(57)【要約】【課題】  無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のための改良されたサービス品質（QoS）シグナリングを提供する装置および方法を提供すること。【解決手段】  無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）シグナリングを提供する装置および方法が開示されている。本発明は、WLAN内の無線QoS局への、および無線QoS局からの、3種類のサービス品質（QoS）シグナリングを提供することのできるWLANを有する。アップストリームQoSシグナリングは、WLAN内の発信元無線QoS局から発せられるQoSストリームを確立する。ダウンストリームQoSシグナリングは、WLAN内の発信先無線QoS局に送られるQoSストリームを確立する。サイドストリームQoSシグナリングは、WLANの同じQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局と発信先無線QoS局の間のQoSストリームを確立する。
2005510131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）ダウンストリームシグナリングを提供する方法であって、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSダウンストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を有する、方法。
【請求項２】
有線ネットワークのネットワーク要素内において、当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信先QoS局に配信するステップと、
当該接続要求メッセージに応答して、当該発信先QoS局内において、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを作成するステップと、
当該接続応答メッセージを、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティからチャネル更新情報を取得するステップと、
当該チャネルステータスの更新情報を、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該チャネルステータスの更新情報と当該QoSパラメータとを使用して、当該要求されたQoSストリームのアドミッション決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
当該要求されたQoSストリームがアドミッション許可されたことの内部メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップであって、当該内部メッセージが、発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィック識別子の値とを有する、ステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィックストリーム識別子のフィールドとを有するストリーム識別子を作成するステップと、
当該QoSストリームのリソースを予約するために、当該QoSストリームに関連付けられている当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
ストリームの追加／修正操作と当該QoSパラメータとを有するQoSアクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該発信先QoS局に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに、内部確認メッセージを送るステップと、
当該QoSストリームの当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該発信先無線QoS局の局管理エンティティに送るステップと、
当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの受理決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
当該QoSストリームが受理された後に、当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティをストリーム特性によって更新するステップと、
当該QoSストリームが当該発信先無線QoS局によって受理されたことを示す肯定応答QoSアクションフレームを、当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該ハイブリッドコーディネータに送るステップと、
当該発信先無線QoS局からの当該肯定応答QoSアクションフレームを受信した時点で、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティが、当該スケジューリングエンティティに、当該QoSストリームの送信機会をスケジューリングさせるステップと、
送信機会スケジューリング情報を当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
肯定応答の内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
肯定応答のRESV（予約要求）メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから、当該QoSストリームを要求した当該有線ネットワークの当該ネットワーク要素に送るステップと、
をさらに有する、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）アップストリームシグナリングを提供する方法であって、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSアップストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を有する、方法。
【請求項６】
当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局において、有線ネットワークの発信先ネットワーク要素に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信元無線QoS局から当該発信先ネットワーク要素に送るステップと、
当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを、当該発信先ネットワーク要素から、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該接続要求メッセージからと当該応答メッセージから当該QoSストリームのQoSパラメータを取得するステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティからチャネル更新情報を取得するステップと、
当該チャネルステータスの更新情報を、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該チャネルステータスの更新情報と当該QoSパラメータとを使用して、当該要求されたQoSストリームのアドミッション決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
当該要求されたQoSストリームがアドミッション許可されたことの内部メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップであって、当該内部メッセージが、発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィック識別子の値とを有する、ステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィックストリーム識別子のフィールドとを有するストリーム識別子を作成するステップと、
当該QoSストリームのリソースを予約するために、当該QoSストリームに関連付けられている当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
ストリームの追加／修正操作と当該QoSパラメータとを有するQoSアクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該発信元QoS局に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに、内部確認メッセージを送るステップと、
当該QoSストリームの当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該発信元無線QoS局の局管理エンティティに送るステップと、
当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの受理決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
当該QoSストリームが受理された後に、当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティをストリーム特性によって更新するステップと、
当該QoSストリームが当該発信元無線QoS局によって受理されたことを示す肯定応答QoSアクションフレームを、当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該ハイブリッドコーディネータに送るステップと、
当該発信元無線QoS局からの当該肯定応答QoSアクションフレームを受信した時点で、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティが、当該スケジューリングエンティティに、当該QoSストリームの送信機会をスケジューリングさせるステップと、
送信機会スケジューリング情報を当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
肯定応答の内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
肯定応答のRESV（予約要求）メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから、当該QoSストリームを要求した当該発信元無線QoS局に送るステップと、
をさらに有する、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）サイドストリームシグナリングを提供する方法であって、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSサイドストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を有する、方法。
【請求項１０】
QoS基本サービスセット内のQoSアクセスポイントのハイブリッドコーディネータにおいて、当該QoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局が、当該QoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局と直接通信することができるか否かを確定するステップ、
をさらに有する、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局において、当該QoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信元無線QoS局から当該発信先無線QoS局に配信するステップと、
当該接続要求メッセージに応答して、当該発信先無線QoS局において、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを作成するステップと、
当該接続応答メッセージを、当該発信先無線QoS局から、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
チャネルステータスの更新を開始するためのアクションフレームメッセージを、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティから、当該発信元無線QoS局に送るステップと、
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間の物理層送信速度を確定するステップと、
当該発信元無線QoS局においてチャネルステータスの更新を実行して当該物理層送信速度を確定するステップと、
当該物理層送信速度を、応答アクションフレームによって当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
をさらに有する、請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
応答アクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間で最小送信速度が達成可能であるか否かを確定するステップと、
当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局とが互いに直接通信することが可能でないときには、当該最小送信速度が達成可能でないことを確定した後に、当該QoSアクセスポイントを使用して当該QoSストリームを送るステップと、
をさらに有する、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間でどちらのタイプの通信が使用されるかを当該指定サブネット帯域幅マネージャに通知する内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
QoSプロトコル接続を更新するために、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する上位層応答メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該発信元無線QoS局に送るステップと、
をさらに有する、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間の物理層送信速度を確定する前記ステップが、
チャネルステータス調査フレームを、当該発信元無線QoS局の局管理エンティティから当該発信先無線QoS局に最大送信速度にて送信するステップと、
当該発信先無線QoS局が前記最大送信速度に対してアクノリッジを返すか否かを確定するステップと、
当該発信先無線QoS局が前記最大送信速度に対してアクノリッジを返す場合には、当該最大送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
当該発信先無線QoS局に送信される当該チャネルステータス調査フレームの前記送信速度を下げるステップと、
当該下げられた送信速度が最小許容送信速度よりも大きくない場合には、当該下げられた送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティから当該発信先無線QoS局に、チャネルステータス調査フレームを当該下げられた送信速度にて送信するステップと、
当該発信先無線QoS局が当該下げられた送信速度に対してアクノリッジを返すか否かを確定するステップと、
当該発信先無線QoS局が当該下げられた送信速度に対してアクノリッジを返す場合には、当該下げられた送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
を有する、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
当該無線ローカルエリアネットワーク内の少なくとも1つの無線QoS局におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）ダウンストリームシグナリングを提供することのできる無線ローカルエリアネットワークであって、当該無線ローカルエリアネットワークが、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSダウンストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を行うことができる、無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項１６】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
有線ネットワークのネットワーク要素内において、当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信先QoS局に配信するステップと、
