特許 5767402 無線ＬＡＮシステムにおける階層化チャネル接近方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5767402

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】無線ＬＡＮシステムにおける階層化チャネル接近方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 74/02 20090101AFI20150730BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20150730BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   H04W74/02

   H04W84/12

   H04W72/04 131

【請求項の数】11

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2014-508272(P2014-508272)

(86)(22)【出願日】2011年11月29日

(65)【公表番号】特表2014-512785(P2014-512785A)

(43)【公表日】2014年5月22日

(86)【国際出願番号】KR2011009176

(87)【国際公開番号】WO2012148061

(87)【国際公開日】20121101

【審査請求日】2013年12月9日

(31)【優先権主張番号】61/480,380

(32)【優先日】2011年4月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/508,041

(32)【優先日】2011年7月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502032105

【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】パク， ジョン ヒュン

(72)【発明者】

【氏名】ソク， ヨン ホ

(72)【発明者】

【氏名】ソン， イル ソ

(72)【発明者】

【氏名】キム， ウン スン

(72)【発明者】

【氏名】キム， ス ウク

【審査官】 齋藤 浩兵

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５０９４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１９８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０６７２１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１８３２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３９３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１１−００２２４２０（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ７４／０２

Ｈ０４Ｗ ７２／０４

Ｈ０４Ｗ ８４／１２

(57)【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いて無線媒体にアクセスする方法であって、前記方法は、
ステーションによって、アクセスポイント（ＡＰ）から、通信フェーズ内のステーションのグループへの限定された媒体アクセスのためのグループ指示情報を受信することであって、前記グループ指示情報は、第１の情報および第２の情報を含み、前記第１の情報は、第１の通信フェーズ内のチャネルにアクセスすることを許容される第１のステーションのグループを示し、前記第２の情報は、第２の通信フェーズ内のチャネルにアクセスすることを許容される第２のステーションの結合識別子（ＡＩＤ）を示す、ことと、
前記ステーションによって、前記ＡＰから、第１の通信持続期間、第１の通信オフセット、第２の通信持続期間および第２の通信オフセットを含むチャネルアクセス情報を受信することであって、前記第１の通信持続期間は、前記第１の通信フェーズの持続期間を示し、前記第１の通信オフセットは、前記第１の通信フェーズの開始時点を示し、前記第２の通信持続期間は、前記第２の通信フェーズの持続期間を示し、前記第２の通信オフセットは、前記第２の通信フェーズの開始時点を示す、ことと、
前記ステーションによって、前記グループ指示情報の前記第１の情報により示される前記第１のステーションのグループに前記ステーションが属する場合に前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスすることと、
前記ステーションによって、前記グループ指示情報の前記第２の情報により示される前記第２のステーションに前記ステーションが属する場合に前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスすることと
を含む、方法。

【請求項2】

前記グループ指示情報の前記第１の情報により示される前記第１のステーションのグループに前記ステーションが属しない場合に、前記ステーションは、前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスせず、
前記グループ指示情報の前記第２の情報により示される前記第２のステーションに前記ステーションが属しない場合に、前記ステーションは、前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスしない、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記チャネルアクセス情報は、ビーコンフレームを介して受信される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記ステーションは、コンテンションベースのチャネルアクセス方式に基づいて前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスし、
前記ステーションは、前記コンテンションベースのチャネルアクセス方式に基づいて前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

無線ローカルエリアネットワークにおいて無線媒体にアクセスするために構成されたデバイスであって、前記デバイスは、
無線信号を送受信するように構成された送受信機と、
前記送受信機と動作可能に連結されたプロセッサと
を含み、
前記プロセッサは、
アクセスポイント（ＡＰ）から、通信フェーズ内のステーションのグループへの限定された媒体アクセスのためのグループ指示情報を受信するように前記送受信機に指示することであって、前記グループ指示情報は、第１の情報および第２の情報を含み、前記第１の情報は、第１の通信フェーズ内のチャネルにアクセスすることを許容される第１のステーションのグループを示し、前記第２の情報は、第２の通信フェーズ内のチャネルにアクセスすることを許容される第２のステーションの結合識別子（ＡＩＤ）を示す、ことと、
前記ＡＰから、第１の通信持続期間、第１の通信オフセット、第２の通信持続期間および第２の通信オフセットを含むチャネルアクセス情報を受信するように前記送受信機に指示することであって、前記第１の通信持続期間は、前記第１の通信フェーズの持続期間を示し、前記第１の通信オフセットは、前記第１の通信フェーズの開始時点を示し、前記第２の通信持続期間は、前記第２の通信フェーズの持続期間を示し、前記第２の通信オフセットは、前記第２の通信フェーズの開始時点を示す、ことと、
前記グループ指示情報の前記第１の情報により示される前記第１のステーションのグループに前記デバイスが属する場合に前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスするように前記送受信機に指示することと、
前記グループ指示情報の前記第２の情報により示される前記第２のステーションに前記デバイスが属する場合に前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスするように前記送受信機に指示することと
を行うように構成されている、デバイス。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記グループ指示情報の前記第１の情報により示される前記第１のステーションのグループに前記デバイスが属しない場合に、前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスしないように構成されており、
前記プロセッサは、前記グループ指示情報の前記第２の情報により示される前記第２のステーションに前記デバイスが属しない場合に、前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスしないように構成されている、請求項５に記載のデバイス。

【請求項7】

前記チャネルアクセス情報は、ビーコンフレームを介して受信される、請求項５または６に記載のデバイス。

【請求項8】

前記プロセッサは、コンテンションベースのチャネルアクセス方式に基づいて前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスするように構成されており、
前記プロセッサは、前記コンテンションベースのチャネルアクセス方式に基づいて前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスするように構成されている、請求項５〜７のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項9】

無線ローカルエリアネットワークにおいて無線媒体にアクセスする方法であって、前記方法は、
アクセスポイント（ＡＰ）によって、通信フェーズ内のステーションのグループへの限定された媒体アクセスのためのグループ指示情報を送信することであって、前記グループ指示情報は、第１の情報および第２の情報を含み、前記第１の情報は、第１の通信フェーズ内のチャネルにアクセスすることを許容される第１のステーションのグループを示し、前記第２の情報は、第２の通信フェーズ内のチャネルにアクセスすることを許容される第２のステーションの結合識別子（ＡＩＤ）を示す、ことと、
前記ＡＰによって、第１の通信持続期間、第１の通信オフセット、第２の通信持続期間および第２の通信オフセットを含むチャネルアクセス情報を送信することであって、前記第１の通信持続期間は、前記第１の通信フェーズの持続期間を示し、前記第１の通信オフセットは、前記第１の通信フェーズの開始時点を示し、前記第２の通信持続期間は、前記第２の通信フェーズの持続期間を示し、前記第２の通信オフセットは、前記第２の通信フェーズの開始時点を示す、ことと
を含む、方法。

【請求項10】

前記チャネルアクセス情報は、ビーコンフレームを介して送信される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記グループ指示情報の前記第１の情報により示される前記第１のステーションのグループは、コンテンションベースのチャネルアクセス方式に基づいて前記第１の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスするのみであり、
前記グループ指示情報の前記第２の情報により示される前記第２のステーションは、コンテンションベースのチャネルアクセス方式に基づいて前記第２の通信フェーズ内の前記チャネルにアクセスするのみである、請求項９または１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線ＬＡＮシステムにおける階層化チャネル接近方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、情報通信技術の発展と共に多様な無線通信技術が開発されている。そのうち、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、携帯型マルチメディアプレーヤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ、ＰＭＰ）などのような携帯型端末機を利用して家庭や企業又は特定サービス提供地域で無線でインターネットに接続可能にする技術である。

【0003】

ＷＬＡＮ技術の標準化機構であるＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２が１９８０年２月に設立された以来、多くの標準化作業が実行されている。

