(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有するＩＥＥＥ８０２.１１標準の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、
前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、
モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、
前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、
再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、
前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、
前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、
前記監視ステップは、１つのＳＴＡを再始動ＳＴＡとして指定することを含み、前記生成ステップは、前記再始動ＳＴＡにより終了及び再集合メッセージを生成することを含むことを特徴とするＩＥＥＥ８０２.１１標準ＷＬＡＮにおける８０２.１１標準パラメータの変更方法。
【請求項２】
現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有するＩＥＥＥ８０２.１１標準の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、
前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、
モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、
前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、
再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、
前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、
前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、
前記生成ステップは、複数の終了及び再集合フレームを伝送することを含むことを特徴とするＩＥＥＥ８０２.１１標準ＷＬＡＮにおける８０２.１１標準パラメータの変更方法。
【請求項３】
現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有し、ディリバリトラヒック指示メッセージを含むビーコンフレームを選択してターゲットビーコン送信時間にブロードキャストする、ＩＥＥＥ８０２.１１標準無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、
前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、
モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、
前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、
再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、
前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、
前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、
前記監視ステップは、１つのＳＴＡを再始動ＳＴＡとして指定することを含み、前記生成ステップは、前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡが終了及び再集合メッセージを受信するまで、前記再始動ＳＴＡにより終了及び再集合メッセージを生成することを含むことを特徴とするＩＥＥＥ８０２.１１標準ＷＬＡＮにおける８０２.１１標準パラメータの変更方法。
【請求項４】
現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有し、ディリバリトラヒック指示メッセージを含むビーコンフレームを選択してターゲットビーコン送信時間にブロードキャストする、ＩＥＥＥ８０２.１１標準無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、
前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、
モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、
前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、
再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、
前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、
前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、
