JP7702467B2 - アクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法、及びそれを用いる無線通信デバイス - Google Patents

Description

本発明は、アクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法、及び該方法を用いる無線通信デバイスを対象とする。

携帯電話、ラップトップ、タブレット、又は類似のデバイスといった無線通信デバイスは携帯性の利点を有し、無線通信デバイスの携帯性は、無線通信デバイスがネットワーク接続を維持しつつ長距離を移動できるよう、ネットワーク接続が無線であることを要する。無線通信デバイスが、ＷｉＦｉアクセスポイント、ルータ、コンバータ、リピータ、又は類似のデバイスといったアクセスポイント（ＡＰ）に既に接続しており、ＡＰへの無線接続の信号強度が一定の閾値よりも下がった後には、無線通信デバイスはローミングモードへ移行して別のＡＰに属する代替チャネルのスキャンを開始することができる。

しかし、無線通信デバイスがローミングモード中である間にスキャンが実行されると、元々のＡＰへの無線接続の信号強度が低下し続ける可能性がある。元々のＡＰへの無線接続の信号強度が低下すると、無線接続のデータ速度も対応して低下する。例えば、無線接続の信号強度が７．５デシベル（ｄＢ）低下すると、伝送速度は毎秒２７０メガビット（Ｍｂｐｓ）から１０８Ｍｂｐｓに低下し得る。代替ＡＰが早急に見つからない、又は、スキャンに時間がかかりすぎる場合、信号品質が向上する可能性は低い。ただし、状況によっては、無線通信デバイスがローミングモードへ移行した後に素早く別のＡＰに切り換えることができたとしても、スキャン結果が古いことによってＡＰの選択が最適ではないため伝送品質が劣ったままとなる可能性がある。無線通信デバイスが高速移動車両内に位置している場合、又は、無線通信デバイスの移動距離が非常に長い場合、又は、スキャン時間が長すぎる場合などで、スキャン結果はすぐに古くなってしまう可能性がある。そのような問題を解決する手法には、無線通信デバイスの移動速度を低下させる以外に、スキャンのためのチャネルの数を減らすことを含む。そのような手法の利点は、システム帯域を低下させる代わりにスキャン時間が短縮されることである。

また、チャネルをスキャンするタスクには長い時間がかかる可能性がある。現在、各動的周波数選択（ＤＦＳ）チャネルはスキャンが完了するのに少なくとも３００ミリ秒（ｍｓ）を要する可能性があり、各非ＤＦＳチャネルはスキャンが完了するのに１００ｍｓを要し得る。無線通信デバイスが１５の非ＤＦＳチャネルと１６のＤＦＳチャネルをスキャンしなければならない場合、一連のスキャンを完了するには約１００ｍｓ×１５＋３００×１６＝６３００ｍｓを要する。長いスキャン時間は無線通信デバイスが高速で移動している場合に問題を起こしやすい。無線通信デバイスが２２ｍ／ｓの列車速度で移動していると仮定し、３．６秒後には７９．２メートルを移動している可能性がある。無線通信デバイスが最後に接続したＡＰから既に離れてしまっている可能性があることから、そのような長い距離は信号強度を低下させて伝送品質を低下させる可能性がある。

また、速い移動速度は速いサンプリング速度の要件につながる可能性があり、よってスキャン時間を短縮するためスキャンすべきチャネル数を減らす必要がある。しかし、スキャンすべきチャネル数の減少はユーザが利用可能な全体的なシステム帯域を減少させる。ユーザが元々２０チャネルを使用可能であると仮定し、スキャンすべきチャネルの３チャネルへの制限はシステム帯域を３／２０＝１５％に減らし、ネットワーク容量の低下につながる。これではユーザは移動速度と使用可能なネットワーク容量との間で妥協しなければならなくなる。

無線通信デバイスがローミングモード中であるとき、元々のＡＰへの無線接続の信号強度が低下し続けて無線接続のデータ速度が対応して低下する可能性がある。代替チャネルのスキャンに時間がかかりすぎる場合、無線通信デバイスの無線接続に、無線通信デバイスが何れのＡＰにも接続していないギャップが存在してしまう可能性がある。このため、無線通信デバイスにとって次のＡＰに接続するために要する時間を短縮することは有益である。

従って、本発明はアクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法、及びそれを用いる無線通信デバイスを対象とする。

１つの様態において、本発明はアクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法を対象とする。該方法は、第１のアクセスポイントへの第１の無線接続を確立することと、無線通信デバイスの第１の無線接続がローミング基準を満たしたか否かを判定することと、第１のアクセスポイントに基づいて無線通信デバイスに格納された履歴記録のサブセットを取得することと、履歴記録に基づいてアクセスポイントのスコアを取得することによりランク付けされたアクセスポイントのリストを生成するため、履歴記録のサブセット中のアクセスポイントをランク付けすることと、ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて第２のアクセスポイントを選択することと、第２のアクセスポイントへの第２の無線接続を確立することとを少なくとも含むが、これに限定されない。

