JP2008507231A - Mimoステーションとsisoステーションとが無線ネットワークでデータ衝突なしに共存する方法、及びそのネットワーク装置 - Google Patents
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Abstract
MIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法及び無線ネットワーク装置を提供する。
無線ネットワークにステーションが接続する場合、ステーションの情報を受信する段階、無線ネットワークに接続するステーションが有するアンテナ数と無線ネッワークを構成する複数のステーションが有するアンテナ数とを比較して共存情報を設定する段階、及び共存情報を含むフレームを無線ネットワークを構成する複数のステーションに送信する段階を含むMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
無線ネットワークにステーションが接続する場合、ステーションの情報を受信する段階、無線ネットワークに接続するステーションが有するアンテナ数と無線ネッワークを構成する複数のステーションが有するアンテナ数とを比較して共存情報を設定する段階、及び共存情報を含むフレームを無線ネットワークを構成する複数のステーションに送信する段階を含むMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
Description
本発明と関連した装置と方法は、MIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで衝突なしに共存できるようにすることに関する。
最近、インターネットの普及とマルチメディア資料の急増によって超高速通信網に対する需要が増大しつつある。1980年代後半にLAN(ローカルエリアネットワーク)が導入されて以来、1Mbps程度であったデータ伝送率は、約100Mbpsまで急増してきた。これにより、高速イーサネット(登録商標)伝送が盛んになって広く使われてきた。最近には、ギガビットイーサネット(登録商標)に対する研究が活発に進められている。一方、無線ネットワークに関する関心が増加するにつれて、無線LAN(以下、WLANと称する)に関する研究開発が促進され、その結果、最近にはWLANの普及が次第に広がっている。WLANは、有線LANに比べてデータ伝送率及び安定性などで性能が落ちるが、無線でもネットワークを構成でき、移動性に優れるという長所を有している。これにより、WLANの市場は徐々に大きくなっている。
データ伝送量の増加に対する要求と無線伝送技術の発達によって、1−2Mbpsの伝送率を規定した初期のIEEE802.11標準は、802.11b、802.11aなどの改善された標準に発展してきた。最近、新たなIEEE標準の802.11gが標準化協会グループにより論議されている。IEEE802.11g標準は、直交周波数分割多重化(以下、OFDMと称する)を伝送技術として使用しており、56GHz−NII(National Information Infrastructure)バンドで6−54Mbpsの伝送率を支援する。OFDM伝送と5GHz帯域の使用に対する関心の増加によって他の無線標準に比べてOFDMが脚光を浴びている。
最近KT(韓国通信)は、ネスポット(Nespot)という無線インターネットサービスを提供している。ネスポットサービスは、IEEE802.11bあるいはWi−Fiの標準によるWLANを利用してインターネットに接続可能にする。無線データ通信システムのために現在標準化が完成されているか、研究中である通信標準として3G(第3世代)通信とも呼ばれるWCDMA(Wide Code Division Multiple Access)、IEEE802.11x、ブルートゥース、IEEE802.15.3などがある。このうち、現在安価で無線データ通信ができて最も広く広がっている規格は、IEEE802.11xに属するIEEE802.11bである。IEEE802.11bの標準を満足させるWLANは、最大伝送率11Mbpsでデータ伝送が可能であり、2.4Ghz帯域、すなわち、一定の電界以下で許可を受けなくても、使用可能なISM(Industrial,Scientific,Medical)帯域を使用している。最近には、5Ghz帯域でOFDM方式を使用して最大54Mbpsのデータ伝送が可能なIEEE802.11aを採用したWLANの普及が増えており、2.4Ghz帯域でOFDM方式を使用するIEEE802.11gに対する研究が活発である。
現在、一般的に使われているイーサネット(登録商標)やWLANは、いずれもキャリアセンシングマルチプルアクセス(以下、CSMAと称する)方式を使用する。CSMA方式によれば、チャネルの使用如何を把握しうる。もし、チャネルが使われていなければ、すなわち、チャネルの状態がアイドル状態であれば、データが伝送されるが、そうでない場合には、一定の時間後にデータの再伝送が試みられうる。現在、CSMA方式を改良したCSMA/CD(Carrier sensing Multiple Access with Collision Detection)方式は、有線LANで使われており、CSMA/CA(Carrier sensing Multiple Access with Collision Avoidance)方式は、パケット基盤の無線データ通信に使われている。CSMA/CD方式でステーションは、信号の伝送中に衝突の発生を感知すれば、信号伝送を中断する方式を使用する。CSMA方式が伝送前にチャネルの使用如何(Busy)を監視するとすれば、CSMA/CD方式でステーションは信号の伝送中にチャネル上で信号の衝突可否を監視する。CSMA/CD方式でステーションは、信号の伝送中に衝突が探知されれば、伝送を中断し、衝突事実を知らせるために他のステーションにジャム信号を伝送する。ジャム信号を伝送した後にステーションは、ランダム時間の間に遅延(ランドムバックオフ)した後、再び信号を伝送する。CSMA/CA方式でステーションは、チャネルが空になっても、直ちにデータを伝送するものではなく、一定時間を待ってから、ランダムバックオフした後で信号を伝送して信号の衝突を回避する。もし、伝送中である信号の衝突が発生した場合には、ランダムバックオフ時間を2倍単位で増加させて衝突可能性をさらに低くする。
一方、無線通信の方式は、データ送受信時に、幾つかのアンテナを使用しているかによって、SISO(Single Input Single Output)、SIMO(Single Input Multiple Output)、MIMO(Multiple Input Multiple Output)などに分けられる。SISO方式は、1つのアンテナを介してデータを送受信する方式であり、SIMO方式は、1つのアンテナを介してデータを送信するが、受信多様性のために多数のアンテナでデータを受信する方式を意味する。
MIMO方式は、複数のアンテナを使用して指向性を電気的に制御するアダプティブアレイアンテナ技術の1つである。特に、MIMO方式において、指向性は、複数のアンテナを使用してビームの幅を狭くすることによって、互いに独立した複数の伝送経路を形成して強化しうる。したがって、MIMO方式を適用したデバイスのデータ伝送速度は、MIMOデバイスに備えられたアンテナの複数倍ほど増加しうる。MIMO方式は、MIMOデバイスの帯域幅を増加させずに、同時に複数のアンテナを介して互いに異なるデータを伝送することによって、高速でデータを伝送しうる空間的マルチプレックシング(Spatial Multiplexing)技法、または多重のアンテナで同じデータを伝送して送信多様性を得ようとする空間ダイバーシティ技法に区分しうる。
図1は、MIMO方式でデータを送受信するステーションの動作を示す例示図である。図1によれば、無線ネットワークデバイス10が108Mbit/secの伝送率でMIMOエンコーダ52にデータを伝送する(S10)。MIMOエンコーダ52は、無線ネットワークデバイス10により伝送されたデータをエンコーディングし、エンコーディングされたデータを54Mbit/secの伝送率でMIMO送信器54に伝送する(S20)。MIMO送信器54は、エンコーディングされたデータを2つのアンテナを介して伝送する(S30)。MIMO受信器56は、マルチパスの無線チャネルを通じてMIMO送信器54により伝送されたデータを受信する。MIMO受信器56は、受信されたデータを再組合し、再組合されたデータを108Mbit/secの伝送率でアクセスポイント900に伝送する(S50)。
現在、このようなMIMO方式は、伝送速度を増加させるという点で、特に注目されている。MIMO方式は、802.11n無線ネットワークで使われる伝送技術として台頭されており、また802.11a、802.11b、802.11gのような現存する802.11無線ネットワークでデータ伝送速度を増加させうる技術として注目されている。ところが、802.11a、802.11b、または802.11g基盤の無線ネットワークで既存の無線ネットワークデバイスとMIMO無線ネットワークデバイスとが共存する場合、これらの間に衝突が発生しうる。したがって、既存の無線ネットワークデバイスとMIMO無線ネットワークデバイスとが無線ネットワークで共存する時、これらの間の衝突を防止する必要がある。既存の無線ネットワークのプロトコルを修正するならば、既存の無線ネットワークデバイスとMIMO無線ネットワークデバイスとの間の衝突を防止しうる。しかし、既存の無線ネットワークのプロトコルを修正する場合、既生産されたネットワークデバイスと互換されないという問題点がある。したがって、既存の無線ネットワークのプロトコルを修正する方案は、経済学的、技術的側面で望ましくない。相異なるデータ伝送モードを使用する複数のステーションが相異なる時間にデータを伝送することによって、ネットワークで共存可能にする従来の方式は、米国公開特許2003−0169763号に提示されている。前記米国特許出願によれば、相異なる変調方式(802.11b、802.11g)を使用する2ステーションがネットワークで共存し、相異なる時間にデータを伝送しうる。すなわち、802.11gステーションは、無競争モードでデータを伝送し、802.11bステーションは競争モードでデータを伝送しうる。しかし、802.11gステーションと802.11bステーションとが伝送するデータの量が小さくなるほど、802.11gステーションと802.11bステーションとに許容された時間が短縮されるために、802.11gステーションと802.11bステーションとのデータ伝送効率が低くなる問題点がある。
