(57)【要約】無線網内の無線局に対してその無線局に対するあるＱｏＳサービススケジュールがペンディング状態にあることを知らせるための装置と方法が開示される。本発明の装置は、ハイブリッドコーディネータを備え、これは、あるペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールのアナウンスメントを生成し、無線局に送信することができる。無線局は、電力節約なる動作モードに入るのを、無線局がそのＱｏＳサービススケジュールを受信するまで、或いはある選択されたタイムアウト期間が満了するまで遅延する。
2005538665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線網内においてあるペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを無線局に知らせるための方法であって、
前記無線網のハイブリッドコーディネータ内で前記無線局に対する前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを生成するステップと、
前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールの前記アナウンスメントを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送るステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ペンディングのサービス品質サービススケジュールの前記アナウンスメントを前記無線局内で受信するステップと、
前記無線局が電力節約なる動作モードに入るのを、前記無線局が前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを受信するまで遅延させるステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記無線局から前記ハイブリッドコーディネータに、前記無線局が前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを前記ハイブリッドコーディネータから受信したことを知らせるアクノレッジメントを送るステップと、
前記アクノレッジメントを前記ハイブリッドコーディネータ内において受信するステップと、
前記ハイブリッドコーディネータ内において前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを実行状態にするステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記無線局が電力節約なる動作モードに入るのを前記無線局による待ち時間がある選択されたタイムアウト値に等しい時間期間に達するまで遅延させるステップを、更に含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記選択されたタイムアウト値はdot11 Schedule Timeoutと等しくされることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記無線網のハイブリッドコーディネータ内で前記無線局に対する前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを生成するステップは、
サービス品質制御欄内の少なくとも一つのビットの値を１なる論理値にセットするステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送るステップは、
前記サービス品質制御欄を含むサービス品質データフレームを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送るステップを含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
あるペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを無線網内の無線局に知らせるができる無線網であって、
前記無線網のハイブリッドコーディネータ内で前記無線局に対するペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを知らせるアナウンスメントを生成すること、および
前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを知らせるアナウンスメントを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送ることができることを特徴とする無線網。
【請求項９】
前記ペンディングのサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを前記無線局内で受信すること、および
前記無線局が電力節約なる動作モードに入るのを、前記無線局が前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを受信するまで遅延させることが更にできることを特徴とする請求項８記載の無線網。
【請求項１０】
前記無線局が前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを前記ハイブリッドコーディネータからの受信したアクノレッジメントを前記無線局から前記ハイブリッドコーディネータに送ること、
前記アクノレッジメントを前記ハイブリッドコーディネータ内において受信すること、および
前記ハイブリッドコーディネータ内において前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを実行状態にすることが更にできることを特徴とする請求項９記載の無線網。
【請求項１１】
前記無線局が電力節約なる動作モードに入るのを、前記無線局による待ち時間がある選択されたタイムアウト値に等しい時間期間に達するまで遅延させることが更にできることを特徴とする請求項９記載の無線網。
【請求項１２】
前記選択されたタイムアウト値はdot11 Schedule Timeoutと等しくされることを特徴とする請求項１１記載の無線網。
【請求項１３】
前記無線網のハイブリッドコーディネータ内で前記無線局に対する前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを生成することは、
サービス品質制御欄内の少なくとも一つのビットの値を１なる論理値にセットすることを含むことを特徴とする請求項８記載の無線網。
【請求項１４】
前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送ることは、
