(57)【要約】    【課題】      双方向無線通信のスループット効率を向上させること。    【解決手段】  本発明の無線通信方法は、複数の無線通信装置の間で実行される。まず、送信機会が、前述の複数の無線通信装置のうち第１の無線通信装置に所有される。送信機会は、第１の無線通信装置が無線メディア上で送信を始動するための権利が第１の端末機器に対して与えられる期間である。第１の無線通信装置が所有する送信機会の一部分に相当する期間は、前述の複数の無線通信装置のうち第２の無線通信装置に割り当てられる。さらに、割り当てられた期間内の未使用期間は、第１の無線通信装置に還元される。  【選択図】      図２
2006314034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置の間で実行される無線通信方法であって、
前記複数の無線通信装置のうち、第１の無線通信装置に、送信機会を所有させ、
前記送信機会の一部分に相当する期間を、前記複数の無線通信装置のうち、第２の無線通信装置に割り当て、
前記期間内の未使用期間を、前記第１の無線通信装置に還元する
無線通信方法。
【請求項２】
第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、を有し、
前記第１の無線通信装置は、
送信機会を所有し、前記送信機会の一部分に相当する期間を第２の無線通信装置に割り当て、
前記第２の無線通信装置は、
前記第１の無線通信装置によって割り当てられた前記期間内の未使用期間を前記第１の無線通信装置に還元する、
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声ストリーミング、動画像通信及びインターネットアクセスを、無線メディア上で実現することに対する需要の高まりにより、無線メディアを介したＱｏＳ送信をサポートする技術の標準化が促されてきた。非特許文献１では、二つのチャネルアクセス機構が、ＱｏＳ送信のサポートのために規定されている。
【０００３】
その第１の機構は、ＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）として知られる。これは、アクセスパラメータセットを用いて優先順位に差を設けることにより、送信機会を得るための競合を行わせることを基礎としている。
【０００４】
第２の機構は、ＨＣＣＡ（Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access）と呼ばれている。これは、送信機会を各端末機器に専用に割り当てる（dedicate）ために、予め登録された各ストリームのトラフィック仕様に基づく、メディアコーディネータに依拠して行われる。
【０００５】
ここで、送信機会（以下「ＴＸＯＰ」と言うことがある）は、非特許文献１の定義によれば、ある無線通信装置（以下「端末機器」と言う）が、無線メディア上で送信やフレーム交換（以下、送信及びフレーム交換を「送信」と総称する）を始動するための権利を、その端末機器に対して与える期間である。
【０００６】
無線通信において、ＱｏＳのサポートが導入されると、セットトップボックス、高精細度ＴＶディスプレイ、マルチメディア記憶装置、インターネット端末機器、その他の高品質な無線マルチメディア端末機器の展開が一層促進され、これにより、無線ネットワーク等の無線通信システムのユーザは、さらに多くの無線マルチメディアサービスを要求することができる。
【０００７】
これらのサービスから発生するトラフィックは、特定のＱｏＳ要求を有することがあり、無線送信中の他のトラフィックについての優先順位より、高い優先順位が与えられることがある。既存のネットワークトラフィックに、それらのトラフィックを合わせるならば、非特許文献１により、実現される帯域幅及びスループット効率は、拡張されなければならない。特に、送信機会の保有者である端末機器しか、ＴＸＯＰ中に送信を始動することができないという制約は、あまりに制限的である。
【０００８】
チャネルアクセス機構に関する特許文献１では、スループット効率を向上させる目的で、多数の端末機器に、多数のＴＸＯＰを、次々に与える一種のマルチキャストポーリングを実行する。しかし、この手法では、ある端末機器に対して、専用に割り当てられたものの、実際には使用されない期間が発生することがある。よって、全体的にはスループット効率が低減する。
【０００９】
また、非特許文献２では、送信機会の専用割当（dedication）の前に、送信要求がネゴシエートされる。これを行う理由は、正確な所要時間を通知して、過剰割当を防止することである。このプロセスは、スリーウェイハンドシェークである。端末機器Ａが、ＴＸＯＰを得た後、端末機器Ａは、反対方向の送信を始めるために、他の端末機器に対して、専用に割り当てることのできるＴＸＯＰの一部分をアナウンスする。このアナウンスを受信すると、端末機器Ａへ送信すべきトラフィックを有する端末機器Ｂは、変更を待ち、要求を送信する。この要求を受信した後、端末機器Ａは、ＴＸＯＰの一部分を、専用割当のために端末機器Ｂに譲る。専用割当の通知を受信した端末機器Ｂは、送信を開始する。しかし、このプロセスは、動的なスケジューリングを伴うため、複雑な構成及び制御を要する。