したがって、既存の無線ネットワークデバイスの構造を変化させずとも、既存の無線ネットワークデバイスと、MIMO無線ネットワークデバイスとがネットワークで共存しうる方法が必要である。
本発明の技術的課題は、MIMOステーションとSISOステーションとが相互衝突なしにネットワークで共存可能にする技術を提供するところにある。
本発明の他の技術的課題は、MIMOステーションのデータ送信中には、SISOステーションがデータを送信しないようにするところにある。
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されうる。
本発明の一実施形態によるMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで衝突なしに共存する方法は、無線ネットワークにステーションが接続する場合、前記ステーションに関する情報を受信する段階、前記無線ネットワークに接続するステーションが有するアンテナ数と前記無線ネットワークを構成する複数のステーションが有するアンテナ数とを比較して、共存情報を設定する段階及び前記共存情報を含む第1フレームを、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションに送信する段階を含む。
本発明の他の実施形態によるMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで衝突なしに共存する方法は、無線ネットワークを構成する複数のステーションのうち、第1MIMOステーションが前記無線ネットワークを構成する前記複数のステーションのうち、他のステーションの共存情報を含む第1フレームを受信する段階、前記第1フレームの前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記第1MIMOステーションが自身を受信者とする第2フレームをSISO方式で送信する段階、及び前記第1MIMOステーションが前記複数のステーションのうち、第2MIMOステーションにMIMOデータをMIMO方式で送信する段階を含む。
本発明のさらに他の実施形態によるMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで衝突なしに共存する方法は、無線ネットワークを構成する複数のステーションのうち、第1MIMOステーションが前記無線ネットワークを構成する前記複数のステーションのうち、他のステーションの共存情報を含む第1フレームを受信する段階、前記第1フレームの前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つがSISOステーションであることを示す場合、前記第1MIMOステーションが第2フレームを前記複数のステーションのうち、第2MIMOステーションにSISO方式で送信する段階、前記第1MIMOステーションが前記第2MIMOステーションからSISO方式で伝送された第3フレームを受信する段階、及び前記第1MIMOステーションが前記第2MIMOステーションにMIMOデータをMIMO方式で送信する段階を含む。
本発明の一実施形態によるネットワーク装置は、無線ネットワークにステーションが接続する場合、前記ステーションの情報を受信する受信部と、前記無線ネットワークに接続するステーションが有するアンテナ数と前記無線ネットワークを構成する複数のステーションが有するアンテナ数とを比較して共存情報を設定して前記共存情報を保存する共存情報設定部と、前記共存情報を含む第1フレームを、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションに送信する送信部と、を含む。
本発明の他の実施形態によるネットワーク装置は、無線ネットワークを構成する複数のステーションに関する共存情報を含む第1フレームを前記無線ネットワークから受信する受信部と、前記受信された第1フレームに含まれた前記共存情報を保存する共存情報設定部と、前記第1フレームに含まれた前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記複数のステーションのうち、MIMOステーションに自身を目的地とする第2フレームをSISO方式で送信する送信部と、含む。
本発明のさらに他の実施形態によるネットワーク装置は、無線ネットワークを構成する複数のステーションに関する共存情報を含む第1フレームを前記無線ネットワークから受信する受信部と、前記受信された第1フレームに含まれた前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記複数のステーションのうち、MIMOステーションに第2フレームをSISO方式で送信する送信部を備え、前記受信部は、前記MIMOステーションが送信した第3フレームを受信し、前記送信部は、前記MIMOステーションにMIMO方式でデータを送信する。
本明細書で使用する用語を整理すれば、次の通りである。
−RTS、CTS
RTS(Request to Send、伝送要求)フレームは、大きなフレームの伝送のための媒体を獲得するために使われる。CTS(Clear to Send、伝送クリア)フレームは、RTSフレームに対する応答である。
RTS(Request to Send、伝送要求)フレームは、大きなフレームの伝送のための媒体を獲得するために使われる。CTS(Clear to Send、伝送クリア)フレームは、RTSフレームに対する応答である。
−SIFS(ShortInterframeSpace)
SIFSは、RTS/CTSフレームや肯定確認応答(positive acknowledgements)のような最高優先権を有するフレームの伝送のために使われる。高いレベルの優先権を有するフレームは、SIFSが過ぎた後に伝送されうる。
SIFSは、RTS/CTSフレームや肯定確認応答(positive acknowledgements)のような最高優先権を有するフレームの伝送のために使われる。高いレベルの優先権を有するフレームは、SIFSが過ぎた後に伝送されうる。
−NAV(Network Allocation Vector)
ネットワーク割当ベクトル(NAV)は、無線ネットワーク内でデバイス間のデータ送受信時の衝突を防止するために設定される値である。NAV値は、無線ネットワークでデバイス間に伝送されるRTSフレーム、CTSフレーム、または他のフレームに含まれた値を通じて設定される。NAVが0になる時、媒体は使用中であると仮定される。したがって、NAV値が0でない場合には、現在の媒体を使用してデータを伝送しているデバイス以外のデバイスによるデータの伝送は禁止される。
ネットワーク割当ベクトル(NAV)は、無線ネットワーク内でデバイス間のデータ送受信時の衝突を防止するために設定される値である。NAV値は、無線ネットワークでデバイス間に伝送されるRTSフレーム、CTSフレーム、または他のフレームに含まれた値を通じて設定される。NAVが0になる時、媒体は使用中であると仮定される。したがって、NAV値が0でない場合には、現在の媒体を使用してデータを伝送しているデバイス以外のデバイスによるデータの伝送は禁止される。
−ステーション
ステーションは、無線ネットワークに他のデバイスから無線でデータを受信するか、無線でデータを送信するデバイスである。ステーションは、ノート型パソコンやPDA(パーソナルデジタルアシスタント)、PC(パーソナルコンピュータ)のようなコンピュータデバイスであり得る。または、ステーションは、他の形のデバイスであり得る。また、ステーションは、無線通信環境で互いに通信可能な携帯用機器または固定された機器であり得る。したがって、無線ネットワークでデータを無線に送受信できるデバイスは、ステーションと言及されうる。
ステーションは、無線ネットワークに他のデバイスから無線でデータを受信するか、無線でデータを送信するデバイスである。ステーションは、ノート型パソコンやPDA(パーソナルデジタルアシスタント)、PC(パーソナルコンピュータ)のようなコンピュータデバイスであり得る。または、ステーションは、他の形のデバイスであり得る。また、ステーションは、無線通信環境で互いに通信可能な携帯用機器または固定された機器であり得る。したがって、無線ネットワークでデータを無線に送受信できるデバイスは、ステーションと言及されうる。
−ビーコンフレーム
ビーコン(beacon)フレームは、ネットワークの存在を知らせ、ネットワーク保守の重要な役割を担当する。ビーコンフレームは、ネットワークへの参与を希望するモバイルステーションのために使われるパラメータを特定することによって、モバイルステーションをネットワークに参与させる。ビーコンフレームは、ネットワークを探し、認識するために周期的に伝送される。ビーコンフレームには、いろいろな情報フィールドが含まれうる。
ビーコン(beacon)フレームは、ネットワークの存在を知らせ、ネットワーク保守の重要な役割を担当する。ビーコンフレームは、ネットワークへの参与を希望するモバイルステーションのために使われるパラメータを特定することによって、モバイルステーションをネットワークに参与させる。ビーコンフレームは、ネットワークを探し、認識するために周期的に伝送される。ビーコンフレームには、いろいろな情報フィールドが含まれうる。