前記生成ステップは、複数の終了及び再集合フレームを伝送することを含むことを特徴とするＩＥＥＥ８０２.１１標準ＷＬＡＮにおける８０２.１１標準パラメータの変更方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２.１１標準の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のパラメータとその最適化に関連し、同８０２.１１標準における動的チャネル切り換え方法に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮのためのＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）標準、すなわちＩＥＥＥ８０２.１１は、ネットワークを構成するのに２つの異なる方式、アドホック（特別）方式及びインフラストラクチャ方式を定めている。アドホックネットワークは、各コンピュータすなわち信号を送受信できるようなネットワークに隣接する８０２.１１デバイスと“オンザフライ”でネットワークを形成する。アドホックネットワークでは定められた構造はなく、固定されたポイントもなく、ネットワーク内のどのノードもネットワーク内の他のどのノードとも通信できるようになっている。このタイプのネットワークでは順序を維持することは困難であるように見えるが、スポークスマン選択アルゴリズム（ＳＥＡ）のような十分なアルゴリズムが提供されており、これらアルゴリズムは１つのマシンをネットワークの基地局またはマスタ局として選び、他のマシンをスレーブとするようになっている。アドホックネットワークアーキテクチャにおける他のアルゴリズムは、ネットワークにおけるすべてのノードのアイデンティティを確立するためにすべてのノードに対するブロードキャスト（同報通信）およびフラッド（ｆｌｏｏｄ）方法を使用している。
【０００３】
インフラストラクチャアーキテクチャは移動ノードと通信をするのに固定されたネットワークアクセスポイントを提供する。これらネットワークアクセスポイント（ＡＰ）は他の有線ノードに無線ノードをブリッジ接続することにより、ＬＡＮの機能を拡大するように時々地上回線に接続される。サービスエリアが重なった場合、無線ＬＡＮの間でハンドオフが行われることがある。この構造はセルラーネットワークで使用されている構造に極めて類似している。しかしながら、セルラープロトコルは、８０２.１１標準の一部でない。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２.１１標準はネットワークの物理（ＰＨＹ）層と媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の双方のパラメータに関する仕様を定めている。実際にノード間のデータ伝送を取り扱うＰＨＹ層は、直接スペクトル拡散方式、周波数ホッピングスペクトル拡散方式または赤外線（ＩＲ）パルス位置変調方式のいずれかを使用できる。ＩＥＥＥ８０２.１１は１Ｍｂｐｓ又は２Ｍｂｐｓのいずれかのデータレートのための規定を定め、スペクトル拡散伝送の場合には工業、科学および医療（ＩＳＭ）アプリケーション用の無免許用バンドである２.４〜２.４８３５ＧＨｚ周波数バンドでの運用を求めており、ＩＲ伝送用には３００〜４２８,０００ＧＨｚ周波数バンドでの運用を求めている。一般に赤外線は盗聴に対し、より安全であると考えられている。その理由は、ＩＲ伝送を行うには絶対的な視線リンクが必要であるからである。すなわち壁を透過したり、未知の第三者が介入し得る無線周波数伝送と異なり、単純に接続された空間外では、或いはコーナーを曲がるようには、赤外線伝送を行うことはできないからである。しかしながら、赤外線伝送は日光によって悪影響を受けることがあり、８０２.１１のスペクトル拡散プロトコルは代表的なデータ転送のための基本的な安全性を定めている。
【０００５】
ＭＡＣ層は共用する媒体の使用における順序を維持する役割を果たす一組のプロトコルを含む。８０２.１１標準は衝突回避を行うキャリアセンスマルチプルアクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）プロトコル（搬送波感知多重アクセス／衝突回避プロトコル）を指定している。このプロトコルではノードが伝送すべきパケットを受信すると、ノードはまず他のノードが伝送中でないことを保証するように聴取する。チャネルがクリアであれば、ノードはパケットを伝送する。クリアでなければ、ノードはパケットの伝送が許可されるまでノードが待たなければならない時間長さを決定するランダム“バックオフファクタ”を選択する。チャネルがクリアとなっている期間中、伝送ノードはバックオフカウンタをデクリメントする。チャネルが使用中であれば、ノードはそのバックオフカウンタをデクリメントしない。バックオフカウンタがゼロに達すると、ノードはパケットを伝送する。２つのノードがおなじバックオフファクタを選択する確率が小さいので、パケット間の衝突は最小とされる。
【０００６】
イーサネット（登録商標）で使用されているような衝突検出はＩＥＥＥ８０２.１１の無線周波数伝送では使用できない。その理由は、１つのノードが伝送中の時、伝送している可能性のあるシステム内の他のノードを感知することができないからである。これは、自分の信号が、そのノードに到着する他の信号をブロックすることによる。パケットを伝送しなければならない時は、伝送ノードはまずパケットの長さに関する情報を含む短いレディートゥーセンド（ＲＴＳ）パケットを送り出す。受信側ノードがこのＲＴＳを聴くと、受信側ノードは短いクリアトゥーセンド（ＣＴＳ）パケットで応答する。この交換が行われた後に、伝送側ノードはそのパケットを送る。周期的冗長チェック（ＣＲＣ）により決定されるように、パケットの受信に成功すると、受信側ノードは受信確認（ＡＣＫ）パケットを伝送する。“隠されたノード”の問題、すなわちノードＡがノードＢと通信でき、ノードＢがノードＣと通信できるという問題を回避するには、このような前後の交換が必要である。しかしながら、ノードＡはノードＣと通信できない。こうして、例えばノードＡがそのチャネルをクリアに検出できるが、ノードＣは実際にはノードＢに伝送することができる。上記プロトコルはノードＢが話し中であることをノードＡに警告し、パケットを伝送するまでノードＡが待機することを要求している。
