(57)【要約】開示されるものは、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）におけるアクセスポイント（ＡＰ）と複数の局（ＳＴＡ）との間の通信チャネルを動的に選択する方法及びシステムである。本方法は、前記複数のＳＴＡによって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定するステップと、前記複数のＳＴＡの少なくとも１つによって複数の周波数チャネルのチャネル品質を測定するステップと、受信された信号強度示唆（ＲＳＳＩ）、クリアチャネル査定（ＣＣＡ）のビジー期間及び周期性の点で前記複数の周波数チャネルの品質をレポートするステップと、前記ＡＰと前記複数のＳＴＡとの間の通信における利用のために前記チャネル品質レポートに基づいて候補チャネルの１つを選択するステップを含む。
2004520766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ローカルエリアネットワークにおける基本サービスセットの受信可能範囲内に配置されたアクセスポイントと少なくとも１つの局との間の通信チャネルを動的に選択する方法であって、
（ａ）前記複数の局によって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定するステップと、
（ｂ）前記少なくとも１つの局によって複数の周波数チャネルのチャネル品質を測定するステップと、
（ｃ）前記複数の局から前記アクセスポイントへ、前記複数の局によって測定された全てのチャネルの、受信された信号強度示唆とクリアチャネル査定ビジー期間とを含む候補チャネルのリストをレポートするステップと、
（ｄ）前記チャネル品質のレポートに基づいて前記アクセスポイントと前記複数の局との間の通信に利用するために前記候補チャネルの１つを選択するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記チャネル信号品質は更に、他の通信装置により引き起こされた干渉信号レベルを含み、前記干渉信号レベルはビジーな前記クリアチャネル査定信号のオン／オフの周期的な存在に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記候補チャネルの１つを選択するステップは、前記チャネル品質への最小の干渉、又は前記アクセスポイントと前記複数の局との間の通信における利用のための規定的な要求への合致に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記候補チャネルの１つを選択するステップは、前記チャネルが他の通信装置に最小の干渉を引き起こすか否か、又は他の規定的な要求に合致するか否かに基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記選択されたチャネル情報を前記アクセスポイントにより前記複数の局に送信するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の局を前記新たなチャネルに切り換えるステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線ローカルエリアネットワークにおける基本サービスセットの受信可能範囲内に配置されたアクセスポイントと複数の局との間の通信チャネルを動的に選択する方法であって、
（ａ）前記複数の無線局によって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定するステップと、
（ｂ）前記アクセスポイントによって、前記複数の局の少なくとも１つにチャネル品質測定を要求するステップと、
（ｃ）前記複数の局によって測定された全てのチャネルの、受信された信号強度示唆とクリアチャネル査定ビジー期間とを含む、複数の周波数チャネルのチャネル品質レポートを、前記少なくとも１つの局から前記アクセスポイントに送信するステップと、
（ｄ）隣接する基本サービスセットからの信号が前記複数の局によって受信されたか否かを決定するステップと、
（ｅ）前記隣接する基本サービスセット信号又は既知でないタイプの干渉信号が検出された場合、前記受信された信号強度示唆に従って、前記チャネル品質への最小の干渉、又は前記アクセスポイントと前記複数の局との間の通信における利用のための他の規定的な要求の合致に基づいて新たなチャネルを選択するステップと、
を有する方法。
【請求項８】
前記アクセスポイントから前記複数の局へ前記新たなチャネルに関する情報を伝達するステップを更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の局を前記新たなチャネルに切り換えるステップを更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記受信された信号強度示唆が所定の閾値を超えない場合前記新たなチャネルが選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
ビジーなクリアチャネル査定信号のオン／オフの周期的な存在に基づき、他の通信装置によって引き起こされた干渉信号レベルが検出されたか否かを決定するステップと、
もしそうであれば、前記チャネルが他の通信装置へ最小の干渉を引き起こすか否かに基づいて前記新たなチャネルを選択するステップと、
を更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
（１）前記基本サービスセットが前記アクセスポイントにより形成される、
