JP2008547268A

JP2008547268A - ページングを用いた休止モードサポートの方法および装置

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Publication number: JP2008547268A
Application number: JP2008517034A
Authority: JP
Inventors: ジェオン・ムー・リョン; 富士雄渡辺; 敏朗河原
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: US20050232200A1; US7417971B2; WO2006138326A1; CN101194471A; JP4950190B2; EP1891775A1

Abstract

休止モードをサポートするための方法および通信システムを記載する。一実施形態によると、通信システムは、節電モードで動作可能な無線局と、アクセスポイントグループとを含む。各アクセスポイントグループは、１つ以上のアクセスポイントを含み、少なくとも１つのアクセスポイントグループは少なくとも２つのアクセスポイントを有する。各グループにある１つ以上のアクセスポイントの範囲は、各グループのページング領域を画定する。無線局が節電モードであり、１つのアクセスポイントに関連付けられたページング領域内にある場合、その１つのアクセスポイントは、ページングチャネルを用いて無線局に対してページングを行う。無線局は、その１つのアクセスポイントが、無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにない場合には、ハンドオフ処理を行い、その１つのアクセスポイントが、無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにある場合には、ハンドオフ処理を行わない。

Description

本発明は、無線通信の分野、特に、無線局を一定期間通信不可能な動作モード（例えば、低電力消費モード）に入れ、無線局の特定および無線局の動作モード中に送信されたメッセージを無線局に通知するのにページングが用いられる無線通信システムにおける無線局のページングに関する。

無線局の電池寿命を延ばすため、多くの無線ネットワークプロトコルには節電モードが設定されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークでは、無線局は、フレームをリッスンする受信状態、フレームを送る送信状態、または、送信も受信も行わない節電モードのいずれかにある。このため、無線局の大半は、ほとんど常に電源が入っている状態である。節電モード時の無線局は、タイミング回路以外のほぼ全ての電源をオフにすることにより消費電力を小さくする。これにより、無線局の電力消費を非常に少なくし、アクセスポイントからビーコン送信を受信するために周期的に（ビーコン間隔の倍数で）起動させることが可能である。

ページングとは、節電モードの無線局にフレームの着信を通知する無線サービスであり、必要に応じて、ページングされた局が起動し着信フレームを受信するまで、着信フレームをバッファに格納する。ページングが用いられるエリアはページング領域と呼ばれる。ページング領域境界は、休止無線局の位置を特定するのに用いられるアクセスポイントの集合体（アクセスポイントグループ）の範囲の外周により画定される。この外周は、ページング領域のページング領域境界を形成する。各ページング領域は、固有のページング領域識別子を周期的にブロードキャストすることにより無線局に一意的に識別させる。多くのセルラーベースの無線ＷＡＮプロトコルはページングをサポートしているが、ＩＥＥＥ８０２．１１などのＷＬＡＮプロトコルは、ページング実施の規格や方法を具体的に提供していない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルは、１つより多くのアクセスポイントを有するページング領域、専用のページングチャネル、および節電モード中にある休止無線局の特定を対象とした無線リンクプロトコルを有しない。

無線ネットワークのなかには、ＩＥＥＥ８０２．１１など、柔軟性のないページングアーキテクチャを有するものがある。ＩＥＥＥ８０２．１１の場合、ページング領域は１つのアクセスポイントで構成されるため、無線局が新たなＡＰのカバー領域内に入るたび、無線局は位置登録を行わなければならない。無線局の移動性が高くなると、柔軟性のないページングアーキテクチャにより消費される電力は大きくなる。

本願は、２００２年１０月４日に出願され「ページングを用いた休止モードサポートの方法および装置（ＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＤｏｒｍａｎｔＭｏｄｅＳｕｐｐｏｒｔｗｉｔｈＰａｇｉｎｇ）」と題された米国特許出願第１０／２６４，８０７号（２００３年７月３１日に公開番号ＵＳ２００３／０１４５０９２Ａ１として公開）の一部継続出願である。

休止モードをサポートする方法およびその通信システムについて説明する。一実施形態によると、通信システムは、節電モードで動作可能な無線局とアクセスポイントグループとを含む。各アクセスポイントグループは１つ以上のアクセスポイントを含み、少なくとも１つのアクセスポイントグループは少なくとも２つのアクセスポイントを有する。各グループに含まれる１つ以上のアクセスポイントの範囲は各グループのページング領域を画定し、１つのアクセスポイントは、無線局が節電モード中であって、その１つのアクセスポイントに関連付けられたページング領域内にある場合、ページングチャネルを用いて無線局に対してページングを行う。その１つのアクセスポイントが、無線局が節電モードに入る前に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにない場合には、無線局はハンドオフ処理を行い、その１つのアクセスポイントが、無線局が節電モードに入る前に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにある場合には、無線局はハンドオフ処理を行わない。

本発明の様々な実施形態の以下に詳述される説明および添付図面により、本発明は十分理解されるものと思われるが、これらは単なる例示および説明目的に過ぎず、本発明は特定の実施形態に限定されないものとする。

無線ネットワークに用いられるページング方式について説明する。ページング方式は、柔軟なページング領域設計を可能にすることにより、無線ネットワークの節電能力を向上させる。一実施形態によると、ページング方式により節電モードの使用が可能となる。ページングを組み合わせた節電モードにより、無線局の移動性に伴う消費電力を減らすことにより無線局の電池寿命を延ばすことができる。

一実施形態によると、ページング領域は１つより多くのアクセスポイントで構成され得る。新たなアクセスポイントのカバー領域内に入った無線局は、その新たなアクセスポイントが新たなページング領域に属する場合には、位置登録を行うが、そうでなければ、位置登録を行う必要はない。その結果、無線局は、位置登録を行わずに、ネットワークカバー領域内を移動することができる。これにより、全位置登録処理を行わないことで消費電力を減らすことができる。従って、新たなアクセスポイントのカバー領域内に入った無線局は、その新たなアクセスポイントが、旧アクセスポイントとは異なるページング領域に属する場合のみ、完全ハンドオフを行う。新たなアクセスポイントが同じページング領域に属する場合、無線局は、新たなアクセスポイントと同期をとるだけである。反対に、従来の無線ＬＡＮでは、無線局があるアクセスポイントのカバー領域の境界を越えて、別のアクセスポイントのカバー領域内に入ると、その２つのアクセスポイント間で完全ハンドオフを行う必要がある。ハンドオフを行うのに無線局は多くのフレームを送受信しなければならず、ハンドオフ処理には大抵の場合長時間を要するため、移動無線局の消費電力は、固定無線局よりもかなり大きくなる。

このため、一実施形態では、各アクセスポイントには、それが属するページング領域を示すページング領域ＩＤが割り当てられる（ページング領域の設計とは、本質的にはページング領域のＩＤを適切なアクセスポイントに割り当てることである）。これら同じページング領域ＩＤを有するアクセスポイントは、各自のページング情報（例えば、ＴＩＭおよびアクセスポイント識別子）を交換し、その情報を、対応するアクセスポイントのＩＤと共に、各自のビーコン送信に含める。このようなアクセスポイントからのビーコンは、集合的に、ページング領域内にあるアクセスポイントの共通ページングチャネルとなる。

無線局の移動性、トラフィック特性、カバー領域の大きさなどの要因に基づいてページング領域の大きさを適切に選択することにより、全体的な消費電力を劇的に減らすことができる。

本発明をより詳細に説明するため、以下の説明において数多くの詳細を記すが、これら具体的な詳細がなくても本発明の実施が可能であることは当業者には明白である。他の例では、本発明が曖昧になることを避けるため、公知の構造およびデバイスを、詳細図ではなくブロック図形式で示す。