当該接続要求メッセージに応答して、当該発信先QoS局内において、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを作成するステップと、
当該接続応答メッセージを、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティからチャネル更新情報を取得するステップと、
当該チャネルステータスの更新情報を、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該チャネルステータスの更新情報と当該QoSパラメータとを使用して、当該要求されたQoSストリームのアドミッション決定を行うステップと、
を行うことができる、請求項15に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項１７】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該要求されたQoSストリームがアドミッション許可されたことの内部メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップであって、当該内部メッセージが、発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィック識別子の値とを有する、ステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィックストリーム識別子のフィールドとを有するストリーム識別子を作成するステップと、
当該QoSストリームのリソースを予約するために、当該QoSストリームに関連付けられている当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
ストリームの追加／修正操作と当該QoSパラメータとを有するQoSアクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該発信先QoS局に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに、内部確認メッセージを送るステップと、
当該QoSストリームの当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該発信先無線QoS局の局管理エンティティに送るステップと、
当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの受理決定を行うステップと、
をさらに行うことができる、請求項16に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項１８】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該QoSストリームが受理された後に、当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティをストリーム特性によって更新するステップと、
当該QoSストリームが当該発信先無線QoS局によって受理されたことを示す肯定応答QoSアクションフレームを、当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該ハイブリッドコーディネータに送るステップと、
当該発信先無線QoS局からの当該肯定応答QoSアクションフレームを受信した時点で、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティが、当該スケジューリングエンティティに、当該QoSストリームの送信機会をスケジューリングさせるステップと、
送信機会スケジューリング情報を当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
肯定応答の内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
肯定応答のRESV（予約要求）メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから、当該QoSストリームを要求した当該有線ネットワークの当該ネットワーク要素に送るステップと、
をさらに行うことができる、請求項17に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項１９】
当該無線ローカルエリアネットワーク内の少なくとも1つの無線QoS局におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）アップストリームシグナリングを提供することのできる無線ローカルエリアネットワークであって、当該無線ローカルエリアネットワークが、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSアップストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を行うことができる、無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２０】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局において、有線ネットワークの発信先ネットワーク要素に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信元無線QoS局から当該発信先ネットワーク要素に送るステップと、
当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを、当該発信先ネットワーク要素から、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該接続要求メッセージからと当該応答メッセージから当該QoSストリームのQoSパラメータを取得するステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティからチャネル更新情報を取得するステップと、
当該チャネルステータスの更新情報を、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該チャネルステータスの更新情報と当該QoSパラメータとを使用して、当該要求されたQoSストリームのアドミッション決定を行うステップと、
を行うことができる、請求項19に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２１】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該要求されたQoSストリームがアドミッション許可されたことの内部メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップであって、当該メッセージが、発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィック識別子の値とを有する、ステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィックストリーム識別子のフィールドとを有するストリーム識別子を作成するステップと、
当該QoSストリームのリソースを予約するために、当該QoSストリームに関連付けられている当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
ストリームの追加／修正操作と当該QoSパラメータとを有するQoSアクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該発信元QoS局に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに、確認メッセージを送るステップと、
当該QoSストリームの当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該発信元無線QoS局の局管理エンティティに送るステップと、
当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの受理決定を行うステップと、
をさらに行うことができる、請求項20に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２２】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該QoSストリームが受理された後に、当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティをストリーム特性によって更新するステップと、
当該QoSストリームが当該発信元無線QoS局によって受理されたことを示す肯定応答QoSアクションフレームを、当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該ハイブリッドコーディネータに送るステップと、
当該発信元無線QoS局からの当該肯定応答QoSアクションフレームを受信した時点で、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティが、当該スケジューリングエンティティに、当該QoSストリームの送信機会をスケジューリングさせるステップと、
送信機会スケジューリング情報を当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
肯定応答の内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
肯定応答のRESV（予約要求）メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから、当該QoSストリームを要求した当該発信元無線QoS局に送るステップと、
をさらに行うことができる、請求項21に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２３】
当該無線ローカルエリアネットワーク内の少なくとも1つの無線QoS局におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）サイドストリームシグナリングを提供することのできる無線ローカルエリアネットワークであって、当該無線ローカルエリアネットワークが、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSサイドストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を行うことができる、無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２４】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
QoS基本サービスセット内のQoSアクセスポイントのハイブリッドコーディネータにおいて、当該QoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局が、当該QoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局と直接通信することができるか否かを確定するステップ、
をさらに行うことができる、請求項23に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２５】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局において、当該QoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信元無線QoS局から当該発信先無線QoS局に送るステップと、
当該接続要求メッセージに応答して、当該発信先無線QoS局において、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを作成するステップと、
当該接続応答メッセージを、当該発信先無線QoS局から、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
チャネルステータスの更新を開始するためのアクションフレームメッセージを、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティから、当該発信元無線QoS局に送るステップと、
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間の物理層送信速度を確定するステップと、
当該発信元無線QoS局においてチャネルステータスの更新を実行して当該物理層送信速度を確定するステップと、
当該物理層送信速度を、応答アクションフレームによって当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
をさらに行うことができる、請求項23に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２６】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
応答アクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティ(310)に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間で最小送信速度が達成可能であるか否かを確定するステップと、
当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局とが互いに直接通信することが可能でないときには、当該最小送信速度が達成可能でないことを確定した後に、当該QoSアクセスポイントを使用して当該QoSストリームを送るステップと、
をさらに行うことができる、請求項25に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２７】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間でどちらのタイプの通信が使用されるかを当該指定サブネット帯域幅マネージャに通知する内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
QoSプロトコル接続を更新するために、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する上位層応答メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該発信元無線QoS局に送るステップと、
をさらに行うことができる、請求項26に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２８】
当該無線ローカルエリアネットワークが、
チャネルステータス調査フレームを、当該発信元無線QoS局の局管理エンティティから当該発信先無線QoS局に最大送信速度にて送信するステップと、
当該発信先無線QoS局が前記最大送信速度に対してアクノリッジを返すか否かを確定するステップと、
当該発信先無線QoS局が前記最大送信速度に対してアクノリッジを返す場合には、当該最大送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
当該発信先無線QoS局に送信される当該チャネルステータス調査フレームの前記送信速度を下げるステップと、
当該下げられた送信速度が最小許容送信速度よりも大きくない場合には、当該下げられた送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティから当該発信先無線QoS局に、チャネルステータス調査フレームを当該下げられた送信速度にて送信するステップと、
当該発信先無線QoS局が当該下げられた送信速度に対してアクノリッジを返すか否かを確定するステップと、
当該発信先無線QoS局が当該下げられた送信速度に対してアクノリッジを返す場合には、当該下げられた送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
をさらに行うことができる、請求項25に記載の無線ローカルエリアネットワーク。
【請求項２９】
無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）ダウンストリームシグナリングを提供する、コンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令であって、当該コンピュータ実行可能命令が、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSダウンストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を有する、コンピュータ実行可能命令。
