(57)【要約】  音声パケットのための無線リンクへの定期的な、無競合のアクセスによる無線LANを通じたVoIPにQoS（サービス品質）を提供するための方法とシステムを提供する。  呼出セットアップのためのSIPシグナリングを802.11メディア・アクセス制御の運用のポイント・コーディネーション・ファンクションモードに結びつけることによって達成される。SIPを通じたVoIPのコール・シグナリングは、無線メディア上の周期的なタイム・スロットの可用性と結びついている。  周期的なタイム・スロットは、音声パケットのための無線リンクへの非コンテンションアクセスを保障するために使われる。本発明は、結局、２つのネットワーク技術、即ち、SIPベースのVoIPと802.11ベースの無線LANを結合するのである。【選択図】図３
2007521710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発呼側からSIPプロキシー・サーバーへ送信勧誘メッセージを送信するステップと、
音声スロットがアクセス・ポイントにおいて使用可能か否かを決定するステップと、
SIPプロキシー・サーバーから着呼側に送信勧誘メッセージを転送するステップと、
着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合に、発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップと、
アクセス・ポイントの非コンテンション期間にパケットを着呼側に送信し着呼側からパケットを受信するステップとを備える無線LAN上のVoIPへのサービス品質を提供する方法。
【請求項２】
音声スロットがアクセス・ポイントにおいて使用可能でない場合に、SIPプロキシー・サーバーから着呼側に終了メッセージを送信するステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項３】
SIPプロキシー・サーバーへ送信勧誘メッセージを送信するステップは、SIP INVITEメッセージをSIPプロキシー・サーバーに送信するステップを有する請求項１記載の方法。
【請求項４】
SIPプロキシー・サーバーから着呼側への送信勧誘メッセージの転送するステップは、SIPプロキシー・サーバーから着呼側へのSIP送信勧誘メッセージを転送するステップを有する請求項３記載の方法。
【請求項５】
着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことへの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合は、着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことへの応答としてSIP ACKメッセージを発呼側に送信する場合を含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
SIPプロキシー・サーバーから着呼側に終了メッセージを送信するステップは、SIPプロキシー・サーバーから着呼側にSIP BYEメッセージを送信するステップを有する請求項１記載の方法。
【請求項７】
発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップは、発呼側からアクセス・ポイントに発呼側をポーリング・リストに加えることをリクエストするMACマネージメント・フレームを送信するステップを有する請求項１記載の方法。
【請求項８】
発呼側からアクセス・ポイントに発呼側をポーリング・リストに加えることをリクエストするMACマネージメント・フレームを送信するステップは、発呼側からアクセス・ポイントのポイント・コーディネーターにMACマネージメント・フレームを送信するステップを有する請求項７記載の方法。
【請求項９】
着呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項１０】
着呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップは、着呼側から着呼側をポーリング・リストに加えることをリクエストしたMACマネージメント・フレームをアクセス・ポイントに送信するステップを有する請求項９記載の方法。
【請求項１１】
着呼側から着呼側をポーリング・リストに加えることをリクエストしたMACマネージメント・フレームをアクセス・ポイントに送信するステップは、着呼側からMACマネージメント・フレームをアクセス・ポイントのポイント・コーディネーターに送信するステップを有する請求項10記載の方法。
【請求項１２】
着呼側を新たなアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項１３】
着呼側を新たなアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップは、着呼側から着呼側をポーリング・リストに加えることをリクエストしたMACマネージメント・フレームを新たなアクセス・ポイントに送信するステップを有する請求項12記載の方法。
【請求項１４】
着呼側から着呼側をポーリング・リストに加えることをリクエストしたMACマネージメント・フレームを新たなアクセス・ポイントに送信するステップは、着呼側からMACマネージメント・フレームを新たなアクセス・ポイントのポイント・コーディネーターに送信するステップを有する請求項13記載の方法。
【請求項１５】
音声スロットがアクセス・ポイントで使用可能であれば、着呼側から発呼側に終了メッセージを送信するステップと発呼側から着呼側に終了メッセージを送信するステップのうちの少なくとも１つのステップを備える請求項１記載の方法。
【請求項１６】
着呼側から発呼側に終了メッセージを送信するステップと発呼側から着呼側に終了メッセージを送信するステップのうちの少なくとも１つのステップは、着呼側から発呼側にSIP BYEメッセージを送信するステップと発呼側から着呼側に終了メッセージを送信するステップのうちの少なくとも１つステップを有する請求項15記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つが確認メッセージを送信するとき、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つをアクセス・ポイントのポーリング・リストから除去するステップを備える請求項16の方法。
