JP2007533244A - 無線通信システムにおける二つの最終端末の同期化方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
本発明は、WLANでの二つの最終端末の同期化方法及びシステムを提供する。i)第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第1端末と通信し、第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第2端末と通信するステップと、ii)ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送するステップと、iii)ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表す(bi1)、及びビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表す(bi2)から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求めるステップと、iv)ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算するステップと、v)ビーコン同期化が行えるように、計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するステップと、を含む無線近距離通信網での二つの最終端末を同期化させる方法である。
Description
本発明は、データ通信システムに係り、特に、無線近距離通信網でビーコン同期化を利用して二つの最終端末を同期化させる方法及びシステムに関する。
最近には、多様なコンピュータネットワークシステムが広く使用されている。そのようなネットワークシステムの例としては、近距離通信網(ローカル エリア ネットワーク:LAN)、広域通信網(ワイド エリア ネットワーク:WAN)、無線近距離通信網(ワイヤレス ローカル エリア ネットワーク:以下、WLAN)、無線個人領域ネットワーク(ワイヤレス パーソナル エリア ネットワーク:WPAN)、汎用パケット無線サービス(ジェネラル ポケット ラジオ サービス:GPRS)ネットワーク及びその他の無線ネットワークシステムのようなものがある。ネットワークシステムは、パソコン(デスクトップ、ラップトップ、パームトップ)、携帯電話、または他の携帯用通信装置のような多様な最終端末間に通信可能にする。そのようなネットワークシステムは、アクセスポイントまたはアクセスノードのように、ユーザトラフィックが通信網に出入りするブリッジ装置または少なくとも一つのハブを含むことが一般的である。多様なネットワークシステムのうち、WLANは、ユーザ装置(最終端末)に有線連結をせずとも、例えば、インターネットへの接近を許容するネットワークである。WLANを使用することで、ユーザは、無線で電子メールを伝送し、ウェブを探索し、地域プリンタを利用して文書を出力することなどが可能である。
WLANは、IEEE 802.11に定義された標準である。802.11標準は、インフラストラクチャーモード及びアドホックモードの2つのモードを定義する。インフラストラクチャーモードでは、無線ネットワークは、有線ネットワークインフラストラクチャーとのデータ通信を行う、少なくとも一つのアクセスポイント及び複数の無線最終端末またはステーションを備える。WLANは、一般的に、サービス(ファイルサーバ、プリンタ、インターネット連結など)のために有線LANへの接続を要するため、ほとんどのインフラストラクチャーモードで作動する。アドホックモードは、ピアツーピアモードとも呼ばれるが、このモードでは、複数の802.11無線ステーションがアクセスポイントや他の有線ネットワークへの連結を使用せずに直接的に相互通信を行う。このモードは、ホテルの客室や空港のように、無線インフラストラクチャーが存在しない所でも迅速且つ容易に無線ネットワークを設定できるため有効である。インフラストラクチャーモードやアドホックモードのどちらで作動しようが、二つの最終端末間のデータ通信の同期化は、他の通信システムと同様に、WLANにおいても重要な問題となっている。
本発明が解決しようとする技術的課題は、WLANでビーコン同期化を利用して二つの最終端末を同期化させる方法及びシステムを提供することである。
前記技術的課題を解決するための本発明の一態様によるWLANでの二つの最終端末を同期化させる方法は、i)第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第1端末と通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて第2端末と通信するステップ;ii)ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送するステップ;iii)前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表すbi1、及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表すbi2から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求めるステップ;iv)ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算するステップ;v)ビーコン同期化が行えるように前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて、前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するステップを含むことが好ましい。