−プローブ応答フレーム
プローブ応答フレームは、ネットワークの情報を要請するプローブ要請(プローブリクエスト)フレームに対する応答である。プローブ応答フレームは、ネットワークに関する情報を含む。モバイルステーションは、プローブ応答フレームを通じて伝送されたビーコンフレームのパラメータを分析してネットワークに参与しうる。
プローブ応答フレームは、ネットワークの情報を要請するプローブ要請(プローブリクエスト)フレームに対する応答である。プローブ応答フレームは、ネットワークに関する情報を含む。モバイルステーションは、プローブ応答フレームを通じて伝送されたビーコンフレームのパラメータを分析してネットワークに参与しうる。
−MIMO、SISO
SISO(Single Input Single Output)は、1つのアンテナをもってデータを送受信する方式を意味し、MIMO(Multiple Input Multiple Output)は、複数のアンテナでデータを送受信する方式を意味する。SISO方式の一例として802.11aまたは802.11b方式を挙げられうる。SISO方式を支援するステーション(以下、SISOステーションと称する)は、MIMO方式を支援するステーション(以下、MIMOステーションと称する)がMIMO方式で伝送したデータを認知できない。しかし、SISOステーションは、MIMOステーションがSISO方式で伝送したデータは認知しうる。
SISO(Single Input Single Output)は、1つのアンテナをもってデータを送受信する方式を意味し、MIMO(Multiple Input Multiple Output)は、複数のアンテナでデータを送受信する方式を意味する。SISO方式の一例として802.11aまたは802.11b方式を挙げられうる。SISO方式を支援するステーション(以下、SISOステーションと称する)は、MIMO方式を支援するステーション(以下、MIMOステーションと称する)がMIMO方式で伝送したデータを認知できない。しかし、SISOステーションは、MIMOステーションがSISO方式で伝送したデータは認知しうる。
以下では、SISO方式を支援する無線通信標準の一例として802.11a標準を中心に本発明を説明する。しかし、本発明が802.11a標準で制限されるものではない。
無線ネットワークでデータの衝突を避けるための方法は、物理的キャリアセンシング(Physical Carrier sensing)方法と仮想キャリアセンシング(Virtual Carrier sensing)方法とに区分しうる。物理的キャリアセンシングは、無線媒体がステーションにより使われているかを判断することによって、無線媒体を使用しているステーション以外の他のステーションが無線媒体を使用してデータを伝送しようとする試みを行わないようにする。これを通じてデータ衝突が防止されうる。仮想キャリアセンシングは、NAVという特定値を必要とする。特に、NAVが0でなければ、無線媒体がステーションにより使われていると予測されうる。これにより、無線媒体を現在使用しているステーション以外の他のステーションは、無線媒体を用いたデータ伝送を試みないようになる。NAV値は、RTSフレームまたはCTSフレームのような所定のフレームを伝送するのに必要な時間を計算して設定しうる。
図2は、従来の技術により802.11aのステーションとMIMOステーションとが1つの無線ネットワークにある場合を示す例示図である。802.11aステーションは、前記仮想キャリアセンシングを通じてデータの衝突を避けうる。しかし、MIMOステーションは、MIMO方式でデータを伝送するので、MIMOステーションにより伝送されるデータは、802.11aステーションを認識することができない。その結果、802.11aステーションは、NAV値をセットすることができず、現在如何なるデータを送受信しているかも分からない。802.11aステーションは、仮想キャリアセンシングを使用しても、MIMOステーションにより伝送されるデータの認識に失敗することがあるために、データ伝送を試み、結果的に、データ衝突が発生しうる。このような現象は、SISOステーションとMIMOステーションとの共存に障害物となってきた。したがって、SISOステーションとMIMOステーションとが衝突なしにデータを送受信する方法が必要である。
図3は、本発明の一実施形態によるSISOステーションとMIMOステーションとが衝突なしにデータを送受信するための過程を示す順序図である。
図3で無線ネットワークは、二つのMIMOステーション(第1MIMOステーション101、第2MIMOステーション102)と2つのSISOステーション(第1SISOステーション201、第2SISOステーション202)を含む。無線ネットワークに含まれるSISOステーションとMIMOステーションとの数は、一実施形態に過ぎず、本発明がこれに限定されるものではない。第1SISOステーション201と第2SISOステーション202は、802.11a、802.11b、802.11gなどの無線ネットワークデバイスでありうる。
第1MIMOステーション101が第2MIMOステーション102にデータを送信する前に、第2MIMOステーション102、第1SISOステーション201、第2SISOステーション202などの他のステーションがデータ衝突を防止するために仮想キャリアセンシングを行えるように、NAV値設定データを802.11a、802.11bまたは802.11gのようなSISO方式で送信する(S101)。第1MIMOステーション101によりSISO方式で伝送されたNAV値設定データは、第2MIMOステーション102、第1SISOステーション201及び第2SISOステーション202がいずれも認知しうる。
第2MIMOステーション102、第1SISOステーション201及び第2SISOステーション202は、第1MIMOステーション101から受信されたNAV値設定データに基づいてNAV値を設定する(S102)。次いで、第1MIMOステーション101は、MIMO方式でデータを送信する(S110)。第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されたデータを受信する(S112)。第1SISOステーション201と第2SISOステーション202は、第1MIMOステーション101から受信されたデータに基づいてNAV値を設定したので、たとえ第1MIMOステーション101によりMIMO方式で伝送されるデータを認識できなくても、チャネルを使用しているということが分かる。したがって、第1SISOステーション201と第2SISOステーション202は、設定されたNAV値が0になるまで、データ伝送を中止する(S114)。第1MIMOステーション101によりMIMO方式で伝送されたあらゆるデータを受信すれば、第2MIMOステーション102は、受信完了を第1MIMOステーション101に通知する(S116)。第1SISOステーション201と第2SISOステーション202は、自身が設定して置いたNAV値に基づいてチャネルを使用していないということが分かれば、データを伝送しうる(S130)。第1SISOステーション201は、第2SISOステーション202にデータを伝送する前に仮想キャリアセンシングのためのNAV値設定データをSISO方式で送信する(S141)。第1MIMOステーション101、第2MIMOステーション102、及び第2SISOステーション202は、第1SISOステーション201により伝送されたNAV値設定データを受信し、受信されたNAV値設定データに基づいてNAV値を設定し、設定されたNAV値が0にカウントダウンされるまでに、チャネルが現在使用中であると仮定する(S142)。第1MIMOステーション101、第2MIMOステーション102及び第2SISOステーション202は、自身が設定したNAV値をカウントダウンする(S144)。第1SISOステーション201は、第2SISOステーション202にデータを送信する(S150)。
図3の例示を通じて分かるように、第1及び第2MIMOステーション101、102と第1及び第2SISOステーション201、202各々がデータ伝送を試みる前に仮想キャリアセンシング作業を行うことによって、第1及び第2MIMOステーション101、102と第1及び第2SISOステーション201、202間のデータ衝突が防止されうる。
図4は、本発明の一実施形態による共存パラメータセットの構造を示す構成図である。共存パラメータセットは、無線ネットワーク内で互いに異なるデータ伝送方式を使用するステーション間のデータ衝突を防止する情報エレメント(information element)である。共存パラメータセットは、ビーコンフレームあるいはプローブ応答フレームに載せられて無線ネットワーク内のあらゆるステーションに伝えられうる。共存パラメータセットは、エレメント識別子フィールド510、長さフィールド520、最小物理層収容能力フィールド(minimum physical layer(PHY) capability field)530、共存モードフィールド540、共存タイプフィールド550及び予約ビットフィールド560で構成される。
エレメント識別子(エレメントID)フィールド510は、共存パラメータセットを区別するための識別子であり、8bit(1octet)で構成される。ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームのような管理フレームには、いろいろな情報を含む複数の情報エレメントが載せられて伝送されうる。したがって、情報エレメントを識別するために図5の識別子が使用されうる。
