(57)【要約】本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。単なる例示として、アクセスポイントは、第１のモードおよび／または第２のモードにおいて通信（ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャストフレームなど）を送信するように構成されることができる。第１のモードで送信される通信が、レガシー局で受信および／または解釈されることができるように、第１のモードは、拡張範囲技術を用いることができず、一方、第２のモードで送信される通信が、基本範囲通信の範囲外の拡張範囲局によって受信されることができるように、第２のモードは、拡張範囲技術を用いることができる。他の実施例として、レガシー局が、拡張範囲局が送信を禁止されることができる第１の時間期間の間に自由に送信し、レガシー局からの送信が禁止されることができる一方、拡張範囲局が自由に送信する第２の時間期間が続くように、アクセスポイントは、送信「ウィンドウ」を確立するように構成されることができる。【選択図】      なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および／または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも１つの基本範囲無線局および少なくとも１つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
ａ）前記基本範囲無線局による受信のために基本モードで通信を送信するための命令と、
ｂ）前記拡張範囲無線局による受信のために拡張範囲モードで通信を送信するための命令とを備え、
前記命令は、前記複数の無線局の全てが、２つのモードの通信の使用に起因して、前記複数の無線局のそれぞれ他方からの通信を受信することを保証されるとは限らないことを考慮して、前記無線ネットワークの使用を調整するためのシグナリングを含むデバイス。
【請求項２】
前記デバイスは、無線アクセスポイントを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記通信システムは、
前記少なくとも１つの基本範囲無線局との無線通信を提供するように構成された第１の通信サブシステムと、
前記少なくとも１つの拡張範囲無線局との無線通信を提供するように構成された第２の通信サブシステムとを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記拡張範囲モードが、時空ブロック符号化（「ＳＴＢＣ」）を用いる請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記複数の無線局は、通信の基本モードを介して通信するように構成された複数の基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された第１の複数の拡張範囲無線局とを備え、ここにおいて前記一組の命令はさらに、
ｃ）前記複数の基本範囲無線局を前記無線ネットワークの第１の部分に関連付ける命令と、
ｄ）前記第１の複数の拡張範囲無線局を前記無線ネットワークの第２の部分に関連付ける命令とを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記複数の無線局は、第２の複数の拡張範囲無線局をさらに具備し、各前記第２の複数の拡張範囲無線局は、少なくとも前記通信の基本範囲モードを介して通信するように構成され、ここにおいて前記一組の命令はさらに、
ｅ）前記第２の複数の拡張範囲無線局の少なくともサブセットを前記無線ネットワークの第１の部分に関連付ける命令を備える請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記通信は、ビーコンフレームを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記通信は、同報通信メッセージを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記通信は、マルチキャストメッセージを備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および／または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも１つの基本範囲無線局および少なくとも１つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
ａ）前記少なくとも１つの拡張範囲無線局で第１のネットワーク割り当てベクトル（「ＮＡＶ」）を設定するための命令と、
ｂ）前記少なくとも１つの基本範囲無線局で第２のＮＡＶをリセットするための命令と、
ｃ）前記少なくとも１つの基本範囲無線局の１つによって送信される通信を受信する論理を具備するデバイス。
【請求項１１】
前記一組の命令はさらに、
ｄ）前記少なくとも１つの基本範囲無線局で前記第２のＮＡＶを設定するための命令と、
ｅ）前記少なくとも１つの拡張範囲無線局で前記第１のＮＡＶをリセットするための命令と、
ｆ）前記少なくとも１つの拡張範囲無線局の１つによって送信される通信を受信するための命令とを備える請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記第１のＮＡＶを設定するための前記命令は、前記通信の拡張範囲モードで通信制御フレームを送信するための命令を具備する請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記通信制御フレームは、自身への送信可（「ＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆ」）メッセージを備える請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第２のＮＡＶをリセットするための前記命令は、基本モードで通信制御フレームを送信する論理を備える請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記通信制御フレームは、コンテンションフリー終了（「ＣＦ＿Ｅｎｄ」）メッセージを備える請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記命令は、アクセス制御プロトコルを用いる論理をさらに備える請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記アクセス制御プロトコルは、強化された分散チャネルアクセス（「ＥＤＣＡ」）である請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記一組の命令は、前記プロセッサによって実行可能なマイクロコードを有するための命令を備える請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１９】
通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および／または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも１つの基本範囲無線局および少なくとも１つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
ａ）前記複数の無線局のうちの第１のものでネットワーク割り当てベクトル（「ＮＡＶ」）を設定するように動作可能な第１の通信を、第１のモードで送信するための命令と、
ｂ）前記複数の局のうちの第２のものによる受信のために第２のモードで第２の通信を送信するための命令とを具備し、
ここにおいて前記第１のモードおよび前記第２のモードは、それぞれ、通信の基本範囲モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択されるデバイス。
【請求項２０】
前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記第１の通信は、自身への送信可（「ＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆ」）メッセージを備える請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記命令は、前記第２の通信を送信する前に前記第２のモードで送信要求（「ＲＴＳ」）メッセージを送信する論理をさらに備える請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記ＮＡＶは、持続期間を備える、
ここにおいて前記第２の通信は前記ＮＡＶの持続期間が終了する前に完了される、ここにおいて前記命令は、
