特許第5807317号(P5807317)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許5807317無線通信システムの競合管理のためのシステムおよび方法
(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】5807317
(24)【登録日】2015年9月18日
(45)【発行日】2015年11月10日
(54)【発明の名称】無線通信システムの競合管理のためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 74/08 20090101AFI20151021BHJP
   H04W 74/02 20090101ALI20151021BHJP
【FI】
   H04W74/08
   H04W74/02
【請求項の数】27
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2014-531980(P2014-531980)
(86)(22)【出願日】2012年9月20日
(65)【公表番号】特表2014-526860(P2014-526860A)
(43)【公表日】2014年10月6日
(86)【国際出願番号】US2012056422
(87)【国際公開番号】WO2013043927
(87)【国際公開日】20130328
【審査請求日】2014年4月24日
(31)【優先権主張番号】61/536,955
(32)【優先日】2011年9月20日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/623,769
(32)【優先日】2012年9月20日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】504161984
【氏名又は名称】ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100146835
【弁理士】
【氏名又は名称】佐伯 義文
(74)【代理人】
【識別番号】100140534
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】ビン・チェン
(72)【発明者】
【氏名】ジョージ・カルセヴ
(72)【発明者】
【氏名】リン・カイ
【審査官】 古市 徹
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2009/0323611(US,A1)
【文献】 特開2006−314034(JP,A)
【文献】 特開2005−026862(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24 − 7/26
H04W 4/00 − 99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクセスポイントに送信する方法であって、
前記アクセスポイントから、ステーションによって選択条件および選択競合期間を受信するステップであって、前記選択条件は関連識別子又は関連識別子の範囲を含む、ステップと、
前記ステーションによって、前記選択条件を選択パラメータと比較するステップであって、前記選択パラメータは関連識別子を含む、ステップと、
前記選択パラメータが前記選択条件を満たす場合、前記ステーションによって、前記選択競合期間中に伝送媒体の使用を求めて競合するステップとを含む方法。
【請求項2】
選択競合期間および前記選択条件が第1のブロードキャストメッセージで受信される請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記選択競合期間および前記選択条件が、ビーコン、プローブ応答、および管理フレームのうちの1つで受信される請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記選択パラメータが前記選択条件を満たさない場合、前記選択競合期間の満了まで待機するステップをさらに含む請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】
前記ステーションによって第1の選択競合期間の終了の指示子を受信するステップをさらに含み、前記第1の選択競合期間の終了の指示子が、第2のブロードキャストメッセージおよび第1のポーリングメッセージのうちの1つで受信され、
前記選択競合期間の残りの部分について、前記伝送媒体の使用を求める競合を停止するステップをさらに含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項6】
前記ステーションによって第2の選択競合期間の終了の指示子を受信するステップと、
ネットワーク配分ベクトルをリセットするステップとをさらに含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
【請求項7】
前記選択競合期間が時間間隔の期間および繰返しモードを含んでいる請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
【請求項8】
伝送媒体に対するアクセスを制御する方法であって、
アクセスポイントによって選択条件および選択競合期間を複数のステーションに送信するステップを含み、前記選択条件が、前記選択競合期間中に前記伝送媒体のアクセスを求めて競合するための許可を判断するために用いられ、かつ、前記選択条件は関連識別子又は関連識別子の範囲を含み、
前記アクセスポイントによって、前記伝送媒体のアクセスを求めて競合するための許可を有する複数のステーションのうちのステーションからの送信信号を受信するステップとを含む方法。
【請求項9】
前記選択条件が第1のブロードキャストメッセージで送信され、前記選択競合期間が第2のブロードキャストメッセージで送信される請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記選択条件が、ビーコン、プローブ応答、第1のポーリングメッセージ、データフレーム、制御フレーム、関連フレーム、認証フレーム、ACKフレーム、および管理フレームのうちの1つで送信される請求項8に記載の方法。
【請求項11】
前記選択条件および前記選択競合期間が、ビーコン、プローブ応答、および管理フレームのうちの1つで送信される請求項8に記載の方法。
【請求項12】
前記選択条件が前記選択競合期間内で有効であり、前記方法が、前記選択競合期間の所定の終了に先立って前記選択競合期間を終了するステップをさらに含む請求項8乃至11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
前記選択競合期間を終了するステップに先立って、前記選択競合期間中に前記伝送媒体の使用の指標を求めるステップをさらに含み、前記使用の指標は、前記伝送媒体がアイドル状態である時間を含む請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記選択競合期間を終了するステップが、選択競合期間の終了の指示子を送信するステップを含み、前記選択競合期間の終了の指示子が、第3のブロードキャストメッセージおよび第2のポーリングメッセージのうちの1つで送信される請求項12に記載の方法。
【請求項15】
アクセスポイントから選択条件および選択競合期間を受信するように構成されている受信器であって、前記選択条件は関連識別子又は関連識別子の範囲を含む、受信器と、
前記受信器に動作可能に結合され、前記選択条件を選択パラメータと比較して、前記選択パラメータが前記選択条件を満たす場合、前記選択競合期間中に伝送媒体の使用を求めて競合するように構成されているプロセッサであって、前記選択パラメータは関連識別子を含む、プロセッサとを備えるステーション。
【請求項16】
前記プロセッサは、前記選択パラメータが前記選択条件を満たさない場合、前記選択競合期間の満了まで待機するように構成されている請求項15に記載のステーション。
【請求項17】
前記受信器が、選択競合期間の終了の指示子を受信するように構成されている請求項15又は16に記載のステーション。
【請求項18】
前記プロセッサがネットワーク配分ベクトルをリセットし、または、前記選択競合期間の残りの部分について、前記伝送媒体の使用を求める競合を停止するように構成されている請求項17に記載のステーション。
【請求項19】
選択競合期間のための選択条件を判断するように構成されているプロセッサと、
前記プロセッサに結合され、かつ、前記選択条件および前記選択競合期間を複数のステーションに送信するように構成された送信器であって、前記選択条件が、前記選択競合期間中に伝送媒体のアクセスを求めて競合するための許可を判断するために用いられ、かつ、前記選択条件は関連識別子又は関連識別子の範囲を含む、送信器と、