（２）前記アクセスポイント又は前記局が悪いチャネル状況を経験する、
（３）前記基本サービスセットが隣接する基本サービスセットとオーバーラップしている、
（４）前記アクセスポイントによる前記局の関連が所定の時間より長い間発生しない、及び
（５）前記基本サービスセット内の他のライセンスされたオペレータの検出、の状況のうちの１つが生じた場合、前記ステップ（ａ）において前記新たなチャネルが必要であると決定される、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
無線ローカルエリアネットワークにおける基本サービスセットの受信可能範囲内に配置されたアクセスポイントと複数の局との間の通信チャネルを動的に選択する方法であって、
（ａ）前記複数の無線局によって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定するステップと、
（ｂ）前記複数の局によって隣接する基本サービスセットからの信号が受信されているか否かを決定するステップと、
（ｃ）前記複数の局によって前記アクセスポイントにスキャンされた全てのチャネルの受信された信号強度示唆とクリアチャネル査定ビジー周期とを測定するステップと、
（ｄ）ビジーな前記クリアチャネル査定信号のオン／オフの周期的な存在に基づいて、他の通信システムにより引き起こされた干渉レベルを測定するステップと、
（ｅ）測定された前記受信された信号強度示唆、クリアチャネル査定、及びクリアチャネル査定のビジー信号の周期的な存在に基づいて、最小のチャネル干渉信号レベルを表す前記新たなチャネルを選択するステップと、
を有する方法。
【請求項１４】
前記アクセスポイントから前記複数の局へ、前記新たなチャネルに関する情報を伝達するステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の局を前記新たなチャネルに切り換えるステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
（１）前記基本サービスセットが前記アクセスポイントにより形成される、
（２）前記アクセスポイント又は前記局が悪いチャネル状況を経験する、
（３）前記基本サービスセットが隣接する基本サービスセットとオーバーラップしている、
（４）前記アクセスポイントによる前記局の関連が所定の時間より長い間発生しない、
（５）前記基本サービスセット内の他のライセンスされたオペレータの検出、の状況のうちの１つが生じた場合、前記ステップ（ａ）において前記新たなチャネルが必要であると決定される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
無線ローカルエリアネットワークにおける基本サービスセットの受信可能範囲内に配置されたアクセスポイントと複数の局との間の通信チャネルを動的に選択するシステムであって、
前記複数の局によって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定する手段と、
前記アクセスポイントによって、前記複数の局の少なくとも１つにチャネル信号品質測定を要求する手段と、
前記複数の局によって測定された全てのチャネルの、受信された信号強度示唆及びクリアチャネル査定のビジー期間を含む、前記アクセスポイントと前記複数の局の少なくとも１つとの間の複数の周波数チャネルのチャネル品質レポートを送信する手段と、
隣接する基本サービスセットからの信号が前記複数の局によって受信されたか否かを決定する手段と、
前記隣接する基本サービスセットが検出された場合、前記アクセスポイントと前記複数の局との間の通信における利用のための前記チャネル品質への最小の干渉に基づいて新たなチャネルを選択する手段と、
を有するシステム。
【請求項１８】
前記アクセスポイントから前記複数の局へ前記新たなチャネルに関する情報を伝達する手段を更に有する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記複数の局を前記新たなチャネルに切り換える手段を更に有する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記受信された信号強度示唆が所定の閾値を超えた場合に前記新たなチャネルが選択される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
所定の時間の間のいずれの８０２．１１フレーム受信の周期的な不在に基づき、他の通信装置によって引き起こされる干渉信号レベルが検出されたか否かを決定する手段と、
前記チャネルが他の通信装置に最小の干渉を引き起こすか否かに基づいて前記新たなチャネルを選択する手段と、
を更に有する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
無線ローカルエリアネットワークにおける基本サービスセットの受信可能範囲内に配置されたアクセスポイントと複数の局との間の通信チャネルを動的に選択するシステムであって、前記システムは、
コンピュータ可読なコードを保存するメモリと、
前記メモリに動作可能に結合されたプロセッサと、
を有し、前記プロセッサは、
（１）前記複数の無線局によって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定し、
（２）隣接する基本サービスセットからの信号が前記複数の局によって受信されたか否かを決定し、
（３）前記複数の局によって前記アクセスポイントにスキャンされた全てのチャネルの受信された信号強度とクリアチャネル査定ビジー期間とを測定し、
