JP4987929B2 - 無線測定方法及び通信ネットワークにおける通信ノード - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークに関し、特に、無線測定に使用される方法および通信ネットワークにおける通信ノードに関する。

現在、通信要求がますます高まるにつれて、無線ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）が広く利用されている。一般に、ＷＬＡＮアーキテクチャは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格書で規定するインフラストラクチャー・ネットワークに基づいている。図１は、これまでのＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮシステムアーキテクチャーを示している。

図１に示すように、ＷＬＡＮ１００は、複数のベーシックサービスセット（ＢＳＳｓ）を含む。各ＢＳＳは、それぞれ、アクセスポイント（ＡＰ）と、アクセスポイントに関連づけた１以上の無線端末装置を備える。無線端末装置は、移動通信装置、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等である。各ＢＳＳ（ＡＰとそれに関連付けた無線端末装置を含む）は、１信号チャネル上でもっぱら動作する。例えば、ＢＳＳ１はチャンネル１上で動作し、ＢＳＳ２はチャンネル６上で動作するなどである。隣接するＢＳＳは、異なる個別のチャネル上で動作する。ＷＬＡＮ１００の全体は、基幹回線網制御装置（ＣＮＣ）によって制御される。

ＷＬＡＮにおいては、無線強度測定の要求がある。無線強度測定は、ＢＳＳ（ＡＰまたは無線端末装置）におけるノードが、他のＢＳＳ（ＡＰまたは無線端末装置）におけるノードから自身への電波の強度を測定することを要求されることを意味する。無線強度測定は、チャネル割当て、ロード・バランシング（load balancing）およびモビリティ・マネジメント（mobility management）などのようなＷＬＡＮの最適化にとって非常に有用である。無線強度測定の要求は、基幹回線網制御装置からの周期的な命令が引き金となって起きるかもしれないし、あるいは、例えば、ネットワークを再構築したり、ノードの移動によるハンドオーバを実施することが必要ならば、基幹回線網制御装置によって指示されるかもしれない。

上述したように、隣接のＢＳＳは異なるチャネルにおいて動作する。したがって、ノード（以下、「測定ノード」と称する）が、隣接のチャネルにおいて１つ以上の他のノード（以下、「被測定ノード」と称する）からの電波強度を測定するためには、以下のような動作が必要である。最初に、測定ノードはその参加するチャネル、すなわち測定ノードが動作しているチャネルを離脱し、被測定ノードの隣接のチャネル（以下、「非参加チャネル」と称する）に切り替える必要がある。言うまでもなく、切り換え中に、測定ノードはそれ自身の参加チャネル上で動作することができず、そのため測定期間中にパケットを交換することができない。分かり易く言えば、この期間は、「参加チャネル離脱時間」と呼ばれる。

次に、非参加チャネルにおいて、測定ノードは通信を監視し、非参加チャネルの１つ以上の他のノードから送信された信号を待ち合わせる。
信号を受信すると、測定ノードは、それらの被測定ノードからの受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を計算し、それから、自身の参加チャネルへ戻る。この時点で、非参加チャネルにおけるノードに基づいて測定ノードによる測定手順が終了する。

さらに、測定ノードが、他の隣接のチャネルにおけるノードからの電波強度を測定する必要があれば（すなわち、これらのノードから測定ノードへのＲＳＳＩ情報が要求されると）、測定ノードは、それらの非参加チャネルに一つずつ切り替え（すなわち、測定ノードが一度に１チャネルのみで動作するため）、上述した同様の動作を実行する。

ＢＳＳにおいて、１つのスロットで１パケットのみが送信されることに留意する必要がある。例えば、衝突を回避するために、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格書は、１つのＢＳＳにおけるパケット伝送を管理するために、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式）を規定している。ＣＳＭＡ／ＣＡを使用すると、ＢＳＳのチャネルにおいて１タイムスロットで送信されるのは１フレームだけである。図２は、ネットワーク視点からＭ個の測定ノードとＮ個の被測定ノードがあるケースを示している。説明を簡単にするために、Ｎ個の被測定ノードが同じチャネルに存在すると仮定する。図２に示すように、Ｍ個の測定ノードはそれぞれ自身の参加チャネルを離脱し、Ｎ個の被測定ノードが動作する非参加チャネルに切替えて、通信の監視を行なう必要がある。上述したように、チャネルにおいて１つのタイムスロットにおいて、１つのフレームだけが送信されるので、１フレームのキャプチャに時間ｔ１を使用すると想定すれば（ここで、時間ｔ１は１スロットと等しいと見なすことができる）、理想的なケースにおいては、Ｎ個の被測定ノードからＮフレームをキャプチャするための時間コストは、Ｎ＊ｔ１となる。
ここで、理想的なケースとは、Ｎフレームのキャプチャ間に遅延な存在しないことを意味している。従って、実際のケースにおいては、必要な時間コストは、Ｎ＊ｔ１より大きくなるはずである。

