JP5814469B2 - デバイスがネットワークにアクセスする方法、アクセスポイント、ネットワークアクセスデバイス、およびシステム - Google Patents

Description

本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、2012年1月21日に中国専利局に出願した、「METHOD FOR DEVICE TO ACCESS NETWORK, ACCESS POINT, NETWORK ACCESS DEVICE, AND SYSTEM」という名称の中国特許出願第201210019763.1号の優先権を主張するものである。

本発明は、ワイヤレス通信の分野に関し、詳細には、デバイスがネットワークにアクセスする方法、アクセスポイント、ネットワークアクセスデバイス、およびシステムに関する。

ワイヤレスフィデリティ(Wireless Fidelity、WiFi)は、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドデバイス(PDAまたはセルラ電話機などの)、および他の端末装置が、ワイヤレスで相互接続されて、IEEE802.11規格に基づくワイヤレスネットワーク製品の間の相互運用性を向上させることを可能にする技術である。

WiFiの最も基本的なネットワーク構造は、IEEE802.11プロトコルをサポートするアクセスポイント(Access Point、AP)およびいくつかの局(Station、STA)を含み、このAPは、それらのSTAにアクセスサービスを提供する。ワイヤレス信号が、APとSTAの間の相互動作の媒体として使用される。APは、周辺地域にビーコン(Beacon)メッセージを周期的にブロードキャストし、このメッセージは、このAPが属するネットワークの名前、このAPのMACアドレス、およびこのBeaconの周期などの多くの情報を含む。STAは、Beaconを通じてAP、およびAPのネットワークについての情報を獲得することが可能であり、またはAPにprobe requestメッセージをブロードキャストして、AP、およびAPのネットワークについての情報を獲得するようにすることによって、APからprobe response返信を獲得することができる。STAがこのprobe requestをブロードキャストする際、STAは、このprobe requestを受信する専用のAPを指定することが可能であり(専用のBSSIDを指定することによって)、またはすべてのAPにこのprobe requestをブロードキャストすることが可能である(ワイルドカードBSSIDを指定することによって)。STAが、このprobe requestを受信する専用のAPを指定する場合、このprobe requestが、ネットワークアクセスを申請するためにSTAによって開始される最初のメッセージであることが可能であり、STAが、すべてのAPにこのprobe requestをブロードキャストする場合、このことは、STAが、現在、利用可能なAPリソース情報の問合せを行っているに過ぎないことを意味する。

STAが、APと通信することを所望する場合、STAはまず、Beaconまたはprobe request/probe response手順を介してネットワークを探し出し、その後、アクセス手順を介してSTAがAPに関連付けられた状態に入る。その後、APとSTAは、互いに通信することができる。アクセス手順とは、STAがネットワークを探し出した後に、APと対話するようにSTAによって開始される一連の手順を指す。これらの対話手順が正常に完了した後、STAとAPは、関連付けられた状態にある。

APとSTAの間のワイヤレス伝送は、特定の周波数を介して実行され、このことは、データ伝送が、ワイヤレス媒体上で1つだけのSTAとAPの間でしか同時に実施され得ないことを意味する。したがって、複数のSTAがAPにアクセス要求を同時に送信すると、衝突が生じる可能性がある。

したがって、衝突を防止するために、衝突回避機構を有することが必要である。802.11規格において使用される衝突回避機構は、CSMA/CA(搬送波感知多重アクセス/衝突回避)と呼ばれる。CSMA/CAの競合原理は、以下のとおりである:1.各STAがメッセージを送信しようと試みるのに先立って、STAはまず、ワイヤレスチャネルがアイドルであるかどうかを監視し、2.STAが、無線チャネルがアイドルであることを確認した場合、STAは、所定のバックオフ時間枠範囲内でバックオフ時間をランダムに生成し、3.各STAのバックオフ時間は、ランダムであり、互いに独立であるので、多分異なり、4.STAが、そのチャネルを継続的に感知し、そのチャネルがアイドルである場合、単位バックオフ時間の後、STAは、バックオフ時間の値を次第に小さくし、そのチャネルがビジーである場合、STAは、バックオフ時間を小さくすることを一時停止し、STAが、次回にそのチャネルがアイドルであることを確認した後、STAは、バックオフ時間値を小さくすることにとりかかり、5.STAのバックオフ時間が0まで小さくなった後、STAは、メッセージを送信し、6.STAが、このメッセージを送信した後、対応する確認情報を受信することができた場合、このことは、この時点で、このSTAだけが、バックオフ時間が0まで小さくなっており、競合状態にあるリソースを獲得し、送信することに成功することを意味し、対応する確認情報を受信することができない場合、このことは、複数のSTAが同時に、バックオフ時間が0まで小さくなっており、したがって、衝突が生じ、この状況で、これらのSTAが再び競合しなければならないことを意味する。

