JP2009105989A - ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLANs)に対する、選択的通信速度とスケジューリング制御および関連方法を有するアクセスポイント - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤレスネットワークにおける通信容量を増加するように構成された方法およびワイヤレス通信装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様において、データパケット(46)の送信に対する様々なスケジューリングプロセスおよびスケジューラ(40)が開示される。本発明の別の態様において、異なるタイプのワイヤレス送受信ユニット(WURUs)に対してワイヤレスサービスを提供する共通ユニットが通知するための適切な送信速度の選択を取り扱う。
【選択図】図3
【解決手段】本発明の一態様において、データパケット(46)の送信に対する様々なスケジューリングプロセスおよびスケジューラ(40)が開示される。本発明の別の態様において、異なるタイプのワイヤレス送受信ユニット(WURUs)に対してワイヤレスサービスを提供する共通ユニットが通知するための適切な送信速度の選択を取り扱う。
【選択図】図3
Description
本出願は、ワイヤレス通信のための装置および方法に関し、詳細にはワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLANs)、特に802.11として知られる標準系の1つまたは複数に準拠するネットワークのための、データ速度の制御およびワイヤレス通信のスケジューリングに関する。
ワイヤレス通信システムは当分野では公知である。一般的に、そのようなシステムは通信局を備え、通信局は各局間でワイヤレス通信信号を送受信する。システムのタイプに応じて、通信局は通常2つのタイプのうちの1つである。即ち、基地局またはワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)であり、これらはモバイルユニットを含む。
ここで使用する基地局という用語は、これらに限らないが、基地局、ノードB、サイトコントローラ、アクセスポイントまたは、その基地局が関連するネットワークへのワイヤレスアクセスをワイヤレス送受信ユニットに提供するようなワイヤレス環境における他のインターフェース装置を含む。
ここで使用するワイヤレス送受信ユニットという用語は、これらに限らないが、ユーザ機器、移動局、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、またはワイヤレス環境において動作可能な他の任意のタイプの装置を含む。ワイヤレス送受信ユニットは、電話、ビデオ電話、ネットワーク接続を有するインターネットフォンを含む。また、ワイヤレス送受信ユニットは、同様のネットワーク容量を有するワイヤレスモデム付きのPDAsおよびノートブックコンピュータ等の、ポータブルパーソナルコンピュータ装置を含む。ポータブル、言い換えれば位置変更可能なワイヤレス送受信ユニットは、モバイルユニットと称する。総称的には、基地局もワイヤレス送受信ユニットである。
通常、基地局のネットワークは、適切に構成されたワイヤレス送受信ユニットと各基地局が同時ワイヤレス通信できるところに提供される。ワイヤレス送受信ユニットの中には、互いに直接、即ち基地局経由でネットワークを通して中継する必要なしに、ワイヤレス通信を行うように構成されるものもある。これは一般にピアーツーピアワイヤレス通信と呼ばれる。ワイヤレス送受信ユニットが他のワイヤレス送受信ユニットと通信するように構成されるところでは、それ自身基地局として構成され、かつ機能してよい。ワイヤレス送受信ユニットは、ネットワークおよびピアツーピア通信能力の両方を有する複数ネットワーク内での使用のために構成できる。
ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)と呼ばれるある種のワイヤレスシステムは、WLANモデムを搭載したワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行うように構成できる。このWLANモデムは、同様にWLANモデムを搭載したワイヤレス送受信ユニットとピアツーピア通信を行うこともできる。現在、WLANモデムは、メーカーによって、従来の多くの通信およびコンピュータ装置に統合されつつある。例えば、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、およびラップトップコンピュータには、1つまたは複数のWLANモデムが使用されている。
アクセスポイント(APs)と通常呼ばれる1つまたは複数のWLAN基地局を有する、普及しているワイヤレスローカルネットワーク環境は、IEEE802.11b標準に従って構築される。これらのネットワークへのアクセスは通常、ユーザ認証手続きを要する。そのようなシステムに対するためのプロトコルは現在、WLAN技術分野において標準化されつつある。そのようなプロトコルのフレームワークの1つは、IEEE802系の標準である。
基本サービスセット(BSS)はIEEE802.11WLANのビルディングブロックであり、これは局(STAs)と通常称されるワイヤレス送受信ユニットから成る。基本的に、互いに通信できるSTAsの集合はBSSを形成できる。複数のBSSsは分散システム(DS)と呼ばれるアーキテクチャコンポーネントを通して相互接続され、拡張サービスセット(ESS)を形成する。アクセスポイント(AP)は、DSサービスを提供することによってDSへのアクセスを提供する局(STA)であり、一般的に複数のSTAsによるDSへの同時アクセスを可能にする。
802.11標準により、複数の送信速度(および速度間の動的切り替え)を使用して、スループットを最適化できる。低速度は高速度より堅牢な変調特性を有するので、より広い範囲で動作でき、および/またはノイズのある環境においてより良く動作できる。速度が高くなるとスループットは良くなる。任意の与えられたカバレージおよび干渉条件に対し、可能な最適(最高)の速度を常に選択することは、最適化の課題である。
802.11標準の様々なバージョンで現在規定されている速度を、以下の表1に示す。
802.11gに関しては、速度6,9,12,18,24,36,48および54Mbpsは直交周波数分割変調(OFDM)を使用する。速度の選択は、システムとユーザスループット、範囲およびフェアネスの点で性能に影響することがある。
従来、各802.11装置は、その中に実装され、その装置によってのみ制御される速度制御アルゴリズムを有してきた。具体的には、STAs内のアップリンク(UL)速度制御、およびAPs内のダウンリンク(DL)速度制御である。速度切り替えに対するアルゴリズムはその標準によっては規定されず、STA(およびAP)の実装に一任されている。
本発明者は、各STAが通常パケットデータ送信の機会を等しく得ることを認識している。しかしながら、低速度で送信したパケットは高速度で送信したものよりもかなり時間を要し、WLANが単一の共有チャネルを有するところでは、最も低いデータ速度が原因で、STAsが通信しているAPの容量が減少する。
さらに、APsは複数のSTAsに対する通信を処理しなければならないことが多い。これは、様々なSTAsへのデータに対するダウンリンク送信のスケジューリング問題を提起する。各待ち行列から送信用にデータを解放するために、サービスクラスに基づいたAPsは、優先度システムの使用と組み合わせてデータ待ち行列を有利に使用してよいことを、本発明者は認識している。
幾つかの例では、APsは複数のタイプのSTAに対してワイヤレスサービスを提供するように構成される。例えば、IEEE802.11g標準に準拠の装置が利用可能となった。これらの装置は既存のIEEE802.11b装置と同じチャネルで動作するが、より高いスループット速度で動作する。802.11g標準下で動作するシステムは、レガシーな802.11bのシステムと共存可能にするため、802.11bおよび802.11g両方のSTAsが802.11gのAPと通信できるように構成されるのが望ましい。
上述のように、802.11の全てのシステムでは、無線送信のための送信速度を選択できるが、送信のために選択すべき速度は実装依存である。自明な解決法は、個々の送信に対するスループットを最大にする速度を選択することである。このことは受信機性能が等しいと仮定すると、同一の信号強度および干渉レベルでは、802.11gのOFDM速度が、802.11bの速度より常に多く選択されるだろうことを示唆する。しかしながら、以下で論ずるように、本発明者は、このことは802.11b装置に対して利用可能なバンド幅への公平なアクセスを保証しないことを認識している。従って、802.11bおよび802.11g装置の動作特性の差異を考慮する送信速度を提供し、より公平に802.11bおよび802.11g装置間に送信速度を配分することは有益である。
本発明は、ワイヤレスネットワーク内通信容量を拡大するように構成された、方法およびワイヤレス通信装置に関する。本発明の一態様において、データパケット送信のための様々なスケジューリングプロセスおよびスケジューラが開示される。本発明の別の態様において、異なるタイプのワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)にワイヤレスサービスを提供する共通ユニットが通知する、適切な送信速度の選択を取り扱う。
一実施形態において、複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、他のワイヤレス送受信ユニットへのワイヤレス通信データの送信を制御するためのプロセスを実装するワイヤレス送受信ユニットを提供する。ワイヤレス送受信ユニットは、他のワイヤレス送受信ユニットへ送信するためのデータパケットを送信速度に基づいて待機させるように構成されたスケジューラを有する。スケジューラは、最低データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最短時間が配分され、および、最高データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最長時間が配分されるように、待機したデータパケットの送信を送信速度割り当て待ち行列(transmission rate assigned queues)から連続した順番で、各待機順序(each queue turn)について配分した時間に基づいて選択的に可能に(enable)する。スケジューラは、所与の待ち行列に割り当てられるデータ速度よりも低いデータ速度の送信に指定されたデータパケットに割り当てられる各待ち行列に配分される時間と少なくとも同じ長さの時間を、所与の待ち行列に配分するように構成されることが望ましい。そのようなワイヤレス送受信ユニットは802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として有利に構成される。