１つの様態において、本発明は、プロセッサに電気接続された無線送受信機を少なくとも含むがこれに限定されない無線通信デバイスを対象とする。プロセッサは少なくとも、無線送受信機を介して第１の無線接続を確立し、無線通信デバイスの第１の無線接続がローミング基準を満たしたか否かを判定し、ローミング基準を満たしていれば第１のアクセスポイントに基づいて無線通信デバイスに格納された履歴記録のサブセットを取得し、履歴記録に基づいてアクセスポイントのスコアを取得することによりランク付けされたアクセスポイントのリストを生成するため、履歴記録のサブセット中のアクセスポイントをランク付けし、ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて第２のアクセスポイントを選択し、無線送受信機を介して第２のアクセスポイントへの第２の無線接続を確立するよう構成される。

本発明は、無線通信システムにて用いられるのに適し、無線通信デバイスがローミング基準を満たした場合に新たなアクセスポイントへ接続するための時間を短縮することができる。

添付図面は、本発明の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。図面は本発明の実施形態を表し、明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。

本発明の１つの例示的な実施形態によるアクセスポイントへ接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法を表す。 本発明の第１の例示的な実施形態によるアクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法を表す。 本発明の第２の例示的な実施形態によるアクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法を表す。 本発明の１つの例示的な実施形態による無線通信デバイスのハードウェアブロック図を表す。 本発明の１つの例示的な実施形態によるアクセスポイントのスキャンのプロセスを表す。 本発明の１つの例示的な実施形態による最高スコアを有するＡＰを決定するための簡易加法的重み付け方法を適用する一例を表す。

本発明の例示的な実施形態を詳細に参照し、その実施例を添付図面に表す。可能な限り、図面及び明細書において同一又は類似の部分を指すために同一の符号を使用する。

以下の説明において、ＡＰ又はチャネルのための測定データは無線通信デバイスによって測定及び記録される。各ＡＰについて、測定データは、典型的にデシベル（ｄＢ）で測定される信号強度、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、８０２．１１ｍｃファインタイミング測定（ＦＴＭ）／タイムスタンプ（ＴＭ）、ＣＳＩ、ＳＮＲ、ＲＳＳＩなどを介して取得された距離情報といった１つ以上の要素を含んでよい。各チャネルについて、測定データは、スペクトル解析結果、ノイズフロア、チャネル利用、及び該チャネルで動作しているＡＰの数といった１つ以上の要素を含んでよい。スペクトル解析結果は、チャネルの干渉に関する情報を提供するためのものである。履歴記録の各エントリーは、ＡＰのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスに紐づけられてよく、チャネルの測定データは該チャネルで動作している各ＡＰについて記録されてもよい。例えば、ＡＰ１とＡＰ２の両方が５０％のチャネル利用でチャネル６で動作していると仮定し、履歴記録は下記記録のようなログである：
ＡＰ１ ＭＡＣ，チャネル６，チャネル利用５０％
ＡＰ２ ＭＡＣ，チャネル６，チャネル利用５０％
測定データの要素は設計に応じて変化してよく、ここでは限定しない。

ＡＰ又はチャネルの測定データの要素のうちの１つに基づいてメトリックが取得されてよい。例えば、要素のうちの１つがメトリックとして選択される、又は、メトリックを取得するために複数の要素が簡易加法的重み付けにより合計されるが、これに限定されない。

無線通信デバイスに格納された履歴記録は、過去の測定データのセットである。履歴記録は、ＡＰのリスト中の各ＡＰに関連付くチャネルの測定データを含んでよい。無線通信デバイスが１つのＡＰ（例えば第１のＡＰ）に接続されたとき、他のＡＰの過去の測定データも無線通信デバイスに記録され、無線通信デバイスに記録された他のＡＰの過去の測定データは「履歴記録のサブセット」と呼ばれる。即ち、履歴記録の各サブセットはそれぞれ異なる接続済みＡＰに対応する。

前述したように、ある速度で移動している無線通信デバイスは、無線通信デバイスが、例えば第１のＡＰから離れた又は無線通信デバイスとＡＰとの間のチャネル状態が悪化している際にネットワークに接続し続けるため、第１の（無線）ＡＰから第２の（無線）ＡＰに切り換える必要があり得る。無線通信デバイスがローミング基準を満たしたとき、無線通信デバイスは第２のＡＰに切り換える必要があり得る。無線通信デバイスが第１のＡＰに接続した後に、無線通信デバイスが第１のＡＰの第１の測定データを検出すると仮定する。ローミング基準は、例えば、信号強度閾値、ＲＳＳＩ閾値、ＳＮＲ閾値、ＣＳＩ閾値などのうちの１つ以上を含んでよい。無線通信デバイスと第１のＡＰとの間の第１の無線接続がローミング基準を満たした（例えば、第１の無線接続のＲＳＳＩがＲＳＳＩ閾値よりも低下している、又は、他の第１のメトリックが既にその閾値を満たしていない）とき、無線通信デバイスはネットワークに接続し続けるために第２のＡＰとしての候補ＡＰを探す必要があり得る。ネットワークへの接続を効果的に維持するため、本発明はアクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法、及びそれを用いる無線通信デバイスを提供する。

