(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置（３０２、３０３）と、前記無線通信装置（３０２、３０３）に関連するアクセスポイント（３０４）との間において、サービス間隔毎の無線通信装置開始型フレームを交換するために前記無線通信装置（３０２、３０３）が実行するフレーム交換方法であって、前記フレーム交換方法は：
前記無線通信装置（３０２、３０３）の送受信機を作動させる作動ステップ（６０２）と；
前記アクセスポイント（３０４）にアップリンクトラフィックとポーリングメッセージを送信することによって、前記無線通信装置（３０２、３０３）のフレーム交換を開始するフレーム交換開始ステップ（６１２）であって、前記ポーリングメッセージは前記アクセスポイント（３０４）からのダウンリンクトラフィックフレームを要求することと；
前記無線通信装置（３０２、３０３）が有効な前記ダウンリンクトラフィックフレームを受信したか否か判定する受信判定ステップ（６１４）であって、有効な前記ダウンリンクトラフィックフレームは、前記無線通信装置（３０２、３０３）向けのダウンリンクトラフィックと、前記アクセスポイント（３０４）が前記ポーリングメッセージを受信したことを示す肯定応答である第１肯定応答とを有することと；
前記送受信機の作動を停止する停止ステップ（６２０）と
を備えることを特徴とする、フレーム交換方法。
【請求項２】
前記フレーム交換方法は更に、前記受信判定ステップ（６１４）がＹＥＳの場合、前記無線通信装置（３０２，３０３）から前記アクセスポイント（３０４）に第２肯定応答を送信するステップ（６１８）を備える、請求項１記載のフレーム交換方法。
【請求項３】
前記停止ステップ（６２０）は、前記第２肯定応答を送信後、前記送受信機の作動を停止する、請求項２記載のフレーム交換方法。
【請求項４】
前記フレーム交換方法は更に、前記無線通信装置（３０２、３０３）が前記サービス間隔の経過を検出すべくポーリング期間を使用するポーリング期間使用ステップを備え、
前記作動ステップ（６２２）は、前記サービス間隔の経過を検出した場合に前記送受信機を作動させる、請求項１記載のフレーム交換方法
【請求項５】
前記フレーム交換開始ステップ（６１２）は、前記サービス間隔中に前記アップリンクトラフィックと前記ポーリングメッセージを前記アクセスポイント（３０４）に送信する、請求項１記載のフレーム交換方法。
【請求項６】
前記フレーム交換方法は更に、
前記受信判定ステップ（６１４）がＮＯの場合に、前記アップリンクトラフィックと前記ポーリングメッセージを前記アクセスポイント（３０４）に再送信する再送信ステップ（６１２）を有する、請求項１記載のフレーム交換方法。
【請求項７】
前記フレーム交換方法は更に、
前記受信判定ステップ（６１４）がＹＥＳの場合に前記ダウンリンクトラフィックフレームが前記ダウンリンクトラフィックを有するか否か判定するトラフィック判定ステップ（６１６）と；
前記トラフィック判定ステップ（６１６）がＹＥＳの場合に前記無線通信装置（３０２，３０３）から前記アクセスポイント（３０４）に第２肯定応答を送信するステップ（６１８）と
を備え、；
前記停止ステップ（６２０）は、前記トラフィック判定ステップ（６１６）がＹＥＳの場合には第２肯定応答を送信後に前記送受信機の作動を停止し、また前記トラフィック判定ステップ（６１６）がＮＯの場合でも前記無線通信装置（３０２、３０３）の前記送受信機の作動を停止する、請求項１記載のフレーム交換方法。
【請求項８】
無線通信装置（３０２、３０３）と、前記無線通信装置（３０２、３０３）に関連するアクセスポイント（３０４）との間において、無線通信装置開始型フレームを交換するために前記無線通信装置（３０２，３０３）が実行するフレーム交換方法であって、前記フレーム交換方法は：
前記無線通信装置（３０２、３０３）の送受信機を作動させる作動ステップ（６０２）と；
前記アクセスポイント（３０４）にアップリンクトラフィックとポーリングメッセージを送信することによって、前記無線通信装置（３０２、３０３）のフレーム交換を開始するフレーム交換開始ステップ（６１２）と；
前記アクセスポイントが前記ポーリングメッセージに応答することによって前記アクセスポイントから送信される有効な応答フレームを、前記無線通信装置（３０２，３０３）が受信したか否か判定する受信判定ステップ（６１４）と；
前記受信判定ステップ（６１４）がＹＥＳの場合に、前記送受信機の作動を停止する停止ステップ（６２０）と
を備えることを特徴とする、フレーム交換方法。
【請求項９】
前記フレーム交換方法は更に、
前記受信判定ステップ（６１４）がＮＯの場合に、前記アップリンクトラフィックを前記アクセスポイント（３０４）に再送信する再送信ステップ（６１２）を備える、請求項８記載のフレーム交換方法。
【請求項１０】
無線通信装置（３０２、３０３）と、前記無線通信装置（３０２、３０３）に関連するアクセスポイント（３０４）との間において、無線通信装置開始型のフレーム交換をするために前記アクセスポイント（３０４）が実行するフレーム交換方法であって、前記フレーム交換方法は：
