JP2007518361A - アクセスポイントの性能を最適化するための無線通信方法および装置 - Google Patents
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Abstract
無線通信システム中の少なくとも1つの無線送信/受信ユニット(WTRU)と確実に通信するためのアクセスポイント(AP)の性能を最適化するための無線通信方法および装置。一実施形態では、APのカバレッジエリアが自律的に決定される。別の実施形態では、APの負荷の平衡がとられる。さらに別の実施形態では、APの送信電力レベルが決定および/または制御される。
Description
本発明は、複数のアクセスポイント(AP)を含む無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、APカバレッジエリアを自律的に決定し、AP負荷の平衡をとり、AP送信電力レベルを制御することによって、APの性能を最適化するための方法および装置に関する。
無線通信システムは、所与の環境に配備された1組のAPによってサポートされる。各APは、そのカバレッジエリア内にある無線送信/受信ユニット(WTRU)に無線サービスを提供することができる。APのカバレッジエリアは、APおよびWTRUの送信電力や、APおよびWTRUの受信機の感度や、伝搬環境の特性など、いくつかの要因に依存する。システムの性能を最適化するには、各APのカバレッジエリアを、APまたはWTRU機器の無線仕様(例えば最大送信電力)を前提とした最大可能エリアと比較して、ある程度まで縮小することが望ましいことが多い。
無線通信システムがその配備されている環境内で切れ目のないカバレッジを提供することが必要とされるとき、APの最小カバレッジエリアは主に、システムをサポートする1組のAPの相対的な位置決めに依存する。例えば、1組のAPが相互に近接して位置する場合、各APは相対的に狭いエリアをカバーすることになっているかもしれない。一方、1組のAPが相互に遠く離れて位置する場合、各APは、切れ目のないカバレッジを提供するためには、相対的に広いエリアをカバーしなければならない。
1組のAPを備える無線通信システムでは、(これらに限らないが)APおよびAPによってサービスされるWTRUの送信電力や、場合によってはAPおよび/またはWTRUのクリアチャネルアセスメント(CCA)機能で使用されるエネルギー検出しきい値(EDT)など各AP中のいくつかのパラメータを構成する必要がある。これらのパラメータを正しく構成することは一般に、各APの所望カバレッジエリアに依存する。
APの様々なパラメータを構成する1つの可能な方法は、APの所望カバレッジエリアを指定することによって開始することである。1つの問題は、無線通信システムの設置者が各APの所望カバレッジエリアをマニュアルで推定し入力することを強いることになるので、このアプローチは現実の配備シナリオではあまり実践的ではないことである。各APの最小カバレッジエリアは、(切れ目のないカバレッジが要件である場合)環境に配備された1組のAPの相対的な位置に依存するので、これは単調なプロセスとなることがある。このことは、APが再配置されたり、環境に追加されたり、環境から除去されたりする度に、周囲のAPすべての所望カバレッジエリアを再推定および再入力する必要があることを意味する。
APのカバレッジエリアまたはレンジは、最大パス損失の点から指定することができる。APまでのパス損失がレンジ以下であるWTRUは、そのAPのカバレッジエリア内にあると言われる。無線環境は不規則な性質があり、その結果シャドーイングおよびフェーディングが生じるため、APのカバレッジエリアは一般に、レンジで指定されるときは規則的な形状を有さないことに留意されたい。
特定のAPまたは他の周辺APがシステムに追加されたときやシステム内で再配置されたとき、またはシステムから除去されたときのマニュアル構成または再構成を必要とすることなく、各APが他のAPの配備されている環境に設置されたときにその所望カバレッジエリア(レンジで定義される)を自律的に決定できることが望ましいであろう。
無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、その利便性およびフレキシビリティのために、より普及してきている。このようなネットワークは通常、APと、相互に無線通信する複数のWTRUとを含む。
このようなネットワークのための新しいアプリケーションが開発されつつあるのに伴い、これらの普及は著しく高まると予想される。電気電子技術者協会(IEEE)ワーキンググループは、IEEE802.11ベースライン標準を規定しており、この標準は、より高いデータレートおよびその他のネットワーク機能を提供するよう意図された拡張を有する。
いくつかのAPが配備される環境では、WTRUはいずれか特定のAPに関連付けられる(すなわち通信する)ことができ、このAPから、ビーコンパケットやプローブ応答など他のタイプのパケットを受信し復号する。しかし、特定のAPの付近にいくつかのWTRUが位置する状況がしばしば発生する。例えば、無線媒体にアクセスを試みるWTRUユーザで一杯の会議室に位置するAPは、過負荷になり、そのため著しく劣化したサービス(スループットおよび遅延の点で)をWTRUユーザに提供することになろう。
APが過剰なWTRUユーザの付近にあるときに過負荷になるのを防止するための方法およびシステムが望まれている。
IEEE802.11ベースライン標準によれば、WLANはCDMA/CA(キャリア検知多元接続/衝突回避)メディアアクセス方式を使用するが、この方式では、WTRUの送信は、異なる変調符号によって相互に区別されない。むしろ、各WTRU(およびAP)は、送信元および宛先のアドレスをヘッダに含むパケットを送信する。受信エラーを回避するために、WTRUは、送信に先立って無線媒体を感知することによって同時送信を回避しようとする。
電力制御プロセスの目標は、APの送信電力を最も適切な値に決定することである。電力制御プロセスは、APの周囲の一定領域(カバレッジエリア)内にある関連WTRUに対し、これらのWTRUが被る可能性のある干渉を考慮して適切にサービスしなければならない。これは、AP送信電力の最小電力レベルを決定することによって達成することができる。さらに、電力制御プロセスは、近隣のベースサービスセット(BSS)中のWTRUおよびAPに対する干渉(過剰な損失パケットおよび/またはこれらのBSSにおける延滞をもたらす)を最小限に抑えなければならない。これは、最小電力レベルおよび最大電力レベルの間で電力レベルを選択することによって達成することができる。
AP送信の最小電力レベルを確実にそして正確に決定するための方法およびシステムが望まれている。
本発明は、APカバレッジエリアを自律的に決定し、AP負荷の平衡をとり、AP送信電力レベルを制御することによって、APの性能を最適化するための無線通信方法および装置に関する。この装置は、無線通信システム、AP、WTRU、または集積回路(IC)とすることができる。
一実施形態では、無線通信システムにおいて複数のAPそれぞれのカバレッジエリアが自律的に決定される。複数のAPのそれぞれは、他のAPとの間でラウドパケット(loud packet)を送信し受信する。各APは、他のAPから受信したラウドパケットの受信電力を測定する。各APは、これらの測定を用いて他のAPからのパス損失を推定し、他のAPの推定されたパス損失から自APのレンジを計算する。
別の実施形態では、APのうちの特定の1つのAPのベースラインレンジパラメータが得られる。その意図されたカバレッジエリア内にあるAPの負荷が推定され、種々のしきい値と比較される。このAPによって使用されないチャネル上の負荷もまた推定され、種々のしきい値と比較される。プロセッサが、これらの比較の結果に応じてAPカバレッジエリアのレンジを調節することによって負荷平衡プロセスを行う。このAPの負荷がしきい値よりも低く、その他のチャネルの1つに関するチャネル利用がしきい値よりも高い場合は、APのレンジは拡大される。このAPの負荷がしきい値よりも高く、他のチャネル上のチャネル利用がしきい値よりも高い場合は、APのレンジは縮小される。使用されるしきい値は異なってもよい。
APのカバレッジエリア内で十分な性能を維持するために、APの送信電力レベルは、それぞれのAPレンジ調節を、それぞれのAPから送信される特定タイプのパケットがそれぞれのWTRUによってうまく受信されると期待される最小電力レベルに関連する必要受信電力(RRP)値と合計することによって決定される。負荷の軽いAPのレンジ(すなわち送信電力レベル)は、少なくとも1つの他のチャネル(他のAPによって使用される)上の負荷が重い場合には拡大され、負荷の重いAPのレンジは、他のチャネル(他のAPによって使用される)上の負荷が軽い場合には縮小される。
任意選択で、WTRUのいずれか特定の1つがレンジ外のステータスを有すると判定された場合、この特定のWTRUは、それに現在サービスしているAPとの関連付けを解除することができ、この特定のWTRUから受信されるどの関連付け要求も拒否される。本発明はWLANにおいて実装することができる。
本発明は、複数のAPを有するシステムに関する電力レベルおよびレンジ調節の確立に適用されたときに特に有用であり、データホットスポットを利用して局所化されたAPを介して大量のデータを通信するシステムにおいて使用することができる。
別の実施形態では、無線通信システム中の少なくとも1つのWTRUと確実に通信するためにAPの最小送信電力レベルが決定される。この装置は、APのレンジを得て、低速干渉推定プロセスおよび高速干渉推定プロセスを実行することによってAPに対する干渉を推定する。干渉推定から、WTRUの必要受信電力(RRP)が得られる。APのレンジとRRPとを合計することにより、APの最小送信電力レベルが決定される。
以下の説明から本発明のより詳細な理解が得られるが、以下の説明は、例として与えられるものであり、添付の図面と共に理解されるべきである。
以下、用語「WTRU」は、これらに限定されないが、ユーザ機器(UE)、移動局、無線LAN局、固定または移動加入者ユニット、ページャ、または無線環境で動作することのできる任意の他のタイプのデバイスを含む。
以下で言及する用語「AP」は、これらに限定されないが、ノードB、サイトコントローラ、基地局、または無線環境における任意の他のタイプのインターフェイシングデバイスを含む。本発明は特に、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)に適用可能である。
本発明の特徴は、集積回路(IC)に組み込まれるか、複数の相互接続コンポーネントを備えた回路において構成することもできる。
本発明について図面を参照しながら述べるが、図面を通して同様の数字は同様の要素を表す。本発明は、WLAN IEEE802.11標準(802.11ベースライン、802.11a、802.11b、802.11g)に対するアドオンとして適用され、また、IEEE802.11e、802.11h、802.16にも適用される。
本発明はさらに、ユニバーサル移動通信システム(UMTS)、CDMA2000、CDMA一般に適用されるように、時分割複信(TDD)、周波数複信(FDD)、時分割同期CDMA(TD−SCDMA)にも適用可能とすることができるが、その他の無線システムにも適用可能と考えることができる。
本発明の特徴は、ICに組み込まれるか、複数の相互接続コンポーネントを備えた回路において構成することもできる。
