JP2010506512A - パッシブスキャン用の方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パッシブスキャン用の方法および装置を提供する。
【解決手段】 無線通信システムは、アクセスポイントおよび２以上のステーションを有するアソシエーションを備える。アソシエーション外モードのアソシエーションに入りたいステーションは、所定の時点において所定の期間にわたって一定間隔でパッシブスキャンを実行する。所定の時点は、グローバルクロックによって決まる。
【選択図】 図１

Description

無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は、ベーシックサービスセット（ＢＳＳ）を含み得る。ＢＳＳは、アクセスポイント（ＡＰ）および１以上のステーション（ＳＴＡ）を含み得る。ＢＳＳはまた、アソシエーションとも呼ばれ得る。ＡＰとステーションとの間の無線媒体には、複数のチャネル等がある。ステーションには、移動局および／または固定局が含まれるとしてもよい。移動局は、ＢＳＳに入るべく、チャネルをスキャンするとしてもよい。

スキャンには少なくとも２種類あって、パッシブスキャンおよびアクティブスキャンがある。パッシブスキャンでは、移動局はチャネルからチャネルへと一巡して、受信するビーコンからの情報を格納する。移動局は、所定の時間、例えば３００ｍｓの間、各チャネルを監視する。別のパッシブスキャン方法では、ＡＰがグラテュイタスプローブ応答（ＧＰＲ：Ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓ Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信して、移動局がＧＰＲに含まれるＡＰ情報を格納するとしてもよい。ＧＰＲは、ビーコン内の情報要素として送信され、また、ビーコン間に一定間隔でＡＰが送信する別のフレームとして構成するとしてもよい。ビーコン間隔は、１００ｍｓであってもよく、ＧＰＲ間隔は１０ｍｓであってもよい。

アクティブスキャンの場合、移動局はチャネルからチャネルへと一巡してプローブ要求を送信し、ＡＰがプローブ応答で応答するとしてもよい。どちらのタイプのスキャンでも、しかし特にパッシブスキャンでは、移動局がスキャンに要する時間が長くなってしまうことがある。

発明とみなされる主題は、明細書の結論部分において特に指摘すると共に明確に請求される。しかし、本発明は、動作の構成および方法に関して、その目的、特徴および利点と同様に、添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することによって、最もよく理解され得る。添付図面は以下の通りである。

本発明の一部の実施形態例に係る無線通信システムを示す概略図である。

本発明の一部の実施形態例に係るステーションを示すブロック図である。

本発明の実施形態例に係るアクセスポイントを示すブロック図である。

本発明の実施形態例に係る、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）におけるパッシブスキャン方法を示すフローチャートである。

簡潔且つ明瞭に説明するべく、図中に示す構成要素は必ずしも実寸に即したものではないことに留意されたい。例えば、明瞭さを優先して、一部の構成要素の寸法は他の構成要素に比べて強調されている場合もある。また、それが適切と思われる場合には、対応する構成要素または同様の構成要素を指し示すべく、同一の参照番号を複数の図面において繰り返し使用する場合もある。

以下の詳細な説明において、具体的且つ詳細な事例を数多く挙げて本発明を細部にいたるまで説明する。しかし、以下で説明する内容以外の実施形態を本発明が含むことは、当業者には明らかである。また、公知の方法、処理、構成要素および回路は、本発明をあいまいにすることを避けるべく、詳細に説明されない。

以下の詳細な説明では一部、コンピュータメモリ内のデータビットまたはバイナリデジタル信号に対して実施される動作のアルゴリズムおよびそのような動作を表す信号を用いている。データ処理の分野においては、当業者同士間で作業の内容を伝える場合に、このようなアルゴリズムによる説明および表記を用いることもある。

本明細書において、特に明示されていない限り、「処理」「演算」「計算」「決定」等の用語を用いている部分は、コンピュータや演算処理システム、または同様の演算電子デバイスによる処理および／または動作に関する。こういったコンピュータシステムは、システム内のレジスタおよび／またはメモリ内の物理量、例えば電子量として表されたデータを操作および／または変換して、同システム内のメモリ、レジスタまたは同様の情報記憶装置または送信装置内に同様に物理量として表される別のデータを得る。

本発明はさまざまなアプリケーションで利用され得ることを理解されたい。この点において本発明は限定されることはなく、本明細書で開示する回路および技術は、無線システムのステーション等、多くの装置において使用され得る。本発明の範囲内に含まれるステーションには、例示のみを目的として挙げると、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）ステーション、送受信用無線ステーション、デジタルシステムステーション、アナログシステムステーション、携帯電話用無線電話ステーション等がある。

