(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークコーディネータ及び１つ又は複数の遠隔装置を含むネットワークにおいて超広帯域幅信号を送信するための方法であって、
利用可能な送信時間を複数のスーパーフレームに分割する段階と、
前記複数のスーパーフレームの各々をビーコン継続時間、１つ又は複数の管理タイムスロット、１つ又は複数の保証タイムスロット、及び１つ又は複数の非同期タイムスロットに分割する段階と、
各管理タイムスロットを前記１つ又は複数の遠隔装置のうちの１つに割り当てる段階と、
各保証タイムスロットを前記１つ又は複数の遠隔装置のうちの１つ又は前記ネットワークコーディネータに割り当てる段階と、
各非同期タイムスロットを前記１つ又は複数の遠隔装置のうちの１つ又は前記ネットワークコーディネータに割り当てる段階と、
前記複数のスーパーフレームの各々の前記ビーコン継続時間中に前記コーディネータから前記１つ又は複数の遠隔装置にビーコンを送る段階と、
現在の保証タイムスロットに割り当てられた前記１つ又は複数の遠隔装置又はネットワークコーディネータから、現在の保証タイムスロット内に１つ又は複数のフレームのアイソクロナスデータを送る段階と、
現在の非同期タイムスロットに割り当てられた前記１つ又は複数の遠隔装置又はネットワークコーディネータから、現在の非同期タイムスロット内に１つ又は複数のフレームの非同期データを送る段階とを備え、当該非同期データを送る段階で送られる前記１つ又は複数のフレームの非同期データとして、前記管理タイムスロットで送るには大き過ぎるサイズの管理データが含まれ、前記非同期データを送る段階は、前記現在の非同期タイムスロットに割り当てられた前記１つ又は複数の遠隔装置又はネットワークコーディネータから、前記管理タイムスロットで送るのに充分な程小さいサイズの非同期フレームである短非同期フレームを、前記管理タイムスロットにおいて管理タイムスロットデータフレームとして送ることを含む、超広帯域幅信号を送信するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許文献の参照
本願の優先権は、２００２年１月２２日に出願されたクヌート  ティ．オドマンの米国仮出願第６０／３４９，３５３号、発明の名称「管理タイムスロットにおける短い非同期データ」、２００２年１月２２日に出願されたクヌート  ティ．オドマンの米国仮出願第６０／３４９，３５７号、発明の名称「非同期タイムスロットにおける長い非同期データ」、及び２００２年１月２２日に出願されたクヌート  ティ．オドマンの米国仮出願第６０／３４９，３５９号、発明の名称「８０２．２を置き換えるコンバージェンス層のためのＬＬＣサービスアクセスポイント」に依拠しており、これらの内容は本明細書中に全文を引用し参照する。
本発明は無線パーソナルエリアネットワーク及び無線ローカルエリアネットワークに関する。本発明は特に、割り当てられるがそれ以外では用いられない管理タイムスロットにおける短いストリームの非同期データ又は非同期タイムスロットにおける長いストリームの非同期データの取り扱い方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
国際標準化機関（ＩＳＯ）の開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）標準は、これを介して異なるシステムが通信し得るエンドユーザと物理的装置との間の７層の階層構造を提供する。各層は異なるタスクを担い、また、ＯＳＩ標準は、層間並びに標準に準拠する装置間の対話を規定する。
【０００３】
図１は７層ＯＳＩ標準の階層構造を示す。図１において分かるように、ＯＳＩ標準１００には物理層１１０、データリンク層１２０、ネットワーク層１３０、トランスポート層１４０、セッション層１５０、プレゼンテーション層１６０、及びアプリケーション層１７０が含まれる。
【０００４】
物理（ＰＨＹ）層１１０は、電気的、機械的、機能的、及び手続的レベルでネットワークを介してビットストリームを伝達し、また、キャリア上でデータを送受信するためのハードウェア手段を提供する。データリンク層１２０は、物理的媒体上のビット表現及び媒体上のメッセージフォーマットについて記述し、データブロック（フレーム等）を適切に同期して送信する。ネットワーキング層１３０は、適切な受信側に対するデータのルーティング及び転送を取り扱い、接続を維持し終了させる。トランスポート層１４０は、エンドツーエンド制御及び誤り検出を管理して、完全なデータ転送を保証する。セッション層１５０は、各エンドのアプリケーション間の会話、やりとり、及び対話を開始し、調整し、また、終了させる。プレゼンテーション層１６０は、着信及び発信データを１つのプレゼンテーションフォーマットから他のフォーマットに変換する。アプリケーション層１７０は、通信相手が識別され、サービス品質が識別され、ユーザ認証及びプライバシが考慮され、また、データシンタックスに対する何らかの制約が識別される層である。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２委員会は、ＯＳＩ標準１００の物理層１１０及びデータリンク層１２０に概略対応する３層アーキテクチャをローカルネットワーク用に開発した。図２は、ＩＥＥＥ８０２標準２００を示す。
【０００６】
図２に示すように、ＩＥＥＥ８０２標準２００には、物理（ＰＨＹ）層２１０、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層２２０、及び論理リンク制御（ＬＬＣ）層２２５が含まれる。ＰＨＹ層２１０は、本質的に、ＯＳＩ標準１００におけるＰＨＹ層１１０として動作する。ＭＡＣ及びＬＬＣ層２２０及び２２５は、ＯＳＩ標準１００におけるデータリンク層１２０の機能を共有する。ＬＬＣ層２２５は、ＰＨＹ層２１０において通信し得るフレームにデータを配置し、また、ＭＡＣ層２２０は、データリンク上での通信を管理し、データフレームを送り、確認応答（ＡＣＫ）フレームを受信する。ＭＡＣ及びＬＬＣ層２２０及び２２５は共に、誤り検出、並びに受信及び確認応答されないフレームの再送信を担う。
【０００７】
図３は、ＩＥＥＥ８０２標準２００を用い得る無線ネットワーク３００を示すブロック図である。好適な実施形態では、ネットワーク３００は、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）又はピコネットである。しかしながら、本発明は、例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）又は何らかの他の然るべき無線ネットワーク等、幾つかのユーザ間で帯域幅が共有される他の環境にも適用されることを理解されたい。
【０００８】
用語「ピコネット」が用いられる場合、複数の装置が特別に接続され、１つの装置がコーディネータ（即ち、サーバ）としての役割を果たし、他の装置（ステーションとも呼ぶ）がコーディネータの時間割り当て指示に従う（即ち、クライアントとして機能する）ネットワークを意味する。コーディネータは、指定された装置、又は単にコーディネータとして機能するように選択された１つの装置であってよい。コーディネータ装置と非コーディネータ装置との間の１つの主な相違点は、コーディネータは、ネットワーク中の全ての装置と通信可能でなければならないことであり、他方、様々な非コーディネータ装置は、他の全ての非コーディネータ装置と通信可能である必要はない。
【０００９】
図３に示すように、ネットワーク３００には、コーディネータ３１０及び複数の非コーディネータ装置３２０が含まれる。コーディネータ３１０は、ネットワーク３００の動作を制御する役割を果たす。前述のように、コーディネータ３１０及び非コーディネータ装置３２０のシステムは、ピコネットと呼ばれ、この場合、コーディネータ３１０は、ピコネットコーディネータ（ＰＮＣ）と呼ばれることがある。各非コーディネータ装置３２０は、一次無線リンク３３０を介して、コーディネータ３１０に接続しなければならず、また、ピアツーピアリンクとも呼ばれる二次無線リンク３４０を介して、１つ又は複数の他の非コーディネータ装置３２０に接続し得る。
【００１０】
更に、図３は、装置間の双方向リンクを示すが、これらの装置は、また、単方向であってよい。この場合、各双方向リンク３３０、３４０は、第１の装置が一方の方向を向き、第２の装置がその逆方向を向く２つの単方向リンクとして示し得る。
【００１１】
幾つかの実施形態において、コーディネータ３１０は、システムを調整するための付加的な機能及びネットワーク３００のあらゆる装置３２０と通信を行なうという要件を除いて、非コーディネータ装置３２０のいずれかと同じ種類の装置であってよい。他の実施形態において、コーディネータ３１０は、装置３２０の１つとして機能しない別個の指定された制御ユニットであってよい。
【００１２】
以下の開示において、コーディネータ３１０は、非コーディネータ装置３２０と全く同じ装置であると見なす。しかしながら、他の実施形態は、専用のコーディネータ３１０を用い得る。更に、個々の非コーディネータ装置３２０は、コーディネータ３１０の機能的要素を含み得るが、それらを用いることはできず、非コーディネータ装置として機能する。このことがあり得るのは、いずれかの装置が、潜在的なコーディネータ３１０であるが、与えられたネットワークにおいて、実際には、１つだけが、その機能の役割を果たす場合である。
【００１３】
ネットワーク３００の各装置は、異なる無線装置であってよく、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルミュージックプレーヤ、又は他のパーソナル無線装置であってよい。
【００１４】
様々な非コーディネータ装置３２０は、使用可能な物理的領域３５０に限定されるが、この領域は、コーディネータ３１０の各非コーディネータ装置３２０との通信がうまく行ない得る範囲に基づき設定される。コーディネータ３１０と通信可能な非コーディネータ装置３２０は、（また、その逆の場合も同様に）、いずれもネットワーク３００の使用可能な領域３５０内にある。前述のように、しかしながら、ネットワーク３００におけるあらゆる非コーディネータ装置３２０が、他のあらゆる非コーディネータ装置３２０と通信を行なう必要はない。
【００１５】
図４は、図３のネットワーク３００からの装置３１０、３２０を示すブロック図である。図４示すように、各装置（即ち、各コーディネータ３１０又は非コーディネータ装置３２０）には、物理（ＰＨＹ）層４１０、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層４２０、一組の上位層４３０、及び管理エンティティ４４０が含まれる。
【００１６】
ＰＨＹ層４１０は、一次又は二次無線リンク３３０又は３４０を介して、ネットワーク３００の他のものと通信を行なう。ＰＨＹ層４１０は、送信可能なデータフォーマットでデータを生成し受信し、また、ＭＡＣ層４２０を介して、使用可能なフォーマットに又そのフォーマットからそれを変換する。ＭＡＣ層４２０は、ＰＨＹ層４１０によって要求されるデータフォーマットと、上位層４３０によって要求されるものとの間のインターフェイスとして機能する。上位層４３０は、装置３１０、３２０の機能を含む。これらの上位層４３０は、論理リンク制御（ＬＬＣ）等を含み得る。上位層により、ＭＡＣ層４２０は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＲＴＰ、ＩＰ、ＵＳＢ、１３９４、ＵＤＰ／ＩＰ、ＡＴＭ、ＤＶ２、ＭＰＥＧ等、様々なプロトコルとインターフェイスを取り得る。
【００１７】
通常、ＷＰＡＮにおけるコーディネータ３１０及び非コーディネータ装置３２０は、同じ帯域幅を共有する。従って、コーディネータ３１０は、その帯域幅の共有を調整する。複数の標準が開発され、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）環境で帯域幅を共有するためのプロトコルが確立されている。例えば、ＩＥＥＥ標準８０２．１５．３は、帯域幅が、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）の形態を用いて共有されるこのような環境におけるＰＨＹ層４１０及びＭＡＣ層４２０用の仕様を提供する。この標準を用いて、ＭＡＣ層４２０は、フレーム及びスーパーフレームを定義し、これを介して、装置３１０、３２０による帯域幅の共有は、コーディネータ３１０及び／又は非コーディネータ装置３２０によって管理される。
【００１８】
本発明の好適な実施形態について以下に述べる。本明細書に述べる実施形態は、ＷＰＡＮ（又は、ピコネット）に関係するものであるが、本発明は、例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）又は何らかの他の然るべき無線ネットワーク等、幾つかのユーザ間で、帯域幅が共有される他の環境にも適用されるということを理解されたい。
【００１９】
本発明は、ネットワーク３００全体のデータ経路を定義するスーパーフレーム内の周期性ビーコンを用いて、ネットワーク３００において動作する又はネットワーク３００に加わろうとする装置３１０、３２０を調整するための方法を提供する。
【００２０】
装置ＩＤ及びＭＡＣアドレス
ネットワーク３００の装置３１０、３２０の研究における１つの重要な側面は、各装置３１０、３２０を一意に識別することである。このことを実現し得る幾つかのやり方がある。
【００２１】
それが存在するいずれのネットワークからも独立に、各装置３１０、３２０は、それを識別するために用いられる固有のＭＡＣアドレスを有し得る。このＭＡＣアドレスは、一般的に、２つの装置３１０、３２０のＭＡＣアドレスが同じにならないように、製造業者によって装置に割り当てられる。ＭＡＣアドレスを統括するために本発明の好適な実施形態において用いられる一組の標準が、ＩＥＥＥ標準８０２−１９９０、「ローカルエリア及び大都市エリアネットワーク用ＩＥＥＥ標準：概要及びアーキテクチャ」にある。
【００２２】
運用を容易にするために、ネットワーク３００は、また、ネットワーク３００における各装置３１０、３２０に装置ＩＤを割当て、更に、その固有のＭＡＣアドレスを用い得る。好適な実施形態では、ＭＡＣ４２０は、特別な装置ＩＤを用いて、装置３１０、３２０を識別する。これらの装置ＩＤは、例えば、フレーム受信側の特別な装置ＩＤに基づき、ネットワーク３００内におけるフレームのルーティングに用い得る。装置ＩＤは、一般的に、各装置３１０、３２０用のＭＡＣアドレスと比較して、極めて小さい。好適な実施形態では、装置ＩＤは、８ビットであり、ＭＡＣアドレスは、４８ビットである。
