(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスターステーションからマスターアイデンティティを有する管理フレームを受信し、
前記マスターステーションから前記管理フレームを受信して次の管理フレームを受信するまでの間の最大時間間隔を取得し、
前記最大時間間隔が経過しても更なる管理フレームが受信されない場合には、事前設定ポリシーに従って、ローカルステーションそのものを新しいマスターステーションに決定する、
ことを含み、
前記事前設定ポリシーによって前記ローカルステーションそのものを新マスターステーションと決定するステップが、
前記ローカルステーションを新マスターステーションとすることを宣言する、ＡＭＩＭ（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）フレームをＤＣＦコンテンションアクセス方式に従って送信することと、
前記宣言を否定するＮＯＷＡＹフレームがＢＩ内に受信されない場合に、次のＢＩの開始点にバックオフ遅延のないビーコンフレームを送信することと、
を含み、
前記ビーコンフレームが前記ローカルステーションを新マスターステーションに決定するために使用される、
マスターステーションのネゴシエーション方法。
【請求項２】
前記管理フレームはビーコンフレームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビーコンフレームは、ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のコンテンションアクセス方式に従って、前記マスターステーションが短いタイムスロットだけ待機した後に前記マスターステーションによって送信される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記マスターアイデンティティを有する前記管理フレームを前記マスターステーションから受信するステップの前に、各ビーコン送信間隔（ＢＩ）の開始点が到着した後に短いタイムスロットだけ待機することを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記宣言を否定するＮＯＷＡＹフレームを受信した後、前記ＮＯＷＡＹフレームの送信ステーションへ確認応答（ＡＣＫ）を返すことを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＮＯＷＡＹフレームは、コンテンションアクセス方式に従って前記ＡＭＩＭフレームの受信ステーションによって送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ローカルステーションが新マスターステーションであることを宣言する前記ＡＭＩＭフレームを、前記ＤＣＦコンテンションアクセス方式に従って送信する前記ステップが、
前記ローカルステーションが新マスターステーションであることを宣言するために、前記ＤＣＦコンテンションアクセス方式に従って、パワーセーブモード中のＡＴＩＭ（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）ウィンドウにＡＭＩＭフレームを送信するか、または
前記ローカルステーションが新マスターステーションであることを宣言するために、前記ＤＣＦコンテンションアクセス方式に従って非パワーセーブモード中のＢＩの中に前記ＡＭＩＭフレームを送信する、
ことを含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
パワーセーブモード中のＢＩの間はアクティブに維持することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記管理フレームはプローブフレームである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記プローブフレームは前記マスターステーションによって事前設定された間隔で送信される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記プローブフレームは、前記ステーションの制御能力に従って配列されたステーションのリストをさらに有し、
前記事前設定ポリシーに従って、前記ローカルステーションを新マスターステーションに決定する前記ステップが、前記ステーションのリストに従って、前記ローカルステーションを新マスターステーションに決定することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
マスターアイデンティティを有する管理フレームをマスターステーションから受信するように構成された受信モジュールと、
前記マスターステーションから前記管理フレームを受信してから次の管理フレームを受信するまでの最大時間間隔を取得するように構成された取得モジュールと、
前記取得モジュールにより取得された前記最大時間間隔が経過しても、前記受信モジュールが更なる管理フレームを受信しない場合に、事前設定ポリシーに従ってローカルステーションそのものを新マスターステーションに決定するように構成された、ネゴシエーションモジュールと、
を備え
前記管理フレームはビーコンフレームであり、前記ネゴシエーションモジュールは、
前記取得モジュールにより取得された前記最大時間間隔が経過しても、前記受信モジュールが更なる管理フレームを受信しない場合に、前記ローカルステーションを新マスターステーションであることを宣言する、ＡＭＩＭ（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）フレームをＤＣＦコンテンションアクセス方式に従って送信するように構成された宣言ユニットと、