【請求項１８】
少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つが確認メッセージを送信する場合は、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つがSIP OKメッセージを送信する場合を含む請求項17記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つをアクセス・ポイントのポーリング・リストから除去するステップは、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つをポーリング・リストから除去することをリクエストしたMACマネージメント・フレームを少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つからアクセス・ポイントに送信するステップを有する請求項17記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つをポーリング・リストのポイント・コーディネーターから除去することをリクエストするMACマネージメント・フレームを少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つからアクセス・ポイントに送信する請求項19記載の方法。
【請求項２１】
着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことへの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信するとき、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つを同一のIPサブネットの新たなアクセス・ポイントに移すステップと、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つを新たなアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップとを備える請求項１記載の方法。
【請求項２２】
着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことへの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合に、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つを異なったIPサブネットの新たなアクセス・ポイントに移すステップと、少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つを新たなアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップと、再送信勧誘メッセージを少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つに送信するステップとを備える請求項１記載の方法。
【請求項２３】
再送信勧誘メッセージを少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つに送信するステップは、SIP RE-INVITEメッセージを少なくとも発呼側と着呼側のうちの１つに送信するステップを有する請求項22記載の方法。
【請求項２４】
アクセス・ポイントの非コンテンション期間の間に発呼側にパケットを送信し発呼側からパケットを受信するステップは、アクセス・ポイントにパケットを送信するステップを有し、アクセス・ポイントが少なくとも着呼側と発呼側のうちの１つにパケットを転送する請求項１記載の方法。
【請求項２５】
アクセス・ポイントにパケットを送信するステップは、アクセス・ポイントから音声VLANに有線ネットワーク経由でパケットを送信するステップを有し、その無線ネットワークがスイッチド・ネットワークである請求項24記載の方法。
【請求項２６】
アクセス・ポイントにパケットを送信するステップは、アクセス・ポイントから音声VLANに有線ネットワーク経由でパケットを送信するステップを有し、その無線ネットワークがスイッチド・イーサネットである請求項25記載の方法。
【請求項２７】
アクセス・ポイントから音声VLANに有線ネットワーク経由でパケットを送信するステップは、アクセス・ポイントから音声VLANに、パケット・レベル・サービス品質技術を使用した有線ネットワーク経由でパケットを送信するステップを有する請求項26記載の方法。
【請求項２８】
アクセス・ポイントから音声VLANに、パケット・レベル・サービス品質技術を使用した有線ネットワーク経由でパケットを送信するステップは、DiffServを使用した有線ネットワーク経由でアクセス・ポイントから音声VLANにパケットを送信するステップを有する請求項27記載の方法。
【請求項２９】
発呼側からSIPプロキシー・サーバーへ送信勧誘メッセージを送信するステップと、
音声スロットがアクセス・ポイントにおいて使用可能か否かを決定するステップと、
SIPプロキシー・サーバーから着呼側に送信勧誘メッセージを転送するステップと、
着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合に、発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるステップと、
アクセス・ポイントの非コンテンション期間にパケットを着呼側に送信し着呼側からパケットを受信するステップとを備える無線LAN上のVoIPへのサービス品質を提供する方法を遂行するために、プロセッサーによる実行のための命令を記憶した機械読取可能メディア。
【請求項３０】
方法が、アクセス・ポイントの音声スロットが使用できないとき、SIPプロキシー・サーバーから着呼側に終了メッセージを送信するステップを有する請求項29記載の機械読取可能メディア。
【請求項３１】
発呼側からSIPプロキシー・サーバーへ送信勧誘メッセージを送信する手段と、
音声スロットがアクセス・ポイントにおいて使用可能か否かを決定する手段と、
SIPプロキシー・サーバーから着呼側に送信勧誘メッセージを転送する手段と、