【請求項３０】
当該コンピュータ実行可能命令が、
有線ネットワークのネットワーク要素内において、当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信先QoS局に配信するステップと、
当該接続要求メッセージに応答して、当該発信先QoS局内において、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを作成するステップと、
当該接続応答メッセージを、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティからチャネル更新情報を取得するステップと、
当該チャネルステータスの更新情報を、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該チャネルステータスの更新情報と当該QoSパラメータとを使用して、当該要求されたQoSストリームのアドミッション決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項29に記載のコンピュータ可読ストレージメディア(390)に格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３１】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該要求されたQoSストリームがアドミッション許可されたことの内部メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップであって、当該内部メッセージが、発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィック識別子の値とを有する、ステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィックストリーム識別子のフィールドとを有するストリーム識別子を作成するステップと、
当該QoSストリームのリソースを予約するために、当該QoSストリームに関連付けられている当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
ストリームの追加／修正操作と当該QoSパラメータとを有するQoSアクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該発信先QoS局に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに、内部確認メッセージを送るステップと、
当該QoSストリームの当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該発信先無線QoS局の局管理エンティティに送るステップと、
当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの受理決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項30に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３２】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該QoSストリームが受理された後に、当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティをストリーム特性によって更新するステップと、
当該QoSストリームが当該発信先無線QoS局によって受理されたことを示す肯定応答QoSアクションフレームを、当該発信先無線QoS局の当該局管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該ハイブリッドコーディネータに送るステップと、
当該発信先無線QoS局からの当該肯定応答QoSアクションフレームを受信した時点で、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティが、当該スケジューリングエンティティに、当該QoSストリームの送信機会をスケジューリングさせるステップと、
送信機会スケジューリング情報を当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
肯定応答の内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
肯定応答のRESV（予約要求）メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから、当該QoSストリームを要求した当該有線ネットワークの当該ネットワーク要素に送るステップと、
をさらに有する、請求項31に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３３】
無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）アップストリームシグナリングを提供する、コンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令であって、当該コンピュータ実行可能命令が、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSアップストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を有する、コンピュータ実行可能命令。
【請求項３４】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局において、有線ネットワークの発信先ネットワーク要素に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信元無線QoS局から当該発信先ネットワーク要素に送るステップと、
当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを、当該発信先ネットワーク要素から、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該接続要求メッセージからと当該応答メッセージから当該QoSストリームのQoSパラメータを取得するステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティからチャネル更新情報を取得するステップと、
当該チャネルステータスの更新情報を、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該チャネルステータスの更新情報と当該QoSパラメータとを使用して、当該要求されたQoSストリームのアドミッション決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項33に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３５】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該要求されたQoSストリームがアドミッション許可されたことの内部メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップであって、当該内部メッセージが、発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィック識別子の値とを有する、ステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの発信元アドレスと、発信先アドレスと、トラフィックストリーム識別子のフィールドとを有するストリーム識別子を作成するステップと、
当該QoSストリームのリソースを予約するために、当該QoSストリームに関連付けられている当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
ストリームの追加／修正操作と当該QoSパラメータとを有するQoSアクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該発信元QoS局に送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに、内部確認メッセージを送るステップと、
当該QoSストリームの当該ストリーム識別子と当該QoSパラメータとを、当該発信元無線QoS局の局管理エンティティに送るステップと、
当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティにおいて、当該QoSストリームの受理決定を行うステップと、
をさらに有する、請求項33に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３６】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該QoSストリームが受理された後に、当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティをストリーム特性によって更新するステップと、
当該QoSストリームが当該発信元無線QoS局によって受理されたことを示す肯定応答QoSアクションフレームを、当該発信元無線QoS局の当該局管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該ハイブリッドコーディネータに送るステップと、
当該発信元無線QoS局からの当該肯定応答QoSアクションフレームを受信した時点で、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティが、当該スケジューリングエンティティに、当該QoSストリームの送信機会をスケジューリングさせるステップと、
送信機会スケジューリング情報を当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
肯定応答の内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
肯定応答のRESV（予約要求）メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから、当該QoSストリームを要求した当該発信元無線QoS局に送るステップと、
をさらに有する、請求項35に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３７】
無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）サイドストリームシグナリングを提供する、コンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令であって、当該コンピュータ実行可能命令が、
メディアアクセス制御（MAC）層シグナリングを利用して、上位層シグナリングプロトコルであるリソース予約プロトコル（RSVP）と上位層シグナリングプロトコルであるサブネット帯域幅マネージャのうちの一方を有する上位層シグナリングプロトコルと通信するステップと、
当該QoSサイドストリームシグナリングの必要なQoSレベルを、当該上位層シグナリングプロトコルを通じて提供するステップと、
を有する、コンピュータ実行可能命令。
【請求項３８】
当該コンピュータ実行可能命令が、
QoS基本サービスセット内のQoSアクセスポイントのハイブリッドコーディネータにおいて、当該QoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局が、当該QoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局と直接通信することができるか否かを確定するステップ、
をさらに有する、請求項37に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項３９】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該無線ローカルエリアネットワークのQoS基本サービスセット内の発信元無線QoS局において、当該QoS基本サービスセット内の発信先無線QoS局に配信されるQoSストリームのための、当該上位層シグナリングプロトコルのPATHメッセージを有する接続要求メッセージを作成するステップであって、当該接続要求メッセージが、当該QoSストリームのQoSパラメータを含んでいる、ステップと、
当該接続要求メッセージを当該発信元無線QoS局から当該発信先無線QoS局に配信するステップと、
当該接続要求メッセージに応答して、当該発信先無線QoS局において、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する接続応答メッセージを作成するステップと、
当該接続応答メッセージを、当該発信先無線QoS局から、当該QoS基本サービスセットのQoSアクセスポイント内のハイブリッドコーディネータと同じ場所に配置されている指定サブネット帯域幅マネージャに配信するステップと、
当該指定サブネット帯域幅マネージャにおいて、当該QoSアクセスポイントの局管理エンティティからのチャネルステータスの更新を要求するステップと、
チャネルステータスの更新を開始するためのアクションフレームメッセージを、当該QoSアクセスポイントのMAC層管理エンティティから、当該発信元無線QoS局に送るステップと、
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間の物理層送信速度を確定するステップと、
当該発信元無線QoS局においてチャネルステータスの更新を実行して当該物理層送信速度を確定するステップと、
当該物理層送信速度を、応答アクションフレームによって当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティに送るステップと、
をさらに有する、請求項37に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項４０】
当該コンピュータ実行可能命令が、
応答アクションフレームを、当該QoSアクセスポイントの当該MAC層管理エンティティから当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティに送るステップと、
当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間で最小送信速度が達成可能であるか否かを確定するステップと、
当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局とが互いに直接通信することが可能でないときには、当該最小送信速度が達成可能でないことを確定した後に、当該QoSアクセスポイントを使用して当該QoSストリームを送るステップと、
をさらに有する、請求項39に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項４１】
当該コンピュータ実行可能命令が、
当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間でどちらのタイプの通信が使用されるかを当該指定サブネット帯域幅マネージャに通知する内部メッセージを、当該QoSアクセスポイントの当該局管理エンティティから当該指定サブネット帯域幅マネージャに送るステップと、
QoSプロトコル接続を更新するために、当該上位層シグナリングプロトコルのRESV（予約要求）メッセージを有する上位層応答メッセージを、当該指定サブネット帯域幅マネージャから当該発信元無線QoS局に送るステップと、
をさらに有する、請求項40に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【請求項４２】
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティにおいて、当該発信元無線QoS局と当該発信先無線QoS局の間の物理層送信速度を確定する前記ステップが、
チャネルステータス調査フレームを、当該発信元無線QoS局の局管理エンティティから当該発信先無線QoS局に最大送信速度にて送信するステップと、
当該発信先無線QoS局が前記最大送信速度に対してアクノリッジを返すか否かを確定するステップと、
当該発信先無線QoS局が前記最大送信速度に対してアクノリッジを返す場合には、当該最大送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