前記宣言を否定するＮＯＷＡＹフレームがＢＩ内に受信されない場合に、次のＢＩ間隔（ＢＩ）の開始時点にバックオフ遅延のないビーコンフレームを送信するように構成された送信ユニットと、
を含み、
前記ビーコンフレームが前記ローカルステーションを新マスターステーションに決定するために使用される、マスターステーションのネゴシエーション装置。
【請求項１３】
前記装置は、前記宣言を否定するＮＯＷＡＹフレームを受信した後、前記ＮＯＷＡＹフレームの送信ステーションへ確認応答（ＡＣＫ）を返すように構成された応答モジュールを更に備える、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００８年１２月９日に中国特許庁へ出願された、「マスターステーションのネゴシエーションの方法と装置」という標題の中国特許出願第２００８１０２３９１３３．９号の優先権を主張するものである。参照によりその内容全体がここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、インフラを必要としないネットワーク技術に関する。具体的には、マスターステーションのネゴシエーション方法と装置に関し、通信技術分野に係わる。
【背景技術】
【０００３】
アドホックネットワークは、有線インフラストラクチャを必要としない無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であり、アドホックネットワークにおけるステーションは、無線アプリケーション端末である。アドホックネットワークにおいては、２つのアプリケーション端末がお互いに交信できる範囲にある場合には、相互の直接通信が可能である。アドホックネットワークにある装置は、１対１または１対多でのデータの共有あるいは伝送を必要とする場合もあり、そのような装置は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）またはデバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）の無線スター構造ネットワークを更に構成していてもよい。それぞれのＰ２Ｐネットワークには、このＰ２Ｐネットワークのマスターデバイスが必要である。ネットワーク管理のために、これらの分散ネットワーク（アドホックネットワークまたはＰ２Ｐネットワークなど）の中でマスターステーションがネゴシエート（ｎｅｇｏｔｉａｔｅ）され、このマスターステーションがネットワークを識別し、マルチキャスティングやパケットの転送、またある条件下で新規のネットワークステーションの導入、などのタスクを行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明を実装する過程において、従来技術には少なくとも以下のような問題があることがわかった。分散ネットワーク（アドホックネットワークまたはＰ２Ｐネットワークなど）におけるステーションは、ネットワークの中をランダムに移動することができ、ネットワークトポロジーを定常的に変化させる。通常、ネットワークステーションは電池で駆動されているので、電池の電力不足による停電を受けやすい。そうすると、マスターステーションは、他のステーションへの予告なしに突然ネットワークから切断される可能性がある。このマスターステーションの切断を、ネットワークは適切な時間内に知ることができないので、新しいマスターステーションをネゴシエートしてネットワークを維持・管理するということができない。これはネットワークステーション間の正常な通信に影響を及ぼす。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、マスターステーションをネゴシエートする方法および装置を提供する。この方法と装置によれば、分散ネットワークにおいてマスターステーションが切断されると、この分散ネットワークは、ネットワークからのマスターステーションの切断を適切な時間内に知ることが可能であり、ネットワークの維持・管理のために新しいマスターステーションをネゴシエートして、この分散ネットワーク中のステーション間の通常の通信に影響を及ぼさないようにする。
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、マスターステーションをネゴシエートする方法は、マスターステーションからマスターアイデンティティを有する管理フレームを受信し、マスターステーションから管理フレームを受信して次の管理フレームを受信するまでの間の最大時間間隔を取得し、その最大時間間隔が経過しても次の管理フレームを受信しない場合には、事前設定ポリシーに従って、ローカルステーションそのものを新しいマスターステーションに決定することを含む。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、マスターステーションをネゴシエートする装置は、マスターアイデンティティを有する管理フレームをマスターステーションから受信するように構成された受信モジュールと、マスターステーションから管理フレームを受信してから次の管理フレームを受信するまでの間の最大時間間隔を取得するように構成された取得モジュールと、取得モジュールにより取得された最大時間間隔が経過しても受信モジュールが更なる管理フレームを受信しない場合には、事前設定ポリシーに従ってローカルステーションそのものを新マスターステーションに決定するように構成されたネゴシエーションモジュールと、を備える。
【０００８】