本発明の他の一実施形態に係るアクセスポイントを備えるWLANでの二つの最終端末を同期化させる方法は、i)第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて前記アクセスポイントと第1端末との間でデータを無線で通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて前記アクセスポイントと第2端末との間でデータを無線で通信するステップ;ii)前記アクセスポイントで、ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送するステップ;iii)前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表すbi1、及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表すbi2より構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求めるステップ;iv)前記求められたビーコンインターバル(bi1、bi2)を保存するステップ;v)前記アクセスポイントで、ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算するステップ;vi)前記アクセスポイントで、ビーコン同期化が行えるように前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて、前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するステップを含むことが好ましい。
以下、添付図面を参照して、本発明に係るWLANでの二つの最終端末の同期化方法及び装置を詳細に説明する。
図1は、一般的な無線ネットワークシステム100を示す図である。ネットワークシステム100は、アクセスポイント(AP)110、第1ステーション120(ST1)、第2ステーション130(ST2)、及びネットワーク140を備える。
また、アクセスポイント110は、一般的に、“アクセスノード”または“無線ブリッジ”とも呼ばれるが、ステーション120、130と無線でデータ通信を行う。例えば、ステーション120が、ステーション130にデータを伝送する時には、まず、伝送されたデータをアクセスポイント110が受信し、その後にアクセスポイント110が受信されたデータをステーション130に伝送する。すなわち、アクセスポイント110は、ステーション120、130の間のブリッジとしての機能を行う。一実施形態において、アクセスポイント110は、例えば、エアスペース社で生産されるAirespace 1200、ファウンドリーネットワークス社で生産されるIronPoint、またはエクストリームネットワークス社で生産されるAltitude 300及びSummit 300の製品のうち何れか一つとなり得る。
ステーション120、130のそれぞれは、一般的に、最終端末、ユーザ装置、クライアント端末、クライアント装置またはクライアントと呼ばれる。ステーション120、130のそれぞれは、例えば、パソコン(デスクトップ、ラップトップ、及びパームトップ)、携帯電話、または携帯用PC、財布型PCやPDA(パーソナル テ゛シ゛タル アシスタント)のような携帯用通信装置になり得る。
ネットワーク140は、IEEE 802.11a/11b/11gネットワーク、WLAN、WPAN、GPRSネットワーク、移動通信用広域システム(グローバル システム フォー モバイル コミュニケーション:GSM)ネットワーク、コード分割多重接続(Code Division Multiple Access:CDMA)ネットワーク、ブルートゥース(Bluetooth)ネットワーク、またはその他の無線ネットワークとなり得る。アクセスポイントを備え、一般的なネットワークシステムの通常の作動についての説明は、例えば、Brian P. CrowなどがIEEE Communications Magazine、P.116〜126に1997年9月に発表した“IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks”に記載されているが、これは参照として本明細書に含まれる。
IEEE 802.11 ネットワークのような無線ネットワーク環境においては、アクセスポイント110は、例えば、図2に示すように、定期的にビーコンフレームを生成して伝送する。ビーコンフレームのそれぞれは、ヘッダー210、フレーム本体220、及びフレームチェックシーケンス(FCS)230を備える。フレーム本体220は、図2に示すように、一般的に、タイムスタンプフィールド及び目的地ビーコン伝送時間(Target Beacon Transmission Time:TBTT)フィールドを備える。TBTTは、二つの隣接したビーコンフレームの間のインターバルを表す。さらに明確には、TBTTは、アクセスポイントが一つのビーコンフレームを伝送した時間と、アクセスポイントが次のビーコンフレームを伝送した時間との時間間隔を表す。一般的に、ビーコンフレームは、伝送時にアクセスポイントのインターバル時計のタイムスタンプを備える。受信側ステーションは、受信時に自身の時計の値を検査し、受信したアクセスポイントのインターバル時計と同期するために自身の時計を調整する。
IEEE 802.11のような無線通信ネットワークにおいて、アクセスポイントは、一つより多いチャンネルを通じてステーションと無線通信することが一般的である。このような複数のチャンネル(物理的または論理的に)環境では、ステーションが、オーディオ/ビデオアプリケーションのような複数のデータストリームを伝送し、かつ受信する。このような状況では、オーディオ/ビデオアプリケーションがジッター(波形のぶれ)を感じずに受信されることを保証するために、二つの最終端末の間のデータ通信の同期化が非常に重要である。そうでなければ、いくつかのデータフレームは同期を逸脱して受信され、それは、ユーザがサービス品質(Quality of Service:QoS)を保証することを困難にする。したがって、IEEE 802.11基盤のネットワークのような複数のチャンネル環境の無線システで同期化を提供する必要があった。