概して、ワイヤレス送受信ユニットのスケジューラは、最低データ速度で通信されるデータパケットに最短時間が配分され、最高データ速度で通信されるデータパケットに最長時間が配分されるように、各待機順序について配分した時間に基づいて、他のワイヤレス送受信ユニットと連続した順番でデータパケットの通信を選択的に可能に(enable)するように構成できる。そのスケジューラは他のワイヤレス送受信ユニットからのデータを受信するための時間を次のように配分するように構成されることが望ましい。つまり、他のワイヤレス送受信ユニットのそれぞれに対して、その各順番に、そのワイヤレス送受信ユニットがデータパケットを送信する送信速度に基づいて送信時間を提供し、その送信時間は、そのワイヤレス送受信ユニットがデータパケットを送信する送信速度よりも低いデータ速度での送信に指定されたデータパケットに配分した時間と少なくとも同じ長さとなる。さらにスケジューラは、他のワイヤレス送受信ユニットへの送信のためのデータパケットを送信速度に基づいて待機させるように構成することができ、最低データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最短時間が配分され、最高データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最長時間が配分されるように各待機順序について配分した時間に基づき、待機したデータパケットの送信を、送信速度割り当て待ち行列(transmission rate assigned queues)から連続した順番で選択的に可能に(enable)するように構成することができる。そのような場合、スケジューラは、所与の待ち行列に対し、所与の待ち行列に割り当てたデータ速度よりも低いデータ速度の送信に指定されたデータパケットに割り当てた各待ち行列に配分した時間と、少なくとも同じ長さの時間を配分するように構成されることが望ましい。そのようなワイヤレス送受信ユニットは、802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として有利に構成される。
1つのワイヤレス送受信ユニット(WTRU)と複数の他のワイヤレス送受信ユニットの間のワイヤレスデータ通信を行うため、および他のワイヤレス送受信ユニットへのそのような通信データの送信を制御するための、対応する方法を提供する。他のワイヤレス送受信ユニットへ送信するためのデータパケットは、送信速度に基づいて待機させられる。待機したデータパケットの送信は、最低データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最短時間が配分され、および、最高データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最長時間が配分されるように、送信速度割り当て待ち行列から連続した順番で、各待機順序について配分した時間に基づいて選択的に可能に(enable)される。所与の待ち行列に配分される時間は、その待ち行列に割り当てたデータ速度よりも低いデータ速度の送信に指定されたデータパケットに割り当てた各待ち行列に配分した時間と少なくとも同じ長さの時間であることが望ましい。
概してこの方法は、最低データ速度で通信されるデータパケットに最短時間が配分され、最高データ速度で通信されるデータパケットに最長時間が配分されるように、各順序について配分した時間に基づいて連続した順番で他のワイヤレス送受信ユニットとのデータパケットの通信を選択的に可能に(enable)することを伴う。他のワイヤレス送受信ユニットからのデータパケットを受信するための時間は次のように配分されることが望ましい。つまり、他のワイヤレス送受信ユニットのそれぞれに対して、その各順番に、そのワイヤレス送受信ユニットがデータパケットを送信する送信速度に基づいた送信時間を提供し、その送信時間は、そのワイヤレス送受信ユニットがデータパケットを送信する送信速度よりも低いデータ速度での送信に指定されたデータパケットに配分した時間と少なくとも同じ長さとなる。また、データパケットは他のワイヤレス送受信ユニットへの送信のため、送信速度に基づいて待機させられることができ、その後、最低データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最短時間が配分され、最高データ速度の待ち行列内に待機させられたデータパケットに最長時間が配分されるように、各待機順序について配分した時間に基づいて、送信速度割り当て待ち行列から連続した順番で、待機したデータパケットの送信が、選択的に可能に(enable)される。そのような場合、所与の待ち行列に配分される時間は、その待ち行列に割り当てたデータ速度よりも低いデータ速度の送信に指定されたデータパケットに割り当てた各待ち行列に配分した時間と少なくとも同じ長さであることが望ましい。
別の実施形態においては、ワイヤレス送受信ユニットのスケジューラは、データパケットを、他のワイヤレス送受信ユニットへの送信のため、選択された基準に基づいて待機させるように構成される。待ち行列到着時刻を各待機したデータパケットに結びつけ、それによって、データパケットが待機している各待ち行列内で、同一待ち行列内の他のデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻と比較して最も早い待ち行列到着時刻と結び付けられたデータパケットが、その待ち行列の先頭に配置される。送信処理のためのデータパケットを、待ち行列のうちの1つの先頭に同時に配置された各データパケットについて計算された優先度指標に基づいて待ち行列のうちの1つの先頭から取り除くことによって、待機したデータパケットの送信を選択的に可能に(enable)するようスケジューラをさらに構成することが望ましい。スケジューラは、データパケットの優先度指標を、そのデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻および、そのデータパケットに関連付けられたデータ送信速度を使用して計算するように構成されることが望ましい。
そのような実施形態の1つの変形において、スケジューラは、各データパケットに結びつけられたデータ送信速度に基づいてデータパケットを待機させるように構成され、データパケット待ち行列が種々のデータ速度について定義される。データ送信に対するサービスクラスが定義され、各サービスクラスはデータ送信速度と結びつけられているところでは、スケジューラは、各データパケットに結びつけられたサービスクラスに基づいてデータパケットを待機させるように構成され、各サービスクラスに対してデータパケット待ち行列が定義されることが望ましい。
そのような実施形態の別の変形において、スケジューラは、各データパケットに結びつけられた宛先ワイヤレス送受信ユニットに基づいてデータパケットを待機させるように構成され、データパケット待ち行列が種々の宛先ワイヤレス送受信ユニットのそれぞれについて定義される。いずれの場合でも、ワイヤレス送受信ユニットは802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)のためのアクセスポイント(AP)として有利に構成される。
実装において、ワイヤレス送受信ユニットはメモリデバイスと関連プロセッサを含むことができる。メモリデバイスは、選択されたデータパケットの特性に基づいて選択的に定義されたデータパケット送信待ち行列で構成されることが望ましい。プロセッサは、待ち行列到着時刻を、送信のため待機させるために受信した連続するデータパケットに関連付けるように構成され、各データパケットを、その選択されたデータパケット特性に基づいて、その待ち行列到着時刻と関連付けて各待ち行列に格納するように構成されることが望ましい。結果として、データパケットが待機している各待ち行列内で、同一待ち行列内の他のデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻と比較して最も早い待ち行列到着時刻と結び付けられたデータパケットが、その待ち行列の先頭に配置される。プロセッサは、さらに、送信処理のためのデータパケットを、その待ち行列のうちの1つの先頭に同時に配置された各データパケットについて計算された優先度指標に基づいて、その待ち行列のうちの1つの先頭から取り除くことによって、待機したデータパケットの送信を選択的に可能に(enable)するように構成されることが望ましい。そのような場合、プロセッサは、データパケットの優先度指標を、そのデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻およびそのデータパケットに関連するデータ送信速度を使用して計算するように構成されることが望ましい。
そのような実施形態の1つの変形において、メモリデバイスは、データパケット待ち行列が種々のデータ速度について定義されるように構成され、プロセッサは、各データパケットに結びつけられたデータ送信速度に基づいて各待ち行列にデータパケットを格納するように構成される。データ送信に対するサービスクラスが定義され、各サービスクラスがデータ送信速度に結びつけられているところでは、プロセッサは、各データパケットに結びつけられたサービスクラスに基づいてデータパケットを待機させるように構成され、各サービスクラスに対してデータパケット待ち行列がメモリデバイス内で定義されることが望ましい。
そのような実施形態の別の変形において、メモリデバイスは、データパケット待ち行列が種々の宛先ワイヤレス送受信ユニットのそれぞれについて定義されるように構成され、プロセッサは、各データパケットに結びつけられた宛先ワイヤレス送受信ユニットに基づいて各待ち行列内にデータパケットを格納するように構成される。いずれの場合でも、ワイヤレス送受信ユニットは、802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として有利に構成される。
待ち行列到着時刻が、待機したデータパケットそれぞれに結びつけられるような選択された基準に基づいて、他のワイヤレス送受信ユニットへの送信のためデータパケットを待機させることを含む対応する方法を提供する。結果として、データパケットが待機している各待ち行列内で、同待ち行列内の他のデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻と比較して最も早い待ち行列到着時刻と結び付けられたデータパケットが、その待ち行列の先頭に配置される。待機したデータパケットの送信は、その後、その待ち行列のうちの1つの先頭に同時に配置された各データパケットに対して計算される優先度指標に基づいて、その待ち行列のうちの1つの先頭から送信処理のためデータパケットを取り除くことによって、選択的に可能に(enable)される。データパケットの優先度指標の計算は、そのデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻およびそのデータパケットに関連づけられたデータ送信速度を使用することが望ましい。
そのような方法の別の変形において、各データパケットに結びつけられたデータ送信速度に基づきデータパケットを待機させ、データパケット待ち行列が種々のデータ速度について定義される。データ送信用サービスクラスを有し、そのサービスクラスのそれぞれはデータ送信速度に結びつけられた802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によってステップが実行されるところでは、各データパケットに結びつけられたサービスクラスに基づきデータパケットを待機させ、データパケット待ち行列が各サービスクラスについて定義されることが望ましい。
そのような実施形態の別の変形において、各データパケットに結びつけられた宛先ワイヤレス送受信ユニットに基づいてデータパケットが待機させられ、データパケット待ち行列が種々の宛先ワイヤレス送受信ユニットのそれぞれについて定義される。そのような方法は、802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって有利に実行される。
