(57)【要約】      （修正有）【課題】全二重／半二重共存シナリオでのＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークにおける同時送受信を可能にする方法を提供する。【解決手段】通信システム内のデータ伝送をスケジュールする装置および方法は、第１のネットワークノードへのデータ伝送のための要求を第１のネットワークノードで受信することと、第１のネットワークノードで発信するデータ伝送の終了が第１のネットワークノードへのデータ伝送の予期される終了と実質的に一致するか、またはそれより早いように、発信するデータ伝送をスケジュールすることとを備える。第１のネットワークノードはアクセスポイントまたはステーションである。【選択図】図５
2018011285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内のデータ伝送をスケジュールする方法であって、
第１のネットワークノードへのデータ伝送のための要求を前記第１のネットワークノードで受信することと、
第１のネットワークノードで発信するデータ伝送の終了が第１のネットワークノードへの前記データ伝送の予期される終了と実質的に一致するか、またはより早いように、前記発信するデータ伝送をスケジュールすることとを備え、
前記第１のネットワークノードがアクセスポイントまたはステーションである、方法。
【請求項２】
前記ＡＰで受信されるまたは受信されるべきデータの予期される所要時間に基づいて、前記ＡＰから送信されるデータに対する肯定応答タイムアウト期間の終了を決定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
データ伝送をスケジュールすることが、別のネットワークノードに伝送するためのデータの要求が前記第１のネットワークノードで生成または受信されたか否かを決定することを備える、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
データ伝送をスケジュールすることが、データ伝送のための前記要求が受信されたネットワークノードとは別のネットワークノードへのデータ伝送をスケジュールすることと、選択されるネットワークノードとデータ伝送のための前記要求が受信された前記ネットワークノードとが互いから部分的にまたは完全に隠されるように、前記第１のネットワークノードに利用可能な近隣情報に基づいて前記別のネットワークノードを選択することとを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記スケジュールされたデータ伝送に従ってデータを送信することと、前記データ伝送がＢＦＤまたはＵＦＤデータ伝送としてということを識別する標識を送信することとをさらに備える、任意の先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記データ伝送をスケジュールすることが、前記スケジュールされたデータ伝送が前記要求されたデータ伝送よりも前に、または同時に終わるように、伝送されるべきデータサイズ、前記データの伝送のためのＭＣＳ、および／または伝送遅延を選択することを備える、任意の先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記標識が、前記第１のネットワークノードからの前記送信が、ＢＦＤ伝送におけるＦＤ  ＡＰからの二次送信、ＵＦＤ伝送におけるＦＤ  ＡＰからの二次送信、潜在的なＦＤ通信におけるＦＤ  ＡＰから発信する一次送信であること、または前記ＡＰが隠れノード情報収集手順を起動したいことを示す、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
ワイヤレスネットワークにおける能力発見の方法であって、前記ネットワーク内のＦＤ対応ノードが、ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰヘッダ、および／またはＭＡＣヘッダにＦＤ能力を示すフラグまたは能力ビットを設定することによって、他のノードにＦＤ能力をアドバタイズすることを備える、方法。
【請求項９】
前記フラグまたは能力ビットが、ＦＤ対応でないネットワークノードによってアクセスされない、前記ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰおよび／またはＭＡＣヘッダの一部に設定される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータプログラム命令を実行するように構成された装置であって、前記コンピュータプログラム命令が、
前記装置へのデータ伝送のための要求を前記装置で受信し、
前記装置発信するデータ伝送の終了が装置への前記データ伝送の予期される終了と実質的に一致するか、またはより早いように、前記発信するデータ伝送をスケジュールすること
によって、ＦＤアクセスポイントと１つまたは複数のＳＴＡとを備える通信システム内でデータ伝送をスケジュールするように前記装置を構成し、
ここにおいて、前記装置が前記アクセスポイントまたは前記１つもしくは複数のＳＴＡのうちのＳＴＡである、
装置。
【請求項１１】
前記ＡＰで受信されるまたは受信されるべきデータの予期される所要時間に基づいて、前記ＡＰから送信されるデータに対する肯定応答タイムアウト期間の終了を決定するようにさらに構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記データ伝送をスケジュールすることが、別のネットワークノードに伝送するためのデータのための要求が前記装置で生成または受信されたか否かを決定することを備えるようにさらに構成される、請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記データ伝送をスケジュールすることが、データ伝送のための前記要求が受信されたネットワークノードとは別のネットワークノードへのデータ伝送をスケジュールすることと、選択されるネットワークノードとデータ伝送のための前記要求が受信された前記ネットワークノードとが互いから部分的にまたは完全に隠されるように、前記装置に利用可能な近隣情報に基づいて前記別のネットワークノードを選択することとを備えるようにさらに構成される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記スケジュールされたデータ伝送に従ってデータを送信するように、そして前記データ伝送がＢＦＤまたはＵＦＤデータ伝送としてということを識別する標識を送信するように、さらに構成される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記データ伝送の前記スケジューリングの一部として、前記スケジュールされたデータ伝送が前記要求されたデータ伝送よりも前に、または同時に終わるように、伝送されるべきデータサイズ、前記データの伝送のためのＭＣＳ、および／または伝送遅延を選択するようにさらに構成される、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記標識が、前記装置からの前記送信が、ＢＦＤ伝送における前記ＦＤ  ＡＰからの二次送信、ＵＦＤ伝送における前記ＦＤ  ＡＰからの二次送信、潜在的なＦＤ通信における前記ＦＤ  ＡＰから発信する一次送信であること、または前記ＡＰが隠れノード情報収集手順を起動したいことを示す、請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰヘッダ、および／またはＭＡＣヘッダにＦＤ能力を示すフラグまたは能力ビットを設定することによって他のノードにＦＤ能力をアドバタイズすることにより、ＦＤ対応ノードを備えるワイヤレスネットワークにおけるノード能力を発見するように構成される、ＦＤ対応ＡＰ。
【請求項１８】
前記フラグまたは能力ビットが、ＦＤ対応でないネットワークノードによってアクセスされない、前記ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰヘッダ、および／またはＭＡＣヘッダの一部に設定される、請求項１７に記載のＦＤ対応ＡＰ。
【請求項１９】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づき、半導体チップセットまたはＷｉ−Ｆｉ消費者電子製品を備えることが可能な、請求項１０から１８のいずれか一項に記載の装置またはＦＤ対応ＡＰ。
【請求項２０】
ＦＤおよびＨＤのネットワークノードを備えるネットワーク内でＢＦＤまたはＵＦＤ伝送をサポートするように構成されたＦＤ対応ＡＰであって、前記ＡＰが、ヘッダがＨＤノードとの通信で使用されるかまたはＦＤノードとの通信で使用されるかに応じて、前記ネットワーク内の前記ノードに前記伝送の種類および対象を示すための異なるヘッダを生成するように構成される、ＦＤ対応ＡＰ。