（４）所定の時間の間のいずれの８０２．１１フレーム受信の周期的な不在に基づき、他の通信システムによって引き起こされた干渉レベルを測定し、
（５）前記測定された受信された信号強度示唆、クリアチャネル査定、及びクリアチャネル査定のビジー信号の周期的な存在に基づいて、最小の干渉信号レベルを表す前記新たなチャネルを選択するように構成されるシステム。
【請求項２３】
前記プロセッサは更に、前記アクセスポイントから前記複数の局に前記新たなチャネルに関する情報を伝達するように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記プロセッサは更に、前記複数の局を前記新たなチャネルに切り換えるように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の動作チャネルが、チャネル品質レポートに基づいてアクセスポイント（ＡＰ）によって為されたチャネル決定に従って動的に選択される、ＩＥＥＥ８０２．１１（ｈ）ＷＬＡＮにおける動的な周波数選択（ＤＦＳ）メカニズムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
物理層のユニットをサポートするための無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のための媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理特性は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格において規定されている。該規格は、国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ −− Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ」（１９９９年版）において規定されており、その全体は参照によって本発明に組み込まれたものとする。前記規格は２つの異なるＷＬＡＮ、即ちインフラストラクチャ型及びアドホック型を規定する。前者のネットワークにおいては、通信は典型的に、局（ＳＴＡ）及びアクセスポイント（ＡＰ）と呼ばれる無線のノード間でのみ行われ、後者のネットワークにおけるように無線ノード間で直接には行われない。同一の無線受信可能範囲内にあるＳＴＡ及びＡＰは基本サービスセット（ＢＳＳ）として知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
２つの隣接する基本サービスセット（ＢＳＳ）が互いに近接して配置され、同一のチャネルで動作するとき、オーバーラップするＢＢＳと呼ばれるが、該オーバーラップするＢＳＳ間に起こり得る相互の干渉のため、要求されるサービス品質（ＱｏＳ）をサポートすることは困難である。加えて、特定のＳＴＡに近い共に配置された他のシステム（例えば、「Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｒａｄｉｏ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＥＲＣ）」規定において発表されたＨＩＰＥＲＬＡＮ／２装置）は、受信干渉を起こし得る。ＷＬＡＮの展開の前にＢＳＳへのチャネル割り当てを注意深く計画することによっても、特に例えば近所の家又はオフィスにおいてのように近くで他のＷＬＡＮ装置が独立して動作しているようなホーム／オフィス環境においては、常に干渉を回避することができるわけではない。
【０００４】
従って、アクセスポイント（ＡＰ）がその基本サービスセット（ＢＳＳ）に関連する全ての局（ＳＴＡ）についてチャネルを選択できるようにする、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に取り入れられることができる動的な周波数選択（ＤＦＳ）方式に対するニーズがある。このことを達成するために本発明は、（５ＧＨｚライセンス不要帯域におけるＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮの動作のために）８０２．１１媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び８０２．１１ａ物理層（ＰＨＹ）に変更を導入し、前記ネットワークの動作のための周波数チャネルの動的な選択を可能とする。このことは、「Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｒａｄｉｏ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＥＲＣ）」によって課せられる要求に合致することを容易にし、５ＧＨｚ帯域における８０２．１１ＷＬＡＮの動作の性能を増大させる。
【０００５】