本発明の別の態様において、ワイヤレス送受信ユニット(WTRU)が複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行い、他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するためのプロセスを実装する、方法が提供される。ここで、複数の他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、その第2の定義された速度集合は第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含む。速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nが判定される。速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質も判定される。その結果、m=0のとき、または判定された無線リンクの品質が望ましいレベルにあってn=0のとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートが通知される。無線リンクの品質の判定は、フレーム誤り率(FER)が所定の閾値を下回るとき、望ましいレベルのリンク品質が判定されるように、FERを判定することを、本方法に追加的に含めることができる。
さらに、または、別のものとして、m≠0、n≠0かつ第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度で第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと通信しているとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することを、本方法に含めてもよい。そのような方法は、1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって有利に実行される。ここで、第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含む。そのような場合、第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含む。そのような場合、APと通信している第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートの通知を実行することが望ましい。
さらに、または、別のものとして、m≠0、第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信し、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値以上のとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することを、本方法が含んでもよい。さらなる追加または別のものとして、m≠0、第2のタイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信し、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値より小さいとき、第2タイプのデータ速度でなく第1のタイプのデータ速度のサポートを通知することを含んでもよい。第2タイプのデータ速度でなく第1タイプのデータ速度のサポートを通知することは第1の定義されたデータ速度集合を通知することを含むことが望ましく、未通知の速度での通信は速度通知ワイヤレス送受信ユニット内で無効に(disable)することが望ましい。
実装のため、複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するように構成された速度通知ワイヤレス送受信ユニットが提供されることが望ましい。ここで、他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、第2の定義された速度集合は第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含む。そのようなワイヤレス送受信ユニットは、受信ユニット、信号処理ユニットおよび送信ユニットを有するのが望ましい。受信ユニットは、速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定するように構成されるのが望ましい。信号処理ユニットは、速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定するように構成されることが望ましい。送信ユニットは、m=0のとき、または判定された無線リンクの品質が望ましいレベルにあってn=0のとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることが望ましい。信号処理ユニットは、フレーム誤り率(FER)が所定の閾値を下回るとき、望ましいレベルのリンク品質が判定されるようにFERを判定することによって、無線リンクの品質を判定するように構成することができる。
代替または追加として、送信ユニットは、m≠0、n≠0、かつ第1のタイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2のタイプのデータ速度で第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと通信するとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成することができる。
そのようなワイヤレス送受信ユニットは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として、1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するよう有利に構成される。ここで、第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含む。ここで、第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含む。そのような場合、送信ユニットは、そのワイヤレス送受信ユニットと通信している第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが11Mbpsより大きいデータ速度でAPと通信しているとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることが望ましい。
さらなる代替または追加として、送信ユニットは、m≠0、第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信し、かつm/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値以上のとき、第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成することができる。さらに、送信ユニットは、m≠0、第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信し、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値より小さいとき、第2タイプのデータ速度でなく第1タイプのデータ速度のサポートを通知するように構成することができる。そのような場合、送信ユニットは、m≠0、第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信し、かつm/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率より小さいとき、第1の定義されたデータ速度集合のサポートを通知し、未通知の速度での通信を無効に(disable)するように構成することが望ましい。
本発明の他の目的および利点は、以下の記述および添付図面から当業者には明らかとなるであろう。
本発明を、図面を参照して記述する。図面全体にわたって、同じ数字は同じ要素を表す。基地局、アクセスポイント(AP)、局(STA)、ワイヤレス送受信ユニット、およびモバイルユニットという用語は上述のようにその一般的な意味で使用される。本発明が提供するのは、1つまたは複数のネットワーク化した基地局を有し、その基地局を通してワイヤレスアクセスサービスをワイヤレス送受信ユニットに提供するワイヤレス無線アクセスネットワークである。本発明は、モバイルユニットまたは移動STAsと共に使用すると、特に有用である。モバイルユニットまたは移動STAsは、基地局または他のAPsのそれぞれが提供する地理的カバレージの各領域に入ったり、および/またはその領域を通って移動するからである。
本発明によると、ワイヤレス送受信ユニットは、望ましくはワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)モデムを搭載し、同様にWLANモデムを搭載したワイヤレス送受信ユニット間で直接情報を交換することによって、ピアツーピア動作モードで構成することができる。ワイヤレス送受信ユニットは、802.11(b)、802.11(g)、WiFiまたはブルートゥース準拠装置等の、統合またはインストール済みワイヤレスWLAN装置を、互いに通信するために有することができる。しかしながら、本発明は任意のワイヤレスシステムに適用可能である。
図1にWLANが示されており、ここでは、ワイヤレス送受信ユニットはアクセスポイント(AP)54経由でワイヤレス通信を行い、AP54は、ネットワーク管理局(NMS)16等の他のネットワークインフラと接続できる。AP54は、ワイヤレス送受信ユニット18、ワイヤレス送受信ユニット20、ワイヤレス送受信ユニット22、ワイヤレス送受信ユニット24、およびワイヤレス送受信ユニット26と通信を行うとして示されている。通信はAP54を通して調整および同期される。そのような構成は、WLANコンテキスト内の基本サービスセット(BSS)とも称される。
一般的に、WLANシステムは、種々のデータ速度を有するワイヤレス送受信ユニットをサポートする。幾つかの場合においては、APは、802.11(b)準拠のワイヤレス送受信ユニットだけでなく802.11(g)準拠のワイヤレス送受信ユニット等、複数のタイプのワイヤレス送受信ユニットをサポートするように構成される。そのような場合、上記の速度表に示されるように、802.11(g)準拠のワイヤレス送受信ユニットが利用可能なデータ速度はより多くなる。
AP54が、802.11(a)準拠のワイヤレス送受信ユニットのみ等、1つのタイプのワイヤレス送受信ユニットをサポートするように構成される場合、各ワイヤレス送受信ユニットはパケットデータ等の通信データを送信する上で等しい機会を得るが、使用される速度は異なることがあり、個々のワイヤレス送受信ユニット−AP通信のサービス品質(QoS)に通常関係する様々な要因に左右されることがある。よりも低い速度で送信されたデータパケットは、より高い速度で送信されたものよりも非常に長い時間がかかる。そのようなパケットデータに対し単一の共有チャネルを有するWLANでは、データパケット通信に使用される最も低いデータ速度が、APの容量を制御し、その容量を制限する原因となる。
本発明が教示するところによると、APは、APがパケットを送信するのにかかる時間に基づいてパケットデータをスケジュールするのが望ましい。ネットワーク容量を最適化するために、待ち行列内での最大許容時間と個々のサービスに対して要求された遅延QoSとを制限として使用することにより、様々な速度に対して配分された時間量を選択的に決定する。これを行うため、APは、送信したパケット数ではなく一定サイズのパケット送信にかかる時間に基づいて、種々のSTAsに対してデータパケットをスケジュールするのが望ましい。AP容量/スループットの全体を最適化するため、より多い時間がより高いデータ速度のサービスに配分され、より少ない時間がよりも低いデータ速度のサービスに配分される。従って、これによって、単一の低速度装置が原因で全体のAPスループットが低くなるという現在の問題を解決する。
