(57)【要約】  本発明は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）競争方式を利用して、二つの無線デバイス間に割り当てられたチャンネル時間の間、両方向にデータを送受信する方法および装置に関するものである。  本発明は、割り当てられたチャンネル時間の間ソースデバイスが目的地デバイスにデータを送信する方法であって、前記目的地デバイスから第１データフレームを受信する段階と、目的地デバイスにＡＣＫを送信する段階と、ＡＣＫを送信した後、所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階と、待機時間の間チャンネルが空いていれば目的地デバイスに第２データフレームを送信する段階で成される。
2008512034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
割り当てられたチャンネル時間の間、ソースデバイスが目的地デバイスにデータを送信する方法であって、
前記目的地デバイスから第１データフレームを受信する段階と、
前記目的地デバイスにＡＣＫを送信する段階と、
前記ＡＣＫを送信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階、および
前記待機時間の間チャンネルが空いていれば前記目的地デバイスに第２データフレームを送信する段階を含む、チャンネル時間の間ソースデバイスがデータを伝送する方法。
【請求項２】
前記待機時間は再伝送のためのタイムアウト時間よりはさらに長く設定される、請求項１に記載のチャンネル時間の間ソースデバイスがデータを伝送する方法。
【請求項３】
前記チャンネルが空いているのかは、
物理層のＣＣＡ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓを利用してチェックする、請求項１に記載のチャンネル時間の間ソースデバイスがデータを伝送する方法。
【請求項４】
割り当てられたチャンネル時間の間ソースデバイスが目的地デバイスにデータを送信する方法であって、
前記目的地デバイスから第１データフレームを受信する段階と、
前記第１データフレームを受信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階、および
前記待機時間の間チャンネルが空いていれば前記目的地デバイスに第２データフレームを送信する段階を含む、チャンネル時間の間ソースデバイスがデータを伝送する方法。
【請求項５】
前記待機時間は連続したフレーム間に所要される最小時間よりはより長く設定される、請求項１に記載のチャンネル時間の間ソースデバイスがデータを伝送する方法。
【請求項６】
割り当てられたチャンネル時間の間、目的地デバイスがソースデバイスにデータを送信する方法であって、
前記ソースデバイスから第１データフレームを受信する段階と、
前記目的地デバイスに前記第１データフレームに対するＡＣＫを送信する段階と、
前記ＡＣＫを送信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階と、
前記待機時間が経過した後バックオフアルゴリズムにより第１バックオフカウンタを作動する段階、および
前記第１バックオフカウンタが０となれば前記ソースデバイスに第２データフレームを送信する段階を含む、チャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項７】
前記待機時間は再伝送のためのタイムアウト時間よりはより長く設定される、請求項６に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項８】
前記第２データフレームに対するＡＣＫを受信する段階と
前記第２データフレームに対するＡＣＫを受信した後バックオフアルゴリズムにより第２バックオフカウンタを作動する段階、および
前記第２バックオフカウンタが０となれば前記ソースデバイスに第３データフレームを送信する段階をさらに含む、請求項６に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項９】
前記第２データフレームに対するＡＣＫを受信する段階と、
前記第２データフレームに対するＡＣＫを受信してＳｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐｃａｅ（ＳＩＦＳ）後に前記ソースデバイスに第３データフレームを送信する段階をさらに含む、請求項６に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項１０】
前記チャンネルが空いていのるかは、
物理層のＣＣＡ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓを利用してチェックする、請求項６に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項１１】
割り当てられたチャンネル時間の間、目的地デバイスがソースデバイスにデータを送信する方法であって、
前記ソースデバイスから第１データフレームを受信する段階と、
前記第１データフレームを受信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階と、
前記待機時間が経過した後バックオフアルゴリズムにより第１バックオフカウンタを作動する段階、および
前記第１バックオフカウンタが０となれば前記ソースデバイスに第２データフレームを送信する段階を含む、チャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項１２】
前記待機時間は連続したフレーム間に所要される最小時間よりはより長く設定される、請求項１１に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項１３】
前記第２データフレームを送信した後バックオフアルゴリズムにより第２バックオフカウンタを作動する段階、および
前記第２バックオフカウンタが０となれば前記ソースデバイスに第３データフレームを送信する段階をさらに含む、請求項１１に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【請求項１４】
前記第２データフレームを送信して、連続したフレーム間に所要される最小時間後で前記ソースデバイスに第３データフレームを送信する段階をさらに含む、請求項１１に記載のチャンネル時間の間、目的地デバイスがデータを伝送する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線デバイス間に通信する方法および装置に関するもので、より詳細にはＣＳＭＡ／ＣＡ競争方式を利用して、二つの無線デバイス間に割り当てられたチャンネル時間の間、両方向にデータを送受信する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線デジタルパルスとも知られているＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  ｗｉｄｅｂａｎｄ）は短距離区間において低電力で広いスペクトラム周波数を通し多い量のデジタルデータを送るための無線技術であり、米国国防省が軍事的目的で開発した無線技術である。
【０００３】
このようなＵＷＢに関する標準化は現在ＩＥＥＥ８０２．１５．３、すなわち無線ＰＡＮ規格制定のためのワーキンググループで進められている。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３にはＰＨＹとＭＡＣに関して扱っているが、現在業界ではこの中でもＭＡＣの改善方案に対する活発な研究を進めている。
ＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣの特徴は無線ネットワークの形成が迅速だということである。
【０００５】
そして、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）基盤でなくＰＮＣ（Ｐｉｃｏｎｅｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）を中心にしたピコネットというアドホックネットワーク（Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を基盤とする。
ＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣはＴＤＭＡ（時分割多元接続；Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を採択している。
【０００６】
図１のようなスーパーフレーム（ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ）という時間的な配置構造内でデバイス間にデータ送受信のためＭＡＣフレームを配置する。
スーパーフレームの構成としては制御情報を含んでいるビーコン（ｂｅａｃｏｎ）とバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）を通じて、データを伝送するＣＡＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｅｒｉｏｄ）区間、そして割り当てられた時間に競合なくデータを送るＣＴＡＰ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｏｄ）区間がある。
【０００７】
この中でＣＡＰはＭＣＴＡ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＴＡ）で代替されて使用され得る。この時、ＣＡＰ区間にはＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を使用して、競争的接近がなされ、ＭＣＴＡではＳｌｏｔｔｅｄ  Ａｌｏｈａを利用して、チャンネルにアクセスし得る。
【０００８】
ＣＴＡＰは幾個かのＭＣＴＡと幾個かのＣＴＡブロックで構成され得る。
ＣＴＡ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｔｉｍｅ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ；チャンネル時間割当）の種類には動的ＣＴＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＣＴＡ）と疑似静的ＣＴＡ（Ｐｓｅｕｄｏ  ｓｔａｔｉｃ  ＣＴＡ）２種類がある。
【０００９】
動的ＣＴＡはスーパーフレーム毎にその位置が変わることもあり、ビーコンを逃せば該当スーパーフレームでＣＴＡを使用することができない。
【００１０】
これに反して、疑似静的ＣＴＡは位置が変わらず同じ位置に固定されており、ビーコンを逃してもスーパーフレームを逃しても固定された位置でＣＴＡ区間を使用し得る。
【００１１】
しかし、疑似静的ＣＴＡもｍＭａｘＬｏｓｔＢｅａｃｏｎｓに該当する回数以上連続して、ビーコンを逃せば使用することができないようにしている。
【００１２】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣはＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保障し得るＴＤＭＡ基盤で構成されており特にホームネットワーク上でのマルチメディア  オーディオ／ビデオ  ストリーミング（Ａ／Ｖ  Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ）に適合する。
しかし、ＭＡＣにおいてＱｏＳだけでなくスループットを効果的に使用するためには依然として改善の余地がある。
【００１３】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣではデータ伝送方式として２種類がある。
１番目は同時的データ（ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓデータ）を伝送する方式で２番目は非同期的データ（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｄａｔａ）を伝送する方式である。
【００１４】
図２で見るように、ＤＥＶ１は同時的データを伝送するために、まずＭＬＭＥ−ＣＲＥＡＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ．ｒｅｑｕｅｓｔおよびＭＬＭＥ−ＣＲＥＡＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ．ｃｏｎｆｉｒｍを利用してＰＮＣからチャンネル時間（ｃｈａｎｎｅｌ  ｔｉｍｅ）の割当を受ける。
そして、ＭＡＣ−ＩＳＯＣＨ−ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔおよびＭＡＣ−ＩＳＯＣＨ−ＤＡＴＡ．ｃｏｎｆｉｒｍを利用して、前記割り当てられたチャンネル時間の間、実際データを伝送する。
【００１５】
割り当てられたチャンネル時間はビーコンを解析することによって知り得、この情報を利用して、ピコネットを構成するデバイス（以下「ＤＥＶ」という）は通信が始まる時間と終わる時間を知ることができる。
【００１６】
この時割り当てられたチャンネル時間にはｓｒｃ  ＤＥＶ（ソースデバイス）とｄｅｓｔ  ＤＥＶ（目的地デバイス）が指定されている。
【００１７】
図２を見れば、ＤＥＶ１がｓｒｃ  ＤＥＶとなり、ＤＥＶ  ２がｄｅｓｔ  ＤＥＶとなるだろう。
割り当てられたチャンネル時間にデータを送信するＤＥＶは必ずｓｒｃ  ＤＥＶでなければならないが、データを受信するＤＥＶは必ずしもＣＴＡ情報で指定したｄｅｓｔ  ＤＥＶである必要はない。
【００１８】
ただし、前記データを受信できるＤＥＶは「Ａｌｗａｙｓ  ＡＷＡＫＥ  ｂｉｔ」または「ｌｉｓｔｅｎ  ｔｏ  ｓｏｕｒｃｅ  ｂｉｔ」が１とセッティングされているＤＥＶだけである。
一方、図３はＤＥＶ１が非同期的データを伝送するための過程を示したものである。
【００１９】
ＤＥＶ１は送信するデータがＭＡＣ−ＡＳＹＮＣ−ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔを通してＭＡＣ層に到着すれば、ｓｒｃ  ＤＥＶはＰＮＣにｃｈａｎｎｅｌ  ｔｉｍｅ  ｒｅｑｕｅｓｔ  ｃｏｍｍａｎｄフレームを送る。以後ｓｒｃ  ＤＥＶが要請したチャンネル時間が割り当てられたとのことをビーコンを介して知るようになればそのチャンネル時間の間、データを送信する。
【００２０】
前記同時的データ伝送の場合と同様に割り当てられたチャンネル時間に対してはｓｒｃ  ＤＥＶおよびｄｅｓｔ  ＤＥＶの対が指定されており、割り当てられたチャンネル時間の間、には指定されたｓｒｃ  ＤＥＶだけがデータを送信することができる。
【００２１】
