic Service Set)の概念を中心に構成されているWLANアーキテクチャを定めている。BSSは、相互に通信する何らかの数のアクセスポイント局のグループで構成される。各独立BSSでは、移動局は相互に直接通信する。インフラBSSでは、BSSの全ての局はアクセスポイントと通信し、もはや独立BSSと直接通信せず、それにより全てのフレームがアクセスポイントにより局の間で中継される。提案の発明は、インフラBSSに関する実装に特に適している。
ネットワークにおいて無線接続を通じて無線アクセスポイントに効率的に通信するため、WLANの多様な装置は、ディスプレイに提示されるビデオで中断又はジャンプを特に回避するように同期しなければならない。一般的にビデオコンテンツは、転送及び格納バッファに格納され、表示用にビデオサブシステムに移動させるクロック信号を待機する。宛先がそのバッファを空にしてビデオを提示する前に、デジタルビデオソースがデジタルビデオ信号を導いた場合又は送信した場合、宛先の転送及び格納バッファはオーバーフローし、ビデオデータの損失を引き起こす。逆に、デジタルビデオの宛先の格納及び転送バッファがデジタルビデオソースを空にした場合又は導いた場合、宛先のバッファはアンダーフローになり、ビデオ提示の中断又はフリーズに導く可能性がある。作られたレートに対してデータが送信されて格納されて消費されるレートを同期させることにより、このような望ましくない結果を低減又は除去する。
WLANを介した現在の構成のブロードバンドインターネットアクセスは、有限の無線リソースを有し、その有限の無線リソースは、各アクセスポイントがサービス提供できるユーザの数を制限している。例えば、公衆アクセスのWLANベースのIEEE802.11bでは、APは、毎秒7メガビット(7Mbit/s)の範囲で全体の帯域を提供する。アプリケーションに応じて、媒体はすぐに過負荷になり得る。500kbit/sを必要とするビデオアプリケーションは、最大で12ユーザを許容する。このような制限に対処する1つの方法は、複数のAPを束ねることにより、何らかの地理的位置の対象範囲を拡張することである。このような束ねる技術は、移動体端末及び関連のネットワークが、ユーザ嗜好及びネットワークポリシーに従って移動体端末が関連付けるAPと交渉することを必要とする。
WLAN技術がIEEE802.11のもとで発展するとともに、制限がより明白になってきている。ETSI Hiperlan2やIEEE802.11aのような新技術は、将来的に全てのネットワークオペレータに必要になる利点をもたらす。このような問題を解決する1つの方法は、それぞれ独自の周波数帯/プロトコルで動作している2つ以上のAPを結合することである。
複数のAPが動作中である場合、移動体端末は、範囲内の利用可能なもののうちどのAPに関連付けるかを決定しなければならない。一般的に、移動体端末は、特定のSSID(Service Set Identifier)に属するAPを選択し、複数のAPの場合には、最も強い信号強度を有するものを選択し、複数の競合物の場合には、単に最初のAPを選択する。これは、APを選択する最適の方法でないことがあり、ユーザ嗜好を把握していない。必要なものは、ネットワークポリシーの決定及びユーザ嗜好に基づいて、移動体端末がAPに関連付けることを可能にする手段である。
本発明は、複数のWLAN無線技術を結合し、インターネット通信とビデオ放送とのいずれかを選択するときに、ユーザに基づいてリソースを提供することにより、無線アクセスポイントを通じたWLANネットワークの容量を無線局に拡張する装置及び方法を提供する。本発明は、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従って1つ以上の論理アクセスポイントに関連する対応のSSIDを決定する。
本発明は、複数の論理アクセスポイントを作る手段と、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードする手段と、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、移動体端末が1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに切り替えることを可能にする手段とを有する通信システムを提供する。受信機は、認証して、インターネット又はビデオ放送システムの1つ以上のサービスに従ってアプリケーションの提案を受信する手段を更に有する。一実施例において、移動体端末は、現在接続されている論理アクセスポイントを切断し、新しく選択されたサービスに関連するSSIDに対応する論理アクセスポイントに関連付ける。
