JP2008079305A - ユーザ端末ベースのハンドオフ方法及び端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ユーザ端末(STA)が現在の接続先アクセスポイント(AP)から近隣の他のAPに移動する際に発生する通信中断期間を最小化するハンドオフ方法を提供する。
【解決手段】 ユーザ端末は、可能な隣接アクセスポイント(AP)を1つ以上のグループにグループ化した隣接グループリストを作成する。ユーザ端末は、ハンドオフの準備が必要になると、現在の現行APとの接続を切断せずに、隣接グループリストに基づいて切断前プローブ部分段階を複数回にわたって間欠的に実行する。ユーザ端末は、プローブで判明した隣接APの信号品質に応じて選択的にハンドオフを実行する。ユーザ端末は、重複チャネルスキャンによって取得された隣接APの情報か、または現行APから受信した隣接APの情報に基づいて、隣接グループリストを作成できる。
【選択図】図5

Description

本発明は概して無線通信に関し、特に、リンク層ハンドオフを高速に実行することにより、ユーザ端末(STA)が現在の接続先アクセスポイント(AP)から近隣の他のAPに移動する際に発生する通信中断期間を最小化するハンドオフ方法と端末に関する。
IEEE802.11標準は、アドホックモードとインフラストラクチャモードという2つの動作モードを定義している。アドホックモードでは、複数のSTAが互いに認識し合うので、APを介さずにピアツーピア通信を確立できる。インフラストラクチャモードでは、少なくとも1つのAPが必要とされる。APとそれによりサポートされる1つ以上のSTAは「基本サービスセット(BSS)」と呼ばれ、セルラーネットワーク環境内の1つのセルにほぼ対応する。STAは、APを介して有線ネットワークのリソースにアクセスし、同じBSSに属する他のSTAと通信する。この有線ネットワークは、APの配置場所によって、企業のイントラネットとすることも、あるいはインターネットとすることもできる。分散システム(DS)により互いに接続されたBSSの集合は、1つの拡張サービスセット(ESS)を形成する。各ESSは、サービスセット識別子(SSID)によって識別される。無線カバレッジエリアが2つのAP間で重複する場合は、STAが最初のAPのカバレッジエリアから次のAPのカバレッジエリアに移動するときハンドオフが発生する。
ハンドオフ手順では、STAと複数の隣接APとの間で一連のアクションとメッセージが交換され、それに基づいてSTAの接続が現行APから新APへ移行する。この間にはSTAと現行AP間の通信リンクが途切れるので、STAは新APとのリンクが新たに確立されるまでデータパケットの送受信を行うことができない。そのため、既存の通信リンクが切断されてから新しいリンクが確立されるまで、図1に示すような通信中断期間が生じる。STAは、現行APのリンク品質が指定されたしきい値を下回ったことを検出すると、ハンドオフ手順を開始する。
図1に示すように、通信中断期間は、スキャンプロセス(「ディスカバリプロセス」とも呼ばれる)と認証/再接続(再アソシエーション:re-association)プロセスとで構成される。STAは、スキャンプロセス中に、各無線周波数(チャネル)に順次切り替えて、各チャネル上で動作中のAPの有無を検出する必要がある。このスキャンプロセスは最大で数百ミリ秒を要し、ハンドオフレイテンシ全体の90%以上を占める。認証/再接続(再アソシエーション:re-association)プロセスはわずか数ミリ秒で完了する。
チャネルのスキャンプロセスは、パッシブとアクティブという2つのモードで実行できる。パッシブスキャンでは、STAは各候補チャネルに順次切り替えて、APから周期的に送られてくるビーコンフレームをリッスンする。APはビーコンを使って、その存在、それが動作しているチャネル、STAのアクセスに必要なBSSID等のパラメータを通知する。APは自身のビーコンを周期的(通常は100ms毎)に同報送信する。そのため、STAは、1つのチャネル上の全APに関する情報を取得するためには、少なくともビーコン期間が終了するまではそのチャネル上に留まっていなければならない。一方、アクティブスキャンでは、STAは各候補チャネル上でプローブ要求を同報送信し、動作中の隣接APから送られてくるプローブ応答を待機する。APは、プローブ要求を受信すると、STAにユニキャストでプローブ応答を送信する。プローブ応答フレームには、ビーコンフレームと同じパラメータが格納される。いずれの場合でも、STAは全候補チャネルのスキャンが完了した後に、レコードから最良APを選択して、再び認証/再接続(再アソシエーション:re-association)プロセスを実行する。
BSSのカバレッジは限られているため、モバイルユーザが1つのセル内に留まる時間はせいぜい数分間であり、移動速度によっては数秒程度のこともある。リアルタイム対話型アプリケーションには厳しい品質要件が課せられ、例えばVoIPでは、エンドツーエンド遅延は250ms未満、遅延の変動またはジッタは50ms未満、パケット損失率は1%未満でなければならない。しかし、802.11標準の標準プロトコルで実行されるハンドオフプロセスは、以下の2つの理由によりリアルタイム対話型アプリケーションの要件を満たすことができない。
(1)通信中断期間が長すぎる(約500ms)、及び
(2)通信の中断によりパケットの損失が生じる。
VoIPを使ったテレビ会議のようなリアルタイムサービスでは、リアルタイムのハンドオフが不可欠である。WLAN環境において高速なリンク層ハンドオフを提供する方法は活発な研究を要する重要テーマであり、すでにハンドオフレイテンシを短縮するための従来技術が既にいくつか発明されている。ハンドオフ時の通信中断期間の大部分はスキャンプロセスで占められることから、これらの発明のほぼすべてはスキャンプロセスの短縮に取り組むものとなっている。これらの発明は、スキャンプロセスの上記2つのモードに基づいて、(1)アクティブスキャン及び(2)パッシブスキャンの2つに分類される。
アクティブスキャンはさらに、スキャンされるチャネル数によって、フルスキャンと選択的スキャンに分類される。フルスキャンは、すべての合法的なチャネル(例えば、802.11bに準拠する全11チャネル)をプローブするスキームである。一方、選択的スキャンは、スキャンの対象を合法的なチャネルのサブセットのみに限定してプローブを行う。アクティブスキャンのレイテンシは、プローブ数とプローブ待ち時間という2つのパラメータによって大きく影響される。アクティブスキャンを使用した発明のほとんどは、プローブ数を減少することで通信の中断時間の短縮を図るものである。その一例としては、特許文献1(Zhong et al.によるPCT international
publication WO2004/054283A2 “System and Method for Performing a Fast Handoff in
a Wireless Local Area Network”(無線LANにおいて高速ハンドオフを実行するためのシステム及び方法))が挙げられる。この発明では、事前に構成された最隣接APの表を使用して、通信中断期間中に優先順位に従ってスキャンを実行するためのシステムと方法が開示されている。また、非特許文献1(S. Shin, A. Forte, et al.
“Improving the Latency of 802.11 Handoff Latency in IEEE 802.11 Wireless LANs”(IEEE 802.11無線LANにおける802.11ハンドオフレイテンシの改善), Proceedings of the Second
International Workshop on Mobility Management and Wireless Access Protocols,
Philadelphia, USA, 2004)では、選択的スキャンと最後のスキャンのスキャン結果を記録する「APキャッシュ」を使用してリンク層高速ハンドオフが実現されている。非特許文献2(M. Shin, A. Mishra, and W.