例えば、図1を参照すると、ワイヤレス送受信ユニットおよびAP54は、802.11(a)標準の下で動作するように構成することができる。そうすると、APは、表2に示すように、以下の速度依存の相対時間に対してパケットの送信を許可する方法を決める。ここで、T1は、最遅速度に対する最短の最大時間間隔を表し、802.11(a)の場合は現在6Mbpsである。
ワイヤレス送受信ユニット18は48Mbpsの速度で通信するデータパケットを有することができ;ワイヤレス送受信ユニット20は12Mbpsの速度で通信するデータパケットを有することができ;ワイヤレス送受信ユニット22は36Mbpsの速度で通信するデータパケットを有することができ;ワイヤレス送受信ユニット24は6Mbpsの速度で通信するデータパケットを有することができ;ワイヤレス送受信ユニット26は54Mbpsの速度で通信するデータパケットを有することができる。そのような場合、ワイヤレス送受信ユニット18はその順番の時に3T1が配分されてデータパケットを通信し;ワイヤレス送受信ユニット20はその順番の時に2T1が配分されてデータパケットを通信し;ワイヤレス送受信ユニット22はその順番の時に5T1が配分されてデータパケットを通信し;ワイヤレス送受信ユニット24はその順番の時に1T1が配分されてデータパケットを通信し;ワイヤレス送受信ユニット26はその順番の時に6T1が配分されてデータパケットを通信することになる。
例えば、ワイヤレス送受信ユニット18がその順番の時に2T1のみを使用してデータパケットを通信すれば、次のワイヤレス送受信ユニットがデータパケット送信の順番を開始することが望ましい。しかしながら、ワイヤレス送受信ユニット18がそのデータパケット通信に5T1を要すれば、ワイヤレス送受信ユニット18は最初の順番でそのデータパケットの一部しか送信できず、残りのデータパケットを送信するのに次の順番まで待つ必要がある。
APに対する本発明の一実装例は、様々な速度のそれぞれで送信されるデータパケット用の待ち行列で構成されるメモリを有することである。そうすると、APは各待ち行列から、待ち行列に入れられて待機したパケットを所定の順序で単に取り出すことによって、待ち行列に入れられて待機したデータパケットを各ワイヤレス送受信ユニットに送信できる。ここで、各待ち行列の順番で送信されるパケット数は、その待ち行列に関連付けられたデータ速度に対して配分された時間に基づく。
例えば、802.11(a)のワイヤレス送受信ユニットの役割を担うAPでは、8つのデータ速度のそれぞれに対して1つが対応する8つの待ち行列を提供できる。連携して動作するAPスケジューラは、最も低い速度から最も高い速度の待ち行列、即ち、6Mbpsの待ち行列、9Mbpsの待ち行列、12Mbpsの待ち行列、18Mbpsの待ち行列、24Mbpsの待ち行列、36Mbpsの待ち行列、48Mbpsの待ち行列、54Mbps待ち行列等の、所定の順序で各待ち行列に繰り返しアクセスすることになる。そのアクセスは、個々のサービス速度に対して示された配分時間まで、即ち例えば上の表で示した例では6Mbpsの待ち行列にT1、24Mbpsの待ち行列に4T1の間続くように構成されることが望ましい。その順番において24Mbpsの待ち行列内のデータパケット通信に2T1しか必要なければ、36Mbpsの待ち行列からデータパケットを送信する次の順番を、4T1が経過するのを待つことなく開始するのが望ましい。しかしながら、その順番において24Mbpsの待ち行列内のデータパケット通信に5T1が必要であれば、後に待ち行列に入れられて待機したパケットは、次の順番まで24Mbpsの待ち行列内に残った後、送信される。順番がきたとき、ある待ち行列内にパケットがないところでは、その待ち行列はその順番をスキップすることが望ましい。
スケジューラは、各サービスのQoS基準に対して許可される待ち行列内の最大許容時間を制限するように構成されることが望ましい。しかしながら、様々な速度に配分された時間量を、負荷または他の基準に基づいて変化させて、ネットワーク容量を最適化することができる。例えば、各待ち行列にあるパケット量を追跡して、待ち行列のアクセス順の各列に対して、待ち行列の配分時間を増減してもよい。従って、追跡することで24Mbps、36Mbpsおよび48Mbpsの待ち行列に現在のパケットがないと分かれば、スケジューラは、次いで、その順番の列に関して他の待ち行列それぞれに配分したアクセス時間を2倍にすることを決定するように構成されてもよい。
より高いデータ速度のサービスにより多くの時間を配分することで全体のAP容量/スループットを最適化することは、それ自体、相対的に大きなシステムとSTA内遅延とをもたらすことがある。従って、APデータパケット送信機のスケジューラを、所定の待ち行列アクセスの列で待ち行列からパケットを選択するように構成する代わりに、待ち行列に入れられて待機したパケットに対して判定される優先度指標値に基づいてパケットをスケジュールするスケジューラが提供されてもよい。
待ち行列およびスケジューラの構成は、異なるシステム設計およびオプションを取り入れるよう変化させることができる。例えば、APは、STAsに送信されるデータパケットに対するサービス要件がAPに既知であるか否かに応じて、選択的に構成されてもよい。どちらの場合においても、目的は、スケジューラがシステムスループットを最適化するように構成されることである。可能なところでは、異なるサービスに対する遅延要件を考慮して構成されることが望ましい。図2に示すようにスケジューラ30がサービスのクラス(CoS)の情報を認識する場合と、図3に示すようにスケジューラ40がサービスのクラスの情報を認識しない場合とに対して、2つの例を以下に提供する。一般に、各スケジューラ30、40は図2および図3内の矩形およびデータブロックで表される各メモリデバイスと、図2および図3内の太い矢印で表される関連処理装置とを備える。802.11タイプのAPでは、スケジューラ30、40は通常、通信処理のより高い層からデータパケットを受信した後、送信処理のためデータパケットを選択的にMACバッファに解放するために置かれている。
図2を参照すると、前もって分類されたトラフィック、即ち、その各サービス要件に従って既に分類されているデータパケット(例えば、IEEE802.1D、IEEE802.1Pまたは802.1Q等におけるCoS設定)が、APの送信スケジューラコンポーネント30に到着する。この場合、スケジューラは、各待ち行列が異なるタイプのサービスのデータパケットに指定されている、選択された数の個別待ち行列で構造化された送信待ち行列を有するのが望ましい。CoSを認識した例では、メモリデバイスは、それぞれ音声、ビデオ、インタラクティブデータおよび低優先度データに対するデータパケットをバッファする4つの個別待ち行列32a−32dで構成されるのが望ましい。図2において、データパケットは各待ち行列に適切に配布されるよう示され、データパケットの影の部分それぞれがそのCoSを表す。
データパケットは処理入力31経由で到着し、処理装置のタイムスタンプコンポーネント33によって到着時刻をタイムスタンプされる。入力バッファ34はタイムスタンプ要素33に提供されるのが望ましい。処理装置の配布要素35は、そのサービス要件に従ってそれぞれの優先度待ち行列32a−32dの1つの最後尾に、タイムスタンプされた各データパケットを入れる。音声データパケット36は、配布要素35によって音声サービス待ち行列32aの最後尾に入れられるとして示されている。
スケジューラ30は、各待ち行列32a−32dの先頭で各パケットの優先度指標を計算する計算コンポーネント37を含む。スケジューラ30の配布出力39は次いで、最も高い優先度指標値を有するパケットを送信のために送る。図2は、ビデオ待ち行列32bの先頭にあるデータパケットが最高優先度を有すると判定され、配布出力39がスケジューラ30から、そのパケット38を送信に向けることを示す。
図3を参照すると、未分類のトラフィック、即ち、サービス要件に従って分類されていないデータパケットが、APの送信スケジューラコンポーネント40に到着する。この場合、スケジューラは個別待ち行列で構造化された送信待ち行列を有し、その個別待ち行列は、それぞれ異なるSTAを宛先とするデータパケットに指定されているのが望ましい。このCoSを認識しない例では、メモリデバイスは、個別待ち行列42a、42b、42c、・・・42nで構成され、APがデータを送信するSTA、STA_1、STA_2、STA_3、・・・STA_nそれぞれに対するデータパケットをそれぞれバッファするのが望ましい。Cosを認識しないシナリオにおいては、待ち行列の構造を常に調整し続け、データ通信を開始するSTAsに追加の待ち行列を提供し、データ通信を終えたSTAsのために待ち行列を削除することが望ましい。図3において、データパケットは各待ち行列内に適切に配布され、その各宛先STAを表す数字でマーク付けして示されている。
データパケットは処理入力41経由で到着し、処理装置のタイムスタンプコンポーネント43によって到着時刻をタイムスタンプされる。入力バッファ44はタイムスタンプ要素43に提供されるのが望ましい。処理装置の配布要素45は、それぞれの優先度待ち行列42a、42b、42c、・・・42nの1つの最後尾に、タイムスタンプされた各データパケットをその宛先に従って入れる。データパケット46は、配布要素45によってSTA_1の待ち行列42aの最後尾に入れられるとして示されている。
スケジューラ40は、各待ち行列42a、42b、42c、・・・42nの先頭で各パケットの優先度指標を計算する計算コンポーネント47を含む。スケジューラ40の配布出力49は次いで、最も高い優先度指標値を有するパケットを送信のため送る。図3は、STA_3の待ち行列42cの先頭にあるデータパケットが最高優先度を有すると判定され、配布出力49がスケジューラ40からのパケット48を送信に向けることを示す。
計算コンポーネント37、47は各データパケットに対する優先度指標を、データ速度および待ち時間に部分的に基づいて計算することが望ましい。標準的な速度制御アルゴリズムを使用してデータ速度を判定するのが望ましい。待ち行列内の各パケットに対する待ち時間は、スタンプされた到着時刻を引いた現在の時間値に基づいて判定されるのが望ましい。
優先度指標計算の2つの望ましい変形が、以下の式で与えられる。
優先度指標=[α×データ速度指標]+[(1−α)×遅延指標]
または
優先度指標=α×データ速度指標×遅延指標
ここで、αは特定のクラスに対してより高い優先度を与えるための重みファクターであり、
優先度指標=[α×データ速度指標]+[(1−α)×遅延指標]
または
優先度指標=α×データ速度指標×遅延指標
ここで、αは特定のクラスに対してより高い優先度を与えるための重みファクターであり、
、および
である。
重みファクターαを優先度待ち行列毎に異なるよう設定し、あるクラスまたはあるSTAに対して他よりも高い優先度を与えることができる。重みファクターαを0または小さな数に設定し、最大容量を達成することができる。重みファクターαを1より大きな値に設定し、最高のQoS性能を達成することができる。
現在の送信データ速度は、APがその時点でデータ送信に使用している速度である。最大データ速度は、システムが指定した最大速度である。例えば802.11bでは、上の表1に示すように11Mbpsである。
