(57)【要約】  本発明は、高周波無線帯域での無線通信方法及び装置に関する。本発明の実施形態による無線通信方法は、無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを生成するステップと、生成された管理パケットを無線媒体に伝送するステップとを含む。
2009544180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含む第１情報フィールドと、
前記無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含むフリーチャンネルタイムフィールドと、を備えるビーコンパケット。
【請求項２】
前記ビーコンパケットの伝送間隔を表すビーコン期間フィールドをさらに備える請求項１に記載のビーコンパケット。
【請求項３】
前記無線ネットワークに属するデバイスが競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（ＣＢＣＰ）についての情報を含む競争基盤制御期間フィールドをさらに備える請求項１に記載のビーコンパケット。
【請求項４】
前記競争基盤制御期間フィールドは、前記競争基盤制御期間の終了時点についての情報をさらに含む請求項３に記載のビーコンパケット。
【請求項５】
前記競争基盤制御期間フィールドは、前記競争基盤制御期間の開始時点についての情報をさらに含む請求項３に記載のビーコンパケット。
【請求項６】
前記競争基盤制御期間は、前記ビーコンパケットが伝送されるビーコン区間直後に存在する請求項３に記載のビーコンパケット。
【請求項７】
前記ビーコンパケットについての追加情報の設定のための予備フィールドをさらに備える請求項１に記載のビーコンパケット。
【請求項８】
前記ビーコンパケットがブロードキャストされる無線ネットワークの管理情報が設定される少なくとも一つの第２情報フィールドをさらに備える請求項１に記載のビーコンパケット。
【請求項９】
前記ビーコンパケットは、前記無線ネットワークを管理する調整子により生成される請求項１に記載のビーコンパケット。
【請求項１０】
無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含む情報フィールドと、
前記無線ネットワークに属するデバイスが競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（ＣＢＣＰ）についての情報を含む競争基盤制御期間フィールドと、を備える請求項１に記載のビーコンパケット。
【請求項１１】
前記競争基盤制御期間フィールドは、前記競争基盤制御期間の終了時点についての情報をさらに含む請求項１０に記載のビーコンパケット。
【請求項１２】
前記競争基盤制御期間フィールドは、前記競争基盤制御期間の開始時点についての情報をさらに含む請求項１０に記載のビーコンパケット。
【請求項１３】
前記競争基盤制御期間は、前記ビーコンパケットが伝送されるビーコン区間直後に存在する請求項１０に記載のビーコンパケット。
【請求項１４】
無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを生成するステップと、
前記生成された管理パケットを無線媒体に伝送するステップと、を含む無線通信方法。
【請求項１５】
前記生成するステップは、
前記無線ネットワークに属する少なくとも一つのデバイスにチャンネルタイムを割り当てるステップと、
前記チャンネルタイムの割り当て結果、前記残余チャンネルタイムの存否を判断するステップと、
前記判断結果に対応する情報を含む前記管理パケットを生成するステップと、を含む請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
前記管理パケットは、前記無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含むビーコンパケットである請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項１７】
前記ビーコンパケットは、前記無線ネットワークに属するデバイスが競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（ＣＢＣＰ）についての情報をさらに含む請求項１６に記載の無線通信方法。
【請求項１８】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の終了時点についての情報を含む請求項１７に記載の無線通信方法。
【請求項１９】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の開始時点についての情報を含む請求項１７に記載の無線通信方法。
【請求項２０】
前記競争基盤制御期間は、前記ビーコンパケットが伝送されるビーコン区間直後に存在する請求項１７に記載の無線通信方法。
【請求項２１】
前記競争基盤制御期間に、前記デバイスから前記無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を要請されるステップと、
前記要請されたチャンネルタイム割り当て情報を前記デバイスに伝送するステップと、をさらに含む請求項１７に記載の無線通信方法。
【請求項２２】
前記無線ネットワークは、支援可能な伝送速度の異なる二つの通信チャンネルを時分割的に使用する請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項２３】
前記管理パケットは、前記二つの通信チャンネルのうち、支援可能な伝送速度の遅い通信チャンネルを通じて伝送される請求項２２に記載の無線通信方法。
【請求項２４】
前記無線ネットワークは、非圧縮ビデオデータ、非圧縮オーディオデータ、及びビデオ情報とオーディオ情報とを含む非圧縮データのうち少なくとも一つの伝送を支援するネットワークの請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項２５】
無線ネットワーク装置の無線通信方法であって、
無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを受信するステップと、
前記受信された管理パケットに含まれた前記残余チャンネルタイムの存否についての情報によって、前記無線ネットワークを管理する調整子にチャンネルタイム割り当てを要請するかどうかを判断するステップと、を含む無線通信方法。
【請求項２６】
前記判断するステップは、
前記管理パケットが、前記残余チャンネルタイムが存在しないという情報を含む場合、所定の時間間隔の間に前記無線ネットワーク装置が前記チャンネルタイム割り当ての要請を中止する請求項２５に記載の無線通信方法。
【請求項２７】
前記所定の時間間隔は、前記管理パケットが受信された時点から新たなビーコンパケットが受信されるまでである請求項２６に記載の無線通信方法。
【請求項２８】
前記管理パケットは、前記無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含むビーコンパケットである請求項２５に記載の無線通信方法。
【請求項２９】
前記ビーコンパケットは、前記無線ネットワークに属するデバイスが競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（ＣＢＣＰ）についての情報をさらに含む請求項２８に記載の無線通信方法。
【請求項３０】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の終了時点についての情報を含む請求項２９に記載の無線通信方法。
【請求項３１】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の開始時点についての情報を含む請求項２９に記載の無線通信方法。
【請求項３２】
前記競争基盤制御期間は、前記ビーコンパケットが伝送されるビーコン区間直後に存在する請求項２９に記載の無線通信方法。
【請求項３３】
新たなビーコンパケットを受信していない場合、
前記競争基盤制御期間に前記調整子にチャンネルタイム割り当て情報を要請するステップと、
前記調整子から前記チャンネルタイム割り当て情報を受信するステップと、をさらに含む請求項２９に記載の無線通信方法。
【請求項３４】
前記受信されたチャンネルタイム割り当て情報によって通信を行うステップをさらに含む請求項３３に記載の無線通信方法。
【請求項３５】
無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを生成するＭＡＣ処理部と、
前記生成された管理パケットを無線媒体に伝送する送受信部と、を備える無線通信装置。
【請求項３６】
