説明

WLANネットワーク制御のためのシグナル方法、および、管理装置

【課題】 リモート無線リソース管理のための効率的な処理を提供すること。
【解決手段】 無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)が、局と、アクセスポイント(AP)と、ネットワーク管理エンティティ(NME)とを含む。WLANにおけるリモート無線リソース管理のための方法が、APにおいてトリガ条件を構成することによって始まる。トリガ条件が満たされたかどうかの判定が行われ、トリガ条件が満たされている場合、通知メッセージが、APからNMEに送信される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)システムに関し、より詳細には、WLANにおけるリモート無線リソース管理(RRM)に関する。
【背景技術】
【0002】
簡易ネットワーク管理プロトコル(SNMP)は、リモートネットワーク管理エンティティ(NME、すなわち、「エージェント」)が、ネットワーククライアントデバイスを監視することを可能にする、広く利用されているクライアント−サーバベースのプロトコルである。WLANコンテキストでは、エージェントは、通常、アクセスポイント(AP)である。SNMPプロトコルは、GETコマンドを介して、クライアントからの情報の取得を可能にする。SNMPプロトコルの別の特徴は、クライアントデバイス(すなわち、AP)が、NMEに通知を送信できることである。
【0003】
それらの通知、つまり、イベントによってトリガされるレポートは、例えば、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム(UMTS)において、ハンドオーバ、セル内の高い干渉レベル、またはソフトハンドオーバ候補セル群の変化などのクリティカルな状況について、無線ネットワークコントローラ(RNC)に通知する測定値レポートをトリガするために広く使用されている。それらの通知は、移動通信ネットワークにおけるシグナルオーバーヘッドを低く保つ効率的な手段である。
【0004】
802.11に基づくWLANは、3つだけの標準化された通知(関連付け解除(Disassociate)、認証解除(Deauthenticate)、および認証失敗)を有する。それらの通知は、標準化された802.11管理情報ベース(MIB)の一環である。複数セル展開へのWLAN統合に向けた動きに伴って、RRMを使用して、WLANアクセスの効率および相互運用性を維持することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
現在、例えば、UMTSにおけるイベントによってトリガされる報告によって可能になる、シグナル効率およびトラフィック負荷低減を活用する、リモートRRM(すなわち、APにおいて実装されない)に関係する既存のIEEE802.11標準は、全く存在しない。
【課題を解決するための手段】
【0006】
無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)が、局と、アクセスポイント(AP)と、ネットワーク管理エンティティ(NME)とを含む。WLANにおけるリモート無線リソース管理(RRM)のための方法が、APにおいてトリガ条件を構成することによって始まる。トリガ条件が満たされたかどうかの判定が行われ、トリガ条件が満たされている場合、通知メッセージが、APからNMEに送信される。
【0007】
WLANにおけるリモートRRMのための別の方法は、局からAPに要求メッセージを伝送することによって始まる。要求メッセージは、APにおいて処理され、APから局に応答メッセージを送信することによって応答される。応答メッセージの内容は、APにおいて評価され、通知メッセージが、応答メッセージの内容に基づいてAPからNMEに送信される。
【0008】
WLANにおけるリモートRRMのための第3の方法は、局においてパラメータを測定し、そのパラメータを局からAPに報告することによって始まる。パラメータは、APにおいて所定の閾値と比較され、パラメータが閾値を満たす場合、通知メッセージが、APからNMEに送信される。
【0009】
局とアクセスポイント(AP)とを有する無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)におけるリモート無線リソース管理のためのネットワーク管理エンティティ(NME)は、APから通知メッセージを受信するための受信手段と、その通知メッセージを処理するための処理手段と、その通知メッセージの内容に基づいてWLANの無線リソースを管理するための管理手段とを含む。
【0010】
局と、ネットワーク管理エンティティ(NME)とを有する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)は、局から情報を受信するための受信手段と、その情報を処理し、処理された情報に内容が基づく通知メッセージを生成するための処理手段と、その通知メッセージをNMEに伝送するための伝送手段とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】IEEE802.11プロトコルスタックを示すブロック図である。
【図2】関連付け応答フレームに基づいて通知メッセージを送信することを示す流れ図である。
【図3】再関連付け応答フレームに基づいて通知メッセージを送信することを示す流れ図である。
【図4】チャネル占有値に基づいて通知メッセージを送信することを示す流れ図である。
【図5】信号品質値に基づいて通知メッセージを送信することを示す流れ図である。
【図6】帯域内干渉値に基づいて通知メッセージを送信することを示す流れ図である。
【図7】APにおいてトリガがアクティブにされた際に一般的な通知メッセージを送信することを示す流れ図である。