図1は、複数のAP102を備えた無線通信システム100のブロック図である。各AP102は、他のAPによって送信されたパケットの受信電力の測定に基づいて、それ自体と他のAPとの間のパス損失を推定する。以下、説明を簡単にするために、この推定を行うAPを「リスニングAP」(AP102aとして示す)と呼び、他のAPを以下「近隣AP」(AP102bとして示す)と呼ぶことにする。しかし、これらの異なる指示は便宜的なものに過ぎず、AP102a、102bはすべて同じであり同じ機能を行うことを当業者は理解されたい。
測定は、「ラウドパケット」と呼ばれるパケットを含むすべての受信パケットについて行われる。ラウドパケットは、最大電力で送信されることを除いては他のパケットと同一である。リスニングAPは、ラウドパケットを他のパケットと区別できるとは限らないので、ラウドパケットだけを測定することはない。ラウドパケットは、特定の時間に特定のAPに向けられるものではない。ラウドパケットは間欠的に送信され、すべての近隣APによって使用できる。
APは、ある期間中に受信できるすべてのパケット(ラウドおよび非ラウド)の受信電力を収集し、N個の最強パケットNsrpの電力レベル値をメモリに格納する。様々なパラメータが正しく設定されている場合、統計的には、Nsrpが実際にはラウドパケットであった確率が高く、これらのパケットが最大電力で送信されたという仮定に基づくパス損失推定は正確となるであろう。この方法は、ラウドパケットとして識別する目的で新しい「フィールド」をラウドパケットに追加する必要がないという利点を有する。
代替的な一実施形態では、ラウドパケットを特別なフィールドによって識別することができる。この代替形態では、リスニングAPは、このフィールドを読み取ることによってラウドパケットを識別し、これらのラウドパケットだけをパス損失推定の目的で考慮する。ラウドパケットには、このラウドパケットを送信するのに使用された電力レベルを含めることができる。この場合、リスニングAPは、この信号伝達された送信電力からパケットの受信電力を引くことによって、パス損失を直接に推定することになろう。
図2は、本発明による、AP102aのレンジを設定するためのパス損失発見プロセス200の流れ図である。パス損失決定プロセス200によれば、リスニングAP102aは、近隣AP102bに対するパス損失を継続的に推定し、パス損失推定に基づいてリスニングAP102aのレンジを確立する。各AP102a、102bは、リスニングAP102aと近隣AP102bとの間のパス損失の推定を容易にするために、ラウドパケットを最大電力レベルで間欠的に送信する(ステップ202)。リスニングAP102aは、近隣AP102bから受信したパケットの受信電力を測定し収集する(ステップ204)。収集した受信電力測定に基づいて、近隣AP102bからのパス損失を推定する(ステップ206)。次いでリスニングAP102aは、近隣AP102bに対する推定パス損失からそのレンジを計算する(ステップ208)。
リスニングAP102aによって受信されたパケットは一般に、リスニングAP102a向けの情報を含まない。言い換えれば、近隣AP102bによって送信されたパケットは一般に、リスニングAP102aに向けられたものではなく、近隣AP102bに関連するすべてのWTRUに送信されたパケットである。CSMA/CA(キャリア検知多元接続/衝突回避)に基づく多元接続方式では、リスニングAP102aは、近隣AP102bによって使用されているのと同じチャネル上で受信しているという条件で、近隣AP102bによって別のノードに送信されたパケットを受信することが可能である。
図3は、本発明による、ラウドパケットを生成するためのプロセス300の流れ図である。表1に、ラウドパケットを生成するプロセス300に関係するパラメータを要約する。当業者なら理解するであろうが、これらのパラメータに加えて、または代えて他のパラメータを使用してもよい。
ラウドパケットは、最大電力で送信されるパケットである。ラウドパケットは、パケットの送信に先立って、送信電力を最大電力Pmaxまで間欠的に上げることによって生成される。ソースアドレスを決定するなどによってパケットに含まれる情報から送信APを識別することが可能であるという条件で、APによってそれに関連するWTRUの1つに通常送信されるであろうどんなパケットもラウドパケットになることができる。このようなパケットを、以下「適格パケット」と呼ぶ。前に説明したように、ラウドパケット中の情報は、これらをパス損失推定の目的で受信し利用するリスニングAP102aに向けられたものである必要はない。
APは、送信電力レベルをPに設定する(ステップ302)。一般に、APは、ラウドパケット以外のパケットを所定の電力Pで送信し、これは最大電力Pmaxよりも低いかもしれない。この電力レベルは、送信されるパケットのタイプ(制御、管理、データフレームなど)、またはWTRUの宛先に依存することがある。次いでAPは、−1から1までの間の乱数(C)を選んで、ラウドパケットの送信時間間隔を計算する(ステップ304)。式1に従って、ラウドパケット生成の連続する期間と期間の間の最小時間間隔(Tlpg)が計算される(ステップ306)。
Tlpg=Tlpg_fix+C×Tlpg_var 式(1)
ここで、Cは−1から1まで変数である。APは、この時間間隔Tlpgが満了する前にラウドパケットを送信しない。値Cの可変性から得られる式1におけるTlpgのランダム性は、AP間でラウドパケットが同時生成される確率を低減するためである。しかし、Tlpgタイマが満了したときAPが常に送信するパケットを有するとは限らないので、タイマの満了直後にパケットが常に送信されるとは限らない。
Tlpg=Tlpg_fix+C×Tlpg_var 式(1)
ここで、Cは−1から1まで変数である。APは、この時間間隔Tlpgが満了する前にラウドパケットを送信しない。値Cの可変性から得られる式1におけるTlpgのランダム性は、AP間でラウドパケットが同時生成される確率を低減するためである。しかし、Tlpgタイマが満了したときAPが常に送信するパケットを有するとは限らないので、タイマの満了直後にパケットが常に送信されるとは限らない。
APは、Tlpgが満了するまで待機し、送信されているパケットがないことを検証する(ステップ308)。パケットが送信されている場合は、プロセス300はステップ308に戻り、APはパケットの送信の終わりまで待機し続ける。Tlpgが満了し、送信されているパケットがない場合は、APは、送信されるべき適格パケットがあるかどうか判定する(ステップ310)。適格パケットがない場合は、プロセス300はステップ310に戻って、適格パケットがあるまで待機する。適格パケットがある場合は、APはその送信電力を最大レベルに設定し(ステップ312)、パケットを送信する(ステップ314)。
APは、任意選択で、ラウドパケットの最大持続時間Tmax_lpdurのタイマをセットすることができる(ステップ314)。APは、パケットの送信が完了したか、あるいはTmax_lpdurが満了したかを判定する(ステップ316)。これらのどちらかが発生した場合は、プロセス300はステップ302に戻る。ラウドパケットの送信が完了する前にTmax_lpdurが満了した場合は、APは、干渉を制限するために、その送信電力を最大よりも低い値に戻すことができる。
図4は、本発明による、近隣APに対するパス損失を推定するためのプロセス400の流れ図である。このプロセス400は、パス損失推定期間(Tple)ごとに繰り返される。リスニングAPは、常時2つの近隣APリストを維持する。すなわち、1)既存の近隣APのリスト、および2)新規の近隣APのリストである。どちらのリストの各近隣APにいて、リスニングAPは、近隣APから送信されたNsrp個のパケットの電力レベル値をメモリに維持する。あるいは、リスニングAPはまた、受信電力の種々の期間について受信パケットの数のヒストグラムなど、隣接APから送信されたパケットの受信電力に関するより多くの情報をメモリに維持することもできる。
表2に、パス損失推定に関係するパラメータを要約する。当業者なら理解するであろうが、これらのパラメータに加えて、または代えて他のパラメータを使用してもよい。
パス損失推定プロセス400は、既存の近隣APのリスト中にあるすべてのAPについて、Nsrp個のパケットの電力レベル値(またはパケットの受信電力に関する任意の情報)のメモリをクリアすることによって開始する(ステップ402)。APはまた、パス損失推定期間の満了について持続時間Tpleのタイマをセットする(ステップ402)。
APは、タイマTpleが満了したかどうか判定する(ステップ404)。パス損失推定期間のタイマ(Tple)が満了したと判定される場合は、リスニングAPは、後で図5を参照して説明することになるプロセス500に従って、既存APのリスト中にあるすべての近隣APに対するパス損失推定を計算する(ステップ412)。次いで、パス損失推定プロセス400は完了する(ステップ413)。
タイマTpleが満了していない場合は、APはさらに、新規APについてタイマTfple(後で説明することになるステップ414および416で新規APが発見されたときにセットされる)が満了したかどうか判定する(ステップ406)。新規の近隣APのリスト中に新規APがない(したがってTfpleがセットされておらず満了していない)場合、APは、あるAPからパケットが受信されるかどうか判定する(ステップ408)。ステップ408でAPから受信されるパケットがないと判定された場合は、プロセス400はステップ404に戻る。
APから受信されるパケットがある場合は、リスニングAPは、リスニングAPが維持する2つの近隣APリストの一方にこの送信APが存在するかどうか判定する(ステップ414)。送信APが近隣APリストに存在しない場合は、送信APは新規の近隣APのリストに追加される(ステップ416)。さらに、新規APについてのタイマTfpleが、この新規APに対してセットされる。Tfpleの持続時間は、通常、パス損失推定期間のTpleの持続時間よりも小さく設定される。これは必須ではないが、これによりリスニングAPは、その付近で新規APに電源が投入された場合に、より素早くそのレンジを更新することができるようになる。Tfpleの満了において、ステップ410で、この新規APに対するパス損失推定が計算される。ステップ416の後、次いでプロセス400はステップ418に進む。
送信元APがリスト上に存在する場合は(またはこの新規APが近隣APリストに追加された後で)、プロセス400はステップ418に進んで、パケットの受信電力値が、パス損失推定期間の開始以来、送信APから送信されたパケットのNsrp個の最大受信電力値の1つであるかどうか判定する。そうである場合は、この新しい情報(すなわち最新のNsrpパケットに関する情報)を含めるようにAPのメモリが更新される(ステップ420)。プロセス400はステップ404に戻る。そうでない場合は、プロセス400はステップ404に直接に戻る。
再びステップ406を参照すると、新規APについてのタイマ(Tfple)が満了したと判定された場合は(ステップ406)、リスニングAPは、後で図5を参照して述べることになるプロセス500に従って、新規APに対するパス損失推定を計算する。リスニングAPはまた、新規APを、新規の近隣APのリストから既存の近隣APのリストに移動する(ステップ410)。
さらに(また任意選択で)、既存APのリスト中に、パス損失推定プロセス400のNdap回のアクティブ化以来、パケットを受信しなかった近隣APがある場合、このAPは既存APのリストから除去される。これは、ステップ412で、既存APのパス損失推定が更新される直前に行われる。これにより、リスニングAPは、あるAPがシャットダウンされた場合または環境から除去された場合に、そのカバレッジエリアを自動的に再構成できるようになる。
