【手続補正書】
【提出日】平成18年9月25日(2006.9.25)
【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】
ＷＬＡＮ（wireless local area network）において指向性アンテナを操作する方法であって、
ＭＡＣ（medium access control）層によって、前記指向性アンテナの個々のビーム角に関するメトリックスを提供させる提供ステップと、
前記メトリックスに基づいて、ＡＰ（access point）に関連付けをした選択方向に前記指向性アンテナをステアリングするステアリングステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１において、前記提供ステップは、前記メトリックスを、前記ビーム角で前記指向性アンテナによって受信されたエネルギーの関数として、前記ＭＡＣ層によって決定させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１において、前記提供ステップは、前記ＭＡＣ層によって、少なくとも１つのアクセスポイントに信号を送信させ、前記少なくとも１つのアクセスポイントからの応答を測定させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１において、前記提供ステップは、前記ＭＡＣ層から、予め計算されたメトリックスのテーブルを受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１において、前記提供ステップは、前記ＭＡＣ層によって、ビーコン信号の関数として前記メトリックスを計算させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１において、前記アクセスポイントに結合された分散システムに関連付けするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６において、前記提供ステップは、前記分散システムに関連付けする前又は後に、前記メトリックスを提供することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１において、前記ＭＡＣ層によって前記メトリックスを提供させることによって、前記指向性アンテナの前記ビーム角を調整するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１において、前記ビーム角は、オムニ指向性ビーム角を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１において、前記メトリックスは、１つのアクセスポイントに関係するビーム角に対応することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１において、前記メトリックスは、複数のアクセスポイントに関係するビーム角に対応することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１において、前記メトリックスは、ＳＮＲ（signal-to-noise ratio）、Ｅｂ／Ｎｏ（energy-per-bit per total noise）、ＲＳＳＩ（received signal strength indication）、およびＣ／Ｉ（carrier-to-interference ratio）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１において、本方法は、８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、又は８０２．１１ｇネットワークで使用されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
ＷＬＡＮ（wireless local area network）において指向性アンテナを操作する装置であって、
前記指向性アンテナの個々のビーム角に関連付けをしたメトリックスをＭＡＣ（medium access control）層によって提供させるＳＭＥ（station management entity）と、
前記指向性アンテナに結合されたアンテナ制御ユニットであって、前記メトリックスに基づいて前記ＳＭＥから入力を受信し、前記指向性アンテナによって、ＡＰ（access point）に関連付けをした選択方向にアンテナビームをステアリングするアンテナ制御ユニットと
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記ＳＭＥは、前記メトリックスを、前記ビーム角で前記指向性アンテナによって受信されたエネルギーの関数として、前記ＭＡＣ層によって決定させることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１４において、前記ＳＭＥは、前記ＭＡＣ層によって、前記アクセスポイントに信号を送信させ、前記アクセスポイントからの応答を測定させることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１４において、予め計算されたメトリックスのテーブルをさらに含み、前記テーブルは、前記ＭＡＣ層から前記ＳＭＥに提供されることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１４において、前記ＳＭＥは、前記ＭＡＣ層によって、ビーコン信号の関数として、前記メトリックスを計算させることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１４において、前記ＳＭＥは、前記ＡＰに結合された分散システムに関連付けされることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９において、前記ＳＭＥは、前記分散システムに関連付けする前又は後に、前記ＭＡＣ層によって前記メトリックスを提供させることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１４において、前記ＳＭＥは、前記ＭＡＣ層によって前記メトリックスを提供させることによって、前記指向性アンテナの前記ビーム角を調整することを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１４において、前記ＳＭＥは、前記指向性アンテナをオムニ指向性ビーム角モードで動作させることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項１４において、前記メトリックスは、１つのアクセスポイントに関係するビーム角に対応することを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項１４において、前記メトリックスは、複数のアクセスポイントに関係するビーム角に対応することを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項１４において、前記メトリックスは、ＳＮＲ（signal-to-noise