(57)【要約】【課題】加入者のＷＭがネットワーク状況に応答して、サービスを提供するＡＰを選択し、切り替えられるようにする高速ＡＰ選択および割り当て技術を提供すること。【解決手段】本発明の無線通信ネットワークにおいて用いる方法および装置において、通信リンククォリティおよび負荷レベルの関数として、基地局のうちの、最良のサービス提供アクセスポイントを検索し、それによって、加入者端末が、ＲＦ状況および負荷レベルの変化に反応できるようになる。一実施例において、固定無線アクセスにおける無線モデムが、加入者端末の最初の電源投入時、または通信リンククォリティの劣化または負荷レベル等のトリガ状況に応答して、アクセスポイント検索アルゴリズムを開始する。複数の隣接アクセスポイントのビーコンを検出した後に、無線モデムが、通信リンククォリティおよび相対負荷レベルの関数として、最良のアクセスポイントを選択して、適正なサービスクォリティを維持すると共に、負荷レベルの変化に反応する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいてアクセスポイントを選択する方法であって、
１つまたは複数の基地局の複数のアクセスポイントから、アクセスチャネル情報（「ビーコン」）を検出するステップであって、前記ビーコンはそれぞれ、対応するアクセスポイントに関連する負荷レベルを示しかつ隣接リストは複数の隣接アクセスポイントに関連する無線周波数チャネルを示すステップと、
前記複数のアクセスポイントに関連する相対負荷レベルの関数として、１つのアクセスポイントを選択するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記１つのアクセスポイントを選択するステップが、前記複数のアクセスポイントそれぞれに関連する通信リンククォリティを考慮するものである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複数のアクセスポイントからビーコンを検出するステップが、現在サービスを提供しているアクセスポイントに関連する負荷レベルが閾値を超えるときに開始される請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記複数のアクセスポイントからビーコンを検出するステップが、現在サービスを提供しているアクセスポインの通信リンククォリティが、閾値未満に低下したときに開始される請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記複数のアクセスポイントからビーコンを検出するステップが、
選択された無線周波数検索チャネルにおいて、アクセスポイントのビーコンを検出するステップと、
該検出されたビーコンから前記隣接リストを得るステップと、
前記隣接リストにおいて示される無線周波数チャネルにおいて、前記隣接アクセスポイントそれぞれのビーコンを検出するステップとを含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記複数のアクセスポイントからビーコンを検出するステップが、
初期無線周波数検索チャネルを設定するステップと、
該初期無線周波数検索チャネルにおいて、ビーコンを検出することができるか否かを決定するステップと、
検索チャネルの許容可能な範囲内で、更新された周波数検索チャネルを設定するステップとを含み、
該更新された周波数検索チャネルを設定するステップが、ビーコンを検出することができるまで繰り返される請求項５記載の方法。
【請求項７】
無線通信ネットワークにおいてアクセスポイントを選択する装置であって、
１つまたは複数の基地局の複数のアクセスポイントから、アクセスチャネル情報（「ビーコン」）を検出する検出手段であって、前記ビーコンはそれぞれ、対応するアクセスポイントに関連する負荷レベルを示しかつ隣接リストは複数の隣接アクセスポイントに関連する無線周波数チャネルを示すような検出手段と、
前記複数のアクセスポイントに関連する相対負荷レベルの関数として、１つのアクセスポイントを選択する選択手段とを備える装置。
【請求項８】
前記選択手段が、前記１つのアクセスポイントを選択するときに、前記複数のアクセスポイントそれぞれに関連する通信リンククォリティを考慮するものである請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記検出手段が、
