(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＦ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プロトコルアクセスポイントを動作させる方法であって、
関連するステーションから報告を受信するステップと、
前記報告に応答してリストを更新するステップと、
前記更新されたリストに応答してタイムスロット割当てマップを調整するステップと、
前記調整されたマップをカプセル化するステップと、
前記カプセル化された調整されたマップを送信するステップと、
前記タイムスロット割当てマップにおいて指定されたタイムスロットを前記関連するステーションに割り当てるステップと、
を有する方法であって、
前記関連するステーションは、前記割り当てられたタイムスロットのメインオーナーとバックアップオーナーとの１つであり、
前記割り当てられたタイムスロットのメインオーナーはフル送信権利を有し、前記割り当てられたタイムスロットのバックアップオーナーは条件付き送信権利を有する方法。
【請求項２】
前記割り当てられたタイムスロットにおいてダウンリンクデータを送信するステップと、
前記関連するステーションからアップリンクデータを受信するステップと、
をさらに有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
関連付けるための要求をステーションから受信するステップと、
前記要求に応答して応答を送信するステップと、
をさらに有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記報告は、可視的ステーション報告である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記リストは、可視的ステーションリストである、請求項１記載の方法。
【請求項６】
アクセスポイントに関連するＴＤＦ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プロトコルステーションを動作させる方法であって、
通信チャネルを介し同期フレームを受信するステップと、
前記同期フレームに配置されるマップをカプセル解除するステップと、
関連するステーションが割り当てられたメインオーナーと割り当てられたバックアップオーナーとの１つである前記マップに指定されるタイムスロットがあるか判断するステップと、
前記関連するステーションが前記タイムスロットの前記割り当てられたメインオーナーである場合、前記タイムスロット中に前記通信チャネルを介しデータを送信するステップと、
前記関連するステーションが前記タイムスロットの前記割り当てられたバックアップオーナーである場合、前記通信チャネルを前記タイムスロット中のある時間期間に検知するステップと、
前記タイムスロット中に前記時間期間においてアイドル状態である前記通信チャネルを介しデータを送信するステップと、
を有する方法。
【請求項７】
前記通信チャネルをモニタリングするステップと、
前記通信チャネルを介し送信する何れのステーションが検知されるか判断するステップと、
前記判断に応答してリストを用意するステップと
前記リストに応答して報告を用意するステップと、
前記報告をデータとして出力キューに格納するステップと、
をさらに有する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
アクセスポイントに関連付けるための要求を送信するステップと、
前記関連付け要求に応答して応答を受信するステップと、
前記応答の情報に基づき、前記要求が受理されたか判断するステップと、
をさらに有する、請求項６記載の方法。
【請求項９】
アクセスポイントに関連するＴＤＦ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プロトコルステーションを動作させる装置であって、
関連するステーションから報告を受信する手段と、
前記報告に応答してリストを更新する手段と、
前記更新されたリストに応答してタイムスロット割当てマップを調整する手段と、
前記調整されたマップをカプセル化する手段と、
前記カプセル化された調整されたマップを送信する手段と、
前記タイムスロット割当てマップにおいて指定されたタイムスロットを前記関連するステーションに割り当てる手段と、
を有する装置であって、
前記関連するステーションは、前記割り当てられたタイムスロットのメインオーナーとバックアップオーナーとの１つであり、
前記割り当てられたタイムスロットのメインオーナーはフル送信権利を有し、前記割り当てられたタイムスロットのバックアップオーナーは条件付き送信権利を有する装置。
【請求項１０】
前記割り当てられたタイムスロットにおいてダウンリンクデータを送信する手段と、
前記関連するステーションからアップリンクデータを受信する手段と、
をさらに有する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
関連付けるための要求をステーションから受信する手段と、
前記要求に応答して応答を送信する手段と、
をさらに有する、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記報告は、可視的ステーション報告である、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記リストは、可視的ステーションリストである、請求項９記載の装置。
【請求項１４】
アクセスポイントに関連するＴＤＦ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プロトコルステーションを動作させる装置であって、
通信チャネルを介し同期フレームを受信する手段と、
前記同期フレームに配置されるマップをカプセル解除する手段と、
前記関連するステーションが割り当てられたメインオーナーと割り当てられたバックアップオーナーとの１つである前記マップに指定されるタイムスロットがあるか判断する手段と、
前記関連するステーションが前記タイムスロットの前記割り当てられたメインオーナーである場合、前記タイムスロット中に前記通信チャネルを介しデータを送信する手段と、
前記関連するステーションが前記タイムスロットの前記割り当てられたバックアップオーナーである場合、前記通信チャネルを前記タイムスロット中のある時間期間に検知する手段と、
前記タイムスロット中に前記時間期間においてアイドル状態である前記通信チャネルを介しデータを送信する手段と、
を有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、そのすべてがここ援用される２００８年１０月１４日に出願された出願ＥＰ０８３０５６７９．６“Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｂａｓｅｄ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ”に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、データ伝送技術に関し、特に時分割多重接続（ＴＭＤＡ）プロトコルにおけるチャネル利用を向上させる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
データ・オーバ・ケーブル（ｄａｔａ−ｏｖｅｒ−ｃａｂｌｅ）システムの通信及び動作サポートインタフェース要求を規定する既存の仕様がいくつかある。これらの仕様の１つは、既存のケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）システムへの高速データ伝送の付加を可能にする国際規格であるＤＯＣＳＩＳ（Ｄａｔａ  Ｏｖｅｒ  Ｃａｂｌｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）であり、既存のＨＦＣ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏａｘｉａｌ）インフラストラクチャを介しインターネットアクセスを提供するため多数のケーブルテレビオペレータによって利用されている。
【０００４】
ＤＯＣＳＩＳなどの手段に基づくケーブルモデムは高価であり、ケーブルネットワークにおいてリアルタイム音声通信及びビデオストリーミングサービスに影響を与えるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供するのに適していない。良好なＱｏＳと、安価なコストにより既存の標準的なプロトコルの利用を補償できるＣＡＴＶケーブルアクセスネットワークを介しデータを送信するための新たなシステムを開発することが望ましい。インターネットプロトコルネットワークとの無線接続など、既存のＣＡＴＶシステム上で実行され、データサービスを提供するユーザ端末装置又はモデムがまた、ケーブルデータシステムにおいて所望される。このようなモデムでは、ケーブルインタフェースと無線インタフェースの双方をサポートするための妥当な機会が、良質のユーザ体感に十分な帯域幅の利用性を確保するため求められる。
【発明の概要】
【０００５】
ＴＤＭＡベース機構では、ＳＴＡが送信すべきトラフィックを有さず、それの未使用のタイムスロットが他のＳＴＡにより利用可能でないとき、リソースは無駄になる。本発明は、タイムスロットを使用することが許可されたＳＴＡが特定の期間中に送信すべきトラフィックを有しないとき、フリーなタイムスロットを再利用し、チャネルの利用率を向上させる方法を提供する。
【０００６】
ＬＡＮなどの一部のネットワークでは、物理レイヤのキャリアセンシングが、基礎となる媒体（有線又は無線）の利用の現在状態を決定するのに利用される。キャリアセンシング機能が媒体がアイドルであることを示す場合に限って、ステーションは、共有されている無線又は有線媒体を介しデータ伝送を開始することができる。ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤは、物理レイヤのキャリアセンシングの結果にアクセスし、それを上位レイヤに報告することができる。
【０００７】
本発明のアクセスポイント（ＡＰ）は、重複しないタイムスロットにおいて媒体へのアクセスを確保するため、当該ＡＰ又はステーションにタイムスロットを割当て及び調整するものである。アクセスポイントは、０から始まる昇順で関連するすべてのステーションに一意的なＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤ（ＡＩＤ）を割当て、割り当てたＡＩＤを関連レスポンス管理フレームにおいてステーションに送信する。ステーションがＡＰからの関連付けを解除すると、ＡＰは、ＡＰとの関連付けを要求する次のステーションに対してＡＩＤを再利用する。
【０００８】
本発明では、割り当てられるすべてのタイムスロットは、メインオーナーとバックアップオーナーとの２つのオーナーによりアクセスすることが許可されている。このため、本発明はチャネル利用を向上させる。関連するステーションから報告を受信し、報告に応答してリストを更新し、更新されたリストに応答してタイムスロット割当てマップを調整し、調整されたマップをカプセル化し、カプセル化された調整されたマップを送信し、タイムスロット割当てマップに指定されたタイムスロットを関連するステーションに割当てることを含み、関連するステーションが割り当てられたタイムスロットのメインオーナーとバックアップオーナーとの１つである方法及び装置が開示される。また、通信チャネルを介し同期フレームを受信し、同期フレームにあるマップをカプセル解除し、関連するステーションが割り当てられたメインオーナーと割り当てられたバックアップオーナーの１つであるマップに指定されたタイムスロットが存在するか判断し、関連するステーションが割り当てられたメインオーナーであるタイムスロット期間中に通信チャネルを介しデータを送信し、ある期間に通信チャネルを検知し、関連するステーションが割り当てられたバックアップオーナーであるタイムスロット期間中の当該期間においてアイドルである通信チャネルを介しデータを送信することを含む方法及び装置が開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、簡単化された一例となるＴＤＦアクセスネットワークアーキテクチャを示す。
【図２】図２は、ＯＳＩ参照モデルにおける８０２．１１ＭＡＣサブレイヤを示す。
【図３】図３は、ＯＳＩ参照モデルにおけるＴＤＦ伝送エンティティの実現形態を示す。
【図４】図４は、通信モードエントランス処理の実現形態を示す。
【図５】図５は、ＴＤＦスーパーフレーム構造の実現形態を示す。
【図６】図６は、登録処理の実現形態を示す。
【図７】図７は、登録解除処理の実現形態を示す。
【図８】図８は、活動通知処理の実現形態を示す。
【図９】図９は、ＴＤＦネットワークの実現形態を示すシステム図を含む。
【図１０】図１０は、図９からのモデム及びＡＰの実現形態のブロック図を含む。
【図１１】図１１は、アップリンク送信処理の実現形態のフロー図を含む。
【図１２】図１２は、イーサネット（登録商標）パケットとＷＬＡＮパケットとの間の一対一のマッピングの実現形態の図を含む。
【図１３】図１３は、複数のイーサネット（登録商標）パケットと１つのＷＬＡＮパケットとの間の変換の実現形態の図を含む。
【図１４】図１４は、図１３の変換におけるパケットフローを示す図を含む。
【図１５】図１５は、図１４からのＥＩＷヘッダの実現形態の図を含む。
【図１６】図１６は、アップリンク受信処理の実現形態のフロー図を含む。
【図１７】図１７は、パケットをカプセル解除するための実現形態を示す図を含む。
【図１８】図１８は、図１０からのＰＡＤＭの実現形態を示す図を含む。
【図１９】図１９は、ダウンリンク送信処理の実現形態のフロー図を含む。
【図２０】図２０は、ダウンリンク受信処理の実現形態のフロー図を含む。
【図２１】図２１は、ＡＤｏＣ  ＳＴＡのブロック図である。
【図２２】図２２は、一実現形態によるデュアルモード装置を有するＡＤｏＣ  ＳＴＡのブロック図である。
【図２３】図２３は、ＡＤｏＣ  ＳＴＡデュアルモード装置のハードウェア実現形態のブロック図である。
【図２４】図２４は、ＡＤｏＣ  ＳＴＡデュアルモード装置の他のハードウェア実現形態のブロック図である。
【図２５】図２５は、“隠れステーション”問題を示す。
【図２６】図２６は、ＡＰ及び３つのステーションにより割り当てられたタイムスロットの利用を示す。
【図２７】図２７は、一例となるタイムスロット割当てマップ（ＴＳＡＭ）である。
【図２８】図２８は、アクセスポイント（ＡＰ）の一例となる処理のフローチャートである。
【図２９】図２９は、アクセスポイントの一例となる実現形態のブロック図である。
【図３０】図３０は、アクセスポイントに関連するステーションの一例となる処理のフローチャートである。
【図３１】図３１は、アクセスポイントに関連するステーションの一例となる実施例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［全体説明］
ここで用いられる“／”は、同一又は類似の構成要素又は構成のための他の名称を示す。すなわち、“／”は、ここで用いられる“又は”の意味としてとることができる。ユニキャスト送信は、単一の送信機と単一の受信機との間のものである。ブロードキャスト送信は、単一の送信機と、送信機の受信範囲内のすべての受信機との間のものである。マルチキャスト送信は、単一の送信機と、送信機の受信範囲内の受信機の一部が集合全体となる送信機の受信範囲内の受信機の一部との間のものである。すなわち、マルチキャストは、ブロードキャストを含むものであってもよく、ここで用いられるブロードキャストより広い用語である。ここで用いられるステーションは、限定することなく、コンピュータ、ラップトップ、携帯情報端末（ＰＤＡ）又はデュアルモードスマートフォンなどのモバイル端末又はモバイル装置でありうるノード又はクライアント装置とすることができる。
【００１１】
既存の同軸ケーブルテレビシステム（ＣＡＴＶ）を介しデータサービスを提供するため、少なくとも１つの実現形態は、ケーブルアクセスネットワークにおける時分割機能（ＴＤＦ）プロトコルに準拠したアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）とを利用する。ＡＰ及びＳＴＡは、階層的なツリー構造におけるカプラを介し接続される。このようにして、自宅にいるユーザは、ケーブルアクセスネットワークを介しリモートインターネットプロトコル（ＩＰ）コアネットワークにアクセスできる。ユーザによるＩＰコアへのアクセスは、限定することなく、インターネットアクセス、デジタル電話アクセス（ＶｏＩＰなど）、ケーブルテレビプログラミングなどのサービスを利用可能にする。図１において、一例となるネットワークアーキテクチャ１００が示される。