【特許文献１】米国特許第６８０４２２２号明細書
【非特許文献１】IEEE 802.11 Amendment Draft v12.0 - Part 11 “Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer specifications - Enhancements for Quality of Service”
【非特許文献２】Technical Specification for TGn SYNC's Proposal:11-04-0889-03-000n-tgnsync-proposal-technical-specification :IEEE802.11document
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来のチャネルアクセス機構では、ＴＸＯＰを得た端末機器だけが、送信を始動することが許される。このことは、同じＴＸＯＰ内で、送信すべき反対方向のトラフィック（例えば、ＶｏＩＰトラフィック、ＴＣＰトラフィック等）を制限している。これらのトラフィックは、これらのトラフィックを発生する端末機器が、現在のＴＸＯＰ終了後に、別のＴＸＯＰを得た場合に限り、送信可能である。このため、本来ならば相互に関係づけられるべきトラフィックを含む、これら２つのＴＸＯＰの間には、相互関連性がない。これらのＴＸＯＰのスケジューリングがなされなければ、これら２つのＴＸＯＰの間の間隔を決定することは不可能となる。この間隔は、ネットワークトラフィック条件に影響され得る。例えば、ＴＣＰトラフィックについては、応答としてＴＣＰ ＡＣＫが得られない場合、ＴＣＰデータトラフィックの発生が停止してしまう。さらに、ＴＸＯＰを得るための試行により、通信オーバーヘッドが増大する。よって、無線通信システム全体でのスループット効率が低下する。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、双方向無線通信のスループット効率を向上させることができる無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の無線通信方法は、複数の無線通信装置の間で実行される無線通信方法において、前記複数の無線通信装置のうち第１の無線通信装置に、送信機会を所有させ、前記送信機会の一部分に相当する期間を、前記複数の無線通信装置のうち第２の無線通信装置に割り当て、前記期間内の未使用期間を、前記第１の無線通信装置に還元するようにした。
【００１３】
また、本発明の無線通信システムは、第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、を有し、前記第１の無線通信装置は、送信機会を所有し、前記送信機会の一部分に相当する期間を第２の無線通信装置に割り当て、前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置によって割り当てられた前記期間内の未使用期間を前記第１の無線通信装置に還元する構成を採る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、双方向無線通信のスループット効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
以下の説明においては、便宜上、特定の数、時間、構成、及びその他のパラメータを示す。但し、本発明が、これらの特定事項に限定せずとも、実施され得ることは当業者にとって明らかであろう。また、本発明の理解を容易にするために、以下の定義が用いられる。
【００１７】
まず、ＴＸＯＰを所有する端末機器を、ＴＸＯＰ所有者（TXOP holder）と言う。ＴＸＯＰは、メディアコーディネータからのメディア専用割当により、或いは、他の端末機器との競合で勝利を収めることにより、ＴＸＯＰ所有者に与えられる。
【００１８】
また、ＴＸＯＰ所有者から、ＴＸＯＰの一部分に相当する期間を割り当てられ、送信の始動を許可される端末機器を、ＴＸＯＰ使用者（TXOP occupant）と言う。
【００１９】
また、同一チャネル上で動作し、同一のメディアコーディネータに関連づけられた複数の端末機器から成るグループを、サービスセットと言う。なお、アクセスポイントがメディアコーディネータを兼任してもよい。
【００２０】