【0004】

ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の基本接続メカニズム（Ｂａｓｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）は、二進指数バックオフ（ｂｉｎａｒｙ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｂａｃｋｏｆｆ）と結合されたＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムである。ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣの分配調整機能（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＤＣＦ）とも呼ばれ、基本的に“ｌｉｓｔｅｎ ｂｅｆｏｒｅ ｔａｌｋ”接続メカニズムを採用している。このような類型の接続メカニズムにおいて、ステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＴＡ）は、送信開始前に無線チャネル又は媒体（Ｍｅｄｉｕｍ）を聴取する。聴取結果、もし、媒体が使われていないと感知されると、聴取しているステーション（ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ ＳＴＡ）は、自分の送信を開始する。反面、媒体が使われていると感知されると、前記ステーションは、自分の送信を開始せずに二進指数バックオフ（ｂｉｎａｒｙ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｂａｃｋｏｆｆ）アルゴリズムによって決定される遅延期間に入る。

【0005】

ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＳＴＡが媒体を直接聴取する物理的キャリアセンシング（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）外に仮想キャリアセンシング（ｖｉｒｔｕａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）も含む。仮想キャリアセンシングは、ヒドンノード問題（Ｈｉｄｄｅｎ Ｎｏｄｅ Ｐｒｏｂｌｅｍ）などのような物理的キャリアセンシングの限界を補完するためのことである。仮想キャリアセンシングのために、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、ネットワーク割当ベクトル（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ、ＮＡＶ）を利用する。ＮＡＶとは、現在媒体を使用中であり、又は使用する権限があるＳＴＡが、媒体が利用可能な状態になるまで残っている時間を他のＳＴＡに指示する値である。したがって、ＮＡＶとして設定された値は、該当フレームを送信するＳＴＡによって媒体の使用が予定されている期間に該当する。

【0006】

ＮＡＶを設定するための手順のうち一つは、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームとＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームの交換手順である。ＲＴＳフレームとＣＴＳフレームには、受信ＳＴＡに次回のフレームの送信（ｕｐｃｏｍｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を知らせることで、前記受信ＳＴＡによるフレーム送信を遅延させることができる情報が含まれる。前記情報は、例えば、ＲＴＳフレームとＣＴＳフレームの持続時間フィールド（ｄｕｒａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）に含まれることができる。そして、このようなＲＴＳフレームとＣＴＳフレームの交換が行われた後、ソースＳＴＡは、宛先ＳＴＡに実際フレームを送信する。

【0007】

しかし、このようなＣＳＭＡ／ＣＡベースのチャネル接近方法は、効率性が高くないという問題点を有する。一例として、ＰＨＹ ＳＡＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）で１Ｇｂｐｓのスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を提供する場合、ＭＡＣ ＳＡＰではＰＨＹ ＳＡＰで提供する１Ｇｂｐｓの５０〜６０％程度のスループットのみを提供することができる。また、一つのＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）に複数のＳＴＡ（ｓｔａｔｉｏｎ）が結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）されている場合、無線ＬＡＮシステム全体の効率が落ちることができる。個別ＳＴＡの立場でもコンテンション（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）を経てチャネル接近（ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）し、無線媒体（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｅｄｉｕｍ、ＷＭ）を利用して無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）を送信する機会を取得しにくいおそれがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、無線ＬＡＮシステムにおける階層化チャネル接近方法及び装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一態様において、無線ＬＡＮシステムにおけるグループ代表ＳＴＡ（ｓｔａｔｉｏｎ）の階層化されたチャネル接近方法が提供される。前記方法は、ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）から管理フレームを受信し、前記管理フレームは、第１のフェーズと第２のフェーズを指示する設定情報を含み、前記設定情報により指示される前記第１のフェーズ中に、ＡＰから第１の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記ＡＰに第２の無線フレームを送信し、前記設定情報により指示される前記第２のフェーズ中に、前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの所属されたＳＴＡ（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ＳＴＡ）から第３の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの少なくとも一つのＳＴＡに第４の無線フレームを送信することを含む。

【0010】

前記設定情報は、第１のフェーズの開始時点と持続期間及び第２のフェーズの開始時点と持続期間を含む。

【0011】

前記設定情報は、第１のフェーズで無線フレームを送信するＳＴＡに許容された第１の最大送信電力情報及び第２のフェーズで無線フレームを送信するＳＴＡに許容された第２の最大送信電力情報をさらに含む。

【0012】

前記管理フレームは、前記ＡＰが周期的にブロードキャスティングするビーコンフレームである。

【0013】

前記第１の無線フレームは、前記所属されたＳＴＡを宛先アドレスにするＭＰＤＵ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を含む。

【0014】

前記第２の無線フレームは、前記所属されたＳＴＡから受信した前記ＡＰを宛先アドレスにするＭＰＤＵを含む。

【0015】

前記第１のフェーズ中に、前記所属されたＳＴＡは、ＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を設定してチャネル接近を延期する。

【0016】

前記第３の無線フレームは、前記所属されたＳＴＡが前記第２のフェーズ中にチャネル接近して送信する無線フレームである。

【0017】

他の態様において、無線ＬＡＮシステムにおけるグループ代表ＳＴＡ（ｓｔａｔｉｏｎ）のチャネル接近方法が提供される、前記方法は、グループ代表ＳＴＡは、ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）から管理フレームを受信し、前記管理フレームは、第１のフェーズと第２のフェーズを指示する設定情報を含み、前記グループ代表ＳＴＡは、前記設定情報により指示される前記第１のフェーズ中に、ＡＰから第１の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記ＡＰに第２の無線フレームを送信し、前記グループ代表ＳＴＡは、前記設定情報により指示される前記第２のフェーズ中に、前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの所属されたＳＴＡ（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ＳＴＡ）と結合手順を実行し、前記所属されたＳＴＡから第３の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの少なくとも一つのＳＴＡに第４の無線フレームを送信することを含む。

【0018】

他の態様において、無線ＬＡＮシステムにおける階層化されたチャネル接近方法をサポートするステーションが提供される。前記ステーションは、プロセッサを含み、前記プロセッサは、ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）から第１のフェーズと第２のフェーズを指示する設定情報を含む管理フレームを受信し、前記設定情報が指示する前記第１のフェーズ中に、ＡＰから第１の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記ＡＰに第２の無線フレームを送信し、前記設定情報が指示する前記第２のフェーズ中に、前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの所属されたＳＴＡ（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ＳＴＡ）から第３の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの少なくとも一つのＳＴＡに第４の無線フレームを送信するように設定される。

【0019】

前記管理フレームは、前記ＡＰが周期的にブロードキャスティングするビーコンフレームである。

【0020】

前記第１のフェーズ中に、前記所属されたＳＴＡは、ＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を設定してチャネル接近を延期する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線ＬＡＮシステムにおけるグループ代表ＳＴＡ（ｓｔａｔｉｏｎ）の階層化されたチャネル接近方法において、
ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）から管理フレームを受信し、前記管理フレームは、第１のフェーズと第２のフェーズを指示する設定情報を含み、
前記設定情報により指示される前記第１のフェーズ中に、ＡＰから第１の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記ＡＰに第２の無線フレームを送信し、
前記設定情報により指示される前記第２のフェーズ中に、前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの所属されたＳＴＡ（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ＳＴＡ）から第３の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの少なくとも一つのＳＴＡに第４の無線フレームを送信することを含むチャネル接近方法。
（項目２）
前記設定情報は、第１のフェーズの開始時点と持続期間及び第２のフェーズの開始時点と持続期間を含む項目１に記載の方法。
（項目３）
前記設定情報は、第１のフェーズで無線フレームを送信するＳＴＡに許容された第１の最大送信電力情報及び第２のフェーズで無線フレームを送信するＳＴＡに許容された第２の最大送信電力情報をさらに含む項目２に記載の方法。
（項目４）
前記管理フレームは、前記ＡＰが周期的にブロードキャスティングするビーコンフレームである項目１に記載の方法。
（項目５）
前記第１の無線フレームは、前記所属されたＳＴＡを宛先アドレスにするＭＰＤＵ（Ｍｅｄｉｕｍ ｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を含む項目１に記載の方法。
（項目６）
前記第２の無線フレームは、前記所属されたＳＴＡから受信した前記ＡＰを宛先アドレスにするＭＰＤＵを含む項目１に記載の方法。
（項目７）
前記第１のフェーズ中に、前記所属されたＳＴＡは、ＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を設定してチャネル接近を延期する項目１に記載の方法。
（項目８）
前記第３の無線フレームは、前記所属されたＳＴＡが前記第２のフェーズ中にチャネル接近して送信する無線フレームである項目１に記載の方法。
（項目９）
無線ＬＡＮシステムにおけるグループ代表ＳＴＡ（ｓｔａｔｉｏｎ）のチャネル接近方法において、
グループ代表ＳＴＡは、ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）から管理フレームを受信し、前記管理フレームは、第１のフェーズと第２のフェーズを指示する設定情報を含み、
前記グループ代表ＳＴＡは、前記設定情報により指示される前記第１のフェーズ中に、ＡＰから第１の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記ＡＰに第２の無線フレームを送信し、
前記グループ代表ＳＴＡは、前記設定情報により指示される前記第２のフェーズ中に、前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの所属されたＳＴＡ（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ＳＴＡ）と結合手順を実行し、
前記所属されたＳＴＡから第３の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの少なくとも一つのＳＴＡに第４の無線フレームを送信することを含むチャネル接近方法。
（項目１０）
無線ＬＡＮシステムにおける階層化されたチャネル接近方法をサポートするステーションにおいて、前記ステーションは、プロセッサを含み、前記プロセッサは、
ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）から第１のフェーズと第２のフェーズを指示する設定情報を含む管理フレームを受信し、
前記設定情報が指示する前記第１のフェーズ中に、ＡＰから第１の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記ＡＰに第２の無線フレームを送信し、
前記設定情報が指示する前記第２のフェーズ中に、前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの所属されたＳＴＡ（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ ＳＴＡ）から第３の無線フレームを受信し、又はチャネルに接近して前記グループ代表ＳＴＡが属するグループの少なくとも一つのＳＴＡに第４の無線フレームを送信するように設定されるステーション。
（項目１１）
前記管理フレームは、前記ＡＰが周期的にブロードキャスティングするビーコンフレームである項目１０に記載のステーション。
（項目１２）
前記第１のフェーズ中に、前記所属されたＳＴＡは、ＮＡＶを設定してチャネル接近を延期する項目１０に記載のステーション。

