JP2005020705A - Dcfを用いる無線lanにおけるdlpとマルチ−チャンネルを使用して転送効率を高める装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明によるDLPステーションは、新しいチャンネル番号をDLP要求フレームに記録することにより、チャンネルを切り換えるチャンネル切換モジュールと、新しいモード番号をDLP要求フレームに記録することにより、DLPモードを切り換えるモード切換モジュールと、DLP要求フレームを含む各種MACフレームを生成するMACフレーム生成モジュールとで構成される。本発明によるDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法は、改善された4ハンドシェイク過程を実行するステップ1と、前記過程で決定されたDLPチャンネルモードとチャンネル番号によって該当モードを実行するステップ2とで構成される。
【選択図】 図6
Description
また、本発明は、インフラストラクチャモードで無線モバイル環境での既存のCSMA/CAベースのDCF(Distributed Coordination Function)を用いるステーションとの互換性を保ちつつ、無線通信状況に合う多様なモードに切り換えできるようにして、ステーション間の競争を低減することができる装置及び方法を提供することを他の目的とする。
また、本発明によれば、無線モバイル環境において、既存のDCFを用いるステーションとの互換性を維持し、多様なマルチメディアデータの転送、特に、ストリーミングの場合、P2P転送トポロジーで信頼性あるデータの転送を保障するという効果を有する。
図4は、本発明で提案するDLPモード2でのデータ転送過程を各ステーション別に経時的に示す図である。本発明は、全体的に3つのDLPモードで作動する。モード1は、現在802.11eで提案されている方法であって、直接リンクを接続した後、BSSの他のステーションと競争して、一つのチャンネルを共有する方式である。DLPを使用するステーションのモード選択によって、独立チャンネルを使用する方式であるDLPモード2とDLPモード3が使用される。DLPモード2は、DLPを使用して直接リンクをした後、BSSの他のステーションと競争し、競争に負けた場合には、NAV期間の間、待機するものでなく、DLPチャンネルを用いてDLPステーションでの時間当たりの転送量を高め、仮りにDLPステーションに転送するものでなく、BSSでの他のステーションと通信を行わなければならない場合には、主チャンネルを用いてDCFルールによって通信を行う。他のステーション側でも、DLPステーションの主チャンネル使用の機会を低減して、BSSでステーションにより多くのチャンネル使用の機会を提供する。また、DLPステーションが競争に勝った場合には、主チャンネルを使用せずに、DLPチャンネルを介して通信を行い、他のステーションは、さらに競争し、DCFの基本競争アルゴリズムに従う。図4では、モード2を使用してチャンネル競争に勝った場合と負けた場合を示す。モード2の長所は、DLPステーションとBSSの一般ステーション間の通信を提供し、DLPの長所とBSSでの全体的なチャンネル効率を高めることができるということにある。
DLP探索フレーム340のフォーマットは、従来のものと同様である。このフレームは、直接リンク接続が良好に作動されるかを確認する役目をするが、必須的でなく選択的フレームである。
前記MACフレーム生成モジュール710は、DLP要求フレーム生成モジュール711、DLP応答フレーム生成モジュール712、DLP探索フレーム生成モジュール713、DLP開始フレーム生成モジュール714、DLP終了フレーム生成モジュール715及びMACデータフレーム生成モジュール716で構成されることができる。前記DLP要求フレーム生成モジュール711は、図6に示すように、送信ステーションと受信ステーションのアドレス、容量情報、データ転送速度、拡張容量情報などを格納しているDLP要求フレーム320を生成する。また、前記DLP応答フレーム生成モジュール712は、状態コード、送信ステーションと受信ステーションのアドレス、容量情報、データ転送速度、チャンネル番号、拡張容量情報などを格納しているDLP応答フレーム330を生成する。そして、前記DLP探索フレーム生成モジュール713は、直接リンク接続が良好に作動するか否かを確認するためのDLP探索フレーム340を生成する。一方、前記DLP開始フレーム生成モジュール714は、既存チャンネル競争に勝った後、受信ステーションがDLPステーションである場合、送信ステーションと受信ステーションのアドレス、チャンネルモード、チャンネル番号をブロードキャストして、BSSに存在する他のステーションとAPとにDLPを開始し、チャンネルモードによって他のチャンネルを使用することを知らせる役目をするDLP開始フレーム350を生成する。また、前記DLP終了フレーム生成モジュール715は、DLPモード3である場合、DLPを使用する相手ステーション及び他の全てのステーションにDLPを終了することを知らせる役目をするDLP終了フレーム350を生成する。そして、MACデータフレーム生成モジュール716は、一般的なMACデータを格納しているデータフレームを生成する。
前記モード切換モジュール720は、本発明で提示したモードのうち一つのモードが選択されている時、前記モードとは異なるモードに切り換える場合、DLP要求フレーム320のチャンネルモードフィールド325に所望のモード番号を記録することにより、前記モードを切り換える役目を担当する。
