(57)【要約】無線ネットワークにおけるトラヒックの衝突を回避するための技術が説明される。あるステーションは、そのトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出する。前記ステーションは、最初の送信の失敗の百分率、送信されたフレームの統計を示す計数器、および／または他の情報に基づいて同期を検出することができる。前記ステーションは、そのトラヒックの同期を、例えば、前記ステーションのためのサービス期間に他のステーションからのトラヒックを監視することによって確認することができる。前記ステーションは、前記他のステーションの前記トラヒックとの衝突を回避するために、同期が検出されるとき、そのトラヒックの送信を調整する。前記ステーションは、そのトラヒックの送信を、所定の長さの時間だけ、擬似乱数の長さだけ、または前記他のステーションがそれぞれの送信を終了させるまで、遅延させることができる。【選択図】        図4
2009538574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークにおけるあるステーションのトラヒックと少なくとも1つの他のステーションのトラヒックとの同期を検出し、および同期が検出されるとき前記少なくとも１つの他のステーションの前記トラヒックとの衝突を回避するために前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するように形成されている少なくとも１つのプロセッサ、および
前記少なくとも1つのプロセッサと連結されたメモリ
を備える装置。
【請求項２】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ステーションの前記トラヒックのためのフレームを生成し、および前記フレームの各々について最初の送信および必要があれば少なくとも1回の再送を送るように形成されている、請求項1の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記フレームについての最初の送信の失敗の百分率に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するように形成されている、請求項2の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも1回の再送で成功裡に送られたフレームの数のための第1の計数器および成功裏に送られたフレームの数のための第2の計数器に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するように形成されている、請求項2の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、複数回の再送で成功裏に送られたフレームの数のための第3の計数器および成功裏に送られなかったフレームの数のための第4の計数器にさらに基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するように形成されている、請求項４の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、IEEE 802.11のMAC(Medium Access Control)レイヤの管理情報ベース(MIB)のための計数器に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するように形成されている、請求項１の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記無線ネットワークにおけるアクセスポイントから受信されたネットワークロード情報に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するように形成されている、請求項1の装置。
【請求項８】
前記少なくとも1つのプロセッサは、 前記ステーションに向けられるフレームが期待されている期間に前記少なくとも１つの他のステーションに向けられるフレームが受信されたことに基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するように形成されている、請求項１の装置。
【請求項９】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記トラヒックの送信を調整する前に前記ステーションの前記トラヒックの同期を確認するように形成されている、請求項1の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ステーションのためにサービス期間の間にアクティビティを予期して無線チャネルを監視し、前記サービス期間の間にアクティビティが検出されたら前記ステーションの前記トラヒックの同期を確認するように形成されている、請求項９の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも1つのプロセッサは、同期が検出されるとき所定の長さの時間だけ前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整する、請求項１の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも1つのプロセッサは、同期が検出されるとき擬似乱数の長さの時間だけ前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整する、請求項１の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも１つの他のステーションの前記トラヒックの送信が終了するまで前記ステーションの前記トラヒックの送信を遅らせるように形成されている、請求項1の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、無線チャネルにおける休止期間を検出し、および前記ステーションの前記トラヒックの送信を前記休止期間まで移すように形成されている、請求項1の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するべきか、または前記少なくとも1つの他のステーションに先を譲るべきかを決定するように形成されている、請求項１の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ステーションおよび前記少なくとも１つの他のステーションのMAC（Medium Access Control）アドレスに基づいて前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するべきかどうかを決定するように形成されている、請求項１の装置。
【請求項１７】
前記ステーションの前記トラヒックは、周期的フローのためのものであって、かつ前記少なくとも１つのプロセッサは、トラヒック間隔によってスペースを置かれたサービス期間において前記周期的フローのフレームを送るように形成されている、請求項1の装置。
【請求項１８】
前記ステーションの前記トラヒックは、VoIP（Voice-over-IP）のためのものである、請求項１の装置。
【請求項１９】
各々のサービス期間について、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス期間の前に目覚め、前記サービス期間において少なくとも１つのフレームを送り、および前記サービス期間の後にスリープするように形成されている、請求項１７の装置。
【請求項２０】
無線ネットワークにおけるあるステーションのトラヒックと少なくとも1つの他のステーションのトラヒックとの同期を検出すること、および
同期が検出されるとき前記少なくとも１つの他のステーションの前記トラヒックとの衝突を回避するために前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整すること
を含む方法。
【請求項２１】
前記ステーションの前記トラヒックの同期を前記検出することは、前記トラヒックについての最初の送信の失敗の百分率に基づいて前記ステーションの前記トラヒックを検出することを含む、請求項２０の方法。
【請求項２２】
前記ステーションの前記トラヒックの同期を前記検出することは、IEEE 802.11のMAC(メディアアクセス制御)レイヤの管理情報ベース(MIB)のための計数器に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出することを含む、請求項２０の方法。