着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合に、発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加える手段と、
アクセス・ポイントの非コンテンション期間にパケットを着呼側に送信し着呼側からパケットを受信する手段とを備える無線LAN上のVoIPへのサービス品質を提供するシステム。
【請求項３２】
SIPプロキシー・サーバーから着呼側に終了メッセージを送信する手段を備える請求項31記載のシステム。
【請求項３３】
１つの機械がSIPプロキシー・サーバー及びアクセス・ポイントを有する請求項31記載のシステム。
【請求項３４】
第１の機械がSIPプロキシー・サーバーを有し、第２の機械がアクセス・ポイントを有する請求項31記載のシステム。
【請求項３５】
SIPプロキシー・サーバーとアクセス・ポイントが通信できるための第１の機械と第２の機械との間の通信プロトコルを備える請求項34記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューター・ネットワークに関し、より詳しくは、無線LAN上のVoIPネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電話回線業者は、基本的に公衆交換電話網（「PSTN」）を使用しているのであるが、そうした電話回線業者は、パケット・ベースのボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（「VoIP」）インフラストラクチャーに移行しつつある。
【０００３】
典型的な電話設備の主要な要素は、呼出制御である。呼出制御は、呼出セットアップ（呼確立）、呼出ティアダウン（呼切断）を備えている。呼出セットアップと呼出ティアダウンの双方は、２つのエンド・ユーザーの間の呼出制御メッセージの交換を含む。いずれのエンド・ユーザーも、セットアップやティアダウンを開始することができる。
【０００４】
呼出セットアップは、２つのエンド・ユーザーの間の音声及び／又はデータの交換のためにリソースを割り当てる。対照的に、呼出ティアダウンは、他のエンドユーザーが音声及び／又はデータの交換をできるようにそれらのリソースの制限を解除する。VoIPにおいては、呼出制御は、“SIP”（セッション開始プロトコル：Session Initiation Protocol）を通じて達成される。通常の当業者であれば、他の既知のプロトコルと異なるいかなるプロトコルを通じても呼出制御を達成することを予期することを留意すべきである。
【０００５】
電話回線業者に加えて、VoIPは、企業ネットワークでも同様に着実に地歩を得ている。VoIPの採用と並行して、多くの企業ネットワークがIEEE802.11ベースの無線LANを通じたサポート・ネットワーク・アクセスを配備しつつある。
【０００６】
802.11無線LAN標準規格は、アクセス・ポイントが、周期的にパケットを伝送するために個々のステーションをポーリングするほぼ等時の（即ち、リアルタイムの）サービスへのサポートを提供する“PCF”（Point Coordination Function）)と呼ばれるメディア・アクセス方法を提供する。
【０００７】
しかしながら、PCFを使用する無線LAN上のVoIPの配備は、これまでほとんどなかった。主な理由は、ほとんどの802.11アクセス・ポイントが“DCF”（Distributed Coordination Function）として知られるメディア・アクセス方法をサポートしていることである。DCFは、コンテンションベースであり、即ち、各無線ステーションが無線メディアのコントロールのために競争するのである。
【０００８】
一方ではDCFの方法は、データ・パケットのためには有効なのであるが、他方VoIPパケットは許容しうる音声の品質を維持するためにタイムリーな、周期的な無線メディアへのアクセスを必要とする。
【０００９】
企業内の無線LANの使用の増大とともに、IPソフトフォン、例えば、802.11上でのVoIP呼出を開始しまた受信することを可能とされたラップトップ及びハンドヘルドのデバイスの使用が爆発的に増大している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
音声トラフィックのためには、遅延、ジッター及びロスの観点でのサービス品質（QoS）が必要とされることは当然である。同時に、無線リンクは有線リンク（例えば、イーサーネット（登録商標））よりはるかに帯域幅が低く、従って、コントロールされていない無線メディアへのアクセスは、VoIPトラフィックの許容できない遅延をもたらしうる。
【００１１】
従って、無線リソースの使用を効果的にし、そしてVoIPパケットのためのリアルタイム・サービスを提供するためには、無線メディア上のVoIPコール・シグナリングから生じるコンテンションを管理する方法と装置の必要性が存在する。
【００１２】
この問題の解決なしには、無線リンク上でのデータ／音声トラフィクが増大するにつれて、無線LAN上でのVoIPコールの音声品質は、許容できないレベルまで劣化するであろう。言い換えれば、方法と装置は、低い帯域幅においてさえ、有線リンクに匹敵する無線音声品質をサポートするための十分なサービス品質を提供すべきなのである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの側面においては、無線LANを通じたVoIPにサービス品質を提供する方法が提供されている。その方法は、発呼側からのSIPプロキシー・サーバーに送信勧誘メッセージを送信するステップと、そして音声スロットがアクセス・ポイントにおいて使用可能か否かを決定するステップとを備えている。
【００１４】
この方法は、SIPプロキシー・サーバーから送信勧誘メッセージを着呼側に転送し、そして着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことへの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合、この方法は、発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加え、そしてアクセス・ポイントの非コンテンション期間に着呼側にパケットを送信し、また着呼側からパケットを受信する。
【００１５】