【００１２】
図１は、ＩＰコア１０５にアクセスするネットワークの一実施例を示す。ＩＰコアは、インターネットプロトコル又は等価なデジタルデータ伝送プロトコルを利用する何れかのデジタルネットワークであってもよい。図１の一例となる実施例では、時分割機能（ＴＤＦ）プロトコルに準拠するアクセスポイント（ＡＰ）１１０は、ＩＰコアネットワーク１０５に接続する有線ＬＡＮ又は光インタフェースなどのネットワークインタフェース１１６と、ケーブルアクセスネットワークに接続するケーブルインタフェース１１２とを有する。このような多数のアクセスポイントは、ＩＰコアネットワークに接続されてもよい。ＡＰ１１０のケーブルアクセスインタフェース１１２は、光ファイバ、同軸又は他の物理的に接続される通信媒体などの何れかの形態のケーブルであってもよい。ケーブルネットワークは、必要に応じて信号カプラ１１５と、相互接続ケーブル１１７及び１１９などの配信媒体とを有することが可能である。図１において２つの配信ケーブルしか示されていないが、このような配信接続は複数あってもよいことが理解されるであろう。
【００１３】
図１の例では、配信ケーブル１１７，１１９はそれぞれ、ケーブルインタフェース１２２，１４２を介しＴＤＦに準拠するステーション（ＳＴＡ）１２０，１４０に接続する。ＳＴＡ１２０，１４０は、ＴＤＦに準拠し、ユーザの複数のインタフェースによりケーブルアクセスネットワークに接続可能なユーザ端末として機能する。これらのインタフェースは、限定することなく、従来の物理的なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）との双方を含む。一例となるＬＡＮは、イーサネット（登録商標）に準拠したネットワークである。一例となる無線ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１に互換する無線ネットワークである。
【００１４】
図１は、同様のインタフェースを有するステーション１のモデム１２０と、ステーションＮのモデム１４０とを示す。しかしながら、図１は、異なる機能のステーションがＡＰ１１０に通信可能に準拠している場合にケーブルネットワークにアタッチ可能であるため、単なる一例にすぎない。例えば、ステーションモデムは、図１に示されるユーザインタフェースのすべて又は選択された一部を有してもよい。図１では、ステーション１は、スタブ１３０ａ，１３０ｂ及び１３０ｃを有する物理的な有線ＬＡＮとのＬＡＮ接続１２１を駆動するＬＡＮインタフェース１２４をサポートするよう構成される。スタブは、テレビや他のサービスのためのセットトップボックス１３２、インターネットサービスなどのネットワークサービスのためのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ビデオ、オーディオ、電話及びデータなどのマルチメディアサービスを提供する何れかのタイプのデジタルサービスをサポートする装置を含む他のＬＡＮに準拠した装置１３６など、ＬＡＮ準拠装置をサポートする。このようなＬＡＮ準拠装置１３６は、限定することなく、ファックス、プリンタ、デジタル電話、サーバなどを含む。図１は、アンテナ１２５を駆動するためＷＬＡＮ無線周波数（ＲＦ）ポート１２６を介し無線サービスを提供するステーション１２０を示す。結果としての無線送信１２３は、音声、オーディオ、電話、データなどの何れかのマルチメディアを含むサービスをユーザに提供するため、ＷＬＡＮ準拠装置１３８により利用可能である。１つの無線装置１３８しか示されていないが、このような無線装置は複数利用されてもよい。同様に、ステーションＮはまた、スタブ１５０ａ，１５０ｂ及び１５０ｃを有する物理的なＬＡＮ１５０のためのＬＡＮ接続を駆動するＬＡＮインタフェース１４４を有する。このようなスタブは、セットトップボックス１５２、ＰＣ１５４及び他の装置１５６などのＬＡＮ準拠装置との通信をサポートする。ＷＬＡＮ  ＲＦポート１４６は、ＷＬＡＮ装置１５８との通信のためのリンク１４３を提供するアンテナ１４５をサポートする。図１のネットワークインタフェース１１６、ケーブルインタフェース１１２，１２２，１４２、有線ＬＡＮインタフェース１２４，１４４及びＷＬＡＮ  ＲＦインタフェース１２６，１４６のそれぞれに適したインタフェースドライバが存在することが、当業者により理解される。
【００１５】
ネットワーク１００の一実施例では、ＴＤＦに準拠したＡＰとＳＴＡとの双方が、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの仕様に従って論理的にリンクした制御サブレイヤであるＭＡＣサブレイヤと物理レイヤとにおいて別々にプロトコルスタックを実現する。しかしながら、ＭＡＣサブレイヤでは、ＴＤＦ  ＡＰとＳＴＡとは、ＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティをＴＤＦフレーム／メッセージ／信号送信エンティティに置換する。このため、ＴＤＦ  ＡＰ及びＳＴＡのＭＡＣサブレイヤは、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームカプセル化／カプセル解除エンティティとＴＤＦフレーム送信エンティティとを有し、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したＡＰ及びＳＴＡのＭＡＣサブレイヤは、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したフレームカプセル化／カプセル解除エンティティと、ＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティとを有する。一体化されたＡＰ及びＳＴＡについて、ＴＤＦフレーム送信エンティティとＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティとは、ＩＥＥＥ８０２．１１及びＴＤＦ機能の両方を提供するため、同時に併存してもよい。２つのモード間のスイッチは、手動又は動的設定によって実現可能である。
［ＴＤＦプロトコルのイントロダクション］
図１のＡＰ１１０とＳＴＡ１２０，１４０とは、ＴＤＦプロトコルを用いてケーブル媒体を介し通信する。ＴＤＦプロトコルの一実施例では、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームは、無線の代わりにケーブル媒体を介し送信される。ＩＥＥＥ８０２．１１機構を利用する目的は、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタックの成熟したハードウェア及びソフトウェア実現形態を利用することである。従って、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームを利用するＴＤＦは、ＡＰとそれに関連するＳＴＡとの間の通信規格として図１のケーブルネットワークにおいて用いられる。
【００１６】
ＴＤＦの１つの特徴は、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームを送信するためのそれの特有の媒体アクセス制御方法である。一実施例では、ＴＤＦは、ＭＳＤＵ（ＭＡＣ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）とＭＭＰＤＵ（ＭＡＣ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）とを含むＭＡＣフレームをやりとりするため、従来のＩＥＥＥ８０２．１１  ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）又はＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）機構を利用しない。その代わりに、ＴＤＦは、時分割接続方法を用いて、ＭＡＣフレーム／メッセージ／信号を送信する。このため、ＴＤＦは、ＭＡＣサブレイヤにあるフレーム送信エンティティの詳細な実現形態を規定するアクセス方法である。
【００１７】
図２は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルにおける標準的なＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣサブレイヤプロトコルを示す。比較のため、図３は、ＯＳＩ参照モデルにおけるＴＤＦプロトコルのフレーム送信エンティティの詳細を示す。
【００１８】
一実施例では、ＳＴＡ１２０やＳＴＡ１４０などのステーションは、２つの通信モードにより動作する。１つのモードは、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に規定されるフレーム構造と送信機構とに従う標準的なＩＥＥＥ８０２．１１動作モードである。他方のモードは、ＴＤＦ動作モードである。ＳＴＡが開始される際に何れのモードに入るべきかの判定は、図４に示される。ＳＴＡがＡＰから同期フレーム／メッセージ／信号を受信すると、ＳＴＡはＴＤＦモードに入る。所定のタイムアウト期間内に同期フレームが受信されない場合、ＳＴＡはＩＥＥＥ８０２．１１モードに留まるか、又はシフトする。
［ＴＤＦプロトコルの機能説明］
アクセス方法
ＴＤＦステーションの物理レイヤは、パフォーマンス及びデバイスメンテナンスを向上させるために動的なレートスイッチを実行する実現形態を可能にする複数のデータ伝送レート機能を有してもよい。一実施例では、ステーションは、５４Ｍｂｐｓ、１８Ｍｂｐｓ及び６Ｍｂｐｓの少なくとも３つのタイプのデータレートをサポートするようにしてもよい。データサービスは、主として５４Ｍｂｐｓデータレートにより提供されてもよい。ＳＴＡが５４Ｍｂｐｓのデータ送信をサポートする問題がある場合、ＳＴＡは、一時的に１８Ｍｂｐｓデータレートにスイッチするようにしてもよい。６Ｍｂｐｓデータレートの動作モードは、ネットワークメンテナンスとステーションデバッグのために設計される。
【００１９】
データレートは、ＴＤＦステーションがＴＤＦ通信処理に入る前は静的に設定され、全通信処理中に同一に維持されてもよい。他方、ＴＤＦステーションはまた、サービス中の動的なデータレートのスイッチをサポートしてもよい。データレートのスイッチの基準は、チャネル信号品質や他のファクタに基づくものであってもよい。
【００２０】
ＴＤＦプロトコルの基本的なアクセス方法は、同一チャネルを複数の異なるタイムスロットに分割することによって、複数のユーザが同一チャネルを共有することを可能にする時分割多重接続（ＴＤＭＡ）である。ＳＴＡは、ＡＰによって割り当てられたＴＤＦスーパーフレーム内の自らのタイムスロットを利用して、アップリンクトラフィックの急激な連続において、順次それぞれ送信する。ダウンリンクトラフィックについては、ＳＴＡは、チャネルを共有し、フレーム内の宛先アドレス情報と自らのアドレスとを比較することによって、各自を宛先とするデータフレーム／メッセージ／信号又は管理フレーム／メッセージ／信号を選択する。ダウンリンクトラフィックは、ＡＰからＳＴＡへのデータのトランスポートとして規定される。ダウンリンクトラフィックの具体例として、ユーザによりリクエストされたオーディオ又はビデオなどのリクエストされたデジタルデータ／コンテンツを含む。アップリンクトラフィックは、ＳＴＡからＡＰへのデータのトランスポートとして規定される。アップリンクトラフィックの具体例として、デジタルデータ／コンテンツに対するユーザリクエスト又はある機能を実行するためのＡＰへのコマンドを含む。アップリンクデータは、一般にユニキャストである。
【００２１】
図５は、ｍ個のＳＴＡがあるときの典型的なＴＤＦスーパーフレームのＴＤＦスーパーフレーム構造とタイムスロット割当ての具体例を示す。ここで用いられるタイムスロット及びタイムスライスは互換的なものである。図５に示されるように、ＴＤＦスーパーフレーム毎にタイムスロットの一定の総数ｔｄｆＴｏｔａｌＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒがあり、各ＴＤＦスーパーフレームは、ＡＰから１以上のＳＴＡにクロック同期情報を送信するのに用いられる１つの同期タイムスロットと、データ及び登録レスポンス管理フレームをＳＴＡに送信するためＡＰにより用いられる複数のｔｄｆＤｏｗｎｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ個のダウンリンクタイムスロットと、データ及び一部の管理フレームを次々とＡＰに送信するため登録されているＳＴＡにより用いられる複数のｔｄｆＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ個のアップリンクタイムスロットと、アップリンクタイムスロットの割当てに対する登録リクエストを送信するのに用いられる１つのコンテンションタイムスロットとを含む。１つのコンテンションタイムスロットは、複数のコンテンションタイムサブスロットから構成される。同期タイムスロットを除いて、共通タイムスロットと呼ばれる他のすべてのタイムスロットは、ｔｄｆＣｏｍｍｏｎＴｉｍｅＳｌｏｔＤｕｒａｔｉｏｎに等しい長さの同一の期間を有する。ｔｄｆＣｏｍｍｏｎＴｉｍｅＳｌｏｔＤｕｒａｔｉｏｎの値は、最高データレートモードの１つの通常のタイムスロットにおいて少なくとも１つの最大のＩＥＥＥ８０２．１１ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）の送信を可能にするよう規定される。同期タイムスロットの期間ｔｄｆＳｙｎｃＴｉｍｅＳｌｏｔＤｕｒａｔｉｏｎは、共通タイムスロットのものより短い。これは、当該タイムスロットにおいてＡＰからＳＴＡに送信されるクロック同期フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームより短いためである。図５のＴＤＦスーパーフレームは、スロットフィールドが同期タイムスロット、ダウンリンクタイムスロット、アップリンクタイムスロット及びコンテンションスロット（複数のコンテンションタイムサブスロット）として順序付けされるフォーマットの一例である。同期タイムスロットがスーパーフレームにおいて最初に出現する限り、スロットフィールドの他の順序付けもまた可能である。例えば、以下の順序付けもまた可能である。（ｉ）同期タイムスロット、コンテンションタイムスロット、アップリンクタイムスロット、ダウンリンクタイムスロット、（ｉｉ）同期タイムスロット、アップリンクタイムスロット、ダウンリンクタイムスロット、コンテンションタイムスロット、及び（ｉｉｉ）同期タイムスロット、コンテンションタイムスロット、ダウンリンクタイムスロット、アップリンクタイムスロットなどである。
【００２２】
この結果、ｔｄｆＳｕｐｅｒｆｒａｍｅＤｕｒａｔｉｏｎとして規定される１つのＴＤＦスーパーフレームの期間は、
【数１】
0005536077.tif 000002
として計算可能である。
【００２３】
ｔｄｆＴｏｔａｌＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ、ｔｄｆＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ及びｔｄｆＤｏｗｎｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒの間の関係は、以下の等式を充足する。
【００２４】
【数２】
0005536077.tif 000003
この同期タイムスロットは、ダウンリンク方向である。
【００２５】