本発明の一態様によれば、複数のチャンネル環境での二つの最終端末装置の間のデータ通信を同期化するシステム及び方法が提供される。本発明の一実施形態では、システムは、二つのチャンネルの間のビーコンフレームのインターバル・オフセットを計算し、そのような計算されたオフセット値を使用して、各チャンネルでの次のビーコンフレームに対するインターバルを設定することによってデータ通信の同期化を提供する。
図3は、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークシステム300を示す図である。無線ネットワークシステム300は、アクセスポイント310、第1ステーション320及び第2ステーション330を備える。本発明の一実施形態において、システム300の内部のデータ通信は、IEEE 802.11(802.11a/11b/11g)または現在知られているか、または今後開発される他の無線通信標準を使用して行われる。IEEE 802.11a/11b/11g規格の明細については、例えば、http://standards.ieee.org/getIEEE802/802.11.htmlで確認できる。IEEE 802.11a/11b/11g規格の明細は、参照として本明細書に含まれる。
一実施形態において、アクセスポイント310は、図示されていない他の通信ネットワークシステムと無線または有線でデータ通信を行う。通信ネットワークシステムは、例えば、WLAN、WPAN、GPRSネットワーク、GSMネットワーク、CDMAネットワーク、ブルートゥースネットワーク、または他の無線ネットワークを備えうる。
本発明の一実施形態において、アクセスポイント310は、複数チャンネル媒体接近制御(Multiple Channel−Medium Access Control:MC−MAC)基盤のアクセスポイントを備える。媒体接近制御(Medium Access Control:MAC)は、ネットワークシステムに連結された装置が相互連結された媒体を共有させる効果的な方法である。媒体の共有性により、MC−MAC基盤のアクセスポイントは、二つ以上の装置が同時にデータを伝送することを許容する。
一実施形態において、アクセスポイント310は、二つ以上のチャンネルを同時に処理することができるが、但し、図3には、二つのチャンネル(チャンネル1及びチャンネル2)のみが図示されている。一実施形態において、ステーション320、330のそれぞれは、二つ以上のチャンネルを処理できる複数のチャンネル基盤のステーションである。したがって、この実施形態で、アクセスポイント310は、チャンネル1及びチャンネル2を通じてステーション320と無線データ通信を行う。また、アクセスポイント310は、チャンネル1及びチャンネル2を通じてステーション330と無線データ通信を行う。チャンネル1及びチャンネル2のそれぞれは、(複数のチャンネルのMAC基盤のシステムのような)物理的チャンネルであるか、または(空間チャンネルのような)論理的チャンネルでありうる。
図4は、本発明の一実施形態に係るアクセスポイントの例示ブロック図である。この実施形態において、アクセスポイント310は、ハードウェアインターフェース410、制御モジュール420、メモリ430、その他のブロック440及び送受信器(Tx/Rx)450を備える。制御モジュール420は、ハードウェアインターフェース410、メモリ430及びその他のブロック440とデータ通信を行う。
ハードウェアインターフェース410は、送受信器450と制御モジュール420との間の一般的なインターフェース機能を行う。一実施形態において、ハードウェアインターフェース410は、ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1:以下、“B1”と称す)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2:以下、“B2”と称す)を生成して、制御モジュール420の制御下に送受信器450を通じて伝送する。一実施形態において、ハードウェアインターフェース410は、ビーコンフレームの列を生成する(図示せず)ハードウェアタイマーを備えうる。
その他のブロック440は、典型的なOSI層のうちアプリケーション層や、(TCP/IPのような)ネットワーク層、そしてドライバー及びOS抽象化層を備えうる(何れも図示せず)。その他のブロック440は、ブリッジ機能を行うセクション及び関連テーブルを備えうる(図示せず)。ブリッジ機能を行うセクションは、他のネットワークシステムとの無線及び/または有線インターフェース動作を行うが、それにより、他のネットワークシステムとアクセスポイント310がデータ通信を行う。関連テーブルは、IPアドレス、及びMAC基盤のネットワークシステムでステーションを識別するMACアドレスを保存する。
メモリ430は、制御モジュール420とデータ通信を行う。一実施形態において、メモリ430は、制御モジュール420で本発明の実施形態に係る同期化方法を行う時に使用する情報を記録する。そのような情報には、ビーコンインターバル情報及びビーコンインターバルオフセット値があり得るが、これらに限定されるものではない。一実施形態において、メモリ430は、RAM(ランダム アクセス メモリ)、プログラマブルROM(プログラマブル リード オンリー メモリ:PROM)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable And Programmable Read Only Memory)などを備えうる。