発明概念の１つを図１のフロー図に示す。図１を参照し、無線通信デバイスは第１のアクセスポイントへの無線接続を確立していると仮定する。

ステップＳ１０２にて、無線通信デバイスはリアルタイム測定データに基づいて無線通信デバイスの第１の無線接続がローミング基準を満たしたか否かを判定する。例えば、無線通信デバイスは、ＳＮＲがＳＮＲ閾値よりも低下したか否か、又は、ＲＳＳＩがＲＳＳＩ閾値よりも低下したか否かを判定するため、第１の無線接続のＳＮＲ又はＲＳＳＩを継続的又は定期的に検出してよい。もう１つの例において、第１の無線接続の測定データに基づいてメトリックが更に取得されてよく、無線通信デバイスは、無線通信デバイスの該メトリックがローミング基準を満たしたか否かを判定する。

ステップＳ１０３にて、ローミング基準を満たしていれば無線通信デバイスは第１のアクセスポイントに基づいて履歴記録のサブセットを取得してよい。換言すれば、ローミング基準を満たした後、この状況は無線通信デバイスに履歴記録のサブセットに基づいてＡＰのリスト中の候補ＡＰを探すようトリガーする。本例において、無線通信デバイスはステップＳ１０１にて第１のＡＰに接続しており、従って、履歴記録のサブセットは第１のＡＰに接続したとき無線通信デバイスにより記録された各ＡＰの過去の測定データである。

ステップＳ１０４にて、履歴記録に基づいてＡＰのスコアを取得することによりランク付けされたアクセスポイントのリストを生成するため、無線通信デバイスは履歴記録のサブセット中のアクセスポイントのランク付けを実行してよい。アクセスポイントのランク付けは、ＡＰのリスト全体ではなく、例えばＡＰのリストを所定の条件でフィルタリングすることにより一部のＡＰに実行されてよい。例えば、ＡＰのリスト中の９０％より高いチャネル利用のＡＰはフィルタリングで除外される。フィルタリングで除外されなかったＡＰに対し、過去の測定データに基づいてＡＰのそれぞれのメトリックが取得される。これらＡＰのランク付けは、そのそれぞれのメトリックのランク付けに基づいて実行されてよい。１つのＡＰの複数のメトリックが存在し得ることから、ＡＰのランク付けは簡易加法的重み付け法又はマルチレベルソートを介してメトリックに基づいて実行されてよい。加法的重み付け法は重み付けされた複数メトリックの合計により実施されてよく、各メトリックは所定の重みにより乗算される（例えば、重み１×第１のメトリック＋重み２×第２のメトリック＋…＝スコア）。フィルタリングで除外されなかった各ＡＰについてスコアが算出された後、ＡＰはそれぞれのスコアに基づいてランク付けされる。

ステップＳ１０５にて、無線通信デバイスはランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて第２のＡＰを選択してよい。ステップＳ１０５は、後述する第１の例示的な実施形態又は第２の例示的な実施形態に基づいて実施されてよい。ステップＳ１０６にて、第２のＡＰが選択された後に、無線通信デバイスは第２のＡＰとの第２の無線接続を確立し、続いて第１の無線接続を切断してよい。

第１の例示的な実施形態について、無線通信デバイスは、順序付けられたチャネルのリストに基づいてＡＰのリアルタイム測定データを取得する（即ち、スキャンを実行する）ことにより第２のＡＰを選択してよい。ステップＳ２０１にて、無線通信デバイスはランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいてチャネルのリストを取得してよい。換言すれば、ランク付けされたＡＰのリスト中の各ＡＰは、順序付けすべきチャネルのリストを構成する１つのチャネルが事前に割り当てられている。ステップＳ２０２にて、無線通信デバイスは、チャネルのリストから、順序付けすべきチャネルのリストを生成してよい。チャネルは、ランク付けされたＡＰのリストと一致する順序に基づいて順序付けされてよい。ステップＳ２０３にて、無線通信デバイスは、順序付けられたチャネルリストのリスト順序と一致する順序で、順序付けられたチャネルのリスト中の少なくともいくつかのチャネル及び対応するＡＰのリアルタイム測定データ及び対応するメトリックを収集してよい。チャネルリストはランク付けされたＡＰのリストで指定された順序に基づいたものであり、より好ましい履歴スコアを有するＡＰがより劣った履歴スコアを有するＡＰよりも先にスキャンされることに注意されたい。ステップＳ２０４にて、無線通信デバイスは、リアルタイム測定データ及び履歴記録に基づいてＡＰのスコアを取得する。

