JP2016524378A

JP2016524378A - ソースａｐからターゲットａｐへローミングする無線通信デバイスのためのｉｐアドレス更新

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Publication number: JP2016524378A
Application number: JP2016513134A
Authority: JP
Inventors: コーエン−アラジ、ヤコブ; チェリアン、ジョージ; クラスニアンスキー、マクシム; アブラハム、サントシュ・ポール
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2016-08-12
Also published as: US9119121B2; WO2014183088A1; KR20160005737A; US20140334438A1; CN105191405A; EP2995125A1

Abstract

ローミングパフォーマンスを改良するため、および接続性における中断を最小限にするために、システムおよび方法が提供される。ソースＡＰとターゲットＡＰとの間をローミングする場合、デバイスは、ＡＲＰ交換などを通して、ＡＰが異なるゲートウェイを用いるかを決定する。ソースおよびターゲットＡＰが異なるゲートウェイを有する場合、ネットワークの接続性を修復するために、デバイスのＩＰアドレスを更新するためにＤＨＣＰ交換が使用される。

Description

関連出願

[0001] この出願は、「ＷＬＡＮローミングに関するシステムおよび方法（SYSTEMS AND METHODS FOR WLAN ROAMING）」と題され、２０１３年５月１０日に出願された米国特許出願番号第１３/８９１，７１３の優先権を主張する。

[0002] この開示は、一般に無線通信システムに関し、より具体的には、アクセスポイント間でローミングするクライアントデバイスのためのシステムおよび方法に関する。

[0003] 米国電気電子学会（「ＩＥＥＥ」）８０２．１１ファミリにおける仕様書に準拠する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は、典型的にアクセスポイント（ＡＰ）の役割を演じるデバイスによって管理される基本サービスセット（ＢＳＳ）を伴う（involve）。典型的に、ＡＰは、ゲートウェイを通して、インターネットなどのワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に接続される。所与のＡＰが限定された範囲（range）を有するため、あるＡＰ、ソースＡＰ、と関連付けられるモバイルデバイスは、範囲外へ移動する（moving out of range）ときにそのＡＰから切り離す（disassociate）ことを必要とし、モバイルデバイスの現在の位置（current location）におけるカバレッジを提供する新しいＡＰ、ターゲットＡＰとの関連性（association）を形成し得る。ソースＡＰからターゲットＡＰへ移動するプロセスは、ローミングとして知られている。

[0004] モバイルデバイスの、ＡＰを通してのＷＡＮへの接続は、オープンシステム相互接続（ＯＳＩ）モデルのネットワークレイヤ（レイヤ３）における通信を伴い（involve）、モバイルデバイスが有効な（valid）ネットワークアドレスを有することを要求する。インターネット上の通信との関連で、モバイルデバイスは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）を使用して、それに割り当てられるインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを用いる。

[0005] ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングする場合、モバイルデバイスに割り当てられた現在のＩＰアドレスは、ソースＡＰとターゲットＡＰが同一のゲートウェイを通してＷＡＮに接続される場合、依然として有効のままである（remains valid）。多くの企業レベルのネットワーク展開は、共通のゲートウェイを通って接続された同一のサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）を共有する複数のＡＰを伴う構成を利用する。従って、モバイルデバイスは、ソースＡＰが同一のゲートウェイを共有しているため、同一のＳＳＩＤを有するターゲットＡＰを仮定し得る。そうである場合、そのようなＡＰ間でローミングするモバイルデバイスに関するＩＰアドレスは、依然として有効のままであり、ＷＡＮとの通信は、ソースＡＰからターゲットＡＰへ移動する場合、実質的に途切れない（uninterrupted）。結果として、従来のローミングプロセスは、ＳＳＩＤを共有するソースＡＰおよびターゲットＡＰは、共通のゲートウェイを通してＷＡＮに接続されると仮定し得、ローミングするデバイスのＩＰアドレスを更新する（renewing）ためのメカニズムを提供し得ない。

[0006] しかしながら、ソースＡＰおよびターゲットＡＰが異なるゲートウェイに接続される場合、モバイルデバイスのＩＰアドレスは、ローミングイベントの後に（following a roaming event）有効のままではない（not remain valid）ことがあり得、レイヤ３の接続性が中断される（disrupted）ことがあり得る。したがって、改良されたローミングパフォーマンスを提供し、接続性における中断（disruptions）を最小限に抑えることが望ましくなり得る。本開示のシステムおよび方法は、これらおよび他の目的を満たすためにネットワークの接続性を急速に修復する（restore）、異なるゲートウェイを有するターゲットＡＰとソースＡＰとの間のローミングプロセスを提供する。

