JP2013118714A - 支援データを送達するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】支援データを無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に提供するための方法およびシステムが開示される。
【解決手段】支援データは、アクセスポイントの隣接するアクセスポイントに関する情報を含む。支援データはマルチキャストおよび／またはブロードキャストタイプの信号方式を使用してＷＴＲＵに伝送され、アクセスポイント間でのＷＴＲＵのリングおよびハンドオーバを容易にする。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信システムに関する。より具体的に言えば、本発明は無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）への支援データ（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｄａｔａ）の送達に関する。

初めに図１を参照すると、従来の無線通信システム１００が示されている。システム１００は、少なくとも１つの無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２と、アクセスポイント１０４と、システム１００内の通信を制御するためおよびそうでない場合は管理するための少なくとも１つのシステムコントローラ１０６とを含む。通常、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）タイプシステムでは、ネットワークは図２に示されるように配置することができる。

図２では、無線ネットワーク２００はシステムコントローラ２０６と、複数のアクセスポイント２１４、２１６と、複数のＷＴＲＵ２１２、２１８とを備える。ＷＴＲＵ２１２、２１８は、それぞれのアクセスポイント２１４、２１６とグループ化される。これらのグループは一般に、基本サービスセット（ＢＳＳ）２２０、２２２と呼ばれる。複数のＢＳＳ２２０、２２２は、通常、複数のＢＳＳが一般に拡張サービスセット（ＥＳＳ）と呼ばれる分散システム（ＤＳ）２２４を介して接続される。好ましくはアクセスポイント２１４、２１６は、ネットワーク２１９を介してシステムコントローラ２０６に接続される。

一般に支援データは、特定のアクセスポイントに関連付けられたＷＴＲＵに提供されるか、またはそうでなければ特定のアクセスポイントでアクセス可能な、データである。通常、支援データは、特定のアクセスポイントに隣接するアクセスポイント（すなわち、それぞれのカバレッジ領域が特定のアクセスポイントのカバレッジ領域に隣接するアクセスポイント）に関する任意のタイプの情報に関する任意のタイプのデータを含むことができる。支援データを提供すると、隣接するアクセスポイントの発見／識別に関する不可欠な情報を提供することによって、ＷＴＲＵのリング／ハンドオーバが容易になる。

例を挙げると、支援データは、隣接するＷＴＲＵのおよびアクセスポイントの動作周波数、アクセスモード（たとえば、８０２．１１周波数ホッピングスペクトラム拡散（ＦＨＳＳ）／直接シーケンススペクトラム拡散（ＤＳＳＳ）、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ高レート直接シーケンススペクトラム拡散（ＨＲ−ＤＳＳＳ）、その他）、タイミング、隣接する基本サービスセット（ＢＳＳ）に関するシステム構成情報（たとえば、Ｒｅａｄｙ ｔｏ Ｓｅｎｄ（ＲＴＳ）／Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）、Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＣＦ）、Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ（ＷＥＰ）、その他）などの、隣接するアクセスポイントに関する情報を含むことができる。

現在、支援データはポイントツーポイント（すなわちユニキャスト）信号方式を使用して伝送される。たとえば８０２ｘｘタイプシステムでは、支援データは隣接情報を含む情報要素（ＩＥ）の形で提供される。ＩＥは既存のプローブ応答フレームに組み込まれる。プローブ応答フレームは、通常、ＷＴＲＵが隣接ＢＳＳの発見を試行した場合にＷＴＲＵによって伝送されるプローブ要求管理フレームへの回答として、アクセスポイントによって伝送される。しかしながらこの配置構成は、ポイントツーポイント信号方式を使用した支援データ伝送が、結果として大量のネットワークトラフィックを発生させるという点において、非効率的であり、それによって支援データの送信／受信に関してだけでなく、一般的に送信／受信に関しても、大幅な遅延の確率がかなり上昇する。