Arbaugh, “Improving the Latency of 802.11 Handoffs using Neighbor Graphs”(隣接グラフを使用した802.11ハンドオフのレイテンシの改善), Proceedings of the ACM
MobiSys Conference, Boston, MA,
USA、June 2004)では、隣接グラフと非重複グラフを使用して、プローブ数とプローブ待ち時間の両方を削減している。隣接グラフ構造とプローブ方法は、特許文献2(US2006/0092883A1)でも提示されている。さらに、特許文献3(US2006/0072507A1 “Minimizing
Handoffs and Handoff Times in Wireless Local Area Networks”(無線LANにおけるハンドオフ回数とハンドオフ時間の最小化)では、WLAN内のユーザの移動履歴を追跡することにより、ハンドオフ時にスキャンされるチャネル数が削減されている。
パッシブスキャンのパフォーマンスの向上を目指した発明もある。非特許文献3のSyncScan(Ishwar Ramani, and Stefan
Savage, “SyncScan: Practical Fast Handoff for 802.11 Infrastructure Networks”(SyncScan:802.11インフラストラクチャネットワークのための実用的な高速ハンドオフ), Proceedings of the IEEE
Infocom Conference 2005, Miami, FL, March 2005)は、STAの短いリスニング期間を全APからの周期ビーコンの定期送信と同期させる。この場合、STAは各チャネル上のAPがビーコンを同報送信する時期を把握しており、それに合わせてチャネルを切り替える。そのため、ビーコン期間全体にわたって待機しなくても、同期化されたAPから同報送信されるすべてのビーコンを取得することが可能になる。また、1つのチャネルをスキャンする時間は非常に短いので、STAは現行APとの現在の接続が切断される前にスキャンプロセスを終えることができる。その結果、ハンドオフレイテンシは大幅に短縮される。特許文献4(Richard L. BennettによるUS2005/0047371A1 “Passive
Probing for Handoff in a Local Area Network”(LANにおけるハンドオフのためのパッシブプローブ)では、現行APが隣接APにプローブ要求を送信し、プローブ応答を送信すべき定義済みの時刻と応答間隔を通知する。STAは、現行APから、隣接APの1つについて、そのプローブ応答を検出可能な定義済み時刻、応答間隔、定義済みチャネルを通知される。STAは、このプローブ応答により、ハンドオフをいつどの隣接APに対して行うかを決定することができる。非特許文献4(Vivek Mhatre, and Konstantina
Papagiannaki, “Using Smart Triggers for Improved User Performance in 802.11
Wireless Networks”(802.11無線ネットワークにおけるユーザパフォーマンス改善のためのスマートトリガの使用), Processing of the ACM
MobiSys Conference, Uppsala, Sweden, June 2006)では、STAが動作チャネルに留まる間に同一または重複チャネル上の隣接APからのビーコンを検出できるメカニズムが採用されている。ビーコンの検出後、STAは相補的なアルゴリズムを使用して、どの隣接APがより高度な品質を提供できるかを正しく判定することができる。
特許出願WO 2004/054283 A2 米国特許出願US 2006/0092883 A1 米国特許出願US 2006/0072507 A1 米国特許出願US 2005/0047371 A1 S.Shin, A. Forte, et al. "Improving the Latency of 802.11 Handoff Latency in IEEE802.11 Wireless LANs"(IEEE 802.11無線LANにおける802.11ハンドオフレイテンシの改善), Proceedings of the Second International Workshop on Mobility Management and Wireless Access Protocols, Philadelphia, USA, 2004 M.Shin, A. Mishra, and W. Arbaugh, "Improving the Latency of 802.11 Handoffsusing Neighbor Graphs"(隣接グラフを使用した802.11ハンドオフのレイテンシの改善), Proceedings of the ACM MobiSys Conference, Boston, MA, USA、June 2004 SyncScan(Ishwar Ramani, and Stefan Savage,"SyncScan: Practical Fast Handoff for 802.11 Infrastructure Networks"(SyncScan:802.11インフラストラクチャネットワークのための実用的な高速ハンドオフ), Proceedings of the IEEE Infocom Conference 2005, Miami, FL, March2005 VivekMhatre, and Konstantina Papagiannaki, "Using Smart Triggers for Improved UserPerformance in 802.11 Wireless Networks"(802.11無線ネットワークにおけるユーザパフォーマンス改善のためのスマートトリガの使用), Processing of the ACM MobiSys Conference, Uppsala, Sweden, June2006
上記のアクティブスキャンを使用した方法では、いずれも、通信中断期間中にスキャンプロセスが実行される。つまり、これらの方法は図1に示したパターンを示すので、チャネルのスキャンプロセスが短縮されるとはいえ、中断期間において支配的なレイテンシの要因となっていることに変わりはない。また、これらの方法ではSTAは近隣APの信号品質を継続的に監視できないので、たとえよりよいリンク品質を提供できる近隣APが存在していたとしても、接続の中断やパフォーマンスの低下もしくは不安定化により現行APの信号がしきい値未満に劣化してからでなければスキャンは開始されない。また、STAはスキャン後に1回のサンプリング結果のみに基づいて最良のAPを選択するので、信号の一時的な変動がAPの選択に何らかの影響を及ぼす可能性があるため、接続(アソシエーション)相手として最良のAPを選択しない可能性がある。上記の方法はすべて、APと端末の変更を必要とする。
同一チャネル干渉を減少させる目的で、例えば802.11b用としてチャネル1、6、11を使用するといったように、重複しないチャネルを使用してエリアをカバーする方法が採られることがある。非特許文献4は上記の考え方とは大きく異なり、現行APと重複するチャネル上に常に複数の隣接APが存在すると想定する。そのため、非特許文献4では、重複するチャネルに隣接APが存在しなければ、STAは接続先の候補となるAPを見つけることができない。例えば、STAがチャネル1上の現行APと通信していて、隣接APがチャネル6及び11上で動作していれば、STAは802.11の標準ハンドオフ手順を使用する。そのため、重複チャネルに隣接APが存在する状況であっても、STAは同一または重複チャネル上の隣接APに関する情報しか取得できないので、接続先として(重複しない他のチャネル上で動作しているかもしれない)最良APを見つけることができないケースが多々発生する。
一方、SyncScanと特許文献4では、STAは近隣APの品質を継続的に監視できるので、時間のかかるスキャンプロセスを通信中断期間から追放することができる。しかし、いずれの従来技術においても、隣接APが特定の時点にビーコンやプローブ応答を送信するには精密な同期メカニズムが必要とされる。また、高度に同期化されたビーコンを受信するために、端末も同期化しなければならない。そのため、この2つの方法を実装する際には、APとユーザ端末の両方を変更する必要が生じる。大規模な無線ネットワークの場合は、すべてのAPとSTAを高度に同期化しなければならないことが一定の障害となりうる。