本発明のもう１つの側面においては、無線LANを通じたVoIPにサービス品質を提供するための方法を遂行するために、プロセッサーによって実行される命令を記憶する機械読取可能メディアが提供される。
【００１６】
このメディアは、発呼側からSIPプロキシー・サーバーに送信勧誘メッセージを送信する命令及びアクセス・ポイントにおいて音声スロットが使用可能か否かを決定するための命令を含む。
【００１７】
そのメディアは、SIPプロキシー・サーバーから着呼側に送信勧誘メッセージを転送するための命令、そして着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合に、発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加えるための命令、そしてアクセス・ポイントの非コンテンション期間にパケットを着呼側に送信し着呼側からパケットを受信するための命令を含む。
【００１８】
本発明のさらに別の側面においては、無線LANを通じたVoIPにサービス品質を提供するためのシステムが提供される。
【００１９】
そのシステムは、発呼側からのSIPプロキシー・サーバーに送信勧誘メッセージを送信するための手段及びアクセス・ポイントにおいて音声スロットが使用可能か否かを決定するための手段を含む。
【００２０】
そのシステムは、SIPプロキシー・サーバーから送信勧誘メッセージを着呼側に転送する手段を含み、そしてそのシステムは、着呼側が送信勧誘メッセージを受信したことへの応答として肯定応答メッセージを発呼側に送信する場合、発呼側をアクセス・ポイントのポーリング・リストに加え、そしてアクセス・ポイントの非コンテンション期間に着呼側にパケットを送信し、また着呼側からパケットを受信する手段を含む。
【００２１】
本発明は、以下の説明を添付の図面と併せて参照することによって理解しうる。そこにおいて、類似の参照番号は、類似のエレメントを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実例的な実施様態が以下に説明される。明確にするために、この明細書においては、実際の実施の諸特徴をすべて説明するわけではない。
【００２３】
もちろん、そうした実際のいかなる実施様態の発展においても、開発者の具体的な目標を達成するためには、多数のその実施例に特有な諸決定が行われなければならないのは当然である。例えば、システム関係のまたビジネス関係の制約へのコンプライアンスなどであり、それは実施例ごとに変わる。
【００２４】
また、そうした開発の作業は複雑で時間がかかるものであるかもしれないが、この開示に利益を有する当業者のための概説的な作業なのである。
【００２５】
本発明は、さまざまな修正や代替形態の余地を有するものであるが、本発明の具体的な実施様態は、図面の中の例によって示され、この明細書の中で詳細に説明されている。
【００２６】
しかしながら、本明細書の中での具体的な実施様態についての説明は、開示された個々の形態に発明を制限することを意図したものではなく、その反対に、ここに付された請求項で定義された本発明の精神及び範囲内に含まれるすべての修正、等価、代替をカバーすることが意図されている。
【００２７】
この明細書の中で説明されているシステムと方法は、さまざまな形態のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用プロセッサーあるいはそれらの組み合わせに実施しうると理解すべきである。
【００２８】
特に、本発明は、１つ以上のプログラム記憶デバイス（例えばハードディスク、磁気フロッピー（登録商標）ディスク、RAM、ROM、CD ROMなど）に有形に具現化され、プロセッサー、メモリー及び入出力インターフェースを有する汎用デジタル・コンピューターなどの適したアーキテクチャーを備える何らかのデバイスないし機械によって実行することができるプログラム命令を備えるアプリケーションとして実施されることが望ましい。
【００２９】
さらに、添付の図面で図示されたシステム構成要素及びプロセス・ステップのうちのいくつかは、ソフトウェアの中に実施されることが望ましく、システム・モジュール（または、メソッド・ステップの論理フロー）の間の接続は、本発明がプログラム化されている方法によって異なりうることは理解される。
【００３０】
本明細書の教示があれば、当業者は、本発明のこれらの、あるいは類似の実施を予期することができる。
【００３１】
本明細書でさらに詳細に説明されるように、本発明は、音声パケットのための無線リンクに周期的な非コンテンション・アクセスを提供することによって、一般的に802.11無線LANを通じたボイス・オーバーIP（「VoIP」）にサービス品質（QoS）を提供する。
【００３２】
これは、呼出セットアップのためのSIP（セッション開始プロトコル：Session Initiation Protocol）シグナリングを802.11メディアアクセス制御（MAC）の作動のPCF（Point Coordination Function）モードと結びつけることによって達成される。
【００３３】
その結果、SIPを通じたVoIPコール・シグナリングは、無線メディア上の周期的なタイム・スロットの使用可能性と結合する。周期的なタイム・スロットは、音声パケットのための無線リンクに非コンテンション・アクセスを保障するために使用される。
【００３４】
従って、本発明は、結局、２つのネットワーク技術、即ち、SIPベースのVoIPと802.11ベースの無線LANを結合するのである。両方の技術の簡単な概説が以下に示される。
【００３５】
ここで図１を参照すると、本発明の１つの実施態様に基づいた代表的なSIP構成100が図示されている。
【００３６】
SIPは、VoIPのためのシグナリング・プロトコルである。SIPは、呼出セットアップのための「INVITE」などの呼出メッセージ、及び「BYE」などの呼出ティアダウンを備えている。呼出メッセージは、通常、UDP/IPパケットとして送信される。
【００３７】
代表的な呼出セットアップは、次のように説明される。
【００３８】
IP電話またはIPソフトフォンを作動させているラップトップなどの第１の呼出エンドポイント（ユーザー・エージェント）105は、第１のSIPプロキシー110にSIP REGISTERメッセージ（例えば、INVITEメッセージ）を使って登録する。
【００３９】