選択された無線周波数検索チャネルにおいて、アクセスポイントのビーコンを検出し、
該検出されたビーコンから前記隣接リストを得て、
前記隣接リストにおいて示される無線周波数チャネルにおいて、前記隣接アクセスポイントそれぞれのビーコンを検出することで、複数のアクセスポイントからビーコンを検出する請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記検出手段が、
初期無線周波数検索チャネルを設定し、
該初期無線周波数検索チャネルにおいて、ビーコンを検出することができるか否かを決定し、
検索チャネルの許容可能な範囲内で、更新された周波数検索チャネルを設定することで、ビーコンを検出し、
該更新された周波数検索チャネルの設定は、ビーコンを検出することができるまで繰り返される請求項９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、特に、無線ネットワークにおいてアクセスポイントを選択する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットおよびイントラネット関連サービスおよびアプリケーションへの高速アクセスに対する消費者の需要により、ＤＳＬ（デジタル加入者線）、ブロードバンドネットワーク、全ファイバネットワーク、ＩＳＤＮ（統合デジタル通信ネットワーク）、および固定無線ネットワーク等、広帯域アクセスネットワークの選択肢がいくつかある。
【０００３】
固定無線は、特にワイヤライン接続をアップグレードおよび維持するコストが高い地理的領域において、古典的なワイヤベースのアクセスに対する実現性のある代替を提供する。本質的に、固定無線ネットワークは、短距離送信器／受信器（送受信器）の基地局に依拠して、大きなサービスエリアの小さな領域（「セル」）における加入者にサービスを提供するセルラネットワークである。サービスエリアを、限られた範囲の送受信器を有するセルに分割することで、同じ周波数をサービスエリアの異なる領域において再使用することができ、また、サービスを提供している基地局との通信に、比較的少ない電力を消費する加入者端末を用いることができる。
【０００４】
図１は、従来の無線インターネットアクセスシステム（ＷＩＡＳ）を示し、これは、４つの主要な構成要素、すなわち（１）無線接続性およびラジオカバレッジを加入者ユニット１０２（ａ）〜（ｄ）（例えば、図１に示す住宅および法人端末機器）に提供する複数のデータ基地局（ＢＳ）１００（ａ）および１００（ｂ）と、（２）加入者ユニット１０２（ａ）〜（ｄ）が順方向（基地局から加入者へ）および逆方向（加入者から基地局へ）のエアインタフェースリンク１１５（ａ）〜（ｃ）を介して、ＢＳ１００（ａ）または１００（ｂ）と通信可能にする無線モデム（「ＷＭ」）１７０（ａ）〜（ｃ）と、（３）データパケットをＢＳ１００（ａ）および１００（ｂ）に、またはＢＳ１００（ａ）および１００（ｂ）から、ルーティングするデータ交換センタ（ＤＳＣ）１２５と、（４）ＤＳＣ１２５に接続される、公衆ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワーク等のバックボーン伝送ネットワーク１３５と、を有する固定無線技術の特定の一実施である。
【０００５】
加入者ユニットは、様々な方法でバックボーン伝送ネットワーク１３５に接続することが可能であり、これらの例を図１に示す。法人端末１０２（ｃ）および１０２（ｄ）は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ルータおよび／またはファイアウォール（図示せず）、および共有ＷＭ１７０（ｃ）を介してバックボーン伝送ネットワーク１３５に接続される一方、加入者ユニット１０２（ａ）および１０２（ｂ）はそれぞれ、各自専用のＷＭ１７０（ａ）、１７０（ｂ）を備える。ＢＳ１００（ａ）および１００（ｂ）は、ＤＳＣ１２５に直接接続してもよく、またはサービスプロバイダの私設ＩＰネットワーク１２７を介して、ＤＳＣ１２５と通信してもよい。
【０００６】