当該発信先無線QoS局に送信される当該チャネルステータス調査フレームの前記送信速度を下げるステップと、
当該下げられた送信速度が最小許容送信速度よりも大きくない場合には、当該下げられた送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
当該発信元無線QoS局の局管理エンティティから当該発信先無線QoS局に、チャネルステータス調査フレームを当該下げられた送信速度にて送信するステップと、
当該発信先無線QoS局が当該下げられた送信速度に対してアクノリッジを返すか否かを確定するステップと、
当該発信先無線QoS局が当該下げられた送信速度に対してアクノリッジを返す場合には、当該下げられた送信速度を当該物理層送信速度として使用するステップと、
を有する、請求項39に記載のコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、マルチメディア信号を処理するシステムおよび方法に関し、より詳細には、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）シグナリングを提供する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セットトップボックス、ハイエンドテレビ、デジタルテレビ、パーソナルテレビ、ストレージ製品、PDA（携帯情報端末）、無線インターネットデバイスなどの高品質マルチメディアデバイスの開発によって、さまざまなアーキテクチャが生まれ、これらのデバイスの新しい機能の開放につながっている。これらの新しいマルチメディア製品の開発により、マルチメディアサービスへの大衆の需要は確実に増大を続けるであろう。このため、ネットワークの設計者とエンジニアは、統合されたネットワークを通じてのリアルタイムと非リアルタイムの両方でのマルチメディア伝送に対して増加している需要を満たすことのできるシステムの設計を続けている。
【０００３】
インターネットプロトコル（IP）ベースのインターネットでは、ユーザへのサービスレベルが保証されない「ベストエフォート」型のデータ配信サービスが提供される。IPネットワークを通じた「ベストエフォート」サービスでは、複雑な部分をエンドホストにとどめることができ、従ってネットワークは単純なままにしておくことができる。インターネットの驚異的な成長は、この手法のスケーラビリティが良好であることを示している。
【０００４】
その一方で、近年、モバイル／携帯デバイスの（屋内）ブロードバンド無線アクセス用の有力な技術として、IEEE 802.11無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）が出現した。IEEE 802.11は、「ベストエフォート」サービスをサポートしていることから、「イーサネット」の無線バージョンと考えることができる。IEEE 802.11ワーキンググループは、現在、サービス品質（QoS）をサポートするために、存続している古くなった802.11メディアアクセス制御（MAC）層の新しい補足の定義を進めている。新しい802.11e MACでは、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）を通じての音声サービスや映像サービスなどのアプリケーションが使用可能になることによって、802.11のアプリケーションドメインが拡張される。
【０００５】
新しいIEEE 802.11e規格は、この業界で最初の、QoSをサポートする真に普遍的な無線規格となる。IEEE 802.11eは、家庭、企業、公共の各アクセスネットワーキング環境にまたがるシームレスな相互運用性を提供し、さらには、各タイプのネットワークの固有なニーズを満たす機能を提供する。他の主要な無線方式と異なり、IEEE 802.11eは、既存のIEEE 802.11規格にQoS機能とマルチメディアサポートを加え、同時にこのレガシー規格との完全な下位互換性を維持することによって、家庭とビジネス環境とにまたがる最初の無線規格である。
【０００６】
マルチメディアトラフィックのQoSをサポートすることは、複数のネットワーク型ホームエレクトロニクス装置とパーソナルコンピュータにまたがって音声、オーディオ、および映像が配信される無線ホームネットワークに重要である。ブロードバンドサービスのプロバイダは、ビデオオンデマンド、オーディオオンデマンド、VOIP（voice over IP）、高速インターネットアクセスなどの住宅ユーザ向け付加価値サービスを提供するうえで、QoSとマルチメディアとに対応するホームネットワークを欠かせない要素とみなしている。
【０００７】
十分なサービスを提供するためには、ネットワークサービスのタイプを何らかのレベルで定量的および定性的に判定する必要がある。このため、遅延、ジッター、および消失についての厳しいタイミング要件が課せられているトラフィックを、それ以外のタイプのトラフィックとネットワークが区別できるようにするため、何らかの能力をネットワークに追加する必要がある。QoSを提供するためのプロトコルは、このことを達成するように設計されている。QoSの提供は、帯域幅を作り出すのではなく、幅広いアプリケーション要件を満たすために帯域幅をより効率的に管理する。QoS提供の目標は、現在のIPによる「ベストエフォート」サービスを超えるレベルの予測可能性と制御を提供することである。
【０００８】
QoSサポートのための1つの非常に重要な要素は、特定のQoSセッションのエンドホスト（および中間ノード）が、必要なQoSレベルと対応するリソース量とを伝えることを可能にするシグナリングプロトコルである。幅広いアプリケーションのニーズを満たすため、IP層とLAN環境内における多数のエンドツーエンドQoSシグナリングプロトコルが発展してきた。もっともよく知られているプロトコルは、リソース予約プロトコル（RSVP：Resource ReSerVation Protocol）と、LAN環境用のサブネット帯域幅マネージャ（SBM：Subnet Bandwidth Manager）と呼ばれるRSVPの拡張である。
【０００９】
QoSプロトコルの課題は、プロセスにおいてネットワークを分割せずに個々のフローまたはフローの集合を区別して配信することである。より高いレベルの「インテリジェンス」をネットワークに追加して「ベストエフォート」サービスを改良することは、インターネットを大きく成功させたネットワーク設計の根本的な変化を意味する。
【００１０】
この技術分野には、ストリーミングアプリケーションがQoS要件を要求して達成することができるように、802.11eメディアアクセス制御（MAC）と上位層との間を調整する必要性がある。また、この技術分野には、QoSを提供するために802.11e MACと上位層との間で何らかの調整を達成する必要性もある。また、この技術分野には、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）をエンドツーエンドQoSのコンテキストの中でQoSネットワークに変換する必要性もある。
【００１１】
従って、この技術分野には、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のための改良されたサービス品質（QoS）シグナリングを提供する装置および方法が必要である。
【００１２】
【非特許文献１】「リソース予約プロトコル（RSVP）バージョン1:機能の仕様（Resource ReSerVation Protocol (RSVP) Version 1: Functional Specification）」（Braden, R.ら、Internet Engineering Task Force、Request For Comments 2205、1997年9月）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、一般的には、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のための改良されたサービス品質（QoS）シグナリングを提供する装置および方法を有する。
【００１４】
本発明の有利な実施例においては、本発明の装置は、無線ローカルエリアネットワークであって、このWLANの中の無線QoS局への、および無線QoS局からの、3種類のサービス品質（QoS）シグナリングを提供することのできる、無線ローカルエリアネットワークを有する。アップストリームQoSシグナリングは、WLANの中の発信元無線QoS局から発せられるQoSストリームを確立する。ダウンストリームQoSシグナリングは、WLANの中の発信先無線QoS局に送られるQoSストリームを確立する。サイドストリームQoSシグナリングは、WLANの同じQoS基本サービスセットの中の発信元無線QoS局と発信先無線QoS局の間のQoSストリームを確立する。
【００１５】
本発明は、ユーザのQoS要件に基づいて、QoSストリーム用のネットワークリソースを指定および交渉する装置および方法を提供する。本発明のMACレベルのQoSシグナリングは、リソース予約プロトコル（RSVP：Resource ReSerVation Protocol）とサブネット帯域幅マネージャ（SBM：Subnet Bandwidth Manager）などの上位層QoSシグナリングプロトコルと対話を行う。
【００１６】
本発明は、無線ローカルエリアネットワークの同じQoS基本サービスセットの中の発信元無線QoS局と発信先無線QoS局の間のサイドストリーム接続を確立する装置および方法も提供する。
【００１７】
本発明の主な目的は、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）シグナリングを提供する装置および方法を提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）ダウンストリームシグナリングを提供する装置および方法を提供することである。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）アップストリームシグナリングを提供する装置および方法を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、無線ローカルエリアネットワークにおけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のためのサービス品質（QoS）サイドストリームシグナリングを提供する装置および方法を提供することである。
【００２１】
ここまでは、このあとの「発明を実施するための最良の形態」を当業者がよく理解できるように、本発明の特徴と技術的な利点についてかなり概略的に説明した。以下では、本発明の請求項の主題を形成する本発明のさらなる特徴と利点について説明する。当業者は、開示されている概念と具体的な実施例を土台として使用し、別の構造を修正または設計して本発明と同じ目的を容易に達成できることを理解すべきである。また、当業者は、このような等価の構造が、本発明の最も広い形式における精神および範囲から逸脱しないことも理解すべきである。
【００２２】
「発明を実施するための最良の形態」を説明する前に、本特許文書の全体を通じて使用されている特定の語および句の定義を示しておくことは都合がよいであろう。語「含む」および「有する」とこれらの派生語は、制限なしに含むことを意味する。語「または」は、両方を含む場合も含み、すなわち、および／またはを意味する。句「に関連付けられている」および「と関連付けられている」とこれらの派生句は、包含する、中に包含される、と相互接続している、含む、中に含まれる、に／と接続している、に／と結合している、と通信可能な、と協力する、を交互配置する、並列する、に近接している、に／と隣接する、有する、の特性を持つ、またはその他を意味する。語「コントローラ」、「プロセッサ」、または「装置」は、少なくとも1つの動作を制御する任意のデバイス、システム、またはその一部を意味し、このようなデバイスは、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、あるいはこれらのうち少なくとも2つの組み合わせにおいて実施することができる。任意の特定のコントローラに関連付けられている機能は、集中化するか、あるいはローカルまたは遠隔的に分散させることができる点は、留意すべきである。特定の語および句の定義は、本特許文書全体を通じて有効であり、通常の技能を有する者は、ほとんどの場合ではないにしても多くの場合において、これらの定義が、このように定義された語と句の過去および将来の使用に適用されることを理解すべきである。
【００２３】
本発明とその利点をより完全に理解できるように、以下に、添付されている図面と併せて本発明について説明する。図面において、類似する番号は、類似する対象を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に説明されている図1〜図15と、本発明の改良されたシステムおよび方法の原理を説明するために本特許文書内に記載されているさまざまな実施例は、説明を目的とするのみであり、本発明の範囲を何らかに制限するようには解釈すべきではない。当業者には、本発明の原理を任意のタイプの無線ネットワークシステムに適正に適用できることが容易に理解されるであろう。
【００２５】
図1は、先行技術の例示的な、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）の拡張サービスセット100を示す。拡張サービスセット100は、ホスト110と、分散システム115と、第一サービス品質（QoS）基本サービスセット（QBSS）120と、第二サービス品質（QoS）基本サービスセット（QBSS）140とを有する。QoS基本サービスセット（QBSS）は、同じメディアアクセス制御（MAC）プロトコルを実行する多数の無線QoS局（QSTA）を有し、これらの無線QoS局は、同じ共有メディアへのアクセスについて競合する。QBSSは、分離されているか、または分散システムに接続することができる。分散システムは、代表的には、有線バックボーンのローカルエリアネットワーク（LAN）である。
【００２６】
サービス品質（QoS）アクセスポイント（QAP）は、分散システムに接続されている無線QoS局である。QAPは、QBSSと分散システムの間のブリッジとして機能する。QBSSのMACプロトコルは、完全に分散しているか、またはQBSSのQAP内の中央調整機能によって制御することができる。図1に示されているように、QBSS 120は、分散システム115にQAP 125を通じて接続されており、QBSS 140は、分散システム115にQAP 145を通じて接続されている。QBSS 120は、QSTA 130とQSTA 135とをさらに有する。QBSS 140は、QSTA 150とQSTA 155とをさらに有する。
【００２７】
図2は、先行技術の開放型システム間相互接続（OSI）の7つのネットワーク層を示す。これらの層は、この技術分野において周知であり、本文書に参考のために含まれている。第一層は物理層210であり、第二層はデータリンク層220であり、第三層はネットワーク層230であり、第四層はトランスポート層240であり、第五層はセッション層250であり、第六層はプレゼンテーション層260であり、第七層はアプリケーション層270である。
【００２８】
図3は、本発明の原理による、サービス品質（QoS）無線局（QSTA）の例示的なアーキテクチャ300を示す。このアーキテクチャの要素の多くは、この技術分野において周知である。局管理エンティティ（SME）310は、アプリケーション層から物理層まで延在する。物理層は、図3においては、物理層コンバージェンスプロトコル（PLCP：Physical Layer Convergence Protocol）375と物理層管理エンティティ（PLME：Physical Layer Management Entity）380とによって表されている。MAC層335は、物理層コンバージェンスプロトコル（PLCP）375の上に位置している。MAC層管理エンティティ（MLME：MAC Layer Management Entity）340は、物理層管理エンティティ（PLME）380の上に位置している。
【００２９】
論理リンク制御層（LLC層：Logical Link Control Layer）325は、MAC層335の上に位置している。LLC層325は、分類エンティティ（CE）330を有する。中間層320は、LLC層325の上に位置している。アプリケーション層315は、中間層320の上に位置している。
【００３０】
MAC層335は、ハイブリッドコーディネータ（Hybrid Coordinator）355を有する。ハイブリッドコーディネータ355は、ハイブリッド調整機能（HCF：Hybrid Coordination Function）360と高度分散調整機能（EDCF：Enhanced Distributed Coordination Function）365とを有する。MAC層管理機能（MLME）340は、帯域幅マネージャ（BM：Bandwidth Manager）345とスケジューリングエンティティ（SE：Scheduling Entity）350とを有する。
