(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷｉＦｉネットワークにおいて差別化関連付けを提供する方法であって、
アクセスポイント（ＡＰ）により、基地局（ＳＴＡ）が前記ＡＰと関連付けする前に、前記ＳＴＡに関連付け優先度クラスを割り当てるステップと、
前記ＡＰにより、前記関連付け優先度クラスに対して期間を割り当てるステップと、
を有し、
前記期間は、前記関連付け優先度クラスを割り当てられた前記ＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許され、前記関連付け優先度クラスを割り当てられないＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許されない時間期間である、方法。
【請求項２】
前記関連付け優先度クラスは、トラフィック種類又は前記ＳＴＡの各々で実行される最高優先度アプリケーションに従って、前記ＳＴＡについて決定され、
前記関連付け優先度クラスは、ＳＴＡ種類又は加入者の優先度に従って、前記ＳＴＡについて決定され、
前記関連付け優先度クラスは、生成された乱数に従って、前記ＳＴＡについて決定され、又は
前記関連付け優先度クラスは、トラフィック種類、ＳＴＡ種類又は加入者の優先度と生成された乱数との重み付けされた和に従って、前記ＳＴＡについて決定される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記関連付け優先度クラスは、速い関連付けを必要とするＳＴＡのための最高優先度関連付けを有する第１のクラス、リアルタイム対話型トラフィックを有するＳＴＡのための第２のクラス、長い関連付け遅延を許容するＳＴＡのための第３のクラス、又はベストエフォート型トラフィックを有するＳＴＡのための第４のクラス、を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＷｉＦｉネットワークにおいて差別化関連付けを提供する方法であって、
基地局（ＳＴＡ）により、該ＳＴＡがアクセスポイント（ＡＰ）と関連付けする前に、前記ＳＴＡのために前記ＡＰにより割り当てられた関連付け優先度クラスを決定するステップと、
前記ＳＴＡにより、前記関連付け優先度クラスの期間の間に、前記ＷｉＦｉネットワークの前記ＡＰと関連付けるステップであって、前記期間は、前記関連付け優先度クラスを割り当てられた前記ＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許され、前記関連付け優先度クラスを割り当てられないＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許されない時間期間である、ステップと、
を有する方法。
【請求項５】
前記ＳＴＡにより、媒体アクセス制御（media  access  control：ＭＡＣ）層で、前記ＳＴＡのバッファ内のトラフィック種類の変化を検出するステップと、
前記ＳＴＡにより、前記トラフィック種類の変化に従って前記ＳＴＡの前記関連付け優先度クラスの変更を開始するステップと、
を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＡＰから、前記ＳＴＡの関連付け優先度クラスの変更を受信するステップ、
を更に有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ＷｉＦｉネットワークにおける差別化関連付けを支援するよう構成されるアクセスポイント（ＡＰ）コンポーネントであって、前記ＡＰコンポーネントは、
プロセッサと、
前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを格納するコンピュータ可読記憶媒体と、
を有し、前記プログラミングは、
基地局（ＳＴＡ）が前記ＡＰコンポーネントと関連付けする前に、前記ＳＴＡに関連付け優先度クラスを割り当て、
前記関連付け優先度クラスに対して期間を割り当て、前記期間は、前記関連付け優先度クラスを割り当てられた前記ＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許され、前記関連付け優先度クラスを割り当てられないＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許されない時間期間である、