ｃ）前記デバイスが前記第２の通信を完了したことを示す、前記ＮＡＶをリセットするように動作可能である前記第３の通信を、前記第１のモードで送信するための命令をさらに備える請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記第３の通信は、コンテンションフリー終了（「ＣＦ＿Ｅｎｄ」）メッセージを備える請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および／または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも１つの基本範囲無線局および少なくとも１つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
ａ）前記複数の無線局のうちの前記第１のものが無線アクセスポイントに送信されるべきデータを有することを示す第１の通信を、前記複数の無線局のうちの第１のものから第１のモードを介して受信するための命令と、
ｂ）前記複数の無線局のうちの前記第１のもの以外の無線局が送信すべきではないことを示す第２の通信を、第２のモードを介して送信するための命令と、
ｃ）前記複数の無線局のうちの前記第１のものがデータを送信することができることをさらに示す第２の通信を、第１のモードを介して送信するための命令と、
ｄ）データを含む第３の通信を、前記複数の無線局のうちの前記第１のものから受信するための命令とを備え、
ここにおいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択されるデバイス。
【請求項２６】
前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
無線ネットワークであって、
第１の無線局が送信すべきデータを有することを示す第１の通信を、通信の第１のモードを介して送信するように構成された第１の無線局と、
通信の第２のモードを介して通信するように構成された第２の無線局と、
無線アクセスポイントとを備え、該無線アクセスポイントは、
少なくとも１つの基本範囲無線局および少なくとも１つの拡張範囲無線局を含む複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
ａ）前記第１の通信を受信するための命令と、
ｂ）前記第１の無線局以外の無線局が送信すべきではないことを示す第２の通信を、第２のモードを介して送信するための命令と、
ｃ）前記第１の無線局がデータを送信することができることをさらに示す第２の通信を、第１のモードを介して送信するための命令とを備える、
ここにおいて、前記第１の無線局は、前記第２の通信を受信したとき前記データを送信するようにさらに構成される、
ここにおいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される無線ネットワーク。
【請求項２８】
前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項２７に記載の無線ネットワーク。
【請求項２９】
前記第１の通信は、送信要求（「ＲＴＳ」）メッセージを具備する請求項２７に記載の無線ネットワーク。
【請求項３０】
前記第２の通信は、送信可（「ＣＴＳ」）メッセージを具備する請求項２７に記載の無線ネットワーク。
【請求項３１】
前記一組の命令は、
ｄ）前記第１の無線局が前記第３の通信が完了したことを示す第４の通信を、前記第１および第２のモードで送信するための命令をさらに具備する請求項２７に記載の無線ネットワーク。
【請求項３２】
前記第２の通信は、前記第２の無線局でネットワーク割り当てベクトル（「ＮＡＶ」）を設定するように動作する請求項２７に記載の無線ネットワーク。
【請求項３３】
通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの拡張範囲無線局とを含む複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および／または共存在性を可能にする方法であって、前記方法は、
第１の無線局で第１のネットワーク割り当てベクトル（「ＮＡＶ」）を設定するように動作する第１の通信を、無線アクセスポイントが第１のモードで送信することと、
第２の無線局で第２のＮＡＶをリセットするように動作する第２の通信を、前記無線アクセスポイントが第２のモードで送信することと、
前記無線アクセスポイントが第２の無線局によって送信された通信を受信することとを具備する、
ここにおいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される方法。
【請求項３４】
前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて、前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも１つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも１つの拡張範囲無線局とを含む複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および／または共存在性を可能にする方法であって、前記方法は、
前記複数の無線局のうちの第１のものが無線アクセスポイントに送信されるべきデータを有することを示す第１の通信を、前記無線アクセスポイントが前記複数の無線局のうちの前記第１のものから第１のモードで受信することと、
前記複数の無線局のうちの前記第１のもの以外の無線局が送信すべきではないことを示す第２の通信を、前記無線アクセスポイントが第２のモードで送信することと、
前記複数の無線局のうちの前記第１のものが前記データを送信することができることをさらに示す第２の通信を、前記無線アクセスポイントが前記第１のモードで送信することと、
前記無線アクセスポイントが、データを有する第３の通信を前記複数の無線局のうちの前記第１のものから受信することとを備え、
ここにおいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線ネットワークに関し、特に、拡張範囲(extended-range)無線局および従来の無線局の相互動作性(interoperation)を可能にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワークのフレキシビリティの結果、それらの人気はますます増加している。それらの特徴のために、無線ネットワークは、有線の代替物と比べて比較的低価格のネットワーキング解決方法を提供することができる。さらに、無線ネットワークは、移動体ノード、有線媒体などによってアクセスできない場所のノードをサポートすることができる。しかしながら、残念なことに、無線ネットワークは、それらの有線対応物より環境状態（干渉など）の影響を比較的より受けやすい。結果として、無線ネットワークは、従来、ネットワークスループットおよび送信距離の両方に関して有線ネットワークに遅れをとっていた。
【０００３】
したがって、より高いスループット(higher-throughput)およびより長い距離(range)の無線の解決方法を提供する少なからぬ努力がなされている。例えば、ＩＥＥＥによって公表された８０２．１１ｂ標準が、２Ｍｂ／ｓ（メガビット／秒）スループットを特定する一方、最近開発された標準（８０２．１１ｇおよび８０２．１１ａなど）は５４Ｍｂ／ｓなどのより高いデータレートを特定する。８０２．１１ｎなどの開発中の標準は、より速いレートを提供する可能性を示す。
【０００４】
同様に、産業界は、無線ネットワークのためのより増大した送信範囲を提供する解決方法を提供し始めた。例えば、デバイス（アクセスポイント、局を含む）に複数の送信および／または受信アンテナを使用することによって、増大した範囲を提供することができる。マルチプル入力マルチプル出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）として知られている１つのそのような技術は、増大したデータレートおよび／または送信範囲を提供することができる。時空ブロック符号化（Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ、ＳＴＢＣ）である相補的な技術は、複数の送信および／または受信アンテナの存在を仮定すれば、時間および空間の両方の次元にわたる送信器符号化を提供する。（例えば、草案８０２．１１ｎ仕様書を含む）開発中の標準は、より長い距離、より高いスループットのネットワークを可能にする、これらおよび／または他の技術をほぼ用いるであろう。
【０００５】
しかしながら、関心領域は、そのようなネットワークの逆方向適合性(backward-compatibility)である。与えられたネットワークが、既存（「レガシー(legacy)」）デバイスの相互動作性を犠牲にすることなく、そのような新たな技術を用いることを可能にすることが望ましい。例えば、多くのラップトップコンピュータは、オンボード無線ネットワーキング性能(on-board wireless networking capability)を装備し、新たな技術を用いるネットワークが、そのようなレガシー性能との相互動作性を提供することができないなら、ユーザは、彼らのラップトップコンピュータをアップグレードしかつ／または取り替えることを強いられるであろう。