【００３１】
指定サブネット帯域幅マネージャ（DSBM：Designated Subnet Bandwidth Manager）370は、MAC層管理機能（MLME：MAC Layer Management Function）340の上に位置している。指定サブネット帯域幅マネージャ（DSBM）370は、LLC層330と、MAC層管理機能（MLME）340と、局管理エンティティ（SME）310と通信することができる。
【００３２】
無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）におけるIEEE 802.11eメディアアクセス制御（MAC）層のための改良されたサービス品質（QoS）シグナリングを提供するためには、上位層プロトコルおよびIEEE 802.11e MACの役割とこれらの間の関係を明確に理解しておく必要がある。リソース予約プロトコル（RSVP）とサブネット帯域幅マネージャ（SBM）などの上位層シグナリングプロトコルは、マクロ管理を実行し、IEEE 802.11e MACは、異なるトラフィックストリームを異なるキューに割り当てたり、異なるキューの間でサービスをスケジューリングするなど、ミクロ管理を実行する。
【００３３】
上記のコンテキストにおいては、MAC層シグナリングは、上位層からMACのみならず、異なるMACエンティティの間でQoS情報を伝えるために非常に重要である。QoSプロトコルがネットワーク内に実施されているための潜在的な問題を回避するため、エンドツーエンド原理は、依然としてQoSの設計者すべてにとっての第一の重点である。この結果、「複雑さは端部に任せ、ネットワークのコアはできるだけ単純に維持する」という基本原理は、QoSアーキテクチャにおける中心的なテーマである。
【００３４】
本発明の装置および方法は、さまざまなタイプのシグナリング（例：エンドツーエンドシグナリング、IEEE 802.11eのMACレベルシグナリング、IEEE 802.11e局内でのエンドツーエンドシグナリングとMACレベルシグナリングの間の内部シグナリングまたは対話）に適用可能である。
【００３５】
1. リソース予約プロトコル（RSVP）
図4は、先行技術のリソース予約プロトコル（RSVP）ネットワーク要素400の例示的なアーキテクチャを示す。この例示的なアーキテクチャは、この技術分野において周知であり、本文書に参考のために含まれている。
【００３６】
リソース予約プロトコル（RSVP）は、統合されたサービスを使用可能にするために予約の確立と制御とを提供するシグナリングプロトコルであり、IPネットワーク上の回路エミュレーションに最も近いモデルを提供することを目的としている。RSVPは、すべてのQoS技術のうち最も複雑であり、アプリケーション（ホスト）とネットワーク要素（ルータとスイッチ）を対象とする。この結果として、RSVPは、標準の「ベストエフォート」IPサービスからの最も大きな変更も実施し、サービスの保証、リソース割り当ての粒度、QoS対応のアプリケーションおよびユーザへのフィードバックの詳細度の点において、最高レベルのQoSを提供する。
【００３７】
ホストは、アプリケーションのデータストリームの代わりに、ネットワークからの特定のQoSレベルをRSVPを使用して要求する。RSVPは、セッションを伝えるのに使用されるネットワーク内の各ノードに送られることによって、この要求をネットワークを通じて伝える。各ノードにおいて、RSVPは、セッションのリソース予約を行うことを試みる。受信者は、発信元からトラフィックストリームを受信するときのQoSレベルを指定する。中間ノードは、この情報に基づいて、そのセッションに必要な帯域幅を確保する。ノードにおいてリソース予約を行うため、RSVPデーモン410は、2つのローカルの決定モジュール、すなわちアドミッション制御モジュール430とポリシー制御モジュール420と通信する。アドミッション制御モジュール430は、要求されたQoSを供給するのに十分なリソースをノードが持っているか否かを確定する。ポリシー制御モジュール420は、予約を行うための管理上の許可をユーザが持っているか否かを確定する。いずれかのチェックが失敗すると、RSVPデーモン410は、その要求を発行したアプリケーションプロセス440にエラー通知を返す。両方のチェックが成功した場合には、RSVPデーモン410は、必要なQoSを達成するために、パケット分類器450とパケットスケジューラ460内のパラメータを設定する。パケット分類器450は、各パケットのQoSを確定し、パケットスケジューラ460は、各セッションに対して約束されたQoSを達成するためにパケット送信を命令する。
【００３８】
RSVPの主要な特徴は、そのスケーラビリティである。RSVPでは、受信者に向かう予約要求がマルチキャストツリーを進むにつれて併合していくため、非常に大きなマルチキャストグループに対応する。単一の受信者の予約は、マルチキャストツリーの発信元まで伝わる必要はない。この予約は、ツリーの予約された枝に達するまで伝わるのみである。RSVPプロトコルは、マルチキャストアプリケーション用に明確に設計されているが、ユニキャスト予約を行うこともできる。RSVPプロトコルに関するさらなる情報は、Braden, R.らの「リソース予約プロトコル（RSVP）バージョン1:機能の仕様（Resource ReSerVation Protocol (RSVP) Version 1: Functional Specification）」（Internet Engineering Task Force、Request For Comments 2205、1997年9月）に記載されている。
【００３９】
RSVPエンドツーエンドシグナリングのプロセスは、以下のように機能する。
【００４０】
(1)送信者は、送出トラフィックを、帯域幅の上限と下限、遅延、およびジッターに関してTSPEC（Traffic Specification：トラフィック仕様）を通じて特性化する。RSVPは、TSPEC情報を持つPATHメッセージをユニキャストまたはマルチキャスト発信先アドレスに送る。ダウンストリーム経路沿いのRSVP対応ルータそれぞれは、PATHメッセージの前の発信元アドレスを含むPATH状態を確立する。
【００４１】
(2)リソース予約を行うため、受信者は、RESV（Reservation Request：予約要求）メッセージを送信者に送る。RESVメッセージには、TSPECに加えて、必要なサービスのタイプ、すなわち負荷制御型または保証型のいずれかを示すRSPEC（Request Specification：要求仕様）と、予約が行われる対象のパッケージを特性化するフィルタ仕様（トランスポートプロトコルとポート番号など）とが含まれる。RSPECとフィルタ仕様は、協働して、ルータが各フローまたはセッションを識別するために使用するフロー記述子を表す。RSPECは、受信者がその接続に望むQoS値を伝える。このことは、さまざまな受信者が異なるQoS要件を持つマルチキャスト環境において特に適用可能である。
【００４２】
(3)受信者から送信者までのルーティング経路沿いの各RSVPルータは、RESVメッセージを受け取ると、アドミッション制御プロセスを使用してその要求を認証し、必要なリソースを割り当てる。リソースの不足または認可の失敗のために要求を満たすことができない場合には、ルータは受信者にエラーを送り返す。受理される場合には、ルータは次のアップストリームルータにそのRESVメッセージを送る。
【００４３】
(4)最後のルータ、すなわち、発信元とダウンストリーム沿いの2番目のルータとの間のルータが、RESVメッセージを受け取ってその要求を受理すると、このルータは、確認メッセージを受信者に送り返す。マルチキャストの場合には、フローの併合はこの最後のルータにおいて起こる。
【００４４】
(5)送信者または受信者がRSVPセッションを終了させるときには、予約を解放するための明示的なティアダウン(tear-down)プロセスが存在する。
【００４５】
RSVPは、2種類のサービスを可能にする。これらは、保証型サービスと負荷制御型サービスである。
【００４６】
保証型サービスは、専用仮想サービスをエミュレートする状況に非常に近い。保証型サービスは、TSPECパラメータに従って帯域幅の可用性を確保することに加えて、ルーティング経路沿いのさまざまなネットワーク要素からのパラメータを組み合わせることによって、エンドツーエンドキューイングの遅延に関し確実な（数学的に証明可能な）限界を提供する。
【００４７】
負荷制御型サービスは、負荷のない条件下では「ベストエフォート」サービスと同等である。従って、負荷制御型サービスは、「ベストエフォート」より良好であるが、厳密な保証は提供しない。
【００４８】
RSVPは、その入力／出力キューイングアルゴリズムを特性化するのにトークンバケットモデルを使用する。トークンバケットは、送出トラフィックのフローを円滑にするために設計されているが、リーキーバケットモードと異なり、短時間の間の高いデータ速度を可能にする。トークンバケットパラメータであるトークン速度、バケット深さ、およびピーク速度は、TSPECとRSPECの一部である。RSPECパラメータは、TSPECパラメータと異なる。ルータは、RSPECパラメータとTSPECパラメータの両方に基づいて、帯域幅とその他の必要なリソースを確保することを決定する。以下は、RSVPパラメータの簡潔な概要である。
【００４９】
トークン速度。トークン速度「r」は、バイト／秒単位で測定されたフローの持続可能速度である。これは、フローの平均速度を反映する。
【００５０】
トークンバケット深さ。トークンバケット深さ「b」は、データ速度が持続可能平均値を短時間の間だけ超えることのできる範囲である。また、トークンバケット深さは、任意の時間長「t」の間に送られるデータの量が「rt+b」を超えることができないことも示す。
【００５１】
ピーク速度。ピーク速度「p」は、発信元の最大送信速度を表す。より正確には、時間長「t」の間に送られるデータの量は、「pt」を超えることができない。
【００５２】
最小管理サイズ(Minimum Policed Size)。最小管理サイズ「m」は、送信側アプリケーションによって生成される最小パケットの大きさである。パケットが「m」より小さい場合、そのパケットはサイズ「m」であるとして扱われる。
【００５３】
最大パケットサイズ。最大パケットサイズ「M」は、バイト単位で測定された最大パケットの大きさである。
【００５４】
後から説明されているように、これらのパラメータは、IEEE 802.11e QoSサポートのコンテキストに変換される必要がある。
【００５５】
2. サブネット帯域幅マネージャ（SBM）
QoSの保証は、最も弱いリンクがその上限となる。QoSセッションは、送信者と受信者の間のエンドツーエンドである。このことは、経路沿いのすべての各ルータ／ブリッジがQoS提供をサポートしている必要があることを意味する。アプリケーションが明示的にQoSを使用可能にできるように、またはアプリケーションの代わりにシステムが暗黙的にQoSを使用可能にできるように、送信者ホストと受信者ホストはQoSを使用可能にする必要がある。アプリケーションからの開放型システム間相互接続（OSI）層それぞれは、高優先度のトラフィックが実際に高優先度の扱いを受けるように、QoSを認識する必要がある。ローカルエリアネットワーク（LAN）は、高優先度のフレームがネットワークメディアを移動していく（例：ホストからホスト、ホストからルータ、ルータからルータ）ときに高優先度の扱いを受けるように、QoSを使用可能にする必要がある。
【００５６】
LAN（またはLANのサブネット）は、通常は、イーサネットスイッチ、ブリッジ、およびイーサネットハブなどのレイヤー2およびレイヤー1ネットワーキングデバイスから成り、従って、このようなLAN環境全体は、レイヤー3ルータへの1つのホップのように見える。レイヤー2デバイスとレイヤー1デバイスは、共有ブロードキャストメディアまたはその交換型形式(switched form)として、可変の遅延がリアルタイムアプリケーションに影響しうる「ベストエフォート」IPサービスに似たサービスを提供する。しかしながら、IEEEは、トラフィックを区別するためのプロトコルメカニズムを提供することによって、QoSをサポートできるようにレイヤー2技術を改良した。
【００５７】
IEEE 802.1D規格は、リアルタイムのトラフィックの配信を促進するために、イーサネットスイッチなどのレイヤー2デバイスがフレームを分類して優先順位をつける方法を定義している。ISSLL（integrated services over specific link layers：特定リンク層を通じての統合サービス）のインターネットエンジニアリングタスクフォース（IETF）は、上位層のQoSからレイヤー2技術へのマッピングを定義した。このようなマッピングのメカニズムは、サブネット帯域幅マネージャ（SBM）と称される。SBMは、上位層のQoSプロトコルのマッピングを使用可能にすることによって、LAN環境内の（LANの端における）エンドノード、ブリッジ、およびルータの間で通信および調整できるようにするシグナリングプロトコルである。SBMの枠組みにおける基本的な要件は、すべてのトラフィックが少なくとも1つのSBM対応ブリッジを通過する必要があることである。SBMの主なコンポーネントは、以下のとおりである。
【００５８】
(1)帯域幅アロケータ（BA）。帯域幅アロケータは、サブネット上のリソース割り当ての状態を維持(maintain)し、利用可能なリソースに応じたアドミッション制御を実行する。
【００５９】
(2)リクエスタモジュール（RM）。リクエスタモジュールは、すべての各エンドホストとブリッジの中に存在する。レジスターモジュールは、管理者によって定義されるポリシーに従って、レイヤー2の優先度値と上位層のQoSプロトコルパラメータの間のマッピングを行う。例えば、RSVPで使用される場合、リクエスタモジュールは、TSPEC、RSPEC、またはフィルタ仕様値をレイヤー2の優先度値にマッピングする。
【００６０】
帯域幅アロケータの位置によって、SBMアーキテクチャのタイプが決まる。2種類のアーキテクチャ、すなわち、集中型または分散型がある。図5は、集中型の帯域幅アロケータ（BA）550を有する例示的なアーキテクチャ500を示す。図6は、分散型帯域幅アロケータ（BA）650と分散型帯域幅アロケータ（BA）655とを有する例示的なアーキテクチャ600を示す。図5と図6に示されている例示的なアーキテクチャは、この技術分野において周知であり、本文書に参考のために含まれている。
【００６１】
図5は、QoSアプリケーション510と、リクエスタモジュール515と、MAC層520とを有する第一RSVPホスト／ルータを示している。また、図5は、QoSアプリケーション525と、リクエスタモジュール530と、MAC層535とを有する第二RSVPホスト／ルータも示している。レイヤー2要素540とレイヤー2要素545は、それぞれ、第一と第二のRSVPホスト／ルータを接続する中間のブリッジまたはスイッチを有することができる。集中型帯域幅アロケータ（BA）550は、レイヤー2要素555の上に位置している。集中型帯域幅アロケータ（BA）550は、QoSアプリケーション510とQoSアプリケーション525に結合されている。レイヤー2要素555は、リクエスタモジュール（RM）515とリクエスタモジュール（RM）530に結合されている。
【００６２】
図6は、QoSアプリケーション610と、リクエスタモジュール615と、MAC層620とを有する第一RSVPホスト／ルータを示している。また、図6は、QoSアプリケーション625と、リクエスタモジュール630と、MAC層635とを有する第二RSVPホスト／ルータも示している。レイヤー2要素640とレイヤー2要素645は、それぞれ、第一と第二のRSVPホスト／ルータを接続する中間のブリッジまたはスイッチを有することができる。分散型帯域幅アロケータ（BA）650は、レイヤー2要素640の上に位置している。分散型帯域幅アロケータ（BA）650は、リクエスタモジュール615と分散型帯域幅アロケータ（BA）655に結合されている。分散型帯域幅アロケータ（BA）655は、レイヤー2要素645の上に位置している。分散型帯域幅アロケータ（BA）655は、リクエスタモジュール（RM）630と分散型帯域幅アロケータ（BA）650に結合されている。
【００６３】
ネットワークセグメントあたりの帯域幅アロケータが1つのみか複数かに拘わらず、1つのみのSBMが指定SBM（DSBM）と称される。指定SBMは、静的に構成するかまたは他のSBMの間で選出することができる。SBMプロトコルは、予約を開始する、利用可能なリソースに関してBAに問い合わせる、および予約を変更または削除するための、「RMからBA」または「BAからBA」のシグナリングメカニズムを提供する。また、SBMプロトコルは、QoS対応のアプリケーションとRMの間でも使用されるが、この場合、このプロトコルではなくアプリケーションプログラミングインタフェース（API）が使用される。従って、SBMプロトコルは、機能プリミティブを単に共有する。以下に、SBMについて概略的に短く説明する。