前記MACフレーム送受信モジュール740は、DLPステーションにおいて前記DLP要求フレーム320、DLP応答フレーム330、DLP探索フレーム340、DLP開始フレーム350、及びDLP終了フレーム350を送受信する役目を担当する。
前記チャンネルリスト管理モジュール810は、周期的なチャンネル状況の分析により利用可能なチャンネルのリストを管理し分配する役目を担当する。チャンネルは、制限された資源なので、APでは無制限にチャンネルを分配できない。次の表は、APに存在する利用可能なチャンネルリストを示す例である。このように、前記チャンネルリスト管理モジュール810は、共有チャンネル(Primary Channel)を含むBSSで使用しているチャンネルリストをチャンネル番号によって管理できる。APは、BSSで使用する共有チャンネルを除いてチャンネルリストで使用可能なチャンネルを信号強度(RSSI:Received Signal Strength Indication)によって雑音が少ない順に管理し分配する。
前記ポイントコーディネイタモジュール830は、DLPステーションがモード3で他のDLPチャンネルを使用する場合、DLP開始フレームのブロードキャストがあった後には、DLPステーションをスリーピングステーションと見なし、DLPステーションに送るべきフレームがあれば、バッファリングし管理する。また、モード3での持続期間が終了し、DLP終了フレームのブロードキャストがあれば、さらに前記スリーピングステーションも目覚めたもの(Awake)と見なして管理する。
前記3つの場合の最後の過程で所望のデータが全部転送されたら、終了し、全部転送されていなければ、前記最初の全体ステーションがチャンネル獲得のために競争を行う過程からさらに繰り返すようになる(S1270)。
710 MACフレーム生成モジュール
711 DLP要求フレーム生成モジュール
712 DLP応答フレーム生成モジュール
713 DLP探索フレーム生成モジュール
714 DLP開始フレーム生成モジュール
715 DLP終了フレーム生成モジュール
716 MACデータフレーム生成モジュール
720 モード切換モジュール
730 チャンネル切換モジュール
740 MACフレーム送受信モジュール
800 アクセスポイント
810 チャンネルリスト管理モジュール
820 チャンネル番号入力モジュール
830 ポイントコーディネイタモジュール
840 MACフレーム送受信モジュール
Claims (26)
- 新しいチャンネル番号をDLP(Direct Link Protocol)要求フレームに記録することにより、チャンネルを切り換えるチャンネル切換モジュールと、
新しいモード番号を前記DLP要求フレームに記録することにより、DLPモードを切り換えるモード切換モジュールと、
前記DLP要求フレームを含む各種MAC(Media Access Control)フレームを生成するMACフレーム生成モジュールとを備えることを特徴とするDLPステーション。 - 前記MACフレーム生成モジュールが生成した各種フレームを送信し、他のステーションやアクセスポイント(Access Point)からフレームを受信するMACフレーム送受信モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のDLPステーション。
- 前記MACフレーム生成モジュールは、
前記DLP要求フレームを生成するDLP要求フレーム生成モジュールと、
前記DLP要求フレームに対する応答であるDLP応答フレームを生成するDLP応答フレーム生成モジュールと、
前記他のステーションに送信すべきデータを格納しているMACフレームを生成するMACデータフレーム生成モジュールとを備えることを特徴とする請求項2に記載のDLPステーション。 - 前記MACフレーム生成モジュールは、
前記他のステーションにDLPを開始しチャンネルモードによって他のチャンネルを使用することを知らせるDLP開始フレームを生成するDLP開始フレーム生成モジュールと、
前記他のステーションにDLPを終了することを知らせるDLP終了フレームを生成するDLP終了フレーム生成モジュールとをさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のDLPステーション。 - 周期的なチャンネル状況の分析により利用可能なチャンネルのリストを管理し分配するチャンネルリスト管理モジュールと、
前記チャンネルリストから利用可能なDLPチャンネルがあるか否かを確認した後、DLP要求フレームに前記チャンネルを記録するチャンネル番号記録モジュールと、
スリーピングステーションに送るべきフレームがある場合、これをバッファリングし管理するポイントコーディネイタモジュールとを備えることを特徴とするアクセスポイント。 - 受信したDLP要求フレーム又はDLP応答フレームを他のステーションに再転送するMACフレーム送受信モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のアクセスポイント。
- 複数のDLPステーション及びアクセスポイントを含み、
前記複数の各DLPステーションは、
新しいチャンネル番号をDLP要求フレームに記録することにより、チャンネルを切り換えるチャンネル切換モジュールと、
新しいモード番号を前記DLP要求フレームに記録することにより、DLPモードを切り換えるモード切換モジュールと、
前記DLP要求フレームを含む各種MACフレームを生成するMACフレーム生成モジュールとを備えることを特徴とするDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める無線ネットワークシステム。 - 前記DLPステーションは、
