(57)【要約】中継装置（１００）の送信側（１１１）および受信側（１１２）の両方上の無線局（３０２，３０４）間で制御メッセージ・パケットを選択的に生成し、送信するように構成される中継装置（１００）。中継装置（１００）が送信側（１１１）から受信側（１１２）に信号を中継している間は、ネットワークにおいて他の送信機が送信するのを防止するために、終端間プロトコルの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを変更しないような方法で、制御メッセージ・パケットの終端間プロトコルを管理し、操作する。制御メッセージ管理は、アナログ信号中継装置、ならびに物理層制御メッセージ管理が行われる記号間またはパケット間中継装置のようなデジタル中継装置にも適用することができる。
2008546354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ローカル・エリア・ネットワークで使用するための中継装置であって、
第１の周波数チャネルにより信号を受信し、同第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネルにより前記信号を送信するためのトランシーバと、
前記第１の周波数チャネル上で受信制御メッセージを復調し、同受信した制御メッセージに応じて、前記第１の周波数チャネルおよび前記第２の周波数チャネルの少なくとも一方上で前記トランシーバが送信する１つ以上の送信制御メッセージを変調するために、前記トランシーバと結合している制御メッセージ変調器／復調器（ＭＯＤＥＭ）と、
を備える中継装置。
【請求項２】
前記第１の周波数チャネルと関連する媒体を予約するために、前記第１の周波数チャネルにより送信された前記送信制御メッセージがパンクチャ処理される請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記トランシーバが、前記制御メッセージを増幅するための増幅器を含み、同増幅器が、前記制御メッセージをパンクチャ処理することができるようにするために調整可能な関連する利得を有する請求項２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記第１の周波数チャネルにより送信された前記送信制御メッセージをパンクチャ処理することができるように、調整可能な前記トランシーバと結合している自動利得制御装置をさらに備える請求項２に記載の中継装置。
【請求項５】
前記中継装置が、再生周波数変換物理層中継装置を備え、前記第１の周波数チャネルに関連する媒体を予約するために、デジタル領域で前記第１の周波数チャネルにより送信された前記送信制御メッセージがパンクチャ処理される請求項２に記載の中継装置。
【請求項６】
前記メッセージのパラメータに基づいて周波数変換中継装置でメッセージを選択的に修正するための方法であって、
受信周波数チャネルにより受信したメッセージに関連するプリアンブルを探索するステップと、
前記プリアンブルを検出した場合に、前記受信したメッセージを復号するステップと、
修正した内部メッセージを生成するステップと、
前記受信周波数チャネル上でのさらなる活動を防止するために、前記受信周波数チャネルおよび送信周波数チャネル両方上で前記修正した内部メッセージを送信するステップと、を含む方法。
【請求項７】
前記受信周波数チャネルに関連する媒体を予約し、その上でのさらなる活動を防止するために、前記受信周波数チャネルにより送信した前記修正内部メッセージに関連するパケットをパンクチャ処理するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
パケットをパンクチャ処理する前記ステップが、前記受信周波数チャネルにより送信した前記修正内部メッセージの利得を低減するように調整することによりパケットをパンクチャ処理するステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
パケットをパンクチャ処理する前記ステップが、前記受信周波数チャネルにより送信した前記修正内部メッセージに関連する自動利得制御を調整することによりパケットをパンクチャ処理するステップを含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
周波数変換中継装置内の変調器／復調器（ＭＯＤＥＭ）が、
受信プロトコル・メッセージを復調するための復調器部と、
前記第１の周波数チャネルおよび前記第２の周波数チャネル両方上で送信するための修正パラメータを含む前記受信プロトコル・メッセージの修正版を変調するための変調器部と、を含むＭＯＤＥＭ。
【請求項１１】
前記第１の周波数チャネルにより送信された前記修正プロトコル・メッセージが、パンクチャ処理されるか、または打ち切られる請求項１０に記載のＭＯＤＥＭ。
【請求項１２】
物理層中継装置であって、
第１の周波数チャネルにより制御メッセージを受信し、前記第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネルにより前記制御メッセージを送信するためのトランシーバと、
前記第１の周波数チャネル上で前記受信制御メッセージを復調し、ネットワークの目的を達成するために、前記第２の周波数チャネルにより送信した未修正媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層で前記制御メッセージの修正版を変調するために前記トランシーバと結合している変調器／復調器（ＭＯＤＥＭ）とを含む物理層中継装置。
【請求項１３】
前記ネットワークの目的が、前記第１の周波数チャネルから前記第２の周波数チャネルへの前記修正制御メッセージ信号の周波数変調、アクセス・ポイント接続性の制限、およびクライアント・アクセスの優先順位付けのうちの１つを含む請求項１２に記載の物理層中継装置。
【請求項１４】
前記物理層中継装置が、再生および非再生中継装置のうちの一方を含む請求項１２に記載の物理層中継装置。
【請求項１５】
送信側および受信側両方上で無線局間で制御メッセージ・パケットを選択的に生成および送信し、ネットワークの目的を達成するために、終端間プロトコルの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを変えないような方法で、前記制御メッセージ・パケットの前記終端間プロトコルを操作するように構成される物理層中継装置。
【請求項１６】
第１および第２の通信セグメント間で媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レベル・プロトコルが確実に正しく機能するように、前記第１の通信セグメントおよび前記第２の通信セグメント両方上の無線局間で制御メッセージ・パケットを選択的に生成および送信するように構成される無線中継装置。
【請求項１７】
前記中継装置が、前記１つまたは複数の送信制御メッセージをパンクチャ処理するか、または打ち切るかのどちらかにより、前記第１の周波数チャネルにより、前記トランシーバが送信した前記１つまたは複数の送信制御メッセージを中断するための物理層中継装置を備える請求項１に記載の中継装置。
【請求項１８】
前記中継装置が、アナログ、ＲＦおよびデジタル的にサンプリングした中継装置のうちの１つを含む請求項１に記載の中継装置。
【請求項１９】