[0007] 本開示は、ソース・アクセスポイント（ＡＰ）からターゲットＡＰへローミングする無線通信デバイスにおける通信のための方法を含む。ある実施形態において、そのような方法は、ソースＡＰのゲートウェイに関する第１の識別情報を決定することと、ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングすることと、アドレス解決プロトコル（ＡＲＰ：address resolution protocol）交換（exchange）を使用してターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することと、第１の識別情報と第２の識別情報を比較することと、第１の識別情報と第２の識別情報がターゲットＡＰのゲートウェイはソースＡＰのゲートウェイと同一でないことを示す場合、無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することと、を含み得る。ターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することは、ターゲットＡＰのゲートウェイのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを取得することを含み得る。

[0008] 一態様において、ネットワークアドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスである。さらに、ＩＰアドレスを更新することは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ：a dynamic host configuration protocol）交換（exchange）を実行することを含み得る。

[0009] 別の態様では、ターゲットＡＰとソースＡＰは同一のＩＰサブネット構成を有し得る。代替的に、ターゲットＡＰとソースＡＰは異なるＩＰサブネット構成を有し得る。

[0010] さらに別の態様では、ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングすることは、無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することがレイヤ３の接続性を修復するような、レイヤ３の接続性を中断させ得る。

[0011] さらに別の態様では、無線通信デバイスは、第２の識別情報を決定する、および比較する前に、ターゲットＡＰのサービスセット識別（ＳＳＩＤ）がソースＡＰのＳＳＩＤと同一であるかを決定し得る。

[0012] 本開示はまた、無線通信のためのシステムを伴い、ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングするように構成された無線通信デバイスを含み得る。無線通信デバイスは、ソースＡＰのゲートウェイに関する第１の識別情報を決定することと、ＡＲＰ交換を使用してターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することと、第１の識別情報と第２の識別情報がターゲットＡＰのゲートウェイはソースＡＰのゲートウェイと同一でないことを示す場合、無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することと、を行うように構成されたローミングマネジャ（a roaming manager）を有し得る。ローミングマネジャは、ターゲットＡＰのゲートウェイのＭＡＣアドレスを取得することによってターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定し得る。

[0013] 一態様において、ネットワークアドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスである。さらに、ローミングマネジャはＤＨＣＰ交換を実行することによってＩＰアドレスを更新し得る。

[0014] 別の態様では、ターゲットＡＰとソースＡＰは同一のＩＰサブネット構成を有し得る。代替的に、ターゲットＡＰとソースＡＰは異なるＩＰサブネット構成を有し得る。

[0015] さらに別の態様では、ローミングマネジャは、第２の識別情報を決定する、および比較する前に、ターゲットＡＰのＳＳＩＤがソースＡＰのＳＳＩＤと同一であるかを決定し得る。

[0016] 本開示はまた、ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングする無線通信デバイスのための非一時的なプロセッサ可読記憶媒体を含む。プロセッサ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行されたとき、ソースＡＰのゲートウェイに関する第１の識別情報を決定することと、ターゲットＡＰのＳＳＩＤがソースＡＰのＳＳＩＤと同一であると決定することと、ＡＲＰ交換を使用してターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することと、第１の識別情報と第２の識別情報がターゲットＡＰのゲートウェイはソースＡＰのゲートウェイと同一でないことを示す場合、無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することと、を無線通信デバイスに行わせる命令を有し得る。ターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定するための命令は、ターゲットＡＰのゲートウェイのＭＡＣアドレスを取得し得る。

[0017] 一態様において、ネットワークアドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスである。さらに、命令はＤＨＣＰ交換を実行することによってＩＰアドレスを更新し得る。

[0018] 別の態様では、ターゲットＡＰとソースＡＰは同一のＩＰサブネット構成を有し得る。代替的に、ターゲットＡＰとソースＡＰは異なるＩＰサブネット構成を有し得る。

[0019] さらに別の態様では、ローミングマネジャはまた、第２の識別情報を決定する、および比較する前に、ターゲットＡＰのＳＳＩＤがソースＡＰのＳＳＩＤと同一であるかをプロセッサに決定させるための命令を含み得る。

[0020] さらなる特徴および利点が、付属の図面において図示されたような本開示の好ましい実施形態について下記のより詳細な説明から明らかになるだろう。なお、すべての図面を通して、同一の参照番号は、全図面にわたって、同一の部品または要素を指すものとする。
図１は、ある実施形態に従って、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を概略的に図示する。図２は、ある実施形態に従って、異なるゲートウェイを有するアクセスポイント（ＡＰ）間でローミングするように構成された無線通信デバイスの機能ブロックを概略的に図示する。図３は、ある実施形態に従って、異なるゲートウェイを有するＡＰ間でローミングするためのルーチンを表すフローチャートを図示する。図４は、ある実施形態に従って、異なるゲートウェイを有するＡＰ間でローミングした後の情報交換を表すシーケンス図を図示する。

詳細な説明

[0025] はじめに、本開示は、特に例示的なマテリアル、アーキテクチャ、ルーチン、方法、または構造に限定されるものではなく、多岐にわたるものであるということが、理解されるべきである。したがって、ここに説明されるオプションと同様または同等の、そのような多数のオプションが、本開示の実現または実施形態において使用され得るが、本明細書においては、好ましいマテリアルおよび方法が説明されている。