前記プロセッサに結合され、かつ、前記伝送媒体のアクセスを求めて競合するための許可を有する複数のステーションのうちのステーションからの送信信号を受信するように構成された受信器とを備えるアクセスポイント。
【請求項20】
前記選択条件が第1のブロードキャストメッセージで送信され、前記選択競合期間が第2のブロードキャストメッセージで送信される請求項19に記載のアクセスポイント。
【請求項21】
前記選択条件が、ビーコン、プローブ応答、第1のポーリングメッセージ、データフレーム、制御フレーム、関連フレーム、認証フレーム、ACKフレーム、および管理フレームのうちの1つで送信される請求項19に記載のアクセスポイント。
【請求項22】
前記選択条件および前記選択競合期間が、ビーコン、プローブ応答、および管理フレームのうちの1つで送信される請求項19に記載のアクセスポイント。
【請求項23】
前記選択条件が前記選択競合期間内で有効であり、前記プロセッサが、前記選択競合期間の所定の終了に先立って前記選択競合期間を終了するようにさらに構成される請求項19乃至22のいずれか1項に記載のアクセスポイント。
【請求項24】
前記プロセッサが、前記選択競合期間を終了することに先立って、前記選択競合期間中に前記伝送媒体の使用の指標を求めるようにさらに構成され、前記使用の指標は、前記伝送媒体がアイドル状態である時間を含む請求項23に記載のアクセスポイント。
【請求項25】
前記プロセッサが、選択競合期間の終了の指示子を送信して、前記選択競合期間を終了させるように構成され、前記選択競合期間の終了の指示子が、第3のブロードキャストメッセージおよび第2のポーリングメッセージのうちの1つで送信される請求項23に記載のアクセスポイント。
【請求項26】
請求項15乃至18のいずれか1項に記載のステーションと、請求項19乃至25のいずれか1項に記載のアクセスポイントとを備えたシステム。
【請求項27】
請求項1乃至14のいずれか1項に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2012年9月20日に出願した「System and Method for Managing Contention in a Wireless Communications System」という名称の米国特許出願第13/623,769号の利益を主張するものであり、同出願は、2011年9月20日に出願した「Contention Method for Wireless Communications Systems」という名称の米国仮出願第61/536,955号の優先権を主張しており、これらの出願は参照によって本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、一般にデジタル通信に関し、より具体的には無線通信システムの競合を管理するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0003】
Wi-Fi(登録商標)は、電子装置を接続するための無線規格である。Wi-Fi(登録商標)はIEEE 802.11としても知られ得る。一般に、パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯情報端末、ビデオゲームコンソール、テレビ、スマートフォン、デジタルメディアプレーヤなどのWi-Fi(登録商標)対応装置(一般にステーションとも称される)は、サービスプロバイダに接続されたWi-Fi(登録商標)ネットワークの範囲内にあるとき、サービスプロバイダに接続し得る。一般的なアクセスポイント(一般にホットスポットとしても知られている)は、通常、屋内では数十メートル程度の範囲を有し、戸外でより大きな範囲を有する。大きなエリアにわたる有効範囲を提供するために、複数のオーバーラップするアクセスポイントが用いられてよい。
【0004】
Wi-Fi(登録商標)では、通信チャネルは、衝突回避キャリア感知多重アクセス (CSMA/CA)を用いる分散調整機能(distributed coordination function (DCF)と称される機能を用いて、分散チャネルアクセスと称されるメカニズム下でステーションによって共有される。DCFは、通信チャネル(一般に媒体とも称される)の状態を判断するのに、物理的キャリア感知機能および仮想キャリア感知機能の両方を用いる。物理的キャリア感知は物理(PHY)層に存在し、媒体がビジー状態にあるのを判断するためのフレーム長の延期を伴うエネルギー検出およびプリアンブル検出を用いる。仮想キャリア感知は媒体アクセス制御(MAC)層に存在し、媒体の直後の(impending)使用を通知するMACヘッダの期間のフィールドで搬送される予約情報を用いる。仮想キャリア感知メカニズムはネットワーク配分ベクトル(NAV)と称される。一般に、媒体がアイドル状態にあると見なされるのは、物理的キャリア感知メカニズムおよび仮想キャリア感知メカニズムの両方によってアイドル状態にあると見なされたときのみである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の実施形態の例は、無線通信システムの競合を管理するためのシステムおよび方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施形態の例によれば、アクセスポイントに伝送する方法が提供される。この方法は、ステーションによって、アクセスポイントから選択的条件(selective condition)および選択的競合期間(selective contention period)を受信するステップと、ステーションによって選択的条件を選択パラメータと比較するステップとを含む。この方法は、選択パラメータが選択的条件を満たす場合、ステーションによって、選択的競合期間中に伝送媒体を使用するように競合するステップをさらに含む。
【0007】
本開示の別の実施形態の例によれば、伝送媒体に対するアクセスを制御する方法が提供される。この方法は、アクセスポイントによって、選択的条件および選択的競合期間を複数のステーションに送信するステップを含んでおり、選択的条件は、選択的競合期間中に伝送媒体のアクセスのための競合の許可を判断するのに用いられる。この方法は、アクセスポイントによって、伝送媒体のアクセスを求めて競合する許可を有する複数のステーションの中のステーションからの送信信号を受信するステップも含む。
【0008】
本開示の別の実施形態の例によれば、ステーションが提供される。このステーションは、受信器と、受信器に動作可能に結合されたプロセッサとを含む。受信器は、アクセスポイントから選択的条件および選択的競合期間を受信する。プロセッサは、選択条件を選択パラメータと比較して、選択パラメータが選択条件を満たす場合、選択的競合期間中に伝送媒体を使用するように競合する。
【0009】
一実施形態の利点の1つには、通常は媒体へのアクセスを凍結させることになる多数の非アクセスポイントのステーション(非APステーション)からの媒体競合が、選択条件を満たす非APステーションのサブセットのみに媒体を求めて競合するのを認めることによって緩和されることがある。
【0010】
一実施形態のさらなる利点の1つは、どの非APステーションが選択条件を満たすかということが非APステーション自体によって判断されることにあり、このため、競合オーバヘッドが分散され、APだけが負わされることがない。
【0011】
本開示およびその利点のより完全な理解のために、次に、添付図面と併せて以下の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本明細書で説明される実施形態の例による通信システムの例を示す図である。
図2】本明細書で説明される実施形態の例による複数のステーションの動作の例示の図である。
図3】本明細書で説明される実施形態の例によるチャネルアクセスタイミングの例示の図である。
図4】本明細書で説明される実施形態の例による無競合モードで動作する複数のステーションの動作の例示の図である。
図5a】本明細書で説明される実施形態の例による、SCPを起動するステップおよびSCP中に送信を受信するステップにおけるAPの動作の流れ図の例である。
図5b】本明細書で説明される実施形態の例による、SCP中に媒体を求める競合におけるステーションの動作の流れ図の例である。
図6】本明細書で説明される実施形態の例による選択条件フィールドの例を示す図である。
図7】本明細書で説明される実施形態の例による、MACアドレス(たとえば48ビット長のMACアドレス)を用いる選択競合計算の例を示す図である。
図8】本明細書で説明される実施形態の例による、第1のSCPおよび第2のSCPを有する通信で動作する複数のステーションの動作の例示の図である。
図9a】本明細書で説明される実施形態の例による、ステーションの優先度が時間を用いて有効にされる媒体を求める競合におけるステーションの動作の流れ図の例である。