前記フレーム交換を開始した前記無線通信装置（３０２、３０３）から送信されたポーリングメッセージとアップリンクトラフィックを受信する受信ステップ（７０２）と；
前記ポーリングメッセージに応答して、前記無線通信装置（３０２、３０３）にダウンリンクトラフィックフレームを送信する応答ステップ（７１０）と
を備えることを特徴とする、フレーム交換方法。
【請求項１１】
前記フレーム交換方法は更に、前記アクセスポイント（３０４）が前記アップリンクトラフィックを受信したことを示す第１肯定応答を、前記無線通信装置（３０２、３０３）に送信するステップ（７１０）を備える、請求項１０記載のフレーム交換方法。
【請求項１２】
前記無線通信装置（３０２、３０３）は、前記ダウンリンクトラフィックフレームを受信しことを示す第２肯定応答を送信し、
前記フレーム交換方法は更に、
前記第２肯定応答を待つ肯定応答待機ステップ（７１２）と；
前記第２肯定応答を受信しない場合に前記無線通信装置（３０２、３０３）に前記ダウンリンクトラフィックフレームを再送信するために、前記ダウンリンクトラフィックフレームを一時保存するステップ（７１４）と
を備える、請求項１０記載のフレーム交換方法。
【請求項１３】
無線通信装置（３０２、３０３）と、前記無線通信装置（３０２、３０３）に関連するアクセスポイント（３０４）との間において無線通信装置開始型のフレーム交換をするために、前記アクセスポイント（３０４）が実行するフレーム交換方法であって、前記フレーム交換方法は：
前記フレーム交換を開始した前記無線通信装置（３０２、３０３）から送信されたポーリングメッセージとアップリンクトラフィックを受信する受信ステップ（６１２）と；
前記ポーリングメッセージに応答して、前記無線通信装置（３０２、３０３）にダウンリンクトラフィックフレームを送信する応答ステップ（７１０）であって、前記ダウンリンクトラフィックフレームは、前記無線通信装置（３０２、３０３）向けのダウンリンクトラフィックと、前記アクセスポイント（３０４）が前記ポーリングメッセージを受信したことを示す第１肯定応答とを有することと
を備えることを特徴とする、フレーム交換方法。
【請求項１４】
前記アップリンクトラフィックは、前記送受信機よりも上位層のアプリケーションに応答して、前記無線通信装置（３０２，３０３）から送信される、請求項１記載のフレーム交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００２年１０月２５日に出願された仮出願（シリアル番号60/421,490、表題「通信装置開始型フレーム交換の方法（METHOD OF COMMUNICATION DEVICE INITIATED FRAME EXCHNAGE ）」からの優先権を主張するものであり、この仮出願は共有のものであり、そのすべてが参照の形で本書に含まれている。
【０００２】
本発明は、一般に通信の分野に関し、より詳しくは、アクセスポイントと複数の携帯装置の間でトラフィックを送信する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）装置は、二つのチャンネルアクセス方法、即ち、コンテンションベースのアクセスとポーリング駆動のアクセスとをサポートしなければならない。コンテンションベースアクセスは、任意の無線端末またはアクセスポイントが、搬送波感知手順に従ってチャンネルを監視した後、チャンネルを獲得し、データフレームを送信することを可能にする。一方、ポーリング駆動アクセス手順を用いた場合、すべてのフレーム交換は、ポーリング信号を通じてか、あるいは単にアクセスポイントから複数の局の一つへデータを送信することによって、アクセスポイントによって開始される。コンテンションベースアクセス技術またはポーリング駆動アクセス技術のいずれかを使って、アクセスポイントと複数無線端末の間で音声トラフィックを伝送することができ、両技術の拡張により、一つのＷＬＡＮチャンネルを共用して音声トラフィッククラスとデータトラフィッククラスの間のサービス分化を行うことができる。しかしながら、両手順によって規定されるフレーム交換シーケンスは、アクセスポイントと複数局の間で音声トラフィックを伝達するために使用される場合、非効率的である。更に、どちらの技術も、音声トラフィックを送受信する無線端末における省電力動作を適切にサポートしない。
【０００４】
１９９９年版のＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ標準８０２．１１（以下「８０２．１１標準」という）は、チャンネルにアクセスする二つの異なる方法を規定している。８０２．１１標準のセクション９．３は、ポーリングベースコンテンションフリーアクセス方法を規定している。８０２．１１標準のセクション９．２は、搬送波感知コンテンションベースアクセス方法を規定している。両タイプのアクセス方法をここに説明する。
【０００５】
