(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスローカルエリアネットワークを介するステーションからアクセスポイントまでの伝送のスループットを測定する方法であって、該方法は、
試験期間の間に、該ステーションから該アクセスポイントにメッセージを送信し、該ステーションにおいて受信応答を受信することであって、該受信応答は、該試験期間の間に、該アクセスポイントによって受信された各メッセージに対して該アクセスポイントから該ステーションに送信される、ことと、
該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された該アクセスポイントからの受信応答の数を数えることに基づいて、該試験期間の間のスループットを決定することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記メッセージは、データフレームとして前記アクセスポイントに送信され、前記受信応答は、制御フレームとして前記ステーションに送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
メッセージを送信することは、
前記ステーションから前記アクセスポイントに第１のメッセージを送信することと、
該第１のメッセージに対する受信応答が該ステーションにおいて受信されたかどうかを決定することと、
該ステーションが該アクセスポイントから受信応答を受信することに失敗した場合、および再試行限度に達していない場合に、該第１のメッセージを再送信することと、
該ステーションが該アクセスポイントから該第１のメッセージに対する受信応答を受信することに失敗した場合、および再試行限度に達した場合に、該第１のメッセージに対するフレームロスを数えることと、
該ステーションにおいて該第１のメッセージに対する受信応答を受信した後、または該第１のメッセージに対するフレームロスを数えた後に、該ステーションから該アクセスポイントに第２のメッセージを送信することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記試験期間の間のスループットを決定することは、
該試験期間と、該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された前記アクセスポイントからの受信応答の数と、該試験期間の間に該ステーションから該アクセスポイントに送信された該メッセージの各々に含まれるビット数とに基づいて、１秒当たりのビットで該スループットを決定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各メッセージを送信する前に、前記ステーションから前記アクセスポイントにフレームの送信要求を送信することと、
各メッセージを送信する前に、該ステーションにおいて、該アクセスポイントからのフレームの送信クリアを受信することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ステーションにおいて、前記アクセスポイントから送信されたメッセージを受信することであって、該アクセスポイントは、該ステーションからのメッセージを受信した後に、該ステーションに該メッセージを送信する、ことと、
該試験期間の間に該ステーションによって受信された該アクセスポイントからの該メッセージに基づいて、該アクセスポイントから該ステーションまでの該試験期間の間のスループットを決定することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アクセスポイントから前記ステーションまでの前記試験期間の間のスループットを決定することは、
該試験期間と、該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された該アクセスポイントからのメッセージの数と、該試験期間の間に該ステーションから該アクセスポイントに送信された該メッセージの各々に含まれるビット数とに基づいて、１秒当たりのビットで該スループットを決定すること
をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
コンピュータが実行可能なコードを含むコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であって、該コンピュータが実行可能なコードは、コンピュータによって実行されたときに、該コンピュータに、
試験期間の間に、ステーションからアクセスポイントにメッセージを送信し、該ステーションにおいて受信応答を受信することであって、該受信応答は、該試験期間の間に、該アクセスポイントによって受信された各メッセージに対して該アクセスポイントから該ステーションに送信される、ことと、
該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された該アクセスポイントからの受信応答の数を数えることに基づいて、該試験期間の間のスループットを決定することと
を行うように動作するように指示することによって、該コンピュータに、ワイヤレスローカルエリアネットワークを介する該ステーションから該アクセスポイントまでの伝送のスループットを決定させる、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項９】
前記メッセージは、データフレームとして前記アクセスポイントに送信され、前記受信応答は、制御フレームとして前記ステーションに送信される、請求項８に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１０】
メッセージを送信することは、
前記ステーションから前記アクセスポイントに第１のメッセージを送信することと、
該第１のメッセージに対する受信応答が該ステーションにおいて受信されたかどうかを決定することと、
該ステーションが該アクセスポイントから受信応答を受信することに失敗した場合、および再試行限度に達していない場合に、該第１のメッセージを再送信することと
を含む、請求項８に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１１】
