(57)【要約】      （修正有）【課題】各アクセスポイントが、分散して独立してチャネル選択を行うワイヤレス通信方法及び装置を提供する。【解決手段】アクセスポイントは、複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能なワイヤレスネットワークインターフェースを備える。アクセスポイントは、複数のチャネルからの複数の被監視チャネルのそれぞれを一定の期間にわたって監視し、被監視チャネル上で干渉する可能性がある送信を識別して、被監視チャネルに関する干渉メトリックを計算し記憶する。複数の被監視チャネルのための記憶された干渉メトリックを比較し、最も低い干渉メトリックを有する被監視チャネルを通信チャネルとして選択する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワークのアクセスポイントにおけるワイヤレス通信方法であって、前記アクセスポイントは、複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能であるように構成されるワイヤレスネットワークインターフェースを備える方法において、
前記複数のワイヤレス通信チャネルからの複数の被監視チャネルのそれぞれを一定の期間にわたって監視することであって、
前記被監視チャネルに前記一定の期間留まって前記被監視チャネルを監視するように前記ワイヤレスネットワークインターフェースを構成することと、
前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別して、前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の前記一定の期間にわたるカウントを決定することと、
前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の少なくとも前記カウントに基づいて前記被監視チャネルに関する干渉メトリックを計算することと、
前記一定の期間が経過した場合に該一定の期間にわたる前記被監視チャネルに関する前記干渉メトリックを記憶することと、
を前記複数の被監視チャンネルに対して順に行うことを備える、前記複数のワイヤレス通信チャンネルからの複数の被監視チャネルのそれぞれを一定の期間にわたって監視することと、
前記複数の被監視チャネルに関する前記記憶された干渉メトリックを比較して、最も低い干渉メトリックを有する前記被監視チャネルを通信チャネルとして選択することと、
前記選択された通信チャネルを用いて前記ワイヤレスネットワークを介して通信するように前記アクセスポイントを構成することとを備える、方法。
【請求項２】
前記複数の被監視チャネルのそれぞれを一定の期間にわたって監視することは、前記被監視チャネル上の識別された干渉する可能性がある送信ごとの受信信号強度の指標を決定することをさらに備え、前記干渉メトリックは、前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の前記カウントと、前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信ごとの前記受信信号強度の前記指標の指示の総和とに基づいて計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別することは、送信を受信することと、前記受信された送信の宛先を決定することと、前記宛先が前記アクセスポイントでないときに、前記送信を干渉する可能性がある送信として識別することとを備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記選択された通信チャネルを用いて前記ワイヤレスネットワークを介して通信することは、前記ワイヤレスネットワークインターフェースを用いて通信することを備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記アクセスポイントは第１のワイヤレスネットワークインターフェースと第２のワイヤレスネットワークインターフェースとを備え、それぞれ前記複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能であるように構成され、前記複数の被監視チャネルのそれぞれを一定の期間にわたって監視することは、前記第１のワイヤレスネットワークインターフェースを前記複数の被監視チャネルからのそれぞれの被監視チャネルに切り替えることを含み、前記選択された通信チャネルを用いて前記ワイヤレスネットワークを介して通信することは、前記第２のワイヤレスネットワークインターフェースを前記選択された通信チャネルに切り替えることを含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記干渉メトリックは、前記被監視チャネル上の前記干渉する可能性がある送信の平均信号強度である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記干渉メトリックは、前記被監視チャネル上の前記干渉する可能性がある送信の信号強度の移動平均である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記選択された通信チャネル上で、前記選択された通信チャネルに関する前記干渉メトリックの指示を送信することをさらに備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
プロセッサ上で実行されるときに、前記プロセッサに請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法を実行させる、プロセッサ実行可能命令を記録するコンピュータ可読記録媒体。
【請求項１０】
ワイヤレスネットワークためのアクセスポイントであって、
複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能であり、前記複数のワイヤレス通信チャネルからの複数の被監視チャネルのそれぞれを一定の期間にわたって各被監視チャネルに留まって順に監視するように構成された第１のワイヤレスネットワークインターフェースと、