ランダムなバックオフ時間は、或る範囲内で生成され、この範囲は、バックオフ時間枠と呼ばれる。現在の複数の技術規格は、バックオフ時間枠のサイズに対して異なる限度を有する。最小バックオフ時間枠の上限値は、異なる物理層規格、およびサービスフローQoSに関する異なる要件とともに変化し、3(音声データ)が最小であり、63が最大である。最大バックオフ時間枠の上限は、1023である。既存の技術的ソリューションにおいて、すべてのSTAは、同等であり、同時に競合する可能性がある。最小のバックオフ時間枠を有するSTA(または複数のSTA)が、最も早い時点でバックオフ時間値が0まで小さくなり、その結果、メッセージを送信しようと試みる。そのSTAが、戻された確認情報を受信することができた場合、このことは、そのSTAが、送信することに成功することを意味し、受信することができない場合、このことは、衝突が生じ、したがって、そのSTAが再び競合しなければならないことを意味する。

現在の規格では、1つのAPは、2007のSTAしかサポートしないので、この競合戦略には、まだ目立った問題がない。しかし、802.11ahでは、1つのAPによってサポートされるSTAの数は、6000を超えて拡大される。この多数のSTAが同時にネットワークアクセスを求めて競合した場合、前述のバックオフ時間枠戦略によれば、同一である2つ以上の最小バックオフ時間枠が生成される状況が大幅に増加する。この状況において、それらのSTAは、同時にバックオフ時間枠が0まで小さくなっており、その後、同時にメッセージを送信しようと試み、このことが、多くの衝突を確実に生じさせ、その結果、全体的なSTAアクセス効率に影響が及ぼされる。

本発明の実施形態によって解決されるべき技術的問題は、アクセス局の間の競合衝突を減らすために、ネットワークにアクセス可能なネットワークアクセスデバイスを特徴情報を介して示すことができる、デバイスがネットワークにアクセスする方法、アクセスポイント、ネットワークアクセスデバイス、およびシステムを提供することである。

前述の技術的問題を解決するために、一態様において、本発明の或る実施形態は、デバイスがネットワークにアクセスする方法を提供し、この方法は、
アクセスポイントによりブロードキャストフレームを生成するステップであって、このブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される、ステップと、
アクセスポイントによりブロードキャストフレームをブロードキャストして、特定のネットワークアクセスデバイスがアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するようにするステップであって、その特定のネットワークアクセスデバイスは、ブロードキャストフレームを受信するとともに、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスである、ステップとを含む。

別の態様において、本発明の或る実施形態は、デバイスがネットワークにアクセスするための方法をやはり提供し、この方法は、
ネットワークアクセスデバイスによって、アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信するステップであって、このブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される、ステップと、
ネットワークアクセスデバイスによって、その特徴情報によって示される特徴をネットワークアクセスデバイスが有するかどうかを判定し、その特徴情報によって示される特徴をネットワークアクセスデバイスが有する場合、そのアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するステップとを含む。

さらに別の態様において、本発明の或る実施形態は、
ブロードキャストフレームを生成するように構成された生成モジュールであって、このブロードキャストフレームがネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される、生成モジュールと、
ブロードキャストフレームをブロードキャストして、特定のネットワークアクセスデバイスが、アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するようにするように構成されたブロードキャストモジュールであって、その特定のネットワークアクセスデバイスは、ブロードキャストフレームを受信するとともに、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスである、ブロードキャストモジュールとを含むアクセスポイントも提供する。

さらに別の態様において、本発明の或る実施形態は、
アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信するように構成された獲得モジュールであって、このブロードキャストフレームがネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される、獲得モジュールと、
ネットワークアクセスデバイスが、その特徴情報によって示される特徴を有するかどうかを判定するように構成された判定モジュールと、
判定モジュールの判定結果が「はい」である場合、そのアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するように構成されたアクセスモジュールとを含むネットワークアクセスデバイスも提供する。

さらに別の態様において、本発明の或る実施形態は、ブロードキャストフレームを生成し、ブロードキャストするように構成されたアクセスポイントであって、このブロードキャストフレームがネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される、アクセスポイントと、
アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信し、その特徴情報によって示される特徴をネットワークアクセスデバイスが有するかどうかを判定し、その特徴情報によって示される特徴をネットワークアクセスデバイスが有する場合、そのアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するように構成された1つまたは複数のネットワークアクセスデバイスとを含むワイヤレスフィデリティネットワークシステムも提供する。