一実施形態において、制御モジュール420は、IEEE 802.11a/11b/11gのような無線通信標準プロトコルを利用してメモリ430とデータ通信を行う。他の一実施形態において、制御モジュール420は、別途のメモリを使用せずにそのような情報を内部的に保存し、保存された情報に基づいてビーコン同期化を行う。一実施形態において、制御モジュール420は、IEEE 802.11ネットワークで作動するように設定されたMACプロトコルファームウェア(図示せず)を備えうる。このような実施形態で、MACプロトコルファームウェアは、上位MACセクション及び下位MACセクションを備える。
他の一実施形態において、制御モジュール420は、図5に示す方法のような本発明の一実施形態に係る同期化方法を行うように構成またはプログラムされたプロセッサを備える。プログラムは、実施形態によって制御モジュール420またはメモリ430に保存されうる。
制御モジュール420は、ペンティアム(登録商標)系列のようなインテル社系列のマイクロプロセッサと、ウィンドウズ(登録商標)95、ウィンドウズ(登録商標)98、ウィンドウズ(登録商標)2000、またはウィンドウズ(登録商標)NTのようなマイクロソフト社のウィンドウズ(登録商標)運営体制とに基づいた構成を有しうる。一実施形態において、制御モジュール420は、シングルチップまたはマルチチップマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、内装マイクロプロセッサ、マイクロコントローラのような多様なコンピュータプラットホームで具現されうる。他の一実施形態において、制御モジュール420は、ユニックス、リナックス、マイクロソフトDOS、マイクロソフトウィンドウズ(登録商標)2000/9x/ME/XP、マッキントシュOS、OS/2及びこれらと類似した広範な運営体制で具現される。
図3ないし図6を参照して制御モジュール420またはアクセスポイント310の動作をさらに詳細に説明する。図5は、本発明の一実施形態に係る同期化方法の一例を示す例示フローチャートである。一実施形態において、同期化方法は、C、C++または他の適したプログラミング言語のような典型的なプログラミング言語で具現される。本発明の一実施形態において、プログラムは、アクセスポイント310のコンピュータで処理可能な記録媒体に保存される。一実施形態において、プログラムは、全体システムを管理及び監視する、管理コンソール(図示せず)のコンピュータで処理可能な記録媒体に保存されうる。他の一実施形態において、プログラムは、システムが“アドホックモード”(図8で説明される)で動作する設定下でステーション320及び/または330に保存される。
他の一実施形態において、プログラムは、本発明の実施形態に係る同期化方法を行える限り、他のシステムの場所に保存されうる。記録媒体は、情報を記録する多様なテクノロジーのうち何れでも構成されうる。一実施形態において、記録媒体は、RAM、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、デジタルビデオ装置、コンパックディスク、ビデオディスク、及び/または他の光学記録媒体などを備えうる。
図5に示すように、制御モジュール420またはアクセスポイント310は、第1ビーコンフレーム列B1及び第2ビーコンフレーム列B2を生成して、それぞれチャンネル1及びチャンネル2に伝送する(510)。一実施形態において、ステーション320、330の間で通信データ(または、パケット)を同期化するために、制御モジュール420またはアクセスポイント310は、ビーコン伝送が同期化されたことを確認する。一実施形態において、制御モジュール420は、ハードウェアインターフェース410がビーコンフレームB1、B2を生成し、送受信器450が生成されたビーコンフレームをそれぞれチャンネル1及びチャンネル2を通じて伝送するように、ハードウェアインターフェース410及び送受信器450を制御する。
図6Aに示すように、ビーコンフレームの第1列B1は、B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、Bn1を備え、ビーコンフレームの第2列B2は、B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、Bn2を備えるが、ここで、nは、自然数である。(理想的に)同期化されたシステムでは、ビーコンフレームが各ビーコンフレームのTBTT値によって周期的に生成されて伝送されるが、これは、二つの隣接したビーコンフレームの間のインターバルが全体伝送中に同じであるということを意味する。しかし、システム(または、アクセスポイント)での時間遅延及び/またはプロトコルの形態、特に、IEEE 802.11プロトコルの形態のため、二つの隣接したビーコンフレーム、例えば、チャンネル1のB11とB21との間及びチャンネル2のB12とB22との間のビーコンインターバルは異なりうる。それは、ステーション320とステーション330とが互いに同期化されていないことを意味する。前述したように、このような状況では、受信ステーション(ステーション320または330)が、いくつかのデータフレームを非同期化されたままで受信可能であり、サービス品質(QoS)が保証され難くなる。
制御モジュール420またはアクセスポイント310は、各チャンネルで生成されたビーコンフレームに対するビーコンインターバル(b11、b21、b31、b41、・・・)を測定する(520)。図6B及び図6Cに示すように、ビーコンフレームの第1列B1に対するビーコンインターバル(b11、b21、b31、b41、・・・)が図示され、ビーコンフレームの第2列B2に対するビーコンインターバル(b12、b22、b32、b42、・・・)が図示された。“b11”は、チャンネル1でビーコンフレームB11とB21との間のインターバルを表す。“b21”は、チャンネル1でビーコンフレームB21とB31との間のインターバルを表す。同様に、“b12”は、チャンネル2でビーコンフレームB12とB22との間のインターバルを表し、“b22”は、チャンネル2でビーコンフレームB22とB32との間のインターバルを表す。例えば、図6B及び図6Cに示すように、b11及びb12は、30msecsである。また、b21及びb22も、30msecsである。しかし、チャンネル1でビーコンフレームB31とB41との間のインターバルを表すb31は、32msecsである。もし、ビーコンフレームB31のTBTT値が30msecsに設定されれば、b31の“32msecs”は、この例で設定されたTBTT時間より“2msecs”が遅延されたということを表す。すなわち、ビーコンフレームB41は、ビーコンフレームB31が生成された後(30msecs後ではない)、32msecs後に生成された。