前記中継装置が、前記ＭＯＤＥＭが未修正パケット・アドレス指定により１つまたは複数の制御メッセージを変調する再生中継装置を備える請求項１に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、無線通信に関し、特に、信号トラフィックを管理するために制御メッセージを管理することにより、無線ネットワークの性能を改善するための中継装置構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯型コンピュータ・デバイスによりブロードバンド・サービスへの無制限アクセスの人気が高まっているので、８０２．１１、８０２．１６および８０２．２０標準に記載および規定されている無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）および無線大都市圏ネットワーク（ＷＭＡＮ）を含むがこれらに限定されない無線ネットワークに関連するアクセス・ポイントなどのノードの範囲を拡張するニーズが増大している。無線ネットワークの効率的な普及は、ユーザ需要が増大するにつれて、持続性能および高性能化に大きく依存する。
【０００３】
実際の性能と所定の性能との間の性能上のギャップは、室内環境のような動作環境で２．４ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚの周波数で通常送信される無線周波（ＲＦ）信号の放射経路の減衰により起こる場合がある。受信機またはクライアント領域へのべースまたはＡＰは、一般に、典型的な家での必要な到達範囲より狭く、１０〜１５メートルのように短くてもよい。さらに、農場スタイルまたは二階建ての家、またはＲＦ信号を減衰することができる材料で作られた建物のような分割した床平面を有する構造においては、無線到達範囲が必要なエリアは、例えば、８０２．１１プロトコル・ベースのシステムの範囲の外側の距離により物理的に分離される。
【０００４】
他の２．４ＧＨｚ装置からの干渉または帯域内エネルギー（ｉｎ−ｂａｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ）を含む広帯域干渉のような動作帯域内に干渉が存在する場合には、減衰問題が悪化する場合がある。さらに、上記標準無線プロトコルを使用して動作している装置のデータ速度は信号強度に依存する。到達範囲のエリア内の距離が長くなると、無線システムの性能は通常低減する。最後に、プロトコル自身の構造が動作範囲に影響を与える場合がある。
【０００５】
無線システムの範囲を広げるために移動無線産業で通常使用される１つの方法は、中継装置を使用する方法である。純粋な物理層中継装置の場合には、典型的なＷＬＡＮプロトコルのランダム・パケットの性質が、定義された受信および送信期間を提供しないために、種々の問題および複雑化を起こす恐れがある。各無線ネットワーク・ノードからのパケットは、自発的に発生し送信され、時間的に予測することができないので、パケットの衝突のような望ましくない結果が起こる場合がある。
【０００６】
国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ０３／１６２０８に基づくＰＣＴ国内段階出願である米国特許出願第１０／５１６，３２７号に記載されているあるシステムは、周波数検出および変換方法を使用して、受信および送信チャネルを分離する中継装置を提供することにより、多くの局所的送信および受信問題を解決している。上記米国特許に記載されているＷＬＡＮ中継装置を使用すれば、第１の周波数チャネルのところの一方の装置に関連するパケットを、第２の周波数チャネルを使用する第２の装置に変換することにより、２つのＷＬＡＮユニットを通信させることができる。中継装置は、物理層装置として動作するので、パケットの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスは、層２装置または上位層の装置として構成された中継装置でのように修正されない。第１の装置に関連する第１の周波数チャネルから、第２の装置に関連する第２の周波数チャネルへ、または第２の周波数チャネルから
第１の周波数チャネルへの変換またはコンバートに関連する指示は、中継装置のリアルタイムの構成およびＷＬＡＮ環境に依存する。
【０００７】
例えば、ＷＬＡＮ中継装置は、送信のための両方の周波数チャネルを監視するように、および送信が検出された場合には、第１の周波数チャネル上で受信した信号を信号が宛先ノードに送信される他の周波数チャネルに変換するように構成することができる。上記出願に記載されている周波数変換中継装置は、パケットを受信、ブースト、および再送信するためにほぼリアルタイムで動作することに留意するのは重要なことである。
【特許文献１】米国特許出願第１０／５１６，３２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この分野において多くの問題を解決する場合、米国特許出願第１０／５１６，３２７号に記載されている周波数変換中継装置は、例えば、他の送信機が、中継装置が、目的とする受信人に修正した信号を送信している間に、追加信号を中継装置に送信するのを防止するために、制御メッセージ信号を修正する機能のような、ある種の制御メッセージ管理機能を有していない。より詳細に説明すると、上記中継装置は、他の送信機が修正信号を送信中に修正信号に応答するのを防止することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
それ故、本発明の一実施形態は、無線ローカル・エリア・ネットワークで使用するための中継装置を提供する。中継装置は、第１の周波数チャネル上で信号を受信し、第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネル上で信号を送信するトランシーバと、第１の周波数チャネル上で受信制御メッセージを復調し、受信した制御メッセージに応じて、第１の周波数チャネルおよび第２の周波数チャネルのうちの少なくとも一方上でトランシーバにより送信される１つまたは複数の送信制御メッセージを変調するために、トランシーバと結合している制御メッセージ変調器／復調器（ＭＯＤＥＭ）とを含む。第１の周波数チャネル上で送信された送信制御メッセージは、第１の周波数チャネルに関連する媒体を予約するためにパンクチャ処理する（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）ことができる。トランシーバは、制御メッセージを増幅するための増幅器を含むことができる。この増幅器は、制御メッセージをパンクチャ処理することができるように調整することができる付随利得を有する。追加的に、または代替的に、第１の周波数チャネル上で送信された送信制御メッセージをパンクチャ処理することができるように、自動利得制御装置を提供することができる。中継装置は、第１の周波数チャネルに関連する媒体を予約するために、第１の周波数チャネル上で送信された送信制御メッセージがデジタル領域内でパンクチャ処理される再生周波数変換物理層中継装置を備えることができる。
【００１０】
他の実施形態は、メッセージのパラメータに基づいて周波数変換中継装置でメッセージを選択的に修正するための方法を提供する。この方法は、受信周波数チャネル上で受信したメッセージに関連するプリアンブルを探索するステップと、プリアンブルを検出した場合には、受信したメッセージを復号するステップと、修正内部メッセージを生成するステップと、受信周波数チャネル上でのさらなる活動を防止するために、受信周波数チャネルおよび送信周波数チャネル両方上で修正内部メッセージを送信するステップとを含む。この方法は、また、受信周波数チャネルに関連する媒体を予約し、その上でのさらなる活動を防止するために、受信周波数チャネル上で送信した修正内部メッセージに関連するパケットをパンクチャ処理するステップも含むことができる。
【００１１】