前記ＭＡＣ処理部は、前記無線ネットワークに属する少なくとも一つのデバイスにチャンネルタイムを割り当てた結果によって、前記残余チャンネルタイムの存否に対応する情報を含む前記管理パケットを生成する請求項３５に記載の無線通信装置。
【請求項３７】
前記管理パケットは、前記無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含むビーコンパケットである請求項３５に記載の無線通信装置。
【請求項３８】
前記ビーコンパケットは、前記無線ネットワークに属するデバイスが競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（ＣＢＣＰ）についての情報をさらに含む請求項３７に記載の無線通信装置。
【請求項３９】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の終了時点についての情報を含む請求項３８に記載の無線通信装置。
【請求項４０】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の開始時点についての情報を含む請求項３８に記載の無線通信装置。
【請求項４１】
前記競争基盤制御期間は、前記ビーコンパケットが伝送されるビーコン区間直後に存在する請求項３８に記載の無線通信装置。
【請求項４２】
前記送受信部は、前記競争基盤制御期間に前記デバイスから前記無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を要請するパケットを受信し、前記要請されたチャンネルタイム割り当て情報を前記デバイスに伝送し、
前記ＭＡＣ処理部は、前記チャンネルタイム割り当て情報を提供する請求項３８に記載の無線通信装置。
【請求項４３】
前記無線ネットワークは、支援可能な伝送速度の異なる二つの通信チャンネルを時分割的に使用するネットワークであり、
前記送受信部は、前記二つの通信チャンネルのうちさらに遅い伝送速度を支援する第１通信チャンネルを使用する第１物理処理部を備える請求項３５に記載の無線通信装置。
【請求項４４】
前記第１物理処理部は、前記管理パケットの送信を行う請求項４３に記載の無線通信装置。
【請求項４５】
前記送受信部は、前記二つの通信チャンネルのうちさらに速い伝送速度を支援する第２通信チャンネルを使用する第２物理処理部をさらに備える請求項４３に記載の無線通信装置。
【請求項４６】
前記無線ネットワークは、非圧縮ビデオデータ、非圧縮オーディオデータ、及びビデオ情報とオーディオ情報を含む非圧縮データのうち少なくとも一つの伝送を支援するネットワークの請求項３５に記載の無線通信装置。
【請求項４７】
無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを受信する送受信部と、
前記受信された管理パケットに含まれた前記残余チャンネルタイムの存否についての情報によって、前記無線ネットワークを管理する調整子にチャンネルタイム割り当てを要請するかどうかを制御するＭＡＣ処理部と、を備える無線通信装置。
【請求項４８】
前記ＭＡＣ処理部は、前記管理パケットが前記残余チャンネルタイムが存在しないという情報を含む場合、所定の時間間隔の間に前記チャンネルタイム割り当ての要請を中止させる請求項４７に記載の無線通信装置。
【請求項４９】
前記時間間隔は、前記管理パケットが受信された時点から新たなビーコンパケットが受信されるまでである請求項４７に記載の無線通信装置。
【請求項５０】
前記管理パケットは、前記無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含むビーコンパケットである請求項４７に記載の無線通信装置。
【請求項５１】
前記ビーコンパケットは、前記無線通信装置が競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（ＣＢＣＰ）についての情報をさらに含む請求項５０に記載の無線通信装置。
【請求項５２】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の終了時点についての情報を含む請求項５１に記載の無線通信装置。
【請求項５３】
前記競争基盤制御期間についての情報は、前記競争基盤制御期間の開始時点についての情報を含む請求項５１に記載の無線通信装置。
【請求項５４】
前記競争基盤制御期間は、前記ビーコンパケットが伝送されるビーコン区間直後に存在する請求項５１に記載の無線通信装置。
【請求項５５】
新たなビーコンパケットを受信していない場合、前記送受信部は、競争基盤制御期間にチャンネルタイム割り当て情報を要請するパケットを前記調整子に送信し、前記調整子から前記チャンネルタイム割り当て情報を受信する請求項５１に記載の無線通信装置。
【請求項５６】
前記ＭＡＣ処理部は、前記受信されたチャンネルタイム割り当て情報によって前記送受信部のデータ送受信を制御する請求項５５に記載の無線通信装置。
【請求項５７】
請求項１４に記載の方法を行うコンピュータで読み取り可能なプログラムを記録した記録媒体。
【請求項５８】
請求項２５に記載の方法を行うコンピュータで読み取り可能なプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に係り、さらに詳細には高周波帯域での無線通信方法及び装置に関したことである。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークが無線化しており、大容量のマルチメディアデータ伝送要求の増大につれて、無線ネットワーク環境での効果的な伝送法についての研究が要求されている。さらに、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｋ）映像、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）映像などの高品質ビデオを多様なホームデバイス間に無線で伝送する必要性が高くなる勢いにある。
【０００３】
現在ＩＥＥＥ  ８０２．１５．３ｃの一つのタスクグループでは、無線ホームネットワークで大容量のデータを伝送するための技術標準を推進中にある。いわゆる、ｍｍＷａｖｅ（Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  Ｗａｖｅ）とも呼ばれるこの標準は、大容量データ伝送のため、物理的な波長の長さがミリメートルである電波（すなわち、３０ＧＨｚないし３００ＧＨｚの周波数を持つ電波）を利用する。従来にはこのような周波数帯は無不許可バンドであって、通信事業者用や電波天文用、または車両衝突防止などの用途で制限的に使われてきた。
【０００４】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｂやＩＥＥＥ  ８０２．１１ｇは搬送波周波数が２．４ＧＨｚであり、チャンネル帯域幅は２０ＭＨｚほどである。また、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａやＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎは搬送波周波数が５ＧＨｚであり、チャンネル帯域幅は同様に２０ＭＨｚほどである。これに対し、ｍｍＷａｖｅは６０ＧＨｚの搬送波周波数を使用し、約０．５ないし２．５ＧＨｚのチャンネル帯域幅を持つ。したがって、ｍｍＷａｖｅは、既存のＩＥＥＥ  ８０２．１１系列の標準に比べてはるかに大きい搬送波周波数及びチャンネル帯域幅を持つことが分かる。このように、ミリメートル単位の波長を持つ高周波信号（ミリメートルウェーブ）を利用すれば、数ギガビット（Ｇｂｐｓ）単位の非常に高い伝送率を表すことができ、アンテナサイズを１．５ｍｍ以下にすることができてアンテナを含む単一チップを具現できる。
【０００５】
特に、最近にはミリメートルウェーブが持つ高帯域幅を利用して無線機器間に非圧縮オーディオまたはビデオデータ（以下、非圧縮ＡＶデータという）を伝送するための研究が行われている。圧縮ＡＶデータは、モーション補償、ＤＣＴ変換、量子化、可変長符号化などの過程を通じて、人間の視覚、聴覚にあまり敏感でない部分を除去する方式で損失圧縮される。したがって、圧縮ＡＶデータは圧縮損失による画質劣化が発生でき、送信装置と受信装置間のＡＶデータ圧縮及び復元作業が同じ標準に従わなければならないという問題点がある。これに対し、非圧縮ＡＶデータは画素成分を表すデジタル値（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分）をそのまま含むため、さらに鮮明な画質を提供できるという長所がある。
【０００６】