【発明の効果】

【0021】

無線ＬＡＮシステムにおいて、階層化されたチャネル接近方法を提供することで、一つのＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に複数のステーションが結合（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）されている環境で限定された無線媒体（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｅｄｉｕｍ、ＷＭ）の効率的利用が可能である。

【0022】

複数のＳＴＡが一つのＡＰに接続されている環境でＳＴＡグループ単位に効果的なネットワーク管理が可能である。

【0023】

本発明が提案する階層化されたチャネル接近方法は、空間的再使用によるネットワーク処理率向上を可能になることはもちろん、複数のステーションが同時にコンテンション（ｃｏｎｔｅｎｄｉｎｇ）を試みる特殊な状況に対しても効果的な衝突処理が可能である。

【0024】

グループ代表ステーションのデータフレーム中継過程で事前に定義された方式によってデータを圧縮し、又は送信回数／送信量などを減らして送信する等の多様な形態のグループベースの通信方式を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】各々本発明の実施例が適用されることができる無線ＬＡＮシステムの一例に対する構成を簡略に示す。

【図2】各々本発明の実施例が適用されることができる無線ＬＡＮシステムの一例に対する構成を簡略に示す。

【図3】図１又は図２に示すような無線ＬＡＮシステム又はそれを含む無線通信システムにおけるステーションの認証、結合関連手順を示すための動作手順図である。

【図4】本発明の実施例に係るグループベースのネットワーク（ｇｒｏｕｐ ｂａｓｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）構造を例示する。

【図5】結合応答フレームに含まれて送信されることができるグループ指示ＩＥ（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）のフォーマットの一例を示すブロック図である。

【図6】ＳＴＡにグループ及びグループのＧＲ−ＳＴＡ情報を知らせるための管理フレームフォーマットの一例である。

【図7】ＬＣＡ ＩＥフォーマットの一例を示すブロック図である。

【図8】本発明の実施例に係るローカル通信フェーズでＳＴＡの動作を例示する。

【図9】本発明の実施例に係るグループ通信フェーズでＳＴＡの動作を例示する。

【図10】本発明の実施例でビーコンフレームに含まれて送信されることができるＬＣＡ ＩＥフォーマットの一例を示すブロック図である。

【図11】本発明の実施例に係るＳＴＡの動作を例示する。

【図12】本発明による階層化されたチャネル接近方法を時間の流れによって示す。

【図13】本発明の一実施例が具現される無線装置を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照して階層化チャネル接近方法及びそれをサポートする装置に対して詳細に説明する。

【0027】

図１及び図２は、各々、本発明の実施例が適用されることができる無線ＬＡＮシステムの一例に対する構成を簡略に示す。

【0028】

図１及び図２を参照すると、無線ＬＡＮシステムは、一つ又はそれ以上の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ、ＢＳＳ）を含む。ＢＳＳは、成功的に同期化を行って互いに通信することができるステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＴＡ）の集合であり、特定領域を意味するものではない。ＢＳＳは、インフラストラクチャＢＳＳ（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＢＳＳ）と独立ＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ、ＩＢＳＳ）に区分することができ、前者は図１に示されており、後者は図２に示されている。インフラストラクチャＢＳＳ（ＢＳＳ１、ＢＳＳ２）は、一つ又はそれ以上のＳＴＡ（ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４）、分配サービス（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供するＳＴＡであるアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）及び複数のＡＰ（ＡＰ１、ＡＰ２）を連結させる分配システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＤＳ）を含む。反面、ＩＢＳＳは、ＡＰを含まないため、全てのＳＴＡが移動ステーション（ＳＴＡ６、ＳＴＡ７、ＳＴＡ８）からなっており、ＤＳへの接続が許容されなくて自己完備的ネットワーク（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）を構築する。

【0029】

ＳＴＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準の規定による媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）と無線媒体に対する物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）インターフェースを含む任意の機能媒体であり、広義ではＡＰと非ＡＰステーション（Ｎｏｎ−ＡＰＳ ｔａｔｉｏｎ）の両方ともを含む。無線通信のためのＳＴＡは、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とトランシーバ（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）を含み、ユーザインターフェースとディスプレー手段などをさらに含むことができる。プロセッサは、無線ネットワークを介して送信するフレームを生成し、又は前記無線ネットワークを介して受信されたフレームを処理するように考案された機能ユニットであり、ステーションを制御するための多様な機能を遂行する。そして、トランシーバは、前記プロセッサと機能的に連結されており、ステーションのために無線ネットワークを介してフレームを送受信するように考案されたユニットである。

【0030】

ＳＴＡのうち、ユーザが操作する携帯用端末は、非ＡＰ ＳＴＡ（ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ６、ＳＴＡ７、ＳＴＡ８）であり、単純にＳＴＡという時は非ＡＰ ＳＴＡを意味する。非ＡＰ ＳＴＡは、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ、ＷＴＲＵ）、ユーザ装備（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＭＳ）、携帯用端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、又は移動加入者ユニット（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）など、他の名称で呼ばれることもある。

【0031】

そして、ＡＰ（ＡＰ１、ＡＰ２）は、自分に結合されたＳＴＡ（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｓｔａｔｉｏｎ）のために無線媒体を経由してＤＳに対する接続を提供する機能エンティティである。ＡＰを含むインフラストラクチャＢＳＳで非ＡＰ ＳＴＡ間の通信は、ＡＰを経由して行われることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合には非ＡＰ ＳＴＡ間でも直接通信が可能である。ＡＰは、アクセスポイントという名称外に集中制御機、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）、ノード−Ｂ、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、又はサイト制御機などで呼ばれることもある。

【0032】

複数のインフラストラクチャＢＳＳは、分配システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＤＳ）を介して相互連結されることができる。ＤＳを介して連結された複数のＢＳＳを拡張サービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ、ＥＳＳ）という。ＥＳＳに含まれるＳＴＡは、互いに通信することができ、同じＥＳＳ内で非ＡＰ ＳＴＡは、シームレス通信しながら一つのＢＳＳから他のＢＳＳに移動することができる。

【0033】

ＤＳは、一つのＡＰが他のＡＰと通信するためのメカニズムであり、これによると、ＡＰは、自分が管理するＢＳＳに結合されているＳＴＡのためにフレームを送信し、又はいずれか一つのＳＴＡが他のＢＳＳに移動した場合にフレームを伝達し、又は有線ネットワークなどのような外部ネットワークとフレームを伝達することができる。このようなＤＳは、必ずネットワークである必要はなく、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定された所定の分配サービスを提供することができる場合には、その形態に何らの制限がない。例えば、ＤＳは、メッシュネットワークのような無線ネットワーク又はＡＰを互いに連結させる物理的な構造物である。

