JP2006525718A - ８０２．１１ｗｌａｎにおけるアクセスポイントからの局の円滑な離脱に関する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

ＷＬＡＮにおいてアクセスポイント（ＡＰ）と関連付けられる局（ＳＴＡ）に、前記アクセスポイントからの離脱が差し迫っているという警告を与える複数の方法、装置及び計算機プログラム。当該ステップは、ＷＬＡＮの特定のアクセスポイント（ＡＰ）からの離脱に関する局を選択するステップ（ａ）と、メッセージの新たに作成された理由符号フィールドを更新することによって、選択された前記局に、この局が離脱に関する候補になったことを示すステップ（ｂ）と、前記メッセージを選択された前記局に伝送するステップ（ｃ）とを含む。前記局が、選択された前記局が離脱に関する候補になったことを示すメッセージを受信すると、選択された前記局は、前記現在のアクセスポイントによって切断される前に、関連付けられるための別のアクセスポイントを発見するために、リストから他のアクセスポイントを走査する。

Description

本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１、そのアクセスポイント（ＡＰ）及び局（ＳＴＡ）に関する。より特には、本発明は、アクセスポイントが局から「有効な」手法で離脱をする（ｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｅ）方法に関する。

無線通信に関する方法が８０２．１１に関して提案されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの基本サービスセット（ＢＳＳ）のインフラは、アクセスポイント（ＡＰ）及び当該ＡＰと関連付けられる多数の局（ＳＴＡ）から構成される。ＡＰは、局をインフラに接続する。

ＳＴＡのＡＰへの負荷の釣り合わせは、ＷＬＡＮネットワークを効率的に動作するのを可能にするための重要な目標である。いくつかのＡＰの（ＳＴＡ）との過負荷は、ネットワーク応答時間の増加、切断等を導き得、特に十分に活用されていないＡＰが存在する場合、応答時間の最適化をすると共にＷＬＡＮの全体効率及び信頼性を向上するために、負荷釣り合わせをすることにより、ＡＰ間における作業量を均等にするように、ＳＴＡがあまり活用されていないＡＰへ移される。

例えば、図１は、先行技術において既知であり、また本発明によって活用される負荷釣り合わせを示す。円１００は、第１ＡＰ１１０の到達領域を示し、前記到達領域における全てのＳＴＡは、第１ＡＰ１１０によってサービスされている。同様に、円２００は、アクセスポイント２１０と関連付けられる第２到達領域を示す。到達領域２００内のＳＴＡの全ては、ＡＰ２１０によって取り扱われることが可能である。

図１における特定の例に従うと、全部で８個のＡＰ１１０と関連付けられるＳＴＡ１０５が存在する一方で、１つのＳＴＡ２０５のみがＡＰ２１０と関連付けられる。このことは、明らかに不釣合いの負荷を示す。負荷釣り合わせを実行するために、２つの円の交差領域２１５におけるいずれかの数のＳＴＡ１０５ａがＡＰ１１０から離脱され得、通信を停止し、離脱されたＳＴＡにＡＰ２１０と関連付けるよう試みるように強制する。ＡＰ２１０がＳＴＡ１０５ａを扱い得る場合、パケットは、新たに関連付けられたＡＰ２１０に伝達される。この特定の例において、１０５ａとして参照される３つのＳＴＡは、ＡＰ１１０から離脱され、そしてＡＰ２１０と関連付けられ得、これにより、ＡＰ２１０対ＡＰ１１０と関連付けられる５対４の比率のＳＴＡが存在する。

８０２．１１の下において、ＡＰが負荷釣り合わせを実行する唯一の仕組みは、ＡＰが、これ以上サービスを行いたくないＳＴＡに対し離脱を離脱アクションフレームの受信を介して発することである。ＳＴＡは、不意に切断され、出来る限り速やかにサービスをする別のＡＰを見つけなければならない。かさねて、現在のプロトコルの下において、間もなく離脱させられるＳＴＡが特定のＡＰから切断されるという事前通告を有さないので、切断は不意のアクションである。したがって、ＡＰが特定のＳＴＡ又は複数のＳＴＡを離脱させる場合、ＳＴＡが直ちに通信を停止すると共に関連付ける他のＡＰを探すことを強制されるので、結果として、ＳＴＡが伝達中にサービスの中断及びパケットの損失を被ることになることはよくあることである。