詳細には、ＡＰのリアルタイム測定データを取得するため、無線通信デバイスは、順序付けられたチャネルのリストで指定された順序に基づいて順序付けられたチャネルリスト中のいくつか又は全てのチャネルのリアルタイム測定データを取得するため、動作（例えば、スキャン、ＦＴＭなど）を実行してよい。

具体的には、無線通信デバイスは、順序付けられたチャネルの最初のチャネルにホッピングし、次いでスキャン、ＦＴＭなどを実行してよい。スペクトルスキャンとチャネル分析も順に又は同時に実行されてよい。次いで、無線通信デバイスは、順序付けられたチャネルの２番目の第２のチャネルにホッピングし、スキャンを実行してよい。同様に、無線通信デバイスは残りのチャネルにホッピングしてそれぞれスキャンを実行してよい。リアルタイム測定データはチャネルに関連付くＡＰに適用される。例えば、ＡＰ１とＡＰ２がチャネル１上にある場合、チャネルのリアルタイム記録はＡＰ１とＡＰ２の両方のために記録される。

従って、各ＡＰのリアルタイムスコアはスキャンを介してチャネルのリアルタイム測定データ及び対応するメトリックに基づいて取得されてよく、リアルタイムランク付けが各ＡＰのリアルタイムスコア及び履歴記録のランクに基づいて無線通信デバイスにより実行されてよい。もう１つの例として、各ＡＰのリアルタイムスコアは、スキャンを介したリアルタイム測定データ及びその対応するメトリックと、過去の測定データ及びその対応するメトリックとの両方に基づいて取得されてよいが、これに限定されない。

ステップＳ２０４によると、無線通信デバイスは、スキャンされたＡＰ及びスキャンされたチャネルから取得されたメトリックに基づいて、収集されたリアルタイムメトリック並びにいくつか又は全てのチャネルのそれぞれの履歴記録に格納されたメトリックの加重和を適用することにより、順序付けられたチャネルのリスト中のいくつか又は全てのチャネルに関連付くＡＰのスコアを算出してよい。また、無線通信デバイスは順序付けられたチャネルのリスト中の全てのチャネルのリアルタイムメトリックを取得しなくてよく、所定の数のチャネル並びに所定の数の関連付くＡＰのリアルタイムメトリックを取得することを要するのみであってよい。具体例を本発明において後に提供する。無線通信デバイスは順序付けられたチャネルのリスト中の全てのチャネルのリアルタイム測定データを取得しなくてよく、所定の数のチャネル並びに所定の数の関連付くＡＰのリアルタイムメトリックを取得することを要するのみであってよいことから、別のＡＰへ切り換えるための時間が節約される。具体例を本発明において後に提供する。

第２の例示的な実施形態は、無線通信が失われた又はネットワーク接続が失われる寸前であり、代替ＡＰに緊急に接続する必要があるといった、緊急事態に適用可能である。図３を参照し、ステップＳ３０１にて、無線通信デバイスは緊急事態（例えば、接続が失われた、又はＲＳＳＩ／ＳＮＲがＲＳＳＩ閾値／ＳＮＲ閾値よりも遥かに低い）を検出する。ステップＳ３０２にて、無線通信デバイスは、リアルタイム測定データを要することなく（即ち、スキャン又は測定を実行することなく）、ステップＳ１０４から生成されたランク付けされたアクセスポイントのリストのみに基づいて１つのＡＰを選択してよい。例えば、無線通信デバイスは、リアルタイム測定データを取得することなく、ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて最良の履歴スコアを有するＡＰを選択して接続してよい。ステップＳ３０３にて、最良の履歴スコアを有するＡＰへの接続が失敗した場合、無線通信デバイスはランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて次善のスコアを有するＡＰを選択して接続してよい。本質的に、第２の例示的な実施形態によると、無線通信デバイスは、ローミング基準が満たされたことに応じて、ランク付けされたＡＰリストを生成するため記憶装置に格納された過去の測定データを参照してよい（例えば、図２のステップＳ１０３、Ｓ１０４）。次に、無線通信デバイスは、ランク付けされたＡＰリストから最良スコアを有するＡＰに基づいて履歴記録から候補ＡＰを選択してよい。決定はリアルタイムメトリックの測定を実行することなく成される、又は、測定の結果が許容可能である限り小数の測定を実行することにより成されてよい。

図４は、本発明の１つの例示的な実施形態による無線通信デバイス４００のハードウェアブロック図を表す。無線通信デバイスは、送受信機４０２に接続されたプロセッサ４０１と、記憶装置４０３とを含んでよいが、これに限定されない。プロセッサ４０１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィックスプロセシングユニット（ＧＰＵ）、カスタマイズされた集積回路、又は類似の機能を持つデバイスであってよい。