図２は、固定無線アクセスの実施に適した例示的なセルパターンを示す。図２に示すように、各ＢＳ１００（ａ）および１００（ｂ）は、指定された周波数ブロック（例えば、５ＭＨｚ幅の送信周波数ブロックおよび５ＭＨｚ幅の受信周波数ブロック）におけるエアインタフェースを介して、信号を送受信することで、セル１５０（ａ）および１５０（ｂ）内の加入者端末に３６０度ＲＦサービスカバレッジをそれぞれ提供する。通常、セルカバレッジは、所与のセルに指定された周波数ブロックが、複数のセクタ間に分散されるように（例えば、セル構造当たり、それぞれ送信に１ＭＨｚブロック、受信に１ＭＨｚブロックが割り当てられた５つのセル）、セクタ化される。したがって、各ＢＳ１００（ａ）および（ｂ）は、セクタ毎に１つずつ、複数のアクセスポイント（「ＡＰ」、図１に図示せず）を含む。
【０００７】
セル／セクタの境界に相対する加入者ＷＭのロケーション、および周辺エリアの無線周波数（ＲＦ）伝搬特性に応じて、加入者は、複数のＡＰ、すなわち単一セルについての複数のＡＰ、および／または異なるセルからのＡＰと通信することが可能である。例えば、加入者のＷＭは、２つ以上のセクタおよび／または２つ以上のセルの境界上または境界付近にあってもよい。固定無線アクセスの本実施では、加入者のＷＭのインストーラが、順方向リンク信号強度に基づいて、セットアップ時に単一のＡＰを選択し、加入者のＷＭに送受信するＡＰの割り当ては変わらない。
【０００８】
しかし、周辺エリアのＦＲ伝搬特性が変化するため、インストール時に最良の性能を提供するＡＰが常に、適正なサービスクォリティまたはデータスループットレートを保証する最良の、さらには適切なＡＰであるわけではないことが多い。例えば、温度および天候の変化、特に反射係数を変化させる湿度は、ＡＰと加入者のＷＭ間のＲＦ伝搬にかなり影響を及ぼしうる。さらに、ユーザに割り当てられたＡＰが一時的に障害を起こすか、またはＡＰによりサービス提供されるセクタがオーバロードになる場合に、サービスが劣化する結果になりうる。またさらに、サービスプロバイダが、（例えば、成長および「セル分裂」の結果）続けてより適したＡＰを配置することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、加入者のＷＭがネットワーク状況に応答して、サービスを提供するＡＰを選択し、切り替えられるようにする高速ＡＰ選択および割り当て技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、適正なサービスクォリティおよびスループットレートを動的ネットワーク状況下で維持可能な、無線通信ネットワークにおけるアクセスポイントを選択する方法および装置である。一実施形態において、本発明は、固定無線ネットワークにおけるアクセスポイントを選択し、割り当てる技術であって、複数の隣接アクセスポイントが送信した信号を監視し、ユーザロケーションにおける信号強度、ユーザロケーションにおける信号クォリティ、アクセスポイントにおける信号強度、アクセスポイントにおける信号クォリティ、無線モデルにおけるパケットエラーレート（「ＰＥＲ」）、アクセスポイントにおけるＰＥＲ、またはこれら測定値の２つ以上の組み合わせ等の通信リンククォリティ測定値、および相対的なセクタ負荷レベルの関数として、最良のアクセスポイントを選択する技術である。
【００１１】
通信リンククォリティ測定値および相対負荷レベルの関数として、サービスを最良に提供するアクセスポイントを動的に選択することで、加入者の無線モデムは、周辺エリアの変化するＲＦ伝搬特性に適合し、高いサービスクオリティおよびスループットレートを維持することができると共に、トラヒックを障害が発生したか、またはオーバロードのアクセスポイントから離して配向することで、サービスの停止を回避することもできる。
【００１２】
例示的な一実施形態において、固定無線ネットワークにおける無線モデムは、無線モデルを最初に電源投入するとき、サービスクォリティが閾値レベル未満に劣化するとき、セクタの負荷が閾値を超えるとき、またはサービスを提供しているＡＰがそうするよう命令したときなど、トリガイベントに応答して、ＡＰ検索／選択シーケンスを実行し、アクセスポイントを（再）選択する。トリガイベントが発生すると、加入者の無線モデムが、複数の隣接アクセスポイントから送信された、通常「ビーコン」と呼ばれるアクセス制御信号を検出する。アクセスポイントのビーコンは、アクセスポイントを識別し、隣接アクセスポイントと、かかる隣接アクセスポイントが送信している周波数チャネルとを識別するための隣接リストを含むと共に、アクセスポイントの負荷レベルを示すフィールドを含む。ビーコンを検出し、各隣接アクセスポイントについての通信リンククォリティ測定値を得た後、無線モデムは、通信リンククォリティ測定値および相対負荷レベルに基づいて、最良のアクセスポイントを選択する。