【0034】

図３は、図１又は図２に示すような無線ＬＡＮシステム又はそれを含む無線通信システムにおけるステーションの認証、結合関連手順を示すための動作手順図である。

【0035】

図３を参照すると、本発明の実施例に係る無線ＬＡＮシステムにおける階層化チャネル接近手順は、その予備過程として探索手順（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）Ｓ１０、認証手順（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）Ｓ２０及び／又は結合手順（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）Ｓ３０をさらに含むことができる。前記予備過程のうち少なくとも一部手順は、必須な手順でない任意な手順である。

【0036】

図３を参照すると、第１のＳＴＡ（２）と第２のＳＴＡ（４）との間には探索手順Ｓ１０が先に実行される。探索手順Ｓ１０は、第１のＳＴＡ（２）が結合手順Ｓ３０で結合する対象となる候補ステーションを探索する過程であり、例えば、インフラストラクチャＢＳＳで非ＡＰ ＳＴＡがＡＰを探索する過程ということができる。しかし、より広い意味の探索手順Ｓ１０は、ＩＢＳＳである場合には非ＡＰ ＳＴＡが隣接の非ＡＰ ＳＴＡを探索する過程であるが、メッシュネットワークである場合には隣接のＭＰを探索する過程も含むということができる。

【0037】

このような探索手順は、二つの類型がある。第１の方法は、受動スキャン（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｓｃａｎ）方法であり、第２のＳＴＡ（４）などから送信されるビーコンフレーム（Ｂｅａｃｏｎ Ｆｒａｍｅ）を利用する方法である。それによると、無線ＬＡＮに接続しようとする第１のＳＴＡ（２）は、該当ＢＳＳ（又は、ＩＢＳＳ）を管理するＡＰである第２のＳＴＡ（４）などから周期的に送信されるビーコンフレームを受信することで、接続可能なＢＳＳを探索することができる。このような受動スキャン方法は、第２のＳＴＡ（４）がビーコンフレームを送信するＡＰである場合に適用されることができる。

【0038】

第２の方法は、能動スキャン（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｃａｎ）方法である。それによると、無線ＬＡＮシステムに接続しようとする第１のＳＴＡ（２）が先にプローブ要求フレーム（Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｒａｍｅ）を送信する。そして、前記プローブ要求フレームを受信した第２のＳＴＡ（４）、例えば、ＡＰは、自分が管理するＢＳＳのサービスセットＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤ、ＳＳＩＤ）と自分がサポートする能力値（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）などの情報が含まれているプローブ応答フレーム（Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｆｒａｍｅ）を第１のＳＴＡ（２）に送信する。したがって、第１のＳＴＡ（２）は、受信されたプローブ応答フレームを介して候補ＡＰの存在と共に前記候補ＡＰに対する多様な情報を知ることができる。

【0039】

探索過程Ｓ１０で第２のＳＴＡ（４）が送信するビーコンフレームやプローブ応答フレームには、第２のＳＴＡ（４）が階層化チャネル接近方法をサポートするかどうかに対する情報が含まれることができる。第１のＳＴＡ（２）は、第２のＳＴＡ（４）が階層化チャネル接近方法をサポートするかどうかを結合するＡＰの選択基準とすることができる。

【0040】

また、図３を参照すると、第１のＳＴＡ（２）と第２のＳＴＡ（４）との間に認証手順Ｓ２０が進行される。認証手順Ｓ２０は、無線通信に参加するエンティティ間に認証手順と暗号化方式などを交渉する過程である。例えば、第１のＳＴＡ（２）が探索手順Ｓ１０で探索した一つ以上のＡＰのうち、結合しようとする第２のＳＴＡ（４）、例えば、ＡＰと認証手順Ｓ２０を実行することができる。オープンシステム（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ）認証方式を使用する場合、第２のＳＴＡ（４）は、第１のＳＴＡ（２）からの認証要求に対して何らの条件無しに認証過程を実行する。より強化された認証方式にＩＥＥＥ８０２．１ｘベースのＥＡＰ−ＴＬＳ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）、ＥＡＰ−ＴＴＬＳ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｕｎｎｅｌｅｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）、ＥＡＰ−ＦＡＳＴ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｖｉａ Ｓｅｃｕｒｅ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）、ＰＥＡＰ（Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などがある。

【0041】

認証手順Ｓ２０で成功的に認証を完了した後、第１のＳＴＡ（２）は、結合手順を実行するＳ３０。本段階の結合手順は、第１のＳＴＡ（２）が非ＡＰ ＳＴＡであり、第２のＳＴＡ（４）がＡＰである場合などに実行される任意な手順である。結合手順Ｓ３０は、第１のＳＴＡ（２）と第２のＳＴＡ（４）との間に識別可能な連結、即ち、無線リンクを設定することを意味する。結合手順Ｓ３０のために、第１のＳＴＡ（２）は、まず、認証手順Ｓ２０を成功的に完了した第２のＳＴＡ（４）に結合要求フレーム（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｒａｍｅ）を送信し、第２のＳＴＡ（４）は、これに対する応答として‘成功（Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ）’という状態値を有する結合応答フレーム（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｆｒａｍｅ）を第１のＳＴＡ（２）に送信する。前記結合応答フレームには第１のＳＴＡ（２）との結合を識別することができる識別子、例えば、結合ＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ、ＡＩＤ）が含まれることができる。

【0042】

結合手順Ｓ３０が成功的に完了した後でも可変的なチャネル状況のため第１のＳＴＡ（２）とＡＰである第２のＳＴＡ（４）との連結状態が悪くなる場合、第１のＳＴＡ（２）は、接続可能な他のＡＰと再び結合過程を実行することができ、これを再結合手順（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）という。このような再結合手順は、前述した結合手順Ｓ３０と相当類似する。より具体的に、再結合手順において、第１のＳＴＡ（２）は、現在結合されているＡＰでない他のＡＰ（前述した探索過程Ｓ１０で探索した候補ＡＰのうち、認証手順Ｓ２０を成功的に完了したＡＰ）に再結合要求フレームを送信し、前記他のＡＰは、再結合応答フレームを第１のＳＴＡ（２）に送信する。ただし、再結合要求フレームには以前に結合したＡＰに対する情報がさらに含まれ、この情報を介して再結合ＡＰは、既存ＡＰである第２のＳＴＡ（４）にバッファリングされているデータを第１のＳＴＡ（２）に伝達することができる。

【0043】

本実施例の一態様によると、結合手順Ｓ３０又は再結合手順における結合応答フレーム、再結合応答フレームにも前述した階層化チャネル接近方法のサポート可否を知らせる情報が含まれることができる。

【0044】

図３の手順を経て第１のＳＴＡ（２）と第２のＳＴＡ（４）との間に認証、結合手順が行われた後、第１のＳＴＡ（２）と第２のＳＴＡ（４）との間で無線フレームの送信／受信が行われることができる。第２のＳＴＡ（４）がＡＰである場合、図３に示されていないが、第１のＳＴＡ（２）以外の第３のＳＴＡが図３の手順と同じ過程を経て第２のＳＴＡ（４）と結合されることができる。複数のＳＴＡがＡＰと結合されている場合、個別ＳＴＡは、送信機会を取得しなければならない。ＳＴＡの送信機会の取得方法は、多様であり、ＳＴＡのチャネル接近方法とも呼ばれる。従来のチャネル接近方式は、ＭＡＣ副系層（ｓｕｂ−ｌａｙｅｒ）で提供する機能であり、ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）などがある。

【0045】

ＤＣＦは、コンテンションベースのチャネル接近方法であり、無線ＬＡＮシステムの基本的なチャネル接近方法としてＣＳＭＡ／ＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式として知られている。ＰＣＦは、非コンテンション（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−Ｆｒｅｅ）方式のチャネル接近方法である。