前記MACフレーム生成モジュールが生成した各種フレームを送信し、他のステーションやAPからフレームを受信するMACフレーム送受信モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める無線ネットワークシステム。 - 前記MACフレーム生成モジュールは、
前記DLP要求フレームを生成するDLP要求フレーム生成モジュールと、
前記DLP要求フレームに対する応答であるDLP応答フレームを生成するDLP応答フレーム生成モジュールと、
前記DLPステーションに送信すべきデータを格納しているMACフレームを生成するMACデータフレーム生成モジュールとを備えることを特徴とする請求項8に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める無線ネットワークシステム。 - 前記MACフレーム生成モジュールは、
前記DLPステーションにDLPを開始しチャンネルモードによって他のチャンネルを使用することを知らせるDLP開始フレームを生成するDLP開始フレーム生成モジュールと、
前記DLPステーションにDLPを終了することを知らせるDLP終了フレームを生成するDLP終了フレーム生成モジュールとをさらに備えることを特徴とする請求項9に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める無線ネットワークシステム。 - 前記アクセスポイントは、
周期的なチャンネル状況の分析により利用可能なチャンネルのリストを管理し分配するチャンネルリスト管理モジュールと、
前記チャンネルリストから利用可能なDLPチャンネルがあるか否かを確認した後、DLP要求フレームに前記チャンネルを記録するチャンネル番号記録モジュールと、
スリーピングステーションに送るべきフレームがある場合、これをバッファリングし管理するポイントコーディネイタモジュールとを備えることを特徴とする請求項7に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める無線ネットワークシステム。 - 前記アクセスポイントは、受信したDLP要求フレーム又はDLP応答フレームを他のステーションに再転送するMACフレーム送受信モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項11に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める無線ネットワークシステム。
- 改善された4ハンドシェイク過程を実行するステップ1と、
前記過程で決定されたDLPチャンネルモードとチャンネル番号によって該当モードを実行するステップ2とを含み、
前記ステップ1は、
送信ステーションがDLP要求フレームをアクセスポイントに送信するステップと、
前記アクセスポイントが利用可能なチャンネル番号を前記DLP要求フレームに記録するステップと、
前記アクセスポイントが前記要求フレームを受信ステーションにフォーワーディングするステップと、
前記受信ステーションが前記APにDLP応答フレームを送信するステップと、
前記アクセスポイントが前記送信ステーションに前記DLP応答フレームをフォーワーディングするステップとを含むことを特徴とするDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記DLPモードがモード1である場合、前記ステップ2は、
(a)全体ステーション間でチャンネル獲得のために競争を行うステップと、
(b)チャンネル競争に勝った送信ステーションが受信ステーションにデータを送信するステップとを備えることを特徴とする請求項13に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記DLPモードがモード2である場合、前記ステップ2は、
(a)全体ステーションがチャンネル獲得のために競争を行うステップと、
(b)DLPステーションがチャンネル競争に勝ったか否かを判断するステップと、
(c)前記判断の結果、前記DLPステーションがチャンネル競争に勝った場合には、受信ステーションがDLPステーションであるか否かを判断するステップと、
(d)前記ステップ(b)、(c)での判断の結果によって、該当データ送受信過程を実行するステップとを含むことを特徴とする請求項13に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記ステップ(b)での判断の結果、前記DLPステーションがチャンネル競争に負けた場合、前記ステップ(d)は、
(d1)前記チャンネル競争に勝った送信ステーションが受信ステーションにデータを送信するステップと、
(d2)前記データを送信する期間の間、DLPステーション間でDLPチャンネルを用いてデータを送受信するステップとを含むことを特徴とする請求項15に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記ステップ(d)は、
前記ステップ(d1)とステップ(d2)との間に、前記チャンネル競争に勝った送信ステーションが前記受信ステーションにRTSフレームを送信するステップと、
残りのステーションがNAVを設定するステップと、
前記受信ステーションがCTSフレームを送信するステップとをさらに含み、
ステップ(d2)後に、前記受信ステーションがACKフレームを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記ステップ(b)、(c)での判断の結果、前記DLPステーションがチャンネル競争に勝ち、前記受信ステーションがDLPステーションである場合、前記ステップ(d)は、