図5は、本発明の一実施形態による共存パラメータセットを含む複数の情報エレメントの識別子を示すテーブルである。図5において、他の情報エレメントに割当てられない識別子である7−15、32−127、131−255のうち何れか1つが共存パラメータセットのために割当てられる。MIMO関連情報エレメントが129と130という識別子を有するので、識別子128が共存パラメータセットに割当てられうる。しかし、識別子128でなくても、7−15、32−127、131−255のうち何れか1つの識別子が共存パラメータセットのために割当てられうる。
長さフィールド520は、共存パラメータセットの長さを示す。
最小物理層収容能力フィールド530は、無線ネットワークを構成する複数のステーションそれぞれの物理層の収容能力に関する情報を含む。最小物理層収容能力フィールド530は、3つのサブフィールドであるアンテナサブフィールド531、プリアンブルタイプサブフィールド532及び予約ビットサブフィールド533で構成されうる。
アンテナサブフィールド531は、無線ネットワークに参与するステーション各々が有するアンテナ数のうち、最少数を意味する。SISOステーションがMIMOステーションと無線ネットワークに共に存在する場合、SISOステーションは、1つのアンテナを有するので、アンテナサブフィールド531は1の値を有することができる。しかし、無線ネットワークにMIMOステーションのみが存在するならば、アンテナサブフィールド531は、2以上の数で設定される。無線ネットワークデバイスでステーションの性能が向上する場合、アンテナサブフィールド531は、予約ビットサブフィールド533のビットを使用するか、あるいは使用せずに拡張されうる。
プリアンブルタイプサブフィールド532は、共存パラメータセットが使用するプリアンブルタイプを示す。例えば、プリアンブルタイプサブフィールド532は、共存パラメータセットにより使われるプリアンブルが802.11aプリアンブルであるか、そうでなければMIMOプリアンブルであるかを示す。予約ビット(Reserved Bits)サブフィールド533は、最小物理層収容能力フィールド530が拡張される場合のために予備された部分である。
共存モード(Coexistence Mode)フィールド540は、MIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークに共存する場合、これらが図3で説明した共存メカニズムを選択的に使用するか、あるいは強制的に使用するかを示すか、無線ネットワーク内の各ステーションに共存メカニズムの使用如何を一任するかを示す。すなわち、共存モードフィールド540は、共存メカニズムの使用如何に関する情報を含む。
‘00’値を有する放任モード(Don’t care Mode)では、無線ネットワーク内の各ステーションが共存メカニズムの使用如何を決定しうる。したがって、無線ネットワーク内のステーションは、最小物理層収容能力フィールド530を参照して共存メカニズムの使用如何を決定し、決定結果に基づいてデータを伝送するか、受信する。放任モードは、放任(nonintervention)または不干渉(laissez−faire)を意味するが、放任モードにおいて各ステーションは、共存メカニズムの使用如何を決定しうる。
‘01’値を有する強制モード(Forced Mode)では、無線ネットワーク内のあらゆるステーションが共存タイプフィールド550と定義された共存メカニズムを使用するように強制される。
‘10’値を有する推奨モード(Recommended Mode)では、無線ネットワーク内のステーションは、共存メカニズムを使用するように勧められるだけである。したがって、無線ネットワーク内のステーションは、共存メカニズムの使用に不適な状況でなければ、共存メカニズムを使用してデータ衝突を避けるように勧められる。
‘11’値を有する不使用モード(Don’t use Mode)では、無線ネットワーク内のステーションが共存のためのメカニズムを使用しない。SISOステーションを含む無線ネットワーク内のステーションが共存メカニズムを使用しない場合、共存モードフィールド540は、‘11’の値に設定しうる。
共存タイプフィールド550は、無線ネットワークで使われる共存メカニズムのタイプを規定する。共存メカニズムは、互いに異なるデータ伝送方式を使用するステーションを、無線ネットワークに共存可能にする方法である。共存タイプフィールド550は、無線ネットワークで如何なる共存メカニズムを使用するかを決定する‘00’、‘01’、または‘10’の値に設定しうる。
共存タイプフィールド550は、無線ネットワークで使われる共存メカニズムのタイプを規定する。共存メカニズムは、互いに異なるデータ伝送方式を使用するステーションを、無線ネットワークに共存可能にする方法である。共存タイプフィールド550は、無線ネットワークで如何なる共存メカニズムを使用するかを決定する‘00’、‘01’、または‘10’の値に設定しうる。
共存タイプフィールド550が‘00‘の値を有するならば、現在の共存モードは、放任モード(Don’t care Mode)であり、無線ネットワーク内のステーションは、任意の共存メカニズムを選択して使用しうる。
共存タイプフィールド550が‘01’の値を有するならば、無線ネットワークで使われる共存メカニズムは共用CTS(Common CTS)メカニズムである。共用CTSメカニズムによれば、1つのステーションから他のステーションにデータが伝送される前に、CTSフレームが無線ネットワークに伝送され、他のステーションはCTSフレームに基づいてNAV値を設定しうる。共用CTSメカニズムは、図6を参照してさらに具体的に説明される。
もし、共存タイプフィールド550が‘10’の値を有するならば、これは無線ネットワークで使われる共存メカニズムのタイプが共用RTS/CTS(Common RTS/CTS)メカニズムであることを示す。放任モードで、‘10’の値を有する共用RTS/CTSメカニズムも使われうる。共用RTS/CTSメカニズムによれば、送信ステーションは、受信ステーションにデータを伝送する前にRTSフレームとCTSフレームとを受信ステーションと交換し、無線ネットワーク内の他のステーションは、送信ステーションと受信ステーションとの間に伝送されたRTSフレームとCTSフレームに基づいてNAV値を設定する。共用RTS/CTSメカニズムについては、図7で詳細に説明する。
推奨モードまたは強制モードにおいて、共存タイプフィールド550で指定される共存メカニズムは、無線ネットワークでステーション間のデータ衝突を防止するために使われうる。前記の3つの共存メカニズムは、本発明の一実施形態に該当し、前記と類似しているが、他のフレームを使用する他の共存メカニズムが使われても良い。
予約ビットフィールド560は、共存パラメータセットの拡張のために予備された部分である。特に、予約ビットフィールド560は、最小物理層収容能力フィールド530、共存モードフィールド540または共存タイプフィールド550のために予備されうる。また、予約ビットフィールド560は、他の情報を含んでも良い。
図6は、本発明の一実施形態による共存メカニズムを示すブロック図である。
図6において、第1MIMOステーション101は、MIMOデータを伝送する送信ステーションであり、第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを受信する受信ステーションである。A区間において、第1MIMOステーション101は、自身を受信者とするCTSフレームを802.11a方式で送信する。第2MIMOステーション102、第3MIMOステーション103及び802.11a方式を使用するSISOステーション201は、第1MIMOステーションにより伝送されたCTSフレームを認識し、認識されたCTSフレームに基づいてNAV値を設定する。B区間において、A区間のCTSフレーム伝送以後にSIFS(Short Inter frame Space)の時間が経ち、第1MIMOステーション101は、MIMOデータを送信する。第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを受信し、ACKフレームを送信する。第3MIMOステーション103は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを理解できるので、MIMOデータの送信が完了した後、SIFS期間の開始と共に再びNAV値を再設定しうる。
一方、SISOステーション201は、A区間で第1MIMOステーション101により802.11a方式で伝送されるCTSフレームを通じて設定したNAV値を使用して仮想キャリアセンシングを行うために、B区間ではデータを送信しない。その結果、第1MIMOステーション101は、SISOステーション201とのデータ衝突なしに、第2MIMOステーション102にMIMOデータをいずれも伝送しうる。C区間は、新たなデータ送信/受信のためのものである。C区間では、第1ないし第3MIMOステーション101、102、103とSISOステーション201のうち、1つがデータを伝送しうる。
各ステーションが、図6で行う作業を説明すれば、次の通りである。
第1MIMOステーション101は、CTSフレームを802.11a方式で送信する。CTSフレームの伝送以後にSIFS期間が経つと、第1MIMOステーション101は、MIMOデータを伝送する。次いで、MIMOデータの伝送以後にSIFS期間が経過すれば、第1MIMOステーション101は、第2MIMOステーション102が送るACKフレームを受信する。
第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101が送ったCTSフレームを通じてNAV値をセットする。第1MIMOステーション101により伝送されたCTSフレームの受信以後にSIFSが始まる。この際、第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されるMIMOデータを受信し、SIFS経過後にACKフレームを送信する。