以下に記載される詳細説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号表現で表される。これらアルゴリズムの記載および表現は、データ処理分野の当業者が、他の当業者に作業内容を最も効果的に伝えるために用いるものである。本明細書において、また一般的にも、アルゴリズムは、所期の結果を得る一貫した一連の工程であると考えられている。これら工程は、物理量の物理的操作を必要とするものである。通常、必ずしも必要ではないが、これらの量は、格納、転送、組み合わせ、比較、その他操作可能な電気または磁気信号の形をとる。主に一般的な用法であるという理由で、時には、これら信号をビット、値、エレメント、記号、文字、用語、数などと呼ぶのが都合よいことが分かっている。

しかし、上記用語全ておよび同様の用語は、適切な物理量に関連するものであって、これらの量に適用される便利な表示に過ぎない点に留意されたい。特に明記しない限り、以下の説明から明らかなように、本明細書において、「処理」、「演算」、「計算」、「決定」、「表示」などの用語を用いた説明は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理（電子）量として表わされるデータの操作および、それを、コンピュータシステムメモリ、レジスタ、その他このような情報記憶、送信または表示デバイス内の物理量として同様に表わされる別のデータへの変換を行うコンピュータシステム、または同様の電子無線局の動作および処理を指すものとする。

本発明は、本明細書に記載の動作を行う装置にも関する。この装置は、所要の目的のために特別に構成されてもよく、または、自身内に格納されたコンピュータプログラムにより選択的に作動または再構成される汎用コンピュータを含んでもよい。このようなコンピュータプログラムは、特に限定されないが、フロッピーディスク、光学ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスクを含むディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光学カード、または、それぞれがコンピュータシステムバスに結合された電子指示を格納するのに適切な媒体など、コンピュータ読取可能な記憶媒体に格納され得る。

本明細書に記載のアルゴリズムおよび表示は、特定のコンピュータやその他装置に本質的に関連せず、本明細書の教示に係るプログラムとともに様々な汎用システムを用いてよく、または、所要の方法工程を実施するさらに特別な装置を構成するのが都合よい場合もある。これら様々なシステムに必要な構造については、以下の記載により明確となる。また、本発明は、特定のプログラミング言語で記載されるのではなく、様々なプログラミング言語を用いて本明細書に記載の発明の教示を実施してもよいことが理解される。

機械読み出し可能な媒体は、機械（例えば、コンピュータ）により読み出し可能な形式の情報を格納または送信するものであればいかなるメカニズムを含み得る。例えば、機械読み出し可能な媒体としては、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的、その他の形式の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）などが挙げられる。

（ページングの概要）
一般的に、ページングを実施するネットワークは、少なくとも２つのページング領域を有するように設定される。先行技術では、無線局がページング領域境界を越えて１つのページング領域から別のページング領域に移動すると、無線局は、次のページング領域にある新たなアクセスポイントと関連付けを行う。無線局は、自身が存在するページング領域を識別する固有のページング領域識別子の変更を検出することにより、ページング領域境界を越えた時を検出する。しかし、隣接するページング領域が重なり合っていれば、無線局は、同時に１つより多くのページング領域にあり得る。このため、１つより多くのページング領域識別子を検出する。この場合、無線局は、現在のページング領域のページング領域識別子を検出していれば、次のページング領域にあるアクセスポイントと関連付けを行わなくてもよい。あるいは、無線局は、自身が存在する各ページング領域からページング領域識別子の強度を検出し、最も強度のあるページング領域識別子をブロードキャストするページング領域と関連付けを行ってもよい。

節電モード時の無線局は、１つ又は複数のブロードキャストされている固有のページング（またはトラフィック表示）識別子を検出できるよう、節電モードからアクティブモードに周期的に移行するようプログラムされている。この時、無線局は自身の位置をネットワークに送信する。ページングサービスを適切に提供するため、無線ネットワークは、各無線局の位置の把握していようとする。前述の方法で無線局が自身の位置をネットワークに通知する回数が減少した結果の１つは、ネットワークが、所与のページング領域内にある無線局の位置が分からないということである。無線局は、最後にアクセスポイント（「旧」アクセスポイント）と同期および関連付けを行った後、移動してしまうことがあるため、ネットワークが分かっていることは、無線局は、それに対応しているアクセスポイントがあるページング領域内のどこかにあるということだけである。ネットワークがＩＰトラフィックを無線局に送信するために、ネットワークは、無線局が現在存在するアクセスポイント（すなわち、新たなアクセスポイント）を知り、保留ＩＰトラフィックを無線局に知らせる。ネットワークは、無線局に対してページングを行うことにより、ページング領域内にある無線局の位置を正確に特定する。

無線局に対するページングは、ネットワークがその無線局に対応するアクセスポイントを介して信号を送り、無線局に接続の確立を促すことにより開始される。無線局に対するページングでは、旧アクセスポイントと同じページング領域にある全てのアクセスポイントに対して要求が送信される。そして、これらアクセスポイントはページング信号をブロードキャストする。無線局は、ページング信号を受信すると、新たなアクセスポイントとの関連付けを行う。一旦無線局が新たなアクセスポイントとの関連付けを行うと、ネットワークは、無線局が存在するアクセスポイントに関する無線局の位置を知る。新たなアクセスポイントは、旧アクセスポイントに信号を送り、旧アクセスポイントは、バッファに格納されたＩＰトラフィックを新たなアクセスポイントに送ると、新たなアクセスポイントは、そのＩＰトラフィックを無線局に伝える。

ページングサービスにより、無線局が節電モードに入るのに気付いたアクセスポイントが、無線局の節電モード時に、格納すべき無線局のフレームをバッファに格納し始める。無線局に対してその無線局のフレームが入手可能であることを知らせるために、アクセスポイントは、自身のバッファに格納され送信待機しているフレームを有する節電モードの無線局を特定するトラフィック表示マップ（ＴＩＭ）を含むビーコンを送信する。

節電モードの無線局が節電モードを出て、待機フレームがあることをビーコンから確認すると、無線局はアクセスポイントと通信を行い、待機フレームを取得する。その後、無線局は、次のビーコン送信をリッスンするよう指定された時間まで節電モードに戻る。このような節電モードと受信モードとの間のモード移行は、無線局が自律的に行うため、この移行にはアクセスポイントとの明示的なメッセージ交換を必要としない。

ページング機能を可能にするには、ページング領域が必要であり、主にページンググループを用いてページング領域境界を画定することによりページング機能を行う。一般的に、ページンググループは、ＷＬＡＮまたはネットワーク内にある全てのアクセスポイントのサブセットから形成される。ページング領域の構造および確立されたアクセスポイントグループ（アクセスポイントグループを操作するためのプロトコルを含む）については、２００２年１０月４日に出願され「ページングを用いた休止モードサポートの方法および装置（ＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＤｏｒｍａｎｔＭｏｄｅＳｕｐｐｏｒｔｗｉｔｈＰａｇｉｎｇ）」と題された米国仮特許出願第１０／２６４，８０７号（２００３年７月３１日に公開番号第２００３／０１４５０９２Ａ１号として公開）に開示されている。

一旦アクセスポイントグループが形成されると、アクセスポイントグループは、各自のＩＤを各自が画定するページング領域内にある全ての無線局に通知することにより、無線局の位置を特定できる。一般に、アクセスポイントグループ情報を無線局に通知する工程には、（ａ）アクセスポイントグループにある各アクセスポイントのビーコンにアクセスポイントグループのページング領域ＩＤを含めることと、（ｂ）ビーコンをブロードキャストするチャネルを割り当てることと、（ｃ）ビーコンを周期的に検出するために無線局を起動させることとが含まれる。ビーコンは、各アクセスポイントから周期的にブロードキャストされる信号であり、様々な情報を含む。