前記サービス品質制御欄を含むサービス品質データフレームを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送ることを含むことを特徴とする請求項１３記載の無線網。
【請求項１５】
無線網内においてあるペンディング状態のサービス品質サービススケジュールが存在することを無線局に知らせるためのコンピュータにて読出し可能な格納媒体上に格納されたコンピュータにて実行可能な命令であって、
前記無線網のハイブリッドコーディネータ内で前記無線局に対する前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを生成する手順と、
前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールの前記アナウンスメントを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送る手順と
を含むことを特徴とするコンピュータにて実行可能な命令。
【請求項１６】
前記ペンディングのサービス品質サービススケジュールの前記アナウンスメントを前記無線局内で受信する手順と、
前記無線局が電力節約なる動作モードに入るのを、前記無線局が前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを受信するまで遅延させる手順と、を更に含むことを特徴とする請求項１５記載のコンピュータにて実行可能な命令。
【請求項１７】
前記無線局が前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを前記ハイブリッドコーディネータから受信したアクノレッジメントを前記無線局から前記ハイブリッドコーディネータに送る手順と、
前記アクノレッジメントを前記ハイブリッドコーディネータ内において受信する手順と、
前記ハイブリッドコーディネータ内において前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールを実行状態にする手順、とを更に含むことを特徴とする請求項１６記載のコンピュータにて実行可能な命令。
【請求項１８】
前記無線局が電力節約なる動作モードに入るのを、前記無線局による待ち時間がある選択されたタイムアウト値に等しい時間期間に達するまで遅延させる手順を、更に含むことを特徴とする請求項１６記載のコンピュータにて実行可能な命令。
【請求項１９】
前記選択されたタイムアウト値はdot11 Schedule Timeoutと等しくされることを特徴とする請求項１８記載のコンピュータにて実行可能な命令。
【請求項２０】
前記無線網のハイブリッドコーディネータ内で前記無線局に対する前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールのアナウンスメントを生成する手順は、
サービス品質制御欄内の少なくとも一つのビットの値を１なる論理値にセットする手順を含むことを特徴とする請求項１５記載のコンピュータにて実行可能な命令。
【請求項２１】
前記ペンディング状態のサービス品質サービススケジュールの前記アナウンスメントを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送る手順は、
前記サービス品質制御欄を含むサービス品質データフレームを前記ハイブリッドコーディネータから前記無線局に送る手順を含むことを特徴とする請求項２０記載のコンピュータにて実行可能な命令。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００２年９月１０日付けで出願された合衆国仮特許出願（United States Provisional Application）第６０／４０９，６９３号明細書に係る優先権を主張するものであり、これについても参照されたい。
【０００２】
本特許出願は本特許出願と同時に出願された”Apparatus and Method for Providing QoS Service Schedule and Bandwidth Allocation to a Wireless Station（ＱｏＳサービススケジュール及び帯域幅割当てを無線局に提供するための装置および方法）”なる名称の合衆国特許出願（Attorney Docket No. US 020321）とも関連するために、これについても参照されたい。
【０００３】
本発明は、一般には通信システム、より詳細には、無線網内においてペンディング状態にあるサービス品質（ＱｏＳ（Quality of Service:））サービススケジュールを無線局に知らせるための装置および方法に係る。
【背景技術】
【０００４】
高品質マルチメディアデバイス、例えば、セットトップボックス、ハイエンドテレビ（high end televisions）、デジタルテレビ、パーソナルテレビ、ストレージ製品、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線インターネットデバイス等の発展のために、これらデバイスのアーキテクチャはますます多様化するとともに、新たな機能に対する可能性も高まっている。これら新たなマルティメディアデバイス製品の発展のために、大衆のマルティメディアサービスに対する需要は引き続き増加の一途をたどるものと予想される。こうして、ネットワーク設計者及びエンジニアは、マルティメディアサービスを統合されたネットワークを横断してリアルタイム或いは非リアルタイムにて伝送することに対する増加の一途をたどる需要にこたえることができるシステムを設計することを絶えず要求されている。
【０００５】
インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのインターネットは、ユーザに対していかなるサービスレベルも保証しない”最善努力式の”データ配信サービスを提供する。ＩＰネットワークを通じての”最善努力式の”サービスにおいては、複雑な処理はエンドホストに任せることで、ネットワーク自体の簡素化が確保される。インターネットの驚異的な成長はこのアプローチの妥当性を示す。
【０００６】
他方において、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリア網（wireless local area network, ＷＬＡＮ）が、移動／携帯デバイスに対する（室内）ブロードバンド無線アクセスのための有力な技術として出現している。ＩＥＥＥ８０２．１１は、”最善努力式の”サービスをサポートするという意味において、”イサーネット（Ethernet）”の無線バージョンとみなすことができる。ＩＥＥＥ８０２．１１作業グループ（Working Group）は、最近、ＱｏＳをサポートするために、現存の伝統的な（legacy）８０２．１１  ＭＡＣ層に対して新たな補充を行っている。この新たな８０２．１１ｅ  ＭＡＣによると、８０２．１１アプリケーションの領域が無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を通じての音声及びビデオサービス等の伝送を可能とすることで拡張される。