このように、高周波無線通信帯域では多量のデータが伝送されるため、無線資源の浪費を減らすことが重要である。したがって、高周波無線通信帯域で帯域浪費を減らすことができる技術が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、無線資源をさらに効率的に使用するところにその目的がある。
【０００８】
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていないさらに他の目的は、下記の記載から当業者に明確に理解されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態によるビーコンパケットは、無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含む第１情報フィールドと、前記無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含むフリーチャンネルタイムフィールドと、を備える。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態によるビーコンパケットは、無線ネットワークでのチャンネルタイム割り当て情報を含む情報フィールドと、前記無線ネットワークに属するデバイスが競争を通じて媒体を占有でき、固定的な時間的位置を持つ競争基盤制御期間（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｅｒｉｏｄ：ＣＢＣＰ）についての情報を含む競争基盤制御期間フィールドと、を備える。
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による無線通信方法は、無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを生成するステップと、前記生成された管理パケットを無線媒体に伝送するステップと、を含む。
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による無線通信方法は、無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを受信するステップと、前記受信された管理パケットに含まれた前記残余チャンネルタイムの存否についての情報によって、前記無線ネットワークを管理する調整子にチャンネルタイム割り当てを要請するかどうかを判断するステップと、を含む。
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による無線通信装置は、無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを生成するＭＡＣ処理部と、前記生成された管理パケットを無線媒体に伝送する送受信部と、を備える。
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による無線通信装置は、無線ネットワークに属するデバイスに割り当てることができる残余チャンネルタイムの存否についての情報を含む管理パケットを受信する送受信部と、前記受信された管理パケットに含まれた前記残余チャンネルタイムの存否についての情報によって、前記無線ネットワークを管理する調整子にチャンネルタイム割り当てを要請するかどうかを制御するＭＡＣ処理部と、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【００１６】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、相異なる多様な形態で具現でき、単に本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に本発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範ちゅうにより定義されるだけである。明細書全体にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を称する。
【００１７】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による無線ネットワーク１００を示す図である。無線ネットワーク１００は、Ａ／Ｖ（Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｄｅｏ）データの高速伝送のための多様なアプリケーションを支援できるＷＶＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｖｉｄｅｏ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）であることが望ましい。ＷＶＡＮから伝送されるＡ／Ｖデータは圧縮状態だけではなく非圧縮状態であってもよいが、その例として、非圧縮１０８０ｐＡ／Ｖ、非圧縮１０８０ｉＡ／Ｖ、ＭＰＥＧ２に圧縮された１０８０ｐ
Ａ／Ｖ、非圧縮５．１サラウンドウンドオーディオなどを挙げることができる。
【００１９】
図示された無線ネットワーク１００は、調整子１１０とステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３という２つの形態のデバイスを備える。これらのうち、調整子１１０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）などの平板ディスプレイ、ＢＤ（Ｂｌｕｅ−ｒａｙ  ｄｉｓｃ）レコーダー、ＨＤ−ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）レコーダー、ＰＶＲ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）のようなシンクデバイスであり、それぞれのステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３は、セットトップボックス、ＢＤプレーヤー、ＢＤレコーダー、ＨＤ−ＤＶＤプレーヤー、ＨＤ−ＤＶＤレコーダー、ＰＶＲ、ＨＤ放送受信機のようなソースデバイスでありうる。もちろん本発明がこれに限定されるものではなく、調整子１１０とステーション１２０とは他の形態のデバイスで具現されることもできる。また、調整子１１０がソースデバイスであるか、ステーション１２０がシンクデバイスである実施形態も可能である。
【００２０】
無線ネットワーク１００の調整子とステーション１１０、１２０−１，１２０−２、１２０−３とは２つの物理階層（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ；ＰＨＹ）を支援できるが、高速物理階層（ｈｉｇｈ−ｒａｔｅ  ＰＨＹ；ＨＲＰ）と低速物理階層（ｌｏｗ−ｒａｔｅ  ＰＨＹ）がそれである。もちろん、無線ネットワーク１００には物理的な性能によってＬＲＰのみ支援可能なデバイスも存在できる。
【００２１】
ＨＲＰは、データ（例えば、非圧縮Ａ／Ｖデータ）の高速伝送のために使われうる。望ましくは、ＨＲＰは数Ｇｂｐｓの出力を支援できる。ＨＲＰは、無線信号の出力方向または受信方向を調節するために適応的アンテナ技術を使用できるが、この場合、ＨＲＰが出力する無線信号は方向性を持つ。したがって、ＨＲＰはユニキャストのために使われうる。ＨＲＰは高速伝送ができるので、非圧縮Ａ／Ｖデータのような等時性データの伝送に使われることが望ましい。しかし、本発明はこれに限定されず、ＨＲＰは非等時性データ、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）コマンド、アンテナステアリング情報、及びＡ／Ｖデバイスのための上位階層の制御データなどを伝送するところに使われることもある。
【００２２】
ＬＲＰは、低速伝送のために使われうる。例えば、ＬＲＰは数Ｍｂｐｓの両方向リンクを提供する。ＬＰＲから出力される無線信号は全方向性に近いため、ＬＲＰはユニキャストだけではなくブロードキャストのためにも使われうる。ＬＲＰは、オーディオのような低速等時性データ、低速非等時性データ、ビーコンを含むＭＡＣコマンド、ＨＲＰパケットに対する応答、アンテナステアリング情報、性能情報、及びＡ／Ｖデバイスのための上位階層制御データなどを伝送できる。
【００２３】