前記複数のワイヤレス通信チャネルの被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別し、前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の前記一定の期間にわたるカウントを決定するように構成される識別モジュールと、
前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の少なくとも前記カウントに基づいて前記被監視チャネルに関する干渉メトリックを計算するように構成される計算モジュールと、
前記一定の期間が経過した場合に該一定の期間にわたる各被監視チャネルの前記干渉メトリックを記憶するように構成されるメモリと、
前記メモリに記憶される前記干渉メトリックを比較することによって選択された通信チャネルを用いて、前記アクセスポイントに、前記ワイヤレスネットワークを介して通信させるように構成される通信モジュールとを備える、アクセスポイント。
【請求項１１】
前記通信モジュールは、前記第１のワイヤレスネットワークインターフェースを用いて前記選択された通信チャネル上で通信するように構成される、請求項１０に記載のアクセスポイント。
【請求項１２】
第２のワイヤレスネットワークインターフェースをさらに備え、前記通信モジュールは、前記第２のワイヤレスネットワークインターフェースを用いて前記選択された通信チャネル上で通信するように構成される、請求項１０又は１１に記載のアクセスポイント。
【請求項１３】
前記識別モジュールはさらに、前記被監視チャネル上の前記識別された干渉する可能性がある送信の信号強度を決定し、前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の前記信号強度の総和を決定するように構成され、前記計算モジュールは、干渉する可能性がある送信の前記カウントと、前記被監視チャネル上の前記干渉する可能性がある送信の前記信号強度の前記総和とに基づいて、前記被監視チャネルに関する前記干渉メトリックを計算するように構成される、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
【請求項１４】
前記識別モジュールは、受信された前記送信の宛先を決定し、前記宛先が前記アクセスポイントでないときに、前記送信を干渉する可能性がある送信として識別することによって、前記被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別するように構成される、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
【請求項１５】
前記メモリは、前記アクセスポイントに関連付けられるクライアントのリストを記憶するように構成され、前記識別モジュールは、前記アクセスポイントに関連付けられる前記クライアントのリスト上にない送信機から生じる送信を、干渉する可能性がある送信として識別するように構成される、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
【請求項１６】
前記干渉メトリックは、前記被監視チャネル上の前記干渉する可能性がある送信の平均信号強度である、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
【請求項１７】
前記干渉メトリックは、前記被監視チャネル上の前記干渉する可能性がある信号強度の移動平均である、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
【請求項１８】
前記通信モジュールはさらに、前記選択された通信チャネル上で、前記選択された通信チャネルに関する前記干渉メトリックの指示を送信するように構成される、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において記述される実施形態は、一般には、ワイヤレス通信方法および装置に関し、より詳細には、ワイヤレスネットワーク内のアクセスポイントによるチャネル選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）技術はここ１０年にわたって大きく発達してきており、引き続き役に立っているが、大部分の基本サービスへの許容できる性能を達成することに苦心しているというシナリオがある。具体的には、非常に密集して展開されるシナリオでは、性能が劣化する可能性がある。この劣化の主な原因の１つは、ＷＬＡＮが通常動作する免許不要帯域内のデバイスの過密である。その問題に加えて、ユーザの数の増加だけでなく、ユーザにサービスを提供するアクセスポイント（ＡＰ）も増加しており、結果として、密集したエリア内でカバレッジの領域が重なり合う。
【０００３】
そのような展開において生じる問題は、ＡＰが運用するチャネルをいかに選択すべきかである。無計画な設置では特に、ＡＰは、その無線近傍において動作している、それぞれが多くの場合に独立して選択を行う多数のＡＰをほとんどまたは全く制御することができない。
【０００４】
以下において、図面を参照しながら実施形態が説明される。
【発明の概要】
【０００５】
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態によるワイヤレスネットワーク示す図。
【図２】一実施形態によるアクセスポイントを示す図。
【図３】一実施形態によるワイヤレス通信方法を示す図。
【図４】一実施形態によるアクセスポイント内の開始手順を示す図。
【図５】一実施形態におけるアクセスポイントのメモリに記憶されるデータを示す図。
【図６】一実施形態によるチャネルスキャン方法を示す図。
【図７】一実施形態におけるチャネルを切り替える方法を示す図。
【図８】８ａは一実施形態によるネットワーク近傍を示す図であり、８ｂは一実施形態によるネットワーク近傍を示す図。