第3MIMOステーション103は、第1MIMOステーション101が送ったCTSフレームを通じてNAV値をセットし、NAV値がカウントダウンされて0になるまで、データ送信を中止する。第1MIMOステーション101によるMIMOデータの伝送が完了した後、さらなるSIFS期間が始まる時、第3MIMOステーション103は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを理解できるので、第2MIMOステーション102によりACKフレームが伝送される期間を含む時間間隔ほどNAV値を再設定する。
SISOステーション201は、第1MIMOステーション101が送ったCTSフレームを通じてNAV値をセットしうる。CTSフレームは、第1MIMOステーション101により802.11a方式で伝送されるので、SISOステーション201は、CTSフレームを認知しうる。しかし、SISOステーション201は、第1MIMOステーション101によりB区間から伝送されるMIMOデータを解釈できない。したがって、SISOステーション201は、自身が設定したNAV値に基づいて媒体の占有時間を予測する。
図6の共用CTSメカニズムによれば、MIMOステーションとSISOステーションは、それらの間のデータ衝突なしに無線ネットワークで共存しうる。しかし、共用CTSメカニズムは、隠れノード(Hidden Node)問題を伴うことがある。例えば、送信MIMOステーションで送信したCTSフレームをSISOステーションで受信できない場合が発生しうる。これを防止するためには、共用CTSメカニズムの代わりに共用RTS/CTSメカニズムが使われる。
図7は、本発明の他の実施形態による共存メカニズムを示すブロック図である。
図7において、第1MIMOステーション101は、MIMOデータを送信する送信ステーションであり、第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されるMIMOデータを受信する受信ステーションである。A区間で、第1MIMOステーション101は、RTSフレームを802.11a方式で送信する。第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されたRTSフレームを受信し、受信されたRTSフレームに対する応答としてCTSフレームを802.11a方式で送信する。
無線ネットワークで第1MIMOステーション101と第2MIMOステーション102との間にRTSフレームとCTSフレームとが伝送されることを解析した後、第3MIMOステーション103とSISOステーション201は、RTSフレームとCTSフレームとに基づいてNAV値を設定する。すなわち、第2MIMOステーション102、第3MIMOステーション103及びSISOステーション201は、第1MIMOステーション101が第2MIMOステーション102に802.11a方式でRTSフレームを伝送するときにNAV値を設定し、第2MIMOステーション102が第1MIMOステーション101に802.11a方式でCTSフレームを伝送するときにNAV値を再設定する。RTSフレームとCTSフレームは、第1MIMOステーション101と第2MIMOステーション102との間に802.11a方式で伝送されるために、802.11a方式を使用するSISOステーション201はRTSフレームとCTSフレームとを理解することができる。
B区間内で、CTSフレームの伝送以後にSIFSの時間が経過すれば、第1MIMOステーション101は、MIMOデータを伝送する。第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを受信し、ACKフレームを伝送する。第3MIMOステーション103は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを理解できるので、第1MIMOステーション101によるMIMOデータの伝送が完了した後、SIFSが始まる時、第2MIMOステーション102により伝送されるACKフレームの期間を含む時間区間のためにNAV値を再設定しうる。
SISOステーション201は、第1MIMOステーション101と第2MIMOステーション102との間に伝送されるRTSフレームとCTSフレームに基づいてNAV値を設定することによって、B区間でデータを伝送しない。その結果、B区間で第1MIMOステーション101は、SISOステーション201とのデータ衝突なしに第2MIMOステーション102にMIMOデータをいずれも伝送しうる。C区間は、新たなデータを送受信するためのものである。C区間で、第1ないし第3MIMOステーション101、102、103とSISOステーション201のうち、1つがデータを伝送しうる。
各ステーションが、図7で行う作業を説明すれば、次の通りである。
第1MIMOステーション101は、RTSフレームを802.11aの方式で送信する。RTSフレームの伝送以後にSIFS期間が経過すれば、第1MIMOステーション102は、第2MIMOステーション102により伝送されたCTSフレームを802.11a方式で受信する。そして、CTSフレームの受信以後にSIFS期間が経った後に、第1MIMOステーション101は、MIMOデータを伝送する。MIMOデータの伝送以後にSIFSが始まり、第1MIMOステーション101は、MIMOステーション102が送るACKフレームを受信する。
第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101が送ったRTSフレームを受信する。RTSフレームの受信以後にSIFSが始まり、第2MIMOステーションは、CTSフレームを伝送する。そして、CTSフレームの伝送以後にSIFSの期間が経った後、第2MIMOステーション102は、第1MIMOステーション101により伝送されたMIMOデータを受信する。MIMOデータの受信以後にSIFS期間が経過すれば、第2MIMOステーション102は、ACKフレームを送信する。
第3MIMOステーション103は、第1及び第2MIMOステーション101、102の間に伝送されるRTSフレームとCTSフレームとに基づいてNAVを設定することによって、NAV値がカウントダウンされて0になるまでにデータ送信を中止する。第1MIMOステーション101によるMIMOデータの伝送以後、SIFS期間が始まる時、第3MIMOステーション103は、第1MIMOステーション101が伝送するMIMOデータを理解できるので、第2MIMOステーション102が伝送するACKフレームの期間を含む時間区間の間にNAV値を再設定する。
SISOステーション201も第1及び第2MIMOステーション101、102の間に伝送されるRTSフレームとCTSフレームとに基づいてNAV値を設定しうる。RTSフレームとCTSフレームは、第1及び第2MIMOステーション101、102間に802.11aの方式で伝送されるために、SISOステーション201は、これらを認識しうる。しかし、SISOステーション201は、第1MIMOステーション101によりB区間で伝送されるMIMOデータを解釈できない。したがって、SISOステーション201は、CTSフレームに基づいて設定したNAV値によって時間区間の間に媒体が占有されると認識する。
一方、図6で提示された共用CTSメカニズムで発生可能な隠れノード問題は、共用RTS/CTSメカニズムによって解決されうる。アクセスポイントが存在する無線ネットワークで特定ノードがRTSフレームを受信していない場合であっても、RTSフレームを受信したノードによりアクセスポイントを経て伝送されるCTSフレームを通じて前記RTSフレームを受信していないステーションはNAV値を設定しうるためである。
図8及び図9は、本発明の一実施形態によるネットワーク構成を示す概念図である。
図8は、MIMOステーション101、102とSISOステーションとを含むインフラストラクチャーネットワーク(Infrastructure Network)を示す図面である。MIMOステーション101、102とSISOステーション201は、アクセスポイント900を通じてデータを送受信する。共用CTSメカニズムを使用する場合、送信側MIMOステーションは、CTSフレームを802.11aの方式で送信し、802.11a方式を使用するSISOステーション201は、CTSフレームを参照してNAV値を設定しうる。
また、共用RTS/CTSメカニズムを使用する場合、送信側MIMOステーションは、RTSフレームを送信する。送信側MIMOステーションが伝送したRTSフレームは、アクセスポイント(AP)900を通じて受信側MIMOステーションに送信され、受信側MIMOステーションが送るCTSフレームもアクセスポイント900を通じて送信側MIMOステーションに送られる。したがって、SISOステーション210は、MIMOステーションにより伝送されるRTSフレームを認知できなくても、アクセスポイント900を通じて伝送されるCTSフレームを認識できるので、CTSフレームを参照してNAV値を設定しうる。
図9は、MIMOステーション101、102とSISOステーション201とを含むアドホックネットワーク(Ad−hoc Network、一例としてIndependent Network)を示す図面である。図9において、MIMOステーション101、102は、APの助けなしに相互間に直接データを送信する。共用CTS方式を使用する場合、送信側MIMOステーションは、CTSフレームを802.11aの方式で送信する。802.11a方式を使用するSISOステーション201は、送信側MIMOステーションが伝送したCTSフレームを認識し、受信されたCTSフレームに基づいてNAV値を設定する。