図9b】本明細書で説明される実施形態の例による、ステーションの優先度が時間を用いて有効にされる媒体を求める競合を有効にするステップにおけるAPの動作の流れ図の例である。
図10】本明細書で説明される実施形態の例による、優先順位付けが時間を用いて実行される通信システムで動作する複数のステーションの動作の例示の図である。
図11a】本明細書で説明される実施形態の例による、SCPを終了するステップにおけるAPの動作の流れ図の例である。
図11b】本明細書で説明される実施形態の例による、SCPを終了するステップにおけるステーションの動作の流れ図の例である。
図12】本明細書で説明される実施形態の例による第1の通信装置の例を示す図である。
図13】本明細書で説明される実施形態の例による第2の通信装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
現在の実施形態の例の動作およびその構造が以下で詳細に論じられる。しかし、本開示によって、多種多様な特定の状況で実施され得る多くの適用可能な発明概念が提供されることを理解されたい。論じられる特定の実施形態は、本開示の特定の構造および本開示を動作させる方法の単なる例示であって、本開示の範囲を限定するものではない。
【0014】
本開示の一実施形態は、無線通信システムにおける競合(contention)の管理に関するものである。たとえば、ステーションは、選択競合期間(selection contention period)中にアクセスポイントから選択条件を受信する。ステーションは、選択条件を選択パラメータと比較して、選択パラメータが選択条件を満たすと、伝送媒体の使用を求めて競合する。たとえば、アクセスポイントは選択条件を複数のステーションに送信する。選択条件は、選択競合期間に対するアクセスを判断するのに用いられる。アクセスポイントは、選択競合期間において、複数のステーションの中のステーションから送信を受信する。
【0015】
本開示は、多数の非APステーション(non-AP stations)を伴うIEEE 802.11準拠の通信システムという特定の状況における実施形態の例に関して説明されることになる。しかし、本開示は、CSMA/CAを用いる通信装置の多数をサポートする他の規格に準拠する通信システムおよび規格に準拠しない通信システムにも適用され得る。
【0016】
図1は通信システム100の例を示すものである。通信システム100は、アクセスポイント(AP)ステーションまたは非APステーションの2つのタイプのうちの1つに分類され得る複数のステーションを含んでよい。一般に、APは通信コントローラと見なされてよく、他のタイプの通信システムでは、基地局、NodeB、eNodeBなどと称され得る。非APステーションは、すべて他の装置と見なされてよく、他のタイプの通信システムでは、モバイルステーション、ユーザ機器、携帯電話、端末、サービス利用者、ユーザなどと称されてもよい。図1に示されるように、通信システム100は、AP 105を介して互いに通信することができる複数のWi-Fi(登録商標)対応装置(すなわち非APステーションまたは非AP STA)を含んでいる。さらに、非APステーションはAP 105と通信してもよい。一般に、カメラ110などの第1の非APステーションは、AP 105に送信することにより、ホームコンピュータ112などの第2の非APステーションおよび/またはタブレット114などの第3の非APステーションと通信してよく、これが、次に第2の非APステーションまたは第3の非APステーションに送信する。AP 105への送信およびAP 105からの送信が図1には示されていないことが注意される。その代わりに、図1が、たとえばカメラ110とタブレット114といった2つの非APステーション間の送信を示すとき、カメラ110からAP 105への第1の黙示の送信およびAP 105からタブレット114への第2の黙示の送信があり、それらは表されていない。
【0017】
IEEE 802.11準拠の通信システムなどのCSMA/CA通信システムでは、ステーション(非APステーションまたはAPのいずれか)は、送信するものがあるとき、最初に第1の指定された期間(たとえばDCFフレーム間隔)(DIFS)にわたって媒体を感知することにより、クリアチャネルアセスメント(CCA)を実行する。媒体がビジー状態であるならば、ステーションは媒体がアイドル状態になるのを待機し、たとえばDIFSといった第2の指定された期間にわたって延期して、さらなるランダムバックオフ期間にわたって待機する。媒体が第2の指定された期間およびバックオフ期間中にアイドル状態のままであると、ステーションは、媒体の所有権があるものと想定してフレームの送信を開始する。
【0018】
図2は、複数のステーションの動作200の図である。図2に示されるように、第1のステーション(STA 1)の動作がトレース205に示されており、第2のステーション(STA 2)の動作がトレース207に示されており、第3のステーション(STA 3)の動作がトレース209に示されている。議論のために、STA 1はフレーム215を送信しており、一旦フレーム215の送信が完了すると、次いでたとえばDIFS 217といった指定された期間にわたって待機する状況を考える。STA 2は、送信するものを有してよいが、媒体を検出したとき、STA 1がフレーム215を送信しているので媒体がビジー状態であると判断する。STA 2は、保留期間219として示されているように、媒体がアイドル状態になるのを待機する。同様に、STA 3は送信するものを有するが、媒体を検出したとき、STA 1がフレーム215を送信しているので媒体がビジー状態であると判断する。STA 3は、保留期間221として示されているように、媒体がアイドル状態になるのを待機する。
【0019】
バックオフ期間のランダム性のために、STA 3は、第2の指定された期間223の後に媒体の所有を得ること(take ownership)ができ、フレーム225を送信する。STA 3が送信している間、STA 1は別の送信するものを有するが、媒体がビジー状態であるのを感知して延期する(保留期間227として示されている)。保留期間227の後、STA 1はその最初のバックオフを遂行する。同様に、STA 2は、その最初のバックオフ229の後に媒体がビジー状態であることを見いだして、残りのバックオフ231を遂行しなければならない。
【0020】
図3は、チャネルアクセスタイミング300の図である。図3に示されるように、短期フレーム間隔(short inter-frame space (SIFS))の持続時間は16マイクロ秒であり、ポイント調整機能用フレーム間隔(point coordination function (PCF) inter-frame space (PIFS))の持続時間は25マイクロ秒であり、DIFSは、SIFSまたはPIFSのどちらよりも長くてよい。バックオフ期間はランダム期間でよい。
【0021】
図4は、無競合モード(contention free mode)で動作する複数のステーションの動作400の図である。IEEE 802.11では、データ伝送のための無競合モード(contention free mode)は、APに存在するPCFを用いてサポートされてよい。APは無競合期間(CFP: contention free period)を確立し、この間、媒体へのアクセスはAPによって調整される。APはステーションにポーリングメッセージを送ってよく、ポーリングされたステーションはポーリングメッセージに示された媒体にアクセスしてよい。
【0022】
図4に示されるように、APはCFP 405および競合期間(CP)410を確立する。CFP 405中に、APは、当該APで扱われる異なるステーションに対してポーリングメッセージならびにビーコン412を送信してよい。たとえば、APは、ポーリングメッセージ414を用いてSTA 1をポーリングしてよい。STA 1は、ポーリングメッセージ414に対する確認応答(ACK)を含み得る送信416で応答してよい。同様に、APは、ポーリングメッセージ418を用いてSTA 2をポーリングしてよく、STA 2は送信420で応答してよい。APは、ポーリングメッセージ420を用いてSTA 3をポーリングしてもよい。しかし、何らかの理由で、STA 3はポーリングメッセージ420に対して応答しない(破線の送信422として示されている)。したがって、APは、ポーリングメッセージ424を用いてSTA 3を再びポーリングしてよく、STA 3は送信426で応答してよい。APは、CF-ENDメッセージ428を用いてCFP 405の終了にマーキングしてよい。ハイライト430は、ステーションにおけるNAVの状態を示す。CFP 405の間、NAVの状態は第1の値に設定されており(網掛けのボックス435として示されている)、CFP 405が終了してCP 410が始まると、NAVの状態は第2の値へと変化する(空のボックス440として示されている)。
【0023】