すなわち、測定ノードにおいて、Ｎ個の被測定ノードからＮフレームをキャプチャするために、合計時間Ｎ＊ｔ１を費やすことが必要である。従って、測定ノードの参加チャネル離脱時間は、Ｎ＊ｔ１である。このため、Ｍ個の測定ノードについて、測定処理手続きで必要なネットワークの合計時間コストは、Ｍ＊Ｎ＊ｔ１となる。

図３は、図２と同じケースをノード視点から示している。具体例として、１つの測定ノードが同じチャネルにおける２つの被測定ノードを測定するケースを示している。言うまでもなく、Ｍ個の測定ノードとＮ個の被測定ノードが存在するケースについては、当業者にとって容易に理解できるであろう。

図４は、上述した測定処理のフローチャート４００を示している。説明を簡単にするために、図４は、１測定ノードだけの動作手順を示している。

図４で示されるように、ステップ４０１において、測定ノードは測定要求を受信する。上述したように、測定要求は、ネットワーク再構築の指示に応じて上位レイヤで基幹回線網制御装置によって発行され、あるいは基幹回線網制御装置によって周期的に発行される。測定要求の受信は、測定ノードを通常の通信状態（「参加状態」）から測定状態へ切り換える役目をする。ステップ４０２において、測定要求に従って、測定ノードは、測定処理が必要な非参加チャネルに切替える。すなわち、測定ノードは、その動作周波数を、例えば、２．４１２ＧＨｚから２．４６２ＧＨｚへのように、参加チャネルの周波数から非参加チャネルの周波数へ切り替える。ステップ４０３において、測定ノードは、非参加チャネルで被測定ノードからフレームを受信する。ステップ４０４において、測定ノードは、受信したフレームに基づいて、被測定ノードから自ノードへのＲＳＳＩを計算する。このＲＳＳＩは、被測定ノードから測定ノードへの電波の強度の指標として使用される。ステップ４０５において、非参加チャネルの他のノードを測定することが要求されているかどうかを判定する。すなわち、ステップ４０１において受信した測定要求によって示される、複数の被測定ノードが非参加チャネルにあるかどうかが判定される。判定結果が肯定的「ＹＥＳ」であれば、測定ノードは測定処理を継続するためにステップ４０３に移行する。また、判定結果が否定的（ＮＯ）であれば、測定ノードはステップ４０６において参加チャネルへ戻り、無線強度の測定処理が終了する。

http://standards.ieee.org/getieee802/802.11.html

上述したように、測定期間において、測定ノードは自ノードが参加するチャネルを離脱しており、通常の通信でその期間パケット（サービスの提供）を交換することができない。従って、測定ノードの離脱時間が長ければ長いほど、ネットワーク性能の低下が深刻となる。

本発明による基幹回線網制御装置によって制御された複数のベーシックサービスセットを含む通信ネットワークにおける無線測定方法は、基幹回線網制御装置が、サービスチャネルで動作する通信ノードに対して測定要求を発行し、通信ノードが、測定要求に基づいて非サービスチャネルに切り替え、非サービスチャネルにおいて測定ビーコン信号をブロードキャストし、その後直ちにサービスチャネルに戻り、非サービスチャネルのノードが、測定ビーコン信号を受信し、測定ビーコン信号に基づいて、非サービスチャネルにおける通信ノードから自ノードへ受信信号強度（ＲＳＳＩ）を計算する。