本発明は上記の問題を鑑みて提案されるものである。
本発明は、アクティブプローブを使用してスキャンプロセスを実行する。本発明では、SyncScanと同様に、時間のかかるスキャンプロセスが通信中断期間から追放される。また、スキャンとハンドオフのすべてのアクションがSTAによって実行されるため、APとAPの背後にあるネットワークを変更する必要はない。
本発明では、時間のかかる通信中断期間中のスキャンプロセスは、隣接情報に基づいて複数のプローブ段階に分割され、STAが現行APとの通信を切断する前に実行される。各プローブ部分段階は瞬時に完了し、次のプローブ部分段階に移る間にもデータトラフィックは可能である。それは、両プローブ部分段階はSTAが現行APとの通信をまだ維持している間に実行されるからである。STAは、現行APとの通信を切断する前に、両プローブ部分段階で得られたプローブ結果から、ハンドオフの必要性の有無、ハンドオフの実行時期、接続(アソシエーション)先として最良候補となる隣接APを決定することができる。STAがハンドオフの実行を決定した場合、実際に実行されるハンドオフプロセスに含まれるのは「認証/再接続(再アソシエーション:re-association)」プロセスのみであり、これはわずか数ミリ秒で完了する。
以下に、本発明の一実施例に基づくクライアントベース高速ハンドオフの完了に要するステップを概説する。
(1) STAは、現行APと接続または再接続を行った後、現在の現行APの隣接APをグループ化した隣接グループリストを作成する。各グループは同一チャネル上で動作するAPで構成される。最大グループサイズを設定して、1グループのAP数を制限してもよい。各APが隣接APの情報から情報を取得するか、STAの過去の移動とハンドオフから成る履歴データを使用して、隣接グループリストを作成することができる。その後、STAは現行APから隣接APの情報を取得できる。STAはまた、重複チャネルをスキャンすることで隣接APの情報を取得することもできるので、APとその背後にあるネットワークを変更する必要はない。
(2) STAは周期的に現行APのリンク品質(受信信号強度インジケータ、RSSI)を測定して、切断前プローブ(PBP)動作の実行時期を決定する。現行APのRSSIが特定の信号品質値を下回ると、STAはPBPステータスに入る。
(3) PBPステータスでは、複数に分割されたPBP部分段階によってチャネルスキャンが完了される。各PBP部分段階では、前記グループ化により作成された1つの隣接APグループがプローブされる。
(4) STAは、各PBP部分段階を実行する前に、現行APに対してパワーセーブモードでインバウンドトラフィックをバッファするよう指示し、同時に自身のアウトバウンドトラフィックをバッファし始めるため、PBP部分段階にパケット損失が発生する恐れはない。
(5) APのプローブ頻度は、その信号品質に応じて、CPUへの負荷と電力消費量を低減するために適宜調整される。
(6) STAは、連続する2つのPBP部分段階の合間に、現行APを介してデータトラフィックの送受信を行う。
(7) 十分な数のプローブ結果が得られたら、STAは全隣接APのRSSIの移動平均を計算し、最良APを選択する。STAは、最良APのRSSIと現行APのRSSIを比較して、ハンドオフが必要かどうかを決定する。
(8) ハンドオフを実行することとなった場合、STAは現行APとの接続を切断し、そのチャネルを切り替えて、選択した最良APに対して認証と再接続を行う。
本発明の方法によれば、ハンドオフ遅延は既存の手法に比較して1オーダー以上減少する。802.11の標準実装では数百ミリ秒のレイテンシが発生するのに対し、本発明のハンドオフが実際に要する時間は数ミリ秒である。
プローブ部分段階中には、APがPSMモードでSTAへのインバウンドトラフィックをバッファし、かつSTAが自身のアウトバウンドトラフィックをバッファするため、この部分段階にパケット損失が生じることはない。
連続スキャンの実装により、接続先アクセスポイントの信号がしきい値を下回り、接続が切断される前でも、信号対雑音比(SNR)の高いアクセスポイントの存在を検出できる。そのため、本発明のハンドオフ方法では、パフォーマンスが高いAPの存在が確実に反映されて接続パフォーマンスが向上する。
本発明の方法の全体をクライアント端末に実装できるので、APとその背後のネットワークに同期化等の変更は不要である。
本発明は、無線ネットワークのアクセスポイント間における無線サービスの高速ハンドオフを実行するための方法、装置、及びシステムを提供する。
本発明は、概して、無線通信装置もしくは手段と無線通信システムに関する。前者はクライアント局(STA)とも呼ばれ、ラップトップ、PDA、WLANインターフェース付きスマートフォン等がこれに含まれる。後者は「アクセスポイント(AP)とその背後のネットワーク」とも呼ばれ、STAへの映像・音声・データ通信等のサービスを提供する。具体的には、本発明の様々な発明的概念とそれに使用される方法は、隣接グループリスト支援切断前プローブにより無線ネットワークのアクセスポイント間の映像・音声・データ通信でのハンドオフを提供することを目的として、STA及びアクセスポイント内に具現化される。隣接グループリスト支援切断前プローブは、「STAが隣接グループリストの情報を使用して時間のかかるスキャンプロセスを複数のプローブ部分段階に分割し、通信を継続しながら、各プローブ部分段階においてアクティブプローブ方式で隣接APのグループをプローブすることのできる手段」として定義される。
本発明が特に対象とする通信システム及びSTAは、一般にWLAN機能と呼ばれる、短距離通信を提供または支援する通信システム及びSTAである。WLAN機能の例としては、IEEE802.11、Bluetooth、HiperLAN等が挙げられる。WLAN機能は、直交周波数分割多重(OFDM)技術、符号分割多重アクセス(CDMA)技術、周波数ホッピングアクセス技術を利用するのが望ましい。
このようなシステムで、限られた周波数域内でユーザ容量をできるだけ多く確保するためには、複数のアクセスポイントを使用して多数の低出力セルを形成し、サービスエリアをきめ細かくカバーする必要がある。この場合、各セルのカバレッジは小さいため、STAが1回のセッション中に移動して別のセルに入る状況が頻繁に発生する。そのため、次のAPを識別して継続中のセッションを移行するハンドオフプロセスが必要になる。現行APのカバレッジから別のAPのカバレッジへとSTAをハンドオフするには、2つのAPのカバレッジが図2のように重複していなければならない。つまり、2つのAPのカバレッジに、STAが選択的に接続を確立して一方のAPと通信できる共通のエリアがなければならないのである。本発明では、2つのAPが重複している場合には、一方が他方の隣接APとして呼び出される。
従来のハンドオフメカニズムが有する根本的な問題は、接続が失われるかパフォーマンスが低品質または不安定になってはじめてSTAがハンドオフイベントをトリガすること、及びスキャンが通信中断期間の大部分を占めること、という2つの原因に帰すことができる。STAがハンドオフを開始して現在の接続を切断する時点にパフォーマンスはすでに劣化しており、切断後には、全チャネルをスキャンして隣接APに関する情報を収集しなければならない。図2に示すように、STAが現行APを離れるにつれて、現行APのRSSIは徐々に低下する。そして、現行APのRSSIがしきい値Thresbreak(STAが通信を維持できるRSSIの最低値)を下回ると、STAはハンドオフをトリガし、現在継続中の接続を切断して、隣接APのスキャンを開始する。Thresbreakは、APのカバレッジの境界でもある。