図5は、プロセス400中のステップ410および412で実装される、APに対するパス損失推定を計算するためのプロセス500の流れ図である。プロセス400で収集された、当該APから送信されたNsrp個のパケットの電力レベルの平均(AVE)が計算される(ステップ502)。AVEの計算は、時間的フェーディングによる変動を低減するためにこれらの値に関して行われる。収集されたパケットがNsrp個に満たない場合は、収集された値の数のみに対してAVEがとられる。好ましくは、AVEは、線形単位で表される受信電力の値(例えばmWまたはW)に関して計算されるべきである。次いでAVEはdBm単位に変換することができる。あるいは、AVEは、dB単位で表される受信電力の値(例えばdBmまたはdBW)に関して行われてもよい。
AVEの計算後、以下の式2を使用して、最新の推定期間についてのパス損失推定(dB)が計算される(ステップ504)。
パス損失=Pmax−AVE 式(2)
ここで、Pmaxはラウドパケットの最大送信電力であり、AVEは受信電力の平均であり、両方ともdBmで表される。
パス損失=Pmax−AVE 式(2)
ここで、Pmaxはラウドパケットの最大送信電力であり、AVEは受信電力の平均であり、両方ともdBmで表される。
Pmaxの値は、多くの可能な方法で得ることができる。例えば、この値は、ラウドパケット自体と共に、または別々のメッセージ中で、本発明を実装するAP間で信号伝達することができる。好ましくは、本発明を実施するAPは、商業てきに利用可能なAPの典型的な最大電力レベル(例えば20dBm)と一致するある値のPmaxを使用するように構成することができる。本発明を実装するリスニングAPは、近隣APがこの値のPmaxを使用することを想定する。これにより、本発明を実施するAPは、本発明を実施しない近隣AP(すなわちレガシーAP)だがそのパケットのほとんどまたはすべてをPmaxに近い電力レベルで送信する近隣APに対するパス損失推定を妥当な精度で計算することができる。
式(2)におけるパス損失推定の計算は、ある近隣APからのNsrp個のパケットの電力レベル値が、このAPから最大電力Pmaxまたはそれに近い電力で送信されたパケットから収集された確率が高いという事実を用いる。近隣APによるラウドパケットの送信のプロセスにより、このAPによって送信されたパケットのうち少なくともわずかなパケットが最大電力Pmaxで送信されることが確実になる。パス損失は他の方法で計算できることを、当業者は理解されたい。例えば、線形単位のパス損失推定は、線形単位で表されたラウドパケットの送信電力を、線形単位で表された平均受信電力で割ることによって計算することもできる。
パス損失推定の精度および安定性を高めるために、あるパス損失期間について計算された近隣APに対するパス損失推定を、過去の(Naplp−1)パス損失推定期間で計算された同じAPに対するパス損失推定と平均化することができる(ステップ506)。
図5および関連する説明は、ラウドパケットの送信によってあるAPが他のAPに対するそのパス損失を推定し、ならびに他のAPがこのAPに対するそれらのパス損失を推定するのを助ける一般的なプロセス500を示している。これらの方法は、以下に述べることになるいくつかのオプション技法を実装することによって、より効率的にすることができる。
第1のオプション技法では、新たにアクティブ化されたAPがアクティブ化のすぐ後で近隣APによって発見されるのを加速するために、この新たにアクティブ化されたAPは、限られた期間にわたってラウドパケットを継続的に、または通常よりも高い頻度で送信することができる。
第2のオプション技法では、あるAPから多数のラウドパケットをパス損失推定期間中に受信したリスニングAPは、AP間の時間的フェーディング変動および最大受信電力値の選択に基づく推定の方法のために、この新しいAPに対する平均パス損失を実際より小さく推定することがある。これは、他のAPから受信したパケットの使用を一定の時間ウィンドウのみに制限することによって緩和することができる。例えば、リスニングAPは、約1500ミリ秒ごとに断続的に発生する5ミリ秒のウィンドウの間のみ、他のAPからのパケットをパス損失推定のために慮することができる。これは、パス損失推定で使用される受信ラウドパケットの数、したがって受信電力の高い値へのバイアスを低減する効果を有するであろう。
第3のオプション技法では、リスニングAPは、間欠的に発生する短い期間についてその受信機を異なるチャネルにチューニングすることにより、リスニングAPの動作チャネルとは異なるチャネルを利用する他のAPに対するそのパス損失を推定することができる。これらの期間は、所与のチャネルについて、例えば5ミリ秒継続し、1500ミリ秒ごとに発生することができる。この技法ではまた、リスニングAPが、チャネル選択を最適化するために有用な可能性のある、近隣APによって使用されるチャネルに関する情報を収集できるようになる。
図6は、あるAPのレンジを他のAPに対するパス損失の推定から計算するためのプロセス600である。本発明で開示する方法以外にも、レンジを計算する様々な方法を本発明により実施できることを当業者は理解されたい。
表3に、APのレンジの計算に関係するパラメータを要約する。当業者なら理解するであろうが、これらのパラメータに加えて、または代えて他のパラメータを使用してもよい。
図6を参照すると、基準APが1組の識別済みAPの中から選択される(ステップ602)。識別済みAPは一般に近隣APだが、これは必須ではない。リスニングAPは、基準APに対するそのパス損失に基づいて、そのカバレッジエリアを定義する。基準APは、パス損失がNcpcn番目に小さいAPとして選択することができる。リスニングAPによって検出された識別済みAPの数が定数Ncpcnよりも小さい場合は、基準APがないものとみなされる。この状況では、リスニングAPの所望レンジ(カバレッジエリア)は「無制限」であると定義される。これは、リスニングAPが例えばその最大電力で送信すべきであることを意味する。
基準APが選択された後、基準APのカバレッジエリアとリスニングAPのカバレッジエリアとの間でいくらかの量の重なりを定義することによって、レンジを確立する(ステップ604)。dBでのAPのレンジは、以下の式に従って計算される。
レンジ=Lref−Kbackoff 式(3)
ここで、Lrefは基準APに対するパス損失であり、Kbackoffは、基準APに対するパス損失と、リスニングAPのカバレッジエリアの縁部に位置するWTRUのパス損失との間の差を表す定数である。
レンジ=Lref−Kbackoff 式(3)
ここで、Lrefは基準APに対するパス損失であり、Kbackoffは、基準APに対するパス損失と、リスニングAPのカバレッジエリアの縁部に位置するWTRUのパス損失との間の差を表す定数である。
所与の値のKbackoffに対してより小さい値のNcpcnを選択すると、基準APに対するパス損失がより小さくなるので、リスニングAPのカバレッジエリア(およびこのAPのカバレッジエリアと近隣APのカバレッジエリアとの重なり)が縮小される傾向がある。逆に、より高い値のNcpcnでは、リスニングAPのカバレッジエリアが拡大する傾向がある。所与の値のNcpcnに対してより小さい値のKbackoffを選択すると、リスニングAPのカバレッジエリア、ならびにリスニングAPのカバレッジエリアと基準APのカバレッジエリアとの重なりが拡大する傾向がある。より大きい値を選択すると、逆の効果がある。
一般に、APのカバレッジエリア間の重なりが大きいことは、カバレッジのギャップを回避するために有益だが、AP間の相互作用を低減するのが望まれるときには不利となる場合がある。また、これらのパラメータの値の選択は、異なるチャネル上で動作する近隣APが検出されたか否か(前にオプション技法の段落で説明したようにこれらの他のチャネル上で断続的にリッスンすることによって)に依存すべきであることにも留意されたい。異なるチャネル上で動作する近隣APが検出されなかった場合は、Ncpcnをより小さい値に設定することができる。というのは、異なるチャネル上で動作する他の近隣APが存在し、最も近い検出された同一チャネルAPよりも近いという可能性があるからである。
図7は、本発明による、カバレッジを自律的に決定するように構成されたAPのブロック図である。AP102は、送受信機702、測定ユニット704、推定ユニット706、レンジ計算ユニット708、コントローラ710、メモリ712、および、ユニット702〜710を相互接続するための通信バス(図示せず)を備える。送受信機702は、ラウドパケットを生成し、ラウドパケットを他のAPに送信し、他のAPから受信する。ラウドパケットは、AP102の最大電力レベルで送信される。前述のように、最大レベルは所定の値とすることができ、あるいはラウドパケットの送信電力レベルを示すために特別なフィールドがラウドパケットに挿入されてもよい。測定ユニット704は、他のAPから受信されたラウドパケットの受信電力を測定する。推定ユニット706は、測定された受信電力と、ラウドパケットの既知の送信電力レベルとを使用して、他のAPからのパス損失を推定する。レンジ計算ユニット708は、他のAPからの推定パス損失から、APのレンジを計算する。
メモリ712は、他のAPのリストを格納する。リストは実際には2つのサブリスト(既存APのサブリスト、および新規APのサブリスト)を備えるが、機能的には、必要なのはサブ指定を有する単一のリストだけである。APが特定のAPからラウドパケットを受信すると、コントローラ710は、この特定のAPがリストに含まれているかどうか判定し、リストに含まれていない場合は、このAPをメモリ712のリストに追加する。コントローラ710はまた、パス損失推定が計算される前にパケットの受信電力を測定するための継続時間を制御する。コントローラ710は、新しいAPに対する継続時間を既存APとは異なる長さに、好ましくはより短く設定する。
他の周波数チャネルを利用する近隣APが、過負荷のAPの位置に十分に近い位置に配備されている場合に、いくつかのWTRUが過負荷APの代わりにこれらの近隣APに関連付けられれば、すべてのWTRUの性能は劇的に改善されることがある。APの送信電力レベル、特にビーコンおよびプローブ応答パケットの送信電力レベルを制御することにより、WTRUがこのAPに関連付けることのできるAPの周りのエリアの範囲を制御することが可能である。複数のAP間に厳しい負荷不平衡が存在するときは、過負荷のAPがその送信電力レベルを下げ、負荷の軽いAPがその送信電力レベルを上げるように、APの送信電力レベルを適切に調節することにより、各APの負荷の平衡をとることができる。
本発明は、APの周りの所定領域またはカバレッジエリア内の関連WTRUに、これらのWTRUが被る可能性のある干渉を考慮して適切にサービスする、無線通信方法および装置を提供する。本発明はAP間シグナリングと共に働くこともできるが、後述するように、またここでの前提では、AP間シグナリングは存在しない。
本発明によれば、ベースラインカバレッジエリアの範囲が各APについて定義され、これはAP間に厳しい負荷不平衡が存在しない状況に適用される。このベースラインレンジは、WTRUが十分な性能を経験するように、WTRUとAPとの間の最大パス損失(「ベースラインレンジ」)の点から定義される。ベースラインレンジは、WLANを配備する人物によって直接に指定することもでき、あるいは、パス損失測定または他の測定に基づいてAPによって自動的に決定することもできる。
基本サービスセット(BSS)間の負荷不平衡の緩和により、多数のWTRUが会議室や「ホットスポット」など特定のエリアに集中しているという実際的なシナリオに対処する。このシナリオでは、ビーコン、プローブ応答、およびその他のタイプのパケットの送信電力調節により、いくつかのAPをWTRUから見て多かれ少なかれ関連付けに魅力的であるようにさせることによって、負荷平衡に有利に働くようにすることができる。