前記ステーションが前記アクセスポイントから前記第１のメッセージに対する受信応答を受信することに失敗した場合、および再試行限度に達した場合に、該第１のメッセージに対するフレームロスを数えることと、
該ステーションにおいて該第１のメッセージに対する受信応答を受信した後、または該第１のメッセージに対するフレームロスを数えた後に、該ステーションから該アクセスポイントに第２のメッセージを送信することと
をさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１２】
前記試験期間の間のスループットを決定することは、
該試験期間と、該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された前記アクセスポイントからの受信応答の数と、該試験期間の間に該ステーションから該アクセスポイントに送信された該メッセージの各々に含まれるビット数とに基づいて、１秒当たりのビットで該スループットを決定することをさらに含む、請求項８に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１３】
各メッセージを送信する前に、前記ステーションから前記アクセスポイントにフレームの送信要求を送信することと、
各メッセージを送信する前に、該ステーションにおいて、該アクセスポイントからのフレームの送信クリアを受信することと
をさらに含む、請求項８に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１４】
前記ステーションにおいて、前記アクセスポイントからのメッセージを受信することであって、該アクセスポイントは、該ステーションからのメッセージを受信した後に、該ステーションに該メッセージを送信する、ことと、
該試験期間の間に該ステーションによって受信された該アクセスポイントからの該メッセージに基づいて、該アクセスポイントから該ステーションまでの該試験期間の間のスループットを決定することと
をさらに含む、請求項８に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１５】
前記アクセスポイントから前記ステーションまでの前記試験期間の間のスループットを決定することは、
該試験期間と、該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された該アクセスポイントからのメッセージの数と、該試験期間の間に該ステーションから該アクセスポイントに送信された該メッセージの各々に含まれるビット数とに基づいて、１秒当たりのビットで該スループットを決定すること
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１６】
ワイヤレスローカルエリアネットワークを介する伝送のスループットを測定するシステムであって、該システムは、ステーションを含み、該ステーションは、
試験期間の間に、該アクセスポイントにメッセージを送信し、該試験期間の間に、該アクセスポイントから受信応答を受信することと、
該試験期間の間に受信された該アクセスポイントからの該受信応答を数えることに基づいて、該試験期間の間のスループットを決定することと
を行うように構成されている、システム。
【請求項１７】
前記メッセージは、データフレームとして前記アクセスポイントに送信され、前記受信応答は、制御フレームとして前記ステーションに送信される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
メッセージを送信するように構成された前記ステーションは、
該ステーションから前記アクセスポイントに第１のメッセージを送信することと、
該第１のメッセージに対する受信応答が該ステーションにおいて受信されたかどうかを決定することと、
該ステーションが該アクセスポイントから受信応答を受信することに失敗した場合、および再試行限度に達していない場合に、該第１のメッセージを再送信することと、
該ステーションが該アクセスポイントから該第１のメッセージに対する受信応答を受信することに失敗した場合、および再試行限度に達した場合に、該第１のメッセージに対するフレームロスを数えることと、
該ステーションにおいて該第１のメッセージに対する受信応答を受信した後、または該第１のメッセージに対するフレームロスを数えた後に、該ステーションから該アクセスポイントに第２のメッセージを送信することと
を行うように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記試験期間の間のスループットを決定するように構成された前記ステーションは、
該試験期間と、該試験期間の間に該ステーションにおいて受信された前記アクセスポイントからの受信応答の数と、該試験期間の間に該ステーションから該アクセスポイントに送信された該メッセージの各々に含まれるビット数とに基づいて、１秒当たりのビットで該スループットを決定すること
を行うようにさらに構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ステーションは、
該ステーションにおいて、前記アクセスポイントからのメッセージを受信することであって、該アクセスポイントは、該ステーションからのメッセージを受信した後に、該ステーションに該メッセージを送信する、ことと、
該試験期間の間に該ステーションによって受信された該アクセスポイントからの該メッセージに基づいて、該アクセスポイントから該ステーションまでの該試験期間の間のスループットを決定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
１．発明の分野
本発明は全体として、ワイヤレスローカルエリアネットワークに関する。特に、本発明はワイヤレスローカルエリアネットワークでの伝送スループットの測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．先行技術の説明
