(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＬＡＮ通信ネットワークのためのアクセスポイント（ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３）であって、該アクセスポイントは：
・アクセスポイントのトラフィック負荷を監視し、
・他のアクセスポイントへプローブ請求とプローブ応答とを送り、
・他のアクセスポイントからのプローブ請求とプローブ応答とを受け取り、
・前記プローブ応答に前記トラフィック負荷の情報を含め、
・複数の可能性のあるチャネルの各々について干渉パラメーターを計算して記憶し、
・前記複数のチャネルの各々についてチャネル共有パラメーターを計算して記憶し、
・前記複数のチャネルの各々について前記干渉およびチャネル共有パラメーターを用いて、前記複数のチャネルの各々の干渉およびチャネル共有の量を表す正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ）を計算し、
・前記正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ）を用いて前記複数の可能性あるチャネルから最適のチャネルを動的に選択する、
ように設計されている、アクセスポイントにおいて、
前記アクセスポイントは、スワッピング機構を用いて、他のアクセスポイントとの間でチャネルを相互にスワッピングすることによって、前記最適チャネルを選択するように設計されていることを特徴とする、
アクセスポイント。
【請求項２】
前記アクセスポイントは第一のチャネル（Ｃ１）で運用されるスワップ請求アクセスポイント（ＡＰ１）であり、該アクセスポイントがスワップ特化チャネル品質パラメーター（ｓｓＣＳＩＱ）を、第二のチャネル（Ｃ２）で運用されるすべての応答アクセスポイント（ＡＰ２）について計算して記憶し、前記スワップ特化チャネル品質パラメーター（ｓｓＣＳＩＱ）が、すべての応答アクセスポイント（ＡＰ２）および前記請求アクセスポイント（ＡＰ１）がすでにチャネルをスワップ済みであるという想定の下に計算され、このスワップ特化チャネル品質パラメーターが前記スワッピング機構に用いられる、請求項１によるアクセスポイント。
【請求項３】
前記スワッピング機構は：
・すべての正規チャネル品質パラメーター中の最低値とすべてのスワップ特化チャネル品質パラメーター中の最低値との差に等しい値を有する性能利得パラメーター（ＳｗａｐＢｉｎＰ）を計算するステップと；
・前記性能利得パラメーター（ＳｗａｐＢｉｎＰ）を含むスワップ請求を、すべての前記応答アクセスポイントのうち、すべてのスワップ特化チャネル品質パラメーター中の前記最低値に対応する他のアクセスポイント（ＡＰ２）へ送るステップと；
・前記他のアクセスポイント（ＡＰ２）からのスワップ応答を待つステップと；
・もし前記スワップ応答が‘イエス’であればすべてのスワップ特化チャネル品質パラメーター中の前記最低値に対応するチャネルに切り替えるステップと；
・もし前記スワップ応答が‘ノー’であれば前記正規チャネル品質パラメーター中の最低値に対応するチャネルに切り替えるステップ、
の各ステップを含む、請求項２によるアクセスポイント。
【請求項４】
前記アクセスポイントはスワップ応答アクセスポイント（ＡＰ２）であり、該スワップ応答アクセスポイントが：
・スワップ応答アクセスポイントが第二のチャネル（Ｃ２）で運用中であるときに、第一のチャネル（Ｃ１）で運用中のスワップ請求アクセスポイント（ＡＰ１）からのスワップ請求を受け取るステップと；
・すべてのチャネルを再走査して他のアクセスポイントからのプローブ応答を収集するステップと；
・前記第二のチャネル（Ｃ２）から前記第一のチャネル（Ｃ１）に切り替えるステップと；
・前記第一のチャネル（Ｃ１）についてのスワップ特化チャネル品質パラメーター（ｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１））を計算するステップであり、前記スワップ特化チャネル品質パラメーター（ｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１））が、前記応答アクセスポイント（ＡＰ２）および前記スワップ請求アクセスポイント（ＡＰ１）がすでにチャネルをスワップ済みであるという想定の下に計算される、ステップと；
・もし前記第一のチャネル（Ｃ１）についての前記スワップ特化チャネル品質パラメーター（ｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１））が、前記第二のチャネル（Ｃ２）について計算された正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ（Ｃ２））より小であるならばスワップ応答‘イエス’を送るステップ、
の各ステップを実行するように設計されている、請求項１によるアクセスポイント。
【請求項５】
前記アクセスポイントは：
・前記スワップ請求アクセスポイントから性能利得パラメーター（ＳｗａｐＢｉｎＰ）を受信するステップであり、該性能利得パラメーターが、前記スワップ請求アクセスポイントについてのすべての正規チャネル品質パラメーターのうちの最低値と、すべてのスワップ特化チャネル品質パラメーターのうちの最低値との差に等しい値を有する、ステップと；
