JP4570655B2 - 無線ネットワークにおけるmacレイヤハンドオフレイテンシを低減するための方法及びシステム - Google Patents
無線ネットワークにおけるmacレイヤハンドオフレイテンシを低減するための方法及びシステム Download PDFInfo
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Description
本出願は、2004年3月3日出願の米国暫定特許出願第60/549,782号の35U.S.C.§119(e)による利益を主張し、該暫定特許出願は引用により全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は一般に、無線ネットワークに関する。更に詳細には、本発明は、無線ネットワークにおけるハンドオフレイテンシの短縮に関する。
1.無線媒体の制御を獲得するために、標準チャンネルアクセス手順、キャリア検知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)を使用する段階
2.宛先としてブロードキャストアドレスを含むプローブ要求フレームを送信する段階
3.プローブタイマーを開始する段階
4.プローブ応答をリッスンする段階
5.minChannelTimeによってどのような応答も受信されなかった場合、次のチャンネルをスキャンする段階
6.1つ又はそれ以上の応答がminChannelTimeによって受信された場合、maxChannelTimeでのプローブ応答の受付を停止し、受信された応答を処理する段階
7.次のチャンネルに移り、上記の段階1−6を繰り返す段階
チャンネルの全てがスキャンされた後、局は、プローブ応答から受信された情報に少なくとも部分的に基づいてどのアクセスポイントが次に関連付けられているかを求めることができる。
プローブメッセージ:局が他のアクセスポイントを探すことに決定すると、プロービングプロセスが始まる。局は、プローブ要求の送出を開始し、次いで、以下に更に説明されるアクティブスキャニングアルゴリズムに基づいて受け取られたプローブ応答を処理する。このプロービングプロセスに伴う時間は、プローブ遅延と呼ばれる。
認証メッセージ:局がアクセスポイントにつなぐことに決定すると、認証メッセージが局と選択されたアクセスポイントとの間で交換される。このプロセスによって費やされる時間は、認証遅延と呼ばれる。
再関連付けメッセージ:認証が正常に行われた後、局は再関連付け要求を送信し、アクセスポイントから返ってくる再関連付け応答を待ち受ける。これらのメッセージは、再関連付け遅延の原因となる。
図4は、認証及び関連付けと比較した場合にプローブ遅延がハンドオフレイテンシの少なくとも90%を占めることを示している。
新しいチャンネルマスク=スキャンされたチャンネル(例えば段階520及び530)+チャンネル1+チャンネル6+チャンネル11−現在のチャンネル
表1は、リンクレイヤにおける802.11bのハンドオフ遅延(ミリ秒)を示している(図8にも示されている)。
表2は、局が送信側であった場合のハンドオフプロセス中の測定されたパケット損失を示している。
表3は、局が受信側であった場合のハンドオフプロセス中の測定されたパケット損失を示している。
表4は、不良アクセスポイントのない環境で選択的スキャニングアルゴリズム及び/又はキャッシングアルゴリズムを使用したハンドオフ時間、パケット損失、及びパケット遅延を示している。
国際電話接続及び国際回路の一般的特性 ITU−TG、114、1998年。
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104 アクセスポイント(AP)
106 基本サービスセット
Claims (23)
- 無線ネットワークにおける移動局のハンドオフレイテンシを低減するための方法であって、
前記移動局に位置するキャッシュ内に記憶されるキー情報によって識別される第1アクセスポイントに関連付けを行う段階と、
ハンドオフが必要かどうかを判定する段階と、
前記ハンドオフが必要であると判定されたことに応じて、前記キャッシュに問い合わせを行い、別のアクセスポイントが前記キー情報に関連付けられているかどうかを判定する段階と、
別のアクセスポイントが前記キー情報に関連付けられていないと判定されたときに、前記移動局でチャンネルの選択的スキャンを実行する段階と、
を含み、
前記選択的スキャンが、
前記移動局に関連付けられたチャンネルマスクにアクセスする段階と、
前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出し、前記移動局が前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントから1つ又はそれ以上の応答を受信する段階と、
前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいた前記移動局による関連付けのための第2アクセスポイントを決定する段階と、
を含み、
前記方法が更に、
前記キー情報に関連付けられ且つ前記第2アクセスポイントを識別するための前記第2アクセスポイントに関する情報を前記移動局に位置する前記キャッシュ内に記憶する段階と、
前記第2アクセスポイントとの関連付けのために1つ又はそれ以上のメッセージを前記第2アクセスポイントに送信する段階と、
前記第2アクセスポイントからのインジケーションの受信に応じて前記第2アクセスポイントに関連付けを行う段階と、
を含む方法。 - 前記ハンドオフが必要かどうかを判定する段階は、前記第1アクセスポイントの信号強度が所与のスレショルド値よりも低下したことを判定する段階を更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記ハンドオフが必要かどうかを判定する前記段階は、前記第1アクセスポイントの信号対雑音比が所与のスレショルド値よりも低下したことを判定する段階を更に含請求項1に記載の方法。
- 前記選択的スキャンは、