図３でも、ＤＥＶ１がｓｒｃ  ＤＥＶとなって、ＤＥＶ  ２がｄｅｓｔ  ＤＥＶとなるだろう。これ以外に、非同期的データを送るまた他の方法としてはＣＡＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｅｒｉｏｄ）でバックオフアルゴリズム（ｂａｃｋｏｆｆ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を利用して、フレームを送る方法もある。
【００２２】
ＴＣＰ／ＩＰの場合データ伝送の確実性を保障するためにＤＥＶ１からフレームを伝送すればＤＥＶ  ２では伝送されたフレームに対するＡＣＫフレーム（図２、図３でのＩｍｍ−ＡＣＫフレームと異なりＴＣＰ／ＩＰレベルのＡＣＫフレームを意味すること）を送る。
【００２３】
このようなメカニズムを有するＴＣＰ／ＩＰにＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣで提供されているデータ伝送メカニズムをそのまま使用する場合に発生する問題点を具体的に察し見れば次のとおりである。
【００２４】
一番目として、同時的にＴＣＰ／ＩＰデータを伝送する場合を察し見れば、まずにＤＥＶ１はＤＥＶ  ２と接続（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を確立するためのフレームを送るだろう。  その為にまずＰＮＣにＭＬＭＥ−ＣＲＥＡＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ．ｒｅｑｕｅｓｔを送ることによってｓｒｃ  ＤＥＶがＤＥＶ１、ｄｅｓｔ  ＤＥＶがＤＥＶ２であるチャンネル時間割当を要請する。ＰＮＣがチャンネル時間を割り当て、その情報をビーコンにのせて送ればＤＥＶ１はビーコン情報を読んで指定された時間に前記フレームをＤＥＶ  ２に伝送する。
【００２５】
ＤＥＶ  ２はそれに対する応答フレームを送るためにｓｒｃ  ＤＥＶがＤＥＶ  ２であり、ｄｅｓｔ  ＤＥＶがＤＥＶ１であるチャンネル時間の割当を要請する。そして、同様にＰＮＣがチャンネル時間を割り当てこれに関する情報をビーコンにのせて送れば、ＤＥＶ  ２はビーコン情報を読んで指定された時間に前記応答フレームをＤＥＶ１に伝送する。
【００２６】
ＭＬＭＥ−ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ．ｒｅｑｕｅｓｔの伝達を受ける前まではチャンネル時間が継続して割り当てられるため、その次からはＤＥＶ１とＤＥＶ  ２が互いにやり取りするデータおよびＡＣＫフレームはビーコンのチャンネル時間情報によりｓｒｃ  ＤＥＶおよびｄｅｓｔ  ＤＥＶの対カップルに割り当てられた時間に送られるようになる。しかし、ＴＣＰ／ＩＰの特性上、送信者（ｓｅｎｄｅｒ）はデータフレームを送った後、ＡＣＫフレームを受ける前までは他のフレームを伝送しない。
【００２７】
ところで、ＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣではビーコンで知らせるチャンネル時間割当のｓｒｃ  ＤＥＶのみがそのチャンネル時間の送信者となり得る。したがってＤＥＶ  ２がＴＣＰ／ＩＰレベルのＡＣＫフレームを送ろうとするならば、ｓｒｃ  ＤＥＶがＤＥＶ２であるチャンネル時間になる時まで待ってからＡＣＫフレームを送らなければならない。結局、ＤＥＶ１がデータを送った後、ＤＥＶ１およびＤＥＶ  ２に割り当てられたる時間が残るとしてもＤＥＶ１はその残った時間を利用してＤＥＶ  ２からＡＣＫを受けることはできないためチャンネル時間の浪費が発生するというものである。
【００２８】
２番目として、非同期的にＴＣＰ／ＩＰフレームを伝送する場合を察し見る。まず、ＣＡＰに非同期的データを送る場合を見れば、ＰＮＣがＣＡＰをスーパーフレームに割り当てることもでき、割り当てられないこともできる。
【００２９】
それだけでなく、もし割り当てられたＣＡＰがあったとしてもＰＮＣが設定した基準にしたがってその区間の間に非同期的データを送ることができるのか否かが決定されるため、ＣＡＰを利用してＴＣＰ／ＩＰフレームを送る方法では確実な伝送を保障することができない。次に、チャンネル時間割当を利用して、非同期的データを送れば、前記したようにＭＡＣ−ＡＳＹＮＣＨ−ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔを利用するようになる。
【００３０】
しかし図３に示されたように、毎回ｃｈａｎｎｅｌ  ｔｉｍｅ  ｒｅｑｕｅｓｔ  ｃｏｍｍａｎｄをＰＮＣに送り、チャンネル時間の割当を受けた後にデータフレームを送らなければならないため継続的にデータを伝達しなければならあにとすれば帯域幅の浪費にほかならない。
【００３１】
またチャンネル時間割当を要請したとしても要請した時間がいつ割り当てられるかは保障されておらず一度データフレームを送る時ごとに最小で次のスーパーフレームまで待たなければならないため時間遅延が毎回発生するようになる。前記した問題点はＩＥＥＥ８０２．１５．３  ＭＡＣの上位層でＴＣＰ／ＩＰ以外に他のプロトコルを使用する場合でも同様に発生し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
本発明は前記した問題点を勘案して、創案されたもので、ＩＥＥＥ８０２．１５．３標準により二つのデバイス間に割り当てられたチャンネル時間、より効率的に通信し得るようにすることを目的とする。
【００３３】
これために本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で定義されるＣＴＡを単方向伝送でない両方向伝送に使用する方法を提供しようとするものである。
【００３４】
本発明の目的は既存の８０２．１５．３  ＭＡＣ明細書に他のあるものを追加せずとも割当受けたチャンネル時間を両方向で使えるようにすることによってＴＣＰと共に両方向にデータを互いにやり取りしなければならないプロトコルを効率的に支援しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
前記した目的を達成するために、割り当てられたチャンネル時間の間、ソースデバイス（ｓｏｕｒｃｅ  ｄｅｖｉｃｅ）が目的地デバイス（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）にデータを送信する方法は、前記目的地デバイスから第１データフレームを受信する段階と、前記目的地デバイスにＡＣＫを送信する段階と、前記ＡＣＫを送信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階、および前記待機時間の間チャンネルが空いていれば前記目的地デバイスに第２データフレームを送信する段階を含む。
【００３６】
前記した目的を達成するために、割り当てられたチャンネル時間の間、ソースデバイスが目的地デバイスにデータを送信する方法であって、前記目的地デバイスから第１データフレームを受信する段階と、前記第１データフレームを受信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階、および前記待機時間の間チャンネルが空いていれば前記目的地デバイスに第２データフレームを送信する段階を含む。
【００３７】
前記した目的を達成するために、割り当てられたチャンネル時間の間、目的地デバイスがソースデバイスにデータを送信する方法であって、前記ソースデバイスから第１データフレームを受信する段階と、前記目的地デバイスに前記第１データフレームに対するＡＣＫを送信する段階と、前記ＡＣＫを送信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階と、前記待機時間が経過した後バックオフアルゴリズムにより第１バックオフカウンタを作動する段階、および前記第１バックオフカウンタが０となれば前記ソースデバイスに第２データフレームを送信する段階を含む。