・もしスワップ応答‘イエス’を送ることができないならば、前記スワップ応答アクセスポイントが前記スワップ請求アクセスポイントとチャネルをスワップした場合に起こるべき性能低下を示す、性能低下パラメーターを計算するステップと；
・もし前記性能利得パラメーター（ＳｗａｐＢｉｎＰ）が前記性能低下パラメーターより大であればスワップ応答‘イエス’を送るステップ、
の各ステップを実行するように設計されている、請求項４によるアクセスポイント。
【請求項６】
前記アクセスポイントは、前記スワッピング機構を最後に用いた時点から所定の時間が経過した後にはじめて、前記スワッピング機構を用いるように設計されている、請求項１−５のいずれかによるアクセスポイント。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアクセスポイントを少なくとも二つ有する無線ＬＡＮネットワーク。
【請求項８】
無線ＬＡＮ通信ネットワークにおいてアクセスポイントによって最適のチャネルを選択する方法であって、該方法は：
・アクセスポイントのトラフィック負荷を監視するステップと、
・他のアクセスポイントへプローブ請求とプローブ応答を送るステップと、
・他のアクセスポイントからのプローブ請求とプローブ応答とを受け取るステップと、
・前記プローブ応答に前記トラフィック負荷の情報を含めるステップと、
・複数の可能性のあるチャネルの各々について干渉パラメーターを計算して記憶するステップと、
・前記複数のチャネルの各々についてチャネル共有パラメーターを計算して記憶するステップと、
・前記複数のチャネルの各々について前記干渉およびチャネル共有パラメーターを用いて、前記複数のチャネルの各々の干渉およびチャネル共有の量を表す正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ）を計算するステップと、
・前記正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ）を用いて前記複数の可能性あるチャネルから最適のチャネルを動的に選択するステップ、
の各ステップを有する、前記方法において、
前記アクセスポイントは、スワッピング機構を用いて、他のアクセスポイントとの間でチャネルを相互にスワッピングすることによって、前記最適チャネルを選択するように設計されていることを特徴とする、
無線ＬＡＮ通信ネットワークにおいてアクセスポイントによって最適のチャネルを選択する方法。
【請求項９】
無線ＬＡＮ通信ネットワークのためにアクセスポイントによって読み込まれるコンピュータープログラムであって、前記コンピュータープログラムは前記アクセスポイントに：
・アクセスポイントのトラフィック負荷を監視し、
・他のアクセスポイントへプローブ請求とプローブ応答とを送り、
・他のアクセスポイントからのプローブ請求とプローブ応答とを受け取り、
・前記プローブ応答に前記トラフィック負荷の情報を含め、
・複数の可能性のあるチャネルの各々について干渉パラメーターを計算して記憶し、
・前記複数のチャネルの各々についてチャネル共有パラメーターを計算して記憶し、
・前記複数のチャネルの各々について前記干渉およびチャネル共有パラメーターを用いて、前記複数のチャネルの各々の干渉およびチャネル共有の量を表す正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ）を計算し、
・前記正規チャネル品質パラメーター（ｒｅｇＣＳＩＱ）を用いて前記複数の可能性あるチャネルから最適のチャネルを動的に選択する、
能力を付与するように設計されている、前記コンピュータープログラムにおいて、
前記アクセスポイントは、スワッピング機構を用いて、他のアクセスポイントとの間でチャネルを相互にスワッピングすることによって、前記最適チャネルを選択するように設計されていることを特徴とする、
無線ＬＡＮ通信ネットワークのためにアクセスポイントによって読み込まれるコンピュータープログラム。
【請求項１０】
請求項９によるコンピュータープログラムを有するメモリーユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のアクセスポイント（ＡＰ）およびネットワークステーションを有し、各々の前記ネットワークステーションが無線通信プロトコルに基づいて前記アクセスポイントの一つと通信するように設計された通信システムに関する。本発明はまたこのような通信システムのためのアクセスポイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は有線ＬＡＮの強力な代替物として開発されてきた。データ通信のための無線ＬＡＮにおいては、無線通信の能力を有する複数の（モバイル）ネットワークステーション（例えばパーソナルコンピューター、遠隔通信装置等）が存在する。有線ＬＡＮと比較して無線ＬＡＮによる通信はより柔軟性がある。これはＬＡＮがカバーする領域におけるネットワークステーションの配置に柔軟性があること、およびケーブル接続がないことによる。