【０００７】
８０２.１１は無線データ転送の信頼性のある手段を提供しているが、これに関するある改善も提案している。無線通信が提供し得る高い生産性および高い移動性をビジネス界が発見し、単価が低下するにつれ、無線ＬＡＮの使用は将来劇的に増加すると予想されている。
【０００８】
８０２.１１標準無線ＬＡＮは、固定パラメータ及び可変パラメータの両方を含んでいる。固定パラメータは、ＬＡＮの実施の生存中、変更することはできない。これは、例えば、トラヒック負荷、外部ＲＦ（無線周波数）の干渉等の条件が変化すると、固定パラメータの当初選択値が最適値より悪くなることを意味する。８０２.１１標準も公知の先行技術も基本サービスセット（ＢＳＳ）の生存期間、固定８０２.１１標準パラメータの変更は規定していない。
【０００９】
８０２.１１標準チャネルのＲＦノイズは、オーバラップＢＳＳ及び他のマイクロ波オーブン、照明器具等のＲＦ放射器を含む多数のノイズ源から生じ得る。使用する物理（ＰＨＹ）層により異なるが、１つのチャネルにノイズがあり、他のチャネルにはノイズがない場合があり得る。公刊の８０２.１１標準に基づく８０２.１１標準ＷＬＡＮにより使用されている１つのチャネルにノイズがある場合、多数のパケットにエラーが生じる。
【００１０】
１９９９年８月３日に付与されたＪａｓｚｅｗｓｋｉ他の無線ＬＡＮのスペクトラムの割り当て方法と装置（Method and apparatus for assigning spectrum of a wireless local area network）に関する米国特許第５，９３３，４２０号明細書には、ＲＦ信号強度及び他のインジケータに依存するＢＳＳをオーバーラップさせることにより相互に不干渉な周波数及び／又はチャネルを使用することが記載されている。この参照文献は、周波数及び／又はチャネルを変更するのではなく干渉が最小なチャネルの使用を記述している。
【００１１】
２０００年４月１１日に付与されたＧａｎｚ他の最適メディア制御（Adaptive media control）に関する米国特許第６，０４９，５４９号明細書には、８０２.１１ｅ標準の変形が記載されており、そこでは資源の割当の少ない使用履歴を有するストリームはポーリングの頻度を少なくしている。
【００１２】
２０００年７月１８日に付与されたＧｌａｄｗｉｎ他のホストコンピュータへ無線インターフェイス装置を自動的に再接続するシステムと方法（System and method for automatically reconnecting a wireless interface to a host computer）に関する米国特許第６，０９２，１１７号明細書には、出力アップ後に予め選択した無線ホストに自動的に再接続する技法が記載されている。
【００１３】
先行技術における８０２.１１標準のパケットエラーに関し、２つの解決策が存在する。第１の方法は、現行ＢＳＳを終了させ、他の有望なより良いチャネルを使用できるように再構築し、新たに選択されたチャネルを使用して、新しいＢＳＳを生成する。この手順は、システム管理者による手動の干渉を要する。第２の方法は、全てのチャネルを監視し、１つのチャネルのパフォーマンスが劣化し、他に使用可能な十分に良好なチャネルがあれば、整合のとれた方法でＢＳＳに用いられたチャネルを切り換える自動化方法である。
【００１４】
Ｇｅｒａｒｄ  Ｃｅｒｖｅｌｌｏ，  Ｓｕｎｇｈｙｕｎ  Ｃｈｏｉ，  Ｓｔｅｆａｎ  Ｍａｎｇｏｌｄ  及びＡｍｊａｄ  Ｓｏｏｍｒｏの論文“８０２.１１標準用動的なチャネル選択（Dynamic Channel Selection(DCS)Schene for 802.11）”（２０００年７月１２日、ＩＥＥＥ８０２.１１−００／１９５ｒ２）には、ＢＳＳの全体を通してチャネル／周波数を切り換える７段階プロセスの第６段階においてチャネルスイッチアナウンスメントを用いることが記載されている。この方法は第１の先行技術解決策と異なり、現存ＢＳＳを終了させず、又、新しいＢＳＳも生成せず、整合された方法で、単一ＢＳＳにより使用されているチャネルを単純に切り換える。固定パラメータは変更しない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、ＩＥＥＥ８０２.１１標準のパケットエラーを解決するための、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法を提供することをその目的とする。
【００１６】
本発明は、８０２.１１標準無線ＬＡＮのパフォーマンスを最適化することが可能なＷＬＡＮにおける８０２.１１標準パラメータの変更方法を提供することを他の目的とする。
【００１７】
本発明は、ＷＬＡＮにおいて使用する終了及び再集合のメカニズムを提供することによりＷＬＡＮにおける８０２.１１標準パラメータの変更方法を提供することを他の目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
第１の技術手段は、現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有するＩＥＥＥ８０２.１１標準の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、前記監視ステップは、１つのＳＴＡを再始動ＳＴＡとして指定することを含み、前記生成ステップは、前記再始動ＳＴＡにより終了及び再集合メッセージを生成することを含むことを特徴としたものである。