【図8】APにおいてトリガがアクティブにされた際に一般的な通知メッセージを送信することの代替の実施形態を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のより詳細な理解は、例として与えられ、添付の図面と併せて理解される、好ましい実施形態の以下の説明から得ることができる。
【0013】
本発明は、基本的なWLAN無線インタフェース規格である、802.11ベースライン、802.11a、802.11b、および802.11gを含む、WLAN IEEE802.11標準に対するアドオン(add−on)として実施することができる。また、本発明は、他の802.11ベースのシステムにおいて、802.16ベースのシステムにおいて、ならびにその他の無線ネットワークシステムにおいても実施することができる。
【0014】
802.11規格において、データフレーム(ペイロードを伝送するための)、制御フレーム(例えば、肯定応答を伝送するための)、および管理フレーム(例えば、ビーコン)を含む、3つのタイプのメディアアクセス制御(MAC)フレーム、つまり、シグナルメッセージが存在する。一般的に言えば、各フレームタイプに関して、いくつかのサブタイプが存在する。それらのフレームタイプはすべて、現在の802.11規格に記載される特定の内容、つまり情報要素(IE)を有する。
【0015】
図1で示すとおり、サービスプリミティブは、標準化されたメッセージ内容を有する、レイヤ間および/またはプロトコルエンティティ間交換(例えば、局管理エンティティ(SME)からMACサブレイヤ管理エンティティ(MLME)への、およびその逆の)のために使用される内部局シグナルメッセージである。メッセージの特定のフォーマットは、標準によって指定されておらず(インプリメンテーション固有であることが可能である)、内容だけが指定されている。このタイプのメッセージは、普通、管理目的で別の局に特定のフレームを送信することなどのアクションを開始すること、および/または確認することに使用される。
【0016】
WLAN環境においてリモートRRMを実現するため、以下のシグナルメッセージセット(局管理(SMT)通知)を提案する。メッセージのそれぞれは、SMT通知として定義される。本発明の好ましい実施形態によるSMT通知は、ネットワーク側の単純なシグナルメッセージ(UMTS Iub/Iurインタフェースを介して交換される、UMTSにおけるノードBからRNCへの測定値報告メッセージのように機能する)である。基本的に、APは、いくつかの条件が満たされると、SMT通知を一種のSNMPプロトコルメッセージとして送信する。条件は、L1およびL2から来ることが可能であり、測定値を含む可能性が高い。SNMPは、L1およびL2(MACレイヤ)より上位に位置しているため、UDP/IPメッセージフォーマットが、通常、使用される。SMT通知は、IP管理フレームまたはMAC管理フレームによって伝送されて、無線インタフェースを介して局からAPへ、またはSMT通知をMACフレームの中にカプセル化することによるなど、他の手段によって交換されることも可能である。
【0017】
本発明に従ってAPからNMEに送信される通知は、SMT通知またはSNMPメッセージ以外のフォーマットになっていることも可能である。通知は、拡張マークアップ言語(XML)でフォーマットされること、あるいは、プロトコルエンティティ間で交換されるサービスプリミティブとして送信されることが、プロトコルエンティティが、同一の物理的ハードウェア内部に存在している場合でも可能である。例えば、通知は、両方のレイヤとも局に存在する、MACレイヤからIPレイヤに、サービスアクセスポイント(SAP)をまたいでプリミティブとして送信されることも可能である。
【0018】
本発明の作用(operation)を説明する目的で、通知は、SNMPを使用して送信され、本明細書で「SMT通知」とも呼ばれるものと想定する。本発明は、通知のフォーマット、または通知を送信するのに使用される手段に関わらず、同一の形で作用することに留意されたい。
【0019】
図2は、AP202によって局206に送信される関連付け応答フレームの内容に依存して、AP202によってNME204に送信される通知メッセージを示す流れ図である。関連付け要求フレームが、基本サービスセット(BSS)の中の局206をAP202に関連付けようとして、局206によってAP202に送信される(ステップ210)。
AP202は、局206に関連付け応答フレームで返信し(ステップ212)、関連付け応答フレームは、関連付けが成功したか否かを示すステータスコードを含み、成功しなかった場合、関連付けの失敗の理由コードを含む。使用されるステータスコード群は、802.11標準に記載されるステータスコード群であることに留意されたい。
【0020】
AP202は、関連付け応答フレームの中に含まれるステータスコードを評価する(ステップ214)。ステータスコードが、関連付けの成功を示す場合、AP202は、関連付け通知をNME204に送信する(ステップ216)。関連付け通知は、関連付け応答フレームが送信された局206のMACアドレスを含む。ステータスコードが、関連付けの成功を示さない場合(ステップ214)、AP202は、関連付け失敗通知をNME204に送信する(ステップ218)。関連付け失敗通知は、関連付け応答フレームが送信された局206のMACアドレスと、関連付け失敗の理由とを含む。
【0021】
図3は、AP302によって局306に送信された再関連付け応答フレームの内容に依存して、AP302によってNME304に送信される通知メッセージを示す流れ図である。再関連付け要求フレームが、ローミング局306を新たなAP302に再関連付けしようとして、ローミング局306によって新たなAP302に送信される(ステップ310)。新たなAP302は、再関連付け応答フレームで局306に返信し(ステップ312)、再関連付け応答フレームは、再関連付けが成功したか否かを示すステータスコードを含み、成功しなかった場合、再関連付けの失敗の理由コードを含む。
