JP6106270B2 - 無線ｌａｎシステムでアクセスポイントの検索方法 - Google Patents

Description

本発明は、アクセスポイントの検索方法に関し、より詳細には、無線ＬＡＮシステムで能動型検索方式を使用したアクセスポイントの検索方法に関する。

情報通信技術の発展に連れて多様な無線通信技術が開発されている。このうち無線ＬＡＮ(ＷＬＡＮ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ)は、無線周波数技術に基づいて個人用携帯情報端末機(ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、ラップトップ型コンピュータ(ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ)、携帯型マルチメディアプレーヤー(ＰＭＰ：ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ)などのような携帯型端末機を使用して家庭や企業または特定サービス提供地域において無線でインターネットに接続できるようにする技術である。

無線ＬＡＮ技術に対する標準は、ＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２.１１標準として開発されている。ＩＥＥＥ８０２.１１ａは、５ＧＨｚで非認可帯域(ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ)を利用して、５４Ｍｂｐｓの最大伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ８０２.１１ｂは、２.４ＧＨｚで直接シーケンス方式(ＤＳＳＳ：ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ)を適用して、１１Ｍｂｐｓの最大伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ８０２.１１ｇは、２.４ＧＨｚで直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)を適用して、５４Ｍｂｐｓの最大伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ８０２.１１ｎは、多重入出力ＯＦＤＭ(ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ：ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ−ＯＦＤＭ)を適用して、２個の空間的なストリーム(ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ)に対して３００Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ８０２.１１ｎでは、チャンネル帯域幅(ｃｈａｎｎｅｌ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)を４０ＭＨｚまで支援し、この場合に、６００Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。

このような無線ＬＡＮの普及が活性化され、これを利用したアプリケーションが多様化されることによって、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎが支援するデータ処理速度より一層高い処理率を支援するための新しい無線ＬＡＮ技術に対する必要性が増加している。ＶＨＴ(ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)無線ＬＡＮ技術は、１Ｇｂｐｓ以上のデータ処理速度を支援するために提案されているＩＥＥＥ８０２.１１無線ＬＡＮ技術の一つである。そのうち、ＩＥＥＥ８０２.１１ａｃは、５ＧＨｚ以下の帯域でＶＨＴを提供するための標準として開発されており、ＩＥＥＥ８０２.１１ａｄは、６０ＧＨｚ帯域でＶＨＴを提供するための標準として開発されている。

このような無線ＬＡＮ技術に基づいたシステムにおいて、アクセスポイント(ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ)の検索方法には、能動型検索(ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎ)方法と受動型検索(ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎ)方法がある。

アクセスポイントの能動型検索方法は、端末(ｓｔａｔｉｏｎ)がプローブ要請フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ)を伝送し、これを受信したアクセスポイントがプローブ応答フレーム(ｐｒｏｂｅｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)に応答する方式で行われる。一般的に、プローブ応答フレームは、多くの情報を含んでいるので無線チャンネルを長時間の間占有する。

多数のアクセスポイントと端末が存在する環境において、各端末のプローブ要請フレームは、相当多い数のプローブ応答フレームの発生を引き起こし、このようなプローブ応答フレームは、お互いに競争しながら無線チャンネルを占有するようになる。これにより、端末は、所望のアクセスポイントからプローブ応答フレームを短い時間内に受信しにくいし、所望のプローブ応答フレームを受信するためには、希望しないアクセスポイントのプローブ応答フレームまでも受信しながらアウェイク状態を維持しなければならない。

また、端末は、所望のアクセスポイントがどのチャンネルに存在するか知らないので、上記のようなアクセスポイント検索過程を各チャンネル別順次に進行しなければならなく、この時、端末は、所望のアクセスポイントのプローブ応答フレームを受信するまで充分に待機した後に他のチャンネルに移動する。

すなわち、アクセスポイントの能動型検索方法において、所望のアクセスポイントのプローブ応答フレームを受信するために長時間が消耗される問題点がある。

したがって、本発明は前記のような従来の諸問題点を解消するために提案されたものであって、その目的は、アクセスポイントを検索するために必要な情報のみを含むプローブ応答フレームを使用して能動型検索を実行するための端末で実行される能動型検索方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、アクセスポイントを検索するために必要な情報のみを含むプローブ応答フレームを使用して能動型検索を実行するためのアクセスポイントで実行される能動型検索方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の一実施例による端末で実行される能動型検索方法は、プローブ要請フレームをアクセスポイントに伝送する段階と、前記アクセスポイントから前記プローブ要請フレームに対応するプローブ応答フレームを受信する段階とを含み、前記プローブ応答フレームは、前記プローブ応答フレーム以後に前記アクセスポイントから伝送されるビーコンの時間情報を含む。

ここで、前記能動型検索方法は、前記ビーコンの時間情報が示す時点で前記アクセスポイントからビーコンを受信する段階をさらに含むことができる。

ここで、前記端末は、前記プローブ応答フレームを受信した後から前記ビーコンの時間情報が示す時点までの間、省電力モードで動作することができる。

ここで、前記端末は、前記プローブ応答フレームを受信した後から前記ビーコンの時間情報が示す時点までの時間の間、他のチャンネルでアクセスポイントの検索を実行することができる。