【0046】

ＨＣＦは、Ｎｏｎ−ＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）ＳＴＡに最大性能をサポートしながら、ＱｏＳ ＳＴＡが無線媒体に優先順位及びパラメータによる接近を提供し、コンテンションベース及び非コンテンションベースの接近方法を向上させる方式である。ＨＣＦは、ＥＤＣＡ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）とＨＣＣＡ（ＨＣＦ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）の両方ともに提供する機能を含む。ＨＣＦは、ＤＣＦ及びＰＣＦと互換性がある。ＨＣＦは、ＣＰ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ）及びＣＦＰ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｆｒｅｅ ｐｅｒｉｏｄ）中に、ＳＴＡに一貫的なフレームフォーマット及び交換シーケンスをサポートする。

【0047】

一方、人間がでない機械（ｍａｃｈｉｎｅ）が通信の主体となって互いに情報を交換するネットワークを意味するＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）システムは、最近次世代通信技術として注目を浴びており、無線ＬＡＮシステムにおいてもこれをサポートするための新たな標準が論議されている。

【0048】

Ｍ２Ｍシステムにおいて、各端末は、温度、湿度などを測定するセンサ、カメラ、ＴＶなどの家電製品、工場の工程機械、自動車のような大型機械など、非常に相当多様である。最近、スマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）、ｅ−Ｈｅａｌｔｈ、ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓのような多様な通信サービスが登場するにつれて、これをサポートするためにＭ２Ｍ技術の重要性は一層浮び上がっている。無線ＬＡＮ技術をＭ２Ｍシステムのネットワークに適用する時、下記のようなＭ２Ｍシステムの特性が考慮されなければならない。

【0049】

１）非常に多くの数のＳＴＡ：Ｍ２Ｍシステムのネットワークは、既存の他のネットワークに比べて多くの数のＳＴＡをサポートすることができる。Ｍ２Ｍシステムのネットワークは、比較的広い地域的範囲と多様な種類の複数の端末をその構成要素とするためである。したがって、無線ＬＡＮ技術がＭ２Ｍシステムに適用される時、一つのＡＰに非常に多くの数のＳＴＡ（例えば、Ｍ２Ｍシステムの各端末）が接続されることができる。

【0050】

２）各ＳＴＡ当たり低いトラフィック負荷（ｔｒａｆｆｉｃ ｌｏａｄ）：Ｍ２Ｍ端末は、周辺の情報を収集して報告するトラフィックパターンを有するため、頻繁に送る必要がなく、その情報の量も少ない。

【0051】

３）アップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）中心：Ｍ２Ｍは、主にダウンリンクに命令を受信して行動を取った後、結果データをアップリンクに報告する構造を有している。主要データは、普通アップリンクに送信されるため、Ｍ２Ｍではアップリンクが中心となる。

【0052】

４）ＳＴＡの長い寿命：Ｍ２Ｍ端末は、主にバッテリで動作し、ユーザがよく充電しにくい場合が多い。したがって、バッテリ消耗を最小化して長い寿命を保障するように要求されている。

【0053】

５）自動復旧機能：Ｍ２Ｍ端末は、特定状況で人間が直接操作しにくいため、自動復旧する機能が必要である。

【0054】

このようなＭ２Ｍシステムの特性（特に、非常に多くの数のＳＴＡがＡＰに接続している環境特性等）を考慮する時、本発明が提案する階層化されたチャネル接近方法が効果的に適用されることができる。以下、説明の便宜のために、Ｍ２Ｍシステムに適用された階層化されたチャネル接近方法を例示して説明するが、本発明が提案する階層化されたチャネル接近方法は、Ｍ２Ｍシステムに限定的に適用されるものではなく、一般的なＷＬＡＮシステムに多様に適用されることができる

【0055】

Ｍ２Ｍ通信でない既存のネットワークモデルのうち、最も一般的なサーバ−クライアント（ｓｅｒｖｅｒ−ｃｌｉｅｎｔ）構造に対して説明すると、多くの場合、クライアント（即ち、ＳＴＡ）がサーバに情報を要求し、サーバはそれに適する情報（ｄａｔａ）をクライアントに送る。このとき、情報を提供したサーバは、機械的に情報を収集して提供した機器とみなすことができ、情報を受けた主体は、クライアントを使用したユーザ（Ｕｓｅｒ）となる。これは、既存の通信システムがクライアントのためのダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）中心に発展してきた理由である。しかし、Ｍ２Ｍネットワークでは、この構造が逆になって、機器であるクライアントが情報を収集して提供する役割をし、反対に、サーバを扱うユーザ（Ｕｓｅｒ）が情報を要求するようになる。即ち、Ｍ２Ｍサーバは、Ｍ２Ｍ端末に周辺環境測定に対する命令を下し、端末は、命令によってセンシングしてサーバに報告するモデルが一般的である。即ち、以前と異なって、人間がサーバ側からネットワークに接近するようになり、情報の流れが反対方向になるということを知ることができる。したがって、効果的なＭ２Ｍ通信のためには既存の無線ＬＡＮシステムでｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡが有する機能を縮小してネットワークでの管理機能を拡大しなければならない。

【0056】

したがって、無線ＬＡＮシステムがＭ２Ｍシステムのネットワークに適用される時、変化された観点でネットワーク管理技術が再び考慮される必要があることを知ることができる。以前のネットワークモデルでは人間がＳＴＡに対応されるため、ネットワーク管理機能がＳＴＡにも与えられた。しかし、Ｍ２Ｍにおいて、ＳＴＡは、単に命令によって情報のみを提供するため、サーバ側のネットワーク管理機能が以前より強化されなければならない。

【0057】

しかし、Ｍ２Ｍシステムにおいて、ＡＰに接続されているＳＴＡの数が数千個に達する場合も実際システム具現上考慮されることができる。このような場合、同じ無線媒体を無線ＬＡＮシステムの伝統的なチャネル接近方式であるＣＳＭＡ／ＣＳ方式に具現することは好ましくない。即ち、一回に一つのＳＴＡが無線媒体を占有して通信する方式のみでは効果的なネットワーク管理に限界がある。例えば、既存の２．４ＧＨｚ周波数帯域（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ）や５ＧＨｚ周波数帯域でない７００〜９００ＭＨｚに代表されるｓｕｂ １ＧＨｚ周波数帯域でＷＬＡＮが使われる場合を仮定する。ｓｕｂ １ＧＨｚ周波数帯域を使用する無線ＬＡＮシステムにおいて、ＡＰのカバレッジは、該当帯域の電波特性のため、２．４ＧＨｚ周波数帯域を使用する場合に比べる時、同一送信電力対比略２〜３倍程度拡張されることができる。したがって、相対的に広いカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有するＡＰは、複数のＳＴＡと結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）し、それらを管理できるようにすることが好ましい。

【0058】

階層化されたチャネル接近方式及び複数のＳＴＡに対する効果的なネットワーク管理をサポートするために、ＡＰに結合されているＳＴＡを特定のグループ単位に管理するグループベースのネットワーク管理方式が使われることができる。

【0059】

図４は、本発明の実施例に係るグループベースのネットワーク構造を例示する。

【0060】

図４を参照すると、一つのＡＰがあり、ＡＰのカバレッジが実線の円で表記されている。ＡＰのカバレッジは、ＡＰが最小サポートレート（ｍｉｎｉｍｕｍ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｒａｔｅ）で無線フレームを送信する時、ＳＴＡが該当無線フレームを受信することができる信号到達距離ということができる。図４の例は、一つのＡＰとＡＰに結合された複数のＳＴＡで構成された環境を例示する。図４において、点線の楕円で表示した部分は、本発明の実施例に係るそれぞれのグループを示す。一つのグループには少なくとも一つのＳＴＡが含まれる。図４の例において、グループの数や個別グループに属するＳＴＡの数は例示に過ぎず、これに限定されるものではない。

【0061】

本発明の実施例に係るグループベースのネットワークではそれぞれのグループ別に該当グループを代表するＳＴＡを指定することができる。以下、特定グループを代表するＳＴＡをグループ代表（ＧＲ（ｇｒｏｕｐ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ））−ＳＴＡという。

【0062】

図４において、全てのＳＴＡは、ＡＰと結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）されており、結合過程で各ＳＴＡは、結合要求フレーム（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）に位置情報などの追加情報をＡＰに提供することができる。ＡＰは、結合過程で結合応答フレームに該当ＳＴＡが属するグループ及び該当グループのＧＲ−ＳＴＡに対する情報を提供することができる。このとき、ＡＰは、ＳＴＡから提供を受けた位置情報などに基づいて該当ＳＴＡが属するようになるグループを決定することができる。

