(57)【要約】  本発明によるシステム及び方法は、パケット送信に関連する待機時間を削減する通信システムを提供する。ランダムな後退時間は、媒体アイドル時間を監視し減ずることによって削減可能となる。色々な媒体アイドル時間ソースは、選択的にイネーブルとされ考慮に入れられることが可能である。
2007515893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてパケットを送信する方法であって、送信媒体のアイドル時間を測定するステップと、前記アイドル時間により遅延時間を削減するステップと、当該削減された遅延時間により前記パケットを送信するステップと、を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記アイドル時間を測定するステップはさらに、複数の媒体アイドル入力信号をカウンタに供給するステップと、前記複数の媒体アイドル信号のうちの所定数のうちの少なくとも１つが当該リソースがアイドル状態であることを示す時間期間をカウントするステップとを有する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記媒体アイドル信号の各々が前記複数のリソースアイドル信号のうちの前記所定数を供給することを選択的に可能とするステップをさらに有する方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記アイドル時間を減ずるステップはさらに、後退時間及び（Ａ）ＩＦＳ初期時間の合計として前記遅延時間を発生するステップを有する、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記媒体が前記送信時間においてビジーでない場合に前記送信時間においてパケットを送信するステップをさらに有する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、複数の媒体ビジー状態信号を発生するステップと、前記複数の媒体ビジー状態信号の所定数のうちの少なくとも１つが前記リソースがビジーであることを示すときに媒体ビジー信号を発生するステップとをさらに有する方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記前記媒体ビジー状態信号の各々が、前記複数の媒体ビジー信号のうちの前記所定数を供給することを選択的に可能とするステップをさらに有する方法。
【請求項８】
データパケットを送信する装置であって、送信媒体のアイドル時間を測定するアイドルタイマと、前記アイドル時間により前記データパケットの送信に関連した遅延時間を削減する開始コントローラと、当該減ぜられた遅延時間で前記パケットを送信する送信器とを有する装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、前記アイドルカウンタに入力される複数の媒体アイドル信号をさらに有し、前記アイドルカウンタは、前記複数のリソースアイドル信号のうちの所定数のうちの少なくとも１つが前記リソースがアイドル状態にあることを示す時間期間をカウントする、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、前記リソースアイドル信号の各々が前記複数のリソースアイドル信号のうちの前記所定数を供給することを選択的に可能とする手段をさらに有する装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の装置であって、前記開始コントローラは、後退時間及び（Ａ）ＩＦＳ初期時間の合計として前記遅延時間を発生する、装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の装置であって、前記送信器は、前記媒体が前記送信時間においてビジーでない場合に当該減ぜられた遅延時間で前記データパケットを送信する、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、複数のリソースビジー状態信号をさらに有し、当該信号は、前記複数のリソースビジー状態信号の所定数のうちの少なくとも１つが前記リソースがビジーであることを示すときにリソースビジー信号を発生するために用いられる、装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、前記リソースビジー状態信号の各々が前記複数のリソースビジー信号のうちの前記所定数を供給することを選択的に可能とする手段をさらに有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広く無線通信システムに関し、特に無線通信における送信待機時間削減のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報通信に関連した技術はここ数１０年にわたって急速な発展を遂げている。