【請求項２３】
前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整する前に前記トラヒックの同期を確認することをさらに含む、請求項20の方法。
【請求項２４】
前記ステーションの前記トラヒックの送信を前記調整することは、同期が検出されるとき所定のまたは擬似乱数の長さの時間だけ前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整することを含む、請求項20の方法。
【請求項２５】
サービス期間の前に目覚めること、
サービス期間において少なくとも1つのフレームを送ること、および
サービス期間の後にスリープすること
をさらに含む、請求項20の方法。
【請求項２６】
無線ネットワークにおけるあるステーションのあるトラヒックと少なくとも1つの他のステーションのトラヒックとの同期を検出するための手段、および
同期が検出されるとき前記少なくとも1つの他のステーションの前記トラヒックとの衝突を回避するために前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するための手段、
を含む装置。
【請求項２７】
前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するための前記手段は、前記トラヒックのための最初の送信の失敗の百分率に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するための手段を含む、請求項26の装置。
【請求項２８】
前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するための前記手段は、IEEE 802.11のMAC(メディアアクセス制御)レイヤの管理情報ベース(MIB)のための計数器に基づいて前記ステーションの前記トラヒックの同期を検出するための手段を含む、請求項26の装置。
【請求項２９】
前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整する前に前記トラヒックの同期を確認するための手段をさらに含む、請求項26の装置。
【請求項３０】
前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するための前記手段は、同期が検出されるとき所定のまたは擬似乱数の長さの時間だけ前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するための手段を含む、請求項26の装置。
【請求項３１】
サービス期間の前に目覚めるための手段、
サービス期間において少なくとも1つのフレームを送るための手段、および
サービス期間の後にスリープするための手段
をさらに含む、請求項26の装置。
【請求項３２】
あるステーションにおいて動作可能な命令を記憶するためのプロセッサ可読媒体であって、前記命令は、
無線ネットワークにおける前記ステーションのトラヒックと少なくとも１つの他のステーションのトラヒックとの同期を検出すること、および
同期が検出されるとき前記少なくとも1つの他のステーションの前記トラヒックとの衝突を回避するために前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整すること
を含む媒体。
【請求項３３】
無線ネットワークにおけるあるステーションのVoIP （voice-over-IP）フローと少なくとも１つの他のステーションの少なくとも1つの周期的フローとの同期を検出し、および同期が検出されるとき前記少なくとも1つの他のステーションの前記少なくとも1つの周期的フローとの衝突を回避するために前記VoIPの送信を調整するように形成されている少なくとも１つのプロセッサ、および
前記少なくとも1つのプロセッサと連結されたメモリ
を含む装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、トラヒック間隔によってスペースが置かれたサービス期間において前記VoIPのためのフレームを送信し、前記送信されたフレームの統計のための計数器を維持し、および前記計数器に基づいて前記VoIPフローの同期を検出するように形成されている、請求項33の装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つの他のステーションの前記少なくとも1つの周期的フローとの衝突を回避するために前記VoIPフローのためのサービス時間をシフトするように形成されている、請求項33の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連技術】
【０００１】
［米国特許法（35U.S.C.）第119条に基づく優先権主張］
本件特許出願は、本願の譲渡人に譲渡され、参照によって本明細書に明白に組み込まれる、2007年5月22日の「Collision avoidance for traffic in a wireless network」という名称の米国仮出願第60／802,635号に基づいて優先権を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本件開示は、一般に通信に関係し、より詳細には、無線通信ネットワークにおけるデータ送信技術に関係する。
【発明の背景】
【０００３】
無線ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータなどのようなさまざまな通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのネットワークは、利用可能なネットワーク資源を共有することによって、複数のユーザのための通信をサポートすることができる可能性がある。そのようなネットワークの例は、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、無線ワイドエリアネットワーク(WWAN)、無線都市エリアネットワーク(WMAN)および無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を含んでいる。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば交換可能なものとして使用される。
【０００４】
無線ネットワークは、任意の数のアクセスポイント(AP)と任意の数のステーション(STA)を含んでいてよい。１つのアクセスポイントは、複数のステーションとの通信のための調整役として動作することができる。ステーションは、任意の瞬間においては、当該ステーションのデータ要求に依存して、アクセスポイントとアクティブに通信しているか、休止状態にあるか、または電源が切られている状態にあるかもしれない。
【０００５】
アクセスポイントおよびステーションは、スケジュールされていないモードで動作する可能性がある。このモードにおいては、異なるステーションのための送信はスケジュールされておらず、したがって無線チャンネルを介して同時に送られると、衝突する可能性がある。衝突は、典型的には、影響を受けるすべてのステーションについての送信の失敗という結果に帰着し、そのことはつぎにこれらのステーションからの再送を要求することになる可能性がある。再送は、送信時間(これは価値あるネットワーク資源である)を消費し、ステーションにおける電池電源を消費し、トラヒックデータにおけるさらなる遅延を引き起こし、有害な結果に帰着する可能性がある。
【０００６】
それゆえ、本技術分野においては、スケジュールされていない操作における衝突を回避する技術に対するニーズがある。
【発明の開示】
【０００７】
［発明の概要］
本明細書において、無線ネットワークにおけるトラヒックの衝突を回避するための技術が説明される。これらの技術は、スケジュールされているおよびスケジュールされていないトラヒックの双方のために使用することができる。例えば、あるステーションのスケジュールされていないトラヒックと、同一のアクセスポイントと通信する他のステーションのスケジュールされているまたはスケジュールされていないトラヒックとの間の衝突、またはあるアクセスポイントと通信するあるステーションのスケジュールされているまたはスケジュールされていないトラヒックと、他のアクセスポイントと通信する他のステーションのスケジュールされているまたはスケジュールされていないトラヒックの間との衝突を回避するために、これらの技術を使用することができる。
【０００８】