したがって、前述の制限なしにＷＴＲＵに支援データを提供するための方法およびシステムを提供することが望ましい。

本発明は、支援データを無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に提供するための方法およびシステムである。支援データは、あるアクセスポイントの隣接アクセスポイントに関する情報を含む。支援データは、マルチキャストおよび／またはブロードキャストタイプの信号方式を使用してＷＴＲＵに伝送され、アクセスポイント間でのＷＴＲＵのリングおよびハンドオーバを容易にする。

従来の無線通信システムを示すブロック図である。 複数のアクセスポイントおよび複数のＷＴＲＵを有する、従来の無線通信システムを示すブロック図である。 本発明に従った無線通信システムを示すブロック図である。 アクセスポイントがそのビーコンを伝送する際の所定倍の時間枠で、アクセスポイントによって伝送される隣接情報を示す図である。 アクセスポイントがその規則的なビーコンを伝送する際の所定倍の時間枠で、拡張ビーコンの形のビーコンと共に伝送される隣接情報を示す図である。

本発明の特徴および要素について、特定の組合せの好ましい実施形態で説明するが、それぞれの特徴または要素は、単独で（好ましい実施形態の他の特徴および要素を伴わずに）、あるいは、本発明の他の特徴および要素を伴うかまたは伴わない様々な組合せで、使用することができる。

本明細書では、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、ユーザ機器、移動局、固定または移動式の加入者ユニット、ページャ、あるいは無線環境で動作可能な任意の他のタイプのデバイスを含むが、これらに限定されるものではない。本明細書で言及される場合、アクセスポイントは、基地局、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、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ースデバイスを含むが、これらに限定されるものではない。本明細書では、ハンドオーバという用語は、ＷＴＲＵがアクティブにデータを受信／送信している間にアクセスポイントを変更することを含み、リングという用語は、ＷＴＲＵがアクティブにデータを受信／送信していない間にアクセスポイントを変更することを含む。本発明はどちらのシナリオにも等しく適用され、これらの用語は、第１のアクセスポイントと密接に関係する（ａｆｆｉｌｉａｔｅ）か、そうでなければこれと共に動作するＷＴＲＵが、第２のアクセスポイントと密接な関係になり、最終的には第１のアクセスポイントとの密接な関係が終了する、という状況を総称的に言い表すものである。

一般に本発明では、アクセスポイントは、ＯＡＭ、アクセスポイント間信号方式、スキャニング、ＷＴＲＵへのスキャン命令、またはそれらの組合せを使用して支援データを取得し、この情報を単一のメッセージとして複数のＷＴＲＵに伝送する。いったん取得されると、アクセスポイントは、他のアクセスポイントと隣接情報を共有することも可能であり、それによってそれらのアクセスポイントはその情報をＷＴＲＵに伝送することもできるようになる。

次に図３を参照すると、無線通信システム３００が示されている。システム３００は、少なくとも１つの拡張サービスセット（ＥＳＳ）を含む。しかしながら本発明を説明するために、図３には２つのＥＳＳ３３６、３３８が示されている。第１のＥＳＳ３３６は本発明に従って構成され、システムコントローラ３０２と、複数のアクセスポイント３０４、３０６、３０８と、複数のＷＴＲＵ３１０、３１２、３１４とが含まれる。もちろん第１のＥＳＳ３３６は、適宜、単一のアクセスポイントで構成することが可能であり、この場合はＢＳＳと呼ぶことができる。第１のＥＳＳ３３６のカバレッジ領域全体の輪郭はボールド体で描かれ、カバレッジ領域３２４、３２６、３２８を含む。第２のＥＳＳ３３８も、システムコントローラ３１６と、複数のアクセスポイント３１８、３２０、３２２と、複数のＷＴＲＵ（図示せず）とを含む。第２のＥＳＳ３３８のカバレッジ領域全体には、カバレッジ領域３３０、３３２、３３４が含まれる。