【０００７】
この新たなＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準は、この産業の、最初の本当の意味での、ＱｏＳをサポートするためのユニバーサル無線標準となるであろう。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅは、家庭、企業、及び公衆アクセスネットワーキング環境（public access networking environments）間での継ぎ目のない相互動作性（seamless interoperability）を提供するとともに、各タイプのネットワークのユニークな要件に答えるための諸機能（features）を提供する。他の先導的な無線技術と異なり、ＩＥＥＥ８０２．１ｅは、家庭とビジネス環境とを結ぶ最初の無線標準であり、現存のＩＥＥＥ８０２．１１標準にＱｏＳ機能及びマルチメディアサポートが追加されるとともに、従来の標準との完全な後向き方向への互換性も維持される。
【０００８】
マルチメディアトラフィックに対するＱｏＳサポートは、音声、オーディオ及びビデオが複数のネットワーク化されたホーム電子デバイス及びパーソナルコンピュータ間を伝送される無線ホームネットワークにとって極めて重要である。ブロードバンドサービスプロバイダは、ＱｏＳ及びマルチメディア能力を有するホームネットワークは、住宅用顧客（residential customers）に対する付加価値サービス、例えば、ビデオ・オンデマンド、オーディオ・オンデマンド、ＩＰ電話（voice over IP）及び高速インターネットアクセス等を提供するための必須の構成要素であるとみなす。
【０００９】
適切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あるレベルの正確さにて定量的及び定性的に決定することが必要となる。このためには、ネットワークに、ネットワークが、遅延、ジッタ及び損失に対する厳しいタイミング要件を有するトラフィックと他のタイプのトラフィックとを区別できるようにするためのある程度の能力を追加することを要求される。この目的を達成するために設計されたのが、いわゆるＱｏＳプロビジョニング（QoS provisioning）に対するプロトコルである。ＱｏＳプロビジョニングは、帯域幅を新たに生み出すことはないが、帯域幅をより効率的に管理することで、幅広いレンジのアプリケーション要件を満たす。ＱｏＳプロビジョニングの目標は、現在のIPの”最善努力式の”サービスを超えるレベルの予測性（predictability）及び制御を提供することにある。
【００１０】
現在存在するＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準（D3.2 of July 2002）は、トラフィック流に対するＱｏＳ要件を協議（negotiating）するためのプロトコルを規定する。この特許明細書を読むに当ってはこの２００２年７月のＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準のＤ３．２バージョンも参照されたい。この２００２年７月のＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準のＤ３．２バージョンは、ここでは、以降、”Ｄ３．２標準”と呼ばれる。ハイブリッドコーディネータ内のスケジューラが、各無線局（ＷＳＴＡ）に対するサービススケジュールを決定する責務を有する。このスケジューリングは、個々の予め協議されたＱｏＳ要件が満たされるようなやり方にて計画される。このＤ３．２標準においては、サービススケジュールはハイブリッドコーディネータ内に留められ、ハイブリッドコーディネータの外部に対しては知らされない。サービススケジュールの実際の決定は、アルゴリズムの問題であり、Ｄ３．２標準は関知しない。
【００１１】
（Ｄ３．２標準においては）ハイブリッドコーディネータによって決定されるサービススケジュールは無線局には知らされないために、各サービス品質無線局（Quality of Service(QoS) wireless station, ＱＳＴＡ）は、ダウンリンクトラフィックを受信するため、或いはアップリンクトラフィックを送信するため（或いはサイドリンクトラフィックを送信するため）の、トラフィックの機会（ＴＸＯＰ）をいつ期待できるかを知ることができない。このことは、無線局は、頻繁に”電力節約”モード（ここでは、”休眠（sleep）”モードとも呼ばれる）に入ることで電力を節約する、という観点から問題となる。より具体的には、無線局は、”電力節約”モードにある間は、トラフィックを送信することも、受信することもできない。
【００１２】
もし無線局がハイブリッドコーディネータ内のサービススケジュールを予め知ることができれば、無線局は、ハイブリッドコーディネータによって伝送の機会（ＴＸＯＰ）がスケジュールされてないときは、”電力節約”モードに入ることができる。
【００１３】
米国特許出願（Attorney Docket No. US 020321）において開示される装置と方法は、この問題を、ハイブリッドコーディネータにＱｏＳサービススケジュールを無線局に送るらせることで解決する。こうすることで、無線局は、このＱｏＳサービススケジュールを用いて、ハイブリッドコーディネータが伝送の機会（ＴＸＯＰ）をスケジュールしていない間は、”電力節約”モードに入ることで、電力の管理を行うことが可能となる。
【００１４】
ハイブリッドコーディネータがあらたなＱｏＳサービススケジュールを無線局に送る必要が生じた時、その無線局が”電力節約”モードにあるものと想定する。この場合、その無線局は、その無線局が”電力節約”モードから脱するまでこの新たなＱｏＳサービススケジュールを受信することはできない。この問題を回避するためには、ハイブリッドコーディネータは、その無線局に対してあるＱｏＳサービススケジュールがペンディングとなっているときは、その無線局が”電力節約”モードに入ることを阻止することを必要とされる。
【発明の開示】
【００１５】
従って、当分野においては、無線網内においてハイブリッドコーディネータが無線局に対してあるＱｏＳサービススケジュールがその無線局に対してペンディング状態（処理待ち状態）となっていることを知らせるための装置及び方法に対する必要性が存在する。
【００１６】