他の実施形態は、第１の周波数チャネル上で制御メッセージを受信するためのトランシーバ、および第１の周波数チャネルとは異なる第２の周波数チャネル上で制御メッセージを送信するための送信機を有する物理層中継装置と、第１の周波数チャネル上で受信した
制御メッセージを復調し、ネットワークの目的を達成するために、第２の周波数チャネル上で送信した未修正媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を含む制御メッセージの修正版を変調するために、トランシーバと結合している変調器／復調器（ＭＯＤＥＭ）とを含む。再生中継装置であってもよいし、または非再生中継装置であってもよい中継装置は、第１の周波数チャネルから第２の周波数チャネルへの修正制御メッセージ信号の周波数変換、アクセス・ポイント（ＡＰ）接続性の制限、および事前定義したクライアント優先順位付けのうちの１つを含むことができるネットワークの目的を達成する。
【００１２】
さらに他の実施形態は、送信側および受信側の両方上の無線局間で制御メッセージ・パケットを選択的に生成し、送信し、ネットワークの目的を達成するために、終端間プロトコル（ｅｎｄ  ｔｏ  ｅｎｄ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを変更しないような方法で、制御メッセージ・パケットの終端間プロトコルを操作するように構成されている物理層中継装置を含む。
【００１３】
他の実施形態は、第１および第２のセグメント間で媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レベル・プロトコルが確実に適切に機能するように、第１のセグメントおよび第２のセグメント両方上の無線局間で制御メッセージ・パケットを選択的に生成し、送信するように構成されている無線中継装置を含む。
【００１４】
最後に、上記概要の目的は、特許商標局、特許および法律用語または語句になじみの薄い、一般公衆および特に科学者、技術者および分野内の現場の人々が、おおまかなチェックにより、本出願の技術的開示の性質および本質を迅速に判断することができるようにすることであることに留意されたい。概要は、特許請求の範囲に記載する出願の本発明を定義しようとするものでもなければ、如何なる方法においても本発明の範囲を制限するためのものでもない。
【００１５】
数枚の図面を通して類似の参照番号が同一または機能的に類似の要素を示し、下記の詳細な説明と一緒に本明細書に組み込まれその一部を形成する添付の図面は、種々の実施形態をさらに説明し、本発明による種々の原理および利点を説明するためのものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に類似の参照番号が類似の部材を示す図面を参照しながら、本発明による例示としての実施形態について説明する。本明細書は、本発明の例示としての実施形態を実行する最善の形態を実行できる方法でさらに説明し、本発明の原理およびその利点の理解および認識を促進するためのものであり、いかなる方法でも本発明を制限するものではない。
【００１７】
さらに、第１および第２等のような関係を示す用語を使用した場合には、あるエンティティ、品目または行動を他のエンティティ、品目または行動から単に区別するためだけのものであり、このようなエンティティ、品目または行動間の任意の実際のこのような関係または順序が必ずしもそうしなければならないわけでもないし、それを意味するものでもない。ある実施形態は、他に別段の指定がない限り、任意の順序で実行することができる複数のプロセスまたはステップを含むことができ、特定の順序に必ずしも限定されないことに留意されたい。すなわち、そのように限定されないプロセスまたはステップを任意の順序で実行することができる。
【００１８】
実施した場合、本発明の機能の多く、および本発明の原理の多くは、ソフトウェア、またはデジタル信号プロセッサおよびそのためのソフトウェア、および／または特定用途ＩＣのような集積回路（ＩＣ）と一緒にまたは内で最もよくサポートされる。通常の当業者であれば、おそらくかなりの努力および例えば、使用可能時間、現在の技術および経済的配慮により多くの設計の選択を必要とするかもしれないが、本明細書に開示するコンセプ
トおよび原理により、最小限度の実験でこのようなソフトウェア命令またはＩＣを容易に生成することができるだろう。それ故、簡単にするためにおよび本発明による原理およびコンセプトが分かりにくくなるのをできるだけ避けるために、このようなソフトウェアおよびＩＣについての説明は、例示としての実施形態が使用する原理およびコンセプトについての本質的なものに限定することとする。
【００１９】
図１は、例示としての中継装置１００のブロック図である。再生または非再生中継装置である中継装置１００は、３つの基本構成要素を含む。すなわち、フロント・エンドＲＦモジュールまたはトランシーバ１１０、中継装置モジュール１２０、およびプロセッサ１３０である。好適には、フロント・エンドＲＦモジュール１１０、中継装置モジュール１２０、およびプロセッサ１３０は、ＡＳＩＣのような別々のチップとして実施することが好ましく、１つのチップ・セットとして一緒にパッケージすることが好ましい。中継装置１００をＲＦ信号対信号中継装置により説明するが、当業者であれば、以下に説明する制御メッセージ管理は、また、物理層制御メッセージ管理が行われるシンボル対シンボル中継装置またはパケット対パケット中継装置のようなデジタル中継装置にも適用することができることを理解することができるだろう。
【００２０】
ＲＦモジュール１１０は、それぞれを、より一般的な意味で、伝搬信号からの／伝搬信号のエネルギーを受信または送信することができる任意のタイプの電磁トランスジューサと見なすことができる第１のアンテナ１１１および第２のアンテナ１１２を含む。ＲＦモジュール１１０は、例えば、第１のアンテナ１１１上の第１の周波数チャネルＡを通して信号を送受信し、例えば、第２のアンテナ１１２上の第２の周波数チャネルＢを通して信号を送受信するように構成される。本明細書全体を通して「周波数チャネル」という用語は、「チャネル」または「周波数」のようなもっと短縮した用語と同義語であることに留意されたい。また、広義には、中継装置は第１および第２の別々の通信セグメントを通して信号またはメッセージを送受信するように構成することができることを理解されたい。
【００２１】
中継装置モジュール１２０は、ライン１１３、１１４、１１５および１１６によりＲＦモジュール１１０に二方向で結合している８０２．１１ＭＯＤＥＭのような変調器／復調器（ＭＯＤＥＭ）１２１を含む。中継装置モジュール１２０は、また、データ・バス１２３のようなデータ・リンクを通してプロセッサ１３０と結合していて、一連のアナログ接続であってもよいアナログ制御接続１２２を有することができる。
【００２２】
図２は、図１の中継装置１００のより詳細な概略図２００であり、特にＭＯＤＥＭ１２１の他に中継装置モジュール１２０が内蔵している構成要素のより詳細な概略図である。アンテナ１１１、１１２が受信したＲＦ信号は、それぞれ、帯域フィルタ２０１によりフィルタリングされ、スイッチ２０２を通して低雑音増幅器（ＬＮＡ）２０４に入力される。次に、信号は、通常はＲＦ信号の周波数より低い中間周波数（ＩＦ）信号を生成するために、混合器２０５のところで局部発振器ＬＯ１、ＬＯ２からの信号と混合される。次に、ＩＦ信号は、それぞれ、それぞれが２つの分離した経路内にＩＦ信号を分離するために動作するスプリッタ２０６に入力される。各スプリッタ２０６からの経路のうちの一方は、遅延ライン（この場合は帯域フィルタ２０８である）に分割信号を結合し、一方、他の経路は、分割信号を電力検出装置２１０に結合する。
【００２３】