【００１３】
相対負荷レベルを考慮することにより、可能な場合にサービスをより多数のアクセスポイントにわたって分散させる（すなわち、負荷平衡をなす）ことで、適正なスループットレートを維持することができる。さらに、サービスクォリティが閾値レベル未満に劣化したとき、またはセクタの負荷が閾値を超えるときに、アクセスポイント再検索を開始することで、加入者の無線モデムは、通信のクォリティに影響を及ぼす温度および他の天候変化等、周辺エリアにおけるＲＦ伝搬状況の変化に対して反応することができる。
【００１４】
本発明は、以下に与えられる詳細な説明および添付図面から、より完全に理解されよう。添付図面では、同様の要素が、同様の参照番号で表される。添付図面は、説明として与えられるだけであるため、本発明を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、固定無線アクセスネットワーク等の無線通信環境において、ＡＰを（再）選択する方法および装置である。一実施形態において、本発明は、相対的な通信リンククォリティおよび負荷レベルの関数としてＡＰを動的に選択し、サービスエリアのＲＦ伝搬特性が変化し、かつ／またはＡＰに障害またはオーバロードが生じた場合であっても、適正な性能およびデータスループットを維持するために、加入者のＷＭにより行われる検索アルゴリズムとして実施される。本発明の一実施形態については、図３Ａ、図３Ｂ、および図４〜図６を参照して説明する。まず、例示的な基地局および加入者端末アーキテクチャについて説明する。特定の基地局および加入者端末構成について以下に述べるが、かかる詳細は、説明を目的とするためのものであり、本発明は、様々な無線ネットワーク構成において実施しうることを認識されたい。
【００１６】
図３Ａは、本発明の一実施形態による使用に適した、例示的な基地局を概略的に示す。図３Ａにおいて、基地局２００は、無線ハブ２０５と、少なくとも１つのＡＰ２１０とを含む。好ましくは、基地局２００は、それぞれ７２度カバレッジの５つのセクタにサービスを提供する５つのＡＰ２１０（１〜５）を含む。ネットワークサービスエリアにおける各基地局には、送受信用に同じ５ＭＨｚ幅のスペクトルブロックが割り当てられ、５つのＡＰ２１０（１〜５）それぞれには、送信用に異なる１ＭＨｚチャネルと、受信用に別個の１ＭＨｚチャネルが割り当てられるものと想定する。
【００１７】
無線ハブ２０５は、信号ルータ、および１０Ｂａｓｅ−Ｔケーブル等のケーブル２１１（１〜５）を通して、各ＡＰ２１０に電圧およびデータ（例えば、４８Ｖ  ＤＣおよび標準１０Ｂａｓｅ−Ｔ  ＬＡＮデータ）を供給する電源であることが好ましい。すべてのラジオおよび信号処理機能（すなわち、ＢＳ２００に関する送受信）は、ＡＰ２１０（１〜５）によって行われる。さらに、無線ハブ２０５は、ＤＳＣ（図示せず）に対する接続２１３（１〜４）を提供する。
【００１８】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による使用に適した、例示的な加入者端末構成２０２を概略的に示す。加入者端末２０２は、ＷＭ２７０と、インタフェースアダプタボックス２７５と、電源２８０（例えば、２４Ｖ  ＤＣ電源）と、を備える。ＷＭ２７０は、選択されたＡＰ２１０と通信するために、加入者の家庭またはオフィスの屋根付近に取り付けられることが好ましい。ＰＣ２９０は、例えば、ＬＡＮ環境における実施の場合には、イーサネット（登録商標）ハブ２９５および１０Ｂａｓｅ−Ｔケーブル２９６を介して、ＷＭ２７０を用いてデータを送受信するために、インタフェースアダプタボックス２７５に接続される。
【００１９】
ＷＭ２７０およびＡＰ２１０は双方とも、受信機能および送信機能をそれぞれ提供する、受信器回路および送信器回路を有するラジオユニットを備える。ＷＭ２７０からＡＰ２１０に送信される逆方向リンク（加入者から基地局へ）信号は、約３４５０〜３５００ＭＨｚ間の１ＭＨｚＲＦチャネルにおいて動作することが好ましく、一方、ＡＰ２１０からＷＭ２７０に送信される順方向リンク（基地局から加入者へ）信号は、約３５５０〜３６００ＭＨｚ間の１ＭＨｚＲＦチャネルを占有することが好ましい。さらに、双方のラジオユニットは、広範なダイナミックレンジにわたって線形復調を提供するための自動利得制御（ＡＧＣ）機能と、ＡＧＣのデジタル制御を可能にし、後述するＡＰ検索アルゴリズムにおいて使用するための受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）機能と、を備え、双方のラジオユニットは、例えば、直角位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）または直角振幅変調（ＱＡＭ）技術を用いて、変復調を行う。