ここで、前記時間情報は、前記ビーコンが伝送される時点までの期間情報を含むことができる。

ここで、前記時間情報は、前記ビーコンが伝送される時点情報を含むことができる。

ここで、前記時間情報は、次のフルビーコンの時間情報または次のショットビーコンの時間情報を含むことができる。

ここで、前記プローブ応答フレームは、ショットプローブ応答フレームであってもよい。

前記他の目的を達成するための本発明の一実施例によるアクセスポイントの能動型検索応答方法は、プローブ要請フレームを端末から受信する段階と、前記プローブ要請フレームの応答でプローブ応答フレームを生成する段階と、前記プローブ応答フレームを前記端末に伝送する段階と、を含み、前記プローブ応答フレームは、前記プローブ応答フレーム以後に伝送するビーコンの時間情報を含む。

ここで、前記能動型検索応答方法は、前記ビーコンの時間情報が示す時点でビーコンを伝送する段階をさらに含むことができる。

ここで、前記時間情報は、前記ビーコンが伝送される時点までの期間情報を含むことができる。

ここで、前記時間情報は、前記ビーコンが伝送される時点情報を含むことができる。

ここで、前記時間情報は、次のフルビーコンの時間情報または次のショットビーコンの時間情報を含むことができる。

ここで、前記プローブ応答フレームは、ショットプローブ応答フレームであることができる。

本発明によれば、アクセスポイントを検索するために必要な情報を含むプローブ応答フレーム(すなわち、短いプローブ応答フレームまたはプローブＡＣＫ)を使用することにより、プローブ応答フレームが無線チャンネルを占有する時間を減らすことができるので、無線チャンネルの効率を向上させることができる。

また、端末は、プローブ応答フレームに含まれた次のビーコンの時間情報を通じてビーコンの伝送時点が分かり、これに基づいて次のビーコンの伝送前まで他のチャンネルでアクセスポイントの検索を実行することができるので、アクセスポイントを検索するために消耗される時間を減らすことができる。

図１は、ＩＥＥＥ８０２.１１無線ＬＡＮシステムの構成に対する一実施例を示した概念図である。 図２は、インフラストラクチャＢＳＳで端末の接続過程を示した概念図である。 図３は、アクセスポイントのデータ伝送過程に対する一実施例を示した概念図である。 図４は、多重チャンネルでの能動型検索方法を示した概念図である。 図５は、多重チャンネルでの受動型検索方法を示した概念図である。 図６は、本発明の一実施例による能動型検索方法を示したフローチャートである。 図７は、本発明の一実施例による能等検索方法を示した概念図である。

本発明は、多様に変更可能であり、さまざまな実施形態を有することができる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示して詳細に説明する。

しかし、これは本発明の好ましい実施態様に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び図面内容に基づいてなされた均等な変更および付加は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、前記構成要素は前記用語により限定されものではない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するための目的のみで使用される。例えば、本発明の権利範囲を脱しない範囲で、第１の構成要素は第２の構成要素と命名することができ、同様に第２の構成要素も第１の構成要素と命名することができる。及び/またはとの用語は、複数の関連された記載された項目の組み合わせまたは複数の関連された記載された項目の中のいずれか一項目を含む。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか、あるいは「接続されて」いるとの用語は、その構成要素が他の構成要素に直接的に連結されるかあるいは接続されることもあるが、間に他の構成要素が介在することもあることを意味する。一方に、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか、あるいは「直接接続されて」いるとの用語は、間に他の構成要素が存在しないことを意味する。

本明細書で使用した用語は、単に、特定の実施形態を説明するために使用されたものであって、本発明はこれに限定されるものではない。単数の表現は、文脈上明白に異なる記載をしない限り複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指すものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除することではない。

特に定義しない限り、技術的や科学的な用語を含んでここで使用されるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により一般的に理解される意味と同様の意味を有する。一般的に使用される辞典に定義された用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致することと理解するべきであり、本出願において明白に定義しない限り、理想的や過剰に形式的意味を有することとして解釈しない。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。本発明の説明において、全体的な理解を容易にするために図面上の同様の構成要素に対しては同一参照符号を使用し、同一構成要素に対して繰り返し説明は省略する。

明細書全体において、ステーション(ＳＴＡ：ｓｔａｔｉｏｎ)は、ＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２.１１標準の規定による媒体接続制御(ＭＡＣ：ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ)と無線媒体(ｍｅｄｉｕｍ)に対する物理階層(ｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒ)インターフェース(ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)を含む任意の機能媒体を意味する。ステーション(ＳＴＡ)は、アクセスポイント(ＡＰ：ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ)であるステーション(ＳＴＡ)と非アクセスポイント(ｎｏｎ−ＡＰ)であるステーション(ＳＴＡ)に区分することができる。アクセスポイント(ＡＰ)であるステーション(ＳＴＡ)は、単純にアクセスポイント(ＡＰ)と呼ばれることができ、非アクセスポイント(ｎｏｎ−ＡＰ)であるステーション(ＳＴＡ)は、単純に端末(ｔｅｒｍｉｎａｌ)と呼ばれることがある。