本発明の実施形態では、マスターステーション以外のステーションが、得られた最大時間間隔内にマスターステーションからの管理フレームが受信されるかどうかを判断し、これによってマスターステーションがアドホックネットワークやＰ２Ｐネットワーク等の中央インフラストラクチャを持たないネットワークから切断されているかどうかを検知する、ということが、前述の技術手法から理解される。このように、中央インフラストラクチャを持たないネットワークからマスターステーションが切断されると、この中央インフラストラクチャを持たないネットワークはマスターステーションがネットワークから切断されたことを適切な時間内に知ることができる。そうして、ネットワークを維持・管理するための新マスターステーションをネゴシエートして、中央インフラストラクチャを持たないネットワーク内のステーション間の正常な通信に影響を与えないようにする。
【００１０】
本発明の実施形態による技術手法であるか従来技術による技術手法であるかを明確にするために、本発明の実施形態または従来技術の説明に含まれる添付の図面を以下に概説する。以下に概説する添付の図面は、明らかに例示を目的とするものであり網羅的なものではない。当業者であれば、なんらの創造努力なしに、これらの添付図面から他の図面を派生させることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートする方法のフローチャートの概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートする方法のフローチャートの概略図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートする方法のフローチャートの概略図である。
【図４】本発明の第４の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートするための装置の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態の技術手法を添付の図面を参照して説明する。実施形態は単に例示的であり網羅的なものでないことは明らかである。本明細書に示す実施形態から当業者が創造的努力なしに導き得るその他のすべての実施形態は、本発明の保護の範囲内となる。
【００１３】
単一のＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を有する分散型ネットワーク、例えば、アドホックネットワークやＰ２ＰネットワークなどはＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）ネットワークとして知られている。ＩＢＳＳネットワークの時間軸は、等しいビーコン間隔（ＢＩ）に分割されている。ＡＴＩＭ（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）ウィンドウはＢＩの先頭に存在し、コンテンションウィンドウ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｗｉｎｄｏｗ）がそれに続く。パワーセーブモードにおいては、ＢＩのＡＴＩＭウィンドウ内のコンテンションアクセス方式を介して、すべてのステーションは、ビーコンフレームとＡＴＩＭフレームを周期的に受信、送信する。ＡＴＩＭウィンドウの開始時間はＴＢＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）であり、全ステーションはＡＴＩＭウィンドウの間は周期的にアクティブ状態を維持する。各ステーションはＴＢＴＴにバックオフ時間を設定し、コンテンションアクセス方式によってビーコンフレームを受信、送信する。衝突を少なくするために、各ステーションはビーコン送信する前に、０〜Ｔｄ＿ｍａｘの範囲内の乱数値の時間幅を取る。Ｔｄ＿ｍａｘ＝２＊ａＣＷｍｉｎ＊ａＳｌｏｔＴｉｍｅであり、ここで、ａＣＷｍｉｎはコンテンションウィンドウの下限の整数であり、ａＳｌｏｔＴｉｍｅはシステムユニット時間、すなわちタイムスロット長である。つまり、ＩＢＳＳネットワークの各ステーションは、ＴＢＴＴポイントからある遅延期間だけ待機を開始し、遅延期間の値は、０〜Ｔｄ＿ｍａｘの範囲内の乱数値である。設定された遅延期間は、バックオフアルゴリズムに従って減少してゆく。遅延期間が最初にゼロになるステーションが、ビーコンフレームを最初に送信する。あるステーションが、遅延期間がゼロになる前に別のステーションからビーコンフレームを受信すると、そのステーションは、次のＴＢＴＴが来るまでは、自分自身のビーコンフレームを送信しない。
【００１４】
ＩＢＳＳネットワークにおけるビーコンフレーム送信のコンテンション方式は以下の通りである。ネットワークステーションは各ＴＢＴＴでバックオフ遅延時間を再計算する。ここでバックオフ遅延時間は、０〜２＊ａＣＷｍｉｎ＊ａＳｌｏｔＴｉｍｅの範囲である。そして、バックオフ遅延時間が減少して０になれば、ビーコンフレームを送信する。こうして、ネットワークの中の１つのステーションが連続する数ＢＩ内でビーコンフレーム送信の競合に成功し、いくつかのステーションは、連続する数ＢＩの間中ビーコンフレームを送信できなくなる。さらに、ＴＢＴＴポイントでバックオフが始まる。通常のステーションで使用するランダム値が０であれば、そのステーションはＴＢＴＴポイントでビーコンフレームを送信する。これは緊急目的でＴＢＴＴポイントを確保しておくには都合が悪い。
【００１５】