【０００３】
無線ＬＡＮは一般にＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１国際規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）に規定される規格に従って実施される。ＩＥＥＥ８０２．１１は２．４〜２．５ＧＨｚのＩＳＭ（産業、科学、医療）帯で運用される無線ＬＡＮシステムのための規格を記載している。このＩＳＭ帯は世界各地で使用可能であり、拡散スペクトラム方式の無免許運用を可能にしている。米国とヨーロッパに対しては２，４００〜２，４８３．５ＭＨｚ帯が割り当てられ、日本などのその他の諸国に対しては２．４〜２．５ＧＨｚのＩＳＭ帯のその他の部分が割り当てられている。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、ＡＰによるネットワークおよびアドホックネットワークのためのＭＡＣ（メディアアクセス制御）およびＰＨＹ（物理層）プロトコルに重点を置いている。
【０００４】
ＡＰによる無線ネットワークにおいてはグループまたはセル内のステーションはＡＰと直接にのみ通信することができる。このＡＰは同じセル内の目的のステーションにメッセージを送るか、または有線配信システムを通じて他のＡＰへメッセージを送り、これを経由して最終的に目的のステーションへ到着させる。アドホックネットワークにおいては各ステーションはピアツーピアのレベルで動作し、ＡＰも（有線）配信システムもない。
【０００５】
８０２．１１規格は三種類のＰＨＹプロトコルをサポートしている：すなわちＤＳＳＳ（直接シーケンス拡散スペクトラム）、ＦＨＳＳ（周波数ホッピング拡散スペクトラム）、およびＰＰＭ（パルス位置変調）による赤外線である。これら三種類のＰＨＹはいずれも１および２Ｍｂｉｔ／ｓのビットレートを提供する。さらにＩＥＥＥ８０２．１１は１１ａおよび１１ｂという拡張を有し、これらは追加されたより高いビットレートを許容する。すなわち拡張１１ｂは同じ２．４〜２．５ＧＨｚのＩＳＭ帯のなかで、基本的なＤＳＳＳビットレートである１および２Ｍｂｉｔ／ｓの他に、５．５および１１Ｍｂｉｔ／ｓのビットレートを提供する。拡張１１ａは高ビットレートＯＦＤＭ（直交周波数分割多重変調）ＰＨＹ規格を提供し、５ＧＨｚ帯において６ないし５４Ｍｂｉｔ／ｓの範囲のビットレートを提供する。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１の基本的なＭＡＣプロトコルは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波検知多重アクセス／衝突回避）プロトコルおよび、輻輳した媒体状態の後のランダムバックオフ時間を用いることによって、互換ＰＨＹ間に相互運用性を与えている。ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルは、同時に媒体にアクセスする多数のステーション間の衝突の可能性を低減するように設計されている。したがって媒体の衝突干渉を解決するためにランダムバックオフ設計が用いられる。これに加えて、ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルはパケットの細分化、ＲＴＳ／ＣＴＳ（送信要求／送信クリア）ポーリング相互動作による媒体確保、および（リアルタイムサービスにおける）ポイント間調整、のための特殊機能動作を規定している。
【０００７】
さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルは、ＡＰの存在をステーションに監視させるためにＡＰによって一定間隔で送られるビーコンフレームを規定している。ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルはまた、プローブ請求フレームを含む一組の管理フレームを提供する。プローブ請求フレームはステーションから送られ、その後使用可能のＡＰからプローブ応答フレームが送られる。このプロトコルではステーションは他の周波数のチャネルで運用中のＡＰを積極的に走査することができ、ＡＰはステーションに対してＡＰが使用中のパラメーター設定を示すことができる。
【０００８】
それぞれのＤＳＳＳ式ＡＰは一つのチャネルで動作する。チャネルの数は無線ＬＡＮが用いられる規制ドメインによってきまる（例えば米国では２．４ＧＨｚ帯域において１１チャネル）。この数はＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ規格８０２．１１の１９９９−００−００版に示されている。異なるチャネルを用いる重なり合うセルは、チャネル間隔が少なくとも３であれば干渉なく運用され得る。重なり合わないセルは、いつでも同じチャネルを干渉なしに同時に用いることができる。チャネル割り当ては動的でも固定的でもよい。環境自体が動的であるから、動的チャネル割り当てが好ましい。
【０００９】
先行技術