本発明の方法は、STAは、接続の切断やパフォーマンスの低下が発生するのを待った上で代替APの探索を開始すべきではないとの観点に立つ。これは、STAはパフォーマンスの低下に対して事後対応的ではなく、事前対応的に機能すべきである、とも表現できる。チャネルのスキャン、スキャン結果の評価、最良の候補APの選択は、現在の接続が切断される前に完了していなければならない。そうすれば、STAは、現行APよりも良好なリンク品質を提供できる隣接APが存在する場合に、現在のリンク品質が極端に悪い状態にまで低下する前にそのAPを検出し、接続することができる。この場合、STAがハンドオフの実行を決定したときにハンドオフで実行されるのは、現在の接続の切断、チャネルの切り替え、及び新APの認証/再接続のみとなり、ハンドオフは最小限にまで短縮化される。
上記の目的を達成するため、本発明は、「隣接グループリスト支援切断前プローブによるハンドオフ」(neighbor group list assisted pre−break probing handoff)と呼ばれる新しいハンドオフ方法と関連の端末を提供する。この方法は、時間のかかるチャネルスキャン段階に代えて、複数の切断前プローブ(PBP)部分段階を採用し、現在の接続を切断せずにこれらのPBP部分段階を実行する。各PBP部分段階が現在のデータトラフィックに及ぼす影響は、隣接グループリストの支援、プローブのユニキャスト送信、STAと現行APへのバッファ処理によって最小化される。
図3は、本発明の一実施例によるユーザ端末の構成を示す図である。STA300は現行AP測定手段301、切断前プローブ手段302、隣接グループリスト手段303、及びハンドオフ手段304を主要構成要素とする。
現行AP測定手段301は、STA300の現在の現行APの信号品質を測定するために使用される。隣接グループリスト手段303は、隣接グループリストを作成するために使用される。隣接グループリストでは、隣接APが1つ以上のグループにグループ化される。各グループは、同一チャネル上で動作する隣接APで構成される。隣接グループリスト手段303では、状況に応じて、隣接グループリスト内の各グループの隣接AP数が設定値を超えないようにするための最大グループサイズ(Max_group)を設定することができる。
図4は、本発明の一実施例によるユーザ端末によって使用される近隣グループリストの例を示す。この例では、最大グループサイズMax_groupは「3」に設定され、6台の隣接AP(API〜AP6)が3つのグループにグループ化されている。第1のグループはチャネル2上で動作するAPl〜AP3、第2のグループはチャネル2上で動作するAP4及びAP5、第3のグループはチャネル6上で動作するAP6で構成される。この隣接グループリストには、各隣接APのBSSIDも格納されている。ただし、隣接グループリストの構造は図4に示す例に限定されず、SSID等の隣接APの他の情報を含めることもできることに注意されたい。
STAは、様々な方法で隣接APの情報を取得し、それを使用して隣接グループリストを作成することができる。その一例は、重複チャネルのスキャンを実行して隣接APの情報を取得する方法である。この場合は、隣接グループリスト手段303に、重複チャネルのスキャンを実行して隣接APの情報を取得するための手段(図示せず)を備えることができる。また、APでSTAの過去の移動とハンドオフの履歴を記録し、その履歴データから隣接APの情報を取得するか隣接グループリストを作成しておき、STAが現行APから隣接APの情報を受け取るようにする方法もある。この場合は、隣接グループリスト手段に、現行APから隣接APの情報を受信する手段(図示せず)を備えることができる。本発明の一実施例では、現行APから受信した隣接APの情報に、少なくとも、動作チャネルと各隣接APのBSSIDを含めることが可能である。
一つ前の図3を参照すると、STAの切断前プローブ手段302は、ハンドオフの準備として隣接グループリストに基づいて間欠的に複数のPBP部分段階を実行することが示されている。この間、現在の現行APとの接続は切断されない。各PBP部分段階では、切断前プローブ手段302は、アクティブプローブ方式で1つのグループ内の隣接APの信号品質をプローブする。また、各PBP部分段階で、隣接グループリストの情報に基づいて、マルチキャストのプローブ要求の代わりにユニキャストのプローブ要求を発行することで、対応する隣接APをスキャンすることも可能である。
続いて、ハンドオフ手段304が、現行AP測定手段及び切断前プローブ手段によって得られた現行APと隣接APの信号品質に基づいて、ハンドオフを選択的に実行する。
なお、STAには、情報を表示するための液晶ディスプレイ等の表示手段、キーパッド、ボタン、マイクロフォン等のユーザ入力手段、WLANカード等のインターフェース手段(図示せず)といった他の既知の構成要素を備えることもできることは理解されるであろう。本明細書の詳細な説明では、これらの構成要素の説明は省略する。
図5は、本発明の一実施例によるSTAの動作のフローチャートを示す。
最初に、STAは接続を開始し、APと接続する(ステップS501)。STAは、APとの接続または再接続後、チャネルと事前に決定した最大グループサイズに基づいて、現在の現行APの可能な隣接APの情報を取得し、それをグループ化して隣接グループリストを作成する(ステップS502)。その後、STAは現行APの信号品質(RSSI)を周期的に測定して(ステップS503)、PBP動作の実行時期を決定する(ステップS504)。現行APのRSSIがThresprobeを下回ると(図2参照)、STAはPBPステータスに入る(ステップS505)。PBPステータスでは、チャネルスキャンは複数のPBP部分段階に分けて実行される。各PBP部分段階では、隣接グループリストに基づいて、1つの隣接APグループのみがプローブされる。STAは、連続する2つのPBP部分段階の合間に、現行APを介してデータトラフィックの送受信を行い、現行APのRSSIを記録する。十分な数のプローブ結果が得られたら(ステップS506)、STAは全隣接APのRSSIの移動平均を計算し、最良APを選択する(ステップS507)。STAは、最良APのRSSIと現行APのRSSIを比較して、ハンドオフが必要かどうかを決定する(ステップS508)。ハンドオフが必要な場合、STAは現行APとの接続を切断し、そのチャネルを切り替えて、選択した最良APに対して認証と再接続を行う(ステップS509)。
STAは、APと接続または再接続した後、現行APのRSSIを継続的にサンプリングし、その移動平均値(RSSIcurr)を計算する。STAがPBPを使用して常時最良の隣接APを探索するようにすることもできるが、ハンドオフの開始準備が必要なとき(すなわち、RSSIcurrがThresprobeを下回ったとき)にのみ、STAがPBP操作を開始するのが望ましい。また、PBP段階の実行中にSTAが現行APとの通信を維持できるようにするためには、図2で新たなRSSIしきい値として破線で示されるThresprobeをThresbreakよりある程度高くする必要がある。しかし、Thresprobeが高すぎると、STAと現行APとの接続品質が良好な場合でもPBPが実行されてしまい、データトラフィックが悪影響を受ける。これを避けるためには、Thresprobeの値として、STAのデータ転送速度の切り替え(例えば、5.5Mbpsから2Mbpsへ)が発生する臨界RSSI値を選択するのが望ましい。
PBPステータスでは、STAは隣接APの正確なビーコン時間を認識していないため、通常のアクティブディスカバリプロセスを使用する(すなわち、プローブによってAPをスキャンする)。PBPプロセスのシーケンスチャートの概略を図6に示す。図6に示すように、STAは周期的に短時間のプローブを実行するので、ほとんどの時間はデータトラフィックのために使用できる。STAは、すべての隣接APを十分な回数にわたってプローブした後、隣接AP毎にRSSIの移動平均を計算する。この計算で得られた各隣接APの平均RSSIを比較することにより、最良の隣接AP(すなわち、平均RSSIがRSSlbestの隣接AP)を選択できる。また、STAはPBPステータスの開始時点から現行APのRSSIのサンプリングを常時行っているため、現行APからRSSIの移動平均を計算することも可能である。サンプリングと平均値計算の結果を調べて、その隣接APと現行APのRSSIが以下の条件を満たすことが判明した場合(Δはマージン。マージンは、複数のアクセスポイントがSTAに同程度に良好な通信品質を提供できる場合に、不必要なハンドオフが実行されて「ピンポン」現象に陥る危険を回避するために必要とされる)、