命令を有する、
ＡＰコンポーネント。
【請求項８】
前記関連付け優先度クラスは、トラフィック種類又は前記ＳＴＡの各々で実行される最高優先度アプリケーションに従って、前記ＳＴＡについて決定され、
前記関連付け優先度クラスは、ＳＴＡ種類又は加入者の優先度に従って、前記ＳＴＡについて決定され、
前記関連付け優先度クラスは、生成された乱数に従って、前記ＳＴＡについて決定され、又は
前記関連付け優先度クラスは、トラフィック種類、ＳＴＡ種類又は加入者の優先度と生成された乱数との重み付けされた和に従って、前記ＳＴＡについて決定される、
請求項７に記載のＡＰコンポーネント。
【請求項９】
前記関連付け優先度クラスは、速い関連付けを必要とするＳＴＡのための最高優先度関連付けを有する第１のクラス、リアルタイム対話型トラフィックを有するＳＴＡのための第２のクラス、長い関連付け遅延を許容するＳＴＡのための第３のクラス、又はベストエフォート型トラフィックを有するＳＴＡのための第４のクラス、を有する、請求項７又は８に記載のＡＰコンポーネント。
【請求項１０】
ＷｉＦｉシステムにおいて差別化関連付けを支援するよう構成される基地局（ＳＴＡ）であって、前記ＳＴＡは、
プロセッサと、
前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを格納するコンピュータ可読記憶媒体と、
を有し、前記プログラミングは、
前記ＳＴＡがアクセスポイント（ＡＰ）と関連付けする前に前記ＳＴＡのために前記ＡＰにより割り当てられた関連付け優先度クラスを決定し、
期間の間に前記ＷｉＦｉネットワークの前記ＡＰと関連付け、前記期間は、前記関連付け優先度クラスのために前記ＡＰにより割り当てられ、前記期間は、前記関連付け優先度クラスを割り当てられた前記ＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許され、前記関連付け優先度クラスを割り当てられないＳＴＡが前記ＡＰと関連付けることを許されない時間期間である、
命令を有する、ＳＴＡ。
【請求項１１】
前記プログラミングは、
媒体アクセス制御（media  access  control：ＭＡＣ）層で、前記ＳＴＡのバッファ内のトラフィック種類の変化を検出し、
前記トラフィック種類の変化に従って前記ＳＴＡの前記関連付け優先度クラスの変更を開始する、
命令を更に有する、請求項１０に記載のＳＴＡ。
【請求項１２】
前記プログラミングは、
前記ＡＰから、前記ＳＴＡの関連付け優先度クラスの変更を受信する、
命令を更に有する、請求項１１に記載のＳＴＡ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム及び方法に関し、特定の実施形態では、ＷｉＦｉネットワークにおける差別化関連付けサービス提供のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷｉＦｉは、ＷＬＡＮ（wireless  local  area  network）とも呼ばれ、その無線インタフェースとしてＩＥＥＥ８０２．１１標準技術を用いる。ネットワークキャパシティの増大及び通信技術の進歩に伴い、ＩＥＥＥ８０２．１１又はＷｉＦｉシステムは多数の基地局（ＳＴＡ）をサポートすることが期待される。したがって、アクセスポイント（ＡＰ）は、多数の通信要求を同時に、例えばＷｉＦｉドメインに入るとき又はでるときに、処理可能であるべきである。例えば、鉄道の駅では、列車が停車するとき、ビデオストリーミング又はインターネット閲覧をしている多くのＷｉＦｉユーザが列車から同時に出てきて、彼らのビデオストリーミング又はインターネット閲覧を続けようとする。別の例では、停電地域内の複数のスマートメータは、それらの電力の喪失を分配器に警告するために「最後のあがき（last  gasp）」通知メッセージを送信しても良い。長い停電の後、スマートメータを有する装置は、ほぼ同時にＡＰに再び関連付けられようとし得る。ＷＬＡＮでは、通信チャネルは、複数のＳＴＡにより共有できる。しかしながら、多数の同時通信は、共有チャネルで衝突を引き起こし、長いチャネルアクセス遅延をもたらし得る。