さらに、ＴＤＦスーパーフレームにおけるＴＤＦ  ＳＴＡに割り当てられるアップリンクタイムスロットの個数は、１からｔｄｆＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＴｈｒｅｓｈｏｌｄまで変化してもよい。従って、ＴＤＦスーパーフレームにおいて利用可能なダウンリンクタイムスロットは、（ｔｄｆＴｏｔａｌＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ−２）から（ｔｄｆＴｏｔａｌＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ−２−ｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ）まで変更可能である。アップリンクタイムスロットを求める１つのＳＴＡがあるとき、アップリンクタイムスロット数が割当て後にｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒを超えない限り、ＡＰは、利用可能なダウンリンクタイムスロットのプールから１以上のタイムスロットを差し引き、これらのタイムスロットをＳＴＡに割り当てる。ｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒの値は、異なる実現形態では変更されてもよい。しかしながら、最大アップリンクスロット数は、データサービスのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保障するため、関連するＳＴＡに対して少なくとも１つのダウンリンクタイムスロットが利用可能であるように注意深く選択されるべきである。さらに、同じ方向の送信のために同一のＳＴＡ又はＡＰにより用いられる連続するすべてのタイムスロットは、不要な変換及び保護によって生じるこれらのタイムスロットのエッジにおける時間の浪費を回避するため、ＭＡＣフレームを連続的に送信するようマージすることが可能である。
【００２６】
ＳＴＡがＡＰに関連付けされると、ＳＴＡは、自らのアップリンクタイムスロット期間中にデータ、管理及び制御フレーム／パケットを含むすべての出力フレーム／パケットを送信する。ＳＴＡのためのアップリンクタイムスライスは、ＡＰに関連するすべてのＳＴＡによって共有され、すべてのＳＴＡは、当該ＳＴＡがそれの出力フレームを送信するタイムスロットが何れであるか明確に知っている。このタイプの機構は、電話やビデオストリーミングなどのＱｏＳにセンシティブなサービスに対するクオリティサービスをサポートするため、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの有線及び無線媒体において適用可能である。
【００２７】
一実現形態では、ｔｄｆＣｏｍｍｏｎＴｉｍｅＳｌｏｔＤｕｒａｔｉｏｎは約３００ｕｓであり、これは、ＳＴＡが５４Ｍｂｐｓモードの１つの共通タイムスロットにより少なくとも１つの最大のＩＥＥＥ８０２．１１  ＰＰＤＵを送信するのに十分である。これらのタイムスロットには、２０個のアップリンクタイムスロットと４０個のダウンリンクタイムスロットとが存在する。２０個のＳＴＡがあるとき、各ＳＴＡは、それが６８０ｋｂｐｓのアップリンクデータレートへのアクセスを有し、３０Ｍｂｐｓ（４０個の連続するタイムスロット）のダウンリンクデータレートを共有することが保障可能である。３０個のＳＴＡがあるとき、各ＳＴＡは、６８０ｋｂｐｓのアップリンクデータレートへのアクセスを有し、２２．５Ｍｂｐｓ（３０個の連続するタイムスロット）のダウンリンクデータレートを共有することが保障可能である。ｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒは３０である。最後に、６１個の共通タイムスロットと１つの同期タイムスロットとの合計の期間であるｔｄｆＳｕｐｅｒｆｒａｍｅＤｕｒａｔｉｏｎの値は、約１８．６ｍｓであり、異なる使用については異なる値に規定可能である。例えば、１つのＳＴＡしかない場合、それが約１８Ｍｂｐｓのアップリンクデータレートを達成するため４つのタイムスロットと、１８Ｍｂｐｓ（４つの連続するタイムスロット）のダウンリンクデータレートを有することが保障可能である。このように、９個のデータタイムスロットと１つの同期タイムスロットとの合計の期間であるｔｄｆＳｕｐｅｒｆｒａｍｅＤｕｒａｔｉｏｎの値は、約４ｍｓである。
［フレーム／メッセージ／信号フォーマット］
ＩＥＥＥ８０２．１１仕様では、データフレーム／メッセージ／信号、制御フレーム／メッセージ／信号及び管理フレーム／メッセージ／信号の３つの主要なフレームタイプが存在する。データフレームは、アクセスポイントとステーションとの間でデータをやりとりするのに利用される。複数の異なるタイプのデータフレームが、ネットワークに依存して存在する。データフレームと関連して、エリアクリアリング処理、チャネル取得及びキャリアセンシングメンテナンス機能及び受信データのポジティブアクノリッジメントを実行するため制御フレームが利用される。アクセスポイントとステーションとの間でデータを確実に送信するため、制御及びデータフレームが連係する。より詳細には、フレーム交換における１つの重要な特徴は、アクノリッジメント機構が存在することであり、すべてのダウンリンクユニキャストフレームについてアクノリッジメント（ＡＣＫ）フレームが存在することである。これは、信頼できない無線チャネルによって生じるデータ損失の可能性を減少されるために存在する。管理フレームは、スーパーバイザ機能を実行する。それらは、無線ネットワークに加入及び退出するのに用いられ、アクセスポイント間の関連付けを移動させるのに利用される。ここで用いられる“フレーム”という用語はまた、すべてのケースにおいてメッセージ又は信号と呼ばれてもよい。“フレーム／メッセージ／信号”という用語がまた、同じものを表すのに等価的に用いられてもよい。
【００２８】
ＴＤＦシステムでは、ＳＴＡは、制御ＡＰを特定するため、ＡＰからの同期フレーム／メッセージ／信号を受動的に待機する。同期フレームは、図５の同期スロット（タイムスロット０）内にあるデータフレームである。ＳＴＡはＡＰが同期フレームを送信することを待機するため、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線実装にある典型的なプローブリクエストフレーム及びプローブレスポンスフレームを必要としない。しかしながら、アクノリッジメント（ＡＣＫ）フレーム／メッセージ／信号は、データフレーム送信の信頼性を確保するため利用される。
【００２９】
ＴＤＦプロトコルでは、有用なＩＥＥＥ８０２．１１のデータのためのＭＳＤＵ及びＭＭＰＤＵタイプの一部しかケーブル媒体では利用されない。例えば、データフレームタイプのデータサブタイプは、上位レイヤのデータをカプセル化し、それをアクセスポイントとステーションとの間で送信するのに用いられる。新たな管理フレームは、ＴＤＦシステムにおいてクロック同期要求を取り入れるのに必要とされる。アップリンクタイムスロット要求、割当て及びリリースの機能を実現するため、４つの新たなタイプの管理フレームが定義される。テーブル１は、ＴＤＦプロトコルにおける追加されたフレーム／メッセージ／信号のタイプ及びサブタイプの有効な組み合わせを規定している。
【００３０】
【表１】
0005536077.tif 000004
［アクセスポイント（ＡＰ）のサーチ及びクロック同期］
ＴＤＦプロトコルは、タイミング情報のすべてのＳＴＡノードへの配信を提供する。ＳＴＡは、利用可能なアクティブなＡＰがあるか決定するため、図５のスーパーフレームの同期スロットにおける同期フレーム／メッセージ／信号を確認する。ＳＴＡがＴＤＦ通信に入ると、ＳＴＡは、同期フレームを用いてそれのローカルタイマーを調整し、これに基づき、ＳＴＡは、自らがアップリンクフレームを送信する順番であるか決定する。何れか所与の時点では、同期処理において、ＡＰはマスタであり、ＳＴＡはスレーブである。ＳＴＡがｔｄｆＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＣｙｃｌｅとして規定される所定の閾値期間内に関連するＡＰから同期フレームを受信しなかった場合、ＳＴＡは、関連するＡＰがＳＴＡへのサービスの提供を中止したかのように対処する。本例では、ＳＴＡは、中止したＡＰとの通信を中止し、同期フレームを再び確認することによってアクティブなＡＰを検出することを開始する。
【００３１】
ＴＤＦシステムでは、同一のＡＰに関連付けされるすべてのＳＴＡは共通クロックに同期する。ＡＰは、それのローカルネットワークのＳＴＡを同期させるためのＡＰクロック情報を含む同期フレームと呼ばれる特別なフレームを定期的に送信する。一実施例では、同期フレームが、各ＴＤＦスーパーフレームタイムにＡＰによる送信のため生成され、ＴＤＦスーパーフレームの同期スロットにおいて送信される。
【００３２】
すべてのＳＴＡは、それが関連するＡＰと同期することを確実にするため、ローカルタイミング同期機能（ＴＳＦ）タイマーを維持する。同期フレームの受信後、ＳＴＡは、当該フレームにおいてタイミング情報を常時受け付ける。ＳＴＡのＴＳＦタイマーがＡＰから受信した同期フレームのタイムスタンプと異なる場合、受信先のＳＴＡは、受信したタイムスタンプの値に従ってそれのローカルタイマーを設定する。さらに、ＳＴＡは、送受信機によるローカル処理を考慮するため、受信したタイミング値に小さなオフセットを加えてもよい。
［ＡＰによるＳＴＡの登録］
図６は、登録処理を例示的に示す。ＳＴＡが同期フレームからタイマー同期情報を取得すると、ＳＴＡは、タイムスロット０が発生した時点を取得する。ＳＴＡが何れのアクティブなＡＰに関連付けされていない場合、ＳＴＡは、同期フレームを送信したＡＰを登録しようとする。ＳＴＡは、図５のＴＤＦスーパーフレームにおける第２タイムスロットであるコンテンションタイムスロット中に登録要求フレームをＡＰに送信することによって、ＡＰと関連付けされる。一実施例では、ｔｄｆＣｏｍｍｏｎＴｉｍｅＳｌｏｔＤｕｒａｔｉｏｎに等しいコンテンションタイムスロットの期間と、登録要求フレーム／メッセージ／信号構造とは、１つのコンテンションタイムスロットによりｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ個の登録要求フレームを少なくとも送信することを可能にするよう構成される。この構成に基づき、コンテンションタイムスロットは、ｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒに等しい長さのサブタイムスロットに分割される。
【００３３】
ＳＴＡが対象となるアクティブなＡＰを検出するとすぐに、ＳＴＡは、登録要求フレームをＡＰに送信するため、コンテンションタイムスロットの１つのサブタイムスロットを選択する。このアクションの目的は、同時にスタートし、同一のＡＰに同時に登録しようとするＳＴＡが多数である場合の衝突の確率を減少させることである。登録要求は、以下の方法に従って実行されてもよい。
Ａ．アップリンクタイムスロットが割り当てられると、ＳＴＡは、ｔｄｆＡｌｌｏｃａｔｅｄＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔとして定義される割り当てられたアップリンクタイムスロット数を格納する。割り当てられたアップリンクタイムスロットは、アップリンクタイムスロットの全プールにおけるタイムスロットの位置を示し、１からｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒまでの範囲となる。
Ｂ．ＡＰは、ＳＴＡがアップリンクタイムスロットを要求する毎に、同一のアップリンクタイムスロットを同一のＳＴＡに割り当てる。
Ｃ．登録要求フレームを送信するタイムスロットを選択するタイミングになると、ｔｄｆＡｌｌｏｃａｔｅｄＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔの値が格納されている場合、ＳＴＡは、タイムスロット数をｔｄｆＡｌｌｏｃａｔｅｄＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔに設定する。そのような値がない場合、ＳＴＡは、利用可能なｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒ個のタイムスロットの１つのサブタイムスロットをランダムに選択する。その後、ＳＴＡは、ランダムに選択されたタイムスロットにおいて登録要求フレームを送信する。
【００３４】
ＳＴＡは、この時点でにおいてサポートしているすべてのデータレートをリストし、受信信号のキャリア／ノイズレシオなどの情報を登録要求フレームにより送信する。ＳＴＡは、サポートされている各種データレートにより複数の連続する登録要求フレームを送信してもよい。フレームを送信した後、ＳＴＡは、ＡＰから登録応答フレーム／メッセージ／信号を取得する。
【００３５】
ＳＴＡから登録要求フレームを受信した後、以下の方法に基づき、ＡＰは、各種登録応答フレームをダウンリンクタイムスロットによりＳＴＡに送り返す。
Ａ．すでに割り当てられたアップリンクタイムスロットがｔｄｆＭａｘｉｍｕｍＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＮｕｍｂｅｒに等しい場合、ＡＰは、フレーム本体にｕｐｌｉｎｋＴｉｍｅＳｌｏｔＵｎａｖａｉｌａｂｌｅインジケータを配置する。
Ｂ．ＡＰが登録要求管理フレームのｓｕｐｐｏｒｔｅｄＤａｔａｒａｔｅｓＳｅｔにリストされるデータレートをサポートしていない場合、ＡＰは、フレーム本体にｕｎｓｕｐｐｏｒｔｅｄＤａｔａｒａｔｅｓインジケータを配置する。
Ｃ．割当てに利用可能なアップリンクタイムスロットが存在し、ＡＰとＳＴＡとの双方がサポートする共通のデータレートがある場合、ＡＰは、１つのアップリンクタイムスロットを割当て、ＳＴＡの登録要求フレームのキャリア／ノイズレシオなどの情報に従って適切な共通のデータレートを選択し、登録応答フレームをＳＴＡに送信する。フレーム／メッセージ／信号本体は、割り当てられたアップリンクタイムスロットと選択されたデータレート情報とを含む。登録処理が成功した後、ＴＤＦ  ＳＴＡ及びＴＤＦ  ＡＰは、使用するアップリンクタイムスロットとデータレートとに関する合意に達する。
［フラグメンテーション／デフラグメンテーション］
ＴＤＦプロトコルでは、ＭＳＤＵの送信のためのタイムスロットの期間は、ｔｄｆＣｏｍｍｏｎＴｉｍｅＳｌｏｔＤｕｒａｔｉｏｎとして固定される。いくつかのデータレートについて、ＭＳＤＵの長さが閾値より大きいとき、それを１つのタイムスロットで送信することは不可能である。従って、アップリンク送信のためのデータフレームが、ｔｄｆＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄとして規定され、異なるデータレートに応じて可変的な閾値より長いとき、データフレームは送信前にフラグメント化又は細分化される。フラグメントフレームの長さがより小さいものである可能性がある最後のフラグメント以外のすべてのフラグメントに対して等しくオクテット又は８（ｔｄｆＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｏｃｔｅｔｓ）である。フラグメント化後、フラグメント化されたフレームは、ＡＰへの送信用の出力キューに配置される。このフラグメント化処理は、ＴＤＦフレーム送信エンティティに動的に設定されるｔｄｆＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄを用いることによって、ＴＤＦフレーム送信エンティティ又は上位レイヤにおいて実行されてもよい。
【００３６】
ＡＰエンドでは、受信した各フラグメントは、構成要素となるフラグメントから完全なフレームが再構成されることを可能にするための情報を含む。各フラグメントのヘッダは、フレームを再構成するためＡＰにより利用される以下の情報を含む。
Ａ．フレームタイプ
Ｂ．アドレス２フィールドから取得した送信機のアドレス
Ｃ．デスティネーションアドレス
Ｄ．シーケンス制御フィールド：このフィールドは、ＡＰが、すべての入力フラグメントが同一のＭＳＤＵに属していることをチェックし、フラグメントが再構成される順序とをチェックすることを可能にする。シーケンス制御フィールド内のシーケンス番号は、ＭＳＤＵのすべてのフラグメントに対して同一のままであり、シーケンス制御フィールド内のフラグメントナンバーは各フラグメントについてインクリメントされる。
Ｅ．さらなるフラグメントインジケータ：これは、ＡＰに対して当該フラグメントがデータフレームの最後のフラグメントでないことを示す。ＭＳＤＵの最後又は１つのフラグメントのみが、０に設定されたビットを有する。ＭＳＤＵの他のすべてのフラグメントは、１に設定されたビットを有する。
【００３７】