【００２３】
各装置３１０、３２０は、装置ＩＤとＭＡＣアドレスとの間の対応関係をマッピングするマッピング表を維持すべきである。この表は、コーディネータ３１０によって非コーディネータ装置３２０に提供される装置ＩＤ及びＭＡＣアドレス情報に基づき記入される。このことにより、各装置３１０、３２０は、装置ＩＤ又はＭＡＣアドレスによって、それら自体及びネットワーク３００における他の装置を照会し得る。
【００２４】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１５ＷＰＡＮ（商標）分科会３（ＴＧ３）によって現在開発中の高速ＷＰＡＮ用のＩＥＥＥ８０３．１５．３標準に用い得る。現在の草案８０２．１５．３標準の詳細については、８０２．１５．３作業部会の保管文書を含め、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／１５／ｐｕｂ／ＴＧ３．ｈｔｍｌにある。この開示にある如何なるものもＩＥＥＥ８０２ＬＡＮ／ＭＡＮ標準委員会ウェッブページに記載された草案８０２．１５．３標準に準拠しないとは見なさないものとする。
【００２５】
スーパーフレーム
与えられたネットワーク３００において利用可能な帯域幅は、コーディネータ３１０によって、一連の繰返されるスーパーフレームに時分割される。これらのスーパーフレームは、利用可能な送信時間が、様々なタスク間で如何に分割されるかを定義する。従って、個々のフレームのデータは、スーパーフレームに定められたタイミングに基づき、これらのスーパーフレーム内で転送される。
【００２６】
図５は、本発明の好適な実施形態に従うスーパーフレームを示すブロック図である。図５に示すように、各スーパーフレーム５００は、ビーコン期間５１０、コンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）５２０、及びコンテンション解放期間（ＣＦＰ）５３０を含み得る。
【００２７】
ビーコン期間５１０は、コーディネータ３１０が、ビーコンフレームをネットワーク３００の非コーディネータ装置３２０に送出するように確保される。このようなビーコンフレームは、スーパーフレーム内における装置の運用をまとめるための情報を含む。各非コーディネータ装置３２０は、ネットワーク３００に加わる前に、如何にしてビーコン５１０を認識するか分かっており、また、ビーコン５１０を用いて、既設のネットワーク３００の識別及びネットワーク３００内における通信の調整の両方を行なう。
【００２８】
ＣＡＰ５２０は、命令又は非同期データをネットワーク全体に送信するために用いられる。ＣＡＰ５２０は、数多くの実施形態において省略でき、また、その場合、システムは、ＣＦＰ５３０の間だけ、命令を受け渡しできる。
【００２９】
ＣＦＰ５３０には、複数のタイムスロット５４０が含まれる。これらのタイムスロット５４０は、コーディネータ３１０によって、単一の発信側装置３１０、３２０及び１つ又は複数の受信側装置３１０、３２０に割り当てられ、それらの間で情報が送信される。一般的に、各タイムスロット５４０は、特定の送信機と受信機の対に割り当てられるが、場合によっては、１台の送信機が、多数の受信機に情報を同時に送信する。例示のタイプのタイムスロットは、管理タイムスロット（ＭＴＳ）及び保証タイムスロット（ＧＴＳ）である。
【００３０】
ＭＴＳは、コーディネータ３１０と１つの非コーディネータ装置３２０との間において、管理上の情報を送信するために用いられるタイムスロットである。このように、それは、コーディネータ３１０が、送信対の一方のメンバでなければならない。ＭＴＳは、更に、コーディネータ３１０が受信側装置である場合、アップリンクＭＴＳ（ＵＭＴＳ）として定義され、あるいは、コーディネータ３１０が送信側装置である場合、ダウンリンクＭＴＳ（ＤＭＴＳ）として定義し得る。
【００３１】
ＧＴＳは、アイソクロナス非管理データをネットワーク３００の装置３１０、３２０間で送信するために用いられるタイムスロットである。これには、２つの非コーディネータ装置３２０間で送信されるデータ、又は、コーディネータ３１０と非コーディネータ装置３２０との間で送信される非管理データを含み得る。
【００３２】
本願で用いられるストリームは、送信側装置と１つ又は複数の受信側装置との間の通信情報である。発信側及び受信側装置は、ネットワーク３００における如何なる装置３１０、３２０であってもよい。多数の受信側装置に対するストリームの場合、受信側装置は、ネットワーク３００における全ての又は幾つかの装置３１０、３２０であってよい。
【００３３】
幾つかの実施形態において、アップリンクＭＴＳは、ＣＦＰ５３０の前に配置され、ダウンリンクＭＴＳは、ＣＦＰ５３０の後端に配置され、コーディネータ３１０に同じスーパーフレーム５００のダウンリンクＭＴＳのアップリンクＭＴＳに応答する機会を与え得る。しかしながら、コーディネータ３１０が、同じスーパーフレーム５００の要求に応答する必要はない。その代わり、コーディネータ３１０は、後のスーパーフレーム５００において、その非コーディネータ装置３２０に割り当てられた他のダウンリンクＭＴＳで応答し得る。
【００３４】
スーパーフレーム５００は、時間的に繰返される固定時間構造である。スーパーフレーム５００の特定の継続時間は、ビーコン５１０において記述される。実際、ビーコン５１０には、一般的に、ビーコン５１０が如何なる頻度で繰返されるかに関する情報が含まれ、これは、スーパーフレーム５００の継続時間に効果的に対応する。ビーコン５１０には、また、各タイムスロット５４０の送信機及び受信機の識別、及びコーディネータ３１０の識別等のネットワーク３００に関する情報が含まれる。
【００３５】
ネットワーク３００用のシステムクロックは、好ましくは、ビーコン５１０の生成及び受信を介して同期化される。各非コーディネータ装置３２０は、有効なビーコン５１０の受信に成功した際、同期時点を記憶し、そして、この同期時点を用いてそれ自体のタイミングを調整する。
【００３６】
図５には示さないが、好ましくは、ＣＦＰ５３０のタイムスロット５４０間に挿入された保護時間がある。保護時間は、クロック精度の不可避の誤り及び空間的な位置に基づく伝播時間の差異により２つの送信が時間的に重なり合わないようにするために、ＴＤＭＡシステムに用いられる。
【００３７】
ＷＰＡＮにおいて、伝播時間は、一般的に、クロック精度と比較して重要ではない。従って、要求される保護時間の量は、好ましくは、主として、クロック精度及び前の同期化イベントからの継続時間に基づく。このような同期化イベントが起こるのは、一般的に、非コーディネータ装置３２０が、コーディネータ３１０からのビーコンフレームの受信に成功した場合である。
【００３８】
説明を簡単にするために、単一の保護時間値をスーパーフレーム全体に用いる。保護時間は、好ましくは、各ビーコンフレーム、ＧＴＳ、及びＭＴＳの後端に配置する。
スーパーフレーム５００の厳密な設計は、実施例によって変わり得る。図６は、特定のスーパーフレーム設計の例を示す。図６に示すように、送信方式６００には、利用可能な送信時間を複数のスーパーフレーム６１０に分割する段階が含まれる。各個別のスーパーフレーム６１０には、ビーコンフレーム６２０、アップリンクＭＴＳ６３０、複数のＧＴＳ６４０、及びダウンリンクＭＴＳ６５０が含まれる。この例示のスーパーフレームは、コンテンションアクセス期間を含まない。
【００３９】
ビーコンフレーム６２０は、アソシエーションＩＤ（ＩＥＥＥ８０２．１５．３標準草案において、装置ＩＤとして知られる）毎に、現在のスーパーフレーム６１０に割り当てられている非コーディネータ装置３２０を示す。また、受信−送信表を介した個々のＧＴＳ６４０に対する送信機／受信機割当てを示す。
【００４０】
図６に示す例示のスーパーフレーム構造において、アップリンクＭＴＳ６３０は、現在のスーパーフレーム６１０に割り当てられた非コーディネータ装置３２０がコーディネータ３１０に信号をアップロードするために確保される。他の全ての非コーディネータ装置３２０は、このタイムスロットの間、現在のチャネル上で沈黙したままである。多数のチャネルを用いる他の実施形態において、そのチャネルにおける他の全てのステーションは、他のチャネルでは依然として送信し得るが、アップリンクＭＴＳ６３０の間は、沈黙したままでなければならない。
【００４１】
複数のＧＴＳ６４０は、各装置３１０、３２０が装置間で通信し得るように確保されるタイムスロットである。それらは、ビーコン６２０における受信−送信表に記載された情報に基づき、そのように行なう。各ＧＴＳ６４０は、好ましくは、１つ又は複数のデータフレームを送信するのに充分な程大きい。送信機−受信機の組が、多数のＧＴＳ６４０を割り当てられた場合、それらは、好ましくは、隣接する。
【００４２】
ダウンリンクＭＴＳ６５０は、コーディネータ３１０が、現在のスーパーフレーム６１０に割り当てられた非コーディネータ装置３２０に信号をダウンロードするように確保される。他の全ての非コーディネータ装置３２０は、このタイムスロットの間、全ての送信を無視し得る。
【００４３】
アップリンク及びダウンリンクＭＴＳ６３０及び６５０の長さは、可能な限り大きな管理フレーム、直近の確認応答（ＡＣＫ）フレーム、及び受信機−送信機ターンアラウンドタイムを取り扱うように選択しなければならない。ＧＴＳ６４０、長さ及び数は、送信されるフレーム、例えば、短いＭＰＥＧフレーム、最大許容長さの大きなフレーム、及び用いられるＡＣＫポリシーの特定の要件に対応するように選択しなければならない。
【００４４】
開示した実施形態は、複数のＧＴＳ６４０の前に配置される１つのアップリンクＭＴＳ６３０と、複数のＧＴＳ６４０の後に配置される１つのダウンリンクＭＴＳ６５０とを用いるが、ＭＴＳ６３０、６５０及びＧＴＳ６４０の数、分布、及び配置は、他の実施形態では、変更し得る。
【００４５】
しかしながら、このようなＴＤＭＡプロトコルは、一般的に、非同期データをサポートしない。静的ストリーム接続を用いて非同期データの受け渡しを行なうシステムが注目を集めているが、これは、信号のオーバーヘッドが大きくなる。あるいは、キャリア検出多元接続／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）のようなコンテンションアクセスプロトコルを用いる非同期期間（例えば、ＣＡＰ５２０）を提供するシステムが注目を集めているが、これは、性能を悪化させ、電力使用量が増大する。電力消費が増大するのは、全ての装置３１０、３２０が、ＣＡＰ５２０の間、電力供給を受け続けなければならない（即ち、装置３１０、３２０の内いずれも電力節約スリープモードに入り得ない）という理由による。性能が悪化するのは、所定のデータフレームが任意の所定の時間に送信されることが確かでないという理由による。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
次に、この節の表題に沿って、本発明の選択した特徴について、簡単な説明のみを行なう。本発明についての更に詳細な説明が本明細書全体の主題である。
本発明の目的は、無線ネットワークにおいて、非同期データを送信するための方法を提供することである。
本発明の他の目的は、装置間において非同期データを可能な限り速く転送し得るように、非同期データを送る他の方法を提供することである。
本発明の他の特徴は、送信されるデータに割り当てられた優先度値を用いて、装置が、アイソクロナス又は非同期データであるかどうか判断し、また、そのデータは、どんなパラメータの下で送信されるかを判断することである。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
これらの目的及び他の目的は、ネットワークコーディネータ及び１つ又は複数の遠隔装置を含むネットワークにおいて、超広帯域幅信号を送信するための方法によって実現される。この方法には、利用可能な送信時間を複数のスーパーフレームに分割する段階と、前記複数のスーパーフレームの各々をビーコン継続時間、１つ又は複数の管理タイムスロット、１つ又は複数の保証タイムスロット、及び１つ又は複数の非同期タイムスロットに分割する段階と、各管理タイムスロットを１つ又は複数の遠隔装置の１つに割り当てる段階と、各保証タイムスロットを１つ又は複数の遠隔装置の１つ又はネットワークコーディネータに割り当てる段階と、各非同期タイムスロットを１つ又は複数の遠隔装置の１つ又はネットワークコーディネータに割り当てる段階と、前記複数のスーパーフレームの各々のビーコン継続時間中、コーディネータから１つ又は複数の遠隔装置にビーコンを送る段階と、現在の保証タイムスロットにおいて、現在の保証タイムスロットに割り当てられた１つ又は複数の遠隔装置又はネットワークコーディネータから１つ又は複数のフレームのアイソクロナスデータを送る段階と、現在の非同期タイムスロットにおいて、現在の非同期タイムスロットに割り当てられた１つ又は複数の遠隔装置又はネットワークコーディネータから１つ又は複数のフレームの非同期データを送る段階とが含まれる。
【００４８】
本方法は、更に、現在の管理タイムスロットにおいて、現在の管理タイムスロットに割り当てられた１つ又は複数の遠隔装置の１つからネットワークコーディネータに管理フレームを送る段階を含み得る。本方法は、更に、現在の管理タイムスロットにおいて、ネットワークコーディネータから現在の管理タイムスロットに割り当てられた１つ又は複数の遠隔装置の１つに管理フレームを送る段階を含み得る。本方法は、更に、現在の管理タイムスロットにおいて、現在の管理タイムスロットに割り当てられた１つ又は複数の遠隔装置の１つから１つ又は複数の装置の他の１つ又はネットワークコーディネータに小さい非同期データフレームを送る段階を含み得る。
【００４９】
１つ又は複数の保証タイムスロットに割り当てられた保証された時間期間は、好ましくは、１つ又は複数の非同期タイムスロットに割り当てられた非同期期間より大きい。
【００５０】
各スーパーフレームの１つ又は複数の管理タイムスロットには、好ましくは、少なくとも、アップリンク管理タイムスロットに割り当てられた装置とネットワークコーディネータとの間で信号を転送するためのアップリンク管理タイムスロットと、ネットワークコーディネータとアップリンク管理タイムスロットに割り当てられた装置との間で信号を転送するためのダウンリンク管理タイムスロットとが含まれる。
【００５１】