過度に長いアクセス遅延は、モバイル装置においてより多くのエネルギ消費を引き起こし、異なるＳＴＡにおける異なるサービスを適用するＱｏＳ（quality  of  service）を脅かす。したがって、ＷｉＦｉシステムにおけるＱｏＳを意識したネットワーク関連付けを考慮する必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一実施形態では、ＷｉＦｉネットワークにおいて差別化関連付けを提供する方法は、前記ＷｉＦｉネットワークのチャネルを共有する複数の基地局（ＳＴＡ）に異なる関連付け優先度クラスを割り当てるステップであって、高い関連付け優先度クラスを有する前記ＳＴＡほど、共有チャネルを介してＡＰとの関連付けを開始する前に短い時間しか待機しない、ステップと、を有する。
【０００４】
別の実施形態では、ＷｉＦｉネットワークにおいて差別化関連付けを提供する方法は、ＳＴＡで該ＳＴＡの関連付け優先度クラスを決定するステップと、前記決定した関連付け優先度クラスに対応する期間時間の間スリープモードに入るステップと、前記期間時間が終了した後に、前記ＳＴＡと前記ＷｉＦｉネットワークのアクセスポイント（ＡＰ）との間で関連付け手順を開始するステップと、を有する。
【０００５】
別の実施形態では、ＷｉＦｉネットワークにおいて差別化関連付けを支援するよう構成されるＡＰコンポーネントは、プロセッサと、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを格納するコンピュータ可読記憶媒体と、を有する。前記プログラミングは、異なる関連付け優先度クラスを前記ＷｉＦｉネットワークのチャネルを共有する複数のＳＴＡに割り当て、高い関連付け優先度クラスのＳＴＡほど共有チャネルを介してＡＰとの関連付けを試みる前に短い時間しか待機しない、命令を有する。
【０００６】
更に別の実施形態では、ＷｉＦｉシステムにおいて差別化関連付けを支援するよう構成されるＳＴＡは、プロセッサと、前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを格納するコンピュータ可読記憶媒体と、を有する。前記プログラミングは、前記ＳＴＡに割り当てられた関連付け優先度クラスに対応する期間時間の間、スリープモードに入り、前記期間時間が終了した後に、前記ＳＴＡと前記ＷｉＦｉネットワークのＡＰとの間で関連付け手順を開始する、命令を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明並びにその利点のより完全な理解のため、添付の図と共に以下の説明を参照する。
【図１】分散型チャネルアクセス（distributed  channel  access：ＤＣＡ）スキームを示す。
【図２】ネットワークリンク関連付け及び認証手順を示す。
【図３】ＱｏＳに基づく関連付けを提供する一実施形態の方法を示す。
【図４】種々の実施形態を実装するために用いることができる処理システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［関連出願］
本願は、米国特許仮出願番号第６１／６０５５２０号、出願日２０１２年３月１日、「System  and  Method  for  Differentiated  Association  Service  Provisioning  in  WiFi  Networks」、及び米国特許非仮出願番号第１３／７８１３８０号、出願日２０１３年２月２８日、「System  and  Methods  for  Differentiated  Association  Service  Provisioning  in  WiFi  Networks」の利益を請求する。これらの出願は、参照することにより本願明細書に組み込まれる。
【０００９】
前述の好適な実施形態の生成及び使用は、以下に詳細に議論される。しかしながら、理解されるべきことに、本発明は、広範な特定の状況で実施できる多くの適用可能な新規な概念を提供する。議論される特定の実施形態は、本発明を生成し使用する特定の方法を単に説明するものであり、本発明の範囲を制限しない。
【００１０】