第１のSIPプロキシーは、第２のSIPプロキシー115経由で、第２の呼出エンドポイント120にINVITEメッセージを経路指定する。
【００４０】
２つのSIPプロキシー110、115しか図１には示されていないが、当業者に知られているように、どのような数のSIPプロキシーもINVITEメッセージを第２の呼出エンドポイント120に経路指定するために使用することができる。
【００４１】
第２の呼出エンドポイント120がINVITEメッセージを受信した時、第２の呼出エンドポイント120は、SIP “200 (OK)”メッセージを開始し、それはSIPプロキシー110、115経由で第１の呼出エンドポイント105に経路指定される。
【００４２】
第１の呼出エンドポイント105が、“200 (OK)”メッセージを受信した時、第１の呼出エンドポイント105は、SIP “ACK”メッセージを開始し、それはSIP プロキシー 110、115経由で第２の呼出エンドポイントに経路指定される。
【００４３】
ACKメッセージが第１の呼出エンドポイント105に到着した時、呼出セットアップは成功した。
【００４４】
３つのSIPメッセージ（即ち、INVITE、200（OK）、ACK）は、第１の呼出エンドポイント105及び第２の呼出エンドポイント120のIPアドレスと関連したポート番号を記述した“SDP”（Session Description Protocol）ペイロードを搬送する。
【００４５】
SDPは、コーデック・タイプなどの１つ以上のメディア特性を搬送することもできる。
【００４６】
呼出セットアップが成功すると、音声パケットは、RTP/UDP/IPパケットとして直接に第１の呼出エンドポイント105と第２の呼出エンドポイント120との間でRTP/UDP/IPメディア・パス経由で送信される。
【００４７】
呼出セットアップを終了（即ち、呼出ティアダウン）させたい時には、第１の呼出エンドポイント105又は第２の呼出エンドポイント120のいずれかが、BYEメッセージを他のエンドポイントにSIPプロキシー110、115経由で送信する。
【００４８】
図１で示されているように、第２の呼出エンドポイント120は、第１の呼出エンドポイント105に第２のSIPプロキシー115及び第１のSIPプロキシー110経由でBYEメッセージを送信することによって呼出ティアダウンを開始する。
【００４９】
呼出ティアダウンは、第２の呼出エンドポイント120が200(OK)メッセージを受信した時に成功する。
【００５０】
802.11無線LAN (“walls”) は、企業ネットワークでは一般的であるように、インフラストラクチャー・モードで使われた時、１つ以上のクライアント・マシン (“stations”) 及び中央アクセス・ポイント(“AP”)（図示されていない）を備えている。
【００５１】
メディア・アクセス・プロトコル（“MAC”）は、どのステーションが無線リンク（図示されていない）がパケットを伝送するためのアクセスを得るかを指定する。
【００５２】
802.11のために指定されたメディア・アクセスの２つのモードは、“DCF”（Distributed Coordination Function ） 及び“PCF”（Point Coordination Function ）を含む。
【００５３】
DCFモードにおいては、諸ステーションは互いにチャンネル・アクセスを得るために競争する。
【００５４】
それとは別のPCFモードにおいては、中心的な“PC”（Point Coordinator） が諸ステーションの１つをポーリングし（「ポーリングされたステーション」として知られる）、それがPCのポーリング・リストに入れられる。
【００５５】
ポーリングされたステーションは、パケット送信／受信のための無線リンクに排他的なアクセスを獲得する。PCの機能は、通常はAPにおいて実行される。即ち、APは、PCFモードの期間にPCとして作動するのである。
【００５６】
ステーションをポーリングする時、PCはデータ・パケットをステーションに送信することができる。それに加えて、PCは、ポーリングされたステーションに他のデータ・パケットをポーリングされていないステーションからの競合なしにPCに送信するためのアクセスを提供することができる。
【００５７】
このポーリングされたステーションがデータ・パケットを送信することができる時間帯は、非コンテンション期間 (“CFP”) として知られている。
【００５８】
ポーリングされたステーションのCFPは通常、コンテンション期間 （“CP”） に後続され及び／又は先行されており、この“CP”では、ポーリング・ステーションはポーリングされていないステーションとなる。即ち、CPにおいては、ステーションは、データ・パケットを送信するためのアクセスを有しないのである。
【００５９】
「コンテンション反復インターバル」は、非コンテンション期間及びコンテンション期間からなる。ステーションは、MACマネージメント・フレーム（即ち、コントロール・メッセージ）をPCに送信することによって、ポーリング・リストに載るという意志をPCに対して表明する。
【００６０】
MACマネージメント・フレームは、その他のリクエストの中で、アソシエーション・リクエスト及びリアソシエーション・リクエストとして当業者に知られているものからなる。
【００６１】
アソシエーション・リクエスト及びリアソシエーション・リクエスト・マネージメント・フレーム（以下、「リアソシエーション・マネージメント・フレーム」と呼ぶ）の中には２つのサブフィールドが存在し、そのサブフィールドはステーションがポーリング・リストの中に含められるためにその意図をPCに表明することを可能にする。
【００６２】
２つのサブフィールドは、CF-ポーラブル・リクエスト及び CF-ポール・リクエストであり、それらは、リアソシエーション・マネージメント・フレームの能力情報・フィールド（Capability Information field）に位置している。
【００６３】
リアソシエーション・マネージメント・フレームは、ステーションをAPに関連付ける又は再関連付けるために使用される。
【００６４】
CFポーラブル・サブフィールドが１にセットされ、そしてCFポール・リクエスト・サブフィールドが０にセットされるならば、それは、メッセージを発しているステーションがCFPの期間にAPにパケットを送信しAPからパケットを受信することを望んでいることを示している。
【００６５】