一実施形態によると、各アクセスポイントには、ページング領域ＩＤが割り当てられており、ビーコン送信の際ページング領域ＩＤをブロードキャストする。アクセスポイントグループの固有のページング領域ＩＤにより、１つのページンググループ（またはページング領域）を別のページンググループと区別することができる。各ページンググループには固有のページング領域ＩＤが割り当てられており、各ページンググループがこのページング領域ＩＤを、そのページンググループのページング領域内にある全ての無線局に通知することにより、無線局は自身がいるページング領域を判断することができる。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルのビーコンなど、ビーコンパケットまたはビーコンを用いて実現することができる。

従来のＩＥＥＥ８０２．１１では、アクセスポイントのＩＤであるＢＳＳＩＤがページング領域ＩＤとして機能するため、ページング領域には１つのアクセスポイントしか含まれない。反対に、一実施形態によると、ＥＳＳ（１組のアクセスポイント）のＩＤであるＥＳＳＩＤをページング領域ＩＤとして用いてもよい。ページング領域にあるアクセスポイントには同じＩＤが付されているので、ページング領域は、別のアクセスポイントを追加し、ページング領域ＩＤを知らせ、そのアクセスポイントにそのページング領域をビーコンで知らせることにより簡単に拡張できる。

ページングはチャネルを介して行われる。チャネルは物理的チャネルであっても、仮想チャネルであってもよい。このようなチャネルの割当方法は多くある。チャネル割当方法としては、（１）静的割り当て法と、（２）標準的共通ページングチャネル割り当て法と、（３）局所的共通ページングチャネル割り当て法とが挙げられる。静的割り当て法では、ＷＬＡＮの全てのアクセスポイントに、ＩＰトラフィックとビーコンのブロードキャスト用共通チャネルが割り当てられる。標準的共通ページングチャネル割り当て法においては、アクセスポイントに、ビーコンブロードキャスト用のユニバーサル共通チャネルと、ＩＰトラフィックのブロードキャストブロードキャスト用の異なる共通チャネルとが割り当てられる。局所的共通ページングチャネル割り当て法においては、同じアクセスポイントグループにある全てのアクセスポイントに、ページングのための同じチャネルが割り当てられるが、隣接するアクセスページンググループには、同じページングチャネルも、どのページングチャネルとも異なるＩＰトラフィック用チャネルも割り当てられない。

局所的共通ページングチャネル割り当て法では、同じアクセスポイントグループにあるアクセスポイントには、同じページングチャネルが割り当てられる。しかし、隣接するアクセスページンググループには、同じページングチャネルが割り当てられない。ＩＰチャネルは、どのページングチャネルとも異なるチャネルである。一実施形態によると、各アクセスポイントグループのページングチャネルは、そのアクセスポイントグループのルートアクセスポイントによって割り当てられる。また、各スレーブアクセスポイントは、マスターと同じページングチャネルを用いるので、どのスレーブアクセスポイントも、ページングチャネルをＩＰチャネルとして用いない。この方法では、アクセスポイントグループにある全てのアクセスポイントが同じページング領域ＩＤを有するため、無線局は、ページング領域境界を越えると、ページングチャネルの検索を行うだけでよい。また、異なるビーコンチャネルを隣接するアクセスポイントグループに割り当てることにより、これらグループのビーコンチャネル間の干渉の可能性を低減することができる。

無線局が、ビーコンまたは他のパケットを検出するには、無線局は必ず節電モードから起動している必要がある。一旦起動してアクティブモードに入ると、無線局は、ビーコンまたは他のパケット用のページングチャネルを検索する。一般的に、無線局自体が、設定間隔で周期的に起動し、一定時間（ビーコン期間）アクティブモードのままでいるようプログラムされている。一実施形態によると、このビーコン期間の開始と終了時に行われる節電モードとアクティブモードとの間の無線局の一時的移行には、明示的なパワーモード移行メッセージを伴わないため、さらに節電できる。但し、設定間隔とビーコン期間は、一般的に、アクセスポイントのビーコンブロードキャストのタイミング（ビーコンタイミング）に対応している必要がある。

一実施形態によると、アクセスポイントグループ内にある各アクセスポイントのビーコンブロードキャストのタイミングは、ほぼ同時（ビーコンタイミング）に発生するように同期される必要はない。アクセスポイントグループのビーコンブロードキャストを同時に行う必要がないため、ビーコンタイミングの同期が不要である。

ページング領域にある無線局の位置を特定するには、無線局がページング領域境界を越えるたび、またはページングされるたびに、無線局をアクセスポイントまたはアクセスポイントグループに関連付けることを含む。無線局は、ページング領域境界を越えるたび、新たなアクセスポイントグループにある新たなアクセスポイントと関連付けを行う。無線局がページングされるたび、無線局は、ＩＰトラフィックを受信することができるよう、自身が存在するアクセスポイントと関連付けを行う。アクセスポイントとの関連付けを行うため、無線局は、新たなアクセスポイントに対して関連付け要求を送る。その後、関連付けＩＤ（ＡＩＤ）が無線局に割り当てられる。

一般的に、ページング領域は、ページンググループ内にある最外アクセスポイントグループの範囲の最外周により画定される。この最外周が、ページング領域境界である。ページンググループは、一般的に、アクセスポイント間の関係を確立するアクセスポイントグループの構造を画定することにより、ＷＬＡＮまたはネットワーク内にある全てのアクセスポイントのサブセットから形成される。一例を図１に示す。図１には、ページング領域が画定されたＷＬＡＮ１００が示されている。このＷＬＡＮ１００では、２つのノード１０２と１０４が、有線または無線などの何らかの接続により、インターネットなどのネットワーク１０６に接続されている。複数のアクセスポイント１２０、１２２、１２４、１２８、１３０、１３２は、何らかの有線接続によりノード１０２、１０４に接続されている。これらアクセスポイント１２０、１２２、１２４、１２８、１３０、１３２は、グループ化されているため、アクセスポイントの範囲１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４は、ページング領域境界１５２を有するページング領域１５０を画定する。

別の実施例では、ページンググループのアクセスポイント間の関係は、ツリー構造分散グループモデルにより画定されてもよい。図２は、アクセスポイントグループ２１０のアクセスポイント２１２〜２２１間の関係が分散グループモデルにより画定されたアクセスポイントグループ２１０を示す。ページンググループ２１０はアクセスポイント２１２〜２２１で構成されており、ページング領域２２６を画定する。ページング領域境界２２８は、アクセスポイント２１２〜２２１の範囲２３０〜２３９の最外周により画定され、ページング領域２２６を囲む。

ツリー構造分散グループモデルは、階層型ツリー構造を有する。この階層型ツリー構造では、各アクセスポイントは、すぐ下にある１つ以上のアクセスポイントに接続される。また、アクセスポイントは、その機能により、「マスタ」、「スレーブ」または両方として定義される。マスタとは、他のアクセスポイントが属しており、それら属するアクセスポイントを制御する能力を有するアクセスポイントである。図２において、マスタアクセスポイントは２１２、２１３、２１５、２１７、２１８である。スレーブとは、マスタに属するアクセスポイントである。アクセスポイントグループ２１０の場合、スレーブアクセスポイントは２１３〜２２１である。アクセスポイント２１３、２１５、２１７、２１８などのように、両方の機能を有するマスタであると同時にスレーブであることが可能である。また、アクセスポイント２１２、２１５、２１７のように、１つのアクセスポイントが、１つより多くのアクセスポイントのマスタになることはあるが、１つより多くのマスタを有することはないかもしれない。アクセスポイントが、同時にマスタとスレーブの両方である場合、一実施形態によると、マスタはスレーブの属性に従う。各アクセスポイントグループは、直接的または間接的に他のアクセスポイント全てが属する１つのアクセスポイントを有する。これを「ルートアクセスポイント」（アクセスポイント２１２）と呼ぶ。ツリー構造の終端にあるアクセスポイントを「リーフアクセスポイント」（アクセスポイント２１４、２１６、２１９、２２０、２２１）と呼ぶ。残りのアクセスポイントは全て、「中間アクセスポイント」（アクセスポイント２１３、２１５、２１７、２１８）と呼ぶ。