ある実施形態において、無線ネットワークにおけるあるステーションは、そのトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出する。ステーションのトラヒックは、例えばVoIP（voice-over-IP）フローまたはビデオ電話フローのような周期的フローであってよい。以下に説明するように、ステーションは、さまざまなやりかたで同期を検出することができ、例えば、最初の送信の失敗の百分率、送信されたフレームおよび／または受信されたフレームの統計を示す計数器、および／またはその他の情報に基づいて、同期を検出することができる。ステーションは、例えば、当該ステーションのためのサービス期間の間に他のステーションからのトラヒックを監視することによって、自己のトラヒックの同期を確認することができる。ステーションは、同期を検出すると、他のステーションのトラヒックとの衝突を回避するために、自己のトラヒックの送信を調整する。ステーションは、自己のトラヒックの送信を、所定の時間だけ、擬似乱数の時間だけ、他のステーションがその送信を完了するまで、およびその他の時間だけ、遅延させることができる。
【０００９】
本明細書において説明される衝突回避技術は、さまざまなタイプのトラヒックについて使用することができ、特にVoIPフローのように定期的にトラヒックデータを運ぶ周期的フローに適用可能である。本件技術は、衝突および再送の可能性を減らし、より高いネットワーク容量、より大きなステーション電力節約、およびトラヒック遅延の削減など、さまざまな利点を提供することができる。
【００１０】
本発明のさまざまな態様および実施形態は、以下においてさらに詳細に説明される。
【００１１】
本件発明の特徴および性質は、図面に関連して取り上げられるとき、以下の詳細な説明からいっそう明らかになるであろう。これらの図面において、類似の参照記号が全体にわたって対応的に一体化している。
【００１２】
[詳細な説明]
「例示的」という語は、本明細書においては、「例、事例、または例示として役立つ」ことを意味するものとして使用されている。本明細書において「例示的」と形容されるいかなる実施形態またはデザインも、必ずしも他の実施形態またはデザインに比べて好ましいまたは有利であると解釈されてはならない。
【００１３】
本明細書において記述される衝突回避技術は、WLAN、WWAN、WMAN、WPANなどのようなさまざまな無線ネットワークのために使用することができる。WLANは、IEEE （The Institute of Electrical and Electronics Engineers）によってWLANのために開発された標準ファミリIEEE 802.11における１つまたはそれ以上の標準を実装することができる。
【００１４】
図1は、１つのアクセスポイント(AP)110および複数のステーション(STA)120を備える無線ネットワーク100を示す。一般に、無線ネットワークは、任意の数のアクセスポイントおよび任意の数のステーションを含んでいてよい。ステーションは、無線媒体を介して他のステーションと通信することができるデバイスである。「無線媒体」、「無線チャンネル」および「チャンネル」という用語は、しばしば交換可能なものとして使用される。ステーションは、アクセスポイントとの通信、または他のステーションとのピアツーピア通信をすることができる。ステーションは、端末、移動局、ユーザ設備、加入者局、および／または他のある実体の名で呼ばれることもあり、またこれらのものの機能性の一部または全部を含むことができる。ステーションは、セルラフォン、ハンドヘルドデバイス、無線デバイス、携帯情報端末(PDA)、ラップトップコンピュータ、無線モデムカード、コードレス電話器などであってもよい。アクセスポイントは、当該アクセスポイントに関連するステーションのために無線チャンネル経由の配信サービスへのアクセスを提供するステーションである。アクセスポイントは、基地局、ベーストランシーバサブシステム(BTS)、ノードB、および／または他のあるネットワーク実体の名で呼ばれることもあり、またこれらのものの機能性の一部または全部を含むことができる。
【００１５】
中央化されているネットワークの場合、ネットワークコントローラ130は、アクセスポイントに連結し、これらのアクセスポイントのために調整および制御を提供する。ネットワークコントローラ130は、単一のネットワーク実体または複数のネットワーク実体の集合であることができる。分散ネットワークの場合、アクセスポイントは、ネットワークコントローラ130を使用することなく、必要に応じて他のアクセスポイントと互いに通信することができる。
【００１６】
無線ネットワーク100は、標準のIEEE 802.11ファミリを実装するWLANであることができる。例えば、無線ネットワーク100は、IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11eおよび／または802.11g−これらは現行のIEEE 802.11標準である―を実装することができる。無線ネットワーク100はまた、IEEE 802.11nおよび／または802.11s−これらは作成中のIEEE 802.11標準である―を実装することもできる。IEEE 802.11、802.11a、802.11b、802.11gおよび802.11nは、異なる無線または媒体アクセス技術をカバーし、異なる性能を有している。IEEE 802.11eは、MAC(メディアアクセス制御)レイヤのためのQoS(Quality of Service)エンハンスメントをカバーする。IEEE 802.11eにおいて、QoSファシリティをサポートするステーションはQSTAと呼ばれ、QoSファシリティをサポートするアクセスポイントはQAPと呼ばれる。QoSファシリティは、パラメータ化され優先順位をつけられたQoSを提供するために使用されるメカニズムを指す。
【００１７】
ステーション(STA)は、１つまたはそれ以上のフローのためにアクセスポイント(AP)または他のステーションと通信することができる。フローは、通信リンクを介して送られる高次のレイヤ(例えばTCPまたはUDP)のトラヒックデータストリームである。フローはまた、データストリーム、トラヒックストリーム、パケットストリームなどの名で呼ばれることもある。フローは、例えば、音声、ビデオ、電子メール、ウェブおよび／または任意のパケットデータを運ぶことができる。フローは、特定のトラヒッククラスのためのものであってよく、またデータレート、レイテンシ（待ち時間）または遅延などについて一定の要件を有するものであってよい。フローは、サンプリング、パケット化および送信が規則的間隔で行われる場合は周期的であって、散発的に―例えば送信するデータがあるたびに―送信される場合は非周期的であることができる。周期的フローとは、データが周期的に送信されるフローである。例えば、VoIPのためのフローは、10または20ミリ秒(ms)ごとにデータフレームを送ることができる。本明細書において使用されるように、フレームは、データフレーム、ヌルフレーム、制御フレームまたは無線媒体上で送信される何か他のタイプのフレームであることができる。フレームはまた、パケット、データブロック、データ単位、プロトコルデータユニット(PDU)、サービスデータユニット(SDU)、MAC PDU(MPDU)の名で呼ばれることもある。ステーションは、任意の通話（call）におけるダウンリンクおよびアップリンクの各々について、１つまたはそれ以上のトラヒックタイプについて１つまたはそれ以上のフローを持つことができる。例えば、VoIP通話は、アップリンクについて1つのVoIPフローを持ち、ダウンリンクについて他のVoIPフローを持つことができる。
【００１８】
図2は、無線ネットワーク100におけるアクセスポイント110のための例示的な送信タイムライン200を示す。一般に、無線ネットワークにおける各アクセスポイントは、当該アクセスポイントによってカバーされるすべての送信について別々のタイムラインを維持している。アクセスポイント110のための送信タイムラインが以下に説明される。アクセスポイント110は、ダウンリンクの上でビーコンを周期的に送信する。このビーコンは、プリアンブル、ステーションがアクセスポイントを検出し識別することを可能にするアクセスポイント識別子（AP ID）、およびアクセスポイントによって形成されるネットワークにおける操作のためのパラメータのリストを運ぶものである。２つの連続するビーコンの開始の間隔は、ビーコン間隔と呼ばれる。ビーコン間隔は、固定または可変でよく、適切な持続時間、例えば100ミリ秒にセットすることができる。ターゲットビーコン送信タイム（TBTT）は、ビーコンが送信される次の時点である。