明らかに、図2に示されるようにステーションが3つしかなくても、媒体に関する競合は複雑な処理であって、ステーションが媒体の所有を取得するのは困難であり得る。一例として、20を超えるステーションが媒体を求めて競合しているとき、衝突の確率が90%を上回ることが研究によって示されている。さらに、60を超えるステーションがあるとき、媒体は閉鎖されることになり、どのステーションも媒体の所有権を得ることが不可能になる。しかし、IEEE 802.11ahでは、高い確率で100を超えるステーションが媒体を求めて同時に競合することになるような、6000までのステーションをAPがサポートすることが提案されている。したがって、媒体を求めて競合するステーションに対して十分な公平性を提供する一方で、より低い衝突確率を有する競合技術が必要である。
【0024】
実施形態の例によれば、媒体の所有を求めて競合することができるかどうか判断する個々のステーションを有する、選択的(または同様な意味合いで、選択)競合基準(または簡単に、選択的(または同様な意味合いで、選択)条件)に基づく分散技術が用いられ得る。一般に、ステーションが選択条件を満たす場合、このステーションは媒体の所有権を満たし得る。選択条件は、APが対応しているステーションのサブセットが選択条件を満たすように構成されてよい。一例として、選択条件は、合計5から20のステーションが、任意の所与の時間に媒体の所有を求めて競合し得るように構成されてよい。この分散技術によれば、APは多量の処理を行なう必要がなく、それによって、他のタスクを行なうように解放される。さらに、この分散技術は、APおよび/またはステーションによるさらなる送信を必要とせず、したがって、ステーションは、情報を通信するのに媒体を自由に使用することができる。
【0025】
実施形態の例によれば、選択条件を満たすステーションは、選択的(同様な意味合いで、選択(selection))競合期間(SCP: selective contention period)中に媒体を求めて競合してよい。言い換えれば、選択条件を満たすステーションは、SCP中に媒体を求めて競合する許可を有する。したがって、SCPは、ステーションの優先順位付けを実施し得る1つの技術であり得る。一例として、選択条件を満たすステーション(たとえば優先順位がより高いステーション)は、SCP中に媒体を求めて競合してよいが、選択条件を満たさないステーション(たとえば優先順位がより低いステーション)は競合し得ない。さらに、(選択条件を満たすステーションと同様に)選択条件を満たさないステーションが、媒体を求めて競合するのを可能にするように、定期的な競合期間が用いられてもよい。複数の優先レベルを実施するために、複数のSCP、定期的な競合期間、および/または選択条件が用いられてよい。
【0026】
図5aは、SCPを起動するステップおよびSCP中に送信を受信するステップにおけるAPの動作500の流れ図である。APの動作500は、APがSCPを起動してSCP中に送信を受信するときに、AP 105などのAPに生じる動作を表してよい。
【0027】
APの動作500は、APが、ステーションにSCPおよび1つまたは複数の選択条件を通知するステップ(ブロック505)から始まり得る。APは、SCPの期間、周波数帯(適用可能な場合)などのSCPに関する情報を提供してよい。SCPの期間は、SCP中に媒体を求めて競合し得るステーションによる送信のために確保された時間間隔に類似であり得る。APは、ビーコンメッセージ、プローブ応答メッセージ、ポーリングメッセージ、他の既存のブロードキャストメッセージ、または競合期間のポーリング(SC-POLL)のメッセージなどのブロードキャストメッセージで、1つまたは複数の選択条件をステーションに通知してよい。選択条件も特定のステーションにユニキャストされるポーリングメッセージで送信されてもよい。既存のブロードキャストメッセージが用いられる場合、1つまたは複数の選択条件を含んでいる情報要素(IE)が既存のブロードキャストメッセージの中に含まれていてよい。APは、期間、始点(たとえば時間、フレーム、サブフレームなど)、終了点(たとえば時間、フレーム、サブフレームなど)、周波数、周波数帯などを含む、SCPに関する情報も提供してよい。
【0028】
1つまたは複数の選択条件が、AP、非APステーション、通信システムのオペレータ、技術規格のドキュメントなどによって実際に決定され、選択され、指定されるなどしてよい。APは、1つまたは複数の選択条件をステーションに通知するのに加えて、SCPの存在に関してステーションに通知してもよい。APは、単一のメッセージまたは複数のメッセージで、SCPの存在および1つまたは複数の選択条件をステーションに通知してよい。
【0029】
IEまたはSC-POLLメッセージは、期間、選択条件、送信器アドレス、繰返しモード(すなわち反復モード)、開始時間などのうちの1つまたは複数を含んでよい。期間フィールドは、SCPがどれくらいの時間続くことになるか、または/およびSCPが早期に終結され得るか否かを定義する。選択条件フィールドは、ステーションが整合する必要のある特徴または要件(すなわち選択条件)、または、さらに、ステーションが選択条件に整合するかどうか、そのステーションが検証するのに用いるべき検査方法(たとえば計算方法)を定義する。送信器アドレスフィールドは、IEまたはSC-POLLメッセージを送った送信器のMACアドレスである。繰返しモードフィールドは、SCPが繰り返されるかどうか、および繰返しの間隔を定義する。開始時間は、SC-POLLメッセージもしくはIEを搬送するメッセージに対する時間オフセットであり得るSCPが始まる時または明確な時点を定義する。
【0030】
実例として、選択条件フィールドが、SCPの媒体を求めて競合することができるステーションのMACアドレスの範囲を指定するMACアドレス範囲である状況を考える。MACアドレスの代わりに関連識別子(AID)が用いられてよいことが注意される。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができるステーションの地理的エリアを指定する地理的位置の範囲である。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができるステーションのチャネル条件の範囲を指定するチャネル条件範囲である。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができるステーションのサービスのクラスを指定するサービスタイプである。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができるステーションのタイプを指定する装置タイプである。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができるステーションを選択するのに用いられるランダム変数の値または範囲を指定するランダム変数(またはランダム変数の範囲)である。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができるステーションの送信フレームを指定するフレームタイプである。別の実例として、選択条件フィールドは、SCPにおいて媒体を求めて競合することから除外される選択条件のタイプを指定する、除外される選択条件である。
【0031】
一例として、期間フィールドは、現行のIEEE 802.11規格の期間/IDフィールドと同一であり得る(P802.11REVmb-D0.8またはP802.11ac_D1.0の期間/ID定義を参照されたい)。選択条件フィールドは、MACアドレスの範囲、地理的位置の範囲、チャネル条件の範囲、サービスタイプ、装置タイプ、ランダム変数(またはランダム変数の範囲)、フレームタイプ、または他の特徴または要件であり得る。
【0032】
単一のIEまたはSC-POLLメッセージが複数の選択条件フィールドを含んでよく、それぞれの選択条件フィールドが、種々の選択条件を含む可能性がある。代替として、単一のIEまたはSC-POLLメッセージが複数の選択条件を含んでいる単一選択条件フィールドを含んでよく、各選択条件は、同一のもの、別々のもの、またはそれらの組合せでよい。
【0033】
図6は選択条件フィールド600の例を示すものである。選択条件フィールド600は、たとえばMACアドレスの範囲、地理的位置の範囲、チャネル条件の範囲、サービスタイプ、装置タイプ、ランダム変数(またはランダム変数の範囲)、フレームタイプ、除外される選択条件などといった選択条件のタイプを示すタイプフィールド605を含んでよい。タイプフィールド605は、選択条件のタイプを示すように、たとえば整数値といった値を保持してよい。一例として、タイプフィールド605のゼロは、MACアドレスの範囲を示してよい。タイプフィールド605は、サポートされている選択条件タイプの数に依拠して、1ビット、2ビット、3ビット、1バイト、複数バイトなどでよい。
【0034】