本方法は、更に、現在のアップリンク管理タイムスロットにおいて、現在の管理タイムスロットに割り当てられた１つ又は複数の遠隔装置の１つから１つ又は複数の装置の他の１つ又はネットワークコーディネータに小さい非同期データフレームを送る段階を含み得る。
【００５２】
ビーコン継続時間は、好ましくは、各スーパーフレームの開始点で形成され、また、１つ又は複数の管理タイムスロットは、好ましくは、ビーコン継続時間の直後に形成される。
本発明の更に充分な理解及びその付随する数多くの利点は、本発明についての以下の詳細な説明を参照し添付の図面と共に考察すると理解が深まり、容易に明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
次に、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。幾つかの図全体において、同様な参照番号は、同様な又は対応する構成要素を示す。
【００５４】
非同期及びアイソクロナスデータ
ネットワークには２種類のデータがある。即ち、非同期データ及びアイソクロナスデータである。アイソクロナスデータは、割り当てられた帯域幅を有し、そのタイミングは、少なくとも短期間保証されている。非同期データは、保証された帯域幅を有さず、送信時間が利用可能になると送られる。動作中、非同期データ転送は、高いレベルの信頼性を有するが、保証された送出時間は有さない。
【００５５】
アイソクロナスデータ用の割り当てられた帯域幅は、好ましくは、与えられた装置３２０のコンバージェンス層によって、現在のトラフィック条件に基づき、チャネル時間に変換される。このコンバージェンス層は、ＭＡＣ層４２０又は上位層４３０において形成し得る。そして、必要とされるチャネル時間は、コーディネータ３１０から要求されるが、これは、チャネル時間を与え、また、そのチャネル時間が継続的に存在することを、例えば、適切なＧＴＳを発信側装置３２０に割り当てることによって保証する役割を担う。しかしながら、コーディネータ３１０は帯域幅を保証できない。好ましくは、コンバージェンス層は、チャネル時間を監視し、また、必要に応じて、それを再要求する。
【００５６】
アイソクロナスデータの信頼性は、確認応答及びリトライ試行を用いることによって高め得る。
【００５７】
非同期データ用の割り当てられる帯域幅は必要に応じて好ましく割り当てられる。装置３２０が非同期データを送る必要があるとき、装置３２０はコーディネータ３１０からチャネル時間を要求して、その非同期送信を行なう。コーディネータ３１０は、（例えば、以下に示すように、非同期タイムスロット又は管理タイムスロットにおいて）非同期送信のためのチャネル時間を保証する役割を担うが、如何なる継続した帯域幅も保証する必要はない。
【００５８】
非同期データの送出ステータスは、オプションの確認応答（ＡＣＫ）を用いて、また、送信が不成功な場合、装置がデータの送信をリトライする設定可能な回数によって、装置３１０、３２０のコンバージェンス層に正確に報告し得る。
【００５９】
非同期データは、ポーリングによって送出し得る。即ち、コーディネータ３１０が、ポーリングフレームを装置３２０に送ることによって、非同期フレームの送信を許可する場合にのみ、非コーディネータ装置３２０は非同期データフレームを送信し得る。
【００６０】
スーパーフレーム構造
本願における方法及びシステムは、他のスーパーフレーム設計、及び非同期データの効果的な取り扱いを可能にするそのスーパーフレーム設計の管理方法を開示する。
【００６１】
図７は、本発明の好適な実施形態に従う特定のスーパーフレーム設計の例を示す。図７に示すように、送信方式７００には、利用可能な送信時間を複数のスーパーフレーム７１０に分割する段階が含まれる。各個別のスーパーフレーム７１０には、ビーコンフレーム６２０、アップリンクＭＴＳ６３０、ダウンリンクＭＴＳ６５０、複数のＧＴＳ６４０、及び、複数の非同期タイムスロット（ＡＴＳ）７７０が含まれる。この例示のスーパーフレームには、コンテンションアクセス期間５２０は含まれない。
【００６２】
ＡＴＳ７７０は、ネットワーク３００における装置３１０、３２０間で非同期データを送信するために用いられるタイムスロットである。これは、２つの非コーディネータ装置３２０間で送信されるデータと、コーディネータ３１０と非コーディネータ装置３２０との間で送信される非管理データと、ＭＴＳにとっては大き過ぎた管理データであって、コーディネータ３１０と非コーディネータ装置３２０との間で送信される管理データとを含み得る。
【００６３】
スーパーフレーム内において１つ又は複数の非同期タイムスロットを提供することによって、システムは、非同期データを受け渡し得る手段を提供する。
【００６４】
ビーコンフレーム６２０は、アソシエーションＩＤ（ＩＥＥＥ８０２．１５．３標準草案においてデバイスＩＤとして知られる）毎に、現在のスーパーフレーム７１０に割り当てられる非コーディネータ装置３２０を示す。それはまた、受信−送信表を介して、個々のＧＴＳ６４０に対する送信機／受信機割当てを示す。更に、それは、割り当てられたＡＴＳ７７０の装置ＩＤ並びに長さ及び位置を示すことによって、いずれかのＡＴＳ７７０に対する送信機割当てを示す。しかしながら、ＡＴＳ割当ては、一般的に、永続的でないことに留意されたい。言い換えると、全てのＡＴＳ割当ては、ＡＴＳに対する新たなニーズが起こる毎に更新しなければならない。他の実施形態は、既定ＡＴＳ割当てを採用し得るが、これらはスーパーフレーム毎に残る。
【００６５】
他の実施形態において、ストリームインデックスを付加して、同じ発信側−受信側対間の多数のストリーミングを可能にできる。このことは、例えば、このような多数のストリーミングを許容する前記草案８０２．１５．３標準用のＣＴＡにおいて示すことができる。
【００６６】
図７に示す実施形態において、アップリンクＭＴＳ６３０は、現在のスーパーフレーム７１０に割り当てられた非コーディネータ装置３２０が信号をコーディネータ３１０にアップロードする ように確保される。他の全ての非コーディネータ装置３２０は、このタイムスロットの間、現在のチャネル上では沈黙したままである。多数のチャネルを用いる他の実施形態において、そのチャネル上の他の全ステーションは、他のチャネル上では依然として送信し得るが、アップリンクＭＴＳ６３０の間は、沈黙したままでなければならない。
【００６７】
本実施形態では、アップリンク及びダウンリンクＭＴＳ６３０、６５０は、ＣＦＰ５３０の前に配置される。しかしながら、他の実施形態では、ＭＴＳ６３０、６５０及びＧＴＳ６４０の数、分布、及び配置は変更し得る。
【００６８】
複数のＧＴＳ６４０は、各装置３１０、３２０が、互いの間でアイソクロナスデータを受け渡すために確保されるタイムスロットである。それらは、ビーコン６２０における受信−送信表に記載された情報に基づき、そのように行なう。各ＧＴＳ６４０は、好ましくは、１つ又は複数のデータフレームを送信するのに充分な程大きい。送信機−受信機の組が多数のＧＴＳ６４０を割り当てられた場合、それらは隣接するのが好ましい。
【００６９】
複数のＡＴＳ７７０は、各装置３１０、３２０が、互いの間で非同期データを受け渡すために確保されるタイムスロットである。それらは、好ましくは、ＡＴＳ割当てが永続的でないこと以外、ＧＴＳと同様に割り当てられる。更に、各装置は、好ましくは、それが送信する必要のある全ての非同期データに対して単一のキューを維持する。コーディネータ３１０は、このキューのコンテンツのみに基づき、ＡＴＳ７７０を装置３１０、３２０に割り当てる。
【００７０】
アップリンクＭＴＳ６３０は、一般的に、現在のスーパーフレーム７１０に割り当てられた非コーディネータ装置３２０が、コーディネータ３１０に信号をアップロードするために、又は、より小さい非同期データフレームを他の非コーディネータ装置３２０に送るために確保される。幾つかの実施形態において、ＭＴＳの間、データフレームを受信しないことが保証された非コーディネータ装置３２０は、このタイムスロットの間、全ての送信を無視し得る。他の実施形態において、全ての装置は、あらゆるアップリンクＭＴＳ６３０の間、リッスンする。
【００７１】
ダウンリンクＭＴＳ６５０は、一般的に、コーディネータ３１０が、現在のスーパーフレーム７１０に割り当てられた非コーディネータ装置３２０に信号をダウンロードするために確保される。幾つかの他の実施形態において、管理データに対して不要な場合、ダウンリンクＭＴＳ６５０は、コーディネータ３１０によって用いられ、より小さい非同期データフレームを他の非コーディネータ装置３２０に送信し得る。幾つかの実施形態において、ＭＴＳの間、データフレームを受信しないことが保証された非コーディネータ装置３２０は、このタイムスロットの間、全ての送信を無視し得る。他の実施形態において、全ての装置は、ダウンリンクＭＴＳ６５０の間、リッスンする。
【００７２】
スーパーフレーム７１０の長さは、固定され、また、データバッファリング要件を最小限に抑えるために、１０ｍｓと３０ｍｓとの間の継続時間を有するように好適に選択される。
【００７３】
アップリンク及びダウンリンクＭＴＳ６３０及び６５０の長さは、可能な限り大きい管理フレーム、直近の確認応答（ＡＣＫ）フレーム、及び受信機−送信機ターンアラウンドタイム時間を取り扱うように選択しなければならない。ＧＴＳ６４０の場合、長さ及び数は、送信されるフレームの特定の要件、例えば、短いＭＰＥＧフレーム、最大許容長さの大きいフレーム、及び、ストリーミング対直近のＡＣＫ動作に対応するように選択しなければならない。ＡＴＳ７７０の場合、装置３１０が、ＡＴＳ要求を行なう際、その非同期送信キューの全てのコンテンツ送るのに要求される総送信時間、及び許容可能なＡＴＳ７７０の最小長さをコーディネータ３１０に受け渡すことを除いて、長さ、数、及び割当ては、好ましくは、ＭＴＳの割当てと同様に決定される。そしてこれに従って、コーディネータ３１０はＡＴＳ７７０を割り当てる。
【００７４】
開示した実施形態は、複数のＧＴＳ６４０、複数のＡＴＳ７７０、ＧＴＳ６４０の前に配置される１つのアップリンクＭＴＳ６３０、及びＡＴＳ７７０の後に配置される１つのダウンリンクＭＴＳ６５０を用いるが、ＧＴＳ６４０、ＡＴＳ７７０、及びＭＴＳ６３０、６５０の数、分布、及び配置は他の実施形態では変更し得る。
【００７５】
本実施形態において、管理タイムスロット（ＭＴＳ）は、２５６バイト未満の管理フレーム及び高優先度非同期データフレーム用であり、保証タイムスロット（ＧＴＳ）は、媒体優先度アイソクロナスデータ用であり、また、非同期タイムスロット（ＡＴＳ）は、２５５バイトを超える非同期低優先度データ及び高優先度非同期データ用である。
【００７６】
短及び長非同期データフレーム
図７に開示した実施形態において、２種類の非同期データフレーム、即ち、短非同期フレーム及び長非同期フレームがある。
【００７７】
短非同期フレームは、管理フレームの代わりにＭＴＳで送るのに充分な程小さいフレームである。好適な実施形態では、短非同期フレームの最大サイズは、２５５バイトである。しかしながら、このサイズは、個々の実施形態におけるＭＴＳのサイズに依存して変更し得る。
【００７８】
長非同期フレームは、短非同期フレームより大きく最大長非同期フレームサイズまでのフレームである。好適な実施形態では、長非同期フレームのサイズは２５５バイトからプロトコルによって設定されたＭＴＳ最大値まで（例えば、幾つかの実施形態では、約２０００バイトまで）変更し得る。しかしながら、最小非同期フレームサイズは、最大短非同期フレームサイズに応じて変更してもよく、また、最大長非同期フレームサイズは、現在のプロトコルの選択された送信パラメータに応じて変更してもよい。非同期データは、好ましくは、利用可能な送信時間を過度に占有しないようにサイズが制限される。
【００７９】
動作中、非調整装置３２０は、それに割り当てられたいずれかのアップストリームＭＴＳの間、管理パケットの代わりに短非同期フレームを送り得る。同様に、他の実施形態において、コーディネータ３１０は、いずれかのダウンリンクＭＴＳの間、小さい非同期フレームを送り得る。
【００８０】
現在のプロトコルが、全てのＭＴＳに対するリッスンを全ての装置３１０、３２０に要求する場合、装置は、現在のＭＴＳに割り当てられた装置３１０、３２０（アップリンクＭＴＳの非コーディネータ装置３２０及びダウンリンクＭＴＳのコーディネータ３１０）は、その短非同期フレームをいずれか他の装置に送り得る。非コーディネータ装置３２０が、ＭＴＳの間、スリープ状態になり得る場合、コーディネータは、それらが特定のＭＴＳにおける短非同期フレームの受信側であるという何らかの事前の警告を他の装置３２０に与える必要がある。
【００８１】
ＭＴＳは、常に、特定の非コーディネータ装置３２０に割り当てられることから、その割当ては、短非同期フレーム送信用の装置に対する暗黙のポーリングと見なし得る。
【００８２】
本願で用いた用語「短非同期フレーム」は、ＭＴＳで送るのに充分な程小さいサイズの有効な非同期フレームを意味する。また、用語「長非同期フレーム」は、ＭＴＳで送るには大き過ぎるサイズの有効な非同期フレームを意味する。用語「ＭＴＳデータフレーム」は、ＭＴＳの間、送られる短非同期フレームを意味する。また、用語「ＡＴＳデータフレーム」は、ＡＴＳの間、送られる短い又は長い非同期データフレームを意味する。
【００８３】
つまり、長非同期フレームだけがＡＴＳにおいて（ＡＴＳデータフレームとして）送ることができ、一方、短非同期フレームは、ＭＴＳにおいて（ＭＴＳデータフレームとして）又はＡＴＳの間（ＡＴＳデータフレームとして）送ることができる。
【００８４】
非同期データ転送のコーディネート（調整）
以下の開示は、非同期データの転送に関する。アイソクロナスデータは従来の転送モードを用いて好適に送られる。
図８は、本発明の好適な実施形態に従うネットワークにおいて、送信側装置が、１つ又は複数の受信側装置にデータを送るためのデータ接続を示すブロック図である。図８に示すように、システムには、コーディネータ３１０、送信側装置８２０、並びに第１及び第２受信側装置８３０及び８４０が含まれる。本例において、送信側装置８２０は、１つ又は２つの受信側装置８３０、８４０にデータを送り得る。送信側装置８２０及び受信側装置８３０及び８４０は、図３について上述したように、好ましくは非コーディネータ装置３２０である。
【００８５】
図８では、１つの装置が送信側装置８２０として示され、２つの装置が受信側装置８３０、８４０として示されているが、これは例示のみである。好適なネットワークでは、装置は、必要に応じて、発信側及び受信側装置から自由に変わり、また、与えられた装置はネットワークを介してデータが送信されるにつれて、その役割を連続的に変える。図８は、１つの装置が送信側装置８２０であり、他の２つが受信側装置８３０、８４０である或る瞬時の状態を単に示す。