本発明では、第１のＥＳＳ３３６のアクセスポイント３０４、３０６、３０８は、それぞれ、支援データを取得してそれぞれのＷＴＲＵに提供するためのプロセッサ３４０、３４２、３４４を含む。支援データは、ＷＴＲＵのハンドオーバおよびリングを容易にする。第１のＥＳＳ３３６のみは、単に本発明を説明しやすくするために本発明に従って構成されていることに留意されたい。もちろん、ＥＳＳまたはＢＳＳとの密接な関係にかかわらず、本発明に従って任意数のアクセスポイントを構成することが可能である。

好ましくは支援データ（すなわち隣接リストまたは隣接情報）は、オペレーションおよび保守（ＯＡＭ）、アクセスポイント間のプロプラエタリー（ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ）信号方式（すなわち、アクセスポイント間信号方式）、スキャン中のアクセスポイントによって使用されているものを除くチャネルの能動／受動スキャン、および／またはＷＴＲＵからの測定レポートによって取得される。隣接情報を取得するために使用される方法は、情報が求められる隣接アクセスポイントに応じて変化することがある。

たとえば図３では、アクセスポイント３０４がアクセスポイント３０４の同じＥＳＳ３３６内にあるアクセスポイント３０６および３０８に関する情報を求めている場合、アクセスポイント間信号方式を使用すること、および／または、たとえば、アクセスポイント３０４、３０６、３０８が共通のシステムコントローラ３０２を共有しているため、アクセスポイント３０６、３０８に関する隣接情報がコントローラ３０２を介してアクセスポイント３０４に提供できるようになることが好ましい。たとえば、話を簡単にするためにアクセスポイント３０４、３０６、３０８間の直接接続が示されているが、通常は、ＥＳＳ３３６を構成するアクセスポイント３０４、３０６、３０８間には図２に示されたような分散ネットワークが提供されるため、アクセスポイント間信号方式が好ましい場合がある。分散ネットワークは直接有線接続を提供し、これによってアクセス間ポイント信号方式が効率良く実行できる。アクセスポイント間信号方式を使用する場合、アクセスポイント間プロトコル（ＩＡＰＰ）を使用することができる。

前述のように、アクセスポイント３０４は、隣接するアクセスポイント３０６、３０８から隣接情報を取得するために他のオペレーションを使用することもできる。たとえばアクセスポイント３０４は、任意の検出されたチャネルに関する隣接情報を取得してその情報のレポートを戻すために、アクセスポイント３０４によって使用されているチャネルを除いたチャネルをスキャンする旨、ＷＴＲＵ３１０に命令することができる。アクセスポイント３０４は、他のチャネル自体をスキャンすることもできる。アクセスポイント３０４がスキャンしている場合、こうしたスキャンは、ＷＴＲＵ３１０によって実行されている任意のスキャンとは無関係に、またはこれと一緒に、実行することができる。この実施形態では、受信電力などの品質メトリックを使用して、アクセスポイント３０４によって取得された測定値と、同じチャネルについてＷＴＲＵ３１０によって取得された測定値との間で選択することができる。

アクセスポイント３０４が、偶然にアクセスポイント３０４のＥＳＳ３３６の外部にある隣接するアクセスポイント３１８に関する情報を取得している場合、スキャンを介して情報を取得することが好ましいことがある。前述のように、アクセスポイント３０４は（受動的または能動的のいずれかで）スキャンそれ自体を実行するか、または（受動的または能動的のいずれかで）スキャンを実行してレポートを戻すようにＷＴＲＵ３１０に命令することができる。もちろんアクセスポイント３０４は、アクセスポイント３１８に関する隣接情報を取得するためにスキャンを使用するように限定されているわけではない。アクセスポイント３０４は、アクセスポイント３１８に関する情報を、アクセスポイント間信号方式を使用して取得することもできる。

アクセスポイント３０４のプロセッサ３４０は、好ましくは、前述のように隣接情報を取得するように構成される。もちろん、要望に応じて複数のプロセッサを使用することができる。プロセッサ３４０によって取得された情報は、必要に応じてメモリ３５０に格納することができる。さらに、アクセスポイント３０４のプロセッサ３４０は、以下で説明するように隣接情報を提供するようにも構成される。