本発明は、一般的には、無線網内においてハイブリッドコーディネータが無線局に対して、その無線局に対するあるＱｏＳサービススケジュールがペンディング状態となっていることを知らせるための装置と方法に係る。
【００１７】
本発明の一つの好ましい実施例においては、本発明の装置のハイブリッドコーディネータは、（１）ある無線局に対するペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールの存在を知らせるアナウンスメントを生成することと、（２）このペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールの存在を知らせるアナウンスメントをその無線局に送ることができる。このペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールの存在を知らせるアナウンスメントを受信すると、無線局は、電力節約なる動作モードに入るのを、その無線局がそのＱｏＳサービススケジュールを受信するまで、或いはある選択されたタイムアウト期間（timeout period）が満了するまで遅延する。
【００１８】
本発明の一つの主要な目的は、無線網内の無線局に、その無線局に対するペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールの存在を知らせるための装置及び方法を提供することにある。
【００１９】
本発明のもう一つの他の目的は、無線局に対して、”電力節約”なる動作モードに入るのを、その無線局があるペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールを受信するまで、或いはある選択されたタイムアウト期間が満了するまで、遅延させるための装置と方法を提供することにある。
【００２０】
本発明のもう一つの更なる目的は、無線網のハイブリッドコーディネータ内において、あるペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールのアナウンスメントを、ＱｏＳ制御欄（QoS control field）内の少なくとも１つのビットの値をセットすることで生成するための装置と方法を提供することにある。
【００２１】
上では、本発明の態様及び技術的な長所について、以下の本発明についての理解を助ける目的でむしろ大雑把に説明された。以下では本発明のクレームの主題を形成する本発明の態様及び長所についてより詳しく説明される。当業者においては理解できるように、ここに開示される概念及び特定の実施例をベースとして用い、これらを修正することで或いは他の構造を考案することることで、本発明のこの同一の目的を達成することも可能である。当業者においては理解できるように、これら同等の構造も、本発明の精神及び範囲から最も広義な意味において逸脱するものではない。
【００２２】
発明の詳細な説明を開始する前に、この明細書を通じて用いられる幾つかの語句について定義しておくことは有意義であると考える。”含む（include）”及び”備える／から構成される（comprise）”及びこれらの派生語は、含む（inclision）ことを意味し、限定（limitation）を意味するものではない。”或いは（or）”なる語句は、包括的（inclisive）に用いられ、及び／或いは（and/or）を意味し、”と関連する（associated with）”或いは”それと関連する（associated therewith）”なる語句並びにこれらの派生語句は、含む（include）、内に含まれる（included within）、と接続する（interconnect with）、含む（contain）、内に含まれる（contained within）、に接続する或いはと接続された（connect to or with）、に結合された或いはと結合された（ｃouple to or with）、と通信可能な（be communicable with）、と協力する（coorperate with）、間に介在する（interleave）、と共に位置する（juxtapose）、と近接する（be proximate to）、と境を接する（be bound to or wiht)、有する(have）、なる特性を有する（have a property of）その他を意味し、”コントローラ（controller）”、”プロセッサ（processor）”、或いは”装置（apparatus）”なる語句は、少なくとも一つの動作する任意のデバイス、システム或いはその一部を意味し、このようなデバイスは、ハードウェアにて実現することも、ファームウェアにて実現することも、ソフトウェアにて実現することも、或いはこれらの少なくとも２つのある組合せにて実現することもできる。任意の特定のコントローラと関連する機能は、近接して配置し、或いは遠隔地に配置し、集中制御することも、或いは分散制御することもできる。この明細書の様々な箇所で、幾つかの語句に対する定義が与えられるが、当業者においては理解できるように、殆どとはいわないが、多くのケースにおいて、それら定義は、それらされた語句の、従来の用法のみでなく、将来における用法にも適用するものである。
【００２３】
本発明及び本発明の長所のより完全な理解を得るためには、以下の説明を添付の図面との関連で参照されたいが、図面中、類似する参照符号は類似する要素を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下では、図１乃至図９を参照して様々な実施例を用いて本発明の改善されたシステムと方法の原理について説明されるが、これらは単に例示にすぎず、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。当業者においては容易に理解できるように、本発明の原理は、任意のタイプの無線網システムに問題なく適用できるものである。
【００２５】
図１は、無線ローカルエリア網（ＷＬＡＮ）の一例としての従来の拡張されたサービスセット１００を示す。この拡張サービスセット１００は、ホスト１１０、分配システム１１５、第一のＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）１２０、及び第二のＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）１４０を備える。ＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）は、複数の無線ＱｏＳ局（ＱＳＴＡ）から構成され、これら無線局は、同一の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルを実行し、同一の共有媒体へのアクセスについて競い合う。ＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）は隔離構成することも、分配システムに接続することもできる。典型的には、分配システムは有線バックボーンローカルエリア網（ＬＡＮ）から成る。