本発明の範囲内に含まれるＷＬＡＮステーションのタイプには、これらに限定されるものではないが、携帯電話、アクセスポイント、例えば周波数ホッピングスペクトル拡散（ＦＨＳＳ）、直接拡散スペクトル拡散（ＤＳＳＳ）、コンプリメンタリー符号キーイング（ＣＣＫ）、直行周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）等のスペクトル拡散信号を送受信するステーションが挙げられる。

図１は、無線通信システム１００、例えば、ＷＬＡＮを示す図である。本発明の範囲はこれに限定されないが、一例として示されるＷＬＡＮ１００は、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２．１１−１９９９の規格によって、ＢＳＳとして定義され得る。例えば、ＢＳＳは、少なくとも１つの通信ステーションを備えるとしてもよい。通信ステーションは、例えば、ＡＰ１１０およびステーション１２０、１３０および１４０である。ステーション１２０、１３０および１４０と、ＡＰ１１０とによって、アソシエーション１７０が形成されるとしてもよい。ステーション１５０は、例えば、無線インターネットプロトコル（ＩＰ）電話であって、アソシエーションに入っていないモード、つまり、アソシエーション外モードにおいて動作して、アソシエーション１７０に入るべくパッシブスキャンを実行するとしてもよい。

本発明の実施形態例によると、グローバルクロック１６０は、ＡＰ１１０とステーション１２０、１３０、１４０および１５０とに、グローバル時間を送信するとしてもよい。これらのステーションは、グローバルクロック１６０に応じて、スキャン間隔をＡＰ１１０と同期させるとしてもよい。本発明の範囲はこの点に限定されないが、グローバルクロック１６０は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）および／またはメトロポリタン無線ローカルエリアネットワークおよび／または携帯電話システム等から与えられるとしてもよい。

本発明の一部の実施形態例によると、ＡＰ１１０は内部クロックを持つとしてもよい。ＡＰ１１０の内部クロックは、グローバルクロック１６０によって与えられ得るグローバル時間に応じて、ステーション１２０、１３０、１４０および１５０の内部クロックと同期させられるとしてもよい。ＡＰ１１０は、自身の内部クロックの所定の時点において、無線媒体の少なくとも１つの動作チャネルを介して、ビーコンおよび／またはＧＰＲを送信するとしてもよい。ビーコンの周波数および／または少なくとも１つの動作チャネルは、ＡＰ１１０が設定するとしてもよい。任意のステーション、例えば、ステーション１５０は、アソシエーション１７０に入ることを目的として、パッシブスキャンを実行するとしてもよい。

本発明の一実施形態例によると、所望される場合、ステーション１５０は自身がスキャンし得るチャネルのリストを有するとしてもよい。ステーション１５０は、グローバルクロック１６０（例えば、ＧＰＳ）が与えるグローバル時間と同期しているクロックを有するとしてもよい。ステーション１５０は、所定の期間にわたって監視すべきチャネルを、周期的に選択するとしてもよい。パッシブスキャンにおいて、ステーション１５０はネットワークを介して送信されるＡＰメッセージ（例えば、ＧＰＲメッセージ）を認識し得る。ステーション１５０は、所望する場合、アソシエーション１７０に入るべくプローブ要求を送信するとしてもよい。

図２は、本発明の実施形態例に係るアクセスポイント（ＡＰ）２００を示すブロック図である。本発明の範囲はこの点に限定されないが、ＡＰ２００は、アンテナ２１０、ＧＰＳ受信機２２０、内部クロック２３０、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロセッサ２４０、遅延部２５０、および送信機（ＴＸ）２６０を備えるとしてもよい。

本発明の一部の実施形態例によると、所望される場合、ＧＰＳ受信機２２０はアンテナ２１０からグローバル時間を受信するとしてもよい。内部クロック２３０は、当該グローバル時間と同期するとしてもよい。ＡＰ２００は、内部クロック２３０のパルスに応じて、ＧＰＲおよび／またはビーコンを周期的に送信するとしてもよい。本発明の一実施形態例によると、内部クロック２３０はパルスを送信してＭＡＣプロセッサ２４０に割り込むとしてもよい。ＭＡＣプロセッサ２４０がＧＰＲおよび／またはビーコンを生成して、遅延部２５０が所望のメディアアクセススキームに応じてＧＰＲおよび／またはビーコンの送信を遅延させ、ＴＸ２６０がアンテナ２１０を介してＧＰＲおよび／またはビーコンを送信するとしてもよい。