例えば、ここ２０年において、無線通信技術は、新規な品目として当初考えられていた製品を提供することから移動通信のための基礎的な手段に相当する製品を提供することに変わってきている。恐らくこうした無線技術のうちで最も影響の大きいのは、セルラ電話システム及び製品である。セルラ技術は、移動型内線電話を現行のワイヤーライン通信システムに提供するために出現したものであり、ユーザに、伝統的な回路切換式ラジオパスを用いたユビキタス有効範囲を提供する。しかし、つい最近では、無線通信技術は、殆ど全ての領域の通信においてワイヤライン接続を置き換えはじめている。無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は、家庭及びオフィスの両方において慣例的な有線ネットワークに対する一般的代替手段に急速になりつつある。
【０００３】
１９９０年の辺りで、ＩＥＥＥ８０２標準化委員会は、８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク規格ワーキンググループを形成し、１Ｍｂｐｓ及び２Ｍｂｐｓのデータレートのための２．４ＧＨｚ無認可周波数帯域において動作する無線機器及びネットワークの国際基準を開発した。その導入の後、８０２．１１規格の種々のバージョンは、ＷＬＡＮネットワーク及びデバイスの標準化の基礎を急速に形成した。
【０００４】
無線通信システムにおける１つの重要な考察事項は、データパケット衝突を避け、かかる衝突が生じたときにそれに対処する技術である。無線ネットワークのためのＩＥＥＥ８０２．１１規格は、データ衝突回避メカニズムを採用しており、かかるメカニズムは、アクセスポイントに伝送動作しランダムな後退のタイムアウトを用いた衝突回避を試みている他の移動デバイスの様子を伺うことを含む。衝突回避は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格において規定されている範囲のうちからランダムな値を最初に選ぶように、送信することを望む各デバイスに要求することによって達成される。そしてこのようなデバイスの各々は、始動前に送信後のこのランダムな時間期間を待たなければならない。この技術は、衝突回避の役には立つものの、追加の送信遅延が生じるのでデータパケット送信に関連する待機時間に悪い影響を及ぼすものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、衝突回避の規定をしつつも送信待機時間を減らす無線通信システム及び方法を開発することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるシステム及び方法は、パケット送信に関連した待機時間を減らす通信システムを提供することにより、この必要性その他に対処するものである。ランダムな後退時間は、媒体アイドル時間を監視し取り去ることにより減らすことができる。色々な媒体アイドル時間ソースは、選択的に可能とされ検討されうる。
【０００７】
本発明による１つの典型的な実施例によれば、無線通信システムにおいてパケットを送信する方法は、送信媒体のアイドル時間を測定するステップと、当該アイドル時間により遅延時間を減らすステップと、当該減らされた遅延時間により当該パケットを送信するステップとを含む。
【０００８】
本発明の他の典型的実施例によれば、データパケットを送信する装置は、送信媒体のアイドル時間を測定するアイドルタイマと、当該アイドル時間だけ当該データパケットの送信に関連した遅延時間を減らす開始コントローラと、その減らされた遅延時間で当該パケットを送信する送信器とを含む。
【０００９】
添付図面は、本発明の典型的な実施例を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の次の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照符号は、同等又は同様の要素を指す。また、次の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。実際、本発明の範囲は、付属の請求項によって規定される。