各電力検出装置２１０は、プロセッサ１３０および可変利得増幅器（ＶＧＡ）制御装置および状態機械２１２の両方と結合している。プロセッサ１３０およびＶＧＡ制御装置および状態機械２１２は、スプリッタ２０６であるＭＯＤＥＭ１２１と結合している。さらに、ＶＧＡ制御装置および状態機械２１２は、その利得を制御するためにＶＧＡ２１４と結合している。ＶＧＡ２１４およびＭＯＤＥＭ１２１からの出力は、ＩＦスイッチ２１６を通して混合器２１５に入力され、局部発振器ＬＯ１、ＬＯ２からの信号と混合される。
次に、結果として得られる信号は、スイッチ２２０、およびスイッチ２０２のうちの１つを通してアンテナ１１１、１１２のうちの一方に出力される前に、電力増幅器２１８により増幅される。
【００２４】
上記例示としての中継装置の詳細については、その内容を参照により本明細書に組み込むものとする２００５年４月１２日付けの米国特許出願第１０／５３１，０７７号を参照されたい。
【００２５】
中継装置１００は、透過的な方法で大部分の８０２．１１ＷＬＡＮトラフィックを中継するが、中継装置１００は、アクセス・ポイント（ＡＰ）、および湖となる周波数で動作していて、中継装置１００の中継機能によりリンクしている他の装置（局またはＳＴＡと呼ぶ）のようなネットワーク・ノード間の関連を容易にするために、ある種の８０２．１１媒体アクセス制御（ＭＡＣ）手順で活発に介入を起こす。
【００２６】
中継装置１００においては、数回の第２のボタン作動間隔中に起こるボタン１回押し初期化手順のような初期化シーケンス中に、中継装置１００は、使用可能な周波数チャネルおよび使用可能なＡＰを走査し、主としてチャネル信号品質および強度に基づいて毎回最善のものを選択する。ＭＯＤＥＭ１２１は、ＡＰおよび１つまたは複数の局からネットワーク管理メッセージを受信し、生成し、中継装置１００は、以下にさらに詳細に説明するように、修正した制御メッセージ信号を生成することができる。
【００２７】
ネットワークで「プラグ・アンド・プレイ」を使用することができるようにするために、中継装置１００は、ネットワーク内に修正した制御メッセージを生成および挿入することができるか、または中継装置１００が使用している両方のチャネル上で修正した制御メッセージを同時に送信することができる。両方の方法とも利点および欠点を有する。制御メッセージの同時送信は、よりハードウェアに大きく依存するが、より少ないメッセージを送信するだけですむので、ネットワークの観点から見ればより効率的である。追加の制御メッセージの生成は、例えば、本特許出願の譲受人である、ＷＩＤＥＦＩ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から市販されているＸｔｅｎｄｅｒ（商標）ブランド中継装置のような中継装置の既存のハードウェアを使用して実施することができる。
【００２８】
しかし、追加のネットワーク・トラフィックが生成されるので、全ネットワークの効率は低減する。通常の当業者であれば、媒体を予約するためにすべての中継装置チャネルによる制御メッセージの同時送信は、中継装置１００のアップコンバート側にスプリッタを設置することにより、または各アウトバウンド制御メッセージ・チャネル用の別々の送信増幅器を使用することなどにより、ハードウェアを若干修正するだけで種々の方法で実行することができることを理解することができるだろう。それ故、同時送信は、以下にさらに詳細に説明する追加の制御メッセージの生成の場合のように綿密な処理を必要としない。
【００２９】
すでに説明したように、設定中に中継装置１００が選択した２つのチャネルの衝突領域を効果的にマージする制御メッセージを挿入する際の１つの方法は、両方の周波数チャネルにより必要な制御メッセージを同時に送信する方法である。すなわち、中継装置１００は、中継装置１００がメッセージを検出するとすぐに、中継メッセージが送信される周波数により、ならびにメッセージを受信した周波数により、制御メッセージを同時に送信する。中継装置１００が受信周波数でメッセージを送信した場合には、受信周波数上のエネルギーは、他の送信機が、例えば、衝突回避（ＣＳＭＡ−ＣＡ）プロトコル手順により、キャリア感知多重アクセスによるこのチャネルにより送信しようとするのを防止し、ホールドオフ手順としての働きをする。
【００３０】
さらに、中継装置１００は、また、受信周波数により送信したメッセージに「パンクチャ処理」する。すなわち、中継装置１００は、パケットを受信しているＡＰまたは局がパケットを使用することができないと見なすように、パケットからの十分な記号をドロップする。メッセージのこの「パンクチャリング」は、中継装置内の増幅器または中継装置内の自動利得制御装置の利得の低減を含む多くの方法のうちの１つにより行うことができる。それ故、メッセージが処理されるが、受信ＡＰまたは局により廃棄され、それ故、送信チャネル上の目的とする受信人に向けて修正したメッセージを送信中に、受信周波数の潜在ユーザを占有する。送信チャネルにより送信されたパケットはパンクチャ処理されない。
【００３１】
通常の当業者のうちの１人なら、上記コンセプトおよび本明細書でさらに説明するコンセプトから得られる利点を理解することができるだろうし、制御メッセージの修正、ホールドオフおよび／または媒体予約技術を行うために、実際のハードウェアでいくつかのアプローチを使用することができることを理解することができるだろう。
【００３２】
以下に、中継装置１００の例示としてのＭＡＣ層管理機能、および「プラグ・アンド・プレイ」中継装置の機能を容易にするための特定の制御メッセージの挿入について説明する。説明するＭＡＣ層管理機能は、基本プロトコル、パケット・フィルタリング、および媒体予約を含む。これらの各機能は、個々に動作可能にすることもできるし、動作不能にすることもできるが、実際にはすべてが使用される。
中継装置の動作
ここで図１、および図９に列挙する中継装置パラメータのテーブルを参照すると、その最初の構成プロセス中に、中継装置１００は、チャネルＡおよびＢと呼ぶ８０２．１１ｇチャネル周波数のような２つのチャネル周波数を選択する。中継装置１００は、同時に両方の周波数を監視し、内部の受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）電圧（ＲＳＳＩＡおよびＲＳＳＩＢ）を生成する。これらのＲＳＳＩ電圧は、それぞれ変化する環境条件を補償するプロセッサ１３０内で稼働しているファームウェアにより動的に調整されるＲＳＳＩしきい値電圧ＲＳＴＨＡおよびＲＳＴＨＢと比較される。
【００３３】
ＲＳＳＩＡ＞ＲＳＴＨＡとなった場合にはいつでも、中継装置１００は、チャネルＡ上の受信信号を、チャネルＢ上の若干遅延した周波数シフトしたコピーに変換するＲＦ中継装置に自分自身を迅速に構成する。同様に、ＲＳＳＩＢ＞ＲＳＴＨＢとなった場合には、チャネルＢ上で受信した信号が、チャネルＡ上で中継される。この中継信号経路は、直線状であり、図２の例示としての回路のようなアナログ回路により全体が実施される。
【００３４】
同時に、新しい信号の中継を開始し、中継装置１００は、着信信号内の８０２．１１プリアンブル（ダイレクト・シーケンスまたはＯＦＤＭ）の探索を開始する。中継装置が「中継ＷＬＡＮ専用」モード用に構成されていて（パラメータ  ＥＷＬＡＮ−ＯＮＬＹ参照）、タイムアウト遅延ＴＳＥＡＲＣＨ内に有効なプリアンブルが検出されなかった場合には、中継装置１００は、入力チャネル上のＲＳＳＩが対応するしきい値以下に下がるまで、図２の電力増幅器２１８のような電力増幅器をオフにする。
【００３５】
単一周波数ＷＬＡＮの場合のように、中継装置１００も同一周波数上で信号を中継している間に、８０２．１１ノードが送信を開始すると衝突が起こる場合がある。実際に、中継装置１００は、両方のチャネルの衝突領域を結合する。衝突回避および回復は、標準８０２．１１ＭＡＣプロトコルにより管理される。