更に、８０２．１１タスクグループｋ（ＴＧｋ）の最新草案Ｄ０．５は、ＡＰからＳＴＡへ通信される２つのタイプのメッセージに関して規定する。これらのメッセージは、測定要求フレーム及びサイト報告応答メッセージである。測定要求は、ＡＰによって開始され、ＡＰは、受信ＳＴＡに無線環境に関する特定の測定を提供することを要求する。逆に、サイト報告応答メッセージは、通常、ＳＴＡからのサイト報告要求に応答してＡＰによって送信される。またＡＰは、ＡＰがサイト報告情報を更新する必要性を確認する場合にいつでも、ＳＴＡによって要求されることなく自主的なサイト報告を送信することも可能である。サイト報告は、近隣の情報の全体像を提供し、近隣のＡＰのリストを含む。リストにおける近隣のＡＰは、万が一ハンドオフが発生する場合、ＳＴＡが関連付けることを試み得るＡＰである。

本発明は、ＡＰが切断アクションを発行する前にＳＴＡに切断候補指示を送信する仕組みを提供する。

本発明は、２つの既存のプロトコルメッセージ、すなわち測定要求フレーム又はサイト報告応答フレームのいずれかを担体として活用し、理由符号フィールドを生成する。ＳＴＡが離脱候補であるという警告は、新たに生成される理由符号フィールドにおいて構成される。本発明は、８０２．１１ＷＬＡＮにおいて用いられるハードウェア及び／又はソフトウェアへの急激な変更を必要とすることなく、ＳＴＡに関して稼働時間における信頼性の増加を可能にする。サイト報告応答又は測定要求フレームのいずれかは、離脱警告メッセージの担体として働き得る。

以下の説明が制限に関してではなく例証の目的に関して提供されることは、当該技術分野における通常の知識を有する者によって理解され得るべきである。当業者は、本発明の精神及び添付の請求項の範囲内に収まる多数の変更態様が存在することを理解する。既知の機能及び動作の不必要な詳細は、本発明を不明瞭にしないように現在の説明から省略され得る。

本発明者は、本発明を「友好的な離脱」と称しているが、それは、本発明が、現状の離脱であるような多くの場合パケットの損失等になる突然の遮断ではないからである。離脱に関して選択されるＳＴＡは、「離脱候補」と称されるが、それは、近い将来のいつかに、該候補が現在のＡＰから離脱させられ得るからである。しかし、突然の離脱とは異なり、本発明は、ＳＴＡがＷＬＡＮから切断される前に別のＡＰを探すことが可能であるように、特定のＳＴＡに対して、このＳＴＡが離脱候補であるという事前警告を与える。現在８０２．１１ｋの下に両方とも存在する測定要求フレーム及び／又はサイト応答報告は、特定のＳＴＡにこのＳＴＡが離脱候補として指定されているということを勧告するメッセージの担体になるように変更される。

図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋの最新草案に基づく測定要求フレームを示す。最新草案は、ＳＴＡが、環境に関する測定を行うＢＳＳからの要求を拒むことを許可している。測定要求フレームは、要求の緊急性の程度を決定する追加情報を要求ＳＴＡに提供する理由フィールドを追加してある。要求が極端に緊急である場合、ＢＳＳが問題を有しており離脱が差し迫っているかもしれないので、ＳＴＡは、ＢＳＳからの要求を受け入れるようにプログラムされ得る。

加えて、図２は、測定要求フレームが理由フィールド２４５を含むことを示し、理由フィールド２４５は、本例において、異なる条件に関して予約された（０から２５５への）ビットを有する。

本発明によると、理由フィールド符号の１つが離脱候補を識別し、これにより、ＳＴＡが測定要求フレームを受信する場合、ＳＴＡが、近い将来に現在のＡＰから離脱させられるということを事前警告され得ることを提案する。言い換えれば、ＳＴＡは、離脱アクションフレームの受信を予期することを事前に通知されている。

図３に示すように、理由符号フィールドの本例において、「１」が、測定要求フレームを受信するＳＴＡが離脱候補であることを識別する。当該技術分野における通常の知識を有する者は、この情報を示すのに、６若しくは６１、または２４２等の数のような理由フィールドの範囲におけるいずれの１つの数も、取っておくことは可能であるが、説明の簡素化のために、１が選択されている。

ＳＴＡが離脱候補として選択されたという事前警告を受信すると、ＳＴＡは、離脱アクションフレームを介して離脱させられる前に、関連付ける他のＡＰを調べる時間を与えられる。特記されるべきことは、理由符号は離脱が差し迫っていることを示し、（図２に示す）有効化遅延フィールド２４６は、ＳＴＡが現在のＡＰから離脱される前にＳＴＡが有する時間を指定し得ることである。