図１は、ＴＸＯＰ保有者によって開始される現在の送信の反対方向から、データトラフィックを同じＴＸＯＰ内で送信できるようにすることにより、より高いスループット効率を実現する無線通信システムのブロック図であり、図２はその機構の模式図である。これは、ＴＸＯＰ保有者がＴＸＯＰの一部分を他の端末機器に割り当てて、ＴＸＯＰの一部分を割り当てられた端末機器が、送信を開始することにより、実現される。割り当てられるＴＸＯＰの一部分は、２タイプの期間から成っていても良く、これらは、図２において、専用割当期間１０１及び制限競合期間１１０として例示されている。これら２タイプの期間は、図３に例示されるように、非連続の期間内でいかなる特定の順番や形式に囚われることなく、連続して設定することができる。割り当てられるＴＸＯＰの一部分は、ＴＸＯＰ保有者から送信の直後に設定されるが、２タイプの両者またはどちらか一方が設定されても良い。
【００２１】
第１のタイプの期間、専用割当期間１０１と呼ぶことにするが、これは、可変サイズの複数のスロットから成る。各スロット１０２が、１つの端末機器に割り当てられる。１つの端末機器が、１つより多くのスロットを専用に割り当てられる場合もある。スロットの始め（開始）からスロットの終わり（終了）まで、あるいはスロットが首尾よく開放される時までのスロット期間中において、スロットを所有する（割り当てられた）端末機器だけが、送信を始動することができる。
【００２２】
専用に割り当てられるスロットのサイズは、そのスロットを専用に割り当てられる端末機器によって始動されるトラフィックが、ＴＸＯＰ保有者として即時に受信すべきトラフィックの必要性に基づいて決められる。トラフィック要件は、各専用割当の前にネゴシエートするのではなく、セットアップ段階の間、Ｍａｃレベル管理フレームを通してＴＸＯＰ保有者と通信されることとなっている。トラフィック要件が、この専用割当の前にＴＸＯＰ保有者に知られていない場合、ＴＸＯＰ保有者は、対応するＭａｃレベル応答フレームを求めるのに、十分なＴＸＯＰを専用に割り当てることができる。
【００２３】
ＴＸＯＰ保有者は、専用割当期間１０１の間にある端末機器に、その送信始動を許容しない場合には、ＴＸＯＰのうち、専用割当期間１０１として、ゼロ持続時間（接続時間がない）をその端末機器に対して、割り当てる。なお、専用割当期間１０１において、ゼロ接続時間が、割り当てられた場合であっても、次の制限競合期間内において、競合に勝った場合には、送信を始動できることができる。
【００２４】
また、ＴＸＯＰ保有者が、専用割当リストの中にある全ての端末機器に対して、専用割当期間１０１としてゼロ持続時間を有する期間を専用に割り当てたならば、専用割当期間１０１は、その開始直後に終了する。
【００２５】
また、図４において、専用に割り当てられたスロットが、そのスロットを所有する端末機器によって、その全ての部分を利用されない場合は、次のスロットの開始時刻をより早く始められるよう、ＴＸＯＰ保有者に戻すことができる。これは、スロットを割り当てられた端末機器が、そのスロットに残っている期間を開放する旨を、フレーム送信によってＴＸＯＰ保有者に通知することによって実現することができる。
【００２６】
そのようなメッセージが埋め込まれたフレームを受信すると、ＴＸＯＰ保有者はフレームに応答することができる。以下、この応答を開放確認と呼ぶことにする。これにより、ＴＸＯＰ保有者である始動端末が、このフレーム直後に開始される次のスロットの開始時間をシグナリングする。そして、応答端末が、この開放確認フレームを受信すると、次のスロットの所有者は、送信を始動することができる。これは、図４に例示される。このため、ＴＸＯＰ内の未使用期間が無駄になることはない。
【００２７】
複数の隣接チャネルから端末機器を管理する役割を有するメディアコーディネータによって、この専用割当期間１０１が設定される場合は、専用割当期間１０１において複数のチャネルにわたる送信が可能になる。これは、端末機器に送信を始動させ複数の隣接チャネルにわたる帯域幅を用いることによって実現することができる。
【００２８】
第２のタイプの期間、ここでは制限競合期間１１０と呼ぶが、この期間は、通信に参加することが制限された端末機器のサブセットが、ＴＸＯＰのために競合することを許可された期間である。この制限競合期間１１０の開始の時点では、ＴＸＯＰのために競合するのを許されるサブセット内のそれらの端末機器は、他の端末機器の通信により制限されている状態を示すメディア予約記録をクリアしなければならない。さらに、これらの端末機器全ては、制限競合期間１１０内に始動した送信が、その終期を越えないよう、制限競合期間の終了１１１を知っている必要がある。
【００２９】
制限競合期間１１０において競合に参加するための手順として、標準のＣＳＭＡ／ＣＡ機構が用いられる。図２においては、ＡＩＦＳの期間待機した後に、キャリアセンスすることで、制限競合期間１１０中に競合に勝った端末機器が、ＴＸＯＰ使用者となる。
【００３０】
送信開始時には、ＴＸＯＰ使用者は、メディア予約をすることで、このメディア予約が失効されるか開放されるまで、サブセット内の他の全ての端末機器が、送信の開始を抑制されるようにしておく必要がある。送信の持続時間が分かっている場合は、メディア予約を、実際の持続時間に設定する必要がある。分からない場合は、許容される送信の持続時間限度にメディア予約を設定する必要がある。送信の持続時間は、指定される限度を超えてはならない。