従来、コンピュータは、有線のローカルエリアネットワーク（”ＬＡＮ”）を通じて互いに通信していた。しかしながら、例えばラップトップ機、携帯情報端末等のモバイルコンピュータの需要が高まると共に、無線信号、赤外線信号等を用いたワイヤレス媒体での伝送を通じてコンピュータが互いに通信する方法として、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（”ＷＬＡＮ”）が開発されてきている。
【０００３】
ＷＬＡＮ相互との、そして有線ＬＡＮとの相互運用性を高めるために、ＷＬＡＮの国際標準としてＩＥＥＥ８０２．１１標準が開発された。一般に、データをワイヤレス媒体により伝送させながら、ＩＥＥＥ８０２有線ＬＡＮと同じインターフェースをユーザに提供するために、ＩＥＥＥ８０２．１１標準は設計された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＷＬＡＮにより有線ＬＡＮをしのぐ高い移動性をユーザに提供するが、通信が有線ＬＡＮ内に存在しないという理由でＷＬＡＮでの通信品質が変動してしまう。例えば、環境内のすべてのものが送信された信号の反射器又は減衰器として作用してしまう。よって、ＷＬＡＮ内でコンピュータの位置が少しでも変化すると、コンピュータから送信された信号の品質及び強度に影響を与えて、ＷＬＡＮで送信された信号のスループットに影響してしまう。
【０００５】
従来のシステムにおいては、第３層以上のＯＳＩ層を用いるエコー要求応答機構を利用して、ＷＬＡＮでのスループットをこのＷＬＡＮ内でコンピュータにより測定する。しかしながら、ＷＬＡＮ内の部品が第３層以上のＯＳＩ層をサポートできないことがよくあり、また、エコー応答要求機構を用いて構成することが不便であったり、管理上実用的でなかったりする。また、第３層以上でデータ処理を行うと遅延することがあり、これにより、算出したスループットに影響を与える。
【０００６】
あるいは、第３層以上のＯＳＩ層をサポートできる別のデバイスを用いて、コンピュータが送信することによりＷＬＡＮでのスループットを測定することができる。しかしながら、この別のデバイスは通常、コンピュータからの送信を受信するアクセスポイントの”後ろ”に配置されるので、算出したスループットにはこのデバイスとアクセスポイントとの間の余分な経路長が含まれ、遅延やアクセスポイントでの障害の影響も発生する。また、第３層以上でデータ処理を行うと遅延することがあり、これにより、算出したスループットに影響を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
要約
本発明は、ステーションとアクセスポイントとを有するワイヤレスローカルエリアネットワークでの伝送スループットの測定に関する。一実施の形態では、試験期間の間に、ス
テーションはアクセスポイントへメッセージを送信でき、メッセージをデータフレームとして送信できる。この試験期間の間に、アクセスポイントはステーションから送信されたメッセージを受信できる。アクセスポイントが受信したメッセージについては、アクセスポイントはステーションへ受信応答を送信でき、この受信応答を制御フレームとして送信できる。ステーションはアクセスポイントから、アクセスポイントが受信したメッセージに対する受信応答を受信できる。試験期間の間にアクセスポイントからステーションが受信した受信応答に基づいて、ステーションは、この試験期間についてステーションからアクセスポイントまでのスループットを求めることができる。
【０００８】
別の実施の形態においては、試験期間の間にステーションからアクセスポイントへメッセージを送信できる。そしてこの試験期間の間に、ステーションから送信されたメッセージをアクセスポイントが受信できる。アクセスポイントが受信したメッセージについては、アクセスポイントはステーションへＡＣＫフレームを送信できる。ステーションはアクセスポイントから、アクセスポイントで受信したメッセージに対するＡＣＫフレームを受信できる。アクセスポイントは、ステーションから受信したメッセージをステーションへ返送することができる。ステーションは、アクセスポイントからのメッセージを受信できる。ステーションは、この試験期間の間にアクセスポイントからステーションで受信したＡＣＫフレームに基づいて、試験期間についてステーションからアクセスポイントまでのスループットを求めることができる。また、ステーションは、この試験期間の間にステーションからアクセスポイントへ送信され、かつアクセスポイントからステーションが受信しメッセージに基づいて、試験期間についてアクセスポイントからステーションまでのスループットを求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
詳細な説明
本発明をより完全に理解するために、例えば具体的な構成、パラメータ、実施例等、数々の具体的な詳細を以下に説明する。しかしながら、かかる説明は本発明の範囲について制限を意図するものではなく、例示の実施の形態のよりわかりやすい説明を意図したものであることを理解されたい。
【００１０】
図１を参照すると、７層を有する例示のＯＳＩモデルを示し、各々の機能により層に分割したネットワークシステムの抽象的なモデルが示されている。特に、これらの７層には、物理層１０２に対応する第１層、データリンク層１０４に対応する第２層、ネットワーク層１０６に対応する第３層、トランスポート層１０８に対応する第４層、セッション層１１０に対応する第５層、プレゼンテーション層１１２に対応する第６層及びアプリケーション層１１４に対応する第７層が含まれる。ＯＳＩモデルの各層は、直上または直下の層と直接相互作用するだけであり、別々のコンピュータ１００及び１１６は、物理層１０２のみで直接互いに通信することができる。しかしながら、共通のプロトコルを用いれば、別々のコンピュータ１００及び１１６が、同じ層で効果的に通信することができる。例えば、例示の一実施の形態では、コンピュータ１００のアプリケーション層１１４からこれより下の各層を介してフレームが物理層１０２に達するまでフレームを伝送することにより、コンピュータ１００はアプリケーション層１１４でコンピュータ１１６と通信することができる。そしてこのフレームをコンピュータ１１６の物理層１０２に送信して、フレームをコンピュータ１１６のアプリケーション層１１４に達するまで物理層１０２の上の各層に伝送することができる。
【００１１】
