JP4729579B2 - アクセスポイントのサービス及びサービスパラメータに基づく無線ｌａｎへの移動端末のアクセス方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線ローカルエリアネットワーク（LAN）に関する。特に、アクセスポイント（AP：access point）のビーコンフレームを使用して、アクセスポイント（AP）のサービス及びサービスパラメータに基づく無線LANへの移動端末のアクセス方法に関する。

移動端末（MT：mobile terminal）は、ビーコンフレームでAPにより周期的にブロードキャストされるサービスセット識別子（SSID：Service Set Identity）に基づいて無線LANにアソシエーションすることができる。現在、SSIDは、ネットワーク管理者により任意に設定される人間に解読可能なバイト列である。MTが無線LANにアソシエーションするために、MTのユーザ（すなわち消費者）は、無線LANで特定のAPのSSIDを手動で設定しなければならず、又は何らかのAPを選択するようにMTを構成しなければならない。後者の場合には、一般的に、MTは最高の信号強度を有するAPにアソシエーションする。

現在のMT/無線LANのアソシエーション方式の複数の制限が存在する。より具体的には、1)ネットワーク管理者は、利用可能なAPのSSID及びAPが提供するサービスをユーザに通知しなければならない。2)ユーザは、特定のSSID又は何らかのSSIDを使用するようにMTを手動で構成しなければならない。3)SSIDは任意に設定され、APのサービス及び／又は機能についての情報を提供しない。

空港及びホテルのような公衆無線LANのホットスポットの場合には、複数のサービスプロバイダが同じ地理的位置にAPを配置するため、状況が複雑になる。従って、特定のサービスプロバイダの無線LANサービスを使用することを望むビジター又はゲストは、まず、そのサービスプロバイダに属するAPのSSIDを決定し、手動でそのMTを構成しなければならない。このことは、ユーザがそのようなアクセスのためにMTを構成する方法を適切に認識することを必要とすることは言うまでもなく、ユーザにとって過度に負担になる可能性がある。

現在、MTがAPにより提供されるサービス及びサービスパラメータを発見し、ユーザ指定のパラメータに基づいてAPを自動的に選択することを可能にする機構が存在しない。現在利用可能な部分的な対策は、構成プロファイルを使用することである。構成プロファイルは、単に不変にMTに格納される一式の構成オプションである。従って、ユーザがネットワークアソシエーションを変更する毎に全ての無線LANパラメータを手動で構成する代わりに、単に構成プロファイルからロードしさえすればよい。この機構は、提供するサービスに基づくAPの自動選択をサポートせず、依然としてユーザが特定のSSIDを認識することを必要とする。

従って、ユーザによる手動の介入を必要とせずに、MTがAPの詳細を学習することが望ましい。これらの詳細のいくつかの例は、次のものでもよい。1)誰が無線LANサービスのプロバイダであるか？2)どのような種類のサービスを提供しているか（インターネットアクセス、Walled-Gardenサービス等）？3)提供サービスのパラメータは何であるか（サービス品質、コスト等）？

本発明の一態様によれば、無線ローカルエリアネットワークへの移動端末のアクセス方法は、無線ローカルエリアネットワークでアクセスポイントに関するサービス情報をブロードキャストし、ブロードキャストされたサービス情報が移動端末に格納されたサービスプロファイルに合致するときに、移動端末をアクセスポイントにアソシエーションすることを有する。

サービス情報のブロードキャストは、アクセスポイントの少なくとも１つのビーコンフレームを使用して実行されてもよく、アクセスポイントのサービスパラメータを有してもよい。

本発明の他の態様によれば、サービス情報のブロードキャストは、ビーコンフレームの既存のサービスセット識別子（SSID）を使用して実行される。このことは、アクセスポイントのサービスリストを特定し、サービスリストに対応するサービスセット識別子（SSID）をエンコードすることを有してもよい。

本発明の他の態様によれば、移動端末は、移動端末でサービスプロファイルを確立し、アクセスポイントによりブロードキャストされるビーコンを受信し、ブロードキャストされたビーコンに含まれるサービス情報がサービスプロファイルに合致するか否かを決定することにより、アクセスポイントにアソシエーションする。ユーザは、ユーザが関心のあるサービス及びサービスパラメータを指定するサービスプロファイルを移動端末で生成する。移動端末は、前に格納されたサービスプロファイルに合致するサービスを提供する場合に、アクセスポイントを自動的に選択する。

本発明の他の態様及び特徴は、添付図面と共に検討される以下の詳細な説明から明らかになる。しかし、図面は単に説明の目的で作られており、本発明の限定の定義として作られていない。本発明の限定については、特許請求の範囲に参照が行われるべきである。図面は必ずしも縮尺通りに記載されておらず、特に断りのない限り、単にここに記載された構造及び手順を概念的に示すことを目的とすることが更にわかる。

