JP4564530B2 - Wlanにおいてスマートアンテナにより動作するアクセスポイントおよび関連付けられた方法 - Google Patents
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Description
Total_Fail=Mscan−Mrequired+1 式(6)
である。
1)以下の通り、受信された最初のパケットにおいてRSSIを測定して、初期平均値を決定する。
3)少なくともMeasNotHold回の測定値および少なくともTimeNotHo1d秒に対して式(9)を満たす場合には、長期的指数平均はリセットされ、そしてクライアント端末12は走査状態に送られる。
1)受信されたパケットごとにRSSIを測定する。
2)測定値が受信されると、新規の長期的指数平均の値および短期的指数平均の値を、それぞれ式(10)および式(11)のように決定する。
4)少なくともMeasHold回の測定値および少なくともTimeHold秒に対して式(13)を満たす場合には、長期的指数平均の値および短期的指数平均の値はリセットされ、そしてクライアント端末12は保留状態に送られる。
1)受信されたパケットごとにRSSIを測定する。
2)測定値が受信されると、新規の長期的指数平均の値および短期的指数平均の値を、それぞれ式(14)および式(15)のように決定する。
Claims (47)
- 少なくとも1つのクライアント端末と通信する802.11無線通信ネットワークにおいて、複数の指向性アンテナ・ビームおよび1つの全方向性アンテナ・ビームを含むアンテナ・ビームを発生させるスマートアンテナを備えるアクセスポイントを動作させる方法であって、
前記方法は、
前記少なくとも1つのクライアント端末から信号を受信するために、前記複数の指向性アンテナ・ビームおよび前記全方向性アンテナ・ビームを走査することと、
それぞれの走査されたアンテナ・ビームを介して受信された信号を測定することと、
前記走査することおよび前記測定することをそれぞれのアンテナ・ビームに対してn回繰り返し、かつ前記アンテナ・ビームの1つが前記n回の少なくとも一部分にて前記少なくとも1つのクライアント端末から信号を受信しない場合には、該アンテナ・ビームは前記走査することおよび前記測定することの残りの間、無視される、ことと、
前記少なくとも1つのクライアント端末と通信するために、前記測定することに基づき複数のアンテナ・ビームの1つを選択することと
を備えることを特徴とする方法。 - それぞれの走査されたアンテナ・ビームに対してそれと関連付けられた複数の測定値の平均測定値を計算することをさらに備え、
前記選択することが前記平均測定値に基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記走査することは、
走査される前記複数のアンテナ・ビームの1つを選択することと、
前記少なくとも1つのクライアント端末に送信要求(RTS)パケットを送信することと、
前記少なくとも1つのクライアント端末から選択されたアンテナ・ビームを介して受信準備完了(CTS)パケットを受信することと、
他のアンテナ・ビームに対して前記送信すること、選択すること、および受信することを繰り返すことと
を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記RTSパケットが前記全方向性アンテナ・ビームを介して送信されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記アンテナ・ビームの1つが、前記n回の少なくとも一部分にて前記少なくとも1つのクライアント端末から前記CTSパケットを受信しない場合には、該アンテナ・ビームは前記送信することおよび前記選択することの残りの間、無視されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記走査することは、
走査される前記複数のアンテナ・ビームの1つを選択することと、
前記少なくとも1つのクライアント端末にダミーのパケットを送信することと、
該少なくとも1つのクライアント端末から選択されたアンテナ・ビームを介して確認応答を受信することと、
他のアンテナ・ビームに対して前記送信すること、選択すること、および受信することを繰り返すことと
を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ダミーのパケットがMACヘッダを有し、かつデータを有さないパケットを備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記アンテナ・ビームの1つが、前記n回の少なくとも一部分にて前記少なくとも1つのクライアント端末から前記確認応答を受信しない場合には、該アンテナ・ビームは前記送信することおよび前記選択することの残りの間、無視されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記測定することが、前記受信された信号の受信信号強度表示(RSSI)および信号対雑音比の少なくとも1つを決定することを備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記走査することが実行される前に、
前記少なくとも1つのクライアント端末から信号を受信するために、前記全方向性アンテナ・ビームを選択することと、
前記全方向性アンテナ・ビームを介して受信された前記信号を測定することと、