【００１９】
ビーコンとビーコンの間の時間間隔は、CAPs（制御されたアクセス期間）、SCAPs（スケジュールされたアクセス期間）およびCPs（コンテンション期間）の任意の組み合わせを含むことができる。各CAPは、ポーリングデータの転送またはネットワーク管理のためにアクセスポイント110によって使用される時間の期間をカバーする。各SCAPは、ダウンリンクおよびアップリンクにおける送信がアクセスポイント110によってスケジュールされている時間の期間をカバーする。各CPは、送信がスケジュールされていなくて、かつ媒体を共有するためにステーションによってランダムチャネルアクセススキームが用いられている時間の期間をカバーする。ビーコン、CAPsおよびSCAPsは、どの瞬間においてもただ1つのステーション(それはアクセスポイント110またはステーション120の１つであってよい)がチャネル上で送信を行っているコンテンションフリーの期間（競合のない期間）を表す。CPsは、送信の前にチャネルへのアクセスを獲得するためにEDCA（エンハンスド分散チャネルアクセス）が使用される可能性のあるコンテンション期間（競合のある期間）を表わす。CPsの期間には2つ以上のステーションが同時に送信を行うことが偶然あるかもしれない。
【００２０】
一般に、任意のビーコン間隔に任意の数のCAPs、SCAPsおよびCPsが存在することができる。無線ネットワーク100がスケジュールされている操作またはポーリングの操作をサポートしていない場合、SCAPsまたはCAPsは存在しない可能性がある。CAPs、SCAsPおよびCPsは、どの順序で送られてもよい。さらに、CAPs、SCAPsおよびCPsの各々は、任意の持続時間を有することができる。
【００２１】
各々のビーコン間隔は、任意の数のステーションについて任意の数のサービス期間を含むことができる。サービス期間は、アクセスポイントがあるステーションに1つまたはそれ以上のダウンリンクフレームを送信し、および／または同一のステーションに1つまたはそれ以上の送信機会（TXOPs）を与える連続する時間である。TXOPは、リンク上の送信のための時間の割り当てである。サービス期間は、スケジュールされているものまたはスケジュールされていないものであってよい。どのステーションも任意のビーコン間隔に任意の数のサービス期間を有することができる。そのサービス期間の外側では、受信機がオフになっている可能性があるのでステーションはフレームを受信することができないかもしれない。またはステーションは異なるシステムの上で動作するかもしれない。
【００２２】
トラヒック間隔は、あるステーションのための連続する２つのサービス期間の開始の間の時間間隔である。周期的フローのためのトラヒック間隔は、当該フローにおいて送信されているトラヒックの周期性に基づいて、例えばVoIPについて１０または２０ミリ秒とセットすることができる。異なるステーションは、異なるトラヒック間隔を持つ可能性がある。サービス時刻は、サービス期間の開始のときである。あるステーションについてのサービス時刻は、当該ステーションのためのトラヒック間隔によって分離される一連の時点である。
【００２３】
IEEE 802.11eは、スケジュールされているAPSD(S-APSD)およびスケジュールされていないAPSD(U-APSD)と呼ばれる2つのAPSD(Automatic Power Save Delivery)モードを定義する。両方のAPSDモードは、ステーションのための電力節約を供給するために使用される。しかしながら、2つのAPSDモードは、異なるやりかたで動作する。
【００２４】
スケジュールされているAPSDは、アクセスポイントによるサービス時刻の中央化されているスケジューリングを利用する。スケジュールされているAPSDでは、異なるステーションのための送信は、互いに衝突しないようにスケジュールされることができる。ステーションは、そのスケジュールされているサービス期間の前に目覚め、データを送信および／または受信し、および電池電力を保存するためにサービス期間の終わりにできるだけ多くの回路類の電源を切ることができる。スケジュールされているAPSDの操作は、アクセスポイントにおいてより多くの資源を一般に必要とし(例えばステーションを管理しスケジュールするために)、およびダウンリンクおよびアップリンクの双方においてより多くのシグナリングを必要とする（例えばスケジュールをたてるために）。したがって、無線ネットワーク100は、スケジュールされているAPSDをサポートしてもよいし、しなくてもよい。
【００２５】
スケジュールされていないAPSDは、中央化された調整を必要としない。スケジュールされていないAPSDでは、各ステーションはそのサービス時刻を独立に選ぶことができる。スケジュールされていないAPSDで動作するステーション―それはU-APSDステーションと呼ばれる―は、適切なシステム情報を得るためにアクセスポイントからビーコンを受信する。U-APSDステーションは、それがU-APSD操作モードに入ることをアクセスポイントに知らせた後は、アップリンク上に送信するべきデータをもったときいつでも送信を開始することができる。ダウンリンクにおいて、アクセスポイントは、U-APSDステーションがデータを受信できるという合図を受信するまで、そのデータをバッファメモリに入れておく。アップリンクおよびダウンリンクの双方の上の送信は、このようにしてU-APSDステーションによって制御され開始させられる。U-APSDステーションは、アップリンク上にデータを送信するための、およびダウンリンク上のデータについてアクセスポイントに質問するためのスケジュールを選択することができる。U-APSDステーションは、アクセスポイントにスケジュールを知らせる必要はない。スケジュールされていないAPSDは、ダウンリンクおよびアップリンクの双方の上で周期的フローとの双方向通信(例えばVoIP)にとって有効である。この場合、U-APSDステーションは、アップリンク上にデータを送信し、および同時にダウンリンクのデータについて質問することができる。
【００２６】
IEEE 802.11は、電池電源を保存することを望むステーションのために、電力節約（PS)モードを定義する。電力節約モードに入ることを望むステーションは、アクセスポイントに送られる送信のMACヘッダにおいてPSモードビットを「１」にセットすることにより、アクセスポイントにその意思を示す。IEEE 802.11における電力節約モードは、いくつかの点においてIEEE 802.11eにおけるスケジュールされていないAPSDモードと類似している。しかしながら、電力節約モードは、QoSフローのために設計されたものではなく、またQoSのための特化した異なるアクセスカテゴリをサポートするものでもない。電力節約モードにおいて、ステーションは、トラヒックデータを検索するためのPSポーリングを出す前、バッファされているトラヒックデータがアクセスポイントにおいて利用可能であることを示すビーコンを持つ。PSポーリングは、アクセスポイントによってサポートされるのであれば、スケジュールされていないAPSDと類似の方法で使用されることができる。本明細書において説明される衝突回避技術は、IEEE 802.11における電力節約モード、IEEE 802.11eにおけるスケジュールされていないAPSD、および他のモードのために使用されることができる。
【００２７】
図3は、１つのステーション、例えば、図１のステーション120aのためのスケジュールされていないAPSD操作を示す。ステーションは、アップリンクの上に送るデータを有しているか、またはアクセスポイント110からのダウンリンクデータについて質問をすることを望んでいる。ステーションは、T1というサービス時刻を選択する。サービス時刻T1において、ステーションは、チャンネルにアクセスするためにIEEE 802.11eによって定義されるEDCA手順を実行する。チャンネルアクセスは、可変量の時間TSTAをとることができる。この時間は、当該チャネルが使用中であるどうか、および当該ステーションのEDCAアクセスカテゴリ(AC)に依存する。チャンネルへのアクセス権を獲得すると、ステーションは、アップリンク(UL)上のサービス期間を始めるためにトリガフレームを送信する。このトリガフレームは、データフレーム(例えばVoIPフレーム)、QoSヌルフレーム、またはそれがトリガフレームであることを示す表示を備えた他のあるフレームであってよい。さまざまなタイプのフレームのためのフォーマットがIEEE 802.11の文書に説明されている。
【００２８】