図8に、本発明による電力制御プロセス805を実装する無線通信システム800を示す。電力制御プロセスは、AP810を制御するシステム800中に位置するプロセッサ(図示せず)上で稼働することができる。無線通信システムは、APカバレッジエリア820内に位置する複数のWTRU815と通信する少なくとも1つのAP810を含む。電力制御プロセス805は、AP810の送信電力レベル825を決定する。
図8の電力制御プロセス805では、ベースラインレンジ(RNGbase)パラメータ830が、マニュアル構成によって直接に、または自動プロセスを用いて得られる。RNGbaseパラメータ830は、AP810と他のAP(図示せず)との間に厳しい負荷不平衡がないときの、AP810の所望カバレッジエリア820の範囲を定める。AP810の送信電力レベル825は、カバレッジエリア820内に位置するWTRU815が許容可能なパス損失を有するように設定される。RNGbaseパラメータ830は、AP810の負荷に従って負荷平衡プロセス840によって決定されたレンジ調節パラメータ(RNGadj)835と合計され、その結果、調整済みAPレンジ845となる。
図8の電力制御プロセス805では、必要受信電力(RRP)パラメータ850も、マニュアル構成によって直接に、または自動プロセスを用いて得られる。RRPパラメータ850の値は、AP810によって送信されたパケットがうまくWTRU815によって受信される最小電力レベルに設定される。RRPパラメータ150の値は、パケットのタイプ(ビーコン、プローブ応答など)および結果として得られるデータレートに応じて変わることがある。
AP810の送信電力レベル825(dBm)は、調節済みAPレンジ845の値(dB)を、パケットが送信されるRRPパラメータ850の値(dBm)と合計することによって、最大電力制限を条件として、決定される。
表4に、AP810の送信電力レベル825の設定に関係する変数を要約する。これらの変数は例であり、その他の変数を使用できることに留意されたい。
図9は、本発明による方法ステップを実装するプロセス900のフローチャートである。プロセス900に関係するパラメータの例を、以下の表5に提示する。表5のパラメータは、IEEE802.11bシステムでの使用に適している。RRPパラメータの値は、送信パケットのタイプおよびデータレートに依存する(したがって、異なる最小送信電力レベルが異なるタイプのパケットに適用可能である場合がある)。
負荷平衡プロセス840は、パス損失(PL)に応じた、関連WTRUからの特定のBSS中の負荷のヒストグラムを使用する。これは、通常動作中に期間Townloadにわたって、同じビンに属するパス損失を有する関連WTRUとの間で送信されたパケットおよび正しく受信されたパケットの持続時間を合計することによって測定される。パス損失は、WTRUから受信されたパケットの受信信号強度インジケータ(RSSI)と、想定WTRU送信電力とに基づいて推定される。ヒストグラムはTownloadによって分割されて、中間時のパーセンテージでの結果を提供する。ビンの幅はΔLPLである。過去のNownload個のTownloadの期間のからのヒストグラムを平均化して、統計の質を向上する。
正しく受信されたパケットの持続時間を得る方法は、チップセット能力に依存する。チップセットは、受信パケットの持続時間を直接に提供することができる。これが利用可能でない場合、チップセットは受信パケットのデータレートを提供することができる。この場合、パケットの持続時間は、媒体アクセス制御(MAC)パケットデータユニット(PDU)中のビット数をデータレートで割り、これに物理層(PHY)ヘッダの持続時間を足すことによって導出することができる。これも利用可能でない場合は、パケットの持続時間は、パケットの受信に対応するPHY−RXSTART指示とPHY−RXEND指示との間で経過した時間を測定することによって導出することができる。
後者のヒストグラムから、変数PL以下のパス損失値についてのBSS中の総負荷として、レンジ内負荷Lin(PL)を定義する。
図8および9を参照すると、AP810のベースラインレンジ(RNGbase)パラメータ830が、マニュアル構成によって直接に、または様々な測定に基づく自動プロセスを用いて決定される(ステップ905)。RNGbaseパラメータ830は、AP810からWTRU815へのパス損失を測定することによって決定することができる。RNGbaseパラメータ830は、近隣APによって使用されるチャネルに関係なく設定されることが好ましい。このアプローチの背後にある根拠は、あるAPの所望カバレッジエリアが主に、拡張サービスセット(ESS)をサポートする1組のAPのために設置者が選択した位置に依存することである。
引き続き図9を参照すると、ステップ910で、APの負荷、ならびに他のチャネル上のチャネル利用が、あるしきい値と比較される。ステップ915で、ステップ910で行われた比較の結果に基づいてレンジを拡大または縮小するために、レンジ調節(RNGadj)パラメータ835が調節される。RNGadjパラメータ835は、APとその近隣APとの間の負荷不平衡を低減するために適用される。
通常、負荷の軽いAPが、異なるチャネルを利用する負荷の重いAPに隣接している場合、負荷の軽いAPはそのRNGadjを増加し、負荷の重いAPはそのRNGadjを低減する。これにより、AP間の負荷の平衡がとられる傾向になる。RNGadjは、レンジ調節の「ステップサイズ」ではない。これは、現在レンジ(前のすべての調節後)とベースラインレンジとの間の差を表す。例えば、現在レンジが96dBでありベースラインレンジが90dBである場合、レンジ調節は6dBである。次の負荷平衡がアクティブ化においてレンジ調節がΔLPL=2dBだけ増加された場合、レンジ調節は今や8dBであり現在レンジは98dBである。
ステップ920で、調節済みAPレンジ845の値がRNGbaseとRNGadjを合計することにより決定される。ステップ925で、各タイプのパケットのRRPが、マニュアル構成によって直接に、または自動プロセスを用いて決定される。ステップ930で、AP810の送信電力レベル825が調節済みAPレンジ845の値をRRP850と合計することにより決定される。
図10に、負荷平衡プロセス840が特定のBSSで発生する輻輳を緩和するために使用されるシナリオを示す。ベースラインレンジB1を有するAP、AP1が、それぞれのベースラインレンジR2〜R7を有する近隣AP、AP2〜AP7によって囲まれている。ここでは、中央のAP(AP1)は、周囲のAP(AP2〜AP7)によって使用されるのとは異なるチャネルを使用すると想定されている。
WTRUは、点「O」「G」「V」「B」によって表される。WTRU「G」は、境界APに関連する。WTRU「V」および「B」は、中央のAPであるAP1に関連する。WTRU「O」は、境界AP、AP5およびAP7に関連する。というのは、これらのWTRU依存の関連付けプロセスは、負荷の重い最近接AP、AP1よりも、離れているが負荷の軽いAP、AP5およびAP7の方を好むからである。
図10に示すように、AP、AP1の周りのWTRUの密度は、近隣AP、AP2〜AP7の周りのWTRUよりもかなり高いので、AP、AP1の負荷は、他の近隣AP、AP2〜AP7の負荷と比較して重い。WTRU「O」「V」「B」は、境界AP(AP2〜AP7)のRNGbaseによって定められるエリアの外にあり、これらのAPから受信される信号はRRPを下回る原因となる。したがって、ダウンリンクにおける許容できない品質が、AP、AP1と、近隣AP、AP2〜AP7との間の厳しい負荷不平衡のために経験される。
あるAPは、WLAN中で使用されるすべての周波数チャネルfi(このAPによって現在使用されているチャネルを除く)中のチャネル利用C(fi)を推定することにより、様々なチャネルを使用する近隣BSS中の負荷を推定する。これらのチャネル利用推定は、これらの周波数チャネルを短期間(すなわちサイレント測定期間(SMP))について間欠的にリッスンすることによって得ることができ、それゆえ、このAPに関連する通常の通信がかなり中断されることはない。チャネル利用は、このチャネル上で無線媒体がビジーである(すなわちIEEE802.11デバイスによって使用されている)時間の割合を表す。これは、Tchanload期間にわたるこのチャネル上のすべてのSMP中のクリアチャネルアセスメント(CCA)ビジー状態の総持続時間を、Tchanload期間にわたるこのチャネル上のすべてのSMPの総持続時間で割ったものとして推定することができる。IEEE802.11タイプの信号があるしきい値よりも高い電力で存在することを受信機が検出できるとき、受信機はCCAビジー状態にある。
図11は、レンジ調節プロセス1100のフローチャートである。ステップ1110で、第1のセットC1中のすべての条件が満たされるかどうか判定される。セットC1中の条件は、以下を含む。
1)RNG+ΔLPL≦RNGbase+RNGadjmax
2)Lin(PL=RNG)<Llow(すなわち、APに対するパス損失がRNG未満であるWTRUによる負荷はLlow未満であるべきである)
3)Lin(PL=RNG+ΔLPL)<Lhigh(すなわち、APに対するパス損失がRNG+ΔLPL未満であるWTRUによる負荷はLhigh未満であるべきである)
4)C(f)>Lhigh(少なくとも1つの近隣APの少なくとも1つのチャネルf(このAPによって現在使用されているチャネル以外)について)
1)RNG+ΔLPL≦RNGbase+RNGadjmax
2)Lin(PL=RNG)<Llow(すなわち、APに対するパス損失がRNG未満であるWTRUによる負荷はLlow未満であるべきである)
3)Lin(PL=RNG+ΔLPL)<Lhigh(すなわち、APに対するパス損失がRNG+ΔLPL未満であるWTRUによる負荷はLhigh未満であるべきである)
4)C(f)>Lhigh(少なくとも1つの近隣APの少なくとも1つのチャネルf(このAPによって現在使用されているチャネル以外)について)
上記のセットC1中で、RNGadjmaxは、最大レンジ調節を設定する構成可能パラメータである。条件1)により、レンジ調節が超過しないことをチェックする。LlowおよびLhighもまた、それぞれレンジを拡大または縮小するためのしきい値を定義する構成可能パラメータである。条件2)により、現在レンジについてのレンジ内負荷がLlowしきい値未満であることをチェックする。条件3)により、レンジ内負荷Linが次のアクティブ化でレンジ調節が低減される結果となるであろうしきい値Lhighを超えることにならないことをチェックする。これは、負荷が単一のWTRUによって支配される場合におけるピンポン再調整を防止するためである。最後に、条件4)により、近隣APによって使用されるチャネルの少なくとも1つにおける負荷がLhighしきい値を超えることをチェックする。
セットC1中のすべての条件が満たされる場合、RNGadjは、大きいステップサイズΔLPLだけ上げられる(ステップ1115)。大きいステップサイズΔLPLは、負荷平衡アクションを行う必要がある(レンジを拡大または縮小する)ときにレンジ調節を修正するのに使用される。小さいステップサイズΔSPLもまた、後でさらに詳細に論じるように、長期的にAPのレンジを徐々にベースラインレンジに戻すのに使用される。セットC1中のすべての条件が満たされない場合は、第2のセットC2中のすべての条件が満たされるかどうか判定される(ステップ1120)。セットC2中の条件は、以下を含む。
1)RNG−ΔLPL≧RNGbase+RNGadjmin
2)Lin(PL=RNG)>Lhig
3)Lin(PL=RNG−ΔLPL)>Llow
4)C(f)<Lhigh(このAPによって現在使用されているチャネル以外のすべてのチャネルfについて)