【０００６】
特定の関心は、拡張範囲デバイスが、レガシーデバイスなどの同一の無線ローカルエリアネットワーク（「ＷＬＡＮ」）で動作するシナリオである。拡張範囲デバイスが、従来の無線技術の範囲外である（すなわち、拡張範囲デバイスが、ＷＬＡＮを管理するアクセスポイントと通信するために、ＳＴＢＣまたはいくつかの他の拡張範囲技術を必要とする）と仮定すると、それは、アクセスポイントによって送信される任意の伝統的な通信を受信せず、したがって、アクセスポイントは、拡張範囲デバイスと通信するためにいくつかの拡張範囲技術を用いる必要がある。逆に、伝統的な無線技術によってサポートされる範囲内になければならないレガシーデバイスは、拡張範囲技術を用いる任意の通信を受信しかつ／または解釈することはできない。さらに、ネットワークトポロジーに応じて、拡張範囲デバイスおよびレガシーデバイスは、互いに気がつかない可能性がある。
【０００７】
この状況は、ネットワークの有効な動作を妨げる。なぜなら、アクセスポイントによって送信される任意のネットワーク制御通信（ビーコンフレーム、送信可(clear-to-send：CTS)フレームなど）は、レガシーデバイスまたは拡張範囲デバイスによって受信されるが、それら両方によって受信されないからである。さらに、ネットワーク衝突の増大した危険性が存在する。なぜならそれは、レガシーデバイスまたは拡張範囲デバイスのいずれも、他方が送信するときを検出することができない可能性があるからである。
【０００８】
したがって、拡張範囲技術を用いるデバイスと、そのような技術を用いることができないデバイスとの間に相互動作性を提供する解決方法が一般的に必要とされている。
【発明の開示】
【０００９】
［発明の概要］
本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局（および他の基本範囲(basic-range)局）と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。特定の実施形態において、本発明は、そのような相互動作性を提供するＭＡＣ層保護（従来のＭＡＣ層制御フレームを含むが、それに限定されない）を実施する。単なる例示として、ある実施形態において、アクセスポイントは、第１のモードおよび／または第２のモードにおいて制御通信（ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャスト(multi-cast)フレームなど）を送信するように構成されることができる。第１のモードで送信される通信が、基本範囲局により受信および／または解釈されることができるように、第１のモードは拡張範囲技術を用いることができず、一方、第２のモードで送信される通信が基本範囲通信の範囲外の拡張範囲局によって受信されることができるように、第２のモードは拡張範囲技術を用いることができる。
【００１０】
一実施例としてだけ言及すると、８０２．１１ｂモードと時空ブロック符号化を用いる拡張範囲８０２．１１ｎモードの両方での通信をサポートするアクセスポイントを考慮する。８０２．１１ｂだけをサポートし、かつ８０２．１１ｂを使用する通信を可能にするアクセスポイントの範囲内にある第１の局、および８０２．１１ｎ（時空ブロック符号化を用いる）をサポートし、８０２．１１ｂ範囲の外にあるが、８０２．１１ｎ（時空ブロック符号化を用いる）によってサポートされる拡張範囲内にある第２の局の２つの局が、アクセスポイントと通信している。両方の局との接続性(connectivity)を提供するために、アクセスポイントは、８０２．１１ｂを使用する第１の局と通信し、かつ８０２．１１ｎ（時空ブロック符号化を用いる）を使用する第２の局と通信する。この実施例において、アクセスポイントは、ビーコンフレームが両方の局によって受信されることができるように、最初に８０２．１１ｂでかつ次に８０２．１１ｎで（または逆に）ビーコンを送信する。
【００１１】
他の実施例として、基本範囲局からの送信が禁止されることができる一方で拡張範囲局が自由に送信する第２の時間期間により後続される、拡張範囲局が送信を禁止されることができる第１の時間期間の間に、基本範囲局が自由に送信するように、、、アクセスポイントは、送信「ウィンドウ」を確立する（再び、場合によってはＭＡＣ層制御フレームの使用により）ように構成されることができる。
【００１２】
例示的なデバイス（無線アクセスポイントを備えることができる）は、無線アクセスポイントおよび複数の無線局を含む無線ネットワークで使用されることができる。複数の無線局は、通信の基本範囲モードを介して通信するように構成された１つ以上の基本範囲無線局、および／またはそれらのいくつかまたは全てが、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された１つ以上の拡張範囲無線局を備えることができる。デバイスは、このように、複数の無線局の相互動作性を提供することができる。
【００１３】
一組の実施形態において、デバイスは、（複数の）レガシー無線局および／または（複数の）拡張範囲無線局との無線通信を提供するように構成された通信システムを備える。いくつかの実施形態において、デバイスは、無線システムと通信する１つ以上のプロセッサ、ならびに（複数の）プロセッサによって実行可能な一組の命令を含むことができるコンピュータ可読媒体を備える。
【００１４】
一実施形態において、（複数の）レガシー無線局による受信のために基本範囲モードで通信を送信するための命令、および／または（複数の）拡張範囲無線局による受信のために拡張範囲モードで通信を送信するための命令を提供する。通信は、制御通信フレーム（ＭＡＣ層フレームなど）、ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャストフレーム、および／または同様なものであり得る。
【００１５】
他の実施形態において、命令は、拡張範囲無線局で第１のネットワーク割り当てベクトル(network allocation vector)を設定するための命令と、レガシー無線局で第２のネットワーク割り当てベクトルをリセットするための命令とを具備する。命令は、レガシー無線局によって送信された通信を受信するための命令をさらに具備することができる。同様に、いくつかの場合に、命令は、第２のネットワーク割り当てベクトルを設定し、第１のネットワーク割り当てベクトルをリセットし、および／または拡張範囲局によって送信された通信を受信するための命令を具備することができる。特定の組の実施形態において、ネットワーク割り当てベクトルを設定しかつ／またはリセットすることは、通信制御フレーム（２、３であるが例示すると、ＣＴＳフレーム、ＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆフレーム、および／またはＣＦ＿ＥｎｄフレームなどのＭＡＣ層制御フレームを含むことができるが、それに限定されない）の送信に関連することができる。
【００１６】
さらなる実施形態において、命令は、第１の通信を第１のモードで送信するための命令を具備する。第１の通信は、第１の複数の無線局でネットワーク割り当てベクトルを設定するように動作可能であることができる（例えば、無線局は、第１の通信の受信に応答してそれらのＮＡＶ値を設定するようにプログラムされることができる）。いくつかの実施形態において、命令は、第２の複数局による受信のための第２のモードで第２の通信を送信するための命令、および／または第１のモードで第３の通信を送信するための命令をさらに具備する。デバイスが第２の通信を完了したことを示す第３の通信は、ネットワーク割り当てベクトルをリセットするように動作し得る。いくつかの場合に、第１のモードおよび第２のモードは、それぞれ、通信の基本範囲モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される。いくつかの場合に、様々な局は基本範囲モードと通信するように構成されることができるが、拡張範囲モードを受信できないことがあり、および／または拡張範囲モードと通信するように構成されることができるが、それらが基本範囲モード通信を受信できないように基本範囲モードの範囲外にある可能性がある。
【００１７】
実施形態の他の組は、上記で論じられたデバイスに類似するデバイスを用いるネットワークを含む無線ネットワークを提供するが、それに限定されない。例示的なネットワークは、通信の第１のモードを介して第１の通信を送信するように構成された第１の無線局を備える。第１の通信は、第１の無線局が送信すべきデータを有することを示すことができる。ネットワークは、通信の第２のモードおよび／または無線アクセスポイントを介して通信するように構成された第２の無線局をさらに備えることができる。無線アクセスポイントは、第１の通信を受信するための命令、および／または第２のモードを介して第２の通信を送信するための命令を備えることができる。第２の通信は、第１の無線局以外の無線局が送信すべきではないことを示すことができる。無線アクセスポイントは、第１の無線局がデータを送信することができることをさらに示し得る第２の通信を、第１のモードで通信するための命令をさらに備えることができる。第１の無線局は、第２の通信の受信時にデータを送信するようにさらに構成されることができる。一組の実施形態において、第１のモードおよび第２のモードは、それぞれ、通信の基本範囲モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される。