ＨＲＰが使用する通信チャンネル（以下、ＨＲＰチャンネルという）は、ＬＲＰが使用する通信チャンネル（以下、ＬＲＰチャンネルという）に比べて広い帯域幅を持つことが望ましい。デバイスが支援可能なＨＲＰチャンネルとＬＲＰチャンネルとは、それぞれ複数で存在できる。このうち、各ＨＲＰチャンネルは、一つ以上のＬＲＰチャンネルと対応できる。望ましくは、ＨＲＰチャンネルに対応するＬＲＰチャンネルの周波数帯域はＨＲＰチャンネルの周波数帯域内に存在する。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態によるＨＲＰチャンネルとＬＲＰチャンネルとの周波数帯域を示す図である。図示された周波数帯域には、４個のＨＲＰチャンネル（チャンネル１〜４）が提示されており、各ＨＲＰチャンネルの周波数帯域内には、対応する３個のＬＲＰチャンネル（チャンネル１Ａ−１Ｃ、チャンネル２Ａ−２Ｃ、チャンネル３Ａ−３Ｃ、チャンネル４Ａ−４Ｃ）が存在する。ＨＲＰチャンネルは約２ＧＨＺの帯域幅を持ち、中心周波数は６０ＧＨｚ〜数ＧＨｚ前後に存在できる。図２に示したＨＲＰチャンネルの具体的な周波数帯域についての一実施形態を表１に示した。
【００２５】
【表１】
2009544180.tif 000003
表１の実施形態で、各ＨＲＰチャンネルは２ＧＨｚの帯域幅を持つ。一方、各ＨＲＰチャンネルに対応するＬＰＲチャンネルの具体的な周波数帯域についての一実施形態を表２に示した。
【００２６】
【表２】
2009544180.tif 000004
表２の実施形態でｆｃ（ＨＲＰ）は、対応するＨＲＰチャンネルの中心周波数であり、各ＬＲＰチャンネルは、９２．５ＭＨｚの帯域幅を持つ。もちろん、表１及び表２に示した周波数帯域は一実施形態に過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、ＨＲＰとＬＲＰとは、他の中心周波数と帯域幅とを使用することもできる。
【００２７】
前述したように、ＨＲＰとＬＲＰとは重なる周波数帯域で動作でき、この場合、チャンネル使用は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式でＭＡＣにより調整されうる。一方、図２、表１及び表２では、４個のＨＲＰチャンネルと各ＨＲＰチャンネルに対応する３個のＬＲＰチャンネル（総１２個のＬＲＰチャンネル）を提示したが、これもまた例示的なものであるので、デバイスが支援できるＨＲＰチャンネルの数とＨＲＰチャンネルに対応するＬＲＰチャンネルの数とは、実施形態によって変わる。
【００２８】
再び図１を参照するに、無線ネットワーク１００の存在はステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３の数に影響されない。したがって、無線ネットワーク１００にはステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３が一つ以上存在するか、または全く存在しない。ステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３は自身の持っている性能によって調整子１１０として機能することもでき、調整子１１０として機能できる性能を持つデバイスを調整子力量デバイスという。新たな無線ネットワークを形成しようとする調整子力量デバイスは、複数のＨＲＰチャンネルとそれに対応する複数のＬＲＰチャンネルのうちから、それぞれ一つずつ選択できる。ＨＲＰチャンネルとＬＲＰチャンネルとが選択されれば、調整子力量デバイスは無線ネットワークを管理するためのビーコンパケット（以下、簡略にビーコンという）を伝送することによって、新たな無線ネットワークを始めることができる。ビーコンを伝送することによって新たな無線ネットワークを始めた調整子力量デバイスは、調整子１１０になる。
【００２９】
調整子１１０は、ビーコンを通じて無線ネットワーク１００での通信タイミングを調節し、ステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３は、調整子１１０によって調節された通信タイミングによって通信を行う。図３に、調整子により管理される通信タイミングの一実施形態を示す。このような通信タイミングは、スーパーフレームと呼ばれる。スーパーフレーム３００は、ビーコン区間３１１と、少なくとも一つのチャンネルタイムブロック（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ；ＣＴＢ）３２１ないし３２５、３３１ないし３３６と、を備える。
【００３０】
ビーコン区間３１１は、ビーコンが伝送される時間を表す。ビーコンはチャンネルタイム割り当て情報を含み、調整子１１０によって無線ネットワークにブロードキャストされる。したがって、ステーション１２０−１は、調整子１１０から伝送されるビーコンを受信することによって通信タイミングが分かる。
【００３１】
ＣＴＢ  ３２１ないし３２５、３３１ないし３３６は、デバイスが媒体を占有できる時間区間、すなわち、チャンネルタイムを表す。本発明の一実施形態によれば、ＣＴＢ  ３２１ないし３２５、３３１ないし３３６は、予約ＣＴＢ（３３１ないし３３６、以下‘３３０’に通称する）と非予約ＣＴＢ（３２１ないし３２５、以下‘３２０’に通称する）とに分けることができる。
【００３２】
予約ＣＴＢ  ３３１は、調整子１１０がステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち、特定ステーション（例えば、１２０−１）に割り当てたチャンネルタイムである。もちろん、調整子１１０は、自身のためにチャンネルタイムを割り当ててもよい。したがって、予約ＣＴＢ  ３３０では、調整子１１０とステーション１２０−１とが非競争的に媒体を占有できる。
【００３３】
予約ＣＴＢ  ３３１は、ＨＲＰチャンネルを利用したデータ伝送のために使われることができる。もちろん、ＨＲＰチャンネルを利用して伝送されたデータ１０に対する受信側の応答２０は、ＬＲＰチャンネルを通じて伝えられることが望ましい。また本発明の一実施形態によれば、ＬＲＰチャンネルの通信のための予約ＣＴＢも存在できる。したがって、予約ＣＴＢ  ３３１は、ＨＲＰチャンネルでのデータ伝送またはＬＲＰチャンネルでのデータ伝送のために使われ、調整子１１０とステーション１２０−１とは、自身に割り当てられた予約ＣＴＢ  ３３１から／にＨＲＰチャンネルに／から非圧縮Ａ／Ｖデータを送受信するか、ＬＲＰチャンネルに／からＨＲＰデータに対する応答や各種コマンドを送受信できる。一方、本発明では関連した予約ＣＴＢの集合をスケジュールという。すなわち、スケジュールは、一つの予約ＣＴＢまたは複数の周期的な予約ＣＴＢの集合を表す。図３には、スーパーフレーム内に二つのスケジュール（スケジュール１、スケジュール２）が提示されている。
【００３４】
非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５は、調整子１１０が調整子１１０とステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３とに割り当てたチャンネルタイムを除外した残りの時間区間である。非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５で、調整子１１０とステーション１２０−１とは競争的に媒体を占有できるようになる。非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５は、ＬＲＰチャンネルを利用した伝送のために使われうる。したがって、調整子１１０とステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３とは、非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５でＬＲＰチャンネルを利用して各種ＭＡＣコマンドや制御パケットなどを伝送できる。例えば、ステーション１２０−１は非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５のうち一つで媒体を占有した後、調整子１１０にチャンネルタイム割り当てを要請できる。非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５で使われうる競争基盤媒体接近メカニズムの例として、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式とｓｌｏｔｔｅｄ  Ａｌｏｈａ方式とを挙げることができる。もちろん、本発明がこれに限定されるものではなく、非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５で他の形態の競争基盤媒体接近メカニズムが使われることもある。
【００３５】