1)RNG−ΔLPL≧RNGbase+RNGadjmin
2)Lin(PL=RNG)>Lhig
3)Lin(PL=RNG−ΔLPL)>Llow
4)C(f)<Lhigh(このAPによって現在使用されているチャネル以外のすべてのチャネルfについて)
上記のセットC2中で、RNGadjmaxは、最小レンジ調節を設定する構成可能パラメータである(これは通常、負の値である)。条件1)により、レンジ調節が低すぎないことをチェックする。条件2)により、現在レンジでのレンジ内負荷LinがLhighしきい値よりも高いことをチェックする。条件3)により、レンジ内負荷Linが次のアクティブ化でレンジ調節が増大される結果になるであろうしきい値Llowを下回ることにならないことをチェックする。条件4)により、妥当に再関連付けされることができるであろう代替APもまた過負荷であるためうまく再関連付けされる望みのないいくつかのWTRUをAPがオフロードしている確率を低減するために提供される。
セットC2中のすべての条件が満たされる場合、RNGadjはΔLPLだけ下げられる(ステップ1125)。セットC2中のすべての条件が満たされない場合(すなわち条件C1およびC2のセットが満たされない場合)は、RNGadjが正かどうか判定される(ステップ1130)。RNGadjが正である場合は、RNGadjはΔSPLだけ下げられる(ステップ1135)。RNGadjが正でない(すなわち負である)場合は、RNGadjはΔSPLだけ上げられる(ステップ1140)。これにより、C1またはC2の条件のセットに従ってレンジ調節の変更が正当化されない場合であっても、レンジ調節は定数項で低減する方向に、0により近くにより小さいステップで修正されることが確実となる。この小さい補正を行う理由は、レンジ調節が、システム性能を最適化する値の方にではなく、負荷平衡アクションの特定の履歴により依存する値の方に偏る状況を回避するためである。この状況は、セットC1およびC2中の大きいレンジ調節が行われる条件のセットが、例えばLlowおよびLhighしきい値間の大きなギャップがある場合に相対的に制限的であるために生じる可能性がある。これにより、特定のAPのレンジ調節が長時間にわたって不必要に低くまたは高くとどまる原因となる可能性がある。
レンジ調節は、−30dBと+30dBの間であることが好ましい。大きいステップサイズ(ΔLPL)は、例えば2dBに設定され、これは、1分で4dBのレンジの変更の最大レートとなる。変更のレートがより速くいと、システムが関連付け/関連付け解除メカニズムを介してレンジ修正に反応するのに必要な時間に鑑みて、オーバーシュートにつながる。小さいステップサイズΔSPLは、例えば0.1dBの値に設定され、これは送信電力設定の精度よりもかなり小さい。しかし、ここでの目標は送信電力の精度を高めることではない。目標は、1日のある時間フレームの間にトラフィック条件が正常のままである場合に、システムがこの時間フレームにわたり、前の負荷不平衡イベントのメモリを維持するのではなく、そのベースライン設定に戻ることができるようにすることである。
任意選択の追加プロセスとして、レンジ調節が一貫して正または負の値にバイアスされることがわかった場合にベースラインレンジを再設定するために、上記のプロセスから得られるレンジ調節を長期間、例えば数日間にわたって監視することができる。このようなバイアスは、トラフィック条件があるAPについて平均してより軽いまたは重い傾向があることを示すであろう。例えば、あるAPは、ミーティングが毎日開かれる会議室をサービスしているかもしれない。現在のプロセスでは、このAPのレンジ調節は、朝に0dBから開始し、そして会議開始後は徐々に、例えば30分間にわたって例えば−6dBまで下がり、周りのAPは+6dBまで上がるであろう。就業日が終わった後、すべてのAPは徐々に0dBのレンジ調節に戻ることになる。レンジ調節の長期監視は、この傾向を識別した後、ミーティングが毎朝開始したときにレンジ調節を行う必要がないようにベースラインレンジを+/−6dBで再調節することができよう。これにより、ミーティングの最初の30分間の性能が向上するであろう。
電力制御プロセス805は、定期的なベースで、例えば30秒おきなどにアクティブ化される。レンジ調節(RNGadj)パラメータ835が設定された後、AP1〜AP7のAPの範囲が、RNGbase830とRNGadj835を合計することによって決定される。図10を参照すると、負荷平衡プロセス840の結果として、AP2〜AP7のAPのレンジR2〜R7が拡張され、中央AP、AP1のレンジR1が縮小される。この結果、WTRU「O」は今や、RRPよりも高い信号を受信し、よりよいダウンリンクスループットを経験する。WTRU「V」のいくつかは、境界APによって送信されるより強い信号の結果として、境界APに再関連付けされることがある。AP2〜AP7のAPの信号がより高い電力レベルで送信されるが、このことは厳しい結果にはならない。というのは、これらは負荷が軽く、したがって多くの干渉を生じないからである。これはまた、高負荷の中央AP、AP1が今や、より低レベルの干渉を生じるということによっても補償される。
AP1の負荷および近隣AP2〜AP7の負荷の推定期間、ならびにプロセスの周期性は、例えば30秒に設定することができる。この期間は、近隣BSSに関する多量の負荷データを収集する必要性と、会議室でのミーティングのシナリオなどで負荷不平衡条件が急速に悪化した場合に妥当な迅速さで反応する必要性との間の妥協である。
負荷平衡プロセスは、WTRUまたはAPで実装される他の負荷平衡機構と共に行うことができる。WTRUが、各チャネル上で聞かれる雑音またはトラフィックに基づいて何らかの種類の負荷平衡を実装することが好ましいであろう。
提案した負荷平衡プロセスでの1つの潜在的な問題は、レンジを縮小する過負荷のAPは、レンジ外となるWTRUに対するデータレートが低下することがあるので、これらレンジ外WTRUが他のAPに再関連付けされない場合に、これらAPの過負荷状況が悪化するように見える場合がある。このため、APが過負荷のときはレンジ外WTRU(または低レートWTRU)の関連付けを解除し、レンジ外WTRUからの関連付け要求を拒否する、輻輳制御プロセスを実装することが必要な場合がある。
本発明の他の一態様は、ビーコンパケットの送信電力を特に制御することにより、レンジ外のWTRUが最終的に他のAPに再関連付けされるようになるのを基本的に保証する。さらに、負荷平衡プロセスを持たないWTRUが過負荷のAPを誤って選ぶリスクはより低い(すなわち、ビーコンまたはプローブ応答パケットを聞くことができないことになるので)。
本発明は、APが所望カバレッジエリアを提供し、そのAPからWTRUへの満足のいくダウンリンク送信の性能を提供するために、最小送信電力レベルを計算する。
所望カバレッジエリアは、WTRUが満足のいく性能を享受できるように、APとこのAPに関連するWTRUとの間の最大パス損失(以下「APのレンジ」と言う)の点から定義される。レンジは、他の近隣APに対するパス損失の測定に基づいて自動的に計算されてもよく、あるいは構成パラメータとしてマニュアルで指定してもよい。
APからWTRUへの満足のいくダウンリンク送信性能は、AP自体のBSSにおけるダウンリンク方向のパケットエラーの統計、ならびにAPによって直接知覚される干渉のレベルに基づいて、最小RRPを計算することによって提供される。次いで、最小送信電力レベル(dBmで表される)は、APのレンジ(dB)をRRP(dBm)と合計することにより得られる。
図12は、本発明による無線通信システム1200のブロック図である。システム1200は、AP1205と、少なくとも1つのWTRU1210を含む。AP1205は、受信機1215、送信機1220、測定ユニット1225、分析ユニット1230、および関数生成器1235を含む。測定ユニット1225は、受信機1215を介して受信されたデータに基づいて、AP1205における干渉を測定する。分析ユニット1230は、測定ユニット1225によって提供された測定データを分析する。さらに、分析ユニット1230は、送信機1220によってWTRU1210に送信されたデータパケットに関する情報を受け取り使用する。関数生成器1225は、分析ユニット1230によって決定されるRRPおよび最小送信電力のパラメータを送信機1220に提供する。次いでこれらのパラメータは、AP1205からWTRU1210に送信される。
図13は、システム1200中で実行される方法ステップを含む電力制御プロセス1300のフローチャートである。ステップ1305で、AP1205のレンジが決定される。ステップ1310で、AP1205に対する干渉の推定が分析ユニット1230により行われる。ステップ1315で、WTRU1210のRRPがステップ1310の干渉推定から得られる。結果として、AP1205の最小送信電力レベルがAP1205のレンジとWTRU1210のRRPとを合計することにより得られる(ステップ1320)。
表6に、AP送信電力の決定に関係する例示的なパラメータを示す。これらのパラメータおよび値に加えて、または代えて、その他のパラメータおよび値を使用してもよい。
次に、本発明による干渉の推定に基づくRRPの制御について図14および15を参照しながら述べることにする。最適なRRPの調節は、低速干渉推定プロセスおよび高速干渉推定プロセスを実行することによって実装される。これらのプロセスのそれぞれは、異なる測定を使用して、所与の時に最も適切なRRPの値を評価する。
低速干渉推定の役割は、妥当な程度の精度でRRPを得ることである。低速干渉推定は、通常動作中にWTRU1210へのパケットの送信から得られるダウンリンク統計(RRPDS)からRRPとして示される値を生成する。低速干渉推定は、相対的に長い(例えば約1分の)期間TDSで行われる。
低速干渉プロセスは、RRPの新しい値が計算されるであろうという意味では、パケットがWTRU1210によって送信される度に実行されるわけではない。そうではなく、統計はアクティブ化とアクティブ化の間に生じる複数のパケット送信にわたって(すなわちTDSにわたって)収集される。低速干渉推定の実行時、統計は処理され、RRPの値は定期的なベースで更新される(すなわち特定のイベントによってトリガされるのではない)。しかし、低速干渉プロセスの実行と実行の間でランダム成分(ジッタ)がある可能性がある。
高速干渉推定の役割は、AP1205が送信電力を迅速に決定して外部干渉の高速補償を可能にできるようにすること、および、干渉が急に増大した後に少なくともいくつかのパケットがうまく送信されるようにすることである。高速干渉推定プロセスは、アップリンク干渉(RRPUI)からRRPとして示される値を生成する。この値は、キャリアロックがないときに1つまたは複数のWTRU送信パケットに関連する受信信号強度インジケータ(RSSI)の測定によって得られるAP1205における外部干渉を測定することにより得られる。高速干渉推定は、相対的に短い、例えば約1秒の期間(TUI)で実行される。RRPは、任意の望ましい時にRRPDSとRRPUIとを合計することによって得られる。
図14は、本発明による低速干渉推定プロセス1400の方法ステップを示すフローチャートである。低速干渉プロセス1400は、定期なベースでアクティブ化される。特定期間TDSの間、複数のパケットが1つまたは複数のWTRU1210に送信され、パケットの統計が収集される(ステップ1410)。AP1205中の分析ユニット1230が、送信パケットを分析し、分析の結果を2つの別個のヒストグラムに記録する(ステップ1420)。2つのヒストグラムは、WTRU1210によって知覚されたRSSIをカテゴリ軸として有する。好ましくは約1または2dBのビンを使用することができる。