[0026] また、ここで使用される用語は、単に本開示の特定の実施形態を説明する目的で使用されているにすぎず、限定を意図するものではないということが理解されるべきである。

[0027] 添付図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、本開示の典型的な実施形態の説明として意図され、本開示が実現されうる唯一の典型的な実施形態を表すようには意図されない。本明細書の全体にわたって用いられる「典型的（exemplary）」という用語は、「例、実例、または例示を提供する」を意味し、他の典型的な実施形態に対して、必ずしも好ましいまたは有利であるようには解釈されるべきではない。詳細な説明は、本開示の典型的な実施形態の完全な理解を提供することを目的とした特定の詳細を含む。本明細書の典型的な実施形態は、これらの特定の詳細なしで実現され得ることが当業者に明らかになるであろう。いくつかの事例では、周知の構造およびデバイスが、ここに示される典型的な実施形態の新規性を曖昧にすることを避けるために、ブロック図形式で示される。

[0028] 便宜と明確性の目的のみのために、上部（top）、下部（bottom）、左（left）、右（right）、上方向（up）、下方向（down）、上の（over）、〜を越えて（above）、下方に（below）、真下に（beneath）、後ろ（rear）、背面（back）、および前面（front）のような、方向を示す用語は、添付の図面またはチップの実施形態（chip embodiments）に関して用いられ得る。これらの、および同様の方向を示す用語は、いかなる方法でも本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。

[0029] 本明細書および特許請求の範囲では、要素が別の要素に「接続される」または「結合される」として言及されるとき、それは他の要素に直接接続または結合されることができる、あるいは介在する要素が存在し得ることが理解されるだろう。反対に、要素が別の要素に「直接接続される」または「直接結合される」として言及されるとき、どの介在する要素も存在しない。

[0030] 下記の詳細な説明のいくつかの部分には、コンピュータメモリ内のデータビットに対する動作の手順、論理ブロック、処理、および記号による他の表現の観点から提示される。これらの説明および表現は、データ処理技術の当業者が他の当業者にそれらの作用の内容を最も効率よく伝えるために使用する手法である。本願において、手順、論理ブロック、処理、等は、所望の結果をもたらす首尾一貫した命令またはステップのシーケンスであるものと考えられる。それらのステップは、物理量の物理的な操作を要求するものである。通常、必ずではないが、これらの量は、コンピュータシステムにおいて、記憶され、伝達され、組み合わせられ、比較され、そうでなければ操作されることができる電気信号または磁気信号のかたちをとる。

[0031] しかしながら、これらのすべておよび類似の用語は、適切な物理量と関連付けられるものであり、単に、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことに留意されたい。下記の説明から明らかであるように、そうでないとの明確な記載がない限り、本願全体を通して、「アクセスすること」、「受信すること」、「送信すること」、「使用すること」、「選択すること」、「決定すること」、「正規化すること（normalizing）」、「乗算すること」、「平均すること」、「監視すること」、「比較すること」、「適用すること」、「アップデートすること」、「測定すること」、「抽出すること」、等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での物理（電子）量として表されたデータを操作して、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、または他のそのような情報記憶装置、送信デバイス、または表示デバイス内での物理量として同様に表された他のデータへと変換する、コンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作および処理に言及しているということが理解される。

[0032] ここに説明される実施形態は、１つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行される、プログラムモジュールのような、ある形態の非一時的なプロセッサ可読媒体に存在する、プロセッサで実行可能な命令の一般的な文脈で説明され得る。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、または、特定の抽象データ型をインプリメントする、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。プログラムモジュールの機能は、さまざまな実施形態において所望されるように、組み合わせられ、または分散され得る。

[0033] 図面において、単一のブロックは、１つの機能または複数の機能を実行することとして説明され得るが、実際の実施では、そのブロックによって実行される１つの機能または複数の機能は、単一のコンポーネントにおいて、または複数のコンポーネントにわたり実行されることがあり得、および／またはハードウェアを使用して、ソフトウェアを使用して、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせを使用して実行され得る。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に例示するために、多様な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、一般にそれらの機能の観点から上記で説明されている。このような機能がハードウェアまたはソフトウェアとしてインプリメントされるかは、システム全体に課せられた設計の制約と特定のアプリケーションに依存する。当業者は、各特定のアプリケーションのために方式を変化させて、説明された機能性をインプリメントしうるが、こういったインプリメンテーションの決定は本開示の範囲からの逸脱をまねくものと解釈されるべきではない。また、典型的な無線通信デバイスは、プロセッサ、メモリおよびそれに類するもののような周知のコンポーネントを含む、表されているもの以外のコンポーネントを含み得る。