【００２６】
サービス品質（ＱｏＳ）アクセスポイント（ＱＡＰ）は、分配システムに接続された無線ＱｏＳ局から成る。ＱｏＳアクセスポイント（ＱＡＰ）は、ＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）と分配システムとの間の橋渡しとして機能する。ＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルは、完全な分散型とすることも、そのＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）のＱｏＳアクセスポイント（ＱＡＰ）内の中央調整機能（central coordination function)によって制御することもできる。図１に示すように、第一のＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）１２０はＱｏＳアクセスポイント（ＱＡＰ）１２５を通じて分配システム１１５に接続され、ＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）１４０はＱｏＳアクセスポイント（ＱＡＰ）１４５を通じて分配システム１１５に接続される。
【００２７】
図２は、従来の技術によるＯＳＩ（Open System Interconnection）ネットワークの７つの層を示す。これら層は当分野においては周知であり、ここでは参考のために示される。第一の層は物理層２１０から成り、第二の層はデータリンク層２２０から成り、第三の層はネットワーク層２３０から成り、第四の層はトランスポート層２４０から成り、第五の層はセッション層２５０から成り、第六の層はプレゼンテーション層２６０から成り、第七の層はアプリケーション層２７０から成る。
【００２８】
図３は本発明の原理によるサービス品質（ＱｏＳ）無線局（ＱＳＴＡ）の一例としての構造３００を示す。この構造の多くの要素は当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びる。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）３７５と、物理層管理エンティティ（ＰＬＭＥ）３８０によって表される。物理層コンバージェンスプロトコル（ＰＬＣＰ）３７５の上には媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３３５が位置している。物理層管理エンティティ（ＰＬＭＥ）３８０の上にはＭＡＣ層管理エンティティ（ＭＬＭＥ）３４０が位置している。
【００２９】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３３５の上には論理リンク制御層（ＬＬＣ層）３２５が位置している。この論理リンク制御層（ＬＬＣ層）３２５は分類エンティティ（ＣＥ）３３０を備える。この論理リンク制御層（ＬＬＣ層）３２５の上には中間層３２０が位置している。この中間層３２０の上にはアプリケーション層３１５が位置している。
【００３０】
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３３５は、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）３６０を備え、このハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）３６０は、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５を備える。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３３５は、更に、エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５を備える。ＭＡＣ層管理機能（ＭＬＭＥ）３４０は帯域幅マネジャ（ＢＭ）３４５とスケジューリングエンティティ（ＳＥ）３５０とを備える。
【００３１】
ＭＡＣ層管理エンティティ（ＭＬＭＥ）３４０の上には指定サブネット帯域幅マネジャ（ＤＳＢＭ）３７０が位置している。この指定サブネット帯域幅マネジャ（ＤＳＢＭ）３７０は、ＬＬＣ層３２５、ＭＡＣ層管理エンティティ（ＭＬＭＥ）３４０及び局管理エンティティ（ＳＭＥ）３１０と通信する能力を有する。
【００３２】
後により詳細に説明されるように、本発明のハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５は、ＱｏＳサービススケジュールと帯域幅割当てメッセージを無線ローカルエリア網１００内のＱｏＳ無線局（例えば、ＱＳＴＡ１３０）に提供する能力を有する。
【００３３】
ＭＡＣ層３３５は、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）３６０とエンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５とを備える。エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５は、これがレガシーＤＣＦ（つまり、レガシーＩＥＥＥ８０２．１１  ＭＡＣ）にルートを有するためにこのように呼ばれる。これらハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）３６０とエンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５は、通常は、ＱｏＳアクセスポイント（例えば、ＱＡＰ１２０）内に配置される。
【００３４】
エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５は、フレームがそのチャネル状況についてあるランダムな時間量だけリスニングした後に送られる、衝突防止機能付きキャリアセンスマルチプルアクセス（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance（ＣＳＭＡ／ＣＡ））と呼ばれる、リスン・ビフォア・トークプロトコル（listen-before-talk protocol）に基づく。この方式によると、上位層によって標示される異なる優先度を有するフレームに対する差別的チャネルアクセス（differentiated channel access）が可能となる。チャネルアクセスが分散的に競合（コンテンション）され、無線媒体は不確実性を伴うために、エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５は、精密な（rigid）ＱｏＳを保証することはできない。ただし、これは、いわゆる”優先順位付け（prioritized）”ＱｏＳを提供し、これは、フレーム損失をある確率までは甘受することができるようなアプリケーションに対しては有効である。エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５を利用すると、単一のＭＡＣ層３３５が、異なる優先度に対して独立的に、並列に、機能する複数のキューを維持することが可能となる。異なる優先度を有するフレームは、異なるＣＳＭＳ／ＣＡコンテンションパラメータを用いて伝送される。つまり、基本的には、より高い優先度を有するフレームは、より低い優先度を有するフレームよりも、統計的により短い期間だけチャネルをリスニングした後に伝送されることとなる。エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５は、ストリームという概念はサポートせず、各個別のフレームは、相対的に、その対応する優先度に基づいて扱われることに注意する。
【００３５】
他方、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）３６０のチャネルアクセス制御は、ポール・アンド・レスポンスプロトコル（poll-and-response protocol）に基づいており、このプロトコルでは、ＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）がペンディング状態におかれていたフレームを、ＱｏＳ無線局がハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５からポーリングフレームを受信した時点で送信する。ＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）は、チャネルに対して、エンハンスド分散調整機能（ＥＤＣＦ）３６５のチャネルアクセスに従って競い合うために、チャネル競合に対しては、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５に最も高い優先度が与えられる。つまり、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５は、そのチャネルに対する競合に、そのチャネルを任意の他のＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）より短い時間期間だけリスニングするのみで勝利し、ダウンリンクフレーム或いはポーリングフレームの送信を許されることとなる。ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、ＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）をポーリングすることで、そのＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）に対して、ＴＸＯＰ（伝送の機会）を与える。ここで、ＴＸＯＰはある特定の時間量を表し、この間において、そのポーリングされたＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）、つまり、ＴＸＯＰ保持者は、そのチャネルに対する制御権を得る。このＴＸＯＰの持続期間は、その特定のポーリングフレーム内に指定される。つまり、あるＴＸＯＰの期間中、そのＴＸＯＰの保持者は、複数のフレームを、そのトランザクションに対する合計期間が、そのＴＸＯＰ持続期間を超えない限り送信することができる。
【００３６】
中央からの制御のために、ハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）３６０は、いわゆる”パラメータ化（parameterized）”に基づくＱｏＳという概念を、”優先順位付け（prioritized）”に基づくＱｏＳという概念と共に用いることができる。”パラメータ化”に基づくＱｏＳなる概念をサポートするために、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５と（一つ或いは複数の）ＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）とは、（層２無線リンク）ストリームを、特定のストリームに対するトラフィック特性及びＱｏＳ要件とともに設定する。いったんストリームが設定されると、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５は、（そのストリームがＱＳＴＡからＱＳＴＡに向けられたもの或いはＱＳＴＡからＨＣに向けられたものである場合は）、ＴＸＯＰを対応するＱＳＴＡに与えることを試み、或いは（そのストリームがＨＣからＱＳＴＡに向けられたものである場合は）それらフレームを合意された仕様に従って送信することを試みる。
【００３７】
図４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ  ＱｏＳデータに対する従来の技術によるフレームフォーマットを示す。各単一のＱｏＳデータフレームがトラフィック識別子（ＴＩＤ）の値を運び、これは、優先度に基づくＱｏＳに対するフレームの優先度或いはパラメータに基づくＱｏＳに対する対応するトラフィックストリームを識別する。このような情報を運ぶために、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ  ＱｏＳデータフレームのヘッダは、図４に示されるような２オクテットのＱｏＳ制御欄４１０を含む。このＱｏＳ制御欄は、ＴＩＤ値を示すために４ビットを用いるとともに、幾らかの他のＱｏＳに関する情報を運ぶ。例えば、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５のＴＸＯＰ付与スケジューリングを助けるために、その特定のフレームがそれから取り出されたキューの状態を示すこともできる。
【００３８】
トラフィックストリームを、設定、修正、及び削除するために、２つのタイプのＱｏＳアクション管理フレームが定義される。第一のタイプは、Add ST Request and Response QoSアクションフレームを含み、これらは、ＱｏＳストリームを設定或いは修正するために用いられる。第二のタイプは、Delete TS Request and Response QoSアクションフレームを含み、これらは、ＱｏＳストリームを削除するために用いられる。各ＱｏＳアクション管理フレームは、対応するＱｏＳ要件及びトラフィック仕様を送信するトラフィック仕様（ＴＳＰＥＣ）情報要素を示す。