【0063】

図５は、結合要求フレームに含まれて送信されることができるグループ指示ＩＥ（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）のフォーマットの一例を示すブロック図である。

【0064】

図５の例において、グループインデックスフィールドにはグループ指示（Ｇｒｏｕｐ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）ＩＥを受信するＳＴＡが属するようになるグループを識別することができる情報が含まれる。ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドにはグループインデックスフィールドが指示するグループのＧＲ−ＳＴＡを識別することができる情報が含まれる。図５の例ではＧＲ−ＳＴＡのＭＡＣアドレスに設定される場合を示しているが、これは例示に過ぎない。

【0065】

グループ指示ＩＥ及びグループ指示ＩＥに含まれるグループインデックスフィールド、ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドの名称は、任意である。グループ指示ＩＥには必要によって付加情報（例えば、候補グループインデックス、候補ＧＲ−ＳＴＡ ＩＤ、該当グループでの送信電力情報）を含むフィールドがさらに追加されることができる。または、グループインデックスフィールド、ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドは、既存のＩＥＥＥ８０２．１１標準のＩＥに含まれて送信されることができる。ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドは、ＧＲ−ＳＴＡのＭＡＣアドレス以外にＧＲ−ＳＴＡを識別することができる値（例えば、ＧＲ−ＳＴＡのＡＩＤ、ＧＲ−ＳＴＡのＭＡＣアドレス又はＡＩＤから得られるＧＲ−ＳＴＡのＩＤ）に設定されることができる。

【0066】

ＳＴＡは、グループ指示ＩＥから自分が属するグループと自分が属するグループのＧＲ−ＳＴＡを知ることができる。

【0067】

図５のグループ指示ＩＥは、結合過程だけでなく、再結合（ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）過程又はスキャニング過程で再結合応答フレーム、プローブ応答フレーム（Ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）に含まれて送信されることができる。

【0068】

他の実施例として、ＡＰは、管理フレーム（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）を利用することで、個別ＳＴＡに該当ＳＴＡが属するグループの識別情報及び該当グループのＧＲ−ＳＴＡ識別情報を知らせることができる。

【0069】

図６は、ＳＴＡにグループ及びグループのＧＲ−ＳＴＡ情報を知らせるための管理フレームフォーマットの一例である。図６において、グループインデックスフィールド及びＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドの機能及び含む情報は、図５と同じである。

【0070】

ＡＰは、グループ指示管理フレームを送信することで、ＳＴＡにグループ情報及び該当グループのＧＲ−ＳＴＡ識別情報を知らせることができる。その他、ＡＰは、グループ指示管理フレームを送信することで、ＳＴＡがスキャン、結合、再結合過程又は以前グループ指示管理フレームを介して割り当てたグループを新たなグループに変更して新たなグループのＧＲ−ＳＴＡ識別情報を提供することができる。

【0071】

ＡＰが特定グループのＧＲ−ＳＴＡを変更しようとする場合にもグループ指示管理フレームを利用することができる。このとき、ＡＰは、グループ指示管理フレームでＧＲ−ＳＴＡ識別情報を含んでいるフィールド（図６の例において、ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールド）のＧＲ−ＳＴＡ識別情報を変更して送信することができる。ＧＲ−ＳＴＡの変更のために送信されるグループ指示管理フレームは、個別的アドレスに指示される管理フレームであり、ＧＲ−ＳＴＡが代表するグループに属するＳＴＡに各々送信され、又はグループアドレスに指示される管理フレームであり、ＧＲ−ＳＴＡが代表するグループに属するＳＴＡを対象に送信されることができる。

【0072】

グループ指示管理フレームを受信したＳＴＡは、グループインデックスフィールドの値が現在自分のグループインデックスの値と異なる場合、変更されたグループインデックスにより自分の所属グループが変わったことを知るようになり、共に送信されるＧＲ−ＳＴＡ識別情報から変更されたグループのＧＲ−ＳＴＡを知るようになる。

【0073】

もし、グループインデックスフィールドの値は変わらずに、ＧＲ−ＳＴＡの識別情報（例、ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドの値）のみが変わった場合、自分の所属グループは、そのままである状態でＧＲ−ＳＴＡのみが変更されたことを知ることができる。このとき、ＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドの値が自分のＭＡＣアドレスと一致する場合、自分がこのグループのＧＲ−ＳＴＡとして指名されたことを知るようになる。以上で説明した内容でＧＲ−ＳＴＡ ＭＡＣアドレスフィールドは、前述した図５を参照して説明した実施例と同様に、ＧＲ−ＳＴＡのＡＩＤ、又はＧＲ−ＳＴＡのＩＤに設定されることができることは自明である。

【0074】

また、図４を参照すると、一つのＳＴＡグループには一つのＧＲ−ＳＴＡと少なくとも一つの一般ＳＴＡで構成されることができる。本発明の実施例によると、ＧＲ−ＳＴＡは、自分のグループ内の一般ＳＴＡを代表してＡＰとデータ送受信をする役割を追加実行することができるという特性を有する。本発明の実施例に係るチャネル接近方法によると、各グループのＧＲ−ＳＴＡのみがＡＰと通信することができるチャネルアクセス（ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）区間（‘ＧＲ通信フェーズ（ＧＲ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）’と呼ばれる）と、ＧＲ−ＳＴＡと該当グループメンバであるＳＴＡ間のローカル通信をすることができるチャネルアクセス区間（‘ローカル通信フェーズ’と呼ばれる）を時間的に区分して運用することができる。以下、本発明が提案するこのようなチャネル処理方式を提案し、これを階層的チャネルアクセス（Ｌａｙｅｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ、ＬＣＡ）方式という。

【0075】

以下、本発明の実施例に係るＬＣＡメカニズムを詳細に説明する。

【0076】

図７は、ＬＣＡ ＩＥフォーマットの一例を示すブロック図である。ＬＣＡ ＩＥは、ビーコンフレームに含まれて全てのＳＴＡにブロードキャストされることができる。

【0077】

ＬＣＡ ＩＥには、ローカル通信オフセットフィールド、ローカル通信区間フィールド、ローカル通信最大送信電力フィールド、ＧＲ通信オフセットフィールド、ＧＲ通信区間フィールド、ＧＲ通信最大送信電力フィールドが含まれることができる。

【0078】

ローカル通信オフセットフィールドは、ローカル通信フェーズの開始時点を指示する値に設定されることができる。ローカル通信区間フィールドは、ローカル通信フェーズの持続期間を指示する値に設定されることができる。ローカル通信最大送信電力フィールドは、ローカル通信フェーズで、ＳＴＡが無線フレームを送信する時に許容される最大電力値を指示する値に設定されることができる。

【0079】

ＧＲ通信オフセットフィールドは、ＧＲ通信フェーズの開始時点を指示する値に設定されることができる。ＧＲ通信区間フィールドは、ＧＲ通信フェーズの持続期間を指示する値に設定されることができる。ＧＲ通信最大送信電力フィールドは、ＧＲ通信フェーズで、ＳＴＡが無線フレームを送信する時に許容される最大電力値を指示する値に設定されることができる。

【0080】

ＳＴＡは、ビーコンフレームを受信することで、ビーコンフレームに含まれて送信されるＬＣＡ ＩＥからローカル通信フェーズ、ＧＲ通信フェーズの開始時点、持続期間、該当フェーズでの許容される最大送信電力情報を取得することができる。

【0081】

ＳＴＡ動作の一例として、ＳＴＡは、ビーコンフレームを受信し、ローカル通信オフセットフィールドに設定されたオフセット時間が過ぎた後からローカル通信区間フィールドに設定されたローカル通信持続期間中にローカル通信に参加してローカル通信最大送信電力フィールドの送信電力以下に無線フレームを送信することができる。