【００２０】
図４は、ＷＭ２７０の例示的なアーキテクチャを示すブロック図である。図４の例示的な構成において、ＷＭ２７０は、（１）ＷＭアンテナ２８１と、（２）ラジオボード２５１と、（３）デジタルボード２６１と、（４）電源２７１と、（５）インタフェース２６４と、を備える。ラジオボード２５１は、ＡＰ２１０からＷＭアンテナ２８１を介して受信したＲＦ信号をデジタル信号に変換し、デジタル送信信号をアナログＲＦ信号に変換する。アナログＲＦ信号は、次に、ＷＭアンテナ２８１によって送信される。ラジオボード２５１は、このようなアナログ／デジタル変換を行うと共に、ＷＭアンテナ２８１から受信した信号を中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートするアナログＲＦ／ＩＦ処理ユニット２５２を備える。ラジオボード２５１はまた、アナログＲＦ／ＩＦ処理ユニット２５２によって出力されたＩＦ信号を復調するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２５３も備える。ＤＳＰ２５３はまた、送信するために、デジタルボード２６１から受信した信号を変調し、変調信号は次に、アナログＲＦ／ＩＦ処理ユニット２５２によってＲＦ信号にアップコンバートされる。
【００２１】
デジタルボード２６１は、データ伝送のタイミング等、中間アクセス制御（ＭＡＣ）およびプロトコル機能を提供する制御プロセッサ２６２を備える。より詳細に後述するように、制御プロセッサ２６２は、本発明の一実施形態によるＡＰ検索／選択アルゴリズムも実行する。デジタルボード２６１はまた、インタフェース２６４を介して加入者のＰＣ２９０（図示せず）に出力するために、制御プロセッサ２６２によって出力されたＭＡＣフォーマットデータを、標準１０Ｂａｓｅ−Ｔデータストリーム等のデータストリームに変換するフォーマットコンバータ２６３も備える。電源２７１は、電力をパワーラジオボード２５１およびデジタルボード２６１に供給する。
【００２２】
図５は、本発明による使用に適したＡＰ２１０の例示的なアーキテクチャのブロック図である。図５の例示的な構成において、ＡＰ２１０は、（１）水平偏波型アンテナ２８２と、（２）垂直偏波アンテナ２８１と、（３）マトリクスボード２４１と、（４）ＲＸ／ＴＸボード対２２１と、（５）ＴＸボード対２３１と、（６）電源／ハブボード２１２と、を備える。
【００２３】
図４のＷＭ２７０のように、ＡＰ２１０は、上述した機能を行うラジオボードおよびデジタルボードをそれぞれ備える。ＡＰ２１０は、それぞれラジオボード２２２および２３２と、デジタルボード２２３および２３３それぞれを有する、送受信（ＴＸ／ＲＸ）ボード対２２１および送信（ＴＸ）ボード対２３１の双方を備える。ラジオボード２２２、２３２はそれぞれ、アナログＲＦ／ＩＦ処理ユニット２２４、２３４およびＤＳＰ２２６、２３６とを備え、各デジタルボード２２３、２３３はそれぞれ、制御プロセッサ２２５、２３５と、フォーマットコンバータ２２７、２３７とを備える。
【００２４】
ＲＸ／ＴＸボード対２２１は、ＡＰ２１０が半二重モードで用いられる（すなわち、ＡＰが１つのみのボードを用いて、送受信機能を順次行う）場合に、送受信し、上記ＷＭ２７０のラジオボード２５１およびデジタルボード２６１のように機能する。ＴＸボード対２３１は、ＡＰ２１０が全二重モードで用いられる場合（すなわち、ＡＰが同時に送受信する場合）、送信に用いられる。
【００２５】
マトリクスボード２４１は、送信および／または受信に望ましいボード対と、受信に最良のアンテナ（垂直偏波アンテナ２８１または水平偏波アンテナ２８２）とを、スイッチ２４２および２４４を介して選択する。送受切換器２４３は、垂直偏波アンテナ２８１上の送受信機能を分離する一方で、受信分離フィルタ（図示せず）は、水平偏波アンテナ２８２から受信した信号を濾波する。信号は、常に垂直偏波アンテナ２８１で送信される一方で、信号の受信は、双方のアンテナで行われ、ＲＸ／ＴＸボード対２２１が２つの信号のうちのいずれを性能に基づいて選択するかを決定する。電源／ハブボード２１２は、電力をラジオボード２２２、２３２、デジタルボード２２３、２３３、およびマトリクスボード２４１に電力を提供する電源２１４と、デジタルボード２２３、２３３に対してデータストリームを送受信するためのイーサネット（登録商標）ハブ２１３と、を備える。