ＡＰは、シーケンス制御フィールドのフラグメントナンバーサブフィールドの順序によりフラグメントを合成することによってＭＳＤＵを再構成する。０に設定されたフラグメントビットをより多く有するフラグメントがまだ受信されていない場合、ＡＰは、フレームがまだ完成していないことを知る。ＡＰが０に設定されているフラグメントをより多く有するフラグメントを受信するとすぐに、それは、当該フレームに対してさらなるフラグメントは受信されないことを知る。ＡＰは、受信したフラグメントがエラーを含む場合、又は不完全である場合、ＳＴＡに再送要求を発信可能である。
【００３８】
ＡＰは、各フレームが受信される間に受信タイマーを維持する。また、フレームを受信することが許可される最大時間を規定するｔｄｆＭａｘＲｅｃｅｉｖｅＬｉｆｅｔｉｍｅ属性がある。受信タイマーは、ＭＳＤＵの第１フラグメントを受信するとスタートする。受信フレームタイマーがｔｄｆＭａｘＲｅｃｅｉｖｅＬｉｆｅｔｉｍｅを超えた場合、当該ＭＳＤＵのすべての受信フラグメントはＡＰにより破棄される。ｔｄｆＭａｘＲｅｃｅｉｖｅＬｉｆｅｔｉｍｅを超えた後に提供されるＭＳＤＵのさらなるフラグメントが受信された場合、これらのフラグメントは破棄される。
［アップリンク送信］
上述されるように、アップリンクは、ＳＴＡからＡＰへの情報の伝送として規定される。ＡＰからの登録レスポンスフレームの受信後、ＳＴＡは、それがアップリンクタイムスロットを付与されているか確認するため、フレーム本体を解析する。付与されていない場合、それは一時停止し、その後にアップリンクタイムスロットを要求する。付与されている場合、ＳＴＡは、登録レスポンスフレームに示されるデータレートを用いて、割り当てられたタイムスロット中にアップリンクトラフィックを送信することを開始する。
【００３９】
割り当てられたタイムスロット中のアップリンク送信の始めに、ＳＴＡは、キュー（バッファ）に少なくとも１つの出力フレームがある場合、それの出力キュー（バッファ）の第１フレームをＡＰに送信する。その後、ＳＴＡは、第２アップリンクフレームの長さをチェックし、割り当てられたタイムスロットの残りの期間中にそれを送信可能であるか評価する。送信不可である場合、それはアップリンク送信処理を停止し、次のＴＤＦスーパーフレーム中に割り当てられたタイムスロットにおいてそれを送信することを待機する。送信可能である場合、ＳＴＡはすぐに第２フレームをデスティネーションＡＰに送信する。この送信処理は、割り当てられたタイムスロットが終了するまで、又は送信すべきアップリンクフレームがなくなるまで、このようにして実行され続ける。
［ダウンリンク送信］
上述されるように、ダウンリンクは、ＡＰからＳＴＡへの情報の伝送として定義される。ＴＤＦ通信処理全体において、ダウンリンクタイムスロットの総数は、関連するＳＴＡの個数の変動により動的に変化する可能性がある。ＡＰが関連するＳＴＡにフレームを送信するため準備すると、それは残りのダウンリンクタイムスロットに残されている時間と、合意されたデータレートを用いて特定のダウンリンクフレームを送信するのに必要な期間とを比較する。その後、この結果に基づき、それは、フレームが当該ＴＤＦスーパーフレームの期間中に特定のデータレートにより送信されるべきか判断する。さらに、ＡＰは、ダウンリンクフレームをフラグメント化する必要はない。
【００４０】
関連するＳＴＡがアップリンクトラフィックを送信する時間でないとき、ＳＴＡは、それにアドレス指定された可能性のあるダウンリンクフレームについてチャネルをモニタする。
［登録解除］
図７に示されるように、ＳＴＡがオフラインに移行することを決定し、ＴＤＦ通信を中止した場合、ＳＴＡは、ＡＰに割り当てられたアップリンクタイムスロットリソースをリリースするよう通知するため、それのアップリンクタイムスロット期間中に関連するＡＰに登録解除リクエストフレームを送信する。この登録解除リクエストフレームを受信した後、ＡＰは、ＳＴＡに割り当てられたアップリンクタイムスロットをリリースし、以降の利用のためそれをフリーなタイムスロットプールに配置する。リリースされたタイムスロットは、システムニーズに応じてアップリンクタイムスロット期間又はダウンリンクタイムスロット期間に利用されてもよい。
［アライブ通知］
図８を参照して、ＳＴＡは、それのアップリンクタイムスロット期間中にアライブ（ａｌｉｖｅ）通知フレームをＡＰに定期的に送信することによって、それが動作中又はアライブであることを報告する。これは、ＡＰが可能な限り迅速にＡＰのリソースをリリースすることが可能となるように、ＳＴＡが予期しないクラッシュ又はシャットダウンになったことをＡＰが認識することを可能にするため実行される。ｔｄｆＡｌｉｖｅＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｙｃｌｅにより示される所定の閾値期間においてアライブ通知フレームがない場合、関連するＡＰは、あたかもＳＴＡがオフラインであるかのように動作し、その後にＳＴＡに割り当てられたアップリンクタイムスロットをリリースする。この結果は、以前に割り当てられたタイムスロットが以降の利用のために利用可能なタイムスロットのプールに返される登録解除リクエストフレームをＳＴＡから受信することと同様である。
【００４１】
一実施例では、マルチレートが対応可能なＳＴＡの共存及び互換性を確保するため、すべてのＳＴＡが以下のルールセットに従う。
Ａ．同期フレームは、すべてのＳＴＡが理解できるようにＴＤＦベーシックレートセットの最も低いレートにより送信される。
Ｂ．デスティネーションユニキャストアドレスを有するすべてのフレームが、登録機構によって選択されたサポートされているデータレートを用いて送信される。受信ステーションによってサポートされていないレートによりユニキャストフレームを送信するステーションはない。
Ｃ．デスティネーションマルチキャストアドレスを有するすべてのフレームは、ＴＤＦべーシンクレートセットにおいて最も高いレートにより送信される。
［パケット／フレーム伝送処理の具体例］
図９〜２０の説明は、図１〜８により示されるシステムにおける情報の処理フローをさらに説明する。もちろん、図９〜２０の実現形態の特徴及び態様は、他のシステムによって利用されてもよい。上述されるように、ＴＤＦプロトコルは、従来のＩＥＥＥ８０２．１１に互換するＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）又はＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）機構を置換可能である。
【００４２】
図９を参照するに、典型的な一例となるＴＤＦネットワーク９００が示される。ネットワーク９００は、ユーザの自宅９１０，９２０からインターネット（又は他のリソース若しくはネットワーク）９３０までの接続を提供する。ユーザの自宅９１０，９２０は、ケーブルシステムカプラ９５０を介しアクセスポイント（ＡＰ）９４０に接続する。ＡＰ９４０は、例えば、自宅９１０，９２０の近傍や、自宅（マンションなど）９１０，９２０を含むマンションの建物などに配置されてもよい。ＡＰ９４０は、例えば、ケーブルオペレータにより所有されてもよい。ＡＰ９４０はさらに、ＬＡＮシステム９７０を介しルータ９６０に接続される。ルータ９６０はまた、インターネット９３０にも接続される。
【００４３】
“接続される”という用語は、直接的な接続（仲介するコンポーネントやユニットがない）と間接的な接続（スプリッタ、アンプ、リピータ、インタフェースコンバータなどの１以上の仲介するコンポーネント及び／又はユニット）との双方を意味する。このような接続は、例えば、無線又は有線及び永続的又は一時的なものであってもよい。
【００４４】
ユーザの自宅９１０，９２０は、各種構成を有してもよく、各自宅は異なって構成されてもよい。しかしながら、ネットワーク９００に示されるように、ユーザの自宅９１０，９２０はそれぞれステーション（モデム又はＳＴＡと呼ばれる）９１２，９２２を有する。モデム９１２，９２２はそれぞれ、ＬＡＮネットワーク９１８，９２８を介し第１ホスト（ホスト１）９１４，９２４と第２ホスト（ホスト２）９１６，９２６に接続される。各ホスト９１４，９１６，９２４，９２６は、例えば、コンピュータや他の処理装置又は通信装置であってもよい。ネットワーク９００は複数のホスト（９１４，９１６，９２４，９２６など）がルータ９６０に接続することを可能にする各種方法が存在する。簡単化のため、モデム９１２とホスト９１４，９１６のみを考慮して、４つの実現形態が後述される。
【００４５】
第１の方法では、モデム９１２は他のルータとして動作する。ホスト９１４，９１６は各自のＩＰアドレスにより識別され、モデム９１２はホスト９１４，９１６からルータ９６０にＩＰパケットをルーティングする。この方法は、典型的には、モデム９１２がルータソフトウェアを実行することを要求し、さらなるメモリと処理パワーの増加とを求める。
【００４６】
第２の方法では、モデム９１２はブリッジとして動作する。モデム９１２とＡＰ９４０とは、標準的な無線配信システム（ＷＤＳ）機構を利用して、レイヤ２パケットをルータ９６０に送信する。ホスト９１４，９１６は、各自のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスにより特定される。この方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の一部であり、複数のホストを同時に提供可能である。しかしながら、すべてのＡＰ及びモデムが、セキュリティの向上したＷＤＳｗｐサポートするとは限らない。
【００４７】
第３の方法では、モデム９１２は、ＭＡＣマスカレードを用いてＬＡＮパケット／フレームのソースＭＡＣアドレス（当該ソースは、ホスト９１４，９１６の１つである）を自らのＭＡＣアドレスに変更する。従って、ルータ９６０の観点から、ルータ９６０はモデム９１２しか観察しない。モデム９１２は、本方法によって１度に１つのホストしか提供することができない。
【００４８】
第４の方法では、モデム９１２は、以下で詳細に説明されるようなカプセル化を利用する。上述した方法のそれぞれは長所と短所とを有し、これらの長所及び短所は実現形態に応じて変わる可能性がある。しかしながら、カプセル化方法は、それが一般にモデムがルータソフトウェアを実行することを要求しないことによってより簡素なものとなることを可能にする点で特に効果的である。また、カプセル化方法は、典型的には、セキュリティ問題を招くものでなく、１度に複数のホストを提供することを可能にする。
【００４９】
さらに、カプセル化方法は、単一のＷＬＡＮフォーマット化されたパケットを用いることによってホストからの各パケットを送信する最初の３つの方法におそらく関連する大きなオーバヘッドを回避する。このＴＤＦ環境では、ＷＬＡＮフォーマット化されたパケットは、図９の有線（非無線）ＴＤＦケーブルシステムにおいて情報を伝送するための便利なフォーマットとして利用される。従って、最初の３つの方法は、ホストから伝送されるすべてのパケットに対してＷＬＡＮパケットのオーバヘッドを受け、スループットはこれに対応して減少する。このような非効率性は、典型的にはＴＤＦ環境においてさらに悪化する。ＴＤＦ環境では、タイムスロットの期間は固定されており、タイムスロットは、最大のＷＬＡＮフレームの１つのみが１つのスロットにより送信することを可能にするよう構成される。従って、１つのホストパケットしか各タイムスロットにおいて送信できない。
【００５０】
従って、カプセル化方法は、各種効果の１以上を提供することが可能である。このような効果は、例えば、よりシンプルなルータ設計及び処理、セキュリティの強化、複数のホストの提供、効率性及びスループットの増加などを含む。カプセル化方法を含む実施例では、複数のＬＡＮパケットが１つのＷＬＡＮフォーマット化されたパケット（ＷＬＡＮパケット）に含まれる。ＷＬＡＮパケットは、ＴＤＦタイムスロットにより許容される最大長と同程度の大きさである。カプセル化されたパケットを受信するエンティティ（ＡＰなど）は、ＷＬＡＮパケットを個別のＬＡＮパケットにカプセル解除し、ルータに送信する。反対方向の通信については、モデム（ＳＴＡ）はＷＬＡＮパケットをカプセル解除し、個別のＬＡＮパケットをホストに送信する。
［ＳＴＡ及びＡＰの具体例］
図１０は、２つのモデムが明示的に示される複数のモデム（ＳＴＡ）とＡＰとを含む図１０００である。この図では、Ｎ個までのモデムがケーブルネットワークを介しＡＰに接続されてもよい。図は、モデム＃１（１０１０）、モデム＃Ｎ（１０２０）及びＡＰ１０３０を有し、各モデム１０１０，１０２０はカプラ１０４２を介しケーブルネットワーク１０４０上のＡＰ１０３０に接続される。ケーブルネットワークカプラ１０４２は、ケーブルシステムに分野において周知な信号スプリッタ、アンプ、リピータ又は他のタイプのカプラであってもよい。他の実現形態は、相互接続されるケーブルネットワークの他の構成に応じて、各モデムに対して別々のケーブルネットワークを利用してもよい。モデム＃１（１０１０）及びモデム＃Ｎ（１０２０）は、イーサネット（登録商標）、Ａｐｐｌｅｔａｌｋ、Ａｒｃｎｅｔなどのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と、外部の利用のためのケーブルドライブインタフェースとを有するように示される。この構成は、モデムがユーザのために提供可能なタイプのインタフェースの単なる一例である。
【００５１】
図１０は、後述されるような機能的かつ物理的インタフェースを示す。モデム１０１０，１０２０及びＡＰ１０３０は、外部接続の一部は異なっており、コンポーネント自体はモデム及びＡＰについて異なる機能を実行するが、同一の名前の機能コンポーネントを有する。従って、共通に示されるユニットの機能は、モデムとＡＰの双方において提供可能である。しかしながら、モデム又はＡＰの要求される機能のみを実行する異なるユニットがモデム及びＡＰについて設計可能であることは明らかであるべきである。
【００５２】
また、モデム１０１０，１０２０，１０３０に示される機能及びインタフェースはハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの何れかの組み合わせにより実現可能であることは理解される。例えば、モデム１０１０は、図１０及び他の図面に示される機能及びインタフェースの固定的又はプログラム可能な連係を提供する処理ユニット（図示せず）を含むものであってもよい。当業者は、中央処理ユニット、複数のプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理制御回路、インタフェースのためのアナログ駆動回路及び電源が、図１０及びここに提供されるその他の図面の装置の機能を実現するため結合して利用可能であることを認識するであろう。
【００５３】
モデム１０１０は、ローカルアプリケーションレイヤ１０１１と、それに続くＴＣＰ／ＩＰレイヤ１０１２と、それに続くブリッジ１０１４とを有する。ブリッジ１０１４は、ＬＡＮインタフェース１０１５、パケット集約／分解モジュール（ＰＡＤＭ）１０１６及びＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０１７に接続される。ＰＡＤＭ１０１６はまた、ＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０１７に接続される。ケーブルインタフェース１０８４は、モデム１０１０とＡＰ１０３０との間の外部ケーブルネットワーク１０４０とＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０１７とを接続する。ＬＡＮインタフェース１０１５は、ＬＡＮネットワーク１０５２に接続され、ＬＡＮネットワーク１０５２は、第１ホスト（ホスト１）１０５４と第２ホスト（ホスト２）１０５６に接続される。
【００５４】
モデム１０２０はモデム１０１０と同様のものである。しかしながら、モデム１０２０は、ＬＡＮネットワーク１０６２に接続され、ＬＡＮネットワーク１０６２は、第１ホスト（ホスト１）１０６４と第２ホスト（ホスト２）１０６６とに接続される。モデム１０２０のコンポーネントは、モデム１０１０のものと同様に示される。しかしながら、モデム１０１０，１０２０が設定され、動作するとき、各種コンフィギュレーションパラメータなどは異なることは明らかである。
【００５５】