[0034] ここで説明された技法は、特定の方法でインプリメントされると明確に説明されない限り、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせにおいてインプリメントされ得る。モジュール又はコンポーネントとして説明される任意の特徴は、統合論理デバイスでまとめてインプリメントされるか、又は、離散的でありながらも相互作用可能な論理デバイスとして別々にインプリメントされ得る。ソフトウェアでインプリメントされた場合、本技法は少なくとも一部が、実行されると、上述された方法のうちの１つまたは複数を実行する命令を備える非一時的なプロセッサ可読データ記憶媒体によって実現され得る。非一時的なプロセッサ可読データ記憶媒体は、パッケージングマテリアルを含み得る、コンピュータプログラム製品の一部を形成し得る。

[0035] 非一時的なプロセッサ可読記憶媒体は、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能なプログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、フラッシュメモリ、他の周知の記憶媒体およびそれに類するもの等のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備え得る。追加的にまたは代替的に、本技法は少なくとも一部が、命令またはデータ構造の形式でコードを搬送または通信し、且つ、コンピュータまたは他のプロセッサによってアクセス、読取、および／または実行されることができるプロセッサ可読通信媒体によって実現され得る。

[0036] ここで開示された実施形態に関連して説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュール、回路および命令は、１つまたは複数のディジタル信号処理（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ：application specific instruction set processors）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他の同等の集積または離散論理回路などの１つまたは複数のプロセッサによって実行され得る。ここで使用される場合、「プロセッサ」という用語は、前述の構造、またはここで記述された技法のインプリメンテーションに適したその他任意の構造のいずれかを指し得る。加えて、幾つかの態様では、ここで説明された機能性は、ここで説明されたように構成された専用のハードウェアモジュール及び／又はソフトウェアモジュール内で提供され得る。また、技法は、１つまたは複数の回路または論理要素において十分にインプリメントされることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替例として、このプロセッサは、任意の従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいはステートマシンであり得る。プロセッサは、また、例えば、ＤＳＰとマクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに結合した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意のその他のそのような構成、といった計算デバイスの組み合わせとしてもインプリメントされ得る。

[0037] 実施形態は、ここでは無線通信デバイスに関して記載され、それは、システム、加入者ユニット、加入者局、モバイル局、モバイル無線端末、モバイルデバイス、ノード、デバイス、遠隔局、遠隔端末、端末、無線通信デバイス、無線通信装置、ユーザエージェント、または他のクライアントデバイスのような、任意の適切なタイプのユーザ機器を含み得る。無線通信デバイスのさらなる例は、セルラ電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、スマートフォン、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド計算デバイス、衛星ラジオ、無線モデムカードおよび／または別の無線システムを介して通信するための処理デバイスのような、モバイルデバイスを含む。さらに、実施形態はまた、アクセスポイント（ＡＰ）に関してここに記載され得る。ＡＰは、１つまたは複数の無線ノードと通信するために利用されることがあり得、基地局、ノード、ノードＢ、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）または他の適切なネットワークエンティティとも称され、また基地局、ノード、ノードＢ、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）または他の適切なネットワークエンティティと関連付けられた機能性を表わし得る。ＡＰは、エアインターフェースを介して無線端末と通信する。通信は、１つまたは複数のセクタを通して行われ得る。ＡＰは、受信されたエアインターフェースフレームをＩＰパケットに変換することによって、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークを含み得るアクセスネットワークのレスト（rest）と無線端末との間のルータとして動作することがあり得。ＡＰはまた、エアインターフェースに関する特性（attributes）の管理を調整（coordinate）することがあり得、また、ワイヤードネットワークと無線ネットワークとの間のゲートウェイであり得る。

[0038] そうでないと定義されていない限り、ここに使用される、すべての技術用語および科学用語は、本開示に係る当業者によって一般的に理解される意味と同一の意味を有する。

[0039] 最後に、本明細書および付属の特許請求の範囲において使用される場合、「ある」および「その」といった単数形の指示語は、そうでないことが内容から明示されない限り、複数形の指示対象を含むものとする。

[0040] 上述されるように、クライアントデバイスは、ＡＰを通してインターネットのようなＷＡＮにワイヤレスに接続し得る。本開示は、ＡＰ間のそのようなクライアントデバイスのローミングについてのシステムおよび方法を含む。これらの態様を例示するのを補助するために、図１はＷＡＮ１００を概略的に図示し、それはワイヤードバックボーン１０２を含み得る。ＷＡＮへのアクセスは、エッジルータのような、適切なネットワークノードを通してバックボーン１０２に結合された１つまたは複数のゲートウェイを通して提供され得る。代わりに、１つまたは複数のＡＰは、無線通信デバイス１０４のようなクライアントへの無線アクセスを提供し得る。表わされるように、ＡＰ１０６は、ゲートウェイ１０８を通してＷＡＮ１００に接続することがあり得、一方、ＡＰ１１０および１１２は、ゲートウェイ１１４を通して接続し得る。