本発明による基幹回線網制御装置によって制御された複数のベーシックサービスセットを含む通信ネットワークの通信ノードは、基幹回線網制御装置から測定要求を受信するのための測定要求受信モジュールと、受信した測定要求に応じて非サービスチャネルに切り替え、非サービスチャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、ブロードキャスト後直ちに通信ノードをサービスチャネルに復帰させる切り替えモジュールとを備える。

本発明による通信システムは、異なるチャネルで動作する測定通信ノード及び被測定通信ノードと、測定通信ノードと被測定通信ノードを制御する基幹回線網制御装置とを備え、基幹回線網制御装置が、測定通信ノードに測定要求を送信するのための測定発行ユニットを含み、測定通信ノードが、測定発行ユニットからの測定要求を受信する測定要求受信ユニットと、測定要求の受信と同時に、測定要求に基づき、非サービスチャネルに切り替え、非サービスチャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、ブロードキャスト後直ちにサービスチャネルに復帰するためのチャネル切り替え／測定ビーコン信号送信ユニットとを含み、被測定ノードが、測定ビーコン信号の受信と同時に、測定通信ノードから被測定通信ノードへの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を計算する測定ユニットを含む。

本発明によるチャネル割り当て制御装置は、測定通信ノードに測定要求を送信するのための測定発行ユニットと、測定要求に対する応答として被測定通信ノードから送信された測定結果を受信するための測定結果受信ユニットと、測定結果に従ってチャネルを割り当てるのためのチャネル割り当てユニットとを備える。

本発明によれば、非参加チャネル測定処理間のネットワーク性能の低下が緩和される。言いかえれば、参加チャネルの離脱時間が短縮される。

従来のＷＬＡＮ１００の例を示す図である。 Ｍ個の測定ノードとＮ個の被測定ノードが存在するケースをネットワーク視点から示す図である。 １つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースをノード観点から示す図である。 従来における非参加チャネル無線測定を説明するフローチャートである。 本発明による通信ネットワークで用いられる無線測定を説明するフローチャートである。 本発明による無線測定で用いられる代表的な測定ビーコン信号の内容を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による非参加チャネル無線測定方法を説明するフローチャートである。 第１の実施の形態による、２つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースをノード観点から示す図である。 第１の実施の形態による、２つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースをネットワーク観点から示す図である。 本発明の他の実施の形態による非参加チャネル無線測定方法を説明するフローチャートである。 第２の実施の形態による、２つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースをノード観点から示す図である。 第２の実施の形態による、２つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースをネットワーク観点から示す図である。 本発明による無線測定モジュールの構成例を示すブロック図である。 本発明による通信システムの全体構成の概要を示すブロック図である。 チャネル割当てにおいて使用されるチャネル割り当て制御装置として基幹回線網制御装置が実装される例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の様々な実施の形態について説明する。

上述したように、従来の技術では、Ｍ個の測定ノードとＮ個の被測定ノードが存在するケースにおいて、各測定ノードの離脱時間がＮ＊ｔ１であるので、合計時間コストはＭ＊Ｎ＊ｔ１である。すなわち、上記説明したように、１スロットにおいて１フレームだけが送信されるので、Ｎ個の被測定ノードから送信されたＮフレームを受信するために、１測定ノードが、合計時間Ｎ＊ｔ１の間非参加チャネルにとどまらなければならない。

図５Ａは、本発明による通信ネットワークにおける無線測定のフローチャート５００を示す。図５Ａにおける処理は、測定ノードでも、被測定ノードでも実施することができる。図５Ａに示すように、ステップ５０１で、測定ノードまたは被測定ノードが測定要求を受信する。ステップ５０２で、測定ノードまたは被測定ノードは、非参加チャネルに切り換える。ステップ５０３で、測定ノードまたは被測定ノードは、非参加チャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、すぐに参加チャネルに戻る（ステップ５０４）。ステップ５０５で、非参加チャネルのノードが測定ビーコン信号を受信する。ステップ５０６において、測定ビーコン信号を受信した各ノードは、受信した測定ビーコン信号に従って、送信ノード（すなわち、測定ノード）から自身へのＲＳＳＩを計算する。

