(57)【要約】本発明は、２以上の互いにオーバーラップするベーシックサービスセット（ＯＢＳＳ）が同じチャネルに共存する場合の、端末間の衝突を避けるためのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルに関する。これを実現するために、ＨＣＦ（ハイブリッド・コーディネーション機能）方式下で動作する移動端末は、ポーリングフレームにより許可されるコンテンションフリー区間（ＣＦＰ）またはコンテンションフリーバースト（ＣＦＢ）の期間、ネットワークアロケーションベクトル（ＮＡＶ）としての第１カウンタと、オーバーラップネットワークアロケーションベクトル（ＯＮＡＶ）としての第２カウンタを維持する。移動端末の内部で、第２カウンタであるＯＮＡＶは、オーバーラップするＢＳＳから送信されて来るフレームによって更新される。移動端末は、第１カウンタとしてのＮＡＶを用いて移動端末が属するＢＳＳのメディア占有状態を更新し、移動端末が対応するＢＳＳにおいて他の送信と抵触しないように保証する。一方、ＯＮＡＶを用いて、オーバーラップするＯＢＳＳで動作する他の移動端末との衝突を回避する。
2004525586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同チャネルで動作する２以上のベーシックサービスセット（ＢＳＳ）に位置する複数の端末間の衝突を回避する方法であって、
どのベーシックサービスセットのユニットが送信しているかを示す情報を含むフレームを移動端末で受信する工程と、
受信したフレームが、同じＢＳＳから送信されたものである場合に、前記移動端末で第１カウンタを更新する工程と、
受信したフレームが、オーバーラップするＢＳＳから送信されたものである場合に、前記移動端末で第２カウンタを更新する工程と、
前記第１および第２カウンタの値がゼロである場合に、前記移動端末は、対応するＢＳＳにおいて送信を行う工程と
を含む衝突回避方法。
【請求項２】
前記第１カウンタを、受信したフレーム中に特定されるデュレーションに応じて更新することによって、前記移動端末が、それ自身が属するＢＳＳ内での送信と抵触しないように保証することを特徴とする請求項１に記載の衝突回避方法。
【請求項３】
ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングフレームの受信時に、前記受信したフレームに特定されるデュレーションが、前記第１カウンタの前回のデュレーションよりも大きい場合に、当該受信したフレームはオーバーラップするＢＳＳから送信されたものであると判断することを特徴とする請求項２に記載の衝突回避方法。
【請求項４】
前記第２カウンタを受信したフレームに特定されるデュレーションに応じて更新することによって、前記移動端末が、オーバーラップするＢＳＳでの送信と抵触しないように保証することを特徴とする請求項１に記載の衝突回避方法。
【請求項５】
前記第１および第２カウンタの値にかかわりなく、前記受信したフレームに対して、前記移動端末から受信確認を送信する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の衝突回避方法。
【請求項６】
前記受信したフレームが、コンテンション区間の送信要求（ＲＴＳ）フレームである場合に、前記第１および第２カウンタがゼロであるならば、前記移動端末は、対応するＢＳＳにおいて送信可能（ＣＴＳ）フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の衝突回避方法。
【請求項７】
前記受信したフレームが、コンテンションフリー区間の送信要求（ＲＴＳ）フレームである場合に、前記第２カウンタがゼロであるならば、前記移動端末は、対応するＢＳＳで送信可能（ＣＴＳ）フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の衝突回避方法。
【請求項８】
前記受信したフレームが、コンテンションフリーバーストでの送信要求（ＲＴＳ）フレームである場合に、前記第２カウンタがゼロであるならば、前記移動端末は、対応するＢＳＳで送信可能（ＣＴＳ）フレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の衝突回避方法。
【請求項９】
それぞれが少なくとも１のアクセスポイントと複数の移動端末とで構成される少なくとも１のベーシックサービスセット（ＢＳＳ）を含む無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の動作方法において、
（ａ）前記アクセスポイントの少なくともひとつから、前記移動端末にポーリングフレームを送信する工程であって、前記ポーリングフレームは、当該ポーリングフレームの宛先アドレスと、どのベーシックサービスユニットが前記移動端末にポーリングフレームを送信しているかを示す情報を含む工程と、
（ｂ）前記どのベーシックサービスユニットが移動端末にポーリングフレームを送信しているかを示す情報を格納し、前記ポーリングフレームの宛先アドレスを送信元として格納する工程と、
（ｃ）前記ポーリングフレーム中に特定されるデュレーションフィールドに基づいて、前記移動端末の第１カウンタを更新する工程と、
（ｄ）前記第１カウンタのデュレーションを示す情報を含むフレームを、前記移動端末で受信する工程と、
（ｅ）前記受信したフレームのデュレーションが、前記第１カウンタの更新されたデュレーションよりも長い場合に、当該受信したフレームのデュレーションに基づいて、前記移動端末の第２カウンタを更新する工程と、