図４は、別の手法で、理由符号がＳＴＡに離脱が差し迫っているという事前警告として提供され得ることを示す。測定要求フレームの代わりに、理由符号４４５がサイト報告応答フレームに挿入され得る。また理由符号フィールドは、ここにおいても、０〜２５５ビットの範囲を有する。更に、理由符号が、離脱が差し迫っていることを示す場合、有効化遅延フィールド４４６は、離脱の前にＳＴＡが有する時間を特定するのに用いられ得る。

図６は、本発明を実施するのに用いられ得るハードウェアの例を示す。サーバ６００は、通常バス６０２に配線接続され、またアクセスポイントＡＰ１（６０１）、ＡＰ２（６０２）及びＡＰ３（６０３）も同様である。サーバ６００は、（アンテナ６０６からも明らかなように）無線伝送能力を有し、（同様にアンテナ６０６を有するように示される）アクセスポイントと通信する有線接続された（又は電気的又は光学的とも知られる）バスを先んずることが可能である。

モジュール６３０、６３５及び６４０は、ＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３に夫々配置され、該モジュールは、（夫々のＡＰによって夫々のＳＴＡ６０５、６１０、６１５、６２０，６２５から選択される）離脱に関する候補を選択する理由符号フィールドにおける測定要求フレーム又はサイト報告応答を更新する計算機符号を記憶する。

本発明のある態様によると、測定要求フレーム又はサイト報告応答フレームは、ＡＰ６０１、６０３、６０４のモジュール６３０、６３５、６４０において生成され得、又はサーバ６００からＡＰ６０１、６０３、６０４のモジュール６３０、６３５、６４０によって受信され、そして斯様な選択が保証される場合、離脱を含むように更新され得る。ＳＴＡは、通常、当該ＳＴＡをサービスし得るＡＰを探すためにサイト報告応答の一部であるリストにおける全てのＡＰを走査する。ＡＰが見つかる場合、夫々のＳＴＡの現在のＡＰと将来のＡＰとの間におけるハンドオフが存在し得る。代わりに、時間が限界ギリギリである場合、たった１つのサイトを走査すると共に接続を要求する時間のみしか存在しないこともあり得る。

したがって、ＡＰは実際のフレームを生成し、また選択された離脱候補を示す理由符号を含む。ある既定のバックアップＡＰを割り当て、これにより、ＳＴＡ３が離脱候補メッセージを受信する場合、自動的に既定として割り当てられた特定のＡＰを走査するようにすることも可能である。ＡＰ及びＳＴＡ間において伝送され、友好的な離脱メッセージを許可するように理由符号を含むように変更され得る、他のフレームも存在する。本発明の精神及び添付の請求項の範囲から逸脱しない様々な変更態様が本発明に対してなされ得ることを理解されるべきである。例えば、ＡＰ、ＳＴＡ等の数は、全て必要に応じて変更され得る。加えて、サービスからＳＴＡを切断することなく負荷釣り合いをする能力が、本発明の１つの態様である一方で、本発明は、断続的に失敗するＡＰに属されるＳＴＡが、切断が差し迫っているかもしれないので、このＳＴＡが他のＡＰを走査すべきであることを示すメッセージを受信する方法も提供する。

図１は、先行技術及び本発明の両方に従う２つのアクセスポイント間における負荷釣り合わせを示すベン図である。 図２は、本発明による理由フィールドを含む測定要求フレームの図を示す。 図３は、本発明による、測定要求に関する理由符号をリストする表である。 図４は、本発明による、理由フィールドを含むサイト報告応答フレームの図を示す。 図５は、本発明による、サイト報告応答に関する理由符号をリストする表である。 図６は、本発明を実施するのに用いられ得るハードウェアの例を示す。

Claims (20)