［カマーマン、１９９９年１２月］において、チャネルの動的割合ては動的周波数選択（ＤＦＳ）と呼ばれている。ＤＦＳアルゴリズムの目的は、無線ＬＡＮにおいて最高の性能が得られるように、チャネルを動的に割り当てることにある。性能はスループット、遅れ、および公平性によって表される。動的周波数選択を有するＡＰは、より運用状態の良いチャネルを獲得するためにチャネルを切り替えることができる。通常、現在のチャネルより干渉およびチャネル共有が少ないチャネルが選択される。
【００１０】
［カマーマン、１９９９年１２月］のアルゴリズムにおいては、特定のチャネルＸでＡＰが受けている干渉の量はパラメーターＩ（Ｘ）で表される。チャネル共有はパラメーターＣＳ（Ｘ）で表される。Ｉ（Ｘ）およびＣＳ（Ｘ）の両方の値から、いわゆるチャネル共有および干渉品質ＣＳＩＱ（Ｘ）が計算される。ＣＳＩＱ（Ｘ）の値は特定のチャネルＸに属する干渉およびチャネル共有の目安である。
【００１１】
［カマーマン、１９９９年１２月］において、もしチャネルＹのＣＳＩＱ（Ｙ）値がチャネルＸ＝１，・・ＮのＣＳＩＱ（Ｘ）のなかで最大であればＡＰはチャネルＹに切り替える。ここにＮは使用可能のチャネルの数である。したがって最高のチャネル品質は最大のＣＳＩＱ（Ｘ）で表される。［カマーマン、１９９９年１２月］におけるＤＦＳアルゴリズムの作用を、ある例について第１ａ図および第１ｂ図を参照しつつ説明する。第１ａ図に示される無線ＬＡＮ１はいくつかのアクセスポイントを有しており、そのなかでＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３が図示されている。これらのアクセスポイントはそれぞれのセル３、５、７のためのアクセスポイントとして働いている。各セルは対応するアクセスポイントを囲む円によって概念的に表現されている。当初の状況では、アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、 ＡＰ３はそれぞれチャネルＣ１、Ｃ２、Ｃ３でそれぞれのネットワークステーションと通信している。セル３、５、７の大きさは異なっていてもよい。セルの大きさはアクセスポイントの所望のカバー領域、およびセル中のデータスループットの要求に依存する。セルの大きさはＥＰ−Ａ−０９０３８９１から知られるように、延期動作しきい値と搬送波検知検出しきい値を適当に設定することによって調節することができる。例えば、あるセルが高いスループットを要求する多数のネットワークステーションＮＳ１、ＮＳ２を有する場合は、セルの大きさを小さくして他のネットワークステーションができるだけセルから閉め出されるようにしなければならない。また例えば、あるセルにスループット要求の低い二、三のネットワークステーションが存在するのみである場合は、これらのネットワークステーションを含む一つの大きなセルがあれば、このセルに関連するすべてのデータトラフィックを処理するのに十分である。第１ａ図は三つのＤＦＳ可能なＡＰを有する無線ＬＡＮ１の初期状態を示している。ＬＡＮ１中には複数のネットワークステーションがあり、そのうち二つのステーションＮＳ１，ＮＳ２のみが図示されている。例えば第１ａ図において、ネットワークステーションＮＳ１はそのすべてのデータトラフィックについて、アクセスポイントＡＰ１と通信している。ネットワークステーションＮＳ１自身は、自分とアクセスポイントＡＰ１との通信の通信品質（すなわち信号受信レベルと平均ノイズレベルとの差）を、連続的に監視している。関連するアクセスポイントＡＰ１について、良好な通信品質が維持されているかぎり、ネットワークステーションＮＳ１はＡＰ１と通信し続ける。通信品質が所定のレベルよりも低下したならば、ネットワークステーションＮＳ１はより通信品質の良い他のセル５（アクセスポイントＡＰ２）を探し始める。この目的のためにネットワークステーションＮＳ１は、関連するアクセスポイントＡＰ１および範囲内の他のすべてのアクセスポイント（すなわちＡＰ２）を、当業者に知られている方法で探査する。この操作においてＮＳ１は、関連するアクセスポイントＡＰ１から受け取ったビーコンフレーム、および他のアクセスポイントＡＰ２から受け取ったプローブ応答フレームの信号受信レベルを用いる。ネットワークステーションＮＳ１は、プローブ請求��レームがＮＳ１から送られた後に、プローブ応答フレームを受け取る。ＩＥＥＥ８０２．１１から知られるように、他のアクセスポイントＡＰ２はアクセスポイントＡＰ１とは異なる波長を有するチャネル上で運用されている。第１ａ図に示されるネットワークステーションＮＳ２は、ＡＰ２と通信している。通信品質が低下したとき、このネットワークステーションＮＳ２もまた、より通信品質の良い他のセルを探し始めるが、より良いＡＰを見つけることができず、ネットワークステーションＮＳ２はＡＰ２と通信し続ける。
【００１２】
第１ｂ図は、例えばチャネル９を使用する非ＤＦＳアクセスポイントＡＰ４が、ＤＦＳ可能なＡＰ１の範囲に入ってきた状況を示している。チャネル１０上で運用中のアクセスポイントＡＰ１は、［カマーマン、１９９９年１２月］のアルゴリズムによってチャネル４またはチャネル１１に切り替える。これは全ての隣接するセルと、少なくともチャネル間隔２を保つためである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