ＡＴＩＭウィンドウ内にＡＴＩＭフレームがない場合には、送信のためのデータがないことを示す。パワーセーブモードでは、ＢＩにおけるＡＴＩＭウィンドウの後、ステーションはスリープに入る。ＡＴＩＭウィンドウでＡＴＩＭフレームが受信されると、それは送信ステーションに送信すべきデータがあることを意味する。ＡＴＩＭフレームがユニキャストモードで送信される場合には、受信ステーションはそのステーションに対して確認応答（ＡＣＫ）メッセージをＡＴＩＭウィンドウの内に返す必要がある。相互にデータ交換をするためには、送信ステーションと受信ステーションの両方とも、ＢＩ内のＡＴＩＭウィンドウ後のコンテンション期間はアクティブのままである必要がある。送信ステーションが送信すべきデータを持っている場合、送信ステーションは、先ずＡＴＩＭフレームを受信ステーションに送信する必要がある。受信ステーションがＡＣＫフレームを返して、両者ともにＢＩ内でアクティブであることが確認されると、送信ステーションがデータを送信する。ＡＴＩＭフレームがマルチキャストかブロードキャストである場合には、受信ステーションは送信ステーションに対してＡＣＫメッセージを返す必要はない。ＡＴＩＭフレームを送信、受信する方式は、本発明の次の実施形態において生成を必要とする新規フレーム中に部分的に利用されてもよい。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートする方法のフローチャートの概略図である。図１に示すように、この実施形態の方法には以下のステップが含まれる。
【００１７】
ステップ１０１：一般のステーションがマスターステーションからマスターアイデンティティを有する管理フレームを受信する。
【００１８】
ステップ１０２：一般のステーションが、マスターステーションから管理フレームを受信して次の管理フレームを受信するまでの間の最大時間間隔を取得する。
【００１９】
ステップ１０３：その最大時間間隔が経過しても次の管理フレームを受信しない場合には、事前設定ポリシーに従って、その一般ステーションは自分自身を新しいマスターステーションに決定する。
【００２０】
この実施形態において、一般のステーションがマスターステーションからマスターアイデンティティを有する管理フレームを受信した後、その一般ステーションは、マスターステーションからの次の管理フレームを待ち続ける。管理フレームを受信するための最大時間間隔が経過しても、その一般ステーションが次の管理フレームを受信しない場合には、事前設定ポリシーに従って、その一般ステーションは他の一般ステーションとネゴシエートした後に、自分自身を新しいマスターステーションに決定する。マスターステーション以外のステーション（一般ステーション）は、取得された最大時間間隔内にマスターステーションからの管理フレームが受信されているかどうかを判断することで、マスターステーションが（アドホックネットワークやＰ２Ｐネットワーク等の）分散ネットワークから切断されているかどうかを検知する。このようにして、分散ネットワークからマスターステーションが切断されると、この分散ネットワークは、ネットワークからのマスターステーションの切断を知ることができ、ネットワークの維持・管理のために新しいマスターステーションをネゴシエートして、この分散ネットワーク中のステーション間の通常の通信に影響を及ぼさないようにする。
【００２１】
図２は、本発明の第２の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートする方法のフローチャートの概略図である。図２に示すように、この実施形態の方法には以下のステップが含まれる。
【００２２】
ステップ２０１：一般ステーションＢは、マスターアイデンティティを有するビーコンフレームを受信する。ここでビーコンフレームは、ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のコンテンションアクセス方式によって、ブロードキャストモードまたはマルチキャストモードでマスターステーションＡから送信される。
【００２３】
ビーコンフレームを送信するコンテンション規則は、具体的には次のようである。ネットワークの一般ステーションは、生成されたときまたはネットワークに加えられた時に、ランダムのバックオフ遅延時間を計算する。各ＢＩの開始点（ＴＢＴＴ）が来ると、一般ステーションは先ず短いタイムスロットの間、例えば、１０マイクロ秒か１マイクロ秒のＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｉｎｇ）の間待機し、それからランダムなバックオフ遅延時間に従ってビーコンフレームを送信するコンテンションを行う。ＢＩの間に、他の一般ステーションからビーコンフレームを受信すると、元の一般ステーションは、次のＢＩの開始ポイント（ＴＢＴＴ）でのランダムバックオフ遅延時間の再計算は行わず、前のＢＩの残存バックオフ遅延時間を使用する。通常、前のＢＩのビーコンフレームの送信に成功すると、次のＢＩにおいてステーションは、ビーコンコンテンション遅延時間を全ＩＢＳＳネットワークのバックオフ遅延時間幅の中の上限に設定する。
【００２４】
マスターステーションＡから送信されるビーコンフレームは、マスターアイデンティティを有しており、ビーコンフレームを送信する時点で分散ネットワーク中にあるステーションの現時点総数（Ｎ）を含んでいてもよく、また、そのネットワークに加入しているステーションの連番（１，２，．．．，Ｎ）も含んでいてもよい。ランダムバックオフ遅延時間の値は、Ｒａｎｄｏｍ（）＋ｌｏｇ（（Ｎ−ｎ＋１）＊ａＳｌｏｔＴｉｍｅ）であり、ここで、ｎはステーションの連番であり、Ｒａｎｄｏｍ（）の値は、０〜２＊ｃＷｍｉｎ＊ａＳｌｏｔＴｉｍｅの範囲にある。
【００２５】
ステップ２０２：一般ステーションＢが、マスターステーションからビーコンフレームを受信して次のビーコンフレームを受信するまでの間の最大時間間隔（Ｔｍ）を取得する。
【００２６】
一般ステーションＢは、ビーコンフレーム送信時点における、分散ネットワーク中にあるステーションの現時点総数（Ｎ）に従って、最大時間間隔Ｔｍを決定する。すなわち、Ｔｍ＝Ｎ＊ＢＩである。ただし、分散ネットワーク中にあるステーション総数（Ｎ）は、最大時間間隔Ｔｍ内で変化する可能性がある。従って、Ｔｍの値は控え目にみて、２＊Ｎ＊ＢＩである。
【００２７】