【0022】
新たなAP302は、再関連付け応答フレームの中に含まれるステータスコードを評価する(ステップ314)。ステータスコードが、再関連付けの成功を示す場合、AP302は、再関連付け通知をNME304に送信する(ステップ316)。再関連付け通知は、再関連付け応答フレームが送信された局306のMACアドレスを含む。ステータスコードが、再関連付けの成功を示さない場合(ステップ314)、AP302は、再関連付け失敗通知をNME304に送信する(ステップ318)。再関連付け失敗通知は、再関連付け応答フレームが送信された局306のMACアドレスと、再関連付けの失敗の理由とを含む。
【0023】
図4は、局406からAP402に送信されたチャネル占有値に依存して、AP402によってNME404に送信されるトラフィック負荷通知メッセージを示す流れ図である。トラフィック負荷通知は、BSSにおける平均の経験されたトラフィック負荷が、ある限度を超えたことをAP402からNME404にシグナルするメッセージである。
【0024】
局406は、チャネル占有を測定し(ステップ410)、チャネル占有値をAP402に報告する(ステップ412)。AP402は、局406によって報告されたチャネル占有値を所定の閾値と比較する(ステップ414)。閾値は、平均チャネル占有率(channel occupation ratio)が、所定の時間より長い間、所定のパーセンテージより高い場合、超えられている。ベースラインチャネル占有率および最小時間は、インプリメンテーション固有であることに留意されたい。本発明の一実施形態では、ベースラインチャネル占有率は、30%であり、最小時間は、10分間である。
【0025】
チャネル占有値が、閾値を超えた場合、トラフィック負荷通知が、NME404に送信される(ステップ416)。トラフィック負荷通知は、所定の値に対応するものとして、トラフィック負荷値を含む。チャネル占有値が、閾値を超えない場合(ステップ418)、AP402は、更新されたチャネル占有値の受信を待ち、通常のAP動作を続ける。
【0026】
図5は、局506からAP502に送信された信号品質値に依存して、AP502によってNME504に送信される低信号品質通知メッセージを示す流れ図である。低信号品質通知は、特定の局が、ある時間にわたって低い信号品質を経験していることをAP502からNME504にシグナルするメッセージである。
【0027】
局506は、信号品質を測定し(ステップ510)、信号品質値をAP502に報告する(ステップ512)。AP502は、その信号品質を評価して、その信号品質が、所定の閾値より低いかどうかを判定する(ステップ514)。閾値は、平均信号品質レベルが、所定の時間より長い間、所定の値より所定のパーセンテージ低いかどうかである。パーセンテージ差、ベースライン信号品質値、および最小時間は、インプリメンテーション固有であることに留意されたい。本発明の一実施形態では、パーセンテージ差は、50%であり、ベースライン信号品質値は、10dBの信号対雑音比(SNR)であり、最小時間は、10分間である。
【0028】
信号品質が、閾値より低い場合、低信号品質通知が、NME504に送信される(ステップ516)。低信号品質通知は、低い信号品質を経験している局のMACアドレスと、その局の平均信号品質レベルとを含む。信号品質値が、閾値を超えた場合(ステップ518)、AP502は、更新された信号品質値の受信を待ち、通常のAP動作を続ける。
【0029】
図6は、局606からAP602に送信された帯域内干渉値に依存して、AP602によってNME604に送信される帯域内干渉通知メッセージを示す流れ図である。帯域内干渉通知は、BSSにおける平均の経験される干渉レベルが、ある限度を超えたことをAP602からNME604にシグナルするメッセージである。
【0030】
局606が、帯域内干渉を測定し(ステップ610)、その帯域内干渉値をAP602に報告する(ステップ612)。AP602は、帯域内干渉値が、所定の閾値を超えたかどうかを判定する(ステップ614)。閾値は、局606が、所定の時間より長い間、dBm単位で、所定の値より高い平均干渉レベルを感知した場合、超えられている。ベースライン干渉レベルおよび最小時間は、インプリメンテーション固有であることに留意されたい。本発明の一実施形態では、ベースライン干渉レベルは、−75dBmであり、最小時間は、10分間である。
【0031】
帯域内干渉が、閾値を超えた場合、帯域内干渉通知が、NME604に送信される(ステップ616)。帯域内干渉通知は、干渉レベルを含む。帯域内干渉値が、閾値より低い場合(ステップ618)、AP602は、更新された帯域内干渉値の受信を待ち、通常のAP動作を続ける。
【0032】
各タイプの通知の内容は、局のMACアドレス、理由コード、ステータスコード、およびエラーコードによって異なることが可能である。通知は、NMEによる構成に依存することが可能である。例えば、測定Aによって与えられる干渉レベルが、C秒間より長い間、構成された閾値Bを超えた場合、帯域内干渉通知が送信され、変数A、B、およびCは、構成固有、またはインプリメンテーション固有である。
【0033】
図7は、トリガ条件が満たされた後、AP702によってNME704に送信される一般的な通知メッセージを示す流れ図である。NME704が、トリガ条件を構成し、トリガ条件をAP702に伝送する(ステップ710)。トリガがアクティブにされるには、次の2つのイベントのどちらかが生じなければならない。すなわち、AP702におけるいくらかの活動(ステップ712)、または局706が、情報をAP702に送信する(ステップ714)。ステップ712、ステップ714のいずれか1つ、または両方が、トリガ条件を満たすことが可能であり、NMEによって設定されたトリガ条件に依存することに留意されたい(このため、ステップ712とステップ714は、両方のステップが実行される必要はないため、破線のボックスとして示している)。ステップ712は、内部AP測定、または他の内部APトリガなどの、APベースのイベントを含むことが可能である。ステップ714は、要求フレームをAP702に送信することなどの、局706によって行われる任意のアクションを含むことが可能である。