【００６４】
(1) DSBMは、自身のネットワークセグメント内でリソースの制限を追跡する。
【００６５】
(2) DSBMクライアント（すなわち、RSVP対応のエンドホストまたはルータ）は、各インタフェースに結合されているセグメント上のDSBMを探す。これは、予約されているマルチキャストIPアドレス224.0.0.17であるALLSBMAddressを監視することによって行われる。
【００６６】
(3) PATHメッセージを送るとき、SBMクライアントは、これをDSBMLogicalAddressに送る。これは、発信先RSVPアドレスではなく、224.0.0.16によって与えられる予約されているマルチキャストアドレスである。
【００６７】
(4) DSBMは、PATHメッセージを受信すると、ブリッジ内のPATH状態を確立し、このメッセージの送信元のレイヤー2およびレイヤー3アドレスを格納し、自身のレイヤー2およびレイヤー3アドレスをPATHメッセージに入れる。次いで、DSBMは、このPATHメッセージを、（別のDSBMまたは次のネットワークセグメントである）次のホップに転送する。
【００６８】
(5) RSVP RESVメッセージを送るとき、ホストは、これを最初のホップ、すなわち、PATHメッセージから取得されたDSBMに送る。
【００６９】
(6) DSBMは、この要求を評価し、十分なリソースが利用可能である場合には、次のホップに転送し、それ以外の場合にはエラーメッセージを返す。
【００７０】
3. QoSのためのIEEE 802.11e MAC
前述されているように、QoSアクセスポイント（QAS）と1つ以上のQoS局（QSTA）とを有するIEEE 802.11e WLANは、QoS基本サービスセット（QBSS）と称される。IEEE 802.11e MACでは、ハイブリッド調整機能（HCF）と称される1つの調整機能が定義されている。HCFは、制御型と競合ベース型の両方のチャネルアクセスメカニズムを提供する。HCFの競合ベース型チャネルアクセスは、レガシーDCF（すなわち、レガシーIEEE 802.11 MAC）から発展したものであるため、しばしば高度分散調整機能（EDCF）と称される。集中型のコーディネータは、ハイブリッドコーディネータ（HC）と称され、通常はQAP内に一緒に配置されている。
【００７１】
A. HCFの競合ベース型チャネルアクセス（EDCF）
EDCFは、チャネルをランダムな時間長だけリッスンした後にフレームを送信することができる、搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（CSMA／CA：Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と称されるリッスンビフォアトーク(listen-before-talk)プロトコルに基づいている。EDCFは、上位層によってラベル付けされた異なる優先度のフレームに、区別されたチャネルアクセスを提供する。分散型競合ベース型チャネルアクセスの性質と、無線メディアの不確実性とに起因して、EDCFは、厳密なQoSを保証することができない。しかしながら、EDCFは、統計的なフレーム消失と共存できるアプリケーションに有用となりうる、いわゆる「優先順位化型(prioritized)」QoSを提供する。EDCFを使用する場合、1つのMACが、異なる優先度の独立かつ平行に機能する複数のキューを持つことができる。異なる優先度を持つフレームは、異なるCSMS／CA競合パラメータを使用して送信される。すなわち、基本的には、より高い優先度を持つフレームは、より低い優先度を持つフレームよりも確率論的に短い時間だけチャネルをリッスンした後に送信される。なお、EDCFによってサポートされるストリームの概念は存在しない。個々の各フレームは、対応する優先度に基づいて相対的に扱われる。
【００７２】
B. HCFの制御型チャネルアクセス
HCFの制御型チャネルアクセスは、QSTAがHCからポーリングフレームを受信すると自身の保留中のフレームを送信する、ポーリングアンドレスポンス(poll-and-response)プロトコルに基づいている。QSTAがEDCFチャネルアクセスに従ってチャネルを競合すると、チャネル競合に対する最高の優先度がHCに与えられる。すなわち、HCは、競合に勝つことになっており、他のどのQSTAよりも短い時間だけチャネルをリッスンした後にダウンリンクフレームまたはポーリングフレームを送信する。HCは、QSTAをポーリングすることによって、ポーリング済み送信機会（TXOP）(polled transmission opportunity)をQSTAに許可し、このTXOPは、ポーリングされたQSTA（TXOP所有者と称される）がチャネルの制御権を持つ特定の時間長を表す。ポーリング済みTXOPの持続時間は、その特定のポーリングフレームの中で指定される。すなわち、ポーリング済みTXOPの間、TXOP所有者は、トランザクションの合計持続時間がポーリング済みTXOP持続時間を超えない限りは、複数のフレームを送信することができる。
【００７３】
HCFは、その中央制御型特性のため、「優先順位化型」QoSと共に、いわゆる「パラメータ化型(parameterized)」QoSに使用することができる。パラメータ化型QoSをサポートするため、HCと1つ以上のQSTAは、（レイヤー2無線リンク）ストリームと、その特定のストリームのトラフィック特性およびQoS要件とを確立する。このようなストリームが確立されると、HCは、（ストリームがQSTAからQSTA、またはQSTAからHCである場合には）対応するQSTAにTXOPを許可することを試み、または、（ストリームがHCからQSTAである場合には）合意された仕様に従ってフレームを送信することを試みる。このようなパラメータ化型ストリームを確立して維持する手順は、以下に説明されているようにMACシグナリングによって処理される。
【００７４】
4. IEEE 802.11e MACシグナリング
IEEE 802.11e MAC 335では、2つの異なるタイプのシグナリングが定義される。一方のタイプは、局内（Intra-STA）シグナリングであり、他方は局間（Inter-STA）シグナリングである。1つの局内シグナリングは、局管理エンティティ（SME）310とMAC層管理エンティティ（MLME）340との間に定義される。SME 310は、OSIスタック内のすべての層と通信する論理エンティティであるのに対し、MLME 340は、MAC層335の論理管理エンティティである。SME 310とMLME 340の間の関係のアーキテクチャ概要については、図3を参照のこと。局間シグナリングは、IEEE 802.11e WLANの同じQBSS内の2つ以上のMACエンティティの間である。例えば、ストリームを確立するために管理フレームを使用してのHC 355とQSTAの間の通信は、このカテゴリに属す。論理リンク制御（LLC）325とMAC層335との間には、別の局内シグナリングが存在する。
【００７５】
A. LLCとMACの間の局内シグナリング
MACサービスアクセスポイント（SAP）を通じてLLC 325からMAC 335に到着する各データフレームは、0から15までの優先度値を伝える。MAC 335の中では、この値はトラフィック識別子（TID）と称される。0から7までのTID値は、特定のフレームの実際の優先度を指定し、この場合に値7が最高の優先度を表し、値0が最低の優先度を表す。値0から7までのTIDを持つフレームは、優先順位化型QoSによってその優先度値に基づいて扱われる。8から15までのTID値は、その特定のフレームが属す、対応するトラフィックストリームを指定する。すなわち、このようなTIDは、対応するストリームの単なるラベルであり、数字自体はQoSレベルに関して何も示さない。トラフィックストリームに属している各フレームは、トラフィックフレームの1つ以上の関与QSTAとHC 355との間で合意されている特定のトラフィック仕様（TSPEC）の中でMAC 335に提供されるQoSパラメータ値に基づいて扱われる。
【００７６】
B. SMEとMLMEの間の局内シグナリング
SME 310とMLME 340は、新しいQBSSを開始する、チャネルをスキャンして新しいアクセスポイント（AP）を見つける、新しいアクセスポイント（AP）を関連付けるなどの多数の局／層管理アクティビティのための対話を行う。これらのさまざまな機能すべてのうち、QoSストリームを確立するためのSME 310とMLME 340の間の対話について以下に考察する。QAPのMLME 340は、2つのQoS関連エンティティを持つ。これらは、帯域幅マネージャ（BM）345とスケジューリングエンティティ（SE）350である。帯域幅マネージャ（BM）345は、無線帯域幅を追跡する役割りを果たし、スケジューリングエンティティ350は、さまざまなトラフィックストリームの要件に基づいてTXOPを割り当てる役割りを果たす。
【００７７】
トラフィックストリームの確立を処理するために、SME 310とMLME 340の間のシグナリング用に以下のMLME SAPプリミティブが、IEEE 802.11eの一部として定義されている。これらのMLME SAPプリミティブは、パラメータ化型QoSをサポートするために使用される。なぜならば、このQoSはトラフィックストリームの確立を必要とするためである。
【００７８】
C. MLME SAPプリミティブ
(1) MLME-ADDTS.要求。MLME-ADDTS.要求は、指定されたパラメータを持つストリーム管理フレームを開始するために、SME 310によってMLME 340に送られる。このプリミティブは、パラメータ化型QoSトラフィック伝送をサポートすることのできる指定された1つ以上のピアMACエンティティによるトラフィックストリームの追加または修正を要求する。
【００７９】
(2) MLME-ADDTS.確認。MLME-ADDTS.確認は、ストリーム管理フレームの送信を確認するために、MLME 340によってSME 310に送られる。このプリミティブは、指定された1つ以上のピアMACエンティティによるトラフィックストリームの追加または修正の試みの結果を通知する。
【００８０】
(3) MLME-ADDTS.インジケーション。MLME-ADDTS.インジケーションは、別のピアMACエンティティによるトラフィックストリームの追加または修正の開始を通知するために、MLME 340によってSME 310に送られる。このプリミティブは、ストリーム管理フレームがピアMACから到着したときに伝えられる。
【００８１】
(4) MLME-ADDTS.応答。MLME-ADDTS.応答は、指定されたQSTA MACエンティティによるトラフィックストリームの追加（または修正）の開始に応答するために、SME 310によってMLME 340に送られる。
【００８２】
(5) MLME-WMSTATUS.要求。MLME-WMSTATUS.要求は、利用可能なチャネル帯域幅の量、チャネルステータス、およびQoSストリームに使用される量をMLME 340に要求するために、SME 310によってMLME 340に送られる。
【００８３】
(6) MLME-WMSTATUS.確認。MLME-WMSTATUS.確認は、MLME-WMSTATUS.要求プリミティブに応答して結果を報告するために、MLME 340によってSME 310に送られる。
【００８４】
(7) MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.要求。MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.要求は、同じQBSS（例：QBSS 120）内の発信先QSTA（例：QSTA 135）との間で達成可能な送信速度を調べるように発信元QSTA（例：QSTA 130）に要求するために、SME 310によってMLME 340に送られる。このプリミティブには、ストリームのフレームサイズと、最小物理層送信速度とが含まれ、これらはいずれもRSVP PATH／RESVメッセージから導かれる。
【００８５】
(8) MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.応答。MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.応答は、発信元QSTA（例：QSTA 130）が同じQBSS（例：QBSS 120）内の発信先QSTA（例：QSTA 135）にサイドストリーム通信することのできる最大送信速度を示し、SME 310によってMLME 340に送られる。
【００８６】
(9) MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.インジケーション。MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.インジケーションは、ピアMACエンティティによるサイドストリーム接続の達成可能な送信速度の調査の開始または結果を通知するために、MLME 340によってSME 310に送られる。このプリミティブは、ストリーム管理フレームがピアMACから到着したときに伝えられる。
【００８７】
また、QoSストリームのティアダウンプロセスを処理するために定義されているMLME-DELTS.要求、確認、インジケーション、および応答のプリミティブも存在する。いくつかのプリミティブが、ストリーム管理フレームを開始するのに対し、別のプリミティブは、QoS管理フレームを受信することによって伝えられる点は、留意すべきである。例えば、MLME-ADDTS.要求は、QoSストリーム管理フレームの送信を開始するのに対し、MLME-ADDTS.インジケーションは、QoS管理フレームが受信されると生成される。QoS管理フレームの実際の送信は、後から詳しく説明されているように外部シグナリングに属す。
【００８８】
D. 局間シグナリング
1つのQoSデータフレームそれぞれは、優先順位化型QoSの場合にはフレームの優先度を、パラメータ化型QoSの場合には対応するトラフィックストリームを識別するTID値を伝える。このような情報を伝えるため、IEEE 802.11e QoSデータフレームヘッダーは、図7に示されているように、2オクテットのQoS制御フィールド710だけ長くされている。QoS制御フィールドは、4ビットを使用してTID値を示し、他のQoS関連情報も伝える。例えば、特定のフレームがデキューされたキューのステータスも、HCのTXOP許可スケジューリングを支援するために示される。
【００８９】
前の節において説明されている対応するMLME SAPプリミティブによって開始されたトラフィックストリームを確立、修正、および削除するために、局間シグナリング用の2つのタイプのQoS管理フレームが定義されている。第一のタイプには、QoSストリームを確立または修正するために使用されるトラフィックストリーム追加要求(Add TS Request) QoSアクションフレームとトラフィックストリーム追加応答(Add TS Response) QoSアクションフレームとが含まれる。第二のタイプには、QoSストリームを削除するために使用されるトラフィックストリーム削除要求(Delete TS Request) QoSアクションフレームとトラフィックストリーム削除応答(Delete TS Response) QoSアクションフレームが含まれる。各QoSアクション管理フレームは、対応するQoS要件とトラフィック仕様を伝えるためのトラフィック仕様（TSPEC）情報要素を示す。
【００９０】
図8に示されているように、トラフィック仕様（TSPEC）要素800には、トラフィックストリームの多数の定量的オブジェクトが含まれる。MAC層335は、値に基づいて、特定のストリーム用の帯域幅の予約を試み、帯域幅が利用可能であれば確保する。この要素の中のエンティティの多くは、上位層のニーズから直接的にマッピングされており、例えば、MAC層のオーバーヘッドと無線チャネル条件を考慮した後にRSVP PATH／RESVメッセージから指定される。これらは、最小MSDUサイズ（Nominal MSDU Size）、最小データ速度（Minimum Data Rate）、平均データ速度（Mean Data Rate）、最大バーストサイズ（Maximum Burst Size）、遅延限界（Delay Bound）、およびジッター限界（Jitter Bound）である。これに対して、TS情報（TS Info）、リトライ間隔（Retry Interval）、タイムアウト間隔（Inactivity Interval）、ポーリング間隔（Polling Interval）、および送信速度（TX Rate）などのエンティティは、MAC層335のさまざまなメカニズムに関係が深い。
【００９１】
5. RSVP、SBM、およびMACシグナリング間の対話