ステップ２０３：時間間隔Ｔｍが経過してもマスターステーションＡから新たなビーコンフレームを受信しない場合、そして、一般ステーションＢの制御能力が事前設定の能力の閾値よりも高い、すなわち一般ステーションＢがマスターステーションとして適格であれば、一般ステーションＢは、ＡＭＩＭ（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｓｓａｇｅ）フレームを他の一般ステーション（例えば、一般ステーションＣ、一般ステーションＤ、等）へマルチキャストモード又はブロードキャストモードで送信し、一般ステーションＢがそのネットワークにおける新しいマスターステーションになる事を宣言する。
【００２８】
このＡＭＩＭフレームは管理フレームであり、ネットワークの新マスターステーションであることを宣言することができ、送信ステーションをＢＩ中でアクティブに保持させる。更にＡＭＩＭフレームには、送信ステーションＢのアイデンティティ、残りの動作時間、マスターステーションＡから最後にビーコンフレームを受信した時間、および送信ステーションＢの制御能力が含まれてもよい。
【００２９】
特にパワーセービングモードにおいては、一般ステーションＢはこの段階で、ＤＣＦコンテンションアクセス方式を介して、最直近のＡＴＩＭウィンドウの中で他の一般ステーションへＡＭＩＭフレームを送信することができる。非パワーセーブモードでは、ＡＴＩＭウィンドウの長さは０である。この段階で一般ステーションＢは、ＤＣＦコンテンションアクセス方式を介して、ＢＩ中の任意の時間にＡＭＩＭフレームを送信することができる。
【００３０】
ステップ２０４：一般ステーションＢはＢＩ内でＮＯＷＡＹフレームを受信したかどうかを判断する。ここで、ＮＯＷＡＹフレームはバックオフコンテンション方式を介して、（一般ステーションＣ、一般ステーションＤなどの）他の一般ステーションにより送信される。ＮＯＷＡＹフレームがＢＩ内で受信されれば、手順はステップ２０６に進む。ＢＩ内でＮＯＷＡＹフレームが受信されない場合には、手順はステップ２０５に進む。
【００３１】
ステップ２０５：一般ステーションＢはマスターアイデンティティを有するビーコンフレームを（一般ステーションＣ、一般ステーションＤなどの）他の一般ステーションへ、次のＢＩの開始時ＴＢＴＴにバックオフなし（つまり、ＴＢＴＴ時点でバックオフ時間が０）で、ブロードキャストモードにて送信する。このビーコンフレームを利用して、一般ステーションＢが新しいマスターステーションに決定される。
【００３２】
さらに、一般ステーションＢが送信したビーコンフレームはマスターアイデンティティを有するのみでなく、ＢＩの変更を他の一般ステーションに通知し、ネットワークステーションの新しい総数を知らせる。
【００３３】
さらに、一般ステーションＢが、ＡＭＩＭフレームを送信した後に、ＢＩ内に別の一般ステーションから突然ＡＭＩＭフレームを受信した場合には、この一般ステーションＢは次のＢＩのＴＢＴＴ時点で、新マスタ−ステーションであることを宣言するビーコンフレームの送信をやめる。
【００３４】
ステップ２０６：一般ステーションＢの一般ステーションとしてのアイデンティティを変更しないままＮＯＷＡＹフレーム送信のコンテンションに成功したステーションに対して、一般ステーションＢはＡＣＫを返し、ＴＢＴＴからの短時間のタイムスロットの後バックオフアルゴリズムに従って、ビーコンフレーム送信のコンテンションを行う。
【００３５】
この実施形態において、一般ステーション（例えば一般ステーションＣ）が、一般ステーションＢからのＡＭＩＭフレームを受信すると、そのＡＭＩＭフレームを送信したステーションは閾値能力よりも高い制御能力を持つことは確実であるので、一般ステーションＣは、Ｔｍが経過してもマスターステーションからのビーコンフレームを受信しない場合には、一般ステーションＢに対しての応答はせずに、デフォルトで、ステーションＢを新マスターステーションと見なす。パワーセービングモードにおいては一般ステーションＣはＡＴＩＭウィンドウのあとのコンテンションウィンドウではスリープになる。そして次のＢＩ（これはまだ旧マスターステーションで指示された値である）のＡＴＩＭウィンドウで、スリープから戻って、ビーコンフレームを送受信する。ＩＢＳＳネットワークにおけるビーコン送信の既存のコンテンション方式によれば、ネットワークステーションは各ＴＢＴＴでのバックオフ遅延時間を再計算する。ここでバックオフ遅延時間は、０〜２＊ａＣＷｍｉｎ＊ａＳｌｏｔＴｉｍｅの範囲である。そして、バックオフ遅延時間が減少して０になれば、ビーコンフレームを送信する。こうして、ネットワークの中の１つのステーションがコンテンションに成功して連続する数ＢＩ内でビーコンフレームを送信し、いくつかのステーションが連続する数ＢＩの間、ビーコンフレームを送信できなくなる。さらに、ＴＢＴＴポイントでバックオフが始まる。通常のステーションに使用されるランダム値が０であれば、そのステーションはＴＢＴＴポイントでビーコンフレームを送信することができる。これは緊急目的でＴＢＴＴポイントを確保するには不都合である。ＩＢＳＳネットワークにおけるビーコン送信の新コンテンション方式は、ステップ２０１に従って特定される。一般ステーションＣがＢＩ内でスリープとなっているかどうかに拘わらず、一般ステーションＣは次のＢＩのＴＢＴＴでは、ビーコンフレームが送受信できるようになっている。ビーコンフレームがＴＢＴＴの短いタイムスロット中に受信されたとすると、一般ステーションＣはビーコンフレームの送信をキャンセルする。ＴＢＴＴの短いタイムスロット中にビーコンフレームが受信されなかったとすると、ＴＢＴＴの短時間のタイムスロットの後、バックオフアルゴリズムに従って一般ステーションＣはビーコンフレーム送信のコンテンションを行う。
【００３６】