ここで図２を参照すると、IEEE802.11標準規格に基づいたスーパーフレーム200の代表的な動作が図示されている。
【００６６】
スーパーフレーム200は、クライアントとAPとの間のデータ／音声パケット伝送の論理的表現である。スーパーフレーム200は、１つ以上の、コンテンション反復インターバル205として知られているタイム・インターバルを備えている。
【００６７】
コンテンション反復インターバル205は、CFP210とCP215を備えている。CFP 210の期間、PCFモードが使用されるのが理想的である。それは、CFP 210が一般的に、音声パケットなどの時間が重視されるトラフィックに使用されることを意図されたものだからである。
【００６８】
CP215においては、DCFモードが使用されるのが理想的である。それは、CP 215は、一般的にデータ・トラフィックに使用されることを意図されたものだからである。
【００６９】
現行の企業ネットワークは、DCFモードのみを使用した無線LANを配備しており、即ち、諸ステーションが互いに競争してAPにパケットを送っている。
【００７０】
DCFでは、APによる無線アクセスの仲裁は存在せず、すべての作動は、ただCPでのみ進行する。
【００７１】
もしも、SIPベースのVoIPがDCFネットワーク上で配備されると、１つのステーションからの音声パケットはチャンネル・アクセスを求めて他のステーションからの他のパケット（音声及びデータ）と競争する。
【００７２】
その結果、再試行を伴うバックオフの急増などのコンテンション・ベースのメディア・アクセスの性格によって、音声パケットは、遅延し、十分なQoSを受けない。
【００７３】
さらに、SIPコール・コントロールと無線リンク上の使用／ロードの結びつきがないために、無線リンクの使用が多い期間における新たな音声コールは、パケットの喪失を招き、それは劣悪な音声品質をもたらす。
【００７４】
SIPベースのVoIPの上記の概説、無線LAN及び無線LAN上でのVoIPサポートに関連する問題を鑑みて、本発明は、ここに次のように説明される。
【００７５】
本発明の１つの側面においては、SIPシグナリングは、VoIPコールが承認される前に特定のMACメカニズムを使用した無線リンク上のリソースの使用可能性と結び付けられている。
【００７６】
コアVoIPは、エンドポイント間のメディア交換に先立って、シグナリング・フェーズ（通常はSIPを通じて）を必要とする。
【００７７】
本発明は、VoIP呼出セットアップ・シグナリングが、PCFを使用した無線リンク上で周期的タイム・スロットが割り当てられることができた時にのみ成功することを保証することができる。
【００７８】
VoIP呼出セットアップと無線メディア・アクセスを独立に扱う代わりに、無線リソースの利用がVoIP呼出セットアップと結び付けられて、呼出セットアップが成立した時にはVoIPコールに十分なQoSが無線リンク上で得られることを保証する。
【００７９】
本発明は、VoIP呼出コントロールとVoIPパケットに周期的な帯域幅割当をタイムリーな方法で提供することができる無線LAN上での特定のメディア・アクセス方法を統合している。
【００８０】
ここで、図３を参照すると、本発明の１つの実施様態に基づいたSIP構成300が示されている。
【００８１】
SIPは、VoIPのためのコール・シグナリング・プロトコルである。２つのAP 305（第１のAP 310と第２のAP 315）は図２でより詳細に説明されたようにCFP及びCP期間からなるスーパーフレームをサポートする。
【００８２】
前述のように、PCFモードは、一般的にCFPの期間に使用され、DCFモードは、一般的にCPの期間に使用される。
【００８３】
図３では、SIPクライアント320（例えば、無線LANカードを有するラップトップやIPソフトフォン）を有効にする２つの無線LANが示されている。即ち、発呼側325（第１のAP 310と関連する）及び着呼側330（第２のAP 315と関連する）である。
【００８４】
図３には、２つのSIPクライアント320しか示されていないが、典型的なSIP構成は、いかなる数のSIPクライアント320も含みうることは理解されている。
【００８５】
さらに、図３には、各SIPクライアント320はそれ自身のAP305と関連しているが、１つ以上のSIPクライアント320が単一のAPと関連することもできる。
【００８６】
発呼側325は、無線リンク345上でCPを使って、SIP INVITEメッセージをSIPプロキシー・サーバー340に送信する。
【００８７】
SIPプロキシー・サーバー340は、AP305に進行中のVoIP呼出（即ち、続行中の現行呼出）について問い合わせるためのAP305へのコントロール・コネクション350を有している。コントロール・コネクション350は、いかなる種類の通信プロトコル（クライアント・サーバー、http等）も使用することができる。
【００８８】
コントロール・コネクション350は、コントロール・プロトコル・メッセージの送信及び／又は受信のために使用される。
【００８９】
あるいは、SIPプロキシー・サーバー340は、進行中の（即ち、現行の）VoIP呼出を内部的に追跡し続けることができる。
【００９０】
AP305において進行中の現行呼出は、AP305において使用可能な音声スロットの数を決定するために使用される。
【００９１】
音声スロットが、進行中の現行呼出の数が与えられた時に使用可能か否かは、当業者に知られているように呼出それ自体の実行（即ち、音声呼出のビット・レート）及びAP305によって変る。
【００９２】
図２のスーパーフレーム200上の使用可能な音声スロットという観点から見たAP305への現行負荷に基づいて、SIPプロキシー・サーバー340は、SIP INVITEメッセージを承認してさらに処理するか、あるいは呼出セットアップ・リクエストを拒否することのいずれかができる。
【００９３】
これは、もしも、呼出セットアップ・リクエストが承認されれば、発呼側325は、十分なタイム・スロットをスーパーフレーム上で受けて、発呼側325から第１のAP310へ発信されたVoIPパケット（即ち、音声パケット）が遅延されないことが保証されることになる。
【００９４】
成功した呼出セットアップに続いて、発呼側325は、MAC マネージメント・フレームを用いてPC（典型的にはAP305内で実行される）のポーリング・リストに自らを加える。
【００９５】