コンテンションフリーアクセス方法を用いたＷＬＡＮフレーム交換シーケンスを図１に示す。この方法のもとでは、移動端末（ＭＴ）などの通信装置は、各ビーコン送信の前に覚醒し、アクセスポイント（ＡＰ）によってポーリングされるのを待つ。ビーコンの送信と特定のＭＴにおけるポーリングメッセージの受信との間の期間は、ネットワークのローディングレベルのみならずＡＰにおけるスケジューリングアルゴリズムに依存することができる。ＡＰは、ポーリングメッセージと共にダウンリンク音声パケットも送信する。その後、ＭＴは、ダウンリンク音声パケットに対する肯定応答（ＡＣＫ）と、ＡＰ向けのアップリンク音声パケットとで応答する。ＡＰは、ＡＣＫとアップリンク音声パケットの受信に成功すると、ＭＴに肯定応答メッセージを送ることによって受信が成功したことを知らせる。成功したフレーム交換シーケンスに続いて、ＭＴは、チャンネルを監視するのを止め、その無線送受信機をオフにすることができる。ＭＴは、次のビーコン送信を受信するために再び覚醒しなければならない。図１に示されたフレーム交換シーケンスはＡＰによって開始されなければならないので、ＭＴは開始を待ちながらいつでも待機していなければならない。このことはＭＴのバッテリの電力の浪費を生じ、その電力の浪費は平均して、特定のＡＰに対するポーリングリスト上のＭＴの数に比例する。
【０００６】
コンテンションベースアクセス方法を用いたＷＬＡＮフレーム交換シーケンスを図２に示す。この方法のもとでは、ＭＴは、上位層プロトコルからの音声パケットを受信すると、８０２．１１標準のセクション９．２．１の中で規定された搬送波感知手順と、８０２．１１のセクション９．２．４の中で規定されたランダムバックオフタイム手順に従って、チャンネルのコンテンションを開始する。ＭＴは、コンテンションプロセスに勝ってチャンネルを取得した後、アップリンク音声パケットをＡＰに送信する。ショートインターフレームスペース（ＳＩＦＳ）によって代表される短期間が終了した後、ＡＰは、ＭＴにＡＣＫを送信することによってアップリンク音声パケットの受信を知らせる。ＡＰはまた、それとは別に、ダウンリンク方向において、そのネットワークインターフェースからの音声パケットを受信したときに、チャンネルのコンテンションを開始する。同様に、ＡＰは、コンテンションに勝つと、ダウンリンク音声パケットをＭＴに送信する。ＭＴが肯定応答メッセージで応答したときにフレーム交換シーケンスは終了する。アップリンクかダウンリンクの音声フレーム交換の完了に続いて、送信局（例えば、ＡＰまたはＭＴ）は、もう一つの音声フレームを送信する前に、８０２．１１標準のセクション９．２．４の中で規定されたランダムバックオフ手順を実行する。ダウンリンクトラフィックフローはアップリンクトラフィックフローからは独立しているので、ダウンリンク送信のタイミングはＡＰと固定ネットワークによってのみ決まる。ＭＴはこのタイミングを制御できないので、ダウンリンク送信を待ちながらいつでも待機していなければならず、このことによってＭＴの電池の消耗を生じる。更に、ＡＰとＭＴを独立に動作させることは非効率的であり、このことはダウンリンクトラフィック送信とアップリンクトラフィック送信の間の更なるコンテンションを生じる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、従来技術の欠点に対処するための改善されたフレーム交換シーケンスに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１実施態様の第１の態様は、サービス間隔毎の通信装置開始型フレーム交換の方法であって、サービス間隔当たり少なくとも一度アクセスポイントにポーリングメッセージを送信するステップであって、該ポーリングメッセージがダウンリンクトラフィックフレームを要求するステップと、有効なダウンリンクフレームを前記アクセスポイントから受信したかを判定するステップを備えた方法を提供する。本発明の第１実施態様のもう一つの態様は、通信装置開始型フレーム交換の方法であって、通信装置からのポーリングメッセージを受信するステップであって、該ポーリングメッセージがダウンリンクトラフィックフレームの送信を要求するステップと、前記通信装置にダウンリンクトラフィックフレームを送信することによって前記ポーリングメッセージに応答するステップとを備える方法を提供する。本発明の第２実施態様は、通信装置開始型フレーム交換の方法であって、該通信装置の送受信機を作動させるステップと、アクセスポイントへのアップリンクトラフィックフレームの送信を開始するステップと、有効な応答フレームが受信されたかを判定するステップと、有効な応答フレームが受信される場合には、前記送受信機の作動を停止するステップとを備える方法を提供する。
【０００９】
本発明は、音声サービスとデータサービスの双方をサポートするシステムにおいて、ＷＬＡＮチャンネルにアクセスし、音声のためのクオリティ・オブ・サービス（ＱｏＳ）を提供するための改善された技術である。この技術のもとでは、ＭＴは媒体（チャンネル）のコンテンションを行う。ＭＴは、コンテンションに勝ち、媒体へのアクセスを取得すると、音声パケットをＡＰに送信し、トラフィックを待つ間、ＡＰをポーリングする。ＭＴが、スリープ状態に入ることができ、媒体のコンテンションのために覚醒し、音声パケッ