本発明は、各チャネルがアクセスポイント（ＡＰ）によって決定された基準に従って動的に選択される、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における動的周波数選択方法及びシステムに向けたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、基本サービスセット（ＢＳＳ）の受信可能範囲内に配置されたアクセスポイント（ＡＰ）と複数の局（ＳＴＡ）との間の通信チャネルを動的に選択する方法が提供される。本方法は、前記複数の無線局によって利用されるべき新たなチャネルが必要である否かを決定するステップと、前記アクセスポイントによって、前記複数の局の少なくとも１つにチャネル品質測定を要求するステップと、前記複数の局によって測定された全てのチャネルの、受信された信号強度示唆とクリアチャネル査定ビジー期間とを含む、複数の周波数チャネルのチャネル品質レポートを、前記少なくとも１つの局から前記アクセスポイントに送信するステップと、隣接する基本サービスセットからの信号が前記複数の局によって受信されたか否かを決定するステップと、前記チャネル品質レポートに従って前記アクセスポイントと前記複数の局との間の通信における利用のための規定的な要求と前記チャネル品質に基づき新たなチャネルを選択するステップと、前記アクセスポイントから前記複数の局まで前記新たなチャネルに関する情報を伝達するステップと、全ての局を前記新たなチャネルに切り換えるステップと、を含む。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、無線ローカルエリアネットワークにおける基本サービスセットの受信可能範囲内に配置されたアクセスポイントと複数の局との間の通信チャネルを動的に選択するシステムが提供される。該システムは、前記複数の局によって利用されるべき新たなチャネルが必要であるか否かを決定する手段と、前記アクセスポイントによって、前記複数の局の少なくとも１つにチャネル信号品質測定を要求する手段と、前記複数の局によって測定された全てのチャネルの、受信された信号強度示唆及びクリアチャネル査定のビジー期間を含む、前記アクセスポイントと前記複数の局の少なくとも１つとの間の複数の周波数チャネルのチャネル品質レポートを送信する手段と、隣接する基本サービスセットからの信号が前記複数の局によって受信されたか否かを決定する手段と、前記隣接する基本サービスセットが検出された場合、前記アクセスポイントと前記複数の局との間の通信における利用のための前記チャネル品質への最小の干渉に基づいて新たなチャネルを選択する手段と、前記アクセスポイントから前記複数の局へ前記新たなチャネルに関する情報を伝達する手段とを含む。
【０００８】
本発明の方法及び装置のより完全な理解は、付随する図と共に以下の詳細な説明を参照することにより得られるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下の説明においては、限定ではなく説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために、特定の構造、インタフェース、手法等のような特定の詳細が明示される。単純さ及び明確さのため、良く知られた装置、回路及び方法の詳細な説明は、不必要な詳細によって本発明の説明を不明確にしないように省略される。
【００１０】
図１は本発明の実施例が適用されるべき典型的なネットワークを示す。本発明の原理によれば、アクセスポイント（ＡＰ）がその基本サービスセットに関連する全ての局についてのチャネル品質レポートに基づきチャネルを選択することを可能とし、同時に他の共に配置されたシステムへの干渉を減少させる、動的な周波数選択（ＤＦＳ）方式が提供される。図１に示されたネットワークは説明のため小さいことは留意されるべきである。実際には殆どのネットワークはより多くのモバイルＳＴＡを含む。
【００１１】
本発明は、ＡＰがそのＢＳＳに関連する全ての局（ＳＴＡ）についての新たな無線リンクを提供することを可能にすることにより、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）への応用性を持つ。例えば、ＢＳＳ１のＳＴＡ３は近接するＢＳＳ２とオーバーラップする領域にあっても良く、従って近隣のＢＳＳ２におけるＳＴＡ２からの競合を経験し得る。代わりにＳＴＡ３が、衛星及びレーダシステムのような他のライセンスされたオペレータに属する近くの８０２．１１準拠でない装置から干渉を経験し得る。このため本発明は、ネットワークの動作のための周波数チャネルの動的な選択を可能にする、８０２．１１ＭＡＣ及び８０２．１１ａＰＨＹ規格への変更を導入する。このことは、「Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｒａｄｉｏ ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＥＲＣ）」によって課せられる要求を満たすことを容易にし、５ＧＨｚ帯域又は他の帯域範囲即ち２．４ＧＨｚにおける８０２．１１ＷＬＡＮの性能を増大させる。本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＰＨＹ規格のような異なる物理層の規格を利用することにより、２．４ＧＨｚのような他の周波数帯域に容易に拡張されることができることは当業者には明白であろう。
【００１２】
図２を参照すると、図１に示されたＷＬＡＮ内のＡＰ及び各ＳＴＡは、図２のブロック図に示された構造を持つシステムを含んでも良い。ＡＰ及びＳＴＡは共に、ディスプレイ２０、ＣＰＵ２２、送信器／受信器２４、入力装置２６、記憶モジュール２８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３０、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３２及び共通バス４０を含んでも良い。本説明は特定のコンピュータシステムを説明する際に一般に用いられる語を言及するが、説明及び概念は図２に示された構造と類似しない構造を持つシステムを含む他の処理システムに同様に適用する。送信器／受信器２４は所望のデータを送信するためアンテナ（図示していない）に結合され、受信器は受信された信号を対応するデジタルデータに変換する。ＣＰＵ２２はＲＯＭ３２に含まれたオペレーティングシステムの制御下で動作し、ＡＰがそのＢＳＳに関連する全ての局（ＳＴＡ）について新たなチャネル又は無線リンクを提供することを可能とすることにより、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）内で周波数選択を実行するためにＲＡＭ３０を利用する。