Tの最大値は、許容される最大待ち行列長である。CoSを認識するシナリオの場合、Tの最大値は優先度待ち行列単位で設定できる。例えば、図2の例に示される待ち行列32a−dでは、音声待ち行列32aに対するTの最大値は5から10ミリ秒の範囲に設定されるのが望ましく;ビデオ待ち行列32bに対するTの最大値は10から100ミリ秒の範囲に設定されるのが望ましく;インタラクティブデータ待ち行列32cに対するTの最大値は100ミリ秒から1秒の範囲に設定されるのが望ましく;低優先度待ち行列32dに対するTの最大値は1秒より大きい値に設定されるのが望ましい。図3のCoSを認識しないシナリオの場合、APはTの最大値に対して1つの値を有し、システム全体における最大遅延を制限することが望ましい。
幾つかの場合において、APは、異なる時に異なるデータ速度集合をサポートするよう動的に構成されてもよい。これらの例において、CoSを認識するスケジューラの待ち行列配分は、APで現在有効なデータ速度集合に従って動的に調整されてもよい。例えば、802.11b/802.11gの混合システムは、802.11bのデータ速度のみをサポートするモードで動作すること、および802.11gデータ速度のより包含的な集合をサポートするモードで動作することから動的に選択するようAPを構成してもよい。APはこれら2つのモード間で切り替えることができ、現在どの速度がサポートされるかを通知できることが望ましい。
表3および表4から分かるように、12Mbpsまたはそれよりも低い速度に対して、802.11gの速度または802.11bの速度のどちらかを同じ環境に対して選択できる。選択された速度は、802.11bおよび802.11gの装置間でフェアネス(fairness)を可能にし、利用可能なスループットを最大化するために選択されることが望ましい。フェアネスは既存のインストールされた802.11b装置の局があるところで重要であり、802.11gの導入が802.11bの性能を著しく低下させないことが望まれる。
フェアネスを重視してより遅い802.11bの速度を802.11gの速度より多く使用する決定は、純粋な802.11b装置の数、802.11g装置の数、およびこれらの装置の信号品質に応じてなされることが望ましい。例えば、全てが12Mbps以下で動作する10個の802.11g装置と、1つのみの802.11b装置がある場合、チャネルのスループットは802.11b装置の性能劣化を超えて増加する。54Mbpsの性能で動作可能な装置がある場合、システムを802.11bモードで排他的に動作させるのは有利ではない。
下の表3および表4は、802.11bおよび802.11gに対する速度、利用可能なスループット、および1500バイトのパケットを送信するのに要する時間を示す。
表4を参照すると、システムが802.11g装置のみを有する場合、利用可能スループットは4番目の列に示される。802.11b装置が存在すると、利用可能スループットは落ち、5番目の列に示される。
上の受信機感度の例に基づき、自由空間経路損失モデルを使用して、スループット対範囲の曲線の例が図4に示されている。図4から、受信機と送信機間の距離が小さくなればなるほど、有効スループットが高くなることが分かる。図4はさらに、802.11gの速度が、802.11b装置と比較して同じ範囲に対してより大きなスループットを提供することを示す。図示されているように、距離が約250メートルに近づくにつれて、スループットは一点に集まる。異なる受信機感度を有するシステムについては、その範囲は異なる。
図5は、APおよび2つの802.11bクライアント、即ちSTAs、STA1、STA2から構成されるシステムを示し、等しいアクセスを反映するSTAのデータパケット送信を示す。各STA(即ち、STA1およびSTA2)の送信に、APからの肯定応答(ACK)フレームが続く。
図6は図5と同じシステムを示すが、802.11b装置の1つ、STA2が802.11g装置に置き換わっている。図6は等しくないアクセスを反映するSTAsのデータパケット送信を示し、STA2の802.11g装置が2倍のアクセスを有する。各STA(即ち、STA1およびSTA2)の送信に、APからの肯定応答(ACK)フレームが続く。STA2の送信に、送信クリア(CTS)フレームが先行する。これは、共存のために必要である。
図5に対するSTA1およびSTA2のスループットは、両方のSTAsが11Mbpsの例で動作する802.11bの局であるとき、以下のように計算できる。
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(2*1500バイト)/(2*1615マイクロ秒)
=7.4Mbpsのチャネルスループット(即ち、各STAに対し3.71
Mbps)
STA2が12Mbpsで動作する802.11g装置として機能する図6の例について、スループットの計算は、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(1500+2*1500バイト)/(1615+2*1401マイクロ
秒)
=8.15Mbpsのチャネルスループット(即ち、802.11bのST
A1に対し2.72Mbps、802.11gのSTA2に対し5.43
Mbps)
図6に反映されるように、802.11gの装置STA2は、平均して2倍のアクセス機会を得る。チャネルスループットは7.4から8.15Mbps(10%)に増加したが、802.11bの装置に対するスループットは27%減少した。
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(2*1500バイト)/(2*1615マイクロ秒)
=7.4Mbpsのチャネルスループット(即ち、各STAに対し3.71
Mbps)
STA2が12Mbpsで動作する802.11g装置として機能する図6の例について、スループットの計算は、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(1500+2*1500バイト)/(1615+2*1401マイクロ
秒)
=8.15Mbpsのチャネルスループット(即ち、802.11bのST
A1に対し2.72Mbps、802.11gのSTA2に対し5.43
Mbps)
図6に反映されるように、802.11gの装置STA2は、平均して2倍のアクセス機会を得る。チャネルスループットは7.4から8.15Mbps(10%)に増加したが、802.11bの装置に対するスループットは27%減少した。
同様に、5.5Mbpsで動作する2つの802.11bの装置について、スループットは、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(2*1500バイト)/(2*2731マイクロ秒)
=4.4Mbpsのチャネルスループット(即ち、各STAに対し2.2M
bps)
比較して、5.5Mbpsで動作する802.11bの装置と、6Mbpsで動作する802.11gの装置について、スループットは、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(1500+2*1500バイト)/(2731+2*2430マイクロ
秒)
=4.8Mbpsのチャネルスループット(即ち、802.11bのSTA
1に対し1.6Mbps、802.11gのSTA2に対し3.2Mbp
s)
この後者の比較において、チャネルスループットは4.4から4.8Mbps(9%)に
増加するが、802.11bに対するスループットの減少は27%である。
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(2*1500バイト)/(2*2731マイクロ秒)
=4.4Mbpsのチャネルスループット(即ち、各STAに対し2.2M
bps)
比較して、5.5Mbpsで動作する802.11bの装置と、6Mbpsで動作する802.11gの装置について、スループットは、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(1500+2*1500バイト)/(2731+2*2430マイクロ
秒)
=4.8Mbpsのチャネルスループット(即ち、802.11bのSTA
1に対し1.6Mbps、802.11gのSTA2に対し3.2Mbp
s)
この後者の比較において、チャネルスループットは4.4から4.8Mbps(9%)に
増加するが、802.11bに対するスループットの減少は27%である。
これらの2つの比較において、802.11bのモードではなく802.11gのモードをSTA2に使用するとき、チャネルスループットが増加し、802.11b装置の性能が著しく減少することが分かる。
さらなる比較の例は、例えば高干渉のため、チャネルの品質が極度に悪い結果、1Mbpsの速度が選択されるときのフェアネスの欠如を示す。普通は、APは802.11gの速度をサポートするとAPが通知する限り、802.11bの速度で動作するときでも、802.11gの装置はより小さいコンテンションウィンドウを使用する。
一方が11Mbpsで動作し、他方が1Mbpsで動作する2つの802.11bの装置について、スループットは、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(2*1500バイト)/(1615+12828マイクロ秒)
=1.66Mbpsのチャネルスループット(即ち、各STAに対し0.8
3Mbps)
比較して、11Mbpsで動作する802.11bの装置と、1Mbpsで動作する802.11gの装置について、スループットは、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(1500+2*1500バイト)/(1615+2*12828マイク
ロ秒)
=1.32Mbpsのチャネルスループット(即ち、802.11bのST
A1に対し0.44Mbps、802.11gのSTA2に対し0.89
Mbps)
この3番目の比較において、802.11bの装置のスループットは53%減少し、さらに、より遅い802.11gの装置がチャネルをより長い時間占有するので、チャネルスループットが減少する。
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(2*1500バイト)/(1615+12828マイクロ秒)
=1.66Mbpsのチャネルスループット(即ち、各STAに対し0.8
3Mbps)
比較して、11Mbpsで動作する802.11bの装置と、1Mbpsで動作する802.11gの装置について、スループットは、
スループット=(サイクル毎の送信データ)/(サイクル毎の時間)
=(1500+2*1500バイト)/(1615+2*12828マイク
ロ秒)
=1.32Mbpsのチャネルスループット(即ち、802.11bのST
A1に対し0.44Mbps、802.11gのSTA2に対し0.89
Mbps)
この3番目の比較において、802.11bの装置のスループットは53%減少し、さらに、より遅い802.11gの装置がチャネルをより長い時間占有するので、チャネルスループットが減少する。
図7は、APのプロセッサによって実装でき、AP送信機経由で通知される速度を判定する手順を示す。一般的に、全てが802.11gである装置をシステムが有するか、またはフレーム誤り率(FER)が所与の閾値を下回るとき、全ての速度がサポートされる。システムが802.11bの装置のみを有するとき、802.11gの装置が高速度で(即ち、802.11bの装置の範囲を超える速度で)動作し始める場合、802.11gの速度のサポートを通知することがなお重要である。フレーム誤り率(FER)が所与の閾値を下回るとき、これはチャネルの品質が良いことを意味するが、可能ならば、802.11gの装置がより高い速度を使うことを禁止するべきではない。