一方、本発明の一実施形態によれば、非予約ＣＴＢ  ３２１ないし３２５のうち少なくとも一つは、ＣＢＣＰとして機能できる。例えば、非予約ＣＴＢ  ３２１がＣＢＣＰ  ３２１として機能できる。ＣＢＣＰ  ３２１は、調整子１１０とステーション１２０−１とが緊急な制御コマンドや管理コマンドを伝送するために使われうる。例えば、ステーション１２０−１がビーコン区間３１１から伝送されるビーコンを受信できなかったならば、ステーション１２０−１は自身に割り当てられたチャンネルタイム（予約ＣＴＢ  ３２０）が分からなくなる。この場合、ステーション１２０−１は、ＣＢＣＰ  ３２１で調整子１１０にチャンネルタイム割り当て情報を要請できる。したがって、ＣＢＣＰ  ３２１はスーパーフレームごとに固定された位置に存在することが望ましい。それて初めて、ビーコンをのがしたステーション１２０−１がＣＢＣＰ  ３２１を利用できるためである。さらに望ましくは、ＣＢＣＰ  ３２１は、ビーコン区間３１１の直後に位置する。ＣＢＣＰ  ３２１でもステーション１２０−１は、競争基盤媒体接近メカニズムを使用して媒体占有を試みることができる。
【００３６】
図３に示したような通信タイミングを調節するために、調整子１１０はチャンネルタイム割り当て情報を含むビーコンを生成し、これを無線ネットワーク１００にブロードキャストする。本発明の一実施形態によるビーコンの構造を図４に示した。
【００３７】
図示されたビーコン４００は、ＭＡＣヘッダ４１０とＭＡＣボディ４２０とを含む。ＭＡＣヘッダ４１０はパケットの種類、パケットの送信者アドレス及び受信者アドレス（図示せず）のようなビーコンパケットについての詳細情報を含む。
【００３８】
ＭＡＣボディ４２０は、ビーコン制御フィールド４２１、ＣＢＣＰ情報フィールド４２２、少なくとも一つの情報要素フィールド４２３、及びＣＲＣフィールド４２４を含む。
【００３９】
ビーコン制御フィールド４２１はビーコンに関する制御情報を含む。ここで制御情報は、ビーコンの伝送間隔や特殊な目的なために区分されたＣＴＢに関する情報などを含む。
【００４０】
ＣＢＣＰ情報フィールド４２２は、前述したＣＢＣＰ  ３２１についての情報を含む。ここで、ＣＢＣＰについての情報は、ＣＢＣＰ  ３２１の終了時点と開始時点のうち少なくとも一つについての情報を含むことができる。したがって、ビーコンを受信したステーション１２０−１は、スーパーフレーム３００でＣＢＣＰ  ３２１の位置が分かる。ＣＢＣＰ  ３２１の位置及び長さはスーパーフレームごとに固定的なものが望ましいので、ビーコンを受信していないステーション１２０−１でもＣＢＣＰ  ３２１が分かる。
【００４１】
情報要素フィールド４２３は、少なくとも一つの情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＩＥ）を含む。情報要素は、無線ネットワークの管理に必要な多様な情報を含む。情報要素の例として、チャンネルタイム割り当て情報を含む予約スケジュール情報要素、無線ネットワークに加入したデバイスのＭＡＣ機能とＰＨＹ機能とについての情報を含むＭＡＣ機能情報要素及びＰＨＹ機能情報要素などを挙げることができる。このうち、予約スケジュール情報要素を図５に図示した。
【００４２】
予約スケジュール情報要素５００は、ＩＥインデックスフィールド５１０、ＩＥ長さフィールド５２０、及び少なくとも一つのスケジュールブロック５３０を含む。ＩＥインデックスフィールド５１０は情報要素の種類を識別するための識別子を含み、ＩＥ長さフィールド５２０はスケジュールブロック５３０の長さを表す。
【００４３】
各スケジュールブロック５３０は、静的指示フィールド５３１、送信者ＩＤフィールド５３２、受信者ＩＤフィールド５３３、ストリームインデックスフィールド５３４、開始オフセットフィールド５３５、タイムブロック期間フィールド５３６、スケジュール期間フィールド５３７、及びタイムブロック数フィールド５３８を含む。
【００４４】
静的指示フィールド５３１は、スケジュールブロック５３０が指示するスケジュールが静的なスケジュールであるかどうかを表す。静的なスケジュールは、等時的ストリームのために割り当てられる。したがって、静的なスケジュールを割り当てられたステーションは、同じ予約ＣＴＢが次のスーパーフレームでも存在すると期待できる。一方、動的スケジュールは、等時的ストリームと非等時的ストリーム両方のために割り当てられうる。動的スケジュールの位置はスーパーフレームごとに異なる。
【００４５】
送信者ＩＤフィールド５３２と受信者ＩＤフィールド５３３とは、それぞれスケジュールブロック５３０が指示するスケジュールでデータを送信するデバイスのアドレスと受信するデバイスのアドレスとを表す。無線ネットワーク１００で使用するアドレスは、ステーション１２０−１が無線ネットワーク１００に加入する時に調整子１１０から割り当てられうる。
【００４６】
ストリームインデックスフィールド５３４は、チャンネルタイム割り当てに対応するストリームを指示する。
【００４７】
開始オフセットフィールド５３５は、スケジュールで最初のＣＴＢが始まる時間を指示する。開始オフセットフィールド５３５は、ビーコンの始まりから最初のＣＴＢまでの時間オフセットに設定されうる。
【００４８】
タイムブロック期間フィールド５３６は、スケジュール内の各タイムブロック（ＣＴＢ）の長さを表す。
【００４９】
スケジュール期間フィールド５３７は、同じスケジュールに含まれる二つの連続したタイムブロックの開始時間間の差を表す。例えば、図４のスーパーフレームでスケジュール１のためのスケジュール期間フィールド５３７にはＴ１が設定され、スケジュール２のためのスケジュール期間フィールド５３７にはＴ２が設定されうる。
【００５０】
タイムブロック数フィールド５３８は、一つのスーパーフレームでスケジュールに割り当てられたタイムブロック（ＣＴＢ）の数を表す。
【００５１】
このような予約スケジュール情報要素を通じてステーション１２０−１は、自身に割り当てられた予約ＣＴＢと競争的に媒体を占有できる非予約ＣＴＢとが分かる。
【００５２】
一方、帯域浪費を減少させるための本発明の一実施形態によれば、ビーコンを通じてステーション１２０−１に割り当て可能なチャンネルタイムの存否をステーション１２０−１に知らせることができる。これは、割り当て可能なチャンネルタイムが存在しないにもかかわらず、ステーション１２０−１が調整子１１０にチャンネルタイム割り当てを要請する不要な作業を除去するためである。これらの機能のためにビーコンは所定の情報フィールドを備えることができるが、これについて図６を参照して説明する。
【００５３】
図６は、図４に示したビーコン４００で（から）ビーコン制御フィールド４２１の一実施形態を示す図である。
【００５４】
ビーコン制御フィールド４２１は、フリーチャンネルタイムフィールド６１０、ビーコン期間フィールド６２０、及び予備フィールド４３０を含む。
【００５５】
フリーチャンネルタイムフィールド６１０は、割り当て可能な余分のチャンネルタイムの存否についての情報を含む。例えば、フリーチャンネルタイムフィールド６１０が‘１’に設定されれば、割り当て可能なチャンネルタイムが存在することを表し、フリーチャンネルタイムフィールド６１０が‘０’に設定されれば、余分のチャンネルタイムがないことを表すことができる。したがって、無線ネットワーク１００のステーション１２０−１は、ビーコンが受信されれば、フリーチャンネルタイムフィールド６１０を確認することによって、余分のチャンネルタイムの存否を確認することができる。もし、割り当て可能なチャンネルタイムがなければ、ステーション１２０−１はチャンネルタイム割り当て要請作業を行わない。したがって、チャンネルタイム割り当てを要請するために非予約ＣＴＢでステーション１２０−１が不要に競争するか、不要にチャンネルタイム割り当てを要請するパケット及びそれに対する応答パケット（チャンネルタイムを割り当てられないという情報を含む）が伝送されることを防止できる。これにより、非効率的な競争及び不要なパケット伝送による通信遅延及び帯域浪費を減らすことができる。もちろん、ビーコンを分析した結果、割り当て可能なＣＴＢが存在するならば、伝送するデータを持っているステーションは非予約ＣＴＢで競争して調整子にＣＴＢの割り当てを要請できるようになる。
【００５６】
ビーコン期間フィールド６２０は、ビーコン４００が伝送される時間間隔を表す。ビーコン期間フィールド６２０を通じてス、テーション１２０−１は次のビーコンが伝送される時点が分かる。
【００５７】
予備フィールド６３０は、ビーコン４００パケットについての追加情報を設定するために予備されたフィールドである。
【００５８】
以下、本発明の一実施形態による調整子１１０及びステーション１２０−１の動作過程及び構造について具体的に説明する。
【００５９】
図７は、本発明の一実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。図示されたフローチャートは、調整子１１０によって行われる動作過程を示す。
【００６０】