トをＡＰに送信し、ＡＰに音声パケットを要求し、肯定応答を送信し、さらにスリープ状態に戻ることができるために、低電力での実施が可能である。第１実施態様および第２実施態様はＭＴに関して説明されているが、本発明は、ＡＰと通信可能ないずれの通信装置とでも使用することができる。
【００１０】
現世代のＷＬＡＮは、ベストエフォートデータサービス用に設計され最適化されたものである。最近では、ＷＬＡＮを通じての等時性トラフィックのための伝送の効率的なモードを提供する必要性がますます増大している。等時性トラフィックは、電話音声およびテレビ会議などの、望ましいＱｏＳを達成するためにチャンネル帯域幅が周期的に利用可能であることを要するコネクション型サービスをさす。本発明の説明された実施態様は、ＭＴからＡＰへとＡＰからＭＴへのパケット化された音声の周期的通信に焦点を合わせているが、コンテンションベースアクセスネットワークを通じてのいずれのタイプの双方向性トラフィックにも適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図３は、本発明の通信装置開始型フレーム交換方法を実行するために使用することができるシステムのブロック図である。ＷＬＡＮを通じての電話音声をサポートするために、図３に示すように、ＡＰ３０４は、音声フレームを複数のＭＴ３０２，３０３と交換できなければならない。ＭＴ３０２，３０３によって生成され、ＡＰ３０４に向けられた音声フレームは、ここではアップリンクトラフィックと呼ぶ。また、（例えば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）３０８からの音声トラフィックに基づいて）ネットワーク３０６から到来し、ＭＴ３０２，３０３に向けられた音声フレームは、ここではダウンリンクトラフィックと呼ぶ。本発明のもとでは、ＭＴ３０２，３０３はそれ自身をすぐ近くのＡＰ３０４と関係づけ、音声フレームをＡＰ３０４と交換する。
【００１２】
本発明においては、音声パケットの間の到着間の時間はサービス間隔と関係がある。詳細には、サービス間隔は、アップリンクトラフィックかダウンリンクトラフィックのいずれかを構成する音声フレームの間の平均到着間時間として定義される。一般に、無線局３０２，３０３、またはネットワーク３０６内の音声ゲートウェイは、予想パケット到着時間の直前に、サービス間隔当たり一つの音声フレームを生成する。音声フレームＮ＋１に対する予想パケット到着時間は、音声フレームＮに対する予想パケット到着時間にサービス間隔の長さを加えたものである。パケットの実際の到着時間は、処理負荷の変動またはネットワーク遅延のために変化することがあり得るが、サービス間隔は一定のままであり、無線呼のそれぞれの側において使用される音声符号器のフレーム間隔に基づいている。しかしながら、予想到着時間は一般に、複数のＭＴのそれぞれに対して固有である。
【００１３】
いま図４を参照すると、本発明の第１実施態様によるフレーム交換シーケンスが示されている。ＭＴ３０２，３０３は、上位層音声アプリケーションからのパケット化された音声トラフィックを受け取ると、その送受信機を覚醒させ、チャンネルアクセスのコンテンションを開始する。ＭＴ３０２，３０３は、コンテンションプロセスに勝って、チャンネルを取得した後、アップリンク音声パケットをＡＰ３０４に送信する。同じステップにおいて、ＭＴ３０２，３０３はまた、ポーリングメッセージをＡＰ３０４に送信して、ＡＰ３０４にダウンリンク音声パケットを送信するように要求する。ＡＰ３０４は、アップリンク音声パケットに対して肯定応答で応答し、要求ＭＴ３０２，３０３にダウンリンク音声パケットを送信する。ＭＴ３０２，３０３は、ダウンリンク音声パケットの受信に成功すると、肯定応答メッセージをＡＰ３０４に送信することによって、そのパケットの受信を知らせることができる。最後に、ＭＴ３０２，３０３は、その無線送受信機モジュールをオフにし、次の音声パケットが入手できるまで、あるいは、ダウンリンクトラフィックのためにＡＰ３０４をポーリングする時まで、スリープ状態に入ることができる。
【００１４】
本発明は、音声パケットが予想パケット到着時間において上位層音声アプリケーションによって生成されないときでさえもＡＰ３０４をポーリングする手段を含んでいる。例えば、ＭＴ３０２，３０３と、ネットワーク３０６内の音声ゲートウェイの双方とも、音声呼の間、アップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックの量を減らすために、無音抑止(silence suppression) を利用することができる。無音抑止を採用する場合、例えば、ＭＴ３０２，３０３は、各トークスパートの終わりにパケットを生成するのを止め、新しいトークスパートの最初に再びパケットを生成し始める。無音期間の間、ＭＴ３０２，３０３が音声パケットを生成していない場合、アップリンクトラフィックパターンは、アップリンク送信をトリガーするための予想パケット到着時間において、音声パケットがないために変化する。この場合、本発明は、ＭＴ３０２，３０３におけるポーリング期間を利用して、サービス間隔の経過を検出し、その後、ＭＴ３０２，３０３はその送信機を覚醒させ、チャンネルアクセスのコンテンションを開始して、ダウンリンクトラフィックを検索するためにＡＰ３０４にポール専用メッセージを送信する。