【0034】
トリガ条件が満たされたかどうかの判定が行われる(ステップ716)。トリガ条件が満たされていない場合、AP702は、ステップ712、ステップ714で示されるとおり、さらなる活動を待つ。トリガ条件が満たされている場合(ステップ716)、通知が、AP702からNME704に送信される(ステップ718)。次に、APは、ステップ712、ステップ714で示されるとおり、さらなる活動を待つことに戻る。
【0035】
図8は、トリガ条件が満たされた後、AP802によってNME804に送信される一般的な通知メッセージの代替の実施形態を示す流れ図である。AP802が、トリガ条件を構成する(ステップ810)。トリガがアクティブにされるには、次の2つのイベントのどちらかが生じることが可能である。すなわち、AP802におけるいくらかの活動(ステップ812)、または局806が、情報をAP802に送信する(ステップ814)。ステップ812、ステップ814のいずれか1つ、または両方が、トリガ条件を満たすことが可能であり、NMEによって設定されたトリガ条件に依存することに留意されたい(このため、ステップ812とステップ814は、両方のステップが実行される必要はないため、破線のボックスとして示している)。ステップ812は、内部AP測定、または他の内部APトリガなどの、APベースのイベントを含むことが可能である。ステップ814は、要求フレームをAP802に送信することなどの、局806によって行われる任意のアクションを含むことが可能である。
【0036】
トリガ条件が満たされたかどうかの判定が行われる(ステップ816)。トリガ条件が満たされていない場合、AP802は、ステップ812、ステップ814で示されるとおり、さらなる活動を待つ。トリガ条件が満たされている場合(ステップ816)、通知が、AP802からNME804に送信される(ステップ818)。次に、APは、ステップ812、ステップ814で示されるとおり、さらなる活動を待つことに戻る。
【0037】
本発明の諸特徴および諸要素を特定の組み合わせで、好ましい諸実施形態において説明したが、各特徴または各要素は、好ましい諸実施形態のその他の諸特徴および諸要素なしに、単独で使用すること、あるいは本発明の他の諸特徴および諸要素とともに、またはそのような諸特徴および諸要素なしに、様々な組み合わせで使用することができる。本発明の特定の諸実施形態を図示し、説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの変更および変形が、当業者によって行われることも可能である。以上の説明は、この特定の発明を例示する役割をし、全く限定する役割はしない。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
IEEE802.11ベースの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)で使用するための方法であって、
前記アクセスポイント(AP)において、サービスパラメータの品質に関連するトリガ条件を示すメッセージをネットワーク管理エンティティ(NME)から受信するステップと、
前記アクセスポイント(AP)において、前記トリガ条件が満たされているかを、前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)内のサービスパラメータの品質の測定値に基づいて判定するステップと、
前記トリガ条件が満たされている場合、前記アクセスポイント(AP)から前記ネットワーク管理エンティティ(NME)へ、前記サービスパラメータの品質の測定値に関連する情報を含む通知メッセージを送信するステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記サービスパラメータの品質は、トラフィック負荷であることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記サービスパラメータの品質は、信号品質であることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項4】
前記サービスパラメータの品質は、帯域内干渉であることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項5】
IEEE802.11ベースの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)で使用するための方法であって、
前記アクセスポイント(AP)において、前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)内の局によって測定されたサービスパラメータの品質の所定の値を示す情報を、前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)内の前記局から受信するステップと、
前記アクセスポイント(AP)において、前記サービスパラメータの品質の前記所定の値を閾値と比較するステップと、
前記サービスパラメータの品質の前記所定の値が閾値を満たす場合、前記アクセスポイント(AP)は、前記サービスパラメータの品質の前記所定の値に関連する情報を含む通知メッセージをネットワーク管理エンティティ(NME)へ送信するステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項6】