【００２６】
次に、本発明に一実施形態によるＡＰ検索／選択技術の動作について、図６の流れ図ｌを参照して説明する。図６を参照して以下に説明するＡＰ検索／選択は、ＷＭ２７０の制御プロセッサ２６２によって行うことができる。
【００２７】
ＷＭ２７０は、トリガイベントは発生したと決定された上で、ＡＰ検索／選択シーケンスを行う。多数の異なる発生が、トリガイベントを構成してもよい。例えば、ＷＭ２７０は、加入者の端末が電源投入される都度、所定の時間間隔で、サービスクォリティの劣化または負荷レベルの増大が検出されたとき、または先に選択されたＡＰにより命令されたとき、にＡＰ検索／選択を行うことができる。
【００２８】
ＡＰ検索／選択が開始される（ステップ４０２）と、加入者のＷＭ２７０が、ＡＰ検索のための初期ＲＦチャネルを選択する（ステップ４０４）。無線ネットワーク領域を通して同じ周波数が用いられるため、限られた数のチャネルしか利用することができない。ＷＭ２７０は、初期ＲＦチャネルとして、検索範囲内の任意の可能な周波数チャネル（例えば、最低周波数チャネルまたは最高周波数チャネル）を選択しうる。
【００２９】
ＡＰによって送信される各フレームは、通常「ビーコン」と呼ばれるアクセス制御情報を含む。本発明によれば、各ビーコンは、伝送しているＡＰを識別し、該ＡＰの負荷レベルを示すと共に、隣接ＡＰの数および各隣接ＡＰが伝送しているチャネルを識別するため、隣接リストを含む。ビーコンは、データパケット承認（「ＡＣＫ」）等、制御情報をさらに含みうる。ＷＭ２７０は、初期ＲＦチャネルにおいて、ＡＰによって伝送されたビーコンを検出するよう試みる（ステップ４０６）。ビーコンが選択されたチャネル上で見つかる（ステップ４０８）と、ＷＭ２７０が、隣接ＡＰとそれらに割り当てられたチャネルを識別するために、検出されたビーコンから隣接リストが抽出される（ステップ４１０）。抽出された隣接リスト情報を用いて、ＷＭ２７０は、各隣接ＡＰからビーコンを検出する（ステップ４１２）。
【００３０】
ＷＭ２７０が、所定の時間期間、例えば１０秒以内に、割り当てられたＲＦチャネル上でビーコンを検出しない場合（ステップ４１８）、新たなＲＦチャネルが選択される（ステップ４２０）。新しく選択されたＲＦチャネルが、チャネル検索範囲内にある場合（ステップ４２２）、ＷＭ２７０は、新たに選択されたチャネル上でビーコンを検出するよう試みる（ステップ４０６）。新たに選択されたＲＦチャネルが、チャネル検索範囲にない（すなわち、検索範囲における最高／最低チャネルよりも高い／低い）場合、ＷＭ２７０は、初期ＦＲチャネルを再選択し（ステップ４０４）、ビーコン検出を試みる（ステップ４０６）。
【００３１】
ステップ４１０において検出されたビーコンから隣接リストを取り出し、隣接ＡＰからビーコンを検出（ステップ４１２）した後、ＷＭ２７０は、通信リンククォリティ測定値に基づいて、少なくとも１つの許容可能なＡＰがあるか否かを決定し（ステップ４１３）、少なくとも１つの許容可能なＡＰがある場合、通信リンククォリティ測定値およびＡＰ相対負荷レベルに基づいて１つのＡＰを選択する（ステップ４１４）。通信リンククォリティ測定値は、ＷＭ２７０における信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、ＷＭ２７０における信号クォリティ、ＡＰ２１０における信号強度、およびＡＰ２１０における信号クォリティ、またはこれら測定値の２つ以上の組み合わせのうちの１つでありうる。信号クォリティは、信号対雑音比、ビットエラーレート、フレームエラーレート、パケット承認パーセント（すなわち、承認される送信パケットのパーセント）等を含む、任意の数の測定値で表すことが可能である。
【００３２】
ＷＭ２７０における信号強度／クォリティは、順方向リンクのクォリティを示す一方で、ＡＰ２１０における信号強度／クォリティは、逆方向リンクのクォリティを示す。順方向リンククォリティを示す１つまたは複数の測定値、および逆方向リンククォリティを示す１つまたは複数の測定値を組み合わせて、順方向および逆方向双方における通信リンククォリティ（すなわち、双方向リンククォリティ）を表す通信リンククォリティ測定値を得ることができる。ＡＰが許容可能な通信リンククォリティ測定値を持たない場合（ステップ４１３）、ＷＭ２７０は、ＡＰ検索／選択を再度開始する（ステップ４０２）。