前記移動局が前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出しない場合に前記チャンネルマスクを反転させる段階と、
前記反転されたチャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出する段階と、
を更に含む請求項1に記載の方法。 - 前記選択的スキャンは、
前記チャンネルマスクが前記移動局に関連付けられているかどうかを判定する段階と、
前記チャンネルマスクが前記移動局に関連付けられていないと判定されたときに前記移動局で全チャンネルのスキャンを実行する段階と、
を更に含む請求項1に記載の方法。 - 近傍のアクセスポイントに関する情報について前記第1アクセスポイントに1つ又はそれ以上の要求を送信する段階を更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記無線ネットワークは、802.11b無線ネットワークであり、前記方法は、チャンネル1、チャンネル6、及びチャンネル11を前記チャンネルマスクに追加する段階を更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記第2アクセスポイントに接続するために現在使用されているチャンネルを前記チャンネルマスクから除去する段階を更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいて前記第2アクセスポイントを決定する前記段階は、信号強度、信号対雑音比、前記第1アクセスポイントからの距離、及び利用可能な帯域幅のうちのいずれか1つに基づいて前記第2アクセスポイントを決定する段階を更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記キー情報は、SSID、MACアドレス、IPアドレス、GPS位置情報、WiFi情報、及びロケーション情報のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2アクセスポイントにアクセスするためのタイマーを設定するように前記移動局を構成する段階を更に含む請求項1に記載の方法。
- 無線ネットワークにおいて移動局のハンドオフレイテンシを低減するための方法であって、
前記移動局に位置するキャッシュ内に記憶されるキー情報によって識別される第1アクセスポイントに関連付けを行う段階と、
ハンドオフが必要かどうかを判定する段階と、
前記ハンドオフが必要であると判定されたことに応じて、前記移動局でチャンネルの選択的スキャンを実行する段階と、
を含み、
前記選択的スキャンが、
前記移動局に関連付けられたチャンネルマスクにアクセスする段階と、
前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出し、前記移動局が前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントから1つ又はそれ以上の応答を受信する段階と、
前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいた前記移動局による関連付けのための第2アクセスポイントを決定する段階と、
を含み、
前記方法が更に、
前記第2アクセスポイントからのインジケーションの受信に応じて前記第2アクセスポイントに関連付けを行う段階と、
前記第2アクセスポイントに接続するのに使用されるチャンネルを除去するために前記チャンネルマスクを更新する段階と、
を含む方法。 - 無線ネットワークにおける移動局のハンドオフレイテンシを低減するためのシステムであって、
前記移動局に位置するキャッシュ内に記憶されるキー情報によって識別される第1アクセスポイントに関連付けを行う手段と、
ハンドオフが必要かどうかを判定する手段と、
前記ハンドオフが必要であると判定されたことに応じて、前記キャッシュに問い合わせを行い、別のアクセスポイントが前記キー情報に関連付けられているかどうかを判定する手段と、
別のアクセスポイントが前記キー情報に関連付けられていないと判定されたときに、前記移動局でチャンネルの選択的スキャンを実行する手段と、
を含み、
前記選択的スキャンが、
前記移動局に関連付けられたチャンネルマスクにアクセスする手段と、
前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出し、前記移動局が前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントから1つ又はそれ以上の応答を受信する手段と、
前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいた前記移動局による関連付けのための第2アクセスポイントを決定する手段と、
を含み、
前記システムが更に、
前記キー情報に関連付けられ且つ前記第2アクセスポイントを識別するための前記第2アクセスポイントに関する情報を前記移動局に位置する前記キャッシュ内に記憶する手段と、
前記第2アクセスポイントとの関連付けのために1つ又はそれ以上のメッセージを前記第2アクセスポイントに送信する手段と、
前記第2アクセスポイントからのインジケーションの受信に応じて前記第2アクセスポイントに関連付けを行う手段と、
を含むシステム。 - 無線ネットワークにおける移動局のハンドオフレイテンシを低減するためのシステムであって、
前記移動局に位置するキャッシュ内に記憶されるキー情報によって識別される第1アクセスポイントに関連付けを行う手段と、
ハンドオフが必要かどうかを判定する手段と、
前記ハンドオフが必要であると判定されたことに応じて、前記移動局でチャンネルの選択的スキャンを実行する手段と、
を含み、
前記選択的スキャンが、
前記移動局に関連付けられたチャンネルマスクにアクセスする手段と、
前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出し、前記移動局が前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントから1つ又はそれ以上の応答を受信する手段と、
