JP2009500945A - 無線ネットワークにおけるネットワーキング拡張範囲およびレガシーデバイスのためのmacレベル保護 - Google Patents
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Abstract
本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。単なる例示として、アクセスポイントは、第1のモードおよび/または第2のモードにおいて通信(ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャストフレームなど)を送信するように構成されることができる。第1のモードで送信される通信が、レガシー局で受信および/または解釈されることができるように、第1のモードは、拡張範囲技術を用いることができず、一方、第2のモードで送信される通信が、基本範囲通信の範囲外の拡張範囲局によって受信されることができるように、第2のモードは、拡張範囲技術を用いることができる。他の実施例として、レガシー局が、拡張範囲局が送信を禁止されることができる第1の時間期間の間に自由に送信し、レガシー局からの送信が禁止されることができる一方、拡張範囲局が自由に送信する第2の時間期間が続くように、アクセスポイントは、送信「ウィンドウ」を確立するように構成されることができる。
【選択図】 なし
【選択図】 なし
Description
本発明は、一般に無線ネットワークに関し、特に、拡張範囲(extended-range)無線局および従来の無線局の相互動作性(interoperation)を可能にする技術に関する。
無線ネットワークのフレキシビリティの結果、それらの人気はますます増加している。それらの特徴のために、無線ネットワークは、有線の代替物と比べて比較的低価格のネットワーキング解決方法を提供することができる。さらに、無線ネットワークは、移動体ノード、有線媒体などによってアクセスできない場所のノードをサポートすることができる。しかしながら、残念なことに、無線ネットワークは、それらの有線対応物より環境状態(干渉など)の影響を比較的より受けやすい。結果として、無線ネットワークは、従来、ネットワークスループットおよび送信距離の両方に関して有線ネットワークに遅れをとっていた。
したがって、より高いスループット(higher-throughput)およびより長い距離(range)の無線の解決方法を提供する少なからぬ努力がなされている。例えば、IEEEによって公表された802.11b標準が、2Mb/s(メガビット/秒)スループットを特定する一方、最近開発された標準(802.11gおよび802.11aなど)は54Mb/sなどのより高いデータレートを特定する。802.11nなどの開発中の標準は、より速いレートを提供する可能性を示す。
同様に、産業界は、無線ネットワークのためのより増大した送信範囲を提供する解決方法を提供し始めた。例えば、デバイス(アクセスポイント、局を含む)に複数の送信および/または受信アンテナを使用することによって、増大した範囲を提供することができる。マルチプル入力マルチプル出力(Multiple−Input−Multiple−Output、MIMO)として知られている1つのそのような技術は、増大したデータレートおよび/または送信範囲を提供することができる。時空ブロック符号化(Space−Time Block Coding、STBC)である相補的な技術は、複数の送信および/または受信アンテナの存在を仮定すれば、時間および空間の両方の次元にわたる送信器符号化を提供する。(例えば、草案802.11n仕様書を含む)開発中の標準は、より長い距離、より高いスループットのネットワークを可能にする、これらおよび/または他の技術をほぼ用いるであろう。
しかしながら、関心領域は、そのようなネットワークの逆方向適合性(backward-compatibility)である。与えられたネットワークが、既存(「レガシー(legacy)」)デバイスの相互動作性を犠牲にすることなく、そのような新たな技術を用いることを可能にすることが望ましい。例えば、多くのラップトップコンピュータは、オンボード無線ネットワーキング性能(on-board wireless networking capability)を装備し、新たな技術を用いるネットワークが、そのようなレガシー性能との相互動作性を提供することができないなら、ユーザは、彼らのラップトップコンピュータをアップグレードしかつ/または取り替えることを強いられるであろう。
特定の関心は、拡張範囲デバイスが、レガシーデバイスなどの同一の無線ローカルエリアネットワーク(「WLAN」)で動作するシナリオである。拡張範囲デバイスが、従来の無線技術の範囲外である(すなわち、拡張範囲デバイスが、WLANを管理するアクセスポイントと通信するために、STBCまたはいくつかの他の拡張範囲技術を必要とする)と仮定すると、それは、アクセスポイントによって送信される任意の伝統的な通信を受信せず、したがって、アクセスポイントは、拡張範囲デバイスと通信するためにいくつかの拡張範囲技術を用いる必要がある。逆に、伝統的な無線技術によってサポートされる範囲内になければならないレガシーデバイスは、拡張範囲技術を用いる任意の通信を受信しかつ/または解釈することはできない。さらに、ネットワークトポロジーに応じて、拡張範囲デバイスおよびレガシーデバイスは、互いに気がつかない可能性がある。