選択条件フィールド600は、タイプフィールド605に示される選択条件タイプの選択条件パラメータ1(610)、選択条件パラメータ2(615)などの1つまたは複数の選択条件パラメータを含んでよい。選択条件パラメータの数は選択条件タイプに依存し得る。一例として、選択条件タイプがMACアドレス範囲であれば、MACアドレスを検査する値(ハッシュ配列値など)、MACアドレスを計算するパラメータ(ハッシュ配列の長さなど)、および計算方法(ハッシュ関数など)の3つの選択条件パラメータがあってよい。
【0035】
図5aに戻って、APはSCP中にステーションからの送信を受信してよい(ブロック510)。送信信号は、APによって与えられた選択条件を満たすステーションからのものであり得、このステーションは、APによってSCP中に媒体を求めて競合することを許可されたものである。ステーションは、一旦媒体の所有を得ると、APに対して送信することができる。言い換えれば、送信は、媒体を求めて競合する許可を有して競合中に媒体を取得することができたステーションからのものであり得る。選択条件を満たすステーションと選択競合期間とがグループ化されてよいことが注意されたい。グループ化は、論理的グループ化(アドレスのAID範囲、アドレスのMACアドレス範囲、アドレスのアクセス制御アドレス範囲、チャネル条件情報の範囲、サービスタイプ、装置タイプ、フレームタイプなど)または物理的グループ化(たとえばアンテナビームパターンの範囲内で動作するステーション、地理的エリア内で動作するステーションなど)でよい。
【0036】
図5bは、SCP中に媒体を求めて競合するステップにおけるステーションの動作550の流れ図である。ステーションの動作550は、カメラ110、ホームコンピュータ112、センサ120などのステーションがSCP中に媒体を求めて競合するときステーションで生じる動作を表してよい。
【0037】
ステーションの動作550は、ステーションが、SCPおよび1つまたは複数の選択条件に関する情報を受信するステップ(ブロック555)から始まってよい。この情報は、ビーコンメッセージ、プローブ応答メッセージ、ポーリングメッセージ、他の既存のブロードキャストメッセージまたはSC-POLLメッセージなどのブロードキャストメッセージで受信されてよい。選択条件も、アクセスポイントからユニキャストされたポーリングメッセージで受信されてよい。既存のブロードキャストメッセージが用いられる場合、1つまたは複数の選択条件を含んでいるIEが既存のブロードキャストメッセージに含まれてよい。IEまたはSC-POLLメッセージは、期間、選択条件、送信器アドレス、繰返しモード、開始時間などのうちの1つまたは複数を含んでよい。
【0038】
ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合することができるかどうか判断するために、その選択パラメータを用いて、APによって与えられた選択条件を評価(または比較)してよい(ブロック560)。ステーションは、選択条件に依存して種々の動作を実行してよい。
【0039】
実例として、選択条件フィールドがMACアドレスの範囲である状況を考える。次いで、ステーションは、そのMACアドレス(すなわちその選択パラメータ)が選択条件に整合するかどうか、すなわち適合するかどうか検査し得るような選択条件を受信する。ステーションは、そのMACアドレスが選択条件に整合すると、選択され、媒体の所有権を求めて競合し始めてよく、そうでなければ別のSCPを待機する必要があり得る。MACアドレスを選択条件にするいくつかの別々のやり方があり得、以下のように説明される。
【0040】
1. MACアドレス範囲は、たとえば[値1,値2](値1は値2以下である)といった2つの値の範囲(またはMACアドレスの特定のリスト)であってよく、ステーションは、選択条件を検査するとき、そのMACアドレス(すなわちその選択パラメータ)をたとえば48ビットとして、そのアドレスが範囲内にある(たとえば値1以上であって値2以下である)かどうか、すなわち選択条件に準拠するかどうか検査する。そうであれば、そのMACアドレスは選択条件に整合する。
【0041】
2. 選択条件としてMACアドレスを用いる別の例の方法は、以下の通りである。APは、MACアドレス範囲のフィールドを、2つの値の範囲(および可能性としては、計算パラメータと称され得る他の何らかのパラメータ)として通知する。議論のために、2つの値がV1およびV2であり、したがって範囲は[V1,V2]として示されるものと想定する。各ステーションは、演算機能を用いて計算を実行するのに、それらのMACアドレス(すなわちそれらの選択パラメータ)および計算パラメータを用いて算出結果を得る。一例として、算出結果は次式で記述されてよい。
Calc_Result=Calculation_Function(MAC Address、Calculation Parameter)
次いで、ステーションは、Calc_Resultを、選択条件としてブロードキャストされた範囲値と比較し、Calc_Resultが範囲内にあれば(たとえばV1以上であってV2以下であれば)、選択パラメータは選択条件に適合するものであり、ステーションはSCP中に競合に向けて選択される。一例として、演算機能はハッシュ関数でよく、したがって、V1およびV2はハッシュ配列の値であり、計算パラメータはハッシュ配列の長さである。ハッシュ関数は演算機能の例であることが注意されたい。当業界では他の演算機能および方法が採用される可能性がある。
【0042】
ステーションは、それ自体が選択条件を満たすかどうか判断するために検査するとき、そのMACアドレスを入力(たとえばキー)としてハッシュ関数を用いてよく、その結果、そのMACアドレスを入力パラメータとして用いた、次式で表され得るハッシュ関数の結果を取得する。
Calc_Result=Hash_Function(MAC Address、Array Length)
ここでも、ハッシュ関数は例として用いられている。他の関数が用いられてもよい。一例として、ハッシュ関数は次のように定義することができる。
【0043】
MACアドレスの4バイトのそれぞれのバイトを8ビットの値として、4つの値のすべてを加算して10ビットの値を取得し、次いで、所要長のCalc_Result(2^(Calc_Resultの長さ))がハッシュ配列の長さに等しくなるまで、分割して加算するステップを継続する。代替として、ハッシュ関数は次のように表すことができる。
【0044】
MACアドレスの48ビットを、2^(長さ)がハッシュ配列の長さで定義された値に等しい長さのn個のそれぞれの値に分割して、n個のすべての値の間でX-ORを適用してCalc_Resultを得る。
【0045】
図7は、MACアドレス(たとえば48ビット長のMACアドレス)を用いる選択競合計算700の例を示すものである。図7に示されるように、MACアドレスに基づく演算機能を示すために、ハッシュ関数(たとえばX-OR関数)が例として用いられる。一例として、ハッシュ配列の長さ=16であり、それゆえCalc_Resultの長さは4ビットであって、範囲は[V1,V2]として示される。MACアドレスから分割された中間的な値の間で計算する方法もX-OR関数である。
【0046】
図5bに戻ると、別の実例として、選択条件フィールドは地理的位置の範囲または地理的位置の情報である。選択条件フィールドは、中心位置および半径、長方形の対角コーナーなどを含んでよい。ステーションは、そのようなIEを受信すると、その位置(すなわちその選択パラメータ)が、IEのパラメータによって定義された地理的範囲内にあるかどうか、すなわち同地理的範囲に適合するかどうか判断するために検査してよい。ステーションがIEのパラメータによって定義された地理的範囲内にあれば、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合してよく、そうでなければ、ステーションは、そのSCPにおいて媒体を求めて競合することはできない。
【0047】
別の実例として、選択条件フィールドは、チャネル条件範囲またはチャネル条件情報である。フィールドは、変調および符号化方式のフィードバック(MFB)値、信号対雑音比(SNR)の値、信号対干渉雑音比(SINR: Signal to Noise plus Interference Ratio)の値、または受信器と送信器(または値範囲)の間のチャネル条件を反映する別の値を含んでよい。ステーションは、そのようなIEを受信すると、受け取った信号(すなわちその選択パラメータ)がチャネル条件の要件を満たすかどうか、すなわち準拠するかどうか、または範囲内にあるかどうか、判断するために検査してよく、確認された場合には、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合してよく、そうでなければ、ステーションは、SCPにおいて媒体を求めて競合することができない。
【0048】