【請求項２１】
ＦＤ  ＡＰとＨＤおよび／またはＦＤ対応ノードとを備えるシステムであって、前記ＦＤ  ＡＰおよび／または前記ＦＤ対応ノードの１つもしくは複数が請求項１０から１６に記載の装置であり、または前記ＦＤ  ＡＰが請求項１７から２０のいずれか一項に記載のようなＦＤ  ＡＰである、システム。
【請求項２２】
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサを備える装置に請求項１から９に記載の方法のいずれかを実装させるように構成されたコンピュータ実行可能コードを記憶しているコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施形態は概してネットワークにおける同時送受信のための装置および方法に関し、好ましくは全二重／半二重共存シナリオでのＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークにおける同時送受信に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログおよびデジタル自己干渉除去技法の最近の進歩のため、同時に送受信を行うことができる全二重（ＦＤ）無線が実用的に実現されることが可能となっている。ＦＤトランシーバは、同時に首尾よく受信することができるように、それが送信する信号から干渉を排除するために自己干渉除去方法をそれが使用する点で、その半二重（ＨＤ）カウンターパートと異なる。しかしながら、自己干渉除去技法は、他のＲＦ源からの干渉を軽減できない。
【発明の概要】
【０００３】
以下に、図を参照しつつ実施形態が記載される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】図１（ａ）は、ＦＤデータ交換で動作するＦＤ対応ＩＥＥＥ８０２．１１アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）とを示す図。図１（ｂ）は、ＵＦＤモードで動作し、ＦＤまたはＨＤ対応ステーションとデータを送信および受信するＦＤ対応アクセスポイントを示す図。
【図２】図２（ａ）は、レガシー８０２．１１ネットワークにおける交換を例示し、ＡＰとの関連づけのために使用される信号交換を示す図。図２（ｂ）は、レガシー８０２．１１ネットワークにおける交換を例示し、データ伝送（data transmission）のためのＲＴＳ／ＣＴＳ制御メッセージ交換を示す図。図２（ｃ）は、一般的な８０２．１１管理フレーム内の能力情報フィールドを示す図。
【図３】ネットワーク初期化段階を示し、近隣ＳＴＡがＡＣＫを漏れ聞き、近隣情報テーブルを維持する、図。
【図４】実施形態に係る提案される解決策のためのシステムモデルを示し、点線が干渉範囲を図示し、ＳＴＡの各々がＨＤまたはＦＤ対応であり得る、図。
【図５】ＢＦＤ伝送でのデータ伝送のためのＲＴＳ／ＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージ交換を示し、適応ＡＣＫタイムアウト設定メカニズムも例示される、図。
【図６】ＵＦＤ伝送でのデータ伝送のためのＲＴＳ／ＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージ交換を示し、適応ＡＣＫタイムアウト設定メカニズムも例示される、図。
【図７】ＡＰ起動ＢＦＤ伝送でのデータ伝送のためのＲＴＳ／ＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージ交換を例示し、適応ＡＣＫタイムアウト設定メカニズムも例示される、図。
【図８】８０２．１１ネットワークにおいてＳＴＲ可能モードの達成可能なゲインに関するシミュレーション結果を示す図。
【図９】ＤＳＳＳ  ＰＨＹにおける現行の予約ビットの例を示す図。
【図１０】拡張ＰＬＣＰヘッダの可能な形式を示す図。
【図１１】それぞれ一次および二次伝送事例にＦＤＦｌａｇ０とＦＤＦｌａｇ３とを設定することによって、レガシーＳＴＡによって起動されるＵＦＤ伝送が実装される実施形態を例示する図。
【図１２】それぞれ一次および二次伝送事例にＦＤＦｌａｇ１とＦＤＦｌａｇ２とを設定することによって、ＦＤ  ＳＴＡによって起動されるＢＦＤ伝送が実現される実施形態を例示する図。
【図１３】それぞれ一次および二次伝送事例にＦＤＦｌａｇ１とＦＤＦｌａｇ３とを設定することによって、ＦＤ  ＳＴＡによって起動されるＵＦＤ伝送が実装される実施形態を例示する図。
【図１４】それぞれ一次および二次伝送事例にＦＤＦｌａｇ４とＦＤＦｌａｇ１とを設定することによって、ＡＰによって起動されるＢＦＤ伝送が実現され得る実施形態を例示する図。
【図１５】それぞれ一次および二次伝送事例にＦＤＦｌａｇ５とＦＤＦｌａｇ１とを設定することによって、ＡＰによって起動されるＵＦＤ伝送が実現される実施形態を例示する図。
【図１６】ネットワーク内の統計量隠れノードを識別するためにＦＤＦｌａｇ６フラグが使用される工程を示す図。
【図１７】単方向と双方向の両方のＦＤを達成するためにフラグを使用する可能なシナリオを要約する図。
【図１８】異なる色彩シナリオでＦＤＦｌａｇを扱うＳＴＡ／ＡＰのロジックを示す図。
【図１９】実施形態に係るＦＤ  ＡＰのアーキテクチャを示す図。
【図２０】実施形態に係るＦＤ  ＳＴＡのアーキテクチャを示す図。
【図２１】ＡＰにおいて行われる方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
実施形態によれば、通信システム内のデータ伝送をスケジュールする方法が提供される。方法は、第１のネットワークノードへのデータ伝送の要求を第１のネットワークノードで受信することと、データ伝送の終了が第１のネットワークノードへのデータ伝送の予期される終了と実質的に一致するか、またはそれより早いように、第１のネットワークノードで発信する（originating）データ伝送をスケジュールすることとを備える。第１のネットワークノードはアクセスポイントまたはステーションである。
【０００６】
実施形態において、要求された伝送と関連づけられたデータが受信され、伝送のためにスケジュールされたデータが第１のネットワークノードから送信される。
【０００７】
受信された要求は、要求されたデータ伝送を完了するために必要とされる時間の指標（indication）を備えてもよい。
【０００８】
第１のネットワークノードから発信するデータ伝送のデータサイズもしくはＭＣＳまたは開始に対する遅延が、２つのデータ伝送の終了が実質的に一致するように、またはスケジュールされたデータ伝送が、第１のネットワークノードへ送信されることが要求されたデータ伝送よりも前に終わるように、第１のネットワークノードによって選ばれてもよい。
【０００９】
データ伝送の終了後に第１のネットワークノードで肯定応答が受信されてもよく、データ伝送の終了後に第１のネットワークノードから肯定応答が送信されてもよい。
【００１０】
第１のネットワークノードがアクセスポイントであり、第１のネットワークノードへのデータ伝送の要求が第１のＳＴＡで発信したならば、スケジュールされたデータ伝送は第１のＳＡＴのためまたは第２の異なるＳＴＡのためでもよい。
【００１１】
第２の、異なるＳＴＡは第１のＳＴＡから隠されてもよい。
【００１２】
第１のネットワークノードがＡＰでなければ、すなわちデータ交換がおよびＳＴＡによって起動されたならば、ＡＰは要求元ＳＴＡからのＢＦＤもしくはＵＦＤ伝送または単純なデータの受信が起こるべきであるかどうかを決定してもよい。
【００１３】
データ伝送の制御は、所与の瞬間におけるデータ伝送必要性だけに依存し、フレームごとに動的になされ得る。
【００１４】
方法は、ＡＰで受信されるまたは受信されるべきデータの予期される所要時間（duration）に基づいてＡＰから送信されるデータに対する肯定応答タイムアウト期間の終了を決定することをさらに備えてもよい。
【００１５】
データ伝送をスケジュールすることは、別のネットワークノードに伝送するためのデータの要求が第１のネットワークノードで生成されたかまたは受信されたかを決定することをさらに備えてもよい。
【００１６】
データ伝送をスケジュールすることは、データ伝送の要求が受信されたネットワークノードとは別のネットワークノードへのデータ伝送をスケジュールすることを備えてもよい。別のネットワークノードは、選択されるネットワークノードと、データ伝送の要求が受信されたネットワークノードとが互いから部分的にまたは完全に隠されるように、第１のネットワークノードに利用可能な近隣情報に基づいて選択されてもよい。
【００１７】