本発明のこれらの実施形態の実施の際、潜在的なネットワークアクセスデバイスは、それらのネットワークアクセスデバイスの特徴情報を設定することによって区別され、したがって、特徴情報によって示される特徴を有するデバイスだけが、それに相応してネットワークにアクセスすることができ、その結果、アクセスポイントに同時にアクセスすることを要求するデバイスの数が大幅に減らされるとともに、競合衝突がさらに低減される。

本発明の実施形態における、または従来技術における技術的ソリューションをより明確に例示するのに、以下に、これらの実施形態または従来技術を説明するために要求される添付の図面を簡単に概説する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示すに過ぎず、当業者は、創造的な取り組みなしに、これらの添付の図面から他の図面をさらに導き出すことができる。

本発明の或る実施形態におけるデバイスがネットワークにアクセスする方法の特定のプロセスを示す概略図である。 本発明の或る実施形態におけるデバイスがネットワークにアクセスする方法の別の特定のプロセスを示す概略図である。 本発明の或る実施形態におけるデバイスがネットワークにアクセスする方法のさらに別の特定のプロセスを示す概略図である。 本発明の或る実施形態におけるワイヤレスフィデリティネットワークシステムの特定の構成を示す概略図である。 本発明の或る実施形態におけるアクセスポイントの特定の構成を示す概略図である。 本発明の或る実施形態におけるネットワークアクセスデバイスの特定の構成を示す概略図である。

以下に、本発明の実施形態における添付の図面を参照して本発明の実施形態における技術的ソリューションを明確に完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、単に一部に過ぎない。全く創造的な取り組みなしに本発明における実施形態に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施形態、ならびに本発明において開示される技術の他の分野における応用はすべて、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。

本発明のこれらの実施形態において、STAは、特徴情報(例えば、この特徴情報は、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示す)などを設定して、その特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスだけがネットワークにアクセスすることが可能であるようにすることによって区別される。このようにして、異なる時間セグメント中に異なる特徴情報を送信することによって、異なる時間セグメント中に複数のネットワークアクセスデバイスがバッチでネットワークにアクセスすることが可能であり、同時にネットワークアクセスを求めて競合するデバイスの数が、大幅に減らされ、したがって、衝突可能性が低減されるとともに、ネットワークアクセス効率が向上することを実現できる。特徴情報の決定の際、本発明の特定の実施形態における複数の特徴情報が、アクセスデバイスを完全にカバーすることが可能であり、例えば、特徴情報は、各STAのMACアドレスが、或る特徴情報によって示される特徴に合致して、すべてのSTAがネットワークにアクセスする機会を有することを確実にするように設定されてもよい。

図1は、本発明の或る実施形態におけるデバイスがネットワークにアクセスする方法を示し、この方法は、ワイヤレスフィデリティネットワークシステム、または他の類似したワイヤレスネットワークシステムにおいて使用することができる。この方法は、以下のステップを含む。

101:アクセスポイントが、ブロードキャストフレームを生成し、このブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される。具体的には、本発明の或る実施形態において、ブロードキャストフレームは、ビーコンフレームであることが可能である。

特徴情報を決定する際、アクセスポイントは、潜在的なネットワークアクセスデバイスを、これらのデバイスの一意のIDに応じてグループにグループ化し、これらのグループに応じて対応する特徴情報を獲得することが可能であり、各特徴情報は、対応するグループ内のデバイスのID情報を含むことが可能である。

つまり、特徴情報は、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用される。例えば、本発明の或る実施形態において、ネットワークアクセスデバイスのIDは、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスである。さらに具体的には、特徴情報によって示される特徴は以下のとおりである:ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値である。MACアドレスの中の1つまたは複数の特定のビットの値は、或る規則に応じてアクセスポイントによって生成されてもよいし、またはシステム管理サーバによって構成されてもよい。

例えば、デバイスのID情報は、デバイスの媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)アドレスである。したがって、可能なすべてのMACアドレスをグループにグループ化することが可能であり、これらのグループの具体的な数、およびグループ化規格は、実際の状況に応じて決定することが可能である。例えば、MACアドレスが、2つのグループにグループ化され、一方のグループの中で、MACアドレスの或るビットは、1であり、他方のグループの中で、MACアドレスの同一のビットは、1ではない。本発明の特定の実施形態において、可能なすべてのMACアドレスがグループにグループ化されることを確実にするため、グループ化プロセスにおいて、48ビットMACアドレスの可能なすべての組合せがグループ内でカバーされる。