調整子１１０は、無線ネットワーク１００内のステーション１２０−１，１２０−２。１２０−３の要請に応じて、少なくとも一つのステーション１２０−１，１２０−２。１２０−３にチャンネルタイムを割り当てる（Ｓ７１０）。
【００６１】
次いで、調整子１１０は、チャンネルタイム割り当て情報を含むビーコンを生成する（Ｓ７２０）。チャンネルタイム割り当て情報の一実施形態は図５を通じて説明した通りであり、ビーコンの一実施形態は、図４を通じて説明した通りである。もちろん、ビーコンにはビーコン受信間隔についての情報が含まれうる。また、ビーコンの生成時、調整子１１０  ＣＢＣＰの位置及び時間間隔を決定し、それについての情報をビーコンに含めることができる。調整子１１０が無線ネットワーク１００を始める時に最初に生成したビーコンに含まれたＣＢＣＰ情報は、無線ネットワーク１００が持続する中に生成されるビーコンで同一に使われることが望ましい。
【００６２】
ビーコンを生成した調整子１１０は、生成されたビーコンをビーコン区間３１１に無線ネットワーク１００で出力する（Ｓ７３０）。この時、ビーコンはＬＲＰチャンネルを通じて伝送されることが望ましい。
【００６３】
一方、本発明の一実施形態によれば、調整子１１０は、図６を参照して説明したフリーチャンネルタイムフィールド６１０をビーコンに含めることができ、その過程を図８に示した。
【００６４】
調整子１１０は、無線ネットワーク１００内のステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３の要請に応じてステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つにチャンネルタイムを割り当てる（Ｓ８１０）。
【００６５】
この時、調整子１１０は、次回のビーコンにスケジューリングされるスーパーフレームで、ステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つに割り当てることができる余分のチャンネルタイムの存否を判断する（Ｓ８２０）。
【００６６】
次いで、調整子１１０は、判断結果によって余分のチャンネルタイムが存在するという情報または余分のチャンネルタイムが存在しないという情報を含むビーコンを生成し（Ｓ８３０）、生成されたビーコンを無線ネットワーク１００に伝送する（Ｓ８４０）。
【００６７】
図７及び図８の説明では、ＣＢＣＰ情報と余分のチャンネルタイムの存否についての情報とがそれぞれ独立的にビーコンに含まれたかのように説明したが、本発明はこれに限定されず、図７及び図８の過程は並列的に行われる。すなわち、調整子１１０は、ＣＢＣＰ情報と余分のチャンネルタイムの存否についての情報とをいずれも含むビーコンを生成し、これを無線ネットワーク１００に伝送できる。
【００６８】
調整子１１０が伝送したビーコンは、無線ネットワーク１００のステーション１２０−１が受信することができ、ビーコンを受信したステーション１２０−１の動作過程を図９及び図１１に示した。図９及び図１１は、ステーション１２０−１がビーコンに含まれたＣＢＣＰ情報を利用する場合と、ビーコンに含まれた余分のチャンネルタイムの存否についての情報を利用する場合とをそれぞれ説明するための図である。それにもかかわらず、ステーション１２０がＣＢＣＰ情報と余分のチャンネルタイムの存否についての情報のうちいずれか一つのみを利用できるものではなく、受信されたビーコンを分析してこれらをいずれも利用できると理解せねばならない。
【００６９】
図９は、本発明の一実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。
【００７０】
無線媒体（望ましくは、ＬＲＰチャンネル）を通じて調整子１１０からビーコンが受信されれば（Ｓ９１０）、ステーション１２０−１は、ビーコンを分析してチャンネルタイム割り当て情報、ビーコンの伝送間隔、及びＣＢＣＰのような通信タイミング情報が分かる（Ｓ９２０）。
【００７１】
次いで、ステーション１２０−１は、ビーコンを通じて分かったチャンネルタイム割り当て情報によって媒体を占有し、必要なデータを送受信する（Ｓ９３０）。すなわち、ステーション１２０−１は、自身に割り当てられた予約ＣＴＢを利用するか、非予約ＣＴＢで競争を通じて媒体を占有することによって、データ、ＭＡＣコマンド、制御パケットなどを送受信できる。
【００７２】
次いで、ステーション１２０−１は、次のビーコンが受信されると予測される時間にビーコンの受信如何を判断する（Ｓ９４０）。もし、ビーコンが受信されるならば、ステーション１２０−１は、新たに受信されたビーコンを通じて分かった通信タイミング情報によって無線通信を行う（Ｓ９５０）。しかし、新たなビーコンが受信されなければ、ステーション１２０−１は、過程Ｓ９２０で分かったＣＢＣＰの位置及び期間を通じて予測される新たなＣＢＣＰで、調整子１１０にチャンネルタイム割り当て情報を要請する（Ｓ９６０）。
【００７３】
次いで、調整子１１０からチャンネルタイム割り当て情報が受信されれば（Ｓ９７０）、ステーション１２０−１は、これを利用して無線通信を行う（Ｓ９８０）。
【００７４】
図９についての理解のために、ＣＢＣＰを利用する場合についての一例を図１０に示した。ステーション１２０−１は、ビーコン１０１０を受信してスーパーフレームＮでのＣＢＣＰ  １０３０、予約ＣＢＴ（図示せず）及び非予約ＣＴＢ（図示せず）、次のビーコン１０２０の受信時点がわかる。もし、次のビーコン１０２０の受信時点でビーコン１０２０を受信できなければ、ステーション１２０−１は、スーパーフレームＮ＋１での通信タイミングが分からなくなる。この場合、ステーション１２０−１は、スーパーフレームＮのＣＢＣＰ  １０３０についての情報を利用してスーパーフレームＮ＋１でのＣＢＣＰ  １０４０が予測でき、ＣＢＣＰ  １０４０で競争的に媒体を占有して、調整子１１０にスーパーフレームＮ＋１での通信タイミング情報を要請できる。ステーション１２０−１がＣＢＣＰ  １０４０を予測できるということは、スーパーフレームごとにＣＢＣＰが同じ位置及び時間間隔で反復されるためである。
【００７５】
図９及び図１０では、ステーション１２０−１がビーコンの受信を１回失敗した場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。ステーション１２０−１は、臨界回数ほどビーコンを連続して受信していない場合にも、以前に受信されたビーコンを通じて分かったビーコン伝送間隔及びＣＢＣＰを利用して現在利用できるＣＢＣＰが予測でき、予測されるＣＢＣＰで調整子１１０にチャンネルタイム割り当て情報を要請できる。ここで臨界回数は、ステーション１２０−１の性能や無線ネットワーク１００の目的などを考慮して適切な数値で事前に設定されうる。
【００７６】
図１１は、本発明の一実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。
【００７７】
無線媒体（望ましくは、ＬＲＰチャンネル）を通じて調整子１１０からビーコンが受信されれば（Ｓ１１１０）、ステーション１２０−１は、受信されたビーコンを分析して残余チャンネルタイムの存否を確認する（Ｓ１１２０）。残余チャンネルタイムの存否は、図６を参照して説明したフリーチャンネルタイムフィールド６１０を通じて確認することができる。
【００７８】
残余チャンネルタイムが存在するならば、ステーション１２０−１は、受信されたビーコンによって分かる非予約ＣＴＢで競争を通じて媒体を占有し、調整子１１０にチャンネルタイム割り当てを要請できる（Ｓ１１３０）。もちろん、チャンネルタイム割り当て要請は、ステーション１２０−１がデータ伝送のためにチャンネルタイムが必要な場合に行われる。しかし、残余チャンネルタイムが存在しなければ、ステーション１２０−１は、現在のスーパーフレームでの非予約ＣＴＢ、すなわち、次のビーコンが受信されるまで存在する非予約ＣＴＢでチャンネルタイム割り当て要請を試みない（Ｓ１１４０）。
【００７９】
すなわち、図１２の通信タイミングでビーコン１２１０が残余チャンネルタイムがないという情報を含んでいるならば、ビーコン１２１０を受信したステーション１２０−１は、スーパーフレームＮの非予約ＣＴＢ  １２２０、１２３０、１２４０で調整子１１０に、チャンネルタイム割り当てを要請するための媒体占有を試みなくなる。したがって、非予約ＣＴＢ  １２２０、１２３０、１２４０は、他の情報を伝送するためにさらに円滑に使われうる。
【００８０】
以上では、ビーコンを利用して無線資源を節約する実施形態について説明した。しかし、ビーコン以外にＭＡＣコマンドを利用することによって本発明の目的を達成する実施形態も可能であり、以下、図１３及び図１４を参照してこれについて説明する。
【００８１】
図１３は、本発明の一実施形態による調整子１１０とステーション１２０−１間の無線通信過程を示すフローチャートである。
