(57)【要約】  ビーコンポールフレームが、日和見的な方式で局（ＳＴＡ）からワイヤレスＡＰに送信される。ワイヤレスＡＰは、ビーコンポールフレームを受信するのに応答してユニキャストビーコンフレームをＳＴＡに送信し、それにより、ＡＰからのブロードキャストビーコンフレームを受信するためにＳＴＡが定期的にウェイクアップする必要性をなくす。ワイヤレスＡＰは、従来のブロードキャストビーコンフレームよりも速い速度でユニキャストビーコンフレームを送信することができる。結果として、ＳＴＡがユニキャストビーコンフレームを受信するためにアウェイクでなければならない時間は、ＳＴＡが従来のブロードキャストビーコンフレームを受信するためにアウェイクでなければならない時間よりもかなり少なく、この結果、ＳＴＡ内でのかなりの節電となる。ワイヤレスＡＰは、ＳＴＡに送信されることになるダウンリンク（ＤＬ）データパケットをユニキャストビーコンフレームと集約することができ、この結果、ＳＴＡ内での一層の節電となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス局（ＳＴＡ）との伝送機会を識別することと、
前記識別された伝送機会の間にビーコンポールフレームを前記ＳＴＡからワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）に送信することと、
前記ＡＰから送信されたユニキャストビーコンフレームを前記ＳＴＡによって受信することと、
を備える方法。
【請求項２】
第１のレートで前記ビーコンポールフレームを前記ＳＴＡから前記ＡＰに送信することと、
前記第１のレートよりも速い第２のレートで前記ＡＰによって前記ＳＴＡに送信された前記ユニキャストビーコンフレームを受信することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＡＰは前記ＡＰのビーコン期間中に１つだけのユニキャストビーコンフレームを前記ＳＴＡに送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＰが所定数よりも多いＳＴＡに関連付けられた場合に、前記ＡＰがユニキャストビーコンフレームを送らないようにすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ユニキャストビーコンフレームはダウンリンクデータを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
プローブ要求を前記ＳＴＡから前記ＡＰに送信することと、ここで、前記プローブ要求は、前記ＳＴＡがビーコンポーリングに参加できることを示し、
プローブ応答を前記ＳＴＡによって受信することと、ここで、前記プローブ応答は、前記ＡＰによって送信され、前記ＡＰがビーコンポーリングに参加できることを示す、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
情報要素を前記ＳＴＡによって受信することをさらに備え、前記情報要素は、前記ＡＰによって送信され、前記ＡＰがビーコンポールフレームに現在応答するかどうかを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第２の情報要素を前記ＳＴＡによって受信することをさらに備え、前記第２の情報要素は、前記ＡＰによって送信され、前記ＡＰがビーコンポールフレームに応答する能力が変化することになることを示す、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
情報要素を前記ＳＴＡによって受信することをさらに備え、前記情報要素は、前記ＡＰによって送信され、前記ＡＰが所定数のビーコン期間にわたって応答することになるビーコンポールフレームの最大数を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
情報要素を前記ＳＴＡによって受信することをさらに備え、前記情報要素は、前記ＡＰによって送信され、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに通常のビーコンフレームで応答することになるか、修正されたビーコンフレームで応答することになるかを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記修正されたビーコンフレームは、通常のビーコンフレームよりも少ないフィールドおよび／または情報要素を有する低減ビーコンフレームを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記修正されたビーコンフレームは、通常のビーコンフレームとは異なるフィールドおよび情報要素を有するインクリメンタルビーコンフレームを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記修正されたビーコンフレームは、通常のビーコンフレームのフィールドおよび情報ユニットの１つまたは複数を圧縮した圧縮ビーコンフレームを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
情報要素を前記ＳＴＡによって受信することをさらに備え、前記情報要素は、前記ＡＰによって送信され、ビーコン期間中に前記ＳＴＡから受信された第１のＰＳ＿Ｐｏｌｌおよび／または第１のトリガフレームを前記ＡＰがビーコンポールフレームとして扱うことになることを示す、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ワイヤレス局（ＳＴＡ）についての識別された伝送機会の間に、ビーコンポールフレームをワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）によって前記ＳＴＡから受信することと、
前記ビーコンポールフレームを受信するのに応答して、ユニキャストビーコンフレームを前記ワイヤレスＡＰから前記ＳＴＡに送信することと、
を備える方法。
【請求項１６】
第１のレートで前記ビーコンポールフレームを前記ワイヤレスＡＰによって受信することと、
前記第１のレートよりも速い第２のレートで前記ユニキャストビーコンフレームを前記ワイヤレスＡＰから送信することと、
をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ワイヤレスＡＰは前記ＡＰのビーコン期間中に１つだけのユニキャストビーコンフレームを前記ＳＴＡに送信する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ビーコンポールフレームを前記ＡＰに送信できる局の数を監視することと、
ビーコンポールフレームを前記ＡＰに送信できる局の前記数が所定数を超えた場合に、前記ＡＰがユニキャストビーコンフレームを送らないようにすることと、
をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＳＴＡへのダウンリンクデータを前記ユニキャストビーコンフレームに含めることをさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＡＰが第１の時間期間にわたって前記ＳＴＡに送信できるユニキャストビーコンフレームの数を制限することをさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
ワイヤレス媒体上の伝送機会を識別するためのコントローラと、
前記識別された伝送機会の間にビーコンポールフレームをワイヤレス局（ＳＴＡ）からワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）に送信するための送信機と、
前記ＡＰから送信されたユニキャストビーコンフレームを受信するための受信機と、
を備えるＳＴＡ。
【請求項２２】
前記送信機は、第１のレートで前記ビーコンポールフレームを前記ＳＴＡから前記ＡＰに送信し、前記受信機は、前記第１のレートよりも速い第２のレートで前記ユニキャストビーコンフレームを前記ＳＴＡから受信する、請求項２１に記載のＳＴＡ。
【請求項２３】
前記受信機は、前記ＡＰによって送信されたビーコンポーリングデューティ（ＢＰ＿ＤＵＴＹ）値を受信し、前記ＢＰ＿ＤＵＴＹ値は、ある一定数のビーコン期間中に前記ＡＰが何個のビーコンポールフレームに応答することになるかを示す、請求項２１に記載のＳＴＡ。
【請求項２４】
前記送信機は、プローブ要求を前記ＡＰに送信し、前記プローブ要求は、前記ＳＴＡがビーコンポーリングに参加できることを示す、請求項２１に記載のＳＴＡ。
【請求項２５】
前記受信機は、前記ＡＰから送信されたプローブ応答を受信し、前記プローブ応答は、前記ＡＰがビーコンポーリングに参加できることを示す、請求項２４に記載のＳＴＡ。
【請求項２６】
前記受信機は、前記ＡＰによって送信された情報要素を受信し、前記情報要素は、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに応答できるようにされているかどうかを示す、請求項２１に記載のＳＴＡ。
【請求項２７】
前記受信機は、前記ＡＰによって送信された第２の情報要素をさらに受信し、前記第２の情報要素は、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに応答する能力が変化することになることを示す、請求項２６に記載のＳＴＡ。
【請求項２８】
前記受信機は、前記ＡＰによって送信された情報要素を受信し、前記情報要素は、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに第１のタイプのユニキャストビーコンフレームで応答することになるか第２のタイプのユニキャストビーコンフレームで応答することになるかを示す、請求項２１に記載のＳＴＡ。
【請求項２９】
ワイヤレス局（ＳＴＡ）の識別された伝送機会の間に前記ＳＴＡから送信されたビーコンポールフレームを受信するための受信機と、