アクセスポイントは、ステーションからトリガ／データフレームを受信し、ダウンリンク(DL)上でステーションに肯定応答(Ack)を送信する。この肯定応答は、サービス期間を開始する。一般に、アクセスポイントは、単一のデータフレームについては１つの肯定応答を送信し、または多重のデータフレームについては1ブロックの肯定応答を送信することができる。したがって、Ackは、単一の肯定応答であってもよいし、任意のタイプのブロック肯定応答であってもよい。アクセスポイントは、肯定応答とともにステーションにデータを送ってもよい。このことは図3には示されていない。ステーションは、アクセスポイントからのレスポンス(Ackまたはデータ)を使用してサービス期間の開始を確認する。サービス期間がアクセスポイントによって終了させられるまで、またはアクセスポイントにそのステーションのためにバッファされているデータがないことを示すためにそのステーションについてのビットマップがゼロに設定されたビーコンが受信されるまで、ステーションは、サービス期間において目覚めた（awake）状態を続けている。アクセスポイントは、ステーションに送信する準備ができているダウンリンクデータをもっていなくてもよく、単にトリガフレームおよびサービス期間の開始の受信を確認するためにAckを送信するだけでよい。図3に示すように、アクセスポイントはつぎにデータを検索し、チャンネルアクセスを実行し、後のダウンリンク・データフレームにおいてステーションへデータを送信することができる。ステーションは、ダウンリンク・データフレームのためにAckを送ることができる。図3に示されるように、アクセスポイントは、ステーションのためのサービス期間の終了を示すためにEOSP(end-of-service-period)ビットを「１」にセットしたフレームを送信することができる。ステーションは、サービス期間の終了まで目覚めた状態でいて、アクセスポイントによって送信された任意のデータフレームに対して肯定応答する。
【００２９】
図3に示されるように、スケジュールされていないAPSDについて、サービス期間は、(1)ステーションがトリガフレームを送信するとき開始し、(2)アクセスポイントがダウンリンクフレーム中のEOSPビットをセットするときまたは次のビーコンを送信するとき終了する。単純化のために、図3は、等しい持続時間を有するデータフレーム、および同様に等しい持続時間を有するAckフレームを示している。一般に、その２つのフレームは、異なる持続時間を有することができる。各フレームの持続時間は、送信されているデータの量およびフレームに使用されるレートに依存する。
【００３０】
図4は、スケジュールされていないAPSDモードで作動する3つのステーション120a、120bおよび120cのそれぞれについて例示的な送信タイムライン410、420および430を示す。この例において、ステーション120aは、周期的(例えば10または20ミリ秒ごと)に送信される単一の周期的フロー(例えばVoIPのための)を有している。ステーション120bは、周期的フロー(例えばVoIPのための)および非周期的フロー(例えばウェブブラウジングのようなデータアプリケーションのための)を有している。ステーション120bのための周期的フローは、ステーション120aの周期的フローのためのサービス期間のうちの一部または全部と重複する可能性があるサービス期間において送信されることがある。これらの2つのフローは、前記重複が十分頻繁に生じる場合、互いに同期していると考えられてよい。ステーション120cは、ステーション120aおよび120bのためのサービス期間の一部と重複する可能性があるサービス期間において送信される非周期的フロー(例えばデータのダウンロードのための)を有している。
【００３１】
周期的フローは、VoIP、ビデオ、ウェブ放送、オンラインゲームなどのように、データが定期的に送信されるアプリケーションのために普通に使用される。これらの周期的フローは、普通に使用されるトラヒック間隔を有していてよい。例えば、VoIPフローには10または20ミリ秒のトラヒック間隔が普通に使用される。たとえ各ステーションが独立してそのサービス時刻をスケジュールされていないAPSDにおいて選択することができるとしても、２つのデータのソースが同期化していてかつ２つのデバイスの処理速度が等しいことを理由として、２つの周期的フローが互いに同期し、重複するサービス期間を有することはありうる。他のステーションの他のフローBと同期するフローAを送信するステーションは、当該他のステーションとしばしば衝突を経験する可能性がある。各衝突は、双方のステーションにとって送信の失敗という結果に帰着する可能性がある。そのことは、再送を必要とし、および／または他の望まざる影響を引き起こす。この衝突の確率は、待ち時間の短いフロー（low latency flow）のために使用される乱数バックオフウィンドウ（the random backoff window）の小さなサイズによって増加させられる。例えば、コンテンションウィンドウ（a contention window）サイズ４を用いると、2つのフローが同期しているデータソースを持っている場合、その２つのフローは25%の確率で衝突するであろう。
【００３２】
本明細書において説明される衝突回避技術を用いると、ステーションは、自己のトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出することができ、かつ同期が検出されたら、他のステーションのトラヒックとの衝突を回避するために自己のトラヒックの送信をシフトすることができる。一般に、本件技術は、スケジュールされているトラヒックはもちろんのこと、スケジュールされていないトラヒックについても使用することができる。スケジュールされていないトラヒックは、指定された実体（例えばアクセスポイント）によってスケジュールされていないトラヒック／ユーザのデータであり、それゆえ他のステーションのトラヒックと衝突するリスクを抱えている。スケジュールされているトラヒックは、指定された実体によってスケジュールされるトラヒック／ユーザのデータである。異なるアクセスポイントによってカバーされるスケジュールされているトラヒックは、調整されていない可能性がある。したがって、あるアクセスポイントのためにあるネットワークにおいてスケジュールされているトラヒックは、他のアクセスポイントにとっては、他のネットワークにおけるスケジュールされていないトラヒックであると考えられる可能性がある。
【００３３】
一般に、ステーションは、スリープから目覚めて、いくつかのシナリオのうちの1つによってチャネルが使用中であることに気がつくことがある。第1に、チャンネルは、チャンネル上のランダムトラヒックのせいで使用中であるかもしれない。それが生じる可能性は、無線ネットワークにおける、より高いトラヒックロードにともなって増加する。第2に、チャンネルは、同様のトラヒック特性を持ち、ほぼ同時にデータの送信および／または受信を行う他のステーションによって使用中である可能性もある。同期しているトラヒックを正確に検出することは、第1のシナリオを回避しながら、第2のシナリオを検出することを必要とする。
【００３４】
図5は、トラヒックのための、衝突を回避するためのプロセス500の実施形態を示す。無線ネットワークにおけるあるステーションは、そのトラヒック(例えばVoIPフローのような周期的フローのためのトラヒック)と少なくとも1つの他のステーションのトラヒックとの同期を検出する(ブロック512)。下記に説明されるように、同期はさまざまなやりかたでさまざまなタイプの情報に基づいて検出されることができる。ステーションは、トラヒックの同期を確認することができる（ブロック514）。前記少なくとも１つの他のステーションとの衝突を回避するために、同期が検出されるとき、ステーションはそのトラヒックの送信を調整する（ブロック516）。さらに下記において述べられるように、前記トラヒックの送信は、さまざまなやりかたで調整することができる。ステーションは、電力節約モードで動作し、各サービス期間の前に目覚め、サービス期間のトラヒックの少なくとも1つのフレームを送り、サービス期間の後にスリープすることができる。
【００３５】
図6は、トラヒックのための、衝突を回避するために装置600の実施形態を示す。装置600は、無線ネットワークにおけるあるステーションのトラヒックと少なくとも1つの他のステーションのトラヒックとの同期を検出するための手段（モジュール612)、前記ステーションの前記トラヒックの同期を確認するための手段（モジュール614)、および同期が検出されるとき前記少なくとも1つの他のステーションの前記トラヒックとの衝突を回避するために前記ステーションの前記トラヒックの送信を調整するための手段（モジュール616）を含んでいる。モジュール612ないし618は、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェアデバイス、電子コンポーネント、論理回路、メモリなどまたはこれらのものの任意の組み合わせを含むことができる。