図面では、図面を通じて同様の参照符号は同様の構成要素を示す。

本発明の原理の好ましい実施例によれば、意味的SSIDの使用により、APがビーコンフレームで自分のサービス及びサービスパラメータを広告することが可能になる。ユーザは、ユーザのMTで、ユーザが関心のあるサービス及びサービスパラメータを指定するサービスプロファイルを設定する。サービスプロファイルで構成されると、MTは、ユーザ指定のパラメータを提供する場合に、APを自動的に選択することができる。

SSIDに関連する意味を有さない現在のSSIDと異なり、意味的SSIDはサービスの簡潔な説明である。これらは、APが提供するサービスを広告することを可能にする簡単且つ拡張性のある機構を提供する。以下のものが意味的SSIDの詳細な形式のバッカス・ナウア記法（BNF：Backus Naur Form）である。

一例として、以下の詳細な意味的SSIDについて検討する。
<Acme Wireless, gold Internet service, cost=30 cents per minute, bandwidth=11Mbps>
このSSIDは、APにより周期的にブロードキャストされるビーコンフレームの一部である。従って、クライアント（すなわち移動端末）は、この特定のAPがAcme Wirelessから毎分30セントのコストであるインターネットアクセスサービスを提供し、11Mbpsの帯域を提供することを、容易に決定することができる。無線LAN技術に応じて、ビーコンフレームのSSIDフィールドは、単一のビーコン内で詳細に全てのサービスを広告するには十分に長くない場合がある。例えば、802.11bでは、SSIDフィールドは32オクテットの長さのみである（図１参照）。この潜在的な問題を克服するために、以下の対策が提供される。

1.SSIDエンコード：詳細な人間に解読可能なバイト列の代わりに、SSIDを圧縮するようにサービス及びそのパラメータがエンコードされ得る。しかし、従来のMTは、SSIDがヌルで終了する文字列であることを予期する。エンコードされた圧縮列は、従来のMTを混乱させ、提案された機構を使用するAPを使用することができない。この潜在的な課題を克服するため、SSIDの最初の“n”オクテットは、従来のMTが予期する従来のSSIDとして指定される。残りのオクテットはSSIDの意味的部分を有する。例えば、図２に示す802.11bのSSIDフィールドフォーマットについて検討する。

SSIDフィールドの最初の“n”オクテットは、従来のSSIDに使用されており、残り（32-n）のオクテットが意味的SSIDに使用される（図２）。図３を参照すると、意味的SSIDの最初の“p”オクテットは、サービスプロバイダの識別子（プロバイダID）を指定する。残りの（32-n-p）オクテットは、プロバイダ特有のサービスのエンコードである。各サービスプロバイダは、MTが予め広告されたソースからダウンロードすることができるサービス辞書を提供する。これらの辞書は、そのAPにより提供されるサービスパラメータの解釈を容易にする。詳細な意味的SSIDの前の例を使用する。
<Acme Wireless, Gold Internet, cost=30 cents per minute, bandwidth=11Mbps>
256のプロバイダIDを割り当てられたAcme Wirelessからの一例のサービス辞書は、以下のようになる。

前記のサービス辞書を使用した図１の意味的SSIDのエンコードは、<256:2:12:30:25:11>になる。

これは次のように解釈する。
プロバイダID：256（Acme Wireless）
サービスID:2（Gold Internet service）
パラメータID12の値：30（セント単位での毎分のコスト）
パラメータID25の値：11（Mbps単位での帯域）
この例は、サイズでの可読性を助けるエンコードを使用する。本発明の要旨を逸脱することなく、当業者は他のエンコード技術も使用可能であることを認識する。例えば、実際に、読みやすくなくてもよい空間効率のよいエンコードが使用されてもよい。

2.複数ビーコン：本発明の態様によれば、APが全てのサービスを単一のビーコンフレームで広告するのではなく、複数のビーコンフレームを通じてそのサービスを広告可能にすることが考えられる。従って、例えば、APが３つのサービスS1、S2、S3を提供する場合、第１のビーコンがS1を広告してもよく、第２のビーコンがS2を広告してもよく、第３のビーコンがS3を広告してもよく、以下同様である。この周期は、無限に繰り返されてもよい。複数ビーコンにより、SSIDフィールドのサイズの制約にもかかわらず、APは複数のサービスを広告することが可能になる。

本発明の更に他の態様によれば、ビーコンフレームの既存のSSIDフィールを使用するのではなく、代替の手法は、ビーコンフレームに新しいフィールド（情報エレメントとも呼ばれる）を追加することが挙げられる。新しい情報エレメントは、サービス情報をエンコードするために使用される。この手法を使用することの利点は、既存のSSIDフィールドが完全に影響されないままになり、APにより提供されるサービスに関する複数の情報を追加することにより、複数ビーコンが回避され得るという点である。この手法の唯一の潜在的な欠点は、このことは標準的なビーコンフレームのフォーマットの変更を含む点である。