【図９】一実施形態によるアクセスポイントを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一実施形態では、ワイヤレスネットワークのアクセスポイントにおけるワイヤレス通信の方法が開示される。アクセスポイントは、複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能であるように構成されるワイヤレスネットワークインターフェースを備える。この方法は、複数のチャネルからの複数の被監視チャネルのそれぞれを監視することと、ここにおいて、被監視チャネルを監視することは、被監視チャネルを監視するようにワイヤレスネットワークインターフェースを構成することと；被監視チャネル上で干渉する可能性がある送信を識別し、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信のカウント（count）を決定することと；被監視チャネル上で干渉する可能性がある送信の少なくともカウントの関数として被監視チャネルのための干渉メトリックを計算することと；被監視チャネルのための干渉メトリックを記憶することとを備える、複数の被監視チャネルのための記憶された干渉メトリックを比較し、最も低い干渉メトリックを有する被監視チャネルを通信チャネルとして選択することと、選択された通信チャネルを用いてワイヤレスネットワークを介して通信するようにアクセスポイントを構成することとを備える。
【０００８】
一実施形態では、被監視チャネルを監視することはさらに、被監視チャネル上で識別された干渉する可能性がある送信ごとに受信信号強度の指標（measure）を決定することを備え、干渉メトリックは、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信のカウントと、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信ごとの受信信号強度の指標の指示の総和（sum）との関数である。
【０００９】
一実施形態では、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別することは、送信を受信することと；受信された送信の宛先を決定することと；宛先がアクセスポイントでないとき、その送信を干渉する可能性がある送信と識別することとを備える。
【００１０】
一実施形態では、選択された通信チャネルを用いてワイヤレスネットワークを介して通信することは、ワイヤレスネットワークインターフェースを用いて通信することを備える。
【００１１】
一実施形態では、アクセスポイントは、第１のワイヤレスネットワークインターフェースと第２のワイヤレスネットワークインターフェースとを備え、それぞれ複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能であるように構成され、複数の被監視チャネルのそれぞれを監視することは、第１のワイヤレスネットワークインターフェースを複数の被監視チャネルからのそれぞれ被監視チャネルに切り替えることを備え、選択された通信チャネルを用いてワイヤレスネットワークを介して通信することは、第２のワイヤレスネットワークインターフェースを選択された通信チャネルに切り替えることを備える。
【００１２】
一実施形態では、干渉メトリックは、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の平均信号強度である。
【００１３】
一実施形態では、干渉メトリックは、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の信号強度の移動平均である。
【００１４】
一実施形態では、この方法はさらに、選択された通信チャネル上で、選択された通信チャネルに関する干渉メトリックの指示を送信することを備える。
【００１５】
一実施形態では、プロセッサ上で実行されるときにプロセッサに上記実施形態によるワイヤレス通信方法を実行させるプロセッサ実行可能命令を搬送するコンピュータ可読キャリア媒体。
【００１６】
一実施形態では、ワイヤレスネットワークのためのアクセスポイントが開示される。アクセスポイントは、複数のワイヤレス通信チャネル間で切替可能であるように構成される第１のワイヤレスネットワークインターフェースと；複数のワイヤレス通信チャネルの被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別し、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信のカウントを決定するように構成される識別モジュールと；被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の少なくともカウントの関数として被監視チャネルに関する干渉メトリックを計算するように構成される計算モジュールと；被監視チャネルごとの干渉メトリックを記憶するように構成されるメモリと；メモリに記憶された干渉メトリックを比較することによって選択された通信チャネルを用いて、アクセスポイントにワイヤレスネットワークを介して通信させるように構成される通信モジュールとを備える。
【００１７】
一実施形態では、通信モジュールは、第１のワイヤレスネットワークインターフェースを用いて、選択された通信チャネル上で通信するように構成される。
【００１８】
一実施形態では、アクセスポイントはさらに、第２のワイヤレスネットワークインターフェースを備え、通信モジュールは、第２のワイヤレスネットワークインターフェースを用いて、選択された通信チャネル上で通信するように構成される。
【００１９】
一実施形態では、識別モジュールはさらに、被監視チャネル上の識別された干渉する可能性がある送信の信号強度を決定し、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の信号強度の総和を決定するように構成され、計算モジュールは、干渉する可能性がある送信のカウントと、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の信号強度の総和との関数として、被監視チャネルに関する干渉メトリックを計算するように構成される。
【００２０】
一実施形態では、識別モジュールは、受信された送信の宛先を決定し、宛先がアクセスポイントでないときに、その送信を干渉する可能性がある送信として識別することによって、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別するように構成される。
【００２１】
一実施形態では、メモリは、アクセスポイントに関連付けられるクライアントのリストを記憶するように構成され、識別モジュールは、アクセスポイントに関連付けられるクライアントのリスト上にない送信機から生じる送信を、干渉する可能性がある送信として識別するように構成される。