次に、パラメータ化型接続を確立するためのRSVP、SBM、およびIEEE 802.11e MACシグナリング間の対話について考察する。QAP／HCがDSBMをホストしていると想定する。また、SME 310とHC/QAP 355内のDSBM（またはBA）とが通信できると想定する。SBMは、IEEE 802.1Dのブリッジ仕様に定義されているように（IEEE 802.11eの優先順位化型QoSに類似して）着信ストリームを優先度の8つのレベルにマッピングするようにもともと設計されたものであるが、IEEE 802.11e WLANのパラメータ化型QoSの場合に帯域幅を割り当てるために使用することができる。アクセスポイント（AP）が、8つの優先度レベルに基づく優先順位化型QoSのみを提供することのできる他のIEEE 802タイプのネットワークに接続されている場合には、パラメータ化型QoSは、IEEE 802.11eセグメント内でのみ提供され、他のセグメントでは提供されない。これは不合理な手法ではなく、なぜなら、無線セグメントは、利用可能な帯域幅が相対的に小さくかつ変動するために、一般にはQoSセッションのエンドツーエンドネットワーク全体のパフォーマンスのボトルネックであるためである。
【００９２】
すべてのエンドホストがRSVP／SBM対応である一般的な有線サブネットを考察する。従って、無線セグメント内でQoSセッションをルーティングするためにRSVP／SBMのシグナリングメカニズムが使用される。無線環境の中では、セグメント内のトラフィックが発せられる元とトラフィックの行き先とに基づいて、3つのシナリオが重要になる。3つのシナリオとは、(1)ダウンストリームシグナリング、(2)アップストリームシグナリング、(3)サイドストリームシグナリング、である。
【００９３】
ダウンストリームシグナリングにおいては、発信元は、有線環境に接続されているデバイスであり、発信先は、QBSS内のQSTAである。発信元がQSTAであり発信先が有線ネットワーク内である場合、発信元はアップストリームと称される。発信元と発信先が同じQBSS内であり、無線メディアを使用して互いに直接的に通信する場合には、ストリームはサイドストリームと称される。
【００９４】
すべての帯域幅予約が、DSBMをホストしているHCにおいて行われるものと想定する。このことは、無線セグメント内の帯域幅を管理することにおいてHCが他のどの局よりも多くの情報を持っているという意味において、著しく矛盾がない。以下では、接続の確立の場合のみを考察する。接続の削除は、接続の確立に類似する。接続の削除には、信号MLME-DELTS.要求、MLME-DELTS.確認、およびMLME-DELTS.インジケーションが使用される。これは、受信者または発信元によって開始することができる。
【００９５】
A. ダウンストリームシグナリング
有線ネットワーク100の中のホスト110は、QBSS 120のQSTA 130とQBSS 120のHC/QAP 125を介して通信する。従って、ストリームは、有線ネットワーク100内のホスト110から、考察対象であるQSTA（この例においてはQSTA 130）に伝わる。
【００９６】
(1) 有線ホスト110におけるRSVPは、QSTA 130に配信されるQoSストリームの接続要求をPATHメッセージを通じて開始する。このPATHメッセージは、有線ネットワーク部分を伝わった後、最終的に、HC/QAP 125と同じ場所に配置されているDSBMに到達し、次いで、IEEE 802.11eのデータタイプのフレームとしてQSTA 130に転送される。QSTA 130におけるRSVPは、PATHメッセージに応答してRESVメッセージを生成し、このメッセージがHC/QAP 125におけるDSBMに送信される。
【００９７】
(2) DSBMは、HC/QAP 125内のSME 310からのチャネルステータスを要求する。
【００９８】
(3) 次いで、HC/QAP 125内のSME 310は、MLME 340と通信して、MLME 340内に存在するBM 345によって追跡されている現在のチャネルステータスに関する情報を取得する。チャネルステータスは、2つのMLME SAPプリミティブ、具体的にはMLME-STATUS.要求とMLME-WMSTATUS.確認とを使用して取得される。チャネルステータスに関するこの情報は、SME 310に渡され、次いでSME 310が、アドミッションの決定を目的として、この情報をDSBMに渡す。
【００９９】
(4) DSBMは、ダウンストリームセッションのPATH／RESVメッセージからQoSパラメータを取り出し、HC/QAP 125のMLME 340からSME 310を介してのチャネルステータスの更新を考慮することによって、そのセッションに関するアドミッション決定を行う。
【０１００】
(5) セッションがアドミッション許可される場合には、DSBMは、セッションをアドミッション許可することができることをSME 310に通知し、発信元アドレス（SA）、発信先アドレス（DA）、およびTID値をSME 310に渡す。次いで、SME 310は、そのセッションに対して、SA、DA、およびTSIDフィールドを有するストリーム識別子（SID）を確立する。
【０１０１】
(6) SME 310は、さらに、そのストリームに関連付けられているSIDとQoS値を、リソースの予約を目的として、MLME-ADDTS.要求を介してMLME 340に渡す。この情報は、アドミッション許可されたストリームの実行時間の間のTXOPをスケジューリングする目的で、MLME 340に属すスケジューリングエンティティ（SE）350によって使用される。
【０１０２】
(7) 次いで、MLME 340は、ストリーム操作（追加）とQoSパラメータとを含んでいるトラフィックストリーム追加要求QoSアクションフレームを発信先QSTA 130に送る。HC/QAP 125のMLME 340は、この管理フレームを送った後、SME 310へのMLME-ADDTS.確認を生成する。
【０１０３】
(8) 受信側QSTA 130は、HC/QAP 125からの管理フレームを受信すると、新しいダウンストリームのSIDとQoSパラメータとをチェックする。QSTA 130のMLMEは、これらの情報をMLME-ADDTS.インジケーションを通じてQSTA 130のSMEに渡す。QSTA 130のSMEは、そのストリームを受理することを決定する場合には、ストリームの特性によって自身を更新し、HC/QAP 125へのMLME-ADDTS.応答を開始する。ストリームの特性が受理されない場合、QSTA 130のSMEは、その接続要求を受理することができないため、削除操作を開始することができる。
【０１０４】
(9) HC/QAP 125におけるMLME 340は、QSTA 130からの肯定応答を受信すると、その情報をMLME-ADDTS.インジケーションを通じてSME 310に渡す。次いで、SME 310はDSBMに通知し、次いでDSBMは、LAN環境内の発信元または次のルータにRESVメッセージを転送する。
【０１０５】
上に説明されているダウンストリームシグナリングの方法は、図9と図10に要約されている。図9は、ダウンストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの本発明の方法の有利な実施例の第一部分を示すフローチャートである。図9に示されているステップは、集合的に参照数字900によって参照されている。図10は、ダウンストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの本発明の方法の有利な実施例の第二部分を示すフローチャートである。図10に示されているステップは、集合的に参照数字1000によって参照されている。
【０１０６】
有線ホストにおけるRSVPは、発信先QSTAに送られるQoSストリームを要求するPATHメッセージを送る（ステップ910）。このPATHメッセージは、HC/QAPと同じ場所に配置されているDSBMに到達し、IEEE 802.11eのデータタイプフレームとして発信先QSTAに転送される（ステップ920）。発信先QSTAにおけるRSVPは、HC/QAP 125と同じ場所に配置されているDSBMにRESVメッセージを送る（ステップ930）。
【０１０７】
HC/QAP 125と同じ場所に配置されているDSBMは、QAP内のSMEからのチャネルステータスの更新を要求する（ステップ940）。QAP内のSMEは、MLME内の帯域幅マネージャ（BM）からチャネルステータスの更新を取得し、この情報を、HC/QAPと同じ場所に配置されているDSBMに送る（ステップ950）。DSBMは、新しいPATH／RESVメッセージからQoSパラメータを取得し、チャネルステータスの更新を使用してダウンストリームセッションに関するアドミッション決定を行う（ステップ960）。
【０１０８】
アドミッション許可されるセッションに対しては、DSBMは、発信元アドレス、発信先アドレス、およびTID値をQAPのSMEに渡し、QAPのSMEは、ストリーム識別子（SID）を作成する（ステップ970）。QAPのSMEは、リソースを予約する目的で、ストリームのSIDとQoS値とをQAPのMLMEに送る（ステップ980）。
【０１０９】
QAPのMLME内のスケジューリングエンティティ（SE）は、アドミッション許可されたストリームの実行時間の間の送信機会（TXOP）をスケジューリングする（ステップ1010）。QAPのMLMEは、ストリーム操作（追加）とQoSパラメータとを含んでいるトラフィックストリーム追加要求QoSアクションフレームを発信先QSTAに送る（ステップ1020）。QAPのMLMEは、MLME-ADDTS.確認メッセージを作成し、それをQAPのSMEに送る（ステップ1030）。発信先QSTAは、新しいダウンストリームのSIDとQoSパラメータを発信先QSTAのSMEに送る（ステップ1040）。
【０１１０】
発信先QSTAのSMEは、新しいダウンストリームを受理するか否かを決定する（決定ステップ1050）。発信先QSTAのSMEが新しいダウンストリームを受理しない場合には、発信先QSTAのSMEは、否定応答を送り（ステップ1060）、この方法が続行する。発信先QSTAのSMEが新しいダウンストリームを受理する場合には、発信先QSTAのSMEは、ストリーム特性によって自身を更新し、MLME-ADDTS.応答メッセージをHC/QAPに送る（ステップ1070）。
【０１１１】
HC/QAPにおけるMLMEは、発信先QSTAからの肯定応答を、MLME-ADDTS.インジケーションメッセージを使用してQAPのSMEに渡す（ステップ1080）。QAPのSMEは、DSBMに通知し、DSBMは、RESVメッセージをLAN環境内の発信元に送る（ステップ1090）。
【０１１２】
B. アップストリームシグナリング
アップストリームシグナリングにおいては、QSTAは、ストリーミング接続の開始者であり、受け手は、有線ネットワーク内の発信先である。アップストリームシグナリングは、QoS基本サービスセット（QBSS）のHC/QAPを通過する。
【０１１３】
(1) 発信元QSTAにおけるRSVPは、PATHメッセージを送ることによってストリーム接続を開始する。このPATHメッセージは、HC/QAP 125内に存在するDSBMに転送され、次いでこのDSBMは、このPATHメッセージを有線ネットワーク100内の次のDSBMまたはルータに転送する。
【０１１４】
(2) すべての中間ノードが、要求された接続に対応するのに十分なリソースを持っている場合、DSBMは、有線ネットワーク100からのRESVメッセージを最終的に受信する。DSBMは、RESVメッセージを受信すると、現在のチャネル状態情報を求めてHC/QAP 125のSME 310に連絡する。また、DSBMは、PATH／RESVメッセージからそのストリームのQoSパラメータを取り出す。
【０１１５】
(3) HC/QAP 125のSME 310は、2つのMLME SAPプリミティブ、具体的にはMLME-WMSTATUS.要求とMLME-WMSTATUS.確認とを使用して、MLME 340からチャネル状態情報を取得する。SME 310は、MLME 340からチャネル状態の更新を受信すると、その情報をDSBMに渡す。DSBMは、SME 310から取得した情報に基づいて、アドミッション決定を行う。
【０１１６】
(4) DSBMは、セッションをアドミッション許可することを決定する場合には、確認のためにSME 310に連絡し、セッションをアドミッション許可することができることをSME 310に通知し、発信元アドレス（SA）、発信先アドレス（DA）、およびTID値をSME 310に渡す。
【０１１７】
(5) HC/QAP 125のSME 310は、帯域幅割り当てを目的として（SA、DA、およびTIDを有する）SIDとQoSパラメータを、MLME-ADDTS.要求メッセージを使用してMLME 340に渡す。次いで、MLME 340は、ストリーム操作（追加）とQoSパラメータを含む、アップストリームセッション用のトラフィックストリーム追加要求QoSアクション管理フレームを発信元無線QoS局に送る。HC/QAP 125のMLME 340は、この管理フレームを送った後、MLME-ADDTS.確認メッセージを生成してSME 310に送る。
【０１１８】
(6) 発信元QSTA 130は、トラフィックストリーム追加要求QoSアクション管理フレームを受信すると、MLME-ADDTS.インジケーションメッセージを通じてQoSパラメータを渡す。発信元無線QoS局のSMEは、そのストリームをアドミッション許可することを決定する場合には、ストリームパラメータによって自身を更新し、許可することを示すトラフィックストリーム追加応答QoSアクションフレームを送る。アドミッション許可しない場合には、交渉または接続要求のドロップのいずれかを目的として、HC/QAP 125に否定応答が送り返される。
【０１１９】
(7) HC/QAP 125のMLME 340は、肯定のトラフィックストリーム追加応答QoSアクションフレームを受信すると、MLME-ADDTS.インジケーションメッセージを使用してQAP 125のSME 310に通知する。QAP 125のSME 310は、次いで、接続が受理されることをDSBMに通知する。DSBMは、次いで、RESVメッセージを発信元QSTA 130に転送する。
【０１２０】
上述されているアップストリームシグナリングの方法は、図11と図12に要約されている。図11は、アップストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの本発明の方法の有利な実施例の第一部分を示すフローチャートである。図11に示されているステップは、集合的に参照数字1100によって参照されている。図12は、アップストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの本発明の方法の有利な実施例の第二部分を示すフローチャートである。図12に示されているステップは、集合的に参照数字1200によって参照されている。
【０１２１】
発信元無線QoS局（発信元QSTA）におけるRSVPは、QoSストリーム接続を要求するPATHメッセージを、有線ネットワーク要素に送る（ステップ1110）。このPATHメッセージは、HC/QAPと同じ場所に配置されているDSBMに到達し、有線ネットワーク内の次のDSBMまたはルータに送られる（ステップ1120）。DSBMは、有線ネットワークからRESVメッセージを受信し、HC/QAP内のSMEからのチャネルステータスの更新を要求する（ステップ1130）。
【０１２２】
DSBMは、PATH／RESVメッセージからストリームのQoSパラメータを取り出す（ステップ1140）。HC/QAP内のSMEは、MLME内の帯域幅マネージャ（BM）からチャネルステータスの更新を取得し、それをDSBMに送る（ステップ1150）。DSBMは、チャネルステータスの更新情報を使用してアップストリームセッションに関するアドミッション決定を行う。
【０１２３】
アドミッション許可されるセッションに対しては、DSBMは、発信元アドレス、発信先アドレス、およびTID値をQAPのSMEに渡し、QAPのSMEは、ストリーム識別子（SID）を作成する（ステップ1170）。QAPのSMEは、リソースを予約する目的で、ストリームのSIDとQoS値とをQAPのMLMEに送る（ステップ1180）。
【０１２４】
QAPのMLME内のスケジューリングエンティティ（SE）は、アドミッション許可されたストリームの実行時間の間の送信機会（TXOP）をスケジューリングする（ステップ1210）。QAPのMLMEは、ストリーム操作とQoSパラメータとを含んでいるトラフィックストリーム追加要求QoSアクションフレームを発信元QSTAに送る（ステップ1220）。QAPのMLMEは、MLME-ADDTS.確認メッセージを作成し、それをQAPのSMEに送る（ステップ1230）。発信元QSTAは、新しいアップストリームのSIDとQoSパラメータを発信元QSTAのSMEに送る（ステップ1240）。
【０１２５】