アクセスポイントの手順
図４は、本発明の態様によるアクセスポイント（AP）の手順400のフローチャートを示している。この実施例では、アクセスポイントは、提供するサービスのリスト402で開始する。サービスリストのサービス数が特定され（404）、“最大”値に等しく設定される。初期値（i）はゼロに設定される。全てのサービスは、空間について最適化されたフォーマットにエンコードされる（ステップ406-412）。この処理は、単にそれぞれ特定されたサービスを通じて行われ、SSIDをそのそれぞれのエンコードサービスに設定する。複数ビーコン環境では、APがSSIDフィールドを第２のサービスのエンコード形式に設定するため、この処理は次のビーコンで繰り返される。サービス毎にSSIDフィールドを変更し続ける。サービスリストが使い果たされると、全体サイクルが繰り返される。各SSIDがブロードキャストされ（414）、サイクル（416-420）が繰り返される。

移動端末の手順
図５は、本発明の態様による移動端末（MT）の手順500のフローチャートを示している。前述のように、ユーザは、ユーザが関心のあるサービス及びサービスパラメータを有するサービスプロファイルをMTに提供する（502）。MTは、APによりブロードキャストされたビーコンフレームを受信する（504）。エンコードされたビーコンを受信すると、MTは、予めダウンロードされたサービス辞書を使用してこれをデコードし、サービスプロファイルと合致させる（506）。２つが合致すると（508）、MTは、アクセスポイントによる受信用のような指示を提供することにより、アクセスポイントにアソシエーションする（510）。ステップ508でデコードされたビーコンがサービスプロファイルと合致しない場合、MTは、所望のサービスを提供するAPを探してビーコンを受信し続ける（504）。

シナリオ例
例えば、３つのアクセスポイントAP1、AP2及びAP3を有する公衆ホットスポットのシナリオについて検討する。AP1は、毎分10セントのコストで5Mbpsの帯域でインターネットアクセスサービスを提供するプロバイダP1に属する。AP2は、毎分15セントのコストで10Mbpsの帯域でインターネットアクセスサービスを提供するプロバイダP2に属する。AP3はプロバイダP3により所有されており、無料のローカルイントラネットアクセスサービスを提供し、他のサービスパラメータを有さない。以下のものは、それぞれ３つのAPのSSIDの考えられる意味的部分を示している。
<P1_Identity:lnternet_Service:10:5>
<P2_ldentity:lnternet_Service:15:10>
<P3_Identity:Local_lntranet_Service:0>
次に、２つの移動端末M1及びM2をそれぞれ所有する２人のユーザU1及びU2について検討する。U1は、毎分12セント以下のコストの何らかのプロバイダからインターネットアクセスサービスを提供するAPを自動的に選択するサービスプロファイルS1を生成する。U2は、U2のプロファイルが特にP2により提供されるインターネットアクセスサービスを探すように、プロバイダP2とのサービス契約を有する。

双方のユーザのMTは、３つのAPからのビーコンを受信する。予めダウンロードされたサービス辞書を使用して、MTはSSIDをデコードし、これらをユーザのサービスプロファイルと合致させる。MT1は、AP1が毎分10セントのコストでプロバイダP1を通じてインターネットアクセスサービスを提供することを検出する。これは、サービスプロファイルで指定したU1の基準に合致する。従って、MT1はAP1にアソシエーションする。他方、MT2はAP2とU2のサービスプロファイルとを合致させ、これにより、AP2にアソシエーションする。

本発明は、様々な形式のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特殊目的プロセッサ、又はこれらの組み合わせで実装されてもよいことがわかる。本発明は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとして実装されることが好ましい。更に、ソフトウェアは、プログラム記憶装置に明確に具現されたアプリケーションプログラムとして実装されることが好ましい。アプリケーションプログラムは、何らかの適切な構成を有する機械にアップロードされ、実行されてもよい。この機械は、１つ以上の中央処理装置（CPU）及びランダムアクセスメモリ（RAM）のようなハードウェアを有する家電プラットフォームで実装されることが好ましい。家電プラットフォームはまた、オペレーティングシステムとマイクロ命令コードとを有する。ここに記載した様々な処理及び機能は、オペレーティングシステムを介して実行されるマイクロ命令コードの一部でもよく、アプリケーションプログラムの一部（又はこれらの組み合わせ）でもよい。