【００２２】
一実施形態では、干渉メトリックは、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の平均信号強度である。
【００２３】
一実施形態では、干渉メトリックは、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信の信号強度の移動平均である。
【００２４】
一実施形態では、通信モジュールはさらに、選択された通信チャネル上で、選択された通信チャネルに関する干渉メトリックの指示を送信するように構成される。
【００２５】
図１は、一実施形態によるワイヤレスネットワークを示す。ワイヤレスネットワークはアクセスポイント（ＡＰ）１００と、５つのクライアント（ＳＴＡ）２１、２２、２３、２４、２５とを備える。クライアントは、ワイヤレスチャネルを介して、アクセスポイント１００とワイヤレスで通信する。
【００２６】
図２は、ＡＰ１００をさらに詳細に示す。ＡＰ１００は、ワイヤレスネットワークインターフェース１１０と、チャネル制御モジュール１２０と、通信モジュール１３０と、識別モジュール１４０と、計算モジュール１５０と、メモリ１６０とを備える。ワイヤレスネットワークインターフェース１１０はアンテナ１１５に結合される。
【００２７】
ワイヤレスネットワークインターフェース１１０は、無線周波数スペクトルにおいて規定される複数の無線周波数チャネルのうちの１つまたは複数において、アンテナ１１５を用いて信号を送り、受信するように動作可能である。チャネル制御モジュール１２０は、ワイヤレスネットワークインターフェース１１０がどの無線周波数チャネルを使用するかを選択する。通信モジュール１３０は、図１に関連して先に説明されたように、たとえば、クライアントＳＴＡに、通信プロトコルに従って信号を送り、受信するようにワイヤレスネットワークインターフェース１１０を制御する。
【００２８】
識別モジュール１４０は、ワイヤレスネットワークインターフェース１１０によって受信された信号を監視し、検出された信号が、ＡＰ１００に関連付けられるクライアントからの信号であるか、ＡＰ１００と同じチャネル上で動作する、付近において動作している別のＡＰに関連する他の通信であるかを決定する。これらの信号は、近隣のＡＰによって送信される信号か、近隣のＡＰのクライアントによって送信される信号かのいずれの場合がある。計算モジュール１５０は、他のＡＰに関連する信号から識別モジュール１４０によって抽出されたデータに関する計算を実行する。メモリ１６０は、それらの信号から抽出されたデータを記憶する。
【００２９】
ＡＰ１００のモジュールによって実行される方法が、以下にさらに詳細に説明される。
【００３０】
図３は、一実施形態によるワイヤレス通信方法を示す。ステップＳ３０２において、チャネル制御モジュール１２０は、ワイヤレスネットワークインターフェース１１０に、以下の説明において被監視チャネルと呼ばれる、監視されるべきチャネルに切り替えさせる。ステップＳ３０４において、識別モジュール１４０は、被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信を識別する。識別モジュール１４０は、その送信が生じたノードの識別子をＡＰ１００に関連付けられるクライアントのリストと比較することによって、干渉する可能性がある送信を識別する。そのノードがＡＰ１００に関連付けられるクライアントのリスト上に存在しない場合には、その送信は干渉する可能性がある送信として識別される。被監視チャネル上の干渉する可能性がある送信のカウント（count）がメモリ１６０に記憶される。識別モジュール１４０が、干渉する可能性がある送信を識別するたびに、被監視チャネルに関するカウントがインクリメントされる。
【００３１】
ステップＳ３０６において、計算モジュール１５０は、被監視チャネルに関する干渉メトリックを計算する。干渉メトリックは、被監視チャネル上で観測される干渉する可能性がある送信のカウントの関数である。干渉する可能性がある送信のカウントを保持することに加えて、干渉する可能性がある送信の観測された信号強度の総和（sum）も識別モジュール１４０によって記憶される。干渉メトリックは、信号強度の総和と、干渉する可能性がある送信のカウントとの両方の関数である。
【００３２】
ステップＳ３０８において、被監視チャネルに関して計算された干渉メトリックは、メモリ１６０に記憶される。ステップＳ３１０において、すべてのチャネルが監視されたか否かに関するチェックが実行される。監視されるべきチャネルが依然として存在する場合には、この方法はステップＳ３０２に戻り、被監視チャネルとして新たなチャネルが選択される。すべてのチャネルが監視されたとき、この方法はＳ３１２に進む。
【００３３】
ステップＳ３１２において、通信チャネルが選択される。通信チャネルは、チャネルごとにメモリに記憶される干渉メトリックを比較し、最も低い干渉メトリックを有するチャネルを通信チャネルとして選択することによって選択される。ステップＳ３１４において、ＡＰ１００は、選択された通信チャネルを用いて、そのクライアントと通信する。
【００３４】
あるチャネル「ｉ」上で動作している、上記の実施形態によるＡＰは、そのチャネル上の様々な送信を受信する場合がある。これらの送信のうちのいくつかは、このＡＰに接続されるクライアントからの送信である可能性があり、いくつかの他の送信は、同じチャネル上で、付近において動作している近隣のＡＰからの管理フレーム（たとえば、ビーコン）送信である可能性があり、いくつかの送信は、同じチャネル上で動作している近隣のＡＰに接続される、付近にあるクライアントからの送信である可能性がある。このＡＰに関連付けられるクライアントからの送信の場合、フレームが復号され、上位のレイヤに渡される。
【００３５】