【００３６】
一実施形態の場合には、中継装置１００は、１または２Ｍｂｐｓバーカー・コード・ダイレクト・シーケンス・スペクトル拡散（ＤＳＳＳ）変調により符号化された８０２．１１ｂ／ｇフレームを受信し、復号する。このようなフレームは、同時に中継され、復号さ
れる。
【００３７】
受信パケットを中継する他に、中継装置１００は、以前に受信したビーコンの修正版およびプローブ応答フレーム、確認応答（Ａｃｋ）フレーム、または上記Ｘｔｅｎｄｅｒ（商標）中継装置が生成したＸＯＳフレームのような専用フレームを含む内部で生成したフレームを送信することができる。一方のチャネルにより内部生成フレームを送信している間は、中継装置１００は、他方のチャネルにより到着する信号を中継しない。
【００３８】
中継装置１００は、各周波数のためのＲＳＳＩ比較器デジタル信号（ＣＭＰＯＵＴＡおよびＣＭＰＯＵＴＢ）を生成する。ＲＳＳＩＡ＞ＲＳＴＨＡの場合にはいつでも、ＣＭＰＯＵＴＡはアサートされる。関連信号ＣＭＰＡは、（ａ）ＣＭＰＯＵＴＡが能動状態にある場合にはいつでもアサートされ、または（ｂ）中継装置１００がチャネルＡにより送信中である場合はいつでも、送信した信号がチャネルＢから中継したものであろうと内部生成信号であろうとアサートされる。そうでない場合は、ＣＭＰＡは能動状態ではない。同じ状況がＣＭＰＯＵＴＢおよびＣＭＰＢに適用される。
【００３９】
ＣＭＰＡおよびＣＭＰＢから、中継装置１００は、ヒステリシス時間ＴＨＹＳＴに基づいて２つのヒステリシス・フィルタリング・チャネル・ビジー・インジケータＳＩＧＡおよびＳＩＧＢを入手する。ヒステリシス時間は、ＳＩＧＸがその状態（ＸがＡまたはＢである）に切り替える前に、ＣＭＰＸを同じ論理状態に維持しなければならない最少時間である。
【００４０】
図２のＶＧＡ制御装置および状態機械２１２により実施することができるシーケンサは、また、ＳＩＧＡおよびＳＩＧＢが、それぞれ少なくともＴＣＴＸ対してローに留まっている場合には、能動状態になる２つのＣＴＳ（ｃｌｅａｒ−ｔｏ−ｔｒａｎｓｍｉｔ；送信許可）インジケータＣＴＸＡおよびＣＴＸＢを計算する。
【００４１】
８０２．１１ＭＡＣ層は、ＲＳＳＩおよびネットワーク配分ベクトル（ＮＡＶ）チャネル予約方法の両方に依存する遥かに複雑なクリア・チャネル計算を使用することに留意されたい。中継装置１００のＣＴＳロジックは、８０２．１１ＭＡＣのＮＡＶ機構を含んでいないので、他の局が、中継装置１００が修正したパケットを送信している同じ時間に送信する確率は低い。中継装置１００は、衝突を検出しないし、衝突したパケットを送信しようとしない。
【００４２】
中継装置１００が、一方チャネルにより内部生成フレームの送信を終了した後で、中継装置は、任意の信号を中継する前に、他方のチャネルのＲＳＳＩ比較器が非能動状態になるのを待つ。この「フレーム末尾中継抑止」機能は、内部で生成したフレームの送信中に開始するフレームの末尾の中継を防止する。
【００４３】
例えば、中継装置１００が、内部で生成したフレームＸをチャネルＡにより送信するとしよう。フレームＸが送信されている間に、８０２．１１ノードは、チャネルＢによりフレームＹの送信を開始する。この８０２．１１ノードは、中継装置１００からの送信を「聞く」ことができないことに留意されたい。フレームＹがフレームＸの終わりを超えて続いている場合には、フレーム末尾中継抑止は、中継装置１００が、フレームＸの送信が終了すると、チャネルＢによりＹの末尾を中継するのを防止する。
ビーコン、プローブ応答およびＡＣＫ処理
ビーコンおよびプローブ応答パケットの両方は、ＡＰが動作している８０２．１１ｂ／ｇチャネルを示す現在のチャネル・フィールドを運ぶ。説明を分かり易くするために、ＡＰは中継装置１００のチャネルＡに同調しているので、ＡＰのビーコンおよびプローブ応答パケットはチャネルＢ上で中継中であると仮定する。
【００４４】
中継したパケットにおいて、現在のチャネル・フィールドは、チャネルＢではなくチャネルＡをポイントする。中継ビーコン・パケットを聞いているチャネルＢ上の局はそれを無視する。何故なら、それが正しくないチャネルを示しているからである。チャネルＢ上の局に有効なビーコンを提供するために、中継装置１００は、チャネルＢにより各ビーコンおよびプローブ応答パケットの修正したコピーを送信する。元のビーコンまたはプローブ応答フレームが終了した後で修正したコピーが送信されるので、タイムスタンプ・フィールドは、この余分な遅れに見合うように修正されなければならない。
【００４５】
ビーコンおよびプローブ応答パケットの補正は、ＭＡＣペイロードへの２つの変更からなる。最初に、「ＤＳパラメータ・セット」内の現在のチャネル・フィールドが、中継装置の出力チャネル番号をポイントするように変更される。次に、タイムスタンプ・フィールドが、修正したパケットの実際の送信時間を反映するように変更される。新しいＣＲＣ−３２（ＦＣＳ）値が補正したフレーム内に挿入される。補正したタイムスタンプが、受信したパケット内のタイムスタンプ値に、ビーコン受信と補正したビーコン送信の間の遅延に等しい時間の増分を追加することにより生成される。
【００４６】
ＭＡＣヘッダ内のシーケンス番号、ソース・アドレス（ＳＡ）、および宛先アドレス（ＤＡ）フィールドは変化しないままである。それ故、補正したビーコンおよびプローブ応答フレームは、ＡＰのところで発生したように見える。パワー・マネージメント・フィールド（例えば、ＴＩＭフィールド）も、元のフレームと補正したフレームの間の時間遅延が、ＴＩＭフィールドの内容の有効性を維持するのに十分短いと仮定した場合には、変化しないままである。
【００４７】
中継装置１００は、８０２．１１ビーコンおよびプローブ応答フレーム用に１つの受信バッファだけを含む。中継装置１００は、通常、もっと前の受信に関連する補正したビーコンまたはプローブ応答フレームの送信の待機中に、到着する任意の新しい８０２．１１ｂフレームを復号しない。中継装置１００は、また、任意の時間にＡＣＫおよびＣＴＳフレームを生成するのに使用することができる複数の送信バッファを含む。それ故、中継装置１００は、他方のチャネルによりビーコンまたはプローブ応答フレームを受信しながら、一方のチャネルによりＣＴＳパケットを送信することができる。
【００４８】
相互動作性試験により、ある種のＷＬＡＮドライバは、単一周波数のＷＬＡＮ内に通常現れない上記中継パケットの存在に対して逆に反応する場合があることが分かっている。このような「不法」パケットは、ＡＰが使用したのとは反対のチャネル上の局が見た場合の補正していないビーコンおよびプローブ応答パケットの中継コピー、および送信局のチャネルとは反対のチャネル上のＡＰが見た場合の補正したプローブ応答パケットを受信する局が送信したＡＣＫパケットを含んでいる場合がある。このような「不法」パケット・トラフィックの影響は、メーカーによっても、同じメーカーのドライバ・シリーズ内のバージョンによっても大きく異なる。
「不法パケット」の影響を緩和するために、中継装置１００は、通常、いくつかのフレームがあるチャネルから他のチャネルに中継されるのを阻止するように構成される。フレームの阻止は、２つの方法、すなわち、（１）打ち切り（ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）、および（２）パンクチャリングのうちの一方により行われる。打ち切りの場合には、図２の電力増幅器２１８のような中継装置電力増幅器は、フレームの残りの部分に対するパケットの中央部分でオフにされる。パンクチャリングの場合には、ＭＰＤＵの中央の短いＴＰＵＮＣＴＵＲＥの時間の間、電力増幅器がオフになり、その後でフレームの残りが通常中継される。電力増幅器をオフにすると、送信が効果的にストップするので、すべてのリスニング・ノードにより阻止されたフレームがＣＲＣ−３２エラーと一緒に受信される。中継装置１００の非常に近くに位置するノードが受信に成功するのは可能性が少ないが、可能で