方法は、スケジュールされたデータ伝送に従ってデータを送信することと、データ伝送がＢＦＤまたはＵＦＤデータ伝送であることを識別する標識（indicator）を送信することとをさらに備えてもよい。このことは、データ伝送に参加しないノードがデータ交換中に休止し続けるようにするためにそれらに通告する。
【００１８】
別の実施形態によれば、ネットワーク内のＦＤ対応ノードが、ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰヘッダ、および／またはＭＡＣヘッダにＦＤ能力を示すフラグまたは能力ビットを設定することによって他のノードにＦＤ能力をアドバタイズすることを備える、ワイヤレスネットワークにおける能力発見の方法が提供される。
【００１９】
フラグまたは能力ビットは、ＦＤ対応でないネットワークノードによってアクセスされない、ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰヘッダおよび／またはＭＡＣヘッダの一部に設定されてもよい。このことは後方互換性を確実にする。
【００２０】
ＢＦＤ／ＵＦＤデータ伝送は、ネットワーク内のノードの発見されたＦＤ能力に基づいてアクセスポイントによってスケジュールされてもよい。ＡＰは、発見されたＦＤ能力を識別するデータが記憶されるメモリを備えてもよい。
【００２１】
フラグまたは能力ビットの送信のためにＰＬＣＰヘッダが使用される場合、中央制御または余分なＲＴＳ／ＣＴＳメッセージは必要とされない。ヘッダに使用される予約ビットはフレームのおよびノードの状況を表してもよい。
【００２２】
標識は、第１のネットワークノードからの送信が、ＢＦＤ伝送におけるＦＤ  ＡＰからの二次送信、ＵＦＤ伝送におけるＦＤ  ＡＰからの二次送信、潜在的なＦＤ通信におけるＦＤ  ＡＰから発信する一次送信であること、またはＡＰが隠れノード情報収集手順を起動したいことを示してもよい。
【００２３】
別の実施形態によれば、コンピュータプログラム命令を実行するように構成された装置が提供され、コンピュータプログラム命令が、装置へのデータ伝送の要求を装置で受信し、データ伝送の終了が、装置へのデータ伝送の予期される終了と実質的に一致するか、またはそれより早いように、装置発信するデータ伝送をスケジュールすることによって、ＦＤアクセスポイントと１つまたは複数のＳＴＡとを備える通信システム内のデータ伝送をスケジュールするように装置を構成する。ここにおいて、装置はアクセスポイントまたは１つもしくは複数のＳＴＡのうちのＳＴＡである。
【００２４】
別の実施形態によれば、ビーコン、ＲＴＳ制御メッセージ、ＰＬＣＰヘッダ、および／またはＭＡＣヘッダにＦＤ能力を示すフラグまたは能力ビットを設定することによって他のノードにＦＤ能力をアドバタイズすることにより、ＦＤ対応ノードを備えるワイヤレスネットワークにおけるノード能力を発見するように構成されるＦＤ対応ＡＰが提供される。
【００２５】
別の実施形態によれば、ＦＤおよびＨＤのネットワークノードを備えるネットワーク内でＢＦＤまたはＵＦＤ伝送をサポートするように構成されたＦＤ対応ＡＰが提供され、ＡＰは、ヘッダがＨＤまたはＦＤノードとの通信で使用されるかに応じて、ネットワーク内のノードに伝送の種類（type）および対象を示すための異なるヘッダを生成するように構成される。
【００２６】
別の実施形態によれば、ＦＤ  ＡＰとＨＤおよび／またはＦＤ対応ノードとを備えるシステムが提供され、ＦＤ  ＡＰおよび／またはＦＤ対応ノードの１つもしくは複数が、上記されたような装置であるか、または、ＦＤ  ＡＰが上記されたようなＦＤ  ＡＰである。
【００２７】
別の実施形態によれば、プロセッサによって実行されると、プロセッサを備える装置に上記された方法のいずれかを実装させるように構成されたコンピュータ実行可能コードを記憶しているコンピュータプログラム製品が提供される。
【００２８】
従来は、ワイヤレスネットワークは、送信信号によって受信信号に対して生成される干渉である、自己干渉のため同時に送受信できない半二重（ＨＤ）無線において構築された。自己干渉除去の最近の進歩のため、同時に送受信できる全二重（ＦＤ）無線が実用的に実現されることが可能となっている。ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークにおいて同時送受信（ＳＴＲ）モードを実現するために、次の２つの異なる種類のワイヤレスリンク、ａ）一対のＦＤ対応アクセスポイント（ＡＰ）およびステーション（ＳＴＡ）が互いとの間で同時に送信／受信できる双方向全二重（ＢＦＤ）リンク、（ｂ）ＡＰが全二重／半二重（ＨＤ）ＳＴＡ（すなわち同時に送受信できないＳＴＡ）に同時に送信しつつ別のＦＤ／ＨＤ  ＳＴＡから受信する単方向全二重（ＵＦＤ）が作成され得る。これらの種類のリンクの両方がそれぞれ図１（ａ）および１（ｂ）に例示される。
【００２９】
８０２．１１ネットワークにおいてＳＴＲモードを可能にすることはいくつかの問題を生じさせる。ＦＤノード（ＡＰおよびＳＴＡ）は最小のプロトコル変更でレガシーＨＤノードと共存することができるべきである。ＦＤ  ＡＰおよびＳＴＡは、レガシーＨＤノードと共存しつつＦＤ能力を発見することができるべきである。さらに、ＢＦＤおよびＵＦＤ伝送は、レガシーチャネルアクセスメカニズムへの変更なく可能にされるべきである。ＵＦＤ伝送の固有の特性は、２つのＨＤノードがＡＰとの間で同時に送信／受信することを可能にする。しかしながら、互いから隠されないノードが干渉するおそれがあるので、ＡＰのカバレージ内のすべてのノードがＵＦＤ伝送の一部であり得るとは限らない。提案される発明は、ＦＤまたはレガシー（ＨＤ）アクセスポイントに関連づけられたＦＤとＨＤ  ＳＴＡの共存を容易にする。
【００３０】
レガシー８０２．１１ネットワーク（ＨＤ通信）において、ノードは、データパケットを送った後に肯定応答（ＡＣＫ）を予期する。しかしながら、ＢＦＤ伝送の場合には、データパケットは両方のノードによって同時に送られるので、ノードは着信データパッケージの首尾良い受信後に依然としてデータパッケージを送るのに忙しく、結果的に適時に肯定応答を送り得ないことがありえる。このことはＡＣＫタイムアウトに至り得る。この問題はＵＦＤ伝送にとって特に難しくなるはずである。
【００３１】
図２は、レガシー８０２．１１ワイヤレスネットワークにおける信号交換を描く。ＳＴＡをＡＰに関連づけできるようにするために、図２（ａ）に例示されるように、ＡＰは周期的な間隔でビーコンフレームをブロードキャストする。ビーコンフレームはネットワークに関係する情報を含む。ＳＴＡは、関連づけ要求フレームを送ることによってＡＰと関連する。ＡＰは、関連づけ応答メッセージを送ることによって応答する。データ伝送を起動するために、図２（ｂ）に例示されるように、ＳＴＡはまず送信要求（ＲＴＳ）メッセージを送る。ＲＴＳメッセージ伝送が成功であれば、ＡＰはショートインターフレームスペース（ＳＩＦＳ：short interframe space）時間幅（duration）の間待機した後に送信可（ＣＴＳ）メッセージで応答する。送り側ノードは、ＣＴＳメッセージを受信すると、ＳＩＦＳ時間幅の間待機し、データメッセージを送信する。ＡＰは、データメッセージを受信した後のＳＩＦＳ時間幅にＡＣＫを送信する。ＳＴＡがＡＣＫタイムアウト期間（データメッセージを送るときに設定される）の間にＡＣＫを受信しなければ、それはデータメッセージを再送信する。
【００３２】
実施形態はＦＤとＨＤ  ＳＴＡの共存を可能にし、したがってレガシー手法とのいくつかの主要な構造的な差異を有し、次の通りに記載される。
【００３３】
ａ）ＦＤ能力の発見  −  実際には、ＦＤノードはレガシーＨＤノードと共存しているだろう。このことをサポートするために、実施形態において、ＦＤ対応ノード（ＡＰおよびＳＴＡ）は自律的にＦＤ能力を発見することができる。実施形態は、フレーム構造を変更する必要なくこれを達成する。代わりに、後方互換性に影響することなく、現行のフィールドに付加情報がオーバロードされる。
【００３４】
ｂ）適格（eligible）ノード識別段階  −  ＵＦＤ伝送（図１に例示される）の場合には、ＡＰによって同時に応対される（served）２つのノードは互いの干渉範囲外でなければならない。このことは、第１の送信機（ＡＰに送信するＳＴＡ  Ａ）が第２の送信機（ＡＰ）の受信機（ＡＰから受信するＳＴＡ  Ｂ）と干渉しないことを確実にするために特に重要である。したがって、ＡＰは、どのノードがＵＦＤ伝送の一部になる資格がある（eligible to）かを知らなければならない。実施形態は、ネットワーク初期化段階の間に、近隣情報に基づいて、簡単な手順を通してこれを達成する。
【００３５】
ｃ）ＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージ  −  ＢＦＤおよびＵＦＤ伝送を起動するために、一実施形態は、いずれかの「予約」ビットに１ビットの変更をもつレガシーＣＴＳ制御メッセージを使用する。この変更は完全に後方互換性がある。