また共用RTS/CTS方式を使用する場合、送信側MIMOステーションは、RTSフレームを送信する。送信側MIMOステーションが伝送したRTSフレームは、受信側MIMOステーションにより受信され、受信側MIMOステーションは、受信されたRTSフレームに対する応答としてCTSフレームを送信側MIMOステーションに送る。したがって、送信側MIMOステーションが送るRTSフレームをSISOステーション201が認知できない場合であっても、SISOステーション201は、受信側MIMOステーションが伝送したCTSフレームに基づいてNAV値を設定しうる。
一方、前述した共用CTSメカニズムと共用RTS/CTSメカニズムは、一ステーションが他のステーションにデータを送信する前に実行される。したがって、無線ネットワーク内にSISOステーションがない場合、またはSISOステーションがほとんど動作をせず、データ伝送もしない場合には、共用CTSメカニズムまたは共用RTS/CTSメカニズムが選択的に運用されうる。また共用CTSメカニズムまたは共用RTS/CTSメカニズムは、ネットワークに隠れノード問題の発生如何によって適切に調整されうる。この場合、図4で説明した共存パラメータセットに基づいて、共用CTSメカニズムを使用するか、または共用RTS/CTSメカニズムを使用するかが決定される。
図10は、本発明の一実施形態による共存パラメータセット500をネットワーク環境によって修正する過程と、修正された共存パラメータセット500を送信する過程とを示す図面である。図10に図示されたネットワークにおいて、SISOステーション201が存在するが、特定時間の間にデータを送信または受信しない。この場合、SISOステーション201は、当分の間、データを送受信しないと予想されるので、SISOステーション201の仮想キャリアセンシングのための共存メカニズムを行う必要がない。したがって、アクセスポイント900は、共存パラメータセット500の共存モードフィールド540を‘11’の値(不使用モード)に設定し、共存メカニズムが使われないようにする。もし、SISOステーション201がデータ伝送を試みて、ネットワークでデータの衝突が発生すれば、アクセスポイント900は、前記共存パラメータセット500の共存モードフィールド540をネットワークの状況によって‘00’(放任モード)、‘01’(強制モード)、または‘10’(推奨モード)の値に再設定しうる。
SISOステーションが存在するが、実際にデータ伝送がないか、微小であるネットワークにおいて、共存メカニズムを使用することは、全体ネットワークの性能を低下させうる。したがって、共存メカニズムは、ネットワークの状況によって選択的に使われ、これを通じてネットワークでデータ送受信と関連したオーバヘッドを減らしうる。
図11は、本発明の他の実施形態による共存パラメータセットをネットワーク環境によって修正して送信する過程を示す図面である。
図11を参照すれば、無線ネットワークに隠れノードがなければ、共存パラメータセットが修正されて伝送される。
無線通信領域300は、無線ネットワークに含まれるあらゆるステーション(例えば、MIMOステーション101、102及びSISOステーション201)をカバーする。この場合、共用RTS/CTSメカニズムは、使われる必要がない。ネットワークに隠れノードがないために、SISOステーション201は、共用CTSメカニズムを使用して仮想キャリアセンシングを成功的に行える。したがって、アクセスポイント900は、共存パラメータセット500の共存タイプフィールド550を‘01’(共用CTSメカニズム)の値に設定し、ネットワークで発生しうるデータ衝突を共用CTSメカニズムを通じて防止する。もし、MIMOステーション101、102とSISOステーション201以外のステーションが無線通信領域300に入れば、アクセスポイント900は、最近に無線通信領域300に入ったステーションが隠れノードである可能性を考慮した後、共存パラメータセット500の共存タイプフィールド550を‘10’(共用RTS/CTS)の値に再設定しうる。
また図10で説明したように無線通信領域300に新たに参与したステーションがSISOステーションであり、このステーションがMIMOステーション101、102の伝播領域に鑑みて隠れノードになる可能性が高いとしても、新たに参与したステーションがデータ送受信のない場合ならば、共存パラメータセット500の共存タイプフィールド550を変えないこともある。
図10及び図11を参照した前記の説明によれば、共存パラメータセット500の共存モードフィールド540と共存タイプフィールド550は、ネットワークの状況とステーションのデータ送受信パターンによって多様に調整されうる。
図12は、本発明の一実施形態によるMIMOステーション200を示すブロック図である。
本実施例で使われる“部”という用語、すなわち、“モジュール”はソフトウェアまたはFPGAまたはASICのようなハードウェア構成要素を意味し、モジュールは所定の役割を行う。しかし、モジュールはソフトウェアまたはハードウェアに限定されるものではない。モジュールはアドレッシングできる保存媒体に位置すべく構成されても良く、1つまたはそれ以上のプロセッサーを再生させるように構成されても良い。したがって、一例としてモジュールはソフトウェア構成要素、客体向けソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャー、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ及び変数を含む。構成要素とモジュール内で提供される機能はより少数の構成要素及びモジュールに結合されるか、追加的な構成要素とモジュールにさらに分離されうる。のみならず、構成要素及びモジュールはデバイスまたは保安マルチメディアカード内の1つまたはそれ以上のCPUを再生させるように具現されることもある。
図12を参照すれば、MIMOステーション200は、送信部210、受信部220、エンコーディング部230、デコーディング部240、制御部250、共存情報設定部260、そして2つ以上のアンテナ281、282を含む。図12に示されたMIMOステーション200の構造は、図3ないし図11で提示された本発明の実施形態を可能にする。
アンテナ281、282は、無線信号を受信して送信する。
送信部210は、前記アンテナ281、282に信号を送り、エンコーディング部230は、前記送信部210がアンテナ281、282に送る信号を作るためにデータをエンコーディングする。2つ以上のアンテナを介して信号を送信するためには、信号データは分けられてエンコーディングされねばならない。エンコーディング作業は、図1で説明された過程S10とS20に対応するが、この際、第1データと第2データとが分離されて108Mbit/secの割合で互いに独立してエンコーディングされる。エンコーディングされた第1及び第2データは、54Mbit/secの割合で伝送される。
受信部220は、前記アンテナ281、282から信号を受信し、デコーディング部240は、受信部220が受信した信号をデータとしてデコーディングする。2つ以上のアンテナを介して信号が受信される場合、これら信号を統合する過程が必要である。
共存情報設定部260は、MIMOステーション200がアクセスポイントの機能を行うか、アドホックネットワークでビーコンフレームまたはプローブ応答フレームを送る機能を行う場合、他のステーションから受信された情報を基盤として共存情報を生成する。もし、MIMOステーション200が典型的なMIMOステーションとしての機能のみを行うならば、共存情報設定部260は、アクセスポイントから、またはアドホックネットワークの他のステーションから受信した共存情報を保存し、これを通じてMIMOステーション200がMIMOデータを送る時、他のステーションとのデータ衝突を予防する。共存情報設定部260は、送信側MIMOステーションがMIMOデータの伝送を試みる前に送信側MIMOステーションと他のステーションとの間にデータ衝突を防止する作業を行う。また、アクセスポイントまたはアドホックネットワークでビーコンなどの管理フレームを送るステーションは、現在の無線ネットワーク環境と現在の無線ネットワーク環境でステーションなどの状態を基盤として如何なる共存モードあるいは如何なる共存メカニズムを使用するかを決定しうる。制御部250は、MIMOステーション200の構成要素間の情報交換を制御して管理する。
本発明が属する技術分野で当業者ならば本発明がその技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に実施されうるということが理解できるであろう。したがって、前述した実施例は全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないと理解せねばならない。本発明の範囲は詳細な説明よりは特許請求の範囲により表れ特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導かれるあらゆる変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されねばならない。
Claims (64)
- 無線ネットワークにステーションが接続する場合、前記ステーションの情報を受信する段階と、
前記無線ネットワークに接続したステーションが有するアンテナ数と前記無線ネットワークを構成する複数のステーションが有するアンテナ数とを比較して共存情報を設定する段階と、