RSSlbest−RSSlcurr>Δ 式(1)

STAはそれを最良の隣接APと判定し、接続先候補のAPとして選択する。候補APの選択結果に基づき、STAは現行APとの接続を切断し、最良の隣接APとの認証と再接続を実行する。したがって、ハンドオフプロセスの総レイテンシを構成するのは、チャネルの切り替えと伝送(CS&T)、認証(tauth)、再接続(tassoc)の3つの処理だけである。

handoff=CS&T+tauth+tassoc 式(2)
CS&TはWLANカードに固有な値(約5〜7ms)である。認証は、STAが特定のアクセスポイントを使用する権利を付与されるために必要とされる。オープニングシステムでは、認証(tauth)は約3〜5msで完了する。tassocは、STAが新APとの接続関係を再構築するために消費する時間である。これには、約3〜5msを要する。したがって、PBPアルゴリズムを使うと、ハンドオフの総レイテンシを20ms未満に削減することができる。
PBPの各部分段階では、STAは現行APとの現在の通信を一時停止し、チャネルを切り替えてプローブ処理を実行した後、元のチャネルに再度切り替える必要がある。1回のPBP部分段階に要する時間(PBP_delay)は、以下の式で表される。

PBP_delay=2*CS&T+Probe_time 式(3)

ここで、Probe_timeは、STAがプローブ要求を送信してからプローブ応答を受信するまでの待ち時間である。
信号の短期フェージング効果を低減するには、同一のAPに対してプローブを周期的に複数回にわたって実行し、RSSIサンプルの平均値を計算して最良APを選択する方法が効果的である。RSSIサンプルの移動平均からAPの信号品質を正確かつ安定的に予想するために必要なRSSIサンプル数がn個で、STAが全隣接APの完全なプローブを完了するために実行すべきPBP部分段階の回数がm回とすると、STAが計算結果から接続先の最良APを選択するために実行すべきPBP部分段階の回数はn×m回となる。図7は、PBPプロセス中のチャネル占有時間の概略を示すシーケンスチャートである。図7に示すように、STAはtbeginのタイミングでPBPステータスに入る。STAはtbeginからtselectまでの間に隣接フルスキャン期間をn回完了する。STAは、1回の隣接フルスキャン期間中に、PBP部分段階数m×1の回数にわたって全隣接APのプローブを実行する。tselectでは、十分な数のサンプリング結果を有するモバイルホストが計算を開始し、最良APを選択する。したがって、tbeginからtselectまでの間にPBPがチャネルスキャンに要する合計時間は、以下の式で得られる。

PDP_time=n*m*PBP_delay 式(4)
1つのPBP部分段階から次のPBP部分段階までの間にデータトラフィックを行うことのできる時間をdata_intとすると、tbeginからtselectまでの間にデータトラフィックに使用される合計時間は以下の式で表される。