上述のように、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（”ＷＬＡＮ”）用のＩＥＥＥ８０２．１１標準は、７層のＯＳＩモデルの第２層に対応するデータリンク層１０４で動作する。ＩＥＥＥ８０２．１１は７層のＯＳＩモデルの第２層で動作するので、第３層以上はＩＥＥＥ８０２有線ＬＡＮを用いた同じプロトコルに従って動作することができる。
また、第３層以上は、第２層以下でデータを実際に送信しているネットワークを解釈しなくて良い。これにより、第３層以上は、ＩＥＥＥ８０２有線ＬＡＮ及びＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮと全く同様に動作できる。また、有線ＬＡＮ又はＷＬＡＮのどちらが使用されているかに関わらず、ユーザには同じインターフェースを提供することができる。
【００１２】
図２を参照すると、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従ってＷＬＡＮを形成する例示の拡張サービスセット２００が図示されており、基本サービスセット（”ＢＳＳ”）２０６、２０８及び２１０を有する。各ＢＳＳには、アクセスポイント（”ＡＰ”）２０２とステーション２０４とが含まれる。ステーション２０４はＷＬＡＮに接続可能な部品で、携帯型、可搬型、据置型等とすることができ、ネットワークアダプタ又はネットワークインターフェースカードと呼ばれる。例えば、ステーション２０４は、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末等とすることができる。また、ステーション２０４は、例えば認証、非認証、プライバシー、データ配信等のステーションサービスとすることができる。
【００１３】
各ステーション２０４は、例えばＷＬＡＮ送受信機の間で無線又は赤外線信号を送信するといった、エアリンクを通じてＡＰ２０２と直接通信することができる。各ＡＰ２０２は、上述のステーションサービスをサポートでき、さらに、例えば対応付、解除、対応付、配信、統合等の分散サービスをサポートできる。これにより、ＡＰ２０２は、そのＢＳＳ２０６、２０８及び２１０内でステーション２０４と通信でき、そして、媒体２１２を通じて他のＡＰ２０２と通信でき、分散システムと呼ばれるＷＬＡＮの基幹を形成する。この分散システム２１２には、無線及び有線の結線の両方が含まれる。
【００１４】
図２及び図３を参照すると、ＩＥＥＥ８０２．１１標準下でＢＳＳ２０６、２０８又は２１０の一部となるために、各ステーション２０４を認証してＡＰ２０２と対応付けねばならない。従って、図３を参照すると、ステーション２０４は、ステート１（３００）から開始する。ここではステーション２０４は認証されておらず、ＡＰ２０２と対応付けられていない。ステート１（３００）では、ステーション２０４は、例えばステーション２０４をＡＰ２０２に対して位置づけて認証させるというようなフレームタイプといった、限られた数のフレームタイプしか使用できない。
【００１５】
ステーション２０４がＡＰ２０２に対し正常に認証されると（３０６）、次にステーション２０４はステート２（３０２）に移行する。ここではステーション２０４は、ＡＰ２０２に対して認証されているが対応付けられていない。ステート２（３０２）では、ステーション２０４は、例えばステーション２０４をＡＰ２０２と対応付けるというようなフレームタイプといった、限られた数のフレームタイプを使用することができる。
【００１６】
そしてステーション２０４がＡＰ２０２と正常に対応付けられる、又は再び対応づけられる３０８と、次にステーション２０４はステート３（３０４）に移行し、ここでステーション２０４がＡＰ２０２に対して認証され、対応付けられる。ステート３（３０４）では、ステーション２０４は任意のフレームタイプを使用して、ＷＬＡＮ内でＡＰ２０２及び別のステーション２０４と通信することができる。ステーション２０４が解除通知３１０を受信すると、次にステーション２０４はステート２に移行する。また、ステーション２０４が非認証通知３１２を受信すると、次にステーション２０４はステート１に移行する。ＩＥＥＥ８０２．１１標準では、ステーション２０４を異なるＡＰ２０２に対して同時に認証できるが、任意の時に一つのＡＰ２０２とだけ対応付けることができる。
【００１７】
図２を再び参照すると、一旦ステーション２０４をＡＰ２０２に対して認証して対応付けると、ステーション２０４はＷＬＡＮ内で別のステーション２０４と通信することができる。特に、ステーション２０４は、送信元アドレス、基本サービスセット識別アドレス（”ＢＳＳＩＤ”）及び宛先アドレスを有するメッセージを対応するＡＰ２０２に送信で
きる。そしてＡＰ２０２は、メッセージに宛先アドレスとして指定されるステーション２０４にメッセージを送ることができる。この宛先アドレスで、同じＢＳＳ２０６、２０８又は２１０内の、又は分散システム２１２を通じてＡＰ２０２とリンクしている別のＢＳＳ２０６、２０８又は２１０内のステーション２０４を指定することができる。
【００１８】
図２は、各々３つのステーション２０４を含む３つのＢＳＳ２０６、２０８及び２１０を有する拡張サービスセット２００を示しているが、各拡張サービスセット２００には任意の数のステーション２０４を含む任意の数のＢＳＳ２０６、２０８及び２１０が含まれることを理解されたい。
【００１９】
前述のように、ＷＬＡＮにより有線ＬＡＮに比べて高い移動性をユーザに提供できるが、通信が有線ＬＡＮ内に存在しないという理由でＷＬＡＮでの通信品質が変化する。例えば、環境内の全てのものが送信された信号の反射器又は減衰器として作用することがあり、これによりＲＦ信号障害、マルチパス、減衰等に影響を与える。
【００２０】
有線ＬＡＮ内に通常存在するこれらの環境によるインパクトが、有線ＬＡＮでの伝送と比較して、ＷＬＡＮ媒体での伝送信頼性を低下させる一因となってしまう。従って、ＩＥＥＥ８０２．１１標準には、この低い信頼性に対処する各種のフレーム交換プロトコルが含まれる。特に、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣは、データリンク層１０４（図１）でのフレーム交換プロトコルを使用する。これは、目的のステーション２０４がメッセージを受信したというメッセージを送信するステーション２０４に、通知するよう設計されている。