８０２．１１ＷＬＡＮでは、ＡＰとの通信チャネルは、分散型協調機能（distributed  coordination  function：ＤＣＦ）とも呼ばれる分散型チャネルアクセス機能により調整される複数のＳＴＡにより共有できる。ＤＣＦは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（carrier  sense  multiple  access  with  collision  avoidance）メカニズムに基づく。ＤＣＦは、チャネルの状態を決定するために物理的及び仮想的キャリア検知機能の両方を用いる。物理的キャリア検知は、物理層（ＰＨＹ）に存在し、チャネルがビジーか否かを決定するためにエネルギ検出及びプリアンブル検出を用いる。仮想的キャリア検知は、媒体アクセス制御層（media  access  control  layer：ＭＡＣ）に存在し、例えばＭＡＣヘッダーの期間（Duration）フィールド内の予約情報を用いる。この予約情報は、無線チャネルの使用妨害（impeding  use）を示す。無線チャネルは、通常、物理的及び仮想的キャリア検知メカニズムの両方がチャネルがアイドルであることを示すとき、アイドルである（ビジーではない）と決定される。
【００１１】
図１は、ＷｉＦｉ又は８０２．１１ＷＬＡＮシステムのための分散型チャネルアクセス（distributed  channel  access：ＤＣＡ）を示す。スキーム１００は、複数のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、及びＳＴＡ４）のデータフレームを例えばＡＰへ送信するためにチャネルを共有する該複数のＳＴＡに関連する。先ず、送信するデータフレームを有するＳＴＡは、ＤＣＦインターフレーム間隔（DCF  inter−frame  space：ＤＩＦＳ）と呼ばれる固定期間の間、無線チャネルを検知することにより、クリアチャネル評価（clear  channel  assessment：ＣＣＡ）を実行する。無線チャネルが別のＳＴＡのデータフレーム送信でビジーである場合、送信側ＳＴＡは、チャネルがＤＩＦＳ時間期間の間アイドルのままになるまで待機する。例えば、データフレーム１１０を送信した後に、ＳＴＡ１は、チャネルを介して第２のデータフレームを送信しようと試みる前に、チャネルがアイドルのままであるＤＩＦＳ時間期間中、待機する。
【００１２】
ＤＩＦＡの間待機した後、ＳＴＡは、チャネルがＤＩＦＳの間ビジーであると検知された場合、別のフレームを送信しようと試みる前に、「バックオフ」期間の間更に待機する。これは、チャネルがアイドルである（データフレーム送信が無い）と検出した後に１回に１時間単位だけ減少するバックオフタイマがゼロに達するまでバックオフタイマにより実施できる。バックオフ時間中、チャネルがビジーであると検知されるときはいつでも、タイマは一時停止される。例えば、ＳＴＡ１は、チャネルがＤＩＦＳの間アイドルになるときバックオフタイマを開始する。言い換えると、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ３からのフレーム１２０の送信終了まで、バックオフタイマの開始を延期する。バックオフタイマを開始した後、ＳＴＡ１は、新しいデータフレーム１３０がＳＴＡ４によりチャネルで送信されるとき、バックオフ時間中タイマを一時停止する。チャネルがＤＩＦＳ時間期間の間再びアイドルになると、ＳＴＡはタイマを再開し、残りのバックオフ時間を減少し続ける。例えば、ＳＴＡ１は、データフレーム１３０が送信された後、バックオフ時間を減少し続けるが、ＳＴＡ２からの別のデータフレームがチャネルで検出されるとタイマを再び一時停止し、データフレーム１４０の送信を完了してからＤＩＦＳ期間の後、タイマを再開する。バックオフタイマがゼロに達すると、ＳＴＡは、チャネルがアイドルである場合、自身のデータフレームの送信を開始する。例えば、ＳＴＡ１は、残りのバックオフ時間がゼロに達し且つ他のデータフレームがチャネルで検出されかった後、別のデータフレーム１５０を送信する。
【００１３】