traffice_time=n*m* 式(5)
図6及び7から明らかなように、PBP部分段階の回数が多すぎたり所要時間が長すぎたりすると、データトラフィックの品質が低下する。具体的な影響としては、次のようなものが考えられる。
(1)STAがPBPモードの間に、データのスループットが低下する。
(2)PBP部分段階中にデータトラフィックが着信すると、遅延ジッタが増大する。
(3)PBP部分段階中にUDPトラフィックが着信すると、パケット損失が生じる。
(4)PBP部分段階数が多すぎるために、CPUの負荷が増大する。
本発明の方法では、上記の影響を考慮して隣接グループリストを採用し、これによりプローブする隣接AP数を減少させ、さらにはmを減少させている。また、隣接グループリストを使用することで、プローブ要求のユニキャスト送信が可能になるため、PBP_delayが短縮される。
チャネルスキャン段階を複数のPBP部分段階に分割する最も簡単な方法は、各部分段階において1チャネルもしくは数チャネルをスキャンすることである。各部分段階において、STAはプローブチャネルに切り替わり、プローブ要求を同報送信した後、所定の時間にわたってプローブ応答を待機し、その後元に戻る。しかし、この方法には以下のような欠点がある。
(1)すべての隣接APをスキャンしようとすると、PBP部分段階の回数が多くなりすぎる。例えば、部分段階数は802.11b/gでは11回、802.11aでは20回に上る。
(2)隣接APがないチャネルに対しても、STAはPBP部分段階を開始してスキャンを実行しなければならない。
(3)プローブ要求を同報送信した後、STAは、たとえ隣接AP数が1台だけのチャネルでも最大チャネル時間(MaxChannelTime)にわたって待機しなければならない。
本発明の方法では、必要なPBP部分段階数を減らし、各PBP部分段階の待機時間を短縮する方策として、現行APの隣接グループリストが採用されている。
各APの隣接グループリストは、隣接APのレコードを作成して維持する。各レコードには、少なくとも、隣接APを識別する第1のフィールド(通常、APのMACアドレス、すなわちBSSID)と、隣接APの動作チャネルを識別する第2のフィールドが格納される。隣接APの情報は、現行APやその背後のバックボーンインフラストラクチャ(Ethernetスイッチ、専用サーバ等)だけでなく、STA自身も作成することができる。隣接グループリストを作成する方法としては、手動による事前構成、STAの過去の移動とハンドオフの履歴の記録、STAによるスキャン、現在策定中の802.11kプロトコル標準の採用等が挙げられる。
STAはPBP段階を実行する前に、隣接グループリストを使用して、隣接APが動作中のチャネルの集合と、各チャネル上の隣接APの集合とを取得することができる。非特許文献4によると、隣接APの情報を使用することにより、プローブすべき隣接AP数は平均3.15台(最大6台)に減少し、隣接チャネル数は平均2.25本になる。STAはこれらのチャネルとAPをプローブするだけでよい。
APとその背後のネットワークを変更する必要をなくすための方策として、STAが自身で隣接APの情報を取得して隣接グループリストを作成することのできる「重複チャネル検出」という新手法が採用されている。STAは、APとの接続が完了すると、隣接AP検出の部分段階を数回実行する。各部分段階では、STAは任意のチャネルを選択して、プローブ要求を同報送信する。プローブ要求を受信した同一チャネル上及び重複チャネル上のAPは、プローブ応答を返送する。STAは重複チャネル上のAPの信号品質を正確に把握することはできないが、BSSIDや動作チャネルなどのAP情報を取得することができる。STAはこの情報を使用して、その現行APの隣接グループリストを作成できる。例えば、STAがチャネル3でプローブ要求を同報送信したとすると、チャネル1、2、3、4、5で動作中のAPの情報が取得される。そのため、STAは、部分段階を3回行うだけで、全隣接APのBSSIDと動作チャネルの情報を得ることが可能になる。データトラフィックは、隣接AP検出の部分段階の合間を利用して維持される。
STAは、隣接APの情報を取得すると、隣接APの動作チャネルに基づいて隣接APをグループ化し、隣接グループリストを作成する。また、同一チャネルに複数の隣接APが存在する場合には、各グループの隣接AP数は最大グループサイズ(Max_group)に制限される。このグループ化と最大グループサイズの制限は、各PBP部分段階の所要時間を適度に抑制し、データトラフィックの時間を十分に確保することを目的として実行される。
隣接グループリストを使用することにより、STAはPBPステータス中に各グループに属するAPのIDとチャネルを正確に把握できるので、プローブ要求を同報送信する代わりに、対応する隣接APにプローブ要求をユニキャスト送信してスキャンを実行できる。プローブ要求をユニキャスト送信した場合は、プローブ対象のAPからのプローブ応答が他のAPの応答のために繰り延べられることがないので、STAは各PBP部分段階において最大チャネル時間(MaxChannelTime)にわたって待機する必要がなくなる。
各PBP部分段階中には、STAは現行APとの通信を維持することができないが、現行APからのインバウンドトラフィックと上位層アプリケーションからのアウトバウンドトラフィックは継続される。現行APとSTAにバッファがない場合は、PBP部分段階の間にパケット損失が発生することがある。特に、PBP部分段階中にアウトバウンドトラフィックのパケット損失が発生すると、後続のdata_intervalのデータ転送速度が低下する原因となる。このような状況を回避するため、本発明の一実施例にはデータバッファ手段が備えられている。
図8は、本発明の他の実施例によるユーザ端末の構成を示す。この図では、図3と同じ部品には同じ参照番号が付されている。STA800には、アウトバウンドトラフィックバッファ手段801とインバウンドトラフィックバッファ要求手段802が追加されている。アウトバウンドトラフィックバッファ手段801は、各PBP部分段階において、STA800のアウトバウンドトラフィックをバッファする。インバウンドトラフィックバッファ要求手段802は、各PBP部分段階において、現行APに対して、STA800へのインバウンドトラフィックをバッファするよう指示する。これらの手段により、データ損失は解消される。現行APは、PBP部分段階において、STAへのインバウンドトラフィックをパワーセーブモード(PSM)メカニズムを使用してバッファすることができる。PBP部分段階の時間が短い場合は、現行APにバッファされるデータ量が少ないので、STAがdata_intervalの戻った後にバッファを瞬時に空にすることができる。
これらの措置を使用した場合のPBP部分段階は、図9に示すような内容になる。STAは、チャネルを切り替えてPBP部分段階に入る前に、PSMステータスに入ることを通知するPSMビットを設定したNULLデータフレームを現行APに送信する。現行APはこれに対してACKパケットを返し、STAへのインバウンドトラフィックのバッファを開始する。STAはACKを受信すると元のチャネルに戻り、PSMビットがクリアされたNULLデータフレームを現行APに送信して、バッファ内のトラフィックを受信する準備が整ったことを知らせる。STAは、同時に、バッファ内のアウトバウンドトラフィックの送信を開始する。
グループ化とプローブ要求のユニキャスト送信を使用した場合に1回のPBP部分段階が占める時間は、以下の式で得られる。

PDP_delay=2*CS&T+Max_group 式(6)