一般ステーションＣがＡＭＩＭフレームに対応するＢＩ内で旧マスターステーションからビーコンフレームを受信した場合、干渉によって、または間違って旧マスターステーションがネットワークから切断されたとみなしたか、間違って新マスターステーションであると宣言した、などの理由により、一般ステーションＢは旧マスターステーションからのビーコンフレームを受信できなかったことを示している。この場合には、一般ステーションＣが、一般ステーションＢおよびその他のステーションに対してＮＯＷＡＹフレームをブロードキャストする。ＮＯＷＡＹフレームは、いかなる値も含まず、一般ステーションＢを新マスターステーションとすることを拒否し、現行のマスターステーションをそのまま維持する。ＮＯＷＡＹフレームは、ＡＭＩＭフレームに対となっている否定的ＡＣＫフレームであり、ＡＭＩＭフレームを送信したステーションをマスターステーションとする宣言を否定（ｎｅｇａｔｅ）するために使用される。これはバックオフ時間の優先度の高い制御フレームである。ＮＯＷＡＹフレームはバックオフコンテンション方式によってブロードキャストされる。一般ステーションＣがＮＯＷＡＹフレームを送信する前に、他の一般ステーションによるＮＯＷＡＹフレームのブロードキャストを受信した場合、この一般ステーションＣは、次のＮＯＷＡＹフレームのバックオフタイミングをキャンセルし、ＮＯＷＡＹフレームの送信を断念する。これは、ＢＩにおいてすべての一般ステーションが同時にＡＭＩＭフレームへ応答することによるチャネルの輻輳を防ぎ、一般ステーションが１つずつＡＭＩＭフレームへ応答するのに長時間を要することを防止する。ＮＯＷＡＹフレームが一度しかブロードキャストされない場合には、ＡＭＩＭフレームを送信したステーションがＮＯＷＡＹフレームを偶々受信できないこともあり得る。そうすると、ＡＭＩＭフレームを送信したステーションは、次のＢＩの開始点ＴＢＴＴでバックオフなしに新しいビーコンを送信し、他のステーションが、通常の順番でビーコンフレームを送信することができなくなる。従って前節で述べたように、ＡＭＩＭの送信ステーションは、ＮＯＷＡＹフレームを受信した後、ＮＯＷＡＹフレームを送信したステーションに対してＮＯＷＡＹフレームを受信したことを示すＡＣＫフレームを返す必要がある。ＡＣＫフレームを受信するまでは、ＮＯＷＡＹフレームを送信したステーションは、ＡＭＩＭフレームを送信したステーションへＮＯＷＡＹフレームを送信し続ける必要がある。
【００３７】
ＮＯＷＡＹフレームを受信すると、マスターステーションであることを宣言した一般ステーションＢは、自分自身が間違ってＡＭＩＭフレームを送信したことに気が付き、元のステーションアイデンティティを保持して、ＴＢＴＴの短時間のタイムスロットの後、バックオフアルゴリズムに従ってビーコンフレーム送信のコンテンションに入る。ＮＯＷＡＹフレームを受信しなかった場合には、一般ステーションＢはＴＢＴＴポイントでバックオフなしでビーコンフレーム送信のコンテンションを行う。
【００３８】
本実施形態における閾値能力は、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）アライアンスによって策定された仕様に規定されたものであってもよい。閾値能力の内容としては、そのステーションの残りの作業時間とＱｏＳ能力とが含まれてもよい。能力が閾値能力よりも低いステーションは、コンテンションから除外されることが規定されているので、最初に新マスターであると宣言したステーションが、規則に反するものでなければ新ステーションとなる。この実施形態においては、制御能力の最も高いステーションが、必ずしも新マスターステーションとなる訳ではない。
【００３９】
本実施形態において、ＡＭＩＭフレームの送信ステーション（一般ステーションＢ）は、ＢＩの間はアクティブである必要がある。本実施形態における、ＡＭＩＭ−ＮＯＷＡＹ−ＡＣＫ方式は、他の既存のフレーム全体に実装されてもよい。例えば、ＡＭＩＭフレームはＡＴＩＭフレームと結合されてもよい。つまり、通常は空のＡＴＩＭフレームがマスター宣言の情報を含んでもよい。マスター宣言を有するＡＴＩＭフレームを受信した後、ステーションはそのフレームをＡＭＩＭフレームを処理するのと同じように処理してよい。（マスター宣言を有するＡＴＩＭフレームを送信するステーションは、ＡＴＩＭウィンドウの後もコンテンションウィンドウ中でアクティブであることが必要なことは規定されねばならないが、マスター宣言を有するＡＴＩＭフレームを受信するステーションは、省エネのために、ＡＴＩＭウィンドウの後はコンテンションウィンドウの間スリープであってもよい。）
【００４０】
または、本実施形態では、Ｔｍが経過してもマスターステーションからビーコンフレームを受信しない一般ステーションは、マスタ−ステーションの宛先アドレスへクエリーを送信する。ここで、クエリーは、マスターステーションが分散ネットワークから切断されているかどうかを問い合わせる。マスターステーションからの応答がない場合には、その一般のステーションは、新マスターステーションであることを宣言するＡＭＩＭフレームを送信してよい。このようにして、分散ネットワークからマスターステーションが切断された後、この分散ネットワークは、ネットワークからのマスターステーションの切断を知ることができ、ネットワークの維持・管理のために新しいマスターステーションをネゴシエートして、この分散ネットワーク中のステーション間の通常の通信に影響を及ぼさないようにする。
【００４１】
図３は、本発明の第３の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートする方法のフローチャートの概略図である。図３に示すように、この実施形態の方法には以下のステップが含まれる。
【００４２】
ステップ３０１：一般のステーションは、マスターアイデンティティと、ステーションの制御能力に従って配列されたステーションのリストとを有する、プローブフレームを受信する。ここでプローブフレームは、ＤＣＦコンテンションアクセス方式に従って、マスターステーションによりブロードキャストまたはマルチキャストで送信される。
【００４３】