【００１９】
第２の技術手段は、現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有するＩＥＥＥ８０２.１１標準の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、前記生成ステップは、複数の終了及び再集合フレームを伝送することを含むことを特徴としたものである。
【００２６】
第３の技術手段は、現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有し、ディリバリトラヒック指示メッセージを含むビーコンフレームを選択してターゲットビーコン送信時間にブロードキャストする、ＩＥＥＥ８０２.１１標準無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、前記監視ステップは、１つのＳＴＡを再始動ＳＴＡとして指定することを含み、前記生成ステップは、前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡが終了及び再集合メッセージを受信するまで、前記再始動ＳＴＡにより終了及び再集合メッセージを生成することを含むことを特徴としたものである。
【００２７】
第４の技術手段は、現チャネルで動作する基本サービスセット（ＢＳＳ）にて接続された複数のステーション（ＳＴＡ）を有し、ディリバリトラヒック指示メッセージを含むビーコンフレームを選択してターゲットビーコン送信時間にブロードキャストする、ＩＥＥＥ８０２.１１標準無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における８０２.１１標準パラメータの変更方法において、前記８０２.１１標準ＷＬＡＮに対するパフォーマンスメトリックを決定するステップと、モニタ管理エンティティにより前記８０２.１１標準ＷＬＡＮのパフォーマンスを監視する監視ステップと、前記ＷＬＡＮの前記パフォーマンスがパフォーマンスメトリックの閾値より低下した時に、終了及び再集合（reconvene）メッセージを生成する生成ステップと、再集合ＢＳＳ−ＩＤを有し８０２.１１標準パラメータが変更された再集合ＢＳＳを選択し、該再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定するステップと、前記ＢＳＳ内の全てのＳＴＡに前記終了及び再集合メッセージを伝送するステップと、前記再集合ＢＳＳを前記設定された時間に実施するステップとを含み、前記生成ステップは、複数の終了及び再集合フレームを伝送することを含むことを特徴としたものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明は、２０００年１１月２日提出の米国仮出願第６０／２４５，５４６号“無線データネットワークの変更可能及び変更不可能なパラメータの両方を動的に最適化する方法(Method to dynamically adapt both modifiable and non-modifiable parameters of wireless data network)”及び２０００年１１月２日提出の米国仮出願第６０／２４５，６４６号“無線データネットワークにおいてチャネルを動的に変更するための自動的な方法(Automated method to dynamically change channels in a wireless data network)”に関連し、又、２００１年２月２８日提出の米国出願第０９／７９５，５３９号“無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を用いるサービスの品質(Quality of Service using Wireless LAN)”に関連する。
【００３５】
本発明においては、無線データネットワークの全ての管理情報ベース（ＭＩＢ）パラメータの動的変更方法を提供する。すなわち、８０２.１１無線ＬＡＮ規格において可変パラメータを提供する。
本発明に係る、８０２.１１標準の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）におけるパラメータの変更方法は、ＷＬＡＮ用のパフォーマンスメトリックス決定と、モニタ管理エンティティによるＷＬＡＮパフォーマンスの監視と、ＷＬＡＮのパフォーマンスがパフォーマンスメトリックスより低下した時に終了及び再集合メッセージを生成し、新８０２.１１標準パラメータの再集合ＢＳＳの標識（ＩＤ）を有する再集合ＢＳＳを選択し、再集合ＢＳＳが動作可能になる時間を設定し、終了及び再集合メッセージをＢＳＳ内の全てのステーション（ＳＴＡ）に送信し、再集合ＢＳＳを実施することを含んでいる。
【００３６】
本発明の上記要約と目的の記述から、本発明の本質は全体的に理解されるであろう。本発明の好適な実施態様に関する以下の詳細な説明を図面を参照して読むことにより、本発明を一層十二分に理解できよう。