［カマーマン、１９９９年１２月］に記載されるＤＦＳアルゴリズムの問題点は、全体としての性能を最適化することができないことである。無線ＬＡＮ中のすべてのＡＰはそれ自身の目下の性能を最適化するが、他のＡＰの性能は考慮に入れない。ネットワークの観点から見れば、異なるＡＰにチャネルを分割することは最適ではないと言ってもよい。したがって本発明の目的は、最適でないチャネル選択という問題を解決することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は無線ＬＡＮ通信ネットワークのためのアクセスポイントに関し、該アクセスポイントは：
・アクセスポイントのトラフィック負荷を監視し、
・他のアクセスポイントへプローブ請求とプローブ応答とを送り、
・他のアクセスポイントからのプローブ請求とプローブ応答とを受け取り、
・該プローブ応答に該トラフィック負荷の情報を含め、
・複数の可能性のあるチャネルの各々について干渉パラメーターを計算して記憶し、
・該複数のチャネルの各々についてチャネル共有パラメーターを計算して記憶し、
・該複数のチャネルの各々について、該干渉およびチャネル共有パラメーターを用いて、該複数のチャネルの各々の干渉とチャネル共有の量を表す正規チャネル品質パラメーターを計算し、
・該正規チャネル品質パラメーターを用いて該複数の可能性あるチャネルから最適のチャネルを動的に選択する、
ように設計されている、アクセスポイントにおいて、
該アクセスポイントは、スワッピング機構を用いて、他のアクセスポイントとの間でチャネルを相互にスワッピングすることによって、該最適のチャネルを選択するように設計されていることを特徴とする。
【００１５】
他のアクセスポイントとの間のスワッピングという選択肢を導入することによって、本発明は無線ＬＡＮに全体的な性能の改善をもたらす。
【００１６】
また本発明は、上述のアクセスポイントを少なくとも二つ有する、無線ＬＡＮ通信ネットワークに関する。
【００１７】
さらにまた本発明は、無線ＬＡＮ通信ネットワークにおいてアクセスポイントによって最適のチャネルを選択する方法に関し、該方法は：
・アクセスポイントのトラフィック負荷を監視するステップと、
・他のアクセスポイントへプローブ請求とプローブ応答とを送るステップと、
・他のアクセスポイントからのプローブ請求とプローブ応答とを受け取るステップと、
・該プローブ応答に該トラフィック負荷の情報を含めるステップと、
・複数の可能性のあるチャネルの各々について干渉パラメーターを計算して記憶するステップと、
・該複数のチャネルの各々について、チャネル共有パラメーターを計算して記憶し、
・該複数のチャネルの各々について、該干渉およびチャネル共有パラメーターを用いて、該複数のチャネルの各々の干渉とチャネル共有の量を表す正規チャネル品質パラメーターを計算するステップと、
・該正規チャネル品質パラメーターを用いて該複数の可能性あるチャネルから最適のチャネルを動的に選択するステップ、
の各ステップを有する方法において、
該アクセスポイントは、スワッピング機構を用いて、他のアクセスポイントとの間でチャネルを相互にスワッピングすることによって、該最適チャネルを選択するように設計されていることを特徴とする。
本発明はまた無線ＬＡＮ通信ネットワークのためにアクセスポイントによって読み込まれるべきコンピュータープログラムに関し、該コンピュータープログラムはアクセスポイントに：
・アクセスポイントのトラフィック負荷を監視し、
・他のアクセスポイントへプローブ請求とプローブ応答とを送り、
・他のアクセスポイントからのプローブ請求とプローブ応答とを受け取り、
・該プローブ応答に該トラフィック負荷の情報を含め、
・複数の可能性のあるチャネルの各々について干渉パラメーターを計算して記憶し、
・該複数のチャネルの各々についてチャネル共有パラメーターを計算して記憶し、
・該複数のチャネルの各々について、該干渉およびチャネル共有パラメーターを用いて、該複数のチャネルの各々の干渉とチャネル共有の量を表す正規チャネル品質パラメーターを計算し、
・該正規チャネル品質パラメーターを用いて該複数の可能性あるチャネルから最適のチャネルを動的に選択する、
能力を与える、コンピュータープログラムにおいて、
該アクセスポイントは、スワッピング機構を用いて、他のアクセスポイントとの間でチャネルを相互にスワッピングすることによって、該最適チャネルを選択するように設計されていることを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明は、上記したコンピュータプログラムを備えたメモリーユニットに関する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をいくつかの図面を参照して説明するが、その図面は説明の目的にのみ意図されたものであって、添付の特許請求の範囲に画定される保護の範囲を限定するものではない。