前記ビーコンポールフレームに応答してユニキャストビーコンフレームを前記ＳＴＡに送信するための送信機と、
を備えるワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）。
【請求項３０】
前記受信機は、第１のレートで前記ビーコンポールフレームを受信し、前記送信機は、前記第１のレートよりも速い第２のレートで前記ユニキャストビーコンフレームを送信するように構成された、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３１】
前記ＡＰの所定数のビーコン期間中に、前記ＳＴＡに送信されるユニキャストビーコンフレームの数を制限するためのコントローラをさらに備える、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３２】
前記コントローラは、ビーコンポールフレームを前記ＡＰに送信できる局（ＳＴＡ）の数を監視し、ビーコンポールフレームを前記ＡＰに送信できるＳＴＡの前記数が所定数を超えた場合に、前記ＡＰがユニキャストビーコンフレームを送信するのを停止させる、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３３】
前記コントローラは、前記ＳＴＡとの通信に使用されるチャネル上のトラフィックを監視し、前記チャネルは帯域幅を有し、前記チャネル上の前記トラフィックが前記帯域幅の所定パーセンテージを超えた場合に、前記ＡＰがユニキャストビーコンフレームを送信するのを停止させる、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３４】
前記コントローラは、前記ＳＴＡへのダウンリンクデータを前記ユニキャストビーコンフレームに含める、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３５】
前記送信機は、ある一定数のビーコン期間中に、前記ＡＰが何個のビーコンポールフレームに応答することになるかを前記ＳＴＡに示すビーコンポーリングデューティ（ＢＰ＿ＤＵＴＹ）値を送信する、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３６】
前記受信機は、前記ＳＴＡからプローブ要求を受信し、前記プローブ要求は、前記ＳＴＡがビーコンポーリングに参加できることを示し、前記送信機は、プローブ応答を前記ＳＴＡに送信するように構成され、前記プローブ応答は、前記ＡＰがビーコンポーリングに参加できることを示す、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３７】
前記送信機は、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに応答できるようにされているかどうかを示す情報要素を送信する、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項３８】
前記送信機は、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに応答する能力が変化することになることを示す第２の情報要素を送信する、請求項３７に記載のＡＰ。
【請求項３９】
前記送信機は、前記ＡＰが前記ビーコンポールフレームに第１のタイプのユニキャストビーコンフレームで応答することになるか第２のタイプのユニキャストビーコンフレームで応答することになるかを示す情報要素を送信する、請求項２９に記載のＡＰ。
【請求項４０】
ワイヤレス局（ＳＴＡ）とワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）との間でビーコンポーリングプロセスを実施する方法であって、
前記ワイヤレスＳＴＡでＩＥＥＥ８０２．１１標準に従うフレームを提供することと、前記フレームは、前記フレームをビーコンポーリングフレームとして識別するように設定されたビットを有するフレームサブタイプフィールドを含み、
前記フレームを前記ワイヤレスＳＴＡから前記ワイヤレスＡＰに送信することと、
を備える方法。
【請求項４１】
ユニキャストビーコンフレームを前記ワイヤレスＳＴＡによって受信することをさらに備え、前記ユニキャストビーコンフレームは、前記フレームを受信して前記フレームをビーコンポーリングフレームとして識別することに応答して、前記ワイヤレスＡＰによって送信される、請求項４０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１３年２月２８日に出願され、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１３／７８１，６１２号に対する優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ワイヤレス通信システム中で節電のためにポーリングビーコンを使用することに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）システムでは、Ｗｉ−Ｆｉデバイスが、第１のチャネル中で、局（ＳＴＡ）（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）として第１のＢＳＳ（basic service set:基本サービスセット）ネットワークに接続されると同時に、第１のチャネルとは異なる第２のチャネル中で、局（ＳＴＡ）（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）として第２のＢＳＳネットワークにも参加することがある。第１と第２の両方のＢＳＳネットワークに参加するために、Ｗｉ−Ｆｉデバイスは、第１と第２の両方のＢＳＳネットワーク中のワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）（またはＷｉ−Ｆｉ直接グループオーナ（ＧＯ））から定期的に送信されるビーコンフレームを受信できなければならない。よって、第１のＢＳＳネットワーク内では、Ｗｉ−Ｆｉデバイスは、第１のチャネル上で第１の関連するワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）からブロードキャストされたビーコンフレーム（すなわちビーコン）を受信するために、所定のターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）の第１のセットで定期的にウェイクアップすることになる。同様に、Ｗｉ−Ｆｉデバイスは、第２のチャネル上で第２の関連するワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）からブロードキャストされたビーコンフレームを受信するために、所定のＴＢＴＴの第２のセットで定期的にウェイクアップする。第１のＢＳＳネットワークにおけるＴＢＴＴと第２のＢＳＳネットワークにおけるＴＢＴＴとの間の間隔は、ランダムに配置される。結果として、第１のＢＳＳネットワークにおけるＴＢＴＴが、第２のＢＳＳネットワークにおけるＴＢＴＴに重なる（または非常に近い）場合がある、ということがあり得る。この場合、Ｗｉ−Ｆｉデバイスは、第１のＢＳＳネットワーク中の第１のチャネル上で送信されたビーコンフレームを受信するためにウェイクアップすると同時に、第２のＢＳＳネットワーク中の第２のチャネル上で送信されたビーコンフレームを取り逃すことがある。第２のチャネル上で十分なビーコンフレームが取り逃された場合、Ｗｉ−Ｆｉデバイスは、第２のＢＳＳネットワーク中で第２のワイヤレスＡＰに関連付けられたままでいることができなくなる。
【０００４】
[0004]したがって、Ｗｉ−Ｆｉデバイスが、２つの異なるチャネル上で２つの異なるＢＳＳネットワークに関連する２つの異なるワイヤレスＡＰのいずれからのビーコンも取り逃さずに、この２つのワイヤレスＡＰに同時に接続されることを可能にする方法および構造を有することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]したがって、本発明は、ワイヤレスＡＰによって所定のＴＢＴＴでブロードキャストされたビーコンフレームを受信するために局（ＳＴＡ）が定期的にウェイクアップすることを必要とするのではなく、ＳＴＡが日和見的な（opportunistic）方式でビーコン情報をワイヤレスＡＰから受信できるようにする、ビーコンポーリングプロセスを提供する。
【０００６】
[0006]一実施形態によれば、ビーコンポーリングプロセスは、ワイヤレスＡＰとＳＴＡのアソシエーションの間に発生するハンドシェークプロセスを使用して、ＳＴＡとワイヤレスＡＰとの間でイネーブルにされる。このハンドシェークプロセスは、ビーコンポーリングプロセス内でイネーブルにされる／実装されることになる様々な機能を確立することができる。
【０００７】
[0007]ビーコンポーリングプロセスがＳＴＡとワイヤレスＡＰとの間でイネーブルにされると、ＳＴＡは、日和見的な方式でビーコンポールフレームをワイヤレスＡＰに送信することになる。より具体的には、ＳＴＡは、ＳＴＡが関連ネットワーク中でアクティブ状態であるときに、ビーコンポールフレームをワイヤレスＡＰに送信することになる。ワイヤレスＡＰは、ビーコンポールフレームをＳＴＡから受け取るのに応答してユニキャストビーコンフレームをＳＴＡに送信するが、このユニキャストビーコンフレームは、ワイヤレスＡＰによってＴＢＴＴでブロードキャストされる従来のビーコンフレームからＳＴＡが通常なら受け取るはずの、ビーコン情報を含む。ＳＴＡは、ワイヤレスＡＰに関連付けられたままでいるのに必要とされるビーコン情報をユニキャストビーコンフレームから受け取るので、ＳＴＡは、ワイヤレスＡＰによってブロードキャストされたビーコンフレームを受け取るためにＴＢＴＴでウェイクアップする必要はない。結果として、ワイヤレスＡＰによってＴＢＴＴでブロードキャストされたビーコンフレームを取り逃す可能性が除去される。