第1のヒストグラムHrは、うまく送信されたパケットの平均データレートを記録し、第2のヒストグラムHsは、うまく送信されたパケットのパーセンテージである。ヒストグラムHrは、レート制御がイネーブルされている場合のみ使用される。したがって、AP1205は、WTRU1210によって知覚される信号対雑音比(SNR)に従って、異なるWTRU1210に対して異なるデータレートを使用することができる。AP1205は、レート制御プロセスを行うことにより、高いSNRを享受するWTRU1210にはより高いビットレートを使用し、より低いSNRのWTRU1210にはより低いビットレートを使用するであろう。このようなプロセスは、個々のWTRU1210についてのダウンリンク性能統計に基づくことができる。
パケットがWTRU1210に送信される度に、パケットがうまく受信されるか否かに従って、成功または失敗イベントがHsヒストグラムに記録される。パケットがうまく受信される場合は、成功イベントとしてHsヒストグラムに記録される。パケットがうまく受信されない場合は、失敗としてHsヒストグラムに記録される。AP1205から送信されたパケットのデータレートも、Hrヒストグラムに記録される。
WTRU1210からの、最新のうまく受信されたパケットのRSSIを使用して、ヒストグラムのどのビンが利用されるかが決定される。AP1205で測定されたRSSIは、WTRU1210によって知覚されたRSSIに変換される。この変換は、AP1205におけるRSSIに、AP1205の送信電力とWTRU1210の想定送信電力との差を加算することによって得られる。これは以下のように述べることができる。
RSSI(WTRU)perceived=TxPower(AP)−TxPower(WTRU)+RSSI(AP) 式(4)
RSSI(WTRU)perceived=TxPower(AP)−TxPower(WTRU)+RSSI(AP) 式(4)
式4は、以下の2つの式に基づいて決定される。
RSSI(AP)=TxPower(WTRU)−PathLoss(WTRU−AP) 式(5)
RSSI(WTRU)=TxPower(AP)−PathLoss(WTRU−AP) 式(6)
ここで、TxPower(WTRU)はWTRU1210の送信電力であり、TxPower(AP)はAP1205の送信電力であり、PathLoss(WTRU−AP)はWTRU1210とAP1205との間のパス損失である。WTRU1210がAP1205から離れて動き回るときに統計をバイアスしないようにするために、経時リミット(AmaxRSSI)を最新のRSSI測定に課すこともできる。
RSSI(AP)=TxPower(WTRU)−PathLoss(WTRU−AP) 式(5)
RSSI(WTRU)=TxPower(AP)−PathLoss(WTRU−AP) 式(6)
ここで、TxPower(WTRU)はWTRU1210の送信電力であり、TxPower(AP)はAP1205の送信電力であり、PathLoss(WTRU−AP)はWTRU1210とAP1205との間のパス損失である。WTRU1210がAP1205から離れて動き回るときに統計をバイアスしないようにするために、経時リミット(AmaxRSSI)を最新のRSSI測定に課すこともできる。
表7に、各RSSIビンについて平均データレートHrならびに成功送信のパーセンテージHsを計算した結果として観察できる例示的な結果を示す。HrおよびHsヒストグラムは、WTRU1210によって経験される種々の干渉レベルにより、実際には完全に単調にはならないであろう。
表7は、ヒストグラムのよい例である。ビンは表7での行に対応する。表7中のRSSI列は、ビンの中心に対応する値を示す。例えば、RSSI=−89dBmの行は、RSSIの値が−89.5dBmから−88.5dBmにわたるパケットの統計を収集するビンを提供する。
持続時間TDSの期間にわたって送信されたパケットに基づいて、新しいヒストグラムが構築される。よりよい統計的有意性およびより平滑な振る舞いを得るために、この最後のヒストグラムのみに基づいてRRPDSを計算するのではなく、この最後のヒストグラムからのデータを過去の(Nhav−1)ヒストグラムからのデータと組み合わせることが好ましい。まず、すべてのヒストグラムからの「パケット数」を合計して、パケット総数を得る。次いで、すべてのヒストグラムからのパケットのデータレートを合計し、この結果をすべてのヒストグラムからのパケット総数で割って、平均データレート(Hr)を得る。最後に、すべてのヒストグラムからの送信成功パケット数を合計し、この結果をすべてのヒストグラムからの送信パケット総数で割って、成功のパーセンテージ(Hs)を得る。
引き続き図14を参照して、ステップ1420で送信データが分析され、結果がヒストグラムに記録された後、少なくとも1つの低品質ビンがあるかどうか判定される(ステップ1430)。上記の基準を「有意ビン」および「低品質ビン」の以下の定義に従って判定することが好ましい。有意ビンは、最小量のパケット(NDSmin)が受信されたRSSIビンである。低品質ビンは、以下の条件の1つを満たす有意ビンである。すなわち、成功送信の平均データレートがしきい値(Rmin)未満であり、レート制御がイネーブルされている場合、または、成功送信のパーセンテージがしきい値(Smin)未満の場合(すなわち、不成功送信のパーセンテージがしきい値Fminよりも高い)である。次いで、ステップ1430で判定される少なくとも1つの低品質ビンがあるかどうかに従って、RRPDSの値が計算される。表7に示した例では、RminおよびSminがそれぞれ5Mbpsおよび50%に設定された場合、RRPDSは−84dBmに設定されるであろう。
ステップ1430で低品質ビンがないと判定された場合は、RRPDSは、前のアクティブ化で使用されたのと同じ値からNb倍のビン幅を引いた値に設定される(ステップ1440)。Nbはパラメータであり、デフォルトで1に設定することができる。しかし、RRPDSは、ヒストグラム中で使用される最小値RSSIminを下回らないことが好ましい。前のアクティブ化がなかった場合は、最小値RRPminに設定される。この値は構成可能パラメータである。
ステップ1430で少なくとも1つの低品質ビンがあると判定された場合は、RRPDSは、最も高い低品質ビンよりも高い第1のビンに対応するRSSI値に設定される(ステップ1450)。
図14に示す低速干渉推定プロセス1400は、データがほとんど送信されない低アクティビティ期間中に、比較的正確な結果を生じる。例えば、AP1205の付近に位置し良好な品質を経験している単一の関連WTRU1210がある場合、RRPDSは、このWTRU1210によって受信される電力に上げられることはない。しかし、この低速干渉推定プロセス1400での1つの潜在的な問題は、WTRU1210間の、特に、異なる製造元からのWTRU間の送信電力のばらつきである。AP1205は特定のWTRU1210の送信電力の設定にアクセスすることはできないので、すべてのWTRU1210に使用されるであろう1つの値を想定しなければならない。WTRU1210が想定された値よりも低い電力で送信する場合、そのRSSIは過小推定されることになる。その結果、このRSSIのサービス品質は過大推定される可能性があり、これはRRPおよびAP送信電力レベルを低減する傾向になる。
反対の場合、WTRU1210が想定された値よりも高い電力で送信する場合、そのRSSIは過大推定され、その最終結果はAP1205の送信電力が増大されることになることである。この問題は、WTRU1210の最大電力を読み取るかまたは制御することが可能な場合には除去されるであろう。
低速干渉推定プロセス1400の必要条件は、妥当な数のダウンリンク送信が成功することである。この条件は、外部干渉源の出現によってBSS中の干渉条件が急速および/または劇的に悪化したときには満たされないことがある。
図15は、本発明による高速干渉推定プロセス1500の方法ステップを示すフローチャートである。ステップ1510で、AP1205中の測定ユニット1225は、雑音プラス干渉フロア(簡単のために以下「雑音フロア」と言う)を測定する。この雑音フロアは、外部干渉と、復号できない弱い信号との組合せからなる。雑音フロアは、キャリアロックがないとき、すなわち受信機が802.11タイプの信号の存在を検出していないときにRSSIとして測定することができる。あるいは、雑音フロアは、受信機の能力に応じてパケットの受信中に推定することもできる。測定は、相対的に短いTnfのオーダーの間隔、例えば100ミリ秒またはそれ以下の間隔で行われる。これらの測定は、ある期間(TUI)、1秒のオーダーにわたって平均化される。
引き続き図15を参照して、次いで、雑音フロア測定が測定期間中に利用可能かどうか判定される(ステップ1520)。ステップ1530で、AP1205における雑音フロア測定(IAP)が存在する場合は、RRPUIが以下のように決定される。
RRPUI=IAP+(C|I)req_low 式(7)
ここで、IAPは雑音フロア推定であり、(C|I)req_lowは、低いレート(例えば1または2Mbps)で妥当な成功確率を有するのに通常要求されるキャリア対干渉比を表す構成可能パラメータである。雑音フロアの測定がこの期間中に利用可能でない場合は、RRPUIは、前のアクティブ化で設定された値のままにされるか、これが最初のアクティブ化である場合はRRPminにされる(ステップ1540)。
RRPUI=IAP+(C|I)req_low 式(7)
ここで、IAPは雑音フロア推定であり、(C|I)req_lowは、低いレート(例えば1または2Mbps)で妥当な成功確率を有するのに通常要求されるキャリア対干渉比を表す構成可能パラメータである。雑音フロアの測定がこの期間中に利用可能でない場合は、RRPUIは、前のアクティブ化で設定された値のままにされるか、これが最初のアクティブ化である場合はRRPminにされる(ステップ1540)。
RRPは、以下のように、低速干渉推定プロセス1400と高速干渉推定プロセス1500の結果を組み合わせることによって得られる。
RRP=max[RRPDS,RRPUI] 式(8)
RRP=max[RRPDS,RRPUI] 式(8)
式8がRRPDSとRRPUIとの関係に従って分析される場合、RRPUIは理想的には、所望ダウンリンク品質に必要となるであろうよりもやや低いレベルで設定されるべきであり、それゆえ、外部干渉が急に増大した直後を除き、RRPは主にRRPDSによって得られる。このようにして、高速干渉推定のサブプロセスは、干渉が増大した後で何分間にもわたりダウンリンク品質が低くとどまるのを回避する。
WTRU1210のRRPが得られた後、AP1205中の関数生成器1235は、前に得られたRRPをWTRU1210に受信させるために、AP1205の送信電力を設定する。
AP1205がそのレンジのWTRU1210よりもずっと高く干渉のレベルを維持するシナリオにおいては、このRRPを取得する方法により、AP1205を必要以上の電力で送信させるであろう。あるいは、RRPは、RRPUIが常にRRPDSよりも高い最小限の時間、例えば数分間の後に、(RRPUIを無視して)RRPDSに再設定することもできる。その後、RRPUIは、ダウンリンク性能が悪いときのみ考慮されることになる。
本発明の特徴および要素を好ましい実施形態において特定の組合せで述べたが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで単独で使用し、あるいは、本発明の他の特徴および要素と共にまたはなしで、様々な組合せで使用することができる。
Claims (76)
- 無線通信システムにおいて複数のアクセスポイント(AP)それぞれのカバレッジエリアを自律的に決定するためにそれぞれのAPによって実装される方法であって、各APは、
(a)他のAPからパケットを受信することと、