（ｆ）前記第１カウンタおよび第２カウンタの双方の値がゼロである場合に、前記移動端末から対応のＢＳＳ内で送信を行う工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記受信したフレームのデュレーションが前記第１カウンタの更新値よりも長い場合に、前記受信したフレームはオーバーラップするベーシックサービスセットから送信されたものであると判断することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信したフレームのデュレーションが前記第１カウンタの更新値よりも長くない場合に、前記受信したフレームのソースアドレスが前記（ｂ）工程で格納した送信元と等しいかどうかを判断する工程と、
前記ソースアドレスが、前記送信元と等しくない場合に、前記受信したフレームに示されるデュレーションに応じて、前記移動端末の第２カウンタを更新する工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１カウンタおよび第２カウンタの値がゼロならば、前記移動端末から対応するＢＳＳ内で送信を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記受信したフレームのデュレーションが前記第１カウンタの更新値よりも長くない場合に、前記受信したフレームの宛先アドレスが前記（ｂ）工程で格納した送信元と等しいかどうかを判断する工程と、
前記宛先アドレスが、前記送信元と等しくない場合に、前記受信したフレームに示されるデュレーションに応じて、前記移動端末の第２カウンタを更新する工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１カウンタおよび第２カウンタの値がゼロならば、前記移動端末から対応するＢＳＳ内で送信を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１カウンタを、前記受信したフレームに特定されるデュレーションに応じて更新することによって、前記移動端末が前記ＢＳＳでの送信と抵触しないように保証することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２カウンタを、前記受信したフレームに特定されるデュレーションに応じて更新することによって、前記移動端末がオーバーラップするＢＢＳと抵触しないように保証することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１および第２カウンタの値にかかわりなく、前記受信したフレームに対して、前記移動端末から受信確認を送信する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
前記受信したフレームが、コンテンション区間の送信要求（ＲＴＳ）フレームである場合に、前記第１および第２カウンタがゼロであるならば、前記移動端末は、対応するＢＳＳで送信可能（ＣＴＳ）フレームを送信することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記受信したフレームが、コンテンションフリー区間の送信要求（ＲＴＳ）フレームである場合に、前記第２カウンタがゼロであるならば、前記移動端末は、対応するＢＳＳで送信可能（ＣＴＳ）フレームを送信することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
前記受信したフレームが、コンテンションフリーバーストでの送信要求（ＲＴＳ）フレームである場合に、前記第２カウンタがゼロであるならば、前記移動端末は、対応するＢＳＳで送信可能（ＣＴＳ）フレームを送信することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
前記受信したフレームが前記アクセスポイントからのＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングフレームである場合に、第２カウンタの値がゼロならば、前記移動端末から対応するＢＳＳ内でデータ送信を行うことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項２２】
各々が第１カウンタと第２カウンタを有する複数の移動端末と、
前記複数の移動端末と通信する少なくとも１のアクセスポイントと、
前記移動端末のいずれかがフレームを受信したときに、前記第１カウンタと第２カウンタを更新して、当該移動端末が対応するベーシックサービスセット（ＢＳＳ）での送信、あるいはオーバーラップするベーシックサービスセット（ＯＢＳＳ）での送信と抵触しないように保証する手段と
を備え、前記移動端末は、前記第１カウンタおよび第２カウンタの値がゼロである場合に、前記対応するベーシックサービスセット（ＢＳＳ）内での送信を許可されることを特徴とするローカルエリアネットワーク。
【請求項２３】
前記複数の移動端末の各々は、前記第１および第２カウンタの値と無関係に、前記受信したフレームに応じて受信確認を送信する手段をさらに有することを特徴とする請求項２２に記載のローカルエリアネットワーク。
【請求項２４】
前記第１カウンタは、前記受信したフレームが同じＢＳＳからのものであると判断されたときに更新されることを特徴とする請求項２２に記載のローカルエリアネットワーク。
【請求項２５】
前記第２カウンタは、前記受信したフレームがオーバーラップするＢＳＳからのものであると判断されたときに更新されることを特徴とする請求項２２に記載のローカルエリアネットワーク。
【請求項２６】
前記複数の移動端末の各々は、送信要求（ＲＴＳ）／送信可能（ＣＴＳ）交換を行う手段をさらに有し、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換に引き続くＱＢＳＳ内での送信と抵触が生じる可能性を回避することを特徴とする請求項２２に記載のローカルエリアネットワーク。