【００８６】
図９は図８の送信側装置のより詳細な説明を示す。図９に示すように、送信側装置には、ＰＨＹ層４１０、ＭＡＣ層４２０、及び上位層４３０が含まれる（図４参照）。ＭＡＣ層４２０には、データハンドラ・ＭＡＣ管理層９１０、非同期送信キュー９２０、及び送信制御層９３０が含まれる。上位層４３０は、コンバージェンス層９４０及び他の上位層９５０を含む。コンバージェンス層９４０は上位層４３０の一部として示すが、これはまたＭＡＣ層４２０に形成し得る。
【００８７】
コンバージェンス層９４０は、好ましくは、フラグメンタを含み、フレームサイズ、速度、確認応答ポリシー及び（リトライが用いられる場合）推定されるリトライ回数を基準にして、与えられた装置に必要とされるチャネル時間を計算するように動作する。他の実施形態において、フラグメンタは、ＭＡＣ層４２０に、例えば、データハンドラ・ＭＡＣ管理層９１０に配置し得る。
【００８８】
データハンドラ９１０は、好ましくは、データ送信規則に従って、ＭＡＣアドレスから装置ＩＤへのアドレスの変換を行なう。
非同期送信キュー９２０は、好ましくは、データ及び管理フレーム用のプッシュプル式キューであり、また、ヘッダデータ等を記入するためのフレームビルダを含み得る。
【００８９】
送信制御層９３０は或るフレームを送る正しい時間を決定する役割を担う。適切な時間計画又は送信刺激はコーディネータ３１０から送られる。
【００９０】
図示した「ＲＴＳ」で示す線（送信要求）は、送信側装置８２０の非同期送信キュー９２０からコーディネータ３１０に至る。ＲＴＳは、（例えば、ポーリング要求、チャネル時間要求等によって）装置がコーディネータに日付を送る許可を要求する擬似表記である。ＲＴＳは、非同期送信キュー９２０から直接コーディネータ３１０に至るように図示しているが、実際は、ＰＨＹ層４１０も通過する。
【００９１】
図示した「ＣＴＳ」で示す線（送信クリア）は、コーディネータ３１０から送信側装置８２０の送信制御９３０に至る。ＣＴＳは、コーディネータが、（例えば、ポーリング、ビーコンＣＴＡ等によって）送信許可を与える擬似表記である。ＣＴＳは、コーディネータ３１０から送信制御装置９３０に直接至るように図示しているが、実際はＰＨＹ層４１０も通過する。
【００９２】
図８及び９を参照すると、動作中には、コーディネータ３１０はネットワークの装置８２０、８３０、８４０にチャネル時間を割り当てる及び／又はポーリングを行なう（他の実施形態においては、ネットワークは２つより多くの装置を含み、更に複雑なポーリング／ＣＴＡ処理に対応し得る）。加えて、装置３２０のコンバージェンス層９４０は必要とされるチャネル時間を知らねばならず、非同期送信キュー９２０は現在の未送フレーム（新しいフレーム又は前回送信に失敗した古いフレーム）の量を知らねばならず、また、送信制御装置９３０はデータを送る時間を知らねばならない。
【００９３】
従って、非同期送信キュー９２０は、ＲＴＳを起動し、また、コーディネータ３１０に現在のキューステータス（例えば、キューにいくつのフレームがあるか、それらは誰に送らねばならないか、チャネル時間割当て）を提供することによって、開始しなければならない。非同期キュー９２０には、いつフレームが送信され得るのか、また、幾つのフレームを次回送り得るのかについて知る方法が全くないことから、非同期送信キュー９２０がＲＴＳ信号を送るためのトリガは、好ましくは、非同期送信キュー９２０における新しいデータエントリである。
【００９４】
送信制御装置９３０は、コーディネータ３１０から受信されたＣＴＳメッセージを解釈し、また、非同期送信キュー９２０から適切なフレーム（１つ又は複数）を引出さねばならない。それは、送信のために正しいフレーム（１つ又は複数）を選択するのに充分な情報を非同期送信キュー９２０に提供しなければならない。送信制御装置９３０には、幾つのフレームが非同期キュー９２０にあるのか、また、それらの幾つがコーディネータ３１０から受信された現在のＣＴＳと適合するのかについて知る方法が全くない。適合するフレームが無い場合、非同期送信キュー９２０は、送るものが何も無いことを送信制御装置９３０に通知しなければならない。
【００９５】
場合によっては、要求発信側装置は適切なＣＴＡを全く受信しないことがある。従って、送信キュー９２０は、自動クリーニング機能を持たねばならず、これによって古過ぎるデータフレームを送信キュー９２０からパージする。この種の自動クリーニング機能の一例は８０２．１１標準に提供されているエージング機能である。このようなエージング機能を可能にするために、あらゆるフレームに、送信タイムアウト値でタグ付けしなければならない。そして、送信キュー９２０は、まだ未送の全てのフレームを周期的に巡回して、送信タイムアウト値が許す時間より長く待機しているフレームがないかどうかチェックする。このような場合、該当するフレームは不合格になり、キュー９２０から除去される。
【００９６】
フレームが送られなかった１つの理由は、受信側装置８３０、８４０がそれに対して確認応答しなかったことによるか、又は、コーディネータ３１０がそれに送信の機会を提供しなかったことによるかのいずれかであり得る。
【００９７】
優先度
データフレームには、コンバージェンス層９４０より上位の他の層９５０によって優先度コード（データ送信の優先度を示す）が与えられてもよい。このデータ及び優先度コードは、好ましくは、コンバージェンス層９４０に受け渡され、コンバージェンス層９４０はその情報を用いてそのデータ用の適切なＭＡＣサービスを選ぶ。本発明では、その好適な実施形態に開示したように、コンバージェンス層９４０は、優先度コードを用いて、ＭＡＣ層４２０がデータを送信するために用いるべきデータフレームのタイプ（非同期又はアイソクロナス）を決定する。
【００９８】
ＩＥＥＥ８０２標準（例えば、８０２．１及び８０２．１５．３プロトコル）は、８つの可能な優先度コード０−７を提供する。好適な実施形態では、これらのコードの７つが用いられる。表１に示すように、好適な実施形態は、これらの優先度コード用いて、データの優先度と、ＭＡＣ層４２０が作成するデータフレームに対してそれが用いるべき送出サービスの種類との双方を決定した。
【００９９】
【表１】
0004444660.tif 000002
【０１００】
好適な実施形態では、優先度０、１、及び７は非同期データに用いられ、優先度３、４、５、及び６はアイソクロナスデータに用いられ、優先度２は用いられない。
【０１０１】
優先度０（ベストエフォート）のデータの場合、コンバージェンス層９４０は、ＭＡＣ層４２０に対して、そのデータを非同期データとして送信するように、ＡＣＫポリシーを「はい」に設定する（即ち、確認応答を要求する）ように、また、最大数の許容リトライ試行を用いるように指示すべきである。
【０１０２】
優先度１（バックグラウンド）のデータの場合、コンバージェンス層９４０は、ＭＡＣ層４２０に対して、そのデータを非同期データとして送信するように、また、用いられるサービスに基づき、要求に応じて、ＡＣＫポリシーを「はい」又は「いいえ」に設定するように指示すべきである。ＡＣＫポリシーがいいえに設定される場合（即ち、確認応答を要求しない場合）、ＭＡＣ層４２０は、リトライの数をゼロに設定すべきである。ＡＣＫポリシーが、「はい」に設定される場合（即ち、確認応答を要求する場合）、ＭＡＣ層４２０は、リトライの数を最大数の許容リトライまでの数に設定すべきである。しかしながら、リトライの数は最大値より小さい数に設定されるのが好ましい。
【０１０３】
優先度３、４、５、又は６（エクセレントエフォート、負荷制御、ビデオ、又は音声）のデータの場合、コンバージェンス層９４０は、ＭＡＣ層４２０に対して、そのデータをアイソクロナスデータとして送信するように指示すべきである。好適な実施形態では、ＡＣＫポリシー及びリトライポリシーは、これらの優先度に対する優先度設定値によって決定されない。
【０１０４】
優先度７（ネットワーク制御）のデータの場合、コンバージェンス層９４０は、ＭＡＣ層４２０に対して、そのデータを非同期データとして送信するように指示すべきである。好適な実施形態では、ＡＣＫポリシー及びリトライポリシーは、この優先度に対する優先度設定値によって決定されない。
【０１０５】
動作中に、コンバージェンス層９４０は、送られる何らかのデータを受け渡すより上位の層から基本命令、即ち、メッセージを受信する。そして、コンバージェンス層９４０は受信した基本命令に含まれる（表１に定義された）優先度値に基づき、そのデータのために適切なＭＡＣサービスを選択する。例えば、それが優先度０の非同期データを受信する場合、確認応答を要求するようにＭＡＣにおいてＡＣＫポリシーを設定し、また、ＭＡＣリトライの数を許容最大値に送る。
【０１０６】
コンバージェンス層９４０が、適切な優先度パラメータの基本命令を受信する場合（確認信号が可能な場合）、失敗メッセージの確認信号を送るか、又は、非同期データの場合、優先度を０（ベストエフォート）に、もしくは、アイソクロナスデータの場合、３（エクセレントエフォート）に再度割り当てる。
【０１０７】
チャネル時間割当てとポーリングの比較
以下は、ネットワークにおける非同期データの送信時間を分割するためのチャネル時間割当てとポーリングの簡単な比較である。これらの例は２つだけの非同期データフレームの送信を示すが、それらが示す手順はより多い数の非同期データフレームのキューに対して適用するように拡張し得る。
【０１０８】
チャネル時間割当て
図１０は、本発明の好適な実施形態に従うチャネル時間割当てを用いて、如何にして２つのデータフレームが２つの異なる受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャートである。図１０に示すように、この通信には６つの要素が関係する。即ち、送信側装置（ＳＡＣＬ）９４０のコンバージェンス層、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＱ）９２０の非同期送信キュー、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＣ）９３０の送信制御装置、コーディネータ３１０、第１受信側装置（第１受信側アドレスＤＡ１によって参照）８３０、及び第２受信側装置（第２受信側アドレスＤＡ２によって参照）８４０である。
【０１０９】
図１０に示すように、コンバージェンス層９４０は送信側装置非同期送信キュー９２０への第１データを待ち行列に入れることによって始動する（ステップ１００５）。コンバージェンス層９４０は、第１データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０は受信側アドレスＤＡ１及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を含むチャネル時間割当て（ＣＴＡ）要求をコーディネータ３１０に送る（ステップ１０１０）。このことは、図８のＲＴＳに対応する。
【０１１０】
そして、コンバージェンス層９４０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第２データを待ち行列に入れる（ステップ１０１５）。コンバージェンス層９４０は、新しい組のデータ、受信側装置（この場合、ＤＡ２）のアドレス、及びこの新しいデータの要求されるチャネル時間ＣＴ2を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０は、新しいＣＴＡ要求をコーディネータ３１０に送り、古い要求と置き換える。この新しいＣＴＡ要求は、送信側装置非同期転送キュー９２０のステータスの新しい瞬時状態を提供し、両受信側アドレスＤＡ１並びにＤＡ２、及び総必要チャネル時間ＣＴ1＋ＣＴ2を含む（ステップ１０２０）。他の実施形態において、ビーコンは、第１ＣＴＡ要求に関連するＣＴＡ及び受信側アドレス（ＣＴＡ1及びＤＡ１）と、第２ＣＴＡ要求に関連する別個のＣＴＡ及び受信側アドレス（ＣＴＡ2及びＤＡ２）とを含み得る。いずれの実施形態においても、このことは、図８のＲＴＳに対応する。
【０１１１】
ステップ１０１０及び１０２０において２つのＣＴＡ要求を受信すると、コーディネータ３１０は、ビーコンを送信側装置の送信制御装置９３０に送る（ステップ１０２５）。ビーコンには、割り当てられた総ＣＴＡ（この場合、ＣＴ1＋ＣＴ2であり、両データフレームを送るのに充分な時間を与える）と、両ＣＴＡ要求（ＤＡ１及びＤＡ２）に関連する受信側アドレスとが含まれる。
【０１１２】
そして、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行し、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１０３０）。そして、非同期送信キュー９２０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が、ＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１０３５）。そして、また、送信制御装置９３０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が、更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１０４０）。
【０１１３】
第１データフレームを送った後、第２データフレームを送るのに充分な割り当てられたＣＴＡが依然としてあるため、送信側装置の送信制御装置９３０は、次に、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行し、第２データが第２受信側装置８４０に送信されるように要求する（ステップ１０４５）。そして、非同期送信キュー９２０は、第２データ及び第２受信側アドレスＤＡ２がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１０５０）。そして、また、送信制御装置９３０は、第２データ及び第２受信側アドレスＤＡ２が更に第２受信側装置８４０に送られるように、それらを処理する（ステップ１０５５）。
【０１１４】