第１ｃ図は好ましい実施例の概念的な全体図を示している。無線ＬＡＮ１が一組のアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３を有し、これらは重なり合うセル３、５、７を有する。このようにして（モバイル）ネットワークステーションは連続する領域においてＡＰと通信することができる。ＬＡＮ１の他に第四のアクセスポイントＡＰ４が存在し、セル９を伴っている。先行技術の欄および第１ｂ図に記載される状況と同様に、ＡＰ４は非ＤＦＳのＡＰであると想定される。しかしながら、ＡＰ４はチャネルＣ４で動作する任意の種類の無線源であってよいことは理解されるべきである。円４３および４５はそれぞれＡＰ１およびＡＰ２において、受信レベルが可能最低の搬送波検知しきい値と等しくなる位置を表している。
【００２０】
第２図はメディアアクセス制御（ＭＡＣ）装置１１のための本発明による設計例のブロック線図を示している。このＭＡＣ装置はネットワークステーションＮＳ１、ＮＳ２に装着される無線ＬＡＮインターフェースカード３０、またはアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２に装着される類似の無線ＬＡＮインターフェースカード１３０にそれぞれ組み込まれるものである。
【００２１】
ここではＭＡＣ装置１１は概念的に描かれており、本発明のこの実施例の説明に必要な信号処理ユニット１２、信号受信レベル検知回路１３、アンテナ３１、およびオンボードメモリー１４のみが示されている。ＭＡＣ装置１１はここに図示されない他の部品を有してもよい。また図示されている部品１２、１３、１４は別体の装置であってもよく、または一つの部品に一体化されていてもよい。また各装置は要すればアナログまたはデジタル回路として形成されていてもよい。オンボードメモリー１４は業界で知られるＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、および／または他の形式のメモリー装置からなってよい。
【００２２】
第３図はプロセッサー手段２１および周辺装置を含むネットワークステーションＮＳ１、ＮＳ２の実施例の概念的なブロック線図を示している。プロセッサー手段２１は命令およびデータを記憶するメモリーユニット１８、２２、２３、２４、一つまたは二つ以上の読み出しユニット２５（例えばフロッピーディスク１９、ＣＤ−ＲＯＭ２０、ＤＶＤなどを読むための）、入力装置としてのキーボード２６とマウス２７、および出力装置としてのモニター２８とプリンター２９に接続されている。トラックボールやタッチスクリーンなどの他の入力手段、および他の出力手段が備わっていてもよい。無線ＬＡＮ１を通じてのデータ通信のためにインターフェースカード３０が備わっている。インターフェースカード３０はアンテナ３１に接続している。
【００２３】
図示されているメモリーユニットはＲＡＭ２２、（Ｅ）ＥＰＲＯＭ２３、ＲＯＭ２４、およびハードディスク１８を有する。しかしながらこれ以上の、および／または他の、当業者に知られているメモリーユニットが備わっていてもよいことは理解されるべきである。また要すれば、メモリーユニットの一つまたは二つ以上が、プロセッサー手段２１から物理的に離れていてもよい。プロセッサー手段２１は一つのボックスとして図示されているが、当業者に知られているようにこれらは平行して働く数個の、または一つのメインプロセッサーに制御される数個のプロセッサーからなってもよく、これらは互いに離れて位置してもよい。
【００２４】
本発明の別の実施例においては、ネットワークステーション５，６は遠距離通信装置であってもよく、これらには当業者に知られているようにインターフェースカード３０が組み込まれていてもよい。
【００２５】
第４図はプロセッサー手段１２１および周辺機器からなるアクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３の実施例のブロック線図を示している。プロセッサーユニット１２１は命令およびデータを記憶するメモリーユニット１１８、１２２、１２３、１２４、一つまたは二つ以上の読み出しユニット１２５（例えばフロッピーディスク１１９、ＣＤ−ＲＯＭ１２０、ＤＶＤなどを読むための）、入力装置としてのキーボード１２６とマウス１２７、および出力装置としてのモニター１２８とプリンター１２９に接続されている。無線ＬＡＮ１を通じてのデータ通信のためにインターフェースカード１３０が備わっている。インターフェースカード１３０はアンテナ１３１に接続している。
【００２６】
さらに、アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３はＩ／Ｏ手段１３２を通じて有線配信ネットワーク１４０に接続されており、かくして例えば他のアクセスポイントと通信している。図示されているメモリーユニットはＲＡＭ１２２、（Ｅ）ＥＰＲＯＭ１２３、ＲＯＭ１２４、およびハードディスク１１８を有する。しかしながらこれ以上の、および／または他の、当業者に知られているメモリーユニットが備わっていてもよいことは理解されるべきである。また要すれば、メモリーユニットの一つまたは二つ以上が、プロセッサー手段１２１から物理的に離れていてもよい。プロセッサー手段１２１は一つのボックスとして図示されているが、当業者に知られているようにこれらは平行して働く数個の、または一つのメインプロセッサーに制御される数個のプロセッサーからなってもよく、これらは互いに離れて位置してもよい。
【００２７】