ＡＰ１０３０は、ローカルアプリケーションレイヤ１０７２と、それに続くＴＣＰ／ＩＰレイヤ１０７２と、それに続くブリッジ１０７４とを有する。ブリッジ１０７４は、イーサネット（登録商標）インタフェース１０７７、ＰＡＤＭ１０７６及びＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０７５に接続される。ＰＡＤＭ１０７６はまた、ＡＰ１０３０とダウンストリームモデム１０１０，１０２０との間の外部ケーブルネットワーク１０４０とＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０７５とを接続する。ＬＡＮインタフェース１０７７は、イーサネット（登録商標）ネットワーク１０８２に接続され、イーサネット（登録商標）ネットワーク１０８２はさらにルータ１０９０に接続される。ＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０１７，１０７５は、ケーブルインタフェース１０８４，１０８０及びケーブルネットワーク１０４０を介し互いに通信接続される。ルータ１０９０はさらに、インターネット１０９５に接続される。従って、ホスト１０５４，１０５６，１０６４，１０６６とインターネット１０９５との間の接続が存在する。
【００５６】
各種ローカルアプリケーションレイヤ（１０１１，１０７１）は、ローカルアプリケーションを実行し、アーキテクチャの他のレイヤとのインタフェースをとる標準的なレイヤである。各種ＴＣＰ／ＩＰレイヤ（１０１２，１０７２）は、ＴＣＰ／ＩＰを実行し、アーキテクチャ内の他のレイヤとのインタフェースをとることを含む、当該レイヤにより典型的には提供されるサービスを提供するための標準的なレイヤである。各種ＬＡＮインタフェース（１０１５，１０７７）は、ＬＡＮネットワークとの間のインタフェースをとるための標準的なユニットである。このようなインタフェース１０１５，１０７７は、ＬＡＮパケットを送受信し、イーサネット（登録商標）プロトコルなどのプロトコルに従って動作する。
【００５７】
各種ＷＬＡＮフォーマットインタフェース（１０１７，１０７５）は、ケーブルインタフェース１０８４，１０８０を介しケーブルネットワーク１０４０による通信に用いられるフレームをフォーマット化するためのユニットである。このようなＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０１７，１０７５は、ＷＬＡＮフォーマット化パケットを送受信し、ＷＬＡＮプロトコルに従って動作する。しかしながら、ＷＬＡＮインタフェース１０１７，１０７５は、図１０００において、無線通信を利用するのでなくケーブルインタフェース１０８４，１０８０を介しケーブルネットワーク１０４０に実際は接続される。
【００５８】
ＬＡＮ１０１５，１０７７、ＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０１７，１０７５及びケーブルインタフェース１０８４，１０８０は、例えば、コンピュータのプラグインなどのハードウェアなどにより実現されてもよい。インタフェースはまた、処理装置により実現される命令を用いてフォーマット化インタフェースの機能を実行するプログラムなどのソフトウェアにより主として実現されてもよい。しかしながら、このようなソフトウェアフォーマット化機能のためのドライバは、ＬＡＮ及びケーブルインタフェースのためのハードウェアにより実現されてもよい。全体として、インタフェースは一般に、実際の信号を受信し（コネクタなど）、受信した信号をバッファリングする部分（送受信バッファなど）と、典型的には信号を処理する部分（信号処理チップのすべて又は一部など）とを有する。
【００５９】
各種ブリッジ（１０１４，１０７４）は、イーサネット（登録商標）インタフェースとＷＬＡＮフォーマット化インタフェースとの間でパケットを転送するユニットである。ブリッジは、ソフトウェア又はハードウェアにより実現されてもよく、又は論理エンティティであってもよい。ブリッジの標準的な実現形態又はＡＰ若しくはＳＴＡ内の他の何れかの機能は、処理装置（集積回路、単一の又は複数の処理ユニットなど）又は処理装置（ブリッジソフトウェアを実行するプロセッサなど）上で実行される命令セットを含む。
【００６０】
ＰＡＤＭ１０１６，１０７６は、以下でさらに説明されるパケットカプセル化及びカプセル解除を含む各種機能を実行する。ＰＡＤＭ１０１６，１０７６は、例えば、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせなどにより実現されてもよい。ソフトウェア実現形態は、例えば、処理装置上で実行するためのプログラムなどの命令セットを含む。このような命令は、コンピュータ可読媒体に実現されてもよい。ハードウェア実現形態は、例えば、ＡＳＩＣなどの専用チップ、デジタル論理素子をサポートするファームウェア命令を含むプログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）などのプログラマブル装置などを含む。
【００６１】
図１１を参照するに、処理１１００は、モデム又はＳＴＡを介しホストからＡＰへのフレーム／パケットを伝送するための処理を示す。フレーム／パケットは、ＡＰによる受信のため、ルータ及びＩＰコアネットワークの最終のデスティネーションモデムへの最終的な送信のため、モデムから送信される。処理１１００はまた、ＡＰアップリンク送信処理に対するモデムと呼ばれる。処理１１００は、上述された登録処理などを用いてモデムがＡＰに接続することを含む。このような処理は、例えば、認証及び関連付け処理を含む標準的なＷＬＡＮプロトコルなどを含むものであってもよい。
【００６２】
処理１１００は、その後に１以上のホストが１以上のフレーム／パケットをモデムに送信し（１１２０）、モデムが送信されたフレーム／パケットを受信する（１１３０）ことを含む。ここで、送信されるフレーム／パケットはそれを最終的なデスティネーションに送信するルータによって受信されることに留意されたい。図１０の実現形態では、モデム１０１０は、ＬＡＮインタフェース１０１５を介しＬＡＮネットワーク１０５２上で１以上のホスト１０５４，１０５６から送信されたフレーム／パケットを受信する。
【００６３】
その後、モデムは、フレーム／パケットがケーブルインタフェースを介しＡＰにＷＬＡＮフォーマットインタフェース（１１４０）を介し送信されるべきかを決定する。モデムは、例えば、他のインタフェース（図示しない無線インタフェースなど）を介しアクセスのとは対照的に、ケーブルインタフェースとＷＬＡＮフォーマットインタフェースとを用いてルータがアクセスされることを認識することによって、この判定（１１４０）を実行する。図１０の実現形態では、モデム１０１０は受信したフレーム／パケットをブリッジ１０１４に送信し、ブリッジ１０１４が上記判定を実行する（１１４０）。
【００６４】
モデムは、その後に１以上の受信したフレーム／パケットを含むルータに対する複数のフレーム／パケットをカプセル化する（１１５０）。このカプセル化（１１５０）は、図１０の実現形態においてホスト１０５４，１０５６などからの複数のホストから受信したフレーム／パケットを含むものであってもよい。さらに、カプセル化は、処理１１３０において受信されたフレーム／パケットと、以前に受信されてキューに格納されているフレーム／パケットとを含むものであってもよい。
【００６５】
複数のフレーム／パケットをカプセル化しない実現形態では、当該実現形態は、ブリッジを用いてＬＡＮフレーム／パケットを個々のＷＬＡＮパケットにマッピングしてもよく、各ＬＡＮフレーム／パケットを個別にカプセル化する。このようなカプセル化は、例えば、ＷＬＡＮパケットのデータ部分としてＬＡＮパケット全体を含み、さらなるＷＬＡＮヘッダを追加してもよい。
【００６６】
さらに、複数のフレーム／パケットをカプセル化しない実現形態は、各ＬＡＮフレーム／パケットをカプセル化する必要さえない。このような実現形態は、例えば、ＬＡＮヘッダをＷＬＡＮヘッダに置換し、任意的には１以上の追加的なフィールドを加えることによって、各ＬＡＮフレーム／パケットを各ＷＬＡＮパケットに変換してもよい。
【００６７】
例えば、図１２を参照するに、ＬＡＮヘッダ１２２０とデータ部分１２３０とを含むＬＡＮフレーム／パケット１２１０を受信する変換１２００が示される。この変換１２００は、ＷＬＡＮヘッダ１２５０、データ部分１２３０及びフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）１２６０を含むＷＬＡＮパケット１２４０を生成する。しかしながら、実行される処理１１５０は、複数のＬＡＮフレーム／パケットを単一のＷＬＡＮパケットにカプセル化することを含む。処理１１５０の一実現形態が、図１３に示される。
【００６８】
図１３は、特定のイーサネット（登録商標）パケットとして示されるＬＡＮフレーム／パケットからＷＬＡＮパケットへの一例となる変換を示す。上述されるように、イーサネット（登録商標）パケットはＬＡＮフレーム／パケットの特定の形態である。従って、図１３は、何れかのタイプのＬＡＮパケットに適用可能である。図１３において、変換１３００は、イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４を含む複数のイーサネット（登録商標）パケットを受信し、単一のＷＬＡＮパケット１３１８を生成する。各イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４はそれぞれ、イーサネット（登録商標）ヘッダ１３２０，１３２２，１３２４と、データ部分１３２６，１３２８，１３２９とを有する。イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４は、同一のホスト又は異なるホストからのものであってもよい。さらに、イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４はルータへの送信のためカプセル化されているが、イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４の最終的なデスティネーションは異なるものであってもよい。例えば、各イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４は、１以上のホストが通信している（又は通信しようとしている）異なるインターネットサイト宛のものであってもよい。変換１３００は、２つの中間処理を含むものとして示される。しかしながら、他の実現形態は何れの中間処理も実行せず、他の実現形態はより多くの中間処理を実行する。
【００６９】
第１中間処理は、イーサネット（登録商標）パケットを拡張されたイーサネット（登録商標）パケットに変換する。イーサネット（登録商標）パケット１３１０，１３１２，１３１４はそれぞれ、拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０，１３３２，１３３４に変換される。この変換１３００では、イーサネット（登録商標）パケット全体１３１０，１３１２，１３１４はそれぞれ、拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０，１３３２，１３３４のデータ部分１３３６，１３３８，１３４０として含まれる。拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０，１３３２，１３３４はまたそれぞれ、任意的なヘッダ１３４２，１３４３，１３４４と共に、任意的なテール／トレイラ１３４６，１３４７，１３４８を有する。ヘッダ１３４２，１３４３，１３４４と、テール／トレイラ１３４６，１３４７，１３４８とは、ヘッダ／テール／トレイラについて典型的であるか否かに関係なく、パケットナンバー、アクノリッジメント及び再送情報、ソース及び／又はデスティネーションのためのアドレス、エラーチェッキング情報などの各種情報を有してもよい。
【００７０】
第２中間処理は、拡張されたイーサネット（登録商標）パケットを単一のＥＩＷ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ｉｎ  ＷＬＡＮ）パケット１３５０に変換することを含む。ＥＩＷパケット１３５０は、拡張された各イーサネット（登録商標）パケットに対してデータ部分を有する。２つの可能な変換が示される。第１のものは実線の矢印１３７０により示され、第２のものは破線の矢印１３７５により示される。
【００７１】
変換１３００において実線の矢印１３７０により示されるように、データ部分１３５２，１３５３，１３５４はそれぞれ、含まれている拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０，１３３２，１３３４に対応する。ＥＩＷパケット１３５０はさらに、任意的なヘッダ１３５６（ＥＩＷヘッダとも呼ばれる）と、任意的なテール／トレイラ１３５８とを有し、これらは、例えば、ヘッダ／テール／トレイラについて上述された情報の何れかを含むものであってもよい。ヘッダ又はテール／トレイラが拡張されたイーサネット（登録商標）パケットに挿入されていない場合、拡張されたイーサネット（登録商標）パケットのデータ部分（データ部分１３３６など）は、ＥＩＷパケットのデータ部分（データ部分１３５２など）になる。さらに、ヘッダ又はテール／トレイラが拡張されたイーサネット（登録商標）パケットに挿入されたとしても、ＥＩＷパケットを形成する際、ヘッダ又はテール／トレイラを破棄／無視するようにしてもよい。これらのケースの何れにおいても、拡張されたイーサネット（登録商標）パケットのデータ部分はＥＩＷフレーム／パケットに含まれる。
【００７２】
変換１３００において破線の矢印１３７５により示されるように、データ部分１３５２，１３５３，１３５４はそれぞれ拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０，１３３２，１３３４に対応している必要はない。すなわち、ＥＩＷパケットのデータ部分は、拡張されたイーサネット（登録商標）パケット全体を含む必要はない。破線の矢印１３７５により示されるように、拡張されたイーサネット（登録商標）パケットは、２つのＥＩＷパケットのデータ部分に分割されてもよい。
【００７３】
より詳細には、破線の矢印１３７５により示される実現形態は、（１）拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０の第２部分がＥＩＷパケット１３５０のデータ部分１３５２に配置され、（２）拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３２の全体がＥＩＷパケット１３５０のデータ部分１３５３に配置され、（３）拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３４の第１部分がＥＩＷパケット１３５０のデータ部分１３５４に配置されることを示す。従って、ＥＩＷパケット１３５０のための１つのシナリオでは、（１）第１データ部分１３５２は拡張されたイーサネット（登録商標）パケットの一部を含み、（２）最後のデータ部分１３５４は拡張されたイーサネット（登録商標）パケットの一部を含み、（３）中間のデータ部分（１３５３及び明示されない他の何れかのデータ部分）は完全な拡張されたイーサネット（登録商標）パケットを含む。図示しないが、拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３０の第１部分は以前のＥＩＷパケットのデータ部分に配置されてもよく、（２）拡張されたイーサネット（登録商標）パケット１３３４の第２部分は以降のＥＩＷパケットのデータ部分に配置されてもよいことが明らかであるべきである。
【００７４】
変換１３００の最終段階では、ＥＩＷパケット１３５０は、ＷＬＡＮパケット１３１８にデータ部分１３６０として含まれる。ＷＬＡＮパケット１３１８はまた、ＷＬＡＮ  ＭＡＣヘッダ１３６２とＦＣＳ１３６４とを含む。明らかであるように、必ずしもすべての実現形態が任意的なヘッダ及びテール／トレイラのすべてを利用するとは限らず、また任意的な中間処理（ステージとも呼ばれる）のすべて（又は何れか）を利用するとは限らない。例えば、他の実現形態は、より多くのオリジナルデータ（データ部分１３２６，１３２８，１３２９など）を固定長のタイムスロットに組み込むため、拡張されたイーサネット（登録商標）パケットの一部しかＥＩＷパケットにコピーしない。明らかなように、何れのヘッダ及びテール／トレイラが使用されるか、またいくつの中間処理が含まれるかに関する決定は、設計目的と制約とに基づき実現形態毎に変更されてもよい。
【００７５】