本発明はまた、複数の論理アクセスポイントを作り、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードし、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに移動体端末を切り替え、認証して、インターネット又はビデオ放送システムの1つ以上のサービスに従ってアプリケーションの提案を受信することにより、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従って、ユーザがインターネット接続とビデオ放送とのいずれか及び1つ以上の論理アクセスポイントに関連する対応のSSIDを選択することを可能にする方法を提供する。
一実施例において、その方法は、ビデオ放送及び論理アクセスポイントの1つに対応するSSIDを選択し、現在接続されている論理アクセスポイントを切断し、ゲートウェイによりSSIDに対応する論理アクセスポイントに関連付け、また代替として、移動体端末を切断し、既知のSSIDを使用して第2の論理アクセスポイントに移動体端末を再接続することにより、ビデオ放送サービスを終了することを有する。
添付図面と共に以下の詳細な説明について、本発明を説明する。
説明する図面において、回路と関連のブロックと矢印は、本発明による処理の機能を表しており、本発明は、電気信号を伝達する電子回路及び関連の配線又はデータバス、及び/又はソフトウェアモジュールとして実装されてもよい。代替として、1つ以上の関連の矢印は、特に本発明の方法又は装置がデジタル処理として実装されている場合には、ソフトウェアルーチンの間の通信(例えばデータフロー)を表してもよい。
図1に示す従来技術は、AIVプログラム(例えばデジタルテレビ標準に従ったテレビプログラム)を提供するサービスプロバイダシステム100の概要を提供する。全てのデジタル放送システムのデータストリームは、ビデオ、オーディオ、タイミング情報を有し、セキュリティ目的でエンコード又はスクランブルされており、すなわち、許可された加入者のみが送信されるプログラムを視聴できることを確保する。
加入者ベースのデジタル放送システムでは、顧客は、ビデオ及びオーディオ情報に加えて、権利制御メッセージのような多様な管理及び制御メッセージを受信する。その管理及び制御メッセージは、スクランブル解除鍵をデコードするために必要な暗号化制御ワードを解読するために必要な利用鍵を有し、それにより、デジタルビデオ及びオーディオデータの解読及び組み立てが可能になる。解読が生じると、システムは一般的にMPEG−2標準に従ってビデオ合成画像をメモリに構築し、所望の画像をディスプレイに表示する。
図1によると、ヘッドエンド110は、エンコーダ112でビデオ及びオーディオコンテンツをデジタルでフォーマットし、限定受信の顧客に対するテレビサービス用に、送信機102から衛星104を介して受信側にある受信用アンテナ106に送信されるように、変調器114により変調される。
一般的に受信側は、受信用アンテナ106に電子的に接続するローカルビデオサーバ120と共に動作するTMD123である。TMD123は、合成ビデオ及びオーディオデータ信号と、多様な管理及び制御メッセージとを復調し、多様な制御、データ及び状態サブシステムに選択パケットをルーティングすることにより、多数のパケット化ストリームを処理する中央処理装置(図示なし)に復調信号を出力する復調器(図示なし)を有する。例えば、一般的に選択されたパケット化ビデオ及びオーディオストリームは、移動体端末(より一般的に無線局140とも呼ばれる)への最終出力に適したフォーマットに変換するデコーダ(図示なし)に送信され、その移動体端末は、NTSC、PAL若しくはSECAMフォーマットに従って動作するテレビ150、又はIEEE802.11標準に従って動作するラップトップコンピュータ、携帯電話若しくはPDA(全て参照152で示す)のような装置の受信装置として機能する。
無線準拠装置は、無線局140の代表でもよく、また、ラップトップパーソナルコンピュータ、ハンドヘルド装置を表してもよく、無線局140のような他の無線局を管理するアクセスポイント145の代表でもよい。従って、局140は、移動体、携帯又は静止でもよく、IEEE802.11準拠の全ての局は、認証、認証解除、プライバシー及びデータ配信のサービスを提供する。
IEEE802.11標準は、定期的にブロードキャストされるビーコンパケットとして知られる同期機能を組み込む。このパケットは、それが管理する局とAP145とを同期させる。無線局140のCPUは、このビーコン情報を使用して、そのMAC142システムを制御し、特に無線局140がデータを消費するレートを調整し、管理フレームを提供する。その管理フレームは、AP145の負荷についての特別情報を有してもよい。