本発明の範囲はこの点に限定されないが、アンテナ２１０は、オムニ指向性アンテナ、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、エンドフェッドアンテナ、円偏光アンテナ、マイクロストリップアンテナ、ダイバーシティアンテナ、ＧＰＳアンテナ等であってよい。ＭＡＣプロセッサ２４０は、デジタルシグナルプロセッサ、通信プロセッサ等を含むとしてもよい。

図３は、本発明の一部の実施形態例に係るステーション３００を示すブロック図である。本発明の範囲はこの点に限定されないが、ステーション３００は、ＧＰＳアンテナ３１０、ＧＰＳ受信機３２０、同期部３２５、内部クロック３３０、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロセッサ３４０、遅延部３５０、および送信機（ＴＸ）３６０、ならびに受信機（ＲＸ）３７０およびアンテナ３８０を備えるとしてもよい。本発明の一部の実施形態例によると、ＭＡＣプロセッサ３４０は、スキャン部３４２、検出部３４６および監視部３４８を有するとしてもよい。

本発明の一部の実施形態例によると、所望される場合、ＧＰＳ受信機３２０はＧＰＳアンテナ３１０からグローバル時間を受信するとしてもよい。同期部３２５は、内部クロック３３０とグローバル時間とを同期させるとしてもよい。さらに、同期部３２５は、グローバルクロックに応じてパッシブスキャンを実行する所定の時点を設定するとしてもよい。ステーション３００は、アソシエーション外モードにあって、ＡＰおよび１以上のほかのステーションを含むアソシエーションに入ろうと試みるとしてもよい。

本発明の実施形態によると、スキャン部３４２は、所定の時点、例えば、グローバル時点においてパッシブスキャンを実行するとしてもよい。スキャン部３４２は、ＷＬＡＮ媒体の１以上のチャネルに対してスキャンを実行するとしてもよい。例えば、スキャン部３４２は、一定間隔で受信機３７０を作動させるとしてもよい。監視部３４８は、信号を検出する（例えば、ＡＰからのＧＰＲおよび／またはビーコンを受信する）べく、所定の期間にわたって少なくとも１つの選択されたチャネルを監視するとしてもよい。ＧＰＲおよび／またはビーコンを監視するべく一定間隔で受信機３７０を作動させる場合には、内部クロック２３０のパルスを用いるとしてもよい。

本発明の一実施形態例によると、ＡＰおよびステーション３００のクロックは、グローバル時間と同期させるとしてもよい。このように、作動時刻と監視期間は、ＧＰＲおよび／またはビーコンの送信に同期させる。本発明の範囲はこの点に限定されないが、監視期間はＧＰＲおよび／またはビーコン送信時間よりも長いとしてもよい。例えば、所望される場合、ＧＰＲ時間は１．５ミリ秒であって、監視期間は２ミリ秒であってもよい。

本発明の一部の実施形態によると、所望される場合、作動時刻はＧＰＲ送信および／またはビーコン送信より先であってもよい。例えば、内部クロック３３０は、ＭＡＣプロセッサ３４０に割り込むべくパルスを一定間隔で送信するとしてもよい。ＭＡＣプロセッサ３４０は、監視対象のチャネルを選択して、選択したチャネルを作動させて所定の期間にわたって監視するべく受信機３７０に要求を送信するとしてもよい。検出部３４６は、ＡＰが所定の時点で送信する信号を検出するとしてもよい。例えば、検出部３４６はＧＰＲメッセージおよび／またはビーコンメッセージを検出するとしてもよい。メッセージを検出すると、所望される場合、ＭＡＣプロセッサ３４０がアソシエーションに入るべくプローブ応答を生成するとしてもよい。本発明の当該実施形態例によると、所望される場合、遅延部３５０は衝突を避けるべくプローブ応答メッセージを遅延させて、送信機３６０がアンテナ３８０を介してプローブ応答を送信するとしてもよい。