図１３に関して、図１４は、ＬＡＮフレーム／パケットとしてのイーサネット（登録商標）パケットの具体例を利用する。非イーサネット（登録商標）パケットがまた利用可能である。図１４を参照するに、図１４００は、ＰＡＤＭの一実現形態がイーサネット（登録商標）パケットをどのようにカプセル化するかを示す。ＰＡＤＭは、入力される各イーサネット（登録商標）パケットが配置される入力キュー１４１０を維持する。ＰＡＤＭは、イーサネット（登録商標）パケットをストリング１４２０に連結し、ＥＩＷヘッダ１４３０及びＷＬＡＮヘッダ１４４０を追加する。ヘッダ１４３０，１４４０に含まれる情報に応じて、これらのヘッダ１４３０，１４４０は、イーサネット（登録商標）パケットの連結前又は連結後に構成されてもよい。例えば、少なくとも１つの実現形態は、ストリング１４２０内のイーサネット（登録商標）パケットの個数を示す数字をＥＩＷヘッダ１４３０に含む。イーサネット（登録商標）パケットが可変的な長さを有する場合、この数字は典型的には、イーサネット（登録商標）パケットがストリング１４２０に集約された後まで利用可能である。明らかなように、ヘッダ１４３０，１４４０は、特定の実現形態のニーズに合致するよう規定されてもよい。
【００７６】
図１５を参照するに、ＥＩＷヘッダの一実現形態のフォーマット１５００が示される。フォーマット１５００は、シーケンス及びａｃｋ番号のためのフィールド１５１０と、トータルパケット数１５２０と、ＷＬＡＮパケットにカプセル化された各イーサネット（登録商標）パケットのための１つの記述子を含むパケット記述子系列とを含む。従って、図１５の省略記号に示されるように、可変数のパケット記述子が想定される。パケット記述子１５３０，１５４０が示され、各パケット記述子１５３０，１５４０がパケットフラグ（それぞれ１５５０，１５５５）とパケット長（それぞれ１５６０，１５６５）とを含む。
【００７７】
シーケンス番号（１５１０）は、カプセル化されたデータのためのシーケンス識別子を提供し、これは受信機が送信の受信をアクノリッジすることを可能にする。ａｃｋ番号は、以前に受信したデータに対するアクノリッジメントを提供する。トータルパケット数は、ＷＬＡＮパケットにカプセル化されるイーサネット（登録商標）パケットの個数である。
【００７８】
パケットフラグ（１５５０，１５５５）は、関連するイーサネット（登録商標）パケットが完全なパケットであるか示す。タイムスロットが固定的な期間を有する場合、イーサネット（登録商標）パケット全体は所与のＷＬＡＮパケットに適合しない可能性がある。従って、特定の実現形態では、最後のイーサネット（登録商標）パケットは典型的には所与のＷＬＡＮパケットにおいてより短いものになっていることが予想される。パケット長（１５６０，１５６５）は、当該イーサネット（登録商標）パケットの長さを示す。
【００７９】
図１１の処理１１００に続いて、図１０の実現形態を利用して、処理１１５０は、例えば、モデム１０１０のＰＡＤＭ１０１６などによって実行されてもよい。他の実現形態は、例えば、ブリッジ、ＬＡＮインタフェース、ＷＬＡＮフォーマットインタフェース、ＰＡＤＭ以外の他の中間コンポーネント、ブリッジの上位のコンポーネント又はコンポーネントの組み合わせなどにおいて当該処理を実行してもよい。明らかなように、処理１１５０を実行するコンポーネントは、例えば、ソフトウェア（命令のプログラムなど）、ハードウェア（ＩＣなど）、ファームウェア（処理装置に埋め込まれたファームウェアなど）、又は組み合わせなどにより実現されてもよい。さらに、ＰＡＤＭは、インタフェースの１つ又はブリッジ内のモデム（例えば、イーサネット（登録商標）インタフェースとブリッジとの間の又はブリッジの上位の）の異なる位置に配置されてもよいし、及び／又は複数のコンポーネント間に分散されてもよい。
【００８０】
処理１１００はさらに、モデムがケーブルネットワークを介しカプセル化されたパケットをＡＰに送信する（１１６０）ことを含む。送信されるパケットは、ルータにより受信される。ケーブルネットワークは、例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル又は他の有線伝送媒体と共に、情報パケットの確実な配信のために必要とされるカプラ、スプリッタ、アンプ、リピータ、インタフェースコンバータなどを含むものであってもよい。
【００８１】
一実施例では、モデムのアップリンクタイムスロットが到来すると、モデムは、入力キューからパケットを収集し、１つのＷＬＡＮパケットに配置する。ＷＬＡＮパケットは、タイムスロットが許容する最大パケットより大きくなくてもよい。他方、タイムスロットが到来すると、ＷＬＡＮパケットが固定的なタイムスロットの期間を充填するほど十分大きなものでない場合、一実現形態は（より小さな）ＷＬＡＮパケットを送信し、他の実現形態はＮＵＬＬデータを送信する。
【００８２】
図１６を参照するに、処理１６００は、カプセル化されたフレーム／パケットを受信し、当該パケットをカプセル解除し、構成要素であるフレーム／パケットを送信する処理を示す。当該処理１６００はまた、ＩＰコアアップリンク処理に対するＡＰとも呼ばれる。処理１６００は、ＡＰがケーブルインタフェースを介しモデムからカプセル化されたパケットを受信する（１６２０）を含む。図１０の実現形態では、ＡＰ１０３０は、モデム１０１０からカプセル化されたフレーム／パケットを受信する。ＡＰにおいて、パケットはケーブルインタフェース１０８０を介し受信され、ＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０７５に送信される。
【００８３】
ＡＰは、カプセル化されたパケットを構成する構成要素となるパケットを抽出するため、受信したパケットをカプセル解除する（１６３０）。図１０の実現形態では、ＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０７５は、受信した（カプセル解除された）パケットをＰＡＤＭ１０７６に送信する。ＰＡＤＭ１０７６は、カプセル解除を実行し、ブリッジ１０７４に構成要素となるフレーム／パケットを提供する。カプセル解除は、例えば、トータルパケット数１５２０、パケットフラグ（パケットフラグ１５５０など）、及び各パケット記述子のパケット長（パケット長１５６０など）などを調べることによって実行される。このようなデータを調べることによって、ＰＡＤＭ１０７６は、構成要素となる各パケットがスタート及びエンドする位置を決定することが可能である。
【００８４】
特に、ＰＡＤＭ１０７６は、構成要素となるパケットが完全なＬＡＮフレーム／パケットとなることを保障するため、構成要素となる各パケットを調べる。構成要素となるＬＡＮフレーム／パケットが完全なものでない場合、ＰＡＤＭ１０７６は、不完全なフレーム／パケットを保持し、ＬＡＮフレーム／パケットの残りが受信されるまで（おそらく、以降のカプセル化されたフレーム／パケットにおいて）、又はタイムアウトになるまで待機する。ＬＡＮフレーム／パケットの残りが受信されると、ＰＡＤＭ１０７６は、完全なＬＡＮフレーム／パケットを収集し、ブリッジ１０７４に転送する。
【００８５】
図１７を参照するに、受信したイーサネット（登録商標）タイプのカプセル化されたパケット１７１０のための処理１６３０の上記実現形態が、図１７００において示される。簡単化のため、受信したカプセル化されたパケット１７１０は、図１４を参照して説明された送信パケットと同じであると仮定される。しかしながら、送信パケットと受信パケットの間の変更が一部の実施例において実行されてもよいことが理解されるであろう。受信パケット１７１０は、ＷＬＡＮヘッダ１４４０と、ＥＩＷヘッダ１４３０と、構成要素となるイーサネット（登録商標）パケット１４２０のストリングとを有する。
【００８６】
ＰＡＤＭ１０７６が受信パケット１７１０を処理するため、構成要素となるイーサネット（登録商標）パケットが完全である場合、パケット（パケット１７２０など）はブリッジ１０７４に提供される。構成要素となるイーサネット（登録商標）パケットが不完全である場合、パケットの残りが到着するまで、又はタイムアウトになるまで、不完全なパケットは待機キュー１７３０（ＰＡＤＭ１０７６に配置される必要のない）に格納される。図１７００は、不完全なパケット１７４０が待機キュー１７３０に格納されることを示す。例えば、これは、イーサネット（登録商標）パケットが２つのＷＬＡＮパケットに及ぶ場合などに実行されてもよい。パケットが完全であるとき、当該パケットはブリッジ１０７４に送信される。ＷＬＡＮパケットは、例えば、１つの完全なイーサネット（登録商標）パケットと１つの部分的なイーサネット（登録商標）パケットとを含むものであってもよいことに留意されたい。
【００８７】
図１８を参照するに、図１１のカプセル解除処理１１３０をさらに説明するため、ＰＡＤＭ１０１６又は１０７６の実現形態を提供するＰＡＤＭ１８５０が示される。ＰＡＤＭ１８５０は、カプセル化手段１８６０と、カプセル解除手段１８７０とを有する。カプセル化手段１８６０とカプセル解除手段１８７０とは、ブリッジとＷＬＡＮフォーマットインタフェースとに通信接続される。ＰＡＤＭ１８５０の構成要素が与えられると、ＰＡＤＭ１８５０は、より詳細にはパケットカプセル化／カプセル解除モジュールと呼ばれてもよい。処理について、カプセル化手段１８６０は、ブリッジからイーサネット（登録商標）パケットを受け付け、上述されるように、イーサネット（登録商標）パケットをカプセル化する。その後、カプセル化されたデータは、ＷＬＡＮフォーマットインタフェースに提供される。処理について、カプセル解除手段１８７０は、ＷＬＡＮフォーマットインタフェースからカプセル化されたデータを受信する。カプセル解除手段１８７０は、上述されるように、受信データをカプセル解除し、タイムアウトがないと仮定すると、カプセル解除されたデータをブリッジに提供する。
【００８８】
理解できるように、他の実現形態が可能であり、想定される。例えば、他の実現形態は、Ｌｉｎｕｘのバーチャルイーサネット（登録商標）インタフェース機能を利用する。ＡＰ又はモデム（ＳＴＡ）の他の実現形態はＷＬＡＮフォーマットインタフェースからブリッジにカプセル化されたパケットを直接送信してもよいことに留意されたい。ブリッジは、パケットがカプセル化されていると判断し、当該パケットをＰＡＤＭに送信する。
【００８９】
図１６の処理１６００に続いて、ＡＰは、構成要素となるフレーム／パケットがルータに送信されるべきであると判断する（１６４０）。この処理（１６４０）は、処理１６００における異なるポイントにおいて多数の処理と共に実行されてもよい。図１０の実現形態では、ブリッジ１０７４は、フレーム／パケットがルータ１０９０に送信されるべきであると判断する。その後、ＡＰは、構成要素となるフレーム／パケットをＬＡＮインタフェース１０７７に送信し、ＬＡＮインタフェース１０７７は、ＬＡＮネットワーク１０８２を介しパケットをルータ１０９０に送信する。
【００９０】
ルータは、フレーム／パケットを受信し（１６６０）、処理する（１６７０）。この処理は、例えば、ホストが通信中又は通信しようとするウェブサイトなどのさらなるデスティネーションにパケット又はその一部を送信することなどを含む。さらに、カプセル化されたパケットは複数のホストからのＬＡＮパケットを含む実現形態では、ルータは、基礎となる情報を複数のウェブサイトに送信するようにしてもよい。
【００９１】
図１９を参照するに、処理１９００は、ルータからＡＰにおいてフレーム／パケットを受信するための処理を示す。フレーム／パケットはカプセル化され、カプセル化されたフレーム／パケットがＡＰから送信される。送信されたカプセル化されたフレーム／パケットはモデムにより受信のためのものであり、構成要素となるフレーム／パケットはモデムから１以上のホストへの最終的な送信のためのものである。この処理１９００はまた、ダウンリンク送信処理とも呼ばれる。
【００９２】
図１９の処理１９００は、ルータが１以上のホストに対する１以上のフレーム／パケットを受信し（１９２０）、ルータが受信したフレーム／パケットをＡＰに送信する（１９３０）ことを含む。ルータは、例えば、１以上のホストと通信することを試みている１以上のウェブサイトなどからフレーム／パケットを受信してもよい。図１０の実現形態では、ルータ１０９０は、ＬＡＮネットワーク１０８２を介しＡＰ１０３０のＬＡＮインタフェース１０７７に受信したフレーム／パケットを送信する。
【００９３】
ＡＰは、少なくとも１つの受信フレーム／パケットがＷＬＡＮフォーマットインタフェースとケーブルインタフェースを通じてケーブルネットワークを介しモデム１９４０に送信されるべきであると判断する。図１０の実現形態では、ＬＡＮインタフェース１０７７は、受信パケット（イーサネット（登録商標）又は他のＬＡＮパケットであってもよい）をブリッジ１０７４にルーティングする。ブリッジ１０７４は、パケットがケーブルネットワーク１０４０を用いてモデム１０１０などにＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０７５とケーブルインタフェース１０８０とを通じて送信されるべきであると判断する。
【００９４】
ＡＰは、１以上の受信パケットを含む複数のパケットをモデムへの送信のためカプセル化する（１９５０）。複数のパケットはすべてルータから受信されるが、１以上の異なるソース（異なるウェブサイトなど）からルータにおいて受信されたものであってもよいことに留意されたい。さらに、このカプセル化は、処理１９２０において受信したパケットと、以前に受信され、キューに格納されているパケットとを含むものであってもよい。
【００９５】
処理１９５０に関して、ブリッジ１０７４は受信パケットをＰＡＤＭ１０７６に転送する。ＰＡＤＭ１０７６は、モデム１０１０などに対する他のパケット共に受信したパケットをキューし、モデム１０１０のための利用可能なダウンリンクタイムスロットにおいてカプセル化されたＷＬＡＮパケットを構成する。ＰＡＤＭ１０７６は、モデム１０１０のための第１キューとモデム１０２０のための第２キュー１０２０とを含む、各モデム（ステーションとも呼ばれる）のための別々のキューを維持する。カプセル化は、図１１〜１５に関してＰＡＤＭ１０１６を説明する際に上述されたものである。
【００９６】
ＡＰは、１以上のホストへの最終的な送信のため、ケーブル接続を介しモデムにカプセル化されたパケットを送信する（１９６０）。図１０の実現形態において、ＰＡＤＭ１０７６は、ラウンドロビン形式によって各モデム１０１０，１０２０のためのＷＬＡＮパケットを用意する。その後、ＰＡＤＭ１０７６は、ＴＤＦスーパーフレーム構成の対応するダウンリンクタイムスロットへの挿入のため、用意したＷＬＡＮパケットをＷＬＡＮフォーマットインタフェース１０７５に供給する。その後、ケーブルインタフェース１０８０は、ＴＤＦスーパーフレーム構成を用いて、ＷＬＡＮフォーマットインタフェースからモデム１０１０，１０２０にＷＬＡＮカプセル化パケットを送信する。
【００９７】
図２０は、カプセル化されたパケットを受信し、当該パケットをカプセル解除し、構成要素となるパケットを送信するための処理２０００を示す。当該処理２０００はまた、ダウンリンク受信処理とも呼ばれる。当該処理２０００は、モデムがケーブルインタフェースを介しＡＰからカプセル化されたパケットを受信する（２０２０）ことを含む。図１０の実現形態では、モデム１０１０は、ケーブルネットワーク１０４０を介しケーブルインタフェース１０８４においてカプセル化されたパケットを受信する。ケーブルインタフェースは、カプセル化されたパケットをＷＬＡＮフォーマットインタフェース及びＰＡＤＭ１０１６に転送する。その後、モデムは、カプセル化されたパケットを構成するパケットを抽出するため、受信したパケットをカプセル解除する（２０３０）。図１０の実現形態では、ＰＡＤＭ１０１６は、ＷＬＡＮパケットのカプセル解除を実行し、構成要素となるＬＡＮＢパケットをブリッジ１０１４に提供する。このカプセル解除は、例えば、図１６〜１８の説明においてＰＡＤＭ１０７６について上述されたものなどと同様に実行されてもよい。
【００９８】
モデムは、構成要素となるパケットが１以上の意図されるホスト受信機に送信されるべきであると判断する（１９４０）。当該処理（２０４０）は、処理２００における異なるポイントにおいて多数の処理と共に実行されてもよい。例えば、処理２０４０は、処理２０３０又は２０５０と共に実行されてもよい。図１０の実現形態では、ブリッジ１０１４は、パケットがホストに送信されるべきであると判断する。
【００９９】