他のＡＰおよび他のＡＰに接続されるクライアントのような、他のデバイスからの送信の場合、フレーム受信中に記録された信号強度が記憶され、フレームの残りの部分は破棄される。場合によっては、ヘッダのみが復号可能な場合があり、フレームは復号不可能な場合があることに留意されたい。これに関して２つの起こり得る原因がある。第一に、クライアントはＡＰから物理的に離れて位置する場合があり、信号減衰が、受信品質に影響を及ぼす場合がある。第二に、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格および他の技術仕様に準拠する通信では、フレームの残りの部分が、より速い速度で送られる場合であっても、フレームのヘッダは常に基本速度において送られ、それにより、ヘッダが、フレームの残りの部分より、より長い送信距離を通して復号できるようになる場合がある。
【００３６】
本開示との関連において、少なくとも復号可能なヘッダを有するフレームのみが考慮される。ＡＰがクライアントからの送信を傍受するとき、ＡＰは、この送信が生じたノードを、自らに関連付けられるクライアントのリストに対して比較することができる。一致が見られない場合には、これは、干渉送信の傍受を指示する。そのような送信を傍受するとき、信号強度が記録され、記録された値が累積パラメータに追加され、カウンタがインクリメントされる。同時に、干渉メトリックが計算される。これは、ある窓（window）にわたって経験される干渉送信のカウント、または総和およびカウントパラメータにわたって計算された何らかの関数とすることができる。累積カウンタを使用する理由は、近隣のセル内の数多くのノードが活動していない場合に、カウンタも同様に低い値を有するのに対して、近隣のセル内のノードが活発に送信しており、そのＡＰの無線近傍内にある場合には、カウンタは大きな値を有する可能性が高いためである。
【００３７】
上記の実施形態では、観測された信号強度の総和がＡＰによって記憶される。代替の実施形態では、平均、最大値、中央値または移動平均が記憶される。
【００３８】
図４は、一実施形態による、アクセスポイントにおける開始手順を示す。ステップＳ４０２において、アクセスポイントがオンに切り替えられる。ＡＰの電源が入った後に、ステップＳ４０４において、ＡＰは、第１の非重複（non-overlapping）チャネルに同調する。ＡＰは、ドウェルタイマ（dwell timer）が満了するまで、一定の期間にわたって各チャネルに留まる。ステップＳ４０６において、カウント、総和およびｔｉｍｅｒＥｘｐｉｒｅｄＦｌａｇの値が０に設定される。その後、その被監視チャネルに関するドウェルタイマが開始される。その後、ＡＰはこのチャネル上で情報を収集し、ドウェルタイマが満了するときに、次のチャネルに移動する。ステップＳ４０８において、ＡＰは、フレームが受信されたか否かを決定する。フレームが受信されなかった場合には、この方法はステップＳ４１０に進み、そこでＡＰは、ドウェルタイマが満了したか否かを決定する。ドウェルタイマが満了していない場合には、この方法はステップＳ４０８に戻る。
【００３９】
ステップＳ４０８において、ＡＰが、フレームが受信されたと決定する場合には、この方法はステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２において、ＡＰは、受信されたフレームがＡＰのクライアントに関連付けられるか否かをチェックする。受信されたフレームがＡＰのクライアントに関連付けられる場合には、ステップＳ４１４においてフレームが処理され、この方法はステップＳ４１０に戻る。受信されたフレームがＡＰのクライアントに関連付けられない場合には、ＡＰは、ステップＳ４１６において、受信されたフレームがアソシエーション要求であるか否かをチェックする。受信されたフレームがアソシエーション要求である場合には、ステップＳ４１４において処理され、この方法はステップＳ４１０に戻る。受信されたフレームがアソシエーション要求でない場合には、この方法はステップＳ４１８に進む。
【００４０】
ステップＳ４１８において、受信されたフレームからの干渉する可能性の指示が総和値に加算され、カウンタがインクリメントされる。この実施形態では、受信されたフレームからの干渉する可能性の指示は、受信されたフレームに関する受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）である。ステップＳ４１８において、総和値およびカウント値から干渉メトリックも計算される。干渉メトリックは、総和値およびカウント値の関数である。たとえば、干渉メトリックｆ（ｓｕｍ，ｃｏｕｎｔ）は、総和をカウントで割って計算される干渉送信の平均信号強度とすることができる。
【００４１】
【数１】
2018196129.tif 000003
【００４２】
干渉メトリックは、移動平均とすることができるか、またはカウント値自体が干渉メトリックとして使用される場合もある。
【００４３】
ステップＳ４１８後に、この方法はＳ４１０に進む。上記のように、ステップＳ４１０において、ＡＰは、ドウェルタイマが満了したか否かを決定する。ドウェルタイマが満了した場合には、この方法はステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０において、被監視チャネルに対応する総和、カウントおよび干渉メトリックの値がＡＰのメモリに記憶される。ステップＳ４２０後に、この方法はステップＳ４２２に進む。
【００４４】
ステップＳ４２２において、すべてのチャネルがスキャンされたか否かを決定するためにチェックが実行される。すべてのチャネルがスキャンされていない場合には、ステップＳ４２４において、次の未スキャンのチャネルが被監視チャネルとして選択され、この方法は、新たな被監視チャネルのためのステップＳ４０６に戻る。ステップＳ４２２において、すべてのチャネルが監視されたと決定された場合には、この方法は、ステップＳ４２６に進む。ステップＳ４２６において、チャネルが通信チャネルとして選択される。被監視チャネルごとの干渉メトリック値が比較され、最も低い干渉メトリックを有するチャネルが通信チャネルとして選択される。その後、ＡＰは、通信チャネルとして選択されたチャネルに切り替わり、このチャネルにおいて通常動作を開始する。その後、この方法はステップＳ４２８に進み、そこでプロトコル処理が行われる。図４および以下に示される図において示されるプロトコル処理ステップＳ４２８は、選択された通信チャネル上で通信しているＡＰ、または選択された通信チャネル上で通信中にアイドルであることを示す。
【００４５】