本発明は、MPEG−2ビデオ及びオーディオデータストリーム、又はMPEG−2が可能なIP/TCPや関連のIPベースのRTP/UDP/IPスタックのような一般的なインターネットプロトコルのもとで動作するインターネットゲートウェイを利用し、IEEE802.11準拠のアーキテクチャ(すなわち、1つ以上の無線アクセスポイント145(1)〜145(n)と1つ以上の無線局140(1)〜140(n)とを利用する送信160により示される無線ローカルエリアアクセス装置)に対してデータを提示する限定受信放送100システムを有し得る通信システムを対象とする。IEEE802.11準拠のシステムは、複数の構成要素で構成され、そのそれぞれは、媒体アクセス制御すなわちMAC134、142と、ベースバンド処理すなわちBBP132、143と、無線送受信機138、144と、ネットワークスタックの上位レイヤにトランスペアレントな局移動性を提供するようにインタラクトするサービスとを有する。しかし、局は、IEEE802.11プロトコル(MAC及び物理レイヤすなわちPHY)の機能と、1つ以上の無線局140のような無線媒体への接続とを有する何らかの装置である。一般的に、IEEE802.11プロトコルは、ネットワークインタフェースカード(図示なし)のハードウェア及び/又はソフトウェアで実装される。一例として、無線局145(1)は、無線通信媒体を通じて無線局140(1)のような他の無線媒体に接続する。
無線準拠装置は、無線局140の代表でもよく、また、ラップトップパーソナルコンピュータ、ハンドヘルド装置の通信構成要素を表してもよく、無線局140(1)のような他の無線局140を管理する145(1)のような他のアクセスポイントの代表でもよい。従って、局は、移動体、携帯又は静止でもよく、IEEE802.11準拠の全ての局は、認証、認証解除、プライバシー及びデータ配信のサービスを提供する。
SSID(Service Set Identifier)は、ネットワークオペレータを特定する最大で32バイト列である。AP145は、各ビーコンフレームでSSIDをブロードキャストする。SSIDに属するAP145の1つと関連付けようとする移動体端末は、構成されたものと一致するSSIDでビーコンフレームを検出できるまで周波数を走査する。
本発明の実施例は、通信装置を提供し、その通信装置は、TMD123又は無線アクセスポイント145(1)のような通信システムに組み込まれてもよい。その送受信機は、ソフトウェア又はハードウェアに論理的にプログラムされ、複数の論理アクセスポイントを作る手段と、ユーザの通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードする手段と、論理アクセスポイントの現在状態及びユーザの選択に応じて、移動体端末が1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに切り替えることを可能にする手段とを有する。TMD123は、ソフトウェア又はハードウェアに論理的にプログラムされ、認証して、インターネット又はビデオ放送システムの1つ以上のサービスに従ってアプリケーションの提案を受信する手段を更に有する。図2に示す一実施例において、無線局140の1つは、現在接続されている論理AP202を切断し、新しく選択されたサービスに関連するSSIDに対応する論理AP204に関連付ける。
図2を参照すると、論理AP205は、無線局140と全く同一の役割及び同一の機能を有する。各論理APの対AP A1 202及びAP A2 212は、説明上でSSID A(図示なし)と呼ばれるSSIDを共有する。各論理APの対AP B1 204及びAP B2 214は、説明上でSSID B(図示なし)と呼ばれるSSIDを共有する。移動体端末は、無線局140が通信を開始した時点で小さい負荷又は小さい通信トラヒックを有するAP145(1)〜145(n)と無線局140等を関連付ける。
図3に示す本発明の他の実施例において、各論理の対AP A1 302及びAP A2 312は、所定の機能に関連する。例えば、論理の対AP Aは、インターネットアクセスに専用でもよく、論理の対AP Bは、ローカルビデオ放送に専用でもよい。本発明により、ユーザ要求の機能又はネットワークポリシーの機能として、無線局140がAPに関連することが可能になる。
前述の双方の場合において、SSIDを選択する方策は、SSIDがWLANで必要であるという仮定に基づく。実際に、無線局140はSSIDを認識せずに接続されてもよい。しかし、所定の対象領域内で複数の異なるAPが存在する可能性がある高密度の人口領域では特に、このことは問題を生じることがある。