その後、モデムは、ＬＡＮインタフェースを介しホストに構成要素となるパケットを送信する（２０５０）。図１０の実現形態では、ブリッジ１０１４は、構成要素となるパケットをＬＡＮインタフェース１０１５に送信し、ＬＡＮインタフェース１０１５は、ＬＡＮネットワーク１０５２を介しホスト１（１０５４）及びホスト２（１０５６）の１以上にパケットを送信する。１以上のホストは、パケットを受信（２０６０）及び処理（２０７０）する。この処理は、例えば、パーソナルコンピュータがインターネットを介し受信したマルチメディアファイルを格納し、又は携帯情報端末（ＰＤＡ）がユーザによる視聴及びやりとりのため（インターネットを介し受信される）電子メッセージを表示することを含むものであってもよい。ＬＡＮネットワークとやりとりする多数のタイプのエンドユーザ装置は、ダウンロードされたパケットの可能な受信機である。このような装置は、ＬＡＮ１０５２を介し機能するエンドユーザ装置又は下位レイヤアクセスポイントであってもよい。
［ワイヤレスデュアルモードデバイス（ＷＤＭＤ）モデム］
図１のネットワークアーキテクチャでは、一例となるモデムステーション（ＳＴＡ）１２０，１４０が、無線装置１３８，１５８をサポートするためのＷＬＡＮ  ＲＦポートを有するように示される。一実施例では、ＳＴＡは、エンドユーザインタフェースとしてＷＬＡＮ  ＲＦインタフェースポートを有する。また、ＳＴＡは、ＡＰとＳＴＡとの間の通信をサポートするケーブルインタフェースと、無線ユーザ装置をサポートするＷＬＡＮ  ＲＦ外部ポートとの双方を有してもよい。ケーブルインタフェースとＷＬＡＮ外部ポートとを有するＳＴＡはまた、ワイヤレスデュアルモードデバイス（ＷＤＭＤ）と呼ばれてもよい。図１の実施例では、このようなＷＤＭＤは従来のＷｉＦｉチップセットを利用して、ＳＴＡのＲＦ生成機能とＷＬＡＮフォーマット生成とを実現可能である。１以上のＡＰと、ケーブルネットワークと、ＳＴＡの機能を実行する１以上のＷＤＭＤとを有する、図１の一例となるシステムはまた、ＡＤｏＣ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄａｔａ  ｏｖｅｒ  Ｃｏｘｉａｌ  ｃａｂｌｅ）システムと呼ばれてもよい。ＴＤＦシステムの上記説明に関して、１以上のプロトコルに準拠したＡＤｏＣアクセスポイント（ＡＰ）と１以上のステーション（ＳＴＡ）とが、ＡＤｏＣケーブルアクセスネットワークに配置される。従って、ここに用いられる“ＡＤｏＣシステム”及び“ＴＤＦシステム”とは、ＡＤｏＣシステムがＴＤＦシステムの特定の実現形態であるため、互換的であるとみなされてもよい。図１と同様に、ＡＤｏＣシステムでは、ＡＰ及びＳＴＡは、ケーブルネットワーク構成に典型的であるケーブル、スプリッタ、アンプ、リレイ、リピータ、スイッチ、コンバータなどの階層ツリーにおいてカプラを介し接続される。
【０１００】
図２１を参照して、ＡＤｏＣ  ＳＴＡ２１００のハードウェア実現形態ののための本発明の実現形態は、ＡＤｏＣ装置２１０３とＷＬＡＮ装置２１０４との２つの装置をＡＤｏＣシステムのための単一のＳＴＡに統合するものである。ＡＤｏＣ装置２１０３は、ＴＤＦ原理を用いてケーブルネットワークにおける双方向データ通信をサポートするため同軸ケーブルインタフェース２１０６に接続するよう機能し、ＷＬＡＮ装置２１０４は、ＷＬＡＮネットワークにおける双方向データ通信をサポートするためアンテナ２１０８に接続するよう機能する。ＳＴＡ２１００は、ＷＬＡＮネットワークにおけるＰＣ、ＰＤＡ、ルータ、スイッチ、プリンタ、スマートターミナルなどの無線対応装置が、ＡＤｏＣ  ＳＴＡを介しインターネット又はイントラネットなどのＩＰネットワークにアクセスすることを可能にするため、必要に応じてＡＤｏＣ装置２１０３とＷＬＡＮ装置２１０４との間でデータフレームを交換する。無線装置は、自宅又は企業設定に配置されるＳＴＡの無線範囲内に配置されてもよい。
【０１０１】
一実施例では、図２１に提供されるＳＴＡアーキテクチャは、自宅又は企業ＷＬＡＮにおいて無線接続される装置のためのインターネット／イントラネットアクセス機能を提供するため、チャネルエンコーダ／デコーダ及びデータ処理のための２つのスタンドアローン装置を必要とする。これら２つのスタンドアローン装置は組み合わされ、ＡＤｏＣモードとＷＬＡＮモードとの間のスイッチを可能にするＷＤＭＤを構成するため、共通するいくつかのサブコンポーネントを共有してもよい。単一のＷＤＭＤは、ローカルネットワークのためのスタンドアローン装置と同じアクセスを提供可能である。
【０１０２】
図２２のデュアルモードＡＤｏＣ装置は、ＡＤｏＣモードとＷＬＡＮモードとの双方をサポートし、必要に応じてこれら２つのモード間でスイッチ可能である。ＡＤｏＣモードでは、図２２のデュアルモード装置はＡＤｏＣ  ＳＴＡとして動作する。ＷＬＡＮモードでは、デュアルモード装置はＷＬＡＮアクセスポイントして動作する。
【０１０３】
図２２のデュアルモード装置２１０２を実現するため、標準的なＡＤｏＣ装置２１０３は、従来のＷＬＡＮ装置に基づき変更及び進化されている。デュアルモード装置２１０２は、主に２つの側面においてＷＬＡＮ装置２１０４と異なる。まず、デュアルモード装置２１０２は、ＡＤｏＣモード中、標準的なＩＥＥＥ８０２．１１周波数帯（約２．４ＧＨｚ）の代わりに、ＡＤｏＣ周波数帯（約１ＧＨｚ）においてＲＦエネルギーを送信する。次に、メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）レイヤにおいて、それは、ＡＤｏＣモードにおいてＭＡＣフレームを交換するため、従来の８０２．１１ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）又はＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）機構を利用しない。その代わりに、デュアルモード装置２１０２は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方法に基づくＴＤＦプロトコルを利用して、ＡＤｏＣモードによりＭＡＣフレームを送信する。
【０１０４】
図２２に示されるように、デュアルモード装置の一実施例では、デュアルモードＡＤｏＣ装置２１０２は、ケーブルアクセスネットワークとの相互接続のため、同軸ケーブルインタフェース２１０６に接続され、同時にＷＬＡＮネットワークにおける双方向データ通信をサポートするためアンテナ２１０８に接続される。デュアルモード装置を収容するＡＤｏＣ  ＳＴＡ２１５０は、必要に応じてこれら２つのモード中にデュアルモードＡＤｏＣ装置２１０２から受信したデータフレームを交換する。
［デュアルモードＡＤｏＣ装置のハードウェアアーキテクチャ］
図２３に示されるデュアルモードＡＤｏＣ装置２１０２の１つのハードウェア実施例によると、ＷＬＡＮＲＦ回路２３０４とＡＤｏＣ  ＲＦ回路２３０６との間でスイッチするよう構成される回路であるスイッチ２３０２が設けられる。スイッチ２３０２は、ＭＡＣレイヤソフトウェアによって制御可能である。この実現形態は、ＷＬＡＮチップセットの一部のバージョンが変更され、スイッチ２３０２が変更されたチップセットに追加されることを要求するものであってもよい。いくつかの例では、ＷＬＡＮチップセットの改良は望ましくない。
【０１０５】
図２４に示される他のハードウェア実施例によると、スイッチ２４０２の位置は装置のＭＡＣベースバンド部２３００との隣接性に関して変更可能である。本実施例では、コンバータ２４０８は、２．４ＧＨｚ  ＷＬＡＮ  ＲＦステージ２４０４の周波数を１ＧＨｚ  ＡＤｏＣスペクトルに変換する。このより低い周波数の出力は、同軸ケーブルにおいて相対的に長い距離を伝搬するのに有用である。ＭＡＣベースバンド部２３００は、ユーザ装置がデュアルモードＡＤｏＣ装置２１０２と通信することを可能にするよう構成される通信装置として特徴付けされてもよいことに留意されたい。図２３の実現形態と対照的に、図２４の実現形態は既存のＷＬＡＮチップセットの外部にあり、ＷＬＡＮチップセットを変更することを必要としない。従って、図２４の構成は、いくつかの例では、図２３の構成より好ましい。
【０１０６】
ＬＡＮなどの一部のネットワークでは、物理レイヤキャリアセンシングが、基礎となる媒体（有線又は無線）の現在の利用状況を決定するのに利用される。キャリアセンシング機能が媒体がアイドルであることを示す場合に限って、ステーションは、共有される無線又は有線媒体を介したデータ送信を着手可能である。ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤは、物理レイヤキャリアセンシングの結果にアクセスし、その後にそれを上位レイヤに報告することができる。
【０１０７】
しかしながら、物理レイヤキャリアセンシングが他のステーションの送信状態の検出に成功できず、チャネルが占有されているか検出できないいくつかのケースが存在する。例えば、図２５に示されるように、ステーションＡ，Ｃは、障害や信号減衰のため互いを検知できず、このため、ステーションＡがフレームを送信しているとき、ステーションＣはまた同時にフレームを送信することを試みてもよい。これは、それの基礎となるキャリアセンス機構がステーションＡからの送信動作を良好に検出できず、この結果、それらのフレームが衝突及び損傷するためである。これは、“隠れステーション”問題として知られている。
【０１０８】
インフラストラクチャシステムにおけるＴＤＭＡベースアクセスコントロールプロトコルの一実施例では、スーパーフレーム期間はいくつかの等しい共通のタイムスロットに分割され、その長さは、ステーションがガードインターバルに加えて少なくとも１つの最大のデータフレームを送信するのに十分なものであり、整数個の連続するタイムスロットが中央アクセスポイント又はステーションに割り当てられ、ＡＰ又は割り当てられたステーションは、図２６に示されるように、割り当てられたタイムスロット中に媒体にアクセスすることが許可される。
【０１０９】
本発明のアクセスポイントは、重複しないタイムスロットにおいて媒体にアクセス可能であることを保障するため、タイムスロットを自局又はステーションに割当て及び調整するためのものである。このアクセスポイントは、０から始まって昇順に一意的な関連付けＩＤ（ＡＩＤ）をすべての関連するステーションに割当て、割り当てられたＡＩＤを関連付け応答管理フレームによりステーションに送信する。ステーションはＡＰから関連付けを解除されると、ＡＰは、ＡＰとの関連付けを要求する次のステーションのためにＡＩＤを再利用する。
【０１１０】
本発明では、割り当てられたすべてのタイムスロットは、メインオーナーとバックアップオーナーの２つのオーナーによりアクセスされることが許可される。タイムスロットのメインオーナーとバックアップオーナーとを決定する方法は、以下のように規定される。
【０１１１】
特別な同期フレームにより搬送されるタイムスロット割当てマップ（ＴＳＡＭ）情報要素は、アクセスポイントによってすべてのスーパーフレームの始めに送信され、ＡＰ及びＳＴＡのタイムスロット割当て方式を示すのに利用される。このタイムスロット割当てマップが、図２７に示される。
【０１１２】
タイムスロット関連付けマップは、ＭａｘＳＴＡＮｕｍフィールドを有し、すべてのフィールドは２つのサブフィールドを有する。第１サブフィールドは、ＡＰがＳＴＡに割り当てる対応するＳＴＡのアップリンクタイムスロットの個数を有し、第２サブフィールドは、これらのタイムスライスのためのベックアップステーションのＡＩＤを有する。
【０１１３】
ステーションが同期フレームを受信した後、それは、タイムスロット割当てマップを抽出し、それ自体のＡＩＤをマップへのインデックスとして使用して、スーパーフレームのタイムスロットスペース全体においてそれのスタート時間とストップ時間とを計算する。このようにして、ステーションは、それがメインオーナーであるタイムスロットを決定することができる。一方、ステーションはまた、それのＡＩＤとＴＡＳＭにおける“バックアップＳＴＡのＡＩＤ”サブフィールドとを比較し、それらが等しい場合、ＳＴＡは、それが対応するタイムスロットのバックアップオーナーであることを知り、バックアップオーナーは、スロットのメインオーナーによって使用されなかった場合、対応するタイムスロットを利用可能である。
【０１１４】
さらに、メインオーナーとバックアップオーナーとの間のマッピングは、アクセスポイントの観察及びインテリジェンスに基づき異なるスーパーフレーム間で動的に調整可能である。例えば、ある期間にいくつかの割り当てられたタイムスロットにおいて送信されるアップリンクトラフィックが存在しないことをＡＰが検出した場合、アクセスポイントは、所定の基準又は過去の観察に基づきバックアップオーナーとして他のステーションを選ぶなど、チャネル利用性を向上させるため、対応するマッピングを調整しようとしてもよい。
【０１１５】
上述した方法に加えて、このようなメインオーナー／バックアップオーナーマッピング情報をわたすための他の方法が存在する。例えば、メインオーナー／バックアップオーナーマッピングテーブルは、ある種のタイムスロット割当てマップに連結可能である。当該マップは、１つのタイムスロットとその対応するメインオーナーとの間の関係を示すのみであり、すべてのステーションに各又はいくつかの特別な同期フレームにより送信される。
【０１１６】
ステーションがメインオーナーであるタイムスロットがスタートすると、ステーションが送信すべきフレームを有している場合、割り当てられたタイムスロット中に即座にそれらを送信する。送信すべきデータがない場合、ステーションは沈黙したままである。
【０１１７】
ステーションがバックアップオーナーであるタイムスロットがスタートすると、バックアップオーナーは共有物理媒体を即座に検知する。チャネルセンシング結果が、所定のＳｅｎｓｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌ期間中に媒体にデータ送信があることを示す場合、ステーションは、メインオーナーが当該媒体を使用中であり、タイムスロットを使用することを控えることを知る。チャネルセンシング結果が、ＳｅｎｓｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌ期間中に媒体上にデータ送信がないことを示す場合、バックアップオーナーは、タイムスロットのメインオーナーが送信すべきデータを有していないこと知り、バックアップオーナーの出力キューにフレームがある場合、アップリンクデータ送信のためにタイムスロットを利用する。このようにして、ＴＤＭＡベースアクセスコントロールプロトコルのチャネル利用レートは、大きく向上する。
【０１１８】
ステーションは、あるタイムスロットのメインオーナーになると共に、他のタイムスロットのバックアップオーナーになる可能性がある。一方、ステーションは、何れのタイムスロットのバックアップオーナーにならない可能性がある。また、ステーションは複数のタイムスロットのオーナーになる可能性がある。しかしながら、関連するステーションがスーパーフレーム中に保障された送信機会を有することを確保するため、ステーションは、少なくとも１つのタイムスロットのメインオーナーになる必要がある。
【０１１９】
あるタイムスロットのメインオーナーとして、ステーションは、割り当てられたタイムスロット中にそれのトラフィックを送信することが許可される。あるタイムスロットのバックアップオーナーとして、ステーションは、割り当てられたタイムスロットのメインオーナーが割り当てられたタイムスロット中に送信すべきトラフィックを有しないときに限って、それのトラフィックを送信することが可能である。ステーションが複数のタイムスロットのメインオーナーとして割り当てられている場合、ステーションにはより多くの送信機会が付与される。従って、優先順位付けの基本形態がある。他方、ステーションが複数のタイムスロットのバックアップオーナーとして割り当てられているとき、ＳＴＡは、これらのタイムスロット中にそれのトラフィックを送信するためのより多くの機会を有してもよく、これらの機会は、タイムスロットのメインオーナーが送信すべきトラフィックを有しているか否かに依存する。
【０１２０】