(d1)DLP開始フレームをブロードキャストするステップと、
(d2)残りのステーションはDLP NAVを設定するステップと、
(d3)DLPステーション間でDLPチャンネルを用いてデータを送受信するステップと、
(d4)前記データを送受信する期間の間、残りのステーション間でデータを送受信するステップとを含むことを特徴とする請求項15に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記ステップ(b)、(c)での判断の結果、前記DLPステーションがチャンネル競争に勝ち、前記受信ステーションがDLPステーションでない場合、前記ステップ(d)は、
(d1)残りのステーション間でチャンネル獲得のために競争を行うステップと、
(d2)前記チャンネル競争に勝った送信ステーションが受信ステーションにデータを送信するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記ステップ(d)は、
前記ステップ(d1)とステップ(d2)との間に、前記チャンネル競争に勝った送信ステーションが受信ステーションにRTSフレームを送信するステップと、
残りのステーションがNAVを設定するステップと、
前記受信ステーションがCTSフレームを送信するステップとをさらに含み、
ステップ(d2)後に、前記受信ステーションがACKフレームを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記DLPモードがモード3である場合、前記ステップ2は、
DLP送信ステーションがDLP開始フレームをブロードキャストするステップと、
前記DLP送信ステーションがDLPチャンネルを用いてDLP要求フレームに現れた持続期間の間、DLP受信ステーションにデータを送信するステップと、
前記持続期間の間、残りのステーション間でデータを送受信するステップと、
前記持続期間の経過後に前記送信ステーションがDLP終了フレームをブロードキャストするステップとを含むことを特徴とする請求項13に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記残りのステーション間でデータを送受信するステップは、
(a)前記残りのステーション間でチャンネル獲得のために競争を行うステップと、
(b)チャンネル競争に勝った送信ステーションが受信ステーションにデータを送信するステップとを含むことを特徴とする請求項21に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - 前記残りのステーション間でデータを送受信するステップは、
前記ステップ(a)とステップ(b)との間に、前記チャンネル競争に勝った送信ステーションが受信ステーションにRTSフレームを送信するステップと、
残りのステーションがNAVを設定するステップと、
前記受信ステーションがCTSフレームを送信するステップとをさらに含み、
ステップ(b)後に、前記受信ステーションがACKフレームを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載のDLPとマルチ-チャンネルを使用して転送効率を高める方法。 - インフラストラクチャモードでアクセスポイントを用いた無線ネットワーク通信方法において、
DCF区間で所定のステーションがチャンネル獲得のために競争を行うステップと、
前記競争に勝ったステーションがDLP通信を希望するステーションである場合には、所定のチャンネルリストのうち利用可能な一つのチャンネルを前記DLP通信のために割り当てるステップと、
前記DLPチャンネルが割り当てられたDLPステーション以外の所定のステーションが主チャンネルを介して競争を行うステップとを含むことを特徴とするアクセスポイントを用いた無線ネットワーク通信方法。 - インフラストラクチャモードでアクセスポイントを用いた無線ネットワーク通信方法において、
DCF区間で所定のステーションがチャンネル獲得のために競争を行うステップと、
前記競争に勝ったステーションがDLP通信を希望するステーションである場合には、所定のチャンネルリストのうち利用可能な一つのチャンネルを前記DLP通信のために割り当てるステップと、
前記DLPチャンネルが割り当てられたDLPステーションの通信時間であるNAV値を設定するステップと、
前記NAV値の経過後、DLPステーションと所定のステーションが主チャンネルを介してさらに競争を行うステップとを含むことを特徴とするアクセスポイントを用いた無線ネットワーク通信方法。 - インフラストラクチャモードでアクセスポイントを用いた無線ネットワーク通信方法において、
DLP通信を希望するステーションに所定のチャンネルリストのうち利用可能な一つのチャンネルを前記DLP通信のために割り当てるステップと、
前記DLPチャンネルが割り当てられたDLPステーション以外のステーションが主チャンネルを介して競争を行うステップと、
前記DLPチャンネルが割り当てられたステーション間の通信が終了すれば、前記DLPチャンネルが割り当てられたステーション以外のステーションにDLP通信の終了を知らせるステップと、
前記終了を知らせた後、DLPステーションと所定のステーションが主チャンネルを介してさらに競争を行うステップとを含むことを特徴とするアクセスポイントを用いた無線ネットワーク通信方法。
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