各特徴情報はそれぞれ、潜在的なすべてのネットワークアクセスデバイスをカバーするこれらのグループのうちの1つに対応する、つまり、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスは、潜在的なすべてのネットワークアクセスデバイスをカバーする。

102:アクセスポイントが、ブロードキャストフレームをブロードキャストして、特定のネットワークアクセスデバイスが、アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するようにし、この特定のネットワークアクセスデバイスは、そのブロードキャストフレームを受信するとともに、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスである。さらに、特徴情報は、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、この特定のネットワークアクセスデバイスは、特に、そのブロードキャストフレームを受信するとともに、そのID情報が、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスである。

特徴情報は、ブロードキャストフレームに対応するアクセス時間内で有効である。つまり、異なる特徴情報は、異なる時間セグメント中に有効であることが可能であり、したがって、特徴情報が有効である時間セグメント中、その特徴情報に合致するネットワークアクセスデバイスだけが、ネットワークアクセス手順を開始することが可能である。

ブロードキャストフレームに対応するアクセス時間とは、ブロードキャストフレームが送信された後の、次のブロードキャストフレームが送信される前までの期間を指す。

したがって、このステップで、アクセスポイントがブロードキャストフレームをブロードキャストする際、アクセスポイントは、或る期間内に、N個の特徴情報を搬送するM個のブロードキャストフレームをブロードキャストすることが可能であり、M個のブロードキャストフレームのそれぞれは、N個の特徴情報のうちの1つを搬送し、Nは、1以上の整数であり、Mは、N以上の整数であり、N個の特徴情報によって示される特徴をそれぞれが有するネットワークアクセスデバイスのセットが、すべてのネットワークアクセスデバイスのセット全体を構成する。

つまり、アクセスポイントが特徴情報をブロードキャストする際、グループの中の潜在的なすべてのネットワークアクセスデバイスがアクセスポイントにアクセスできることを確実にするために、アクセスポイントは、潜在的なすべてのネットワークアクセスデバイスをカバーする特徴情報を循環的にブロードキャストすることが可能である。つまり、アクセスポイントは、アクセスポイントのアクセス範囲内のデバイスにN個の特徴情報を循環的にブロードキャストする。

したがって、特徴情報を次々に循環ブロードキャストする際、アクセスポイントは、アクセスポイントの負荷状況、現在、アクセスしているデバイスの状況、および切り換え周期のうちの1つまたは複数のタイプなどの切り換え条件に応じて、ブロードキャストされる特徴情報を循環で切り換えることが可能である。

これに相応して、本発明の或る実施形態は、デバイスがネットワークにアクセスする方法をさらに提供し、この方法は、ワイヤレスフィデリティネットワークシステム、または他の類似したワイヤレスネットワークシステムにおいて使用することができる。図2に示されるとおり、この方法は、以下のステップを含む。

201:ネットワークアクセスデバイスが、アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信し、このブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される。具体的には、このブロードキャストフレームは、ビーコンフレームであることが可能である。

特徴情報は、ブロードキャストフレームに対応するアクセス時間内で有効である。さらに、特徴情報は、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用される。例えば、ネットワークアクセスデバイスのIDは、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスである。さらに具体的には、特徴情報によって示される特徴は以下のとおりである:ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値である。

ブロードキャストフレームに対応するアクセス時間とは、ブロードキャストフレームが送信された後の、次のブロードキャストフレームが送信される前までの期間を指す。

例えば、特徴情報は、グループ化することによって得られた各グループに対応する特徴情報であり、アクセスポイントが、潜在的なネットワークアクセスデバイスを、これらのデバイスのID情報に応じてグループにグループ化し、各特徴情報が、対応するグループの中のデバイスのID情報の特徴を示すために使用される。

202:ネットワークアクセスデバイスが、ネットワークアクセスデバイスが特徴情報によって示される特徴を有するかどうかを判定する。

本発明の或る実施形態において、特徴情報は、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、したがって、このステップは、ネットワークアクセスデバイスが、ネットワークアクセスデバイスのID情報が特徴情報によって示される特徴を有するかどうかを判定することである。

本発明の或る実施形態において、特徴情報によって示される特徴は以下のとおりである:ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値である。したがって、このステップは、ネットワークアクセスデバイスが、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であるかどうか、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であるかどうかを判定することである。

本発明の或る実施形態において、特徴情報によって示される特徴は、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値である。したがって、このステップは、ネットワークアクセスデバイスが、その特定の演算が実施された後、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中のその特定のビットの値の結果値が、特徴情報によって示される値であるかどうか、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中のその複数の特定のビットの値の結果値が、特徴情報によって示される値であるかどうかを判定することである。