【００３３】
ＡＰ相対負荷レベルもまた、ステップ４１４において、最良のＡＰ選択に考慮される。例えば、最高の通信リンククォリティ測定値を有するＡＰが、閾値未満の負荷レベルも有する場合、該ＡＰが選択される。許容可能な通信リンククォリティ測定値を有する各ＡＰが、閾値を超える負荷レベルも有する場合、最良の通信リンククォリティ測定値を有するＡＰが、選択される。許容可能な通信リンククォリティを有するＡＰのいくつかが、閾値を超える負荷レベル有するが、かかるＡＰのうちの少なくとも１つが、閾値未満の負荷レベルを有する場合、負荷レベルが最も低いＡＰが選択される。負荷レベルは、任意の数の測定値で表すことができる。例えば、ユーザ当たりの平均データスループットをユーザ数で乗算したものを、ＡＰ２１０において計算することが可能である。負荷を示すために、１秒当たり、ＡＰ２１０により送信されるビットの平均数、ハブにおける「ＣＰＵアップタイム」、および／またはデータバッファオーバフロー状況等、他の測定値を監視してもよい。
【００３４】
ＷＭ２７０が、ステップ４１４において、最良のＡＰを割り当てた後、続けてサービスクォリティおよび／または負荷レベルが変化すると、ＷＭ２７０に上述したＡＰ検索／選択シーケンスを再度入力させることができる。例えば、劣化した順方向リンククォリティにより、ＷＭ２７０にＡＰ検索／選択を行わせることができる（ステップ４２６）。また、例えば、逆方向リンククォリティが閾値未満に低下した場合に、先に選択されていたＡＰは、ＷＭ２７０にＡＰ検索／選択を行うよう明示的に命令しうる。さらに、ＷＭ２７０は、サービスを提供しているＡＰの負荷レベルを連続して、または定期的に監視し、負荷レベルが閾値を超える場合には、ＡＰ検索／選択を行うことができる（ステップ４２８）。ＷＭ２７０が、先に選択したＡＰについての劣化したサービスクォリティまたは過度の負荷レベルに基づいて、ＡＰ検索／選択を行う場合（または、ＡＰによりそうするよう命令された場合）、ＷＭ２７０は、先に選択されたＡＰのビーコンにおいて受信された隣接リストを用いて、隣接ＡＰのビーコンを検出し（ステップ４１２）、最良のＡＰを選択することができる（ステップ４１４）。
【００３５】
上記ＡＰ検索／選択シーケンスを実施することで、ＷＭは、ＲＦ伝搬状況、信号レベル、負荷レベル、およびネットワーク再設計の結果として、変化しうる局所性能に基づいて、ＡＰを切り替えることができる。さらに、加入者のＷＭは、新しいＡＰを選択して、トラヒックを障害が発生したまたはオーバロードのＡＰから離れて配向することで、一時的なサービス劣化を回避することが可能である。
【００３６】
当業者は、本発明の各種変更および用途は、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、実現しうるものであることを理解されたい。一例として、加入者端末は、ＷＭアンテナ２８１を位置決めする機械的制御機構を備えてもよい。この方法では、新しいＡＰが選択されると、ＷＭアンテナ２８１を再配向して、新たに選択されたＡＰについて通信リンククォリティを向上させることができる。さらに、ＡＰ検索／選択中、隣接リストにおける各ＡＰについての通信リンククォリティ測定値を決定するときに、ビーコンをスキャンして、選択の精度を向上させるよう、ＷＭアンテナ２８１を制御してもよい。さらに、上記実施形態は、ＷＭ２７０の制御プロセッサがＡＰ検索／選択を行うものと特定しているが、ＡＰ検索／選択シーケンスおよびその部分を、任意の数のソフトウェア駆動処理回路、特定用途向け集積回路、または他の構成において実施可能であることを理解されたい。またさらに、上記実施形態は、無線モデムが、検出したビーコンから隣接リストを得るものと特定しているが、無線モデムは、ビーコンとは独立して、隣接リストを得てもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態の実施に適した環境である、例示的な無線インターネットアクセス構成システムを示す図である。