さらにまた、図示されるもの（例えば１２６、１２７、１２８、１２９）以外の他の入力／出力手段が備わっていてもよい。
【００２８】
本発明の別の実施例においては、アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３は遠距離通信装置であってもよく、これらには当業者に知られているようにインターフェースカード１３０が組み込まれていてもよい。
【００２９】
第１ｃ図に図示される新しいアクセスポイントＡＰ４の出現はＡＰ１に突然の干渉を引き起こす。なぜならばＡＰ４はチャネルＣ４＝９を使用しており、それはＡＰ１のチャネルＣ１＝１０に対して３以下のチャネル間隔を有するからである。そこで本発明によって、アクセスポイントＡＰ１はスワッピング手続き開始を決定する。
【００３０】
第５図は請求アクセスポイントＡＰ１のスワッピング手続きのフロー図を示している。第５図の手続きにおいて、以下のパラメーターが用いられる。
ｒｅｇＣＳＩＱ  ：  これはＡＰが運用される可能性のあるすべてのチャネルについて計算された品質パラメーターである。その値は関連するチャネルのチャネル共有および干渉の目安である。公式は次の通りである；
ｒｅｇＣＳＩＱ（Ｘ）  ＝  ＣＳ（Ｘ）＋ＣｏｒＦａｃ×Ｉ（Ｘ）
［カマーマン、１９９９年１２月］のＣＳＩＱとは異なり、ｒｅｇＣＳＩＱ（Ｘ）の値が低くなるほどチャネルＸの品質は良くなる。ＣＳ（Ｘ）とＩ（Ｘ）の公式は［カマーマン、１９９９年１２月］に示されている。パラメーターＣｏｒＦａｃは補正因数であり、好ましくは１である。
ｓｓＣＳＩＱ  ：  スワップ特化ＣＳＩＱ；これは特別に計算される品質パラメーターである。公式は次の通りである；
ｓｓＣＳＩＱ（Ｘ）  ＝  ｒｅｇＣＳＩＱ’（Ｘ）＋スワップペナルティ
ここにｒｅｇＣＳＩＱ’（Ｘ）はｒｅｇＣＳＩＱ（Ｘ）と同様に計算されるが、ただし応答ＡＰがすでに請求ＡＰのチャネルを使用しているという想定に基づく。すなわち、スワッピングがすでに行われた状況が想定される。スワップペナルティはスワッピングがある程度のペナルティを伴うことを示すパラメーターである。これはゼロでもよいが好ましくは正の値であり、例えば１０である。
【００３１】
スワッピング手続きの開始時においてアクセスポイントＡＰ１はチャネルＣ１＝１０を使用している。ステップ５１において請求アクセスポイントＡＰ１は他のＡＰにプローブ請求を送ることによって干渉および共有情報を収集する。次いでステップ５２で、ＡＰ１は可能性のある全てのチャネルについてｒｅｇＣＳＩＱを計算する。ステップ５３でＡＰ１はプローブ請求に答えたすべてのＡＰの用いているチャネルについて、それぞれスワップ特化ＣＳＩＱ（ｓｓＣＳＩＱ）を計算する。スワップ特化ＣＳＩＱ値の計算においてはｒｅｇＣＳＩＱの公式が用いられるが、ただし応答アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３が実際に運用されているチャネルではなく、請求ＡＰが運用されているチャネルを使用していることを想定する。
【００３２】
スワップ特化ＣＳＩＱ値は一定量（例えば１０）増加される。スワップはオーバーヘッドコストを伴う可能性があるので、必要がなければ実施されない方がよい。ｓｓＣＳＩＱを例えば１０だけ増加することによって、正規のＣＳＩＱを有するチャネルが切り替え用に選ばれ、スワッピングは必要でなくなる可能性が高くなる。
【００３３】
さてステップ５５において、計算されたすべてのｒｅｇＣＳＩＱ値およびすべてのｓｓＣＳＩＱ値から、最低ＣＳＩＱが決定される。もし最低ｓｓＣＳＩＱが最低ｒｅｇＣＳＩＱより小であれば、手続きはステップ５７へ進行する。もしそうでなければ、ステップ６９が実行される。ステップ５７においてＡＰ１は最低ｒｅｇＣＳＩＱと最低ｓｓＣＳＩＱの差を計算する。この差はＳｗａｐＢｉｎＰＡＰ１と呼ばれ、ＡＰ１がチャネルを最低ｒｅｇＣＳＩＱに対応するチャネルに切り替える代わりに、チャネルを（最低ｓｓＣＳＩＱに対応するＡＰと）スワップするときのＡＰ１の性能利得である。ステップ５９において、最低ｓｓＣＳＩＱ値に対応するチャネルを用いてスワップ請求が送られる。スワップ請求はスワップ請求中のＡＰ１のチャネルＣ１を含んでおり、またＳｗａｐＢｉｎＰＡＰ１の値を含んでいる。
【００３４】
さてステップ６１において、アクセスポイントＡＰ１は所定時間Ｔｗａｉｔにわたってスワップ応答を待つ。もしＡＰ１が待ち時間Ｔｗａｉｔミリ秒以内にスワップ応答を受け取ったならばステップ６３の結果はＹＥＳであり、ステップ６５に進む。もしステップ６３におけるテストの結果がＮＯであれば次のステップは６９であり、チャネルは最低ｒｅｇＣＳＩＱに対応するチャネルＣ５に切り替えられる。
【００３５】
ステップ６５においてスワップ応答がチェックされる。もしスワップ応答が‘イエス’であればステップ６７に進む。これはＡＰ１がチャネルを応答アクセスポイントＡＰ２のチャネル（すなわちＣ２）の値に切り替えることを意味する。ステップ６５におけるスワップ応答が‘ノー’であればステップ６９が実行され、 ＡＰ１は前記のチャネルＣ５に切り替えられる。
【００３６】