図7に示す望ましいプロセスでは、STAs数またはFERの変化を検出すると、ステップS1でプロセスが開始される。ステップS2で、変数mおよびnが、APと通信する802.11bおよび802.11gのSTAs数をそれぞれ割り当てられる。ステップS3で、全てのSTAsが802.11g、即ち、802.11bのSTAsがなく、m=0であるか否か、またはFERが選択された閾値High_Thresを下回るか否かが判定される。いずれかが当てはまる場合、ステップS4で、全ての速度がサポートされ、ステップS5でプロセスが終了する。
いずれも当てはまらない場合、ステップS6で、12Mbpsを超える速度を使用する802.11gの装置をシステムが有するか否かが判定される。その装置を有さない場合、ステップS4で、802.11gおよび802.11bの装置の両方の速度がサポートされる。802.11bの装置が存在し、全ての802.11gの装置が12Mbps以下で動作しているとき、S6で、(例えば、高干渉環境のため)、802.11gのモードのサポートを削除するか否かに関する決定が、802.11bの装置(m)および802.11gの装置(n)の相対数をステップS7、S8で確認することによって、判定される。その比率は、ステップS7で計算され、ステップS8で判定される。m/nが所与の閾値より小さいとき、802.11gの速度はステップS9で無効となり、プロセスはステップS10で終了する。802.11bの802.11gに対する比(m/n)が閾値より大きいとき、802.11gおよび802.11bの速度の両方がステップS4でサポートされる。
この方法は、例えば干渉が高いシステムなど、高い変調速度が使用されない状態、または全ての装置がAPから遠い距離に位置する状態に特に適用可能である。
802.11gの導入に際して、既存の802.11bの装置に対する後方互換性を保証するために取られる望ましい手段には、以下のようなものがある。
・802.11bのクライアント装置(STA)が存在するとき、任意の送信の前に、全ての802.11g装置が802.11b装置に近々の送信を知らせる。これは送信クリアフレームを送信すること(自身へのCTS)で達成される。この追加的なCTSフレームにより、802.11gに対する有効スループットの減少という効果がある(表4の列4および5を参照)。
・無線チャネルへのアクセスの点で、全ての既存の802.11システムは、送信を試みる時期を判定するためにランダムなバックオフタイマを使用するのが望ましい。ランダムな数字は、802.11bに対して0から31の間、802.11gに対して0から15の間であるよう選択されることが望ましい。802.11bおよび802.11gに対するバックオフ値の範囲に差がある理由は、より高い速度で動作すると考えられる802.11gの装置に、チャネルにアクセスするより高い確率を与えて、チャネルをより有効に使用するためである。これにより、802.11g装置が802.11b装置の2倍の送信機会を通常得るという効果がある。APは802.11gの速度をサポートするとAPが通知する限り、802.11bの速度で動作するときでも、802.11g装置は、常により小さいコンテンションウィンドウを使用する。
・802.11bのクライアント装置(STA)が存在するとき、任意の送信の前に、全ての802.11g装置が802.11b装置に近々の送信を知らせる。これは送信クリアフレームを送信すること(自身へのCTS)で達成される。この追加的なCTSフレームにより、802.11gに対する有効スループットの減少という効果がある(表4の列4および5を参照)。
・無線チャネルへのアクセスの点で、全ての既存の802.11システムは、送信を試みる時期を判定するためにランダムなバックオフタイマを使用するのが望ましい。ランダムな数字は、802.11bに対して0から31の間、802.11gに対して0から15の間であるよう選択されることが望ましい。802.11bおよび802.11gに対するバックオフ値の範囲に差がある理由は、より高い速度で動作すると考えられる802.11gの装置に、チャネルにアクセスするより高い確率を与えて、チャネルをより有効に使用するためである。これにより、802.11g装置が802.11b装置の2倍の送信機会を通常得るという効果がある。APは802.11gの速度をサポートするとAPが通知する限り、802.11bの速度で動作するときでも、802.11g装置は、常により小さいコンテンションウィンドウを使用する。
ワイヤレス送受信ユニットのスケジューラのコンポーネントは、特定用途向け集積回路(ASIC)等の、単一集積回路上に実装されることが望ましい。同様に、速度通知ワイヤレス送受信ユニットの受信ユニット、信号処理ユニットおよび送信ユニットはASIC上に実装できる。しかしながら、いずれの場合も、コンポーネントは複数の別個の集積回路上に容易に実装することもできる。
これまでの記述において、802.11タイプのシステムを一例として参照したのであり、限定のためではない。本発明に矛盾しない他の変形および変更は、その分野の当業者によって理解されるであろう。
Claims (54)
- 複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、該他のワイヤレス送受信ユニットへのワイヤレス通信データの送信を制御するためのプロセスを実装するワイヤレス送受信ユニットにおいて、
データパケットを、他のワイヤレス送受信ユニットへの送信のため、選択された基準に基づいて待機させるように構成されたスケジューラであって、該基準が、待ち行列到着時刻を各待機データパケットに結びつけ、それによって、データパケットが待機している各待ち行列内で、同一待ち行列内の他のデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻と比較して最も早い待ち行列到着時刻と結び付けられたデータパケットを、該待ち行列の先頭に配置するものを備え;
前記スケジューラは、送信処理のためのデータパケットを、前記待ち行列のうちの1つの前記先頭に同時に配置された各データパケットについて計算された優先度指標に基づいて前記待ち行列のうちの1つの前記先頭から取り除くことによって、待機データパケットの送信を選択的に可能にするように構成されており、データパケットの前記優先度指標を、該データパケットに結びつけられた前記待ち行列到着時刻および該データパケットに関連付けられたデータ送信速度を使用して計算するように構成されている
ことを特徴とするワイヤレス送受信ユニット。 - 前記スケジューラは、各データパケットに結びつけられたデータ送信速度に基づいてデータパケットを待機させるように構成され、データパケット待ち行列が種々のデータ速度について定義されることを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記ワイヤレス送受信ユニットは、各サービスクラスがデータ送信速度と結び付けられたデータ送信用のサービスクラスを有する802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として構成され、および、前記スケジューラは、各データパケットに結びつけられたサービスクラスに基づいてデータパケットを待機させるように構成され、データパケット待ち行列が各サービスクラスについて定義されることを特徴とする請求項2に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記スケジューラは、各データパケットに結びつけられた宛先ワイヤレス送受信ユニットに基づいてデータパケットを待機させるように構成され、データパケット待ち行列が種々の宛先ワイヤレス送受信ユニットのそれぞれについて定義されることを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記ワイヤレス送受信ユニットは802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として構成され、前記スケジューラは特定用途向け集積回路(ASIC)に実装されることを特徴とする請求項4に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、該他のワイヤレス送受信ユニットへのワイヤレス通信データの送信を制御するためのプロセスを実装するワイヤレス送受信ユニットにおいて、
選択されたデータパケット特性に基づいて選択的に定義されたデータパケット送信待ち行列で構成されたメモリデバイス;並びに、
待ち行列到着時刻を、送信のため待機させるために受信した連続するデータパケットに関連付けるように、および、各データパケットを、前記選択されたデータパケット特性に基づいてその待ち行列到着時刻と関連付けて各待ち行列に格納するように構成されたプロセッサであって、それによって、データパケットが待機している各待ち行列内で、同一待ち行列内の他のデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻と比較して最も早い待ち行列到着時刻と結び付けられたデータパケットを、該待ち行列の先頭に配置するプロセッサを備え;
該プロセッサは、送信処理のためのデータパケットを、前記待ち行列のうちの1つの前記先頭に同時に配置された各データパケットについて計算された優先度指標に基づいて前記待ち行列のうちの1つの前記先頭から取り除くことによって、待機データパケットの送信を選択的に可能にするように構成されており、データパケットの前記優先度指標を、該データパケットに結びつけられた前記待ち行列到着時刻および該データパケットに関連付けられたデータ送信速度を使用して計算するように構成されている
ことを特徴とするワイヤレス送受信ユニット。 - 前記メモリデバイスはデータパケット待ち行列が種々のデータ速度について定義されるように構成され、および、前記プロセッサは、データパケットを前記メモリデバイス内に定義された各待ち行列に、各データパケットに結びつけられたデータ送信速度に基づいて格納するように構成されることを特徴とする請求項6に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記ワイヤレス送受信ユニットは、各サービスクラスがデータ送信速度と結び付けられたデータ送信用のサービスクラスを有する802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として構成され、および、前記プロセッサは、各データパケットに結びつけられたサービスクラスに基づいてデータパケットを待機させるように構成され、データパケット待ち行列がメモリデバイス内の各サービスクラスについて定義されることを特徴とする請求項7に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記メモリデバイスはデータパケット待ち行列が種々の宛先ワイヤレス送受信ユニットについて定義されるように構成され、および、前記プロセッサは、データパケットを前記メモリデバイス内に定義された各待ち行列に、各データパケットに結びつけられた宛先ワイヤレス送受信ユニットに基づいて格納するように構成されることを特徴とする請求項6に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記ワイヤレス送受信ユニットは、802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として構成されることを特徴とする請求項9に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- ワイヤレス送受信ユニット(WTRU)が複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とワイヤレス通信を行うための方法であって、該ワイヤレス送受信ユニットが、該他のワイヤレス送受信ユニットへのワイヤレス通信データの送信を制御するためのプロセスを実装する方法において、