【図２】固定無線アクセスネットワークについての例示的なセルパターンレイアウトを示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態の実施に適した例示的な基地局構成を概略的に示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態の実施に適した、例示的な加入者端末構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態による無線モデムの構成要素選択を示すブロック図である。
【図５】好ましい実施形態によるアクセスポイントの構成要素選択を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による、アクセスポイント検索／選択シーケンスの流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年5月17日(2006.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいてアクセスポイントを選択するための方法であって、
選択された無線周波数検索チャンネル上でアクセスポイントのビーコンを検出するステップ、
該検出されたビーコンから、複数の隣接するアクセスポイントと関連する無線周波数チャネルを示す隣接リストを取得するステップと、
該隣接リストに示された無線周波数チャネル上で該隣接するアクセスポイントのビーコンを検出するステップと、
該アクセスポイントと関連する相対的な負荷レベルの関数として、単一のアクセスポイントを選択するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
該単一のアクセスポイントを選択するステップが、該複数のアクセスポイントの各々と関連する通信リンク品質を考慮して遂行されるものである方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
該アクセスポイントのビーコンを検出するステップが、現在サービスを提供しつつあるアクセスポイントと関連する相対的な負荷レベルがしきい値を超えるときに開始されるものである方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
該アクセスポイントのビーコンを検出するステップが、現在サービスを提供しつつあるアクセスポインについての通信リンクの品質がしきい値を下まわったときに開始されるものである方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
該アクセスポイントのビーコンを検出するステップが、
開始無線周波数検索チャネルを設定する処理と、
該開始無線周波数検索チャネル上にビーコンが検出され得るかどうかを決定する処理と、
受け入れられ得る範囲の検索チャネル内において、更新された周波数検索チャネルを設定する処理と、を含み
該更新された周波数検索チャネルを設定する処理を、ビーコンを検出できるまで繰り返すようにする方法。
【請求項６】
無線通信ネットワークにおいてアクセスポイントを選択するための装置であって、
選択された無線周波数検索チャネル上でアクセスポイントのビーコンを検出するための第１の検出手段と、
検出されたビーコンから、複数の隣接するアクセスポイントと関連する無線周波数チャネルを示す隣接リストを取得するための取得手段と、
該隣接リスト内に示された無線周波数チャネル上の隣接するアクセスポイントの各々のビーコンを検出するための第２の検出手段と、
該複数のアクセスポイントと関連する相対的な負荷レベルの関数として、単一のアクセスポイントを選択するための選択手段と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、
該選択手段が、該単一のアクセスポイントを選択するときに、該複数のアクセスポイントの各々と関連する通信リンク品質を考慮して動作するものである装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、
該第１の検出手段が、
開始無線周波数検索チャネルを設定し、
該開始無線周波数検索チャネル上でビーコンが検出できるかどうかを決定し、および
受け入れられ得る範囲の検索チャネル内において更新された周波数検索チャネルを設定することによりビーコンを検出するよう動作するものであり、
更新された周波数検索チャネルを設定する動作が、ビーコンを検出できるまで繰り返されるようになっている装置。