ここで、Uni_Probe_timeは、プローブ要求のユニキャスト送信からプローブ応答の受信までの時間である。Uni_Probe_timeを約5msとし、Max_groupを「2」に設定したテストでは、PBP部分段階に要した時間は20ms未満であった。PBP部分段階の所要時間を100msに設定した場合、データトラフィックは毎100msのうち80msを使って送信される。これによるデータパケットのスループットとレイテンシへの影響は少ない。
本発明の方法では、信号品質の低下により現在の接続を切断するまでにSTAがPBP段階全体を確実に完了できるように、PBP段階をトリガするしきい値(「Thresprobe」で表される)は高めに設定される。ただし、しきい値を高めに設定するとPBP部分段階の回数が増えるため、データトラフィックのパフォーマンスの低下とCPU負荷の増大を招くことになる。本発明の一実施例では、この影響を軽減するため、信号品質に応じて隣接APのプローブ頻度を動的に調整するための新たな信号しきい値Thresfast(Thresfast<Thresprobe)と適応アルゴリズムが採用されている。この場合は、STAの切断前プローブ手段にスキャン頻度調整手段を備えることができる。
具体的には、STAは、PBP部分段階に隣接APのRSSI(RSSInei)と現行APのRSSI(RSSIcurr)が以下の条件を満たしたときに、隣接APに対して低速プローブを実行する。

RSSIcurr−RSSInei>Thresfast 式(7)

この条件が満たされない場合、STAはその隣接APに対して高速プローブを実行する。
連続するPBP部分段階における低速プローブの実行間隔は高速プローブのそれより長いため、不必要なPBP部分段階がさらに減少する。
要約すると、本発明によれば、802.11の標準ハンドオフプロセスにおいて長い時間を占めるチャネルスキャン段階は複数のPBP部分段階に置換され、これらの部分段階は現在の接続が切断される前に実行される。この方法により、802.11プロトコルのハンドオフレイテンシは20ミリ秒未満に短縮される。
また、隣接グループリスト支援、プローブ要求のユニキャスト送信、バッファリングメカニズム(現行APはPSMモード、STAにバッファ)の採用により、データトラフィックに対するPBP部分段階の影響が最小化される。これにより、PBP部分段階でのパケット損失が解消され、PBP部分段階にデータパケットに追加されるレイテンシとジッタも20ms未満へと最小化される。
本発明の各要素は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組み合わせで実装でき、システム、サブシステム、そのコンポーネントもしくはサブコンポーネント内で利用することができる。ソフトウェアで実装された場合、本発明の各要素はプログラムもしくはコードセグメントとして必要なタスクを実行するために使用される。プログラムまたはコードセグメントは、機械読取り可能な媒体に格納することも、あるいは、伝送媒体もしくは通信リンクを介して搬送波内に具現化されたデータ信号により伝送することもできる。「機械読取り可能な媒体」には、情報を格納または伝送できるあらゆる媒体が含まれる。機械読取り可能な媒体の例としては、電子回路、半導体記憶装置、ROM、フラッシュメモリ、消去可能書き込み可能ROM(EROM)、フロッピーディスク、CD−ROM、光ディスク、ハードディスク、光ファイバー媒体、無線周波数(RF)リンク等が挙げられる。コードセグメントは、インターネット、イントラネット等のコンピュータネットワークを介してダウンロードすることもできる。
上記では本発明を特定の実施例を参照して説明したが、本発明は上記の特定の実施例や、図面に示した特定の構成に限定されるものではない。例えば、図示した一部のコンポーネントは、互いに組み合わせて1つのコンポーネントとしたり、1つのコンポーネントを複数のサブコンポーネントに分割したり、他の既知のコンポーネントを追加したりすることもできる。また、動作プロセスも同様に、例に示されたものに限定されない。本発明はその精神と主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形態で実装できることは、当該技術に精通した当業者により理解されるであろう。したがって、本発明の実施例はあらゆる点において例示的であり、限定的なものではない。本発明の範囲は前述の説明よりむしろ付記した特許請求の範囲に示されており、各請求項と等価な意味と範囲に含まれるあらゆる変更がそれに包含される。
本発明の上記及び他の目的、特長、利点は、下記の説明と添付図面からより明確に理解されるであろう。なお、添付図面では、共通する部品は同じ参照番号を使用して示されている。添付図面は以下とおりである。
従来の802.11ハンドオフにより発生する通信の中断を示す図である。 2つのAPの重複カバレッジを示す概略図である。 本発明の一実施例によるユーザ端末の構成を概略的に示すブロック図である。 隣接グループリストの例を示す図である。 本発明の一実施例によるユーザ端末の動作を示すフローチャートである。 本発明によるPBPプロセスの概略を示すシーケンスチャートである。 本発明によるPBPプロセス中のチャネル占有時間の概略を示すシーケンスチャートである。 本発明の他の実施例によるユーザ端末の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の一実施例による1つのPBP部分段階における動作の概略を示すシーケンスチャートである。
符号の説明
301:現行AP測定手段
302:PBP手段
303:隣接グループリスト手段
304:ハンドオフ手段
S501:開始及びAPとの接続
S502:隣接グループリストの作成
S503:現行APのRSSIの測定
S504:PBPステータスに入るかどうかの決定
S505:PBP部分段階の実行
S506:十分な数のプローブ結果の取得
S507:計算及び最良APの選択
S508:ハンドオフの実行
S509:ハンドオフアクションの実行
801:アウトバウンドトラフィックバッファ手段
802:インバウンドトラフィックバッファ手段

Claims (33)