前述の「1つの特定のビット」または「複数の特定のビット」は、ネットワークアクセスとアクセスデバイスによって事前に合意されてもよいし、特徴情報の中で指定されてもよいし、他の方法を使用することによって構成されてもよい。「特定の演算」は、アクセスポイントとアクセスデバイスによって事前に合意することもでき、または特徴情報の中で搬送することができ、または他の方法を使用することによって構成することができる。

203:判定結果が、ネットワークアクセスデバイスが特徴情報によって示される特徴を有することである場合、そのネットワークアクセスデバイスは、アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始する。この特定のネットワークアクセス手順は、ここで繰り返すことはしない、従来技術における競合アクセスのネットワークアクセス手順であることが可能である。

前述の説明から、この実施形態は、図1に示される方法実施形態に対応し、違いは、実行する主体にしかないことが理解され得る。ただし、これらの実施形態はともに、同一のプロセスを目的とし、したがって、共通の用語などをここで繰り返すことはしない。

前述の方法実施形態をさらに説明するため、以下に、APがBeaconフレームを介して特徴情報をブロードキャストすることを例にとって、図3に示される本発明の実施形態における詳細を説明する。

301:APが、Beaconフレームをブロードキャストし、或る特徴情報(制限情報と呼ばれることもある)が、Beaconフレームに付加される。この特徴情報は、ネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用され、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイス(802.11規格においてSTATION、略してSTAと呼ばれる)だけが、アクセスを求めて競合することを許される。この実施形態において、異なるタイプのSTAは、MACアドレスに応じて区別される。

従来技術において、MACアドレスは、固定の48ビットアドレスであり、これらのアドレスは、ネットワークにアクセスすることができるグローバルデバイスに反復なしに割り当てられた物理アドレスである。したがって、APは、APにアクセスする可能性があるSTAの特定のMACアドレスを知る必要がなく、すべてのMACアドレスを分類するだけでよい。

例えば、直接にMACアドレスの中のいくつかのビットの数値の特徴により、例えば、最下位の3ビットが使用され、つまり、制限条件は、それぞれ、「000」、「001」...および「111」であり、全部で8つのタイプが分類され、特徴情報は、この8つのタイプのMACアドレスのそれぞれの特徴を示し、あるいは、MACアドレスの全部のビットの或るタイプのダイジェスト演算の実施後に得られた結果の特徴により、結果のビットの数が比較的少ない場合、例えば、3つである場合、すべてのSTAが、実質的に8つのグループにグループ化される。この方法は、すべてのビットの情報を使用することによって、より均等な分類結果を得ることを意図している。

以下に、説明のための例としてMACアドレスが4つのタイプに分類されるシナリオを取り上げる。

302:STAが、Beaconフレームをリッスンし、受信された特徴情報に応じて、STAが、ネットワークにアクセスして、probe requestメッセージをブロードキャストすることを現在、許されているかどうかを判定する。

例えば、特徴情報によって示される特徴が、MACアドレスの最下位の2ビットが00であることである場合、STAが、STAのMACアドレスの最下位の2ビットが00であると判定すると、STAは、アクセスを求めて競合することが可能であり、00ではないと判定すると、STAは、Beaconをリッスンすることを継続し、そのSTAの条件を満たすBeaconフレームが出現するのを待つ。

303:APが、STAのアクセス状況に応じて、次のタイプのSTAのアクセスを許すかどうかを判定する。APが、現在の特徴情報によって示される特徴を有するSTAのうち比較的少数が、ネットワークにアクセスしており、したがって、チャネルが比較的アイドルであることを見出した場合、APは、次のバッチのネットワークアクセスデバイスがネットワークにアクセスすることを許す、つまり、Beaconフレームの中で搬送される特徴情報を修正する、例えば、特徴情報によって示される特徴を、MACアドレスの最下位の2ビットが01であることに変更して、MACアドレスの最下位の2ビットが01であるネットワークアクセスデバイスがネットワークにアクセスすることを許すようにする。APが、現在の特徴情報によって示される特徴を有するSTAのうち比較的多数が、ネットワークにアクセスしており、したがって、チャネルが比較的ビジーであることを見出した場合、APは、次のBeaconが同一の特徴情報を搬送するように引き続き設定する。代替として、APは、特徴情報ごとに一定の期間を設定し、その期間が終了すると、APは、その特徴情報によって示される特徴を有するすべてのSTAがネットワークにアクセスしたかどうかにかかわらず、次のタイプのSTAのアクセスに切り換える。