はある。
【００４９】
ＩＥＥＥ８０２．１１標準の下で、ＢＳＳ（「インフラストラクチャ」）ネットワーク内のＡＰ、およびＩＢＳＳ（「アドホック」）ネットワーク内のすべての局は、均等な時間間隔を置いてビーコン・パケットを周期的に送信する。周知のように、ＢＳＳネットワーク・ビーコン・プロトコルは、ビーコン・パケットが放送パケットである単一フレーム送信である。
【００５０】
図３は、ＢＳＳネットワーク３００および中継装置１００がビーコン・フレームが以下に説明するすべてのフィルタ基準を満足する場合に、図に示すように、ビーコン・パケットを処理することにより、ＡＰ３０２と局３０４の間を調停する対応するパケット・シーケンス図である。図３のようなパケット・シーケンス図は、中継装置１００のプロトコルを説明するために使用される。センターラインの左側に示すフレームは、一方のチャネル（ＡＰチャネル）により送信され、一方、右側に示すフレームは、他方のチャネル（局チャネル）により送信される。プロトコル・パケット・シーケンスは、頂部から底部に進む。図に示すように、中継したパケットは、受信したパケットにより末尾と先頭が接続される。この方法は、中継したパケットは、受信したパケットの終わりの後で開始すると解釈すべきではない。それどころか、中継送信は、２つのフレーム間に短いサブマイクロ秒の遅延を起こすだけで受信と同時に行われる。そうでない場合には、このような中継パケットの場合以外は、垂直方向の長さは、正確な縮尺ではないが、頂部から底部に進む時間を表す。
【００５１】
図２に示すように、３０６のところの元のビーコンは、３０８のところに示すように阻止され、補正したビーコン・フレームが、局３０４のチャネル上でＣＴＳ条件が「真」になるや否や、３１０のところの中継装置１００により内部生成され、送信される。この図および後の図においては、３０６のところの大きなＸは、パンクチャリングまたは打ち切りによる中継フレームの阻止を示す。
【００５２】
ＢＳＳネットワーク用の標準８０２．１１プローブ応答フレーム・プロトコルにおいては、ＡＰおよび局の両方が同一周波数上で動作している場合には、ＡＰはプローブ要求を受信したすぐ後でプローブ応答の送信を開始することができるし、またはＡＰは、他のもっと高い優先順位のトラフィックを有している場合、またはチャネルが使用中である場合には、プローブ応答フレームの開始を遅らせることができる。プローブ応答は、ユニキャスト・データ・フレームである。局がプローブ応答フレームの受信に成功した場合には、局は直ちにＡＣＫフレームを返送する。局がプローブ応答フレームの確認応答に失敗した場合には、ＡＰは、自身が戻りＡＣＫを入手するまで、または自身が再試行の最大数（通常、４〜７回である）になるまでフレームを再試行する。
【００５３】
図４は、ＢＳＳネットワーク４００、および中継装置１００が、ＡＰ４０２と局４０４の間を調停する対応するパケット・シーケンス図である。中継装置１００は、プローブ応答フレームが以下に説明するそのフィルタ基準を満足する場合に、４０６のところで生成したプローブ応答パケットを処理するために、下記のプローブ応答プロトコルを実施する。中継装置１００は、４１０のところでＡＰ４０４に変化しなかった局により４０８のところで生成したプローブ要求を転送する。ＡＰ４０２は、４０６のところでプローブ応答フレームにより応答する。４１２のところに示すように、中継装置１００は、それをパンクチャ処理するか、または打ち切ることにより、このプローブ応答が局４０４に行くのを防止する。中継装置１００がプローブ応答フレームを正しく受信した場合には、４１４において中継装置１００は、ＡＰ４０２にＡＣＫフレーム（ＡＣＫ１）を返送する。プローブ応答フレームの終わりとＡＣＫフレームの始めの間の遅延は、図９のテーブルに示すように、ファームウェア・パラメータＴＰＲＡＣＫにより指定される。局４０４チャネル上
の送信可能条件が「真」である場合には、中継装置１００は、４１６のところで補正したプローブ応答フレームを送信する。局４０４が補正したプローブ応答フレームを正しく受信した場合には、４１８のところで局４０４は、中継装置１００にＡＣＫフレーム（ＡＣＫ２）を返送する。４２０のところに示すように、中継装置１００は、それをパンクチャ処理するか、または打ち切ることにより、このＡＣＫ２フレームがＡＰ４０２に行くのを防止する。この場合、中継装置１００は、補正したプローブ応答送信の終わりに対して、それに対する受信がＴＳＴＡＲＴＣＰＲＡＣＫおよびＴＥＮＤＣＰＲＡＣＫの間で開始する任意のＡＣＫパケットを阻止する。阻止するという中継装置の決定は、ＡＣＫフレーム内のＭＡＣアドレスを考慮に入れない。中継装置１００がＡＣＫ２フレームを正しく受信しなかった場合には、中継装置は補正したプローブ応答フレームを再試行しない。代わりに、局４０４が補正したプローブ応答フレームを正しく受信しなかった場合には、この局は、一般に、他のプローブ要求フレームを送信する。
パケット・フィルタリング
中継装置１００は、各受信プローブ応答パケットに３つの別々の試験（ソース・アドレス、宛先アドレス、および現在のチャネル）を適用する。これらの試験のうちの２つの試験（ソース・アドレス・フィルタおよび現在のチャネル・フィルタ）も、各受信ビーコン・フレームに適用される。これらの各試験は、個々に動作可能または動作不能にすることができる「フレーム・フィルタ」に対応する（図９のテーブルのパラメータ、ＥＳＡＦＩＬＴＥＲ、ＥＤＡＦＩＬＴＥＲ、およびＥＣＣＦＩＬＴＥＲ参照）。フィルタが動作可能である場合には、関連する試験は、フィルタが通過可能な状態または通過不能な状態になっているか否かを判定する。フィルタが動作不能である場合には、その状態はいつでも通過可能である。当業者であれば理解できると思うが、例示としての図２のＶＧＡ制御装置および状態機械２１２のような中継装置の状態機械は、上記フィルタリングおよび決定機能を実行するために、プロセッサ１３０のようなプロセッサにより構成することができる。
【００５４】
中継装置１００がビーコン・フレームＢを受信した場合には、ソース・アドレスおよび現在のチャネル・フィルタの状態の両方が受信したフレームＢに対して通過可能である場合だけ、補正ビーコン・フレームが送信される。中継装置１００がプローブ応答フレームＰを受信した場合には、ソース・アドレス、宛先アドレスおよび現在のチャネル・フィルタの状態が受信フレームＰに対してすべて通過可能な場合だけ、プローブ応答ＡＣＫ（すなわち、ＡＣＫ１）および補正プローブ応答フレームが送信される。
試験の定義
中継装置１００は、図２に示す例示としての実施形態の場合には、ＶＧＡ制御装置および状態機械２１２に内蔵されていて、通常、中継装置の構成中、ファームウェアにより選択されるＡＰのアドレスと一緒にロードされる内部６バイトＭＡＣアドレス・レジスタＲＸＳＲＣＭＡＣを含む。ビーコンまたはプローブ応答フレームは、ＩＥＥＥ  ＭＡＣソース・アドレスがＲＸＳＲＣＭＡＣの内容と等しい場合だけソース・アドレス試験に合格する。中継装置１００は、６バイト内部レジスタＬＰＲＱＳＲＣＭＡＣ内に、ＡＰが使用したのとは別のチャネル上で受信した最後のプローブ要求パケットのＩＥＥＥ  ＭＡＣソース・アドレスを格納する。ＡＰチャネルは、ファームウェアを介してロードしたレジスタ設定により定義される。プローブ応答フレームは、ＩＥＥＥ  ＭＡＣ宛先アドレスが、ＬＰＲＱＳＲＣＭＡＣの内容と等しい場合だけ、宛先アドレス試験に合格する。
【００５５】