【００３６】
ｄ）適応ＡＣＫタイムアウト設定  −  レガシーＨＤ８０２．１１ネットワークにおいて、ノードは、データパケットを送った後にＡＣＫを予期する。しかしながら、ＢＦＤ伝送の場合には、データパケットは両方のノードによって同時に送られるので、各ノードはＡＣＫを得る前にデータパケットを得、これはＡＣＫタイムアウトに至る。ＦＤノード（この場合にはＡＰ）は２つの異なるノードで同時には送信も受信もできないので、ＡＣＫタイムアウトの問題はＵＦＤ伝送の場合には特に難しくなる。実施形態は、ＢＦＤおよびＵＦＤ伝送に係わるノードでのＡＣＫタイムアウト設定のための簡単で新規な手法を利用する。ＨＤ伝送に係わるノードはレガシー方途でＡＣＫタイムアウトを設定し、それゆえに実施形態は完全に後方互換性がある。
【００３７】
すべての実施形態においてでなく、いくつかにおいて、いずれのＦＤ通信も起動元ノードからのＲＴＳによって先行されなければならない。さらに、ＮＡＶが設定されると、いずれのＦＤ／ＨＤ  ＳＴＡも受信可能である。
【００３８】
以下の実施形態は、ＦＤとＨＤの両方のＳＴＡが共存する単一セルマルチユーザ８０２．１１ネットワークシナリオの文脈で記載される。最初に、ネットワークにおけるノードはＦＤ能力を発見することができる。このことを容易にするために、実施形態において、ＡＰはビーコンフレームでそのＦＤ能力を周期的にアドバタイズする。ネットワークにおけるＳＴＡは、ＡＰがＦＤ対応であるか否かをビーコン送信から学習する。実施形態において、ＡＰのＦＤ能力はビーコンフレームの「能力情報」フィールド（図２ｃに例示される）内でアドバタイズされる。能力情報フィールドは２バイトを備え、そのうちの１バイトが予約される。ＦＤ能力は、予約ビットのうちのいずれかの１ビット変化を通じてアドバタイズされ得る。このことは、また、ビーコンにおけるＢＳＳＩＤフィールドまたは他の空のフィールドを通じたアドバタイズによっても達成されるはずである。
【００３９】
実施形態において、ネットワークにおけるＦＤ  ＳＴＡは、関連づけ要求フレームを送るときにそのＦＤ能力をＡＰに通知する。実施形態において、ＦＤ能力は、関連づけ要求フレーム内の２バイトの能力情報フィールドの予約ビットのうち、いずれかの１ビットの変化を通じてアドバタイズされる。
ＳＴＡ起動通信シナリオ
ＦＤ能力を発見した後は、いずれのＦＤ対応ノードもＡＰとのＢＦＤまたはＵＦＤ伝送に係わり得る。しかしながら、ネットワークにおけるすべてのＳＴＡがＵＦＤ伝送の一部に潜在的になり得るとは限らない。実施形態において、ＡＰによって同時に応対される２つのＳＴＡが実質的に互いの干渉範囲外であることが好ましい。
【００４０】
一実施形態において、ＡＰは、ネットワーク初期化段階の間に簡単な手順を通して、どのノードがＵＦＤ伝送の一部になる資格があるかを学習する。この手順では、ＳＴＡとＡＰとの間で近隣情報が交換される。ネットワーク初期化段階の間に、ＡＰは、図３に図示されるように、各ＳＴＡに順番にメッセージ（たとえばＲＴＳ）を送る。それぞれのＳＴＡ（この場合にはＳＴＡ２）はＡＣＫで返答する。他のＳＴＡはＡＣＫを漏れ聞き（overhear）、近隣情報テーブルを維持する。たとえば、ＳＴＡ２の干渉範囲内に存在するＳＴＡはＡＣＫを漏れ聞き、近隣情報テーブルにＳＴＡ２のＩＤを追加する。ネットワーク初期化段階の終了時に、各ＳＴＡはＡＰに各自の近隣テーブルを報告する。全体的な近隣情報に基づいて、ＡＰは、どのＳＴＡがＵＦＤ伝送の一部になる資格があるかを学習する。
【００４１】
ノードは、ＲＴＳ−ＣＴＳメッセージを使用するそれらの実施形態において、ＡＰとのＲＴＳ−ＣＴＳ交換にいずれかの点で係わることになる。代替方法では、ＲＴＳでなくＣＴＳを聞き得るすべて他のノードがＣＴＳメッセージ中の宛先アドレスを記録し、これを記憶する。ＡＰが維持し、たとえばビーコンまたはなんらかの他のメッセージを介してセルにおけるすべてのＳＴＡに利用可能とするビットマップを使用して、ＳＴＡは、記憶された宛先ｉｄに対応するビットマップを記憶する。このことは、各ＳＴＡが、隠れＳＴＡビットマップを、専用の信号／データフレームを介してまたはそれがＡＰに送る現行の（existing）メッセージにこの情報をピギーバックすることによって、報告することを可能にする。ＡＰがこの情報を受信すると、それはセルにおける各ＳＴＡに対応する隠れＳＴＡのリストを有する。
【００４２】
なおさらなる方法では、各ＳＴＡは媒体上の送信を漏れ聞くことができ、それが復号できる各そのような送信（Ｔｘ）の発信源（source）Ｉｄを記録できる。ＳＴＡはそれが聞き得るＳＴＡのすべてに対応するビットマップを記憶し、前段落に記載されるものと同様の方式でＡＰにこれを報告する。ＡＰは次いで、ＳＴＡによって報告されるリストと重複しないそれに関連づけられたＳＴＡリストからある隠れＳＴＡ（ones）を特定することによって、このＳＴＡの隠れＳＴＡのリストを特定できる。
【００４３】
以下では、ＦＤ／ＨＤ共存シナリオの場合のレガシーＨＤ、ＢＦＤおよびＵＦＤ伝送のための手順が詳述される。図４に例示されるシナリオに参照がなされ、ＳＴＡ１がＡＰに送るべきデータを有すると仮定される。いくつかの特徴の組合せが可能である。
【００４４】
事例１：ＳＴＡ１とＡＰの両方がＨＤ対応である。この場合にはレガシー手順（図１に図示される）がとられる（followed）。ＳＴＡ１がＲＴＳメッセージを送信し、ＡＰがＣＴＳメッセージで応答し、その後にデータ伝送が開始できる。
【００４５】
事例２：ＳＴＡ１がＦＤ対応であり、ＡＰがＨＤ対応である。ＡＰがＦＤデータ交換に係わり得ないので、この場合にもレガシー手順がとられる。
【００４６】
事例３：ＳＴＡ１がＨＤ対応であり、ＡＰがＦＤ対応である。この場合には次の２つの可能性がある。（ｉ）ＳＴＡ１およびＡＰがレガシー手順を用いてＨＤ伝送に係わる。ならびに（ｉｉ）ＡＰがＳＴＡ１および別の（適格な）ＳＴＡとＵＦＤ伝送を確立する。
【００４７】
事例４：ＳＴＡ１とＡＰの両方がＦＤ対応である。この場合には、次の３つの可能性がある。（ｉ）ＳＴＡ１とＡＰの両方がＢＦＤ伝送に係わり得る。（ｉｉ）ＳＴＡ１とＡＰ別の適格なＳＴＡとを伴うＵＦＤ伝送。または（ｉｉｉ）ＳＴＡ１およびＡＰがレガシーＨＤ伝送に係わり得る（これは、ＡＰがＳＴＡ１からデータを受信する間に送信するはずであるＳＴＡ１または他のＳＴＡに送るべきデータをＡＰが有さない場合に起こり得る）。
【００４８】
以下では、ＲＴＳおよびＣＴＳ制御メッセージ内のフィールドのいくつかが論じられる。ＲＴＳおよびＣＴＳ（およびＡＣＫ）メッセージは「時間幅ＩＤ」フィールド（以後「時間幅」フィールドと称される）を含む。このフィールドは、送られるべきフレームに必要とされる総伝送時間を指定する。ＲＴＳを受信したＳＴＡは時間幅フィールドを読み、それらのＮＡＶを設定する、これはそれが媒体へのアクセスをどれくらい長く延期しなければならないかに関するＳＴＡに対する標識である。たとえば、ＲＴＳメッセージ内の時間幅フィールドは、ＳＩＦＳ時間幅を明示的に含んでデータとＣＴＳおよびＡＣＫメッセージとを伝送するために必要とされる時間に設定される。
【００４９】
好適な実施形態において利用されるＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージは１ビットだけレガシー制御メッセージと異なり、すなわち、ＣＴＳ−ＦＤメッセージの、時間幅フィールドに先行するフレーム制御（ＦＣ）フィールドのいずれかの予約ビットが１に設定される。レガシーＦＣフィールドは２つの異なるフィールド、２ビット「タイプ」フィールドと４ビット「サブタイプ」フィールドとを含む。現在では、「００」、「０１」および「１０」のタイプ値が、それぞれ、管理、制御、およびデータフレームを示す。しかしながら、「１１」のタイプ値は予約されている。さらに、制御フレーム（０１のタイプ値）に対する００００から１００１までの９つのサブタイプ値が予約されている。したがって、ＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージはレガシーＨＤ  ＳＴＡと完全に後方互換性があり、その実用的な実現は問題ではない。
ＢＦＤ伝送
図５に図示されるように、時間ｔ0でＳＴＡ１がＡＰにＲＴＳメッセージを送ることを考える。図５においてＲＴＳメッセージと関連づけられる３つのフィールドは、それぞれ、宛先アドレス、時間幅フィールド、およびＦＣフィールドの予約ビット、に対応する。ＲＴＳメッセージは時間ｔ1にＡＰに到達する。ＳＴＡ１がＡＰへのデータ転送を起動し、ＲＴＳメッセージを送る時には、ＡＰによるＦＤデータ伝送の要望があるかどうかは知られていないので、ＲＴＳメッセージがＦＣフィールドにおける予約ビットの変化を含む必要はないことに気付かれよう。したがって、この点までは、ＳＴＡ１はあたかもＨＤデータ転送が要望されるかのようにふるまう。
【００５０】