図５Ｂは、図５Ａの本発明による無線測定で使用される典型的な測定ビーコン信号の内容例を示す。
非参加チャネルにおける全てのノードが測定ビーコン信号を受信することができるように、ビーコンの宛先ＭＡＣアドレスは、ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦとセットされる。図５Ｂで例示したビーコン信号の内容において、灰色のフィールドは新たなフィールドあるいは修正されたフィールドである。測定ビーコン信号において、ノードが動作するチャネル（すなわち、参加チャネル）新たなフィールド「プライマリチャネル」が追加されている。従って、ＤＳパラメータフィールドの長さの値は、「１」から「２」へ変更されている。

図５Ａの処理は、測定ノードまたは被測定ノードで実施することができる。以下、２つのケースについてそれぞれ説明する。図６は、本発明の第１の実施の形態による非参加チャネル無線測定方法のフローチャート６００を示す。この方法は測定ノードで実施される。

図６に示すように、ステップ６０１において、測定ノードは、測定要求（基幹回線網制御装置からの測定を指示する測定要求）を受信する。ステップ６０２において、測定ノードは、測定要求に従って、測定が必要な非参加チャネルに切り替える。すなわち、測定ノードは、その動作周波数を、例えば、２．４１２ＧＨｚから２．４６２ＧＨｚへのように、参加チャネルの周波数から非参加チャネルの周波数へ切り替える。ステップ６０３において、測定ノードは、能動的に非参加チャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、そして、ステップ６０４で、すぐに参加チャネルへ戻る。ステップ６０５において、非参加チャネル上で動作する全てのノードは、測定ビーコン信号をほぼ同時に受信する。それぞれのノードから測定ノードへの距離が異なるので、それぞれのノードの受信時間にわずかな差がある可能性はあるが、このわずかな差は本発明における考察では無視することが可能である。測定ビーコン信号を受信するノードが測定要求で指定された被測定ノードでなければ、そのノードは受信した測定ビーコン信号に何ら処置を講じることなく、それを直ちに廃棄する。
一方、ノードが測定すべき被測定ノードならば、測定ビーコン信号を受信するノードは、ステップ６０６において受信した測定ビーコン信号に従って、測定ノードから自ノードへのＲＳＳＩを計算し、自ノードから測定ノードへＲＳＳＩとして、大方このＲＳＳＩ値を使用する。ステップ６０７において、被測定ノードは、参加チャネルに戻った測定ノードに対してこのＲＳＳＩ値を報告する。言うまでもなく、この時点で被測定ノードだけが測定ノードから自ノードに対するＲＳＳＩを取得するが、測定ノード（測定要求に従って測定動作を起こした）自身はその情報をまだ知らないので、この場合、報告ステップは必要である。
その後、測定ノードは、上位レイヤ基幹回線網制御装置に対して取得したＲＳＳＩを報告することも可能である（このステップは図６に記載していない）。基幹回線網制御装置は、報告された情報に従って、次の測定処理（あるいは他のノードに対する測定処理）を予定することができる。

測定ビーコン信号は、測定ノードから各被測定ノードに送信される。それ故、この測定ビーコン信号から計算されたＲＳＳＩは、測定ノードから各被測定ノードに対するＲＳＳＩである。
しかしながら、このＲＳＳＩは、逆方向（つまり、被測定ノードから測定ノード）のＲＳＳＩとほぼ等しいので、事実上適切な値といえる。従って、計算されたＲＳＳＩは、各被測定ノードから測定ノードに対するＲＳＳＩとして使用することができる。

本発明の実施の形態においては、図６から分かるように、測定ノードの参加チャネル離脱時間は、測定ノードが隣接の非参加チャネルに切替えて、非参加チャネル内に測定ビーコン信号をブロードキャストするのに必要な時間のみである。スイッチング時間は無視することが可能である（実際、従来の技術においても、スイッチング時間は考慮されない）。測定ノードが測定ビーコン信号をブロードキャストするのに必要な時間が、ｔ２であると想定すると、参加チャネル離脱時間は、非参加チャネルの被測定ノードの数にかかわらず常にｔ２となる。言うまでもなく、この時間ｔ２は、被測定ノードの数に依存しない。
理想的なケースにおいては、ｔ２＝ｔ１と考えられる（事実、ｔ２はｔ１より僅かに小さい可能性がある）。
すなわち、理想的なケースにおいて、測定ビーコン信号をブロードキャストするのに必要な時間はタイムスロットでもある。
以下の説明では、説明を分かりやすくするために、ｔ２＝ｔ１＝ｔであると仮定する。