【請求項２７】
同チャネルに共存して動作する２以上のベーシックサービスセット（ＢＳＳ）を構成する複数の端末間での衝突を回避する命令シーケンスと、プロセッサで実行可能な命令シーケンスとを表わすデータを格納したマシン読み取り可能な媒体であって、前記プロセッサで実行可能な命令シーケンスは、プロセッサに
どのベーシックサービスセットが移動端末に送信しているかを示す情報を含むフレームを受信させ、
前記受信されたフレームが前記移動端末と同じＢＳＳからのものと判断された場合に、第１カウンタを更新させ、
前記受信されたフレームがオーバーラップするＢＳＳからのものと判断された場合に、第２カウンタを更新させ、
前記第１カウンタおよび第２カウンタの値がゼロである場合に、前記移動端末に、対応するＢＳＳ内で送信させる
ことを特徴とする媒体。
【請求項２８】
前記プロセッサで実行可能な命令シーケンスは、前記受信されたフレームで特定されるデュレーションに応じて、前記第１カウンタを更新させることにより、前記移動端末が、それ自身が属するＢＳＳでの送信と抵触しないように保証することを特徴とする請求項２７に記載の媒体。
【請求項２９】
前記プロセッサで実行可能な命令シーケンスは、前記受信されたフレームで特定されるデュレーションに応じて、前記第２カウンタを更新されることにより、前記移動端末が、オーバーラップするＢＢＳでの送信と抵触しないように保証することを特徴とする請求項２７に記載の媒体。
【請求項３０】
前記プロセッサで実行可能な命令シーケンスは、前記第１および第２カウンタの値にかかわらず、前記移動端末に前記受信フレームに対する受信確認を送信させることを特徴とする請求項２７に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、無線メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）プロトコルに関し、特に、互いにオーバーラップする複数のベーシックサービスセット（ＯＢＳＳ）に含まれる端末（ＳＴＡi）間での衝突回避に用いられる新規のＭＡＣプロトコルに関する。
【０００２】
基本的に、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）には２つの形態がある。インフラストラクチャベースのネットワークと、アドホックタイプのネットワークである。前者のネットワークでは、通常は、ステーション（端末）と呼ばれる無線ノードとアクセスポイント（ＡＰ）との間でのみ通信が行われ、後者のシステムとは異なり、直接端末間での通信はない。すなわち、前者のネットワークシステムでは、無線ノードはアクセスポイント（ＡＰ）を介してデータ交換を行う。端末とアクセスポイントは、同じ無線サービスエリア内にあり、ベーシックサービスセット（ＢＳＳ）を構成する。隣接する２つのベーシックサービスセット（ＢＳＳ）が互いに近接し、同じチャネルで動作すると（オーバーラップＢＳＳと呼ばれる）、互いにオーバーラップするＢＳＳに属する異なる端末間で衝突が起きる可能性があり、要求されたサービス品質（ＱｏＳ）をサポートするのが困難になる。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格は、無線ＬＡＮのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）と物理（PHY）特性が定義している。ＭＡＣレイヤは、ひとつのメディアを共用する順序を維持するためのプロトコルの集合で構成される。ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格については、国際標準化ＩＳＯ／ＩＥＣ８８０２−１１、『インフォーメーションテクノロジー−テレコミュニケーションおよび情報交換エリアネットワーク』１９９９年改訂版に記載されており、本件出願に参照により組み込まれるものとする。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：衝突回避型キャリアセンス多重アクセス）プロトコルと、ランダムアクセスプロトコルとして用いられるポーリングメカニズムとを規定する。このようなネットワークでは、送信ユニットがパケット送信を行おうとする際に、追従するパケットのデュレーション（伝送持続時間）に関する情報を含む短いＲＴＳ（送信要求）パケットを送信する。受信ユニットは、ＲＴＳパケットを受信すると、短いＣＴＳ（送信可能）パケットで応答する。この応答後、送信ノードはデータパケットを送信する。パケットが受信されたならば、受信ノードはＡＣＫ（受信確認）パケットを送信する。しかし、オーバーラップするＢＳＳから隠れた端末がある場合に、問題が生じる。
【０００５】
この問題に対処すべく、ＩＥＥＥ８０２．１１は、バーチャルキャリアセンスメカニズムの一部として、ネットワークアロケーションベクトル（ＮＡＶ）を規定する。これにより、送信ユニットがチャネルを占有する間は、あるフレームで送信ユニットからの隠れ端末がそのチャネルを争わないように制御することができる。フレームを受信するすべての端末は、フレーム中に含まれるデュレーション／ＩＤ値を用いて、所定時間だけ対応するＮＡＶを設定する。設定したＮＡＶを、物理的なキャリアセンスメカニズムと併せて用いて、メディアがアイドル状態にあり衝突の可能性が低いかどうかを判断する。
【０００６】