ＡＰがＳＴＡ１に送るべきデータを有すれば、それはＳＩＦＳ時間幅の間待機した後にＣＴＳ−ＦＤメッセージで応答する。ＡＰによって送られるＣＴＳ−ＦＤは、ＦＤ交換が開始されることを示すために１に設定されたＦＣフィールドの予約ビットを有し、この点でレガシーＣＴＳメッセージと異なる。ＣＴＳ−ＦＤメッセージは、ＦＤ交換がＳＴＡ１とのＢＦＤ交換であることを示すためにＳＴＡ１の宛先アドレスも含む。したがってＣＴＳ−ＦＤは可能なＢＦＤ伝送をＳＴＡ１に通知する。
【００５１】
ＳＩＦＳ時間幅の間待機した後に、ＳＴＡ１はデータ伝送を開始する（時点ｔ3に）。同様に、ＣＴＳ−ＦＤメッセージを送った後に、ＡＰはＳＩＦＳ時間幅の間待機し、データメッセージ（ＳＴＡ１の宛先アドレスをもつ）を送る。したがって、ＳＴＡ１とＡＰとの間でＢＦＤ伝送が発生する。ＡＣＫ手順については後記する。後に論じられるように、ＡＰからＳＴＡ１へのデータ伝送は時間ｔ4以前に終了する必要がある。ＲＴＳメッセージが、ＳＴＡ１によって要求されるデータ伝送がかかると予期される時間に関する情報（時間幅Ｄ0の形態（form））を含むので、時間ｔ4はＡＰに知られている。Ｄ0はｔ1からｔ5までの全時間帯をカバーし、その結果Ｄ0＝３＊ＳＩＦＳ＋Ｔ＿ＣＴＳ＋Ｔ＿Ｄａｔａ＋Ｔ＿Ａｃｋであり、Ｔ＿Ｄａｔａはｔ3とｔ4との間の時間期間でありおよびＴ＿ＡＣＫはｔ4＋ＳＩＦＳとｔ5との間の時間である。ｔ4はしたがってｔ4＝Ｄ0−（ＳＩＦＳ＋Ｔ＿Ａｃｋ）として計算され得る。
【００５２】
図５から分かるように、ＡＰからＳＴＡ１へのデータ伝送が時間ｔ4前に完了されることがありえる。それは、ＦＤ伝送を誘起する（instigate）ことを決定した、ＳＴＡ１からのデータ伝送がいつ完了されるかを知っているＡＰであるので、このことは問題とはならない。結果として、ＡＰは、それがいつＳＴＡ１からのＡＣＫを予想できるかを知っており、ＳＴＡ１からの肯定応答が予期され得る時点を再計算するように構成され、結果的にこの時点より早くＡＣＫタイムアウトをトリガしないことになるだろう。
【００５３】
ＳＴＡ１がｔ4の直後に（shortly after）ＡＰからのＡＣＫを予期すると仮定すると、ＡＰは、ＳＴＡ１へのそのデータ伝送がｔ4以前に完了されることを確実にするために、ペイロード、ＭＣＳ（変調および符号体系（coding scheme））およびデータ伝送が開始される時間の１つまたは複数を選択することによって進める（proceed）。一旦両方のデータ伝送が時間ｔ4に完了されると、ＳＴＡ１およびＡＰは、両方とも自由にＡＣＫメッセージを送ることができ、その際には、時点ｔ4＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫtransmissionで発生するようにレガシープロトコルによって設定されるＡＣＫタイムアウトを回避する。
ＵＦＤ伝送
図６に図示されるように、時間ｔ0にＳＴＡ１がＡＰにＲＴＳメッセージを送る。ＳＴＡ１からＡＰに送られるＲＴＳのフォーマットは図５を参照して上論されたものと同じである。このシナリオでは、しかしながら、ＡＰはＳＴＡ１ではなくＳＴＡ３およびＳＴＡ２に送るべきデータを有する。したがって、ＡＰはＵＦＤ伝送を潜在的に確立できる。図４に図示されるように、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１の干渉範囲内であるので、ＡＰは、ＵＦＤ伝送でＳＴＡ１からデータを受信する間にＳＴＡ２にデータを送ることは最適でない、または可能でさえないと理解する（realise）。ＡＰがネットワーク初期化段階の間にどのノードがＵＦＤ伝送に参加する資格があるかを学習することが想起される(recalled)。したがって、ＡＰは、時間幅フィールドが「Ｄ1」に設定され、ＳＴＡ１の宛先アドレスをもつＣＴＳ−ＦＤメッセージを送信することによってＲＴＳに応答する。ＣＴＳ−ＦＤメッセージを受信するＳＴＡは、ＢＦＤまたはＵＦＤ伝送が起こるかどうかを知らない。
【００５４】
ＣＴＳ−ＦＤメッセージがＳＴＡ１の宛先アドレスを含むので、ＳＴＡ１は時間ｔ3にデータを送信することを開始する。Ｄ0およびＤ1に基づいて、ＡＰは、ＳＴＡ１からのデータ伝送が終了するとき、すなわち時点ｔ4に終了することを知っている。ＳＴＡ３がＵＦＤ伝送に参加する資格があり、ＡＰがＳＴＡ３に送るべきデータを有するので、ＡＰは時間ｔ3以後にＳＴＡ３にデータメッセージを送る。
【００５５】
近隣ＳＴＡは、データがＳＴＡ３に向けられていると分かった後は、それらのＮＡＶに従い、休止し続ける。したがって、ＡＰによってＵＦＤ伝送が首尾よく確立される。ＳＴＡ３がレガシーＨＤノードであり得るので、ＡＰからＳＴＡ３へのデータ伝送が時間ｔ4に終了することが特に重要である。ｔ4より前に伝送が終了すれば、ＳＴＡ３はまた、ｔ4より前に、すなわちＡＰが依然ＳＴＡ１からデータを受信しているのでＡＰがＡＣＫを受信することができない間に、ＡＣＫを送ることになる。したがって、ＡＰは、上述された時間制約を条件として（subject to）、選ばれるＭＣＳがパケットを配信できるように伝送時間がｔ4−（ｔ2＋ＳＩＦＳ）以下であるパケットを選択するように構成される。ＡＰは、ペイロードサイズおよびＭＣによって指図されて（dictated）、データ伝送がｔ4に終了するようにＳＴＡ３への伝送の開始時間（ｔs）を選択するように構成される。ｔestが、ペイロードとＭＣＳの関数であるＡＰからＳＴＡ３へのデータ伝送時間を表すとする。ｔest＝ｔ4−（ｔ2＋ＳＩＦＳ）であれば、ｔs＝ｔ2＋ＳＩＦである。他方では、ｔest＜ｔ4−（ｔ2＋ＳＩＦＳ）であれば、ｔs＝ｔ4−ｔestである。
【００５６】
ＡＰがＢＦＤ伝送のために伝送の開始時間を調節する必要はないことが認識されるだろう。これは、ＳＴＡ１（図５）が、ＢＦＤ伝送が起こっていることを知っていれば、ＳＴＡ１が、ＡＣＫタイムアウトに自動的にフラグを立てないＦＤ対応ノードであるからである。さらに、近隣ＳＴＡは、ＡＰからのＣＴＳ−ＦＤメッセージを聞いた後、ＢＦＤ伝送の場合には同じ方式でそれらの待ち時間を設定する。待ち時間手順はＮＡＶ時間幅の間に行われ、それゆえにそれは完全に後方互換性がある。
【００５７】
ＡＣＫタイムアウト設定手順、およびペイロードとＭＣＳとを適切に選択するためのＡＰへの制約が、図６に図示されるＵＦＤ伝送シナリオを参照しつつ、２つの事例について論じられる。
【００５８】
事例１：ＳＴＡ１からＡＰへのデータ伝送（第１の伝送）がＡＰからＳＴＡ３へのデータ伝送（第２の伝送）前に終わると仮定する。この場合には、ＡＰは、それがＳＴＡ３に送信することにすでに係わって（engaged）いるので、ＳＴＡ１の伝送に肯定応答できない。したがって、ＳＴＡ１はＡＣＫタイムアウトのためにデータを不必要に再送信することになる。
【００５９】
事例２：ＳＴＡ１からＡＰへのデータ伝送がＡＰからＳＴＡ３へのデータ伝送後に終わると仮定する。この場合には、ＡＰがＳＴＡ１からデータを受信することに係わっているので、ＳＴＡ３はＡＰの伝送に肯定応答できない。これは、ＡＰが（ＦＤ対応とはいえ）２つの異なるＳＴＡから同時に受信できないからである。
【００６０】
したがって、ＳＴＡ１およびＡＰに対する最小ＡＣＫタイムアウトは、ｔ4と、ＳＩＦＳと、ＡＣＫのための伝送時間との和であるｔ5に等しい。ＡＣＫタイムアウトをｔ5に設定することによって、第２の伝送が第１の伝送前に終わるとしても、ＡＰは不必要に再送信する必要はない。ＡＰは、第２の伝送が第１の伝送前に終わるようにペイロードとＭＣＳとを選択するように構成される。
【００６１】
実施形態（ＳＴＡ１とＡＰの両方がＡＣＫタイムアウトをｔ5に設定する）のＡＣＫタイムアウト設定メカニズムはＢＦＤ伝送の場合に等しく適用できる。ＡＰは、第２の伝送（ＡＰからＳＴＡ１へ）が第１の伝送（ＳＴＡ１からＡＰへ）後に、またはそれと同時に終わるようにペイロードとＭＣＳとを選択するように構成される。
【００６２】
実施形態は、他のシナリオの他に、ＵＦＤ伝送に関する以下の事例を包含（cover）する。
【００６３】
事例１：ＳＴＡ１がＨＤである  −  レガシーＳＴＡはＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージを読み得るが、０／１ビットを読む必要はないので、提案される解決策が完全に適用できる。
【００６４】
事例２：ＳＴＡ１がＦＤである  −  ＦＤ  ＳＴＡがＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージを読み得るので、提案される解決策が等しく適用できる。
【００６５】
一実施形態において、ＡＰは、３つ以上のＳＴＡがＵＦＤ伝送に参加する資格があれば、最善のチャネルまたはなんらかの他のメトリック（公平性などを確保するため）をもつもの（the one）を選択するように構成される。この選択を行う１つの方式は、ＡＰが、ＳＴＡが以前のデータ伝送中にどれくらい確実にデータ受信の肯定応答を提供したかを示す統計量を維持することと、そのように維持された統計量で信頼性が低いと示されるＳＴＡよりもそのように維持された統計量でより信頼性が高いと示されるＳＴＡを優先して選択することとである。