ステーション(ＳＴＡ)は、プロセッサ(Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)とトランシーバ(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ)を含み、ユーザインターフェースとディスプレイ(ｄｉｓｐｌａｙ)装置などをさらに含むことができる。プロセッサは、無線ネットワークを通じて伝送するフレームを生成するか無線ネットワークを通じて受信されたフレームを処理するように考案されたユニット(ｕｎｉｔ)を意味し、ステーション(ＳＴＡ)を制御するための多様な機能を実行する。トランシーバは、プロセッサと機能的に連結されており、ステーション(ＳＴＡ)のために無線ネットワークを通じてフレームを送受信するように考案されたユニットを意味する。

アクセスポイント(ＡＰ)は、集中制御機、基地局(ＢＳ：ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ)、ノードＢ(ｎｏｄｅ−Ｂ)、ｅノードＢ、ＢＴＳ(ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ)またはサイト制御機などを指すことがあり、それらの一部または全部の機能を含むことができる。

端末は、無線送受信ユニット(ＷＴＲＵ：ＷｉｒｅｌｅｓｓＴｒａｎｓｍｉｔ/Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ)、ユーザ装備(ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)、ユーザ端末(ＵＴ：Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ)、アクセス端末(ＡＴ：Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｒｍｉｎａｌ)、移動局(ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)、携帯用端末(mobile terminal)、加入者ユニット(Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ)、加入者ステーション(ＳＳ：Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ)、無線器機(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ)または移動加入者ユニット(ｍｏｂｉｌｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｕｎｉｔ)などを指すことができ、それらの一部または全部の機能を含むことができる。

ここで、端末においては、通信可能なデスクトップコンピュータ(ｄｅｓｋｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ)、ラップトップコンピュータ(ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ)、タブレット(ｔａｂｌｅｔ)型パソコン、無線電話機(ｗｉｒｅｌｅｓｓｐｈｏｎｅ)、モバイルフォン(ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ)、スマートフォン(ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ)、ｅ−ｂｏｏｋリーダ、ＰＭＰ(Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ)、携帯用ゲーム機、ナビゲーション(ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ)装置、デジタルカメラ(ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｍｅｒａ)、ＤＭＢ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ)再生機、デジタル音声録音機(ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ ｒｅｃｏｒｄｅｒ)、デジタル音声再生機(ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ ｐｌａｙｅｒ)、デジタル映像録画機(ｄｉｇｉｔａｌ ｐｉｃｔｕｒｅ ｒｅｃｏｒｄｅｒ)、デジタル映像再生機(ｄｉｇｉｔａｌ ｐｉｃｔｕｒｅ ｐｌａｙｅｒ)、デジタル動画録画機(ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｒｅｃｏｒｄｅｒ)、デジタル動画再生機(ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｐｌａｙｅｒ)などを使用することができる。

図１は、ＩＥＥＥ８０２.１１無線ＬＡＮシステムの構成に対する一実施例を示した概念図である。

図１を参照すれば、ＩＥＥＥ８０２.１１無線ＬＡＮシステムは、少なくとも一つの基本サービスセット(ＢＳＳ：ｂａｓｉｃ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ)を含む。ＢＳＳは、成功的に同期化を行ってお互いに通信できるステーション(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２(ＡＰ１)、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５(ＡＰ２))の集合を意味し、特定領域を意味する概念ではない。

ＢＳＳは、インフラストラクチャＢＳＳ(ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅＢＳＳ)と独立ＢＳＳ(ＩＢＳＳ：ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ)と、に区分することができ、ＢＳＳ１とＢＳＳ２は、インフラストラクチャＢＳＳを意味する。ＢＳＳ１は、端末(ＳＴＡ１)、分配サービス(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅ)を提供するアクセスポイント(ＳＴＡ２(ＡＰ１))及び多数のアクセスポイント(ＳＴＡ２(ＡＰ１)、ＳＴＡ５(ＡＰ２))を接続する分配システム(ＤＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ)を含むことができる。ＢＳＳ１でアクセスポイント(ＳＴＡ２(ＡＰ１))は、端末(ＳＴＡ１)を管理する。

ＢＳＳ２は、端末(ＳＴＡ３、ＳＴＡ４)、分配サービスを提供するアクセスポイント(ＳＴＡ５(ＡＰ２))及び多数のアクセスポイント(ＳＴＡ２(ＡＰ１)、ＳＴＡ５(ＡＰ２))を接続する分配システムを含むことができる。ＢＳＳ２でアクセスポイント(ＳＴＡ５(ＡＰ２))は、端末(ＳＴＡ３、ＳＴＡ４)を管理する。