添付図面に記載された構成システムコンポーネント及び方法のステップのいくつかはソフトウェアで実装されることが好ましいため、システムコンポーネント（又は処理ステップ）の間の実際の接続は、本発明がプログラムされる方法に応じて異なることがあることが更にわかる。ここでの教示を仮定して、当業者は本発明の前記及び同様の実装又は構成を検討することができる。

本発明の好ましい実施例に適用されるものとして、本発明の基本的な新規な特徴を図示、説明及び指摘したが、本発明の要旨を逸脱することなく、記載の方法及び図示の装置の形式及び詳細において、並びにその動作において、様々な省略、代替及び変更が当業者により行われ得ることがわかる。例えば、同じ結果を実現するために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を実行するこれらの要素及び又は方法のステップの全ての組み合わせが、本発明の範囲内にあることが明示的に意図される。更に、本発明の何らかの開示形式又は実施例に関して図示及び／又は記載された構成及び／又は要素及び／又は方法のステップは、一般的な設計選択として他の開示、記載又は示唆された形式又は実施例に組み込まれてもよいことがわかる。従って、特許請求の範囲のみによって限定されることが意図される。

本発明の実施例に従ってAPにより使用される802.11bのSSIDエレメントのビーコンフレームのフォーマットの概略図 図１に示すビーコンフレームのSSID部分の概略図 本発明の実施例による意味的SSIDのフォーマットの概略図 本発明の実施例によるアクセスポイント（AP）の手順のフローチャート 本発明の実施例による移動端末（MT）の手順のフローチャート

Claims (12)

1. 無線ネットワークへの移動端末のアクセス方法であって、
   前記無線ネットワークでアクセスポイントにより提供されるサービスに関し、アクセスポイントによりブロードキャストされるエンコードされたサービス情報を前記移動端末で受信し、
   前記アクセスポイントの前記エンコードされたサービス情報の解釈を容易にするため、前記アクセスポイントにより提供される１つ以上のサービスに関連するサービス辞書を前記移動端末で受信し、
   サービス情報を生成するため、前記サービス辞書に少なくとも部分的に基づいて前記エンコードされたサービス情報を解釈し、
   前記サービス情報が前記移動端末に格納されたサービスプロファイルに合致するときに、前記移動端末を前記アクセスポイントにアソシエーションすることを有する方法。
2. 前記受信するステップは、前記アクセスポイントから、前記エンコードされたサービス情報を有する少なくとも１つのビーコンフレームを受信することを更に有する請求項１に記載の方法。
3. 前記サービス情報は、前記アクセスポイントのサービスパラメータを有する請求項１に記載の方法。
4. 前記サービス情報は、前記アクセスポイントの既存のサービスセット識別子（SSID）を有する請求項２に記載の方法。
5. 前記サービス情報は、前記少なくとも１つのビーコンフレームに追加される情報エレメントを使用してエンコードされる請求項２に記載の方法。
6. 前記アソシエーションするステップは、
   前記移動端末で前記サービスプロファイルを確立し、
   前記アクセスポイントによりブロードキャストされる前記少なくとも１つのビーコンフレームを受信し、
   前記少なくとも１つのビーコンフレームに含まれるサービス情報が前記サービスプロファイルに合致するか否かを決定することを更に有する請求項２に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの受信したビーコンフレームのサービス情報が前記移動端末の前記サービスプロファイル情報に合致しない場合に、前記移動端末は、次のビーコンフレームを受信し続ける請求項６に記載の方法。
8. 前記SSIDは、意味的SSIDを有する請求項４に記載の方法。
9. 無線ネットワークへの移動端末のアクセスを提供する方法であって、
   前記無線ネットワークでアクセスポイントにより提供されるサービスに関し、エンコードされたサービス情報をアクセスポイントから移動端末にブロードキャストし、
   サービス情報を生成する際に前記アクセスポイントの前記エンコードされたサービス情報の解釈を容易にするため、前記アクセスポイントにより提供される１つ以上のサービスに関連するサービス辞書を前記移動端末に通信し、
   前記サービス情報が前記移動端末に格納されたサービスプロファイルに合致するときに、前記移動端末が前記アクセスポイントにアソシエーションされる指示を前記アクセスポイントで受信することを有する方法。
10. 前記ブロードキャストするステップは、
    前記アクセスポイントのサービスリストを特定し、
    前記サービスリストに対応するサービスセット識別子（SSID）をエンコードし、
    前記アクセスポイントの特定されたサービスリストの少なくとも１つのサービスに対応するエンコードされたSSIDで、少なくとも１つのビーコンフレームをブロードキャストすることを更に有する請求項９に記載の方法。
11. 前記ブロードキャストすることは、前記少なくとも１つのビーコンフレームに追加された情報エレメントを使用して実行される請求項１０に記載の方法。
12. 前記SSIDは、意味的SSIDを有する請求項１０に記載の方法。

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