ＡＰ起動通信シナリオ
以下の論孝（discussion）は、そのＡＰがＳＴＡ１に送るべきデータを有する状況で図４に図示されるシナリオに基づく。
【００６６】
事例１：ＡＰがＲＴＳを送らず、ＳＴＡ１がＨＤである。この場合にはＡＰはＳＴＡ１にデータメッセージを直接送る。ＡＰからデータを受信した後、ＳＴＡ１はＡＣＫを送る。
【００６７】
事例２：ＡＰがＲＴＳを送らず、ＳＴＡ１がＦＤである。この場合にはＡＰはＳＴＡ１にデータメッセージを直接送る。この場合には（ＳＴＡ起動通信シナリオに記載されたようにＣＴＳ−ＦＤを通じて）ＳＴＡ１が潜在的ＢＦＤ伝送をＡＰに通知できないことに留意されたい。したがって、事例１に論じられるように、ＨＤ伝送のみが起こり得る。
【００６８】
事例３：ＡＰがＲＴＳを送り、ＳＴＡ１がＨＤである。この場合には、図２を参照しつつ説明されたように、レガシーＲＴＳ／ＣＴＳ制御メッセージ交換が起こる。他のＳＴＡは、ＡＰからＲＴＳを受信した後、それに応じてそれらのＮＡＶを設定する。
【００６９】
事例４：ＡＰがＲＴＳを送り、ＳＴＡ１がＦＤである。この場合にはＡＰはＳＴＡ１にＲＴＳを送る。ネットワークにおける他のＳＴＡはＲＴＳを聞き、それがＳＴＡ１に向けられていると分かった後にそれに応じてそれらのＮＡＶを設定する。ＳＴＡ１がＡＰに送るべきデータを有すれば、それはＢＦＤ伝送をＡＰに通知するＣＴＳ−ＦＤで返答する。したがって、ＳＴＡ起動シナリオでＢＦＤ伝送に関して説明されたように、双方向データ伝送およびＡＣＫタイムアウト設定のために同じ手順がとられる。この事例は図７にも例示される。ＳＴＡ１がＡＰに送るべきデータを有しなければ、それはＣＴＳでＲＴＳに応答し、事例３に記載されたようにレガシー手順がとられる。
【００７０】
ＡＰ起動通信シナリオ（ＡＰがおよびＲＴＳを送ろうが送るまいが）の場合にはＵＦＤ伝送シナリオが実行可能でないことが認識されるだろう。
ＣＴＳ−ＦＤ対ＣＴＳ制御メッセージ
ＳＴＲモードを可能にする提案されるプロトコルがＲＴＳ／ＣＴＳ−ＦＤハンドシェイクとレガシーＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェイクの両方と協働できることは指摘する価値がある。上記で説明されたように、前者はレガシーＣＴＳへの１ビットの変更である。しかしながら、ＣＴＳ−ＦＤは、ＢＦＤおよびＵＦＤ伝送のため生じる漏れ聞きノードに対する競合不公平問題を軽減することに重大な役割を果たす。
【００７１】
図示されるように、ＦＤ対応であるＳＴＡ１はＡＰとのＢＦＤ伝送に係わる。このＢＦＤ伝送が進行中、近くのＳＴＡ（ＳＴＡ２）は、ＳＴＡ１およびＡＰからのパケットの同時受信から生じる干渉のために誤り／破損パケットを受信することになる。ＢＦＤ伝送の完了後に、ＡＰとＳＴＡ１の両方は次の競合前にＤＩＦＳ時間幅の間待機することになる。しかしながら、ＳＴＡ２は次の競合前にＥＩＦＳ時間幅の間待機することになり、ＥＩＦＳ時間幅はＤＩＦＳ時間幅より大きいので、結果としてチャネルアクセスにおいて不公平になる。レガシー８０２．１１ネットワークにおいて、ＥＩＦＳは、意図される受信機（データを正しく受信している可能性がある）が干渉なくＡＣＫを返す余分な時間を許容するために（ＳＴＡが破損パケットの受信に続くそのチャネルアクセスを延期するように）定義される。競合不公平問題はＨＤとＦＤの両方のＳＴＡに影響し、ＵＦＤ伝送の場合にも存在する。この問題を軽減するために、ＦＤ対応ノードは、一実施形態において、ＣＴＳ−ＦＤ制御メッセージの受信の上で、ＮＡＶ期間の間に受信される任意の破損パケットを無視するように構成される。
【００７２】
図８は、経路損失およびレイリーフェージング（Rayleigh fading）を伴う単一セルインフラストラクチャベースのシナリオでポアソン分散ＳＴＡをもつネットワークトポロジをもつ８００ｍ×８００ｍ領域での８０２．１１ネットワークにおけるシミュレーション結果を図示する。トラフィックパターンが蓄積されている（backlogged）、すなわち送られるべきデータの不在によってもたらされる伝送のギャップがないと仮定される。ＡＰおよびＳＴＡの伝送電力は、それぞれ、４０ｄＢｍおよび３０ｄＢｍに設定された。伝送速度は１Ｍｂｐｓと仮定される。ポアソン分散ＳＴＡの密度は１．５×１０＾−３（ｓｑ．ｍ当たり）に固定された。さらに、我々はすべてのＳＴＡがＦＤ対応であると仮定した。この図から分かるように、上記された実施形態に従うＢＦＤおよびＵＦＤ伝送の組合せを使用することから達成可能なゲインは、ＵＬとＤＬトラフィック間の等価につれて（with parity）２倍の改善に近づく。
【００７３】
以下では、なおさらなる実施形態が記載される。ＦＤおよびＨＤ対応装置を備えるネットワークを実用的に実現するために、通信しているエンティティが能力情報を交換することが必要である。上述されたように、ＡＰおよびＳＴＡ装置のいくつか／すべてがＦＤ対応であるとしても、これがネットワークにおける装置間の干渉に至らないように並列同時伝送を可能にするために、ネットワークにおける装置間の伝送を調整することが不可欠である。
【００７４】
このことを達成するために、異なる動作モードを示す異なる種類のフラグの概念が導入される。これらのフラグの使用はここでも完全に後方互換性があり、すなわち、レガシー装置は、デフォルトで０に設定されるパケットヘッダ中のこれらのフィールドを無視する。具体的なフラグおよびそれらが可能にする動作モードが論じられる前に、これらのフラグがどのように、通信に関与するエンティティに適切な信号を送るように潜在的にアドバタイズされるはずであるかを検討する価値がある。以下はこのことが実施形態において達成されるいくつかの異なる方式である。これらの実施形態は全く例証の目的であり、したがって求められる保護範囲を限定するものでない。
【００７５】
一実施形態において、フラグを信号で伝える（signal）ために現行のＰＬＣＰヘッダの予約ビットが使用される。このことは図１０に図示される。この実施形態は実装するのが簡単であり、レガシーノードと互換性がある。レガシーノードは予約ビットをすべてゼロとして設定することになる（すべてゼロは予約ビットのデフォルトの状況であり、レガシー装置は他の非レガシーＳＴＡ／ＡＰによって設定される予約ビットの任意の変化を無視することになる）。下記されるように、残りのノードはフレーム状況をフラグにマッピングできる。
【００７６】
別の実施形態において、たとえば、図１１に図示されるように、現在のＰＬＣＰヘッダが拡張される。この手法の利益は、予約ビットが手つかずのままであることである。これを実現する１つの方式は、二組のＰＬＣＰヘッダ、すなわちレガシーノードのためのデフォルトのＰＬＣＰヘッダおよびＦＤ対応ノードのための変更されたＰＬＣＰヘッダを維持することである。ＦＤ対応ノードは、別のＦＤ対応ノードと通信するとき、実施形態における変更ＰＬＣＰヘッダを使用する。他方では、ＦＤ対応ノードがレガシーノードと通信するとき、それは実施形態におけるデフォルト（レガシー）ＰＬＣＰヘッダを使用する。したがって、実施形態のＦＤ対応ノードは、レガシーＰＬＣＰヘッダと変更ヘッダ（ＦＤ通信を可能にするための）の両方を認識するように構成される。ヘッダ処理をスピードアップするために、プリアンブルおよびＰＬＣＰヘッダ処理がＡＳＩＣ／ＦＰＧＡにおいて実装されてもよい。
【００７７】
別の実施形態において、フラグはＭＡＣ層ヘッダ中の予約ビットを用いて信号で伝えられる。ＰＬＣＰ手法と同様に、これは実装するのが簡単であり、レガシーノードと互換性がある。レガシーノードは予約ビットをすべてゼロとして設定することになるだろう。残りのノードはフレーム状況を後記されるフラグにマッピングする。
【００７８】
ＡＰがＨＤ通信のみ可能であるレガシー装置であれば、ＳＴＡ（ＨＤまたはＦＤ対応）とＡＰとの間の通信はレガシー手法に従う。したがって、以下の論孝はＡＰがＦＤ対応であるシナリオのみにフォーカスする。図１７は、インフラストラクチャ構成において可能であるすべての種類の通信を描く異なる種類のＳＴＡ（いくつかのＨＤ、いくつかのＦＤ対応）を伴うすべての可能なシナリオを図示する。
【００７９】
ＦＤ対応ワイヤレスネットワークに存在する可能性のあるフレームの４つのカテゴリを示す４つの基本ＦＤフラグがある。それらはＦＤＦｌａｇ０、ＦＤＦｌａｇ１、ＦＤＦｌａｇ２およびＦＤＦｌａｇ４である。単方向ＦＤや、単方向ＦＤ中の選択のために各ノードに関する隠れノードを識別することなどの追加機能をサポートするために、３つのさらなるフラグ、ＦＤＦｌａｇ３、ＦＤＦｌａｇ５およびＦＤＦｌａｇ６が実施形態において使用される。
【００８０】