一方、独立ＢＳＳは、アドホック(ａｄ−ｈｏｃ)モードで動作するＢＳＳである。ＩＢＳＳは、アクセスポイントを含まないので、中央で管理機能を実行する個体(ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ)が存在しない。すなわち、ＩＢＳＳで端末は分配された方式(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｎｎｅｒ)で管理される。ＩＢＳＳにおいてすべての端末は移動端末からなることができ、分配システム(ＤＳ)への接続が許容されないので、自己完備的なネットワーク(ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ)を成す。

アクセスポイント(ＳＴＡ２(ＡＰ１)、ＳＴＡ５(ＡＰ２))は、自分に接続された端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４)のために無線媒体を介した分配システム(ＤＳ)に対する接続を提供する。ＢＳＳ１またはＢＳＳ２で端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４)間の通信は、一般的にアクセスポイント(ＳＴＡ２(ＡＰ１)、ＳＴＡ５(ＡＰ２))を通じて行われるが、ダイレクトリンク(ｄｉｒｅｃｔ ｌｉｎｋ)が設定された場合には、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４)間の直接通信が可能である。

複数のインフラストラクチャＢＳＳは、分配システム(ＤＳ)を通じて相互連結されることができる。分配システム(ＤＳ)によって連結された複数のＢＳＳを拡張サービスセット(ＥＳＳ：ｅｘｔｅｎｄｅｄｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ)と言う。ＥＳＳに含まれるステーションはお互いに通信することができ、同一ＥＳＳ内で端末は切れることなく通信しながら一つのＢＳＳから他のＢＳＳに移動することができる。

分配システム(ＤＳ)は、一つのアクセスポイントが他のアクセスポイントと通信するためのメカニズム(ｍｅｃｈａｎｉｓｍ)であって、これによれば、アクセスポイントは、自分が管理するＢＳＳに結合されている端末のためにフレームを伝送するか、他のＢＳＳに移動した任意の端末のためにフレームを伝送することができる。また、アクセスポイントは、有線ネットワークなどのような外部ネットワークとフレームを送受信することができる。このような分配システム(ＤＳ)は、必ずネットワークである必要はなく、ＩＥＥＥ８０２.１１標準に規定された所定の分配サービスを提供することができるものであれば、その形態に対しては特に制限がない。例えば、分配システムは、メッシュネットワーク(ｍｅｓｈ ｎｅｔｗｏｒｋ)のような無線ネットワークであるか、アクセスポイントをお互いに連結させる物理的な構造物であってもよい。

後述する本発明の一実施例によるアクセスポイントの検索方法は、上述したＩＥＥＥ８０２.１１無線ＬＡＮシステムに適用することができ、さらに、ＩＥＥＥ８０２.１１無線ＬＡＮシステムだけでなく、ＷＰＡＮ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)、ＷＢＡＮ(Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)などのような多様なネットワークに適用することができる。

図２は、インフラストラクチャＢＳＳにおいて端末の接続過程を示した概念図である。

インフラストラクチャＢＳＳで端末(ＳＴＡ)がデータを送受信するために、まず、端末(ＳＴＡ)はアクセスポイント(ＡＰ)と連結されなければならない。

図２を参照すれば、インフラストラクチャＢＳＳにおいて端末(ＳＴＡ)の接続過程は、大きく、(１)アクセスポイント(ＡＰ)を探知する段階(ｐｒｏｂｅ ｓｔｅｐ)、(２)探知されたアクセスポイント(ＡＰ)との認証段階(ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ)、(３)認証されたアクセスポイント(ＡＰ)との接続段階(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ)に区分される。

端末(ＳＴＡ)は、まず、探知プロセス(ｐｒｏｃｅｓｓ)により、隣接するアクセスポイント(ＡＰｓ)を探知することができる。探知プロセスは、受動スキャニング(ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ)方法と能動スキャニング(ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ)方法に区分される。受動スキャニング方法は、隣接するアクセスポイント(ＡＰｓ)が伝送するビーコンを傍受(ｏｖｅｒｈｅａｒｉｎｇ)することで実行することができる。一方、能動スキャニング方法は、プローブ要請フレーム(ｐｒｏｂｅｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ)をブロードキャスティング(ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ)することで実行することができる。プローブ要請フレームを受信したアクセスポイント(ＡＰ)は、プローブ要請フレームに対応するプローブ応答フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｆｒａｍｅ)を該当端末(ＳＴＡ)に伝送することができる。端末(ＳＴＡ)は、プローブ応答フレームを受信することで隣接するアクセスポイント(ＡＰｓ)の存在が分かる。