【００８２】
データ伝送のためのチャンネルタイムを必要とするステーション１２０−１は、非予約ＣＴＢを利用して調整子１１０にチャンネルタイム割り当てを要請できる（Ｓ１３１０）。
【００８３】
ステーション１２０−１からチャンネルタイム割り当てを要請された調整子１１０は、ステーション１２０−１に割り当てられるチャンネルタイムの存否を判断する。もし、チャンネルタイムが存在していなければ、調整子１１０はステーション１２０−１に残余チャンネルタイムが存在しないということを知らせる応答パケットを生成し（Ｓ１３２０）、これをステーション１２０−１に伝送する（Ｓ１３３０）。
【００８４】
ところが、割り当て可能な残余チャンネルタイムが存在しない状況で、これについての情報を含む新たなビーコンが伝送されるまでに、無線ネットワーク１００内の他のステーション１２０−２、１２０−３は残余チャンネルタイムがないという事実が分からない。この場合、ステーション１２０−２やステーション１２０−３がチャンネルタイム割り当てを要請するために非予約ＣＴＢで不要に競争するか、競争を通じて媒体を占有した場合、ステーション１２０−２またはステーション１２０−３がチャンネルタイム割り当てを要請し、調整子１１０がそれに対する否定的な応答を伝送するなど、無線資源を浪費する結果が発生できる。
【００８５】
したがって、残余チャンネルタイムが存在しない場合、調整子１１０は、残余チャンネルタイムが存在しないという情報を含む管理パケットを生成し（Ｓ１３４０）、生成された管理パケットを、非予約ＣＴＢを利用して無線ネットワーク１００のステーション１２０に伝送できる（Ｓ１３５０）。この場合、ステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３は、現在のスーパーフレームで残った非予約ＣＴＢの間にチャンネルタイム割り当て要請を保留する（Ｓ１３６０）。ここで管理パケットは、ネットワーク１００を管理するために使われるパケットであって、ＭＡＣコマンドまたは制御パケットなどで具現できる。
【００８６】
図１３に示していないが、余分のチャンネルタイムが存在するならば、調整子１１０は、ステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つの要請に応じてチャンネルタイムを割り当てて、チャンネルタイムが割り当てられたということを知らせる応答パケットをステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つに伝送できる。
【００８７】
図１３の過程についての理解を助けるために、図１４に本発明の一実施形態によるスーパーフレームを示す。まず割り当て可能な残余チャンネルタイムが存在する場合、ビーコン１４１０には残余チャンネルタイムが存在するという情報が含まれうる。ビーコン１４１０を受信したステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つは、非予約ＣＴＢ  １４２０、１４３０、１４４０で他のステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３にチャンネルタイム割り当てを要請できる。
【００８８】
もし、非予約ＣＴＢ  １４３０であらゆるチャンネルタイムが割り当てられたならば、調整子１１０は、残余チャンネルタイムが存在しないという情報を含む管理パケットを生成し、非予約ＣＴＢ  １４３０で管理パケットをステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つに伝送できる。残余チャンネルタイムが存在しないという情報を含む管理パケットは、無線資源の節約時に重要度が高いので、このような管理パケットを伝送するために調整子１１０は、他のステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３より媒体占有に優位を占めることが望ましい。例えば、残余チャンネルタイムが存在しないという情報を含む管理パケットを伝送しようとする調整子１１０は、最も短いパケット間の待ち時間（Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ；ＩＦＳとも呼ばれる）を利用することによって、他のステーションより先に無線媒体を占有できる。
【００８９】
調整子１１０から管理パケットを受信したステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つは、管理パケットを受信した時点から次のビーコン１２５０が受信されるまでチャンネルタイム割り当て要請を保留する。すなわち、予約ＣＴＢ  １２３０の残った時間と予約ＣＴＢ  １２４０とは、チャンネルタイム割り当て要請を除外した他のＭＡＣコマンドや制御パケットの伝送のために使われうる。もちろん、この場合、次のビーコン１２５０にも残余チャンネルタイムが存在しないという情報が含まれ、ビーコン１２５０を受信したステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３のうち一つは、スーパーフレームＮ＋１でもチャンネルタイム割り当て要請を保留する。
【００９０】
図１５は、本発明の一実施形態による無線通信装置を示すブロック図である。無線通信装置１５００は、前述した調整子１１０に該当する。無線通信装置１５００は、ＣＰＵ  １５１０、保存部１５２０、ＭＡＣ処理部１５４０、及び送受信部１５５０を備える。
【００９１】
ＣＰＵ  １５１０は、バス１５３０に連結している他の構成要素を制御し、一般的な通信階層のうち、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層の上位階層（例えば、ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層、ネットワーク階層、伝送階層、及びアプリケーション階層など）での処理を担当する。したがって、ＣＰＵ  １５１０は、ＭＡＣ処理部１５４０から提供される受信データを処理するか、または伝送データを生成してＭＡＣ処理部１５４０に提供する。例えば、ＣＰＵ  １５１０が生成または処理するデータは、非圧縮Ａ／Ｖデータでありうる。
【００９２】
保存部１５２０は、ＣＰＵ  １５１０が処理した受信データを保存するか、ＣＰＵ  １５１０が生成した伝送データを保存する。保存部１５２０は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリのような不揮発性メモリ素子またはＲＡＭのような揮発性メモリ素子、ハードディスク、光ディスクのような記録媒体、またはその他の該当分野で周知の任意の他のメモリで具現できる。
【００９３】
ＭＡＣ処理部１５４０は、無線通信装置１５００のＭＡＣ階層の役割を担当する。さらに具体的に、ＭＡＣ処理部１５４０は、パケット処理部１５４２と帯域管理部１５４４とを備える。
【００９４】
パケット処理部１５４２は、他のデバイスに伝送するパケットを生成するか、他のデバイスから受信されたパケットを解釈する。例えば、パケット処理部１５４２は、図４を参照して説明したビーコンや、図１３の説明で言及された管理パケット、その他のＭＡＣコマンドや制御パケットなどを生成できる。それ以外にもパケット処理部１５４２は、非圧縮Ａ／Ｖデータを含むデータパケットを生成するか、他のデバイスから受信されたデータパケットから非圧縮Ａ／Ｖデータを抽出してＣＰＵ  １５１０に伝達できる。
【００９５】
帯域管理部１５４４は、無線ネットワーク１００で使われる無線通信帯域を管理する。例えば、帯域管理部１５４４は、チャンネルタイム割り当てを要請したステーション１２０に必要なチャンネルタイムを割り当てて、通信タイミングをスケジューリングする。
【００９６】
送受信部１５５０は、ＭＡＣ処理部１５４０から伝えられるパケットを無線媒体に伝送し、他のデバイスから伝送されたパケットを受信してＭＡＣ処理部１５４０に伝達する。送受信部１５５０は、第１物理処理部１５５０ａと第２物理処理部１５５０ｂとを備える。このうち、第１物理処理部１５５０ａは、ＬＲＰで具現され、第２物理処理部１５５０ｂはＨＲＰで具現される。すなわち、ＭＡＣ処理部１５４０の指示にしたがって、第１物理処理部１５５０ａはＬＲＰチャンネルにパケットを送受信し、第２物理処理部１５５０ｂはＨＲＰチャンネルにパケットを送受信する。第１物理処理部１５５０ａと第２物理処理部１５５０ｂとのパケット送受信過程は、ＭＡＣ処理部１５４０により時分割的に制御される。
【００９７】
第２物理処理部１５５０ｂは、基底帯域信号を処理する基底帯域プロセッサー１５５２ｂと、前記処理された基底帯域信号から実際無線信号を生成し、生成された無線信号をアンテナ１５５６ｂを通じて空中に伝送させるＲＦ（無線周波数）処理部１５５４ｂとに細分化できる。