図示のように、本発明による方法は、測定ノードの参加チャネル離脱時間を大幅に、例えば、Ｎ＊ｔからｔへ、短縮することが可能である。被測定ノードの数にかかわらず、測定ノードは測定ビーコン信号の送信後に参加チャネルに復帰する。そのため、参加チャネル離脱時間が大幅に短縮される。

図６で説明した測定ビーコン信号は、非参加チャネルの全てのノードがビーコンを受信することができるように、ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦの宛先ＭＡＣアドレスを有するフレームである。
また、測定ビーコン信号は、さらに、ソースノード（すなわち、測定ノード）のＭＡＣアドレスと参加チャネル、測定ビーコン信号が無線測定用に使用されることを示すフラグビット（通常のビーコンと識別する）を含んでいる。ＭＡＣアドレスと参加チャネルは、計算されたＲＳＳＩ値を被測定ノードによって測定ノードに報告するために用いられる。
ＲＳＳＩの報告は以下の４つの場合に分類される。
１）測定ノードがＡＰで、被測定ノードもＡＰである場合であって、ＲＳＳＩの報告経路が、被測定ノードから測定ノードという経路である場合。
２）測定ノードがＡＰで、被測定ノードが無線端末装置である場合であって、ＲＳＳＩの報告経路が、被測定ノードから被測定ノードのＡＰ、次に測定ノードという経路である場合。
３）測定ノードが無線端末装置で、被測定ノードがＡＰである場合であって、ＲＳＳＩの報告経路が、被測定ノードから測定ノードのＡＰ、次に測定ノードという経路である場合。
４）測定ノードが無線端末装置で、被測定ノードも無線端末装置である場合であって、ＲＳＳＩの報告経路が、被測定ノードから被測定ノードのＡＰ、次に測定ノードのＡＰ、次に測定ノードという経路である場合。
上記のケースにおいて、ＡＰの間の通信は有線通信であることに留意すべきである。そして、上記の何れのケースにおいても。測定ノードまたは被測定ノードが参加チャネルを離脱する必要がない。

図７は、第１の実施の形態による２つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースを、ノード視点から示している。図８は、図７と同じケースをネットワーク観点から示している。図６のフローチャート及び図７、図８によれば、測定要求を受信すると、測定ノードは、被測定ノードのチャネルに切り替えて、能動的に測定ビーコン信号をブロードキャストする。

図６におけるフローは、測定ノードの数Ｍが被測定ノードの数Ｎ以下であるケースに適用することができる。しかしながら、状況が異なる可能性がある。
測定ノードの数Ｍが被測定ノードの数Ｎより大きいケースにおいて、被測定ノードの参加チャネル離脱時間は、被測定ノードに本発明の発明概念を実施することにより短縮される可能性がある。図９は、本発明の他の実施の形態による非参加チャネル無線測定方法のフローチャート９００を示している。この方法は被測定ノードで実施される。

図９に示すように、この場合、ステップ９０１において、被測定ノードは上位レイヤで基幹回線網制御装置から測定要求を受信する。ステップ９０２において、被測定ノードは、Ｍ個の測定ノードが動作する隣接のチャネルに切り換える。（ここでは、説明を簡単にするため、Ｍ個の測定ノードが同じチャネル上で動作するものと想定する。）
ステップ９０３において、被測定ノードは、能動的に測定ビーコン信号をブロードキャストし、そして、ステップ９０４において、直ちに参加チャネルへ戻る。
ステップ９０５において、チャネル内の全ての測定ノードは測定ビーコン信号を受信し、ステップ９０６において、測定ビーコン信号に従ってＲＳＳＩを計算する。ここで計算されたＲＳＳＩは、測定ビーコン信号を発信する被測定ノードからビーコンを受信する測定ノードに対するＲＳＳＩを表わす。すなわち、ステップ９０６において、被測定ノードから各測定ノードへのＲＳＳＩは、各測定ノードによって取得される。従って、被測定ノードにＲＳＳＩを報告するステップはこの場合必要ではない。
次に、測定ノードは、上位レイヤＣＮＣが次の測定処理（あるいは他のノードに対する測定処理）を予定することを可能にするために、計算されたＲＳＳＩを上位レイヤＣＮＣに対して報告する（図６と同様に、このステップは図示しない）。