ＮＡＶは、それなりの解決法ではあるが、２以上の互いにオーバーラップするベーシックサービスセット（ＢＳＳ）が同じチャネルに共存し動作する場合には、衝突が起きかねないという欠点がある。たとえば、図１は、アクセスポイント（ＡＰ）と複数の端末（ＳＴＡ）とで構成される無線ＬＡＮの一例を示すが、異なるベーシックサービスセット（ＢＳＳ）に属する端末間で衝突が起こり得る。図１は、２つの互いにオーバーラップするベーシックサービスセット（ＯＢＳＳ）を、対応するアクセスポイント（ＡＰ１、ＡＰ２）でカバーされるエリアで表わしている。ＳＴＡ1,1とＳＴＡ1,2 は、アクセスポイントＡＰ１のＢＳＳに属する。アクセスポイントＡＰ１がコンテンションフリー区間（ＣＦＰ）の開始を示すビーコンを送ると、ＳＴＡ1,1とＳＴＡ1,2 は、コンテンションフリー区間でネットワークアロケーションベクトルＮＡＶを設定する。しかし、アクセスポイントＡＰ１のカバー外にあるＳＴＡ2,1 は、ＮＡＶを設定しないので、異なるベーシックサービスセットＢＳＳ2 に属する端末として、ＲＴＳ／ＣＴＳパケット等のフレームを送信できる状態にある。この場合、ＳＴＡ2,1が送信するフレームと、アクセスポイントＡＰ１でカバーされたエリア内のＢＳＳ1 に属するＳＴＡ1,1とＳＴＡ1,2で送受信されるフレームとの衝突が起きる。さらに、ＳＴＡ1,1とＳＴＡ1,2 が、オーバーラップする（ＡＰ２管轄の）ＢＳＳからＲＴＳ（送信要求）フレームやＣＦ−ＥＮＤ（＋ＡＣＫ）フレームを受信する場合にも問題が生じる。この場合、現行の標準ルールに従うと、ＲＴＳフレームの後に何のフレームも受信しなかった場合は、ＳＴＡ1,1とＳＴＡ1,2 は誤ってＮＡＶをリセットしてしまう。
【０００７】
したがって、オーバーラップするＢＳＳで端末間の衝突を回避できる改良されたメカニズムが必要となってくる。
【０００８】
そこで、本発明は、互いにオーバーラップする異なるベーシックサービスセット（ＢＳＳ）の端末間の衝突を回避することによって無線ＬＡＮの帯域を効果的に用いることのできる無線ＭＡＣプロトコルを提供する。
【０００９】
本発明のひとつの側面では、２以上の異なるベーシックサービスセット（ＢＳＳ）に属し同チャネルで動作する複数の端末間の衝突を回避する方法を提供する。この方法は、
どのベーシックサービスユニット（ＢＳＳ）から送信されたかを示す情報を含むフレームを移動端末で受信する工程と、
受信されたフレームが前記移動端末と同じＢＳＳから送信されたものである場合に、移動端末で第１カウンタを更新する工程と、
受信されたフレームがオーバーラップするＢＳＳから送信されたものである場合に、移動端末で第２カウンタを更新する工程と、
第１カウンタと第２カウンタがアイドル状態のときに、前記移動端末でメディアを共用する工程と
を含み、前記第１カウンタは前記受信されたフレームで特定されるデュレーション（伝送持続時間）に応じて更新され、移動端末が対応するＢＳＳにおいて他の移動端末の送信と抵触しないように保証する。一方、第２カウンタは、受信されたフレームで特定されるデュレーションに応じて更新され、移動端末がオーバーラップする別のＢＳＳにおける送信と抵触しないように保証する。受信されたフレームがＲＴＳ（送信要求）フレームであるときは、第２カウンタがアイドル状態であれば、対応するＢＳＳにおいて、前記移動端末からＣＴＳ（送信可能）フレームが返信される。受信されたフレームがアクセスポイントからのＣＦポーリングフレームであるときは、第２カウンタがアイドル状態であれば、対応するＢＳＳ内で移動端末がデータフレームを送信する。受信されたフレームが受信確認を必要とする任意のフレームであるときは、カウンタ値とは無関係に、移動端末からＡＣＫパケットが常に送信される。
【００１０】
本発明の別の側面では、ひとつのアクセスポイントと複数の移動端末とで構成されるベーシックサービスセット（ＢＳＳ）を少なくともひとつ含む無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）の動作方法を提供する。この方法は、
アクセスポイントから移動端末へ、フレームの宛先アドレスと、当該フレームがどのベーシックサービスユニットから移動端末に送信されたかを示す情報とを含むポーリングフレームを送信する工程と、
前記フレームがどのベーシックサービスユニットから移動端末に送信されたかを示す情報を格納し、前記フレームの宛先アドレスを送信元として格納する工程と、
前記ポーリングフレームに特定されるデュレーションフィールドの値に応じて前記移動端末の第１カウンタを更新する工程と、
送信デュレーションを示す情報を含む任意のフレームを、前記移動端末で受信する工程と、
前記受信されたフレームのデュレーションが前記更新された第１カウンタの値よりも大きい場合に、前記受信されたフレームで示されるデュレーションに応じて前記移動端末の第２カウンタを更新する工程と、
前記第１カウンタおよび第２カウンタがアイドル状態であるときに、前記移動端末がメディアを共有する工程と
を含む。移動端末は、第１カウンタと第２カウンタの双方がアイドル状態を示す場合に、メディアを共有することが許可される。第１カウンタは、受信されたフレームに特定されるデュレーションに応じて更新され、移動端末が、自身が属するＢＳＳで他の送信と抵触しないように保証する。第２カウンタは、受信されたフレームに特定されるデュレーションに応じて更新され、移動端末がオーバーラップする別のＢＳＳに属する他の端末と抵触しないように保証する。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、ローカルエリアネットワークを提供する。このネットワークは、各々が第１カウンタと第２カウンタを有する複数の移動端末と、前記複数の移動端末と通信する１のアクセスポイントと、いずれかの移動端末ユニットがフレームを受信した場合に第１カウンタと第２カウンタを更新して、その移動端末がオーバーラップするベーシックサービスセットと抵触しないことを保証する手段を備え、前記移動端末は、前記第１カウンタと第２カウンタがアイドル状態を示す場合にメディアを共有する。