図１１は、本発明の好適な実施形態に従うチャネル時間割当てを用いて、如何にして２つのデータフレームが単一の受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャートである。図１１に示すように、この通信には５つの要素が関係する。即ち、送信側装置（ＳＡＣＬ）９４０のコンバージェンス層、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＱ）９２０の非同期送信キュー、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＣ）９３０の送信制御装置、コーディネータ３１０、及び第１受信側装置（第１受信側アドレスＤＡ１によって参照）８３０である。
【０１１５】
図１１に示すように、コンバージェンス層９４０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第１データを待ち行列に入れることによって始動する（ステップ１１０５）。コンバージェンス層９２０は、第１データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０は、受信側アドレスＤＡ１及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を含むチャネル時間割当て（ＣＴＡ）要求をコーディネータ３１０に送る（ステップ１１１０）。
【０１１６】
そして、コンバージェンス層９４０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第２データを待ち行列に入れる（ステップ１１１５）。コンバージェンス層９４０は、第２データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ2を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０は、新しいＣＴＡ要求をコーディネータ３１０に送り、古い要求と置き換え、送信側装置非同期転送キュー９２０のコンテンツの新しい瞬時状態を提供する。この新しいＣＴＡ要求には、第１受信側アドレスＤＡ１及び新しい要求される総チャネル時間ＣＴ1＋ＣＴ2が含まれる（ステップ１１２０）。
【０１１７】
ステップ１１１０及び１１２０において２つのＣＴＡ要求を受信すると、コーディネータ３１０は、ビーコンを送信側装置の送信制御装置９３０に送る（ステップ１１２５）。このビーコンには、第１及び第２ＣＴＡ要求（ＤＡ１）に関連する受信側アドレスと、第１及び第２ＣＴＡ要求（ＣＴＡ1＋ＣＴＡ2）の合計に関連するＣＴＡとが含まれる。他の実施形態において、ビーコンは第１ＣＴＡ要求に関連するＣＴＡ及び受信側アドレス（ＣＴＡ1及びＤＡ１）と、第２ＣＴＡ要求に関連する別個のＣＴＡ及び受信側アドレス（ＣＴＡ2及びＤＡ１）とを含み得る。
【０１１８】
そして、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行し、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１１３０）。そして、非同期送信キュー９２０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が、ＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１１３５）。そして、また、送信制御装置９３０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が、更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１１４０）。
【０１１９】
そして、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行し、第２データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１１４５）。そして、非同期送信キュー９２０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が、ＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１１５０）。そして、また、送信制御装置９３０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が、更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１１５５）。
【０１２０】
これら両方の例において、２つの別個の要求が成され、そして、２つの別個の割り当てがコーディネータ３１０によって成される。更に、第２データフレームは、送信側装置送信制御装置９３０がビーコンのＣＴＡを受信する前に待ち行列に入れられる。コーディネータ３１０は、ビーコンに２つのＣＴを割り当て、送信制御装置９３０は、それぞれの受信側アドレスを識別子として用いて、非同期送信キュー９２０から２回フェッチする。
【０１２１】
更に、本実施形態において、要求されるチャネル時間（ＣＴ1、ＣＴ2）は、非同期送信キュー９２０がその情報をＣＴＡ要求で伝え得るように、計算されねばならない。一つの代替方式では、全ての非同期ＣＴＡが所定のサイズに設定される。この場合、非同期送信キュー９２０は、或る受信側装置へのキューのエントリ量に対する割り当てを要求するだけでよい。この代替方式は、若干帯域幅に無駄が多いが、実施例の実現が大幅に簡略化される。
【０１２２】
割り当て解除手法
受信側とは無関係に、フレーム送信の後、ＣＴＡは与えられた装置に対して割り当てが解除される必要がある。幾つかの可能な方式が割り当て解除のために提供されている。
【０１２３】
第１変更例を用いて、システムはあらゆる割り当てを１つのスーパーフレームに対して有効なように設定し得る。ＣＴＡは、この方式を用いて、各スーパーフレームの後、自動的に割り当てが解除される。これは送信側からは非常に簡単な実施例であるが、フレームが確認応答（ＡＣＫ）されなかった場合、問題が生じる。
【０１２４】
この問題は、確認応答されなかったフレームが、送信の際に、極端に遅れるということである。一般的に新しいＣＴＡ要求のトリガをかける唯一のことは、フレームが非同期送信キュー９２０に入ることである。フレームが確認応答されず、また、そのＣＴＡがフレームの後端において自動的に割り当てが解除される場合、それは新しいフレームが入るまでキュー９２０に立ち往生することがある。
【０１２５】
このような方式では、非同期送信キュー９２０は、新しいＣＴ要求をいつ送るべきか知らないため、それらを自発的に送ることはできない。しかしながら、非同期送信キュー９２０は、同じＤＡに対してどれだけの数のフレームがキューにあるのか知らず、また、非同期送信キュー９２０のエージング機能の動作により、確認応答されなかったフレームが非同期送信キュー９２０からパージされるかどうかも知らないため、フレームが確認応答されない度に、単純にＣＴ要求を再発行することはできない。
【０１２６】
第２変更例を用いると、Ｎが１より大きい整数である場合、あらゆる割り当てがＮ個のスーパーフレームに対して有効になり得る。この方式を用いると、ＣＴＡは、Ｎ個のスーパーフレームの後、自動的に割り当てが解除される。
【０１２７】
好ましくは、Ｎは、ネットワークにおける送信リトライの最大数に対応する妥当な数に指定される。これによって、第１変更例の問題が解決されるが、コーディネータ３１０の複雑さが増す。この方式下では、コーディネータ３１０は、あらゆるＣＴＡ用の別個のカウンタを持つ必要があり、また、新しいＣＴ要求が全体的に又は部分的に既存のＣＴＡを指すのか判断し得るように、あらゆるＣＴ要求をタグ付けする必要がある。
【０１２８】
第３変更例を用いると、あらゆる割り当てが、或る時間期間の間、有効になり得る。この方式を用いると、ＣＴＡは、その期間の後、自動的に、割り当てが解除される。
【０１２９】
このことは、概念が簡潔であるという利点を提供するが、要求発信側装置とコーディネータ３１０との間で同期を取る際、追加的な実現上の難しさを付加する。更に、コーディネータ３１０は、あらゆるＣＴＡ用の別個のタイマを持つ必要があり、また、新しいＣＴ要求が全体的に又は部分的に既存のＣＴＡを指すのか判断し得るように、あらゆるＣＴ要求をタグ付けする必要がある。
【０１３０】
第４変更例を用いると、あらゆる割り当てが、永久に継続し得る。この場合、要求発信側装置は、トラフィックがもはや無い場合、ＣＴＡを解放する役割を担う。好適な実施形態の下では、送信制御装置９３０が、或る受信側装置用のＣＴＡを有し、非同期送信キュー９２０が、その受信側装置のフレームは無いことを報告する度に、送信側装置の送信制御装置９３０は、受信側装置のアドレスを識別子として用いて、ＣＴＡ解放メッセージを送らなければならない。
【０１３１】
このことは、ＣＴＡ解放は、受信側装置毎に行なわねばならないため、トラフィックが増大するという犠牲を払い充分に機能する。最も大きな犠牲は、送信制御装置９３０が、不要なあらゆるＣＴＡのために新しいフレームを送らねばならないことである。それは、あらゆるＣＴＡに対して個別にキューからフレームを（１つ又は複数回）プルし、また、不要な場合、それらを解放しなければならないため、幾つかの解放メッセージを１つに組み合わせることができない。送信制御装置９３０は、厳密には、イベントが生じた際それらを処理する必要があるＴＤＭＡプロトコルのリアルタイムハンドラであることから、要求を待ち行列に入れることはできない。言い換えると、非静的処理を用いることができない。
【０１３２】
第５変更例を用いると、あらゆる割り当て要求は、それが一度割り当てられるまで、有効である。従って、装置がコーディネータ３１０に要求を行なう場合、その要求は、コーディネータ３１０が、要求されたもの（例えば、チャネル時間、要求された情報等）を供給するまで有効なままである。要求されたものを供給するのに必要なスーパーフレームの厳密な数は、重要ではない。割り当て要求は、たとえ要求されたものを供給するのに多数のスーパーフレームを要しても（例えば、多数のスーパーフレームに跨るチャネル時間）、要求が応じられるまで有効なままである。
【０１３３】
しかしながら、好ましくは、タイムアウト期間が提供され、割り当て要求が有効であり続ける最大の長さを設定する。この場合、要求されたものがタイムアウト期間の最後まで提供されない場合、この割り当て要求は、終了し、失敗と見なされる。このことは、一般的に、チャネル時間を繰返し必要としない非同期データにとっては本来有用である。
【０１３４】
割り当て解除要求が用いられる場合、競合状態の可能性も存在する。このような状況では、送信制御装置９３０は、まさに、同じ受信側装置の新しいフレームが非同期送信キュー９２０に入る時のように、ＣＴＡを解放し得る。これを防止する唯一の方法は、常に１つのＣＴＡが送信側装置毎に割り当てられた状態をコーディネータ３１０が維持することである。このことを実現する好適な方法は、たとえＣＴＡが送信側装置によって解放されても、コーディネータ３１０が、１と各装置の最大値との間のＣＴＡ時間単位を割り当て、常に１ＣＴＡ時間単位を維持することである。
これら５つの変更例のいずれでも用い得るが、５番目の変更例が最も好ましい。
【０１３５】
ポーリング
ポーリング方式では、各送信側装置８２０は、コーディネータ３１０によってポーリングを受けた際、送信だけを行なう。ＲＴＳは依然として送られるが、ＣＴＳはＣＴＡの形態よりもむしろポーリングの形態で送られる。
【０１３６】
ポーリングとチャネル要求との間には、３つの主な相違点がある。第１に、ポーリングは、受信側装置８３０、８４０によって制約されず、送信側装置８２０は、ポーリングを受けると、データをいずれかの装置に送信し得る。第２に、ポーリングの送信時間は、静的ではない。その結果、有効な電力節約のための選択肢はほとんどない。コーディネータ３１０は、ウェイク時間を制限するためにポーリングリストをビーコンで送信し得るが、必要なウェイク時間を排除することはない。第３に、コーディネータ３１０は、ポーリング時間の間、常に、全てのトラフィックを追跡しなければならない。
【０１３７】
コーディネータ３１０がポーリングのスケジューリングを行なうための２つの好適なやり方がある。即ち、各送信側装置８２０は、非同期送信キュー９２０に入ったあらゆる新しいフレームに対してポーリング要求を送り得る。又は、（２）コーディネータ３１０は、コーディネータベースのポーリングアルゴリズムに従い、あらゆるポーリング可能な潜在的送信側装置にポーリングを行ない得る。
【０１３８】
ＣＴＡについて上述した理由と同様な理由により、与えられたポーリングはメッセージが送られるまで有効でなければならず、また、コーディネータは、最終的には、ポーリングでポーリング要求に応答しなければならない。エージング機能は、適切に送信できなかったフレームを非同期送信キュー９２０からパージするのが好ましい。また、送信制御装置９３０はポーリングが到着すると送信キューから第１番目のメッセージをプルするのが好ましい。
【０１３９】
図１２は、本発明の好適な実施形態に従うポーリングを用いて、如何にして２つのデータフレームが単一の受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャートである。図１２に示すように、この通信には５つの要素が関係する。即ち、送信側装置（ＳＡＣＬ）９４０のコンバージェンス層、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＱ）９２０の送信キュー、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＣ）９３０の送信制御装置、コーディネータ３１０、及び第１受信側装置（第１受信側アドレスＤＡ１によって参照）８３０である。
【０１４０】
図１２に示すように、コンバージェンス層９４０は送信側装置非同期送信キュー９２０への第１データを待ち行列に入れることによって始動する（ステップ１２０５）。コンバージェンス層９２０は第１データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０はポーリング要求をコーディネータ３１０に送る（ステップ１２１０）。このポーリング要求は付加的な情報を含む必要はない。
【０１４１】
そして、コンバージェンス層９１０は送信側装置非同期送信キュー９２０への第２データを待ち行列に入れる（ステップ１２１５）。コンバージェンス層９２０は、第２データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ2を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０はポーリング要求をコーディネータ３１０に送る（ステップ１２２０）。このポーリング要求は付加的な情報を含む必要はない。