データパケットを、選択された基準に基づいて他のワイヤレス送受信ユニットへの送信のために待機させることであって、該基準が、待ち行列到着時刻を各待機データパケットに結びつけ、それによって、データパケットが待機している各待ち行列内で、同一待ち行列内の他のデータパケットに結びつけられた待ち行列到着時刻と比較して最も早い待ち行列到着時刻と結び付けられたデータパケットを、該待ち行列の先頭に配置すること;および、
送信処理のためのデータパケットを、前記待ち行列のうちの1つの前記先頭に同時に配置された各データパケットについて計算された優先度指標に基づいて前記待ち行列のうちの1つの前記先頭から取り除くことによって、待機データパケットの送信を選択的に可能にすることであって、データパケットの前記優先度指標の計算に、該データパケットに結びつけられた前記待ち行列到着時刻および該データパケットに関連付けられたデータ送信速度を使用すること
を含むことを特徴とする方法。 - データパケットは各データパケットに結びつけられたデータ送信速度に基づいて待機させられ、データパケット待ち行列が種々のデータ速度について定義されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 各サービスクラスがデータ送信速度に結びつけられたデータ送信用のサービスクラスを有する802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によりステップが実行されて、データパケットは各データパケットに結びつけられたサービスクラスに基づいて待機させられ、データパケット待ち行列が各サービスクラスについて定義されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- データパケットは各データパケットに結びつけられた宛先ワイヤレス送受信ユニットに基づいて待機させられ、データパケット待ち行列が種々の宛先ワイヤレス送受信ユニットのそれぞれについて定義されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ステップは、802.11のワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって実行されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- ワイヤレス送受信ユニット(WTRU)が複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行う方法であって、該ワイヤレス送受信ユニットは該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するためのプロセスを実装し、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、該第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含む方法において、
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定すること;
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定すること;および、
m=0のとき、または判定された前記無線リンクの品質が望ましいレベルにあってn=0のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知すること
を含むことを特徴とする方法。 - 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記無線リンクの品質を判定することは、フレーム誤り率(FER)が所定の閾値を下回るとき、望ましいレベルのリンク品質が判定されるよう、該FERを判定することを含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- ワイヤレス送受信ユニット(WTRU)が複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行う方法であって、該ワイヤレス送受信ユニットは該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するためのプロセスを実装し、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、該第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含む方法において、
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定すること;
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定すること;および、
m≠0、n≠0かつ前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度で前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知すること
を含むことを特徴とする方法。 - 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することは、前記APと通信している前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが、11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、実行されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- ワイヤレス送受信ユニット(WTRU)が複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行う方法であって、該ワイヤレス送受信ユニットは該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するためのプロセスを実装し、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、該第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含む方法において、
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定すること;
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定すること;および、
m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値以上のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知すること
を含むことを特徴とする方法。 - 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- ワイヤレス送受信ユニット(WTRU)が複数の他のワイヤレス送受信ユニットとワイヤレス通信を行う方法であって、該ワイヤレス送受信ユニットは該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するためのプロセスを実装し、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、該第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含む方法において、
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定すること;
前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定すること;および、
m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値より小さいとき、前記第2タイプのデータ速度でなく前記第1タイプのデータ速度のサポートを通知すること
を含むことを特徴とする方法。 - 前記第2タイプのデータ速度でなく前記第1タイプのデータ速度のサポートを通知することは、前記第1の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することを含み、未通知の速度での通信は前記速度通知ワイヤレス送受信ユニット内で無効にすることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値以上のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することをさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- m≠0、n≠0、かつ前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度で前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが前記速度通知ワイヤレス送受信ユニットと通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することをさらに含むことを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することは、前記APと通信している前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、実行されることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- m=0のとき、または判定された前記無線リンクの品質が望ましいレベルにあってn=0のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することをさらに含むことを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成されるワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)によって前記ステップが実行され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は、1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 前記無線リンクの品質を判定することは、フレーム誤り率(FER)が所定のFER閾値を下回るとき、望ましいレベルのリンク品質が判定されるように、前記FERを判定することを含み、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知することは、前記APと通信している前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、実行されることを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とのワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するように構成されたワイヤレス送受信ユニットにおいて、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、前記第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含むワイヤレス送受信ユニットにおいて、