【００３９】
図５は、トラフィック仕様要素（TSPEC Element）に対する従来の技術によるフレームフォーマットを示す。トラフィック仕様要素（TSPEC Element）５００は、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）と無線局（ＷＳＴＡ）によってパラメータ化ＱｏＳトラフィック転送をサポートするために用いられる、ある特定の無線局（ＷＳＴＡ）のコンテクスト内で単方向トラフィックストリームの特性及びＱｏＳ期待値を定義するセットのパラメータを含む。トラフィック仕様要素（TSPEC Element）情報欄は、図５に示すような項目を含む。トラフィック仕様（ＴＳＰＥＣ）要素５００を用いると、パラメータに基づくＱｏＳトラフィックの任意のインスタンスに対して、必要とされる、或いは利用可能なそれよりも、より多くのパラメータを設定することが可能となる。これら欄は、任意の無指定のパラメータ値に対しては零に設定される。
【００４０】
現在存在するＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準（２００２年７月のＤ３．２）は、トラフィックストリームに対するＱｏＳ要件を協議するためのプロトコルを規定する。２００２年７月のＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅ標準のＤ３．２バージョンは、ここでは、”Ｄ３．２標準”と呼ばれる。ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）内のスケジューラは、各無線局（ＷＳＴＡ）に対するサービススケジュールを決定する責任を有する。このスケジューリングは、個々の予め協議されたＱｏＳ要件が満たされるようなやり方にて行なわれる。Ｄ３．２標準においては、サービススケジュールはハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）内に留められ、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）の外部には知らされない。サービススケジュールの実際の決定は、アルゴリズムの問題であり、Ｄ３．２標準の関知するところではない。
【００４１】
ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）によって決定されたサービススケジュールについて（Ｄ３．２標準においては）無線局は知り得ないために、各ＱｏＳ無線局（ＱＡＴＳ）は、ダウントラフィックを受信するため或いはアップリンクトラフィックを送信するため（或いはサイドリンクトラフィックを送信するため）の、トラフィック機会（ＴＸＯＰ）をいつ期待できるか知り得ない。これは、無線局（例えば、ＱＳＴＡ１３０）は、他方において、頻繁に”電力節約”モード（”休眠モードとも呼ばれる）に入ることで電力を節約の利益を得ようとすることから問題である。つまり、無線局は、その無線局が”電力節約”モードに入っているときは、トラフィックを送信或いは受信することはできない。もし、無線局が、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）内のサービススケジュールについて事前に知ることができれば、無線局は、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）によって伝送の機会（ＴＸＯＰ）がスケジュールされていないときは、”電力節約”モードに入ることができる。
【００４２】
米国特許出願（Attorney Docket No. US 020321）において開示される装置及び方法は、この問題をハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）ＱｏＳ内のスケジューリング情報を無線局に提供することで解決する。より具体的には、サービススケジュール及び帯域幅割当てメッセージが無線局に送信される。無線局は、このスケジューリング情報を、（１）電力レベルを管理するため、（２）内部的にキューイングされたデータを事前にスケジューリングするため、或いは（３）任意の他の目的に用いることができる。
【００４３】
このＱｏＳサービススケジュール及び帯域幅割当てメッセージは、図６に示すようなスケジュール要素６００を含む。スケジュール要素６００は、以下の情報、つまり、要素の識別（ＩＤ）、長さ、公称ＴＸＯＰ持続期間、ＴＸＯＰ間の間隔、ＴＸＯＰ間ジッタの限界、最大ＴＸＯＰ持続期間、及び最小ＴＸＯＰ持続期間を含む。スケジュール要素６００は、無線局に、図７に示されるようなＱｏＳスケジュール管理アクションフレーム７００内に入れて送られる。
【００４４】
ＱｏＳスケジュール管理アクションフレーム７００は、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）から無線局に、定期的に送ることも、或いは非定期的に送ることもできる。さらに、ＱｏＳスケジュール管理アクションフレーム７００は、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）から無線局に、一度のみ送ることも、或いは選択された回数だけ送ることもできる。ＱｏＳスケジュール管理アクションフレーム７００は、移動局に、その無線局から発信される少なくとも一つの許可されたトラフィックストリーム、或いはその無線局に送信されるべき少なくとも一つの許可されたトラフィックストリームが存在するときに送られる。
【００４５】
ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、ＱｏＳスケジュール管理アクションフレーム７００を、スケジュールの変更が生じたときにも無線局に送る。無線局によって受信されたサービススケジュールは、それがより最近受信されたサービススケジュールによって上書きされるまで有効にとどまる。
【００４６】
ハイブリッドコーディネータが新たなＱｏＳサービススケジュールを無線局に送信したとき、その無線局は”電力節約”モードにあったものと想定する。この場合は、その無線局は、この新たなＱｏＳサービススケジュールを、その無線局が”電力節約”モードから脱するまで受信することができない。この問題を回避するためには、ハイブリッドコーディネータは、あるＱｏＳサービススケジュールがその無線局に対してペンディング（未処理）状態となっているときは、その無線局が”電力節約”モードに入ることを阻止する必要がある。
【００４７】