【００１８】
実施形態のさらなる組は、上述のデバイスおよび／またはネットワークによって実施されることができる方法を、それに限定されることなく含む、無線局間の相互動作性を提供する方法を提供する。
【００１９】
本発明の性質および利点のさらなる理解は、明細書の残る部分、および同様の参照符号が、同様の構成部品を参照するためにいくつかの図面を通して使用される図面を参照することによって実現されることができる。いくつかの例において、サブラベルは、参照符号に関連付けられ、かつ複数の類似する構成部品の１つを表示するために括弧で囲まれる。参照が、存在するサブラベルへの特定なしに参照符号へ行われるとき、全てのそのような複数の類似する構成部品を参照することを目的とする。
【００２０】
［発明の詳細な説明］  本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。特定の実施形態において、本発明は、そのような相互動作性を提供するＭＡＣ層保護（従来のＭＡＣ層制御フレームを含むが、それに限定されない）を実施する。単なる例示として、実施形態において、アクセスポイントは、第１のモードおよび／または第２のモードにおいて制御通信（ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャストフレームなど）を送信するように構成されることができる。第１のモードで送信される通信が、レガシー局で受信および／または解釈されることができるように、第１のモードは、拡張範囲技術を用いることができず、一方、第２のモードで送信される通信が、基本範囲局の範囲外（ならびに場合によってはその範囲内）の拡張範囲局によって受信されることができるように、第２のモードは、拡張範囲技術を用いることができる。他の実施例として、基本範囲局からの送信が禁止されることができる一方で拡張範囲局が自由に送信する第２の時間期間により後続される、拡張範囲局が送信を禁止されることができる第１の時間期間の間に、基本範囲局が自由に送信するように、、、アクセスポイントは、送信「ウィンドウ」を確立する（再び、場合によってはＭＡＣ層制御フレームの使用により）ように構成されることができる。
【００２１】
無線ネットワークは、典型的に、ＩＳＯ／ＯＳＩモデルの７つのネットワーキング層などの複数の層とともに設計される。これらの層の最下位層は、信号送信に関するＰＨＹ（物理）層である。ＰＨＹ層をより高いレベルの層とインタフェースする次の層は、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）層である。ＭＡＣ層は、ネットワークへの種々のノードのアクセスが管理されることのできるＭＡＣ層制御フレームの使用を介することを含む、ネットワークリソースの効率的な使用を可能にする制御シグナリング(signaling)を提供するために使用されることができる。
【００２２】
８０２．１１ＭＡＣ層は、一般に、データトラフィックの時分割多重化のためのキャリアセンスマルチプルアクセス(Carrier-Sense-Multiple-Access)（ＣＳＭＡ）プロトコルを提供する。そのようなネットワークにおいて、データトラフィックはパケットに編成される。ＣＳＭＡを用いて、各無線通信は、それを使用する前に、それが他によって使用されたかどうか（すなわち、パケットを送信する他が存在するかどうか）を調べるために無線媒体を検査する。その結果、それら他のデバイスの媒体アクセスとの干渉を避けるために、各デバイスが、他のデバイスが媒体を使用するか否かを正確に測定することができることが重要である。
【００２３】
以下にさらに詳細に記載されるように、本発明は、２つの（またはそれ以上の）通信のモードが実施されることができるデュアルモード無線ネットワークを想定する。これは、いくつかの場合に、従来のＣＳＭＡプロトコルの有効な機能を妨げることがある。例えば、比較的より新しいおよび／または改良されたデバイスは、第１の通信モードを使用することができ、一方、レガシーデバイスは、第２の通信モードを使用することができる。一組の実施形態において、第２の通信モードは、第１の通信モードと両立することができず、すなわち、第２のモードで動作するように設計されたノードは、第１のモードを使用して送信された通信を理解することができず、および／またはその逆である。代わりに、改良されたデバイスは、第１のモードで送信された通信を理解することができるが、実際の制約が、第１のモードを介して送信された通信のそれらデバイスによる有効な受信を妨げることがある。単なる例示として、ノードは、拡張範囲通信を使用するためのアクセスポイントの範囲内にあり得るが（例えば、以下に記載されるように）、基本範囲通信を使用するための有効範囲内にはないので、その結果そのアクセスポイントによって送信された基本範囲通信は高い信頼性により、および、または全く受信されることができない。したがって、送信前に使用のための媒体を検査する局の従来のＣＳＭＡ技術は、パケット衝突を防止することができない。なぜなら、拡張範囲モードで送信するノードは、両モードが同じスペクトルを占めることができても、基本範囲モードで競合している送信を検出できないからである。
【００２４】
一組の実施形態において、全てのそのようなノードは、従来のＭＡＣ層制御フレームを理解しかつ従うことができる（少なくとも適切なモードで送信されるときに）ので、これら制御フレームは、通信の２つの（またはより多い）異なるモードで動作するノード間の相互動作性を提供するために使用されることができる。例えば、第１の制御フレームは、第１のモードで送信されることができ（例えば、そのモードで動作するデバイスによる受信のために）、一方、第２の制御フレーム（第１の制御フレームと同じ制御情報を有することができるまたは含むことができない）は、第２のモードで送信されることができる（そのモードで動作するデバイスに関して）。様々な制御フレーム（（複数の）適切なモードで送信される）の使用によらり、アクセスポイントは、ネットワークへのノードアクセスを管理することができ、典型的に同一の無線ネットワークで通信することができないデバイス間にでも相互動作性を提供する。
【００２５】
単なる例示として、図１は、本発明のいくつかの実施形態によるデュアルモード無線ネットワーク１００を示す。無線ネットワーク１００は、アクセスポイント（「ＡＰ」）１０５ならびに局（「ＳＴＡ」）１１０および１１５を含む、複数のノードを含む。以下に記載されるように、いくつかの局（「Ｅ／Ｒ  ＳＴＡ」）１１５は、拡張範囲モードで動作することができる局である。一組の実施形態において、無線ネットワーク１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１標準のうちの１つ以上に準拠するように設計される。単なる例示として、無線ネットワークは、レガシー標準（８０２．１１ａ／ｂ／ｇのような）、および／または、拡張範囲通信をサポートする標準（ＭＩＭＯ、ＳＴＢＣ、および／または他の強化されたプロトコルを有する提案された８０２．１１ｎ標準など）を実施することができる。このように例えば、ネットワーク１００は、レガシー標準を用いるノードの送信範囲に対応する第１のカバレージエリア１２０（それは一般に図１に示されるようにＡＰ１０５の周囲の領域を有するが、もちろん干渉(interfering)構造および／または送信などの環境条件と共に変化する）、および拡張範囲標準を用いるノードの送信範囲に対応する第２のカバレージエリア１２５（それもまた、アクセスポイント１０５の周囲に円形領域で示されるが、再び環境条件と共に変化する可能性がある）を有することができる。
【００２６】
しかしながら、他の標準ベースおよび／または非標準ネットワークは、それ故、８０２．１１環境で解消された問題に類似する問題を解消するために代用されることができることを留意されるべきである。このように、本明細書に記載される多くの実施例は、８０２．１１ｎおよび８０２．１１ａ／ｂ／ｇノードが存在する環境で、パケット（および他のタスク）を検出する問題を解消するが、本開示の教示は、１つ以上の他のプロトコル標準が使用されるシステムに使用されることができる。さらに本明細書における議論は、通信の基本範囲および拡張範囲モードにしばしば言及するが、いくつかの実施形態は、そうでなければ相容れないことがある通信の任意の２つ（またはそれより多くの）のモードで動作するノードの相互動作性を可能にする。
【００２７】