着呼側330と関連するもう１つのSIPプロキシー・サーバー（示されていない）及び第2のAPが存在してもよいことは当然である。
【００９６】
SIPプロキシー・サーバー340と第１のAP310は、図３に２つの別の機械として示されている。しかしながら、SIPプロキシー・サーバー340と第１のAP310は同一の機械の中に存在していてもよいこともまた、当然である。
【００９７】
SIPプロキシー・サーバー340と第１のAP310は同一の機械の中に存在する場合には、通信プロトコルが不必要でありうることは当然である。
【００９８】
SIPクライアント320（即ち、発呼側325と着呼側330）のいずれかが、BYE SIP メッセージを無線リンク345上でSIPプロキシー・サーバー340に送信することによって呼出を終了させた時には、／SIPクライアント320は、MACマネージメント・フレームをもSIPプロキシー・サーバー340に送信し、CFP内のPC（典型的にはAP305内で実行される）にポーリングされたステーションのリストから自らを除去する。
【００９９】
その結果、PCは音声呼出の中にないステーションをポーリングするために、CFPの期間に時間を浪費しない。
【０１００】
発呼側325が呼出セットアップの成功後にPCのポーリング・リストに自らを加えることに加えて、着呼側330も同様の行動を取ることができる。
【０１０１】
第２のAP315（着呼側330と接続している）は、ルーター360経由で発呼側325から発信されたSIP INVITEメッセージを受信する。
【０１０２】
２つのAP305とルーター360との接続は、典型的には有線リンク362である。第２のAP315は、SIP INVITEメッセージを着呼側330に転送する。第２のAP315は、この行動を着呼側330をCFPの期間にポーリング・リストに加えることができた時に初めてこの行動を取る。
【０１０３】
言い換えれば、AP305は、呼出セットアップの承認を、スーパーフレームが、この呼出の音声パケット355が定期的にコンテンションなしに伝送されることを保証できる場合にのみ行うのである。
【０１０４】
このようにして、着呼側330がSIP INVITEを受信し、ACKメッセージを（図１で説明されたような）無線リンク345経由で送信することによって呼出を受け入れた後で、着呼側330は、PCのポーリング・リストに加えられるように、PCにMACマネージメント・フレームを送信する。
【０１０５】
本発明は、SIPクライアントの310の一方又は双方が無線ネットワークに接続した時に適用されることに留意されたい。SIPクライアント310の双方が無線LAN上にあるとき、それらは互いにMACマネージメント・フレームをそれぞれの対応するAPに送信し、それらの出入の音声トラフィックが無線リンク上でPCFモードで送信されるようにする。
【０１０６】
音声呼出のSIPクライアント310の１つのみが無線リンク上にある時は、そのSIPクライアント310のみがこの発明を使用することができる。
【０１０７】
無線リンクにQoSを提供することに加えて、本明細書で説明された方式の延長として、無線リンク上のQoSと有線チャンネル上のQoSとを結びつけるということがある。
【０１０８】
企業ネットワークにおいては、有線ネットワーク上でのQoSは、典型的には、データと音声とに別々のバーチャルLAN（“VLAN”）365を用いて達成されている。
【０１０９】
これは、企業ネットワークが、典型的にはスイッチド・イーサーネット（登録商標）（交換イーサーネット（登録商標））などの交換網（スイッチド・ネットワーク）を使用しているからである。あるいは、企業ネットワークは、差異化サービス（DiffServ）などのパケット・レベルのQoSを使っている場合もある。
【０１１０】
パケットのIPヘッダーのDiffServフィールド（以前は、Type-of-Service 又は “TOS”フィールドとして知られていた）は、パケットに異なるレベルのQoSでタグを付けるために、異なるコード・ポイント（Differentiated Service Code Point あるいは「DSCP」）でインスタンスを生成することができる。
【０１１１】
本発明によって、CFPの期間に無線クライアントからAP205が受信した無線リンク上のパケットは、自動的に有線サイドの音声VLAN365に置かれるか（もしも企業ネットワークがスイッチド・イーサーネット（登録商標）であるなら）、あるいは、音声レベルのQoSのための適切なDCSPコードポイントによってタグを付けられる（もしも、記号ネットワークがDiffServを使用しているなら）。
【０１１２】
このようにして、無線リンク345上でパケットに優先付けをする本方式は、有線サイドで使用されているQoSメカニズムと結合されて、企業ネットワークの無線部分と有線部分の間でシームレスなQoSを提供することができる。
【０１１３】
われわれの発明のさらなる側面は、VoIPコールの継続中の異なるAP（例えば、AP310とAP315）間の無線ステーションの移動性に関係する。
【０１１４】
例えば、発呼側325が第１のAP310の範囲から第２のAP315の範囲に移動することがありうる。
【０１１５】
二つのシナリオがある：１）APは同一のIPサブネットに属する。２）APは異なるIPサブネットに属する。
【０１１６】
第１のシナリオでは、MACマネージメント・フレームが無線ステーションにパケットを転送するために使われる。（例えば、発呼側325、着呼側330）
クライアントのIPアドレスは変らない。前に述べたように、VoIP呼出が継続中に無線ステーションがそのIPを変化させる場合には、それは「新たな」APとリアソシエーション・リクエストを使用して再関連付けし、クライアントは、新たなAP105（PCを実行して）のポーリング・リストに直接に加えられる。
【０１１７】
言い換えれば、無線ステーションは、新たなPCのポーリング・リストに自らを加える以前には、SIPレベルの呼出セットアップは行わない。
【０１１８】
これは、SIPセッションが関与する限りは、無線ステーションのIPアドレスは変化しないからである。
【０１１９】
即ち、無線ステーションは、新たはPCと直接にPCFモードで再関連するということである。
【０１２０】
第２のシナリオでは、無線ステーションのIPアドレスが変化する。
【０１２１】
従って、無線ステーションはSIP RE-INVITEメッセージを他の無線ステーションに送信する必要がある。このメッセージは、クライアントが新たなAPに関連付けをした後でのみ送信することができる。