[0041] 従来のようにローミングする場合、無線通信デバイス１０４は、ソースＡＰからの範囲を出てターゲットＡＰについての範囲の中へ移動するとき、ＡＰ１１０からＡＰ１１２へ関連（association）を切り換え得る。とりわけ、このタイプのローミングは共通ゲートウェイに接続されたＡＰを伴う。そのようにして、レイヤ３の接続性における中断が最小限であるまたは中断がなくなるように、無線通信デバイス１０４は、ＡＰ１１０から、無線通信デバイス１０４に割り当てられた依然として有効のままであるＩＰアドレスを有するＡＰ１１２へローミングし得る。

[0042] それでもなお、無線通信デバイス１０４が、共通のゲートウェアを共有しないＡＰ間でローミングすることが望ましくあり得る。例えば、表された実施形態において、無線通信デバイス１０４は、ゲートウェイ１１４に接続されたＡＰ１１０からゲートウェイ１０８に接続されたＡＰ１０６へローミングし得る。そのようなＡＰが互いに必ずしも関連付けられるとは限らないが、それらは依然として同一のＳＳＩＤを有し得る。例えば、ＡＰは、同一であるデフォルトＳＳＩＤを有することがあり得、または使用されている同一のＳＳＩＤをもたらす記述的ネーミングストラテジー（descriptive naming strategy）を用い得る。共通のＳＳＩＤに加え、ソースＡＰおよびターゲットＡＰはまた、共通のＩＰサブネット構成（a common IP subnet configuration）を有し得る。再度、これは、消費者グレードＡＰ（consumer grade APs）がデフォルト設定でインストールされる場合などの、複数のシナリオをもたらし得る。他の実施形態において、ソースＡＰとターゲットＡＰは異なるＩＰサブネット構成を有し得る。

[0043] それにもかかわらず、ソースＡＰおよびターゲットＡＰが異なるゲートウェイを通してＷＡＮにアクセスする場合、従来のローミングするモバイルデバイスは、レイヤ３の接続性における著しい遮断（interruption）を経験し得る。従来のデバイスは、同一のＳＳＩＤを有するＡＰ間をローミングする場合、ＩＰアドレスは依然として有効のままであると仮定するように構成され得る。ＡＰが共通のＩＰサブネット構成を有する場合、ＤＨＣＰ誤り制御メカニズムは、約１０−１２秒後などに、接続性のいくつかのレベルを最終的に修復し得る。しかしながら、たとえいくつかの接続性が修復される場合でも、結果の構成は不適切であり、パフォーマンスを損ない（compromise）得る。ＡＰが異なるＩＰサブネット構成を有する場合、ＷＡＮの接続性は、手動でディスエーブルし、その後ＷＬＡＮ接続を再びイネーブルすることによってなどで、ユーザの介入（user intervention）なしに決して修復されないことがあり得る。

[0044] したがって、本開示の技法に従うことによって、無線通信デバイス１０４は、改良されたローミングパフォーマンスを提供することがあり得、異なるゲートウェイに接続されたターゲットＡＰとソースＡＰとの間をローミングする場合に接続性における低減された中断を経験し得る。無線通信デバイス１０４のある実施形態に関する詳細は、図２におけるハイレベル概略図ブロックとして図示される。一般的に、無線通信デバイス１０４は、ＷＬＡＮプロトコルスタックのより低いレベルがＷＬＡＮトランシーバ２０２のハードウェアモジュールおよびファームウェアモジュールにおいてインプリメントされる、アーキテクチャを用い得る。ＷＬＡＮトランシーバ２０２は、検証（verification）、確認応答、ルーティング、フォーマッティングおよびそれに類することを含むデータのフレームの処理(processing）および操作（handling）に関する機能を実行するメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）２０４を含み得る。入ってくる（incoming）フレームと出ていく（outgoing）フレームは、使用されている無線プロトコルに従ってフレームを変調して、無線信号の受信および送信を提供するために必要なＲＦ変換とアナログ処理を提供する、物理（ＰＨＹ）レイヤ２０６とＭＡＣ２０４との間で交換される。ある実施形態において、ＭＡＣ１０６およびＰＨＹレイヤ１０８は、適切な８０２．１１プロトコルを用いるように構成される。

[0045] 図示された実施形態において、ＷＬＡＮトランシーバ２０２は関連付けられたアンテナ２０８と２１０を有し、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムとして構成され得る。他の実施形態において、１つまたは複数のアンテナは、所望されるように他の無線プロトコルの間で共有されおよび／または用いられ得る。無線通信デバイス１０４はまた、無線通信デバイス１０４の機能に関した動作および様々な計算を実行するように構成されたホストＣＰＵ２１２を含み得る。表わされるように、ホストＣＰＵ２１２は、バス２１４を通してＷＬＡＮトランシーバ２０２に結合され、バス２１４は、ペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト・エクスプレス（ＰＣＩｅ）バス、ユニバーサル・シリアルバス（ＵＳＢ）、ユニバーサル非同期的受信機／送信機（ＵＡＲＴ）シリアルバス、適切なアドバンスト・マイクロコントローラ・バスアーキテクチャ（ＡＭＢＡ：advanced microcontroller bus architecture）インターフェース、シリアルデジタル・インプットアウトプット（ＳＤＩＯ）バス、または他の同等のインターフェースとしてインプリメントされ得る。ＷＬＡＮおよび補助的システム（supplementary systems）のプロトコルスタックの上位レイヤは、一般的にバス２１４を介してホストＣＰＵ２１２によってアクセスされ得る、メモリ２１６において記憶される、ドライバのような、ソフトウェア命令としてインプリメントされる。いくつかの実施形態では、無線通信デバイス１０４は、ローミングマネジャ２１８を含み得、それのいくつかまたは全ての部分がメモリ２１６において記憶されるソフトウェア命令としてインプリメントされ得る。他の実施形態では、ローミングマネジャ２１８は、ソフトウェア、ファームウェアおよび／またはハードウェアの任意の所与の組み合わせを使用してインプリメントされ得る。