中継装置１００は、図２に示す例示としての実施形態の場合には、ＶＧＡ制御装置および状態機械２１２に内蔵されていて、中継装置チャネルＡおよびＢに対応する８０２．１１ｇチャネルを指定する２つの現在のチャネル・レジスタを含む。これらのレジスタはプロセッサ・ファームウェアによりロードされる。ビーコンまたはプローブ応答フレームは、現在のチャネル値が、その上でフレームを受信するチャネル（ＡまたはＢ）に対応する現在のチャネル・レジスタ値に等しい場合だけ現在のチャネル試験に合格する。
【００５６】
上記説明は、１つの例示としてのＡＰと１つの例示としての局との間の相互作用に焦点を当てている。２つ以上のＡＰが同じプローブ要求パケットに応答するもっと一般的な状況の場合には、ソース・アドレス・フィルタリングが動作不能である場合には、中継装置は、各ＡＰのプローブ応答パケットに対する補正プローブ応答プロトコルに従う。次に、局は自身が関連するＡＰの完全な選択を行う。ソース・アドレス・フィルタリングができる場合には、中継装置１００は、すでに説明したように、レジスタＲＸＳＲＣＭＡＣが指定する指定のソースＭＡＣアドレスを運ぶプローブ応答だけに対してだけ補正プローブ応答を生成する。指定のソースＭＡＣアドレスは、中継装置１００と「関連する（ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ）」ＡＰを識別する。それ故、局はせいぜい１つのＡＰのプローブ応答だけくらいしか見ないし、そのプローブ要求に応答した他のＡＰと関連しない。
【００５７】
関連のないＡＰは、図５および図６のＢＳＳネットワーク５００、６００に示すように処理される。図５の５００のところに示すように、ビーコン・フレームがＡＰ５０２から５０６のところの局５０４に送信されると、中継装置１００は、５０８のところに示すビーコン・フレームも生成しないし、５１０のところに示す補正ビーコン・フレームも生成しない。図６においては、局６０４が６０６のところのＡＰ６０２にプローブ要求を生成し、送信した場合、およびＡＰ６０２が６０８のところでプローブ応答を生成した場合には、中継装置１００は、６１０のところに示すようにプローブ応答を中継しないし、６１２のところに示すようにＡＣＫ１を生成しないし、または６１４のところに示すように補正プローブ応答フレームを生成しない。それ故、局６０４は、ＡＰ６０２の存在に気がつかない。
【００５８】
指定されていないＡＰを完全にマスクするために、中継装置１００は、また、このようなＡＰから受信した任意のビーコン・フレームを阻止する。図５および図６のプロトコルは、また、適用可能なフィルタに適合しない任意のビーコンまたはプローブ応答パケットにそれぞれ適用される。図５および図６においては、大きなＸを、括弧内のコメントが示すように、決して送信されない中継フレームおよびフレームのパンクチャリング／打ち切り両方を示すのに使用していることに留意されたい。
【００５９】
宛先アドレス・フィルタは、中継装置１００が、プローブ要求がＡＰチャネル上ですでに動作しているノードにより送信された状況内で補正プローブ応答を送信するのを防止する。プローブ要求がＡＰチャネルにより送信された場合には、要求しているノードは、直接ＡＰのプローブ応答を聞くことができるために、補正プローブ応答は必要ない。現在のチャネル・フィルタは、中継装置１００が、隣接するチャネル上で動作している近くのノードが生成したパケットに対して補正ビーコンおよびプローブ応答フレームを生成するのを防止する。１または２Ｍｂｐｓのところで使用したダイレクト・シーケンス変調が、多くの場合、隣接チャネル受信を可能にする。
アドホック・ネットワーク
ＢＳＳネットワークのための中継装置プローブ応答プロトコルの上記説明に基づいて、類似の機構をアドホック・ネットワークに適用することもできる。より詳細に説明すると、ＩＢＳＳ「アドホック」ネットワークにおいては、ビーコンおよびプローブ応答フレームをネットワーク内の任意の局により送信することができる。ソースＭＡＣアドレス試験によるフレーム・フィルタリングは、このようなネットワークとは互換性を持たない。何故なら、中継装置１００は、２つ以上のソースＭＡＣアドレスに対して補正ビーコンおよびプローブ応答フレームをすぐに生成しなければならないからである。
【００６０】
ＩＢＳＳネットワークの場合には、中継装置１００は、ＬＰＲＱＳＲＣＭＡＣレジスタにロードするために別の方法を使用することができる。この方法を使用した場合、中継装置１００は、ＬＰＲＱＳＲＣＭＡＣ内に、それにより中継装置１００が、大部分の最近の
ビーコンまたはプローブ応答フレームの受信に成功したチャネルとは別のチャネルにより受信した最後のプローブ要求パケットのＩＥＥＥソースＭＡＣアドレスを格納する。
【００６１】
例えば、中継装置１００がチャネルＡによりビーコンまたはプローブ応答を最も最近受信し、中継装置１００がチャネルＢにより対応する補正ビーコンまたはプローブ応答フレームを送信したと仮定しよう。その場合は、ＬＰＲＱＳＲＣＭＡＣは、チャネルＢにより受信した最後のプローブ要求パケットのソースＭＡＣアドレスを含む。宛先ＭＡＣアドレス試験を行うことができる場合には、中継装置１００は、ＬＰＲＱＳＲＣＭＡＣと一致する宛先ＭＡＣアドレスに対してだけ、将来の補正プローブ応答フレームを送信する。現在のチャネル試験は、ＢＳＳネットワークおよびＩＢＳＳネットワークの両方に対して使用することができる。別の宛先ＭＡＣアドレス試験と一緒に構成された中継装置および現在のチャネル試験は、ＢＳＳおよびＩＢＳＳ動作の両方を同時にサポートすることに留意されたい。
補正ビーコンおよびプローブ応答フレーム用の媒体予約
すでに説明したように、中継装置１００がチャネルＡにより内部生成フレームを送信した場合には、チャネルＢ上の８０２．１１ノードは、このような送信を検出することはできない。そのため、８０２．１１ＡＰまたは局は、チャネルＡにより中継装置が送信している間に、チャネルＢによりフレームの送信を開始するので、チャネルＢ上の局はこのフレームを聞くことができない。この状況は、両方のチャネルが同じ衝突領域を共有するチャネルＡおよびＢの所望の対称をダメにする。
【００６２】
図７および図８を参照すると、中継装置１００は、自己宛ＣＴＳフレーム、すなわち、中継装置１００により送信され、中継装置自身のＩＥＥＥ  ＭＡＣアドレスにアドレス指定したＣＴＳフレームを使用して、チャネルＡ上の媒体を予約することによりこの問題を緩和することができる。ビーコン・プロトコルの場合には、この状況を図７のネットワーク７００により示す。より詳細に説明すると、中継装置がＡＰ７０２が送信したビーコン７０６を受信した場合には、中継装置は、７０８のところに示すように、局７０４にビーコンを転送しない。それどころか、中継装置は、７１０のところで内部生成した自己宛ＣＴＳフレームをＡＰ７０２に送信し、７１２のところで内部生成した補正ビーコンを局７０４に送信する。
【００６３】
図８においては、プローブ応答プロトコルの場合、自己宛ＣＴＳフレームが、８０６のところで、８０８のところのプローブ応答ＡＣＫと８１０のところの補正プローブ応答の間に挿入される。このような自己宛ＣＴＳフレームの使用はオプションである。同様のコメントがチャネルＢにより送信された内部生成フレームの類似の状況にも適用される。
【００６４】