【００１５】
更に、本発明は、ポーリング期間を利用して、ＭＴ３０２，３０３がＷＬＡＮチャンネルのコンテンションをいつ行えるかを判定する。ポーリング期間は、図５に示すように、予想パケット到着時間の前後の短い期間であり、開始時間ＴPWSTART と終了時間ＴPWEND を有している。音声パケットがＴPWSTART の前に音声アプリケーションによって生成された場合、そのパケットによって搬送されるデータを有するポールメッセージはＴPWSTART に送信される。一方、ポーリング期間内に受信された任意の音声パケットは、ポールと共にすぐに送信される。最後に、定められたサービス間隔に音声フレームが到着しなかった場合、ポール専用メッセージが、ポーリング期間の終了時ＴPWEND に、ダウンリンクトラフィックを検索するためにＡＰ３０４に送信される。
【００１６】
本発明の第１実施態様および第２実施態様について、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮを一例として用いて更に詳細に説明する。電話音声呼を確立する全体プロセスは４段階に分けることができる。第１段階は、ＭＴ３０２，３０３が最初に覚醒させられ、関連するＡＰ３０４を探している場合に生じる。第２段階は、着信呼が存在して、ＡＰ３０４が音声会話を確立すべきＭＴ３０２，３０３の位置を探し当てる必要がある場合を表す。この第２段階は音声呼がＭＴ３０２，３０３によって開始される場合は任意である。第３段階は音声パケット転送が起こる場合である。最後に、第４段階は呼を切断する。本発明は第２段階と第３段階に焦点を合わせている。
【００１７】
ネットワーク開始音声呼に対し、ＡＰ３０４は、ＭＴ３０２，３０３と音声接続を確立するためにその望ましい相手を探して通信する必要がある。この通信は、所定間隔で生じる周期的ビーコン内で行うことができる。ＭＴ３０２，３０３はビーコンメッセージを受信するために周期的に覚醒する必要があるので、ＡＰ３０４は入り音声呼があることをＭＴ３０２，３０３に示すことができる。本発明のもとで音声呼をセットアップするために、アップリンクトラフィックフローとダウンリンクトラフィックフローの双方の音声フレームが互いに同期すること、即ち、ネットワーク３０６とＭＴ３０２，３０３の双方がほぼ同じインスタンスにおいて、しかも共通のサービス間隔で、音声パケットを作ることが確実に行われることが望ましい。
【００１８】
ＭＴから見た図４のフレーム交換シーケンスのフローチャートを図６に示す。このフローチャートは説明のためだけのものであって、これに限定されるわけではない。ＭＴ３０２，３０３は、音声アプリケーションからの音声パケットを受信すると（ステップ６０４）、その送受信機を作動させ（ステップ６０２）、チャンネルアクセスのコンテンションを開始する。コンテンションベース媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルに対し、送受信機作動からコンテンションに勝つまでの期間は、一般的に、無線ネットワーク３０５（図３）のローディングレベルに基づいている。ＭＴ３０２，３０３は、チャンネルを検知
し、コンテンションに勝つと（即ち、送信機会を特定すると）、最近到着したアップリンクパケットを送信し、同じステップにおいて、ダウンリンクトラフィックのためにＡＰ３０４をポーリングすることによって、チャンネルを取得する（ステップ６１２）。送信の機会を特定するこのプロセスは、ＭＴ３０２，３０３がデータまたはポールをＡＰ３０４に送信する必要があるときはいつでも繰り返される。アップリンクパケットとダウンリンクパケットの双方は同じインスタンスにおいて入手可能であるべきなので、ＡＰ３０４は、ＭＴ３０２，３０３がその送受信機を作動させたＴ１秒後に、このポーリングメッセージを受信すべきである。ここで、Ｔ１は、送受信機をランプアップする時間と、チャンネルのコンテンションを行う時間と、パケットを送信する時間と、パケットを伝達する時間と、受信を処理する時間とからなる。従って、ネットワーク３０６もまた、ダウンリンクパケットをＡＰ３０４に伝達するためのＴ１秒を有し、ＡＰ３０４がポーリングメッセージを受信したときにダウンリンクパケットが送信されるようにする。アップリンクパケット作成時間とダウンリンクパケット作成時間はまた、それが有線ネットワーク３０６（図３）と無線ネットワーク３０５の間の相対的ネットワーク輻輳レベルを反映するように調整され得る。
【００１９】