図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１に従うネットワークリンク関連付け及び認証手順２００を示す。この手順は、ＳＴＡ２１０とＡＰ２２０との間で、例えばモバイル装置とＷｉＦｉモデムとの間で確立される。先ず、ＳＴＡ２１０は、ＡＰ２２０により傍受できるプローブ要求２０１を送信する。ＡＰ２２０からプローブ要求２０２を受信すると、ＳＴＡ２１０は、ＡＰ２２０へ認証要求２０３を送信する。次に、ＡＰ２２０は、ＳＴＡ２１０を認証し、又は要求を認証サーバ（図示しない）へ転送しＳＴＡ２１０へ認証要求２０４を返送する。認証が完了した後、ＳＴＡ２１０は、関連付け要求２０５及び応答２０６メッセージ交換により、ＡＰ２２０とのハンドシェイク処理によりネットワーク関連付けを開始できる。幾つかのシナリオでは、必要情報がＡＰ２２０からビーコンでブロードキャストされ及びＳＴＡ２１０により受信／デコードされる場合、関連付け手順２００はプローブ要求２０１／応答２０２交換をスキップできる。
【００１４】
実際のネットワークのシナリオでは、多数の装置がバーストの形で（例えば、ほぼ同時に）ネットワーク関連付けを試みるとき、共有チャネル上の競合のようにネットワークの容量が限られるので、全てのフローが特定の時間間隔中にＡＰとの関連付けに成功できるとは限らない。このような場合には、より高い優先度の装置が最初にＡＰと関連付けできることを保証することが重要である。本願明細書では、例えばＷｉＦｉシステムないで異なる種類のアプリケーションを支援するＳＴＡに差別化サービスを提供するために、ＱｏＳを意識したネットワーク関連付けを達成するシステム及び方法が提供される。用語「関連付け」は、手順２００のように、ＷｉＦｉネットワークにアクセスしＷｉＦｉ通信を始めるために、ＳＴＡの初期化及びＡＰとの認証を示すために用いられる。本願明細書で用いられる用語「関連付け」は、ＳＴＡのＡＰとの再関連付け又はＡＰ間若しくはネットワーク間のＳＴＡのハンドオーバーのような同様の動作も含む。以下に記載され及びこのような関連付け動作に適用される実施形態の方法及び方式は、緊急シグナリングのような他の適切な機能にも同様に用いることができる。
【００１５】
８０２．１１ネットワークは、異なるアプリケーションを備える異なる種類のＳＴＡを有しても良い。例えば、幾つかのＳＴＡは、センサ装置、例えば温度センサ、煙センサ、及び／又は電気メータを有しても良く、一方、他のＳＴＡは、スマートフォン、ラップトップ、及び／又はコンピュータタブレットのようなオフローディング装置を有しても良い。センサ装置は、比較的高いＱｏＳ要件を有する幾つかのアプリケーションのために設計されても良い。例えば、スマートメータは、消費された電気エネルギを記録し、記録したデータを周期的に送信する。しかしながら、スマートメータが停電を検出すると、メータは、出来るだけ早く分配器に知らせるために、「最後のあがき（last  gasp）」メッセージを（ＡＰ又はネットワークへ）送信する必要がある。オフローディング装置は、異なるＱｏＳ要件を有する異なるアプリケーションを使用できる。例えば、セルラネットワークからＷｉＦｉネットワークへのハンドオーバーを受ける電話呼は、呼の品質を保証するために最小（予め定められた）ハンドオーバー遅延を要求する。一方、ファイル転送又はソフトウェア更新は比較的長い遅延に耐えることができる。８０２．１１システムの（例えば共有チャネル上の）競合特性により、多数のＳＴＡがＡＰとの関連付けを必要とし、全ての要求が比較的短い時間間隔中に満足できるとは限らないとき、重要なアプリケーションを有する（例えば、より高い優先度のＱｏＳ要件を有する）ＳＴＡのためにより速い関連付けを保証するために、差別化サービス品質関連付けを提供することが必要とされる。
【００１６】
一実施形態では、システム及び方法は、関連付け優先度クラスを各ＷｉＦｉ装置に割り当てることにより、ＱｏＳに基づく関連付けを提供するために実施される。実施形態のシステムは、Ｎ個の関連付け優先度クラスへのＳＴＡの分類を含む。例えば、（ＡＰ間又はセルラネットワークとＷｉＦｉネットワークとの間の）ハンドオーバー手順中の電話機又は重要なメッセージ、例えば「最後のあがき（last  gasp）」通知若しくはガス漏れ警報を伝達するセンサ装置のような速い関連付けを要求する装置を表す第１のクラスを含む４個のクラスを検討する。これらのクラスは、電子決済のようなリアルタイム対話型トラフィックを有する装置を表す第２のクラスを有しても良い。