前記共存情報を含む第1フレームを前記無線ネットワークを構成する複数のステーションに送信する段階と、を含むMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。 - 前記無線ネットワークは、IEEE802.11a、IEEE802.11b標準及びIEEE802.11g標準のうち1つを基盤とする請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記第1フレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームである請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、前記無線ネットワークに接続するステーションの最小物理層収容能力情報を含む請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記最小物理層収容能力情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの最少アンテナ数に関する情報を含む請求項4に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、共存モードに関する情報を含み、
前記共存モードは、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの間にデータ衝突を避けるために使われる共存メカニズムを規定するモードである請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。 - 前記共存モードは、放任モード、強制モード、推奨モード及び不使用モードのうちいずれか1つである請求項6に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、共存タイプ情報を含み、前記共存タイプ情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの間のデータ衝突を避けるために前記無線ネットワークで如何なる共存メカニズムを使用するかを規定する請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存メカニズムは、放任モード、CTSフレームを使用する共用CTSモード、及びRTSフレームとCTSフレームとを使用する共用RTS/CTSモードのうち、いずれか1つである請求項8に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報を含む第1フレームを送信する段階以後に、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションに変化が発生する場合、前記共存情報を修正する段階と、前記修正された共存情報を第2フレームに付加する段階と、前記第2フレームを送信する段階と、をさらに含む請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報を含む第1フレームを送信する段階以後に、前記複数のステーションのうち、1つ以上のSISOステーションが一定期間データ送信を行わない場合、前記共存情報を修正する段階と、前記修正された共存情報を第2フレームに付加する段階と、前記第2フレームを送信する段階と、をさらに含む請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報を含む第1フレームを送信する段階以後に、前記複数のステーションのうち、隠れノードであるSISOステーションのない場合、前記共存情報を修正する段階と、前記修正された共存情報を第2フレームに付加する段階と、前記第2フレームを送信する段階と、をさらに含む請求項1に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 無線ネットワークを構成する複数のステーションのうち、第1MIMO前記無線ネットワークを構成する複数のステーションのうち、他のステーションの共存情報を含む第1フレームを受信する段階と、
前記共存情報が、前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記第1MIMOステーションが自身を目的地とする第2フレームをSISO方式で送信する段階と、
前記第1MIMOステーションが前記複数のステーションのうち、第2MIMOステーションにデータをMIMO方式で送信する段階と、を含むMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。 - 前記無線ネットワークは、IEEE802.11a標準、IEEE802.11b標準、IEEE802.11g標準のうち1つを基盤とする請求項13に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記第1フレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームである請求項13に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、前記無線ネットワークに接続するステーションの最小物理層収容能力情報を含む請求項13に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記最小物理層収容能力情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの最少アンテナ数に関する情報を含む請求項16に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、共存モードに関する情報を含み、前記共存モードは前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間にデータ衝突を避けるために使われる共存メカニズムを規定するモードである請求項13に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存モードは、放任モード、強制モード、推奨モード及び不使用モードのうちいずれか1つである請求項18に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、共存タイプ情報を含み、前記共存タイプ情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために前記無線ネットワークで如何なる共存メカニズムを使用するかを規定する請求項13に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記第2フレームは、伝送クリアフレームである請求項13に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 無線ネットワークを構成する複数のステーションのうち、第1MIMOステーションが、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションのうち、他のステーションの共存情報を含む第1フレームを受信する段階と、
前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記第1MIMOステーションが前記複数のステーションのうち、第2MIMOステーションに第2フレームをSISO方式で送信する段階と、
前記第2MIMOステーションが前記SISO方式で送信した第3フレームを前記第1MIMOステーションが受信する段階と、
前記第1MIMOステーションが前記第2MIMOステーションにMIMOデータを送信する段階と、を含むMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。 - 前記無線ネットワークは、IEEE802.11a標準、IEEE802.11b標準、IEEE802.11g標準のうちいずれか1つを基盤とする請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記第1フレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームである請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、前記無線ネットワークに接続するステーションの最小物理層収容能力情報を含む請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記最小物理層収容能力情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの最少アンテナ数に関する情報を含む請求項25に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、共存モードに関する情報を含み、前記共存モードは、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間にデータ衝突を避けるために使われる共存メカニズムを規定するモードである請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存モードは、放任モード、強制モード、推奨モード及び不使用モードのうちいずれか1つである請求項27に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記共存情報は、共存タイプ情報を含み、前記共存タイプ情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために前記無線ネットワークで如何なる共存メカニズムを使用するかを規定する請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記第2フレームは、伝送要求フレームである請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 前記第3フレームは、伝送クリアフレームである請求項22に記載のMIMOステーションとSISOステーションとが無線ネットワークで共存する方法。