【０１４２】
ステップ１２１０及び１２２０において２つのＣＴＡ要求を受信すると、コーディネータ３１０は、ビーコンを送信側装置の送信制御装置９３０に送る（ステップ１２２５）。このビーコンは、現在のスーパーフレーム用のポーリングスロットを含むチャネル時間マップを含み得る。
【０１４３】
そして、コーディネータ３１０は、送信側装置の送信制御装置９３０にポーリング命令を発行する（ステップ１２３０）。このポーリング命令は、送信側装置８２０が誰に対して送信するかについて制限されることは決してないため、付加的な情報を含む必要はない。そして、このポーリング命令に応答して、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行して、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１２３５）。ポーリング命令の場合、送信側装置８２０は、誰に対して送信するかについて制限されることは決してないため、プル命令が付加的な情報を含む必要はない。
【０１４４】
そして、非同期送信キュー９２０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１２４０）。そして、また、送信制御装置９３０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１１４５）。
【０１４５】
次のスーパーフレームでは、コーディネータ３１０は、新しいビーコンを送信側装置の送信制御装置９３０に送る（ステップ１２５０）。ビーコンは現在のスーパーフレーム用のポーリングスロットを含むチャネル時間マップを含み得る。
【０１４６】
そして、コーディネータ３１０は、他のポーリング命令を送信側装置の送信制御装置９３０に発行する（ステップ１２５５）。このポーリング命令は、送信側装置８２０が誰に対して送信するかについて制限されることは決してないため、付加的な情報を含む必要はない。そして、このポーリング命令に応答して、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行して、第２データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１２６０）。ポーリング命令の場合、送信側装置８２０は、誰に対して送信するかについて制限されることが決してないため、プル命令が付加的な情報を含む必要はない。
【０１４７】
そして、非同期送信キュー９２０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１２６５）。そして、また、送信制御装置９３０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡが更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１２７０）。
【０１４８】
図１３は、本発明の好適な第２実施形態に従うポーリングを用いて、如何にして２つのデータフレームが単一の受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャートである。図１３に示すように、この通信には５つの要素が関係する。即ち、送信側装置（ＳＡＣＬ）９４０のコンバージェンス層、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＱ）９２０の送信キュー、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＣ）９３０の送信制御装置、コーディネータ３１０、及び第１受信側装置（第１受信側アドレスＤＡ１によって参照）８３０である。
【０１４９】
図１３に示すように、コンバージェンス層９４０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第１データを待ち行列に入れることによって始動する（ステップ１３０５）。コンバージェンス層９２０は、第１データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０は、要求されるチャネル時間ＣＴ1を含むポーリング要求をコーディネータ３１０に送る（ステップ１３１０）。
【０１５０】
そして、コンバージェンス層９１０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第２データを待ち行列に入れる（ステップ１３１５）。コンバージェンス層９２０は、第２データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ2を受け渡す。そして、送信側装置非同期送信キュー９２０は、要求されるチャネル時間ＣＴ2を含むポーリング要求をコーディネータ３１０に送る（ステップ１３２０）。
【０１５１】
ステップ１３１０及び１３２０において２つのＣＴＡ要求を受信すると、コーディネータ３１０はビーコンを送信側装置の送信制御装置９３０に送る（ステップ１３２５）。このビーコンは、現在のスーパーフレーム用のポーリングスロットを含むチャネル時間マップを含み得る。
【０１５２】
そして、コーディネータ３１０は、送信側装置の送信制御装置９３０にポーリング命令を発行する（ステップ１３３０）。このポーリング命令には、送信側装置によって成されたデータ要求のためのチャネル時間情報ＣＴＡ1+2が含まれる。そして、このポーリング命令に応答して、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行して、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１３３５）。
【０１５３】
そして、非同期送信キュー９２０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１３４０）。そして、また、送信制御装置９３０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡが更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１３４５）。
【０１５４】
現在のスーパーフレームの間、依然として時間が残っている場合（また、要求されるチャネル時間ＣＴ1及びＣＴ2を送信側装置がポーリング要求で送ってからビーコンを送る前までに、コーディネータ３１０が、このことについて知る場合）、送信側装置の送信制御装置９３０は、他のプル命令を非同期送信キュー９２０に発行して、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求し得る（ステップ１３４０）。
【０１５５】
そして、非同期送信キュー９２０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡ１がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１３４５）。そして、また、送信制御装置９３０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡ１が更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１３５０）。
【０１５６】
本実施形態において、コーディネータ３１０は、送信側装置８２０がポーリング要求を起動し、そして、要求されるチャネル時間パラメータをコーディネータ３１０に受け渡し得ることから、更に効果的なポーリングを用いることができる。その結果、この手法により、送信側装置８２０は、ポーリングの時間が残っている限り、幾つかのフレームを送信し得る。
【０１５７】
コーディネータ３１０は、未処理の全てのポーリング要求を追加し、また、送信側装置８２０は、ポーリング要求が送られた時と同じ順番でキュー９２０が確実にソートされるようにしなければならない。また、コーディネータ３１０は、ポーリング時、全てのトラフィックを追跡しなければならないため、確認応答された全てのフレームに用いられた時間をカウントダウンし得る。
【０１５８】
これらの実施形態において解放処理は必要でない。しかしながら、送信側装置８２０は、キューが空の状態でポーリングを受けた場合、フレームを送って、もはやポーリングリストに入っている必要が無いことを示し得る。
【０１５９】
ポーリングキューに加わる要求のポーリングを非同期データの転送に用いる場合（例えば、図１２、１３及び関連の開示を参照）、装置がポーリングリストからの除去要求を送ることによって、割り当て解除を行なってもよい。
【０１６０】
要求をポーリングする代わりにアルゴリズムポーリングを用いると、装置自体がポーリング可能であると宣言した全ての関連する装置をポーリングする責務をコーディネータ３１０に委ねられる。しかしながら、ポーリング要求が無いため、コーディネータ３１０は、与えられたフレームの受信側装置が誰であるかについて知るすべが一切なく、また、送信時間も分からない。その結果、着信するデータフレームについての事前の通知が必要な或る電力節約方法を実現する可能性が無くなる。
【０１６１】
更に、コーディネータ３１０は、ポーリング可能な関連する装置の一覧表を維持し、公正なアルゴリズムに従って、それらにポーリングを行なわねばならない。また、ポーリングを受けるステーションは、制限が設定されていない場合、送信を無限に継続し得るため、与えられた装置の最大使用チャネル時間は、好ましくは、設定された規則によって制限される。
【０１６２】
全てのポーリングは多大な負荷をコーディネータ３１０に与える。更に、受信機は、ポーリング期間の間、全てのトラフィックを追跡して、次回のポーリング時間がいつであるか検出しなければならない。ポーリング要求が用いられる場合、これによって、コーディネータの負荷は若干軽減するが、これは、コーディネータは、単に要求を待ち行列に入れるだけで、ポーリングリストを維持する必要が無くなるためである。
【０１６３】
また、ポーリング要求により、或る量の電力節約機能が可能になる。要求側はその目的とする受信側装置を宣言でき、コーディネータは、ポーリング期間の間、受信側装置を宣言し得る。そして、受信側装置にならないと保証される装置は、そのポーリング期間中、いずれもスリープモードに入ることができる。
【０１６４】
アルゴリズムポーリングのトラフィックオーバーヘッドは、全てのアルゴリズムの中で最少量であるが、コーディネータの実現が最も複雑になる。
【０１６５】
ポーリングでは１つのキューが用いられるため、キューイング及び送信の実行が簡単である。対照的にＣＴＡは受信側装置一台当たり１つのキューを用いる。このキューは、優先度がサポートされていれば、それに従ってソートし得る。
【０１６６】
ＣＴＡ及びポーリングに関する実行上の問題
トラフィックのフローに応じて、必要なＣＴＡを維持し、再計算することは、送信側装置及びコーディネータ３１０の非同期送信キュー９２０にとって難しい場合がある。
【０１６７】
１つの解決策は、サイズ又は受信側に関わらず、非同期送信キュー９２０に現在いくつのフレームがあるのかについてコーディネータ３１０に単に教えることによって、全ての送信側装置にＣＴＡを要求させることである。こうして、コーディネータは必要に応じて時間を公平に分割し得る。
【０１６８】
また、非同期送信キュー９２０は、非同期データのための受信側装置方式やアイソクロナスデータのためのストリーム指向の方式が存在すると、極端に複雑になることもある。最悪の場合、装置は、各方式を適正に監視するため、最後には極端に大きい数のデータキューをサポートすることになる。
【０１６９】
１つの代替の解決策は、非同期及びアイソクロナスデータに基づく時間割り当ての分割を止めることである。送信側装置８２０は、データを送ることが許可されると、送信時間が残っている限り、あらゆる受信側装置８３０、８４０に送信し得る。幾つかの実施形態において、送信側装置８２０は、受信側装置の順番にそのキューをソートすることによって、その送信を最適化し得る。ストリームは、依然として別個のキューで処理されるが、１つだけの非同期キューが好ましい。この変更例は使用可能であるが、全ての装置３１０、３２０に継続的なリッスンを強要するため、電力用途の観点では費用が高くつく。
【０１７０】
ポーリング方式を用いる場合、コーディネータ３１０は、その受信機がトラフィックスヌーピングを取り扱うように、即ち、確認応答ポリシービットが設定されたフレームが実際に確認応答されるかどうかをチェックするように、また、一旦バーストが行なわれると、新しいポーリングメッセージを迅速に組立てるように構成しなければならない。このことは、場合によっては、例えば、超広帯域幅システムの場合、非効率的なことがある。
【０１７１】
１つの解決策はポーリングを利用するが受信側装置キュー分離を利用しない簡略化したＣＴＡ方式を用いることである。
何らかの状況下では、ＣＴＡは、非同期送信キュー９２０が新しいデータフレームを取得するのと同時に、送信制御装置９３０によって解放し得る。このことによって、新しいデータが送信される際、遅延が生じることがある。
【０１７２】
１つの解決策は、あらゆる関連するポーリング可能なステーションに最小ＣＴＡ時間（１つの既定サイズフレームに対応する）を与えることである。この方式は、実際、アルゴリズムポーリングに対応し、この方式の下では、各ポーリング可能なステーションは、充分な量のＣＴＡ時間が割り当てられるが、この場合、送信が無いことを示すと、１つの既定フレームが割り当てられる。
【０１７３】
或る装置が電力節約モードに入れるようにするためには、様々な送信に対する受信側装置及びチャネル時間を知る必要がある。従って、電力節約は、この情報がコーディネータ３１０に伝えられない場合、実施できない。
【０１７４】
この解決策は、非同期データに対する厳しい電力節約要件を捨て去ることである。装置が、ＡＴＳ７７０の間、スリープ状態であれば、装置がウェイク状態になった時、より上位の層は、ＭＴＳ６３０、６５０の間、短いデータフレームを送り、装置が、ＡＴＳ７７０の間、ウェイク状態になるように指示し得る。
【０１７５】
ＡＴＳの形成及び割り当て
非同期データフレームの場合、スーパーフレームは１つ又は複数のＡＳＴ７７０を含む。好適な実施形態では、コーディネータ３１０は、各スーパーフレームにおいて、ＡＴＳの最小及び最大時間を維持する。ＧＴＳ６４０、ＭＴＳ６３０、６５０、又はビーコン６２０に用いられない全スーパーフレーム時間は、最大ＡＴＳ時間まで、ＡＴＳ７７０にとって利用可能である。更に、最小ＡＴＳ時間が好ましく維持される。これらの最小及び最大値は、利用可能なＡＴＳ７７０が常に有用な長さであるが、利用可能なチャネル時間を多大に占有しないことを保証するのに役立つ。