【0082】

同様に、ビーコンフレーム送信後、ＧＲ通信オフセットフィールドに設定されたオフセット時間が過ぎた後からＧＲ通信区間フィールドに設定された持続期間中のＧＲ通信フェーズが設定される。ＧＲ通信に参加する全てのＧＲ−ＳＴＡとＡＰは、ＧＲ通信最大送信電力フィールドに設定された最大送信電力より低い送信電力で無線フレームを送信することができる。前記オフセット／区間フィールドの値は、マイクロ秒（ｍｉｃｒｏ ｓｅｃｏｎｄ）単位の実際時間値を意味し、又は事前に定義された他の形態の単位に設定されることもできる。前記最大送信電力フィールドは、ｄＢｍ単位の値を意味し、事前に定義された他の形態の単位に設定されることもできる。

【0083】

図７の例において、各オフセット／区間フィールド、最大送信電力フィールドのビット数は、任意であり、必要によって増減されることができる。そして、フィールド値は、それぞれの情報をＢＳＳ内の全てのＳＴＡに知らせるためのものであり、各フィールドのＬＣＡ ＩＥでの順序は必要によって変更されることができ、具現によって、付加情報を含むフィールドがさらに追加されることができる。

【0084】

より具体的な実施例として、ローカル通信オフセット値がＧＲ通信オフセット値より小さい場合を仮定する。このような場合、ビーコンフレーム送信以後、ローカル通信フェーズがさきに開始される。

【0085】

図８は、本発明の実施例に係るローカル通信フェーズでＳＴＡの動作を例示する。

【0086】

ローカル通信フェーズ中の各グループ内のＳＴＡの動作特徴をさらに詳述すると、下記の通りである。

【0087】

ＧＲ−ＳＴＡと一般ＳＴＡの両方ともは、ローカル通信最大送信電力フィールドを介して指示されたローカル通信時、最大に送信可能な送信電力限界値によってその以下の送信電力で信号を送信しなければならない。即ち、このフェーズ中に、ＡＰと通信するものではなく、グループメンバとＧＲ−ＳＴＡとの間の通信のみが可能な期間であるため、図８に示すように、無線媒体の空間的再使用（ｓｐａｔｉａｌ ｒｅｕｓｅ）のために許容された最大送信電力より低い電力で送信しなければならない。

【0088】

グループ単位に、ＧＲ−ＳＴＡと該当グループの一般ＳＴＡとの間の無線フレームの送信／受信が行われるローカル通信フェーズにおいても、一般ＳＴＡとＧＲ−ＳＴＡとの間の通信においてはＣＳＭＡ／ＣＳメカニズムによる媒体アクセスを介して無線フレームの送信／受信をするようになる。しかし、相対的に低い電力で送受信をするため、空間的再使用効果により同じ時間中に複数のグループで同時に送受信が行われるようになってネットワーク処理率が増加する効果をもたらす。

【0089】

図９は、本発明の実施例に係るＧＲ通信フェーズでＳＴＡの動作を例示する。

【0090】

ＧＲ通信オフセットフィールドに設定された値によってＧＲ通信フェーズが開始される場合、図９のようにＬＣＡメカニズム−ＧＲ通信フェーズが開始される。このフェーズ中に、各グループの一般ＳＴＡは、ＧＲ通信区間フィールドの値に設定された持続期間中にＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を設定（ｓｅｔｔｉｎｇ）し、接近を延期（ｄｅｆｅｒ）する。ＧＲ通信フェーズには、各グループのＧＲ−ＳＴＡとＡＰとの間の通信のみが可能である。

【0091】

ＧＲ−ＳＴＡとＡＰは、ＧＲ通信フェーズでＧＲ通信最大送信電力フィールドに設定された最大送信電力値以下に無線フレームを送信することができる。ＧＲ−ＳＴＡ（ｓ）とＡＰとの間の無線フレーム送信／受信方式は、一般的なＣＳＭＡ／ＣＳ方式によってコンテンションベースのチャネルアクセス（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）に基づく。

【0092】

ＧＲ−ＳＴＡは、ローカル通信フェーズで自分が代表するグループ内の一般ＳＴＡから受けたデータ及びＧＲ−ＳＴＡがＡＰに送信するデータを、ＡＰに送信することができる。ＧＲ−ＳＴＡがローカル通信フェーズで各ＳＴＡから受信したデータをＡＰに送信する時、それぞれの一般ＳＴＡから受信したデータを集めて一つのデータフレームとして送信することができる。このとき、アプリケーションによって重複するデータの圧縮又は送信回数／送信量などを減らして送信する方式が追加的に適用されることができる。このような方式などを介してリンク効率を増加させることができる。

【0093】

ＡＰもＧＲ通信フェーズで各ＧＲ−ＳＴＡ及びＧＲ−ＳＴＡが代表するＳＴＡに送信するデータをＧＲ−ＳＴＡに送信することができる。このようなグループ別データが通信フェーズでＧＲ−ＳＴＡに伝達され、以後再びローカル通信フェーズが来る場合、各ＧＲ−ＳＴＡは、これを一般ＳＴＡに伝達する形態に動作することができる。

【0094】

本発明で提案したＬＣＡメカニズムを介して、非常に多くの数のＳＴＡが一つのＡＰに接続されている環境でもＳＴＡグループ単位に効果的なネットワーク管理が可能である。ローカル通信とＧＲ通信のフェーズに区分された階層的チャネルアクセス方式を介して、空間的再使用によるネットワーク処理率向上をもたらすことができることはもちろん、複数のＳＴＡが同時にコンテンションを試みる特殊な状況に対しても効果的な衝突処理が可能である。また、ＧＲ−ＳＴＡが一般ＳＴＡとＡＰとの間でデータを中継するため、この過程で事前に定義された方式によってデータを圧縮し、又は送信回数／送信量などを減らして送信する等の多様な形態のグループベースの通信が可能である。

【0095】

本発明の他の実施例によると、ＧＲ−ＳＴＡは、階層的チャネルアクセス方式ローカル通信フェーズで各々ＡＰとして動作することができる。

【0096】

ＧＲ−ＳＴＡは、ローカル通信フェーズで自分のカバレッジ内の一般ＳＴＡと結合されることができる。以下、このように動作するＧＲ−ＳＴＡを、便宜上、ＧＲ−ＡＰという。

【0097】

本実施例において、ＢＳＳは、一つのＡＰと各ＳＴＡグループでグループ内ＡＰの役割を遂行することができるＧＲ−ＡＰ、各グループに属している低電力ＳＴＡで構成されることができる。このとき、ＡＰのみがインターネット連結が可能なバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）リンクに連結されている。即ち、ＡＰは、分散サービス（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ、ＤＳ）とバックホールリンクに連結されているが、ＧＲ−ＡＰは、ＤＳと直接的な連結がなく、ＡＰを介してＤＳに接続することができる。

【0098】

図１０は、本発明の実施例でビーコンフレームに含まれて送信されることができるＬＣＡ ＩＥフォーマットの一例を示すブロック図である。

【0099】

ＬＣＡ ＩＥは、ローカル通信オフセットフィールド、ローカル通信区間フィールド、ローカル通信周期フィールド、ローカル通信最大送信電力フィールドを含むことができる。

【0100】

ローカル通信オフセットフィールド、ローカル通信区間フィールド、ローカル通信最大送信電力フィールドの機能は、図７の該当フィールドとその機能が同様である。即ち、各々ローカル通信フェーズの開始時点、持続期間、最大送信電力を指示する。ローカル通信周期フィールドは、ローカル通信フェーズが周期的に繰り返される時、その周期を指示する値に設定されることができる。一つのＬＣＡ ＩＥに、ローカル通信オフセットフィールド、ローカル通信区間フィールド、ローカル通信最大送信電力フィールドが繰り返されることができ、このとき、長さフィールドを介して何種類のローカル通信フェーズが存在するかを指示することができる。複数のローカル通信フェーズが存在する時、それぞれのローカル通信フェーズ毎に互いに異なる最大送信電力を設定することができる。例えば、最も低いレベルの送信電力のみが許容される第１のフェーズ、中間レベルの送信電力が許容される第２のフェーズなどのように電力の最大限界値を複数のレベルに細分化し、第１のローカル通信フェーズ、第２のローカル通信フェーズ、第３のローカル通信フェーズを設定し、それぞれのローカル通信フェーズで互いに異なる最大送信電力でＳＴＡが動作するように具現することができる。