測定する複数の被測定ノードが存在する場合、次の被測定ノードは、Ｍ個の測定ノードのチャネルに切り替えて、図９に示すフローを開始する。言うまでもなく、この場合のＮ個の被測定ノードの合計時間コストはＮ＊ｔとなる。

図１０は、第２の実施の形態による２つの測定ノードと２つの被測定ノードが存在するケースを、ノード視点から示している。図１１は、図１０と同じケースをネットワーク観点から示している。図９のフローチャート及び図１０、図１１に示すように、測定要求を受信すると、被測定ノードは、測定ノードのチャネルに切り替えて、能動的に測定ビーコン信号をブロードキャストする。

被測定ノードが測定ノードのチャネルに切替えて、能動的に測定ビーコン信号をブロードキャストする際、複数の被測定ノードを管理し切り換えを制御するために、「スケジュール」ステップ９０７が図９のフローチャートに追加されている。そのステップでは、測定すべき他の他の被測定ノードが存在するかどうかを判定する。
判定結果が「ＹＥＳ」であれば、ステップ９０１の処理に戻り、次の被測定ノードが、図９に示す処理を開始する。しかしながら、測定ノードによって受信される測定要求には、どの被測定ノードが測定ノードによって測定されるかに関する情報が存在するので、この「スケジュール」ステップは、図６のフローチャートには必要ない。これに対して、被測定ノードによって受信される測定要求には、測定ノードが動作しているチャネルに関する情報だけが含まれており、どの被測定ノードが測定ノードで測定する必要があるかの情報を入手することができない。従って、この「スケジュール」ステップが、図９のフローに必要となる。更に、この「スケジュール」ステップは基幹回線網制御装置で実行される。

上述したように、第１と第２実施の形態において、測定要求は上位レイヤで基幹回線網制御装置から発行される。この場合、基幹回線網制御装置は、測定ノードの数と被測定ノードの数の比較に基づいて、第１の実施の形態による方法を利用するか第２の実施の形態による方法を利用するかどうかを判定する機能を有する。

本発明による方法は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア或いはそれらの組み合わせにおいて実現可能ある。さらに、本発明による方法は、ＡＰおよび（または）無線端末装置に実装することが可能である。

図１２は、本発明による通信ノード（測定ノードまたは被測定ノード）で用いられる無線測定モジュール１２００を示す。このモジュール１２００は、通信ネットワークにおける通信ノードとしてＡＰおよび（または）無線端末装置に実装される。無線測定モジュール１２００は、測定要求受信ユニット１２０１およびチャネル切り替え／測定ビーコン信号送信ユニット１２０２を含む。測定要求受信ユニット１２０１は、基幹回線網制御装置から測定要求を受信する機能を有する。チャネル切り替え／測定ビーコン信号送信ユニット１２０２は、測定要求受信ユニット１２０１による受信した測定要求に応じて、隣接のチャネル（すなわち、非参加チャネル）に対する切り換えを行い、そのチャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、測定ビーコン信号のブロードキャスト後に自身の動作チャネル（すなわち、参加チャネル）に戻る機能を有する。通信ユニット、データ処理ユニットおよび（または）制御ユニットなどのような、ＡＰおよび（または）無線端末装置の他の構成要素は、当業者にとって周知である。従って、それらの構成要素については、この明細書では詳述しない。また、上述のように、上記の通信ノードは、８０２．１１のＷＬＡＮなどのような通信ネットワークにおいて動作する。

図１３は、本発明による通信システムの全体構成の概要を示すブロック図である。通信システムは、基幹回線網制御装置、１以上の測定ノードおよび１以上の被測定ノードの３つの部分からなる。分かり易くするため、図１３では、１つの測定ノードＭおよび１つの被測定ノードＭ’だけを示している。言うまでもなく、測定ノードの数は任意であり、また、被測定ノードの数も任意である。

図１３において、基幹回線網制御装置は、基幹回線網制御装置内のＣＰＵなど（図示しない）のような中央制御部からの命令によって、ネットワーク内の１以上の通信ノードに対して測定要求を発行する機能を有する測定発行ユニット１３０１を含む。この時に、どのノードが測定ノードで、どのノードが被測定ノードであるかが基幹回線網制御装置によって決定される。そのような判定は本発明と無関係であるので、本明細書中では省略する。