第３のクラスは、電子メールを送信／受信するスマートフォン又は定期的（緊急ではない）データレポートを通信するセンサ装置のような、比較的長い関連付け遅延に耐えることができる装置を表しても良い。第４のクラスは、遅延要件を有しないベストエフォート型トラフィックを有する他の装置を表しても良い。優先度クラスは、装置で動作する又は実行されるアプリケーションにより決定できる。装置が複数種類のアプリケーションを実行する場合、優先度は、これらのアプリケーションのうち最高優先度により決定できる。さらに、アプリケーションが変化するとき、例えば装置の音声呼が終了するとき、装置の優先度は、装置の現在のアプリケーションに基づき相応して更新される。代替で、ＳＴＡは、ＳＴＡ種類又は加入者の優先度、或いは乱数生成器に基づき異なるクラスに分類される。異なるＳＴＡ種類又は加入者の優先度は、異なる関連付け優先度を有する。ＳＴＡは、異なる重みを有する上述の因子の任意の組合せに基づき、異なるクラスに分類できる。例えば、アプリケーションは、より高い重み、したがってＳＴＡ種類又は加入者の優先度を与えられ得る。
【００１７】
異なる実施形態の方法が、ＳＴＡを分類するために用いられても良い。例えば、システムのＡＰは、ＳＴＡの関連付け優先度を設定できる。代替で、システムのＳＴＡは、上述のように、自身のアプリケーション、装置種類、加入者の優先度、又は装置により生成される乱数に基づき、関連付け優先度を選択できる。例えば、より高い優先度の加入者は、関連付けについてより高い優先度を有し得る。
【００１８】
一実施形態の方法では、ｔ＿ｎと表される最小待機期間は、クラスｎの各ＳＴＡに割り当てられる。ここで、ｎは関連付け優先度のクラスを示す整数であり、例えば合計４個の関連付け優先度クラスの場合、ｎ＝０、１、２、又は３である。クラスｎのＳＴＡは、（例えば、共有チャネルがアイドルである場合）ＡＰとの関連付けに進む又はそれを試みる前に、少なくともｔ＿ｎ待機する。４個のクラスでは、例えば、ｔ＿０＜ｔ＿１＜ｔ＿２＜ｔ＿３のように４個の最小待機期間が割り当てられる。ここで、第１の期間［ｔ＿０，ｔ＿１］はクラス０のために予約される。これは、第１の又は最高関連付け優先度クラスのみがこの期間中にＡＰと関連付けできることを意味する。次の期間［ｔ＿１，ｔ＿２］中、クラス０及びクラス１の両方（次に高い関連付け優先度クラス）がＡＰと関連付けできる。同様に、クラス０、１、及び２は、次の期間［ｔ＿２，ｔ＿３］中、ＡＰと関連付けできる。そして、ｔ＿３の後、全てのＳＴＡが関連付けできる。タイマｔ＿ｎは、ＳＴＡのＭＡＣ層に存在しても良く、必ずしも物理的時間の精度に依存しない。速い関連付けを実現するために、待機期間ｔ＿０は０に設定でき、クラス０のＳＴＡが直ちにＡＰとの関連付けに進めるようにする。
【００１９】
待機期間ｔ＿１、ｔ＿２及びｔ＿３は、所定のシステムパラメータであり、ＡＰにより決定でき、又はオペレータ若しくはアプリケーションにより設定できる。これらのパラメータは、ＡＰによりＳＴＡへブロードキャスト又はユニキャストできる。パラメータがＡＰにより決定されるとき、ＡＰは、推定されたネットワーク状況又は状態に従ってパラメータｔ＿ｎを調整し、ビ―コンフレーム若しくは他の情報要素（ＩＥ）ないで関連付け優先度クラス毎にｔ＿ｎをブロードキャストできる。関連付けクラスｎのＳＴＡは、スリープに入り、対応する期間ｔ＿ｎの後に覚醒しても良い。次に、ＳＴＡは、スキーム１００のように、ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムに基づきネットワーク関連付け手順を開始しても良い。上述のように、ｎ＞１の場合、期間［ｔ＿ｎ−１，ｔ＿ｎ］中、１又は複数のクラスは関連のために競合しても良い。他の実施形態では、ＳＴＡは、差別化関連付けサービスを更に改善するために、ＣＳＭＡ／ＣＡの代わりに、異なるＡＩＦＳ（arbitrary  inter−frame  space）及び競合ウインドウ（contention  window：ＣＷ）を有するＥＤＣＡ（enhanced  distributed  channel  access）メカニズムを用いることができる。
【００２０】