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定するように構成された受信ユニット;
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定するように構成された信号処理ユニット;および、
m=0のとき、または判定された前記無線リンクの品質が望ましいレベルにあってn=0のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成された送信ユニット
を備えることを特徴とするワイヤレス送受信ユニット。 - ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項35に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記信号処理ユニットは、フレーム誤り率(FER)が所定の閾値を下回るとき、望ましいレベルのリンク品質が判定されるように前記FERを判定することによって、前記無線リンクの品質を判定するように構成されることを特徴とする請求項36に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とのワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するように構成されたワイヤレス送受信ユニットにおいて、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、前記第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含むワイヤレス送受信ユニットにおいて、
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定するように構成された受信ユニット;
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定するように構成された信号処理ユニット;および、
m≠0、n≠0、かつ前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度で前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成された送信ユニット
を備えることを特徴とするワイヤレス送受信ユニット。 - ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項38に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記送信ユニットは、本ワイヤレス送受信ユニットと通信している前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることを特徴とする請求項39に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とのワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するように構成されたワイヤレス送受信ユニットにおいて、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、前記第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含むワイヤレス送受信ユニットにおいて、
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定するように構成された受信ユニット;
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定するように構成された信号処理ユニット;および、
m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値以上のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成された送信ユニット
を備えることを特徴とするワイヤレス送受信ユニット。 - ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項41に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 複数の他のワイヤレス送受信ユニット(WTRUs)とのワイヤレス通信を行うワイヤレス送受信ユニットであって、該他のワイヤレス送受信ユニットへ利用可能なワイヤレス通信データ速度を通知するように構成されたワイヤレス送受信ユニットにおいて、該他のワイヤレス送受信ユニットは、第1の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第1タイプのワイヤレス送受信ユニットと、第2の定義された速度集合内のデータ速度で通信できる第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとを含み、前記第2の定義された速度集合は前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの両方によって利用できる第1タイプのデータ速度と、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できるが前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットは利用できない第2タイプのデータ速度とを含むワイヤレス送受信ユニットにおいて、
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットとワイヤレスに通信する前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットの数mおよび前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの数nを判定するように構成された受信ユニット;
本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと、それが通信している前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットとの間の無線リンクの品質を判定するように構成された信号処理ユニット;および、
m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値より小さいとき、前記第2タイプのデータ速度でなく前記第1タイプのデータ速度のサポートを通知するように構成された送信ユニット
を備えることを特徴とするワイヤレス送受信ユニット。 - 前記送信ユニットは、m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率より小さいとき、前記第1の定義されたデータ速度集合のサポートを通知し、未通知の速度での通信を無効にするように構成されることを特徴とする請求項43に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項44に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記送信ユニットは、m≠0、前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの少なくとも1つが本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと第1タイプのデータ速度で通信しており、かつ、m/nが所定のワイヤレス送受信ユニット比率閾値以上のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることを特徴とする請求項44に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項46に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記送信ユニットは、m≠0、n≠0、かつ、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない第2タイプのデータ速度で前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが本速度通知ワイヤレス送受信ユニットと通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることを特徴とする請求項46に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項48に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記送信ユニットは、本ワイヤレス送受信ユニットと通信している前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニット全てが11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることを特徴とする請求項49に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記送信ユニットは、m=0のとき、または判定された前記無線リンクの品質が望ましいレベルにあってn=0のとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることを特徴とする請求項48に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)に対するアクセスポイント(AP)として1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度で通信するように構成され、前記第1の定義された速度集合は1、2、5.5および11Mbpsのデータ速度を含み、前記第2の定義された速度集合は1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48および54Mbpsのデータ速度を含み、前記第1および第2タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できる前記第1タイプのデータ速度は1、2、5.5および11Mbpsを含み、前記第1タイプのワイヤレス送受信ユニットによって利用できない前記第2タイプのデータ速度は6、9、12、18、24、36、48および54Mbpsを含むことを特徴とする請求項49に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記信号処理ユニットは、フレーム誤り率(FER)が所定のFER閾値を下回るとき、望ましいレベルのリンク品質が判定されるように前記FERを判定することによって、無線リンクの品質を判定するように構成され、前記送信ユニットは、本ワイヤレス送受信ユニットと通信している前記第2タイプのワイヤレス送受信ユニットの全てが11Mbpsより大きいデータ速度で通信しているとき、前記第2の定義されたデータ速度集合のサポートを通知するように構成されることを特徴とする請求項52に記載のワイヤレス送受信ユニット。
- 前記受信ユニット、前記信号処理ユニットおよび前記送信ユニットは、特定用途向け集積回路(ASIC)に実装されることを特徴とする請求項53に記載のワイヤレス送受信ユニット。
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