1. ＷＬＡＮにおいてアクセスポイントと関連付けられる局に、前記アクセスポイントがからの離脱が差し迫っているという警告を与える方法であって、
   （ａ）ＷＬＡＮの特定のアクセスポイントからの離脱に関する局を選択するステップと、
   （ｂ）離脱に関する候補になった選択された前記局を示すメッセージの理由符号フィールドを更新するステップと、
   （ｃ）ステップ（ｂ）において更新された前記メッセージを選択された前記局に伝送するステップと、
   を有する方法。
2. ステップ（ｂ）において更新された前記メッセージが測定要求フレームである、請求項１に記載の方法。
3. ステップ（ｂ）において更新された前記メッセージがサイト報告応答メッセージである、請求項１に記載の方法。
4. 請求項２に記載の方法であって、前記測定要求フレームが、前記局を離脱候補として識別する数値を理由符号フィールドにおいて含むことによって更新され、前記値が複数の可能な値から選択され、各々の値が前記局に知らせるための特定の理由に対応する方法。
5. 請求項３に記載の方法であって、サイト報告応答メッセージが、前記局を離脱候補として識別する数値を理由符号フィールドにおいて含むことによって更新され、前記値が複数の可能な値から選択され、各々の値が前記局に知らせるための特定の理由に対応する方法。
6. 当該方法が、離脱が発生する期間の指示を前記測定要求フレームの有効化遅延フィールドにおいて識別するステップを含む、請求項２に記載の方法。
7. 当該方法が、離脱が発生する期間の指示を前記測定要求フレームの有効化遅延フィールドにおいて識別するステップを含む、請求項３に記載の方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、ステップ（ａ）において選択された前記局が、関連付けるための別のアクセスポイントを発見するために、前記特定のアクセスポイント以外の少なくとも１つのアクセスポイントを走査する方法。
9. ステップ（ａ）において選択された前記局が、前記局に提供されるリストにおける全てのアクセスポイントを走査する、請求項２に記載の方法。
10. ステップ（ａ）において選択された前記局が、前記局に供給されたリストにおける全てのアクセスポイントを前記サイト報告応答フレームによって走査する、請求項３に記載の方法。
11. ステップ（ａ）において引用された前記ＷＬＡＮが、ＩＥＥＥ８０２．１１ローカルエリアネットワークを有する、請求項１に記載の方法。
12. 請求項１に記載の方法であって、更に、
    （ｄ）前記特定のアクセスポイントとの通信を終了するために、離脱アクションフレームを選択された前記局に送信するステップ
    を有する方法。
13. ＷＬＡＮにおいて局を第１アクセスポイントから第２アクセスポイントにスイッチングする方法であって、
    （ａ）測定要求フレームメッセージ及びサイト報告応答メッセージのうちの１つを受信するステップであって、前記受信されたメッセージが、特定の局が離脱に関して選択されたことを示す理由符号フィールドを含むようなステップと、
    （ｂ）関連付ける別のアクセスポイントを発見するために、複数のアクセスポイントを走査するステップと、
    （ｃ）前記第１アクセスポイントから、関連付けに関して選択される第２アクセスポイントにハンドオフするステップと、
    を有する方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、ステップ（ａ）において受信された前記メッセージが、前記特定の局の前記第１アクセスポイントからの離脱が起こる前の時間の量を示すのに用いられる有効化遅延フィールドを含み、前記理由符号が、前記有効化遅延フィールドの内容を読み出すために、前記特定の局に示すフラグとして役目を果たす方法。
15. 請求項１３に記載の方法であって、ステップ（ａ）において受信された前記メッセージが、前記特定の局の前記第１アクセスポイントからの離脱が起こる前の時間の量を示すのに用いられる有効化遅延フィールドを含み、前記理由符号が、前記有効化遅延フィールドを読み出すために、前記特定の局に示すフラグとして役目を果たす方法。
16. ＷＬＡＮにおいて局を第１アクセスポイントから第２アクセスポイントにスイッチングする装置であって、
    サーバとの通信に関して及び無線通信に関して構成された少なくとも１つの局との無線通信に関して構成された複数のアクセスポイントを有し、
    前記複数のアクセスポイントの各々が、第１アクセスポイントからの離脱が差し迫っていることを選択された局に事前警告するために、測定要求メッセージ及びサイト報告応答メッセージのうちの１つにおける理由符号フィールドを更新するモジュールを含む
    装置。
17. 請求項１６に記載の装置であって、前記モジュールが、前記特定の局の前記第１アクセスポイントからの離脱が起こる前の時間の量を示すために有効化フィールドも更新し、前記理由符号フィールドが、前記有効化遅延フィールドを読み出すために前記特定の局に示すフラグとして役目を果たす装置。
18. 請求項１７に記載の装置であって、前記モジュールが、既定の時間の量の後に、離脱アクションフレームを発行する手段を含む装置。
19. 計算機読み出し可能媒体を有する計算機プログラムであって、
    （ａ）局を、ＷＬＡＮの特定のアクセスポイントからの離脱に関して選択するステップと、
    （ｂ）離脱に関する候補になった選択された前記局を示すために、測定報告メッセージ及びサイト報告応答メッセージのうちの１つの理由符号フィールドを更新するステップと、
    （ｃ）ステップ（ｂ）において更新された前記メッセージを選択された前記局に伝送するステップと、
    を実行する計算機プログラム。
20. 請求項１９に記載の計算機プログラムであって、更に、
    （ｄ）既定の時間の量の後に、離脱アクションフレームを選択された前記局に送信するステップ
    を有する計算機プログラム。

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