その後、端末(ＳＴＡ)は、探知されたアクセスポイント(ＡＰ)との認証を実行し、探知された複数のアクセスポイント(ＡＰｓ)との認証を行うことができる。ＩＥＥＥ８０２.１１標準による認証アルゴリズム(ａｌｇｏｒｉｔｈｍ)は、二つの認証フレームを交換するオープンシステム(ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ)アルゴリズムと、４つの認証フレームを交換する共有キー(ｓｈａｒｅｄ ｋｅｙ)アルゴリズムと、に区分される。このような認証アルゴリズムに基づいて認証要請フレーム(ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ)と認証応答フレーム(ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)を交換する過程によって、端末(ＳＴＡ)はアクセスポイント(ＡＰ)との認証を実行することができる。

最後に、端末(ＳＴＡ)は認証された複数のアクセスポイント(ＡＰｓ)の中で一つのアクセスポイント(ＡＰ)を選択し、選択されたアクセスポイント(ＡＰ)と接続過程を実行する。すなわち、端末(ＳＴＡ)は、選択されたアクセスポイント(ＡＰ)に接続要請フレーム(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ)を伝送し、接続要請フレームを受信したアクセスポイント(ＡＰ)は、接続要請フレームに対応された接続応答フレーム(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)を該当端末(ＳＴＡ)に伝送する。このように、接続要請フレームと接続応答フレームを交換する過程によって、端末(ＳＴＡ)はアクセスポイント(ＡＰ)と接続過程を行うことができる。

図３は、アクセスポイントのデータ伝送過程に対する一実施例を示した概念図である。

図３を参照すれば、アクセスポイント(ＡＰ)は、周期的にビーコンをブロードキャスティング(ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ)し、３個のビーコン間隔(ｉｎｔｅｒｖａｌ)でＤＴＩＭが含まれたビーコンをブロードキャスティングすることができる。省電力モード(ＰＳＭ：ｐｏｗｅｒｓａｖｅ ｍｏｄｅ)の端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)は、周期的にアウェイク(ａｗａｋｅ)してビーコンを受信し、ビーコンに含まれたＴＩＭまたはＤＴＩＭを確認して自分に伝送されるデータがアクセスポイントにバッファリングされているかを確認する。この時、バッファリングされたデータが存在する場合、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)は、アウェイク状態を維持してアクセスポイント(ＡＰ)からデータを受信し、バッファリングされたデータが存在しない場合、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)は、省電力状態(すなわち、ｄｏｚｅ状態)に戻る。

すなわち、自分のＡＩＤに対応するＴＩＭ内のビットが１に設定されている場合、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)は、自分がアウェイク状態であり、データを受けられ状態になっていることを知らせるＰＳ(Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ)−Ｐｏｌｌフレーム(または、トリガー(ｔｒｉｇｇｅｒ)フレーム)をアクセスポイント(ＡＰ)に伝送し、アクセスポイント(ＡＰ)は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信することで、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)がデータ受信のための用意ができたことを確認し、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)にデータまたはＡＣＫ(ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)を伝送することができる。ＡＣＫを端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)に伝送した場合、アクセスポイント(ＡＰ)は、適切な時点でデータを端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)に伝送する。一方、自分のＡＩＤに対応するＴＩＭ内のビットが０に設定されている場合、端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)は、省電力状態に戻る。

図４は、多重チャンネルでの能動型検索方法を示した概念図である。

図４を参照すれば、端末は、まず、チャンネル１でプローブ要請フレームを特定アクセスポイントまたは全てのアクセスポイントに伝送することができ、最大待機時間(ｍａｘ ｗａｉｔｉｎｇ ｔｉｍｅ)の間アクセスポイントから伝送されるプローブ応答フレームを受信することができる。すなわち、端末は、チャンネル１での最大待機時間の間アクセスポイント１からプローブ応答フレーム１を受信することができ、アクセスポイント２からプローブ応答フレーム２を受信することができ、アクセスポイント３からプローブ応答フレーム３を受信することができる。

チャンネル１での最大待機時間が経た後、端末は、チャンネル２に移動してプローブ要請フレームを特定アクセスポイントまたは全てのアクセスポイントに伝送することができ、最大待機時間の間アクセスポイントから伝送されるプローブ応答フレームを受信することができる。すなわち、端末は、チャンネル２での最大待機時間の間アクセスポイント４からプローブ応答フレーム４を受信することができ、アクセスポイント５からプローブ応答フレーム５を受信することができ、アクセスポイント６からプローブ応答フレーム６を受信することができる。

図５は、多重チャンネルでの受動型検索方法を示した概念図である。

図５を参照すれば、端末は、まず、チャンネル１でアクセスポイントから伝送されるビーコンを受信することができ、チャンネル１でのビーコン間隔(ｂｅａｃｏｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ)以後に、端末はチャンネル２に移動することができる。その後、チャンネル２で端末は、アクセスポイントから伝送されるビーコンを受信することができる。