(b)前記受信されたパケットの電力レベルを測定することと、
(c)前記測定を用いて他のAPからのパス損失を推定することと、
(d)前記推定されたパス損失から前記APのレンジを計算することと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記受信されたパケットの少なくとも1つは、ラウドパケットであり、前記ラウドパケットは、前記APの最大電力レベルで送信されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数のAPのそれぞれは、ラウドパケットを送信するための異なる送信時間ウィンドウを有することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記ラウドパケットは、前記パケットがラウドパケットであることを示す特別なフィールドを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記APは、前記ラウドパケットの送信に使用される送信電力レベルを示すメッセージを交換することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記APは、特定のAPからのパス損失を推定する際にN個の最大受信電力レベルを利用することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 他のAPのリストを維持することと、特定のAPが前記リストに含まれているかどうか判定することと、前記特定のAPが前記リストに含まれていない場合に前記特定のAPを前記リストに追加することとをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 所定期間について既存APからパケットが受信されない場合に、前記APを削除するステップをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記パケットの受信電力を測定する持続時間は、前記他のAPのリストに含まれていない新規APについて異なるように設定されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 基準APを選択するステップをさらに備え、前記レンジは、前記基準APに対するパス損失、および前記基準APとのカバレッジエリアの重なりの程度を定義するパラメータに基づいて計算されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記基準APは、パス損失がN番目に小さいAPとして選択されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- カバレッジエリアを自律的に決定するアクセスポイント(AP)であって、前記APは他のAPにラウドパケットを送信し受信するための送受信機を備え、
前記他のAPから受信された前記ラウドパケットの受信電力を測定するための測定ユニットと、
前記測定された受信電力を用いて前記他のAPからのパス損失を推定するための推定ユニットと、
前記他のAPからの前記推定パス損失から前記APのレンジを計算するためのレンジ計算ユニットと
を備えたことを特徴とするAP。 - 前記複数のAPのそれぞれは、前記ラウドパケットを前記APの最大電力レベルで送信することを特徴とする請求項12に記載のAP。
- 前記複数のAPのそれぞれは、前記ラウドパケットを送信するための異なる送信時間ウィンドウを有することを特徴とする請求項12に記載のAP。
- 前記ラウドパケットは、前記パケットがラウドパケットであることを示す特別なフィールドを含むことを特徴とする請求項12に記載のAP。
- 前記APは、前記ラウドパケットの送信に使用される送信電力レベルを示すメッセージを交換することを特徴とする請求項12に記載のAP。
- 前記推定ユニットは、特定の他のAPからのパス損失を推定する際にN個の最大受信電力レベルを利用することを特徴とする請求項12に記載のAP。
- 他のAPのリストと、
特定のAPが前記リストに含まれているかどうか判定し、前記特定のAPが前記リストに含まれていない場合に前記特定のAPを前記リストに追加するためのコントローラと
をさらに備えたことを特徴とする請求項12に記載のAP。 - パス損失推定を計算する前に前記パケットの受信電力を測定する持続時間は、前記他のAPのリストに含まれていない新規APについて異なるように設定されることを特徴とする請求項18に記載のAP。
- 前記コントローラは、所定の期間に既存APからパケットが受信されない場合に、前記APを削除することを特徴とする請求項18に記載のAP。
- 前記レンジ計算ユニットは、基準APを選択し、前記基準APに対するパス損失、および前記基準APとのカバレッジエリアの重なりの程度を定義するパラメータに基づいて、前記レンジを計算することを特徴とする請求項12に記載のAP。
- 前記基準APは、パス損失がN番目に小さいAPとして選択されることを特徴とする請求項21に記載のAP。
- 複数のAPを含む無線通信システムにおいてAPのカバレッジエリアを自律的に決定するためのアクセスポイント(AP)内に含まれる集積回路(IC)であって、
複数の他のAPとの間でラウドパケットを送信し受信するための送受信機と、
前記他のAPから受信された前記ラウドパケットの受信電力を測定するための測定ユニットと、
前記測定された受信電力を用いて前記他のAPからのパス損失を推定するための推定ユニットと、
前記他のAPからの前記推定パス損失から前記APのレンジを計算するためのレンジ計算ユニットと
を備えたことを特徴とするIC。 - 様々な負荷を経験する複数のアクセスポイント(AP)を含む無線通信システムにおいて、各APは少なくとも1つのそれぞれのチャネルに関連付けられ、前記APの負荷の平衡をとる方法であって、
(a)各APの負荷、および前記APによって使用されない他のチャネルのチャネル利用を推定し、しきい値と比較することと、
(b)別のAPによって使用される少なくとも1つのチャネル上の負荷が重い場合に、負荷の軽い特定のAPのレンジを拡大することと、
(c)負荷の重い特定のAPによって使用されないすべてのチャネル上の負荷が軽い場合に、前記特定のAPのレンジを縮小することと
を備えることを特徴とする方法。 - ステップ(b)は、
(b1)前記特定のAPのベースラインレンジを得ることと、
(b2)ステップ(a)の比較の結果に基づいてレンジ調節を計算することと、
(b3)前記レンジ調節を前記ベースラインレンジに加えて前記特定のAPのレンジを拡大することと
をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。 - 前記ベースラインレンジは、パス損失測定に基づくことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- ステップ(c)は、
(c1)前記特定のAPのベースラインレンジを得ることと、
(c2)ステップ(a)の比較の結果に基づいてレンジ調節を計算することと、
(c3)前記レンジ調節を前記ベースラインレンジに加えて前記特定のAPのレンジを縮小することと
をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。 - 前記ベースラインレンジは、パス損失測定に基づくことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- (d)調節繰返し期間を確立することと、
(e)前記調節繰返し期間に従ってステップ(a)〜(c)を繰り返すことと
をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。 - 前記無線通信システムは、前記APと通信する複数の無線送信/受信ユニット(WTRU)を含み、WTRUのいずれか特定の1つがレンジ外ステータスを有すると判定された場合、前記特定のWTRUはそれに現在サービスしているAPへの関連付けを解除され、前記特定のWTRUから受信された関連付け要求が拒否されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 様々な負荷を経験する複数のアクセスポイント(AP)と通信する複数の無線送信/受信ユニットを含む無線通信システムにおいて、各APは少なくとも1つのチャネルに関連付けられ、前記APの負荷の平衡をとる方法であって、
(a)各APの負荷、および前記APによって使用されない他のチャネルのチャネル利用を推定し、しきい値と比較することと、
(b)前記特定のAPによって送信される特定のタイプのパケットが、前記特定のAPに関連する移動局によってうまく受信されると期待される最小電力レベルに関連する少なくとも1つの必要受信電力(RRP)値を得ることと、
(c)前記特定のAPのレンジを拡大または縮小するのに使用されるAPレンジ調節値を決定することと、
(d)前記APレンジ調節値と前記RRP値とを合計することによって前記特定のAPの送信電力レベルを決定することと
を備えることを特徴とする方法。 - 第1のRRP値は、ビーコンおよびプローブ応答パケットについて確立され、第2のRRP値は、データパケットについて確立されることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 前記RRP値は、送信パケットのタイプおよびデータレートに依存することを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 前記RRP値は、マニュアル構成を用いて直接に、または自動プロセスによって得られることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 負荷の軽い特定のAPのレンジは、別のAPによって使用される少なくとも1つのチャネル上の負荷が重い場合に拡大されることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 負荷の重い特定のAPのレンジは、前記特定のAPによって使用されないすべてのチャネル上の負荷が軽い場合に縮小されることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- WTRUのいずれか特定の1つがレンジ外ステータスを有すると判定された場合、前記特定のWTRUはそれに現在サービスしているAPへの関連付けを解除され、前記特定のWTRUから受信した関連付け要求が拒否されることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 前記無線通信システムは無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 変動する負荷を有するアクセスポイント(AP)であって、
(a)APの負荷、および前記APによって使用されない他のチャネルのチャネル利用を推定し、何らかのしきい値と比較する手段と、
(b)前記APの負荷が、別のAPによって使用される少なくとも1つのチャネル上の負荷よりもかなり軽い場合に、前記APのレンジを拡大する手段と、
(c)前記APの負荷が、前記APによって使用されないすべてのチャネル上の負荷よりもかなり重い場合に、前記APのレンジを縮小する手段と
を備えたことを特徴とするAP。 - 前記レンジを拡大する手段は、
(b1)前記APのベースラインレンジを得る手段と、
(b2)前記推定および比較する手段によって行われた比較の結果に基づいてレンジ調節を計算する手段と、
(b3)前記レンジ調節を前記ベースラインレンジに加えて前記特定のAPのレンジを拡大する手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項40に記載のAP。 - 前記ベースラインレンジは、パス損失測定に基づくことを特徴とする請求項41に記載のAP。