【０００８】
[0008]一実施形態では、ワイヤレスＡＰは、ワイヤレスＡＰがブロードキャストビーコンフレームを送信するデータレートよりも高いデータレートでユニキャストビーコンフレームを送信し、それにより、ユニキャストビーコンフレームに関連するオーバヘッドを最小限に抑え、ＳＴＡ内の電力消費を最小限に抑える。別の実施形態では、ワイヤレスＡＰはさらに、ＳＴＡへのダウンリンクデータをユニキャストビーコンフレームに含めることによって、オーバヘッドを最小限に抑える。ワイヤレスＡＰはさらに、ユニキャストビーコンフレームに含まれるビーコン情報を削減または圧縮することによって、オーバヘッドを最小限に抑える。ワイヤレスＡＰはさらに、１つのビーコン期間中に（または複数のビーコン期間中に）ＳＴＡに送信されるユニキャストビーコンフレームの数を制限することによって、オーバヘッドを最小限に抑えることができる。
【０００９】
[0009]別の実施形態では、ワイヤレスＡＰは、ＳＴＡとの通信に使用されるチャネルのビジーなエアタイムを監視し、このビジーなエアタイムが総エアタイムの所定パーセンテージを超えた場合は、ワイヤレスＡＰはビーコンポーリングプロセスを非アクティブ化することになる。ワイヤレスＡＰはまた、ビーコンポーリングプロセスに参加できる局（ＳＴＡ）の数を監視することができ、このＳＴＡ数が所定数を超えた場合は、ワイヤレスＡＰはビーコンポーリングプロセスを非アクティブ化することになる。ビーコンポーリングプロセスの非アクティブ化は、１つまたは複数のビーコン期間により遅延させることができ、それにより、ビーコンポーリングプロセスの非アクティブ化がすべてのＳＴＡに正しく通知されるのを確実にすることができる。ワイヤレスＡＰはまた、ビジーなエアタイムが後で所定パーセンテージ未満に減少した場合、および／またはビーコンポーリングプロセスに参加できるＳＴＡの数が所定数未満になった場合に、ビーコンポーリングプロセスを再アクティブ化することができる。
【００１０】
[0010]本発明は、後続の説明および図面を考慮すればより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】Ｗｉ−Ｆｉデバイスと２つのワイヤレスアクセスポイントとを含む従来のＷｉ−Ｆｉシステムのブロック図。
【図２】図１のワイヤレスＡＰによって送信されるビーコンのタイミングを示すタイミング図であって、これらのワイヤレスＡＰが同じビーコン期間を実装する場合のタイミング図。
【図３】図１のワイヤレスＡＰによって送信されるビーコンのタイミングを示すタイミング図であって、これらのワイヤレスＡＰが異なるビーコン期間を実装する場合のタイミング図。
【図４】本発明の一実施形態による、ビーコンポーリングプロセスを実装するワイヤレスシステムのブロック図。
【図５】本発明の一実施形態による、ビーコンポールフレームを実現するように修正されるフレームのブロック図。
【図６】本発明の一実施形態による、ビーコンポーリングプロセスをアクティブ化／非アクティブ化するための方法を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0017]図１は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１とワイヤレスアクセスポイント（ＡＰ）１０２および１０３とを含むＷｉ−Ｆｉシステム１００のブロック図である。Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、ワイヤレスＡＰ１０２を含む第１のＢＳＳネットワークに接続され、また、ワイヤレスＡＰ１０３を含む第２のＢＳＳネットワークにも参加する。より具体的には、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、第１のチャネル１１１中で、ワイヤレスＡＰ１０２に接続された局（ＳＴＡ１）として動作し、また、別個の第２のチャネル１１２中でも局（ＳＴＡ２）として動作する。
【００１３】
[0018]Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は通常、電力消費を最小限に抑えるために「Ｗｉ−Ｆｉ節電モード」で動作し、この場合、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、低電力スリープ状態と高電力アクティブ状態とで交互に動作する。第１のＢＳＳネットワーク内では、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、関連するワイヤレスＡＰ１０２から第１のチャネル１１１上でブロードキャストされたビーコンフレーム（すなわちビーコン）を受信するために、所定のターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）で定期的にウェイクアップする（スリープモードからアクティブ状態に遷移する）。ワイヤレスＡＰ１０２は、関連する局ＳＴＡ１が第１のチャネル１１１上でスリープモードである間は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１にフレームを送信しない。関連する局ＳＴＡ１がスリープモードである間、ワイヤレスＡＰ１０２は、第１のチャネル１１１上で局ＳＴＡ１に送信されるべきフレームをバッファし、これらのバッファされたフレームの存在を、ビーコンに含まれるＴＩＭ（トラフィックインジケーションマップ）情報要素を使用して示す。このビーコンは、第１のチャネル１１１上でワイヤレスＡＰ１０２から局ＳＴＡ１にＴＢＴＴでブロードキャストされる。したがって、ワイヤレスＡＰ１０２においてバッファされたフレームの受信に大きな遅延がないように、局ＳＴＡ１がビーコンをワイヤレスＡＰ１０２から受信することが重要である。
【００１４】
[0019]同様に、第２のＢＳＳネットワーク内では、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、関連するワイヤレスＡＰ１０３から第２のチャネル１１２上で送信されたビーコンを受信するために、所定のターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）で定期的にウェイクアップする。ワイヤレスＡＰ１０３は、ワイヤレスＡＰ１０２と同様の方式で動作し、所定のＴＢＴＴで、第２のチャネル１１２上でビーコンを関連する局ＳＴＡ２に定期的に送信する。この場合もやはり、ワイヤレスＡＰ１０３においてバッファされたフレームの受信に大きな遅延がないように、局ＳＴＡ２がビーコンをワイヤレスＡＰ１０３から受信することが重要である。
【００１５】
[0020]ワイヤレスＡＰ１０２および１０３はそれぞれ、そのタイミング同期機能（ＴＳＦ）カウンタとそのビーコン期間設定とに基づいて、それぞれのビーコンを送信することになり、したがって、ワイヤレスＡＰ１０２とワイヤレスＡＰ１０３のビーコン間の間隔は、ランダムに配置される。両方のネットワークにおいてビーコン期間が同じである（または類似する）場合、ワイヤレスＡＰ１０２と１０３が同時に（またはほぼ同時に）ビーコンを送信することになる可能性があり、それにより、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、ワイヤレスＡＰ１０２と１０３の両方からビーコンを確実にまたは一貫して受信することができなくなる。
【００１６】
[0021]図２は、ワイヤレスＡＰ１０２によって送信され得るビーコン２０１〜２０４と、ワイヤレスＡＰ１０３によって送信され得るビーコン２１１〜２１４とのタイミングを示すタイミング図であり、ワイヤレスＡＰ１０２と１０３は、同じビーコン期間を実装する。例示されるタイミング図では、ワイヤレスＡＰ１０２は、ワイヤレスＡＰ１０３がビーコン２１１〜２１４を送信する直前にビーコン２０１〜２０４をそれぞれ送信する。図２はまた、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１がチャネル１１１および１１２にサービスするタイミングも示す。ビーコン２０１〜２０４がビーコン２１１〜２１４の前に発生するので、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、局ＳＴＡ１がワイヤレスＡＰ１０２からのビーコン２０１〜２０４を受信できるようにするために、チャネル１１１にサービスすることになる。しかし、ビーコン２１１〜２１４がビーコン２０１〜２０４に近いせいで、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、ワイヤレスＡＰ１０３から送信されたビーコン２１１〜２１４を受信するのに十分なほど速く第１のチャネル１１１から第２のチャネル１１２に切り替えることができない。結果として、第２のチャネル１１２に関連する局ＳＴＡ２は、ワイヤレスＡＰ１０３によって送信されたビーコン２１１〜２１４をまったく受信しないことになる。図２では、ビーコン２１１〜２１４の各々を通る「Ｘ」によってこの状況が示されている。より早いビーコンから受信できるようにする単純なアルゴリズムでは、前述の状況は改善されないであろうことに留意されたい。
【００１７】
[0022]図３は、ワイヤレスＡＰ１０２によって送信され得るビーコン３０１〜３０７と、ワイヤレスＡＰ１０３によって送信され得るビーコン３１１〜３１５とのタイミングを示すタイミング図であり、ワイヤレスＡＰ１０２と１０３は、異なるビーコン期間を実装する。例示されるタイミング図では、ワイヤレスＡＰ１０２は、ワイヤレスＡＰ１０３がビーコン３１１、３１３、および３１５を送信する直前にビーコン３０１、３０４、および３０７をそれぞれ送信する。結果として、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１は、ワイヤレスＡＰ１０３から第２のチャネル１１２上で送信されたビーコン３１１、３１３、および３１５を局ＳＴＡ２が受信できるようにするのに十分なほど速くは、第１のチャネル１１１から第２のチャネル１１２に切り替えることができない。図３では、ビーコン３１１、３１３、および３１５の各々を通る「Ｘ」によってこの状況が示されている。この実施例では、長い方のビーコン期間を有するデバイスに関連するビーコン（すなわち、ワイヤレスＡＰ１０３に関連するビーコン）が、定期的に取り逃される。