測定要求が測定ノードに送信され、それによって測定ノードに被測定ノードのチャネルへの切り替えをさせると仮定する。

この場合、図１３の測定ノードは、上述した構成要素および機能を有する図１２に示す無線測定モジュール１２００を含んでいる。図１３において、被測定ノードは、測定ビーコン信号を受信すると、受信した測定ビーコン信号に従って、測定ノードＭから被測定ノードＭ’へのＲＳＳＩ値を計算する機能を有する測定ユニット１３０３を含んでいる。更に、必要に応じ、被測定ノードは、さらに、測定ノードおよび基幹回線網制御装置に対して計算したＲＳＳＩを報告するための測定結果報告ユニット１３０４を含む。ただ、上述したように、測定結果報告ユニット１３０４は必ずしも必要ではない。

必要であれば、図１３に示す基幹回線網制御装置は、さらに、測定すべき他の被測定ノードが存在するかどうかを判定するスケジューリングを実行するのためのスケジューリングユニット１３０２を含んでもよい。このスケジューリングユニット１３０２は基幹回線網制御装置から省略することも可能である。例えば、測定ノードの数が被測定ノードより非常に少ないることが、基幹回線網制御装置によって既に判定していれば、このユニット１３０２は含まれない。

上述したように、無線強度測定は、チャネル割当て、ロード・バランシングおよびモビリティ・マネジメントなどのようなＷＬＡＮの最適化にとって非常に有用である。図１４は、チャネル割当てにおいて使用されるチャネル割り当て制御装置として基幹回線網制御装置が実装される場合を示している。図示のように、装置１４００は、測定発行ユニット１４０１およびスケジューリングユニット１４０２を含んでいる。測定発行ユニット１４０１は、ユニット１３０１と本質的に同じであるが、スケジューリングユニット１４０２はスケジューリングユニット１３０２とわずかに異なる。
本例の場合、スケジューリングユニット１４０２は、さらに、複数の測定ノードに対する測定要求の送信を計画する機能を有する。更に、この装置は、被測定ノードから報告された（送信された）測定結果（すなわち、ＲＳＳＩ値）を受信するための測定結果受信ユニット１４０３と、測定結果（この測定結果は測定発行ユニット１４０１によって送信された測定要求に対する応答である）に従ってチャネルを割り当てるためのチャネル割り当てユニット１４０４を含む。

言うまでもなく、上述した各モジュールおよびユニットは、ソフトウェア、ハードウェアおよび（または）ファームウェアあるいはそれらの組合せの形態によって実現することが可能である。さらに、本発明における通信ノードは、ＡＰと無線端末装置に限定されない。それは、本発明の通信ネットワークで通信することができる任意の通信ノードであってもよい。更に、本発明の通信ネットワークは、上述した８０２．１１のＷＬＡＮに限定されず、ＩＥＥＥの規格に準拠する通信ネットワークを含む、有線または無線ネットワークに適用することが可能である。

本発明が上述した実施の形態に制限されるものではないことは当業者であれば十分に理解できるに違いない。本発明の保護範囲は、以下の請求項によってのみ定められる。

１２０１：測定要求受信ユニット
１２０２：チャネル切り替え／測定ビーコン信号送信ユニット
１２００：無線測定モジュール
１３０１：測定発行ユニット
１３０２：スケジューリングユニット
１３０３：測定ユニット
１３０４：測定結果報告ユニット
１４０１：測定発行ユニット
１４０２：スケジューリングユニット
１４０３：測定結果受信ユニット
１４０４：チャネル割り当てユニット

Claims (20)