一実施形態において、制御モジュール420またはアクセスポイント310は、ハードウェアインターフェース410のハードウェアタイマーを使用してビーコンインターバルを測定する。ハードウェアタイマーは、ビーコンフレームが生成されるや次のビーコンフレームが生成されるまでの時間測定を開始する。一実施形態において、もし、ビーコンフレームB11のTBTT値が30msecsであれば、タイマーは、ビーコンフレームB11が生成された直後から次のビーコンフレームB21が生成されるまで、30msecsから下向きにカウントし、ビーコンフレームB11とB21との間の実際のインターバルを決定する。測定されたビーコンインターバルは、例えば、メモリ430に保存される(530)。一実施形態において、そのような保存ステップは省略されうる。
制御モジュール420またはアクセスポイント310は、ビーコンフレームの第1列B1の一つのビーコンフレームbi1と、ビーコンフレームの第2列B2の一つのビーコンフレームbi2との間のビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算する(540)。前述したように、bi1は、ビーコンフレームの第1列B1のうち、第iビーコンフレームBi1と第i+1ビーコンフレームB(i+1)1との間のビーコンインターバルを表す。また、bi2は、ビーコンフレームの第2列B2のうち、第iビーコンフレームBi2と第i+1ビーコンフレームB(i+1)2との間のビーコンインターバルを表す。
図6B及び図6Cに示す例で、第1インターバルオフセット値Δb1は、|b11−b12|=|30−30|=0であり、これは、オフセットがないということを意味する。また、第2インターバルオフセット値Δb2は、|b21−b22|=|30−30|=0であり、これは、オフセットがないということを意味する。オフセットがないということは、これらのビーコンフレームに対するビーコンフレーム伝送が同期化されたということを意味する。これと異なり、第3インターバルオフセット値Δb3は、|b31−b32|=32−30=2msecsであり、これは、ビーコンフレームB31とB41との間に2msecsのオフセットが発生したということを意味する。
制御モジュール420またはアクセスポイント310は、計算されたオフセット値Δbiが“0”と同じであるか否かを決定する(550)。もし、ビーコンインターバルオフセット値が“0”であれば、各チャンネルでビーコン伝送が同期化されたということであるため、全体的な手続きは終了する。
一方、もし、ステップ550で計算されたオフセット値Δbiが“0”と同じでないと決定されれば、ステップ560に進む。ステップ560で、(0ではない)インターバルオフセット値が一つのチャンネル(例えば、チャンネル1)の以前のビーコンインターバルに加算されるか、またはそれから減算される。一方、他のチャンネル(例えば、チャンネル2)の残りのビーコンフレームはそのまま維持される。例えば、もし、インターバルオフセット値が“2msecs”(図6B及び図6Cの“b31”を参照)であれば、チャンネル1 B1の第4ビーコンフレームインターバルb41が32msecs b31から“2msecs”(オフセット値)を減算することにより30msecsに調整されるが、チャンネル2 B2の第4ビーコンフレームインターバルb42は“30msecs”に維持される(図6Bを参照)。一実施形態において、ビーコンフレームB41のTBTT値は“30msecs”にリセットされる。
他の一実施形態において、チャンネル1 B1の第4ビーコンフレームインターバルb41が“32msecs”に維持される一方、チャンネル2 B2の第4ビーコンフレームインターバルb42が30msecs b32に“2msecs”(オフセット値)を加算することにより32msecsに調整される。ステップ560が行われた後にステップ510が繰り返される。すなわち、インターバルオフセットが発生する度に、図5の方法は、ビーコンフレームが同期化されるように次のビーコンフレームインターバルを調整させる。本発明の実施形態によれば、同期化の問題は、複数のチャンネル(物理的または論理的に)に対して解決されうる。これは、ジッター(波形のぶれ)が非常に低下または除去されて、要求されるサービス品質が確保されることを保証する。受信側のステーションの観点では、それは、受信されたビデオ/オーディオアプリケーションがスムーズに再生されることを意味する。
一実施形態において、図5の方法は、前述した方法と類似した方法であって、二つより多いチャンネルと関連した二つより多いビーコンフレームの間の同期化に適用されうる。一実施形態において、基準チャンネルが選択され、この基準チャンネルと他のチャンネルとのそれぞれの間に複数のビーコンインターバルオフセットが求められうる。それぞれのチャンネル1ないしチャンネル3と関連したビーコンフレームの第1列B1、第2列B2、及び第3列B3があると仮定する。また、チャンネル1が基準チャンネルとして選択されたと仮定する。ビーコンフレームの第1列B1及び第2列B2から選択された二つのインターバルの間の第1オフセット値Δbi12が求められる。また、ビーコンフレームの第1列B1及び第3列B3から選択された二つのインターバルの間の第2オフセット値Δbi13が求められる。bi12は、3msecsであり、bi13は、7msecsであると仮定する。一実施形態において、チャンネル1とチャンネル2との間のビーコン伝送を同期化するためには、3msecsが各チャンネル1及びチャンネル2の以前のビーコンインターバルに加算されるか、またはそれから減算される。類似した方法で、チャンネル1とチャンネル3との間のビーコン伝送を同期化するためには、7msecsが各チャンネル1及びチャンネル3の以前のビーコンインターバルに加算されるか、またはそれから減算される。チャンネル2またはチャンネル3が基準チャンネルとして選択され、この場合にも前記方法は同様に行われ得る。