本発明の一実施例において、各無線局140は、複数周波数のAPネットワークに対応するマスターSSIDで構成される。複数周波数のAPの各論理APは、異なるSSIDを有する。論理APの1つは、マスターSSIDを所有する。本発明の一実施例によると、AP A(図2のA1及びA2)はマスターSSIDを共有しており、AP B(図2のB1及びB2)は無線局140の1つにより事前に知られていない異なるSSIDを共有している。
有線局140(1)のような無線局がAP A1 302のような複数周波数のAPの対象領域に入ると、それは周波数を走査し、既知のSSIDに対応するものに同調する。端末はAP A1 302を認証して関連付ける。
定期的にブロードキャストされるビーコン管理フレームは、従来技術又は本発明の実施例のように、APの負荷についての特別情報を有してもよく、APの特別の機能及び代替SSID(第2の論理APに対応する)と、無線技術やAPの負荷率又はネットワーク機能のようなその他の情報とを有する。
代替として、ローカルネットワークプロバイダにより認証された後に、無線局140(1)とネットワークとの間でアプリケーションレベルの交換が生じる。このアプリケーションは、インターネットアクセス、ビデオ放送等のような異なる機能の選択肢を提供する。ユーザの選択に従って、対応のSSIDが端末にダウンロードされる。必要に応じて、端末は新しいAPに切り替えることができる。
図3は、ユーザの選択に従って対応のSSIDが有線局140(1)にダウンロードされる実施例を示しており、有線局140(1)は、その現在状態に応じて1つの論理APからその他のものに切り替えられる。無線局140(1)は、まず論理AP A1 302に関連付ける。ユーザはゲートウェイ320を介して認証し、アプリケーションは、インターネット330アクセス又はビデオ放送340に関する異なるサービスを提案する。ユーザがビデオ放送330を選択すると、“B”ネットワーク340に対応するSSID(AP B1 304及びAP B2 314に対応する)が、対応のスクランブル解除情報と共に移動体アプリケーションに配信される。例えば、論理AP A1 302に接続されている無線局140(1)は、論理AP A1 302を切断し、ゲートウェイ320により以前に割り当てられたSSIDに対応するAP B1 304に関連付ける。ユーザがビデオ放送340サービスを終了しようとすると常に、無線局140(1)はAP B1 304を切断し、既知のSSIDを使用して論理AP A1 302に再接続する。2つの論理AP A及びBは、一般的に異なる周波数チャネルで動作する。
Hiperlan2準拠の実装では、NOP IDがIEEE802.11のSSIDと同等である。NOP−IDも、32バイトのフィールドであるが、2つの部分で構成される。一方のグローバル部分はETSI機関により割り当てられ、ローカル部分と呼ばれる他方の部分はオペレータにより割り当てられる。前記のセクションで説明した処理は、ETSI Hiperlan2標準にも同様に当てはまる。
本発明はまた、複数の論理APを作り402、ユーザの通信受信に従って無線局にSSIDをダウンロードし404、論理APの現在状態及びユーザの選択に応じて、1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに無線局を切り替え406、認証して408、インターネット330又はビデオ放送システム340の1つ以上のサービスに従ってアプリケーションを受信する410ことにより、ユーザ要求又はネットワークポリシーに従って、ユーザがインターネット通信とビデオ放送とのうちいずれか及び1つ以上の論理アクセスポイントに関連する対応のSSIDを選択することを可能にする。
本発明の一実施例において、その方法は、ビデオ放送340及び論理APの1つに対応するSSIDを選択し、現在接続されている論理APを切断し、ゲートウェイ320によりSSIDに対応する論理APに関連付け、また代替として、無線局140(1)を切断して既知のSSIDを使用して第2の論理APに無線局140(1)を再接続することにより、ビデオ放送340サービスを終了することを有する。
図示の本発明の形式は、単に好ましい実施例に過ぎないことがわかる。機能及び部分の構成に多様な変更が行われ得る。同等の手段が図示及び説明のものと置換されてもよい。特許請求の範囲に定められた本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、他のものから独立して特定の機能が使用されてもよい。例えば、本発明はIEEE802.11又はHiperlan2ベースのWLANに関して説明したが、本発明は、同期が維持されるその他の無線LAN標準に基づく構成にも適用され得る。