【００３１】
ＴＸＯＰ使用者は、得られたＴＸＯＰのうち未使用期間の開放を、その意図をシグナリングするために開放要求フレームを送信することによって、行うことができる。これは、現在のスロットの中の残余期間が開放されるべきであることを、ＴＸＯＰ保有者に対してシグナリングするフレームを送信することによって、実現することができる。ＴＸＯＰ保有者は、このようなメッセージが埋め込まれた開放要求フレームを受信すると、開放確認を行うことができる。これにより、前のＴＸＯＰ使用者が、そのメディア予約を開放したことと、割り当てられていた期間の残りは競合していないことと、がシグナリングされる。
【００３２】
そして、応答端末が、この開放確認フレームを受信すると、競合参加が許された他の端末機器は、それらのメディア予約記録をクリアすることができ、競合の手順を開始することができる。
【００３３】
複数の隣接チャネルから端末機器を管理する役割を有するメディアコーディネータによって、この制限競合期間１１０が設定される場合は、制限競合期間１１０において複数のチャネルにわたる送信が可能になる。これは、端末機器に送信を始動させ、複数の隣接チャネルにわたる帯域幅を用いることによって実現することができる。
【００３４】
前述の２タイプの期間のいずれにおいても、送信の開始が許されない全ての端末機器は、期間設定フレームに指定される期間で終了するメディア予約記録を登録する。期間設定フレームには、２つのタイプがある。
【００３５】
第１のタイプは、図５に示される。このタイプの期間設定フレームを、集中型期間設定フレーム３００と呼ぶ。集中型期間設定フレーム３００は、サービスセット内の複数の端末機器を送信先として送信されるフレームである。集中型期間設定フレーム３００は、複数のパラメータのためのフィールドを有する。パラメータとしては、例えば、制限競合持続時間３０１、制限競合開始時間（図示せず）、専用割当開始時間３０２、非活動制限（inactivity limit）３０３、公的競合制御３０４、私的競合制御３０５、専用割当制御３０６、及びマルチチャネル３０７等が、挙げられる。
【００３６】
制限競合持続時間３０１は、制限競合期間１１０の持続時間を表す。
【００３７】
制限競合開始時間は、制限競合期間１１０の開始時間を表す。このパラメータは、集中型期間設定フレーム３００のコンテキストから導出することができる場合、或いは、制限競合期間１１０が、集中型期間設定フレーム３００の送信直後に開始される場合、省略することができる。図５においては、制限競合開始時間は省略されている。
【００３８】
専用割当開始時間３０２は、専用割当期間１０１の開始時間を表す。このパラメータは、集中型期間設定フレーム３００のコンテキストから導出することができる場合は、省略することができる。
【００３９】
非活動制限３０３は、ＴＸＯＰ保有者が時期を早めて制限競合期間１１０を終えるために必要なチャネルアイドル時間の持続時間を表す。
【００４０】
公的競合制御３０４は、競合動作を制御するためのパラメータのリストである。このパラメータリストは、サブセット内の全ての端末機器に共通である。
【００４１】
私的競合制御３０５は、制限競合期間１１０において送信されるトラフィックに対して、規則を強要するためのパラメータのリストである。このパラメータリストは、サブセット内の個々の端末機器に固有である。
【００４２】
専用割当制御３０６は、個々の専用割当スロットに関連づけられたパラメータのリストである。
【００４３】
マルチチャネル３０７は、複数の隣接チャネルにわたる帯域幅を用いた送信開始が許されることをシグナリングするために用いられる。
【００４４】
このようなフォーマットを有する期間設定フレームは、専用割当期間及び制限競合期間の双方の設定を可能にする。専用割当期間１０１を設定し、管理するために用いられるパラメータは、専用割当開始時間３０２、非活動制限３０３及び専用割当制御３０６である。制限競合期間１１０を設定し管理するために用いられるパラメータは、制限競合持続時間３０１、制限競合開始時間、非活動制限３０３、公的競合制御３０４及び私的競合制御３０５である。専用割当期間１０１のみを設定する場合は、制限競合期間１１０を設定し管理するために用いる全てのパラメータが省略される。或いは、それらのパラメータにゼロ値が割り当てられる。同様に、制限競合期間１１０のみを設定する場合は、専用割当期間１０１を設定し管理するために用いる全てのパラメータを省略する。或いは、それらのパラメータにゼロ値が割り当てられる。有効でないパラメータ、コンテキストから導出できないパラメータ、又は、他のパラメータと同じ効果を生じるパラメータについては、省略又はゼロ値を割り当てることができる。
【００４５】