【００３８】
前記した目的を達成するために、割り当てられたチャンネル時間の間、目的地デバイスがソースデバイスにデータを送信する方法であって、前記ソースデバイスから第１データフレームを受信する段階と、前記第１データフレームを受信した後所定の待機時間の間チャンネルが空いているかをチェックする段階と、前記待機時間が経過した後バックオフアルゴリズムにより第１バックオフカウンタを作動する段階、および前記第１バックオフカウンタが０となれば前記ソースデバイスに第２データフレームを送信する段階を含む。
【００３９】
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい一実施例を詳細に説明する。ＩＥＥＥ８０２．１５．３標準では四個のＩＦＳ（ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ）を定義しているが、ｍｉｎｉｍｕｍ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＭＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｂａｃｋｏｆｆ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＢＩＦＳ）、そしてｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）がそのことである。
【００４０】
前記ＩＦＳ（ＭＩＦＳ、ＳＩＦＳ、ＢＩＦＳ、およびＲＩＦＳ）の実際値は物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）にしたがって決定される。例えば、２．４ＧＨｚ物理層を使う場合に、前記ＩＦＳは次の（表１）のように定義される。
【００４１】
ここで、ｐＰＨＹＭＩＦＳＴｉｍｅは連続するフレーム間の時間を意味し、ｐＰＨＹＳＩＦＳＴｉｍｅはＲＸ−ｔｏ−ＴＸ転換時間（ｒｅｃｅｉｖｅ−ｔｏ−ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｔｕｒｎａｒｏｕｎｄ  ｔｉｍｅ）を意味する。そして、ｐＣＣＡＤｅｔｅｃｔＴｉｍｅはＣＣＡ感知時間（Ｃｌｅａｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）を意味する。
【００４２】
【表１】
2008512034.tif 000003
Ｉｍｍ−ＡＣＫフレームおよびＤｌｙ−ＡＣＫフレームはＡＣＫを要求する以前フレームの伝送が終わった後、ＳＩＦＳが経過した後に伝送される。そして、ＭＩＦＳはＮｏ−ＡＣＫまたはＤｌｙ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙを有するよう設定されたあるフレームとそれと連続されるフレームの間に所要される最小時間で使用される。
【００４３】
一方、ＣＴＡＰ間ｓｒｃ  ＤＥＶがＩｍｍ−ＡＣＫを有するよう設定されたフレームを伝送した後、所定のタイムアウト時間の間、Ｉｍｍ−ＡＣＫの伝送を受けなければ前記フレームを再伝送する。
【００４４】
ＲＩＦＳはこのように一つのフレームを送ってそのフレームを改めて再伝送されるまで所要されるタイムアウト時間である。
【００４５】
従来のＩＥＥＥ８０２．１５．３標準ではＣＡＰ区間内でだけＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）競争方式を使用し、ＣＴＡＰ区間内の各ＣＴＡではｓｒｃ  ＤＥＶと設定されたデバイスがｄｅｓｔ  ＤＥＶと設定されたデバイスに非競争的にデータを伝送し得るようになっている。
【００４６】
もちろん、該当ＣＴＡ期間の間ｓｒｃ  ＤＥＶはｄｅｓｔ  ＤＥＶにだけデータを伝送し得るのではなく前記ＣＴＡ期間の残存時間内では他のＤＥＶにデータを伝送し得るが、とにかくｓｒｃ  ＤＥＶだけがデータを伝送することができるようになっている。
【００４７】
しかし本発明は、ＣＴＡ期間の間にはｓｒｃ  ＤＥＶとｄｅｓｔ  ＤＥＶ（以下、「両ＤＥＶ」という）が互いにチャンネル競争をして、このうち優先権を獲得したＤＥＶがデータを伝送する方式を選択することによって、与えられたＣＴＡの間、両方向にデータを伝送し得るようにする。
【００４８】
このように、各ＣＴＡ期間の間、基本的な媒体接近メカニズムはＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採択する。衝突を最小化するために、伝送ＤＥＶ（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  ＤＥＶ）はまず、ランダム時間の間、媒体が暇なのか（ｍｅｄｉｕｍ  ｉｄｌｅ）、すなわちチャンネルが空いているかを感知する。ＭＡＣ層からは媒体が暇なのか忙しいのか（ｂｕｓｙ）の可否を感知するためにＰＨＹ層の「ＣＣＡ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ」を使用する。
【００４９】
前記ランダム時間が経過した後、媒体が暇な場合にだけ前記伝送ＤＥＶが伝送を始めるようになる。前記待機するランダム時間をバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）という。
【００５０】
各ＣＴＡ期間の間、両ＤＥＶはバックオフを使用して、一度に一つのＭＡＣフレームずつ伝送する。ただし、Ｉｍｍ−ＡＣＫフレームは例外として、Ｉｍｍ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙを有するあるＭＡＣフレームが伝送された後ＳＩＦＳが経過すれば競争なしに直ちに伝送される。
【００５１】
どの場合でも両ＤＥＶは該当ＣＴＡを超えて、他のＣＴＡを侵犯してまでも、データを伝送することはできない。したがって、両ＤＥＶはあるＭＡＣフレームを伝送しようとすれば、該当ＣＴＡ上の残余時間が伝送するＭＡＣフレームとＡＣＫ、および２個のＳＩＦＳ時間を受容できるのかを判断した後、可能な場合に限って、フレームを伝送する。
【００５２】
本発明で使用される、バックオフアルゴリズムの一例に関する詳細な説明は次のとおりである。
【００５３】
ｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔは０から３までうちから選択された一つの整数である。最初にｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔは０であり、再伝送回数が増加するほど１ずつ増加するが、３を超えない。そして、ｂａｃｋｏｆｆ＿ｗｉｎｄｏｗ（ｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔ）はバックオフ  ウインドウ（ｂａｃｋｏｆｆ  ｗｉｎｄｏｗ）の大きさを決める関数であって、一例としてｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔが０、１、２、３を有する時、各々７、１５、３１、６３の値を有する。これは再伝送回数が増加するほどバックオフウインドウの大きさを増加させて、衝突の可能性を減少させるためである。
【００５４】