前記測定された信号を走査閾値と比較し、かつ前記測定された信号が前記走査閾値未満である場合には、前記走査することを実行することと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記走査することを実行する前に、前記アクセスポイントが予め定められた時間待ち、前記少なくとも1つのクライアント端末がそれ自身の走査することを実行できることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記走査することが実行される前に、
前記全方向性アンテナ・ビームを選択することと、
前記少なくとも1つのクライアント端末を前記アクセスポイントにより認証し、かつ関連付けることと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのクライアント端末と通信するためにアンテナ・ビームを選択した後に、前記複数の指向性アンテナ・ビームの少なくとも一部分を再走査すること、およびそれぞれの走査されたアンテナ・ビームを介して受信された前記信号を再測定することをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームは1つの指向性アンテナ・ビームを備え、
前記再走査することおよび前記再測定することの開始は、
前記少なくとも1つのクライアント端末から選択された指向性アンテナ・ビームを介して受信された信号に対して複数の測定を実行することと、
前記全方向性アンテナ・ビームに切り換え、かつ前記少なくとも1つのクライアント端末から受信された信号に対して複数の測定を実行することと、
前記全方向性アンテナ・ビームに対して測定された信号を、選択された指向性アンテナ・ビームに対して測定された信号と比較することと、
前記比較することに基づいて前記再走査することおよび前記再測定することを実行することと
に基づくことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記選択されたアンテナ・ビームを使用して前記少なくとも1つのクライアント端末にデータを送信する前に、前記全方向性アンテナ・ビームを使用してCTS−to−selfのパケットを送信することをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームを使用して前記少なくとも1つのクライアント端末にデータを送信する前に、前記全方向性アンテナ・ビームを使用してRTSパケットを送信することをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記送信されたデータがフラグメント化されている場合には、フラグメントの間で前記全方向性アンテナ・ビームを使用してCTS−to−selfのパケットを送信することをさらに備えることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのクライアント端末からRTSパケットを受信する場合には、CTSパケットを送信すること、および前記少なくとも1つのクライアント端末とデータをそこから受信するため通信する前記選択されたアンテナ・ビームに切り換えることをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが前記データを受信するために指向性アンテナ・ビームを備える場合で、かつ前記受信されたデータがフラグメント化されている場合には、前記受信されたフラグメントの間に前記全方向性アンテナ・ビームを使用して確認応答を送信することをさらに備えることを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームであり、そして前記アクセスポイントが非競合期間(CFP)にある場合には、前記少なくとも1つのクライアント端末からデータを受信するために前記指向性アンテナ・ビームが使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームを備え、かつ前記少なくとも1つのクライアント端末から予め定められた数を超える連続したデータ・パケットが選択された指向性ビームにおいて受信される場合には、連続したデータ・パケットの追加部分の受信を交互に行うために前記選択された指向性アンテナ・ビームと前記全方向性アンテナ・ビームとの間を切り換えることをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームを備え、かつ前記少なくとも1つのクライアント端末に関連付けられたNAV(Network Allocation Vector)が満了する場合には、前記全方向性アンテナ・ビームに切り換えることをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームを備え、およびRTSパケット送信に応答して、
前記少なくとも1つのクライアント端末からCTSパケットを受信するために、前記全方向性アンテナ・ビームを使用することと、