ratio）、Ｅｂ／Ｎｏ（energy-per-bit per total noise）、ＲＳＳＩ（received signal strength indication）、およびＣ／Ｉ（carrier-to-interference ratio）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項１４において、本装置は、８０２．１１、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、又は８０２．１１ｇネットワークで使用されることを特徴とする装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
引き続き図１Ｂを説明する。パッシブスキャン又はアクティブスキャンのいずれかにおいて、第２のステーション１２０ｂは、ＡＰ１１０からの信号をサーチしてＲＦ通信路（RF airways）をスキャンするため、指向性アンテナアレイを使用する。各スキャン方向で、第２のステーション１２０ｂは、受信ビーコン信号又はプローブ応答を測定し、スキャン角ごとに個々にメトリックを計算する。メトリックの例には、ＲＳＳＩ（received signal strength indication）、Ｃ／Ｉ（carrier-to-interference ratio）、ＳＮＲ（Ｅｂ／Ｎｏ）、又は受信信号もしくは信号環境の品質に対する適正な尺度がある。メトリックスに基づいて、第２のステーション１２０ｂは、「ベストの（best）」方向を決定して、ＡＰ１１０ａ、１１０ｂの一方と通信することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
これらスキャンは、第２のステーション１２０ｂが認証を行い、分散システム１０５と関連付けする前又は関連付けした後に、行うことができる。そこで、初期アンテナスキャンは、ＭＡＣ層内で行うことができる。あるいはまた、初期スキャンを、ＭＡＣ層外で行うこともできる。同様に、第２のステーション１２０ｂが認証を行い、分散システム１０５と関連付けした後に行われるスキャンは、ＭＡＣ層内で行うことができ、あるいはＭＡＣ層外で行われる処理によって行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図３Ａは、既に図２Ａおよび図２Ｂに関連して説明したが、複数のパッシブアンテナ素子２０５と１本のアクティブアンテナ素子２０６とを含む指向性アンテナアレイ２００ａの詳細図である。同図に示すように、指向性アンテナアレイ２００ａは、パッシブアンテナ素子２０５が電気的に接続されるグランドプレーン３３０も含むことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図３Ａの指向性アンテナアレイ２００ａの例においては、パッシブアンテナ素子２０５ａ及び２０５ｅは、どちらも、個別のインダクタンス素子３２０を介してグランドプレーン３３０に接続されている。同時に、図３Ａの例では、他のパッシブアンテナ素子２０５ｂ、２０５ｃ、２０５ｄは、それぞれ、容量素子３２５を介してグランドプレーン３３０に電気的に接続されている。すべてのパッシブ素子２０５を容量結合することによって、指向性アンテナアレイ２００ａがオムニ指向性アンテナビームパターンを形成する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
指向性アンテナアレイ２００ａから構成の異なるアンテナアレイへの更新又は交換を容易にするため、ＳＭＥ８００を部分的又は全体的に更新することができる。ＳＭＥ８００にはインタフェースドライバ（図示せず）を含めることができる。このインタフェースドライバは、ＳＭＥ８００の一部にもでき、別個のモジュールとして提供されることもある。このインタフェースモジュールは、アンテナコントローラ８１５にコマンドを送信することができ、アンテナコントローラ８１５からフィードバックを受信することができる。指向性アンテナアレイ２００ａは、「ベストの」ＡＰ１１０をサーチするためのスキャン時において、コマンドに従ってアンテナビームをステアリングする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
動作時、ＳＭＥ８００は、ＭＡＣ層８０５に対して、指向性アンテナアレイ２００ａの個々のビーム角に関連付けをしたメトリックスを提供させることができる。ＳＭＥ８００は、当該メトリックスと予め定めた基準とに基づいて、指向性アンテナアレイ２００ａを、ＡＰ１１０に関連付けをした選択方向に向けることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
パッシブスキャンにおいては、指向性アンテナアレイ２００ａによって受信された個々のビーム角でのＲＦエネルギーの関数として、メトリックスを、ＭＡＣ層８０５により決定させることができる。例えば、第１のＡＰ１１０ａから受信されたビーコン信号の信号強度についてのメトリックスを、第２のＡＰ１１０ｂから受信されたビーコン信号の信号強度より、大きくすることができる。アクティブスキャンにおいては、ＳＭＥ８００は、ＭＡＣ層８０５により、（ｉ）ＡＰ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの少なくとも１つに物理層８１０を介して信号を伝送させ、（ｉｉ）ＡＰ１１０からの応答を測定させる、ことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