前記移動端末は、送信要求（ＲＴＳ）と送信可能（ＣＴＳ）の交換を行い、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換に引き続いて行われる、対応のアクセスポイントと移動端末との間の通信における衝突を回避する。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、同チャネルに共存して動作する２以上のベーシックサービスセット（ＢＳＳ）を構成する端末間での衝突を回避する命令シーケンスと、プロセッサによって実行される命令シーケンスとを格納するマシン読取可能な媒体を提供する。プロセッサによって実行される命令シーケンスは、どのベーシックサービスユニットが移動端末に送信しているかを示す情報を含むフレームをプロセッサに受信させ、受信されたフレームが前記移動端末と同じＢＳＳから送信されたものであると判断された場合に、前記プロセッサに第１カウンタを更新させ、前記受信されたフレームがオーバーラップするＢＳＳから送信されたものであると判断された場合に、前記プロセッサに第２カウンタを更新させる命令を含み、前記移動端末は、前記第１カウンタおよび第２カウンタがアイドル状態のときにメディアを共用する。第１カウンタは、受信されたフレームに特定されるデュレーションに応じて更新され、移動端末が、自身が属するＢＳＳで他の送信と抵触しないように保証する。第２カウンタは、受信されたフレームに特定されるデュレーションに応じて更新され、移動端末が、オーバーラップするＢＳＳの他の端末との間で送信に抵触しないように保証する。
【００１３】
添付図面を参照した以下の詳細な説明により、本発明の方法および装置がよりいっそう理解されるものである。
【００１４】
以下の説明では、本発明のより完全な理解のために、特定のアーキテクチャ、インターフェイス、テクニック等を詳細に述べるが、これらは本発明を限定するものではなく、例示として述べるにすぎない。不必要な詳細さに起因する不明瞭さを排除し、説明を簡潔かつ明快にするために、公知の装置、回路、方法については説明を省略する。
【００１５】
本発明の理解を助けるために、以下の定義を用いることとする。
【００１６】
『ディストリビューテッド・コーディネーション機能（ＤＣＦ）』は、調整制御方式のひとつであり、ネットワークが動作しているときは常に、ＢＳＳに含まれる各端末において同じ調整制御ロジックがアクティブにされる方式である。
【００１７】
『ポイント・コーディネーション機能（ＰＣＦ）』は、調整制御方式のひとつであり、ネットワークが動作している任意の時間において、ＢＳＳ内の１の端末だけで調整制御ロジックがアクティブにされる方式である。
【００１８】
『コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）』は、ＢＳＳ間のコンテンションなしにフレーム交換ができる期間である。
【００１９】
『コンテンション区間（ＣＰ）』は、ＤＣＦ方式でのＢＳＳの動作期間であり、送信権は、衝突回避キャリアセンス多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）アルゴリズムを用いて端末間で決定される。
【００２０】
『コンテンションフリー区間繰り返しインターバル（ＣＦＰＲＩ）』は、コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）とコンテンション区間（ＣＰ）で構成されるスーパーフレームの持続時間である。
【００２１】
『ハイブリッド・コーディネーション機能（ＨＣＦ）』は、ＤＣＦ方式とＰＣＦ方式を組み合わせた調整制御方式であり、ＱｏＳで必要とされるメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）のサービスデータユニット（ＭＳＤＵ）を選択的に処理し、移動端末がコンテンションフリー区間（ＣＦＰ）とコンテンション区間（ＣＰ）の双方で、単一のフレーム交換シーケンス集合を用いることを可能にする。
【００２２】
『送信機会（ＴＸＯＰ）』は、特定の端末が無線メディアへの送信開始権を有する時間間隔であり、開始時間と最大持続時間（デュレーション）で定義される。
【００２３】
『ポイント・コーディネーション機能（ＰＣＦ）のインターフレームスペース（ＰＩＦＳ）』は、無線メディアにアクセスする優先レベルあるいはフレーム送信に先立つ待ち時間である。
【００２４】
まず、本発明の理解を容易にするために、既存のＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコルについて説明する。
【００２５】
図２では、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣサブレイヤは無線メディアにアクセスする２つの機能、ディストリビューテッド・コーディネーション機能（ＤＣＦ）とポイント・コーディネーション機能（ＰＣＦ）を区画する。ＤＣＦは、上述したように、衝突回避型キャリアセンス多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいて、非同期データの送信に用いられる。一方、ＰＣＦは等時サービスのためのポーリングメカニズムを用いる。ＰＣＦアクセス方式では、送信時間は複数のスーパーフレームに分割され、各スーパーフレームは、コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）とコンテンション区間（ＣＰ）とで構成される。コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）では、メディアへのアクセスにＰＣＦが用いられ、コンテンション区間（ＣＰ）ではＤＣＦが用いられる。コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）は、アクセスポイントＡＰから送られてくるビーコンフレームで始まり、同じくアクセスポイントから送られてくるＣＦ−ＥＮＤフレームで終了する。ビーコンフレームは、コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）のデュレーション（伝送持続時間）に関する情報を含み、この情報を用いて、各端末のネットワークアロケーションベクトル（ＮＡＶ）とネットワーク同期情報が更新される。アクセスポイントＡＰがビーコンの送信を試みる際に、ターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）は、アクセスポイントＡＰがビーコンの送信を試みる時間を示し、ＴＢＴＴは、ビーコン区間ごとに現れる。ＣＲＰＲＩは多数のビーコン区間で構成される。