別の実例として、選択条件フィールドはサービスタイプである。選択条件フィールドは、サービスのタイプまたはサービスのタイプのリストを含んでよい。一例として、ワールドワイドウェブ(WWW)、ファイル転送プロトコル(FTP)、電子メール、VoIP(Voice over IP)、非常呼、非常時サービスなどがある。ステーションは、そのようなIEを受信すると、ステーション自体が選択条件フィールドに示されたサービス(すなわちその選択パラメータ)を実行しているかどうか、または選択条件に準拠しているかどうか判断するために検査してよい。そうであれば、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合してよい。
【0049】
別の実例として、選択条件フィールドは装置タイプである。選択条件フィールドは、装置のタイプまたは装置のタイプのリストを含んでよい。一例として、スマートグリッドメータ、工業センサ、健康管理装置、セキュリティ監視装置、天候感知装置、ノートパソコン(laptop)、送受話器(handset)などがある。ステーションは、そのようなIEを受信すると、ステーション(すなわちステーションの選択パラメータ)が選択条件フィールドに示された装置のタイプのうちの1つであるか、または準拠するかどうか判断するために検査してよい。そうあれば、ステーションは、SCP中にチャネルアクセスを求めて競合してよく、そうでなければ、ステーションは、そのSCPにおいて媒体を求めて競合することはできない。選択条件フィールドは、別々のタイプの装置を示す値のリストでよいことが注意される。一例として、「1」はスマートグリッドメータを示すことができ、「2」は工業センサを示すことができる、などがある。
【0050】
別の実例として、選択条件フィールドはランダム変数(またはランダム変数の範囲)である。選択条件フィールドは、ランダム変数(またはランダム変数の範囲)を含んでよく、(使用されるランダム発生器に依存して)1つまたは複数のランダムパラメータも含んでよい。ステーションは、この選択条件フィールドを受信すると、ランダム変数発生器を使用して、1つまたは複数のランダムパラメータを用いて、ランダム変数(すなわちその選択パラメータ)を生成する。多くのランダム変数発生器が存在して任意のものが使用され得ることが注意されたい。次いで、ステーションは、生成されたランダム変数が、APによって指定された乱数に等しいか、またはその範囲内にあるかどうか(すなわち準拠するかどうか)判断するために検査してよい。生成されたランダム変数が、乱数に等しいか、または乱数の範囲内にあれば、次いで、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合してよい。ステーションは、指定されたタイムインスタンス(time instance)で(たとえば、ステーションが最初にAPに接続してランダム変数パラメータを受信したとき、またはSCPの開始に)ランダム変数を生成してよい。
【0051】
ランダム変数である選択条件フィールドの一例には、選択条件フィールドが、Random_Variable=3およびRandom_Parameter=6を含んでいる、といったものがある。ステーションは、選択条件フィールドを受信すると、1と6の間のランダム変数を生成する。生成されたランダム変数が3であれば、ステーションは選択条件を満たし、したがって、SCPにおいて媒体を求めて競合してよく、そうでなければステーションはSCPにおいて媒体を求めて競合することができない。
【0052】
別の実例として、選択条件フィールドはフレームタイプである。選択条件フィールドは、たとえばデータフレーム、管理フレーム、制御フレーム、関連フレーム、認証フレーム、確認応答(ACK)フレームなどといった1つまたは複数のタイプのフレームを含んでよい。ステーションは、この選択条件フィールドを受信すると、送信で送られたそのMACフレーム(すなわちその選択パラメータ)が、選択条件フィールドに含まれている1つまたは複数のフレームタイプに整合するかどうか、すなわち準拠するどうか判断するために検査を実行してよい。整合する場合には、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合してよく、そうでなければ、ステーションは、このSCPにおいて媒体を求めて競合することができない。
【0053】
別の実例として、選択条件フィールドは除外された選択条件の指示子である。選択条件フィールドは、たとえば、選択条件がフレームタイプであるとき、除外される選択条件にデータフレームを除外することを含んでよい。したがって、ステーションが、そのような選択条件フィールドを受信したとき何らかのフレーム(すなわち特定のこの実例に関するその選択パラメータ)がある場合、それはデータフレームではなく、またはフレームタイプとしてデータフレームに準拠せず、ステーションは、SCP中にチャネルアクセスを求めて競合してよい。別の実例は、選択条件がMACアドレス範囲であるとき、除外される選択条件が、範囲[V1,V2]を除外することであり得、このため、範囲[V1,V2]外のMACアドレスを有するステーションはSCP中に媒体を求めて競合してよく、そうでなければ、ステーションは、このSCPにおいて媒体を求めて競合することができない。
【0054】
ステーションは、選択条件が満たされているかどうか判断するために検査を実行してよい(ブロック565)。選択条件が満たされていれば、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合してよい(ブロック570)。一例として、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合するのに、図2に示されたものなど、標準の規定された競合技術を利用してよい。選択条件が満たされていなければ、ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合することができない。
【0055】
図8は、第1のSCP 805および第2のSCP 810を有する通信で動作する複数のステーションの動作の図800を示すものである。図8に示されるように、第1のSCP 805においてSTA 1とSTA 2が媒体を求めて競合し、ランダム性のために、STA 1が、STA 2よりも先に媒体の所有権を取得して送信する。STA 1が送信を終了した後、次にSTA 2が送信してよい。これも図8に示されるように、第2のSCP 810においてSTA 3とSTA 4が媒体を求めて競合する。媒体がアイドル状態であるので、またランダム性により、STA 3が媒体の所有を取得して送信することができる。STA 3が送信を終了した後、次にSTA 4が送信してよい。SCPおよび選択条件のために、第1のSCP 805においてSTA 1とSTA 2が媒体を求めて競合し、第2のSCP 810においてSTA 3とSTA 4が媒体を求めて競合することが注意されたい。図8には示されていないが、さらなるSCP、ならびにステーションが媒体を求めて競合し得る非SCPが可能であることも注意されたい。
【0056】
実施形態の例によれば、1つまたは複数のSCPを使用することに加えて、またはその代わりに、媒体を求めて競合しようとするステーションに優先順位を付けるのに時間も用いられてよい。選択条件に従って持続時間が割り当てられてよく、選択条件は、ステーションがSCP中に媒体を求めて競合してよいかどうか判断するために用いられるのと同一の選択条件であってもなくてもよい。一例として、選択条件を満たすステーションは、より短期のフレーム間隔もしくは、より短期のバックオフウィンドウまたはその両方を用いることが許容されてよく、一方、選択条件を満たさないステーションは、より長期のフレーム間隔もしくは、より長期のバックオフウィンドウまたはその両方を用いてよい。
【0057】
図9aは、ステーションの優先度が時間を用いて有効にされる、媒体を求める競合におけるステーションの動作900の例の流れ図を示すものである。ステーションの動作900は、カメラ110、ホームコンピュータ112、センサ120などのステーションが、時間を用いてステーションの優先順位を有効にするSCP中に媒体を求めて競合するとき、ステーションで生じる動作を表してよい。
【0058】
ステーションの動作900は、ステーションが、SCPおよび1つまたは複数の選択条件に関する情報を受信するステップ(ブロック905)から始まってよい。この情報は、ビーコンメッセージ、プローブ応答メッセージ、ポーリングメッセージ、他の既存のブロードキャストメッセージまたはSC-POLLメッセージなどのブロードキャストメッセージで受信されてよい。選択条件も、アクセスポイントによって特定のステーションにユニキャストされたポーリングメッセージで受信されてよい。既存のブロードキャストメッセージが用いられる場合、1つまたは複数の選択条件を含んでいるIEが既存のブロードキャストメッセージに含まれてよい。
【0059】