前記少なくとも1つのクライアント端末へのデータ送信のために、前記選択された指向性アンテナ・ビームを使用することと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームを備え、および前記アクセスポイントによるRTS/CTS伝送がない場合で、かつ前記ネットワークの負荷が軽い場合には、データ・パケットは、前記アクセスポイントにより前記選択された指向性ビームを使用して送信されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ネットワークの負荷が重い場合で、かつ前記ネットワークにおける予め定められた割合を超えるクライアント端末が同一ビームによってサポートされるか、または予め定められた割合を超えるクライアント端末が省電力モードである場合には、前記選択された指向性アンテナ・ビームを使用して前記データ・パケットが送信されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記ネットワークの負荷が重い場合で、かつ前記ネットワークにおける予め定められた割合を超えるクライアント端末が同一ビームによってサポートされておらず、かつ予め定められた割合を超えるクライアント端末が省電力モードでない場合には、データ・パケット長が閾値未満であり、データ・パケットは前記全方向性アンテナ・ビームを使用して送信され、そうではなく、データ・パケット長が閾値より大きい場合には、データ・パケットの前に前記全方向性アンテナ・ビームを使用してCTS−to−selfのパケットが送信され、そして該データ・パケットは前記選択された指向性ビームにおいて送られることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記全方向性アンテナ・ビームを使用する前記CTS−to−selfのパケットの送信が前記データ・パケットのデータ速度に依存することを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記CTS−to−selfのパケットの送信が、他のアクセスポイントに対する干渉を削減するために、削減した電力で、かつ低いデータ速度になることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 802.11無線通信ネットワークにおいて動作するアクセスポイントであって、
複数の指向性アンテナ・ビームおよび1つの全方向性アンテナ・ビームを含むアンテナ・ビームを発生させるスマートアンテナと、
前記スマートアンテナに接続されたビーム切換ユニットと、
少なくとも1つのクライアントから信号を受信する前記ビーム切換ユニットに接続され、かつ受信された信号を測定する測定ユニットを備える送受信機と、
アンテナ方向制御アルゴリズムを実行させるためのアンテナ方向制御アルゴリズムのモジュールと
を備え、
前記アンテナ制御アルゴリズムは、
前記少なくとも1つのクライアント端末から信号を受信するために前記複数の指向性アンテナ・ビームおよび前記全方向性アンテナ・ビームを走査する前記ビーム切換ユニットを動作させ、
それぞれの走査されたアンテナ・ビームに対して前記測定ユニットから前記測定された信号を受信し、
前記走査することおよび測定することをそれぞれのアンテナ・ビームに対してn回繰り返し、該アンテナ・ビームの1つが、前記n回の少なくとも一部分にて前記少なくとも1つのクライアント端末から信号を受信しない場合には、該アンテナ・ビームは前記走査することおよび前記測定することの残りの間、無視され、
前記少なくとも1つのクライアント端末と通信するために前記測定された信号に基づき前記複数のアンテナ・ビームの1つを選択することを特徴とするアクセスポイント。 - 前記アンテナ方向制御アルゴリズムがまた、それぞれの走査されたアンテナ・ビームに対してそれと関連付けられた複数の測定値の平均測定値を計算し、かつ前記選択することが該平均測定値に基づくことを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記走査することは、
前記アンテナ方向制御アルゴリズムのモジュールが、走査される前記複数のアンテナ・ビームの1つを選択することと、
前記送受信機が、前記少なくとも1つのクライアント端末に送信要求(RTS)パケットを送信することと、
前記送受信機が、前記少なくとも1つのクライアント端末から前記選択されたアンテナ・ビームを介して受信準備完了(CTS)パケットを受信することと、
前記送受信機および前記アンテナ方向制御アルゴリズムが、他のアンテナ・ビームに対して該送信すること、該選択すること、および該受信することを繰り返すことと
に基づくことを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。 - 前記RTSパケットが前記全方向性アンテナ・ビームを介して送信されることを特徴とする請求項31に記載のアクセスポイント。
- 前記アンテナ・ビームの1つが、前記n回の少なくとも一部分にて前記少なくとも1つのクライアント端末から前記CTSパケットを受信しない場合には、該アンテナ・ビームは前記送信することおよび前記選択することの残りの間、無視されることを特徴とする請求項31に記載のアクセスポイント。
- 前記走査することは、
前記アンテナ方向制御アルゴリズムのモジュールが、走査される前記複数のアンテナ・ビームの1つを選択することと、
前記送受信機が、前記少なくとも1つのクライアント端末にダミーのパケットを送信することと、
前記送受信機が、前記少なくとも1つのクライアント端末から前記選択されたアンテナ・ビームを介して確認応答を受信することと、
前記送受信機および前記アンテナ方向制御アルゴリズムが、他のアンテナ・ビームに対して該送信すること、該選択すること、および該受信することを繰り返すことと
に基づくことを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。 - 前記アンテナ・ビームの1つが、前記n回の少なくとも一部分にて前記少なくとも1つのクライアント端末から前記確認応答を受信しない場合には、前記アンテナ・ビームは前記送信することおよび前記選択することの残りの間、無視されることを特徴とする請求項34に記載のアクセスポイント。