“隠れステーション”又は“隠れ端末”問題を示す図２５を再び参照して、２つのステーションが互いに隠れている場合、それらは、同一のタイムスロットのメインオーナー及びバックアップオーナーとして割当てることはできない。そうでない場合、タイムスロットのメインオーナーが割り当てられたタイムスロット中にトラフィックを送信しているとき、タイムスロットのバックアップオーナーは、送信動作を検出できず、媒体がアイドルであると考え、割り当てられたタイムスロット中にそれ自体のトラフィックを送信する。この状況を回避し、“隠れステーション”状況の下でパフォーマンスを向上させるため、２つの代替的な方法が利用可能である。第１の方法は、すべてのステーションはチャネルを常時モニタし、何れのステーションが検知可能であるかアクセスポイントに報告する。ステーションにより検知可能なステーションは、ここでは“可視的ステーション（ｖｉｓｉｂｌｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）”と呼ばれる。このタイプの報告は、定期的に送信されるか、又は可視的ステーションリストに変更が生じたときにのみトリガされてもよい。“可視的ステーション”のリストにおける変更はＡＰにより知られ、ＡＰは、このような変更が生じると関連するステーションのすべてから報告を要求する。関連するステーションからのこれらの報告に基づき、アクセスポイントは、すべてのステーションについて“可視的ステーション”リストを維持し、当該リストにおいて、すべてのステーションの対応する可視的なステーションがリストされる。その後、ＡＰは、タイムスロットのメインオーナーの可視的ステーションリストからバックアップオーナーを選択する。第２の方法は、所定数のスーパーフレームの特定のタイムスロット中に相対的に高いフレーム／パケット損失レートが存在したとＡＰが決定すると実行される。この状況は、メインオーナーとバックアップオーナーとが互いに隠れているために生じるかもしれない。このとき、ＡＰは、バックアップオーナーをメインステーションの可視的ステーションリストの他のステーションと置換可能である。
【０１２１】
図２８は、アクセスポイント（ＡＰ）の一例となる処理のフローチャートである。図２８は、ＡＰとそれの関連するステーションが電源オンされて初期化されたと仮定する。すなわち、初期的なメイン及びバックアップタイムスロットオーナーの割当てが実行されており、ＴＳＡＭが生成及びカプセル化され、初期的な関連するステーションに送信されていると仮定される。２８０５において、ＡＰは、それの関連するダウンリンクタイムスロットにおいて関連するステーションの出力キューにおけるデータを送信する。ＡＰはまた、それに割り当てられたダウンリンクタイムスロットにおいて新たなステーション関連付け要求に対する応答を送信する。その後、ＡＰは、２８１０においてステーションが各自に割り当てられたアップリンクタイムスロットにおいて送信するデータを関連するステーションから受信するのを待機する。２８１５において、ＡＰはまた、それの関連するステーションから可視的ステーション報告を受信し、すべてのステーションの可視的ステーションリストを更新する。ＡＰ及びそれの関連するステーションはリストを自動的かつ定期的に受信するのでなく、リストを要求するよう構成されてもよいことに留意すべきである。この要求は、例えば、フレーム／パケット損失率又は他のイベントなどに基づくものであってもよい。その後、ＡＰは、２８２０において、コンテンションタイムスロットのサブスロットにおいてステーションから関連付けに対する新たな要求を受信してもよい。その後、ＡＰは、２８２５において、すべてのステーションの更新された可視的ステーションリストに従って、ＴＳＡＭにおけるメインオーナー及びバックアップオーナーマッピングを調整する。２８３０において、ＡＰは、同期タイムスロットにおいて更新されたＴＳＡＭをカプセル化及び送信する。ＴＳＡＭは、カプセル化され、ＭＡＣフレームに配置される。ＭＡＣヘッダは、ソースアドレスフィールドとデスティネーションアドレスフィールドとを有する。ソースアドレスフィールドは、ＭＡＣフレームの送信元を特定し、デスティネーションアドレスフィールドは、ＭＡＣフレームの受信先を特定する。この情報がない場合、ネットワークは、ＴＳＡＭをどこに送信すべきかわからない。
【０１２２】
図２９は、アクセスポイントの一実施例のブロック図である。他の実施例はモジュール及びその機能を組み合わせてもよく、またモジュール及びその機能を分割してもよいため、アクセスポイントは上述したモジュールより多くの又は少ないモジュールを有してもよいことが理解されるべきである。フレーム受信モジュールは、関連するすべてのステーションとそれ宛の他のフレーム（“一般フレーム”と呼ばれる）とから可視的ステーション報告フレームを含むすべてのフレームを受信する。データ／コンテンツはフレーム又はパケットとしてフォーマット化／パッケージ化可能であることに留意すべきである。このような表現は、単にデータが通信媒体を介した送信用のフォーマットに従ってパッケージ化又はグループ化されることを示しているにすぎない。従って、フレーム受信モジュールは、“可視的ステーション”リスト構築モジュール、“関連ステーション”リスト構築モジュール及び一般フレーム処理モジュールへの入力を提供する。一般フレーム処理モジュールは、すべての関連ステーションからの可視的ステーション報告フレームを除くすべてのフレームを処理する。一般フレーム処理モジュールは、異なる受信フレームに対してデータ／コンテンツフレームをローカルストレージ又はリモートサーバに送信する。“関連ステーション”リスト構築モジュールは、フレーム受信モジュールから入力を受信する。“関連ステーション”リスト構築モジュールは、当該ＡＰに関連するすべてのステーションのステーションリストを構築し、それをローカルストレージに格納する。“可視的ステーション”リスト構築モジュールは、フレーム受信モジュールから入力を受信する。“可視的ステーション”リスト構築モジュールは、受信した可視的ステーション報告フレームに基づき、ＡＰに関連するすべてのステーションの可視的ステーションリストを構築する。その後、“可視的ステーション”リスト構築モジュールは、可視的ステーションリストをローカルストレージに格納する。
【０１２３】
ローカルストレージは、明らかであり、メモリ、ディスク、光ディスクなどを含む任意の形態のストレージであってもよい。上述されるようなローカルストレージは、一般フレーム処理モジュール、“可視的ステーション”リスト構築モジュール及び“関連ステーション”リスト構築モジュールからデータを受信及び格納する。ローカルストレージは、メインオーナー／バックアップオーナーマップ構築モジュールと共通フレームカプセル化モジュールとにデータを提供する。メインオーナー／バックアップオーナーマップ構築モジュールは、すべてのステーションの可視的ステーションリストに基づき、メインオーナー／バックアップオーナーマッピングを構築する。このマッピングはまた、例えば、パケット／フレーム損失率などの以前のメインオーナー／ステーションのトラフィックとバックアップオーナー／ステーションのトラフィックとのアクセスポイントによる観察に基づき構築されてもよい。メインオーナー／バックアップオーナーマップ構築モジュールは、ＴＳＡＭ構築同期フレームカプセル化モジュールへの入力を提供する。ＴＳＡＭ構築同期フレームカプセル化モジュールは、ＴＳＡＭを生成／投入し、同期タイムスロットへの挿入のためにＴＳＡＭを同期フレームにカプセル化する。ＴＳＡＭ構築同期フレームカプセル化モジュールは、ＡＰのダウンリンクタイムスロットと共に同期タイムスロットにおいてフレームを送信するフレーム送信モジュールへの入力を提供する。共通フレームカプセル化モジュールは、ローカルストレージから入力を受信する。共通フレームカプセル化モジュールは、同期フレームを除く、ローカルストレージ又は外部のリモートサーバ（コンテンツサーバなど）から受信したすべてのフレームをカプセル化する。フレーム送信モジュールは、共通フレームカプセル化モジュール及びＴＳＡＭ構築同期フレームカプセル化モジュールから入力を受信する。フレーム送信モジュールは、ＴＳＡＭに割り当てられたダウンリンクタイムスロット内でバッファ／出力キューのすべてのフレームを送信すると共に、同期タイムスロットにおいてＴＳＡＭを送信する。
【０１２４】
図３０は、アクセスポイントに関連するステーションの一例となる処理のフローチャートである。３００５において、ステーションは、ＡＰの同期タイムスロットにおいてＴＤＦ同期フレームを検知／検出する。ステーションがＴＤＦ同期フレームを検知／検出しない場合、それは、ＴＤＦ同期フレームを検出するまで、又はステーションがデュアルモードステーション／モデムである場合にはそれが無線モードになると判定するまで、検知を継続する。ステーションがＴＤＦ同期フレームを検知／検出した場合、ステーションは、３０１０において、コンテンションタイムスロット（コンテンションタイムサブスロットの１つ）においてＡＰに関連付け要求を送信する。３０１５において、ステーションは、ＡＰから関連付け応答を受信し、それを復号化する。ステーションの関連付け要求が受理されたか判断するため、３０２０においてテストが実行される。ステーションの関連付け要求が受理されなかった場合、ステーションは、次のコンテンションタイムスロットを待機し、当該コンテンションタイムスロット（コンテンションタイムサブスロット）においてＡＰに他の関連付け要求を送信する。ステーションの関連付け要求が受理された場合、３０２５において、ステーションは、ＡＰから同期フレームを受信し、カプセル化されたＴＳＡＭから当該ステーションがメインオーナー又はバックアップオーナーであるタイムスロットを決定する。３０３０において、ステーションがメインオーナー又はバックアップオーナーであるタイムスロットがあるか判断するため、テストが実行される。ステーションがメインオーナーであるタイムスロットがある場合、３０３５において、ステーションは、それが割り当てられたメインオーナーであるすべてのタイムスロット中にデータフレームを送信する。ステーションがバックアップオーナーであるタイムスロットがある場合、３０３５において、ステーションがバックアップオーナーであるすべてのタイムスロットに対して、ステーションは、特定のバックアップタイムスロットがスタートするＳｅｎｓｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌにおいてチャネル／媒体を検知する。ＳｅｎｓｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌの結果がチャネル／媒体がアイドル状態であることを示す場合に限って、ステーションは、残りの割り当てられたタイムスロット中にデータフレームを送信する。ステーションがタイムスロットを送出しないタイムスロット中、３０４０において、ステーションは、可視的ステーションに関する情報を取得するため、チャネル／媒体をモニタし、ＡＰによってそれに送信されたフレームを受信する。可視的ステーション情報／リストは、可視的ステーション報告フレームにカプセル化され、次の送信機会における送信のためにステーションの出力キューに配置される。
【０１２５】
図３１は、アクセスポイントに関連するステーションの一実施例のブロック図である。他の実施例はモジュール及びその機能を組み合わせてもよいし、又はモジュール及びその機能を分割してもよいため、ステーションは上述されたものより多くの又は少ないモジュールを有してもよいことが理解されるべきである。フレーム受信モジュールは、ステーションが関連付けされる又は関連付けされることを所望するＡＰによって送信された、それ宛の同期フレームと他のフレーム（共通フレーム）を含むすべてのフレームを受信する。フレーム受信モジュールは、共通フレーム処理モジュール及び同期フレームカプセル解除ＴＳＡＭ処理モジュールへの入力を提供する。共通フレーム処理モジュールは、同期フレームを除くＡＰからのすべてのフレームを処理する。共通フレーム処理モジュールは、当該ステーションに接続されるローカルストレージ又はコンピュータにデータ／コンテンツを送信する。同期フレームカプセル解除ＴＳＡＭ処理モジュールは、フレーム受信モジュールから入力を受信する。同期フレームカプセル解除ＴＳＡＭ処理モジュールは、同期フレームをカプセル解除し、カプセル解除されたＴＳＡＭからＴＳＡＭを抽出し、当該ステーションがメインオーナー又はバックアップオーナーであるタイムスロット情報を取得し、当該情報を以降の参照及び利用のためにフレーム送信モジュールに提供する。
【０１２６】
チャネルモニタリングモジュールは、ステーションが検知可能なステーションのトラフィックを決定及び記録するため、チャネル／媒体をモニタし、可視的ステーション報告フレームカプセル化モジュールへの入力を提供する。可視的ステーション報告フレームカプセル化モジュールは、チャネルモニタリングモジュールから入力を受信する。可視的ステーション報告フレームカプセル化モジュールは、チャネルモニタリングモジュールから受信した情報に従って可視的ステーションリストを編集し、その後に可視的ステーションリスト／情報を可視的ステーション報告フレームにカプセル化する。可視的ステーション報告フレームカプセル化モジュールは、フレーム送信モジュールへの入力を提供する。一般フレームカプセル化モジュールは、当該ステーションに接続されるローカルストレージ又はコンピュータからのステーション報告フレームを除くステーションのフレームをカプセル化する。一般フレームカプセル化モジュールは、フレーム送信モジュールへの入力を提供する。フレーム送信モジュールは、一般フレームカプセル化モジュール、可視的ステーション報告フレームカプセル化モジュール及び同期フレームカプセル解除ＴＳＡＭ処理モジュールから入力を受信する。フレーム送信モジュールは、タイムスロットのスタート後のＳｅｎｓｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌにおいて媒体を検知した後にチャネルがアイドルであることを検出した後、ステーションがメインオーナーであるタイムスロット中と、ステーションがバックアップオーナーであるタイムスロット中とに、ステーションの出力キューにバッファされているフレームを関連するＡＰに送信する。この検知は、物理レイヤチャネル検知機構を介し実行される。
【０１２７】
本発明は、物理レイヤチャネルセンシングが利用される何れかのＴＤＭＡベースシステムに適用可能であってもよい。チャネル／媒体利用性を向上させるための他の方法は、かなりより多くのオーバヘッドにより動作する。
【０１２８】
本発明は、サーバ、中間装置（無線アクセスポイントや無線ルータなど）又はモバイル装置内におけるハードウェア（ＡＳＩＣチップなど）、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途プロセッサ、又はこれらの組み合わせなどの各種形態により実現されてもよいことが理解されるべきである。好ましくは、本発明は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとして実現される。さらに、ソフトウェアは、好ましくは、プログラム記憶装置に有形に実現されるアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、何れか適切なアーキテクチャを有するマシーンにアップロード及び実行されてもよい。好ましくは、マシーンは、１以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースなどのハードウェアを有するコンピュータプラットフォーム上で実現される。コンピュータプラットフォームはまた、オペレーティングシステムとマイクロ命令コードとを有する。ここに開示される各種処理及び機能は、オペレーティングシステムを介し実行されるアプリケーションプログラム（又はその組み合わせ）の一部又はマイクロ命令コードの一部であってもよい。さらに、さらなるデータ記憶装置や印刷装置などの他の各種周辺装置が、コンピュータプラットフォームに接続されてもよい。
【０１２９】
添付した図面に示される構成要素となるシステムコンポーネントと方法ステップとの一部は、好ましくはソフトウェアにより実現されるため、システムコンポーネント（又は処理ステップ）間の実際の接続は、本発明がプログラムされる方法に依存して異なるものになってもよいことがさらに理解されるべきである。ここでの教示が与えられた場合、当業者は、本発明の上記及び同様の実現形態又は構成を想到可能であろう。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５（ａ）】
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【図２５（ｂ）】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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