ステップ６１４において、ＭＴ３０２，３０３は、自身がＡＰ３０４からの有効なフレームを受信したかを判定する。有効なフレームが受信されなかった場合には、ＭＴ３０２，３０３は更に、最大再送信量に達していないことと、このパケットの最大寿命に達していないことをチェックする（ステップ６２６）。双方のテストに合格した場合には、ＭＴ３０２，３０３は前に送信したデータをポーリングメッセージと共に再送信する（ステップ６１２）。一方、いずれかのテストが不合格ならば、そのパケットは廃棄され（ステップ６２８）、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止する（ステップ６２０）。ステップ６１４に戻って、有効なフレームを受信した場合、ＭＴ３０２，３０３は、そのフレームがダウンリンクトラフィックを含んでいるかを判定する（ステップ６１６）。フレームがダウンリンクトラフィックを含んでいる場合、ＭＴ３０２，３０３は、フレームの受信の肯定応答を送信し（ステップ６１８）、その送受信機の作動を停止する（ステップ６２０）。フレームがダウンリンクトラフィックを含んでいない場合、ＭＴ３０２，３０３は単にその送受信機の作動を停止し（ステップ６２０）、この方法は終了する。
【００２０】
ステップ６０４に戻って、ＭＴ３０２，３０３は、自身が送信すべきデータを有していない場合、ダウンリンクトラフィックのためにＡＰ３０４にポーリングメッセージを送信すべき時かを判定する（ステップ６０６）。ポーリング期間の終りに達しているために答えがイエスならば、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機を作動させ（ステップ６２２）、ポーリングメッセージを送信する（ステップ６０８）。その後、ＭＴ３０２，３０３はＡＰ３０４からの応答を受信するのを待つ。本書において後程図７を参照して詳細に説明するように、ＡＰ３０４が送信されるべきダウンリンクパケットを有している場合、ＡＰ３０４はそのパケットを送信することによってＭＴ３０２，３０３からのポーリングメッセージに応答する。更に、ＡＰ３０４はまた、要求ＭＴ３０２，３０３に肯定応答メッセージを送信することによって、アップリンクトラフィックパケットに応答する。ステップ６１０において、ＭＴ３０２，３０３は、ＡＰ３０４からの有効フレームが受信されたかを判定する。有効フレームが受信されなかった場合、ＭＴ３０２，３０３は、この技術において知られたような衝突防止手順とバックオフ手順を実行し、ポールを再送信する準備をする。再送信の決定は、二つの要因、即ち、最大再送信量に達しているかということと、このポールの最大寿命に達しているかということとに基づいている（ステップ６２４）。双方のテストに合格したならば、ＭＴ３０２，３０３はステップ６０８に戻ってポールを再送信する。一方、いずれかのテストが不合格ならば、ポーリングの試行は中断され、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止する（ステップ６２０）。ステップ６１０に戻って、有効フレームが受信された場合、ＭＴ３０２，３０３は、そのフレームがダウンリンクトラフィックを含んでいるかを判定する（ステップ６３０）。フレームがダウンリンクトラフィックを含んでいない場合、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止し（ステップ６２０）、この方法は終了する。フレームがダウンリンクトラフィックを含んでいる場合、ＭＴ３０２，３０３は、フレームの受信の肯定応答を送信する（ステップ６３１）。次に、ステップ６２０において、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止し、別のポーリングメッセージを送信すべき時まで、またはＡＰ３０４に送信すべき上位層アプリケーションからのトラフィックを受信するまで、スリープ状態に入る。ＭＴ３０２，３０３は、ＡＰ３０４とのフレーム交換のタイミングを制御することによって、不活動期間中、休眠することができ、そのことによってＭＴの待機電池時間を増やすことができる。
【００２１】
ＡＰから見た図４の装置開始フレーム交換の方法のフローチャートを図７に示す。ＡＰ３０４に対し、この方法はＡＰ３０４がＭＴ３０２，３０３からのフレームを受信したときに開始する（ステップ７０２）。次に、ＡＰ３０４はフレームが有効かを判定する（ステップ７０３）。フレームが有効でない場合、この方法は終了する。フレームが有効な場合、ＡＰ３０４は、自身がＭＴ３０２，３０３行きのダウンリンクトラフィックを有しているかを判定する（ステップ７０６）。ＡＰ３０４は、自身が送信すべきダウンリンクトラフィックを有していない場合、ＭＴ３０２，３０３に肯定応答を送信することによってアップリンクフレームの受信を知らせ（ステップ７０８）、この方法は終了する。アップリンクフレームは、（図６のステップ６０８によって送信される）ポール専用フレーム、または（図６のステップ６１２によって送信される）ポールフレームを有するデータのいずれかであり得る。ＡＰ３０４は、自身が送信すべきダウンリンクトラフィックを有している場合、そのダウンリンクトラフィックをアップリンクフレームの受信の肯定応答と共にＭＴ３０２，３０３に送信し（ステップ７１０）、ＭＴ３０２，３０３からのダウンリンクトラフィックパケットの受信の肯定応答を待つ。ステップ７１２において、ＡＰ３０４は自身が肯定応答を受信したかを判定する。ＡＰ３０４は、（適当時間量が経過した後）自身が肯定応答を受信しなかった場合、ＭＴ３０２，３０３からのポーリングメッセージを受信する次回における再送信のためにデータを一時保存（バッファ）し（ステップ７１４）、フレーム交換シーケンスは終了する。フレーム交換シーケンスはＡＰ３０４が肯定応答を受信した場合にも終了する。