発信元QSTAのSMEは、新しいアップストリームを受理するか否かを決定する（決定ステップ1250）。発信元QSTAのSMEが新しいアップストリームを受理しない場合には、発信元QSTAのSMEは、否定応答を送り（ステップ1260）、この方法が続行する。発信元QSTAのSMEが新しいアップストリームを受理する場合には、発信元QSTAのSMEは、ストリーム特性によって自身を更新し、MLME-ADDTS.応答メッセージをHC/QAPに送る（ステップ1270）。
【０１２６】
HC/QAPにおけるMLMEは、発信元QSTAからの肯定応答を、MLME-ADDTS.インジケーションメッセージを使用してQAPのSMEに渡す（ステップ1280）。QAPのSMEは、DSBMに通知し、DSBMは、RESVメッセージを発信元QSTAに送る（ステップ1290）。
【０１２７】
C. サイドストリームシグナリング
サイドストリームシグナリングにおいては、発信元QSTA 130と発信先QSTA 135の両方が同じQBSS 120内にある。HC/QAP 125は、発信元QSTA 130と発信先QSTA 135の間の通信がサイドストリーム通信となるのかまたはHC/QAP 125を介して中継されるのかを決定する。この決定は、ルーティング情報にとってのみならず、無線メディアの帯域幅を節約するためにも重要である。
【０１２８】
発信元QSTA 130が望む送信速度にて発信元QSTA 130と発信先QSTA 135が互いに直接通信することができるか否かを、HC/QAP 125が知る必要があるため、チャネル状態情報を別の方法で確定する必要がある。サイドストリームシグナリングの利点は、HC/QAP 125を介してトラフィックストリームを中継するのではなく、トラフィックを直接的に送信することによって、帯域幅が節約されることである。アップリンクとダウンリンクとで物理層において同じ送信速度が使用されると想定すると、中継の場合に消費される帯域幅は、サイドストリーム送信によって消費される帯域幅の2倍である。
【０１２９】
(1) 発信元QSTA 130におけるRSVPは、PATHメッセージを開始する。このPATHメッセージは、発信先QSTA 135の代わりに、HC/QAP 125内に存在するDSBMに転送される。
【０１３０】
(2) DSBMは、このPATHメッセージを受信し、このPATHメッセージを発信先QSTA 135に転送する。発信先QSTA 135は、RESVメッセージを開始し、このメッセージがDSBMに転送される。
【０１３１】
(3) DSBMは、RESVメッセージを受信した後、チャネルステータス情報を求めてHC/QAP 125のSME 310に連絡する。これは同じQBSS（この例においてはQBSS 120）内の2基の局の間の通信であるため、HC/QAP 125は、サイドストリームシグナリングの方が帯域幅の効率がよいという理由で発信元QSTA 130が発信先QSTA 135へのサイドストリームシグナリングを使用することが望ましいか否かを決定することを試みる。発信元QSTA 130にサイドストリーム信号を許可するのかまたはアップストリーム信号を許可するのかの決定は、HC/QAP 125にゆだねられる。
【０１３２】
(4) HC/QAP 125のSME 310は、チャネルステータスの更新を開始するように求める発信元QSTA 130へのアクションフレームを、MAC 335に生成させる。これは、MMLE SAPプリミティブであるMLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.要求を通じて行われる。このフレームは、公称フレームサイズと、ストリームに必要な最小物理層送信速度とを有する。
【０１３３】
(5) チャネル状態情報を取得するため、発信元QSTA 130内のSMEは、最大送信速度の調査を開始する。このSMEは、公称フレームサイズに基づいて、最高速度にてパケットを生成し、受信者からのアクノリッジを待つ。受信者が応答する場合には、その速度は、発信元QSTA 130と発信先QSTA 135の間で達成可能な物理層送信速度であるとみなされる。アクノリッジが受信されない場合には、HC/QAP 125によって通知された最小送信速度までの範囲で、より低い速度にてフレームを送信することによって、チャネルステータスの調査手順が繰り返される。発信元QSTA 130は、更新を実行して速度を確定し、次いで、その情報を応答アクションフレームを通じてHC/QAP 125に中継する。これは、MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.応答メッセージを使用して行われる。
【０１３４】
(6) この応答は、MLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.インジケーションメッセージを使用して、MLMEからHC/QAP 125のSME 310に渡される。HC/QAP 125におけるSME 310は、この情報を受信すると、その要求をサイドストリーム信号としてアドミッション許可するのかまたはアップストリーム／ダウンストリーム信号としてアドミッション許可するかの決定を行う。最小送信速度が達成可能でない場合には、サイドストリーム接続を確立することができず、従って、アップストリーム／ダウンストリーム接続が唯一の候補である。この決定は、DSBMに渡される。
【０１３５】
(7) DSBMは、RESVメッセージを作成し、RSVP接続を更新することを目的として、そのRESVメッセージを発信元QSTA 130に転送する。
【０１３６】
なお、サイドストリームシグナリングの場合には、TSPEC要素は、ストリームがHC/QAP 125を通過するのかまたは発信先QSTA 135に直接送信されるのかを示す受信者アドレスを保持している必要がある。
【０１３７】
上に説明されているサイドストリームシグナリングの方法は、図13と図14に要約されている。図13は、サイドストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの本発明の方法の有利な実施例の第一部分を示すフローチャートである。図13に示されているステップは、集合的に参照数字1300によって参照されている。図14は、サイドストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの本発明の方法の有利な実施例の第二部分を示すフローチャートである。図14に示されているステップは、集合的に参照数字1400によって参照されている。
【０１３８】
発信元QSTAにおけるRSVPは、QoSストリーム接続を要求するPATHメッセージを発信先QSTAに送る（ステップ1310）。このPATHメッセージは、HC/QAPと同じ場所に配置されているDSBMに到達し、発信先QSTAに転送される（ステップ1320）。発信先QSTAは、RESVメッセージを開始し、それをDSBMに送る（ステップ1330）。DSBMは、HC/QAPのSMEに連絡し、チャネルステータスの更新を要求する（ステップ1340）。
【０１３９】
HC/QAPのSMEは、発信元QSTAにチャネルステータスの更新を開始させるためのアクションフレームを、HC/QAPのMACによって発信元QSTAに送信させる（ステップ1350）。発信元QSTA内のSMEは、発信元QSTAと発信先QSTAの間の物理層送信速度を確定する（ステップ1360）。ステップ1360の方法は、以下で、図15を参照しながらより完全に説明される。発信元QSTAは、チャネルステータスの更新を実行して速度を確定し、その速度をMLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.応答メッセージを使用してHC/QAPのMLMEに送る（ステップ1370）。
【０１４０】
HC/QAPのMLMEは、この応答をMLME-SIDESTREAM-BW-QUERY.インジケーションメッセージを使用してHC/QAPのSMEに渡す（ステップ1410）。次いで、HC/QAPのSMEは、発信元QSTAと発信先QSTAの間で最小送信速度が達成可能であるか否かを確定する（ステップ1420）。最小送信速度が達成可能である場合には、サイドストリームシグナリングプロトコルが使用される（ステップ1430）。最小送信速度が達成可能でない場合には、アップストリーム／ダウンストリームシグナリングプロトコル送信速度が達成可能である（ステップ1440）。
【０１４１】
HC/QAPのSMEは、どちらのシグナリングプロトコルが使用されるかをDSBMに通知する（ステップ1450）。DSBMは、RSVP接続を更新することを目的として、RESVメッセージを作成し、このRESVメッセージを発信元QSTAに送る（ステップ1460）。
【０１４２】
図15は、本発明の方法の有利な実施例のうち、サイドストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの場合に発信元QoS局と発信先QoS局の間の物理層送信速度を確定する部分を示すフローチャートである。図15は、図13のステップ1360に記述されている方法に関する補足的な細部を示している。
【０１４３】
発信元QSTA内のSMEは、チャネルステータス調査フレームを最大送信速度にて発信先QSTAに送信する（ステップ1510）。次いで、発信元QSTA内のSMEは、発信元QSTAによって送られた送信速度を発信先QSTAが使用することができるという、発信先QSTAからのアクノリッジを自身が受信したか否かを確定する（決定ステップ1520）。発信元QSTA内のSMEが発信先QSTAからのそのような肯定応答を受信した場合には、発信元QSTA内のSMEは、発信先QSTAによってアクノリッジが返されたその送信速度を使用する（ステップ1530）。次いで、この方法は図13のステップ1370に進む。
【０１４４】
発信元QSTA内のSMEが発信先QSTAからのそのような肯定応答を受信していない場合には、発信元QSTA内のSMEは、チャネルステータス調査フレームの送信速度を下げる（ステップ1540）。次いで、発信元QSTA内のSMEは、下げられた送信速度が最小許容送信速度より大きいか否かを確定する（決定ステップ1550）。下げられた送信速度が最小許容送信速度より大きくない場合には、発信元QSTA内のSMEは、最小許容送信速度を使用する（ステップ1570）。次いで、この方法は図13のステップ1370に進む。
【０１４５】
下げられた送信速度が最小許容送信速度より大きい場合には、発信元QSTA内のSMEは、下げられたその送信速度にてチャネルステータス調査フレームを発信先QSTAに送信する（ステップ1560）。次いで、制御はステップ1520に戻り、発信元QSTA内のSMEは、発信元QSTAによって送られた送信速度を発信先QSTAが使用することができるという、発信先QSTAからのアクノリッジを自身が受信されたか否かを確定する（ステップ1520）。このプロセスは、発信先QSTAが送信速度に対してアクノリッジを返すまで続行される。制御は、最終的に図13のステップ1370に渡される。
【０１４６】
サービス品質（QoS）シグナリングを提供する本発明の方法のステップは、DVDまたはCD-ROMなどのコンピュータ可読ストレージメディアに格納されているコンピュータ実行可能命令によって実行することができる。このようなコンピュータ可読ストレージメディアは、図3にはCD-ROMディスク390として概略的に表されている。
【０１４７】
本発明は詳細に説明されているが、当業者は、本発明の最も広い形式における精神と範囲から逸脱することなく、本文書の内容のさまざまな変更、置き換え、および改変を行うことができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】先行技術の例示的な、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）の拡張サービスセットであって、ホストと、分散システムと、第一サービス品質（QoS）基本サービスセット（QBSS）と、第二サービス品質（QoS）基本サービスセット（QBSS）とを有する拡張サービスセットを示す。
【図２】先行技術の開放型システム間相互接続（OSI）の7つのネットワーク層を示す。
【図３】本発明の原理による、サービス品質（QoS）無線局の例示的なアーキテクチャを示す。
【図４】先行技術のリソース予約プロトコル（RSVP）ネットワーク要素の例示的なアーキテクチャを示す。
【図５】先行技術の集中型帯域幅アロケータ（BA）の例示的なアーキテクチャを示す。
【図６】先行技術の分散型帯域幅アロケータ（BA）の例示的なアーキテクチャを示す。
【図７】IEEE 802.11eサービス品質（QoS）データの先行技術のフレームフォーマットを示す。
【図８】IEEE 802.11eトラフィック仕様要素の先行技術のフレームフォーマットを示す。
【図９】ダウンストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの、本発明の方法の有利な実施例の第一部分を示すフローチャートである。
【図１０】ダウンストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの、本発明の方法の有利な実施例の第二部分を示すフローチャートである。
【図１１】アップストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの、本発明の方法の有利な実施例の第一部分を示すフローチャートである。
【図１２】アップストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの、本発明の方法の有利な実施例の第二部分を示すフローチャートである。
【図１３】サイドストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの、本発明の方法の有利な実施例の第一部分を示すフローチャートである。
【図１４】サイドストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの、本発明の方法の有利な実施例の第二部分を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の方法の有利な実施例において、サイドストリームIEEE 802.11e MACシグナリングの場合に発信元QoS局と発信先QoS局の間の物理層トラスミット速度を確立する部分を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４９】
100  拡張サービスセット
110  ホスト
115  分散システム
120、140  QoS基本サービスセット（QBSS）
125、145  QoSアクセスポイント
130、135、150、155  QoS局（QSTA）
210  物理層
220  データリンク層
230  ネットワーク層
240  トランスポート層
250  セッション層
260  プレゼンテーション層
270  アプリケーション層
300  QoS局の例示的なアーキテクチャ
310  局管理エンティティ（SME）
315  アプリケーション層
320  中間層
325  論理リンク制御（LLC）層
330  分類エンティティ（CE）
335  MAC層
340  MAC層管理エンティティ（MLME）
345  帯域幅マネージャ（BM）
350  スケジューリングエンティティ（SE）
355  ハイブリッドコーディネータ（HC）
360  ハイブリッド調整機能（HCF）
365  高度分散調整機能（EDCF）
370  指定サブネット帯域幅マネージャ（DSBM）
375  物理層コンバージェンスプロトコル（PLCP）
380  物理層管理エンティティ（PLME）
400  リソース予約プロトコル（RSVP）
410  RSVPデーモン
420  ポリシー制御モジュール
430  アドミッション制御モジュール
440  アプリケーションプロセス
450  パケット分類器
460  パケットスケジューラ
500  例示的なアーキテクチャ
510、525  QoSアプリケーション
515、530  リクエスタモジュール
520、535  MAC層
540、545、555  レイヤー2要素
550  集中型帯域幅アロケータ（BA）
600  例示的なアーキテクチャ
610、625  QoSアプリケーション
615、630  リクエスタモジュール
620、635  MAC層
640、645  レイヤー2要素
650、655  分散型帯域幅アロケータ（BA）
700  IEEE 802.11e QoSデータのフレームフォーマット
710  QoS制御フィールド
800  IEEE 802.11eトラフィック仕様要素のフレームフォーマット
【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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【国際調査報告】
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