【００３６】
任意のステーションXは、さまざまなやりかたで、さまざまな統計および／または他の情報を使用して同期を検出することができる。ステーションXは、そのステーションによって送られる各々のフローについて同期検出を行うことができる。明確化のために、以下の説明は、ステーションXは１つのトラヒックフローを持っていると仮定する。
【００３７】
ある検出実施形態において、ステーションXは、最初の送信の失敗の百分率に基づいて、そのトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出する。EDCAを用いて、ステーションXは、データフレームを送信し、送信されたフレームのためのAckを聴取し、Ackが受信されるまでまたは最大回数の再送が送られるまで前記データフレームを再送する。ステーションXは、各々の送信／再送の失敗の後、偽似乱数の長さのバックオフ期間待機する。この偽似乱数の長さのバックオフは、同時に送信をしようとする２つのステーションによって繰り返される衝突を回避するために、各々のステーションが再送を試みる前に異なる擬似乱数の長さの時間だけ待つように設計されているものである。したがって、最初の送信の試みの失敗は、トラヒックの同期を検出する上で有用でありうる。他方、後続の再送の試みの失敗は、同じほどには有用ではないかもしれない。
【００３８】
ステーションXは、各々の最初の送信の試みの結果（例えば成功または失敗）を追跡することができる。ステーションXは、最初の送信の試みの数に対する最初の送信の失敗の数の割合として、最初の送信の失敗の百分率を決定することができる。ステーションXは、各測定間隔における最初の送信の失敗の百分率を計算することができる。その測定間隔は、合理的に正確な測定を得るための十分な数のサンプルを提供するように選択することができる。一例として、データフレームが20ミリ秒ごとに送られるVoIPフローについては、1秒間の測定間隔は50回の最初の送信の試みをカバーし、2秒間の測定間隔は100回の最初の送信の試みをカバーする等々。代替的に、ステーションXは、ある所定の数の直近の最初の送信の試みについての継続平均（a running average）として、最初の送信の失敗の百分率を計算することもできる。ステーションXはまた、他のやりかたで最初の送信の失敗の百分率を計算することもできる。
【００３９】
ステーションXは、最初の送信の失敗の百分率を所定のしきい値と比較することができる。ステーションXは、最初の送信の失敗の百分率が所定のしきい値を越える場合、そのトラヒックは他のステーションのトラヒックと同期していると宣言することができる。下記に述べられるように、ステーションXはつぎに訂正のアクションをとることができる。
【００４０】
上記の実施形態において、ステーションXは、最初の送信の失敗が1つの他のステーションとの衝突によるものか、または複数の他のステーションとの衝突によるものかを決定しようとするものではない。この実施形態は、どのステーションが送信の失敗をもたらすものであるかにかかわらず、送信の失敗は望ましくないものであるということを前提としている。他の実施形態においては、ステーションXは、干渉しているステーションを識別し、干渉している各々のステーションについての最初の送信の失敗の百分率を決定する。ステーションXはつぎに、そのステーションについての最初の送信の失敗の百分率が所定のしきい値を越える場合、そのトラヒックは他のステーションのトラヒックと同期していると宣言することができる。
【００４１】
他の検出の実施形態において、ステーションXは、MACレイヤからの利用可能な情報に基づいてそのトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出する。IEEE 802.11において、MACレイヤは、ステーションによって送信および受信されるフレームに関するさまざまな統計を計数するために1セットの計数器を維持する。これらの計数器は、MACレイヤのMIB（管理情報ベース)の属性である。表1は、MACレイヤによって維持される計数器のうちのいくつかと各計数器の簡単な説明をリストするものである。表1の計数器は、IEEE Std 802.11（1999年版）のタイトル「Part 11：Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications," 1999」に説明されている。これは公衆に利用可能である。
【表１】
2009538574.tif 000003
【００４２】
明確さのために、各計数器の接頭辞の「dot11」は、以下の説明では省略される。
【００４３】
RetryCount、MultipleRetryCountおよびFailedCountは、ステーションXからデータを送信する際のより深刻な問題についての情報を継続的に与える。RetryCountは少なくとも1回の再送によるフレームの数を与え、MultipleRetryCountは複数回の再送によるフレームの数を与え、およびFailedCountは完全に失敗したフレームの数を与える。TransmittedFrameCountは、ステーションから送信されたデータの量についての情報を与える。これらの計数器に基づいて、さまざまな測定基準を定義することができる。ある実施形態において、測定基準は、RetryCountおよびTransmittedFrameCountに基づいて以下のように定義される。
【数１】
2009538574.tif 000004
【００４４】
式(1)に示される測定基準は、最初の送信の試みで失敗する各々のフレームが後の再送で成功裡に送られる場合、上記の最初の送信の失敗の百分率に等しい。式(1)の測定基準はしきい値と比較することができ、その測定基準がしきい値を越える場合、同期を宣言することができる。
【００４５】
他の実施形態において、測定基準は、RetryCount、MultipleRetryCountおよびFailedCountの機能に基づいて以下のように定義される。
【数２】
2009538574.tif 000005
【００４６】
ここで、f( )はカッコ内のパラメータの任意の関数であってよい。1つの実施形態において、f( )は、発信フレームのレートに関する、RetryCount、MultipleRetryCountおよびFailedCountのレートの関数である。他の実施形態において、f ( )は、発信フレームのレートに関する、RetryCount、MultipleRetryCountおよびFailedCountの増加率の関数である。一般に、RetryCount、MultipleRetryCount、および／またはFailedCountの高いレートおよび／または増加しているレートは、発信フレームについての衝突の可能性および他のステーションのトラヒックとの同期の可能性がより高いことを示唆することができる。
【００４７】
さらに他の実施形態において、ステーションXはACKFailureCount、ReceivedFragmentCountおよび／またはFCSErrorCountに基づいて同期を検出する。ステーションXは、サービス期間を開始するために、アクセスポイントにトリガフレームを送ることができる。アクセスポイントは、バックオフおよびステーションXへのデータ送信を行うことができる。しかしながら、他のステーションYは、前記アクセスポイントと同期するフローを持つ可能性がある。ステーションYはアクセスポイントと同じ時にバックオフを完了する可能性があり、ステーションYからのアップリンク送信はアクセスポイントからのダウンリンク送信と衝突する可能性がある。この場合、ステーションXの受信計数器は、ステーションYからの干渉する送信のために多くの数のエラーを示す可能性がある。この受信計数器は、したがって、アクセスポイントからのダウンリンク送信と他のステーションからのアップリンク送信との間の同期の検出のために用いられることができる。
【００４８】