もちろん、APがBeaconフレームをブロードキャストする際、APは、連続するBeaconフレームの中で同一のバッチのSTA(つまり、同一の情報によって示される特徴を有するSTA)のアクセスを許すことが可能であり、APが、APの負荷状況、およびそれらのSTAのアクセス状況に応じて、別のバッチのSTAのアクセスを許すことが可能であると考えるまで、次のバッチのSTAのアクセスを許すBeaconフレームに切り換えることはなく、最後のバッチのSTAのアクセスが完了した後、循環は、最初のバッチのSTAから再び始まる。

前述の実施形態の説明から、APはまず、特徴情報Restriction0を含むBeaconメッセージをブロードキャストし、Restriction0によって許されるSTAが、アクセスを求めて競合することを始めることが理解され得る。APは、次のバッチのSTAのアクセスを許すようにいつ切り換えるかについて独自の判定を有する。APは、以下の場合:現在のバッチのSTAによってもたらされる負荷が或るしきい値に達した後、またはそのしきい値に達する前、現在のバッチの中のいずれのSTAもAPにアクセスしない(現在のバッチのアクセスが完了する)、または決った時間セグメントの後に、次のバッチのSTAのアクセスを許すように切り換えることが可能である。この切り換え後、Beaconは、次の特徴情報Restriction1を含み、他の特徴情報をアナログで類推することができる。最後のバッチのアクセスが完了した後、循環が、最初から再び始まる。すべてのSTAによってAPにもたらされる負荷が或るしきい値を超えた場合、APは、すべてのSTAのネットワークアクセスを許すことを一時停止することが可能である。

このようにして、バッチでアクセスすることを介して、APに同時にアクセスすることを要求するSTAの数が減らされて、競合衝突が低減されるようになることが可能である。

図4に示されるとおり、本発明の或る実施形態におけるワイヤレスフィデリティネットワークシステムは、本明細書に記載される実施形態において説明されるアクセスポイント10と、ネットワークアクセスデバイス20とを含む。アクセスポイント10は、ブロードキャストフレームを生成し、ブロードキャストするように構成され、このブロードキャストフレームは、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報は、ネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される。1つまたは複数のネットワークアクセスデバイス20が、アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信し、その特徴情報によって示される特徴をネットワークアクセスデバイスが有するかどうかを判定し、その特徴情報によって示される特徴をネットワークアクセスデバイスが有する場合、そのアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するように構成される。図4は、1つだけのネットワークアクセスデバイス20を示し、特定の実施形態において、この図には示されない複数のネットワークアクセスデバイスが存在することが可能である。

図5に示されるのは、本発明の或る実施形態におけるアクセスポイントの特定の構成の概略図である。アクセスポイント10は、ブロードキャストフレームを生成するように構成され、このブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される生成モジュール100と、ブロードキャストフレームをブロードキャストして、特定のネットワークアクセスデバイスが、アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するようにするように構成され、その特定のネットワークアクセスデバイスは、ブロードキャストフレームを受信するとともに、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスであるブロードキャストモジュール102とを含む。

具体的には、このブロードキャストフレームは、ビーコンフレームであることが可能である。特徴情報は、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、この特定のネットワークアクセスデバイスは、特に、そのブロードキャストフレームを受信するとともに、そのID情報が、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスである。

さらに、ネットワークアクセスデバイスのIDは、ネットワークアクセスデバイスの媒体アクセス制御MACアドレスである。特徴情報によって示される特徴は、以下のとおりである:ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値である。

ブロードキャストモジュール102は、或る期間内に、N個の特徴情報を搬送するM個のブロードキャストフレームをブロードキャストするようにも構成され、M個のブロードキャストフレームのそれぞれは、N個の特徴情報のうちの1つを搬送し、Nは、1以上の整数であり、Mは、N以上の整数であり、N個の特徴情報によって示される特徴をそれぞれが有するネットワークアクセスデバイスのセットが、すべてのネットワークアクセスデバイスのセット全体を構成する。

図6は、本発明の或る実施形態におけるネットワークアクセスデバイスを示す。ネットワークアクセスデバイス20は、アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信するように構成され、このブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、この特徴情報が、そのネットワークアクセスデバイスの特徴を示すために使用される獲得モジュール200と、ネットワークアクセスデバイスが、その特徴情報によって示される特徴を有するかどうかを判定するように構成された判定モジュール202と、判定モジュールの判定結果が「はい」である場合、そのアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するように構成されたアクセスモジュール204とを含む。

このブロードキャストフレームは、ビーコンフレームであることが可能である。特徴情報は、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、判定モジュールは、特に、ネットワークアクセスデバイスのID情報が特徴情報によって示される特徴を有するかどうかを判定するように構成される。