  1. 無線通信ネットワーク内のユーザ端末のためのハンドオフ方法であって、
    現在の現行アクセスポイント(AP)の信号品質を測定するステップと、
    可能な隣接APを1つ以上のグループにグループ化した隣接グループリストを作成するステップと、
    前記現行APとの接続を切断せずに、前記隣接グループリストに基づいて切断前プローブ(PBP)部分段階を間欠的に複数回にわたって実行するステップであって、各PBP部分段階は1つのグループに属する隣接APの信号品質がアクティブプローブ方式でプローブされることを特徴とするステップと、
    プローブで判明した前記隣接APの信号品質に応じて選択的にハンドオフを実行するステップとを備えることを特徴とするハンドオフ方法。
  2. 前記隣接グループリストにおいて、同じグループに属する隣接APが同一チャネル上で動作することを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  3. 前記隣接グループリストにおいて、同じグループに属する隣接APの数が事前に決定された最大グループサイズを上限とすることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  4. 各PBP部分段階において、隣接APのグループがプローブ要求のユニキャスト送信を使用してプローブされることを特徴とする請求項2に記載のハンドオフ方法。
  5. 隣接グループリストの作成において、前記隣接APの情報を重複チャネルスキャンにより取得することを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  6. 隣接グループリストの作成において、前記隣接APの情報を前記現行APから受信することを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  7. 各PBP部分段階において、ユーザ端末のアウトバウンドトラフィックをバッファするステップをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  8. 各PBP部分段階において、前記現行APに対しユーザ端末のインバウンドトラフィックをバッファするよう指示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  9. 前記現行APが、パワーセーブモードでインバウンドトラフィックをバッファするよう指示されることを特徴とする請求項8に記載のハンドオフ方法。
  10. 連続するPBP部分段階の合間に、前記現行APを介してデータトラフィックを送受信するステップと、
    前記複数のPBP部分段階を実行する前と、連続するPBP部分段階の合間に、前記現行APの信号品質を測定するするステップとをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  11. 前記隣接APの信号品質のプローブは、前記隣接APを複数回にわたりサンプリングするステップと、前記隣接APの各々について受信信号強度インジケータ(RSSI)の移動平均を計算するステップを備え、
    前記現行APの信号品質の測定は、前記現行APの複数回にわたるサンプリングするステップと、前記現行APのRSSIの移動平均を計算するステップとを備えることを特徴とする請求項10に記載のハンドオフ方法。
  12. 前記隣接APの信号品質のプローブは、各隣接APのスキャン頻度をその信号品質に基づいて動的に調整するステップをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  13. ハンドオフを選択的に実行するステップは、プローブにより判明した前記隣接APの信号品質に基づいて最良の隣接APを選択するステップと、前記最良の隣接APの信号品質が事前に決定されたマージン分において前記現行APの信号品質を上回るときに、前記現行APから前記最良の隣接APへのハンドオフを実行するステップとを備えることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  14. ハンドオフを実行するステップは、前記現行APとの接続を切断するステップと、チャネルを切り替えるステップと、前記最良の隣接APの認証及び再接続を行うステップを備え、ハンドオフ時にチャネルスキャンが実行されないことを特徴とする請求項13に記載のハンドオフ方法。
  15. 前記PBP部分段階は、前記現行APの信号品質が事前に決定されたしきい値を下回ったときに実行されることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  16. 前記無線通信ネットワークは、802.11標準に準拠した無線ローカルエリアネットワークであることを特徴とする請求項1に記載のハンドオフ方法。
  17. 無線通信ネットワーク内で使用される端末であって、
    現在の現行APの信号品質を測定するように構成された現行アクセスポイント(AP)測定手段と、
    可能な隣接APを1つ以上のグループにグループ化して隣接グループリストを作成するように構成された隣接グループリスト手段と、
    前記グループリスト手段と連結された切断前プローブ(PBP)手段であって、前記PBP手段は、前記現行APとの接続を切断せずに、前記隣接グループリストに基づいてPBP部分段階を間欠的に複数回にわたって実行し、各PBP部分段階では1つのグループに属する隣接APの信号品質がアクティブプローブ方式でプローブされることを特徴とするPBP手段と、
    前記現行AP測定手段と前記PBP手段とに連結されたハンドオフ手段であって、前記ハンドオフ手段はプローブによって判明した前記隣接APの信号品質に基づいてハンドオフを選択的に実行するハンドオフ手段とを備えることを特徴とする端末。
  18. 前記隣接グループリストにおいて、同じグループに属する隣接APが同一チャネル上で動作することを特徴とする請求項17に記載の端末。
  19. 前記隣接グループリストにおいて、同じグループに属する隣接APの数が事前に決定された最大グループサイズを上限とすることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  20. 前記PBP手段が、各PBP部分段階において、プローブ要求のユニキャスト送信を使用して隣接APのグループをプローブすることを特徴とする請求項18に記載の端末。
  21. 前記隣接グループリスト手段が、前記隣接APの情報を重複チャネルスキャンにより取得する手段を備えることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  22. 前記隣接グループリスト手段が、前記現行APから前記隣接APの情報を受信する手段を備えることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  23. 前記現行APに対し、各PBP部分段階において前記端末へのインバウンドトラフィックをバッファするよう指示するイントバウンドトラフィックバッファ要求手段をさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  24. 前記現行APに対し、各PBP部分段階において前記端末へのインバウンドトラフィックをバッファするよう指示するイントバウンドトラフィックバッファ要求手段をさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  25. 前記インバウンドトラフィックバッファ要求手段が、前記現行APに対しパワーセーブモードでインバウンドトラフィックをバッファするよう指示することを特徴とする請求項24に記載の端末。
  26. 連続するPBP部分段階の合間を利用して前記現行APを介したデータトラフィックの送受信が行われ、
    前記現行AP測定手段が、PBP手段が前記複数のPBP部分段階を実行する前と、連続するPBP部分段階の合間に、前記現行APの信号品質を測定することを特徴とする請求項17に記載の端末。
  27. 前記PBP手段は、前記隣接APを複数回にわたりサンプリングし、前記隣接APの各々について受信信号強度インジケータ(RSSI)の移動平均を計算し、
    前記現行AP測定手段は、前記現行APを複数回にわたりサンプリングし、前記現行APのRSSIの移動平均を計算することを特徴とする請求項26に記載の端末。
  28. 前記PBP手段は、各隣接APのスキャン頻度をその信号品質に基づいて動的に調整するためのスキャン頻度調整手段を備えることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  29. 前記ハンドオフ手段は、プローブにより判明した前記隣接APの信号品質に基づいて最良の隣接APを選択し、前記最良の隣接APの信号品質が事前に決定されたマージン分において前記現行APの信号品質を上回るときに、前記現行APから前記最良の隣接APへのハンドオフを実行することを特徴とする請求項17に記載の端末。
  30. 前記ハンドオフ手段は、ハンドオフ時に前記現行APとの接続を切断し、チャネルを切り替えて、前記最良の隣接APの認証及び再接続を行い、チャネルスキャンを実行しないことを特徴とする請求項29に記載の端末。
  31. 前記PBP手段は、前記現行APの信号品質が事前に決定されたしきい値を下回ったときに前記PBP部分段階を実行することを特徴とする請求項17に記載の端末。
  32. 前記端末は802.11標準に準拠した無線ローカルエリアネットワークで使用されるユーザ端末であることを特徴とする請求項17に記載の端末。
  33. 無線通信システム内のユーザ端末によって実行された場合、実行されるべき指示が記録されたコンピュータ読取り可能なプログラムであって、
    前記ユーザ端末に、
    可能な隣接APを1つ以上のグループにグループ化した隣接グループリストを作成させ、
    前記現行APとの接続を切断せずに、前記隣接グループリストに従って切断前プローブ(PBP)部分段階を間欠的に複数回にわたって実行させ、各PBP部分段階では1つのグループに属する隣接APの信号品質がアクティブプローブ方式でプローブされ、
    プローブで判明した前記隣接APの信号品質に応じて選択的にハンドオフを実行させることを特徴とするプログラム。
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