- 前記測定ユニットが、前記受信された信号の受信信号強度表示(RSSI)および信号対雑音比の少なくとも1つを決定することを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記走査することが実行される前に、
前記ビーム切換ユニットが、前記少なくとも1つのクライアント端末から信号を受信するために、前記全方向性アンテナ・ビームを選択することと、
前記測定ユニットが、前記全方向性アンテナ・ビームを介して受信された前記信号を測定することと、
前記アンテナ方向制御アルゴリズムが、前記測定された信号を走査閾値と比較し、かつ前記測定された信号が前記走査閾値未満である場合には、前記走査することを実行することと
をさらに備えることを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。 - 前記走査することが実行される前に、
前記ビーム切換ユニットが前記全方向性アンテナ・ビームを選択することと、
前記アンテナ方向制御アルゴリズムが前記少なくとも1つのクライアント端末を前記アクセスポイントにより認証し、かつ関連付けることと
をさらに備えることを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。 - 前記少なくとも1つのクライアント端末と通信するためにアンテナ・ビームを選択した後に、前記複数の指向性アンテナ・ビームの少なくとも一部分を再走査することと、それぞれの走査されたアンテナ・ビームを介して受信された前記信号を再測定することとをさらに備えることを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが1つの指向性アンテナ・ビームを備え、かつWLANが非競合期間(CFP)にある場合には、
前記測定ユニットが、前記少なくとも1つのクライアント端末から前記選択された指向性アンテナ・ビームを介して受信された信号に対して複数の測定を実行することと、
前記ビーム切換ユニットが、前記測定ユニットが前記少なくとも1つのクライアント端末から受信された信号に対して複数の測定を実行するように、前記全方向性アンテナ・ビームに切り換えることと、
前記アンテナ方向制御アルゴリズムが、前記全方向性アンテナ・ビームに対して前記測定された信号を、前記選択された指向性アンテナ・ビームに対して前記測定された信号と比較すること、および該比較することに基づいて該アンテナ・ビームを再走査することおよび再測定することを実行することと
をさらに備えることを特徴とする請求項39に記載のアクセスポイント。 - 前記送受信機が、前記選択されたアンテナ・ビームを使用して前記少なくとも1つのクライアント端末にデータを送信する前に、前記全方向性アンテナ・ビームを使用してCTS−to−selfのパケットを送信することを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記送受信機が、前記選択されたアンテナ・ビームを使用して前記少なくとも1つのクライアント端末にデータを送信する前に、前記全方向性アンテナ・ビームを使用してRTSパケットを送信することを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記送受信機がフラグメント化されたデータを送信する場合には、前記送受信機が、フラグメントの間で前記全方向性アンテナ・ビームを使用してCTS−to−selfのパケットを送信することを特徴とする請求項42に記載のアクセスポイント。
- 前記送受信機が前記少なくとも1つのクライアント端末からRTSパケットを受信する場合には、前記送受信機がCTSパケットを送信し、かつ前記ビーム切換ユニットが、前記少なくとも1つのクライアント端末とデータをそこから受信して通信するために、選択された前記アンテナ・ビームに切り換えることを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが前記データを受信する指向性アンテナ・ビームを備える場合で、かつ前記送受信機がフラグメント化されたデータを受信する場合には、前記送受信機は、前記受信されたフラグメントの間に前記全方向性アンテナ・ビームを使用して確認応答を送信することを特徴とする請求項44に記載のアクセスポイント。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームを備え、かつ前記送受信機が、前記少なくとも1つのクライアント端末から予め定められた数を超える連続したデータ・パケットを受信する場合には、前記ビーム切換ユニットは、連続したデータ・パケットの追加部分の受信を交互に行うために、前記選択された指向性アンテナ・ビームおよび前記全方向性アンテナ・ビームの間を切り換えることを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
- 前記選択されたアンテナ・ビームが指向性アンテナ・ビームを備え、かつ前記少なくとも1つのクライアント端末に関連付けられたNAVが満了する場合には、前記ビーム切換ユニットは、前記全方向性アンテナ・ビームに切り換えることを特徴とする請求項29に記載のアクセスポイント。
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