第２のタイプは、図６に示される。このタイプの期間設定フレームを、分散型期間設定フレーム４００と呼ぶ。分散型期間設定フレーム４００は、１つの端末機器のみを送信先として送信されるフレームである。このフレームは、前述した集中型期間設定フレーム３００と同様の基本フォーマットを有する。図６において示されたパラメータのうち、図５において示されたものと同様のパラメータについては、同じ名称を図示するに止め、その詳細な説明を省略する。分散型期間設定フレーム４００は、複数の専用割当制御パラメータを含んでおらず、また、公的競合制御及び私的競合制御が組み合わせられて競合制御を形成する、という点において、集中型期間設定フレーム３００と相違する。なお、図６は、制限競合開始時間４０１を含む分散型期間設定フレーム４００を例示している。
【００４６】
専用割当期間１０１又は制限競合期間１１０において、メディアが非活動制限によって指定される持続時間よりも長い間にわたってアイドルであることを、ＴＸＯＰ保有者が検出した場合、つまり、応答端末からの送信データが存在しない場合、設定した期間の終結を始動することができる。これは、図４に示した開放確認フレームと同様に、ＴＸＯＰ保有者が、新しい期間設定フレームを送信することにより、或いは、ＲＡ（Receiving Address）をＴＸＯＰ保有者のＭＡＣアドレスに設定した開放確認フレームを送信することにより、或いは、サービスセット内の全ての端末機器のメディア予約記録をリセットするために用いるフレームを送信することにより、実現することができる。
【００４７】
制限競合期間１１０の開始時間及び終了時間は、期間設定フレームにおいて特定される制限競合開始時間及び制限競合持続時間によって決定される。制限競合期間１１０が、期間設定フレームの直後に開始する場合、或いは、期間設定フレームのコンテキストから導出可能である場合は、制限競合開始時間は、除去されても良い。制限競合期間１１０は、それが開始してから制限競合持続時間に指定された値に等しい時間が経過すると、自動的に終了する。制限競合期間１１０に割り当てられた期間は、前述した機構を用いてＴＸＯＰ保有者に還元することができる。
【００４８】
制限競合期間１１０において、サービスセット内の端末機器のサブセットだけが、ＴＸＯＰのために競合することができる。端末機器の数をサブセットに制限することによって、競合のレベルを制御し又は合理的なレベルにまで低減することができる。さらに、ＣＳＭＡ／ＣＡ手順に関連するパラメータ、例えばＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘ及びＡＩＦＳ等を、この期間内の競合レベルが制御されることを考慮して設定することができる。サブセット内のより多くの端末機器が、ＴＸＯＰの少なくとも一部分を得ることができるよう、競合に勝つことによって得られる期間の持続時間は、ＴＸＯＰ制限というパラメータに示された値に制約される。サブセット内の全ての端末機器に共通である制御パラメータは、公的競合制御として分類される。サブセット内の個々の端末機器に特有である制御パラメータは、私的競合制御として分類される。
【００４９】
図５に示されるように、公的競合制御のためのパラメータは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格に特定される各アクセスカテゴリに対する、ＴＸＯＰ制限３１１、ＣＷｍｉｎ３１２、ＣＷｍａｘ３１３及びＡＩＦＳ３１４である。但し、公的競合制御のためのパラメータは前述のものだけに限定されない。私的競合制御のためのパラメータは、ＴＸＯＰ制限３２１及びトラフィック制御３２２である。但し、私的競合制御のためのパラメータは、前述のものだけに限定されない。ＴＸＯＰ保有者は、ＴＸＯＰ保有者が送信するフレームに応答する端末機器（以下「応答端末」と言う）が送信するトラフィックを、トラフィック制御パラメータを用いることによって抑制することができる。
【００５０】
専用割当期間１０１の開始時間及び終了時間は、専用割当開始時間と、期間設定フレームにおいて特定される全ての専用割当持続時間の和と、によって決定される。専用割当期間が期間設定フレームの直後に開始する場合、或いは、期間設定フレームのコンテキストから導き出すことができる場合、専用割当開始時間は除去されても良い。専用割当期間１０１は、それが開始してから全ての専用割当持続時間の和に等しい期間が経過すると、自動的に終了する。専用割当期間１０１に割り当てられた期間は、制限競合期間の終結について、前述したのと同じ機構を用いてＴＸＯＰ保有者に還元することができる。
【００５１】
各専用割当制御は、個々の端末機器に特有のパラメータのリストを含む。これは、スロットを所有する端末機器によって開始される送信を構成し管理するために用いるものである。これらのパラメータは、応答端末ＭＡＣアドレス３１５、専用割当開始時間（図５には示されていないが図６には参照番号４１１とともに示されている）、トラフィック制御３２６及び専用割当持続時間３２５である。但し、専用割当制御のためのパラメータは、前述のものに限定されない。
【００５２】
応答端末ＭＡＣアドレス３１５は、指定されたアドレス又は識別子を有する端末機器のみに対してスロット間の送信開始を許可するものである。