ステップ３０２：  その一般のステーションが、マスターステーションからプローブフレームを受信して次のプローブフレームを受信するまでの間の最大時間間隔（Ｔｍ）を取得する。
【００４４】
ステップ３０１でマスターステーションから送信されたプローブフレームは、マスターアイデンティティを含むだけでなく、プローブフレームを送信した時点における分散ネットワーク中のステーションの現行総数（Ｎ）も含む。こうして、このステップでプローブフレームを受信する一般ステーションは、ステーションの総数（Ｎ）から最大時間間隔を決定することができる。すなわち、Ｔｍ＝Ｎ＊ＢＩとなる。ただし、分散ネットワーク中にあるステーションの総数（Ｎ）は、最大時間間隔Ｔｍ内で変化するかもしれない。従って、Ｔｍの値は低目に見積もって、２＊Ｎ＊ＢＩである。
【００４５】
ステップ３０３：一般ステーションは、時間間隔（Ｔｍ）が経ってもマスターステーションから更なるプローブフレームが来ない場合には、受信したプローブフレーム中のステーションリストによるネゴシエーションによって、自分自身を新マスターステーションに決定する。
【００４６】
ステップ３０１において、一般ステーションが受信したプローブフレーム中のステーションリストが、ステーションの制御能力の降順になっているか人為的な順序になっている場合に、そのステーションリストの中の第１の一般ステーションが、このステップでのマスターステーションからの第１のプローブフレームを受信した後、Ｔｍ内でマスターステーションからの第２のプローブフレームを受信しなければ、その第１の一般ステーションはマスターステーションが分散ネットワークから切断されたとみなし、旧マスターステーションの宛先アドレスへクエリーを送信して、旧マスターステーションが分散ネットワークから切断されているかどうかを問い合わせる。旧マスターステーションからの応答がなく、別の一般ステーションからも旧マスターステーションが分散ネットワークから切断されているかどうかを問い合わせるクエリーを受信した場合には、この一般ステーションは、ブロードキャストモードまたはマルチキャストモードで他の一般ステーションへ通知メッセージを送信して、新マスターステーションであることを宣言することができる。このようにして、分散ネットワークからマスターステーションが切断されると、この中央インフラストラクチャを持たないネットワークは、ネットワークからのマスターステーションの切断を適切な時期に知ることができ、ネットワークの維持・管理のために新しいマスターステーションをネゴシエートして、この分散ネットワーク中のステーション間の通常の通信に影響を及ぼさないようにする。
【００４７】
これとは別に、ステップ３０１において、一般ステーションが受信したプローブフレームが、事前に設定された時間間隔で、マスターステーションによってブロードキャストモードまたはマルチキャストモードで送信される場合がある。プローブフレームの送信時間は、ＬＴＢＴＴ（Ｌｅａｄｅｒ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｂｅａｃｏｎ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）として知られている。ＬＴＢＴＴは以下のように定義される（ただし、これに限るものではない）：
１．各ＢＩのＡＴＩＭウィンドウの開始時間（ＴＢＴＴ）、すなわちＬＴＢＴＴ＝ＴＢＴＴ。
２．数ＢＩ毎のＡＴＩＭウィンドウの開始時間（ＴＢＴＴ）、例えばＬＴＢＴＴ＝３＊ＢＩ。
３．各ＢＩのＡＴＩＭウィンドウのＴＢＴＴの後のある時間、例えばＬＴＢＴＴ＝３＊ＢＩ＋０．１＊ＡＴＩＭ。あるいは、
４．各ＢＩのＡＴＩＭウィンドウのＴＢＴＴの僅か前のある時間、例えばＬＴＢＴＴ＝３＊ＢＩ−０．１＊ＡＴＩＭ。
【００４８】
上記の第１または第２の定義が適用される場合には、マスターステーションはＬＴＢＴＴにおいて第一優先でプローブフレームを送信しなければならない。そうして他のステーションはＬＴＢＴＴにおいてプローブフレームを聞いて、それ以降のプローブフレームおよびＡＴＩＭフレーム以外のフレームのバックオフタイミングを停止しなければならない。第３または第４の定義が適用される場合には、すべてのステーションはＬＴＢＴＴでスリープであってはならない。ステップ３０３において、ステーションリスト中の第１の一般ステーションが、ＬＴＢＴＴにおいて旧マスターステーションからプローブフレームを受信しない場合には、第１の一般ステーションは、マスターステーションが分散ネットワークから切断されたものと考え、旧マスターステーションの宛先アドレスへクエリーを送信して、マスターステーションが分散ネットワークから切断されているかどうかを問い合わせる。旧マスターステーションからの応答がなく、別の一般ステーションからも、旧マスターステーションが分散ネットワークから切断されているかどうかを問い合わせるクエリーを受信した場合には、第１の一般ステーションは、マルチキャストモードまたはブロードキャストモードで他の一般ステーションへ通知メッセージを送信して、新マスターステーションであることを宣言してもよい。この実施形態において、マスターステーションは、ステーションリストを有するプローブフレームを定期的にマルチキャストする。こうして、マスタ−ステーションの消失が適切なタイミングで発見され、新マスターステーションが適切な時間内にネゴシエートされる。分散ネットワークからマスターステーションが切断されると、この分散ネットワークは、ネットワークからのマスターステーションの切断を適切なタイミングで知ることができ、ネットワークの維持・管理のために新しいマスターステーションをネゴシエートして、この分散ネットワーク中のステーション間の通常の通信に影響を及ぼさないようにする。
【００４９】