【００２１】
特に、図４を参照すると、ステーション２０４をＡＰ２０２に対して認証して対応付けた後、ステーション２０４はＡＰ２０２に、（”ＲＴＳ”）フレーム４００を送信する要求を送信できる。ＡＰ２０２が、ステーション２０４が送信したフレームと干渉するおそれのある別のトラフィックとワイヤレス媒体とが干渉しないことを検出した後、ＡＰ２０２はステーション２０４へ、（”ＣＩＳ”）フレーム４０２を送信するクリアを送信できる。ステーション２０４がＣＴＳフレーム４０２を受信した後、ステーション２０４はＡＰ２０２へ、メッセージ４０４を送信できる。ＡＰ２０２がこのメッセージ４０４を受信すると、ＡＰ２０２はステーション２０４へ、ステーション２０４から送信したメッセージ４０４をＡＰ２０２が受信したことを示す受信応答（”ＡＣＫ”）フレーム４０６を送信できる。
【００２２】
ＡＣＫフレームがステーション２０４で全く受信されない場合には、次にステーション２０４は、メッセージ４０４の送信を再実行することができる。アプリケーションの中には再試行限度を設定できるものがあり、この限度に達した後、ステーション２０４がメッセージ４０４の送信を中止するようにする。ステーション２０４がメッセージ４０４の送信を中止し、かつＡＣＫフレーム４０６を受信しない場合には、これはロスと考慮される。
【００２３】
上述のメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従ってデータフレームとして送信される。つまり、現在のＩＥＥＥ８０２．１１標準に従い、データフレームは少なくとも２９バイトの長さを有することができる。一方、ＲＴＳ、ＣＴＳ及びＡＣＫフレームは、制御フレームとして送信される。現在のＩＥＥＥ８０２１１標準に従い、制御フレームは２０バイト以下の長さを有する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準のＡＣＫフレームは、１４バイトの長さを有する。ＩＥＥＥ８０２．１１標準が改訂されれば、データフレームと制御フレームとに対するこれらのサイズ制限が変わることもあることに注意されたい。
【００２４】
データフレームより大きさが小さいことに加えて、制御フレームはデータリンク層１０
４（図１）以下で単独で生成される。例えば、メッセージを受信した場合、ＡＣＫフレームをＡＰ２０２のデータリンク層１０４（図１）で自動的に生成し、送信する。よって、ＡＣＫフレームを生成し送信するために、受信したメッセージをデータリンク層１０４（図１）より上で処理する必要がない。
【００２５】
上述のフレーム交換プロトコルにはＲＴＳ及びＣＴＳフレームを送信することが含まれるが、アプリケーションの中にはこれらのフレームを省略できるものがあることを理解されたい。しかしながら、これらのフレームを送信することで、ＷＬＡＮで送信されるフレームの間での衝突の数を減少することができる。
【００２６】
上述のフレーム交換プロトコルがＷＬＡＮでの伝送スループットに影響を与える可能性があるのは、プロトコルに従って送信された各フレームが、帯域幅と時間とを使うからである。特に、ＲＴＳ／ＣＴＳフレーム、応答フレーム及び再試行限度を使用すると、スループットに影響を与えることがある。また、送信されたメッセージのサイズと、メッセージを送信する伝送速度と、メッセージの分割閾値とが、ＷＬＡＮでのスループットに影響を与える。従って、スループットの測定は、任意の所定の時間でＷＬＡＮでの通信品質を評価するのに有益である。また、ＷＬＡＮでのスループットを測定することは、ワイヤレス装置の性能を評価することにも有益である。
【００２７】
前述のように、例えばネットワーク層１０６、トランスポート層１０８、アプリケーション層１１４等の、第３層以上のＯＳＩ層（図１）の一つを使用する、ＩＣＭＰエコー要求又はＵＤＰエコーアプリケーション等のエコー要求応答機構をステーション２０４が用いることにより、ＷＬＡＮでのスループットを測定することができる。特に、図２を再び参照すると、ステーション２０４は、その対応するＡＰ２０２へエコー要求を送信できる。それに応じて、ＡＰ２０２は、ステーション２０４へエコー応答を送信できる。このエコー応答要求機構に基づいて、ＷＬＡＮでのスループットを算出できる。しかしながら、このエコー要求応答機構を用いることには、いろいろな欠点がある。
【００２８】
例えば、エコー要求応答機構の欠点の一つは、エコー応答がデータフレームであって、ＩＥＥＥ８０２．１１標準の制御フレームではないことである。よって、ＡＣＫフレームと異なり、エコー応答はデータリンク層１０４（図１）より上で生成される。しかしながら、ＷＬＡＮ内の部品サポートが、データリンク層１０４（図１）より上のＯＳＩ層をサポートないことがある。例えば、ステーション２０４が、第３層以上のＯＳＩ層をサポートできないこともある。また、ステーション２０４をＷＬＡＮと接続するＡＰ２０２が、ネットワーク層１０６上での動作をサポートするＩＰアドレスを持っていないこともある。また、ＡＰ２０２が、エコー応答要求を行うアプリケーションを実行できないかもしれない。しかしながら、ステーション２０４が第３層以上のＯＳＩ層をサポートできる場合であっても、第３層以上でデータ処理を行うと遅延が発生することがあり、これにより算出したスループットに影響を与える。また、エコー応答要求機構を用いてステーション２０４構成することは、不便であったり、管理上実用的でなかったりする。
【００２９】
別の欠点は、第３層以上のＯＳＩ層をサポートする別のデバイスに関する。特に、図２を再び参照すると、ＡＰ２０２がデバイスとステーション２０４との間に位置するように、このデバイスをＡＰ２０２の”後ろ”に配置できる。ステーション２０４は、ＡＰ２０２へエコー要求を送信できるが、このデバイスもこれを受信する。このデバイスは次に、ステーション２０４へエコー応答を送信できる。しかしながら、エコー応答を送信するデバイスがＡＰ２０２の後ろの有線の結線に沿って配置されているので、算出したスループットにはＡＰ２０２とこのデバイスとの間の余分な経路長が含まれてしまい、遅延やＡＰ２０２での障害の影響も発生する。また、第３層以上でデータ処理を行うと遅延が発生することがあり、これにより算出したスループットに影響を与える。