【００５３】
専用割当開始時間は、専用割当スロットの開始時間を指定するために用いられる。このパラメータは、分散型期間設定フレーム４００のみに適用することができる。
【００５４】
専用割当持続時間３２５は、専用割当スロットの持続時間を指定するために用いられる。
【００５５】
図７は、ＴＸＯＰ保持者が送信する開放確認フレーム５００のフォーマットの例示した図であり、図８は、図７の例の代替例である開放確認フレーム６００のフォーマットを例示した図である。これらのフォーマットは、説明を容易にするために用いられるのみである。
【００５６】
概して、全ての端末機器、一群の端末機器又は一つの端末機器のメディア予約記録をリセットする機能を有するあらゆるフレームは、開放確認フレームとして用いることができる。開放確認フレームが有するもう一つの機能は、ＴＸＯＰ保持者が、受信した開放要求に対する応答フレームの働きをすることである。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に指定されたＡＣＫ制御フレームを開放確認フレームとして用いることができる。ＡＣＫ制御フレームを使用する場合は、特定の符号化をＡＣＫ制御フレーム内のあるフィールドに適用することにより、或いは、ＡＣＫ制御フレーム内のあるビットを特定の値に設定することによって、開放確認フレームとして用いられるＡＣＫフレームと既存のＡＣＫ制御フレームとを区別することができる。
【００５７】
例えば、開放確認フレームのアドレスフィールド（例えば、図７のＲＡフィールド５０１）がブロードキャストＭＡＣアドレスに設定されると、開放確認フレームの送信終了時からの残余期間が開放されていること、及び、サービスセット内の全ての端末機器が、ＴＸＯＰを得るために指定された規則に基づいて動作して良いということが、通知される。言い換えると、対応するアドレスフィールドがブロードキャストＭＡＣアドレスに設定された開放確認フレームを受信したあらゆる端末機器は、現存するメディア予約記録をリセットすることができる。アドレスフィールドがマルチキャストアドレスに設定されている場合は、マルチキャスト対象のグループに属する端末機器のみが、現存するメディア予約記録をリセットすることができる。リセットの後、端末機器のグループは、所定の規則に基づきＴＸＯＰ獲得を試みることができる。
【００５８】
アドレスフィールドが開放確認フレームの送信者であるＴＸＯＰ保有者自身のＭＡＣアドレスに設定された場合は、残余期間がＴＸＯＰ保有者に引き取られることが通知される。言い換えると、設定された期間が終了する。アドレスフィールドがＴＸＯＰ保有者以外の端末機器のＭＡＣアドレスに設定された場合は、次の期間について指定された終了時間までの残余期間は、係る端末機器に専用に割り当てられる。
【００５９】
図９及び図１０は、前述した２タイプの期間を設定する始動端末（ＴＸＯＰ保持者）において実行される処理のフローを示す。
【００６０】
まず、始動端末は、ＴＸＯＰ保持者となるために、ＴＸＯＰを得なければならない。そして、専用割当期間１０１又は制限競合期間１１０を設定するべきかどうかを決めなければならない。ＴＸＯＰ保持者である始動端末が、取得したＴＸＯＰを一杯に満たすほどのトラフィックを有する場合は、ＴＸＯＰを応答端末に譲らないことに決めても良い。専用割当期間１０１又は制限競合期間１１０が設定されることになった場合、期間設定フレームが発生され、送信される。
【００６１】
期間設定フレーム送信後、専用割当期間１０１が開始する。この期間中、指定された持続時間内に始動端末がフレームを全く受信しない場合は、始動端末はこの期間を終了することに決めても良い。この期間が終了された場合、始動端末は、専用割当期間１０１又は制限競合期間１１０を再設定することに決めても良い。
【００６２】
専用割当期間１０１の終了後、制限競合期間１１０が開始する。この期間中、始動端末が、指定された持続時間内に全くフレームを受信せず且つ送信すべきフレームを有していない場合、始動端末は、ＴＸＯＰの残余期間を開放することに決めても良い。この期間中、始動端末は、別のＱｏＳレベルの専用割当期間１０１又は制限競合期間１１０を設定しても良い。しかし、別のレベルの期間の設定に関係するＳＴＡ（つまり端末機器）は、制限競合期間内に送信開始が許されるＳＴＡのサブセットまたはオリジナルセットでなければならない。
【００６３】
図１１及び図１２は、応答端末において実行される処理のフローを示す。
【００６４】
まず、ＴＸＯＰ使用者である応答端末は、期間設定フレームを受信しなければならない。到来したフレームの復号後、応答端末のアドレスがフレームにリストされていない場合、応答端末は、設定された専用割当期間又は制限競合期間には関係していないということである。この場合、応答端末は、省電力のための制御を実行することができ、或いは、制限競合期間の終了時までアイドルの状態でいることができる。応答端末のアドレスがフレームにリストされている場合は、応答端末は、専用割当期間及び制限競合期間に関連するパラメータを抽出する。