図６は、本発明の一実施例による能動型検索方法を示したフローチャートである。

図６を参照すれば、端末１０は、まず、プローブ要請フレームをアクセスポイント２０に伝送することができる(ステップＳ１００)。ここで、端末１０は、アクセスポイントを特定してプローブ要請フレームを伝送するか、または不特定アクセスポイント(すなわち、全てのアクセスポイント)にプローブ要請フレームを伝送することができる。一方、端末１０は、次のビーコン(ｎｅｘｔ ｂｅａｃｏｎ)の時間情報の提供要請を、プローブ要請フレームを通じて要請することができる。すなわち、端末１０は、次のビーコンの時間情報の提供要請を示す任意のフィールドを設定することができ、これを含むプローブ要請フレームを生成してアクセスポイントに伝送することができる。

端末１０からプローブ要請フレームを受信した場合、アクセスポイント２０は、次のビーコンの時間情報を含むプローブ応答フレームを生成することができる(ステップＳ１１０)。すなわち、アクセスポイント２０は、プローブ応答フレームの伝送以後に伝送されるビーコンの時間情報を含む前記プローブ応答フレームを生成することができる。アクセスポイント２０は、次のフルビーコン(ｆｕｌｌ ｂｅａｃｏｎ)の時間情報または次のショットビーコン(ｓｈｏｒｔ ｂｅａｃｏｎ)(すなわち、補助ビーコン)の時間情報を含むプローブ応答フレームを生成することができる。

ここで、フルビーコンは、無線ＬＡＮシステム(ＩＥＥＥ８０２.１１)で一般的に使用されるビーコンを意味する。ショットビーコンは、受動型検索の速度向上のために使用されるもので、フルビーコンより短い周期を有し、検索のための必須情報のみを含むビーコンを意味する。

例えば、ショットビーコンは、タイムスタンプ(ｔｉｍｅｓｔａｍｐ)情報、配列変化(ｃｈａｎｇｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)情報、次のフルビーコンの時間(ｔｉｍｅ ｏｆ ｎｅｘｔ full ｂｅａｃｏｎ)情報、圧縮されたＳＳＩＤ(ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ＳＳＩＤ(ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ))情報、接続ネットワークオプション(ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｐｔｉｏｎｓ)情報などを含むことができる。

次のビーコンの時間情報は、次のビーコンが伝送される時点までの期間(ｄｕｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｎｅｘｔ ｂｅａｃｏｎ)または次のビーコンが伝送される時点(すなわち、ＴＢＴＴ(ｔａｒｇｅｔ ｂｅａｃｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｅ))を意味することがある。

すなわち、アクセスポイント２０は、既存のプローブ応答フレームの代わりに新しいプローブ応答フレーム(すなわち、短いプローブ応答フレーム(ｓｈｏｒｔ ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｆｒａｍｅ)またはプローブＡＣＫフレーム)を生成することができる。新しいプローブ応答フレームは、既存のプローブ応答フレームより小さいサイズを有することができ、新しいプローブ応答フレームは、検索のための必須情報として、ＳＳＩＤ、次のビーコンの時間情報(すなわち、プローブ応答フレームの伝送以後に伝送されるビーコンの時間情報)を含むことができる。

アクセスポイント２０は、ビーコンの時間情報を含んだプローブ応答フレームを端末１０に伝送することができる(ステップＳ１２０)。

アクセスポイント２０からプローブ応答フレームを受信した場合、端末１０は、プローブ応答フレームから次のビーコンの時間情報(すなわち、前記プローブ応答フレームの伝送以後に伝送されるビーコンの時間情報)を獲得することができる(ステップＳ１３０)。次のビーコンの時間情報が次のビーコンが伝送される期間を示す場合、端末１０は、現在時点と次のビーコンが伝送される期間に基づいて次のビーコンが伝送される時点を獲得することができる。

次のビーコンが伝送される時点を獲得した場合、端末１０は、次のビーコンが伝送される時点までスリープ(ｓｌｅｅｐ)状態(すなわち、省電力モード(ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｍｏｄｅ))に戻ることができ、または他のチャンネルで上述した能動型検索を実行することができる。

アクセスポイント２０は、プローブ応答フレームに含まれた次のビーコンの時間情報が示す時点でビーコンを伝送することができる(ステップＳ１４０)。ここで、アクセスポイント２０は、フルビーコンまたはショットビーコンを伝送することができる。端末１０は、プローブ応答フレームに含まれた次のビーコンの時間情報が示す時点でビーコンを受信することができる。

図７は、本発明の一実施例による能動型検索方法を示した概念図である。

図７を参照すれば、端末は、まず、チャンネル１でプローブ要請フレームを伝送することができ、これによる応答を最大待機時間の間受信することができる。すなわち、端末は、チャンネル１での最大待機時間の間アクセスポイント１からプローブ応答フレーム１(すなわち、プローブＡＣＫ１)を受信することができ、アクセスポイント２からプローブ応答フレーム２(すなわち、プローブＡＣＫ２)を受信することができ、アクセスポイント３からプローブ応答フレーム３(すなわち、プローブＡＣＫ３)を受信することができる。