【００３７】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２.１１標準における固定された管理情報ベース（ＭＩＢ）のパラメータを変更可能にし、条件の変化に応じて最適化及び／又は適合させるものである。８０２.１１標準による無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の固定パラメータの変更方法を説明する。無線ＬＡＮは、基本サービスセット（ＢＳＳ）を介して実体化する。このＢＳＳは、有線ローカルエリアネットワークと類似の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）である。通常単にＢＳＳと表記されるインフラストラクチャベーシックサービスセットは、ＢＳＳ用中央コーディネータとして機能するアクセスポイント（ＡＰ）を有している。独立基本サービスセット（ＩＢＳＳ）はアクセスポイント（ＡＰ）（中央コーディネータ）を持たず、ＡＰのタスクは、ＩＢＳＳを含むステーション（ＳＴＡ）間で分担する。ＢＳＳはＢＳＳの識別値（ＢＳＳ−ＩＤ）によって識別される。
【００３８】
本明細書を通し、ＢＳＳは、特に規定されていなければ、インフラストラクチュアＢＳＳ又はＩＢＳＳのいずれかを意味する。さらに、条項、付属物及び８０２.１１標準への参照は、全て、ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１（ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２.１１）の１９９９年版文書“情報技術−地域及び大都市ネットワークシステム間の通信及び情報交換−特別要求事項−第１１部：無線ＬＡＮのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）及び物理（ＰＨＹ）仕様（Information technology-Telecommunications and information exchange between system-Local metropolitan area networks-Specific requirements-Part II:Wireless LAN Medium Access Control(Mac)and Physical(PHY)specification）”への参照である。使用した頭字語も８０２.１１標準仕様からの引用又はそこに規定されているものである。
【００３９】
タイミングは、特定の時間間隔でビーコンフレームをブロードキャスト（同報通信）することによりＢＳＳを通して整合させる。このビーコンを送るべき時間をターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）と呼ぶ。選択されたビーコンは、特定ステーションベースにおける保留トラヒックを示すために用いられるデリバリ・トラヒック・インディケーション・メッセージ（ＤＴＩＭ）を含んでいる。インフラストラクチャアＢＳＳにおいて、省力モードのステーションは、ＤＴＩＭビーコンを受信するために起き上がるよう要求させる。ＲＦノイズ又は類似の問題を除去するために、各ＳＴＡはＤＴＩＭビーコンを受信しなければならない。
【００４０】
ＩＢＳＳにおいては、広報ＴＩＭとして知られているアドホックトラヒック／指示メッセージ（ＡＴＩＭ）を、各省力ステーションに対する保留トラヒックを示すためにＤＴＩＭの代わりに送信する。このＡＴＩＭは、ビーコン送信に直ちに後続して発生し、ＡＴＩＭウィンドウの期間に送信される。
【００４１】
＜８０２.１１標準の固定パラメータ＞
８０２.１１標準は、基本サービスセット（ＢＳＳ）の始動時にのみ設定できる３つのパラメータを規定している。これらのパラメータは、ＢＳＳの生存中変更されずに維持されねばならない。パラメータは、
（１）ＡＴＩＭ  ｗｉｎｄｏｗ、
（２）ｄｏｔ１１ＣＦＰＰｅｒｉｏｄ（コンテンションフリー期間）、
（３）ｄｏｔ１１ＣＦＰＭａｘＤｕｒａｔｉｏｎ（コンテンションフリー期間の最大期間）
である。これらパラメータをＢＳＳの生存期間中固定することにより、或る時点では妥当である設定値が、他の時点では不適当になると云う問題が生じる。例えば、ＡＴＩＭウィンドウのサイズは、他のパラメータの内でも、独立基本サービスセット（ＩＢＳＳ）が如何によく実行するかを決定する際に重要である。しかしながら、ある値のＡＴＩＭウィンドウでの最適なＩＢＳＳのパフォーマンスは、ＩＢＳＳ内のＳＴＡのトラフィク負荷及び／又は数が変化すると劣化する。他の２つの固定パラメータについても状況は同じである。さらに、ＢＳＳの使用方法も変化することがある。例えば、ＢＳＳは、主として、殆どの時間ブロックデータの移送に使用されるが、時々、リアルタイムビデオ又はオーディオデータの移送に用いられる。
【００４２】
＜固定パラメータの変更−ＴＡＲ（終了／再集合）テクニック＞
本発明は、現存のＢＳＳを終了させて、新しいパラメータを持つ、すなわち新しいトラヒック／負荷／使用条件に最適な異なるパフォーマンスを持つ新しい基本サービスセット（ＢＳＳ）を生成する自動化メカニズムを含んでいる。実際に、本発明の方法は、当初のＢＳＳを終了させ、新たに生成したＢＳＳに再集合（ｒｅｃｏｎｖｅｎｅ）させる（再集合ＢＳＳ）。この終了及び再集合のメカニズムを、ここでは、終了／再集合（ＴＡＲ）と記述する。
【００４３】
この終了／再集合メカニズムの動作は次の通りである。モニタ管理エンティティ（ＭＭＥ）と呼ばれるエンティティは、単純なネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）マネージャとして機能し、実施特定メトリックスを用いて８０２.１１標準の無線ＬＡＮのパフォーマンスを監視する。正確なメトリックス又はパフォーマンス基準は、当業者には明白であろう。
【００４４】
＜ＡＴＩＭのウィンドウサイズの調節＞