第６図は応答アクセスポイントＡＰ２のスワッピング手続きのフロー図を示している。手続きの開始時においてアクセスポイントＡＰ２はチャネルＣ２＝６を用いている。ステップ７５において、アクセスポイントＡＰ２は正常に運用中であり、スワップ請求を待機している。もしステップ７７において請求が受信されたならばＡＰ２はステップ７９へ進む。もしスワップ請求が受信されないならばＡＰ２はステップ７５に留まる。ステップ７９においてアクセスポイントＡＰ２は隣接するＡＰのプローブ応答を得るために全てのチャネルを再走査する。チャネルＸの走査の過程でＡＰ２は当該のチャネル（すなわちＸ）に切り替え、第１ｃ図の円４５のようにできるだけ遠距離までの通信を可能にするために、一時的にみずからを最低延期しきい値および最低ビットレートに合わせて設定する。ＡＰ２は当該チャネルに合わせ、かつ無線範囲内にあるすべてのＡＰからのプローブ応答を催促するためにプローブ請求フレームを送る。プローブ請求に応答したＡＰから送られたプローブ応答パケットは当該のチャネルを使用中の各ＡＰからの負荷率の情報を含んでいる。すべてのプローブ応答ＡＰから集められた負荷情報は、プローブ応答の受信レベルとともにＡＰ２に記憶される。これは全てのチャネルについて、［カマーマン、１９９９年１２月］と同様に行われる。
【００３７】
次にステップ８０において、ＡＰ２の運用チャネルについてｒｅｇＣＳＩＱ値が計算される。これはｒｅｇＣＳＩＱ（Ｃ２）が計算されることを意味する。ステップ８１においてスワップ請求中のＡＰ１が用いているチャネルについてｓｓＣＳＩＱの値が計算される。これはステップ７９でＡＰ２が記憶した負荷および受信レベル情報を用いてｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１）が計算されることを意味する。次いでステップ８３においてアクセスポイントＡＰ２はチャンネルをスワップ請求中のＡＰ１のチャネル（すなわちＣ１）に切り替える。ステップ８５において、ｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１）の値がｒｅｇＣＳＩＱ（Ｃ２）の値と比較される。もしｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１）の値がｒｅｇＣＳＩＱ（Ｃ２）の値より低ければ、アクセスポイントＡＰ２はステップ８７においてスワップ応答‘イエス’を送る。もしｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１）の値がｒｅｇＣＳＩＱ（Ｃ２）の値より低くなければ、手続きはステップ８８に進行する。ステップ８８においてＡＰ１の管理ドメイン（すなわち会社または組織）がＡＰ２の管理ドメインと比較される。もしドメインが同じでなければ、ステップ９０が実行される。もし二つのドメインが一致すればステップ８９に進み、他のテスト、いわゆる‘犠牲’テストが行われる。このステップで請求中のＡＰ１に予想される性能利得（すなわち、ＳｗａｐＢｉｎＰＡＰ１）がＡＰ２に予想される性能低下（すなわち、ｓｓＣＳＩＱ（Ｃ１）−ｒｅｇＣＳＩＱ（Ｃ２））と比較される。もしＡＰ１の性能利得がＡＰ２の性能低下より大であれば、アクセスポイントＡＰ２は自分のチャネルを犠牲にしてチャネルをスワップすることに同意する。これはステップ８７に進むことを意味する。もしステップ８８のテストの結果がＮＯであれば、ステップ９０に進む。これはＡＰ２がスワップ請求中のＡＰ１にスワップ応答‘ノー’を送ることを意味する。その後ＡＰ２はステップ９１にあるように、自分のチャネルをＣ２＝６に戻す。
【００３８】
上述のスワッピング手続きはオーバーヘッドの低い解決法ではない。したがって頻繁に試行されるべきではなく、チャネル変更あたり一度だけ試行されるべきである。特定のＡＰについて一度スワップが失敗したならば、近い将来において試行されるべきではない。したがってそれぞれのＤＦＳ可能ＡＰの情報記録はタイマーを含んでいる。このタイマーは同じＡＰのスワップ請求には一定時間（すなわち２４）の間隔を置くことを保証するのに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】先行技術の無線ＬＡＮにおける三つのＡＰのセルを示している。
【図１ｂ】先行技術の無線ＬＡＮにおける四つのＡＰのセルを示している。
【図１ｃ】本発明に記載される無線ＬＡＮにおける四つのＡＰのセルを示している。
【図２】無線ＬＡＮインターフェースカードのための本発明の設計のブロック線図である。
【図３】本発明のネットワークステーションの概念的なブロック線図である。
【図４】本発明におけるアクセスポイント（ＡＰ）の概念的なブロック線図である。
【図５】本発明における請求ＡＰのスワッピング手続きのフロー図である。
【図６】本発明における応答ＡＰのスワッピング手続きのフロー図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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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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