本発明の装置と方法は、この問題を、ハイブリッドコーディネータが、その無線局に対するあるＱｏＳサービススケジュールがペンディング状態にあることを、その無線局に知らせることで解決する。ハイブリッドコーディネータは、このペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールをＱｏＳ制御欄を通じて知らせる。ＱｏＳ制御欄は、（無線局によって送られるポール或いはフレームを含めて）全てのＱｏＳデータフレーム内に存在するフィールドの一つである。
【００４８】
図８は、ＱｏＳ制御欄８００と、本発明によるハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）によって新たなＱｏＳサービススケジュールが無線局に対してペンディング状態となっていることをその無線局に知らせるために用いられるスケジュール要素欄を示す。ＱｏＳ制御欄８００は、１６ビット欄から成り、あるフレームが属するトラフィックカテゴリ（ＴＣ）或いはトラフィックストリーム（ＴＳ）、及びそのフレームについての他の様々なタイプのＱｏＳ関連情報を識別する。図８にはＱｏＳ制御欄８００の幾つかのサブ欄の用い方及びレイアウトも示される。
【００４９】
ある無線局に対してペンディング状態となっているＱｏＳサービススケジュールが存在する場合、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、出方向ＱｏＳデータフレーム内のＱｏＳ制御欄８００内のビット７（”スケジュール要素”）を”１”なる論理値にセットする。無線局は、ビット７が”１”なる論理値にセットされていることをセンスし、このため、そのスケジュールされた伝送機会（ＴＸＯＰ）が終端した後に、”電力節約”モードに入いることはせず、無線局は、動作モードにとどまり、そのペンディング状態にあるＱｏＳサービススケジュールが受信されるのを待つ。その無線局は、ある選択された時間値、例えば、”dot11 Schedule Timeout”にて計測される最大待ち時間期間だけ待つ。無線局がそのペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールをこの最大待ち時間期間内に受信しなかった場合は、無線局は、”電力節約”モードに入る。
【００５０】
図９は、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）が無線局にその無線局に対するあるＱｏＳサービススケジュールがペンディングとなっていることを知らせる本発明の方法の一つの好ましい実施例を示す流れ図である。図９に示されるステップは、全体としては、参照符号９００にて表される。説明の目的に対しては、無線局（ＷＳＴＡ）は、ＱｏＳ無線局（ＱＳＴＡ）１３０であるものと想定され、ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、ＱｏＳアクセスポイント（ＱＡＰ）１２５と同一の位置に配置されたハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）３５５であるものと想定される。
【００５１】
ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、あるＱｏＳサービススケジュールがある無線局に対してペンディング状態にあることを検出する（ステップ９１０）。ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、ペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールの存在を示すために、ＱｏＳ制御欄８００内のビット７を”１”なる論理値にセットする（ステップ９２０）。ハイブリッドコーディネータ（ＨＣ）は、次に、ＱｏＳ制御欄８００内のビット７が１にセットされたＱｏＳデータフレームを無線局に送ることで、その無線局にあるＱｏＳサービススケジュールがペンディング状態にあることを知らせる（ステップ９３０）。
【００５２】
無線局は、すると、そのペンディング状態のＱｏＳサービススケジュールが受信されるのを待つ（ステップ９４０）。無線局は、絶えず、累積待ち時間が最大待ち時間（”タイムアウト”値）を超えないかチェックする（判定ステップ９５０）。タイムアウト値に至るまでは、無線局は待ち続ける。タイムアウト値に達すると、無線局は、”電力節約”モードに入る（ステップ９６０）。
【００５３】
本発明の方法のこれらステップは、コンピュータにて読出し可能な媒体、例えば、ＤＶＤ或いはＣＤ−ＲＯＭ上に格納されたコンピュータにて実行可能な命令によって遂行することができる。このようなコンピュータにて読出し可能な記憶媒体が図３においてＣＤ−ＲＯＭディスク３９０として簡略的に示されている。
【００５４】
本発明が詳細に説明されたが、当業者においては理解できるように、本発明の精神及び範囲から、最も広義に解釈されたとき、逸脱することなく、上述の実施例に対する様々な変更、置換、及び代替が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ホスト、分配システム、第一のＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）及び第二のＱｏＳ基本サービスセット（ＱＢＳＳ）を含む無線ローカルエリア網（ＷＬＡＮ）の一例としての従来の技術による拡張サービスセットを示す図である。
【図２】従来技術によるＯＳＩ（Open System Interconnection）網の７つの層を示す図である。
【図３】本発明の原理によるＱｏＳ無線局の一例としてのアーキテクチャを示す図である。
【図４】ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ  ＱｏＳデータに対する従来技術によるフレームフォーマットを示す図である。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ  トラフィック仕様要素に対する従来技術によるフレームフォーマットを示す図である。
【図６】本発明による一例としてのスケジュール要素を示す図である。
【図７】本発明のＱｏＳスケジュール管理アクションに対する一例としてのフレームフォーマットを示す図である。
【図８】ＱｏＳ制御欄であって、本発明によるハイブリッドコーディネータによって無線局にその無線局に対してあるＱｏＳサービススケジュールがペンディング状態にあることを知らせるために用いられるスケジュール要素欄を示す図である。
【図９】ハイブリッドコーディネータによって無線局に対してその無線局に対するあるＱｏＳスケジュールがペンディング状態となっていることが知らされる、本発明の方法の一つの好ましい実施例を示す流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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