送受信機４０２は、１つ以上の有線又は無線送受信機モジュールを含んでよい。例えば、送受信機４０２は、無線通信デバイス４００がＲＦ又はミリ波周波数においてデータを受信することを可能とする無線送受信機を含んでよい。例えば、送受信機４０２は、８０２．ＸＸ標準に符合するＷｉＦｉ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機を含んでよい。例えば、送受信機４０２は、ケーブル接続を容易にするためのＵＳＢポート又はインターフェイスを含んでよい。例えば、送受信機４０２は、近距離無線通信（ＮＦＣ）送受信機といった近距離無線送受信機を含んでよい。

記憶装置４０３は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などといった不揮発性情報格納のための不揮発性記憶媒体であってよい。格納すべき情報は、上述した履歴記録や、図１～図３並びに図５と図６の具体例において説明する機能を実行するためプロセッサ４０１にロードされるプログラムコードといった情報を含んでよい。

図５は、第１の例示的な実施形態に関する具体例である。無線通信デバイス（例えば４００）は移動又は静止環境に位置しており、第１の無線接続を介して第１のＡＰに接続していると仮定する。図５の第１のグラフ５０１において、１サイクルで全てのチャネルをスキャンするには時間Ｓ１を費やし、もう１つのサイクルでチャネルをスキャンするのに時間Ｓ２を費やすと仮定する。Ｓ１及びＳ２の期間は現在、約６２５０ｍｓであり、それぞれ１５の非ＤＦＳチャネルと１６のＤＦＳチャネルが存在すると仮定し、Ｓ１及びＳ２それぞれのスキャンは、例えば（１５×１５０ｍｓ＋１６×２５０ｍｓ）＝６２５０ｍｓとなる。スキャン時間が長すぎると、第２の時点Ｔ２での第２のアクセスポイントのメトリック５１２がローミング基準に近いと無線通信デバイスが検出するまでに、第１のＡＰのメトリック５１１が無線通信デバイスの移動速度のため大幅に低下し、よって無線通信デバイスはそのネットワーク接続を失う可能性がある。

図５の第２のグラフ５０２は、ＳＩ及びＳ２からＳ３及びＳ４までスキャン時間を短縮することによる上述した問題への解決策を提示する。この方法において、無線通信デバイスが第１のＡＰから離れるにつれ第１のＡＰのメトリック５１３が低下する間に、第３の時点Ｔ３で第１のＡＰのメトリック５１４がローミング基準よりも低下したとき、無線通信デバイスは１サイクルにてＳ３の時間で代替ＡＰのチャネルのサーチを開始し、続いてもう１つのサイクルにてＳ４の時間でもう１つのＡＰのチャネルをサーチしてよい。Ｓ３及びＳ４の時間は短いことから、第４の時点での無線通信デバイスは、第１のＡＰのリアルタイムメトリック５１３が低すぎるまで低下していない間に第２のＡＰの許容可能なリアルタイムメトリック５１４を検出することにより、適切なＡＰを見つけることができる。このため、本発明の目的のうちの１つは、無線通信デバイスに代替ＡＰに接続するための時間を短縮させることである。

ユーザがラップトップや携帯電話といった無線通信デバイスの無線機能（例えばＷｉＦｉ）を起動させたとき、無線通信デバイスが密集した市街地に位置する場合には無数のＷｉＦｉ ＡＰが無線通信デバイスにより検出され得る。しかし、いくつかのチャネル又はＷｉＦｉ ＡＰは低いメトリックを有し、無線通信デバイスにとって接続の優先度は低い。本発明では、望まれないチャネル及びＡＰをフィルタリングで除外するのみならず、アクセスポイントのスキャンするチャネルの順序を再度優先順位付けするため、履歴記録とリアルタイムデータを利用することを開示している。アクセスポイントの望まれないチャネルをフィルタリングで除外することにより、及び、スキャンする順序を再順位付けすることにより、スキャンサイクル毎のスキャン時間を短縮することができる。このようにして、検出時間を削減することができ、高速で動作しているとき完全なネットワーク容量が利用可能となり得る。