【００１３】
ここで、前記ＡＰによる全ての局（ＳＴＡ）についての新たなチャネルの選択における本発明による動作ステップの原理は以下に説明される。
【００１４】
図３を参照すると発明性のあるステップは、チャネルを監視するステップ１００、ＡＰによる新たなチャネルを選択するステップ２００、チャネル切り換え告知を送信するステップ３００、及び前記選択されたチャネルに切り換えるステップ４００を含む。チャネルの監視１００は、（１）ＡＰによるチャネル測定、（２）ＡＰによるチャネル測定の要求、及び（３）ＳＴＡによる測定レポート、の３つのサブステップを含む。
【００１５】
チャネルの監視（図３のステップ１００）
チャネル監視は、以下のイベントの１つ（これらに限定はされない）が発生した場合に起動されることができる。即ち、（１）特定の基本サービスセット（ＢＳＳ）がＡＰによって新たに形成された（ステップ４０１）、（２）前記ＡＰが一定の時間の間関連するＳＴＡなく所定のＢＳＳを動作させた、（３）ＢＳＳ中の前記ＡＰ及び／又は１以上のＳＴＡが、持続的に貧弱な通信チャネルを経験した、（４）ＢＢＳのオーバーラップが起こりチャネル干渉を引き起こした、及び（５）他のライセンスされた動作の検出、である。これらのイベントのいずれかが発生した場合、前記ＡＰはそのＢＳＳを動作させるために新たな無線リンクを動的に選択しても良い。それ故最良の無線リンクへの切り換えを為す前に前記ＡＰは、チャネル状況を直接検出することにより、又は関連するＳＴＡからチャネル状況を要求することにより、他のライセンスされたオペレータの存在と同様に、現在の及び他のチャネルの状態を知る必要がある。
【００１６】
（１）ＡＰによるチャネル測定
前記ＡＰが直接チャネル測定を実行する場合には、該測定はサービスの分断が最小化されるように実行される。このことは、非衝突期間（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｆｒｅｅ ｐｅｒｉｏｄ、ＣＦＰ）の間又は非衝突バースト（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｆｒｅｅ ｂｕｒｓｔ、ＣＦＢ）の間チャネル品質を測定することにより達成される。ＣＦＰは現在の８０２．１１規格の一部であり、一方ＣＦＢは近く発表される８０２．１１ｅ規格の一部となると予期される。前記ＡＰがフレームを送信していない限り常にフレームを受信する準備ができているように構成されるため、ＣＦＰ及びＣＦＢは有用である。動作中は、前記ＳＴＡによって同意されたサービス品質（ＱｏＳ）をサポートするために必要な値よりも大きいａＣＦＭａｘＤｕｒａｔｉｏｎを告知することにより、前記ＡＰは結果の残りの期間の間現在のチャネル及び／又は他のチャネルを測定することができる。ＣＦＢは８０２．１１ｅ準拠ＷＬＡＮにおけるものと同様の方法で利用されることができる。即ち、衝突期間（ＣＰ）の間、前記ＡＰは自分自身をポーリングする（即ち、自分自身にあてたＱｏＳ ＣＦ−Ｐｏｌｌを送信する）ことによりＣＦＢを起動させることができる。前記ＱｏＳ ＣＦ−Ｐｏｌｌ中に見出された継続時間フィールドによって決定されるＣＦＢ期間の間、全てのＳＴＡは沈黙を維持し、前記ＡＰはこの間現在のチャネル及び／又は他のチャネルを測定することができる。代わりに、前記ＡＰは、サービスの中断なしに前記チャネルを測定するためにＣｌｅａｒ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）フレームを利用することができる。受信器のアドレス（ＲＡ）として自身のアドレスを持つＣＴＳフレームを送信することにより、前記ＡＰは、該ＣＴＳフレームを受信する全てのＳＴＡに、前記ＡＰが前記チャネルを測定することができる特定の期間、沈黙を維持することを強いることができる。
【００１７】
（２）ＡＰによるチャネル測定の要求
前記ＡＰがそのＢＳＳに関連するＳＴＡのセットにチャネル測定を要求する場合、前記ＡＰは図４に示されるようなチャネル測定要求フレームを送信する。前記ＳＴＡへのチャネル品質測定の要求の送信は、ユニキャスト、マルチキャスト又はブロードキャストであっても良い。前記要求フレームは、（１）いつ測定を始めるか、（２）どのチャネルを測定するか、（３）どのくらいの長さ測定するか、及び（４）どのように測定するか、を規定する。図４に示されるように、チャネル測定フレームは「アクションコード」、「起動遅延」、「対話トークン」及び「チャネル測定方法要素」の４つのフィールドを含む。「起動遅延」フィールドは、前記チャネル測定の手続きをいつ開始するかを規定する。「対話トークン」は単一のオクテットのフィールドであり、互いからの異なる測定要求を識別する。「チャネル測定方法要素」フィールドは測定されるべきチャネルのセットを示し、ここでは各オクテットがチャネル番号を規定し、図５（ａ）及び５（ｂ）に示されるように、「基本チャネル測定方法」又は「ＣＦチャネル測定方法」の２つの形式のうちの１つであっても良い。
【００１８】
図５（ａ）を参照すると、「基本チャネル測定フレーム」は、「要素ＩＤ」及び「長さ」フィールドに加えて、「測定期間」、「チャネル番号」及び「レポート時間期限」の３つのフィールドを含む。「測定期間」（≧０）フィールドは前記要求されたＳＴＡによって実行される各チャネル測定の期間を示す。「チャネル番号」フィールドは測定されるべきチャネルのセットを示し、ここで各オクテットがチャネル番号を規定する。「レポート時間期限」（≧０）は、前記要求されたＳＴＡが前記ＡＰに測定結果をレポートして返すべき継続時間を示す。