そして、ｂｗ＿ｒａｎｄｏｍ（ｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔ）は［０、ｂａｃｋｏｆｆ＿ｗｉｎｄｏｗ（ｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔ）］間の区間でランダムに選択された整数である。一つのＤＥＶによって生成されるランダム数は他のＤＥＶによって生成されたランダム数と統計的に関連性がないように（ｓｔａｓｔｉｃａｌｌｙ  ｕｎｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ）生成される。両ＤＥＶは所定の待機時間の間、待機しつつ、媒体が暇であると判断されれば、以後にバックオフアルゴリズムを遂行し得る。
【００５５】
両ＤＥＶはｂｗ＿ｒａｎｄｏｍ（ｒｅｔｒｙ＿ｃｏｕｎｔ）を各自のバックオフカウンタ（ｂａｃｋｏｆｆ  ｃｏｕｎｔｅｒ）で指定し、時間が過ぎるにしたがい、前記カウンタを一つずつ減少させる。このようなカウンタは該当ＣＴＡ期間が進行される間にのみ減少し、他のＤＥＶに関するＣＴＡが進行される間には減少せず停止する。
【００５６】
前記待機時間中ｓｒｃ  ＤＥＶに設定される待機時間をＴｓｒｃとし、ｄｅｓｔ  ＤＥＶに設定される待機時間をＴｄｅｓｔと定義する。これら待機時間は両ＤＥＶに対して各々異なって設定することもでき同じに設定することもできる。ただし、Ｉｍｍ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙが使用される場合に、これら待機時間は再伝送のためのタイムアウト時間であるＲＩＦＳよりは長くなければならない。
【００５７】
そして、Ｎｏ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙが使用される場合には、連続して伝送されるフレームの間に所要される最小時間、すなわちＭＩＦＳよりは長くなければならない。
【００５８】
図４は本発明の一実施形態によるデータ伝送過程を図示したフローチャートである。ここで、ｓｒｃ  ＤＥＶであるＤＥＶ１  １００と、ｄｅｓｔ  ＤＥＶと指定されたＤＥＶ２  ２００は割り当てられたＣＴＡ間データを伝送することができる。ここでは一実施形態としてＤＥＶ１  １００がＤＥＶ２  ２００にＭＡＣの上位層データとしてＴＣＰデータを送る状況を仮定する。そして各データフレームはＩｍｍ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙを有するものと仮定する。
【００５９】
本発明を適用するためには該当ＣＴＡで最初に伝送するデータフレームから両ＤＥＶの間に競争するものとし得るが、最初にＤＥＶ１  １００がＤＥＶ２  ２００に伝送するデータがあったためＤＥＶ１  １００がＰＮＣにＣＴＡを要請したことであるため、一番のデータは競争なくＤＥＶ１  １００に優先権を与えるのが好ましいであろう。
【００６０】
先に、ＤＥＶ１  １００がＤＥＶ２  ２００に２個のデータフレームにされたＴＣＰデータ１を伝送しようとする。ＴＣＰデータ１は複数のデータフレームに分けられるため、それぞれの分けられたデータフレーム１とデータフレーム２をＤＥＶ２  ２００に伝送しなければならない。
【００６１】
先に、ＤＥＶ１  １００はデータフレーム１をＤＥＶ２  ２００に伝送し（Ｓ１０）、ＤＥＶ２  ２００からＩｍｍ−ＡＣＫ１を受信する（Ｓ２０）。そして、Ｉｍｍ−ＡＣＫ１を受信した後、ＤＥＶ１  １００は連続的に（厳密に言えばＳＩＦＳが経過した後）データフレーム２をＤＥＶ２  ２００に伝送し（Ｓ３０）、ＤＥＶ２  ２００からＩｍｍ−ＡＣＫ２を受信する（Ｓ４０）。
【００６２】
前記Ｓ３０段階でＤＥＶ２  ２００も競争に参加するが、ＤＥＶ１  １００がＩｍｍ−ＡＣＫ  １を受信し続いてデータフレーム２を伝送するため、ＤＥＶ２  ２００は競争に勝つことができないのである。
【００６３】
この後に、ＤＥＶ１  １００は一旦ＤＥＶ２  ２００からＴＣＰレベルのＡＣＫを受けるために待機する。したがって、ＤＥＶ２  ２００はＴｄｅｓｔの間媒体が暇なのかをチェックしてＴｄｅｓｔが経過した後にバックオフアルゴリズムを遂行する。所定のバックオフ１が経過すればＤＥＶ２  ２００は始めてデータフレーム３をＤＥＶ１  １００に伝送し（Ｓ５０）、ＤＥＶ１  １００からＩｍｍ−ＡＣＫ３を受信するようになる（Ｓ６０）。データフレーム３はＴＣＰレベルのＡＣＫを含む。
【００６４】
ここで、ＴＣＰレベルのＡＣＫはＭＡＣ端から見れば単純にＭＡＣデータと見えるためデータフレーム３として表示したものである。次に、ＤＥＶ２  ２００はこれ以上送るデータがなく、待機するようになるため、ＤＥＶ１  １００はＴｓｒｃの間、媒体が暇なのかをチェックしてＴｓｒｃが経過した後にＤＥＶ２  ２００と同様にバックオフアルゴリズムを遂行するようにし得る。
【００６５】
しかし、本来該当ＣＴＡはＤＥＶ１  １００がＰＮＣに要請したものであって、その期間中にＤＥＶ１  １００が伝送するデータが多いものと予想されるため、ＤＥＶ２  ２００に対してＤＥＶ１  １００に優先的地位を付与するためにｓｒｃ  ＤＥＶであるＤＥＶ１  １００はバックオフを経ないようにするのが好ましいものである。
【００６６】
このように、ＤＥＶ１  １００がＴｓｒｃの間待機するのは直前にＤＥＶ２  ２００がデータフレームを伝送をしたので両ＤＥＶ間に競争するためで、もしＤＥＶ１  １００が直前にデータフレームを伝送したならば、ＤＥＶ１  １００は現在伝送するデータフレームをＳ３０段階でのように連続的に伝送すれば良い。
【００６７】
ＤＥＶ１  １００はＤＥＶ２  ２００にＩｍｍ−ＡＣＫ３を伝送した後（Ｓ６０）、Ｔｓｒｃの間、媒体が暇なのかを確認した後にデータフレーム４を伝送し（Ｓ７０）、ＤＥＶ２  ２００からＩｍｍ−ＡＣＫ４を受信する（Ｓ８０）。この後もＣＴＡ上の残余時間が存在する間には以上のような過程を繰り返すようになる。
【００６８】
図５は本発明の他の実施形態によるデータ伝送過程を図示したフローチャートである。Ｓ１１０ないしＳ１６０過程は図４のＳ１０ないしＳ６０過程と同様であるため説明を省略する。Ｓ６０段階でＤＥＶ１  １００からＩｍｍ−ＡＣＫ３を受信したＤＥＶ２  ２００は直前にデータフレーム３を伝送したため、続けて伝送するデータフレーム４に対してはＴｄｅｓｔの分だけ待機せず、媒体が暇ならば直ちにバックオフ２を経る。
【００６９】
ＤＥＶ２  ２００がバックオフ２を経る間、ＤＥＶ１  １００はＴｓｒｃの分だけに待機するが、バックオフ２とＴｓｒｃのうち小さい値を有するＤＥＶがチャンネル競争で勝つようになる。
【００７０】
ＤＥＶ２  ２００が競争で勝てばデータフレーム３に続いてデータフレーム４を伝送し（Ｓ１７０）、ＤＥＶ１  １００からＩ  ｍｍ−ＡＣＫ４を受信する（Ｓ１８０）。もし、Ｓ１６０段階直後のチャンネル競争でＤＥＶ１  １００が勝つのなら、ＤＥＶ１  １００がデータフレームを伝送するもので、したがってＤＥＶ２  ２００はデータフレーム４を伝送する機会を次に先送りするようになる。
【００７１】
今まで、図４および図５の説明ではＩｍｍ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙを仮定したが、本発明はこれに限らずＮｏ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙを使用する場合にも適用され得る。この場合は図４および図５でＩｍｍ−ＡＣＫを伝送する過程だけ省略すれば良いため、別途の説明はしないものとする。
【００７２】
図６は本発明の一実施形態による無線デバイス（ＤＥＶ）の構成を示すブロック図である。無線デバイス１００・２００はチャンネルチェックモジュール１１０と、ＭＡＣモジュール１２０と、上位層モジュール１３０と、ＰＨＹモジュール１４０と、制御モジュール１５０と、バックオフモジュール１６０を含み構成され得る。
【００７３】