【００２６】
上述したように、ネットワークアロケーションベクトル（ＮＡＶ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で、あるフレームで送信端末がチャネルを占有する間、その送信端末から隠れている端末がチャネルを競合しないようにするバーチャルキャリアセンスメカニズムの一部として定義される。コンテンツフリー区間（ＣＦＰ）では、各端末のＮＡＶがノンゼロ（非アイドル状態）に設定されているので、メディアの共有（競合）はない。この期間、アクセスポイントからポーリングされた端末は、ＮＡＶに乗ってのみ送信できる。ポーリングされた端末に送信フレームがあれば、そのフレームは送信される。アクセスポイントＡＰが、ポイントインターフレームスペース（ＰＩＦＳ）間隔待った後も、ポーリングされた端末から応答を受け取らない場合は、アクセスポイントは次の端末をポーリングする。提案されたＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＱｏＳ標準規格のハイブリッド・コーディネーション機能（ＨＣＦ）と、ＩＥＥＥ８０２．１１−１９９９標準規格のポイント・コーディネーション機能（ＰＣＦ）は、コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）とコンテンション区間（ＣＰ）の動作のためのＮＡＶに依存し、アクセスポイントＡＰで実行されるＨＣＦ／ＨＣによってポーリングされている端末を除くすべての端末が、ポーリングされている端末から送信を受けることができなくても、サイレント状態を維持するようにする。
【００２７】
図３は、コンテンションフリー区間におけるＲＴＳ（送信要求）／ＣＴＳ（送信可能）フレーム交換を示す図である。図３に示すように、アクセスポイントＡＰ１は、ＳＴＡ1,1にＲＴＳ（送信要求）を送り、これに対しＳＴＡ1,1は、ＣＴＳ（送信可能）を返す。その後、このＳＴＡ1,1を除いて、ＲＴＳを受信したすべての端末が、受信したＲＴＳで特定される時間だけ、ＮＡＶをビジー状態に設定する。すなわち、ＳＴＡ1,2は、受信したＲＴＳフレームのデュレーション／ＩＤ値に基づいてＮＡＶを設定し、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換に引き続いてＳＴＡ1,1とアクセスポイントＡＰ１との間で行われる送信に干渉しないようにする。このとき、ＳＴＡ1,2がＲＴＳ信号を受信した後に、所定期間、ＣＴＳもデータフレームも受信しない場合は、ＳＴＡ1,2はそのＮＡＶをゼロ（アイドル状態）にリセットする。しかし、ＳＴＡ1,2がＲＴＳを受信し、その後ＣＴＳや近接あるいはオーバーラップするＢＳＳのＳＴＡ2,1からデータを受信しない場合や、ＳＴＡ1,2がアクセスポイントＡＰ２からＣＦエンドポーリングを受け取った場合、ＳＴＡ1,2はそのＮＡＶをゼロ（アイドル状態）にリセットしてしまい、問題が生じる。ＳＴＡ1,2がオーバーラップする別のＢＳＳから到来したフレームに反応して、そのＮＡＶを不適切にリセットすると、アクセスポイントＡＰ１をとりまく信号交換への干渉を引き起こす。さらに、８０２．１１ＰＣＦメカニズムによれば、ＡＰ２からポーリングがあったときにＳＴＡ2,1が送信すべきデータを有している場合、そのＮＡＶ値とは無関係にＳＴＡ2,1はフレーム送信する。ＳＴＡ2,1からのこのような送信は、ＡＴＡ2,1の近隣でオーバーラップするＢＳＳのコンテンションフリー区間での別の送信と衝突する。
【００２８】
このような従来の問題点を解決するために、本発明は、ＮＡＶを新規の第２カウンタ、すなわちオーバーラップネットワークアロケーションベクトル（ＯＮＡＶ）と組み合わせて用いることによって、オーバーラップするベーシックサービスセット（ＢＳＳ）に属する端末との衝突を回避する。ＯＮＡＶは、コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）またはＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングによって許可されたコンテンションフリーバースト（ＣＦＢ）の期間にオーバーラップするＢＳＳから到来するフレームによって、端末の内部で更新される。すなわち、各端末はＮＡＶとＯＮＡＶという２つのカウンタを有し、これらのカウンタの値に応じて関連するＢＳＳでのフレーム送信を判断する。各端末は、自身が属するＢＳＳでのメディア占有にしたがってＮＡＶを更新することができ、一方ＯＮＡＶ値を用いて、オーバーラップするＢＳＳの他の端末とメディアを共有することによって、オーバーラップするＢＳＳとの衝突をも回避することができる。
【００２９】