ステーションは、SCP中に媒体を求めて競合することができるかどうか判断するために、APによって与えられた選択条件を評価してよい(ブロック910)。ステーションは、それ自体が選択条件を満たしているかどうか判断するために検査を遂行してよい(ブロック915)。選択条件を満たしていれば、ステーションは、次いで、媒体を求めて競合する間により短期のフレーム間隔もしくはより短期のバックオフウィンドウまたはその両方を用いてよい(ブロック920)。選択条件を満たしていなければ、ステーションは、次いで、媒体を求めて競合する間により長期のフレーム間隔もしくはより長期のバックオフウィンドウまたはその両方を用いてよい(ブロック925)。次いで、ステーションは、それ自体が媒体を取得しているかどうか判断するために検査を実行してよい(ブロック930)。媒体を取得していれば、ステーションは送信してよい(ブロック935)。媒体を取得していなければ、ステーションは、媒体を求めて競合し続けるためにブロック915に戻ってよい。
【0060】
実施形態の例によれば、SCPは、持続時間によって与えられた優先順位付けと併せて実施されてよい。一例として、SCP中に、またSCP外で、フレーム間隔および/またはバックオフウィンドウに関する別々の値が競合に用いられてよい。実施形態の例によれば、複数の優先レベルを与えるために、フレーム間隔および/またはバックオフウィンドウに関する複数の選択条件および種々の値が用いられ得る。一例として、SCPおよび定期的競合期間の動作を有効にするために第1の選択条件が用いられてよく、次いで、SCP内でステーションに優先順位を付けるために追加の選択条件が用いられてよい。
【0061】
実施形態の例によれば、時間を用いる優先順位付けは、SCPおよび選択条件なしで用いられてもよい。一例として、ポーリングされたステーション(図4に示されたものなど)は、より短期のフレーム間隔および/またはより短期のバックオフウィンドウを用いてよく、一方、ポーリングされていないステーションは、より長期のフレーム間隔および/またはより長期のバックオフウィンドウを用いてよく、あるいはその逆も可能である。
【0062】
図9bは、ステーションの優先度が時間を用いて有効にされる、媒体を求める競合を有効にするステップにおけるAPの動作の流れ図950を示すものである。APの動作950は、ステーションの優先順位が時間を用いて有効にされる媒体を求める競合がAPによって有効化されるとき、AP 105などのAPに生じる動作を表してよい。APの動作950は、APによるステーションの優先順位付け(ブロック905)から始まってよい。APは、それ自体が対応している種々のステーションに優先順位を割り当ててよい。一例として、APは、サービスのタイプ、加入者のタイプ、装置のタイプ、トラフィックのタイプ、フレームのタイプ、地理的場所、MACアドレス、ランダム変数などによってステーションに優先順位を付けてよい。APは、ステーションに優先順位情報を送信してよい(ブロック910)。APは、ステーションに優先順位を設定する選択条件を含んでいるポーリングメッセージと、ステーションに優先順位を設定する選択条件を含んでいるIEを含むブロードキャストメッセージとを送信することにより、ステーションに優先順位情報を送信してよく、ステーションを個々にポーリングして、それぞれの優先順位付けなどを行なう。APはステーションから送信を受信してよい(ブロック915)。
【0063】
図10は、優先順位付けが時間を用いて実行される通信システムで動作する複数のステーションの動作の図1000を示すものである。図10に示されるように、通信システムは、APと、2つのステーションSTA 1およびSTA 2とを含む。APは、SCP 1005中に、選択条件を含んでいるSC-POLL 1010を送信してよい。議論のために、STA 1は、APによって与えられた選択条件を満たすが、STA 2は満たさないと想定する。次いで、STA 1は、より短期のフレーム間隔(たとえばPIFS)および/またはより短期のバックオフウィンドウ(たとえばバックオフウィンドウ1015)で媒体を求めて競合してよく、一方、STA 2は、より長期のフレーム間隔(たとえばDIFS)および/またはより長期のバックオフウィンドウで媒体を求めて競合してよい。STA 2がそのフレーム間隔(DIFS)を完了するまでに、STA 1は既に媒体を獲得してフレーム1020を送信している。したがって、STA 2は、媒体がもはやアイドル状態でないことを検出して、媒体が再びアイドル状態になるまで待機し、そのフレーム間隔を待たなければならない。
【0064】
一般に、SCPは指定された期間にわたって有効でよい。しかし、APおよび/またはステーションは、指定された期間が終了する前にSCPを終了することが可能であり得る。一例として、APは、SCP中に媒体の利用がないのでSCPを早期に終了する可能性があり、それによって利用可能リソースが浪費される。別の実例として、ステーションは、緊急の送信を行なわなければならず、しかも、選択条件を満たさないためSCPを求めて競合することができないので、SCPを早期に終了する可能性がある。
【0065】
図11aは、SCPを終了するステップにおけるAPの動作1100の流れ図を示すものである。APの動作1100は、APがSCPを終了するとき、AP 105などのAPに生じる動作を表してよい。
【0066】
APの動作1100は、APが媒体の状態を判断するステップ(ブロック1105)から始まってよい。APは、媒体を感知して、媒体がアイドル状態なのかビジー状態なのか判断してよい。媒体がアイドル状態であれば、APは、どれくらいの時間媒体がアイドル状態であったか求めてよい。代替例として、APは、たとえばアイドル時間と合計時間の比またはビジー時間と合計時間の比といった媒体の使用の割合を求めてよい。
【0067】
APは、媒体が指定された時間にわたってアイドル状態であったかどうか判断するために検査を実行してよい(ブロック1110)。指定された時間は、使用経歴、送信すべき情報を有するがSCPの中にないステーションの数などに基づいて、通信システムのオペレータ、技術規格によって指定されてよい。指定された時間は、固定値(たとえばDIFSに最小の競合ウィンドウ期間を加えたもの、またはDIFSに最大の競合ウィンドウ期間を加えたもの)でよく、または、たとえば以下のように設定することができる。
【0068】
1. 最初の競合ラウンド(競合ラウンドは、ステーションが媒体を争って、ステーションのうちの1つが媒体の所有を獲得する時間であり得る。媒体所有者(媒体を獲得することができたステーション)が送信を終了してその所有を放棄すると、新規の競合ラウンドが始まる)では、指定された時間が、遅延フレーム間隔(たとえばPIFS、DIFSといった、メカニズムに採用される遅延フレーム間隔に依存するものである)と、最小の競合ウィンドウ期間(CW_min)との和として設定されてよい。指定された時間は、DIFS+CW_min、またはPIFS+CW_minと表すことができる。
【0069】
2. 2番目の競合ラウンドでは、指定された時間は、遅延フレーム間隔(PIFSまたはDIFS)に最小の競合ウィンドウ(CW_min)の2倍を加えたものと最大の競合ウィンドウ(CW_max)のうち小さい方でよい。指定された時間は、minimum{(DIFSまたは PIFS)+2*CW_min),CW_max}として表すことができる。最小の競合ウィンドウの乗数は2以外の値に設定されてもよいことが注意されたい。
【0070】
3. n番目の競合ラウンドでは、指定された時間は、遅延フレーム間隔(PIFSまたはDIFS)に最小の競合ウィンドウ(CW_min)の2(n-1)倍を加えたものと最大の競合ウィンドウ(CW_max)のうち小さい方でよい。指定された時間は、minimum{(DIFSまたはPIFS)+2^(n-1)*CW_min,CW_max}として表すことができる。最小の競合ウィンドウの乗数は2以外の値に設定されてもよいことが注意される。項目1〜3に記述された式は、指定された時間を設定するための可能性のある表現の単なる実例であり、他の表現も可能であることも注意される。
【0071】
媒体のアイドル状態が指定された時間を超えている場合には、APはSCPを終了してよい(ブロック1115)。APは、SCPを終了するIEを含んでいる新規のポーリングメッセージまたはブロードキャストメッセージを送信することによってSCPを終了してよい。媒体のアイドル状態が指定された時間を超えていない場合には、APはSCPが継続することを許容してよい。APは、SCPの終了を判断するのに、前述の使用率などの他の測定値を利用してもよいことが注意されたい。
【0072】
図11bは、SCPの終了におけるステーションの動作1150の流れ図を示すものである。ステーションの動作1150は、カメラ110、ホームコンピュータ112、センサ120などのステーションがSCPを終了するとき、そのステーションに生じる動作を表すことがある。
【0073】