上記のように、ＡＰは、その無線近傍において各チャネル上の干渉可能性のレベルを取り込むために、送信を傍受する。ＡＰは、一定の窓にわたって非重複チャネルごとの統計値を保持する。窓の長さは、チャネル上のドウェル時間に等しいか、それ以上とすることができる。ドウェル時間カウンタが満了すると、ＡＰは次のチャネルに移動し、そのプロセスを繰り返す。そのプロセスは、ＡＰがすべての非重複チャネルをスキャンし終えるまで継続する。これを行う目的は、ＡＰが干渉可能性のレベルを最小化することができる動作チャネルを選択することである。
【００４６】
図５は一実施形態におけるＡＰのメモリ内に記憶されるデータを示す。各ＡＰは、図５に示されるように、１組＜ｓｕｍ，ｃｏｕｎｔ，ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＭｅｔｒｉｃ＞の履歴リストを保持することができる。この履歴の長さは、調整可能なパラメータ「Ｎ」である。このリストは、たとえば、リストがいっぱいであるときにはいつでも、リスト内の最も古い値が上書きされるようなスライディングバッファを用いて実装され得る。
【００４７】
図５に示されるように、ＡＰは、チャネルｉのためのＮ組の統計値（ｓｔａｔi1，ｓｔａｔi2，．．．ｓｔａｔiN）と、チャネルｊのためのＮ組の統計値（ｓｔａｔj1，ｓｔａｔj2，．．．ｓｔａｔjN）と、チャネルｍまでのチャネルごとの対応する組の統計値とを記憶する。それぞれの場合に、統計値は、総和、カウントおよび干渉メトリック値を含む。
【００４８】
新たな各監視サイクルの開始時に、パラメータ＜ｓｕｍ，ｃｏｕｎｔ，ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＭｅｔｒｉｃ＞は、測定値が無線近傍の最新状態を示すようにすべてリセットされる。さらに、監視サイクルの終了時に、収集された任意の新たな統計値が、監視されたチャネルに対応する履歴リスト内に記憶される。「Ｎ」回の最新の監視サイクルに関する履歴情報を記憶することによって、ＡＰは、チャネル選択／切替プロセスにおいて計算に入れられ得る傾向を識別することができる。
【００４９】
一実施形態では、ＡＰは、時系列予測または単純な移動平均を用いて傾向を計算することができる。これらの傾向は、干渉可能性が大きくなりつつあるか、小さくなりつつあるか、一定のままであることを識別するために使用される。ＡＰは、異なるチャネルにわたって傾向を比較することができ、その傾向はチャネル選択プロセスに含まれ得る。一実施形態では、ＡＰは、機械学習技法を用いて、特定のチャネルが特定の時刻において高いレベルの干渉可能性を有するか否かのような、周期的傾向を識別することができる。
【００５０】
ＡＰが単一の無線カードを有するものと仮定すると、これらに関する干渉可能性情報を最新にしておくために、一時的に他のチャネルを監視することになる。この監視は、定期的に、またはＡＰがアイドルであるときに行うことができる。定期的な監視プロセスが図６に示される。一実施形態では、ＡＰは、応答するやり方でそのような監視を実行することができる。すなわち、図６に示されるプロセスは、ＡＰが性能劣化を受けたときに開始される。
【００５１】
図６は、一実施形態による、チャネルスキャン方法を示す。ステップＳ６０２において、ＡＰは、アイドルであると決定する。ステップＳ６０４において、ＡＰは、被監視チャネルについての情報を更新するために、被監視チャネルとして別のチャネルに一時的に切り替わる。
【００５２】
図４に関連して先に説明されたように、その後、ＡＰは、ドウェルタイマが満了するまで、一定の期間にわたって被監視チャネル上にとどまる。ステップＳ６０６において、カウント、総和およびｔｉｍｅｒＥｘｐｉｒｅｄＦｌａｇの値が０に設定される。その後、その被監視チャネルに関するドウェルタイマが開始される。ＡＰはこのチャネルに関する情報を収集し、ドウェルタイマが満了するときに次のチャネルに移動する。ステップＳ６０８において、フレームが受信されたか否かが決定される。フレームが受信されていない場合には、この方法はステップＳ６１０に進み、そこでドウェルタイマが満了したか否かが決定される。ドウェルタイマが満了していない場合には、この方法はステップＳ６０８に戻る。
【００５３】
ステップＳ６０８において、フレームが受信されたと決定される場合には、この方法はステップＳ６１２に進む。ＡＰは、自らが動作していないチャネルを監視しているので、受信された任意のフレームがそのＡＰに関連付けられないことがわかり、それゆえ、干渉する可能性があると仮定され得る。
【００５４】
ステップＳ６１２において、受信されたフレームからの干渉可能性の指示が総和値に加算され、カウンタがインクリメントされる。先に論じられたように、受信されたフレームからの干渉可能性の指示は、受信されたフレームに関する受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）である。ステップＳ４１８において、総和値およびカウント値から干渉メトリックも計算される。干渉メトリックは、総和値およびカウント値の関数である。
【００５５】
ステップＳ６１２後に、この方法はＳ６１０に進み、そこでドウェルタイマが満了したか否かが決定される。ドウェルタイマが満了した場合には、この方法はステップＳ６１４に進む。ステップＳ６１４において、被監視チャネルに対応する総和、カウントおよび干渉メトリックの値がＡＰのメモリに記憶される。ステップＳ６１４後に、この方法はＳ６１６に進む。
【００５６】
ステップＳ６１６において、監視チャネルのためのＡＰのメモリ内の履歴リスト内の値が更新される。その後、ＡＰは、動作チャネルに切り戻り、ＡＰが一時的スキャンを実行する次回の被監視チャネルとして、異なる候補チャネルが選択される。その後、この方法はステップＳ６１８に進み、そこでプロトコル処理が行われる。
【００５７】
他のチャネルに関する近傍情報を収集する別の手法は、これらのチャネルに関して、付近において動作している他の近隣のＡＰによって収集された情報を利用することである。各ＡＰ（たとえば、ＡＰ１）は、その動作チャネル（チャネルＸ）上でその近傍を監視している。その際、ＡＰ１は、この情報（たとえば、総和、カウント、干渉メトリック）を、動作チャネル（チャネルＸ）上でビーコンフレームを介して広告することができる。別のチャネル（チャネルＹ）を運用している別のＡＰ（ＡＰ２）が、このチャネルの状態を監視するためにチャネルＸに一時的に同調するときはいつでも、これらのＡＰがいずれも互いの範囲内にあるなら、ＡＰ１からのビーコンを聴取することによって、チャネルＸに関する干渉可能性を簡単に取り込むことができる。そのような手法は、近傍の近似的状態を与えることになるが、スキャン時間を著しく短縮することができる。それゆえ、そのような手法は、候補チャネルに関する干渉可能性を迅速に推定するのを支援することになる。