[0046] 一態様では、ローミングマネジャ２１８は、ソースおよびターゲットＡＰに関するゲートウェイ識別情報を決定することと、その情報を使用してＩＰアドレス更新プロセス（an IP address renewal process）を実行することを行うように構成され得る。この開示のローミングプロセスを実行するために適したルーチンが、図３において図示されるフローチャートによって表現される。３００から始まり、ローミングマネジャ２１８は、ソースＡＰに関する識別情報を決定し得る。図１に表されるようなＷＡＮ１００との関連において、無線通信デバイス１０４は、ゲートウェイ１１４を通して接続されるＡＰ１１０と初めに関連付けられ得る。ある実施形態において、ローミングマネジャ２１８は、ゲートウェイのＭＡＣアドレスを決定するためにアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ：address resolution protocol）交換を実行することによってゲートウェイ１１４に関する識別情報を決定し得る。次に、３０２において、無線通信デバイス１０４は、ソースＡＰ１１０からターゲットＡＰ１０６へローミングし得る。ターゲットＡＰとの関連付けに際して、ローミングマネジャ２１８は、３０４においてターゲットＡＰゲートウェイ１０８に関する識別情報を決定し得る。オプションで、ローミングマネジャ２１８は、３０６においてソースおよびターゲットＡＰに関するＳＳＩＤが同一であるかチェックし得る。そうでない場合、ルーチンは３０８によって示されるように、終了し得る。実行された場合、ＳＳＩＤのチェックは、表わされるように３０２の後に実行され得るか、または所望されるように、ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングする前に実行され得る。さもなければ、または３０６が実行されない実施形態において、ローミングマネジャ２１８はその後、３１０において、決定された識別情報を比較し得る。ソースゲートウェイ１１４およびターゲットゲートウェイ１０８に関するそれぞれの識別情報に少なくとも部分的に基づいて、無線通信デバイス１０４は、その後、ゲートウェイが異なると決定することがあり得、ルーチンは３１２へ進み得る。ローミングマネジャ２１８がソースＡＰゲートウェイとターゲットＡＰゲートウェイが異なると決定したため、ローミングマネジャ２１８は３１２において、進行しているレイヤ３の接続性を保証することを支援するために、無線通信デバイス１０４のＩＰアドレスを更新するためのＤＨＣＰルーチンを実行し得る。別のローミングイベントが発生するときに所望されるように、ルーチンは、３０２から繰り返され得る。

[0047] 代替的に、無線通信デバイス１０４が、ＡＰ１１０からＡＰ１１２へのローミングなどによって、共通のゲートウェイを共有するＡＰ間でローミングする場合、ローミングマネジャ２１８は、３１０において、ゲートウェイは同一であると決定することがあり得、ルーチンは３０８へ終了し得る。例えば、３００において取得されたＭＡＣアドレスは、３０４において取得されたＭＡＣアドレスと一致し得る。ソースおよびターゲットＡＰが同一のゲートウェイを有すると検証すると、ローミングマネジャ２１８は、レイヤ３の接続性が遮断される（interrupted）と予期されないため、ＩＰアドレスの更新（IP address renewal）は必要でないと決定し得る。

[0048] 説明したように、ローミングマネジャ２１８は、ＡＲＰ交換を使用してゲートウェイ識別情報を決定し得る。そのような交換は、ＡＲＰ要求を生成するロームマネジャ（roam manager）２１８を含み得る。一態様では、ＡＲＰ要求は、所与のＩＰアドレスの所有者からの応答（response）を要求しているすべてのローカルＭＡＣアドレスによって受信されるブロードキャストメッセージを含み得る。このように、ローミングマネジャ２１８はデフォルトゲートウェイのＩＰアドレスを使用してＡＲＰ要求を送り得る。ＡＲＰ要求の受信の際に、関連付けられたゲートウェイはゲートウェイのＭＡＣアドレスを含んだ無線通信デバイス１０４へユニキャストメッセージで返答（reply）し得る。ＡＲＰ交換は、レイヤ２の接続性のレベルにおいて実行され得る（may be conducted）ため、レイヤ３の接続性が損なわれた（compromised）としても、プロトコルは用いられ得る。応答パケットおよびＡＲＰ要求のサイズは、例えば、約数十バイトなどの、比較的小さくなり得、ネットワークへ最小限のオーバヘッドを表わし得る。さらに、ＡＲＰ交換は、要求と応答のみを伴い得、ゲートウェイ識別情報は比較的急速に取得され得る。