さらに、ネットワークアクセスデバイスのIDは、ネットワークアクセスデバイスの媒体アクセス制御MACアドレスであることが可能である。

特徴情報によって示される特徴は、以下のとおりであることが可能である:ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であり、したがって、判定モジュール202は、特に、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であるかどうか、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、特徴情報によって示される値であるかどうかを判定するように構成され、あるいは
特徴情報によって示される特徴は、以下のとおりである:ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の1つの特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値であり、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中の複数の特定のビットの値に特定の演算を実行することによって得られた結果値が、特徴情報によって示される値であり、したがって、判定モジュール202は、特に、その特定の演算が実施された後、ネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中のその特定のビットの値の結果値が、特徴情報によって示される値であるかどうか、またはネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中のその複数の特定のビットの値の結果値が、特徴情報によって示される値であるかどうかを判定するように構成される。

前述の装置実施形態における関連する用語および詳細は、前述の方法実施形態における関連する用語および詳細と合致し、これらの用語および詳細をここで繰り返すことはしない。

前述の実施形態の説明から理解され得るとおり、本発明のこれらの実施形態において、潜在的なネットワークアクセスデバイスは、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を設定することによって区別され、特徴情報によって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスだけが、それに相応してネットワークにアクセスすることができ、その結果、アクセスポイントに同時にアクセスすることを要求するデバイスの数が大幅に減らされるとともに、競合衝突がさらに低減される。

これらの実施形態における方法のプロセスの全部、または一部は、妥当なハードウェアに命令するコンピュータプログラムによって実施されてもよいことが当業者には理解され得る。このプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体の中に格納されることが可能である。このプログラムが実行されると、これらの実施形態における方法のプロセスが実行される。この記憶媒体は、磁気ディスク、光ディスク、読取り専用メモリ(Read-Only Memory、ROM)、またはランダムアクセスメモリ(Random Access Memory、RAM)であることが可能である。

以上に開示されるのは、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、これらは、もちろん、本発明の保護範囲を限定することは意図しておらず、したがって、本発明の特許請求の範囲により行われるいずれの均等の変更も、やはり本発明の範囲内に含まれる。

10 アクセスポイント
20 ネットワークアクセスデバイス
100 生成モジュール
102 ブロードキャストモジュール
200 獲得モジュール
202 判定モジュール
204 アクセスモジュール

Claims (9)