一般に、アクセスポイント１０５は、局１１０および１１５と、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、インターネットなどの有線ネットワークとの間、ならびに局１１０および１１５自体の間の接続性を提供するために使用されることができる。例示的なネットワーク１００において、２つのタイプの局：基本通信プロトコルを用いかつＡＰ１０５と通信するために第１の範囲１２０（それは第１の範囲が画定される方法なので）内に存在しなければならない基本範囲局１１０（本明細書において「レガシー局」または「通常(normal)範囲（非拡張範囲可能(capable)）局」とも呼ばれる）と、１つ以上の拡張範囲技術を用いかつしたがってＡＰ１０５との接続性を有するために第２の範囲１２５内のどこに位置していてもよいできる拡張範囲局が存在する。様々な範囲拡張技術は、ＭＩＭＯ、ＳＴＢＣ、ダイバーシティ結合、送信フレーム内のＨＴ−ＳＦフィールドの複製、ビーム形成、および／または同等物を含むがそれに限定されない、本発明の実施形態によって実施されることができる。いくつかの実施形態において、拡張範囲送信の存在を受信デバイスに通知するために、フレームが受信側で拡張範囲フレーム（例えば、拡張範囲フレームは設定されたＲＥＸＴビットを有することができ、かつこのビットはＭＡＣ層へ渡されることができる）であることを、ＰＨＹ層がＭＡＣ層に通知できるように、拡張範囲局が構成されることができる。他の実施形態においては、ＭＡＣ層は、任意のＰＨＹ層詳細(particulars)を知らない可能性がある。
【００２８】
したがって、本明細書で使用されるように、用語「拡張範囲無線局」は、１つ以上の範囲拡張技術を用いる「拡張範囲」モードで動作することができる（および／またはそのような範囲を用いる通信を送信および／または受信することができる）任意の局を意味する。拡張範囲無線局は、そのような範囲拡張技術を特定しかつ／またはそれに適応する比較的新しい標準（８０２．１１ｎなど）にしたがって動作することができる。
【００２９】
反対に、用語「基本範囲無線局」（本明細書では「基本無線局」または「レガシー無線局」とも呼ばれる）は、レガシー標準（例えば８０２．１１ａ／ｂ／ｇなど）にしたがって動作し、かつ／またはその特定のネットワークにおける拡張範囲無線局の拡張範囲モードでは動作することのできない任意の局を意味する。したがって、レガシー無線局は、拡張範囲局によって用いられる拡張範囲技術の無い「基本範囲モード」（「基本モード」または「レガシーモード」とも本明細書で呼ばれる）で動作する。（レガシー局または基本範囲局は、局が使用するプロトコルには関わりなく、拡張範囲通信モードの恩恵なしに動作する任意の局であり得ることに留意すべきである。したがって、レガシーまたは基本範囲局は、レガシー標準にしたがって動作する局だけに限定されない。）
したがって、実施形態に応じて、拡張範囲無線局およびレガシー無線局は、様々な標準にしたがって動作することができ、かつ／または様々な技術を用いることができるが、拡張範囲無線局は、一般に、レガシー局によって実施されない標準を使用して通信を受信および／または送信し、したがってレガシー局よりもＡＰからの比較的大きな範囲で動作することができる。いくつかの場合において、拡張範囲局として動作することができる局１１５（３）は、アクセスポイントの基本範囲内にあり得る。そのような場合、局１１５（３）は、おそらく、基本範囲モードまたは拡張範囲モードのいずれか（または両方）を使用して通信することが可能である。なぜならそれは、拡張範囲通信が可能であるが、そのうえ基本モード通信に参加するためにアクセスポイントに十分に近いからである。本発明は、基本範囲局が現在知られているレガシーデバイスであることができ、またはネットワークが実装される時にそれでもなおレガシー局（この用語が本明細書で使用されるように）である最近開発されたデバイスであることができるいくつかの拡張範囲局およびいくつかの基本範囲局を有するネットワークで使用され得ることが理解されるべきである。
【００３０】
各ノード１０５〜１１５は、一般的に、レガシー局１１０および拡張範囲局１１５が、それぞれ、上述のように通信の異なるモードを使用することができるが、無線媒体にわたってパケットの送信および受信の両方が可能である。様々なノード間の様々なタイプの通信が、実施形態に応じて可能であり得る。例えば、ある構成において、全ての通信は、ＡＰ１０５を通って進む必要があり得る。したがって、局１１０（１）が、他の局１１０（２）へパケットを送信することを望むなら、送信は、最初にＡＰ１０５に送信され、次に局１１０（２）へ中継されなければならない。他の構成において、局１１０（１）は、ＡＰ１０５を必要とすることなく、他の局１１０（２）へ直接通信することができる。（もちろん、いくつかの実施形態において、レガシー局１１０は、拡張範囲局１１５と直接通信することができず、および／またはその逆であり得る。なぜなら、それらは、それぞれ異なる通信モードを使用することがあり、かつ／または本明細書に記載されるように、互いに関して到達できない可能性があるからである。）
一組の実施形態において、アクセスポイント１０５は、基本モードと拡張範囲モードの両方で通信することができる。したがって、アクセスポイント１０５は、しばしば両方のレガシー局１１０（かつ／または局１１５（３）などの基本モードで動作する任意の拡張範囲局）、および（局１１５（１）および１１５（２）など）拡張範囲モードで動作する拡張範囲局と通信することができる。したがって、アクセスポイント１０５は、特に、局が直接互いに通信できない状況において、拡張範囲局１１５およびレガシー局の間で通信を管理するように構成されることができる。
【００３１】
他の組の実施形態において、アクセスポイント１０５および／または局１１０、１１５は、特定の送信を優先させる(prioritize)ように設計される１つ以上のプロトコルを含むがそれに限定されない、様々なアクセス制御プロトコルの任意のものを実施するように、かつ／またはネットワーク上の特定のノードに、８０２．１１ｅ標準に準拠するプロトコルなどのサービス品質（「ＱｏＳ」）保証を提供するように構成されることができる。そのようなプロトコルは、レガシーデバイス、拡張範囲デバイス、および／またはそれら両方に提供されることができる。例示的なプロトコルは、当技術で知られているハイブリッドコーディネーション機能制御(hybrid coordination function controlled)チャネルアクセス（「ＨＣＣＡ」）および強化された分散(enhanced distributed)チャネルアクセス（「ＥＤＣＡ」）プロトコルを含むが、それに限定されない。
【００３２】
いくつかの実施形態において、分散保護機構(distributed protection mechanism)（ＲＴＳ／ＣＴＳ交換機構など）は、例えば隠された(hidden)ノード保護を提供するために権限をゆだねられる(mandated)ことができる。様々な局がＲＴＳ／ＣＴＳ協定を準拠するなら、これは、様々な局（拡張範囲および／または基本範囲）が任意のときに通信することを許容することができる。他の実施形態において、そのような分散保護機構は、権限をゆだねられることができず（例えば、あるレガシー局が、任意のデータ送信の前にＲＴＳ／ＣＴＳ機構を使用しない場合）、かつ／またはアクセスポイントは、様々な局によって通信を管理することができる（例えば、異なるタイプの局のための送信ウィンドウを確立することによって）。各これらの実施形態のタイプの実施例は、より詳細に以下に記載される。
【００３３】
様々なタイプの無線ノードは、市販で入手可能であり、多くのそのようなデバイスは、本発明の実施形態により使用されることができる。特定の組の実施形態において、アクセスポイント１０５は、拡張範囲モードおよび基本モードの両方における動作をサポートするように修正されかつ／または構成されることができる。他の実施形態において、局１１０、１１５は、標準の無線ノード（恐らく、コンピュータなどの他のデバイスと通信し、かつ／またはそのようなデバイス内に組み込まれる）であり得る。単なる例示として、局は、コンピュータと通信する無線ネットワークカード（ＰＣＭＣＩＡカードであり得る）を備えることができる。代わりにかつまたは追加して、局は、チップセット（Ａｉｒｇｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、Ｉｎｃ．から入手可能なＡＧＮ１００（登録商標）チップセットなど）で提供されるコンピュータなどの無線ネットワーキング能力を有するコンピュータを備えることができる。
【００３４】
図２は、アクセスポイントが、拡張範囲局および基本範囲局の両方による受信のための通信を送信することができる方法２００を示す。本明細書の開示に基づいて、当業者は、混合モードネットワークにおいて（すなわち、基本範囲局および拡張範囲局の両方を含むネットワーク）、レガシー局および拡張範囲局の両方を含む全ての参加する全てのノードによって受信される必要があるアクセスポイントからの所定の通信が存在することを理解する。単なる例示として、アクセスポイントは、典型的に、アクセスポイントのネットワークに参加するノードを関連付けるために、ビーコンフレームを送信する。他の実施例として、アクセスポイントは、いくつかの局または全ての局による受信のための同報通信および／またはマルチキャストフレームを送信する必要を有することがある。
【００３５】