実施形態では、ＯＮＡＶは、一点を除いて、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ規格で定義される、本来の既存のＮＡＶ更新方法と同じルールで更新される。一点の例外は、ＯＮＡＶは、自己のＢＳＳから到来するフレームではなく、近隣のオーバーラップするＯＢＳＳから到来するフレームで特定されるデュレーションＩＤ／フィールドの値によってのみ更新される点である。ＯＮＡＶは、ＨＣＦ動作下でのコンテンションフリー区間またはコンテンションフリーバーストにおいてのみ更新される。また、端末でＯＮＡＶの値が非ゼロの場合は、その端末は対応するアクセスポイントからのＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングには応答しないことを要求する。
【００３０】
以下で、ＯＮＡＶを用いて近隣のオーバーラップするＯＢＳＳとの衝突を回避し、一方で、自身の属するＢＳＳでのメディア占有に従ってＮＡＶを更新する手法について、詳細に説明する。
【００３１】
まず、ＮＡＶおよびＯＮＡＶを維持、更新する際に、フレームが近隣のＢＳＳからのフレームかどうかの判断が必要である。特定の端末で受信されたＲＴＳ／ＣＴＳ／ＡＣＫを含むフレームがＢＳＳ識別情報を含まない場合に、フレームがどのＢＢＳから送信されたかの判断をどのように実行するかを、図４および５を参照して説明する。
【００３２】
図４において、ステップＳ１００で、アクセスポイントＡＰで実行されるＨＣにより、各端末にＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングがかけられたときに更新プロセスが開始される。コンテンション区間でＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングを受信したときは、ステップＳ１０２で、各端末は、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングとＤＩＦＳ期間によって許可された送信（ＴＸＯＰ）持続時間に基づいてＮＡＶを更新する。そして、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングによって搬送されてきた宛先アドレス（ＤＡ）と、ＢＳＳのＩＤを格納する。宛先アドレス（ＤＡ）の値は、送信元（ＴＸｓｒｃ）として格納される。コンテンションフリー区間（ＣＦＰ）では、各端末はそのＮＡＶを更新しなくてもよいが、ＤＡ値（ＴＸｓｒｃとしての）と、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングによって搬送されてきたＢＳＳのＩＤは格納する。
【００３３】
ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングフレームの受信後、各端末はＴＸｓｒｃ情報に基づいて、自身が属するＢＳＳからフレームが到来するか否かを判断することができる。ステップＳ１０４で、端末がＮＡＶ値を増加させる性質のデュレーション／ＩＤフィールドを有するフレームを受信した場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０６で、フレームが近隣のオーバーラップＢＳＳ（ＯＢＳＳ）から送信されたものであると判断される。ステップＳ１０８で、受信したフレームに含まれるデュレーション／ＩＤフィールドに基づいて、この端末のＮＡＶではなく、ＯＮＡＶ値が更新される。同時に、オーバーラップＢＳＳのＩＤ情報があれば、これを格納する。
【００３４】
一方、ステップＳ１０４で、端末が受信したフレームが、ＮＡＶ値を増加させないデュレーション／ＩＤフィールドを有する場合は（Ｓ１０４でＮＯ）、フレームは同じＢＳＳから到来したものである可能性が高い。フレームが同じＢＳＳからのものか否かを判断するために、図５に示す処理プロセスが実行される。
【００３５】
図５において、まずステップＳ１１０で、端末は受信フレームを２通りに分類する。すなわち、ＲＴＳフレームと、ＣＴＳ／ＡＣＫである。当業者にとって公知のように、ＲＴＳフレームやＣＴＳ／ＡＣＫフレームはＢＳＳＩＤを含まない。受信したフレームがＲＴＳであり、かつこのＲＴＳフレームのソースアドレス（ＳＡ）が、ステップＳ１０２で格納したＴＸｓｒｃと同じ値であれば、このフレームは同じＢＳＳからのフレームであると判断される。すなわち、ステップＳ１１２で、端末は、受信したＲＴＳフレームのソースアドレスＳＡがＴＸｓｒｃと等しければ、フレームは同じＢＳＳからのものであると判断される（ステップＳ１１４）。そうでなければ（Ｓ１１２でＮＯ），フレームはオーバーラップするＢＳＳからのものであると判断され（ステップＳ１１６）、端末は受信フレームのデュレーション／ＩＤフィールドに基づいてＯＮＡＶを更新する（ステップＳ１２２）。
【００３６】
一方、ステップＳ１１０でＣＴＳ／ＡＣＫフレームが受信されると、このＣＴＳ／ＡＣＫフレームの宛先アドレス（ＤＡ）がステップＳ１０２で格納したＴＸｓｒｃと同じ場合に、受信フレームが同じＢＳＳからのものであると判断される。すなわち、ステップＳ１１８で、ＣＴＳ／ＡＣＫフレームのＤＡがＴＸｓｒｃと等しければ、端末は、ステップＳ１２０でフレームが同じＢＳＳからのものであると判断する。そうでなければ（Ｓ１１８でＮＯ）、受信フレームはオーバーラップするＢＳＳ（ＯＢＳＳ）からのものであると判断され（ステップＳ１１６）、端末は、ステップＳ１２２で、ＤＡを用いてＯＮＡＶを更新する。ＣＴＳ／ＡＣＫフレームはソースアドレスＳＡ情報を含まない。
【００３７】
このように、フレームがオーオバーラップするＢＳＳ（ＯＢＳＳ）からのものであると判断されると、受信フレームのデュレーション／ＩＤフィールドに基づき、新たなＯＮＡＶが現在のＯＮＡＶ値よりも大きい場合にのみ、端末内部でＮＡＶに代わって、ＯＮＡＶが更新される。
【００３８】