- 前記レンジを縮小する手段は、
(c1)前記APのベースラインレンジを得る手段と、
(c2)前記推定および比較する手段によって行われた比較の結果に基づいてレンジ調節を計算する手段と、
(c3)前記レンジ調節を前記ベースラインレンジに加えて前記特定のAPのレンジを縮小する手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項41に記載のAP。 - 前記ベースラインレンジは、パス損失測定に基づくことを特徴とする請求項43に記載のAP。
- (d)調節繰返し期間を確立する手段と、
(e)前記推定および比較する手段、前記拡大する手段、および前記縮小する手段によって行われる機能を前記調節繰返し期間に従って繰り返す手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項40に記載のAP。 - 変動する負荷を有するアクセスポイント(AP)であって、
(a)前記APの負荷、および前記APによって使用されない他のチャネルのチャネル利用を推定し、しきい値と比較する手段と、
(b)前記特定のAPによって送信される特定タイプのパケットが、前記特定のAPに関連する移動局によってうまく受信されると期待される最小電力レベルに関連する少なくとも1つの必要受信電力(RRP)値を得る手段と、
(c)前記特定のAPのレンジを拡大または縮小するのに使用されるAPレンジ調節値を決定する手段と、
(d)前記APレンジ調節値と前記RRP値とを合計することによって前記特定のAPの送信電力レベルを決定する手段と
を備えたことを特徴とするAP。 - 第1のRRP値は、ビーコンおよびプローブ応答パケットについて確立され、第2のRRP値は、データパケットについて確立されることを特徴とする請求項46に記載のAP。
- 前記RRP値は、送信パケットのタイプおよびデータレートに依存することを特徴とする請求項46に記載のAP。
- 前記RRP値は、マニュアル構成を用いて直接に、または自動プロセスによって得られることを特徴とする請求項46に記載のAP。
- 負荷の軽い特定のAPのレンジは、別のAPによって使用される少なくとも1つのチャネル上の負荷が重い場合に拡大されることを特徴とする請求項46に記載のAP。
- 負荷の重い特定のAPのレンジは、前記特定のAPによって使用されないすべてのチャネル上の負荷が軽い場合に縮小されることを特徴とする請求項46に記載のAP。
- 様々な負荷を経験する複数のアクセスポイント(AP)を含む無線通信システムにおいて、無線送信/受信ユニット(WTRU)は、
(a)前記APのうちの他のAPと比較して相対的に重い負荷を被っているためにそのベースラインレンジを縮小する前記APのうちの第1のAPから関連付けを解除する手段と、
(b)前記APのうちの他のAPと比較して相対的に軽い負荷を被っているためにそのベースラインレンジを拡大する前記APのうちの第2のAPに関連付ける手段と
を備えたことを特徴とするWTRU。 - 前記無線通信システムは無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項52に記載のWTRU。
- 様々な負荷を経験する複数のアクセスポイント(AP)を含む無線通信システムにおいて、集積回路(IC)は、
(a)前記APのうちの他のAPと比較して相対的に重い負荷を被っているためにそのベースラインレンジを縮小する前記APのうちの第1のAPから関連付けを解除する手段と、
(b)前記APのうちの他のAPと比較して相対的に軽い負荷を被っているためにそのベースラインレンジを拡大する前記APのうちの第2のAPに関連付ける手段と
を備えたことを特徴とするIC。 - 前記無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項54に記載のIC。
- 前記ICは、無線送信/受信ユニット(WTRU)中に統合されたことを特徴とする請求項54に記載のIC。
- 少なくとも1つのアクセスポイント(AP)と、前記APに関連する少なくとも1つの無線送信/受信ユニット(WTRU)とを含む無線通信システムにおいて、前記APの最小送信電力レベルを決定する方法であって、
(a)前記APに対する干渉を推定することと、
(b)ステップ(a)の干渉推定に基づいて前記WTRUの必要受信電力(RRP)を得ることと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記ステップ(a)は、
(a1)低速干渉推定プロセスを実行して、相対的に長い期間中の干渉を推定することと、
(a2)高速干渉推定プロセスを実行して、相対的に短い期間中の干渉を推定することと
をさらに備えることを特徴とする請求項57に記載の方法。 - ステップ(a1)は、
(i)パケットが前記WTRUに送信されたときに送信データを分析することと、
(ii)前記分析の結果を記録することと、
(iii)少なくとも1つの低品質ビンがあるかどうか判定することと、
(iv)低品質ビンがない場合に、ダウンリンク統計からのRRP(RRPDS)を、前のアクティブ化と同じ値から何らかの所定値を引いた値に設定することと、
(v)少なくとも1つの低品質ビンがある場合に、前記RRPDSを、最も高い低品質ビンよりも高い第1のビンに対応する受信信号強度インジケータ(RSSI)値に設定することと
をさらに備えることを特徴とする請求項58に記載の方法。 - 前記低品質ビンは、成功送信の平均データレートがしきい値未満であり、レート制御がイネーブルされた有意ビンであるか、または成功送信のパーセンテージがしきい値未満である有意ビンであることを特徴とする請求項59に記載の方法。
- ステップ(a1)は、
(vi)前記低速干渉推定を連続的に実行することと、
(vii)前記分析の結果の平均を累積的にヒストグラムに記録することと
をさらに備えることを特徴とする請求項59に記載の方法。 - ステップ(a1)(i)は、成功送信の平均データレンジと、WTRUによって知覚された成功送信のパーセンテージとを計算することをさらに備えることを特徴とする請求項59に記載の方法。
- 低品質ビンがなく、前のアクティブ化がない場合に、RRPDSはRRPの最小値(RRPmin)として設定されることを特徴とする請求項59に記載の方法。
- ステップ(a2)は、
(i)前記APが受信信号強度インジケータ(RSSI)に基づいて雑音フロア測定を行うことと、
(ii)キャリアロックがないときに雑音フロア測定が利用可能かどうか判定することと、
(iii)キャリアロックがないときに利用可能な雑音フロア測定がない場合に、アップリンク干渉からのRRP(RRPUI)を前のアクティブ化の値に設定することと、
(iv)雑音フロア測定が利用可能な場合に、前記RRPUIを、次式RRPUI=IAP+(C|I)req_lowに設定することであって、IAPは前記APでの前記雑音フロアの推定であり、(C|I)req_lowは、低いレートで妥当な成功確率を有するのに通常必要とされるキャリア対干渉比を表す構成可能パラメータであることと
をさらに備えることを特徴とする請求項58に記載の方法。 - (c)前記APのレンジを得ることと、
(d)ステップ(c)で得た前記APのレンジと、ステップ(b)で得た前記WTRUのRRPとを合計することによって、前記APの最小送信電力レベルを決定することと
をさらに備えることを特徴とする請求項57に記載の方法。 - 前記無線通信システムは無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項57に記載の方法。
- 少なくとも1つのアクセスポイント(AP)と、前記APに関連する少なくとも1つの無線送信/受信ユニット(WTRU)とを含む無線通信システムにおいて、前記APの最小送信電力レベルを決定する方法であって、
(a)前記APのレンジを得ることと、
(b)前記APに対する干渉を推定することと、
(c)ステップ(b)の干渉推定に基づいて前記WTRUの必要受信電力(RRP)を得ることと、
(d)ステップ(a)で得た前記APのレンジと、ステップ(c)で得た前記WTRUのRRPとを合計することによって、前記APの最小送信電力レベルを決定することと
を備えることを特徴とする方法。 - ステップ(b)は、
(b1)低速干渉推定プロセスを実行して、相対的に長い期間中の干渉を推定することと、
(b2)高速干渉推定プロセスを実行して、相対的に短い期間中の干渉を推定することと
をさらに備えることを特徴とする請求項67に記載の方法。 - 前記無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項67に記載の方法。
- 少なくとも1つのアクセスポイント(AP)と、前記APに関連する少なくとも1つの無線送信/受信ユニット(WTRU)とを含む無線通信システムにおいて、前記APの最小送信電力レベルを決定する方法であって、
(a)前記APのレンジを得ることと、
(b)低速干渉推定プロセスを実行して、相対的に長い期間中の干渉を推定することと、
(c)高速干渉推定プロセスを実行して、相対的に短い期間中の干渉を推定することと、
(d)前記低速干渉推定プロセスおよび前記高速干渉推定プロセスを実行することによって決定された干渉推定に基づいて、前記WTRUの必要受信電力(RRP)を得ることと、
(e)ステップ(a)で得た前記APのレンジと、ステップ(d)で得た前記WTRUのRRPとを合計することによって、前記APの最小送信電力レベルを決定することと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)であることを特徴とする請求項70に記載の方法。
- 最小送信電力レベルを決定するアクセスポイント(AP)であって、前記APは少なくとも1つの無線送信/受信ユニット(WTRU)に関連し、
(a)前記APのレンジを得る手段と、
(b)低速干渉推定プロセスを実行して、相対的に長い期間中の干渉を推定する手段と、
(c)高速干渉推定プロセスを実行して、相対的に短い期間中の干渉を推定する手段と、
(d)前記低速干渉推定プロセスおよび前記高速干渉推定プロセスを実行することによって決定された干渉推定に基づいて、前記WTRUの必要受信電力(RRP)を得る手段と、
(e)前記APのレンジと前記WTRUのRRPとを合計することによって前記APの最小送信電力レベルを決定する手段と
を備えたことを特徴とするAP。 - 請求項72に記載のAPを含むことを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)。
- アクセスポイント(AP)の最小送信電力レベルを決定するための集積回路(IC)であって、前記APは少なくとも1つの無線送信/受信ユニット(WTRU)に関連し、前記ICは、
(a)前記APのレンジを得る手段と、
(b)低速干渉推定プロセスを実行して、相対的に長い期間中の干渉を推定する手段と、
(c)高速干渉推定プロセスを実行して、相対的に短い期間中の干渉を推定する手段と、
(d)前記低速干渉推定プロセスおよび前記高速干渉推定プロセスを実行することによって決定された干渉推定に基づいて、前記WTRUの必要受信電力(RRP)を得る手段と、
(e)前記APのレンジと前記WTRUのRRPとを合計することによって前記APの最小送信電力レベルを決定する手段と
を備えたことを特徴とするIC。 - 前記ICは、前記AP中に統合されたことを特徴とする請求項74に記載のIC。
- 請求項74に記載のICを含むことを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)。
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