【００１８】
[0023]したがって、Ｗｉ−Ｆｉデバイスが、２つの異なるチャネル上で２つの異なるＢＳＳネットワークに関連する２つのワイヤレスＡＰのいずれからのビーコンも取り逃さずに、この２つの異なるワイヤレスＡＰに同時に接続されるのを可能にする方法を有することが望ましいであろう。
【００１９】
[0024]加えて、前述の「Ｗｉ−Ｆｉ節電モード」は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１がワイヤレスＡＰ１０２と１０３とのＴＢＴＴ間でスリープモードにとどまることによって節電できるようにするが、Ｗｉ−Ｆｉデバイス１０１がビーコンを受信するためにアクティブ状態でなければならない時間の量は、なおかなりの量である。たとえば、ワイヤレスＡＰ１０２および１０３の各々が１００ミリ秒（ｍｓ）のビーコン期間を実装すると仮定する。さらに、各ビーコンが１Ｍｂｐｓの最低レートで送信される１５０バイトを含み、したがって各ビーコンが約１．４ｍｓの継続時間を有すると仮定する。この例では、各ビーコンは総エアタイムの１．４％を占め、２つのワイヤレスＡＰ１０２および１０３のビーコンは、合わせて総エアタイムの２．８％を占める。よって、ワイヤレスデバイス１０１は、ワイヤレスＡＰ１０２および１０３によって送信されたビーコンを受信するために２．８％の時間にわたってアクティブ状態である必要がある。Ｗｉ−Ｆｉデバイスがビーコンを受信するためにアクティブ状態でなければならない時間を短縮するようにして、Ｗｉ−ＦｉデバイスがビーコンをワイヤレスＡＰから受信できるようにする方法を有することが望ましいであろう。
【００２０】
[0025]一般に、本発明の実施形態は、局（ＳＴＡ）（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）からワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接グループオーナ（ＧＯ））に日和見的な方式で送信されるビーコンポールフレームの概念を導入する。ビーコンポールフレームを受信するのに応答して、ワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）は、ビーコンポールフレームを送ったＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）にユニキャストビーコンフレームを送信することができる。ワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）は、ユニキャストビーコンフレームが従来のブロードキャストビーコンフレームよりも高い速度で送信されるのを可能にする変調符号化方式（ＭＣＳ）を使用して、ユニキャストビーコンフレームを送信することができる。結果として、ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）がユニキャストビーコンフレームを受信するためにアクティブ状態でなければならない時間のパーセンテージは、ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）が従来のブロードキャストビーコンフレームを受信するためにアクティブ状態でなければならない時間のパーセンテージ未満であり、この結果、ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）内での節電となる。特定の一実施形態では、ワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）は、ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）に送信されることになるダウンリンク（ＤＬ）データパケットがあればそれらをユニキャストビーコンフレームと集約し、この結果、ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）内での一層の節電となる。
【００２１】
[0026]ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）は、ユニキャストビーコンフレームを受信することによって、ワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）に関連付けられたままでいることができる。ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）は、必要とされるビーコン情報をユニキャストビーコンフレームから受け取るので、ＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）は、ワイヤレスＡＰ（またはＷｉ−Ｆｉ直接ＧＯ）によってブロードキャストされるビーコンフレームを、スケジュールされたＴＢＴＴでリッスンすることは必要とされない。結果として、図２および３に示されるようなビーコン衝突状況によって、必要なビーコン情報をＳＴＡ（またはＷｉ−Ｆｉ直接クライアント）が受信できなくなることはない。
【００２２】
[0027]次に、本発明がより詳細に説明される。図４は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス（ＳＴＡ）４０１とワイヤレスＡＰ４０２とを含むワイヤレスシステム４００のブロック図であり、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１およびワイヤレスＡＰ４０２は、本発明によるビーコンポーリングプロセスを実装する。Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、第１のチャネル４１１中でワイヤレスＡＰ４０２に接続される局（ＳＴＡ）として動作する。Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１およびワイヤレスＡＰ４０２は最初にアソシエーションプロセス４３０に携わるが、このプロセスで、これらのデバイスは、どのようにＢＳＳネットワーク中で通信が実施されることになるかを交渉する。アソシエーションプロセス４３０が完了した後、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１およびワイヤレスＡＰ４０２はビーコンポーリングプロセス４２０に携わるが、このプロセスで、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、日和見的な方式でビーコンポールフレーム（たとえばＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥ４２０）をワイヤレスＡＰ４０２に送信し、ワイヤレスＡＰ４０２は、これに応答して、ユニキャストビーコンフレーム（たとえばＵＢ＿ＦＲＡＭＥ４２１）をＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信する。
【００２３】
[0028]一般に、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、送信機回路４０５とコントローラ４０６と受信機回路４０７とを備え、これらはデバイス４０１の様々な送信、制御、および受信機能を実装するが、これらについては後でより詳細に説明される。同様に、ワイヤレスＡＰ４０２は、送信機回路４１５とコントローラ４１６と受信機回路４１７とを備え、これらはワイヤレスＡＰ４０２の様々な送信、制御、および受信機能を実装するが、これらについては後でより詳細に説明される。図４ではコントローラ４０６および４１６は回路ブロックとして示されているが、これらのコントローラ４０６および４１６の機能は、様々な実施形態で、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せによって提供され得ることが理解される。
【００２４】
[0029]本発明の一実施形態によれば、アソシエーションプロセス４３０は、能力広告（capability advertise）４４０とセットアップ４５０とポリシ交渉(policy negotiation)４６０とを含むビーコンポーリングハンドシェークプロセスを含む。
【００２５】
[0030]一実施形態では、能力広告４４０は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１およびワイヤレスＡＰ４０２によってそれぞれ送信されるプローブ要求およびプローブ応答フレームに含まれるベンダ特有情報要素（ＩＥ）を使用して実装され、それにより、これらのデバイス４０１〜４０２は、それらがビーコンポーリングプロセスに参加できるという能力を広告する。たとえば、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は最初に、プローブ要求（Ｐ＿ＲＥＱ）４３１をワイヤレスＡＰ４０２に送信することができ、プローブ要求Ｐ＿ＲＥＱ４３１は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１が本発明のビーコンポーリングプロセスに参加できるかどうかの指示を含む。たとえば、プローブ要求Ｐ＿ＲＥＱ４３１は、ビーコンポーリング要求フィールド（ＢＰ＿ＲＥＱ）４３２を含み得、ビーコンポーリング要求フィールド（ＢＰ＿ＲＥＱ）４３２には、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１がビーコンポーリングプロセスに参加できることを示すための第１の値、または、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１がビーコンポーリングプロセスに参加できないことを示すための第２の値が与えられる。この実施例では、ビーコンポーリング要求フィールドＢＰ＿ＲＥＱ４３２は、プローブ要求Ｐ＿ＲＥＱ４３１に含まれるベンダ特有ＩＥである。