チャンネルチェックモジュール１１０は、所定の待機期間の間チャンネルが空いているかをチェックする。ＰＨＹ層（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）の「ＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）  ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ」を利用すれば、ＭＡＣ層からもチャンネルが空いているかの可否をチェックすることができる。無線デバイス１００・２００がｓｒｃ  ＤＥＶ１００である場合に、前記待機期間はＴｓｒｃとなるもので、ｄｅｓｔ  ＤＥＶ２００である場合にはＴｄｅｓｔとなるだろう。ｓｒｃ  ＤＥＶである場合にはＴｓｒｃが、経過した後バックオフを経ない。しかし、ｄｅｓｔ  ＤＥＶの場合にはＴｄｅｓｔが経過した後バックオフを経なければならないため、チャンネルチェックモジュール１１０はＴｄｅｓｔの間チャンネルが空いていると確認されればバックオフモジュール１６０にこの事実を通知する。
【００７４】
ＭＡＣモジュール１２０はＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌａｙｅｒ）での動作を管掌する。すなわち、上位層モジュール１３０からＭＳＤＵ（ＭＡＣ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）の伝達を受け、ここにＭＡＣヘッダ５００を付着してその結果をＰＨＹモジュール１４０に伝達する。また、ＭＡＣモジュール１２０はＰＨＹモジュール１４０によって受信されたデータフレームのＭＡＣヘッダを判読した後ＭＡＣヘッダを除去してその結果を上位層モジュール１３０に伝達する。ＰＨＹモジュール１４０によって受信されたフレームがＩｍｍ−ＡＣＫのようにＭＡＣヘッダのみ存在するフレームである場合には上位層モジュール１３０に伝達されるものはない。
【００７５】
上位層モジュール１３０はＭＳＤＵを生成しＭＡＣモジュール１２０に伝達して、ＭＡＣモジュール１２０からＭＡＣヘッダが除去されたデータの伝達を受ける。このような上位層モジュール１３０はＬＬＣ層（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  Ｌａｙｅｒ）以上のネットワーク層、例えばＴＣＰ／ＩＰ層を管掌する。
【００７６】
ＰＨＹモジュール１４０は物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）での動作を管掌する。すなわち、ＭＡＣモジュール１２０からＭＰＤＵ（ＭＡＣ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）の伝達を受けＰＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を生成し、これを含む無線信号を生成し伝送する。また、無線媒体を介して伝達される信号を受信して加工した後これをＭＡＣモジュール１２０に伝達する。ＰＨＹモジュール１４０は改めてベースバンドプロセッサ（ｂａｓｅ  ｂａｎｄ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールに細分化され得る。
【００７７】
制御モジュール１５０は無線デバイス１００・２００内の他のモジュールの動作を制御するが、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイコン（Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）等で具現され得る。制御モジュール１５０はバックオフモジュール１６０でバックオフカウンタが０となったことの通知を受ければ、データフレームを伝送するようＭＡＣモジュール１２０およびＰＨＹモジュール１４０を制御する。
【００７８】
バックオフモジュール１６０は無線デバイス１００・２００のうちｄｅｓｔＤＥＶ２００に存在するモジュールであって、前記Ｔｄｅｓｔが経過した後に、またはｄｅｓｔＤＥＶ２００が連続したデータフレームを伝送する間に、ＣＳＭＡ／ＣＡによるバックオフアルゴリズムを遂行する。バックオフモジュール１６０は前記バックオフアルゴリズムによるバックオフカウンタを設定し、バックオフカウンタが０となればこれを制御モジュール１５０に通知する。バックオフアルゴリズムに関する詳しい例は前述したことがあるため重複的な説明は省略するものとする。
【００７９】
今までの説明で、「モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）」はソフトウェア構成要素（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）またはＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）のようなハードウェア構成要素（ｈａｒｄｗａｒｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を意味し、特定の機能を遂行する。しかし、モジュールはソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールはアドレッシング（ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）することができる保存媒体にあるように構成され得るが、またはそれ以上のプロセッサを実行させるよう構成され得る。
【００８０】
モジュール内で提供されている機能はさらに細分化されたモジュールによって具現され得、複数のモジュールを合わせて特定の機能を遂行することで具現することもできる。それだけでなく、構成要素およびモジュールはシステム内の一つまたはそれ以上のコンピュータを実行させるように具現され得る。
【００８１】
図７は本発明の全体動作を説明するフローチャートである。
【００８２】
まず、ＤＥＶ１  １００はチャンネル時間を要請するコマンドフレーム、すなわちｃｈａｎｎｅｌ  ｔｉｍｅ  ｒｅｑｕｅｓｔフレームを生成してＰＮＣに伝送する。ＰＮＣは前記伝送を受けたコマンドフレームに存在する情報を利用して、ビーコンフレームを生成してピコネットのメンバーであるＤＥＶにビーコンフレームをブロードキャスティングする。この時、ｓｒｃ  ＤＥＶであるＤＥＶ１  １００およびｄｅｓｔ  ＤＥＶであるＤＥＶ２  ２００も前記ビーコンフレームを受信するようになる（Ｓ２１０）。
【００８３】
前記ビーコンフレームには図１で図示したように少なくとも一つ以上のＣＴＡブロックが存在し、ＣＴＡブロックには例えば、ＣＴＡ開始時間、ＣＴＡ持続時間、ＣＴＡ間データを送信するｓｒｃ  ＤＥＶ（ＤＥＶ１  １００）と受信するｄｅｓｔ  ＤＥＶ（ＤＥＶ２  ２００）のＩＤなどが含まれる。
【００８４】
この後、ＤＥＶ１  １００とＤＥＶ２  ２００が通信するＣＴＡの開始時間になれば（Ｓ２２０のはい）、ＤＥＶ１  １００はＤＥＶ２  ２００にデータフレームを送信し（Ｓ２３０）、ＤＥＶ２  ２００からＡＣＫを受信する（Ｓ２４０）。もちろん前記データフレームがＮｏ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙを取る場合にはＡＣＫを受信する過程は省略される。
【００８５】
ＤＥＶ１  １００は伝送されるデータがさらに存在すれば（Ｓ２５０のはい）、改めてＳ２３０段階に戻る。ここで、前記ＡＣＫを受信した時からまた他のデータフレームを伝送するまではＲＸ−ｔｏ−ＴＸ転換時間のＳＩＦＳだけが所要されるため、この間にＤＥＶ２  ２００が競争によって割り込む余地は存在しない。