【００１１】
この説明に関する状況を示すために、図１に基づいて典型的なＷＬＡＮシステムを先ず説明する。但し、当業者であれば、本発明がＷＬＡＮシステムにおける実現形態に限定されないことが分かる。ここでは、ワイヤラインネットワーク１０（例えばイーサネットネットワーク）がこれに接続されたファイルサーバ１２及びワークステーション１４を有する。当業者であれば、普通のワイヤラインネットワークが数多くの固定されたワークステーション１４に仕えることになることが分かるが、ここでは簡明に示すために唯１つだけを図１で描いている。ワイヤラインネットワーク１０はまた、ルータ１８を介してＷＬＡＮ１６に接続される。ルータ１８は、ＷＬＡＮ１６のアクセスポイント（ＡＰ）をワイヤラインネットワークと相互接続し、このルータを介して、アクセスポイントは、例えばファイルサーバ１２と通信することができる。図１の典型的ＷＬＡＮシステムにおいては、３つのセル２０，２２及び２３（ベーシックサービスセット（ＢＳＳ；Basic Service Set）又はベーシックサービスエリア（ＢＳＡ；Basic Service Area）とも称されることがある）は、それぞれＡＰを伴って各自示されているが、ここでも当業者であれば、これよりも多いか又は少ない数のセルがＷＬＡＮ１６に設けられてもよいことが分かる。各セル内では、それぞれのＡＰは、無線接続を介して複数の無線局（Ｗ）に仕える。
【００１２】
本発明の典型的実施例によれば、ＡＰとそれぞれの無線局Ｗとの間の信号の伝送は、当該８０２．１１規格の１つに応じて無線通信信号を用いて行われる。但し、当業者であれば、本発明がそのように限定されないこと及び他のフォーマット及び規格（仕様）に準じた信号の通信のために実現されうることが分かる。典型的送信制御ユニット３０は、図２に示される。ここでは、開始コントローラタイマユニット３２が、無線局Ｗに関連したトランスミッタ（図示せず）に当該伝送媒体においてデータパケットを送信するように指示する開始パルスを発生する。こうした典型的実施例によれば、伝送媒体は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１により規定されるような無線送信チャネルを含むが、当業者であれば、本発明は種々の媒体に関わる通信システム及び方法において実現可能であることが分かる。開始コントローラタイマ３２はまた、送信パラメータ、例えばメモリの何処に送信されるべきパッケージが位置づけられているか、データレート、プリアンブルタイプなどを送信コントロールユニット３０に知らせるパラメータを当該開始パルスでトランスミッタへ送る。開始コントローラタイマユニット３２は、いつ当該開始パルスがトランスミッタへ送られるかを判定するために用いられる異なる複数の入力を有する。これら入力は、初期の（Ａ）ＩＦＳ時間、開始トリガ、初期後退時間値、媒体ビジー信号及び総アイドル時間入力を含む。開始コントローラユニット３２に対するこれら入力の各々は、次に説明する。
【００１３】
初期（Ａ）ＩＦＳ時間は、当該後退タイマが実行を開始することができる前に、例えば媒体ビジー信号に基づいて、当該媒体がアイドルとなるのに必要な時間量を示す値である。より詳しくは、ＩＦＳは、フレーム間スペーシング（interframe spacing）を指し、この値は、開始コントローラユニットが送信と送信との間隔を当該媒体がビジーであるとの表示として識別することを避ける。開始トリガは、データパケットが送信のために用意され、このパッケージからの送信／後退タイマが起動可能であることを示す指標である。初期後退時間は、送信が開始可能となる前に、当該媒体が、（Ａ）ＩＦＳ時間が満了した後アイドルとなるのに必要な時間量を示している。
【００１４】
媒体ビジー信号は、１つ（又はこれを超える数）の（オプションとしての）複数の媒体ビジーソース発生器３４が送信媒体が他の無線局Ｗによって用いられていることを示すときに発生される。媒体ビジーソース発生器３４の例には、（１）他の送信制御ユニット３０が当該媒体を介して伝送動作しているかどうかを示す（反転）ＰＨＹ ＣＣＡ（physical clear channel assessment）信号、（２）どれ程長く送信局が当該媒体を確保しているかについての指標であるＮＡＶ（ネットワークアロケーションベクトル）カウンタの実行、（３）他の開始コントローラ３２がアクティブ状態を呈することの指標、（４）ＡＴＩＭ（announcement traffic indication message）期間が進行中であることの指標、（５）ブルートゥース装置が送信動作をしているか又は間もなく送信しようとしている旨の信号、その他を含む。