１つの例として、無線通信デバイス（例えば４００）がローミング基準（例えば、５２１、５２２）を満たした第１の無線接続を介して第１のＡＰと接続していると仮定する（例えばＳ１０１）。例えば、第１の無線接続のＳＮＲ又はＲＳＳＩは所定のＳＮＲ閾値又は所定のＲＳＳＩ閾値よりも低下している可能性がある。無線通信デバイスは、第１の無線接続の測定データがローミング基準を満たしたか否かを判定し続ける（Ｓ１０２）。次に、無線通信デバイスは、ＡＰ及び該ＡＰに対応するチャネルの測定データの履歴を含む履歴記録のサブセットを取得するため記憶装置（例えば４０３）を参照してよい（Ｓ１０３）。例えば、履歴記録は、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５、ＡＰ６、及びこれらに対応するチャネルを記録してよく、履歴記録のサブセットは通信デバイスが第１のＡＰに接続している間のＡＰの記録であってよい。更に、ＡＰ１とＡＰ２は、チャネル利用率が所定のチャネル利用閾値、例えば９０％よりも高いことから、フィルタリングで除外される。次に、履歴記録のサブセット中のＡＰのランク付けが、過去に測定が行われたとき記録されたそれらの履歴メトリックに基づいて実行され、これによってアクセスポイントのランキングリストが生成される（Ｓ１０４）。詳細には、ＡＰのランキングリストは、ＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ５、ＡＰ６を含み、ＡＰ３が最良スコアを有する順序である。次に、ＡＰ３はチャネル３６に対応し、ＡＰ４はチャネル１１に対応し、ＡＰ５はチャネル３６に対応し、ＡＰ６はチャネル１に対応すると仮定し（Ｓ２０１）、順序付けられたチャネルのリスト（Ｓ２０２）は、ランク付けされたＡＰに基づいて、チャネル３６、チャネル１１、チャネル１を含む順序である。順序付けられたチャネルのリスト中に重複チャネルは存在しないことから、チャネル３６の第２番目のインスタンス（即ち、チャネル３６に対応するＡＰ５）は順序付けられたチャネルのリストに含まれない。

次に、無線通信デバイスが非緊急事態に遭遇したと仮定し、無線通信デバイスは、例えばチャネル３６、チャネル１１、チャネル１、及び対応するＡＰのスキャン、ＦＴＭ、スペクトルスキャンを実行することによりリアルタイム測定データを取得する（Ｓ２０３）。１つの例示的な実施形態によると、無線通信デバイスは、順序付けられたチャネルのリストと同一の順序でスキャンを実行してよい。これは、チャネルスキャンの順序が、チャネル３６、チャネル１１、チャネル１の順序であることを意味する。より具体的には、通信デバイスは先ずチャネル３６にホッピングしてチャネル３６及びチャネル３６中のＡＰ（例えば、ＡＰ３とＡＰ５）のインタラクション（例えば、スキャン、ＦＴＭなど）を実行する。次いで、通信デバイスはチャネル１１にホッピングしてチャネル１１及びチャネル１１中のＡＰ（例えばＡＰ４）のインタラクションを実行する。次いで、通信デバイスはチャネル１にホッピングしてチャネル１及びチャネル１中のＡＰ（例えばＡＰ６）のインタラクションを実行する。１つの例示的な実施形態によると、無線通信デバイスは、リストされた又は順序付けられたチャネルのリストの一部及びそれらに対応するＡＰのみのスキャンを実行してよい。よって、無線通信デバイスは、チャネル１及びＡＰ６を除いた、チャネル３６とチャネル１１及びＡＰ３とＡＰ４のスキャンを実行することを要するのみであってよい。

上述したリアルタイム測定データ及びその対応するメトリックの収集を実行した後、無線通信デバイスはリアルタイム測定データ及び過去の測定データに基づいてＡＰのスコアを取得してよい（Ｓ２０４）。スコアは、簡易加法的重み付け法又は機械学習などといった多基準意思決定（ＭＣＤＭ）を解決可能な他の方法に基づいてよい。これら方法の１つ以上を適用した後、各ＡＰにはスコアが付される。無線通信デバイスは、新たな無線接続を確立するため最高スコアを有するＡＰを選択する。

図６は、最高スコアを有するＡＰを決定するために簡易加法的重み付け法を適用する例を示す。前記の例に同じく、考慮する候補ＡＰにはＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ６を含み、ＡＰをランク付けするため４つの基準が用いられるが、本発明はＡＰのランク付けをこれらの基準に限定しないことに注意されたい。本例において、第１の基準は履歴記録からのローミング記録であり、第２の基準はＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ６それぞれのＲＳＳＩであり、第３の基準はＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ６に対応するチャネル３６、チャネル１１、チャネル１のノイズフロアであり、第４の基準はチャネル３６、チャネル１１、チャネル１のチャネル利用率である。第２、第３、第４の基準は履歴記録又は測定されたリアルタイムメトリックのいずれかであってよい。各ＡＰについて、各基準をその重み付け係数で乗算することにより累積スコアが取得される。例えば、ＡＰ３の累積スコアは、第１のローミング記録の第１の重み付け係数（Ｗ１）での乗算と、第１のＲＳＳＩの第２の重み付け係数（Ｗ２）での乗算と、第１のノイズフロアの第３の重み付け係数（Ｗ３）での乗算と、第１のチャネル利用の第４の重み付け係数（Ｗ４）での乗算との和により決定される。また、重み付け係数Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の和は１である。１つの例として、Ｗ１＝０．２、Ｗ２＝０．１５、Ｗ３＝０．４、Ｗ４＝０．２５であるが、本発明はこれら重み付け係数の値を限定しない。