【００８６】
ＤＥＶ１  １００は送るデータがさらに存在しなければ（Ｓ２５０のいいえ）、これ以上伝送動作なく待機するようになるため、この後ＤＥＶ２  ２００がデータを伝送し得るようになる。ＤＥＶ２  ２００の立場ではＤＥＶ１  １００がさらに伝送するデータがないのか知り得ないため、Ｔｄｅｓｔの間チャンネルが空いているかを確認（Ｓ２６０）し、バックオフを遂行して（Ｓ２７０）バックオフカウンタが０となった場合（Ｓ２７０のはい）にデータフレームを伝送し得る。
【００８７】
ＤＥＶ２  ２００はＤＥＶ１  １００にデータフレームを伝送し（Ｓ２９０）、ＤＥＶ１  １００からＡＣＫを受信する（Ｓ３００）。ＤＥＶ２  ２００は続いて伝送するデータがさらにあれば（Ｓ３１０のはい）、改めてＳ２７０段階に戻る。このように、ＤＥＶ２  ２００は直前にＤＥＶ１  １００がデータフレームを伝送した場合にはＴｄｅｓｔおよびバックオフを経るが、直前に自身がデータフレームを伝送した場合にはＴｄｅｓｔの間待機することなくバックオフだけを経るようになる。Ｓ３００段階でＤＥＶ２  ２００がＡＣＫを受信した後、バックオフを遂行する間ＤＥＶ１  １００は前記ＡＣＫをＤＥＶ２  ２００に送信した後Ｔｓｒｃの間チャンネルが空いているかをチェックするようになる。
【００８８】
したがって、Ｔｓｒｃがバックオフ時間より短い場合にはＤＥＶ１  １００がデータ伝送権を有することもでき、この時伝送するデータがさらに存在するＤＥＶ２  ２００はこの後で改めて伝送の機会を待つようになる。このように、ＤＥＶ１  １００に優先権を与えるのは本来ＣＴＡはＤＥＶ１  １００がＰＮＣに要請したものであり、ＣＴＡを効率的に使用するためにＤＥＶ２  ２００にも補助的に伝送の機会を与えているだけで、基本的な優先権はＤＥＶ１  １００に与えるのが妥当なためである。
【００８９】
したがって、ＤＥＶ１  １００はＴｓｒｃの間待機した後にもバックオフを経ないものとしたし、必要ならばＴｓｒｃはＴｄｅｓｔより小さい値で設定することによってＤＥＶ１  １００の伝送の機会獲得の可能性を高めることができる。
【００９０】
一方、図７の実施形態では、前記Ｓ３１０段階で伝送するデータがさらにあればＳ２７０段階に戻り、バックオフを遂行するものとしたが、他の実施形態としてＳ２９０段階に戻って、ＤＥＶ２  ２００が連続して、データフレームを送る方法も考えられる。このようにすれば、ＤＥＶ２  ２００も連続的にデータフレームを送る時にはその間にＤＥＶ１  １００が割り込むことができなくなる。
【００９１】
Ｓ３１０段階で、ＤＥＶ２  ２００がさらに送るデータがなければ（Ｓ３１０のいいえ）、ＤＥＶ２  ２００はこれ以上伝送動作なく待機するようになるため、この後ＤＥＶ１  １００がデータを伝送し得るようになる。
【００９２】
ＤＥＶ１  １００の立場ではＤＥＶ２  ２００がさらに伝送するデータがないのか知り得ないため、Ｔｓｒｃの間チャンネルが空いているかを確認した後に（Ｓ３２０）、データを伝送し得る（Ｓ２３０に戻る）。このようにＤＥＶ２  ２００に比べて、ＤＥＶ１  １００に優先権を与えるためＤＥＶ１  １００はバックオフを経ないものとする。しかし、ＤＥＶ１  １００もＤＥＶ２  ２００と同様に公正にバックオフを経るものとし得るものである。
【００９３】
以上のＳ２１０ないしＳ３２０段階は該当ＣＴＡの開始時間から終了時間まで進行され、前記段階のうち任意の段階でＣＴＡの終了時間になれば図７での過程は終了する。
【００９４】
以下では、図８および図９を参照して、従来技術によるＣＴＡで単方向伝送をする場合と本発明によるＣＴＡで両方向伝送を適用した場合に伝送効率の差異を比較しようとする。
【００９５】
図８は従来の技術による単方向伝送をする場合に対しるスーパーフレーム９００構造およびデータ伝送過程を説明するための図である。二つのＤＥＶ、すなわちＤＥＶ１  １００およびＤＥＶ２  ２００がピコネットに存在して、ＴＣＰ／ＩＰを利用して、ＤＥＶ１  １００がＤＥＶ２  ２００にストリームを伝送しようとする。それでは、ＤＥＶ１  １００からＤＥＶ２  ２００にデータフレームが伝送され、これに対するＡＣＫフレームがＤＥＶ２  ２００からＤＥＶ１  １００に伝送されるだろう。
【００９６】
データフレーム伝送時ＭＡＣヘッダに設定されるＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙはＩｍｍ−ＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙとし、スーパーフレームｄｕｒａｔｉｏｎは１０ｍｓ、ＣＡＰは１ｍｓと仮定する。そして、ＭＡＣヘッダの伝送率は２２Ｍｂｐｓ、フレーム  ｐａｙｌｏａｄの伝送率は５５Ｍｂｐｓとする。
【００９７】
まずＤＥＶ１  １００とＤＥＶ２  ２００すべてがｒａｔｅ  ｆａｃｔｏｒを１としたスーパーレートＣＴＡ（ｓｕｐｅｒ−ｒａｔｅ  ＣＴＡ）を要請したとすれば、スーパーフレーム９００は図８のように示されるだろう。図８のようにＣＴＡ  ＩＥとＢＳＩＤ  ＩＥ以外に他のＩＥ（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ）は有していないと仮定する。
【００９８】
ビーコン９１０は１０ｂｙｔｅのＭＡＣヘッダ、２１ｂｙｔｅのピコネットｓｙｎｃ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ、１６ｂｙｔｅのＣＴＡ  ＩＥ（本例では二つのＣＴＡ情報を有しているため）、２０ｂｙｔｅのＢＳＩＤ  ＩＥ（ＢＳＩＤの大きさを１０  ｂｙｔｅｓと仮定する）で構成される。（表２）のような計算過程の結果、前記のようなビーコンを伝送するには約０．０１２ｍｓが所要される。
【００９９】
【表２】
2008512034.tif 000004
ＣＴＡ１  ９３０、ＣＴＡ２（９３５）、およびＣＴＡ３  ９４０のｄｕｒａｔｉｏｎは各々ＤＥＶ１  １００とＤＥＶ２  ２００がＰＮＣに要請したＴＵ（Ｔｉｍｅ  Ｕｎｉｔ）の大きさとＤｅｓｉｒｅｄ  ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＴＵｓにより変わるだろう。ＴＵは指定したＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙにより最小限一フレームは伝送され得るようにしなければならない。
【０１００】
ビーコン伝送時間とＣＡＰ９２０を除外した残り時間をすべて各ＤＥＶに割り当てるとすれば、ＤＥＶ１  １００、ＤＥＶ２  ２００すべてｒａｔｅ  ｆａｃｔｏｒが１であるスーパーレートＣＴＡを要請したと仮定したため、図８のようにｓｒｃ  ＤＥＶがＤＥＶ１  １００でありｄｅｓｔ  ＤＥＶがＤＥＶ２  ２００であるＣＴＡ１  ９３０およびＣＴＡ３（９４０）と、ｓｒｃ  ＤＥＶがＤＥＶ２  ２００でありｄｅｓｔ  ＤＥＶがＤＥＶ１  １００であるＣＴＡ２（９３５）が配定されるだろう。
【０１０１】
ＣＴＡ１  ９３０、ＣＴＡ２  ９３５、およびＣＴＡ３  ９４０のｄｕｒａｔｉｏｎはそれぞれのＤＥＶが要請したＴＵおよびＰＮＣのｃｈａｎｎｅｌ  ｔｉｍｅ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎアルゴリズムにより変わることがある。
【０１０２】
ＣＴＡ１  ９３０が始まる時間になればまずにＤＥＶ１  １００がＤＥＶ２  ２００にデータフレーム１  ９５０を伝送する。この時データフレーム１  ９５０のペイロードはＴＣＰ／ＩＰのデータフレームである。最大フレーム長が２０４８ｂｙｔｅｓ（ＭＡＣヘッダは除外）であるため、データフレーム１  ９５０を２０４８ｂｙｔｅｓとすれば、データフレーム１  ９５０の伝送時間は次の（表３）のように０．３０１４ｍｓとなる。