再び図７および図８を参照すると、図には詳細には示していないが、自己宛ＣＴＳフレームは、また、中継ビーコンまたはプローブ応答を打ち切り、打ち切り点のすぐ後の局のチャネルにより自己宛ＣＴＳフレームを送信することにより、局のチャネルにより送信することができる。この状況においては、自己宛ＣＴＳが送信され、一方、ビーコンまたはプローブ応答フレームの終わりの部分は、ＡＰチャネルにより依然として受信中である。このような重なっている自己宛ＣＴＳフレームのスケジューリングは、補正ビーコンおよびプローブ応答フレームのような他の内部生成フレームをスケジューリングするために使用したパラメータとは異なる場合がある送信可能パラメータの他の一組により制御される。フィールド試験は、局のチャネル上の重なっている自己宛ＣＴＳフレームが、市販されているほとんどの８０２．１１製品により無視されることを示唆している。現在、重なっている自己宛ＣＴＳフレームの送信を、打ち切った中継送信の終わりから、１つの分散されたフレーム間スペース（ＤＩＦＳ）間隔より若干短く開始し、１Ｍｂｐｓでの最大長ビーコン・フレームを十分カバーする時間の間媒体を予約するのが最善であると信じられている。
ＸＯＳパケット受信および送信
上記のＸｔｅｎｄｅｒ（商標）中継装置のような中継装置１００の例示としての実施形態も、専用Ｘｔｅｎｄｅｒオペレーティング・システム（商標）（ＸＯＳ）管理パケットの受信および送信をサポートすることができる。ＸＯＳパケットは、複数のＸｔｅｎｄｅｒ（商標）と他のＸＯＳ意識ＡＰまたは局との間の通信を容易にする。
【００６５】
ある例示としての実施形態によれば、中継装置１００は、その関連するＡＰからのすべてのプローブ応答メッセージに自動的に確認応答する。何故なら、中継装置１００がプローブ応答を補正し再送信する時間までに、局からのプローブ応答へのＡＣＫが、ＡＣＫタイムアウト・ウィンドウ（８〜１２マイクロ秒）を超えて遅延しているからである。プローブ応答へのＡＣＫを生成する中継装置１００の他に、余分のＡＣＫからの混乱を回避するために、局からのＡＣＫには、ＡＰへ戻る途中でパンクチャ処理される。中継装置１００は、すべてのプローブ応答に対してＡＣＫを生成するので、プローブ応答がＡＰチャネル上の局に向けられた場合には、ＡＰチャネル上のこのＡＣＫメッセージにより衝突が起こる。
【００６６】
中継装置１００および局の両方が、ＡＰチャネル上で聞いている場合には、プローブ応答が送られた局および中継装置１００の両方がパケットに確認応答しようとする。これらのＡＣＫは、クリア・チャネル評価アルゴリズムを追随するのに必要ないので、局および中継装置１００の両方は、同時に（相互の４マイクロ秒程度）ＡＣＫを送信し、ＡＣＫを衝突させる。それ故、ＡＰはＡＰチャネル上の局に送られるプローブ応答に対する適切なＡＣＫを決して受信しない。これによりＡＰは、自身が再試行のその最大数になるまで、プローブ応答の送信を継続する。いくつかのＮＩＣドライバは、余分なプローブ応答パケットを単に無視するだけであるが、他のＮＩＣドライバは、ＭＡＣメッセージング内の任意の「異常」に非常に敏感であることが分かっている。
【００６７】
上記問題を解決するために、中継チャネル上で中継装置１００がプローブ要求を受信した場合に、送信局のＭＡＣアドレスが中継装置により格納されるように、ＭＡＣアドレスに基づいてＡＣＫ応答をフィルタリングすることができる。それ故、プローブ要求からのＭＡＣと一致する宛先ＭＡＣと一緒に受信したプローブ応答だけに中継装置１００が確認応答する。
【００６８】
実施を小規模に維持するために、受信した最後のプローブ要求からのＭＡＣアドレスだけが格納される。しかし、例えば、２つの異なる局が、ＡＰにより応答している第１のプローブ要求より前にプローブ要求を送信した場合には、第２のプローブ要求からのＭＡＣアドレスだけが格納される。第１のプローブ要求へのプローブ応答は、中継装置１００によるＡＣＫではない。実際には、このシナリオは、めったに起こらないように思われる。それ故、ＡＰは、いくつかのプローブ応答再試行を送信し、局は、そうしたい場合には、他のプローブ要求を送信することができる。多くの場合に見られるのは、１つの局がプローブ応答を受信する前に複数のプローブ要求を送信することであるが、この場合、中継装置１００は、すべてのプローブ応答に確認応答する。何故なら、これらのプローブ応答は同じＭＡＣアドレス宛のものであるからである。
【００６９】
さらに、ＡＣＫ応答を他のＡＣＫに対する聴取に基づいてフィルタリングすることができる。ＡＰチャネル上でプローブ応答を受信した場合には、中継装置１００は、局からのＡＣＫに対するそのチャネルの聴取を開始する。ある長さの時間中にＡＣＫを検出しなかった場合には、中継装置１００はプローブ応答に対するＡＣＫを生成する。ＤＳＳＳパケットに対するＡＣＫタイムアウト・ウィンドウは、８〜１２マイクロ秒である。このことは、その信号をそのウィンドウ内で聞かせるそのＡＣＫの送信をいつでも開始することができることを意味する。それ自身のＡＣＫを生成する前にどれだけ長く中継装置１００が
聴取するのかは必ずしも簡単なことではない。中継装置１００とＡＰとの間の距離をＤｘａで表し、中継装置１００と局との間の距離をＤｘｓで表した場合、中継装置のＡＣＫがタイムアウト・ウィンドウ内に入るように、検出時間を１２マイクロ秒−Ｄｘａ（フィート）＊０．００１マイクロ秒以下にする必要がある。このことは、ある局がこれより遅延した場合には、その局は、通常中継装置１００と衝突することを意味する。
【００７０】
例えば、局がＡＰから５００フィート、中継装置１００から１０００フィート離れている場合には、中継装置１００は、ＡＣＫを全然聞くことができない。しかし、中継装置１００が確認応答した場合には、中継装置１００は、衝突を起こすのにＡＰに十分近い距離に位置する。中継装置１００がＡＣＫを聞いたと仮定した場合、中継装置１００は、時間内にＡＣＫを取り出すために１１．５マイクロ秒以内にタイムアウトする。それ故、局は、送信しないために時間内にＡＣＫを聞くために中継装置１００に対して１０．５マイクロ秒以内に応答しなければならない。
【００７１】
現在の好ましい実施形態を特に参照しながら本明細書で本発明を詳細に説明してきた。しかし、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、種々の変更および修正を行うことができることを理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の種々の例示としての実施形態による中継装置の構成要素を示すブロック図。
【図２】図１の中継装置モジュールの構成要素を示す詳細な概略図。
【図３】ビーコン・プロトコルに関連する８０２．１１  ＷＬＡＮネットワークで動作する、図１の中継装置の制御メッセージ管理機能を示すパケット・シーケンス図。
【図４】プローブ応答プロトコルに関連する８０２．１１  ＷＬＡＮネットワークで動作する、図１の中継装置の制御メッセージ管理機能を示すパケット・シーケンス図。
【図５】故障フィルタを含むビーコン・プロトコルに関連する８０２．１１  ＷＬＡＮネットワークで動作する、図１の中継装置の制御メッセージ管理機能を示すパケット・シーケンス図。
【図６】故障フィルタを含むプローブ応答プロトコルに関連する８０２．１１  ＷＬＡＮネットワークで動作する、図１の中継装置の制御メッセージ管理機能を示すパケット・シーケンス図。
【図７】修正ビーコンを含む自己宛ＣＴＳに関連する８０２．１１  ＷＬＡＮネットワークで動作する、図１の中継装置の制御メッセージ管理機能を示すパケット・シーケンス図。
【図８】修正プローブ応答を含む自己宛ＣＴＳに関連する８０２．１１  ＷＬＡＮネットワークで動作する、図１の中継装置の制御メッセージ管理機能を示すパケット・シーケンス図。
【図９】図１のプロセッサ内にプログラムされ稼働されるファームウェアに対する構成パラメータのテーブル。
【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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