一組の実施形態において、方法２００は、第１のモードでメッセージ（１つ以上のデータパケットを含むことがある）を送信するアクセスポイントを具備することができ（ブロック２０５）、第１のモードは、単なる例示として、第１のモードを使用して通信するように構成された局による受信のために、拡張範囲モードであり得る。アクセスポイントは、次に、第２のモードで同じメッセージを送信することができ、第２のモードは、再び単なる例示として、第２のモードを使用して通信するように構成された局による受信のために、基本範囲モードであり得る（ブロック２１０）。したがって、メッセージは、基本範囲局および／または拡張範囲局の両方によって受信されることができる。特定の組の実施形態において、メッセージは、ＭＡＣ層制御フレーム、ビーコンフレームなどを含むフレームを具備することができるが、それに限定されない。同報通信および／またはマルチキャストメッセージは、この方法で同様に送信されることができる。
【００３６】
上記で留意されたように、いくつかの場合において、方法２００は、ネットワークへの参加を確立するために使用されることができるビーコンフレームを送信するために使用されることができる。拡張範囲局およびレガシー局の両方を含むネットワークは、共通モードを使用して通信することができない２つのタイプの局を含むことがあるので、アクセスポイントは、レガシーモードを介して通信するノードのためのものと、拡張範囲モードを介して通信するノードのためのものの、２つのネットワーク部分を確立する可能性がある。（もちろん、アクセスポイントは、それが両方のモードを介して通信することができるので、両方のネットワーク部分に参加することができる；実際に、アクセスポイントは、しばしば２つのネットワーク部分間のブリッジ(bridge)として機能することができる。）以下にさらに詳細に記載されるように、ネットワークを２つの部分に分割することは、アクセスポイントが送信「ウィンドウ」を管理することを可能にするので、したがってネットワークの一つの部分中のデバイスは第１のモード（基本モードなど）を使用して特定のウィンドウ内で送信することができ、一方、ネットワークの他方の部分中のデバイスは互いに干渉することなく、第２のモード（拡張範囲モードなど）を使用して他のウィンドウ内で送信することができる。一組の実施形態において、アクセスポイントが、特定のモードでビーコンを送信するとき、ビーコン間隔全体は、そのモードにおける送信と考えられることができる。他の実施形態において（例えば、アクセスポイントが送信を管理する図４に関して以下に記載される実施形態など）、これは、そのような場合ではないことがある。
【００３７】
ネットワークは、次に、様々なノードが、ネットワークの適切な部分に関連付けられることを（恐らく、当技術で知られている連想(association)フレームを使用して）可能にするように構成されることができる。再び単なる例示として、ビーコンフレームは、基本モードで送信されることができる。このビーコンに応答して、基本範囲局は、アクセスポイントが、その基本範囲局をネットワークの第１の部分と関連付けるために使用する連想フレームを、基本モードで送信することができる（ブロック２１５）。対応して、アクセスポイントは、拡張範囲モードで送られた連想フレームに基づいて（例えば、拡張範囲モードで送られたビーコンに応答して）、拡張範囲局をネットワークの第２の部分に関連付けるように構成されることもできる（ブロック２２０）。上記で留意されたように、拡張範囲局が、アクセスポイント（例えば、図１に示される局１１５（３）など）のレガシー範囲内にある場合に、その局は、レガシー範囲モード（本明細書において「基本モード」とも呼ばれる）および／または拡張範囲モードを使用して通信するように構成されることができる。局が、基本モードを使用して通信するように構成されるなら、それは、ネットワークの第１の部分に追加されることができる。なぜなら、それは、レガシー局と同一のモードを使用して通信する（ブロック２２５）ことができるからである。任意に、いくつかの実施形態において、局１１５（３）は、両方のネットワーク部分に関連付けられることができる。
【００３８】
無線ネットワークを２つの部分に分離することは、任意であることが留意されるべきである。単なる例示として、いくつかの実施形態において、以下により詳細に記載されるように、アクセスポイントは、送信前にＲＴＳ／ＣＴＳ手順に従うように全ての局に要求することができる。そのような場合、ネットワークの分離は必ずしも必要ではない（それが、まだ実行されることができるが）。なぜなら、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順は、アクセスポイントが、ネットワークを分離しなくとも、かつ／または送信ウィンドウを確立しなくとも、ネットワーク衝突を妨げるからである。
【００３９】
図３は、本発明の実施形態による他の例示的な方法３００を示す。方法３００は、１つ以上のレガシー局と１つ以上の拡張範囲局との間の通信を調整するために使用されることができる。図４は、図３の方法３００によるタイミング図４００を示す。（図４には示されていないが、各送信は、当技術で知られているように短いフレーム間の間隔(short inter-frame spacing)（「ＳＩＦＳ」）によって先行され得ることが留意されるべきである。）
方法３００は、第１の局または局の組（上述のようにネットワーク部分に関連付けられることができる）に、ネットワーク割り当てベクトル(network allocation vector)（「ＮＡＶ」）を設定するアクセスポイントを具備することができる（ブロック３０５）。（本文書は、記述の容易さのために、例えば制御フレームを使用して、局においてＮＡＶを設定／リセットするアクセスポイントのことを指すが、当業者は、多くの場合において、局が、制御フレームに応答して、適宜、それ自身のＮＡＶを設定／リセットすることを理解する。したがって、局は、アクセスポイントおよび／または他の局から受信した制御フレームに応答してそのＮＡＶ値を設定するようにプログラムされることができる。）単なる例示として、第１の局は、拡張範囲局であることができ、かつ／またはアクセスポイントは、拡張範囲プロトコルで通信を送信することによってＮＡＶを設定することができる。（代わりに、第１の局または局の組は、レガシー局であることができ、かつ／または通信は、基本モードを使用して送信されることができる。）一組の実施形態において、自身への送信可(clear-to-send-to-self)（「ＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆ」）フレームなどの制御フレームが、送信されることができる。ＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆフレームは、一般的にフレームを受信する各ノード内にＮＡＶを設定し、したがって各ノードにタイマ（当技術で知られているように、場合によっては、追加のランダムまたは擬似ランダム「ステップバック(setp-back)」インターバルを有する所定の持続期間(duration)であり得る）を設定する；一般に、タイマ（またはＮＡＶ）は、ノードが再びネットワークに送信する前に終了しなければならない。
【００４０】
しかしながら、制御フレームは、第１のモードを介して送られるので、第２のモードを介して通信するノードは、制御フレームを受信せず、したがって、そのようなデバイス内のＮＡＶｓは、通信によって送られない。任意に、アクセスポイントは、第２のモードを介して通信するノード内のＮＡＶをリセットするために第２のモードの追加の通信を送ることができる。例示的な通信は、コンテンションフリー終了(contention-free-end)（「ＣＦ＿Ｅｎｄ」）フレームである。ＣＦ＿Ｅｎｄフレームは、一般に、第２の通信を受信するデバイス（すなわち、第２のモードを介して通信するデバイス）内のＮＡＶをリセットするように機能する。ＮＡＶのリセットによりＮＡＶはゼロに有効に設定されるので、そのようなデバイスは、それらがネットワークで自由に送信すると想定する。
【００４１】
第２のモードを介して通信する１つ以上のデバイスは、このように必要に応じて送信することができる。一組の実施形態において、第２のモードを介して通信するノードの動作は、それらが、第２のモードを介して（例えば、そのようなノードの間の通常のコンテンションおよび／または送信制御手順で）通信するように構成されたノードだけを構成するネットワーク内にあるように続くことができる。
【００４２】
ブロック３２０で、アクセスポイントは、第２のモードを介して通信するノードにＮＡＶを設定するために第２のモードで通信を送信することができる。この手順は、通信が、第１のモードの代わりに第２のモードで送信されることを除いて、ブロック３０５での上で議論された手順と同様であり得る。これは、第２のモードで動作するデバイスに関する送信「ウィンドウ」を有効に閉じる。任意に、この手順は、ブロック３１０で設定されたＮＡＶの終了と一致するようなタイミングにされることができる。代わりにかつ／または加えて、この手順は、アクセスポイントが、第２のモードを介して通信するノードがもはや送信する必要がないことを感知すると、実行されることができる。アクセスポイントは、次に、通信の第１のモードに参加するノード内のＮＡＶをリセットするために第１のモードを介する通信を送信することができ（ブロック３２５）、上述のように、これらノードに関する送信ウィンドウを有効に開放する。第１のモードで動作する１つ以上のノードは、次に、ブロック３１５に関して述べられたように、再び第２のモードを介するパケットの送信に類似する方法（異なるモードではあるが）で、任意の必要なパケットを送信することができる（ブロック３３０）。