【００１５】
図２にも示されるように、各媒体ビジーソース３４はまた、これに関連するそれぞれのソース感応性イネーブリング信号を有することができる。これにより、各媒体ビジーソース３４は、ＡＮＤゲート３６により媒体ビジーソース３４の出力をそのそれぞれのイネーブル信号とＡＮＤをとることにより選択的にイネーブル又はディセーブルとされることが可能となる。ＡＮＤゲート３６の出力は、今度はＯＲゲート３８へ入力されて媒体ビジー信号を発生する。これにより、開始コントローラユニット３２は、種々のセットの動作がこの特定の無線局Ｗに対して媒体ビジーとするように考慮する種々のモードで選択的に動作させられることが可能となる。例えば、媒体ビジーソースは、ＰＨＹ ＣＣＡ信号がアクティブのときに当該媒体がビジーであることを示す第１の媒体ビジーソース３４と、他の送信制御ユニット３０がアクティブであるときに当該媒体がビジーであることを示す第２の媒体ビジーソース３４とを含むことを考える。或る状況においては、ＰＨＹ ＣＣＡ信号がアクティブとなっているか又は他の送信制御ユニットがアクティブとなっている場合（例えば、他の送信コントローラ３０がこの送信コントローラ３０よりも高い送信プライオリティを有する場合）、媒体ビジー入力を開始コントローラ３２に発生するのが望ましい場合がある。他の状況においては、ＰＨＹ ＣＣＡ信号がアクティブである場合のみであって他の送信制御ユニットがアクティブである場合でないとき（例えば、他の送信制御信号３０がこの送信制御ユニット３０よりも低い送信プライオリティを有するとき）、媒体ビジー入力を開始コントローラユニット３２に発生するのが望ましいかもしれない。このように、後者の場合には、低いプライオリティの送信制御ユニット３０に関連した媒体ビジーソース３４をディセーブルとするのが好ましい場合がある。本発明の典型的実施例のこの特徴は、プログラム可能な汎用性の開始コントローラユニット３２を提供してそれらが色々な用途で用いられることができる。例えば、異なる開始コントローラユニット３２は、種々の送信作用（動作）、例えば異なる送信キュー間の種々のプライオリティを提供するように、ＡＴＩＭ期間においてのみパッケージの送信を許容するように、ＣＦＰなどの期間においてのみデータパッケージの送信を許容するように、種々のセットの媒体ビジーソース信号をイネーブルとすることができる。図２に示されるこれら色々なソース感応性イネーブル信号は、例えばソフトウェアプログラマブルレジスタ（図示せず）により発生可能である。
【００１６】
アイドルタイマ４０は、開始コントローラユニット３２が非アクティブとなった後に媒体がアイドルとなっている時間量を観測し、トータルアイドル時間信号を開始コントローラタイマユニット３２に送り、当該ユニットは、このトータル時間を示すことになる。上述した媒体ビジー信号発生メカニズムのように、アイドルタイマ４０は、その入力を供給する複数の媒体ビジーソース４２を備えることができる。これら媒体ビジーソース４２は、媒体ビジーソース３４と同じか部分的に同じか又は完全に異なるようにしてもよい。また、各媒体ビジーソース４２は、当該媒体ビジーソース４２の各々に関連したアイドルタイマソース感応性信号を供給することによって選択的にイネーブル又はディセーブルされることができる。そしてアイドルタイマソース感応性信号は、ＯＲゲート４６へ入力される前に、ゲート４４においてそれぞれの媒体ビジーソース４２と論理的にＡＮＤがとられる。こうして、イネーブルとされた媒体ビジーソース４２のいずれか１つが当該媒体はビジーであることを示した場合に、ＯＲゲート４６は、当該タイマを停止させるようにアイドルタイマ媒体ビジー信号をアイドルタイマ４０に出力する。イネーブルとされた媒体ビジーソース４２のいずれも当該媒体がビジーであることを示さない場合は、ＯＲゲート４６からの値出力は、反転することになり、アイドルタイマ４０をイネーブルとする。本発明の他の典型的実施例によれば、ＯＲゲート４６が当該媒体がアイドルであることを示すときに、アイドルタイマ４０がリセットされゼロに戻る。この場合、アイドルタイマ４０は、アイドルタイマ媒体ビジー信号がアイドル媒体を示してから経過した時間量を代わりに示すことになる。