図7は、本発明の他の一実施形態に係る無線ネットワークシステム600を示す図である。システム600は、アクセスポイント610、620、第1ステーション320及び第2ステーション330を備える。一実施形態において、ステーション320、330のそれぞれは、一つより多いチャンネルを取り扱える複数のチャンネル基盤のステーションである。チャンネル1を通じてビーコンフレームの第1列B1が伝送され、チャンネル2を通じてビーコンフレームの第2列B2が伝送される。しかし、この実施形態において、各アクセスポイント610、620は、単一チャンネル基盤のアクセスポイントである。したがって、アクセスポイント610は、チャンネル1を通じてステーション320及び330と無線で通信し、アクセスポイント620は、チャンネル2を通じてステーション320及び330と無線で通信する。一実施形態において、アクセスポイント610及び620は、一つの外郭(図示せず)内に共に設置される。
一実施形態において、ビーコンフレームを同期化するために、システム600は、図5に示す方法を行う。一実施形態において、このような方法は、アクセスポイント610または620に保存されて行われる。この実施形態において、アクセスポイント610、620は、ビーコン同期化のために互いにデータ通信を行う。他の一実施形態において、この方法は、アクセスポイント610、620を何れも備えている一つのボックス内に保存されて行われる。他の一実施形態において、この方法は、アクセスポイント610、620とデータ通信を行う管理コンソールに保存されて行われる。プログラムがアクセスポイント610、620のどちらにも保存されていない実施形態においては、プログラムがアクセスポイント610、620とデータ通信を行う。
図8は、本発明の他の一実施形態に係る無線ネットワークシステム700を示す図である。ステーション320、330は、アドホックモードで相互無線で通信する。アドホックモードでは、ステーション320、330は、ピアツーピア基盤で、すなわち、仲介するアクセスポイントなしに相互無線通信する。一実施形態において、伝送するステーション(ステーション320またはステーション330)がビーコンフレームを生成して伝送する。一実施形態において、ステーション320、330のそれぞれは、複数チャンネル基盤のステーションである。ビーコンフレームの第1列B1は、チャンネル1を通じて伝送され、ビーコンフレームの第2列B2は、チャンネル2を通じて伝送される。一実施形態において、ビーコンフレームを同期化するために、システム700は、図5に示す方法を行う。一実施形態において、この方法は、ステーション320または330のうち何れか一つに保存されて行われる。
本発明は、コンピュータ(情報処理機能を有する装置を何れも含み、特に、ユーザ端末機を含む)で読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現できる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存される全ての種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ROM、RAM、フラッシュメモリ、マグネチック記録媒体(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、磁気テープなど)、光データ記録媒体(CD−ROM、DVDなど)及びキャリアウェーブ(インターネットを介した伝送など)などがある。
たとえ、以上の説明が多様な実施形態に適用される本発明の新規の特徴を指摘して説明されたとしても、当業者ならば、本発明の範囲を逸脱せずとも、以上の装置及び方法の形態及び細部事項で多様な削除、代替、及び変更が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の範囲は、以上の説明よりは、特許請求の範囲によって定義される。特許請求の範囲の均等な範囲内の全ての変形は、本発明の範囲に含まれる。
Claims (20)
- 無線近距離通信網での二つの最終端末を同期化させる方法において、
第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第1端末と通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて第2端末と通信するステップと、
ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送するステップと、
前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表すbi1及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表すbi2から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求めるステップと、
ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算するステップと、