【００４３】
ブロック３０５〜３３０に記載された手順は繰り返されることができ、ネットワークにパケットを送信するために、それぞれ第２および第１のモードで動作するノードに関する一組の交互の送信ウィンドウを有効に確立する。任意に、アクセスポイントは、限定されないが上述のＱｏＳプロトコルを含む、１つ以上のアクセス制御スキーム(schemes)を用いることができる（ブロック３３５）。特定の実施形態において、そのようなアクセス制御スキームは、レガシーおよび拡張範囲デバイスにそれぞれ提供されるウィンドウのタイミングを決定することができる。単なる例示として、アクセスポイントがＨＣＣＡを用い、かつ特定の拡張範囲デバイスが、それが、特定の間隔でネットワークへのアクセスを必要とする（かつ、アクセスポイントが、ＨＣＣＡ標準にしたがってそのようなアクセスを許可する）ことをアクセスポイントに通知するなら、アクセスポイントは、拡張範囲デバイスが、特定の間隔でネットワークへのアクセスを保証されるように、レガシーデバイス内のＮＡＶを設定することができる。本明細書における開示に基づいて、当業者は、様々なノードの他のサービス要件が、同様の方法で送信ウィンドウのタイミングに影響を与え得ることを理解するであろう。
【００４４】
図５は、アクセスポイントが、ネットワークの特定の局（および／または局のグループ）に送信することを望むときに使用されることができる方法５００を示す。通信の第２のモードを用いるノード（例えば、レガシー局）に送信するために、アクセスポイントは、送信に気づくとは限らない、通信の第１のモードを用いるノード（例えば、拡張範囲局）によるコンテンションを阻止する必要があり得る。なぜなら、第２のモードを介する通信を受信することができない可能性があるからである。
【００４５】
方法５００によれば、次に、アクセスポイントは、第１のモードで動作するノードに、ＮＡＶの持続期間の間に送信しないように命令する第１のモードを介して（例えば、上述のようにＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆ送信を使用して）ＮＡＶを設定することができる。
【００４６】
当業者は、単一モードネットワークにおいてさえ、「隠されたノード」の状況が存在することがあり、それによって、２つ以上のノード（その１つ以上はアクセスポイントであり得る）が、無線ネットワークにおける互いの存在に気が付かないことを理解する。この状況は、同様にデュアルモードネットワークで生じることがある。単なる例示として、アクセスポイントは、第２のモードを使用して動作する全てのノードを「見る」ことができないことがある。したがって、アクセスポイントは、任意に、アクセスポイントが送信を望んでいることを第２のモードを介して動作するノードに通知するために、通信の第２のモードを介する送信要求（「ＲＴＳ」）通信を送信することができる（ブロック５１０）。
【００４７】
アクセスポイントは、次に、適切な局による受信のために第２のモードを介して必要なデータを送信することができる（ブロック５１５）。（アクセスポイントが、最初にＲＴＳを第２のモードで送ることなしに、そのデータを送信する（ブロック５１５）ように、ブロック５１０を省略できることに留意すべきである。）いくつかの場合において、送信は、ブロック５０５で設定されたＮＡＶの全持続期間を占めないことがある。したがって、アクセスポイントは、第１のモードで動作する任意のノード上でＮＡＶをリセットし、それらデバイスが送信することを可能にするために、第１のモードを介して通信（上述のＣＦ＿Ｅｎｄフレームなど）を送信することができる。
【００４８】
いくつかの場合において、局は、その局に関して確立された送信ウィンドウの外側でデータを送信する必要があり得る（かつ／または、ネットワークは、特定のタイプの局に関する確立された送信ウィンドウを有さないことがある）。図６は、そのような必要性を満たすために使用されることができる方法６００を示す。（図７は、図６の方法６００にしたがったタイミング図７００を示す。図４に関して上述したように、図７には示されていないが、各送信は、（ＳＩＦＳ，ＤＩＦＳなどの）適切なフレーム間スペース時間(Interframe space time)が先行することができる。）この方法６００にしたがって、局（例えば、レガシー局）は、第１のモード（例えば、基本モード）でＲＴＳメッセージを送信することができる（ブロック６０５）。ＲＴＳメッセージを受信すると（ブロック６１０）、アクセスポイントは、第２のモード（例えば、拡張範囲モード）でＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆメッセージを送信することができる（ブロック６１５）。アクセスポイントは、次に、基本モードでＣＴＳメッセージを送信する（ブロック６２０）。ＣＴＳメッセージを受信すると、送信への許可を要求した局は、アクセスポイントおよび／または他の適切なノードによって受信されることができる（ブロック６３０）、必要な（複数の）パケットを送信することによって応答する（ブロック６２５）。
【００４９】
任意に、送信が完了された（恐らく、メッセージの終端インジケータおよび／またはタイムアウトを介して）ことを検出したとき、アクセスポイントは、送信が終了されること、および他のノードが必要に応じて送信するできることを、他のノードに示すことができる。単なる例示として、アクセスポイントは、基本モードで動作するノード内のＮＡＶをリセットするために、基本モードでメッセージ（上述のようなＣＦ＿Ｅｎｄメッセージなど）を送信することができる。アクセスポイントは、拡張範囲モードで類似のメッセージを送信することができ、このように、拡張範囲モードで動作する局においてＮＡＶをリセットする。
【００５０】
いくつかの場合において、図６Ｂに関して記載された手順を実施するよりむしろ（かつ／または追加して）、関連する局のタイムアウトは調整されることができる。単なる例示として、要求している局のＣＴＳタイムアウトは、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆメッセージの持続期間をカバーするように設定されることができる。（例えば、ＲＴＳの持続期間は、二重のＣＴＳ応答を含むことができる。）同様に、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆの持続期間（第２のモードで）は、第１のモードのためのビーコンフレームで特定されることができ、かつ／またはビーコン基本レート設定（「ＢＲＳ」）で知らされた最悪のレートに基づいて計算されることができる。他の実施例として、ＲＴＳ  ＮＡＶリセット規則は、例えば、２ＳＩＦＳに、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆの持続期間を加え、２つのスロット時間を加えた、持続期間を特定することができる。
【００５１】
代わりに、上述のように、送信ウィンドウを再確立することが望ましいなら、アクセスポイントは、第２のモードで動作するノードが送信することができる間に、第１のモードで動作するノードが送信することができないように、モードのうちの一方を介してＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆまたは類似するメッセージを、モードのうちの他方を介してＣＦ＿Ｅｎｄまたは類似するメッセージを送信することができる。類似するプロセスは、拡張範囲局が送信することを可能にしている間に、レガシー局が送信することを阻止するために使用されることができる。
【００５２】
いくつかの場合において、局が、ＲＴＳメッセージを送信するとき、およびその局が、局が送信することを許可するＣＴＳメッセージを受信するときとの間のインターバルは、局をタイムアウトさせる（例えば、局は、ＲＴＳメッセージがＡＰによって受信されなかったと誤って決定することがある）のに十分であることができる。いくつかの場合において、局は、追加のＲＴＳメッセージを送信することができる。図６Ｂは、そのようなシナリオを考慮する例示的な方法６５０を示す。
【００５３】