アクセスポイントグループにあるアクセスポイント間の通信プロトコルの確立には、固有プロトコルの開発、または既存プロトコルの変更を含む場合がある。ＩＥＥＥアクセスポイント間プロトコル（ＩＡＰＰ）は、多数のベンダーからの適合アクセスポイントを共通分散システム上で相互動作させる既存のアクセスポイント間プロトコルである。ＩＡＰＰは、（サービスプリミティブを記述する）アクセスポイントの機能、一連の関数、およびアクセスポイント間でＩＰパケットを移動させるプロトコルを規定する。図３はＩＡＰＰアーキテクチャを示す。アクセスポイント管理エンティティ、すなわちＡＰＭＥ４０は、アクセスポイントの主要な動作プログラムとして用いられ、アクセスポイント製造者による独自の特徴とアルゴリズムを実行している。アクセスポイントグループのツリー構造分散モデルは、ＡＭＰＥによって実行される。

アクセスポイントグループは、各自のＩＤを各自が画定するページング領域内にある全ての無線局に通知することにより、無線局の位置を特定することができる。以下に挙げる例において、明確になるよう１つの無線局についてこれら方法を説明するが、これらの方法は、複数の無線局が存在する場合にも同様に適用することができる。

各アクセスポイントのビーコンにはアクセスポイントグループの固有のページング領域ＩＤが含まれるため、１つのページンググループ（またはページング領域）を他のページンググループと区別することができる。一実施形態によると、無線局が、自身のいるページング領域を判断できるよう、各ページンググループには固有のページング領域ＩＤが割り当てられており、各ページング領域内にある全ての無線局に対してこのページング領域ＩＤを通知する。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルのビーコンパケット（以下、「ビーコン」）を用いて実現される。

ビーコンは、アクセスグループに属するアクセスポイントが互いに通信するためのメカニズムを提供する。ビーコンとは、各アクセスポイントにより周期的にブロードキャストされる信号であり、様々な情報を含むことができる。ビーコンに含まれる各情報パケットは「エレメント」と呼ばれる。一実施形態によると、ビーコンは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルに含まれるビーコンである。ビーコンのフォーマットの一例が、２００２年１０月４日に出願され「ページングを用いた休止モードサポートの方法および装置（ＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＤｏｒｍａｎｔＭｏｄｅＳｕｐｐｏｒｔｗｉｔｈＰａｇｉｎｇ）」と題された米国特許出願第１０／２６４，８０７号（２００３年７月３１日に公開番号ＵＳ２００３／０１４５０９２Ａ１として公開）に開示されている。

節電モード時、無線局は、静止したままか、第１アクセスポイントの範囲内で移動、第１ページング領域内にある別のアクセスポイント（第２アクセスポイント）の範囲内へ移動、または第２ページング領域内へ移動し得る。無線局が静止したままであったり、第１アクセスポイントの範囲内での移動、または第２アクセスポイントの範囲へ移動すると、無線局は、設定間隔（グループビーコンタイミングに設定する）で起動し、新たなビーコンをリッスンする。新たなビーコンは、第１アクセスポイントのビーコンか、無線局が第２アクセスポイントの範囲へ移動した場合であれば第２のアクセスポイントのビーコンのいずれかである。そして、無線局は、ビーコン期間の間に新たなビーコンを感知するかどうかを判定する。ビーコン期間の間にビーコンを感知したと判定した場合、新たなビーコンとビーコン期間のタイミングが設定される。従って、無線局は節電モードに戻り、ビーコン期間の間に新たなビーコンを感知しないと判定するまで、この工程を繰り返す。

無線局が、ビーコン期間の間に新たなビーコンを感知しないと判定すると、ページング領域にある別のアクセスポイントのビーコン時に、節電モードからアクティブモードに戻り新たなビーコンを感知する。

新たなビーコンが第２アクセスポイントからのものであれば、無線局が第２アクセスポイントの範囲へ移動したことがわかる。第１および第２アクセスポイントが、ビーコンに含まれるページング領域ＩＤにより示されるように、異なるページング領域にあれば、無線局は第２のアクセスポイントと同期をとる。

無線局の位置を特定する工程では、無線局がページング領域境界を越えるたび、およびページングされるたびに、無線局の関連付けが行われる。無線局がページング領域境界を越えるたび、無線局は、新たなアクセスポイントグループとの関連付けを行う。新たなアクセスポイントグループとの関連付けを行うために、無線局は、自身が存在するアクセスポイントグループのアクセスポイント（範囲内アクセスポイント）と通信を行う。より具体的には、新たなアクセスポイントグループとの関連付けを行うため、無線局は、関連付け要求を範囲内アクセスポイントに送る。範囲内アクセスポイントであり得る新たなアクセスポイントグループのルートアクセスポイントは、関連付けＩＤ（ＡＩＤ）を無線局に割り当て、無線局のＡＩＤと関連付けられたＭＡＣアドレスとを自身の関連付けテーブルに加える。通常ＡＩＤは、約１〜約２００７の範囲内の値を有し、ＡＩＤフィールドの下位１４ビットにあり、ＡＩＤフィールドの下位２ビットはそれぞれ「１」に設定される。新たなアクセスポイントグループのルートアクセスポイントは、ＭＡＣアドレスと無線局のＡＩＤとを、その新たなアクセスポイントグループにある他のアクセスポイントに通知する。この通知は、ＩＡＰＰを用いて関連付けの際に行われ、ＩＡＰＰを用いて（無線局のＭＡＣアドレスとＡＩＤとを含む）ＩＡＰＰ−ＡＤＤ要求をローカルサブネットブロードキャストを介して同じサブネットにある全てのアクセスポイントにブロードキャストされる。これにより、無線局のＭＡＣアドレスは、ルートアクセスポイントと同じサブネットにあるアクセスポイントに通知される。また、ＩＡＰＰは、ルートアクセスポイントと同じサブネットにないアクセスポイントグループのアクセスポイントに対して無線局のＭＡＣアドレスを通知するのに用いてもよい。ＩＰアドレスではなく、ＭＡＣアドレスを用いて無線局を特定するため、無線局が１つのサブネットから他のサブネットに移動する際に通常発生する問題が避けられる。

無線局が明示的または暗示的に新たなアクセスポイントグループから関連付けの解除を行うまで、ＡＩＤは無線局に関連付けられたままであり、無線局のＭＡＣ番号は、新たなアクセスポイントグループのアクセスポイントの関連付けテーブルに記録されたままの状態である。明示的に関連付けの解除を行うには、無線局は関連付けの解除サービスを実行する。暗示的に関連付けの解除を行うには、無線局は、明示的な関連付けの解除を行わずに、新たなアクセスポイントグループの範囲から出るだけでよい。新たなアクセスポイントグループは、一定時間の間に無線局から通知を受信しなくなると、無線局が明示的な関連付けの解除を行わずに自身の範囲から出て行ったことがわかる。この時、無線局に対する関連付けが解除される。無線局がアクセスポイントグループとの関連付けを解除すると、ＡＩＤは再利用が可能となり、無線局のＭＡＣアドレスが、新たなアクセスポイントグループにあるアクセスポイントの関連付けテーブルから削除される。