もう１つの例として、無線通信デバイスが、第１のＡＰとの第１の無線接続が切断されたといった緊急事態を検出したと仮定する（Ｓ３０１）。本例において、無線通信デバイスはステップＳ１０１～Ｓ１０３を実行し、ランク付けされたＡＰのリスト中のＡＰ３、ＡＰ４、ＡＰ６を取得し、順序付けられたチャネルのリスト中のチャネル３６、チャネル１１、チャネル１を取得したと仮定する。次に、ＡＰ３がステップＳ１０４にて生成されたランク付けされたアクセスポイントに基づいて最良のスコアを有することから、無線通信デバイスはＡＰ３を選択してよい。従って、無線通信デバイスは如何なる測定も実行することなく直接ＡＰ３に接続してよい（Ｓ３０２）。ＡＰ３との接続に失敗した場合、ＡＰ４がランク付けされたアクセスポイントのリスト中で次善のスコアを有することから、無線通信デバイスはＡＰ４への接続を試みてよい（Ｓ３０３）。

また、履歴記録は定期的に更新されてよく、履歴記録中の古いチャネル又はアクセスポイントは削除されてよい。例えば、無線通信デバイスが閾値よりも高いＳＮＲを有するといった十分に高いメトリックを有する無線接続を有するとき、無線通信デバイスは所定期間（例えば、５又は１０分間）毎に検出可能なチャネルに完全なチャネルスキャンを実行し、続いてそれに応じて履歴記録を更新してよい。完全なスキャンを実行した後、低スコアを有するＡＰは履歴記録から除かれてよい。また、検出不可能又は更新できないＡＰも履歴記録から除かれてよい。履歴記録に関連付く所定のエージング時間が存在する。所定のエージング時間前に取得されたデータは履歴記録から除かれてよい。

本願の開示された実施形態の詳細な説明で用いられる要素、行為、又は指示は、明示的に述べられていない限り、本発明にとって絶対的に重要又は必須であると解釈されるべきではない。

当業者にとって、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく開示された実施形態の構造に対して様々な改変又は変形を成すことができることは明らかであろう。上記を鑑み、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある限り、本発明の改変及び変形を包含することを意図している。

本発明は無線通信システムにおいて用いられるのに適し、無線通信デバイスがローミング基準を満たした場合に新たなアクセスポイントに接続する時間を短縮することができる。

Ｓ１０１～Ｓ１０６：方法ステップ
Ｓ２０１～Ｓ２０４：方法ステップ
Ｓ３０１～Ｓ３０３：方法ステップ
４０１：プロセッサ
４０２：送受信機
４０３：記憶装置
４０４：アンテナ
５０１：第１のグラフ
５０２：第２のグラフ
５１１：第１のグラフの第１のＡＰのメトリック
５１２：第１のグラフの第２のＡＰのメトリック
５１３：第２のグラフの第１のＡＰのメトリック
５１４：第２のグラフの第２のＡＰのメトリック
５２１：第１のグラフのローミング基準
５２２：第２のグラフのローミング基準
Ｔ１：第１の時点
Ｔ２：第２の時点
Ｔ３：第３の時点
Ｔ４：第４の時点
Ｓ１：時間
Ｓ２：時間
Ｓ３：時間
Ｓ４：時間

Claims (16)