図４は、本発明の実施形態例に係る、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）においてパッシブスキャンを行う方法を示す図である。本発明の範囲はこの点に限定されないが、ＷＬＡＮのＡＰおよびステーションは、例えばＧＰＳであるグローバルクロックからグローバル時間を受信し得る（テキストブロック４００）。本発明の一実施形態例によると、所望される場合、ステーションおよびＡＰの内部クロックは、グローバル時間と同期させられ得る（テキストブロック４１０）。ＷＬＡＮのＡＰおよびステーションは、グローバル時間に応じてパッシブスキャンを実行する所定の時点を設定するとしてもよい（テキストブロック４２０および４３０）。例えば、所定の時点において、ステーションは、送信されるビーコンおよび／またはＧＰＲの受信するための選択チャネルを作動させて監視して、ＡＰがビーコンおよび／またはＧＰＲを送信するとしてもよい。

本発明の実施形態によると、ＡＰおよび１以上のステーションから成るアソシエーションに入ることを希望しているアソシエーション外のステーションは、所定の時点において一定間隔でパッシブスキャンを実行するとしてもよい。この所定の時点は、ＡＰからのＧＰＲおよび／またはビーコンの送信に同期させるとしてもよい（テキストブロック４４０）。当該ステーションは、アソシエーションに関連するＧＰＲおよび／またはビーコンを検出すると、アソシエーションに入るとしてもよい（テキストブロック４５０）。

本明細書には本発明の特徴を図示および説明してきたが、当業者には多くの変形例、代替例、変更例、および均等例が明らかである。このため、本願特許請求の範囲は、そのような変形例および変更例をすべて、本発明の真の精神の範囲内のものとして含むものと理解されたい。

Claims (18)

1. 無線通信デバイスのアソシエーション外モードにおいて、グローバルクロックの所定の時点で、パッシブスキャンを実行する段階と、
   前記所定の時点においてアクセスポイントが送信する信号を検出する段階と
   を備える、パッシブスキャンの方法。
2. 前記所定の時点において、所定の期間にわたって、無線ローカルエリアネットワークのチャネルを監視する段階
   を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記信号を検出する段階は、ビーコンメッセージを検出する段階を含む
   請求項１に記載の方法。
4. 前記信号を検出する段階は、グラテュイタスプローブ応答メッセージを検出する段階を含む
   請求項１に記載の方法。
5. アソシエーション外モードにおいて、所定の時点で、パッシブスキャンを実行するスキャン部と、
   前記所定の時点においてアクセスポイントが送信する信号を検出する検出部と
   を備える無線通信デバイス。
6. グローバルクロックを受信する受信部と、
   前記グローバルクロックに応じて前記所定の時点を設定する同期部と、
   前記信号を検出するべく、前記所定の時点において所定の期間にわたってチャネルを監視する監視部と
   を備える、請求項５に記載の無線通信デバイス。
7. 前記信号は、ビーコンを含む
   請求項５に記載の無線通信デバイス。
8. 前記信号は、グラテュイタスプローブ応答を含む
   請求項５に記載の無線通信デバイス。
9. 無線媒体のチャネルから信号を受信するアンテナと、
   アソシエーション外モードにおいて、所定の時点で、パッシブスキャンを実行するスキャン部と、
   前記所定の時点においてアクセスポイントからの前記信号を検出する検出部と
   を備える無線通信デバイス。
10. グローバルクロックに応じた所望の時間を受信する受信部と、
    前記グローバルクロックに応じて前記所定の時点を設定する同期部と
    を備える、請求項９に記載の無線通信デバイス。
11. 前記信号を検出するべく、前記所定の時点において所定の期間にわたってチャネルを監視する監視部
    を備える、請求項９に記載の無線通信デバイス。
12. 前記信号は、ビーコンを含む
    請求項９に記載の無線通信デバイス。
13. 前記信号は、グラテュイタスプローブ応答を含む
    請求項９に記載の無線通信デバイス。
14. アソシエーション外モードにおいて所定の時点でパッシブスキャンを実行するスキャン部と、前記所定の時点においてアクセスポイントが送信する信号を検出する検出部とを有する無線通信デバイスを少なくとも１つ備える
    無線通信システム。
15. 前記少なくとも１つの無線通信デバイスは、
    グローバルクロックに応じた所望の時間を受信する受信部と、
    前記グローバルクロックに応じて前記所定の時点を設定する同期部と
    を有する
    請求項１４に記載の無線通信システム。
16. 前記少なくとも１つの無線通信デバイスは、
    前記信号を検出するべく、前記所定の時点において所定の期間にわたってチャネルを監視する監視部
    を有する
    請求項１４に記載の無線通信システム。
17. 前記信号は、ビーコンを含む
    請求項１４に記載の無線通信システム。
18. 前記信号は、グラテュイタスプローブ応答を含む
    請求項１４に記載の無線通信システム。

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