アクセスポイントグループとの関連付けに加え、無線局は、ページングされるとアクセスポイントとの関連付けも行わなければならない。これにより無線局はＩＰトラフィックを受信することができる。一旦無線局がアクセスポイントグループと関連付けられると、アクセスポイントグループは、ルートアクセスポイントを介して、無線局のＩＰトラフィックを受信することができる。一実施形態によると、ルートアクセスポイントが無線局のＩＰトラフィックを受信すると、そのアクセスポイントグループ内で無線局の位置が特定されなければならない。休止モードの場合、無線局はアクティブモードに移る。アクセスポイントグループ内における無線局の位置はわからないため、ルートアクセスポイントは、アクセスポイントグループにある他のアクセスポイントに対して、無線局をページングする必要があることを通知する。すると、アクセスポイントグループにある全てのアクセスポイントが無線局に対してページングを行う。ページングを受けると、無線局は、自身が存在するいずれかのアクセスポイントに対して関連付け要求を送る。アクセスポイントが、無線局が範囲に存在することをルートアクセスポイントに知らせると、ルートアクセスポイントは、そのアクセスポイントに対してＩＰトラフィックを転送する。そのアクセスポイントは無線局に対してＩＰトラフィックを転送する。無線局がアクティブモードの時に同じアクセスポイントグループにある第２アクセスポイントの範囲内へ移動すると、無線局は第２アクセスポイントに登録を行う。

（ハンドオフ処理）
一実施形態によると、無線局に現在対応しているアクセスポイント（すなわち、サービスアクセスポイント）が利用できない場合、無線局はビーコンをリッスンできない場合がある。このような場合、無線局はスキャンを行って別のアクセスポイントを見つける。アクセスポイントが同じページング領域にあれば、ハンドオフは不要となる。これにより節電することができる。つまり、本発明の一実施形態によると、無線局が節電モードを出て、ページング領域が変わったのではなく、無線局に対応しているアクセスポイントが変わった場合、位置更新処理の一部を行う必要がなくなるため、節電を実現することができる。

より具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１など、ページング領域に１つのアクセスポイントを有する無線ネットワークでは、無線局は、新たなアクセスポイントに対してハンドオフを行うことにより位置登録を行う。図４は、現行のＩＥＥＥ８０２．１１の位置更新およびハンドオフ処理（すなわち、Ｌ２ハンドオフ処理）を示す。この処理は、スキャン工程４０２と、同期工程４０３と、認証工程４０４と、関連付け（または再関連付け）工程４０５とを含む。関連付け工程４０５が終了するまで、無線局は節電モードに入ることが出来ないため、これら工程の間、無線局は十分な電力を蓄えておく必要がある。スキャン工程４０２では、無線局は、無線ネットワークからの１つ以上の無線チャネルをスキャンし、どのネットワークに入るかを決める。スキャン方法には、パッシブとアクティブとの２つの方法がある。パッシブスキャンは、アクセスポイントからのビーコンフレームをリッスンする。アクティブスキャンには、アクセスポイントからプローブ応答を求めるプローブ要求フレームの送信が必要となる。アクセスポイントからビーコンフレームまたはプローブ応答フレームを受信すると、無線局は、アクセスポイントの到達性および特性に関する情報（性能、サポートされたレート、およびタイミング情報など）を収集する。同期工程４０３では、無線局は、ハンドオフを行うネットワークを決め、アクセスポイントのタイミング情報を用いることによりネットワークと同期をとる。認証工程４０４では、無線局は、アクセスポイントとの関連付けを認定された局のセットのメンバーとしてＩＤを確立する。認証方法には、オープンと共有鍵の２つの方法がある。オープンシステム認証は、利用可能な認証アルゴリズムの中で最も単純なものである。基本的に、オープンシステム認証は、オープンシステム認証を要求すれば、いかなる無線局でも認証するヌル認証である。共有鍵認証は、共有秘密鍵を知っているものか、そうでないものかで局の認証をサポートする。関連付け工程４０５では、アクセスポイント／無線局マッピングが確立される。これにより、局は分散システムからの起動が可能となる。

さらに、図５に示すように、安全性を向上させた次期の規格（Ｔｇｉ）に基づいて完了させるには、ハンドオフ処理にさらに２つの工程があるが、さらに消費電力が増えることとなる。これらの工程は、８０２．１Ｘ工程５０１と４ウェイハンドシェイク工程５０２である。これらの工程において、アクセスポイントと無線局との間の相互認証が行われ、両者間の安全性関連付けは、アクセスポイントとアクセスサーバー間、および無線局とアクセスサーバー間で予め確立された安全性関連付けを用いることにより確立される。

図６(A)〜６(C)は、各ページング領域が多数のアクセスポイントを有する場合の２つのページング領域の構成を示す。アクセスポイント６０２に関連付けられている無線局６０１のように、無線局は、ページング領域内にあるアクセスポイントの１つに関連付けられている。無線局６０１がアクセスポイント６０２から離れると、アクセスポイント６０３と関連付けられる。このような場合、アクセスポイント６０２と６０３は同じページング領域にあるため、ハンドオフを行う必要はない。しかし、図６(C)に図示するように、無線局がアクセスポイント６０３のカバー領域を出て、６０４のカバー領域内へ移動すると、無線局６０１は新たなページング領域に入るため、ハンドオフを行う必要がある。

図７(A)は、本発明の位置更新処理の一実施形態を示す。図７(A)に示されているように、ページングチャネルがダウンしていると、無線局はスキャンを行う（処理ブロック７０２）。これは、無線局が節電モード時に移動している場合に行われ得る。スキャン処理の結果は、ＴＩＭまたはビーコンの新たな時間を見つけることである。

スキャンの結果、処理論理回路と無線局は、ページング領域を検出するためにページング領域検出を行う（処理ブロック７０３）。ページング領域が変わっていなければ、処理論理回路はアクセスポイントと同期をとり、（処理ブロック７０４）、ページングチャネルがアップされる（７０５）。ページング領域が変わっていると、処理論理回路と無線局は、同期（処理ブロック７０６）、認証（処理ブロック７０７）および関連付け（処理ブロック７０８）を行い、リンクとページングチャネルがアップされる（７０９）。つまり、ページング領域が変わったため、全ハンドオフ処理が行われる。ページング領域が変わっていなければ、無線局は認証と関連付けを行う必要がないため、節電できる。

図７(B)は、本発明のローカル更新処理の別の実施形態示す。図７(B)に示されているように、ページングチャネルがダウンしている間に無線局はアクセスポイントを見つけるためにスキャンを行う。スキャンの後、無線局が、ページング領域検出の結果、ページング領域が変わっていないと判断すれば、無線局は、ページングチャネルがアップするよう同期をとる。しかし、ページング領域検出の結果、ページング領域が変わったと無線局が判断すると、無線局は、認証（処理ブロック７０７）、関連付け（処理ブロック７０８）、８０２．１Ｘ（処理ブロック７０９）および４ウェイハンドシェイク（処理ブロック７１０）を行う。その後、リンクおよびページングチャネルがアップされる。図７(B)に示すように、ページングが変わっていなければ、認証、関連付け、８０２．１Ｘおよび４ウェイハンドシェイクを行う必要がないため、大きな節電となる。