【００２６】
[0031]ワイヤレスＡＰ４０２は、プローブ要求Ｐ＿ＲＥＱ４３１に応答して、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１をＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信する。プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１は、ワイヤレスＡＰ４０３がビーコンポーリングプロセスに参加できるかどうかの指示を含む。たとえば、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１は、ビーコンポーリング能力フィールド（ＢＰ＿ＣＡＰ）４４２を含み得、ビーコンポーリング能力フィールド（ＢＰ＿ＣＡＰ）４４２には、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングプロセスに参加できることを示すための第１の値、または、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングプロセスに参加できないことを示すための第２の値が与えられる。この実施例では、ビーコンポーリング応答フィールドＢＰ＿ＲＥＳ４４２は、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１に含まれるベンダ特有ＩＥである。
【００２７】
[0032]ビーコンポーリングハンドシェークプロセスのセットアップフェーズ４５０の間、ビーコンポーリングプロセス４２０に参加できるワイヤレスＡＰは、Ｗｉ−Ｆｉデバイスから受信したビーコンポーリングフレームに応答することになるか否かを示し、また、未来の何らかの時点でビーコンポーリングフレームへの応答を停止または開始することになるかどうかも示す。
【００２８】
[0033]たとえば、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングプロセスに参加できると仮定すると、このワイヤレスＡＰ４０２は、ＴＢＴＴごとにブロードキャストされるビーコンフレーム４５１にベンダ特有ＩＥ（ＢＰ＿ＳＥＴＵＰ４５２）を付加することができ、ＢＰ＿ＳＥＴＵＰ４５２は、ワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームに応答することになるか否かを示す第１のフィールド（ＢＰ＿ＥＮ）４５３を含む。よって、ＢＰ＿ＥＮフィールド４５３には、ワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームに応答することになることを示すための第１の値、およびワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームに応答しないことになることを示すための第２の値が与えられる。ＢＰ＿ＳＥＴＵＰ  ＩＥ４５２はまた、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングフレームに応答するその能力を未来のある時点で変更することになるか否かを示す第２のフィールド（ＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥ）４５４と、ビーコンポーリングフレームに応答する能力が変化することになる時間を示す第３のフィールド（ＢＰ＿ＴＩＭＥ）４５５とを含み得る。たとえば、ＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥフィールド４５４には、ワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームに応答する方式が不変のままとなることを示すための第１の値、および、ワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームに応答する方式が変化することになることを示すための第２の値が与えられる場合。
【００２９】
[0034]よって、ワイヤレスＡＰ４０２が現在、受信ビーコンポーリングフレームに応答しており、ＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥフィールド４５４が第１の値を有する場合、このことは、ワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームに応答し続けることになることを示す。しかし、ワイヤレスＡＰ４０２が現在、受信ビーコンポーリングフレームに応答しており、ＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥフィールド４５４が第２の値を有する場合、このことは、ワイヤレスＡＰ４０２が受信ビーコンポーリングフレームへの応答を停止する（ＢＰ＿ＴＩＭＥフィールド４５５によって示される時間に）ことになることを示す。一実施形態では、ＢＰ＿ＴＩＭＥフィールド４５５に記憶された値は、変化が発生するまでのビーコン期間の数を示す。たとえば、値「５」を有するＢＰ＿ＴＩＭＥフィールド４５５は、５つのビーコン期間が経過した後で変化が発生することになることを示す。
【００３０】
[0035]セットアップ情報は、ワイヤレスＡＰ４０２によってブロードキャストされるビーコンフレーム４５１に含まれるものとして説明したが、セットアップ情報はまた、他の方式で送信されてもよいことが理解される。たとえば、前述のセットアップ情報は、ワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるプローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１に含まれてよい。前述のセットアップ情報はまた、アソシエーションプロセスの完了後にワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるユニキャストビーコンフレーム４２２に含まれてもよい。
【００３１】
[0036]ワイヤレスＡＰ４０２がＷｉ−Ｆｉデバイス４０１とのビーコンポーリングプロセス４２０に参加していない場合は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、ワイヤレスＡＰ４０２によってブロードキャストされたビーコンフレームを受信するために、指定されたＴＢＴＴで定期的にウェイクアップしてよいことに留意されたい。ワイヤレスＡＰ４０２は、ワイヤレスＡＰ４０２がＷｉ−Ｆｉデバイス４０１とのビーコンポーリングプロセスに参加する場合であっても、指定されたＴＢＴＴで従来のビーコンフレームを定期的にブロードキャストすることができる。これらの定期的にブロードキャストされるビーコンは、本発明のビーコンポーリングプロセスに参加しない他のＷｉ−Ｆｉデバイスが第１のチャネル４１１上でワイヤレスＡＰ４０２に関連付けられるようになること（ならびに、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１およびワイヤレスＡＰ４０２と同じＢＳＳネットワークに参加すること）を可能にすることができる。
【００３２】
[0037]ビーコンポーリングハンドシェークプロセスのポリシ交渉フェーズ４６０の間、ビーコンポーリングプロセス４２０に参加している（たとえば、受信ビーコンポールフレームに応答している）ワイヤレスＡＰは、（１）ある一定数のビーコンポーリング期間中にワイヤレスＡＰが何個のビーコンポールフレームに応答することになるか、（２）ワイヤレスＡＰによって送信されるユニキャストビーコンフレームの性質、および（３）ワイヤレスＡＰが、ビーコン期間中に関連Ｗｉ−Ｆｉデバイスから受信した第１のＰＳ＿Ｐｏｌｌ（または第１のトリガフレーム）をビーコンポールフレームとして扱ってユニキャストビーコンフレームで応答することになるかどうか、を示すことができる。
【００３３】
[0038]たとえば、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングプロセスに参加していると仮定すると、このワイヤレスＡＰ４０２は、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１またはＢＰ＿ＳＥＴＵＰ  ＩＥ４５２のいずれかにＢＰ＿ＤＵＴＹフィールド４６１を含んでよく、ＢＰ＿ＤＵＴＹフィールド４６１は、ある一定数のビーコン期間中にワイヤレスＡＰ４０２が何個のビーコンポーリング要求に応答することになるかを示す値を記憶する。たとえば、ＢＰ＿ＤＵＴＹフィールド４６１には、ワイヤレスＡＰが１つのビーコン期間中に１つのビーコンポールフレームにしか応答しないことになることを示すための（Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１が従来のブロードキャストビーコンフレームを通常受信する際の受信頻度を模倣するための）第１の値、ワイヤレスＡＰ４０２が２つの連続したビーコン期間中にＷｉ−Ｆｉデバイス４０２から送信された１つのビーコンポールフレームにしか応答しないことになることを示すための第２の値、および、ワイヤレスＡＰ４０２が３つの連続したビーコン期間ごとに１つのビーコンポールフレームにしか応答しないことになることを示すための第３の値が与えられてよい。他の実施形態では、他の数の応答／ビーコン期間が指定されてもよい。いつ最後のユニキャストビーコンフレームがＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信されたかをワイヤレスＡＰ４０２が常に把握しているならば、ワイヤレスＡＰ４０２は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１によって送信されるあらゆるビーコンポールフレームに応答する必要はない。連続した複数のビーコン期間中に１つのビーコンポールフレームにしか応答しないことによって、ワイヤレスＡＰ４０２とＷｉ−Ｆｉデバイス４０１とは関連付けられたままでいることができ、ワイヤレスＡＰ４０２とＷｉ−Ｆｉデバイス４０１の両方における電力消費を削減することができる。