【００３０】
従って、本発明の各種の例示の実施の形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準により提供される既存の基盤を用いてＷＬＡＮでのスループットを測定する。すなわち、各種の例示の実施の形態では、ＷＬＡＮでのスループットを、第２層以下のＯＳＩ層で既存の基盤を用いてステーション２０４により測定することができる。
【００３１】
図６に、図４に示すシステムを用いるＷＬＡＮシステム内のスループットを測定するために用いられる例示のプロセスを示す。一般に、ステーション２０４からＡＰ２０２までのスループットを、次の式に従って１秒あたりのビット（ｂｐｓ）で測定することができる。
スループット＝（＃データフレーム）×（データフレームあたりのビット）
時間
これにより、指定された時間の間ステーション２０４からＡＰ２０２へデータフレームを順次送信することにより、スループットを測定することができる。送信されるデータフレームが既知のサイズを有し、かつデータフレームのシーケンスを送信する時間が指定されている場合には、指定される時間の間にＡＰ２０２が正常に受信したデータフレームの数からスループットを算出できる。
【００３２】
図５を参照すると、スループット測定のためのパラメータを設定するために用いられる例示のインターフェースが示されている。すなわち、ユーザ、アドミニストレータ等が、試験期間５００と、この試験期間の間に順次送信されるフレームのフレームサイズ５０２とを指定することができる。また、ユーザ、アドミニストレータ等が、図４に示す上述の再試行限度５０４と、より小さなサイズのデータフレームに分割することなくデータフレームを送信できる最大サイズを示す分割閾値５０６とを指定することができる。例えば再試行限度がなかったり、送信されるデータフレームが指定されたサイズであって分割の必要なかったりする場合は、アプリケーションの中には再試行限度５０４と分割閾値５０６とを省略できるものがあることを理解されたい。
【００３３】
図４及び図６を参照すると、スループット測定のためのパラメータを設定した後で、試験期間を開始できる。次にステップ６００では、ステーション２０４はＡＰ２０２へ、ＲＴＳフレーム４００を送信できる。ＡＰ２０２が、ステーション２０４から送信されたフレームと干渉するおそれのある別のトラフィックとワイヤレス媒体とが干渉しないと検出した後、次にステップ６０２では、ＡＰ２０２はステーション２０４へ、ＣＴＳフレーム４０２を送信できる。しかしながら、ステップ６００及び６０２は、アプリケーションの中には省略できるものがあることを理解されたい。例えば、ＣＴＳ及びＲＴＳフレームを送信することにより、ＷＬＡＮで送信された次のデータフレームの間に発生する衝突を減らすことができるが、特定のアプリケーションで衝突が発生してもかまわない場合には、ＣＴＳ及びＲＴＳフレームを省略することができる。
【００３４】
ステーション２０４がＣＴＳフレーム４０２を受信した後、次にステップ６０４では、ステーション２０４はＡＰ２０２へ、データフレーム４０４を送信できる。図７を参照すると、データフレーム４０４には、ＩＥＥＥ８０２．１１ヘッダ７００とＩＥＥＥ８０２．２ヘッダ７０２とが含まれる。ＩＥＥＥ８０２．１１ヘッダ７００は、宛先アドレス７０４、ＢＳＳＥＤ７０６、送信元アドレス７０８及び他の情報７１０を含むことができる。本例示の実施の形態では、宛先アドレス７０４をＡＰ２０２に設定でき、ＢＳＳＩＤ７０６をＡＰ２０２に設定でき、そして送信元アドレス７０８をステーション２０４に設定できる。また、ＩＥＥＥ８０２．２ヘッダ７０２は、送信元サービスアクセスポイント（”ＳＡＰ”）７１２、宛先ＳＡＰ７１４及び他の情報７１６を含むことができる。ある構成の中には、ＡＰ２０２がデータフレーム４０４を処理してその内容を判定しないようにさせるために、宛先ＳＡＰ７１４をｎｕｌｌＳＡＰに設定できるものがある。このように
、ＡＰ２０２がデータフレーム４０４を処理しないようにさせることで、ＡＰ２０２が他のデータフレームを処理でき、ＡＰ２０２での障害の発生と遅延とを減らすことができる。しかしながら、宛先ＳＡＰ７１４をｎｕｌｌＳＡＰに設定することでＡＰ２０２がデータフレーム４０４を処理しないようにさせることは、アプリケーションの中には省略できるものがあることを理解されたい。例えば、ＡＰ２０２での遅延や障害の発生が問題とならなければ、宛先ＳＡＰ７１４をｎｕｌｌＳＡＰアドレスに設定することを省略できる。
【００３５】
ＡＰ２０２がこのデータフレーム４０４を受信すると、ＡＰ２０２はステーション２０４へ、ステーション２０４から送信されたデータフレーム４０４をＡＰ２０２で受信したことを示すＡＣＫフレーム４０６を送信できる。これにより、ステップ６０６では、ステーション２０４がＡＣＫフレーム４０６を受信すると、次にステップ６０８では、上述のスループットの算出式に含まれるフレームとして、ステーション２０４はＡＣＫフレームを数えることができる。ＡＣＫフレームを数えた後で、ステップ６００から始まるサイクルを繰り返すことができる。
【００３６】
しかしながら、ステーション２０４が指定された時間内にＡＣＫフレーム４０６を受信しない場合には、次にステップ６１０では、ステーション２０４は、指定された再試行限度５０４（図５）に達したかどうか判定することができる。再試行限度に達していない場合には、次にステップ６１２では、この限度に対する再試行を数えることができる。そして、ステップ６０４を繰り返して、データフレーム４０４を再送信できる。ステップ６０６では、上述のように、ステーション２０４は、指定された時間内にＡＣＫフレーム４０６を受信したかどうか判定することができる。
【００３７】
あるいは、指定された再試行限度５０４（図５）に達したならば、次にステップ６１４では、フレームロスを数えて、ステップ６００から始まるサイクルを繰り返すことができる。
【００３８】