【０１７６】
他の実施形態において、ＡＴＳ７７０は、非同期トラフィックがほとんど無いならば、必ずしもあらゆるスーパーフレームに存在する必要はない。このような実施形態において、保証されたＡＴＳ７７０は周期的なスーパーフレームにのみ出現する。周期性は非同期トラフィックの相対的な発生に依存して、静的又は動的に変更し得る。
【０１７７】
更に他の実施形態において、コーディネータ３１０は、ＡＴＳ７７０の間、データの受信機である得る全ての装置について宣言することができる。このことにより、ＡＴＳ７７０において潜在的なデータ受信機でない全ての装置が電力節約モードに入ることができる。
【０１７８】
ＣＴＡが用いられる場合、割り当て解除が必要である。システムが詰まるのを防止するために、メッセージが送られた時、ＣＴＡ要求は解放されなければならない。コーディネータ３１０は、トラフィックをスヌーピングしない場合、いつフレームの送信が成功したのか判断できず、送信機が完了したことの通知に依存しなければならない。
【０１７９】
１つの解決策は、送信キューは、新しい非同期データフレームを取得する度に、また、非同期データフレームが既にキューに１つある度に、ＣＴ要求をコーディネータ３１０に送り、キューにおけるフレームの現在の量をパラメータとして与えるべきである。既定ＣＴＡが用いられるが、その新しいフレームだけが待ち行列に入れられる場合、既定の単一ＣＴＡは、その１つのフレームを取り扱う。
【０１８０】
フレームの非同期送信キュー９２０への送信が成功したことや、非同期送信キュー９２０がエージングによってフレームをパージすることについて、送信制御装置９３０が報告する度に、非同期送信キュー９２０は、キューにおける現在のエントリの量がゼロより大きい（又は、既定のＣＴＡが用いられる場合、１つより大きい）限り、キュー９２０における現在の数のエントリを示す新しいＣＴ要求を発行するものとする。より大きな不一致許容値を設定して、送られるＣＴ要求フレームの量を低減し得るが、この場合、帯域幅が更に浪費される犠牲を伴う。しかしながら、他の実施形態において、この帯域幅の犠牲は、それだけの価値がある。
【０１８１】
他の実施形態において、コーディネータ３１０は、送信を最適化でき、また、あらゆるスーパーフレームにおいて装置毎に既定のＣＴＡを付与しないでよい。しかしながら、各装置には、公正な頻度で既定ＣＴを割り当てるべきである。
【０１８２】
フレームは、好ましくは、それらの送信が成功するまで、それらのリトライの数が最大値になるまで、又はそれらのキューにおける有効期間が最大値になるまで、キューから除去されない。
【０１８３】
好ましくは、チャネル時間要求フレームは、コーディネータ３１０によって確認応答される。そうでない場合、装置はその要求を単純に繰返すことができる。
【０１８４】
非同期タイムスロット
図７に戻ると、本発明の好適な実施形態は、各スーパーフレーム７１０において、複数の非同期タイムスロット（ＡＴＳ）７７０を用いる。ＡＴＳ７７０に割り当てられる時間の量は、単に、ビーコン６２０、ＭＴＳ６３０、６５０のいずれか、及びいずれかのＧＴＳ６４０の時間の後にスーパーフレーム７１０に残された時間の量である。
【０１８５】
ＡＴＳに割り当てられた所定のスーパーフレームの時間の量は、どれだけ多くの又はどれだけ少ない数の非同期フレームを送信しなければならないかに関わらず、設定された最小及び最大値以内に制約されることが好ましい。最小値は、スーパーフレームにおける何らかの時間が非同期トラフィックに対して割り当てられることを保証するためである。最大値はスーパーフレームが非同期トラフィックによって支配されないことを保証するためである。
【０１８６】
コーディネータ３１０は、好ましくは、様々な送信側装置（即ち、チャネル時間要求をコーディネータ３１０に送った装置）に、それらのそれぞれのキューに各々が現在有するフレームの数に従って、利用可能なＡＴＳを割り当てる。ＣＴ要求で何も報告されない場合、既定ステータスを暗に示す。既定ステータスにおいて、チャネル時間を要求しなかった各装置には、ＡＴＳ用の設定最小ＣＴＡが与えられる。最小ＡＴＳＣＴＡはスーパーフレーム内におけるＣＴＡの最小有効単位である。
【０１８７】
他の実施形態において、コーディネータ３１０は、スーパーフレーム７１０毎より少ない頻度で最小ＡＴＳＣＴＡを非要求発信側装置に割り当て得る。例えば、コーディネータ３１０はスーパーフレームの３枚毎に１回最小ＡＴＳＣＴＡを割り当て得る。しかしながら、非要求発信側装置には、周期的に最小ＡＴＳＣＴＡを与えるべきである。
【０１８８】
以下の例について考察する。即ち、送信可能な３台の装置３２０を有するネットワーク３００である。第１装置３２０はそのキューに関連する情報を送信しない（即ち、その中のエントリは、１つ又はゼロのいずれかである）。第２装置３２０はその送信キューのエントリが４つであることを示す情報をコーディネータ３１０に送る。また、第３装置３２０はその送信キューのエントリが２つであることを示す情報をコーディネータ３１０に送る。
【０１８９】
各装置３２０のチャネル時間割当ては以下の式に従って計算される。
【０１９０】
【数１】
0004444660.tif 000003
【０１９１】
ここで、ＣＴＡｉはｉ番目の装置のチャネル時間割当て、ｑｉはｉ番目の送信キューにおけるエントリの数、ＡＴＳTは総利用可能なＡＴＳ時間であり、また、ｑｉの最小値は１である。
【０１９２】
ｑｉの最小値１により、チャネル時間を要求しない単位に対する１つの端数ＣＴＡ単位に等しい既定ＣＴＡｉが可能になる。この既定チャネル時間割当ては、ある種のアルゴリズムポーリングとして機能し、各装置３２０が周期的にポーリングを受けることを保証する。しかしながら、これには、既定値１をｑｉに割り当てるのに要する回路以外には、如何にしてポーリングが行なわれるかを決定するための付加的な回路は不要である。
【０１９３】
式（１）に基づけば、３つの装置に対するチャネル割り当て時間は次の通りである。
【０１９４】
【数２】
0004444660.tif 000004
【０１９５】
利用可能な総ＡＴＳ時間ＡＴＳTは、好ましくは、割り当てられた端数が確認応答の場合、既定送信速度において、最大フレームサイズに必要とされるより小さくなることが決してないように分割される。式（１）の計算に基づけば、この利用可能な時間ＡＴＳTの端数割り当てが要求される最小値よりいくらか小さい場合、コーディネータ３１０は、幾つかの装置を割り当てから除去する。そして、これらの装置は、それに続くビーコン、即ち、後続のスーパーフレームで時間が割り当てられるが、これは、これらの装置が現在のビーコン（スーパーフレーム）では何も得ないためである。これによって、過剰に大きいフレームがキュー内で詰まることが確実に無くなる。
【０１９６】
好ましくは、コーディネータ３１０は、全ての可能な受信側アドレスに対して、それらのトラフィックを送信し得るＣＴＡの間、それらがウェイクとリスニングの状態を続けるべきであるということを示す。この種類の重なり合うＣＴＡを用いることによって、ネットワーク３００は、ウェイク状態であることが必要な装置だけを強制的にウェイク状態にしつつ、送信を一切受信しないことが保証された全ての装置が電力節約スリープモードに入ることを可能にする。
【０１９７】
他の実施形態において、送信側装置に送られる実際のＣＴＡは、割り当てられた時間を含み、供給装置（即ち、送信側装置）のアドレスをオフセットし、また、ブロードキャストＩＤに設定された受信側アドレスを受け渡す。受信側アドレスパラメータは、実際の受信側アドレスが未知であるため、ブロードキャストＩＤとして送られる。送信側装置は、そのＡＴＳＣＴＡの間、任意の装置に自由にデータを送り、コーディネータ３１０に対して、それが誰と話すかについて通知する必要はない。
【０１９８】
好ましくは、装置は、そのキューにフレームを有するが、現在のフレームでＣＴＡを取得しない場合（例えば、チャネル時間を要求する装置が多過ぎたために）、ＣＴ要求を繰返さない。コーディネータ３１０はその初期ＣＴ要求を受信してその処理を続ける。その要求を繰返す必要はないが、幾つかの実施形態において、新しい要求をすることが可能である。
【０１９９】
利用可能なチャネル時間ＣＴＡTの相対的な割り当てを用いる１つの理由は、幾つかの小さいフレームがそのキューにある装置が、大きいフレームが数個しかない装置より分不相応に大きなＣＴＡを取得しないためである。一旦そのＣＴＡを受信すると、装置３２０は、常に、そのキューから（設定最大値までの）任意のサイズの少なくとも１つのフレームを送るのに充分な程時間を有する。勿論、多数のフレームの送信が可能な実施形態では、装置３２０は、フレームが充分小さい場合、ＣＴＡ内で多数のフレームを送り得る。
【０２００】
幾つかの実施形態において、コーディネータ３１０は、数多くのエントリがそのキューにある装置３２０のＣＴＡを後続のスーパーフレーム７１０間で分割することを選択し得る。このことは、公平に決定され、利用可能なＣＴＡTは、様々な装置３２０間で公平に分割される。
【０２０１】
図１４は、本発明の好適な実施形態に従う、１つの既定ＣＴＡが必要な場合、如何にしてチャネル時間が既定ＣＴＡを用いてシステムにおいて要求されるかを示すメッセージシーケンスチャートである。図１４に示すように、この通信には５つの要素が関係する。即ち、送信側装置（ＳＡＣＬ）９４０のコンバージェンス層、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＱ）９２０の送信キュー、送信側装置（ＳＡ−ＴｘＣ）９３０の送信制御装置、コーディネータ３１０、及び第１受信側装置（第１受信側アドレスＤＡ１によって参照）８３０である。
【０２０２】
図１４に示すように、コンバージェンス層９４０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第１データを待ち行列に入れることによって始動する（ステップ１４０５）。コンバージェンス層９２０は、第１データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ1を受け渡す。これは、送信側装置非同期送信キュー９２０への第１エントリであることから、キュー９２０はコーディネータ３１０に何の情報も送る必要がない。キュー９２０の単一のエントリは既定ＣＴＡが取り扱う。
【０２０３】
そして、コンバージェンス層９１０は、送信側装置非同期送信キュー９２０への第２データを待ち行列に入れる（ステップ１４１０）。コンバージェンス層９２０は、第２データ、受信側装置（この場合、ＤＡ１）のアドレス、及び要求されるチャネル時間ＣＴ2を受け渡す。送信側装置非同期送信キュー９２０には、この時、２つのエントリがあるため、ここで、チャネル時間要求をコーディネータ３１０に送り、それがストリーム要求でないこと及びそのキュー９２０に２つのエントリを有することを示す（ステップ１４１５）。
【０２０４】
ステップ１４１５においてチャネル時間要求を受信すると、コーディネータ３１０は、ビーコンを送信側装置の送信制御装置９３０に送る（ステップ１４２０）。このビーコンにはどの装置が又どれぐらい長く送信し得るかを示すチャネル時間マップを含み得る。このチャネル時間マップは、好ましくは、式（１）において上述した計算に基づき決定される。
【０２０５】
ビーコン受信後、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０にプル命令を発行して、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求する（ステップ１４２５）。
【０２０６】
そして、非同期送信キュー９２０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡ１がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１４３０）。そして、また、送信制御装置９３０は、第１データ及び第１受信側アドレスＤＡが更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１４３５）。
【０２０７】
ステップ１４３５において、一旦、データフレームが送信されると、送信制御装置９３０は、送信のステータス、例えば、成功又は失敗を示す通信ステータス報告を非同期送信キュー９２０に送る（ステップ１４４０）。
【０２０８】
送信側装置８２０に（この例のためにそれが有する）他のフレームデータを送るのに充分な時間が、現在のスーパーフレームの間、割り当てられている場合、送信側装置の送信制御装置９３０は、非同期送信キュー９２０他のプル命令を発行して、第１データが第１受信側装置８３０に送信されるように要求し得る（ステップ１４４５）。
【０２０９】
そして、非同期送信キュー９２０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡ１がＰＨＹ層４１０に受け渡され送信できるように、それらを送信制御装置９３０に送る（ステップ１４５０）。そして、また、送信制御装置９３０は、第２データ及び第１受信側アドレスＤＡが更に第１受信側装置８３０に送られるように、それらを処理する（ステップ１４５５）。
【０２１０】
ステップ１４５５において、一旦、データフレームが送信されると、送信制御装置９３０は送信のステータス、例えば、成功又は失敗を示す通信ステータス報告を非同期送信キュー９２０に送る（ステップ１４６０）。
【０２１１】
ステップ１４４０及び１４６０における通信ステータス報告からの結果に基づき、非同期送信キュー９２０は、ネットワークの確認応答及びリトライポリシーに基づき、キューにおける現在のエントリに対して、何が行なわれるか決定する。
【０２１２】
通信ステータス報告が成功を示す場合、このエントリは、キュー９２０から除去され、非同期送信キュー９２０は、データハンドラ・ＭＡＣ管理層９１０を介して、コンバージェンス層９４０に対してこの成功について報告する。通信ステータス報告が失敗を示す場合、このエントリは除去されることもあれば、除去されないこともある。データに対してリトライが利用可能な場合、非同期送信キュー９２０はリトライを行なうためにフレームを保持し得る。リトライが利用可能でない場合、エントリはキュー９２０から除去してよく、また、非同期送信キュー９２０はデータハンドラ・ＭＡＣ管理層９１０を介して、コンバージェンス層９４０に対してこの失敗について報告する。