ここで、プローブ応答フレーム１〜３は、図６で説明した次のビーコンの時間情報を含むプローブ応答フレームを意味する。すなわち、プローブ応答フレーム１〜３は、既存のプローブ応答フレームより小さいサイズを有するので、チャンネル１での最大待機時間を既存の最大待機時間より短く設定することができる。

チャンネル１での最大待機時間の間伝送されたプローブ応答フレームを受信した場合、端末は、プローブ応答フレームの信号強度に基づいて接続対象アクセスポイントを決定することができる。すなわち、端末は、プローブ応答フレーム１〜３のうち信号強度が最大のプローブ応答フレームを伝送したアクセスポイントを接続対象アクセスポイントで決定することができ、またはプローブ応答フレーム１〜３のうち信号強度が予め決められた基準を満足するプローブ応答フレームを伝送したアクセスポイントを接続対象アクセスポイントで決定することができる。

例えば、プローブ応答フレーム１の信号強度が最大の場合、端末は、アクセスポイント１を接続対象アクセスポイントで決定することができ、プローブ応答フレーム１に含まれた次のビーコンの時間情報に基づいて次のビーコン１または次の補助ビーコン(ａｕｘ.ｂｅａｃｏｎ)１(すなわち、ショットビーコン１)の伝送時点を獲得することができる。ここで、端末は、次のビーコン１の伝送時点でビーコンを受信することで決定することができる。

次のビーコン１の伝送時点まで時間(すなわち、他のチャンネルでアクセスポイントを検索するための時間)が充分に残っている場合、端末は、他のチャンネルでアクセスポイントを検索することができる。すなわち、端末は、チャンネル２に移動してプローブ要請フレームを伝送することができる。端末は、チャンネル２での最大待機時間の間アクセスポイント４からプローブ応答フレーム４(すなわち、プローブＡＣＫ４)を受信することができ、アクセスポイント５からプローブ応答フレーム５(すなわち、プローブＡＣＫ５)を受信することができ、アクセスポイント６からプローブ応答フレーム６(すなわち、プローブＡＣＫ６)を受信することができる。

ここで、プローブ応答フレーム４〜６は、図６で説明した次のビーコンの時間情報を含むプローブ応答フレームを意味する。すなわち、プローブ応答フレーム４〜６は、既存のプローブ応答フレームより小さいサイズを有するので、チャンネル２での最大待機時間を既存の最大待機時間より短く設定することができる。

チャンネル２での最大待機時間の間伝送されたプローブ応答フレームを受信した場合、端末は、プローブ応答フレームの信号強度に基づいて接続対象アクセスポイントを決定することができる。例えば、プローブ応答フレーム４〜６のうちプローブ応答フレーム６の信号強度が最大の場合、端末は、アクセスポイント６を接続対象アクセスポイントで決定することができ、プローブ応答フレーム６に含まれた次のビーコンの時間情報に基づいて次のビーコン６または次の補助ビーコン６の伝送時点を獲得することができる。ここで、端末は、次のビーコン６の伝送時点でビーコンを受信することで決定することができる。

次のビーコン１の伝送時点まで時間(すなわち、他のチャンネルでアクセスポイントを検索するための時間)が充分に残っている場合、端末は、また他のチャンネルでアクセスポイントを検索することができる。すなわち、端末は、チャンネル３に移動してプローブ要請フレームを伝送することができる。端末は、チャンネル３での最大待機時間の間アクセスポイント７からプローブ応答フレーム７(すなわち、プローブＡＣＫ７)を受信することができ、アクセスポイント８からプローブ応答フレーム８(すなわち、プローブＡＣＫ８)を受信することができ、アクセスポイント９からプローブ応答フレーム９(すなわち、プローブＡＣＫ９)を受信することができる。

ここで、プローブ応答フレーム７〜９は、図６で説明した次のビーコンの時間情報を含むプローブ応答フレームを意味する。すなわち、プローブ応答フレーム７〜９は、既存のプローブ応答フレームより小さいサイズを有するので、チャンネル３での最大待機時間を既存の最大待機時間より短く設定することができる。

チャンネル３での最大待機時間の間伝送されたプローブ応答フレームを受信した場合、端末は、プローブ応答フレームの信号強度に基づいて接続対象アクセスポイントを決定することができる。例えば、プローブ応答フレーム７〜９のうちプローブ応答フレーム９の信号強度が最大の場合、端末は、アクセスポイント９を接続対象アクセスポイントで決定することができ、プローブ応答フレーム９に含まれた次のビーコンの時間情報に基づいて次のビーコン９または次の補助ビーコン９の伝送時点を獲得することができる。ここで、ビーコン６の伝送時点とビーコン９の伝送時点が時間的に重なる場合、端末は、ビーコン９より優先順位が低い補助ビーコン９の伝送時点で補助ビーコンを受信することで決定することができる。