【0101】

本実施例において、ＧＲ−ＡＰは、ＡＰと違って、直接的にインターネットを連結することができるバックホールリンクがない。したがって、ＤＳに接続するために、ＧＲ−ＡＰも一般的な手順によってＡＰと結合する。ＧＲ−ＡＰは、追加に周辺の低電力通信を希望する一般ＳＴＡと結合し、ローカル通信フェーズ中には低電力ＡＰ役割を遂行することができる。

【0102】

ＧＲ−ＡＰは、図１０の例のようなＬＣＡ ＩＥで指示されたローカル通信区間以外ではＡＰ又はその他のＳＴＡと通常的なＣＳＭＡ／ＣＳ手順による通信をすることができ、その間、ローカル通信時に収集した低電力ＳＴＡからのデータをＡＰに中継したり圧縮したりして送信することができる。また、ＧＲ−ＡＰは、自分と結合された低電力ＳＴＡに送信されるデータをＡＰから受信し、以後ローカル通信フェーズ中に、低電力ＳＴＡに送信することができる。

【0103】

ＧＲ−ＡＰは、ローカル通信フェーズ中に低電力のビーコンフレームを送信することができる。以下、ＧＲ−ＡＰと通信フェーズで送信するビーコンフレームを、ＡＰが送信するビーコンフレームと区別してＧＲ−ビーコンフレームという。ＧＲ−ＡＰは、ローカル通信区間中にのみ低電力ＡＰ形態として動作するため、ＧＲ−ビーコンフレームは、ＬＣＡ ＩＥで指示された最大送信電力で該当区間でのみ送信することができる。これを受信した低電力ＳＴＡは、該当区間で結合要求フレームを送信することによって、以後ハンドシェーキング（ｈａｎｄｓｈａｋｉｎｇ）過程を介してＧＲ−ＡＰと結合／認証過程を終えて低電力通信が可能である。また、低電力ＳＴＡからの能動スキャニング（ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）によるプローブ要求フレームをＧＲ−ＡＰが受信した場合にも、ＬＣＡ ＩＥで指示したローカル通信フェーズ中にＧＲ−ＡＰがプローブ応答フレームとして応答することができ、以後、同様に、結合／認証過程を実行するようになる。

【0104】

図１１は、本発明の実施例に係るＳＴＡの動作を例示する。

【0105】

低電力通信を希望するＳＴＡは、パワーオン時点ではＡＰからの通常的なビーコンフレームを先に受信しなければならない。ＳＴＡがビーコンフレームを成功的に受信することで、ＬＣＡ ＩＥが指示する情報を取得することができる。ＳＴＡは、ＬＣＡ ＩＥが指示するローカル通信フェーズの開始時点で能動スキャニングのための低電力プローブ要求フレームを送信することができる。受動スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）の場合、ＳＴＡは、周辺のＧＲ−ＡＰが送信する低電力ビーコンフレームを受信する。ＳＴＡは、スキャニングを介して探索した周辺ＧＲ−ＡＰと結合及び認証過程を実行することができる。

【0106】

もし、前述した過程を介しても隣接ＧＲ−ＡＰが探索されない、又は接続しにくい場合、ＬＣＡ ＩＥで指示するさらに高い最大送信電力を許容する他のローカル通信フェーズでさらに高い送信電力で能動／受動スキャニングを介して結合可能なＧＲ−ＡＰを選択することができる。

【0107】

前述した過程を介してＧＲ−ＡＰと結合した後、該当ローカル通信フェーズ毎に低電力通信が可能になり（図１１のＳＴＡ２の場合）、地理的に周辺にＧＲ−ＡＰがない場合など、ＧＲ−ＡＰとの結合が不可能であるが、高電力通信が可能なＳＴＡの場合（図１１のＳＴＡ１の場合）直接ＡＰと結合して通信する方式も可能である。即ち、ＳＴＡの選択によって低電力通信を希望する場合、ＧＲ−ＡＰを探索／接続してローカル通信が可能であり、電力節減が大きく重要でないＳＴＡの場合、直接ＡＰと結合して通信することができる。

【0108】

図１１の例において、ＳＴＡ１は、周辺にＧＲ−ＡＰが探索されなくて高い電力で直接ＡＰと通信する例であり、ＳＴＡ２は、周辺にＧＲ−ＡＰが存在して低い電力でＧＲ−ＡＰと結合し、ＧＲ−ビーコンフレームのＬＣＡ ＩＥで指示するローカル通信フェーズ中にＧＲ−ＡＰと低電力で無線フレームを送信／受信する例を示す。

【0109】

図１２は、本発明による階層的チャネルアクセス方法を時間の流れによって示す。

【0110】

ＡＰ１２００は、周期的にビーコンフレームをブロードキャスティングする。ビーコンフレームにはＬＣＡ ＩＥが含まれている。ビーコンフレームを受信したＢＳＳ内の全てのＳＴＡ（ＳＴＡ１／ＧＲ−ＡＰ／ＳＴＡ２）は、ＬＣＡ ＩＥからローカル通信フェーズ１２７０の開始時点及び持続期間、送信電力の最大値を知るようになる。ＬＣＡ ＩＥのローカル通信オフセットによって、ローカル通信フェーズ１２７０が開始される前にはＳＴＡ１（１２１０）とＧＲ−ＡＰ１２５０が通常的なＣＳＭＡ／ＣＳ手順による無線フレームの送信／受信をすることができる。ＧＲ通信フェーズ１２６０で、ＳＴＡ２（１２２０）は、ＮＡＶを設定（ｓｅｔｔｉｎｇ）してチャネル接近を延期する。

【0111】

ローカル通信フェーズ１２７０が開始される場合、高電力通信をしているＡＰ１２００とＳＴＡ１（１２１０）の両方ともがＮＡＶ設定をするようになり、低電力通信をするＧＲ−ＡＰ１２５０とＳＴＡ２（１２２０）は、ＬＣＡ ＩＥで指示されたローカル通信最大送信電力以下の送信電力でＣＳＭＡ／ＣＳ手順によって信号送信をすることができる。

【0112】

このとき、ローカル通信フェーズ１２７０で、ＧＲ−ＡＰ１２５０は、ＧＲ−ビーコンフレームを周期的に送信することができ、ＳＴＡ２（１２２０）は、ＧＲ−ＡＰ１２５０に結合要求フレームを送信し、ＧＲ−ＡＰからの結合応答フレームを受信する結合過程を経てデータフレームを送信／受信することができる。ローカル通信フェーズ１２７０で送信されるビーコンフレーム、結合要求／応答フレーム、認証要求／応答フレームを含む全ての管理フレーム、全ての制御フレーム、及びデータフレームは、ＬＣＡ ＩＥで指示されたローカル通信最大送信電力以下の送信電力にのみ送信することができる。

【0113】

図１３は、本発明の一実施例が具現される無線装置を示すブロック図である。無線装置１３００は、ＡＰ、ＧＲ−ＳＴＡ、ＧＲ−ＡＰ又はｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡである。

【0114】

無線装置１３００は、階層化されたチャネル接近方法を具現可能ように設定されたプロセッサ１３１０を含む。無線装置は、メモリ１３２０、送受信機１３３０、及びユーザインターフェース（図示せず）をさらに含むことができる。送受信機１３３０は、プロセッサ１３１０により生成された本発明の具現において必要な前述したビーコンフレームを含む管理フレーム、制御フレーム、及びデータフレームを無線媒体を介して送信することができる。プロセッサ１３１０にはＩＥＥＥ８０２．１１の物理階層とＭＡＣ階層が具現され、プロセッサは、本発明の具現に必要なフレームを生成して送信できるように設定される。プロセッサ１３１０及び／又は送受信機１３３０は、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路及び／又はデータ処理装置を含むことができる。メモリ１３２０は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／又は他の格納装置を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリ１３２０に格納され、プロセッサ１３１０により実行されることができる。メモリ１３２０は、プロセッサ１３１０の内部又は外部にあり、よく知られた多様な手段によりプロセッサ１３１０と連結されることができる。

【0115】

前述した実施例は、多様な態様の例示を含む。多様な態様を示すための全ての可能な組合せを記述することはできないが、該当技術分野の通常の知識を有する者は、他の組合せが可能であることを認識することができる。したがって、本発明は、特許請求の範囲内に属する全ての交替、修正、及び変更を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】