【００１９】
図５（ｂ）を参照すると、「ＣＦチャネル測定フレーム」は、「要素ＩＤ」及び「長さ」フィールドに加えて、「測定期間」、「測定オフセット」、「非測定期間」、「チャネル番号」及び「レポート時間期限」の５つのフィールドを含む。「測定期間」（≧０）フィールドは非衝突期間（ＣＦＰ）繰り返し間隔（ＣＦＰＲＩ）の数で、前記要求されたＳＴＡが各チャネルの測定のために費やす継続時間を示す。「測定オフセット」及び「非測定期間」フィールドは、前記要求されたＳＴＡがリモートチャネルの測定のために現在のチャネルから離れるべきではない各ＣＦＰＲＩのうちの期間を表す。例えば、ＣＦＰが開始するターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）から始まるＣＦＰＲＩ［０，ＣＦＰＲＩ］の間、期間［ＣＦＰＲＩ＊ＭＯ／２５６，ＣＦＰＲＩ＊（ＭＯ＋ＮＭＤ）／２５６］の間を除き、前記ＳＴＡはリモートチャネルの測定のため現在のチャネルから離れる。ここでＭＯは「測定オフセット」の値を表し、ＮＭＤは「非測定期間」の値を表す。「チャネル番号」フィールドは測定されるべきチャネルのセットを示し、ここで各オクテットがチャネル番号を規定する。「レポート時間期限」（≧０）は、前記要求されたＳＴＡが前記ＡＰに測定結果をレポートして返すべき継続時間を示す。
【００２０】
（３）局（ＳＴＡ）による測定レポート
前の段落において説明したような前記ＡＰによるチャネルの測定の要求を受信するとすぐに、又は自発的に測定した場合、各ＳＴＡはチャネル測定レポートフレームを送信する。図６（ａ）は前記チャネル測定レポートフレームの形式を示す。前記チャネル測定レポートフレームは前記チャネル測定要求フレームを介して前記ＡＰによって要求されることなく送信されることができることに留意されたい。かような場合においては、「対話トークン」フィールドの値がゼロに設定される。
【００２１】
一般に前記チャネル測定レポートフレームは、（ｉ）他のＢＳＳの検出、（ｉｉ）クリアチャネル査定（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ、ＣＣＡ）ビジー期間の測定、及び（ｉｉｉ）受信された信号強度統計の測定、の３つの形で実行された測定の結果を含む。
【００２２】
（ｉ）他のＢＳＳの検出
要求された周波数チャネルにおける他のＢＳＳの検出は、「スキャン」サービスとして知られる現存するＭＡＣサブレイヤ管理エンティティ（ＭＬＭＥ）サービス及び／又はその変形を利用して実行されることができる。このサービスは、各ＳＴＡ内に存在する局管理エンティティ（ＳＭＥ）によって、幾つかのチャネル中の存在するＢＳＳの検出を要求するために管理基本要素ＭＬＭＥ−ＳＣＡＮ．ｒｅｑｕｅｓｔを介して前記ＭＬＭＥへ要求される。その後、基本要素ＭＬＭＥ−ＳＣＡＮ．ｃｏｎｆｉｒｍが、見つけられた全てのＢＳＳの完全な記述を含む前記スキャンの結果を前記ＳＭＥに返却する。このサービスは元来、ＳＴＡがハンドオフを実行するために前記ＳＴＡが後に選び得る潜在的なＢＳＳを調査するために、８０２．１１において規定されたものであることに留意されたい。ＢＳＳが検出された場合、前記ＳＴＡは「ＤＳ宛て」（フレームが前記ＡＰへの方向に送られた場合）及び／又は「ＤＳより」（フレームが前記ＡＰから送られた場合）フィールドセットを持つフレーム及び／又はビーコンフレームが受信されたか否かを規定する。
【００２３】
（ｉｉ）ＣＣＡビジー期間の測定
加えて、例えばＥＴＳＩ ＢＲＡＮ ＨＩＰＥＲＬＡＮ／２装置又は衛星システムのような、８０２．１１非準拠の装置によるノイズ又は干渉レベルの測定が検出され、前記ＡＰにレポートされる。かような装置の存在はＢＳＳとしてではなくチャネル間干渉として検出可能である。
【００２４】
前記ＳＴＡは、全体の測定間隔のうち前記ＣＣＡがビジーである間のわずかの期間をレポートして返すため、前記ＣＣＡビジー期間を監視する。前記ＣＣＡは、（１）４ｕｓｅｃ以内の間、９０％を超える確率を伴う−８２ｄＢｍ以上の受信器レベルにおける有効なＯＦＤＭ伝送の開始、及び（２）−６２ｄＢｍを越えるいずれの信号によってビジーであると示唆されることに留意されたい。それ故前記わずかな期間はＢＳＳが検出されないときでも０でないことがあり得る。
【００２５】
ＳＴＡは、以下の情報を監視することにより周期的なバーストの特性を決定することをも試みる。各ＳＴＡは、観測された連続するＣＣＡビジー期間の数を監視することができ、ここで各ビジー期間は１つのスロット時間の間のＣＣＡビジーの示唆として定義される。同時に、各ＳＴＡは連続するビジー期間の間のスロット時間におけるゼロでない間隔を監視することができ、そのためこれらの２つのパラメータが幾分かの誤差を伴って連続して２回以上合致した場合、検出された信号は周期的な源（幾つかの８０２．１１非準拠装置は周期的な特性を示す）から来ているものと解釈され、図６（ｂ）に示されるように前記ＡＰにレポートされても良い。加えて、２以上の連続するビジー及びアイドル期間が幾分かの誤差を伴って合致した場合、このことはレーダー型の信号の存在を示唆し、この情報はＡＰに伝送される
【００２６】