- 無線ネットワークにステーションが接続する場合、前記ステーションの情報を受信する受信部と、
前記無線ネットワークに接続するステーションが有するアンテナ数と前記無線ネットワークを構成する複数のステーションが有するアンテナ数とを比較して共存情報を設定して前記共存情報を保存する共存情報設定部と、
前記共存情報を含む第1フレームを、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションに送信する送信部と、を備えるネットワーク装置。 - 前記受信部を通じて受信した信号をデコーディングするデコーディング部をさらに備える請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記送信部を通じて送信する信号をエンコーディングするエンコーディング部をさらに備える請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記無線ネットワークは、IEEE802.11a標準、IEEE802.11b標準及びIEEE802.11g標準のうちいずれか1つを基盤とする請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記第1フレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームである請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、前記無線ネットワークに接続するステーションの最小物理層収容能力情報を含む請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記最小物理層収容能力情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの最少アンテナ数に関する情報を含む請求項37に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、共存モードに関する情報を含み、前記共存モードは、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために使われる共存メカニズムを規定するモードである請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、共存タイプ情報を含み、前記共存タイプ情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために前記無線ネットワークでいかなる共存メカニズムを使用するかを規定する請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記送信部が前記共存情報を含む前記第1フレームを送信した以後に前記無線ネットワークを構成するステーションに変化が発生する場合、前記共存情報設定部は、前記共存情報を修正し、前記修正された共存情報を修正されたフレームに付加し、前記送信部は、前記修正されたフレームを送信する請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記送信部が前記共存情報を含む前記第1フレームを送信した以後に、前記複数のステーションのうち、1つまたはそれ以上のSISOステーションが一定期間データ送信を行わない場合、前記共存情報設定部は、前記共存情報を修正し、前記修正された共存情報を修正されたフレームに付加し、前記送信部は、前記修正されたフレームを送信する請求項32に記載のネットワーク装置。
- 前記送信部が前記共存情報を含む前記第1フレームを送信した以後に、前記複数のステーションのうち、隠れノードであるSISOステーションのない場合、前記共存情報設定部は、前記共存情報を修正し、前記修正された共存情報を修正されたフレームに付加し、前記送信部は、前記修正されたフレームを送信する請求項32に記載のネットワーク装置。
- 無線ネットワークを構成する複数のステーションに関する共存情報を含む第1フレームを前記無線ネットワークから受信する受信部と、
前記受信された第1フレームに含まれた前記共存情報を保存する共存情報設定部と、
前記第1フレームに含まれた前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記複数のステーションのうち、MIMOステーションに自身を目的地とする第2フレームをSISO方式で送信する送信部と、を備えるネットワーク装置。 - 前記受信部を通じて受信した信号をデコーディングするデコーディング部をさらに含む請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記送信部を通じて送信する信号をエンコーディングするエンコーディング部をさらに含む請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記無線ネットワークは、IEEE802.11a標準、IEEE802.11b標準、IEEE802.11g標準のうちいずれか1つを基盤とする請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記第1フレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームである請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、前記無線ネットワークに接続したステーションの最小物理層収容能力情報を含む請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記最小物理層収容能力情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの最少アンテナ数に関する情報を含む請求項49に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、共存モードに関する情報を含み、前記共存モードは、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために使われる共存メカニズムを規定するモードである請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、共存タイプ情報を含み、前記共存タイプ情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために前記無線ネットワークでいかなる共存メカニズムを使用するかを規定する請求項44に記載のネットワーク装置。
- 前記第2フレームは、伝送クリアフレームである請求項44に記載のネットワーク装置。
- 無線ネットワークを構成する複数のステーションに関する共存情報を含む第1フレームを前記無線ネットワークから受信する受信部と、
前記受信された第1フレームに含まれた前記共存情報が前記複数のステーションのうち、少なくとも1つのステーションがSISOステーションであることを示す場合、前記複数のステーションのうち、MIMOステーションに第2フレームをSISO方式で送信する送信部を備え、前記受信部は、前記MIMOステーションが送信した第3フレームを受信し、前記送信部は、前記MIMOステーションにMIMO方式でデータを送信するネットワーク装置。 - 前記受信部を通じて受信した信号をデコーディングするデコーディング部をさらに備える請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記送信部を通じて送信する信号をエンコーディングするエンコーディング部をさらに備える請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記無線ネットワークは、IEEE802.11a標準、IEEE802.11b標準、IEEE802.11g標準のうちいずれか1つを基盤とする請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記第1フレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームである請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、前記無線ネットワークに接続するステーションに関する最小物理層収容能力情報を含む請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記最小物理層収容能力情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーションの最少アンテナ数に関する情報を含む請求項59に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、共存モードに関する情報を含み、前記共存モードは、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために使われる共存メカニズムを規定するモードである請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記共存情報は、共存タイプ情報を含み、前記共存タイプ情報は、前記無線ネットワークを構成する複数のステーション間のデータ衝突を避けるために前記無線ネットワークでいかなる共存メカニズムを使用するかを規定する請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記第2フレームは、伝送要求フレームである請求項54に記載のネットワーク装置。
- 前記第3フレームは、伝送クリアフレームである請求項54に記載のネットワーク装置。
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