【００２２】
本発明の方法の第２実施態様を図８に示す。第１実施態様のフレーム交換シーケンスと同様に、ＭＴ３０２，３０３は、上位層プロトコルからのパケット化されたトラフィックを受信すると、その送受信機を作動させ、チャンネルアクセスのコンテンションを開始する。コンテンションに勝つと、ＭＴ３０２，３０３はアップリンク音声パケットをＡＰ３０４に送信することによってチャンネルを取得する（即ち、送信機会を特定する）。ＡＰ３０４は、（図４に示すように）ピギーバックされた肯定応答を有するダウンリンク音声パケットを送信する代わりに、肯定応答メッセージを送信することによってアップリンク音声パケットに応答する。このことは現在の８０２．１１標準に準拠している。ＭＴ３０２，３０３は、ＡＰ３０４からの肯定応答メッセージを受信すると、ダウンリンク音声パケットのためにＡＰ３０４をポーリングする。ＡＰ３０４はその後、ダウンリンク音声パケットでポールメッセージに応答する。最後に、ＭＴ３０２，３０３は、肯定応答メッセージをＡＰ３０４に送信して有効ダウンリンク音声パケットの受信を知らせることによってフレーム交換シーケンスを終了する。フレーム交換シーケンスの終了後、ＭＴ３０２，３０３はその無線送受信機モジュールをオフにし、次のパケットが送信のために利用できるまでスリープ状態に入る。図４に示すフレーム交換シーケンスと比べて、第２実施態様は、アップリンクパケットとダウンリンクパケットの送信のシーケンス内容のために、多少効率が低下する。
【００２３】
ＭＴから見た図８の装置開始フレーム交換の方法のフローチャートを図９に示す。ＭＴ３０２，３０３は、上位層アプリケーションからの音声パケットを受信すると（ステップ
９０４）、その送受信機を作動させ（ステップ９０２）、チャンネルアクセスのコンテンションを開始する。コンテンションベース媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルに対し、送受信機作動からコンテンションに勝つまでの期間は、一般的に、無線ネットワーク３０５のローディングレベルに基づいている。コンテンションに勝つと、ＭＴ３０２，３０３は、アップリンクトラフィックフレームをＡＰ３０４に送信すること（ステップ９０６）によってチャンネルを取得する。ＭＴ３０２，３０３は、自身が肯定応答を受信しなかった場合は（ステップ９０８）、データフレームを再送信する準備をする。再送信の決定は、二つの要因、即ち、最大再送信量に達しているかということと、このポールの最大寿命に達しているかということとに基づいている（ステップ９２６）。双方のテストに合格したならば、ＭＴ３０２，３０３はステップ９０６に戻ってこのフレームを再送信する。一方、いずれかのテストが不合格ならば、データフレームは廃棄され（ステップ９２８）、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止する（ステップ９１８）。ステップ９０８に戻って、ＭＴ３０２，３０３は、自身が肯定応答を受信した場合、続けてダウンリンクトラフィックのためにＡＰ３０４をポーリングし（ステップ９１２）、ＡＰ３０４からの応答を受信するのを待つ。ステップ９１４において、ＭＴ３０２，３０３は、自身がＡＰ３０４からの有効フレームを受信したかを判定する。無効なフレームを受信した場合は、ＭＴ３０２，３０３はＡＰ３０４を再ポーリングする準備をする。再ポーリングの決定は、二つの要因、即ち、最大再送信量に達したかどうかということと、このポールの最大寿命に達したかどうかということに基づいている（ステップ９２４）。双方のテストに合格したならば、ＭＴ３０２，３０３はステップ９１２に戻ってこのポールを再送信する。一方、いずれかのテストが不合格ならば、ポーリングは中断され、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止する（ステップ９１８）。ステップ９１４において、有効フレームをＡＰ３０４から受信した場合、ＭＴ３０２，３０３は更に、ステップ９３０において、その受信がダウンリンクトラフィックフレームを含んでいることをチェックする。フレームがダウンリンクトラフィックを含んでいる場合、ＭＴ３０２，３０３はフレームの受信の肯定応答をＡＰ３０４に送信する（ステップ９１６）。ステップ９１８において、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機の作動を停止し、自身が送信すべきトラフィックまたはポールを有するまでスリープ状態に入る。フレームがダウンリンクトラフィックを含んでいない場合は、ＭＴはすぐにその送受信機の作動を停止し、自身が送信すべきトラフィックまたはポールを有するまでスリープ状態に入る（ステップ９１８）。
【００２４】