1. アクセスポイントに接続するために無線通信デバイスにより用いられる方法であって、
   第１のアクセスポイントへの第１の無線接続を確立することと、
   前記無線通信デバイスの前記第１の無線接続がローミング基準を満たしたか否かを判定することと、
   前記ローミング基準を満たしていれば前記無線通信デバイスに格納された履歴記録のサブセットを取得し、前記履歴記録は、無線通信デバイスが前記第１のアクセスポイントに接続されたときのアクセスポイントの過去の測定データの記録を含むことと、
   前記履歴記録に基づいて前記アクセスポイントのスコアを取得することによりランク付けされたアクセスポイントのリストを生成するため、前記履歴記録のサブセット中の前記アクセスポイントをランク付けすることと、
   前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて第２のアクセスポイントを選択することと、
   前記第２のアクセスポイントへの第２の無線接続を確立することと
   を含む、
   方法。
2. 前記ランク付けされたアクセスポイントのリストからチャネルのリストを取得することであって、前記チャネルのリスト中の各前記チャネルは前記ランク付けされたアクセスポイントのリスト中の前記アクセスポイントのうちの１つに対応することと、
   前記ランク付けされたアクセスポイントのリストの順序と一致する配列に基づいて、前記チャネルのリスト中の前記チャネルから順序付けられたチャネルのリストを生成することと
   を更に含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 少なくともいくつかの前記アクセスポイント及び前記順序付けられたチャネルのリスト中の少なくともいくつかの前記チャネルのそれぞれのリアルタイム測定データを収集することと、
   収集された前記リアルタイム測定データ及び前記履歴記録に基づいて前記アクセスポイントのスコアを取得することと、
   最高スコアを有する第２のアクセスポイントを選択することと
   を更に含む、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくともいくつかの前記アクセスポイントのそれぞれの前記リアルタイム測定データは、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、及び受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）のうちの１つ以上を含む、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記順序付けられたチャネルのリスト中の少なくともいくつかの前記チャネルのそれぞれの前記リアルタイム測定データは、スペクトル解析結果、ノイズフロア、チャネル利用、及びチャネル毎のアクセスポイント数のうちの１つ以上を含む、
   請求項３に記載の方法。
6. 緊急事態を検出し、前記緊急事態は、前記無線通信デバイスが前記第１のアクセスポイントとの前記第１の無線接続を失う寸前である事態を含むことと、
   前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて前記第２のアクセスポイントを選択することであって、リアルタイム測定データなしに前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて前記第２のアクセスポイントを選択することを含むことと
   を更に含む、
   請求項１に記載の方法。
7. 前記第２のアクセスポイントとの前記第２の無線接続が失敗したことを検出することと、
   前記第２のアクセスポイントが失敗したことに対処するため、前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて次善のアクセスポイントを選択することと
   を更に含む、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記ローミング基準は、信号強度閾値、信号対雑音比（ＳＮＲ）閾値、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）閾値、チャネル状態情報（ＣＳＩ）閾値、及び距離情報閾値のうちの少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載の方法。
9. 無線通信デバイスであって、
   無線送受信機と、
   前記無線送受信機に結合され、少なくとも、
   前記無線送受信機を介して第１のアクセスポイントへの第１の無線接続を確立し、
   前記無線通信デバイスの前記第１の無線接続がローミング基準を満たしたか否かを判定し、
   前記ローミング基準を満たしていれば前記無線通信デバイスに格納された履歴記録のサブセットを取得し、前記履歴記録は、無線通信デバイスが前記第１のアクセスポイントに接続されたときのアクセスポイントの過去の測定データの記録を含み、
   前記履歴記録に基づいて前記アクセスポイントのスコアを取得することによりランク付けされたアクセスポイントのリストを生成するため、前記履歴記録のサブセット中の前記アクセスポイントをランク付けし、
   前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて第２のアクセスポイントを選択し、
   前記無線送受信機を介して前記第２のアクセスポイントへの第２の無線接続を確立する
   よう構成されたプロセッサと
   を含む、
   無線通信デバイス。
10. 前記ランク付けされたアクセスポイントのリストを生成したことに応じて、前記プロセッサは、
    前記ランク付けされたアクセスポイントのリストからチャネルのリストを取得し、前記チャネルのリスト中の各前記チャネルは前記ランク付けされたアクセスポイントのリスト中の前記アクセスポイントのうちの１つに対応することと、
    前記ランク付けされたアクセスポイントのリストの順序と一致する配列に基づいて、前記チャネルのリスト中の前記チャネルから順序付けられたチャネルのリストを生成する
    よう更に構成される、
    請求項９に記載の無線通信デバイス。
11. 前記プロセッサは、
    少なくともいくつかの前記アクセスポイント及び前記順序付けられたチャネルのリスト中の少なくともいくつかの前記チャネルのリアルタイム測定データを収集し、
    収集された前記リアルタイム測定データ及び前記履歴記録に基づいて前記アクセスポイントのスコアを取得し、
    最高スコアを有する第２のアクセスポイントを選択する
    よう更に構成される、
    請求項１０に記載の無線通信デバイス。
12. 前記少なくともいくつかの前記アクセスポイントのそれぞれの前記リアルタイム測定データは、距離情報、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）、及び受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）のうちの１つ以上を含む、
    請求項１１に記載の無線通信デバイス。
13. 前記順序付けられたチャネルのリスト中の少なくともいくつかの前記チャネルのそれぞれの前記リアルタイム測定データは、スペクトル解析結果、ノイズフロア、チャネル利用、及びチャネル毎のアクセスポイント数のうちの１つ以上を含む、
    請求項１１に記載の無線通信デバイス。
14. 前記プロセッサは、
    緊急事態を検出し、前記緊急事態は、前記無線通信デバイスが前記第１のアクセスポイントとの前記第１の無線接続を失う寸前である事態を含み、
    前記緊急事態が検出されたことに応じて、リアルタイム測定データなしに前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて前記第２のアクセスポイントを選択する
    よう更に構成される、
    請求項９に記載の無線通信デバイス。
15. 前記プロセッサは、
    前記第２のアクセスポイントとの前記第２の無線接続が失敗したことに応じて、前記ランク付けされたアクセスポイントのリストに基づいて次善のアクセスポイントを選択する
    よう更に構成される、
    請求項１４に記載の無線通信デバイス。
16. 前記ローミング基準は、信号強度閾値、信号対雑音比（ＳＮＲ）閾値、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）閾値、チャネル状態情報（ＣＳＩ）閾値、及び距離情報閾値のうちの少なくとも１つを含む、
    請求項１１に記載の無線通信デバイス。

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