前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいた前記移動局による関連付けのための第2アクセスポイントを決定する手段と、
を含み、
前記システムが更に、
前記第2アクセスポイントからのインジケーションの受信に応じて前記第2アクセスポイントに関連付けを行う手段と、
前記第2アクセスポイントに接続するのに使用されるチャンネルを除去するために前記チャンネルマスクを更新する手段と、
を含むシステム。 - 無線ネットワークにおけるハンドオフレイテンシを低減するためのシステムであって、
前記システムが、
メモリとハンドオフアプリケーションプログラムを少なくとも部分的に実行するプロセッサとを含む、第1アクセスポイントに関連付けられた移動局を備え、
前記プロセッサが、
前記移動局に位置するキャッシュ内に前記第1アクセスポイントを識別するキー情報を記憶し、
ハンドオフが必要かどうかを判定し、
前記ハンドオフが必要であると判定されたことに応じて、別のアクセスポイントが前記キー情報に関連付けられているかどうかを判定するために前記キャッシュに問い合わせを行い、
別のアクセスポイントが前記キー情報に関連付けられていないと判定されたときに前記移動局でチャンネルの選択的スキャンを実行する、
ように構成され、
前記プロセッサが更に、
前記移動局に関連付けられたチャンネルマスクにアクセスし、
前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出し、前記移動局が前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントから1つ又はそれ以上の応答を受信し、
前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいて前記移動局による関連付けのための第2アクセスポイントを決定し、
前記キー情報に関連付けられ且つ前記第2アクセスポイントを識別するための前記第2アクセスポイントに関する情報を前記移動局に位置する前記キャッシュ内に記憶し、
前記第2アクセスポイントとの関連付けのために1つ又はそれ以上のメッセージを前記第2アクセスポイントに送信し、
前記第2アクセスポイントからのインジケーションの受信に応じて前記第2アクセスポイントに関連付けを行う、
ように構成されていることを特徴とするシステム。 - 前記プロセッサは、前記第1アクセスポイントの信号強度が所与のスレショルド値よりも低下したことを決定するように更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記第1アクセスポイントの信号対雑音比が所与のスレショルド値よりも低下したことを決定するように更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、
前記移動局が前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出しない場合に前記チャンネルマスクを反転させ、
前記反転されたチャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出する、
ように更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、
前記チャンネルマスクが前記移動局に関連付けられているかどうかを判定し、
前記チャンネルマスクが前記移動局に関連付けられていないと判定されたときに前記移動局で全チャンネルのスキャンを実行する、
ように更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、近傍のアクセスポイントに関する情報について1つ又はそれ以上の要求を前記第1アクセスポイントに送信するように更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記第2アクセスポイントに接続するために現在使用されているチャンネルを前記チャンネルマスクから除去するように更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記第2アクセスポイントにアクセスするためのタイマーを設定するように前記移動局を構成するよう更に構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- 無線ネットワークにおけるハンドオフレイテンシを低減するためのシステムであって、
前記システムが、
メモリとハンドオフアプリケーションプログラムを少なくとも部分的に実行するプロセッサとを含む、第1アクセスポイントに関連付けられた移動局を備え、
前記プロセッサが、
前記移動局に位置するキャッシュ内に前記第1アクセスポイントを識別するキー情報を記憶し、
ハンドオフが必要かどうかを判定し、
前記ハンドオフが必要であると判定されたことに応じて前記移動局でチャンネルの選択的スキャンを実行する、
ように構成され、
前記プロセッサが更に、
前記移動局に関連付けられたチャンネルマスクにアクセスし、
前記チャンネルマスクを使用して1つ又はそれ以上のアクセスポイントを検出し、前記移動局が前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントから1つ又はそれ以上の応答を受信し、
前記1つ又はそれ以上のアクセスポイントからの前記応答に少なくとも部分的に基づいて前記移動局による関連付けのための第2アクセスポイントを決定し、
前記第2アクセスポイントからのインジケーションの受信に応じて前記第2アクセスポイントに関連付けを行い、
前記第2アクセスポイントに接続するのに使用されるチャンネルを除去するために前記チャンネルマスクを更新する、
ように構成されていることを特徴とするシステム。
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