図１は、本発明による当初ＢＳＳ及び再集合ＢＳＳの比較時間線を示している。ＡＴＩＭウィンドウは、複数の省力（パワーセーブ）ＳＴＡへの直接及びマルチキャストの両ＭＰＤＵ（ＭＰデータユニット）の送信を同期化するためにＩＢＳＳにおいて排他的に使用される。それは、ＩＢＳＳにおけるビーコンに直接続く各ビーコン間隔の開始点で発生する。例えば、省力ＳＴＡ用直接ＭＰＵＤを持つステーションは、保留ＭＰＤＵを省力ＳＴＡに通報するためにＡＴＩＭウィンドウの期間中にＡＴＩＭを送信する。省力ＳＴＡは、各ＡＴＩＭウィンドウの間、起き上がり、トラヒックを示すＡＴＩＭを聞く。省力ＳＴＡ用保留直接ＭＰＵＤを指示するＡＴＩＭを受信した場合、省力ＳＴＡはそのＡＴＩＭを確認し、引き続き起きた状態で保留ＭＰＤＵを最後まで受信する。
【００４５】
全ステーションは、ＤＣＦバックオフ手順を使用してＡＴＩＭウィンドウの間に第１のＡＴＩＭを送信する。追加のＡＴＩＭは、ＤＣＦチャネルアクセス規則に従い、ＡＴＩＭウィンドウの間に送信する。ＡＴＩＭウィンドウに続き、ＭＰＵＤをＤＣＦチャネルアクセス規則を用い、ＡＴＩＭウィンドウの間に前記ＡＴＩＭを確認した省力ＳＴＡに送信することができる。
【００４６】
ＡＴＩＭウィンドウは、省力ＳＴＡに全ての保留トラヒックを通報するのに十分な大きさに限り、ビーコン間隔の残りをできるだけ大きくして、多くのＭＰＤＵを現在起き上がっている省力ＳＴＡにできるだけ送信できるようにするのが望ましい。過大なＡＴＩＭウィンドウはチャネル時間の浪費又は未使用に終わる結果となる。ＡＴＩＭウィンドウの必要サイズの決定は、ＩＢＳＳ内の省力ＳＴＡの数に依存し、省力ＳＴＡに対するトラヒックを有するＳＴＡ数とそれらの省力ＳＴＡがどれだけのトラヒック量をもっているかに依存する。例えば、トラヒックを受信する省力ＳＴＡが１つだけのＩＢＳＳは、４０基のＳＴＡを有して各ＳＴＡが定期的にトラヒックを受信するＩＢＳＳよりも、小さいＡＴＩＭウィンドウを要する。ＩＢＳＳは、定義によりアドホックＷＬＡＮであるので、ＩＢＳＳ内の省力ＳＴＡ数は、時間とともに動的に変化する。
【００４７】
ＩＢＳＳの生存期間中ＡＴＩＭウィンドウサイズを固定にするために、本発明のＴＡＲ（終了／再集合）を用いない場合の、唯一の具体的な解決策は、ＡＴＩＭウィンドウサイズを、ＩＢＳＳの生存期間中に予想される最大サイズに設定することであった。これは、多分、ＡＴＩＭウィンドウの殆どが、ＩＢＳＳの殆どの生存期間中、チャネル時間を浪費することを意味する。ＴＡＲ（終了／再集合）を用いれば、ＡＴＩＭウィンドウサイズをＡＴＩＭウィンドウの使用の増減に応じ時々変更することができ、使用可能なＷＬＡＮのチャネルをより有効に活用することができる。
【００４８】
ＷＬＡＮのパフォーマンスが指定レベル以下に落ちた時に、ＭＭＥ（モニタマネジメントエンティティ）は、ＴＡＲメッセージのシーケンスを生じさせる。このシーケンスはビーコンの代わりに、次のＤＴＩＭ（デリバリトラヒック指示メッセージ）のＴＢＴＴ（ターゲットビーコン送信タイム）のタイミングで始動するＢＳＳに、ブロードキャスト（同報通信）されるものである。最初のＴＡＲ（終了／再集合）をブロードキャストする前に、ＭＭＥ、通常は再始動ＳＴＡが、再集合ＢＳＳ用の新しいＢＳＳ−ＩＤを選択し、８０２.１１標準パラメータを変更する新しい値を選択する。
【００４９】
関連特許出願“無線ＬＡＮを使用するサービスの品質（Quality of Service using Wireless LAN）”において、競合のない期間（ＣＦＰ）の長さと頻度の変更を要求する技法が開示されている。しかしながら、ＣＦＰの長さと頻度の変更は、８０２.１１標準のＭＩＢパラメータｄｏｔ１１ＣＦＰＰｅｒｉｏｄ及びｄｏｔ１１ＣＦＰＭａｘＤｕｒａｔｉｏｎの変更に部分的に依存する。但し、８０２.１１標準は、ＭＩＢパラメータｄｏｔ１１ＣＦＰＰｅｒｉｏｄ及びｄｏｔ１１ＣＦＰＭａｘＤｕｒａｔｉｏｎは、ＢＳＳの生存期間を通して固定されなければならないと規定している。ＴＡＲは、ｄｏｔ１１ＣＦＰＰｅｒｉｏｄ及びｄｏｔ１１ＣＦＰＭａｘＤｕｒａｔｉｏｎを変更する自動化方法を提供する。
【００５０】
ＴＡＲ（終了／再集合）は、さもなくばビーコンをブロードキャストしたであろうＳＴＡ、即ち、インフラストラクチュアＢＳＳ内のアクセスポイントによってブロードキャストされる。このステーションを“再始動ＳＴＡ”と呼ぶ。ＴＡＲは、できるだけ多くのステーションが受信できるように、ＤＴＩＭのＴＢＴＴに再始動ＳＴＡによってブロードキャストされる。省力（ＰＳ）の“居眠り”状態にあるＳＴＡは、ＤＴＩＭで起きるので、ＴＡＲを受信できる。
【００５１】
ＴＡＲのブロードキャスト数は、実装により異なる。第１のＴＡＲは、ビーコンのブロードキャストに用いる同じ規則に従いブロードキャストされる。詳細には、最初のＴＡＲは、ビーコンが遅れるの場合と同様に、チャネル使用中の状態のために遅れることがある。最初のＴＡＲがブロードキャストされれば、順次後続するＴＡＲは、先行ＴＡＲの終了からのショートフレーム内スペース（ＳＩＦＳ）期間後に再始動ＳＴＡにより、チャネルを完全に占拠して少なくとも１ビーコンサイクルの間ブロードキャストすることができる。これに続き、ＴＡＲは各ＴＢＴＴ（ターゲットビーコン送信タイム）において、一定時間、ブロードキャストされる。
【００５２】
全てのＴＡＲは同一であり、全てのＳＴＡに一度にブロードキャストされる。かように、全ＳＴＡは、最初のＴＡＲのブロードキャストを受信することは可能である。しかしながら、多数回ＴＡＲを送るべきである。先ず、ＲＦチャネルのノイズのために全ＳＴＡが最初のＴＡＲを受信できる訳ではなく、次に、極端に低出力のＳＴＡは、ビーコン又はＤＴＩＭでも、又はビ−コン／ＡＴＩＭウィンドウでも目をさまさないことがあるからである。ＴＡＲは、古いＢＳＳへ数回のＤＴＩＭサイクルを通しＴＢＴＴにおいてブロードキャストされ続けるべきである。
【００５３】