【０２１３】
非同期送信キュー９２０は、また、フレームがキュー９２０において許された最大時間を経過した場合、エージングによりフレームをパージすることを決定し得る。しかしながら、非同期送信キュー９２０は、現在送信制御装置９３０によって送信中の如何なるフレームもパージすることは許されない。
【０２１４】
非同期送信キュー９２０は、最初に単一のエントリを得た場合、チャネル時間要求を送る必要はないが、この場合、非同期送信キュー９２０は、大きい値から単一のエントリになり、非同期送信キュー９２０は、キュー９２０の単一のエントリを示すチャネル時間要求を送ることによって、実際に、既定値割り当てを要求し得る。他の実施形態において、チャネル時間要求は、キュー値０で送信でき、装置は、もはやＡＴＳを用いないことを示し得る。この場合、装置は、電力節約モードに入ることができる。
【０２１５】
失敗ＡＴＳ転送からの回復
サービス品質（ＱｏＳ）指向のネットワークにおいて非同期トラフィックを用いる１つの主な理由は、サービス発見及びサービスパラメータのネゴシエーションである。しかしながら、一旦サービスが確立されると、非同期トラフィックは保守及び既存のＱｏＳに対する調整に用い得る。
【０２１６】
一般的に、サービスを提供する装置の電源は、平均的なクライアント装置より良いと仮定できる。例えば、クライアント装置はバッテリ駆動されることがあるが、セットトップボックスやアクセスポイントは電力網に接続されることが多い。また、より良い電源に接続されたこれらの装置は、ＡＴＳ期間の間、最もリッスンする余裕のある装置である。
【０２１７】
従って、より良い電源を備えたこれらの装置が、ＡＴＳ期間の間、リッスンする可能性が最も高い装置であるネットワークを提供することが望ましい。更に、上位層における装置の機能に関わり無く、ネットワークが低電力装置に対して妥当なレベルの電力節約オプションを提供することが好ましい。
【０２１８】
しかしながら、このことは、非同期トラフィックがＴＤＭＡネットワークにおけるアイソクロナストラフィックほど電力効率が高くないという事実によって、ＡＴＳにおいて制限される。しかしながら、電力効率を大きくするために努力することができる。
【０２１９】
一実施形態において、ＡＴＳを用いることを目的にした送信側装置は、メッセージが送られる時、目的の受信側装置がウェイク状態であることを保証するために、コンバージェンス層機能を介して、最善を尽くすべきである。コンバージェンス層は、この努力にも関わらず、送信が失敗した場合の一連の回復手順を有すべきである。適切な手順の１つの例は、他のメカニズムを介して、ウェイクアップ又は「ピング（ｐｉｎｇ）」メッセージを受信側アドレスに送り、その現在の電力節約ポリシーをチェックし、また、それに対して、受信すべきデータがあることを通知することである。
【０２２０】
更に、電力節約ポリシーが静的である場合又はほとんど変わらない場合、コーディネータ３１０は、装置の電力節約ポリシーに関する情報を提供して、メッセージが電力節約モードの装置に送られる機会を制限し得る。
【０２２１】
失敗したＡＴＳ転送から回復するための好適な方法は、送信側装置のＭＴＳにおいて短非同期フレームを送り、それがメッセージをリッスンする必要があることを受信側装置に通知することである。定義によって、ＭＴＳは短く、従って、全装置はＭＴＳ時間の間、多大な電力コストを伴うことなくリッスンを要求し得る。
【０２２２】
失敗したＡＴＳ転送から回復するための他の方法は、アイソクロナスデータ用の通常の手順を用いて、受信側アドレスへのアイソクロナスデータのストリームを開き、データフレーム（１つ又は複数）を送出し、そして、ストリームを閉じることである。いつ転送が終わり、ストリームを閉じるべきかを判断するのは困難な場合があるが、それにも関わらず、この方法によって回復が可能にすることができる。
【０２２３】
いずれの場合でも、コンバージェンス層９４０は回復の最も良い方法を決定し、回復転送要求に対して適切なパラメータを計算しなければならない。
【０２２４】
ＭＴＳ中の短非同期データフレームの送信
上述したように、ＡＴＳ７７０は、最大許容サイズまでのあらゆるサイズの非同期データ、即ち、長い又は短い非同期データをＡＴＳデータフレームとして送るために用い得る。しかしながら、本発明の１つの側面では、非コーディネータ装置３２０は、コーディネータ３１０に送るべき管理データが無い場合、高優先度短非同期データを、それに割り当てられたアップリンクＭＴＳ３３０において、ＭＴＳデータフレームとして送信し得る。
【０２２５】
好適な実施形態では、コーディネータ３１０には、あたかも非コーディネータ装置３２０のようにアップリンクＭＴＳ６３０が割り当てられる。それ自体に対して管理データを送る必要はないため、コーディネータ３１０はＭＴＳデータフレームを送るためだけにこれらのＭＴＳを用い得る。他の実施形態において、コーディネータ３１０はダウンリンクＭＴＳ６５０においてＭＴＳデータフレームを受け渡し得るが、このダウンリンクＭＴＳ６５０の間、それには送るべき管理データはない。このことは、アップリンクＭＴＳ６３０を用いることに追加してもその代替としてもよい。
【０２２６】
前述のように、送信されるデータには、データのトラフィックタイプを示し、また、データに対する適切なＭＡＣサービスを選択するためにコンバージェンス層９４０が用いる特別な優先度を割り当て得る。この優先度値は、また、非同期データを、ＡＴＳ７７０のＡＴＳデータフレームとして、又はアップリンクＭＴＳ６３０のＭＴＳデータフレームとして、送信すべきか判断するために用い得る。表１は、好適な実施形態において用いられるフレーム値を示す。
【０２２７】
【表２】
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【０２２８】
表２に示すように、長い又は短い非同期データフレームに、優先度０又は１が割り当てられる場合、装置３１０、３２０は、ＡＴＳ７７０を介して、それをＡＴＳデータフレームとして送ろうと試行する。しかしながら、短非同期データフレームが優先度７を有する場合、装置３１０、３２０は、未使用のアップリンクＭＴＳ６３０を介して、それをＭＴＳデータフレームとして送ろうと試行し、それが不可能な場合、それをＡＴＳ７７０のＡＴＳデータフレームとして送ろうと試行する。
【０２２９】
非同期データフレームの長さが、最大長非同期フレームサイズ長さより大きい場合、それは、適切なチャネル時間を受信することができず、また、送信されることもできない。長非同期フレーム（即ち、長さが最大短非同期フレーム長より大きい非同期データフレーム）に優先度７が割り当てられる場合、それは、あたかも優先度０又は１のものであるかのように処理され、また、装置３１０、３２０は、ＡＴＳ７７０において、それをＡＴＳデータフレームとして送ろうと試行する。
【０２３０】
ポーリングの目的のために、アップリンクＭＴＳ６３０の割当ては、コーディネータ３１０側における暗黙のポーリングであると見なし得る。本質的にコーディネータ３１０は、非コーディネータ装置３１０に対して、それが送るべき管理フレームを全く持っていない場合、それが有するいずれかのＭＴＳデータフレームを送るように要求している。
【０２３１】
他の実施形態では、異なる優先度方式を用い得る。しかしながら、（優先度タイプ又は他の変数に関わらず）何らかの種類の指標を提供して、非同期フレームは、ＡＴＳ７７０においてＡＴＳデータフレームとして送信されるべきか、又は、ＭＴＳにおいてＭＴＳデータフレームとして送信されるべきかについて示すべきである。
【０２３２】
電力節約
用いられる既定ＣＴＡでの電力節約のための方法は、送信側装置に制御フレームを送信させ、ＡＴＳ７７０の間、それが、送信すべきものを何も有さない場合、ゼロチャネル時間及びゼロストリームを要求することである。そして、コーディネータは、その送信側装置の既定ＣＴＡを除去し得る。しかしながら、それは、それ自体を既定ＣＴＡから除去したことから、その後、装置は、ＡＴＳ７７０の間、それが送りたいと願う最初のフレームの既定ＣＴＡを要求して、スーパーフレーム毎に既定チャネル時間が割り当てられるようにそれを戻さなくてはならない。
【０２３３】
他の実施形態では、与えられた受信側装置は、ＡＴＳ７７０の間、全くリッスンしないことを単に決定し得る。受信側装置は、アソシエーションの間又は後続の電力節約管理フレームの間、このポリシーをコーディネータ３１０に宣言すべきである。受信側装置がこのオプションを有する場合、ＡＴＳ７７０における送信の前、又はＡＴＳ７７０における送信が確認応答されなかった後、電力節約情報をコーディネータ３１０から取得するのは、送信側装置の役割になる。このような電力節約情報は、所望の受信側装置が電力節約モードであり、ウェイクアップされる必要があるかどうかについて送信側装置に通知する。
【０２３４】
このような実施形態におけるあらゆる装置は、ＭＴＳ期間の間、その電力節約ポリシーに関わらず、短非同期データフレームに対してリッスンすべきである。従って、送信側装置は、受信側装置が電力節約モードであっても、それが送るべきトラフィックを有していることを受信側装置にＭＴＳにおいて通知し得る。
【０２３５】
更に他の実施形態において、送信側装置は、コーディネータ３１０に短非同期メッセージを送信し、受信側アドレスが電力節約モードを抜けた時、コーディネータ３１０にそれを配信させ得る。しかしながら、このことによって、メッセージの待ち時間が増大し、また、コーディネータ３１Ｏの実現を複雑にする可能性があり、従って、少なくとも各ＭＴＳの間、各装置にリッスンさせることが好ましい。
【０２３６】
更にもう１つの実施形態において、受信側装置は任意の非同期トラフィックに対するリッスンを完全に拒否し得る。このような装置は、実質的にはネットワークの残りのほとんどに対して機能していない状態になる。このような装置はサービスを要求できるが、ネットワークの正常なアクティビティに決して参加できない。
【０２３７】
この種類の深いスリープ状態の装置は、あらゆるサービス発見又は他のブロードキャスト要求フレームに決して応答しないことから、いずれか他の装置がそれに対してメッセージを送る可能性は極めて小さい。サービスプロバイダから深いスリープ状態の装置へのどのようなサービス管理フレームも、サーバとして機能する装置によって割り当てられる逆ストリームで送信されねばならない。このような場合、送信側装置が間違えて深いスリープ状態の受信側装置に送ろうと試みた場合、効果は受信側装置がネットワークに全く関係していないのと同じである。
【０２３８】
３つの例示の電力節約モードについて以下に述べる。即ち、低電力、浅いスリープ、深いスリープである。低電力モードでは、装置は全てのＭＴＳ及びＡＴＳ７７０をリッスンするが、それが受信側装置として宣言されると、ＧＴＳだけをリッスンする。浅いスリープモードでは、装置は全てのＭＴＳをリッスンするが、いずれのＡＴＳ７７０もリッスンしない。深いスリープモードでは、装置はいずれのＭＴＳ又はＡＴＳ７７０もリッスンしない。
【０２３９】
浅いスリープ状態の装置は、コンバージェンス層からの要求に応じて低電力モードに切り換わり得る。このことは、受信すべき非同期データが存在するというメッセージをコンバージェンス層９４０が受信する場合、起こり得る。一旦、データの受信が成功すると、装置は、再度、浅いスリープモードに入ることができる。
深いスリープモードの装置は、何らかの設定基準がそれをウェイクするまで深いスリープモードのままである。
【０２４０】
本発明の好適な実施形態によれば、受信すべきデータが存在することを浅いスリープ状態の装置に対して宣言する２つの方法がある。即ち、これは、ビーコン宣言によって行ない得るか、あるいは、これは、（好ましくは、送信側装置のコンバージェンス層によって発行される）ＭＴＳの短非同期データフレームを介して行ない得る。
【０２４１】
送信側装置コンバージェンス層からのＭＴＳデータメッセージを用いると、送信側装置は、ＡＴＳ７７０データフレーム（１つ又は複数）の全長について受信側装置に通知し得るという利点がある。
自明なように、本発明の数多くの修正及び変更は、上記の教示内容に鑑みて可能である。従って、添付の請求項の範囲内において、本発明は、本明細書中において具体的に説明した以外の方法でも実施し得るものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０２４２】
【図１】７層ＯＳＩ標準の階層を示す図。
【図２】ＩＥＥＥ８０２標準を示す図。
【図３】本発明の好適な実施形態に従う無線ネットワークを示すブロック図。
【図４】図３のネットワークからの装置を示すブロック図。
【図５】本発明の好適な実施形態に従うスーパーフレームを示すブロック図。
【図６】本発明の好適な実施形態に従う特定のスーパーフレーム設計を示すブロック図。
【図７】本発明の好適な実施形態に従う特定のスーパーフレーム設計を示すブロック図。
【図８】本発明の好適な実施形態に従うネットワークにおいて、送信側装置が、データを１つ又は複数の受信側装置に送信するためのデータ接続を示すブロック図。
【図９】図８の送信側装置のより詳細な説明を示すブロック図。
【図１０】本発明の好適な実施形態に従うチャネル時間割当てを用いて、如何にして２つのデータフレームが、２つの異なる受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャート。
【図１１】本発明の好適な実施形態に従うチャネル時間割当てを用いて、如何にして２つのデータフレームが、単一の受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャート。
【図１２】本発明の好適な第１実施形態に従うポーリングを用いて、如何にして２つのデータフレームが、単一の受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャート。
【図１３】本発明の好適な第２実施形態に従うポーリングを用いて、如何にして２つのデータフレームが、単一の受信側装置に送られるかについて記述するメッセージシーケンスチャート。
【図１４】本発明の好適な実施形態に従う規定値を超えるチャネル時間割当てが必要とされる場合、如何にしてチャネル時間が、要求されるかを示すメッセージシーケンスチャート。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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