端末で受信されたフレームがＯＢＳＳからのものか否かが判断され、ＯＮＡＶが更新された後、ＮＡＶとＯＮＡＶの双方が、これらのメディアがゼロまたはアイドル状態であると示している場合（ＮＡＶ＝ＯＮＡＶ＝０）に、各端末は自身のＢＳＳ内での送信が許可される。これにより、オーバーラップＢＳＳ（ＯＢＳＳ）による衝突を回避することができる。もっとも、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリング、ＲＴＳフレーム、受信確認を要する種類のフレームの受信後、端末が送信してもよいかどうかに関する特定の事例がある。図６は、そのような３つのケースを示す。端末は、以下で述べる特定の条件が満足された場合にのみ、制御信号に応答して送信が許可される。
【００３９】
第１に、コンテンション区間における非ＣＦＢ区間（区間１）において、ＱＳＴＡ端末は、この端末のＮＡＶとＯＮＡＶの双方がゼロの場合にだけ、ＲＴＳに対してＣＴＳで応答する。端末がＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングを受信した際に、そのＮＡＶとＯＮＡＶがゼロであり、かつ、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングがこの端末に宛てられたものであれば、端末はこのＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングに応じることが許される。このとき、端末は、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングに示されるデュレーションフィールドに応じて、ＮＡＶを設定する。しかし、端末がＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングを受信した際に、そのＮＡＶとＯＮＡＶがゼロでない場合は、そのＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングが自身に宛てられたものであっても、端末はこのポーリングに応じることができない。ここで、端末はＯＮＡＶカウンタ内に、（ＮＡＶ，ＯＮＡＶ）のうちの最大値を格納するが、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングフレームに特定されるデュレーション／ＩＤフィールドを用いてＮＡＶを設定する。
【００４０】
第２に、コンテンションフリーバースト（ＣＦＢ；区間２）では、端末は、ＯＮＡＶがゼロの場合に、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングに対して応答し、ＴｘＯＰホルダによるＲＴＳに対してＣＴＳで応答する。ＮＡＶは、区間２ではすでにアクティブにされている。
【００４１】
コンテンションフリー区間（ＣＦＰ；区間３）では、ＣＦＰの開始が予定されるターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）では、端末のＮＡＶ値がゼロでないならば、そのＮＡＶはコンテンション区間にＯＢＳＳによって設定されたと判断される。すなわち、端末はＯＮＡＶカウンタに（ＮＡＶ、ＯＮＡＶ）の最大値を格納するが、ビーコンフレームに特定されるｄｏｔ１１ＣＦＰＭａｘデュレーション／ＩＤフィールドを用いてＮＡＶ値を設定する。ここで、端末はＯＮＡＶがゼロである場合にのみ、ＱｏＳ（＋）ＣＦポーリングに応答し、ＴｘＯＰホルダによるＲＴＳに対してＣＴＳで応答する。
【００４２】
上述した３つのケースのいずれの場合も、端末が受信確認を要する種類のフレームを適正に受信したときは、メディアのビジー／アイドル状態にかかわらず、端末は常にＡＣＫフレームを生成する。
【００４３】
以上、良好な実施形態に基づき、互いにオーバーラップするＢＳＳに起因する衝突の効果的な低減について述べてきた。当業者にとって本発明による効果は明らかである。ＯＮＡＶのコンセプトは、端末が属するＢＳＳを、このＢＢＳにオーバーラップする近接ＢＳＳの存在から保護するとともに、オーバーラップＢＳＳを保護する必要のあるときは、送信を行わないことによってＯＢＳＳも公平に保護する点にある。
【００４４】
特定の実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、当業者にとって多様な変更、改良が可能であることは明白であり、本発明の範囲を逸脱することなく均等の範囲で代用が可能である。また、特定の状況では、基本的な範囲から離れることなく、本発明の教示する内容に適宜変更が加えられ得る。したがって、本発明は本発明のベストモードとして開示された特定の実施形態に限定されることなく、クレームの範囲内にあるあらゆる実施形態を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態が適用される無線ネットワークの一例を示す概略図である。
【図２】ＣＦＰ（コンテンションフリー区間）とＣＰ（コンテンション区間）が共存するスーパーフレームの構造を示す図である。
【図３】コンテンションフリー区間のＲＴＳ／ＣＴＳ交換タイミングを示すタイミング図である。
【図４】本発明の一実施形態において、受信されたフレームがオーバーラップするＢＳＳから送信されたものか否かを判断する処理工程を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態において、受信されたフレームがオーバーラップするＢＳＳから送信されたものか否かを判断する処理工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態において、端末が送信許可される別の例を示す概略図である。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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