1. 基幹回線網制御装置によって制御された複数のベーシックサービスセットを含む通信ネットワークにおける無線測定方法であって、
   前記基幹回線網制御装置が、サービスチャネルで動作する通信ノードに対して測定要求を発行し、
   前記通信ノードが、
   測定要求に基づいて非サービスチャネルに切り替え、前記非サービスチャネルにおいて測定ビーコン信号をブロードキャストし、その後直ちに前記サービスチャネルに戻り、
   前記非サービスチャネルのノードが、
   前記測定ビーコン信号を受信し、前記測定ビーコン信号に基づいて、非サービスチャネルにおける前記通信ノードから自ノードへ受信信号強度（ＲＳＳＩ）を計算することを特徴とする無線測定方法。
2. 前記通信ネットワークが、８０２．１１の無線ローカルエリアネットワークであることを特徴とする請求項１に記載の無線測定方法。
3. 前記通信ノードが、無線端末装置であることを特徴とする請求項１に記載の無線測定方法。
4. 前記通信ノードが、アクセスポイントであることを特徴とする請求項１に記載の無線測定方法。
5. 測定ビーコン信号を受信した後、前記非サービスチャネルの前記ノードがビーコンの内容を調べることを特徴とする請求項１に記載の無線測定方法。
6. 前記非サービスチャネルの前記ノードが、ビーコンの調べた内容に従って前記通信ノードのアドレスを識別することを特徴とする請求項５に記載の無線測定方法。
7. 前記非サービスチャネルの前記ノードが、識別したアドレスに基づいて前記サービスチャネルの前記通信ノードに計算したＲＳＳＩを報告することを特徴とする請求項６に記載の無線測定方法。
8. 前記通信ノードが、測定される通信ノードであれば、前記基幹回線網制御装置が、測定すべき他の通信ノードが存在するかどうかを判定するスケジューリングを実行することを特徴とする請求項１に記載の無線測定方法。
9. 基幹回線網制御装置によって制御された複数のベーシックサービスセットを含む通信ネットワークの通信ノードであって、
   前記基幹回線網制御装置から測定要求を受信する測定要求受信モジュールと、
   受信した前記測定要求に応じて非サービスチャネルに切り替え、前記非サービスチャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、ブロードキャスト後直ちに通信ノードを前記サービスチャネルに復帰させる切り替えモジュールと
   を備えることを特徴とする通信ノード。
10. 前記通信ネットワークが、８０２．１１の無線ローカルエリアネットワークであることを特徴とする請求項９に記載の通信ノード。
11. 前記通信ノードが、無線端末装置であることを特徴とする請求項９に記載の通信ノード。
12. 前記通信ノードが、アクセスポイントであることを特徴とする請求項９に記載の通信ノード。
13. 異なるチャネルで動作する測定通信ノード及び被測定通信ノードと、
    前記測定通信ノードと前記被測定通信ノードを制御する基幹回線網制御装置とを備え、
    前記基幹回線網制御装置が、前記測定通信ノードに測定要求を送信する測定発行ユニットを含み、
    前記測定通信ノードが、
    前記測定発行ユニットからの測定要求を受信する測定要求受信ユニットと、
    前記測定要求の受信と同時に、前記測定要求に基づき、非サービスチャネルに切り替え、前記非サービスチャネルに測定ビーコン信号をブロードキャストし、ブロードキャスト後直ちに前記サービスチャネルに復帰するためのチャネル切り替え／測定ビーコン信号送信ユニットとを含み、
    前記被測定ノードが、
    前記測定ビーコン信号の受信と同時に、前記測定通信ノードから前記被測定通信ノードへの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を計算する測定ユニットを含むことを特徴とする通信システム。
14. 前記被測定ノードが、計算したＲＳＳＩを前記測定通信ノードに報告する測定結果報告ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
15. 前記基幹回線網制御装置が、測定すべき他の被測定通信ノードが存在するかどうかを判定するスケジューリングを実行するスケジューリングユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
16. 前記通信システムは、８０２．１１の無線ローカルエリアネットワークで動作することを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
17. 前記測定通信ノードがアクセスポイントであり、前記被測定通信ノードが無線端末装置であることを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
18. 前記被測定通信ノードがアクセスポイントであり、前記測定通信ノードが無線端末装置であることを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
19. 測定通信ノードに測定要求を送信する測定発行ユニットと、
    測定要求に対する応答として被測定通信ノードから送信された測定結果を受信するための測定結果受信ユニットと、
    測定結果に従ってチャネルを割り当てるのためのチャネル割り当てユニットとを備えることを特徴とするチャネル割り当て制御装置。
20. 複数の測定通信ノードに対する測定要求の送信を予定するためのスケジューラをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載のチャネル割り当て制御装置。
    

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