ステップ９０４に戻って、ＭＴ３０２，３０３は、自身が送信すべきデータを有していない場合、ダウンリンクトラフィックのためにＡＰ３０４に周期的ポーリングメッセージを送信すべき時であるかを判定する（ステップ９１０）。ポーリング期間の終りに達しているために答えがイエスである場合には、ＭＴ３０２，３０３はその送受信機を作動し（ステップ９２０）、ステップ９１２においてこの方法は前述のように進む。ポールを送信すべき時がまだ来ていない場合、ＭＴ３０２，３０３は、自身が送信すべき更なるデータを有するまでか、ダウンリンクトラフィックのためにＡＰ３０４をポーリングすべき時まで、「スリープ」モードのままでいる。
【００２５】
ＡＰから見た図８の装置開始フレーム交換の方法のフローチャートを図１０に示す。ＡＰ３０４に対し、この方法はＡＰ３０４がＭＴ３０２，３０３からのフレームを受信したときに開始する（ステップ１００２）。次に、ＡＰ３０４はフレームが有効であるかを判定する（ステップ１００４）。フレームが無効である場合、この方法は終了する。フレームが有効である場合、ＡＰ３０４は、フレームがダウンリンクトラフィックのためのポールを含んでいるかを判定する（ステップ１００６）。フレームがダウンリンクトラフィックのためのポールを含んでいる場合、ＡＰ３０４は自身が送信すべきトラフィックを有しているかを判定する（ステップ１００８）。送信すべきダウンリンクトラフィックが存在しない場合、ＡＰ３０４はポールフレームの受信の肯定応答をＭＴに送信し（ステップ１０１４）、この方法は終了する。送信すべきダウンリンクトラフィックが存在する場合、
ＡＰ３０４はそのトラフィックをＭＴ３０２，３０３に送信し（ステップ１０１０）、ＭＴ３０２，３０３からのダウンリンクトラフィックの受信の肯定応答を待つ。ステップ１０１２において、ＡＰ３０４は自身が肯定応答を受信したかを判定する。ＡＰ３０４が肯定応答を受信した場合、この方法は終了する。ＡＰ３０４は、（適当時間量が経過した後）自身が肯定応答を受信しなかった場合、ＭＴ３０２，３０３からのポーリングメッセージを受信する次回における再送信のためにデータを一時保存し、フレーム交換シーケンスは終了する。ステップ１００２において受信されたフレームがアップリンクトラフィックを含んでいる場合（ステップ１００６における「ＮＯ」パスの場合）、ＡＰ３０４はアップリンクトラフィックの受信の肯定応答をＭＴに送信し（ステップ１０１４）、この方法は終了する。
【００２６】
本発明により、通信装置が、従来技術によって提案されたようにＡＰからのポールまたは音声フレームを待つ代わりに、ＡＰとのフレーム交換シーケンスを開始することができる。従って、ＡＰは開始を待ちながらいつでも待機していなければならない。このことは、ＡＰが一般的にバッテリ電力に頼っていないために容認される。結果として、通信装置は起きたままでいなければならないことから開放されるので、その電力消費を減らすことができる。更に、本発明により各装置が規則的なサービス間隔で覚醒することができ、このサービス間隔はＡＰのビーコン間隔および他の装置のサービス間隔と完全に独立している。このことにより、いろいろなタイプの等時性トラフィックを有する局の混合体がビーコンタイミングを複雑にすることなくチャンネルを占有でき、ＡＰが音声などのトラフィックのサービス間隔よりもはるかに低い頻度でビーコンを送信できる。また、アップリンクパケット転送とダウンリンクパケット転送とを同期させることによって、高い効率と低いコンテンションがもたらされる。
【００２７】
本発明は種々の変更および代替形態が可能であるが、特定の実施態様が、図面の中で例示によって示されており、本書おいて詳細に説明されている。しかしながら、本発明は開示された特定の形態に制限されるものではないことは明らかである。むしろ、本発明は、特許請求の範囲によって規定されるように、本発明に属するすべての変更、同等物、および代替物を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】コンテンションフリーアクセス方法を用いた従来のＷＬＡＮフレーム交換シーケンスを示す図。
【図２】コンテンションベースアクセス方法を用いた従来のＷＬＡＮフレーム交換シーケンスを示す図。
【図３】本発明の通信装置開始型フレーム交換方法を実行するために使用することができるシステムのブロック図。
【図４】本発明の第１実施態様による通信装置開始型フレーム交換の方法を示す図。
【図５】本発明の方法の実施態様によるサービス間隔とポーリング期間との間の関係を示す図。
【図６】通信装置から見た図４の通信装置開始型フレーム交換の方法のフローチャート。
【図７】アクセスポイントから見た図４の通信装置開始型フレーム交換の方法のフローチャート。
【図８】本発明の第２実施態様による通信装置開始型フレーム交換の方法を示す図。
【図９】通信装置から見た図８の通信装置開始型フレーム交換の方法のフローチャート。
【図１０】アクセスポイントから見た図８の通信装置開始型フレーム交換の方法のフローチャート。
【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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