前述の様々な方法は、適宜、組み合わせて使用できることに留意されたい。たとえば、アクセスポイント３０４が最初にオンライン化され、隣接情報が定義されていない場合、それ自体が周囲をスキャンするか、あるいは／ならびに、その数個のＷＴＲＵ３１０にスキャンを命じることも可能である。アクセスポイント３０４がこのスキャンの結果を得ると、この情報を使用して、そのＥＳＳ３３６内の他のアクセスポイント３０６、３０８に発見を通知することができる。これにより、これらのアクセスポイント３０６、３０８によって実行される（何らかのわずかなトラフィックの混乱を生じさせる可能性がある）スキャンの量が最小限になる。この配置構成は、アクセスポイント３０４がＥＳＳ３２４外部のアクセスポイント３１８に隣接情報を求めている場合、アクセスポイント３０４の情報がＥＳＳ３２４外部のアクセスポイント３１８、３２０、３２２を含んでいない可能性があるため、特に有用である可能性がある。好ましい実施形態では、アクセスポイント３０４は、始動および隣接情報の発見の後、定期的にスキャン（またはそのＷＴＲＵの１つにスキャンを要求）し、隣接情報の状況が変化していないかどうかを確認すべきであることにも留意されたい。

アクセスポイント３０４によって取得された隣接情報は、好ましくは、アクセスポイント３０４のカバレッジ領域３３６内で動作するＷＴＲＵ３１０に、定期的にブロードキャストまたはマルチキャストされる。次に一例としてＷＬＡＮを使用する図４を参照すると、特定のＢＳＳ内で動作するアクセスポイントおよびＷＴＲＵは、すべて単一のチャネル（すなわち周波数）を使用して送信および受信する。図４に示されるように、アクセスポイントは、そのそれぞれのチャネル上で定期的にビーコン４０２を伝送する。ビーコンが伝送される時間枠は、通常、ビーコンフレームと呼ばれる。ビーコン４０２は、通常ほぼ１００ｍｓごとに伝送される。アクセスポイントにとって、取得した隣接情報をビーコンごとにそのＷＴＲＵに伝送することは可能であるが、必須ではない。したがって好ましい実施形態では、アクセスポイントは、アクセスポイントがその間にそれらのビーコン４０２を伝送する所定倍の時間枠で、その隣接情報を伝送するように構成される。この倍数は、要望に応じて設定可能であり、好ましくは、それぞれのアクセスポイントに密接に関連するＷＴＲＵの移動度の関数である。

例を挙げると、図４では、隣接情報４０６が特定倍のビーコン間隔でアクセスポイントによって伝送されるように示されている。隣接情報４０６を伝送している特定のアクセスポイントは、密接に関係するＷＴＲＵとチャネルを共有している。したがって、隣接情報が伝送されているビーコン間隔では、アクセスポイントはそのビーコン４０２の伝送を完了すると、チャネルへのアクセスを再度獲得できるまで所定の時間待機する。この時間は通常、アクセスポイントがそれぞれのＷＴＲＵとチャネルへのアクセスについて競合することから、コンテンション位相（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）４０４と呼ばれる。アクセスポイントはチャネルへのアクセスを獲得すると隣接情報４０６を伝送し、前述のように隣接アクセスポイントに関する情報がアクセスポイントと密接に関係するＷＴＲＵに提供される。

隣接情報４０６は、隣接情報４０６を伝送しているアクセスポイントと密接に関係するＷＴＲＵの所定のグループに、マルチキャストメッセージとして伝送することができる。他の実施形態では、隣接情報４０６は、伝送中のアクセスポイントと密接に関係するすべてのＷＴＲＵにブロードキャストすることができる。アクセスポイントがＷＴＲＵに隣接情報４０６を提供するための努力と平行して、ＷＴＲＵは、ポイントツーポイントのプローブ要求および／またはチャネルのスキャンを使用することもできることに留意されたい。ＷＴＲＵはこうした技法を、こうした情報をアクセスポイントから受信するためのバックアップおよび／または補足として実施することができる。