【０１０３】
【表３】
2008512034.tif 000005
ＡＣＫ１  ９６０はＤＥＶ２  ２００からＤＥＶ１  １００に送るＡＣＫフレームである。これはＭＡＣ層からＭＡＣのＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙにより伝送されるものである。
【０１０４】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３でＡＣＫフレームはＭＡＣヘッダのみでだけなされているためＡＣＫフレームを伝送するには０．００３６  ｍｓがかかるだろう。
【０１０５】
本例でＭＡＣ層の上位層ではＴＣＰ／ＩＰを利用して伝送するため、ＤＥＶ１  １００はＤＥＶ２  ２００からＴＣＰ／ＩＰレベルのＡＣＫフレームを受けなければ、これ以上新しいフレームを伝送することができない。
【０１０６】
ＤＥＶ１  １００がＤＥＶ２  ２００にＴＣＰ／ＩＰを利用してフレームを伝送すれば、ＤＥＶ２  ２００はこれに対するＡＣＫフレームを送らなければならない。これはＭＡＣ層で送るＡＣＫ（例えば、前記Ｉｍｍ−ＡＣＫ）とは別途に、ＭＡＣ層の上位層で伝送されるものであるためＭＡＣ層から見れば他のデータフレームと同様に処理がされる。
【０１０７】
図８でデータフレーム２はＤＥＶ２  ２００がＤＥＶ１  １００に伝送するＴＣＰ／ＩＰレベルのＡＣＫフレームを示す。このように、ＤＥＶ２  ２００がＤＥＶ１  １００にデータフレーム２を送ろうとしても自身がｓｒｃと指定されたチャンネル時間になる時まで待たなければならない。
【０１０８】
したがってＣＴＡ２  ９３５が始まる時間なったときにだけデータフレーム２  ９７０を伝送し得る。ＡＣＫ２  ９８０はＭＡＣ層のＡＣＫ  ｐｏｌｉｃｙにより伝送されるＭＡＣ層レベルのＡＣＫフレームである。
【０１０９】
そして、データフレーム２  ８７０を受信したＤＥＶ１  １００が改めて他のデータフレーム３  ９９０を送るためにはＣＴＡ３  ９４０が始まる時間を待たなければならない。
【０１１０】
以上で察し見たように、既存のＩＥＥＥ８０２．１５．３のＣＴＡ方式を使用する場合には１０ｍｓというスーパーフレームの間にＤＥＶ１  １００からＤＥＶ２  ２００に２０４８ｂｙｔｅｓの大きさのフレーム一つが伝送され、反対にＤＥＶ２  ２００からＤＥＶ１  １００にも２０４８ｂｙｔｅｓのフレーム一つだけが伝送されるためＣＴＡのうち多くの部分が浪費されている。
【０１１１】
図９は与えられたＣＴＡ内で両方向伝送を支援する本発明によるデータ伝送過程を説明するための図である。図８と同様に、ビーコン伝送時間とＣＡＰ９２０を除外した残り時間をすべてＤＥＶに割り当てると仮定する。そして、データフレーム１  ９５０はＤＥＶ１  １００からＤＥＶ２  ２００に送るＴＣＰ／ＩＰデータフレームであり、データフレーム２  ９７０はＤＥＶ２  ２００からＤＥＶ１  １００に送るＴＣＰ／ＩＰレベルのＡＣＫフレームである。
【０１１２】
データフレーム２  ９７０が伝送されるまで処理時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｔｉｍｅ）を考慮して、中間にＴＯＫＥＮフレーム９９０一つが伝送されると仮定すれば、ＤＥＶ１  １００からＤＥＶ２  ２００にＴＣＰ／ＩＰデータフレームを一つ送って、これに対してＴＣＰ／ＩＰレベルのＡＣＫフレームを受けるまでかかる時間（Ａ）を計算してみれば（表４）のとおりである。
【０１１３】
【表４】
2008512034.tif 000006
したがって１０ｍｓのスーパーフレーム９００の間ビーコン９１０伝送時間とＣＡＰ９２０を除外した値を前記時間（Ａ）で割れば次の（表５）での結果のとおりである。
【０１１４】
【表５】
2008512034.tif 000007
この結果によれば、単位スーパーフレームの間、ＤＥＶ１  １００はＤＥＶ２  ２００に２０４８ｂｙｔｅｓのサイズのフレームを１６（８×２）個送ることができ、同様にこの時間の間にＤＥＶ２  ２００もＤＥＶ１  １００に２０４８  ｂｙｔｅｓのフレーム８個送ることができる。
【０１１５】
もちろん、前でＣＴＡ  ｒａｔｅ  ｆａｃｔｏｒを１を超過する数で指定してＰＮＣにチャンネル時間を要請すれば図８でよりは多い量のデータを伝送し得るものである。
【０１１６】
しかし、ｒａｔｅ  ｆａｃｔｏｒやＰＮＣのチャンネル時間割当アルゴリズムによりチャンネル時間の配置が変わることがあり、また常にチャンネル時間を最大に使用し得るという保障がないため、本発明でのように両方向伝送を支援するチャンネル時間を利用するのがさらに効率的だといえる。
【０１１７】
以上添付された図面を参照して、本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施され得るということを理解するはずである。そのため以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではいものと理解しなければならない。
【０１１８】
本発明の範囲は前記詳細な説明よりは特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲そしてその均等概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。
【発明の効果】
【０１１９】
本発明によれば、既存のＩＥＥＥ８０２．１５．３標準によるＭＡＣプロトコルを変化させなくとも与えられたＣＴＡの間、二つのデバイスが両方向に通信し得るようになる。
【０１２０】
本発明によれば、ピコネット上のデバイスが、与えられたＣＴＡをより効率的に利用することによってピコネット全体のスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】従来のスーパーフレームの構造を示した図である。
【図２】従来のチャンネル時間割当を要請する過程を示した図である。
【図３】従来の非同期データを伝送する過程を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による割り当てられたチャンネル時間の間ＤＥＶ間に両方向にデータを送受信する例を示した図である。
【図５】本発明の他の実施形態による割り当てられたチャンネル時間の間ＤＥＶ間に両方向にデータを送受信する例を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態による無線デバイスの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による全体動作を説明するフローチャートである。
【図８】従来の単方向伝送をする場合に対するスーパーフレーム構造およびデータ伝送過程の例を示した図である。
【図９】本発明による両方向伝送をする場合のデータ伝送過程の例を示した図である。
【図１】
2008512034.tif 000008
【図２】
2008512034.tif 000009
【図３】
2008512034.tif 000010
【図４】
2008512034.tif 000011
【図５】
2008512034.tif 000012
【図６】
2008512034.tif 000013
【図７】
2008512034.tif 000014
【図８】
2008512034.tif 000015
【図９】
2008512034.tif 000016
【国際調査報告】
2008512034.tif 000017