[0049] 適切なＤＨＣＰ交換は、ＤＨＣＰ発見メッセージをブロードキャストする、例えば、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ：user datagram protocol）を用いる、無線通信デバイス１０４を含み得る。ＤＨＣＰサーバは、利用可能なアドレスのプールからＩＰアドレスを割り当てることを担当する。ＤＨＣＰサーバは、ローカルネットワーク上のノードにおいてインプリメントされることがあり得、またはＤＨＣＰメッセージは、ネットワークの構成に依存して、遠隔のＤＨＣＰサーバへ、ローカルノードによってリレーされ得る。このように、ＤＨＣＰサーバとの通信は、レイヤ２の接続性において発生し、レイヤ３の接続性が遮断された（interrupted）としても、ＩＰアドレス更新ルーチンが実行されることを可能にし得る。

[0050] ＤＨＣＰ発見メッセージは、ＤＨＣＰサーバにＩＰリース（an IP lease）を要求し、オプションで、無線通信デバイス１０４に割り当てられた最後の（last）ＩＰアドレスの再使用を要求し得る。ＤＨＣＰ発見メッセージを受信した後、ＤＨＣＰサーバは、関連性のある構成パラメータを指定するＤＨＣＰオファーメッセージ（DHCP offer message）で応答することがあり得る。したがって、無線通信デバイス１０４はその後、それらの構成パラメータを使用してＤＨＣＰ要求を返すことがあり得、交換を完了させるために、ＤＨＣＰサーバがそれを受け取り（accept）、ＤＨＣＰ確認応答メッセージを返し得る。

[0051] 所望に応じて、ローミングマネジャ２１８はまた、決定された識別情報がソースおよびターゲットＡＰのゲートウェイは同一であると示さないときはいつでも、ＤＨＣＰを通してＩＰアドレス更新をトリガするように構成され得る。例えば、ローミングマネジャ２１８は、ＡＲＰ要求への応答が受信されない場合、またはソースＡＰゲートウェイに関する識別情報が、ターゲットＡＰの識別を取得した後に利用可能でない場合、適切な待機期間（a suitable waiting period）の後、ＤＨＣＰルーチンを実行し得る。

[0052] 異なるゲートウェイを有するＡＰ間のローミング手順に従う情報の交換を表すある実施形態が、図４に表されるシーケンス図において表される。ターゲットＡＰへのローミングを検出した後、ローミングマネジャ２１８は、ターゲットＡＰのゲートウェイとの（with）ＡＲＰ交換を開始し得る。ターゲットＡＰのゲートウェイのＭＡＣアドレスを受信し、それがソースＡＰのゲートウェイと異なると決定した後、ローミングマネジャ２１８は、上述したように、ローカルネットワークを担当するＤＨＣＰサーバとの（with）ＤＨＣＰ交換を実行し得る。ＤＨＣＰ交換は、無線通信デバイス１０４のＩＰアドレスを更新し、更新前に中断され得たレイヤ３の接続性を回復し得る。

[0053] テストシナリオにおけるパフォーマンスは、この開示のローミングプロセスがレイヤ３の接続性に対する遮断（interruptions）を有意に低減させるまたは最小限にするために使用され得ることを示す。異なるゲートウェイを有するが同一のＩＰサブネット構成を有するＡＰ間でのローミングの場合、従来のクライアントデバイスは、レイヤ３の接続性を伴う通信が実行され得る２０から２５．６秒前の範囲の遅延を示していた（exhibited）。上述したように、いくらかの程度の接続性が修復されたとしても、変更されたゲートウェイに起因する不正確なルーティング情報のために、パフォーマンスは損なわれ得る。対照的に、この開示のローミングの技法を用いるように構成されたデバイスは、８６６ｍｓより短い遅延を示し、レイヤ３の接続性全体が修復された。さらに、異なるゲートウェイと異なるＩＰサブネット構成を有するＡＰ間でのローミングの場合、従来のクライアントデバイスは、レイヤ３の接続性を自動的に修復することは不可能であった。むしろ、接続性を修復するために、ＡＰに対するクライアントデバイスの手動の切り離し（manual disassociation）および再関連付け（reassociation）が必要とされた。対照的に、この開示のローミングの技法を用いるように構成されたデバイスは、２から２．５秒の範囲内などの、約３．４秒までで、レイヤ３の接続性全体を修復することが可能であった。加えて、ゲートウェイ識別情報の決定は、ソースおよびターゲットＡＰが同一のゲートウェイを有する場合、ローミングプロセスにほとんどもしくは全く時間を加えない。この開示の技法を使用するデバイスは、従来のローミングプロセスを用いるデバイスと同等の範囲内の遅延を示した。