【００５８】
ＡＰによって広告される情報は、干渉メトリックの最新の値とすることができる。その代わりに、またはそれに加えて、ＡＰは、動作している通信チャネルに関する干渉可能性の傾向または周期的変動を指示する概要値を広告することができる。
【００５９】
ＡＰは、たとえば、近隣のチャネルのスキャンが動作チャネルと比べて有望な代替チャネルの利用可能性を指示するとき、動作チャネルが選択されたときなどの干渉レベルと比べて、受けている干渉レベルが上がる（たとえば、再送率が特定のしきい値を上回るなど）ときなどの、種々の状況下においてその動作チャネルを切り替えることを選ぶ場合がある。各ＡＰは動的に監視し、異なるチャネルに関する最新の情報を保持しているので、任意の所与の時点において、ＡＰは、最良の性能を提供することを約束するチャネルを選択することができる。
【００６０】
図７は、一実施形態におけるチャネルを切り替える方法を示す。ステップＳ７０２において、選択された通信チャネル上で通信するＡＰによってプロトコル処理が行われる。ステップＳ７０４において、チャネル切替がトリガされたか否かが決定される。チャネル切替の例は、先の段落において論じられた。チャネル切替がトリガされていない場合には、この方法はステップＳ７０２に戻る。チャネル切替がトリガされた場合には、干渉メトリックの記憶された値が比較され、最も低い干渉メトリックを有するチャネルが新たな動作チャネルとして選択される。その後、ＡＰは、新たな動作チャネルに切り替わり、ステップＳ７０２に戻る。
【００６１】
先に論じられたように、新たな動作チャネルを選択するための比較において使用される干渉メトリックは、被監視チャネルに関する履歴情報に基づくことができる。履歴内の情報は、概要値を計算するために使用され得るか、またはたとえば、チャネルに関する干渉可能性の周期的変動またはパターンを識別することによって、有望な代替チャネルを指摘することができる他の洞察を決定するために使用され得る。チャネルごとの概要が、所与の時点における最良の代替チャネルをもたらすために比較され得る。
【００６２】
考慮すべき別の重要な問題は、同時に動作している近隣間、すなわち各近隣、または近隣対間の同期を回避することである。この問題を軽減するために、ランダム化が導入され得る。たとえば、各チャネルを順次に監視する代わりに、各ＡＰが、利用可能なチャネルのそれぞれをサイクルごとに少なくとも一度だけスキャンするように、チャネルをランダムに選択することができる。さらに、チャネル切替プロセス中にもランダム化が導入され得る。２つ以上の近隣が同じチャネル上にあるシナリオでは、それらの近隣は同時に動作しないことが望ましい。たとえば、２つの近隣のＡＰが同時にチャネルを切り替え、両方が同じチャネルまたは干渉するチャネルに切り替わる可能性があることは望ましくないであろう。そのような同時の切替を回避するために、ＡＰは、チャネル切替オプションに直面するとき、その決定をランダム化することができる。一実施形態では、ＡＰは、ある分布から乱数または擬似乱数を選び、この乱数がしきい値未満である場合には、一連の動作を決定する。
【００６３】
図８の８ａは、一実施形態によるネットワーク近傍を示す。図８の８ａに示されるように、第１のＡＰ１は、２つのクライアントｎ１およびｎ２を有する。第２のＡＰ２は、３つのクライアントｎ６、ｎ７およびｎ８を有する。第３のＡＰ３は、３つのクライアントｎ３、ｎ４およびｎ５を有する。
【００６４】
図８の８ｂは、チャネルスキャン中に図８の８ａに示されるネットワーク近傍においてＡＰ３によって傍受される通信を示す。図８の８ｂに示されるように、第１のＡＰ１は、第３のＡＰ３に関連付けられるクライアントのうちの２つｎ３およびｎ４によって送信されるフレームを傍受する。さらに、第１のＡＰ１は、第３のＡＰ３によって送信されたフレームも傍受する。したがって、一実施形態によるチャネルスキャン中に、第１のＡＰ１は、２つのクライアントｎ３およびｎ４と、第３のＡＰ３とによって送信される送信のカウントと、それらの送信の強度の指示とを決定することになる。したがって、第１のＡＰ１は、第３のＡＰ３とそのクライアントとの間の通信に起因して、第３のＡＰ３が動作しているチャネルに関する干渉可能性の指示を有することになる。
【００６５】
図８の８ｂに示されるように、第２のＡＰ２は、第３のＡＰ３に関連付けられるクライアントのうちの１つｎ６による通信を傍受する。したがって、チャネルスキャン中に、第２のＡＰ２は、第３のＡＰ３のクライアントｎ５による送信のカウントおよび強度指示の総和を決定することになる。
【００６６】
さらに、図８の８ｂに示されるように、第３のＡＰ３は、第１のＡＰ１による送信と、第１のＡＰ１に関連付けられる２つのクライアントｎ１およびｎ２による送信と、さらには第２のＡＰ２のクライアントｎ６による送信とを傍受することになる。したがって、第１のＡＰ１および第２のＡＰが同じチャネル上で動作していたなら、第３のＡＰ３は、スキャン中にそのチャネル上で相対的に高いレベルの干渉可能性を決定することになる可能性がある。これが当てはまる場合には、第３のＡＰ３は、その際、始動中に、またはチャネル切替トリガ後のいずれかに、代替のチャネルを選択することになる。
【００６７】
上記の実施形態では、アクセスポイントは、単一の無線カードまたはワイヤレスネットワークインターフェースを備える。代替の実施形態では、アクセスポイントは２つの無線カードを備える。図９はそのような実施形態を示す。
【００６８】
図９は、一実施形態によるアクセスポイントを示す。アクセスポイント９００は、第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０と、第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０と、チャネル制御モジュール９２０と、通信モジュール９３０と、識別モジュール９４０と、計算モジュール９５０と、メモリ９６０とを備える。第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０は、第１のアンテナ９１５に結合され、第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０は第２のアンテナ９７５に結合される。