【００６５】
抽出されるパラメータは、制限競合持続時間、非活動制限、専用割当持続時間、専用割当の期間内に送信可能なトラフィックのカテゴリ、ＴＸＯＰ制限、繰延持続時間、及び制限競合期間内に得られる期間において送信可能なトラフィックのカテゴリである。但し、抽出されるパラメータは前述のものに限定されない。
【００６６】
期間設定フレームが集中型期間設定フレームである場合は、制限競合開始時間及び専用割当開始時間が計算される。期間設定フレームが分散型期間設定フレームである場合は、制限競合開始時間及び専用割当開始時間は、当該フレームから得られる。専用割当スロットの開始時に、応答端末は、始動端末に対する待ち行列に入れられたフレームを送信する。専用割当期間においては、応答端末は、専用割当期間及び／又は制限競合期間を終了させる期間解除フレームを受信した場合、別の期間設定フレームを受信するまで送信を開始することができない。応答端末は、制限競合期間において送信開始が許可された場合、送信を開始する前に、指定された繰延持続時間でＣＳＭＡ／ＣＡ手順を実行しなければならない。
【００６７】
このように、本実施の形態に係る無線通信方法は、複数の無線通信装置の間で実行され、それらの無線通信装置のうち第１の無線通信装置にＴＸＯＰを所有させ、当該ＴＸＯＰの一部分に相当する期間を、それらの無線通信装置のうち第２の無線通信装置に割り当て、当該期間内の未使用期間を第１の無線通信装置に還元するようにした。
【００６８】
また、本実施の形態に係る無線通信システムは、第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、を有し、第１の無線通信装置は、ＴＸＯＰを所有し、当該ＴＸＯＰの一部分に相当する期間を第２の無線通信装置に割り当て、第２の無線通信装置は、第１の無線通信装置によって割り当てられた期間内の未使用期間を第１の無線通信装置に還元する構成を採る。
【００６９】
この方法又は構成により、双方向トラフィックのために必要なＴＸＯＰを獲得するための試行回数を低減させることができるとともに、反対方向からの応答データトラフィックのために経験する競合のレベルを低減させることができる。よって、双方向無線通信でのスループット効率を向上させることができる。また、この方法又は構成により、ＴＸＯＰ獲得試行中に発生するオーバーヘッドを大幅に削減することができる。さらに、メディアコーディネータがＴＸＯＰを割り当てる回数を削減することができる。つまり、複数のＴＸＯＰを一つに纏めることができる。双方向通信に関して言えば、従来ではＴＸＯＰを２度割り当てなければ実現できなかったが、本発明ではＴＸＯＰを１度割り当てるだけで実現することができる。
【００７０】
また、本実施の形態に係る無線通信方法は、無線通信システムにおいて、より高いスループット効率を実現するための方法であり、特定の期間内の送信又はフレーム交換を設定及び管理するために用いられるパラメータを決定するステップと、決定されたパラメータを、対応する端末機器に対して通信する一つの又は複数のフレームを生成するステップと、生成されたフレームを、対応する端末機器に送信するステップと、を含むことができる。
【００７１】
好ましくは、前述の期間は第１のタイプ（専用割当期間）である。第１のタイプの期間は、可変サイズを有する複数のスロットから成り、各スロットは、送信又はフレーム交換を開始するために無線通信システム内の端末機器に専用に割り当てられる。
【００７２】
また、好ましくは、前述の期間は第２のタイプ（制限競合期間）である。第２のタイプの期間では、送信又はフレーム交換を開始する機会を得るために競合する端末機器の数が制限される。
【００７３】
さらに、好ましくは、第１のタイプの期間及び第２のタイプの期間が互いに連続するように設定される。或いは、第１のタイプの期間及び第２のタイプの期間が互いに独立して別々に設定される。
【００７４】
さらに、好ましくは、第１のタイプの期間を設定するフレームは、当該期間の開始時間を表すパラメータ又は当該開始時間を導出するコンテキストと、当該期間の持続時間を表すパラメータ又は当該持続時間を導出するコンテキストと、当該期間内の各スロットに対し特有のパラメータのリストと、を有する。
【００７５】
さらに、好ましくは、前述した各スロットに対し特有のパラメータのリストは、各スロットを所有する端末機器を決定するパラメータと、各スロットの開始時間を決定するパラメータ又は当該開始時間を導出するコンテキストと、各スロットの持続時間を決定するパラメータと、第１のタイプの期間において各スロット内で生成されるトラフィックを管理するパラメータと、を含む。
【００７６】
さらに、好ましくは、第２のタイプの期間を設定するフレームは、当該期間の開始時間を示すパラメータ又は当該開始時間を導出するコンテキストと、当該期間の持続時間を決定するパラメータと、複数の選択された端末機器による競合を管理するパラメータと、当該期間において生成されるトラフィックを制御又は抑制するパラメータのリストと、を有する。