各ＴＡＲフレームは、再集合ＢＳＳを識別する情報を含んでおり、ＭＡＣ下位層管理エンティティである（ＭＬＭＥ）−ＳＣＡＮに含める必要があるパラメータ、リクエスト原始関数及び再集合ＢＳＳ用のＢＳＳ−ＩＤを含んでいる。ＴＡＲは、又、再集合ＢＳＳへの切り換え時刻を規定する。最後に、ＴＡＲは、チャネル争いを最少にするために再集合ＢＳＳの、能動探査とは正反対の受動走査を指定することができる。ＴＡＲフレームは管理フレーム、又は制御フレームのいずれかであり、未使用／予備サブタイプ値のうちの１つを使用する。
【００５４】
ＴＡＲを受信次第、各ＳＴＡは、無言、即ち、離脱フレームを送らずにＢＳＳとの関係を断つ。別案では、各ＳＴＡは、離脱フレームを送ることにより、８０２.１１標準の通常の方法で離脱することができる。後者の場合、再始動ＳＴＡは、ＴＡＲの伝送でチャネルを完全に占領することなく、例えば、ＴＡＲ伝送間の延長フレーム間スペース（ＥＩＰＳ）の間待機して、受信離脱フレームを確認すべきである。
【００５５】
次に、再始動ＳＴＡは、変更された固定パラメータを用い、さらに他の変更パラメータと、先に選択した新しいＢＳＳ−ＩＤを用い、再集合ＢＳＳを記述したビーコンフレームを送ることにより、８０２.１１標準の通常の方法で再集合ＢＳＳを生成する。
【００５６】
再集合ＢＳＳを再集合ＢＳＳビーコンの受信によって検知すると、集合ＢＳＳを始動させて既に再集合ＢＳＳの構成員となっている、始動ＳＴＡ以外の各ＳＴＡがランダムバックオフを実行する。バックオフ終了後、各ＳＴＡは、認証され、再集合ＢＳＳに再結合する。
【００５７】
旧ＢＳＳに最後のＴＡＲをブロードキャストした後、始動ステーションは、ブロードキャストアドレスを含む離脱メッセージを送ることができる。これは、ＴＡＲを見過ごしたが離脱メッセージは受信したステーション又はＴＡＲメカニズムを支持しないステーションを離脱させて、存在しないＢＳＳで不必要な時間の浪費をなくす包括的な処置である。
【００５８】
最適化策として、旧ＢＳＳのＴＢＴＴ時に送信した追加のＴＡＲが再始動ＢＳＳの動作に干渉するのを最小限にするために、再集合ＢＳＳのＴＢＴＴは、旧ＢＳＳのＴＢＴＴからできるだけ時間的に離れて発生するように計画すべきである。
【００５９】
他の最適化策は、再集合ＢＳＳにおけるステーションの認証／連結を、終了／再集合プロセスの期間中に片付けることである。インフラストラクチャＢＳＳの場合、再始動ＳＴＡ、即ちアクセスポイント（ＡＰ）は、補助入力装置（ＡＩＤ）と能力情報を含む当初ＢＳＳの全構成員ＳＴＡの記録を単に保持し、再集合ＢＳＳの構成員の記録として持ち越す。再集合ＢＳＳは、既に連結し認証した各ＳＴＡと共に活動を開始する。同様に、非ＡＰの各ＳＴＡは、現存する当初ＢＳＳのＡＩＤを保持し、同様に、他の関連情報を保持し、ＢＳＳＩＤだけを変更して再集合ＢＳＳのＡＩＤとし、再集合ＢＳＳとは認証も連結もしない。実際には、各ＳＴＡは、すでに、再集合ＢＳＳの構成員である。
【００６０】
この方法は、固定パラメータを変更するだけでなく、８０２.１１標準のパラメータを変更するために使用できる。かように、このＴＡＲ（終了／再集合）法は、ネットワーク管理機能を実行するために好都合な方法を提供する。これは、特に、ｄｏｔ１１ＢｅａｃｏｎＰｅｒｉｏｄ，ｄｏｔ１１ＤＴＩＭＰｅｒｉｏｄ又はＰＨＹパラメータのような変更が難しいパラメータに対しても有効である。これらのパラメータは、このＴＡＲ技法を用いれば、すべて容易に変更できる。
【００６１】
＜チャネルの変更＞
本発明のチャネル変更方法は、現基本サービスセット（ＢＳＳ）を終了させ新しい基本サービスセット（ＢＳＳ）を生成する終了／再集合（ＴＡＲ）メカニズムを使用する。このチャネル変更技法は、先行技術と、次の２点において異なる。第１の最も重要な点は、本発明の方法は、当初ＢＳＳを維持しないことである。その代わりに、本発明の方法は、このＴＡＲ技法を用いて、当初ＢＳＳを終了させて、この場合は異なるチャネルで動作する全く新しいＢＳＳに交代させ、チャネルの変更も自動的に行わせる。従来は、ＩＥＥＥ８０２.１１標準を使用し、当初ＢＳＳを手動で終了させ、新しいチャネルを使用する新しいＢＳＳを手動で生成することによりチャネルを変更する。ＴＡＲ法を用いることにより、従来の手動プロセスを自動化する。これは、例えば、無線ＬＡＮに１００のＳＴＡがあるとし、各ＳＴＡ毎にチャネルとＢＳＳを手動で変更するには大変な労力を要することを考えれば、非常に重要である。
【００６２】
第２に、本発明の方法は、別のチャネルを監視せず、チャネルの比較又は相対的なチャネルパフォーマンスの判定を、除外するのではないが、実施しない。本発明の方法は、ネットワーク管理者が、ＢＳＳ内の全ステーションを通しチャネルが自動的に切り替わるのを手動で開始させることを可能にする。これは、現在のチャネルを含む全チャネルを周期的に監視し、“良好さ”を評価し、チャネルを切り換るか否かの判断を繰り返して行う、Ｃｅｒｖｅｌｌｏ他の先行技術とは対照的である。かように、この新しい方法は、実装がより簡単で安価である。例えば、１つのＲＦユニットのみを必要とし、そのＲＦユニットは現チャネル上で単独で使用する。
【００６３】
＜チャネルの自動変更＞
８０２.１１標準によるチャネルのＲＦノイズと受信の問題に関しては、オーバラップＢＳＳ、高周波オーブン、照明器具のような他のＲＦ放射器及びＲＦ無効界等を含む多くの発生源がある。使用ＰＨＹ（物理層）に依るが、１つのチャネルにノイズがあっても、他のチャネルにはノイズが生じないことがある。８０２.１１標準ＷＬＡＮが使用しているチャネルにノイズが多い場合には、多くのパケットエラーが発生する。
【００６４】
現存例では、現ＢＳＳを終了させ、他の有望でより良いチャネルを使用するように再構築し、その後、新しく選択したチャネルを使用する新しいＢＳＳを生成するが、これは、全て手動でなされている。これは、静的条件下での静的構成の運転の場合には十分であるが、しかしながら、動的な条件下では、チャネル変更の自動化手段が必要である。