【０１２２】
SIP RE-INVITEは、INVITEメッセージがすでに送信された後でのSIP呼出セットアップ・メッセージである。
【０１２３】
留意すべきことは、送信されるMACレベルのマネージメント・フレームは、新たなAPと以前のAPはいかなる関連付けもないのであるから、リアソシエーション・リクエストというよりもアソシエーション・リクエストであるということである。だから新たなアソシエーションが無線ステーションと新たなAPとの間で作り出される必要があるのである。
【０１２４】
即ち、アソシエーション・リクエストは、能力情報 フィールドの CF-ポーラブル・ リクエスト・サブフィールド及び CF-ポール・リクエスト・サブフィールドとともに新たなAPに送信される。それらは、無線ステーションが新たなAPのPCのポーリング・リストに直接に加えられるように設定されている。
【０１２５】
これは、進行中の呼出の音声パケットがコンテンションなしに無線リンク上を伝送されることを可能にする。
【０１２６】
本発明のさらに別の側面は、APが無線ステーションのどのパケットがPCFモードを使用して送信するべきかをいかにして決定するかに関する。
【０１２７】
無線ステーションがPCのポーリング・リストに加えられると、PCによって、伝送すべきパケットを有しているかどうかをチェックするためにポーリングされる。潜在的に、データ・パケット又は音声パケットを送ることができる。
【０１２８】
同様に、ポーリング・リストにおいて特定の無線ステーションの順番が来た時に、対応するAPはいかなるパケットも無線クライアントに伝送することも自由である。
【０１２９】
しかしながら、もしもCFPがQoSを必要としない（例えばデータ・パケット）パケットを（無線ステーションから、あるいはそれに対して）伝送するために使用されることは無駄が多い。
【０１３０】
かくして、本明細書において提案される、さらなるメカニズムは、無線ステーションがPCによってポーリングされた時に、音声パケットのみが伝送されるということである。
【０１３１】
それは、「アップリンク」（すなわち、無線ステーションからAPへ）におけるパケットでは容易に達成できる。なぜならば、ステーションは、SIP呼出セットアップの一部として、タプル＜ソースIPアドレス、ソース・ポートナンバー、宛先IPアドレス、宛先ポートナンバー＞を承知しており、また適合する４タプルのパケットが音声呼出に属しており、そしてPCFの期間に送信されるからである。
【０１３２】
かくして、無線ステーション・サイドで音声パケットとデータ・パケットを識別することは容易なのである。
【０１３３】
本明細書では、「無線ステーション・サイド」という用語は、無線ステーションがAPにパケットを送信する期間を意味し、「APサイド」という用語は、APが無線ステーションにパケットを送信する期間を意味する。
【０１３４】
APサイドにおいては、音声パケットとデータ・パケットとの識別は、一般的には直接的ではない。
【０１３５】
しかしながら、SIPプロキシーと無線APとを統合する本発明のスキームによって、本明細書で説明されたような同一の機械又は別の機械上のコントロール・コネクションにおいても、APは音声パケットとデータ・パケットとを識別できるのである。
【０１３６】
それが可能であるのは、SIP INVITEメッセージとACKメッセージが両方のエンドポイントのIPアドレスとポートナンバーを含んでいるからである。
【０１３７】
このようにして、SIP INVITEメッセージとACKメッセージがAP上のSIPプロキシーを通じて流れる時、それは、IPアドレスとポートナンバーを追跡し、それは各ポイントで用いられる。これで、PCは、音声パケットとデータ・パケットを「ダウンリンク」（即ち、APから無線ステーション）において区別できるようになる。
【０１３８】
IPアドレスとポート・ペアが適合するいかなるパケットも、PCFモードを使用して送信される。他のパケットは、DCFモードを用いて送信される。
【０１３９】
さらに留意されるべきことは、本発明が適用されるクライアント・デバイスのタイプは、無線ＬＡＮ接続とSIPベースのIPフォンの双方を有するいかなるデバイスも含むということである。
【０１４０】
上に開示された個々の実施様態は実例としてのみであり、本発明は、当業者には明白な、本明細書の教示の利益を有する、異なるが等価の方法で修正されまた実行されることができる。
【０１４１】
さらに、ここに示された構造又はデザインの詳細は、請求項で説明されたもの以外の限定を意図するものではない。
【０１４２】
従って、上に開示された個々の実施様態は、変更あるいは修正されることができ、すべてのそうしたバリエーションは、本発明の範囲と精神のなかにあると見なされる。
【０１４３】
従って、本明細書で求められる保護は、請求項で述べられる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】図１は、本発明の１つの実施様態に従った典型的なSIP構成である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施様態に従った、IEEE 802.11標準規格に基づいたスーパーフレームの典型的な作動である。
【図３】図３は、本発明の１つの実施様態に従った、典型的なSIP構成である。
【符号の説明】
【０１４５】
100・・・代表的なSIP構成
105・・・第１の呼出エンドポイント
110・・・第１のSIPプロキシー
115・・・第２のSIPプロキシー
120・・・第２の呼出エンドポイント
200・・・スーパーフレーム
205・・・コンテンション反復インターバル
210・・・CFP
215・・・CP
300・・・SIP構成
305・・・AP
310・・・第１のAP
315・・・第２のAP
320・・・SIPクライアント
325・・・発呼側
330・・・着呼側
340・・・SIPプロキシー・サーバー
345・・・無線LAN
350・・・コントロール・コネクション
355・・・無線範囲
360・・・ルーター
362・・・有線リンク
465・・・VLANs
【図１】
2007521710.tif 000003
【図２】
2007521710.tif 000004
【図３】
2007521710.tif 000005
【国際調査報告】
2007521710.tif 000006