前記サービスパラメータの品質は、チャネル占有であり、
前記通知メッセージは、トラフィック負荷通知であることを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項7】
前記送信するステップは、前記トラフィック負荷通知を送るステップを含むことを特徴とする請求項6記載の方法。
【請求項8】
前記サービスパラメータの品質は、信号品質であり、
前記通知メッセージは、低信号品質通知であることを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項9】
前記送信するステップは、前記低信号品質通知を送るステップを含むことを特徴とする請求項8記載の方法。
【請求項10】
前記サービスパラメータの品質値は、帯域内ノイズであり、
前記通知メッセージは、帯域内ノイズ通知であることを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項11】
前記送信するステップは、前記帯域内ノイズ通知を送るステップを含むことを特徴とする請求項10記載の方法。
【請求項12】
平均チャネル占有値が所定の時間閾値よりも長い間、所定のパーセンテージ閾値より高い場合、前記閾値は、超えられることを特徴とする請求項7記載の方法。
【請求項13】
平均信号品質値が所定の時間閾値よりも長い間、所定の閾値より所定のパーセンテージ低い場合、前記信号品質値は、前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項9記載の方法。
【請求項14】
平均ノイズ値が所定の時間閾値よりも長い間、所定の閾値より高い場合、前記閾値は、超えられることを特徴とする請求項11記載の方法。
【請求項15】
前記トリガ条件が満たされているかを判定するステップは、前記サービスパラメータの品質の測定値が所定の閾値を満たすかを判定するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項16】
前記アクセスポイント(AP)において、前記サービスパラメータの品質の測定値を示す情報を、前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)内の局から受信するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項17】
前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、IEEE802.11a技術、IEEE802.11b技術、IEEE802.11g技術のうちの1又は複数のいずれかをベースとしたことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項18】
前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、IEEE802.11a技術、IEEE802.11b技術、IEEE802.11g技術のうちの1又は複数のいずれかをベースとしたことを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項19】
前記トリガ条件が満たされているかを判定するステップは、前記サービスパラメータの品質の測定値が所定の閾値を満たすかを判定するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項20】
前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、IEEE802.11a技術、IEEE802.11b技術、IEEE802.11g技術のうちの1又は複数のいずれかをベースとしたことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項21】
前記無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、IEEE802.11a技術、IEEE802.11b技術、IEEE802.11g技術のうちの1又は複数のいずれかをベースとしたことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項22】
前記トリガ条件に関する前記情報は、ネットワーク管理エンティティ(NME)から受信されることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項23】
前記通知メッセージは、ネットワーク管理エンティティ(NME)へ送信されることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項24】
前記通知メッセージは、ネットワーク管理エンティティ(NME)へ送信されることを特徴とする請求項1記載の方法。

【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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【公開番号】特開2011−151836(P2011−151836A)
【公開日】平成23年8月4日(2011.8.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−49652(P2011−49652)
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【分割の表示】特願2006−520293(P2006−520293)の分割
【原出願日】平成16年7月13日(2004.7.13)
【出願人】(596008622)インターデイジタル テクノロジー コーポレーション (871)
【Fターム(参考)】