【００３４】
[0039]ワイヤレスＡＰ４０２はまた、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１またはＢＰ＿ＳＥＴＵＰ  ＩＥ４５２にＢＰ＿ＦＯＲＭＡＴフィールド４６２を含めることができ、ＢＰ＿ＦＯＲＭＡＴフィールド４６２は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１から受信されたビーコンポールフレーム４２１に応答してワイヤレスＡＰ４０２から送信されたユニキャストビーコンフレーム４２２が通常のビーコンフレームであるのかそれとも通常のビーコンフレームの変形であるのかを示す値を記憶する。たとえば、ＢＰ＿ＦＯＲＭＡＴフィールド４６２には、ワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるユニキャストビーコンフレーム４２２が従来のブロードキャストビーコンフレームと同じ情報を含むことを示すための第１の値が与えられる。あるいは、ＢＰ＿ＦＯＲＭＡＴフィールド４６２には、（ａ）ワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるユニキャストビーコンフレーム４２２が、従来のビーコンフレームよりも少ないフィールドおよび／もしくはＩＥを含む低減ビーコンフレームであることを示すための第２の値、（ｂ）ワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるユニキャストビーコンフレーム４２２が、前に送られたビーコンフレーム中で送信されたのとは異なるフィールドおよび／もしくはＩＥのみを含むインクリメンタルビーコンフレームであることを示すための第３の値、（ｃ）ワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるユニキャストビーコンフレーム４２２が、ビーコンフレームのフィールドおよびＩＥに圧縮方法を適用してそれによりビーコンフレームの全体サイズを縮小した圧縮ビーコンフレームであることを示すための第４の値、または、（ｄ）ワイヤレスＡＰ４０２によって送信されるユニキャストビーコンフレーム４２２が、前述の低減、インクリメンタル、および圧縮ビーコンフレームの所定の組合せを含む組合せビーコンフレームであることを示すための第５の値が与えられてよい。
【００３５】
[0040]ワイヤレスＡＰ４０２はまた、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１またはＢＰ＿ＳＥＴＵＰ  ＩＥ４５２にＰＳ−ＰＯＬＬ＿１フィールド４６３を含めることができ、ＰＳ−ＰＯＬＬ＿１フィールド４６３は、ワイヤレスＡＰ４０２が、ビーコン期間中に関連Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１から受信した第１のＰＳ−Ｐｏｌｌ（または第１のトリガフレーム）をビーコンポールフレームとして扱ってユニキャストビーコンフレームで応答することになるか否かを示す値を記憶する。たとえば、ＰＳ−ＰＯＬＬ＿１フィールド４６３には、ワイヤレスＡＰ４０２が、ビーコン期間中に関連Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１から受信した第１のＰＳ−Ｐｏｌｌ（または第１のトリガフレーム）をビーコンポールフレームとして扱うことになることを示すための第１の値が与えられてよい。ＰＳ−ＰＯＬＬ＿１フィールド４６３が第２の値を有する場合、ワイヤレスＡＰ４０２は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１から受信した各ＰＳ−Ｐｏｌｌ（および各トリガフレーム）に従来の方式で応答することになる。
【００３６】
[0041]ワイヤレスＡＰ４０２はまた、プローブ応答Ｐ＿ＲＥＳ４４１またはＢＰ＿ＳＥＴＵＰ  ＩＥ４５２にＭＣＳフィールド４６４を含めることができ、ＭＣＳフィールド４６４は、ユニキャストビーコンフレーム４２２を送信するためにワイヤレスＡＰ４０２によって使用されることになる変調符号化方式を識別する値を記憶する。ＭＣＳフィールド４６４については、後でより詳細に説明される。
【００３７】
[0042]前述のアソシエーションプロセス４３０によって本発明のビーコンポーリングプロセスがＷｉ−Ｆｉデバイス４０１とワイヤレスＡＰ４０２との間でイネーブルにされた後は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、ワイヤレスＡＰ４０２によってブロードキャストされるビーコンフレームをリッスンするためにワイヤレスＡＰ４０２によって指定されたＴＢＴＴでウェイクアップすることはしない。すなわち、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、所定の時間にウェイクアップする必要はない。その代わり、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、日和見的な時間(opportunistic time)にウェイクアップし、ビーコンポールフレーム（Ｂ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥ）４２１をワイヤレスＡＰ４０２に送信する。本明細書で定義される「日和見的な時間」は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１が第１のチャネル４１１上でワイヤレスＡＰ４０２と自由に通信できる時間である。
【００３８】
[0043]たとえば、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、図４によって示されるように、第２のチャネル４１２上で第２のワイヤレスＡＰ４０３と通信することによって第２のＢＳＳネットワークに参加するなど、同時に複数のＢＳＳネットワークに参加することができる。この実施例では、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、一度にワイヤレスＡＰ４０２〜４０３のうちの一方としか通信することができない。すなわち、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１がＢＳＳネットワークのうちの一方の中でアクティブ状態である場合、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、ＢＳＳネットワークのうちの他方の中ではスリープモードでなければならない。Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１が現在、第２のチャネル４１２上でスリープモードであるとき、このことは、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１が第１のチャネル４１１上でビーコンポールフレームをワイヤレスＡＰ４０２に送信できる時間である日和見的な時間を提示する。一実施形態によれば、第２のワイヤレスＡＰ４０３は、第２のチャネル４１２上で別のＷｉ−Ｆｉデバイス（ＳＴＡ）４０４との通信を開始すると、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１に第２のチャネル４１２上でスリープモードに入らせることができる。
【００３９】
[0044]Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１によって第１のチャネル４１１上でワイヤレスＡＰ４０２に送信されるビーコンポールフレームＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥ４２１は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１がワイヤレスＡＰ４０２から関連するビーコン情報を受信する準備ができており受信できることを示す。様々な方法を使用して、本発明によるビーコンポールフレームＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥ４２１を実現することができる。ビーコンポールフレームＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥ４２１を実現する方法のいくつかについて以下に説明されるが、本発明のビーコンポールフレーム４２１はこれらの方法に限定されず、他の方法も当業者には明らかであろうことが理解される。
【００４０】
[0045]第１に、ビーコンポールフレームＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥは、ｐｏｗｅｒ  ｓａｖｅ（ＰＳ）Ｐｏｌｌ、またはＵ−ＡＰＳＤ（ｕｎｓｃｈｅｄｕｌｅｄ  ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｓａｖｅ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ）のトリガフレームなど、既存のフレームタイプを使用して実現され得る。
【００４１】