ＦＤＦｌａｇ０：レガシーノードがＡＰへの伝送を起動するとき、このフラグはデフォルトで「０」であり、ＡＰがＳＴＡをレガシーＳＴＡとして識別し、それに応じて要望されることになる任意のＵＦＤ伝送を計画することを可能にする。このフラグの使用を描くシナリオ例が図１１に図示される。この図に図示されるように、レガシークライアント（ｃｌｉｅｎｔＬ１）がＡＰにフレームを送るとき、それはパケットヘッダにおけるフラグフィールドに作用（touch）しない（これがデフォルトで０であることを想起されたい）。ＡＰがこのフレームを受信し終わると、それはレガシークライアントにＡＣＫを返送することになるだろう。一次受信（ＣｌｉｅｎｔＬ１からのフレーム）の経過中に、ＡＰは自由に、二次送信の間ＦＤＦｌａｇ３を示すことによってその全二重能力を利用するために、図に図示されるようにネットワークにおけるいずれかの他のＳＴＡ（ＨＤにせよＦＤにせよ）に同時に送信することができる。ＡＰからのこの同時送信の間、ＨＤ対応のみのｃｌｉｅｎｔＬ１はそれが送信しているので何も聞くことができないだろうし、同時に受信できない。図１７に図示されるシナリオ４および５が、上述されたフラグ（すなわち一次送信に対するＦＤＦｌａｇ０および二次送信に対するＦＤＦｌａｇ３）の組合せによって包含される。二次送信の完了時間への制限があり、これについてはＦＤＦｌａｇ１に関連する詳細において次に詳述する。
【００８１】
ＦＤＦｌａｇ１：このフラグは、図１２および図１３に図示されるように、ＦＤ対応ＳＴＡがＡＰへの伝送を起動するときに使用される。このフラグの存在は、そのフレームが全二重ＳＴＡから発信していることをＡＰに示す。ＡＰは次いで、それが発信元ＳＴＡ（図１２に図示されるように、この場合にはｃｌｉｅｎｔＦ１）との双方向全二重か、または図１３に図示されるようになんらかの他のＳＴＡとの単方向全二重を確立したいかを決定することができる。ＡＰがＣｌｉｅｎｔＦ１との双方向全二重に係わることを決定すれば、ＡＰはＦＤＦｌａｇ２が設定されたフレームを送ることを開始することになるだろう。ＦＤＦｌａｇ２は、ＡＰがＣｌｉｅｎｔＦ１との双方向全二重に係わっているという、このフレームを聞く可能性のあるネットワークにおける他のＦＤ  ＳＴＡに対する信号である。
【００８２】
他方では、ＡＰが単方向全二重に係わることを決定すれば、それは通信するべきＳＴＡを選び、ＦＤＦｌａｇ３を設定してそれにフレームを送ることになるだろう。このＦＤＦｌａｇ３は、このフレームの宛先フィールドにＭＡＣアドレスが出現するＳＴＡとの単方向全二重にＡＰが係わっているという、すべての他のＦＤ  ＳＴＡ（一次送信の発信元を含む）に対する指標である。ＡＰが双方向または単方向ＦＤに係わるかを決定することは、公平性基準、各ＳＴＡへのチャネル品質（たとえば、より良いチャネル品質をもつＳＴＡはより高いＭＣＳで応対され得る。反対に、劣ったチャネル品質をもつＳＴＡはより低いＭＣＳで応対され得るが、優先されなければならないこともある）などのいくつかの要因に依存する。実際の決定基準は本説明の範囲外である。留意されるべきである少数の重要点は次の通りである。
【００８３】
・ＡＰが単方向ＦＤ通信に係わることを選ぶと、それは、一実施形態において、一次送信が発信するＳＴＡの隠れノードであるＳＴＡを選択する。これは二次送信が一次送信と干渉しないことを確実にするためである。
【００８４】
・二次送信は一次送信が終了するのと同じ時間に終了するべきである。フレームの飛行時間はペイロードとＭＣＳの関数である。各ＳＴＡに対して使用されるべきＭＣＳは知られている（任意の標準リンク適合手法を用いて）。ＡＰは、このフレームの伝送が一次送信が完了する以前に完了するような飛行時間になるペイロードを選ぶ（pick）ように構成される。比較的短い送信の場合には、一次と二次両方の送信のための同じ完了時間を達成するために、ＡＰは必要であればその二次送信を遅延させるように構成される。
【００８５】
・ＡＰがＦＤ伝送に係わる必要を認めない（not see）場合には（in the event）（たとえば任意のＳＴＡに対してもデータの蓄積がないときに）、ＡＰは、一実施形態において、一次送信機の送信が完結されるまで一次送信機の隠れノードがそれら自身の送信を抑制するために必要とされる情報を隠れノードが有するように、すでにネットワークにおいて進行中の送信があることを一次送信機の隠れノードに示し、たとえばＦＤＦｌａｇ２が設定されたビーコンなどの管理フレームを送るように構成される。
【００８６】
・ネットワークにおける任意のレガシーＳＴＡも、上述されたように設定されるＦＤＦｌａｇ２およびＦＤＦｌａｇ３を単に無視する。結果として、これらのレガシーＳＴＡは単にレガシー処理を行うことになるだろう。
【００８７】
ＦＤＦｌａｇ４：ＦＤ対応ＡＰは、それらがＦＤ対応ＳＴＡへの伝送を起動するときに、図１４に図示されるように、それが双方向ＦＤ通信に係わり得ることをＳＴＡに示すこのフラグを設定するように構成される。受信側ＳＴＡは、ＳＴＡまたはＡＰのいずれかから発信するＲＴＳおよびＣＴＳ−ＦＤ信号組合せを使用する実施形態を参照しつつ上記されたような同じ方式で、一次送信が完了するのと同じ時間以前に二次送信が完了するという制約を受ける進行中の一次送信に並列に二次送信を開始できる。受信側ＳＴＡがＡＰに送るべきいかなるデータも有しなければ、それはレガシー手法に従う（受信の完了の上でＡＰにＡＣＫを送る）ことを選んでもよい。ＦＤＦｌａｇ４を見た上でＡＰから一次送信を受信する他のＦＤ  ＳＴＡは、媒体が再び利用可能となるまで単に静かになるように構成される。
【００８８】
ＦＤＦｌａｇ５：ＦＤ対応ＡＰは、それらがＦＤ対応ＳＴＡへの伝送を起動するときに、ＳＴＡにそれが図１５に図示されるようにそれとの双方向ＦＤに係わらないことになるだろうことを示すこのフラグを設定するように構成される。受信側ＳＴＡは単に一次送信が完了するのを待ち、その後ＡＣＫを送る。ＦＤＦＬａｇ５を設定することに加えて、ＡＰは、また、一次送信を受信するＳＴＡの隠れノードのリストもフレームに含めることになる。各隠れＳＴＡのＭＡＣアドレスを含める代わりに、ＡＰはこれらのＳＴＡに対応するビットマップ（表１に示される例）をアドバタイズできる。ＡＰは一実施形態において、関連づけ時間の間に各ＳＴＡに固有のビットマップを割り当てる（たとえば関連づけ要求を受信した上でビットマップを割り当て、関連づけ応答フレームを介してＳＴＡにそのビットマップを通知する）ように構成される。さらに、ＦＤＦｌａｇ５が設定されるフレームに各隠れＳＴＡを指定する代わりに、ＡＰは、一実施形態において、これを少数の隠れＳＴＡに制限するように構成される。このことは、これらの隠れＳＴＡの１つがＦＤＦｌａｇ１を設定してＡＰへの伝送を起動することを可能にする。この伝送は前述されたように完了時間制約を受ける、すなわち二次送信のためのフレームは、一次送信が完了するのと同じ時間にそれが伝送を完了するように選ばれるべきである。上記で説明されたように、比較的短い送信の場合には、一次と二次の両方の送信のための同じ完了時間を達成するために、隠れＳＴＡでの二次送信は必要であれば遅延されるべきである。上記のように、任意の種類のフラグが設定されるフレームを受信するレガシーＳＴＡは、フラグフィールドを無視し、レガシー動作を行い続ける（媒体を獲得する機会を特定するためにキャリア検知（carrier sense）し続ける）だろう。
【００８９】
ＦＤＦｌａｇ６：一実施形態において、ＡＰは、単方向ＦＤ通信を呼び出すための対象を識別する目的でネットワークにおける各ＳＴＡに対する一組の隠れＳＴＡを知る必要がある。レガシーならびにＦＤ対応ＳＴＡの両方に対するこの情報を有することが望ましいだろうが、レガシーＳＴＡに関連するそのような情報を取得することは、レガシー端末に変化を必要とすることなしには困難である可能性がある。図１６に図示されるように、一実施形態において、ＡＰはＦＤＦｌａｇ６が設定されるフレームをアドバタイズし、各ＳＴＡがＡＣＫを送るべき順序（たとえばＳＴＡ１、ＳＴＡ２、…、ＳＴＡｎ）を示す。各ＳＴＡがＡＣＫを送るときに、あらゆる他のＳＴＡはそれが聞き得るＡＣＫを記録しておく。各ＳＴＡが聞き得る他のノードからのＡＣＫは、その自体の範囲内のノードである。各ＳＴＡは次いで次の利用可能なスロットでＡＰにこの情報を報告し、ＡＰは、各ＳＴＡに関する隠れノードを、当該ＳＴＡによって報告された一組のＳＴＡを除く（minus）、それと関連づけられた一組のＳＴＡとして識別する。
【００９０】
【表１】
2018011285.tif 000003
【００９１】