ステーションの動作1150は、ステーションが、SCPの終了を示すメッセージを受信しているかどうか判断するための検査を実行するステップ(ブロック1155)から始まってよい。ステーションがそのようなメッセージを受信していれば、ステーションはそのNAVをリセットしてよい(ブロック1160)。一般に、NAVをリセットすると、ステーションは、SCPの間に伝送媒体の使用を求める競合をしないことになる。言い換えれば、ステーションは、SCPの間の、伝送媒体の使用を求める競合を停止してよい。ステーションがそのようなメッセージを受信していなければ、ステーションがSCPに関する選択条件を満たす場合には、ステーションはSCPにおいて媒体を求めて競合し続けてよい。
【0074】
図12は、第1の通信装置1200の図を示すものである。通信装置1200は、通信システムの非APステーションの一実装形態であり得る。通信装置1200は、本明細書で論じられた実施形態の種々のものを実行するのに使用されてよい。図12に示されるように、送信器1205はメッセージなどを送るように構成されており、受信器1210はメッセージなどを受信するように構成されている。送信器1205および受信器1210は、無線インターフェース、有線インターフェース、またはその組合せを有してもよい。
【0075】
選択条件処理ユニット1220は、通信装置1200が選択条件を満たすかどうか判断するように構成されている。選択条件処理ユニット1220は、通信装置1200の選択パラメータを用いて、通信装置1200が選択条件を満たすかどうか判断する。媒体ステータスユニット1222は、媒体の状態を判断するように構成されている。媒体ステータスユニット1222は、たとえば媒体を物理的に感知することにより、媒体がアイドル状態なのかそれともビジー状態なのか判断する。競合ユニット1224は、技術規格、通信システムのオペレータなどによって指定された競合ルールに従ってアイドル状態の媒体の所有を求めて競合するように構成されている。競合ユニット1224は、フレーム間隔、バックオフウィンドウなどの指定された期間を待つように構成されている。メッセージ処理ユニット1226は、通信装置1200が受信したポーリングメッセージ、IEを含んでいるブロードキャストメッセージなどのメッセージを処理するように構成されている。記憶装置1230は、選択条件、選択パラメータ、SCP情報、媒体の状態などを格納するように構成されている。
【0076】
通信装置1200の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実施されてよい。代替形態では、通信装置1200の要素は、プロセッサで実行するソフトウェア、コントローラ、特定用途向け集積回路などとして実施されてよい。さらに別の代替形態では、通信装置1200の要素は、ソフトウェアおよび/またはハードウェアの組合せとして実施されてよい。
【0077】
一例として、送信器1205および受信器1210は特定のハードウェアブロックとして実施されてよく、一方、選択条件処理ユニット1220、媒体ステータスユニット1222、競合ユニット1224、およびメッセージ処理ユニット1226は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、カスタム回路、またはフィールドプログラマブルロジックアレイの特定用途向けにコンパイルされたロジックアレイなどのプロセッサ1215で実行するソフトウェアモジュールでよい。さらに、選択条件処理ユニット1220、媒体ステータスユニット1222、競合ユニット1224、およびメッセージ処理ユニット1226は、記憶装置1230に格納されてよい。
【0078】
図13は、第2の通信装置1300の図を示すものである。通信装置1300は、通信システムのAPステーションの一実装形態であり得る。通信装置1300は、本明細書で論じられた実施形態の種々のものを実行するのに使用されてよい。図13に示されるように、送信器1305はメッセージ、ポーリングなどを送るように構成されており、受信器1310はメッセージなどを受信するように構成されている。送信器1305および受信器1310は、無線インターフェース、有線インターフェース、またはその組合せを有してもよい。
【0079】
選択条件処理ユニット1320は、SCPのための選択条件を求めるように構成されている。選択条件処理ユニット1320は、所望数のステーションがSCP中に媒体を求めて競合することを可能にするように選択条件を選択する。選択条件が緩和され過ぎると、あまりにも多くのステーションが媒体を求めて競合し、媒体の遮断状態をもたらす恐れがあり、一方、選択条件が厳し過ぎると、媒体を求めて競合するステーションの数があまりにも少なく、媒体の利用不足をもたらす可能性がある。選択条件処理ユニット1320は、SCPが媒体の数的指標(metrics)によって早期に終了されることになっているかどうかも判断する。媒体ステータスユニット1322は、媒体の状態を求めるように構成されている。媒体ステータスユニット1322は、媒体が指定された状態であった時間の長さを求め、また媒体の状態によって数的指標を求める。メッセージ処理ユニット1324は、ポーリングメッセージ、ブロードキャストメッセージなど、通信装置1300によって送信されるべきメッセージを生成するように構成されている。記憶装置1330は、選択条件、SCP情報、媒体の状態、媒体の数的指標などを格納するように構成されている。
【0080】
通信装置1300の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実施されてよい。代替形態では、通信装置1300の要素は、プロセッサで実行するソフトウェア、コントローラ、特定用途向け集積回路などとして実施されてよい。さらに別の代替形態では、通信装置1300の要素は、ソフトウェアおよび/またはハードウェアの組合せとして実施されてよい。
【0081】
一例として、送信器1305および受信器1310は特定のハードウェアブロックとして実施されてよく、一方、選択条件処理ユニット1320、媒体ステータスユニット1322、およびメッセージ処理ユニット1324は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、カスタム回路、またはフィールドプログラマブルロジックアレイの特定用途向けにコンパイルされたロジックアレイなどのプロセッサ1315で実行するソフトウェアモジュールでよい。さらに、選択条件処理ユニット1320、媒体ステータスユニット1322、およびメッセージ処理ユニット1324は、記憶装置1330に格納されてよい。
【0082】
本開示とその利点が詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲によって定義された本開示の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更、置換および修正が可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【0083】
100 通信システム
105 アクセスポイント
110 カメラ
112 ホームコンピュータ
114 タブレット
120 センサ
200 複数のステーションの動作
205 第1のステーションの動作
207 第2のステーションの動作
209 第3のステーションの動作
215 フレーム
217 DIFS
219 保留期間
221 保留期間
223 第2の指定された期間
225 フレーム
227 保留期間
229 最初のバックオフ
231 残りのバックオフ
400 無競合モードで動作する複数のステーションの動作
405 CFP
410 競合期間(CP)
412 ビーコン
414 ポーリングメッセージ
416 送信
418 ポーリングメッセージ
420 送信
424 ポーリングメッセージ
426 送信
428 CF-ENDメッセージ
430 ハイライト
435 網掛けのボックス
440 空のボックス
500 APの動作
550 ステーションの動作
605 タイプフィールド
610 選択条件パラメータ1
615 選択条件パラメータ2
700 選択競合計算
800 通信で動作する複数のステーションの動作の図
805 第1のSCP
810 第2のSCP
900 ステーションの動作
1000 複数のステーションの動作の図
1005 SCP
1010 SC-POLL
1015 バックオフウィンドウ
1020 フレーム
1200 第1の通信装置
1205 送信器
1210 受信器
1215 プロセッサ
1220 選択条件処理ユニット
1222 媒体ステータスユニット
1224 競合ユニット
1226 メッセージ処理ユニット
1230 記憶装置
1300 第2の通信装置
1305 送信器
1310 受信器
1315 プロセッサ
1320 選択条件処理ユニット
1322 媒体ステータスユニット
1324 メッセージ処理ユニット
1330 記憶装置
図1
図2
図3
図4
図5a
図5b
図6
図7
図8
図9a
図9b
図10
図11a
図11b
図12
図13