[0046]第２に、ビーコンポールフレームＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準フレームワーク内で新しいフレームタイプを定義することによって実現され得る。図５は、本発明の様々な実施形態によるビーコンポールフレーム４２１を実現するために修正され得る８０２．１１フレーム５００のブロック図である。Ｗｉ−Ｆｉフレームタイプは現在、２ビットのフレームタイプフィールド５０１および４ビットのフレームサブタイプフィールド５０２によって定義される。２ビットのフレームタイプフィールド５０１は現在、管理フレーム（フレームタイプ＝「００」）とデータフレーム（フレームタイプ＝「０１」）と制御フレーム（フレームタイプ＝「１０」）とを含む３つのタイプのフレームを定義する。２ビットのフレームタイプフィールド５０１はまた、「予約済み」フレームタイプ（フレームタイプ＝「１１」）も定義し、これは、本発明のビーコンポールフレーム４２１を定義するのに使用され得る。「予約済み」フレームタイプに関連する４ビットのフレームサブタイプフィールド５０２は、１６個のサブタイプを定義することができ、これらのすべてが、予約済みであり、本発明のビーコンポールフレーム４２１を定義するのに使用され得ることに留意されたい。
【００４２】
[0047]あるいは、管理フレームタイプ（フレームタイプ＝「００」）は、１６個のフレームサブタイプ（４ビットのフレームサブタイプフィールド５０２によって定義される）を含み、この１６個のフレームサブタイプのうちの１つが、現在予約済みであり、本発明の一実施形態によるビーコンポールフレーム４２１を定義するのに使用され得る。
【００４３】
[0048]同様に、データフレームタイプ（フレームタイプ＝「０１」）は、１６個のフレームサブタイプ（４ビットのフレームサブタイプフィールド５０２によって定義される）を含み、この１６個のフレームサブタイプのうちの少数が、現在予約済みであり、本発明の別の実施形態によるビーコンポールフレーム４２１を定義するのに使用され得る。
【００４４】
[0049]最後に、制御フレームタイプ（フレームタイプ＝「１０」）は、１６個のフレームサブタイプ（４ビットのフレームサブタイプフィールド５０２によって定義される）を含み、この１６個のフレームサブタイプのうちの１つが、現在予約済みであり、本発明の別の実施形態によるビーコンポールフレーム４２１を定義するのに使用される。
【００４５】
[0050]別の実施形態では、ベンダ特有パブリックアクションフレームなど、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１によって送信される管理フレームに含まれるベンダ特有情報要素（ＩＥ）を使用して、本発明のビーコンポールフレーム４２１を識別することができる。さらに別の実施形態では、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１によって送信されるデータフレームを使用して、本発明のビーコンポールフレーム４２１を識別することができる。たとえば、アソシエーションプロセスの間、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１とワイヤレスＡＰ４０２とは、特定のトランザクション識別値（ＴＩＤ）を交渉することができ、このＴＩＤがデータフレームに含まれるとき、このＴＩＤはビーコンポールフレーム４２１を示す。あるいは、アソシエーションプロセスの間、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１とワイヤレスＡＰ４０２とは、データフレームのＭＡＣヘッダフィールド中のいくつかの予約済みビット（たとえば、ＱｏＳ制御フィールド中の予約済みビット）を使用してビーコンポールフレーム４２１を示すことに合意することができる。
【００４６】
[0051]ビーコンポールフレームＢ＿ＰＯＬＬ＿ＦＲＡＭＥ４２１をＷｉ−Ｆｉデバイス４０１から受信するのに応答して、ワイヤレスＡＰ４０２は、ユニキャストビーコンフレーム（ＵＢ＿ＦＲＡＭＥ）４２２をＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信するかどうか決定する。ワイヤレスＡＰ４０２は、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１から受信したビーコンポールフレーム４２１に応答してユニキャストビーコンフレーム（ＵＢ＿ＦＲＡＭＥ４２２）をＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信することになるが、これは、（ａ）ワイヤレスＡＰ４０２が現在、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１とのビーコンポーリングプロセスへの参加がイネーブルにされている（前述のＢＰ＿ＳＥＴＵＰ  ＩＥ４５２のＢＰ＿ＥＮフィールド４５２、ＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥフィールド４５４、およびＢＰ＿ＴＩＭＥフィールド４５５によって指定されるように）ならば、また、（ｂ）ビーコンポールフレーム２４１に応答しても、ワイヤレスＡＰ４０２が、前述のＢＰ＿ＤＵＴＹフィールド４６１によって指定されるように所定の時間期間中に過多な数のビーコンポールフレームに応答することにならないならば、行うことになる。
【００４７】
[0052]ワイヤレスＡＰ４０２からＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信されるどんなユニキャストビーコンフレーム４２２も、ポリシ交渉フェーズ４６０に関連して上述されたＢＰ＿ＦＯＲＭＡＴフィールド４６２によって指定されるフォーマットで提供されるビーコン情報を含んでよいことに留意されたい。
【００４８】
[0053]本発明のビーコンポーリングプロセス４２０は、第１のチャネル４１１上で追加のオーバヘッドを導入することに留意されたい。複数のＷｉ−Ｆｉデバイスが第１のチャネル４１１上でワイヤレスＡＰ４０２に関連付けられる可能性があり、この複数のＷｉ−Ｆｉデバイスの各々が、本発明のビーコンポーリングプロセス４２０に携わる場合がある。ワイヤレスＡＰ４０２が複数のＷｉ−Ｆｉデバイスに複数のユニキャストビーコンフレーム４２２を送信する場合、チャネル４１１上でビーコン情報を送信するのに使用される総エアタイムのパーセンテージはかなり大きくなることがある。したがって、本発明の実施形態は、ビーコンポーリングプロセスによって導入されるオーバヘッドを最小限に抑えるための様々な方法を提供する。ワイヤレスＡＰ４０２は既知のＷｉ−Ｆｉデバイス４０１によってポーリングされるので、また、結果的なビーコンフレーム４２２はユニキャスト方式で送信されるので、ワイヤレスＡＰ４０２は、ユニキャストビーコンフレーム４２２の送信のために適切な変調符号化方式（ＭＣＳ）を選ぶことができ、この場合、ＭＣＳは、１Ｍｂｐｓの最低レートよりもずっと高いデータ送信（ＰＨＹ）レートを提供するように選択される。たとえば、ユニキャストビーコンフレーム４２２が、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準によって定義される４０ＭＨｚフォーマットでＭＣＳ＝７で送られる場合、データレートは１５０Ｍｂｐｓであり、ユニキャストビーコンフレーム４２２の継続時間は４４マイクロ秒（μｓ）であり、これは従来のブロードキャストビーコンフレームの継続時間（１．４ｍｓ）よりもかなり短い。一実施形態によれば、ユニキャストビーコンフレームをＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信するためにワイヤレスＡＰ４０２によって使用されるＭＣＳは、前述のアソシエーションプロセス４３０の間にＭＣＳフィールド４６４によって指定される。
【００４９】
[0054]別の実施形態では、オーバヘッドは、ワイヤレスＡＰ４０２がユニキャストビーコンフレーム４２２をＡ−ＭＰＤＵ（集約ＭＡＣプロトコルデータユニット）フレームに集約できるようにすることによって、さらに低減されることが可能であり、このＡ−ＭＰＤＵフレームは、ワイヤレスＡＰ４０２からＷｉ−Ｆｉデバイス４０１に送信されることになるダウンリンク（ＤＬ）データパケット（図４にオプションのＤＬデータ４２３として示される）も含む。
【００５０】
[0055]オーバヘッドは、前述のＢＰ＿ＦＯＲＭＡＴフィールド４６２によって指定されるように、ユニキャストビーコンフレーム４２２を低減ビーコンフレーム、インクリメンタルビーコンフレーム、または圧縮ビーコンフレームとして送信することによって、さらに低減されることが可能であることに留意されたい。
【００５１】
[0056]本発明の別の実施形態によれば、ワイヤレスＡＰ４０２は、ネットワークトラフィックの検出された量、またはビーコンポーリングプロセスに参加できる局の検出された数に応じて、ビーコンポーリングプロセスをアクティブ化するか非アクティブ化するかを決定する。図６は、本発明の一実施形態による、ビーコンポーリングプロセスをアクティブ化／非アクティブ化するための方法を示す流れ図６００である。
【００５２】
[0057]この実施形態では、ワイヤレスＡＰ４０２は、チャネル４１１上のビジーなエアタイム（たとえば、チャネル４１１上で通信が行われている時間）を監視する（ステップ６０１）。ビジーなエアタイムが総エアタイムの所定パーセンテージ（たとえば５０％）を超えることをワイヤレスＡＰ４０２が検出した場合は（ステップ６０２、「はい」分岐）、ワイヤレスＡＰ４０２はビーコンポーリングプロセス４２０を非アクティブ化する（ステップ６０５）。同様に、ワイヤレスＡＰ４０２は、チャネル４１１上でのビーコンポーリングプロセス４２０に参加できる関連する局の数を常に把握している（ステップ６０３）。チャネル４１１上でのビーコンポーリングプロセスに参加できる関連する局の数が所定数を超えることをワイヤレスＡＰ４０２が検出した場合は（ステップ６０４、「はい」分岐）、ワイヤレスＡＰ４０２はビーコンポーリングプロセス４２０を非アクティブ化する（ステップ６０５）。
【００５３】