本発明の位置更新（およびハンドオフ）処理の別の実施形態によると、スキャン処理の結果、ページング領域は変わったもののサブネットは変わっていない場合、無線局は、８０２．１Ｘと４ウェイハンドシェイクを除いた、認証と関連付けだけを含む簡易位置更新処理を用いて、ページングチャネルをアップする。同じサブネットにあるページング領域のページング領域ＩＤが、同じ接頭辞、接尾辞などを有するよう、ページング領域ＩＤをグループ化してもよい。これにより、無線局は、２つのページング領域ＩＤを比較することによりサブネットの変更を検出することができる。あるいは、サブネット関連情報フィールドをビーコンに含め、無線局が２つのＡＰからのビーコンのフィールドを比較することによりサブネットの変更を検出できるようにしてもよい。しかし、ページング領域が変わり、サブネットも変わった場合、全位置更新（ハンドオフ）処理を行う。この別の実施形態を図７Ｃに示す。このように、ページング領域が変わらない場合や、ページングは変わったがサブネットが変わっていない場合において、節電が実現できる。

このページング方式を容易にするため、一実施形態では、アクセスポイントは、独自のＴＩＭまたはビーコンのタイミングを有する。つまり、同じページング領域にある全てのアクセスポイントのＴＩＭが同じである必要も、同期する必要もなく、スキャン処理によりＴＩＭの位置が特定できる。一実施形態によると、同じページング領域内にある各アクセスポイントのＢＳＳＩＤとＴＩＭとの対は、各ビーコンで送られる。つまり、ページングチャネルを全てのアクセスポイントに提供するために、ページングを行う無線局を有するページング領域にある各アクセスポイントのＴＩＭは、アクセスポイントにより送られるビーコンに含まれる。これにより、無線局は、どのアクセスポイントからのビーコンもリッスンおよび選択が可能となる。スキャン中の電力を減らすため、ターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）を用いてもよい。このような場合、ビーコン送信時間の位置を、ＴＢＴＴオフセットおよびビーコン間隔比率から決定することができる。ＡＰｉからＡＰｊのＴＢＴＴオフセット（ＴＯｉｊ）およびＡＰｉに対するＡＰｊのビーコン間隔比率（Ｒｉｊ）は、以下の式が成立するような数値を有する。

ＴＢＴＴ（ＡＰｊ）＝ＴＢＴＴ（ＡＰｉ）＋ｋ^＊Ｒｉｊ^＊ＢＩ（ＡＰｉ）＋ＴＯ（ｉｊ）
式中、ＴＢＴＴ（ＡＰｊ）、ＴＢＴＴ（ＡＰｉ）、およびＢＩ（ＡＰｉ）はそれぞれ、ＡＰｊのＴＢＴＴ、ＡＰｉのＴＢＴＴ、ＡＰｉのビーコン間隔であり、ｋは任意の整数である。

無線局は、オフセットや比率などの必要情報が利用可能であれば、上記の式を用いて新たなアクセスポイントのビーム送信時間を計算することができる。一実施形態によると、全ての必要情報は、旧アクセスポイントのビーコンに含まれる。ページングチャネルがダウンする前に少なくとも１つのビーコンを受信することにより、無線局はスキャンに必要な情報を全て取得する。あるいは、旧アクセスポイントと新たなアクセスポイントに関する情報を異なるアクセスポイントから取得することもできる（１つの情報を旧アクセスポイントから取得し、別の情報を無線局が旧アクセスポイントをリッスンし始める前にリッスンしていた別のアクセスポイントから取得する）。

アクセスポイントはページングを用いて、節電モードにある無線局にメッセージの着信を知らせ、ページングされた無線局が起動しメッセージを受信するまで着信メッセージをバッファに格納する。

図８は、ビーコン間隔でビーコンで発生するアクセスポイントのＴＩＭを示す。無線局はビーコンの送信時間およびビーコン間隔を把握しているため、いつ電源をオンにして（アクセスポイントとの明示的なメッセージ交換を行わずに節電モードから一時的に出てパワーモードを変え）ページングされているかどうかを確認すべきかを把握している。電源がオン状態の間、無線局は、節電モード時にページングされたかどうかを確認する。一実施形態によると、これは、ビーコン信号に設定されたビットにより示される。別の実施形態では、これは、指定されたフィールドの所定の値を用いることにより示される。無線局がページングされると、無線局は電源をオンにした状態で、節電モード時に送られたメッセージを受信する。無線局がアクセスポイントと関連付けられていれば、８０１に示されるようなポーリング動作を実行することにより、またはアクセスポイントとの明示的なメッセージ交換を用いることにより節電モードから完全に抜けることにより、メッセージを受信する。無線局がアクセスポイントと関連付けられていなければ、メッセージを受信する前にアクセスポイントに対してハンドオフを行う。８０１に示されるようなポーリング動作では、電源オン時間８０２は、バッファに格納されたフレームを受信できるよう延長されている。また、図８には、無線局に現在対応中のアクセスポイントとは異なる送信時間で発生する同じページング領域にある別のアクセスポイントのＴＩＭも示す。

図９は、多数のアクセスポイントのビーコン（一例としてビーコンはそれぞれＴＩＭを含む）を示す。アクセスポイントは各自のビーコンブロードキャスト時間を交換するため、１つのアクセスポイントからのビーコンには、同じページング領域にある他のアクセスポイントのビーコン送信の時間情報が含まれる。ビーコン送信の時間情報には、ビーコンを送信しているアクセスポイントに隣接するアクセスポイントのＴＢＴＴオフセットが含まれ得る。また、ビーコンを送信しているアクセスポイントに対する隣接アクセスポイントのビーコン間隔比率が含まれていてもよい。ビーコンには、ページング領域にある全てのアクセスポイントの時間情報、ビーコンを送信しているアクセスポイントに隣接するアクセスポイントの時間情報、または、他の手段により選択されたアクセスポイントの時間情報が含まれていてもよい。

図９に示されているように、アクセスポイント９０１とアクセスポイント９０２は、送信時間が異なるＴＩＭを有する。９１０で無線局の電源がオンになると、無線局はアクセスポイント９０１と関連付けられている。この間、アクセスポイント９０１が、無線局に対応中であるため、無線局はアクセスポイント９０１のビーコン信号の受信を待機する。しかし、９１１で、無線局は再度電源をオンにしてアクセスポイント９０１のビーコンを待機するが、受信するビーコン信号がない。これは、もちろん、無線局が移動したことによりアクセスポイント９０１のビーコン送信を受信できなくなった、またはアクセスポイント９０１の利用が不可能になったと考えられる。しかし、無線局は、同じページング領域にある他のアクセスポイントによるビーコン送信の時間情報を有するため、９１２で電源をオンにし、アクセスポイント９０２のビーコンを受信することを分かっている。このように、アクセスポイントに各自のビーコン送信時間情報を交換させ、同じページング領域にあるアクセスポイントのこのような情報を各ビーコンまたは選択されたビーコンで送信させることにより、無線局は、ページング領域内にあるアクセスポイントのビーコン送信時間を予測し、適切な時間に起動させる（パワーモード変更メッセージをアクセスポイントと交換せずに節電モードから一時的に出る）ことができる。起動して、対応中のアクセスポイントのビーコンの受信がない場合、無線局は他のアクセスポイントのビーコンを継続的にスキャンする必要がないため、大きな節電となる。

図１０(A)は、アクセスポイントがページングを行うのに用いる処理の一実施形態のフロー図である。この処理は、ハードウェア（例えば、回路、専用論理回路等）、（汎用コンピュータシステムまたは専用機で実行される）ソフトウェア、または両者の組み合わせを含み得る処理論理回路により行われる。

図１０(A)に示されているように、処理は、処理論理回路が、節電モードの無線局のフレームを受信したかどうかを判定することから（処理ブロック１００１）開始する。アクセスポイントの処理論理回路はフレームをバッファに格納し（処理ブロック１００２）、その無線局のＴＩＭを有するビーコンを作成する（処理ブロック１００３）。そして、アクセスポイントは、ビーコンを送信し（処理ブロック１００４）、ＢＳＳＩＤとＴＩＭとを同じページング領域にある他のアクセスポイントに送る（処理ブロック１００５）。その後、処理は処理ブロック１００１に戻り、処理を繰り返す。