[0054] 現在の好ましい実施形態が本明細書において説明されている。しかしながら、本実施形態に関係する当業者は、本開示の原理が、適切な修正により、他の応用例に容易に拡張され得ることを理解するだろう。

Claims

ソース・アクセスポイント（ＡＰ）からターゲットＡＰへローミングする無線通信デバイスにおける無線通信のための方法であって、
前記ソースＡＰのゲートウェイに関する第１の識別情報を決定することと、
前記ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングすることと、
アドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）交換を使用して前記ターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することと、
前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とを比較することと、
前記第１の識別情報と前記第２の識別情報が前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイは前記ソースＡＰの前記ゲートウェイと同一でないと示す場合、前記無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することと、
を備える、方法。
前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することは、前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを取得することを備える、請求項１に記載の方法。
前記ネットワークアドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスである、請求項１に記載の方法。
前記ＩＰアドレスを更新することは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）交換を実行することを備える、請求項３に記載の方法。
前記ターゲットＡＰと前記ソースＡＰは、同一のＩＰサブネット構成を有する、請求項１に記載の方法。
前記ターゲットＡＰと前記ソースＡＰは、異なるＩＰサブネット構成を有する、請求項１に記載の方法。
前記ソースＡＰからターゲットＡＰへローミングすることは、レイヤ３の接続性を中断させ、前記無線通信デバイスの前記ネットワークアドレスを更新することがレイヤ３の接続性を修復する、請求項１に記載の方法。
前記第２の識別情報を決定する前に、前記ターゲットＡＰのサービスセット識別（ＳＳＩＤ）が前記ソースＡＰのＳＳＩＤと同一であると決定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
ソース・アクセスポイント（ＡＰ）からターゲットＡＰへローミングするための無線通信デバイスであって、
前記ソースＡＰのゲートウェイに関する第１の識別情報を決定することと、
前記ターゲットＡＰのサービスセット識別（ＳＳＩＤ）が前記ソースＡＰのＳＳＩＤと同一であると決定することと、
アドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）交換を使用してターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することと、
前記第１の識別情報と前記第２の識別情報が前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイは前記ソースＡＰの前記ゲートウェイと同一でないと示す場合、前記無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することと、
を行うように構成されたローミングマネジャを備える、無線通信デバイス。
前記ローミングマネジャは、前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを取得することによって前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイに関する第２の識別情報を決定する、請求項９に記載の無線通信デバイス。
前記ネットワークアドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスである、請求項９に記載の無線通信デバイス。
前記ローミングマネジャは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）を使用して前記ＩＰアドレスを更新する、請求項１１に記載の無線通信デバイス。
前記ターゲットＡＰと前記ソースＡＰは、同一のＩＰサブネット構成を有する、請求項９に記載の無線通信デバイス。
前記ターゲットＡＰと前記ソースＡＰは、異なるＩＰサブネット構成を有する、請求項９に記載の無線通信デバイス。
前記ローミングマネジャは、前記第２の識別情報を決定する前に、前記ターゲットＡＰのサービスセット識別（ＳＳＩＤ）が前記ソースＡＰのＳＳＩＤと同一であると決定する、請求項９に記載の無線通信デバイス。
ソース・アクセスポイント（ＡＰ）からターゲットＡＰへローミングする無線通信デバイスのための非一時的なプロセッサ可読記憶媒体であって、プロセッサによって実行されたとき、
前記ソースＡＰのゲートウェイに関する第１の識別情報を決定することと、
前記ターゲットＡＰのサービスセット識別（ＳＳＩＤ）が前記ソースＡＰのＳＳＩＤと同一であると決定することと、
アドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）交換を使用して前記ターゲットＡＰのゲートウェイに関する第２の識別情報を決定することと、
前記第１の識別情報と前記第２の識別情報が前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイは前記ソースＡＰの前記ゲートウェイと同一でないと示す場合、前記無線通信デバイスのネットワークアドレスを更新することと、
を前記無線通信デバイスに行わせる命令を有する、非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイに関する第２の識別情報を決定するための前記命令は、前記ターゲットＡＰの前記ゲートウェイのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを取得する、請求項１６に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
前記ネットワークアドレスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスである、請求項１６に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
前記ＩＰアドレスを更新するための前記命令は、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）を使用する、請求項１８に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
前記ターゲットＡＰと前記ソースＡＰは、同一のＩＰサブネット構成を有する、請求項１６に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
前記ターゲットＡＰと前記ソースＡＰは、異なるＩＰサブネット構成を有する、請求項１６に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
前記第２の識別情報を決定する前に、前記ターゲットＡＰのサービスセット識別（ＳＳＩＤ）が前記ソースＡＰのＳＳＩＤと同一であると前記プロセッサに決定させるための命令をさらに備える、請求項１６に記載の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。