隣接情報４０６は、好ましくは、管理タイプフレーム（すなわち、システム管理情報が伝送されている時間枠中）を使用して伝送される。一実施形態では、使用される管理タイプフレームは、好ましくは、ＷＴＲＵがポイントツーポイント信号方式を使用して隣接情報を取得する場合に従来技術で使用されるものと同じである。さらに、隣接情報４０６を受信した後にＷＴＲＵで実施される関連付けられたプロシージャも、ＷＴＲＵの肯定応答を除いて、ポイントツーポイントメッセージのそれと同じである。

次に図５を参照すると、本発明の他の実施形態が示されている。この実施形態では、典型的なビーコン信号がエクストラビットと共に構成され、エクストラビットは隣接情報の有無を示す。規則的なビーコンフレームで伝送されるビーコン５０２は、空の信号ビット５０６と共に示される。ビーコン５０２は、通常、アクセスポイントによって規則的なビーコンフレーム内で所定のスケジュールに従って伝送される。隣接情報が送信される周期性は、前述のように、その間にビーコン５０２が伝送される所定倍の時間枠である。これが、隣接情報がアクセスポイントによってそれのそれぞれのＷＴＲＵに伝送されることになる時間である場合、隣接情報５０８がビーコン５０２に追加され、それと共に拡張ビーコンフレーム５０４内で伝送される。このシナリオでは、ビーコン５０２の信号ビット５０６は、隣接情報５０８が拡張ビーコンフレーム５０４内に存在することを示すようにビットが設定されるという事実を反映するためにソリッド（ｓｏｌｉｄ）である。好ましい実施形態では、隣接情報５０８は情報要素（ＩＥ）としてビーコン５０２に追加される。前述のように、隣接情報５０８は、１つのアクセスポイントから隣接するアクセスポイントに効率良くハンドオーバする際にＷＴＲＵを支援する情報を含む。

本発明が任意のタイプの無線通信システムで実施可能であることに留意することは重要である。たとえば本発明は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、無線メトロポリタンエリアネットワーク（ＷＭＡＮ）、または任意の他のタイプの無線通信システム／ネットワークで実施可能である。さらに、好ましい実施形態では、本発明の特徴および要素について特定の組合せで説明したが、各特徴または要素は、単独で、あるいは、本発明の他の特徴および要素を伴うかまたは伴わない様々な組合せで、使用することができる。

Claims (4)

1. 隣接するアクセスポイント（ＡＰ）に関連する支援データを受信するように構成された移動局であって、
   ＡＰからビーコンを受信するように構成されたプロセッサであって、前記ビーコンは、インジケータが満たされているという条件の下で、前記ビーコン内に支援データの存在を示す前記インジケータを含み、前記支援データは、拡張されたビーコンフレームに含まれ、前記支援データは、チャネル情報を含み、前記インジケータは、前記インジケータが空であるという条件の下で、前記ビーコン内に支援データの不存在を示こと
   を備えたことを特徴とする移動局。
2. 前記プロセッサは、前記拡張されたビーコンフレームに、隣接するアクセスポイント（ＡＰ）に関連付けられた少なくとも１つのアクセスモードに関連する情報を含めることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
3. 前記プロセッサは、アクセスモードに関連する情報を受信するように構成され、前記アクセスモードは、ＩＥＥＥ８０２．１１アクセスモードを含むことを特徴とする請求項２に記載の移動局。
4. 前記プロセッサは、アクセスモードに関連する情報を受信するように構成され、前記アクセスモードは、ＩＥＥＥ８０２．ｘｘ高レート直接シーケンススペクトラム拡散（ＨＲ−ＤＳＳＳ）モードを含むことを特徴とする請求項２に記載の移動局。

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