別の実施形態では、１つより多くの節電モードの無線局のフレームを受信した場合、処理ブロック１００３で、１つより多くの無線局のＴＩＭを作成し、処理ブロック１００４で、アクセスポイントは、ＴＩＭを有するビーコンを送信してもよい。同様に、処理ブロック１００５で、アクセスポイントは、１つより多くの無線局のＢＳＳＩＤとＴＩＭとを送ってもよい。これらの実施形態により、無線（ビーコン）やバックボーン（ＢＳＳＩＤおよびＴＩＭ）上で交換されるデータ量を減らすことができる。

さらに別の実施形態では、処理ブロック１００４でビーコン送信によるページングが失敗した場合にのみ、処理ブロック１００５を行う。現在のアクセスポイントによるページングが成功すれば、この実施形態により、バックボーン上で隣接するアクセスポイントと交換されるデータ量および無線上（隣接するアクセスポイントによるＴＩＭの送信）で交換されるデータ量を減らすことができる。

図１０(B)は、隣接するアクセスポイントが行う処理のフロー図である。処理は、ハードウェア（例えば、回路、専用論理回路等）、（汎用コンピュータシステムまたは専用機で実行される）ソフトウェア、または両者の組み合わせを含み得る処理論理回路により行われる。

図１０(B)に示されているように、処理は、処理論理回路が、同じページング領域にあるアクセスポイントからの別のアクセスポイントからＢＳＳＩＤとＴＩＭを受信したかどうかを調べることから（処理ブロック１０１１）開始する。受信した場合、処理論理回路は、アクセスポイントのＢＳＳＩＤとＴＩＭを有するビーコンを作成し（処理ブロック１０１２）ビーコンを送る（処理ブロック１０１３）。その後、処理は、処理ブロック１０１１に移り、処理を繰り返す。

別の実施形態では、処理ブロック１０１２で、１つより多くのアクセスポイントからのＢＳＳＩＤとＴＩＭを有するビーコンを作成し、アクセスポイントが、１つより多くのアクセスポイントからＢＳＳＩＤとＴＩＭを受信すると、そのビーコンを送信してもよい。

図１１は、無線局がページングを処理するために行う処理の一実施形態のフロー図である。この処理は、ハードウェア（例えば、回路、専用論理回路等）、（汎用コンピュータシステムまたは専用機で実行される）ソフトウェア、または両者の組み合わせを含み得る処理論理回路により行われる。

図１１に示されているように、処理は、処理論理回路が現在のアクセスポイントからのビーコンをリッスンすることから（処理ブロック１１０１）開始する。そして、処理論理回路は、ビーコンを受信したかどうかを調べる（処理ブロック１１０２）。

ビーコンを受信した場合、処理論理回路は、無線局がページングされたかどうかを確認する（処理ブロック１１０３）。一実施形態によると、これは、ビーコンの指定ビットが設定されているかどうかを確認することにより行われる。別の実施形態では、これは、ビーコンの指定フィールドが所定の値を有するかどうかを確認することにより行われる。無線局がページングされていなければ、処理論理回路は節電モードに戻り、処理は処理ブロック１１０１に移り、無線局は、節電モードから周期的に出て、ビーコンの確認を行う。無線局がページングされていた場合、処理論理回路は、現在のアクセスポイントに関連付けられているかどうかを調べる（処理ブロック１１０４）。関連付けられていれば、処理論理回路はページ化メッセージの受信に進む（処理ブロック１１０５）。関連付けられていない場合、処理論理回路は、現在のアクセスポイントに対してハンドオフ処理を開始し、現在のアクセスポイントとの関連付けを行いページ化メッセージを受信する（処理ブロック１１０６）。

ビーコンが受信されていない場合（処理ブロック１１０２）、処理論理回路は、スキャンが必要であるかどうかを判定する（処理ブロック１１０７）。一実施形態によると、初めて無線局が節電モードから出て設定時間内にビーコンを取得しなかった場合、または、そのようなことが所定の回数発生した場合、スキャンを行わなくてもよい。スキャンが不要であれば、処理は、処理ブロック１１０１に移り、その後ある時点まで処理を繰り返す。

スキャンが必要であれば、処理は、処理ブロック１１０８に移り、処理論理回路と無線局は、アクセスポイントのスキャンを行う。そして、処理論理回路は、アクセスポイントを検出したかどうかを調べる（処理ブロック１１０９）。検出しなかった場合、処理は処理ブロック１１０８に移り、アクセスポイントのスキャンを繰り返す。アクセスポイントを検出した場合、処理論理回路は処理ブロック１１１０に移り、無線局の処理論理回路は、検出アクセスポイントが以前のアクセスポイントと同じページング領域のものであるかどうかを判定する。そうでなければ、処理論理回路と無線局はアクセスポイントを選択し、選択したアクセスポイントに対してハンドオフを行う（処理ブロック１１１１）。アクセスポイントが同じページング領域のものである場合、処理論理回路と無線局は、同じページングエリのアクセスポイントを選択し、そのアクセスポイントを現在のアクセスポイントに設定する（処理ブロック１１１２）。この時、無線局は現在のＡＰをリッスンする。

図１２は、無線局が行うパッシブスキャンの一部を示す別の実施形態のフロー図である。図１２の処理は、図１１の処理ブロック１１０８の代わりに用いてもよい。この処理は、ハードウェア（例えば、回路、専用論理回路等）、（汎用コンピュータシステムまたは専用機で実行される）ソフトウェア、または両者の組み合わせを含み得る処理論理回路により行われる。

図１２に示されているように、処理は、処理論理回路がアクセスポイントを選択することから開始する（処理ブロック１２０１）。これにより、無線局は、数多くのアクセスポイントから１つを選択することができる。アクセスポイントを選択すると、無線局の処理論理回路は、選択アクセスポイントの動作中のチャネルに同調する（処理ブロック１２０２）。これは、チャネルが以前対応していたサービスアクセスポイントにより使われたチャネルとは異なる場合があるため、必要となる。無線局がビーコンをリッスンしている間にページングされた場合、処理論理回路は図１１の処理ブロック１１０４に移り、ページ化メッセージの受信処理を行う。

処理は処理ブロック１２０４に移り、処理論理回路と無線局は、次のターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）を計算し、ＴＢＴＴでビーコンを受信するかどうかを判定する。ビーコンを受信すると、そのアクセスポイントを記録するため（処理ブロック１２０５）、処理ブロック１１０９〜１１１２で用いることができる。処理は処理ブロック１２０１に移り、処理を繰り返す。選択するアクセスポイントがなければ、無線局の処理論理回路は、処理ブロック１１０９に移る。

無線局は、指向性アクティブスキャンを行ってもよい。一実施形態によると、無線局は、２００４年４月２日に出願され、「高速アクティブスキャン無線ネットワーク装置およびその方法（ＦａｓｔＡｃｔｉｖｅＳｃａｎｎｉｎｇＷｉｒｅｌｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄＭｅｔｈｏｄ）」と題されたＰＣＴ特許出願第ＷＯ２００４／０９８２１４号に記載されているような指向性アクティブスキャンを行う。