ビーコン同期化が行えるように前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて、前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記無線近距離通信網は、複数のチャンネル基盤のアクセスポイントを備え、前記方法は、前記アクセスポイントで行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記求められたビーコンインターバル(bi1、bi2)を保存するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記設定ステップは、前記オフセット値(Δbi)を以前のビーコンインターバル(bi1)に加算し、第2チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを維持しつつ、前記加算された値(bi1+Δbi)を第1チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバルとして設定するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記設定ステップは、前記オフセット値(Δbi)を以前のビーコンインターバル(bi2)から減算し、第1チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバルを維持しつつ、前記減算された値(bi2−Δbi)を第2チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルとして設定するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記無線近距離通信網は、IEEE 802.11a/11b/11g標準のうちいずれか一つのプロトコルによることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- アクセスポイントを備える無線近距離通信網での二つの最終端末を同期化させる方法において、
第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて前記アクセスポイントと第1端末との間でデータを無線で通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて前記アクセスポイントと第2端末との間でデータを無線で通信するステップと、
前記アクセスポイントで、ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送するステップと、
前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表すbi1、及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表すbi2から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求めるステップと、
前記求められたビーコンインターバル(bi1、bi2)を保存するステップと、
前記アクセスポイントでビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算するステップと、
前記アクセスポイントでビーコン同期化が行えるように、前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記ビーコンインターバルを求めるステップは、ハードウェアタイマーを使用して第iビーコンフレーム(Bi1、Bi2)と第(i+1)ビーコンフレーム(B(i+1)1、B(i+1)2)との間のインターバル(bi1、bi2)をそれぞれ測定するステップを含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記チャンネルのそれぞれは、物理的チャンネルまたは論理的チャンネルであることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 無線近距離通信網での二つの最終端末を同期化させるシステムにおいて、
i)第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第1端末と通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて第2端末と通信し、ii)ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送し、iii)前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のインターバルを表すbi1、及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のインターバルを表すbi2から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求め、iv)ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算し、v)ビーコン同期化が行えるように、前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するようにプログラムされた制御モジュールと、
前記制御モジュールとデータ通信してビーコン同期化のための情報を記録するメモリと、を備え、