表２は、ＦＤ通信を可能にするために提案された方法に利用される異なるフラグと関連づけられる前提条件および目的を強調する。ここまでの論孝から明白であるように、ＢＦＤとＵＦＤの両方がＦＤ対応ＡＰまたはＳＴＡのいずれかから、ＡＰがこの決定に責任を負って、起動され得る。しかしながら、実施形態において、二次送信（secondary transmission）が一次／第１の起動送信と同じ時間に終わる必要性によってＦＤ伝送は制約される。このことが可能でないことがあるいくつかの事例において（たとえば二次送信が一次送信より短いときに）、たとえば二次送信を、それが一次送信と同じ時間に完了することを可能にするように遅延させることによって、送信はずらされ（staggered）得る。同じ時間での送信の完了に言及するとき、上述された以降の肯定応答信号が肯定応答タイムアウトをトリガすることなく送受信され得る程度に同時である完了に言及がなされる。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
このことは、二次送信を受信しているレガシー装置が、それらがＡＣＫを送る前にＳＩＦＳより長く待機する必要はないことを確実にする。二次送信が一次のもの（one）の前に完了すれば、レガシーノードはＳＩＦＳの間待機した直後に肯定応答するかもしれず、レガシー端末に一次送信が完了するまで待機して欲しい場合には、レガシー端末側に変更が必要とされるだろう。レガシー装置への二次送信が一次送信と同じ時間に完了することを強制することによって、レガシー手法との完全後方互換性が確実にされる。
【００９４】
上記される一連の実施形態は特定の順序にはないことは強調する価値がある。各フラグが促進することになっている基本機能が本発明の趣旨から逸脱することなく満足される限り、フラグの順序およびそれらが実装される方途は変えられ得る。
【００９５】
その上、ＲＴＳおよびＣＴＳ−ＦＤメッセージ交換を使用する実施形態を参照し上記提供されたＡＰからＳＴＡに報告される時間幅によって容易にされるレガシーＳＴＡにおける肯定応答時間期間の調整の説明は、ＦＤＦｌａｇｓを使用する実施形態にも適用されることが強調される。
【００９６】
この実施形態は、ＦＤ対応であるネットワークにおけるノードが、可能であれば、ネットワークにおける他のノードへの干渉を回避するまたは少なくとも最小にすることによってＦＤ通信に係わるための機会を利用することができるようにする。これは中央制御を必要とすることなく達成される。フラグが使用されれば、ＲＴＳ／ＣＴＳは使用される必要はない。実施形態はレガシーノードと完全に互換性がある。全二重ＭＡＣプロトコルはレガシープロトコルへの後方互換拡張として実現され、ＢＳＳ色彩方法と互換性がある。
【００９７】
図１８における第１の表は、実施形態において、（ｉ）パケットにおける色フィールド（colour field）がＳＴＡが使用する色と一致する、（ｉｉ）パケットにおける色フィールドがＳＴＡが使用する色と一致しない、および／または（ｉｉｉ）パケットに色情報がない（これは、たとえば、パケットがレガシーノードから受信される場合に該当する可能性がある）場合に、ＳＴＡが特定のＦＤＦｌａｇ値をもつパケットを受信すると行うように構成される行動（action）を示す。一例として、パケットが１のＦＤＦｌａｇ値で受信され、色が異なれば、ＳＴＡは単にＭＡＣビジーを示す。
【００９８】
同様に、図１８における第２の表は、上述された同じ３つの条件を受けて、ＡＰが特定のＦＤＦｌａｇ値をもつパケットを受信する際行うだろう行動を示す。
【００９９】
図１９は実施形態に係るＦＤ  ＡＰ１００を図示する。ＡＰは送信アンテナ１１０および受信アンテナ１２０または送信と受信両方のために使用される複合アンテナと、送信チェーン１３０と、受信チェーン１４０とを備える。自己干渉除去メカニズム１５０が、実施形態において、送信チェーン１３０と受信チェーン１４０との間に提供される。ＡＰはコントローラ１６０と不揮発性メモリ１７０とをさらに備える。コントローラ１５０は、メモリ１７０に記憶されるコンピュータプログラム命令にアクセスするように、およびこれらの命令に基づいて本明細書に記載される方法を実行するように構成される。
【０１００】
図２０は実施形態に係るＦＤ  ＳＴＡ２００を図示する。ＳＴＡは送信２１０および受信２２０アンテナまたは送信と受信の両方のために使用される複合アンテナと、送信チェーン２３０と、受信チェーン２４０とを備える。自己干渉除去メカニズム２５０が、実施形態において、送信チェーン２３０と受信チェーン２４０との間に提供される。ＡＰはコントローラ２６０と不揮発性メモリ２７０とをさらに備える。コントローラ２５０は、メモリ２７０に記憶されるコンピュータプログラム命令にアクセスするように、およびこれらの命令に基づいて本明細書に記載される方法を実行するように構成される。
【０１０１】
図２１は、ＡＰのメモリ内に記憶されるプログラム命令に基づいてＦＤ  ＡＰのコントローラによって行われる方法３００を示す。ステップ３１０で、ＡＰは、ＳＴＡがＡＰにデータを送信したいという最初の（originally）要求元ＳＴＡからの要求を受信する。ステップ３２０で、ＡＰは、最初の要求元ＳＴＡまたはそれが通信接続を開始し（enter into）得る別のＳＴＡのいずれかに送るための任意のデータを有する場合、それを確認する。これに該当しなければ、ＡＰは単にステップ３３０でＳＴＡからデータを受信する。
【０１０２】
ＡＰが送りたいデータを認識していれば、それはステップ３４０でデータが最初の要求元ＳＴＡに対するものであるかどうかを確認し、これに該当すればステップ３５０でＢＦＤ伝送を起動する。データが最初の要求元ＳＴＡに送られるべきでなければ、ＡＰは、データが送られるべきであるＳＴＡが最初の要求元ＳＴＡから隠されているか、またはＵＦＤ伝送が可能な程度に最初の要求元ＳＴＡから少なくとも部分的に隠されているかどうかを確認する。これに該当しなければ、方法はステップ３３０に進む。そうでなければＵＦＤ伝送がステップ３７０で誘起される。
【０１０３】
二者択一的に（alternatively）起動されたＢＦＤおよびＵＦＤ伝送のために、上記されたようにステップ３８０で、ＡＰから選択されたＳＴＡへの送信が最初の要求元ＳＴＡからＡＰへの送信以前（before or simultaneously）に終わるようにＭＣＳ、送信開始点および／または（可能ならば送られるべきデータの選択に続いて）データ長が選ばれ、このように構成されたデータ伝送が次いでステップ３９０で起こる。
【０１０４】
いずれかの特定のＳＴＡに送られるべきデータが、ＳＴＡへのＡＰのためのデータ伝送が最初の要求元ＳＴＡからＡＰへのデータ伝送の完了前に完了されるようにしない性質／長さであることが決定された場合には、異なるＢＦＤまたはＵＦＤデータ伝送が、そのような異なるデータ伝送が必要とされるならば、ＡＰからなされてもよいことが認識されるだろう。
【０１０５】
図２１に関する上記説明は、伝送がＳＴＡによって起動され、そしてＡＰが結果的なＢＦＤまたはＵＦＤ伝送を確立することによって反応する（react）状況を扱う。代替例では、ＡＰ自体が最初に（at the outset）送るべきデータを有してもよく、それがこのデータ伝送のためのデータ接続を確立するために関連するＳＴＡと交信することが認識されるだろう。図１７に示されるシナリオ６に従って、ＳＴＡ自体がＡＰに送られるべきデータを有してもよく、ＡＰとのＢＦＤ伝送を誘起することによって反応してもよい。ＡＰがそのデータが送られるべきＳＴＡと交信する信号を他のＳＴＡが受信するとき、ＡＰに送るためのデータを有するその他のＳＴＡのいずれもそのようなデータを送るそれらの要望をアドバタイズしているＡＰと交信できる。ＡＰは次いで、ネットワーク内の伝送優先度次第で、その他のＳＴＡがこのデータを送れるようにするべきか否かと、ＡＰがそれ自身のデータ伝送を、それがＡＰへのそのデータ伝送を完了する前にそれが完了されるように、構成できるか否かと、当該２つのＳＴＡがＵＦＤデータ交換を許容するのに互いから十分に隠されているか否かと、を決定する。これに関連する２つのシナリオは図１７におけるシナリオ７および８である。
【０１０６】
ＡＰがＳＴＡへのデータ転送を起動すれば、ネットワークにおけるすべてのＳＴＡは（本明細書に論じられる標識を介して）、データ転送の起動の時、ＡＰはデータを受信すること自体を予期していないという事実を通知される。ネットワークにおけるＳＴＡはしたがって、この時点までは、それらが自由にＡＰへのデータ転送を要求することができると知っている。
【０１０７】
一定の実施形態が記載されたが、これらの実施形態は例としてのみ提示され、本発明の範囲を限定するものとは意図されない。実に、本明細書に記載される新規な装置および方法は各種の他の形態で具象化されてもよく、さらには本明細書に記載される装置、方法および製品の形態の様々な省略、置換および変更が本発明の趣旨を逸脱しない範囲でなされてもよい。添付の請求項およびそれらの等価物は本発明の範囲および趣旨に納まるであろうような形態または変更を包含するものと意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
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