図１３は、１つのアクセスポイントの一実施形態のブロック図である。
各ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実施され得る。図１３に示されているように、アクセスポイント１３００は、ページング制御部１３０１と、位置データベース管理部１３０２と、バックエンド通信処理部１３０３と、ページング領域宣言部１３０４と、フレーム送信処理部１３０５と、ページングメッセージ生成部１３０６と、フレーム受信処理部１３０７と、バッファ１３０８とを含む。バックエンド通信処理部１３０３はネットワークと通信を行い、ネットワークとアクセスポイントとの間でパケットを交換する。バックエンド通信処理部１３０３が、ネットワークから無線局のパケットを受信すると、バックエンド通信処理部１３０３は、ページング制御部１３０１、ページングメッセージ生成部１３０６を介して信号を送ってページングメッセージを生成し、バッファ１３０８はパケットをバッファに格納する。ページングメッセージ生成部１３０６では、ページングメッセージのタイミングが無線局毎に異なる。このため、ページングメッセージ生成部１３０６は、無線局に対するページングメッセージをどのビーコンで送信するかを決める。但し、無線局は、ビーコン期間毎に起動しているとは限らない。一部の実施形態では、ビーコン期間が特定の回数になると各無線局が起動する。一実施形態では、全ての無線局が、同じビーコン期間の回数で起動したり、異なるビーコン期間の回数で起動したりする。ページング制御部１３０１は、これらの活動全てを制御し、上記したページングによる休止モードをサポートするのにアクセスポイントが担う機能を行う。ページング領域宣言部１３０４は、ページングメッセージ生成部１３０６によりビーコンに含められるページング領域ＩＤを特定する。ページングメッセージ生成部１３０６は、ページングメッセージをフレーム送信処理部１３０５に与えると、フレーム送信処理部１３０５はアクセスポイントのトランスミッタと通信を行いページを送信する。フレーム受信処理部１３０７は、無線局からフレームを受信する。バッファ１３０８は、節電モードの無線局に送信するパケットフレームをバッファに格納する。位置データベース管理部１３０２は、無線局の位置を管理する。

一実施形態によると、バックエンド通信処理部１３０３、フレーム送信処理部１３０５、フレーム受信処理部１３０７、およびページングメッセージ生成部１３０６はすべて、アクセスポイントのページング制御部とは別個のものである。

図１４は、無線局の一実施形態のブロック図である。各ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実施され得る。図１４に示されているように、位置管理部１４０２は、最後に無線局に関連付けられたアクセスポイントの情報と、ビーコンを受信していない別のアクセスポイントの情報とを格納する。フレーム受信処理部１４０５は、ビーコンを含むメッセージを受信する。フレーム受信処理部１４０５は、受信したページング領域ＩＤをページングメッセージ処理部１４０３に送ると、ページングメッセージ処理部１４０３は、ページング領域が変わったかどうかと、無線局対するメッセージが送られたかどうかとを判断する。フレーム送信処理部１４０４は、フレームをアクセスポイントに送信する。位置管理部１４０２、ページングメッセージ処理部１４０３、フレーム送信処理部１４０４、およびフレーム受信処理部１４０５は、ページング制御部１４０１により制御される。ページング制御部１４０１はまた、位置管理部１４０２、ページングメッセージ処理部１４０３、フレーム送信処理部１４０４およびフレーム受信処理部１４０５が行う機能以外に、上記のページングによる休止モードをサポートするための無線局の機能も行う。

上記説明を読めば、本発明の多くの変更および変形が可能であることは当業者には明白であることは明らかである。例示により提示および記載した特定の実施形態は限定解釈されるものではない。従って、様々な実施形態の詳細についての言及は、本発明に不可欠であると考えられる特徴のみを記載している請求項の範囲を限定するものではない。

ページングをサポートするＷＬＡＮの一実施形態の図である。構造型分散グループ化を用いたアクセスポイントグループの一実施形態の図である。先行技術のＩＡＰＰアーキテクチャの図である。先行技術における位置更新処理の一実施形態を示す。先行技術における位置更新処理の別の実施形態を示す。各ページング領域が多数のアクセスポイントを有する場合の２つのページング領域の構成を示す。各ページング領域が多数のアクセスポイントを有する場合の２つのページング領域の構成を示す。各ページング領域が多数のアクセスポイントを有する場合の２つのページング領域の構成を示す。本発明の位置更新処理の一実施形態を示す。本発明の位置更新処理の別の実施形態を示す。本発明の位置更新処理の別の実施形態を示す。ビーコン間隔でビーコンにおいて発生するＴＩＭのアクセスポイントを示す。多数のアクセスポイントのＴＩＭを示す。アクセスポイントがページングを行うのに用いる処理の一実施形態のフロー図である。現在のサービスアクセスポイントによるページングが失敗した場合に隣接アクセスポイントが行う処理のフロー図である。無線局がページングを処理するために行う処理の一実施形態のフロー図である。無線局により行われるパッシブスキャンの別の実施形態のフロー図である。アクセスポイントの一実施形態のブロック図である。無線局の一実施形態のブロック図である。

Claims

ページング領域識別子が変わったかどうかを判定するページングメッセージ処理部と、
１つのアクセスポイントが、無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにない場合には、ハンドオフ処理を行って前記１つのアクセスポイントとの関連付けを行い、前記１つのアクセスポイントが、無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにある場合には、ハンドオフ処理を行わずに前記１つのアクセスポイントとの関連付けを行うページング制御部と
を有する無線局。
無線局に対するページングメッセージを生成するページングメッセージ生成部と、
前記無線局が節電モード中であってアクセスポイントに関連付けられたページング領域内にある場合、ページングチャネルを用いて前記無線局に対してページングを行うことにより、前記無線局が、アクセスポイントが、前記無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにない場合には、ハンドオフ処理を行い、アクセスポイントが、前記無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにある場合には、ハンドオフ処理を行わないようにするページング制御部と
を有するアクセスポイント。
無線局が節電モードから出た後、アクセスポイントグループ内にある複数のアクセスポイントの１つからブロードキャストされるビーコンに含まれるグループＩＤを検出する工程と、
１つのアクセスポイントが、前記無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにない場合、ハンドオフ処理を行って前記１つのアクセスポイントとの関連付けを行う工程と、
前記１つのアクセスポイントが、前記無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにある場合、ハンドオフ処理を行わずに前記１つのアクセスポイントとの関連付けを行う工程と
を有する方法。
節電モードで動作可能な無線局と、
複数のアクセスポイントグループであって、各アクセスポイントグループは１つ以上のアクセスポイントを含み、少なくとも１つのアクセスポイントグループは少なくとも２つのアクセスポイントを有し、前記複数のグループの各グループにある１つ以上のアクセスポイントの範囲が、前記各グループのページング領域を画定するような複数のアクセスポイントグループとを含む通信システムであって、
前記無線局が節電モード中であって、１つのアクセスポイントに関連付けられたページング領域内にある場合、前記１つのアクセスポイントは、前記無線局に対してページングを行うためにページングチャネルを用い、
前記無線局は、前記１つのアクセスポイントが、前記無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにない場合には、ハンドオフ処理を行い、前記１つのアクセスポイントが、前記無線局が節電モードに入る前にその無線局に関連付けられたアクセスポイントと同じアクセスポイントグループにある場合には、ハンドオフ処理を行わない
ことを特徴とする通信システム。
各アクセスポイントグループは、１つ以上のアクセスポイントを含み、少なくとも１つのアクセスポイントグループは少なくとも２つのアクセスポイントを有し、前記各グループに含まれる各アクセスポイントは、前記各グループのアクセスポイントによるページングの一部として、前記各グループのページング領域にブロードキャストする際、前記各グループに固有のページング領域識別子を用いるような複数のアクセスポイントグループを含む通信システムであって、
各アクセスポイントグループのアクセスポイントは、アクセスポイントの識別子およびトラフィック表示マップ（ＴＩＭ）を、同じグループで交換する
ことを特徴とする通信システム。