【００６９】
第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０および第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０はいずれも、それぞれ第１のアンテナ９１５および第２のアンテナ９７５を用いて信号を送り、受信するように動作可能である。第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０および第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０はそれぞれ、複数の無線周波数チャネルから選択された１つのチャネル上で動作する。チャネル制御モジュール９２０は、第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０がどの無線周波数チャネルを使用するか、および第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０がどの無線周波数チャネルを使用するかを選択する。
【００７０】
この実施形態では、第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０は、複数の取り得るチャネルから選択された１つの通信チャネルを用いて、アクセスポイント９００に関連付けられるクライアントと通信するために使用される。第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０は他のチャネルをスキャンするために同時に使用され得る。通信モジュール９３０は、通信プロトコルに従って信号を送り、受信するように第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０を制御する。
【００７１】
第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０は、第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０とは異なるチャネル上で動作するように、チャネル制御モジュール９２０によって制御され得る。したがって、第２のワイヤレスネットワークインターフェース９７０は、図６においてステップＳ６０４からＳ６１６まで示されるようなスキャンを実行するために使用され得る。すなわち、そのスキャンは、ＡＰ９００がアイドルでないときにも実行され得る。
【００７２】
一実施形態では、識別モジュール９４０は、第１のワイヤレスネットワークインターフェース９１０によって受信された信号を監視し、検出された信号が、ＡＰ９００に関連付けられるクライアントからの信号か、付近において動作している別のＡＰに関連する他の通信であるかを決定する。計算モジュール９５０は、他のＡＰに関連する信号から識別モジュール９４０によって抽出されたデータに関する計算を実行する。メモリ９６０は、それらの信号から抽出されたデータを記憶する。これにより、ＡＰ９００は、被監視チャネルに加えて、自らが通信しているチャネルに関する干渉についての情報を収集できるようになる。
【００７３】
実施形態は、ＡＰが、各チャネル上の干渉送信の可能性を考慮に入れることができ、この可能性が最も小さいチャネルを選択することができるという利点を有する。さらに、動的に監視し、履歴情報を保持することは、チャネル選択／切替決定を改善できる可能性があるさらに有用な情報を与えることができる。さらに、実施形態は、同じネットワーク近傍において動作するいかなる変更他のデバイスも必要とすることなく実装され得る。上記の方法を使用して、ＡＰは、近隣のチャネルの状況を描くことができ、最も低い干渉可能性を提供するチャネルを選択することができる。
【００７４】
実施形態では、各アクセスポイントが、分散した態様において独立して決定を行うことができるので、中央コントローラは不要である。さらに、異なる管理エンティティに属する複数のＡＰが無線近傍を共有するシナリオでは、集中管理による手法は達成できない場合がある。実施形態によれば、不確定の無線環境、特に、ＡＰが別のＡＰの変更を起動する設備が存在しない場合があり、各ＡＰが少なくとも、可能であれば妨害が最も少ない経路を選択しようと試みることができる無線環境において、ＡＰが動作できるようになる。
【００７５】
具体的な実施形態が概略的に提示される。読者は、各実施形態の詳細な実装態様がいくつかのやり方で達成され得ることは理解されよう。たとえば、専用ハードウェアによる実装態様が設計され、構築され得る。一方、プロセッサが、実施形態に関連して先に説明された管理ユニットを実装するために、記憶媒体（たとえば、磁気、光学、固体メモリに基づくデバイス）によって、またはコンピュータ受信可能信号（たとえば、完全なプログラムのダウンロードまたは既存のプログラムへの「パッチ」更新）によって送達されるような、コンピュータプログラムで構成され得る。これら２つの状況に加えて、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどの多機能ハードウェアデバイスが、構成命令によって構成され得る。
【００７６】
いくつかの実施形態が説明されてきたが、これらの実施形態は、例示としてのみ提示されており、本発明の範囲を制限することは意図していない。実際には、本明細書において説明される新規のデバイスおよび方法は様々な他の形で具現化される場合がある；さらに、本発明の趣旨から逸脱することなく、本明細書において説明されたデバイス、方法および製品の形態に種々の省略、交換および変更が行われる場合がある。添付の特許請求の範囲およびその均等物は、本発明の範囲および趣旨に入ることになるような形態および変更を含むことを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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