次のビーコン１の伝送時点まで十分な時間(すなわち、他のチャンネルでアクセスポイントを検索するための時間)が残っていない場合、端末は、チャンネル１に移動してビーコン１の伝送時点でビーコン１を受信することができ、その後、端末は、チャンネル２に移動してビーコン６の伝送時点でビーコン６を受信することができ、その後、端末は、チャンネル３に移動して補助ビーコン９の伝送時点で補助ビーコン９を受信することができる。

以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であり、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。

Claims (12)

1. 端末で実行される能動型検索方法であって、
   第１タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す第１タイプのプローブ要請フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ)をアクセスポイント(ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ)に伝送する段階と、
   前記アクセスポイントから前記第１タイプのプローブ要請フレームの応答で前記第１タイプのプローブ応答フレームを受信する段階と、を含み、
   前記第１タイプのプローブ応答フレームは、次のビーコンの伝送時間情報を含み、
   前記第１タイプのプローブ応答フレームは、第２タイプのプローブ応答フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)よりも短く、
   第２タイプのプローブ要請フレームは、前記第２タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す、ことを特徴とする能動型検索方法。
2. 前記能動型検索方法は、前記次のビーコンの伝送時間情報が決定する時点で前記アクセスポイントからビーコンを受信する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の能動型検索方法。
3. 前記端末は、前記第１タイプのプローブ応答フレームを受信した後から前記次のビーコンの伝送時間情報が決定する時点までの時間の間、省電力モードで動作することを特徴とする、請求項１に記載の能動型検索方法。
4. 前記端末は、前記第１タイプのプローブ応答フレームを受信した後から前記次のビーコンの伝送時間情報が決定する時点までの時間の間、他のチャンネルでアクセスポイントの検索を実行することを特徴とする、請求項１に記載の能動型検索方法。
5. 前記端末は、前記次のビーコンの伝送時間情報が決定する時点で前記アクセスポイントから伝送されたビーコンを受信することを特徴とする、請求項１に記載の能動型検索方法。
6. 前記第１タイプのプローブ応答フレームは、前記アクセスポイントのＳＳＩＤ(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の能動型検索方法。
7. 前記次のビーコンの伝送時間情報は、前記アクセスポイントからのビーコンの伝送時間の情報、又は、補助ビーコン（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｂｅａｃｏｎ)の伝送時間の情報を含み、
   前記補助ビーコンは前記ビーコンよりも短い伝送時間を有し、前記ビーコンよりも少ない情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の能動型検索方法。
8. アクセスポイント(ａｃｃｅｓｓｐｏｉｎｔ)の能動型検索応答方法であって、
   第１タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す第１タイプのプローブ要請フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ)を端末から受信する段階と、
   前記第１タイプのプローブ要請フレームの応答で前記第１タイプのプローブ応答フレームを前記端末に伝送する段階と、を含み、
   前記第１タイプのプローブ応答フレームは、次のビーコンの伝送時間情報を含み、第２タイプのプローブ応答フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)よりも短く、
   第２タイプのプローブ要請フレームは、前記第２タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す、ことを特徴とする能動型検索応答方法。
9. 前記能動型検索応答方法は、前記次のビーコンの伝送時間情報が決定する時点でビーコンを伝送する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の能動型検索応答方法。
10. 前記次のビーコンの伝送時間情報は、前記アクセスポイントからのビーコンの伝送時間の情報、又は、補助ビーコン（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｂｅａｃｏｎ)の伝送時間の情報を含み、
    前記補助ビーコンは前記ビーコンよりも短い伝送時間を有し、前記ビーコンよりも少ない情報を含むことを特徴とする、請求項８に記載の能動型検索応答方法。
11. 能動型検索を実行する端末であって、
    トランシーバと
    プロセッサとを含み、
    前記プロセッサは、
    前記トランシーバを用いて、第１タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す第１タイプのプローブ要請フレームをアクセスポイントに伝送し、
    前記トランシーバを用いて、前記第１タイプのプローブ要請フレームの応答で前記アクセスポイントから前記第１タイプのプローブ応答フレームを受信するように構成され、
    前記第１タイプのプローブ応答フレームは、次のビーコンの伝送時間情報を含み、第２タイプのプローブ応答フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)よりも短く、
    第２タイプのプローブ要請フレームは、前記第２タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す、能動型検索を実行する端末。
12. 能動型検索に応答するアクセスポイントであって、
    トランシーバと
    プロセッサとを含み、
    前記プロセッサは、
    前記トランシーバを用いて、端末から第１タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す第１タイプのプローブ要請フレームを受信し、
    前記トランシーバを用いて、前記第１タイプのプローブ要請フレームの応答で前記第１タイプのプローブ応答フレームを前記端末に伝送するように構成され、
    前記第１タイプのプローブ応答フレームは、次のビーコンの伝送時間情報を含み、第２タイプのプローブ応答フレーム(ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ)よりも短く、
    第２タイプのプローブ要請フレームは、前記第２タイプのプローブ応答フレームが要請されたことを示す、能動型検索に応答するアクセスポイント。