方法６５０は、局が、第１のモードで送信されるＣＴＳメッセージを待たなくてもよいことを除いて、図６Ａに示される方法６００に類似する。したがって、局は、ＲＴＳメッセージを再送信することができる（ブロック６０５（１））。再送信されたＲＴＳメッセージを受信するときに（ブロック６１０（１））、ＡＰは、ＲＴＳが単に元のＲＴＳメッセージを送った局からの再送信である（すなわち、ブロック６０５において）ことを認識できる。この状況において、ＡＰは、それが、他のＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆメッセージ（すなわち、ブロック６１５におけるように）を送信すべきではないことを決定することができる。なぜなら、第２のモードで動作する局のＮＡＶｓは元のＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆメッセージから終了されていないであろうし、かつ追加のＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆメッセージを送信するために要求される時間は要求している局をもう一回タイムアウトさせる可能性があるからである。したがって、ＡＰは、第１のモードで他のＣＴＳメッセージを送信することに直接進むことができる（ブロック６２０（１））。ＣＴＳメッセージを受信するとき、要求している局は、その通信を送信することができ（ブロック６２５）、方法は、図６Ａに関して記載されたように進行する。
【００５４】
一組の実施形態において、上述の例示的な方法は、関連して実施されることができる。単なる例示として、通常の動作において、ネットワークは、レガシーデバイスに関する交互の送信ウィンドウとともに、図３の方法３００にしたがって動作することができる。アクセスポイントが、全てのノードへ通信（ビーコンフレーム、同報通信フレームなど）を送信する必要があるとき、アクセスポイントは、図２に関連して記載された１つ以上の通信（恐らく、第１および第２のモードで送信されたＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆフレームが先行される）でこのサイクルを中断することができる。
【００５５】
同様に、アクセスポイントが特定の拡張範囲ノード（またはそれらの組）にデータを送信する必要があるとき、それは図４に関して記載されたシーケンスを実行することができ、ここで、第１のモードは基本モードであり、かつ第２のモードは拡張範囲モードである。逆に、アクセスポイントが、特定のレガシーノード（またはその組）にデータを送信する必要があるとき、図５の方法を実行することができ、ここで第１のモードは拡張範囲モードであり、かつ第２のモードはレガシーモードである。アクセスポイントが送信を終了されたとき、それは、恐らく、レガシーモードを介して送信されるＣＴＳ＿ｔｏ＿Ｓｅｌｆ通信および拡張範囲モードを介して送信されるＣＦ＿Ｅｎｄ通信（またはその逆）で、図３の交互の通信ウィンドウを再開することができる。
【００５６】
他の実施形態において、アクセスポイントは、様々な局の送信を制御するために代わりの手順を使用することができる（例えば、上述のように様々な局内のＮＡＶを選択的に設定しかつ／またはリセットすることによって）。単なる例示として、上述のいくつかの方法は、ＮＡＶをリセットするためにＣＦ＿Ｅｎｄメッセージの使用を説明したが、他の実施形態において、アクセスポイントは、局（拡張範囲局および／またはレガシー局であり得る）のＮＡＶをリセットするために代わりの手順を使用することができる。一実施例は、アクセスポイントが、０の持続期間およびそれ自身のＭＡＣアドレスに一致する受信中のＭＡＣアドレスと共にＣＦ＿Ｐｏｌｌフレームを送信することである。他の実施例として、上述の方法は、しばしば様々な局のＮＡＶを設定するようにＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆメッセージを使用する。代わりの実施形態において、存在しないノードが送信することを許可されてそれに応じてそれらそれぞれのＮＡＶｓを設定していることを、受信するノードが仮定するように、アクセスポイントが、代わりに存在しない受信アドレスへＣＴＳメッセージを送ることができる。様々な局においてＮＡＶを設定するさらに他の手順は、ＣＦ＿Ｐｏｌｌメッセージを送信する（適切なように第１および／または第２のモードで）ことである。可能であれば、いくつかのネットワーク実施形態は、レガシー局と拡張範囲局の両方によってネットワークの同時の使用を可能にする（範囲が、使用が干渉しないようなものであるなら、ＲＴＳ／ＣＴＳが、送信前に必要であるならなど）。
【００５７】
図８は、本発明の実施形態による無線ノード８００の簡略化された概略図を示す。（無線ノード８００は、レガシーおよび拡張範囲モードの両方で通信するように構成されるアクセスポイントであり得る。局ノードは、それらが、いくつかの場合には１つのモードだけで動作するように構成されることができるが、類似する構造を備えることができる。）ノード８００は、限定されず、本明細書に記載されるＭＡＣ層制御機能を含む、ネットワーク通信に関連する様々な機能を実行するように構成されるプロセッサ８０５（および／またはいくつかの場合には複数のプロセッサ）を含むことができる。プロセッサ８０５は、記憶装置８１０と通信することができ、記憶装置８１０は、１つ以上のメモリデバイス（例えば、ＲＡＭデバイス、ＲＯＭデバイスなど）、ハードディスク、および／または類似物などの、任意の適切な揮発性および／または不揮発性格納媒体を備えることができる。記憶装置は、それに限定されないが上述の方法を含む、本発明の機能を実行する論理を含む命令を有することのできる１つ以上のソフトウェアおよび／またはファームウエアプログラムを格納することができる。
【００５８】
プロセッサ８０５は、それに限定されないが１つ以上のレガシーおよび／または拡張範囲局を含む他の無線ノードとの接続性を提供することのできる通信システム８１５と通信することもできる。一組の実施形態において、通信システムは、第１の通信サブシステム８１５（１）および第２の通信サブシステム８１５（２）を備えることができる。拡張範囲デバイスとの通信を提供するために使用されることができる第１の通信サブシステムは、信号が１つ以上のアンテナ８２５（１）、８２５（２）を介して送信されかつ／または受信されることを可能にする適切なＲＦ回路８２０（１）を備えることができる。（上で留意されたように、ＭＩＭＯおよび／またはＳＴＢＣなどの多くの拡張範囲技術が、複数の送信および／または受信アンテナを用いる。）  第２の通信サブシステムは、信号が、（複数のアンテナが、同様に本明細書で使用されることができるが）アンテナ８２５（３）を介して送信されかつ／または受信されることを可能にする適切なＲＦ回路８２０（２）も備える。
【００５９】
一組の実施形態において、サブシステム８１５（１）および８１５（２）の機能性は、単一のシステムによって提供されることができる。すなわち、同じＲＦ回路および／またはアンテナが、拡張範囲モードおよび基本モード通信の両方を提供するように構成されることができる。（かつ／または、２つのアンテナが、拡張範囲モード通信を提供するために使用されるなら、各２つのアンテナの一方は、基本モード通信を提供するために使用されることができる）。
【００６０】
プロセッサ８０５は、またインタフェース８３０と通信することができる。いくつかの場合において（アクセスポイントなど）、インタフェースは、ノードが有線ネットワークと通信することができるように、有線ネットワークインタフェースを提供することができる。他の場合において（局など）、インタフェースは、ＰＤＡ、コンピュータ、無線電話などのデバイスとの通信を提供することができる。
【００６１】
本発明は、例示的な実施形態に関して記載されたが、当業者は、多数の変形が可能であることを認識する。例えば、本明細書に記載されるプロセスは、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、および／またはそれらの任意の組み合わせを使用して実施されることができる。したがって、本発明は、例示的な実施形態に関して記載されたが、本発明は、請求項の範囲内の全ての修正および等価物を包含することを目的とすることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の様々な実施形態による無線ネットワークを示す図。
【図２】本発明の様々な実施形態による、無線ネットワークを管理する例示的な方法を示すプロセス流れ図。
【図３】本発明の様々な実施形態による、無線ネットワーク内の通信を管理する例示的な方法を示すプロセス流れ図。
【図４】図３の方法による無線通信のシーケンスを示すタイミング図。
【図５】本発明の様々な実施形態による、アクセスポイントがデュアルモードネットワークで送信するために使用できる例示的方法を示すプロセス流れ図。
【図６Ａ】本発明の様々な実施形態による、デュアルモードネットワークのノードがデータを送信することを可能にする例示的な方法を示すプロセス流れ図。
【図６Ｂ】本発明の様々な実施形態による、デュアルモードネットワークのノードがデータを送信することを可能にする例示的な方法を示すプロセス流れ図。
【図７】図６Ａの方法による無線通信のシーケンスを示すタイミング図。
【図８】本発明の様々な実施形態による無線ノードを示す簡略化された概略図。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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