さらに、本実施形態中のステーションリストにあるステーションは、ステーションの制御能力によって配列されるばかりではなく、ステーションの電池残量によって配列することもできる。つまり、リスト中のステーションの配列順序は、ステーションの制御能力とステーションの電池残量とによって決定される。
【００５０】
図４は、本発明の第４の実施形態による、マスターステーションをネゴシエートするための装置の概略構造図である。図４に示すように、本実施形態の装置は、受信モジュール４１と、取得モジュール４２と、ネゴシエーションモジュール４３とを含んでもよい。受信モジュール４１は、マスターステーションからマスターアイデンティティを有する管理フレームを受信するように構成され、取得モジュール４２は、マスターステーションから管理フレームを受信して次の管理フレームを受信するまでの間の最大時間間隔を取得するように構成され、ネゴシエーションモジュール４３は、取得モジュール４２により取得された最大時間間隔が経過しても、受信モジュール４１が更なる管理フレームを受信しない場合には、事前設定ポリシーに従ってそのローカルステーションそのものを新マスターステーションに決定するように構成されている。
【００５１】
本実施形態において、マスターステーションをネゴシエートする装置は、ステーションとして見なされてもよい。この実施形態において、受信モジュールがマスターステーションからマスターアイデンティティを有する管理フレームを受信した後、受信モジュールは、マスターステーションからの次の管理フレームを待ち続ける。受信モジュールが、管理フレームを受信して次の管理フレームをマスターステーションから受信するまでの最大時間間隔が経っても管理フレームを受信しない場合には、ネゴシエーションモジュールが他の一般ステーションのネゴシエーションモジュールとネゴシエートして、事前設定のポリシーに従って新マスターステーションを決定する。
【００５２】
この実施形態における管理フレームは、ビーコンフレームまたはプローブフレームであってよい。
【００５３】
さらには、管理フレームがビーコンフレームである場合には、この実施形態のネゴシエーションモジュール４３は、宣言ユニット４３１と送信ユニット４３２とを更に含んでもよい。宣言ユニット４３１は、取得モジュール４２により取得された最大時間間隔を経過してもそれ以上の管理フレームを受信モジュール４１が受信しない場合に、ＤＣＦコンテンション方式によって新マスターステーションを宣言するＡＭＩＭフレームを送信するように構成されている。前記宣言を否定（ｎｅｇａｔｅ）するＮＯＷＡＹフレームがＢＩ内に受信されない場合に、送信ユニット４３２は、次のＢＩの開始点にバックオフ遅延なしにビーコンフレームを送信するように構成されており、ここでビーコンフレームは、ローカルステーションを新マスターステーションに決定するために使用される。
【００５４】
さらに、この実施形態においてマスターステーションをネゴシエートするための装置は、宣言を否定（ｎｅｇａｔｅ）するＮＯＷＡＹフレームを受信した後、ＮＯＷＡＹフレームを送信したステーションへＡＣＫメッセージを返すように構成された、応答モジュール４４を更に含んでもよい。
【００５５】
さらには、管理フレームがプローブフレームである場合に、プローブフレームは、ステーションの制御能力に従って配列されたステーションリストを更に含んでもよい。この実施形態におけるネゴシエーションモジュール４３は更に、取得モジュール４２により取得された最大時間間隔が経過しても、受信モジュール４１が更なるプローブフレームを受信しない場合には、ステーションリストに従ってそのローカルステーションそのものを新マスターステーションに決定するように構成されている。
【００５６】
マスターステーション以外のステーション（一般ステーション）のネゴシエーションモジュールは、取得モジュールにより取得された最大時間間隔内に、受信モジュールがマスターステーションから管理フレームを受信するかどうかを判断して、マスターステーションが分散ネットワークから切断されていることを検知する。このようにして、分散ネットワークからマスターステーションが切断されると、この分散ネットワークは、ネットワークからのマスターステーションの切断を知ることができ、ネットワークの維持・管理のために新しいマスターステーションをネゴシエートして、この分散ネットワーク中のステーション間の通常の通信に影響を及ぼさないようにする。
【００５７】
当業者であれば、本発明の実施形態における方法のすべてのステップ、あるいは一部のステップは、関連するハードウェアに命令をするプログラムで実装されてもよいことは理解されるであろう。プログラムはコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。プログラムが動作すると、本発明の実施形態における方法のステップが実行される。記憶媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク、または、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）等のプログラムコードを格納できる任意の媒体であってよい。
【００５８】
最後に、上記の実施形態は、本発明の技術手法を説明するために提供されるものであって、本発明を制限するものではないことに留意されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者がさまざまな修正、変形および置換えを本発明に対して行えることは明らかである。以下の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される保護範囲にある修正、変形および置換えは本発明に含まれることが意図されている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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