【００１７】
ＡＮＤゲート３６へ入力されるソース感応性信号と同様に、ＡＮＤゲート４４へ入力されるアイドルタイマソース感応性信号は、例えばソフトウェアプログラマブルレジスタを用いて選択的にイネーブル及びディセーブルされることが可能である。これにより、送信制御ユニット３０の動作に柔軟性を持たせることとなる。上述した媒体ビジーソース３４の使用可能性（イネーブルメント）メカニズムが、例えば他の開始コントローラユニット３２の特性（例えばプライオリティ）の関数として動作するのに対して、アイドルタイマソース感応性信号は、かかる特性には基づかないようにしてもよく、したがって独立してプログラム可能なものとすることができる。
【００１８】
本発明の典型的実施例による典型的な送信制御ユニット３０を説明してきたが、本発明の典型的実施例によるデータパケットを送信する方法を、図３のフローチャートを参照して以下に説明する。ここでは、開始コントローラユニット３２により開始トリガ信号が受信され、これがデータパケットが送信のために発生されていることを示すとき、開始コントローラ３２は、ステップ５０において初期（Ａ）ＩＦＳ値及び初期後退時間値を読む。開始コントローラユニット３２は、その後アイドルタイマ４０により示されるような当該媒体がビジーとなっている時間量を減ずる。このアイドル時間値は、当該初期（Ａ）ＩＦＳから最初に減ぜられることができ、アイドル時間が残っている場合は、それをステップ５２により示されるように当該初期後退値から差し引くことができる。当該結果がゼロ以下であれば、データパケットの送信をステップ５４において直ちに開始することができる。そうでなければ、残りの（Ａ）ＩＦＳ及び後退時間が開始コントローラユニット３４に設けられたダウンカウントタイマ（図示せず）の開始ポイントとして用いられる。このダウンカウントタイマがゼロに達すると、ステップ５４においてデータパケットが送られる。本発明の他の典型的実施例によれば、当該アイドル時間は専ら、後退時間及び（Ａ）ＩＦＳ時間の合計ではなく後退時間から減ぜられる。またさらに他の典型的実施例によれば、プログラム可能な最小限必要な残りの後退／ＩＦＳ時間が当該減算の後において設けることが可能であり、即座の送信が回避される。
【００１９】
削減された遅延時間のダウンカウントの間、開始コントローラユニット３２が当該媒体がＯＲゲート３８からビジーになることの指標（呈示）を受けると、ダウンカウントは中断させられる。そこで初期（Ａ）ＩＦＳ時間に等しい期間の間待機した後、媒体が再びアイドルになると、ダウンカウントは再開させられる。このときのダウンカウンタ値は、例えば、当該動作が中断したときにダウンカウンタに残った同じ値となるか、又は媒体を介した送信のために規定されるチャネルに関連したスロット時間持続期間の最も近い倍数に切り上げられた値となることができる。
【００２０】
上述した典型的実施例は、あらゆる面で本発明について限定ではなく例示の意図をもったものである。したがって、本発明は、当業者によりここに含まれる説明から得られることのできる詳細な実現形態において数多くの変形が可能なものである。例えば、上記典型的実施例ではハードウェア装置を説明しているが、当業者ならば、上述した機能の全て又は一部がソフトウェアに置き換えて実現可能であることが分かる。このような変形例及び改変例の全ては、添付の請求項により規定されるような本発明の範囲及び主旨の内にあるものとみなされる。本発明の説明において用いられた要素、作用（動作）又は命令は、それ自体明確に説明されていない限り、本発明に重大又は必須なものとして解釈されるものではない。また、ここで用いられるような単数表現は、１つ以上の要素を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が実現可能とされるＷＬＡＮシステムを示す図。
【図２】本発明の典型的実施例による典型的開始コントローラユニットを示す図。
【図３】本発明の典型的実施例によるデータパケットを送信する典型的方法を示すフローチャート。
【図１】
2007515893.tif 000003
【図２】
2007515893.tif 000004
【図３】
2007515893.tif 000005
【国際調査報告】
2007515893.tif 000006
2007515893.tif 000007
2007515893.tif 000008