図６に示すように、上述のサイクルを、試験期間５００（図５）の間ずっと繰り返すことができる。試験期間の終了時に、図５に示すように、スループットの結果をユーザ、アドミニストレータ等に表示できる。すなわち、ステップ６０８（図６）で数えたＡＣＫの数を、ＡＰ２０２で受信したパケット５０８の数として表示できる。パケット５０８の数を試験期間５００で割ることにより、このパケット５０８の数を用いて１秒あたりのパケット５１０でスループットを算出できる。また、パケット５０８の数をフレームサイズ５０２で掛けて、この試験期間５００の間にステーション２０４からＡＰ２０２へ正常に送信されたバイト５１２の総数を算出できる。このバイト５１２の総数から、試験期間５００の間に１秒あたりのキロバイト５１４でスループットを算出できる。また、この試験期間５００の間にステップ６１２（図６）で数えた再試行５１６の数を算出できる。この試験期間５００の間にステップ６１４（図６）で数えた消失したフレーム５１８の数を算出できる。
【００３９】
図５には例示の構成における特定の入力パラメータと表示パラメータとが示されているが、各種の入力パラメータ及び表示パラメータは、アプリケーションにより変更でき、省略でき、又は追加できることを理解されたい。また、入力パラメータ及び表示パラメータは、アプリケーションにより任意の方法で構成することができる。例えば、伝送速度５２０を入力パラメータとして追加することができる。すなわち、ユーザ、アドミニストレータ等が、例えば１ｍｂｐｓ、２ｍｂｐｓ、５．５ｍｂｐｓ、１１ｍｂｐｓ等、どのＩＥＥＥ８０２．１１速度を使用してＷＬＡＮでデータフレーム４０４を送信するか、指定することができる。別の実施例には、指定した分割閾値５０６に基づいて、この試験期間の間に分割した５２２フレーム４０４の数を表示することが含まれる。
【００４０】
図８には、ＷＬＡＮシステム内でスループットを測定するために用いられる、別の例示のシステム及びプロセスが示されている。図８に示すように、本実施の形態は第２のデータフレーム８００及びＡＣＫフレーム８０２を含むことができ、ＡＰ２０２からステーション２０４までのスループットを測定するのに用いることができる。
【００４１】
すなわち、図６及び図８を参照すると、スループット測定のためのパラメータを設定した後（図５）、試験期間を開始できる。次にステップ６００では、ステーション２０４はＡＰ２０２へ、ＲＴＳフレーム４００を送信できる。ＡＰ２０２が、ステーション２０４から送信されたフレームと干渉するおそれのある別のトラフィックとワイヤレス媒体とが干渉しないことを検出した後、次にステップ６０２では、ＡＰ２０２はステーション２０４へ、ＣＴＳフレーム４０２を送信できる。しかしながら、アプリケーションの中には、ステップ６００及び６０２を省略できるものがあることを理解されたい。例えば、ＣＴＳ及びＲＴＳフレームを送信することによってＷＬＡＮで送信された次のデータフレームの間での衝突を減らすことができるが、特定のアプリケーションで衝突が問題にならない場合には、ＣＴＳ及びＲＴＳフレームを省略することができる。
【００４２】
ステーション２０４がＣＴＳフレーム４０２を受信した後、次にステップ６０４では、ステーション２０４はＡＰ２０２へ、第１のデータフレーム４０４を送信できる。図７を再び参照すると、データフレーム４０４には、ＩＥＥＥ８０２．１１ヘッダ７００を含めることができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ヘッダ７００は、宛先アドレス７０４、ＢＳＳＩＤ７０６、送信元アドレス７０８及び他の情報７１０を含むことができる。本例示の実施の形態では、宛先アドレス７０４をステーション２０４に設定でき、ＢＳＳＩＤ７０６をＡＰ２０２に設定でき、そして送信元アドレス７０８をステーション２０４に設定できる。ステーション２０４に宛先アドレス７０４を設定することにより、第１のデータフレーム４０４はまずステーション２０４からＡＰ２０２まで、そしてＡＰ２０２からステーション２０４まで送られ、これにより、図４及び図６で述べた例示の実施の形態で生成されるトラフィックよりも対称である双方向トラフィックを、ステーション２０４とＡＰ２０２との間で生成できる。この双方向トラフィックは、例えばステーション２０４の処理能力、ＡＰ２０２の処理能力、帯域幅等の要因により、ステーション２０４からＡＰ２０２までのスループットとＡＰ２０２からステーション２０４までのスループットとに影響を与えることがある。
【００４３】
ＡＰ２０２がこの第１のデータフレーム４０４を受信すると、ＡＰ２０２はステーション２０４へ、ステーション２０４から送信されたデータフレーム４０４をＡＰ２０２が受信したことを示すＡＣＫフレーム４０６を送信できる。次に、ステップ６０６では、ステーション２０４は、指定された時間内にＡＣＫフレーム４０６を受信したかどうか判定することができる。ステーション２０４が指定された時間内にＡＣＫフレーム４０６を受信していない場合には、次にステップ６０８では、ステーション２０４は、図４及び図６で上述の、ステーション２０４からＡＰ２０２までのスループットの算出式に含まれるフレームとして、ＡＣＫフレームを数えることができる。ＡＣＫフレームを数えた後で、ステップ６００から始まるサイクルを繰り返すことができる。本実施の形態にはＡＣＫフレーム４０６を数えることが含まれているが、アプリケーションの中にはＡＣＫフレームを数えることを省略できるものがあることを理解されたい。例えば、ステーション２０４からＡＰ２０２までのスループットを測定しない場合には、ＡＣＫフレームを数えることを省略できる。
【００４４】
ステーション２０４が指定される時間内にＡＣＫフレーム４０６を受信しない場合には、次にステップ６１０では、ステーション２０４は、指定された再試行限度５０４（図５）に達したかどうか判定することができる。再試行限度に達していない場合には、次にステップ６１２では、この限度に対する再試行を数えることができる。そして、ステップ６
０４を繰り返し、第１のデータフレーム４０４を再送信できる。ステップ６０６では、ステーションは、上述のように指定された時間内にＡＣＫフレーム４０６を受信したかどうか判定することができる。
【００４５】
あるいは、指定された再試行限度５０４（図５）に達したならば、次にステップ６１４では、フレームロスを数えて、ステップ６００から始まるサイクルを繰り返すことができる。
【００４６】