前記制御モジュール及び前記メモリは、アクセスポイント内に配置されていることを特徴とするシステム。 - 前記アクセスポイントは、複数のチャンネル媒体接近制御に基づいたアクセスポイントであることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アクセスポイントは、相互データ通信を行う第1アクセスポイント及び第2アクセスポイントを備え、前記第1アクセスポイントは、前記第1チャンネルを通じて前記第1端末及び第2端末と通信し、前記第2アクセスポイントは、前記第2チャンネルを通じて前記第1端末及び第2端末と通信することを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記第1アクセスポイント及び第2アクセスポイントは、一つのユニットに装着されていることを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 前記制御モジュールは、前記オフセット値(Δbi)を以前のビーコンインターバル(bi1)に加算し、第2チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを維持しつつ、前記加算された値(bi1+Δbi)を第1チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバルとして設定するように構成されたことを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記アクセスポイントは、
第iビーコンフレーム(Bi1、Bi2)と第(i+1)ビーコンフレーム(B(i+1)1、B(i+1)2)との間のビーコンインターバル(bi1、bi2)をそれぞれ測定するハードウェアタイマーをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のシステム。 - 前記無線近距離通信網は、IEEE 802.11a/11b/11gネットワークを備えることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 無線近距離通信網での二つの最終端末を同期化させるシステムにおいて、
i)第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第1端末と通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて第2端末と通信し、ii)ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送し、iii)前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表すbi1、及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表すbi2から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求め、iv)ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算し、v)ビーコン同期化が行えるように前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて、前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定する動作を行うようにプログラムされた制御モジュールと、
前記制御モジュールとデータ通信してビーコン同期化のための情報を記録するメモリとを備え、
前記制御モジュール及び前記メモリは、前記第1端末及び第2端末のうち、少なくとも一つに統合されていることを特徴とするシステム。 - 前記制御モジュールは、前記オフセット値(Δbi)を以前のビーコンインターバル(bi2)から減算し、第1チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバルを維持しつつ、前記減算された値(bi2−Δbi)を第2チャンネルのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルとして設定することを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 前記端末のそれぞれは、パソコン(デスクトップ、ラップトップ、パームトップ)、携帯電話、または携帯用PC、財布型PC及びPDAのような携帯用通信装置のうち何れか一つを備えることを特徴とする請求項17に記載のシステム。
- 無線近距離通信網での二つの最終端末を同期化させるシステムにおいて、
第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて第1端末と通信し、前記第1チャンネル及び前記第2チャンネルを通じて第2端末と通信する通信手段と、
ビーコンフレームの第1列(B11、B21、B31、・・・、Bi1、・・・、及びBn1)及びビーコンフレームの第2列(B12、B22、B32、・・・、Bi2、・・・、及びBn2)をそれぞれ前記第1チャンネル及び第2チャンネルを通じて伝送する伝送手段と、
前記ビーコンフレームの第1列のうち、第iビーコンフレーム(Bi1)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)1)との間のビーコンインターバルを表すbi1、及び前記ビーコンフレームの第2列のうち、第iビーコンフレーム(Bi2)と第i+1ビーコンフレーム(B(i+1)2)との間のビーコンインターバルを表すbi2から構成されたビーコンインターバル(bi1、bi2)を求めるビーコンインターバル測定手段と、
ビーコンインターバルオフセット値(Δbi=|bi1−bi2|)を計算するオフセット計算手段と、
ビーコン同期化が行えるように、前記計算されたオフセット値(Δbi)に基づいて、前記第1チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)1及びB(i+2)1))の間のインターバル、及び前記第2チャンネルでのビーコンフレーム(B(i+1)2及びB(i+2)2)の間のインターバルを設定するインターバル設定手段とを備えることを特徴とするシステム。
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