別の実施形態の方法では、ＱｏＳを意識したネットワーク関連付けを達成するために、差別化バックオフウインドウが用いられる。具体的には、各クラスは、Ｗ＿ｎと表されるバックオフ時間ウインドウに関連付けられる。例えば、４個のバックオフ時間ウインドウは、ｎ＝４個の関連付けクラスでは、Ｗ＿０＜Ｗ＿１＜Ｗ＿２＜Ｗ＿３のように割り当てられる。パラメータＷ＿ｎは、予め定められたシステムパラメータであり、又はビーコン若しくは任意の他のＩＥのような幾つかのブロードキャストメッセージを介してＡＰにより決定できる。クラスｎのＳＴＡは、ウインドウＷ＿ｎから時間ｔ＿ｎをランダムに選択でき、例えば０≦ｔ＿ｎ≦Ｗ＿ｎ、又はｔ＿ｎ∈［０，Ｗ＿ｎ］である。次に、ＳＴＡはスリープに入り、ｔ＿ｎの後に覚醒する。このように、統計的優先度は、異なるクラスについて達成できる。言い換えると、より高い優先度のクラスは、他のクラスより、ＡＰと早く関連付けするより大きな可能性を有する。可能性を更に向上し、及びより厳格な優先度関連付けを提供するために、異なるランダムウインドウ配置スキームを用いることができる。例えば、クラスｎ（ｎ≧１）のＳＴＡは、ｎ≧１の場合、［Ｗ＿ｎ−１，Ｗ＿ｎ］からｔ＿ｎを選択でき、クラス０のＳＴＡは、ｎ＝０の場合、［０，Ｗ＿０］からｔ＿０を選択する。このように、低い優先度クラスのＳＴＡは、高い優先度クラスを有するＳＴＡより前に送信する可能性が低い。覚醒の後、ＳＴＡは、ＣＳＭＡ／ＣＡ又はＥＤＣＡに基づきネットワーク関連付け手順を開始できる。
【００２１】
ＷｉＦｉシステムでは、ＳＴＡは様々な種類のトラフィックを運ぶために用いることができ、トラフィック自体は様々な遅延（待ち時間）値を許容できる。したがって、関連付け優先度は、例えば上述の実施形態の方法では、バッファされたトラフィックの種類の検査を介して、アプリケーション層からの又はＭＡＣ層での要求により動的に変化され得る。例えば、ＭＡＣ層が（音声通信のために）音声トラフィックパケットがバッファリングされていることを検出した場合、ＭＡＣ層は、相応して、初期の（通常のトラフィックのための）低い関連付け優先度をより高い優先度に昇格できる。同様に、低い優先度のトラフィックが検出された場合、ＭＡＣ層は、相応して関連付け優先度を低下できる。
【００２２】
別の実施形態では、関連付け優先度は、ＡＰにより提供される情報に基づき動的に変化される。トラフィックの変化する特性を考慮に入れるため、ＡＰは、現在のＳＴＡ優先度と新しい割り当てられる優先度との間の再マップを送信することにより、ＳＴＡ関連付け優先度を上書きできる。ＡＰは、異なる時間に、１又は複数のクラスのＳＴＡに関連付けについて通知できる。異なる実施形態では、優先度の疑似ランダム変化が用いられる。ここで、ＳＴＡは、自身の関連付け優先度を変更するために特定の乱数生成器を用いる。例えば、ＳＴＡは、自身の関連付け優先度を決定するために乱数を生成し、又は乱数を生成してその数を閾と比較し、次に乱数生成器により生成された数が閾より大きい場合、関連付け優先度を増大又は減少すると決定する。
【００２３】
一実施形態のシステムでは、無線ネットワークは、同じ又は異なるチャネルで動作する複数のＡＰを有する。ここで、各ＡＰは、他のＡＰの１又は複数の異なる関連付け優先度を受け付ける。例えば、第１のＡＰは関連付け優先度０及び１を有する要求を受け付け、一方で、第２のＡＰは関連付け優先度２、３、４等を有する装置の要求のみを受け付ける。このアプローチは、待ち時間／スループットのようなＡＰ特徴と入来する関連付け要求との間の良好な一致を提供できる。
【００２４】
図３は、各ＷｉＦｉ装置への関連付け優先度クラスの割り当てによりＱｏＳに基づく関連付けを提供する一実施形態の方法３００を示す。ステップ３１０で、方法３００は、上述のように、トラフィック種類、装置種類、加入者種類、又は乱数生成器に従って、ＳＴＡの関連付け優先度クラスを決定する。ステップ３２０で、ＳＴＡは、決定された関連付け優先度クラスに対応する期間時間の間、スリープに入る。例えば、ＳＴＡは、クラスｎに割り当てられた最小待機期間ｔ＿ｎの間、又はクラスｎのためにバックオフ時間ウインドウＷ＿ｎからランダムに選択されたランダム時間ｔ＿ｎの間、スリープモードに入る。ステップ３３０で、期間時間が終了すると、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ又はＥＤＣＥ手順を用いて、共有チャネルを介してＳＴＡのＡＰとの関連付けを開始する。
【００２５】