【００９８】
さらに具体的に、基底帯域プロセッサー１５５２ｂは、フレームフォーマッティング、チャンネルコーディングなどを行い、ＲＦ処理部１５５４ｂは、アナログ波増幅、アナログ／デジタル信号変換、変調などの動作を行う。一方、アンテナ１５５６ｂは、ビームステアリングできるようにアレイアンテナで構成されることが望ましい。アレイアンテナは、複数のアンテナ素子が一列に並んだ形態でありうる。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、アレイアンテナは、２次元的な行列形態で配置された複数のアンテナ素子で構成されてもよいが、この場合、さらに精巧かつ立体的なビーム操向が可能になる。
【００９９】
第１物理処理部１５５０ａは、第２物理処理部１５５０ｂと類似した構成を持つ。ただし、第１物理処理部１５５０ａと第２物理処理部１５５０ｂとが使用する通信チャンネルと送受信するパケットの種類は前述したように相異なるので、基底帯域処理部１５５２ａと基底帯域処理部１５５２ｂとは、相異なる種類のチャンネルコーディング方式または相異なるチャンネルコーディングパラメータを使用できる。また、ＲＦ処理部１５５４ａとＲＦ処理部１５５４ｂとは、相異なる変調方式や相異なる周波数帯域を使用できる。
【０１００】
もちろん、送受信部１５５０が常に第１物理処理部１５５０ａと第２物理処理部１５５０ｂとをいずれも備えるものではなく、実施形態によって第１物理処理部１５５０ａのみ備えてもよい。また第２物理処理部１５５０ｂは、ＨＲＰチャンネルを利用してパケットを伝送する機能とパケットを受信する機能のうちいずれか一つのみ持ってもよい。
【０１０１】
図１６は、本発明の一実施形態による無線通信装置を示すブロック図である。前述したステーション１２０−１，１２０−２、１２０−３は、無線通信装置１６００の形態を持つことができる。無線通信装置１６００は、ＣＰＵ  １６１０、保存部１６２０、ＭＡＣ処理部１６４０、及び送受信部１６５０を備える。
【０１０２】
無線通信装置１６００を構成する構成要素の機能は、図１５を参照して説明した無線通信装置１５００の構成要素の機能と基本的に類似している。したがって、以下では、無線通信装置１５００の構成要素のうち、ＭＡＣ処理部１６４０の主要な機能についてのみ説明する。残りの構成要素の機能とＭＡＣ処理部１６４０の一般的な機能とは、図１５を参照して説明した無線通信装置１５００の構成要素の機能を通じて理解されうる。
【０１０３】
ＭＡＣ処理部１６４０は、データ伝送のためにチャンネルタイムが必要な場合にチャンネルタイム割り当て要請のためのパケットを生成し、調整子１１０から伝送されたチャンネルタイム割り当てに関する情報を含むパケットが受信されれば、これを解析してパケット伝送を準備する。また、調整子１１０からビーコンが受信されれば、ＭＡＣ処理部１６４０は、無線通信装置１６００に割り当てられたチャンネルタイムにデータパケットが伝送されるように送受信部１６５０を制御する。
【０１０４】
また、ＭＡＣ処理部１６４０は、ビーコンで次のビーコン伝送時点とＣＢＣＰ情報とを確認しておく。もし、適当な時間に次のビーコンが受信されない場合、ＭＡＣ処理部１６４０は、ＣＢＣＰ情報を通じて推測される時間間隔間チャンネルタイム割り当て情報の要請のためのパケットを生成して、これを調整子１１０に伝送するように送受信部１６５０を制御する。もし、調整子１１０からチャンネルタイム割り当て情報が受信されれば、ＭＡＣ処理部１６４０は、これを参照して適切な時間に通信が行われるように機能する。
【０１０５】
この他にも、ＭＡＣ処理部１６４０は、ビーコンやその他調整子１１０から伝送された管理パケットを通じて残余チャンネルタイムの存否が分かる。残余チャンネルタイムの存否によって、ＭＡＣ処理部１６４０は、非予約ＣＴＢでチャンネルタイム割り当てを要請するために競争を行うかどうかを決定できる。
【０１０６】
図１５及び図１６を参照して説明した無線通信装置１５００、１６００が行う無線通信過程は、図１ないし図１３を参照して説明した調整子１１０とステーション１２０−１、１２０−２、１２０−３との動作過程を通じて理解できる。
【０１０７】
以上、図１５を参照して説明した無線通信装置１５００と図１６を参照して説明した無線通信装置１６００との構成要素はモジュールで具現できる。‘モジュール’は、ソフトウェアまたはＦｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）または注文型半導体（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）のようなハードウェア構成要素を意味し、モジュールはいずれかの役割を行う。しかし、モジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールは、アドレッシングできる記録媒体にあるように構成されてもよく、一つまたはそれ以上のプロセッサーを実行させるように構成されてもよい。したがって、一例としてモジュールは、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ及び変数を含む。構成要素とモジュールで提供される機能は、さらに少数の構成要素及びモジュールで結合されるか、追加的な構成要素とモジュールとにさらに分離されうる。
【０１０８】
一方、当業者ならば、図４ないし図８を参照して説明した過程を行えるプログラムを作成できるであろう。これらのプログラムをコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておき、これをコンピュータに連結することによって、本明細書で説明された実施形態及びその他の均等な他の実施形態が具現され、このような場合も本発明の範ちゅうに含まれると解釈せねばならない。
【０１０９】
以上、添付した図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、当業者ならば、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されるということを理解できるであろう。したがって、以上で記述した実施形態はあらゆる面で例示的なものであって、限定的ではないと理解せねばならない。
【０１１０】
前記のような本発明の高周波無線帯域での無線通信方法及び装置によれば、無線資源の浪費を減らす効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施形態による無線ネットワークを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＨＲＰチャンネルとＬＲＰチャンネルとの周波数帯域を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による調整子により管理される通信タイミングを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるビーコンパケットの構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による予約スケジュール情報要素を示す図である。
【図６】図４に示したビーコンでビーコン制御フィールドの一実施形態を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。
【図９】本発明のさらに他の実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による通信タイミングを示す図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態による無線通信過程を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態による通信タイミングを示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態による調整子とステーション間の無線通信過程を示すフローチャートである。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態による通信タイミングを示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態による無線通信装置を示すブロック図である。
【図１６】本発明の他の実施形態による無線通信装置を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【国際調査報告】
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