【００６５】
＜動的なチャネルの変更＞
動的なチャネルの変更は、ＴＡＲ技法を用いて達成できるが、但し、固定ＢＳＳパラメータの変更の代わりに、物理的（ＰＨＹ）パラメータを変更する。このＴＡＲ技法は、現存ＢＳＳを終了させ、選択パラメータ／割当値を変更し、次に、ここで再集合ＢＳＳと記述する、新しいパラメータ／割当値を持つ新しいＢＳＳを生成する。
【００６６】
ＴＡＲ技法は、自動的なチャネル切り換えを実現するために、スペクトラム直接拡散シーケンス（ＤＳＳＳ）のチャネル番号のような物理的（ＰＨＹ）パラメータを変更するのに適合している。ＳＴＡがＴＡＲによる変更チャネルメッセージを受信する機会の多い全く新しいＢＳＳが誕生する。同様に、ＴＡＲ技法は、周波数ホッピングの、ドエルタイム、ホップセット、ホップパターン及びホップインデックスのような物理的（ＰＨＹ）パラメータを変更するのに用いることができる。自動的な方法でチャネルを変更する能力は、外部のＲＦノイズ及び／又は付近で動作している他のＢＳＳからの干渉を受けている劣化チャネルからＲＦノイズの少ない有望なチャネルに移る能力は有益である。
【００６７】
前述したように、ＭＭＥ（モニタ管理エンティティ）は、実施定格メトリックスを用いて８０２.１１標準無線ＬＡＮのパフォーマンスを監視する。無線ＬＡＮのパフォーマンスが、指定レベルより低下した時は、ＭＭＥはＴＡＲメカニズムを駆動し、現ＢＳＳを解散させ、新しいチャネルを使用する再集合ＢＳＳを生成する。
【００６８】
どのチャネルに切り換えるかの詳細は、実施条件に依り異なり、本発明の範囲外であるが、簡単な方法を次のように実装できる。全ての使用可能なチャネルをリストに配列記入する。ネットワークの管理者がチャネルの切り換えを要請した時に、単純に循環リスト中で次のチャネルに移行する。チャネル列にわたり切り換えて行けば、全てのチャネルを順番に試用できる。別案では、ネットワークの管理者がチャネルの変更を要求すると、選択するチャネルのリストがポップアップメニュとして現れる。
【００６９】
＜ＴＡＲの変形＞
ＴＡＲ技法の変形を使用でき、チャネルを切り換える時に、特に有効である。当初ＢＳＳが終了するまで再集合ＢＳＳの始動を待機させるのに代えて、再集合ＢＳＳが運転可能になる時間を即時に設定することにより再集合ＢＳＳを当初ＢＳＳが終了する以前に生成する。この改善により、ＴＡＲフレームを受信したＳＴＡは、直ちに離脱し、次に、直ちに再集合ＢＳＳと認証／連結する。ＴＡＲの反復シーケンスとそれに続く離脱のブロードキャストにより、当初ＢＳＳには延長期間中ブロードキャストされてもよい。この改善の効果により、再集合ＢＳＳと当初ＢＳＳが異なるチャネルを使用し、従って、互いの動作が干渉する可能性が最少になる。これは、２つのＢＳＳがオーバラップして存在するために、最初のＴＡＲ列を捕らえそこなった当初ＢＳＳ内のＳＴＡは、ＴＡＲフレームを最終的には受信し再集合ＢＳＳに移るので、ＳＴＡ数の減少も最小になる。
【００７０】
この変形は、現チャネルが切り換え中でなくても使用できる。この場合、再始動ＳＴＡは、同一のチャネルを共有する２つの異なるＢＳＳ、即ち、当初ＢＳＳと再集合ＢＳＳ間で切り替わる。２つのＢＳＳが同じチャネルを共有するために、各々が、他のＢＳＳのトラヒックをオーバラップＢＳＳからのトラヒック、従って、干渉と見なし、チャネル捕捉のルールが両方のＢＳＳに用いられる。しかしながら、無線ＬＡＮは、或る特定量の干渉が存在することを前提として設計されているので、問題にならない。
【００７１】
全ての場合において、再集合ＢＳＳのＴＢＴＴ（ターゲットビーコン送信タイム）は、当初ＢＳＳのＴＢＴＴからできる限り離れていなければならない。これは、アクセスポイント（ＡＰ）又はＩＢＳＳにおいて、現ビーコンＳＴＡは、当初ＢＳＳのＴＢＴＴでＴＡＲフレームを当初ＢＳＳにブロードキャストしなければならず、再集合ＢＳＳのＴＢＴＴでビーコンフレームを再集合ＢＳＳにブロードキャストしなければならない。
【００７２】
最終的に、これらのＳＴＡが再集合ＢＳＳに加わった時に、ＡＰは、実際に、当初ＢＳＳから再集合ＢＳＳに移行したＳＴＡの点呼をとる。この点呼情報は、次の２つの方法で用いることができる。第１に、ＡＰがＴＡＲの送信を停止した時に、何れかのＳＴＡが切り換えに失敗した場合に、このＡＰは、回復動作をとれるように、ネットワークマネージャにその事実を通知することができる。第２に、当初ＢＳＳからの全ＳＴＡが切り替われば、ＡＰは、当初ＢＳＳに残っているＳＴＡがないことを知ることができる。従って、最早ＴＡＲを聞くＳＴＡが存在しないので、ＡＰはＴＡＲの送信を止めることができる。
【００７３】
ここに開示した方法は、公知の先行技術と次の３つの主要な態様において異なる。
第１に、使用可能なチャネルのサービスの品質（ＱｏＳ）を監視しない。かように、本発明の方法は、かなり簡素である。第２に、当初ＢＳＳは維持されない。代わりに、本発明の方法は、ＴＡＲ技法を用い、当初ＢＳＳを終了させ、全く新しいＢＳＳを生成する。第３に、ＴＡＲ技術は、先行技術と異なり、固定パラメータを変更する。
【００７４】
これまで、ＢＳＳ（基本サービスセット）を終了させ再集合させる方法を開示してきたが、特許請求の範囲内でさらなる変更及び変形が可能であることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ８０２.１１標準の基本サービスセット（ＢＳＳ）のタイムラインと本発明の再集合ＢＳＳタイムラインを説明する図である。
【図１】
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