図４は、種々の実施形態を実装するために用いることができる処理システム４００のブロック図である。特定の装置又はＵＥは、図示の全てのコンポーネントを、又はコンポーネントのうちの一部のみを用いても良く、統合のレベルは装置によって変わっても良い。さらに、装置は、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機、等のようなコンポーネントの複数のインスタンスを有しても良い。処理システム４００は、スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイ、等のような１又は複数の入力／出力装置を備えた処理ユニット４０１を有しても良い。処理ユニット４０１は、バスに接続されるＣＰＵ（central  processing  unit）４１０、メモリ４２０、大容量記憶装置４３０、ビデオアダプタ４４０、及びＩ／Ｏインタフェース４６０を有しても良い。バスは、メモリバス又はメモリ制御部、周辺機器バス、ビデオバス、等を含む任意の種類の複数のバスアーキテクチャのうちの１又は複数であっても良い。
【００２６】
ＣＰＵ４１０は、任意の種類の電子データプロセッサを有しても良い。メモリ４２０は、ＳＲＡＭ（static  random  access  memory）、ＤＲＡＭ（dynamic  random  access  memory）、ＳＤＲＡＭ（synchronous  DRAM）、ＲＯＭ（read−only  memory）、それらの組合せ、等のような任意の種類のシステムメモリを有しても良い。一実施形態では、メモリ４２０は、ブートアップで使用するＲＯＭ、プログラムの実行中に使用するプログラム及びデータ記憶のためのＤＲＡＭを有しても良い。実施形態では、メモリ４２０は非一時的である。大容量記憶装置４３０は、データ、プログラム、及び他の情報を格納し及びデータ、プログラム、及び他の情報をバスを介してアクセス可能にするよう構成される任意の種類の記憶装置を有しても良い。大容量記憶装置４３０は、例えば、固体ドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、等のうちの１又は複数を有しても良い。
【００２７】
ビデオアダプタ４４０及びＩ／Ｏインタフェース４６０は、外部入力及び出力装置を処理ユニットに結合するインタフェースを提供する。図示のように、入力及び出力装置の例は、ビデオアダプタ４４０に結合されるディスプレイ４９０、及びＩ／Ｏインタフェース４６０に結合されるマウス／キーボード／プリンタ４７０の任意の組合せを有する。他の装置が処理ユニット４０１に結合されても良く、追加の又はより少ないインタフェースカードが利用されても良い。例えば、シリアルインターフェースカード（図示しない）は、プリンタのためのシリアルインターフェースを提供するために用いられても良い。
【００２８】
処理ユニット４０１は、ノード又は１若しくは複数のネットワーク４８０にアクセスするためにＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブル等のような有線リンク及び／又は無線リンクを有しても良い１又は複数のネットワークインタフェース４５０も含む。ネットワークインタフェース４５０は、処理ユニット４０１がネットワーク４８０を介してリモートユニットと通信できるようにする。例えば、ネットワークインタフェース４５０は、１又は複数の送信機／送信アンテナ及び１又は複数の受信機／受信アンテナにより無線通信を提供しても良い。一実施形態では、処理ユニット４０１は、データ処理、及び他の処理ユニット、インターネット、リモート記憶設備、等のようなリモート装置との通信のために、ローカルエリアネットワーク又はワイドエリアネットワークに結合される。
【００２９】
本発明は説明のための実施形態を参照して記載されたが、本記載は限定的な意味で解釈されることを意図しない。説明のための実施形態の種々の変更及び組合せ、並びに本発明の他の実施形態は、本記載を参照することにより当業者に明らかになるだろう。したがって、添付の請求の範囲はこのような変更又は実施形態を包含することが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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