図６（ｂ）は、本発明による、前記チャネル品質測定を前記ＡＰにレポートして返すためにＳＴＡによって利用されるチャネル測定レポート情報要素の形式を示す。図６（ｂ）に示されるように、フレームの長さはチャネルの数に依存する。図６（ｃ）を参照すると、１つのオクテット「測定概要」フィールドは、前記チャネル測定の間に少なくとも１つの有効なＭＡＣヘッダが受信されたことを明示するためのＢＳＳフィールド、８０２．１１ｅ準拠のＷＬＡＮのＱＢＳＳにおいて少なくとも１つのＢＳＳが動作していることを明示し、このビットが前記ＳＴＡのレポートが８０２．１１ｅＭＡＣイネーブルドである場合にのみセットされるものである「ＱＢＳＳ」フィールド、少なくとも２つの連続するＣＣＡビジーのオン／オフのパターンが周期的であったことを示す「周期性」フィールド、前記測定の間に少なくとも１つのビーコンが受信されたことを明示する「ビーコン」フィールド、並びに「ＤＳ向け」（又は「ＡＰ向け」）フィールド及び「ＤＳより」（又は「ＡＰより」）フィールドを含む。ここで前記「ＤＳ向け」フィールド及び「ＤＳより」フィールドは、該「ＤＳ向け」フィールド及び「ＤＳより」フィールドを伴う少なくとも１つのフレームが受信されたことを明示する。図６（ｂ）に示されるようなチャネル測定レポート情報要素は更に、前記ＡＰからの前記測定要求フレームのＳＥＲＶＩＣＥフィールドにおける「送信パワー」の４ビットからコピーされる「自身のＡＰ送信パワー」フィールド、及び前記ＡＰからの前記測定要求フレームのＰＬＣＰプリアンブルを受信するために利用されるアンテナにおいて観測されたエネルギーを表し、図６（ｄ）に従って符号化される「自身のチャネル受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）」フィールドを含む。同様に含まれるものは、ＣＣＡビジーフラクション（ｆｒａｃｔｉｏｎ）＝（２５５×［ＣＣＡビジー期間］／［前記チャネルにおける全体の測定時間］）の上限として算出される、前記ＣＣＡがビジーであったわずかな時間を明示するための「ＣＣＡビジーフラクション」フィールド、ＣＣＡビジーが検出された連続する時間スロットの数を示す「ＣＣＡビジー期間」フィールド、及び繰り返すＣＣＡビジーインジケータの時間スロット中の時間間隔を表す「ＣＣＡビジー間隔」フィールドである。「ＣＣＡビジー期間」フィールド及び「ＣＣＡビジー間隔」フィールドは共に、前記測定概要フィールド中の「周期性」フィールドが設定されている場合にのみ有効である。
【００２７】
（ｉｉｉ）受信された信号強度統計
更に、前記チャネル状況を決定するために利用される、受信された信号の強度の測定は、図６（ｄ）及び図６（ｅ）に示されるように前記ＡＰへレポートされる。図６（ｅ）を参照すると、０から７までの値をとる、受信された信号強度範囲インデクス（ＲＳＳＲＩ）と呼ばれるパラメータが、各局のアンテナにおいて観測されたエネルギーレベルを示すために利用される。図６（ｂ）中の「ＢＳＳ」フィールドの値に依存して、４オクテットの前記受信された信号強度範囲インデクス（ＲＳＳＲＩ）統計フィールドは２つの異なる測定結果／インジケータを表す。ＢＳＳフィールドが設定されている場合、即ち１である場合、各受信されたフレームについて前記ＰＬＣＰプリアンブルの受信の間に測定されたエネルギーレベルの統計を表し、ＢＳＳフィールドが設定されていない場合、即ち０である場合、前記アンテナにおいて観測された瞬間的なエネルギーレベルの統計を表す。これらは周期的にサンプリングされる。
【００２８】
前記ＲＳＳＩ統計フィールドの各オクテットは以下のように表される：
【００２９】
【表１】
2004520766.tif 000003
【００３０】
３ビットの受信された信号強度範囲インデクス（ＲＳＳＲＩ）は図６（ｅ）に示されるように、以下のものの関数として定義される：
（１）ＢＳＳフィールドが設定されている場合、即ち１である場合、受信されたフレームの前記ＰＬＣＰプリアンブルの受信の間に観測されたエネルギーレベル、又は、
（２）ＢＳＳフィールドが設定されていない場合、即ち０である場合、前記アンテナにおいて観測された瞬間的なエネルギーレベル。
【００３１】
前記ＳＴＡは周波数チャネル測定の間、各ＲＳＳＲＩに対応する測定されたサンプルの数を監視する。５ビットの密度フィールドは、
密度（ＲＳＳＲＩ）＝（３１×［前記ＲＳＳＲＩに対応するサンプルの数］／［サンプルの総数］）の上限
として定義される。
【００３２】
最も大きい密度を持つ４つのＲＳＳＲＩが選択され、ＲＳＳＲＩ統計フィールドに含まれることになる。
【００３３】
ＡＰによる決定（図３のステップ２００）
ステップ１００において前記チャネル品質レポートを取得した後、前記ＡＰはここで前記ＡＰと前記ＳＴＡとの間の通信のために利用される新たなチャネルを決定する。本発明による前記新たなチャネルを選択する方法は図７のフロー図に示される。
【００３４】
ステップ８において、サポートするチャネルからのチャネルの選択の処理が開始される。次いでステップ１０において、各ＳＴＡへ受信された信号に基づき該各ＳＴＡによって他のＢＳＳの存在が検出されたか否かが決定される。検出されていない場合は、ステップ１２において、受信された信号の周期性が検出されたか否かが決定される。周期性が検出されている場合、ステップ１４において対応するチャネルが候補チャネルリストから除外される。ここで、前記候補チャネルリストは、前記ＡＰが通信のための全てのＳＴＡの切り換えを考慮に入れるチャネル番号を含む。
【００３５】