[0058]ビジーなエアタイムが総エアタイムの所定パーセンテージを超えないことをワイヤレスＡＰ４０２が検出した場合は（ステップ６０２、「いいえ」分岐）、処理はステップ６０１に戻る。同様に、チャネル４１１上でのビーコンポーリングプロセスに参加できる関連する局の数が所定数を超えないことをワイヤレスＡＰ４０２が検出した場合は（ステップ６０４、「いいえ」分岐）、処理はステップ６０３に戻る。
【００５４】
[0059]一実施形態では、ワイヤレスＡＰ４０２は、ビーコンポーリングプロセス４２０に現在参加している関連する局（たとえばＷｉ−Ｆｉデバイス４０１）の各々にユニキャストビーコンフレーム４２２を送信することによって、ビーコンポーリングプロセス４２０を非アクティブ化し、これらのユニキャストビーコンフレーム４２２はそれぞれ、前述のＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥフィールド４５４およびＢＰ＿ＴＩＭＥフィールド４５５と同様のフィールドを有する情報要素を含む。すなわち、これらのユニキャストビーコンフレームは、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングプロセスに参加する能力が、指定数のビーコン期間の終わりに変化する（参加から不参加へ）ことになることを示すフィールドを含む。複数のビーコン期間（たとえば５ビーコン期間）後にビーコンポーリングプロセス４２０が非アクティブ化されることをワイヤレスＡＰ４０２が示すことができるようにすることによって、実際の非アクティブ化が発生する前に、ビーコンポーリングプロセス４２０に参加しているすべての関連する局に、間近に迫った非アクティブ化を通知することができる。
【００５５】
[0060]ビーコンポーリングプロセスがワイヤレスＡＰ４０２によって非アクティブ化されつつあることを示すユニキャストビーコンフレームを受信するのに応答して、Ｗｉ−Ｆｉデバイス４０１は、ビーコンポールフレームの送信を停止し、その代わり、ワイヤレスＡＰ４０２によってブロードキャストされるビーコンフレームを、スケジュールされたＴＢＴＴで定期的にリッスンする。
【００５６】
[0061]ビーコンポーリングプロセス４２０が非アクティブ化された後、ワイヤレスＡＰ４０２は、チャネル４１１上のビジーなエアタイムを監視し、ビーコンポーリングプロセス４２０に参加できる局の数を常に把握している（ステップ６０６）。ビジーなエアタイムの検出されたパーセンテージがしきい値パーセンテージ未満に減少し、ビーコンポーリングプロセスに参加できる局の検出された数がしきい値数未満に減少した場合は（ステップ６０７、「はい」分岐）、ワイヤレスＡＰ４０２はビーコンポーリングプロセス４２０を再アクティブ化し（ステップ６０８）、次いで処理はステップ６０１および６０３に戻る。一実施形態では、ワイヤレスＡＰ４０２は、ＴＢＴＴでブロードキャストされるビーコンフレームを修正することによって、ビーコンポーリングプロセス４２０を再アクティブ化する。すなわち、これらのブロードキャストビーコンフレームは、ワイヤレスＡＰ４０２がビーコンポーリングプロセス４２０に参加する能力が指定数のビーコン期間の終わりに変化する（不参加から参加へ）ことをＢＰ＿ＣＨＡＮＧＥフィールド４５４およびＢＰ＿ＴＩＭＥフィールド４５５（上述）が示すように、修正される。指定数のビーコン期間の終わりに、ビーコンポーリングプロセスに参加できる関連する局は、日和見的な方式でビーコンポールフレームを送信するのを開始することができる。
【００５７】
[0062]情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者なら理解するであろう。たとえば、上の説明全体を通して参照される場合のあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはこれらの任意の組合せによって表され得る。
【００５８】
[0063]さらに、本明細書に開示される実施形態との関連で説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはこの両方の組合せとして実装され得ることを、当業者なら理解するであろう。この、ハードウェアとソフトウェアとの交換可能性を明確に例示するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップがそれらの機能の点から一般に上述された。そのような機能がハードウェアとして実装されるかソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例と、システム全体に課される設計制約とに依存する。当業者なら、説明される機能を特定の適用例ごとに様々な方式で実装することができるが、そのような実装決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【００５９】
[0064]本明細書に開示される実施形態との関連で説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、本明細書で説明される機能を実施するように設計された、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラム可能ロジックデバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはこれらの任意の組合せを用いて、実装または実施され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替では、プロセッサは、任意の従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併用される１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のそのような構成として実装され得る。
【００６０】
[0065]本明細書に開示される実施形態との関連で説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて直接に、または、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはこの２つの組合せにおいて、具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または、当技術分野で知られている他の任意の形の記憶媒体の中に存在してよい。例示的な記憶媒体はプロセッサに結合され、そのような、プロセッサは記憶媒体に対して情報を読み書きすることができる。代替では、記憶媒体はプロセッサに統合されてもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣ中に存在してよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末中に存在してよい。代替では、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中のディスクリートコンポーネントとして存在してよい。
【００６１】
[0066]１つまたは複数の例示的な実施形態では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せにおいて実装され得る。ソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体に記憶されるかまたはコンピュータ可読媒体を介して送信されることが可能である。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、１つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体とすることができる。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイスを備えてよく、または、所望のプログラムコードを命令またはデータ構造の形で搬送または記憶するのに使用できコンピュータによってアクセスできる他の任意の媒体を含んでよい。加えて、どんな接続も、コンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）、またはワイヤレス技術（赤外線、無線、およびマイクロ波など）を使用してソフトウェアが送信される場合は、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、またはワイヤレス技術（赤外線、無線、およびマイクロ波など）は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク（disk、disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、ディジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）、およびブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００６２】
[0067]開示される実施形態に関する以上の説明は、どんな当業者でも本開示を作成または使用できるようにするために提供される。これらの実施形態に対する様々な修正が当業者にはすぐに明らかであろうし、本明細書に定義される一般原理は、本開示の主旨または範囲を逸脱することなく他の実施形態にも適用され得る。よって、本開示は、本明細書に示される実施形態に限定されるのではなく、本明細書に開示される原理および新規な特徴と整合する最も広い範囲に一致することが意図される。
【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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【国際調査報告】
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