1. デバイスがネットワークにアクセスする方法であって、
   アクセスポイントによりブロードキャストフレームを生成するステップであって、前記ブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含む、ステップと、
   前記アクセスポイントにより前記ブロードキャストフレームをブロードキャストして、特定のネットワークアクセスデバイスが前記アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するようにするステップであって、前記特定のネットワークアクセスデバイスは、前記ブロードキャストフレームを受信するとともに、前記特徴情報によって示される前記特徴を有するネットワークアクセスデバイスである、ステップとを含み、
   前記特徴情報は、前記ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、
   前記特定のネットワークアクセスデバイスは、前記ブロードキャストフレームを受信するとともに、そのID情報が、前記特徴情報によって示される前記特徴を有するネットワークアクセスデバイスであり、
   前記ネットワークアクセスデバイスの前記ID情報は、前記ネットワークアクセスデバイスの媒体アクセス制御(MAC)アドレスであり、
   前記特徴情報によって示される前記特徴は、前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値であること、または前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値であること、ということであり、
   前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの前記特定のビットまたは前記複数の特定のビットが、前記特徴情報によって特定される、
   方法。
2. 前記アクセスポイントにより前記ブロードキャストフレームを前記ブロードキャストするステップは、
   或る期間内に、前記アクセスポイントにより、N個の特徴情報を搬送するM個のブロードキャストフレームをブロードキャストするステップであって、前記M個のブロードキャストフレームのそれぞれが、前記N個の特徴情報のうちの1つを搬送し、Nが、1以上の整数であり、Mが、N以上の整数であり、前記N個の特徴情報のうちの1つによって示される特徴を有するネットワークアクセスデバイスのセットが、すべてのネットワークアクセスデバイスのセット全体を構成する、ステップを含む請求項1に記載の方法。
3. 前記特徴情報は、前記ブロードキャストフレームに対応するアクセス時間内で有効である請求項1または2に記載の方法。
4. デバイスがネットワークにアクセスする方法であって、
   第1のネットワークアクセスデバイスによって、アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信するステップであって、前記ブロードキャストフレームが、ネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含む、ステップと、
   前記第1のネットワークアクセスデバイスによって、前記特徴情報によって示される前記特徴を前記第1のネットワークアクセスデバイスが有するかどうかを判定し、前記特徴情報によって示される前記特徴を前記第1のネットワークアクセスデバイスが有する場合、前記アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するステップとを含み、
   前記特徴情報は、前記ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、前記第1のネットワークアクセスデバイスによって、前記特徴情報によって示される前記特徴を前記第1のネットワークアクセスデバイスが有するかどうかを前記判定するステップが、
   前記第1のネットワークアクセスデバイスによって、前記特徴情報によって示される前記特徴を前記第1のネットワークアクセスデバイスのID情報が有するかどうかを判定するステップであり、
   前記ネットワークアクセスデバイスの前記ID情報は、前記ネットワークアクセスデバイスの媒体アクセス制御(MAC)アドレスであり、
   前記特徴情報によって示される前記特徴は、前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値であること、または前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値である、ということであり、
   前記第1のネットワークアクセスデバイスによって、前記特徴情報によって示される前記特徴を前記第1のネットワークアクセスデバイスが有するかどうかを前記判定するステップは、
   前記第1のネットワークアクセスデバイスによって、前記第1のネットワークアクセスデバイスのMACアドレスの中で1つの特定のビットの値が前記特徴情報によって示される値であるかどうか、または複数の特定のビットの値が前記特徴情報によって示される値であるかどうかを判定するステップであること、であり、
   前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットまたは複数の特定のビットの値が、前記特徴情報によって特定される、方法。
5. 前記特徴情報は、前記ブロードキャストフレームに対応するアクセス時間内で有効である請求項4に記載の方法。
6. ブロードキャストフレームを生成するように構成された生成モジュールであって、前記ブロードキャストフレームがネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含む、生成モジュールと、
   前記ブロードキャストフレームをブロードキャストして、特定のネットワークアクセスデバイスがアクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するようにするように構成されたブロードキャストモジュールであって、前記特定のネットワークアクセスデバイスは、前記ブロードキャストフレームを受信するとともに、前記特徴情報によって示される前記特徴を有するネットワークアクセスデバイスであるブロードキャストモジュールとを含み、
   前記特徴情報は、前記ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用され、
   前記特定のネットワークアクセスデバイスは、前記ブロードキャストフレームを受信するとともに、そのID情報が、前記特徴情報によって示される前記特徴を有するネットワークアクセスデバイスであり、
   前記ネットワークアクセスデバイスのIDは、前記ネットワークアクセスデバイスの媒体アクセス制御MACアドレスであり、
   前記特徴情報によって示される前記特徴は、前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値であること、または前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値であること、ということであり、
   前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットまたは複数の特定のビットが、前記特徴情報によって特定される、
   アクセスポイント。
7. 前記ブロードキャストモジュールは、或る期間内に、N個の特徴情報を搬送するM個のブロードキャストフレームをブロードキャストするように構成され、前記M個のブロードキャストフレームのそれぞれが、前記N個の特徴情報のうちの1つを搬送し、Nが、1以上の整数であり、Mが、N以上の整数であり、前記N個の特徴情報によって示される特徴を別々に有するネットワークアクセスデバイスのセットが、すべてのネットワークアクセスデバイスのセット全体を構成する請求項6に記載のアクセスポイント。
8. アクセスポイントによってブロードキャストされたブロードキャストフレームを受信するように構成された獲得モジュールであって、前記ブロードキャストフレームがネットワークアクセスデバイスの特徴情報を含み、前記特徴情報が、前記ネットワークアクセスデバイスのID情報の特徴を示すために使用される、獲得モジュールと、
   前記ネットワークアクセスデバイスのID情報が、前記特徴情報によって示される前記特徴を有するかどうかを判定するように構成された判定モジュールと、
   前記判定モジュールの判定結果が「はい」である場合、前記アクセスポイントに対するネットワークアクセス手順を開始するように構成されたアクセスモジュールとを含み、
   前記ネットワークアクセスデバイスのIDは、前記ネットワークアクセスデバイスの媒体アクセス制御MACアドレスであり、
   前記特徴情報によって示される前記特徴は、前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値であること、または前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の複数の特定のビットの値が、前記特徴情報によって示される値である、ということであり、
   前記判定モジュールは、前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の前記特定のビットの前記値が前記特徴情報によって示される前記値であるかどうか、または前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の前記複数の特定のビットの前記値が前記特徴情報によって示される前記値であるかどうかを判定するように構成され、
   前記ネットワークアクセスデバイスの前記MACアドレスの中の1つの特定のビットまたは複数の特定のビットが、前記特徴情報によって特定される、
   ネットワークアクセスデバイス。
9. 請求項６または７に記載のアクセスポイントと、
   請求項８に記載の1つまたは複数のネットワークアクセスデバイスと
   を含む、ワイヤレスフィデリティネットワークシステム。

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