一方、ステップ１０において他のＢＳＳが検出された場合、ステップ１６において、「ＤＳより」フィールドが設定されているか否かが決定される。そうである場合、他のＢＳＳにおけるＡＰからの干渉は非常に望ましくないため、ステップ１８において、対応するチャネルが候補チャネルリストから除外される。ステップ１６において「ＤＳより」フィールドが設定されていない場合、又はステップ１２において「周期性」が検出されていない場合、ステップ２０において、前記ＡＰはこれらのチャネルを前記候補チャネルリストに含める。その後ステップ２２において、全てのチャネルがスキャンされたか否かが決定される。そうである場合、最小のＲＳＳＲＩ及び／又はＣＣＡ値を持つチャネルが選択される。即ち、幾つかの潜在的な候補チャネルの取得の後、前記ＡＰはＢＳＳを持つ他のＳＴＡへだけでなく、例えばＨＩＰＥＲＬＡＮ／２装置のような他の共に配置されたシステムへの最小の干渉を持つ特定のチャネルを決定する。最後に前記ＡＰは、ステップ２４において、選択されたチャネルを全てのＳＴＡが切り換えるべき新たなチャネルとして決定する。
【００３６】
ＡＰによるチャネル切り換え告知（図３のステップ３００）
切り換えるべき新たなチャネルの選択の後、前記ＡＰは、当該ＢＳＳに関連する前記ＳＴＡによって受信されたチャネル測定及び自身の測定に基づいて前記選択されたチャネルに全てのＳＴＡを切り換えるためビーコン送信を介して前記新たなチャネル情報を送信する。前記ＡＰは、いつどのスイッチに前記切り換えが実行されたかを示す情報と共にビーコンフレームを繰り返し送信する。図８は告知フレームを示す。該告知フレームは該チャネル切り換え告知のために利用されることができ、切り換える先となるべき周波数チャネルの数を表す「切り換えるべきチャネル」と、前記ＢＳＳが発生したときに前記チャネル切り換えの前に出現すべきビーコン（現在のフレームを含む）がどれだけあるかを表す「チャネル切り換えカウント」とを含む。
【００３７】
新たなチャネルへの切り換え（図３のステップ４００）
最後に、８０２．１１ａＯＦＤＭ ＰＨＹのキャリア周波数を変更することにより、新たなチャネルへの移動が実行される。本実施例においては、前記切り換えは好ましくは、全てのＳＴＡ及び前記ＡＰの両方によって、ターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）の直前に起こる。
【００３８】
以上から明らかなように本発明は、現在の８０２．１１規格への幾つかの小さな変更により動的な周波数選択（ＤＦＳ）メカニズムが得られるという利点を持つ。本開示は集中化された決定器としてＡＰを持つインフラストラクチャベースの８０２．１１ＷＬＡＮに限定されたが、本発明はＷＬＡＮのアドホックモードをサポートするように容易に拡張されることができることは留意されるべきである。
【００３９】
かくしてＷＬＡＮシステム内の利用のためのチャネルを決定する動的周波数選択方法（ＤＦＳ）の好適な実施例が説明されたが、本システムの特定の利点が達成されたことは当業者には明確であろう。以上の事項は本発明の例示的な実施例としてのみ解釈されるべきである。当業者は、本発明の基本的な原理又は範囲から何ら逸脱することなく本実施例に類似した機能を提供する代替の構成を容易に思いつくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例が適用されるべき無線通信システムの構成を示す。
【図２】本発明の実施例による、特定の基本サービスセット（ＢＳＳ）内のアクセスポイント（ＡＰ）及び各局（ＳＴＡ）の単純化されたブロック図を示す。
【図３】本発明の実施例による、新たなチャネルへ選択的に切り換える動作ステップを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例による、ＡＰからＳＴＡへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定要求フレームの形式を示す。
【図５ａ】本発明の実施例による、ＡＰからＳＴＡへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定方法情報要素の形式を示す。
【図５ｂ】本発明の実施例による、ＡＰからＳＴＡへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定方法情報要素の形式を示す。
【図６ａ】本発明の実施例による、ＢＳＳ内の複数のＳＴＡからＡＰへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定レポート情報要素の形式を示す。
【図６ｂ】本発明の実施例による、ＢＳＳ内の複数のＳＴＡからＡＰへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定レポート情報要素の形式を示す。
【図６ｃ】本発明の実施例による、ＢＳＳ内の複数のＳＴＡからＡＰへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定レポート情報要素の形式を示す。
【図６ｄ】本発明の実施例による、ＢＳＳ内の複数のＳＴＡからＡＰへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定レポート情報要素の形式を示す。
【図６ｅ】本発明の実施例による、ＢＳＳ内の複数のＳＴＡからＡＰへ情報を送信するために利用され得るチャネル測定レポート情報要素の形式を示す。
【図７】本発明の実施例による、チャネル品質レポートに基づくＡＰによる新たなチャネル決定の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例による、ＡＰから複数のＳＴＡへ告知データを送信するために利用されるフレームボディの形式を示す。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図７】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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