ステーションXは、自己のトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を他の情報に基づいて検出することも可能である。ある実施形態において、ステーションXは、アクセスポイントによるビーコンにおいて放送されるQBSSロード要素からの情報を使用する。このQBSSロードの要素は、(1)現在アクセスポイントに関連しているステーションの合計数を示すStation Countフィールド、(2)チャンネルが使用中であることをアクセスポイントが感知した時間の百分率を示すChannel Utilizationフィールド、および(3)明示的な承認コントロールによって利用可能なチャネル時間の長さを示すAvailable Admission Capacityフィールドを含んでいる。これらのフィールドは、現時点でのステーションの合計数およびアクセスポイントにおけるトラヒックレベルに関する情報を内包していて、同期を検出するために使用されることができる。例えば、アクセスポイントがより多くのステーションと関連づけられている場合、チャネルがより高い百分率の時間について使用中である場合、および／または利用可能なチャネル時間がより少ない場合、同期が起きる確率はより高くなる可能性がある。
【００４９】
さらに他の検出の実施形態において、ステーションXは、アクセスポイントによって送られたフレームに基づいて、自己のトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出する。ステーションXがアップリンクの上でアクセスポイントにフレームを送るとき、ステーションXはアクセスポイントからのレスポンスを期待する。しかし、そのアクセスポイントは、他のステーションのためのサービス期間の最中にあって、他のステーションへフレームを送るかもしれない。したがって、ステーションXが自己のためのフレームが来ることを期待しているときに他のステーションに向けられたフレームを受信すれば、ステーションXは、そのサービス期間は他のステーションのためのサービス期間と重複しているとみなすことができる。所定の数のサービス期間についてこのことが起きる場合、ステーションXは、トラヒックの同期を宣言することができる。
【００５０】
ステーションXは、そのトラヒックの送信を調整する前に、そのトラヒックが他のステーションのトラヒックと同期していることを確認することができる。ある実施形態において、ステーションXは、１つのサービス期間についてフレームの送信をスキップするまたは遅延させ、かわりにアクティビティを予期してチャネルを監視する。この間に他のステーションからのフレームが受信されると、他のステーションのトラヒックとの同期が確認されることができる。他の実施形態において、ステーションXは、より大きな確信をもって同期を確認するために複数のサービス期間についてチャネルを監視する。ステーションXは、さらに他のやりかたで同期を確認することもできる。その確認もまた検出プロセスの一部分であると考えることもできる。
【００５１】
ステーションXは、そのトラヒックと他のステーションのトラヒックとの同期を検出（およびたぶん確認も）することを機に、そのトラヒックの送信を調整することができる。ステーションXは、さまざまなやりかたでその送信を調整することができる。
【００５２】
ある実施形態において、ステーションXは、そのサービス時間を所定の固定長ΔFだけシフトする。その結果、新しいサービス時間は現在のサービス時間からΔFだけ離れる。他の実施形態において、ステーションXは、そのサービス時間を偽似乱数の量ΔRだけシフトする。シフト量ΔFまたはΔRは、任意の時間単位、例えばスロットまたはマイクロ秒で与えられることができる。１スロットは、802.11bについて20 マイクロ秒、または802.11a／gについて9マイクロ秒であってよい。さらに他の実施形態において、ステーションXは、その送信を安全に送ることができる休止期間を予期してチャネルを監視する。ステーションXは、そのサービス時間をシフトする前に、ある数のサービス期間についてチャネルが休止状態であることを確認することができる。
【００５３】
さらに他の実施形態において、ステーションXは、干渉しているステーションからの同期している送信がいつ終わるかを決定し、つぎに、その干渉しているステーションが終わった後、自己の送信を開始する（例えばバックオフ手順を始める）。さらに他の実施形態において、ステーションXは、自己の送信を開始する前、干渉しているステーションが終わった後、追加の時間だけ待機する。IEEE 802.11におけるEDCAについて、アクセスポイントは、チャンネルにアクセスする前に、使用中のチャネル期間の終了後、PIFS持続時間だけ待機する。他方、ステーションは、チャネルにアクセスする前、DIFS持続時間およびバックオフ計数器によって指定される長さの時間だけ待機する。PIFS持続時間は、より高いチャンネルアクセス優先権をアクセスポイントに与えるために、DIFS持続時間より短くなっている。ステーションXは、自己の送信を開始する前、アクセスポイントへのチャネルのアクセスを先送りするために、干渉しているステーションが終わった後、追加の持続時間だけ待機する。干渉しているステーションのための送信持続時間は、サービス期間ごとに変化する可能性がある。したがって、上記の実施形態において、ステーションXは、干渉しているステーションが送信を終えそうな時間を決定するために、ある数のサービス期間にわたってチャネルを監視することができる。
【００５４】
2つのステーションが同期しているトラヒックを持っている場合、一方のステーション(これは指定ステーションと呼ばれる)だけが同期を回避するためにその送信を調整することになっている。ある実施形態において、指定ステーションは、各ステーションに割り当てられた固有の48ビットのMACアドレスに基づいて決定される。各ステーションは、そのステーションによって送られる各データフレームのヘッダにそのMACアドレスを含んでいる。ステーションXは、フレームが他のステーションから受信されそうである時間（同期が存在している場合、その時間はステーションXのサービス期間と一致するはずである）の間チャネルを監視し、および受信されたフレームを復号して他のステーションのMACアドレスを得ることによって、他のステーションのMACアドレスを発見することができる。より大きなMACアドレスを持っているステーションは何もせず、より小さいMACアドレスを持っているステーションをその送信を調整する指定ステーションとするような規則を定めることができる。指定ステーションはまた、他の情報を使用しておよび／または他の規則に基づいて他のやりかたで確かめられることもできる。他の実施形態において、指定ステーションは衝突しているステーション間で交換されるシグナリングに基づいて決定される。
【００５５】
送信の調整は、ステーションXにおいてさまざまなやりかたで行われることができる。ある実施形態では、衝突を回避するために、データソース（例えばVoIPに使用されるボコーダ）が時刻調整によってその出力データを遅延させる。時刻調整は、上記の実施形態のうちの任意のものに基づいて選択されることができる。データソースは、同じレート(例えば20ミリ秒ごとのフレーム)で、かつ異なる時点に出力データを提供することができる。他の実施形態において、MACレイヤは、指定の時点においてより上位のレイヤからのフレームを受信し、衝突を回避するためにフレームをΔだけ遅らせる。時刻調整はまた、他のレイヤ（例えばアプリケーションレイヤ)においておよび／または他のやりかたで行なわれることもできる。
【００５６】
本明細書において説明される衝突回避技術は、物理レイヤにおいてEDCAによって行なわれる衝突回避とは異なっている。EDCAは、チャンネル上で送信する前に休止状態のチャネルをさがしてセンスすること(これはキャリアセンスと呼ばれる)によって衝突を回避する。しかしながら、キャリアセンスを行っても衝突が起きる可能性がある。例えば、衝突は、同じランダムバックオフ数を取る2つのステーションから生じる可能性がある。これらの2つのステーションはいずれも、それらのカウントダウンの最後の休止状態スロットの間にゼロまでカウントダウンし、次のスロットにおいて同時に送信を開始する可能性がある。本明細書において説明される衝突回避技術は、EDCAの上で動作し、キャリアセンスをしても生じる衝突を回避することができる可能性がある。本件技術は、物理レイヤより上位の任意の層（例えばアプリケーションレイヤ)において実装することができる。
【００５７】
一般に、ステーションは、そのトラヒックの同期を検出し、そのトラヒックが他のステーションのトラヒックと同期しないようなやりかたでその送信を調整することができる。ステーションは、アクセスポイントまたは他のステーションのいずれかとシグナリングを交換する必要なしに自律的に行動することができる。そのことは操作を単純化することができる。ステーションは、他のステーションとの衝突を回避することによって、そのトラヒックのためのスケジュールを形成することが本質的にできる。