Claims (13)
- 複数の論理アクセスポイントを作る手段と、
通信受信に従って、前記論理アクセスポイントの選択されたものに関連する識別子を移動体端末に伝送する手段と、
前記移動体端末により要求されるサービスと、第1又は第2の論理アクセスポイントにより提供されるサービスセットとに応じて、前記移動体端末が第1の論理アクセスポイント又は第2の論理アクセスポイントを選択することを可能にする手段と
を有する通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
認証する手段と、
1つ以上の通信サービスに従ってアプリケーションの提案を受信する手段と
を更に有する通信システム。 - 請求項2に記載の通信システムであって、
前記識別子は、IEEE802.11準拠のアクセスポイントのSSIDを有し、
ユーザが前記論理アクセスポイントの1つに対応するサービス及びSSIDを選択する手段と、
前記論理アクセスポイントを切断し、ゲートウェイにより指定されたSSIDに対応する論理アクセスポイントに関連付ける手段と
を更に有する通信システム。 - 請求項3に記載の通信システムであって、
前記移動体端末を切断し、既知のSSIDを使用して第2の論理アクセスポイントに前記移動体端末を再接続することにより、サービスを終了する手段を更に有する通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
異なる周波数で動作する1つ以上の論理アクセスポイントを更に有する通信システム。 - 無線アクセスポイントを通じたWLANの容量を無線局ネットワークに拡張する方法であって、
複数の論理アクセスポイントを作るステップと、
通信受信に従って移動体端末にSSIDをダウンロードするステップと、
前記論理アクセスポイントの現在状態及び前記方法のユーザの選択に基づいて、1つの論理アクセスポイントから第2の論理アクセスポイントに移動体端末を切り替えるステップと
を有する方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
認証するステップと、
1つ以上の通信サービスに従ってアプリケーションの提案を受信するステップと
を更に有する方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記論理アクセスポイントの1つに対応するサービス及びSSIDを選択するステップと、
前記論理アクセスポイントを切断し、ゲートウェイにより指定されたSSIDに対応する論理アクセスポイントに関連付けるステップと
を更に有する方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記移動体端末を切断し、既知のSSIDを使用して第2の論理アクセスポイントに前記移動体端末を再接続することにより、サービスを終了するステップを更に有する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
異なる周波数で1つ以上の論理アクセスポイントを動作するステップを更に有する方法。 - 複数のアクセスポイントを有するWLANで所望のサービスを取得するように移動体端末装置を制御する方法であって、
第1のアクセスポイントと通信を確立し、前記WLANへのアクセスを取得するステップと、
前記WLANの前記複数のアクセスポイントの選択されたものに関連する複数の識別子をダウンロードするステップと、
各アクセスポイントにより提供される各サービスセットを決定するステップと、
前記決定されたサービスセットと所望のサービスとを比較し、適切なアクセスポイント及びその関連の識別子を決定するステップと、
前記関連の識別子を使用して、前記適切なアクセスポイントに関連付けるステップと、
前記関連のアクセスポイントから前記所望のサービスをダウンロードするステップと
を有する方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記移動体端末装置及び前記複数のアクセスポイントは、IEEE802.11準拠の装置であり、前記識別子はSSIDを有する方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記移動体端末装置及び前記複数のアクセスポイントは、Hiperlan2準拠の装置であり、前記識別子はNOP IDを有する方法。
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