図８に示すように、ＡＰ２０２がステーション２０４から第１のデータフレーム４０４を受信すると、第１のデータフレーム４０４に設定された宛先アドレス７０４に基づいて、ＡＰ２０２は次にステーション２０４へ、第２のデータフレーム８００として第１のデータフレーム４０４を返送することができる。ステーション２０４が第２のデータフレーム８００を受信すると、図４及び図６で上述のＡＰ２０２からステーション２０４までのスループットの算出式に含まれるフレームとして、ステーション２０４は第２のデータフレームを数えることができる。また、第２のデータフレーム８００を受信した後、ステーション２０４はＡＰ２０２へ、ステーション２０４が第２のデータフレーム８００を受信したことを示すＡＣＫフレーム８０２を送信できる。
【００４７】
試験期間５００（図５）間ずっと、上述のサイクルを繰り返すことができる。試験期間の終了時に、図５に示すように、スループットの結果を、ユーザ、アドミニストレータ等に表示することができる。すなわち、ステーション２０４で受信したパケット５０８の数として、数えた第２のデータフレームの数を表示できる。パケット５０８の数を試験期間５００で割ることにより、このパケットの数５０８を用いて１秒あたりのパケット５１０でスループットを算出できる。また、パケット５０８の数をフレームサイズ５０２で掛けて、この試験期間５００の間にＡＰ２０２からステーション２０４まで正常に送信されたバイト５１２の総数を算出できる。このバイト５１２の総数から、試験期間５００の間、１秒あたりのキロバイト数５１４でスループットを算出できる。また、この試験期間５００の間にステップ６１２（図６）で数えた再試行５１６の数を算出できる。この試験期間５００の間にステップ６１４（図６）で数えた消失したフレーム５１８の数についても算出できる。
【００４８】
図５には、例示の構成における特定の入力パラメータ及び表示パラメータが示されているが、各種の入力パラメータ及び表示パラメータは、アプリケーションにより変更でき、省略でき、又は追加できることを理解されたい。例えば、ステーション２０４で受信したＡＣＫフレーム４０６の数についても表示でき、ステーション２０４からＡＰ２０２までのスループットについても表示できる。また、アプリケーションにより、入力パラメータ及び表示パラメータを任意の方法で構成することができる。
【００４９】
また、上述の例示の実施の形態について、例えば図５に図示の入力パラメータ及び表示パラメータは、ステーション２０４に含めることができる。上述のように、ステーション２０４は携帯型、可搬型、据置型等とすることができる。例えば、ステーション２０４を、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末等とすることができる。また、ステーション２０４を、ユーザが使用する診断ツール、アドミニストレータが使用する管理用ツール等の、ＷＬＡＮ内の通信品質を評価するツールとして用いることができる。
【００５０】
上述の例示の実施の形態により伝送時間又はスループットを算出することには、第３層以上のＯＳＩ層を用いるエコー要求応答機構を利用することより利点がある。特に、ＩＥＥＥ８０２．１１媒体アクセス制御（”ＭＡＣ”）で提供される既存の基盤を用いてＷＬＡＮでの伝送時間又はスループットを算出することにより、ＷＬＡＮの部品が第２層のＯＳＩ層をサポートするだけで、第３層以上のＯＳＩモデルを利用するエコー要求応答機構
を用いることの各種の欠点を回避できる。
【００５１】
すなわち、本例示の実施の形態では、ステーション２０４に伝送時間又はスループットを算出させるために、ＡＰ２０２を変更してアプリケーションを実行させる必要がない。また、ステーション２０４からＡＰ２０２まで接続されたＡＰ２０２は、ＯＳＩモデルのネットワーク層１０６又はこれより上の任意の層の動作をサポートする必要がない。また、本例示の実施の形態では、第２層以下でデータ処理を行うことにより、第３層以上でデータ処理を行うことによる遅延を減らすことができる。さらに、構成上不便であったり管理上実用的でなかったりするエコー応答要求機構を用いてステーション２０４を構成する必要がない。
【００５２】
また、本例示の実施の形態により、第３層以上のＯＳＩ層をサポートできる別のデバイスを用いる必要性を減らす。従って、本例示の実施の形態には別のデバイスとＡＰ２０２との間の余分な経路長が含まれておらず、また、この余分な経路長を含むことにより長くなった遅延又は障害の影響が含まれていないので、本例示の実施の形態で算出したスループットを、別のデバイスから算出するよりもより正確とすることができる。
【００５３】
また、本例示の実施の形態には、ＩＥＥＥ８０２．１１標準による既存の基盤を用いるという別の利点がある。この既存の基盤を用いることにより、ＷＬＡＮのスループットを少ない費用で手軽に算出できる。また、ＡＰ２０２は本例示の実施の形態に従って変更されていないので、いろいろな場所で各種のＡＰ２０２を用いて、ステーション２０４を使用してＷＬＡＮのスループットを算出できる。
【００５４】
特定の実施の形態、実施例、及びアプリケーションについて本発明を説明してきたが、本発明から逸脱することなく各種の改良、変更が可能であることが当業者にとって明らかであろう。
【００５５】
本発明は、添付の図面と共に以下の詳細な説明を参照して十分理解することができる。同じ部分には同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は例示のＯＳＩ７層モデルである。
【図２】図２はワイヤレスローカルエリアネットワーク（”ＷＬＡＮ”）内の例示の拡張サービスセットである。
【図３】図３はＷＬＡＮ内のステーションの各種の状態を示す例示のフロー図である。
【図４】図４はステーションとアクセスポイントとの間のフレーム交換についての例示のシーケンスである。
【図５】図５はスループット測定に関するパラメータを設定して表示するために用いられる例示のインターフェースである。
【図６】図６はＷＬＡＮシステム内でのスループットを測定するために用いられるプロセスの例示のフロー図である。
【図７】図７はフレームに含まれるヘッダである。
【図８】図８はステーションとアクセスポイントとの間のフレーム交換についての別の例示のシーケンスである。
【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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