【００５８】
本件明細書において説明される衝突回避技術は、さまざまなタイプのトラヒックについて使用されることができる。本件技術は、VoIPフローのように定期的にトラヒックを運ぶ周期的フローに特に適用可能である。本件技術はまた、(1)特に電力節約の特徴のない標準モード、および(2)IEEE 802.11eにおけるスケジュールされていないAPSDまたはIEEE 802.11における電力節約モードのような、電力節約の特徴を備えた電力節約モードについて使用されることができる。本件技術は、スケジュールされていないAPSDによく適している。それは、各々のステーションがアップリンクおよびダウンリンクの双方のトラヒックについてそのサービス時間を自律的に選ぶことができ、かつ衝突を回避するためにそのサービス時間を調整することができるからである。さらに、ほとんどのポータブルステーションは、電池寿命を最大限にするためにデフォルトで電力節約メカニズムを使用している。
【００５９】
本件明細書において説明される衝突回避技術は、より高いネットワーク容量、より大きなステーション電力節約、およびトラヒック遅延の減少など、さまざまな利点を提供することができる。ステーションがトラヒックを送信して頻繁な割合で衝突を経験する場合、ステーションは、自己のトラヒックが1つまたはそれ以上の他のステーションのトラヒックと同期していることを検出することができる。ステーションは、衝突の可能性が低減されるように、そのトラヒックの送信を調整することができる。より低い衝突確率は再送の回数を減らし、そのことはチャンネルにおける休止状態の時間の増加に帰着し、ネットワーク容量を潜在的に改善する。より低い衝突確率はまた、最初の送信が成功する割合を高くする結果をもたらし、そのことはステーションが電池電源を保存するためにより早く電力を落とすことを可能にし、さらに再送にともなう追加的遅延を回避する。本明細書において説明される本技術によって他の利点を得ることもできる。
【００６０】
図7は、アクセスポイント110およびステーション120のブロック図を示す。これは、図1におけるステーションのうちの1つであってよい。ダウンリンクの上で、アクセスポイント110において、送信(TX)データプロセッサ712は、サーブされているステーションのためにデータソース710からトラヒックデータを受信し、およびコントローラ／プロセッサ720からコントロールデータ(例えばQBSSロード情報)を受信する。TXデータプロセッサ712は、各ステーションについてのデータをそのステーションについて選択されたレートに基づいて処理（例えば、エンコード、インターリーブ、変調、スクランブル）し、コントロールデータを処理し、および出力チップを生成する。送信機(TMTR)714は、前記出力チップを処理（例えば、アナログ変換、増幅、フィルタリング、および周波数アップコンバート）し、ダウンリンク信号を生成する。ダウンリンク信号は、アンテナ716からステーションに送信される。
【００６１】
ステーション120において、アンテナ752は、他のステーションからのアップリンク信号に加えてアクセスポイント110からのダウンリンク信号を受信し、受信された信号を提供する。受信機(RCVR)754は、前記受信された信号を処理し、サンプルを提供する。受信(RX)データプロセッサ756は、前記サンプルを処理（例えば、解読、復調、逆インターリーブおよび復号）し、ステーション120についての復号データをデータシンク758に提供し、およびコントロールデータをコントローラ／プロセッサ760に提供する。
【００６２】
アップリンクの上で、ステーション120において、TXデータデータプロセッサ772は、データソース770からトラヒックデータを受信し、コントローラ／プロセッサ760からコントロールデータを受信する。TXデータプロセッサ772は、ステーションについて選択されたレートに基づいてトラヒックおよびコントロールデータを処理し、および出力チップを生成する。送信機774は、前記出力チップを処理し、アップリンク信号を生成する。アップリンク信号は、アンテナ752からアクセスポイント110に送信される。
【００６３】
アクセスポイント110において、アンテナ716は、ステーション120および他のステーションからのアップリンク信号を受信する。受信機730は、アンテナ716から受信した信号を処理し、サンプルを提供する。RXデータプロセッサ732は、前記サンプルを処理し、各ステーションについての復号データをデータシンク734に提供し、コントロールデータをコントローラ／プロセッサ720に供給する。
【００６４】
コントローラ／プロセッサ720および760は、アクセスポイント110およびステーション120における操作をそれぞれ指令する。コントローラ／プロセッサ760はまた、本件明細書において説明される衝突回避を実施し、図5におけるプロセス500を実行することもできる。メモリ722および762はそれぞれ、アクセスポイント110およびステーション120のためにデータおよびプログラムコードを記憶する。前述したように、計数器764は、送信されたフレームのさまざまな統計のために使用されることができる。
【００６５】
本件明細書において説明される衝突回避技術は、さまざまな手段によって実装することができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはこれらのものの組み合わせにおいて実装することができる。ハードウェア実装について、トラヒックの同期を検出し衝突を回避するために使用される処理ユニットは、1つまたはそれ以上の特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理デバイス(DSPD)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本件明細書において説明される機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはこれらのものの組み合わせの中で実装することができる。
【００６６】
ファームウェアおよび／またはソフトウェアによる実装について、本件技術は、本件明細書において説明される機能を実行するモジュール(例えば手順、機能など)を用いて実装することができる。ファームウェアおよび／またはソフトウェアのコードは、メモリ（例えば図7におけるメモリ762)に記憶され、プロセッサ（例えばプロセッサ760)によって実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部に実装することができる。
【００６７】
開示されている実施形態についての前記説明は、当業者をして本件発明の製造または使用を可能ならしめるために提供されている。これらの実施形態についてのさまざまな修正は、本件技術分野の当業者にとって容易に明白なところであろう。また本件明細書において定められる一般原則は、本件発明の要旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用されることができる。したがって、本件発明は、本件明細書において示される実施形態に限られることを意図するものではなく、本件明細書において開示される原則および新規な特徴と整合する最も広い範囲が与えられることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図1は、１つのアクセスポイントと複数のステーションを備えた無線ネットワークを示す。
【図２】図2は、アクセスポイントのための送信タイムラインを示す。
【図３】図3は、1つのステーションのためのスケジュールされていないAPSD操作を示す。
【図４】図4は、3つのステーションのための送信タイムラインを示す。
【図５】図5は、トラヒックのための、衝突を回避するためのプロセスを示す。
【図６】図6は、トラヒックのための、衝突の回避するための装置を示す。
【図７】図7は、アクセスポイントおよび1つのステーションのブロック図を示す。
【図１】
2009538574.tif 000006
【図２】
2009538574.tif 000007
【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】
2009538574.tif 000012
【国際調査報告】
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2009538574.tif 000014
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