ＳＭＥ８００は、コマンドをアンテナコントローラ８１５に発行することができ、アンテナコントローラ８１５は、制御信号８２０を指向性アンテナアレイ２００ａに送信する。制御信号８２０は、指向性アンテナアレイ２００ａ内のアンテナ素子２０５に関連付けしたリアクタンス３２０、３２５との接続状態を変更することができ、これによりアンテナのビーム角が変更される。ＳＭＥ８００は、ＭＡＣ層８０５に、アンテナのビーム角に関連付けをしたメトリックスを提供させることによって、このような動作をコーディネートすることができる。例えば、ＳＭＥ８００は、アンテナビームの角度を、ステップアンドホールド（step-and-hold）方式で変化させるように、指向性アンテナアレイ２００に命令することができ、他方で、メトリックスが各アンテナビーム角において各ＡＰ１１０に関連付けされるまで、対応するウェイトアンドメジャ（wait-and-measure）方式で信号強度を測定するように、ＭＡＣ層８０５に命令することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ＳＭＥ８００は、予め定められた順、イベント駆動順、またはランダムな順による指向性アンテナアレイ２００ａによってオムニ指向性ビーム角を起動して、選択されたアンテナビーム方向が依然としてＡＰ１１０ａと通信するための最も適正な方向であるかどうかを決定する。これらメトリックスは、１つのＡＰ１１０ａか、又は複数のＡＰ１１０ａ、１１０ｂに関するビーム角に対応することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
本発明の一実施形態では、ＳＭＥ８００は、（ｉ）所定のＡＰに対するベストのビーム方向を求めて、あるいは（ｉｉ）特定のＡＰを定めず、ベストのビーム方向を求めて、スキャンすることができる。いずれの場合も、ＳＭＥ８００は、複数のビーム角及び少なくとも１つのビーコン信号に対するメトリックス又はメトリックステーブルを返すように、ＭＡＣ層８０５にさせる（すなわち、命令又は要求する）ことができる。メトリックス又はメトリックステーブルに基づいてベストのビーム方向を選択した後、ＳＭＥ８００は、図３Ａ及び図３Ｂに関連して既に説明した技法を用いて、指向性アンテナアレイ２００ａのアンテナビームを選択方向に向ける。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
プロセス４００は、ステーション１２０がパワーオンされるステップ４０５から開始される。ステップ４１０で、ステーション１２０は初期化プロセスを実行する。ステーションの初期化４１０後のある時点で、プロセス４００は、８０２．１１プロトコルのＭＡＣ層及び物理層と通信を行うコマンドを実行するルーチン４１１に入る。ルーチン４１１は、まず物理層と通信し（ステップ４１３）、ついでＭＡＣ層と通信する（ステップ４１７）。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
仮にＡＰ１１０が突き止められなかった場合には、プロセス４００は、予め定めたタイムアウトに達するまで、引き続きＡＰ１１０を突き止めるためスキャンを行う（ステップ４２０〜４３０）。タイムアウトに達した場合には、オムニ指向性モードがデフォルトとして使用される。仮にＡＰ１１０が突き止められた場合には、プロセス４００は、セットアッププロセスに進む（ステップ４４０）。このセットアッププロセスにおいては、再びＭＡＣ層が採用される。このセットアッププロセス（ステップ４４０）では、８０２．１１プロトコルによって定義されているような、認証、プライバシ、関連付けを実行することができる。セットアップ（ステップ４４０）後、プロセス４００は、ステーション／分散システム動作プロセス４４５（図５）に進む。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
ステップ５２０で、仮に信号レベルが予め定めた閾値未満である場合には、プロセス４４５は、ステップ５３５に進み、パッシブスキャンルーチン４２５（図６）又はアクティブスキャンルーチン４３０（図７）を実行する。スキャンルーチンの一方を実行した後、プロセス４４５は、ステップ５４０に進み、ステーション１２０が新しいＡＰ１１０を介して分散システム１０５にアクセスすることを選択したかどうかを判断する。仮にＡＰ１１０ａが変更されない場合には、プロセス４４５は、ステップ５２５に進む。仮に新しいＡＰが選択された場合には、プロセス４４５は、ステップ４４０に進み、上述したように、８０２．１１プロトコルのＭＡＣレベルで、認証、プライバシ、及び関連付けが実行される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図４〜図７のプロセスは、ソフトウェア、ファームウェア、又はハードウェアで実装することができる。ソフトウェアで実装する場合には、ソフトウェアは、任意のコンピュータ可読媒体、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は磁気ディスクにストアすることができる。ストレージをステーション１２０ローカルに持つことができ、あるいはワイヤード又はワイヤレスネットワーク、例えば分散システム１０５を介して、ＡＰ１１０からダウンロードすることもできる。ソフトウェアは、汎用プロセッサ又は特定用途向けプロセッサによってロードし、実行することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ｂ】
2006501726.tif 000001
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｂ】
2006501726.tif 000002
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ａ】
2006501726.tif 000003
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006501726.tif 000004
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2006501726.tif 000005