【００７７】
さらに、好ましくは、生成されるトラフィックを制御又は抑制するパラメータのリストは、競合に勝利することによって得られる期間の持続時間を制約するパラメータと、送信機会を所有するのに必要なメディアアイドル時間を決定するパラメータのリストと、を含む。
【００７８】
さらに、好ましくは、メディアアイドル時間を決定するパラメータのリストは、第２のタイプの期間外で使用される場合に比べて小さい値を有する。
【００７９】
さらに、好ましくは、第１のタイプの期間及び第２のタイプの期間の双方を一つのフレームによって設定することができる。このために、当該フレームは、第１のタイプの期間を設定するのに用いられるパラメータ又はコンテキストと、第２のタイプの期間を設定するのに用いられるパラメータ又はコンテキストと、を有する。
【００８０】
さらに、好ましくは、制限された数の端末機器がＴＸＯＰを得るために、第１のタイプの期間又は第２のタイプの期間において、得られたＴＸＯＰの一部分のうち未使用期間を開放する方法が用いられる。この方法は、好ましくは、期間の設定を行う端末機器に対して要求フレームを送信するステップと、要求が許可されたことを示す応答フレームを送信するステップと、を有する。
【００８１】
さらに、好ましくは、前述の応答フレームは、要求フレームが受信され要求が許可されたことを通知するためのものであるとともに、次の動作の開始の決定をアナウンスするためのものである。
【００８２】
さらに、好ましくは、前述の応答フレームのフォーマットは、ＭＡＣアドレスフィールドと、当該フレームの意味を他のものと区別するために用いられ特定の値を有するフィールド又はビットと、を有する。
【００８３】
さらに、好ましくは、前述のＭＡＣアドレスフィールドの値は、ブロードキャストアドレス、マルチキャストアドレス、期間の設定を行う端末機器のアドレス、又は期間の設定を行う端末機器と異なる端末機器のアドレスのいずれかに設定される。
【００８４】
さらに、好ましくは、期間を設定するためのフレームは、当該期間において許可される最大のメディアアイドル時間を決定するために用いられるパラメータを有する。そして、メディアが、このパラメータにおいて指定された持続時間より長い間にわたってアイドルの状態である場合は、当該期間を設定した端末機器は、当該期間を終結させることができる。
【００８５】
さらに、好ましくは、全ての端末機器、一群の端末機器又は一つの端末機器のメディア予約記録をリセットするフレームが用いられる。リセットは、当該フレームに埋め込まれた設定情報に基づいて行うことができる。
【００８６】
さらに、好ましくは、設定された期間を終結させるフレームが用いられる。当該フレームは、当該フレームを送信した端末機器によって設定された期間の終結に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の無線通信方法及び無線通信システムは、システム内に存在する無線通信装置に送信機会を与えるためのチャネルアクセス機構を用いて双方向無線通信を行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線ネットワークシステムの構成を示す図
【図２】本発明の一実施の形態に係る双方向通信のシーケンスの一例を示す図
【図３】本発明の一実施の形態に係るＴＸＯＰにおける各期間の発生順序の一例を示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係る双方向通信のシーケンスの他の例を示す図
【図５】本発明の一実施の形態に係る集中型期間設定フレームを示す図
【図６】本発明の一実施の形態に係る分散型期間設定フレームを示す図
【図７】本発明の一実施の形態に係る開放確認フレームを示す図
【図８】本発明の一実施の形態に係る開放確認フレームの代替例を示す図
【図９】本発明の一実施の形態に係る始動端末における無線通信処理の一部分を説明するためのフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態に係る始動端末における無線通信処理の他の部分を説明するためのフロー図
【図１１】本発明の一実施の形態に係る応答端末における無線通信処理の一部分を説明するためのフロー図
【図１２】本発明の一実施の形態に係る応答端末における無線通信処理の他の部分を説明するためのフロー図
【符号の説明】
【００８９】
１０１  専用割当期間
１０２  スロット
１１０  制限競合期間
１１１  制限競合期間の終了
３００  集中型期間設定フレーム
４００  分散型期間設定フレーム
５００、６００  開放確認フレーム
【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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