この状況は、ネットワークの有効な動作を妨げる。なぜなら、アクセスポイントによって送信される任意のネットワーク制御通信(ビーコンフレーム、送信可(clear-to-send:CTS)フレームなど)は、レガシーデバイスまたは拡張範囲デバイスによって受信されるが、それら両方によって受信されないからである。さらに、ネットワーク衝突の増大した危険性が存在する。なぜならそれは、レガシーデバイスまたは拡張範囲デバイスのいずれも、他方が送信するときを検出することができない可能性があるからである。
したがって、拡張範囲技術を用いるデバイスと、そのような技術を用いることができないデバイスとの間に相互動作性を提供する解決方法が一般的に必要とされている。
[発明の概要]
本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局(および他の基本範囲(basic-range)局)と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。特定の実施形態において、本発明は、そのような相互動作性を提供するMAC層保護(従来のMAC層制御フレームを含むが、それに限定されない)を実施する。単なる例示として、ある実施形態において、アクセスポイントは、第1のモードおよび/または第2のモードにおいて制御通信(ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャスト(multi-cast)フレームなど)を送信するように構成されることができる。第1のモードで送信される通信が、基本範囲局により受信および/または解釈されることができるように、第1のモードは拡張範囲技術を用いることができず、一方、第2のモードで送信される通信が基本範囲通信の範囲外の拡張範囲局によって受信されることができるように、第2のモードは拡張範囲技術を用いることができる。
本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局(および他の基本範囲(basic-range)局)と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。特定の実施形態において、本発明は、そのような相互動作性を提供するMAC層保護(従来のMAC層制御フレームを含むが、それに限定されない)を実施する。単なる例示として、ある実施形態において、アクセスポイントは、第1のモードおよび/または第2のモードにおいて制御通信(ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャスト(multi-cast)フレームなど)を送信するように構成されることができる。第1のモードで送信される通信が、基本範囲局により受信および/または解釈されることができるように、第1のモードは拡張範囲技術を用いることができず、一方、第2のモードで送信される通信が基本範囲通信の範囲外の拡張範囲局によって受信されることができるように、第2のモードは拡張範囲技術を用いることができる。
一実施例としてだけ言及すると、802.11bモードと時空ブロック符号化を用いる拡張範囲802.11nモードの両方での通信をサポートするアクセスポイントを考慮する。802.11bだけをサポートし、かつ802.11bを使用する通信を可能にするアクセスポイントの範囲内にある第1の局、および802.11n(時空ブロック符号化を用いる)をサポートし、802.11b範囲の外にあるが、802.11n(時空ブロック符号化を用いる)によってサポートされる拡張範囲内にある第2の局の2つの局が、アクセスポイントと通信している。両方の局との接続性(connectivity)を提供するために、アクセスポイントは、802.11bを使用する第1の局と通信し、かつ802.11n(時空ブロック符号化を用いる)を使用する第2の局と通信する。この実施例において、アクセスポイントは、ビーコンフレームが両方の局によって受信されることができるように、最初に802.11bでかつ次に802.11nで(または逆に)ビーコンを送信する。
他の実施例として、基本範囲局からの送信が禁止されることができる一方で拡張範囲局が自由に送信する第2の時間期間により後続される、拡張範囲局が送信を禁止されることができる第1の時間期間の間に、基本範囲局が自由に送信するように、、、アクセスポイントは、送信「ウィンドウ」を確立する(再び、場合によってはMAC層制御フレームの使用により)ように構成されることができる。
例示的なデバイス(無線アクセスポイントを備えることができる)は、無線アクセスポイントおよび複数の無線局を含む無線ネットワークで使用されることができる。複数の無線局は、通信の基本範囲モードを介して通信するように構成された1つ以上の基本範囲無線局、および/またはそれらのいくつかまたは全てが、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された1つ以上の拡張範囲無線局を備えることができる。デバイスは、このように、複数の無線局の相互動作性を提供することができる。
一組の実施形態において、デバイスは、(複数の)レガシー無線局および/または(複数の)拡張範囲無線局との無線通信を提供するように構成された通信システムを備える。いくつかの実施形態において、デバイスは、無線システムと通信する1つ以上のプロセッサ、ならびに(複数の)プロセッサによって実行可能な一組の命令を含むことができるコンピュータ可読媒体を備える。
一実施形態において、(複数の)レガシー無線局による受信のために基本範囲モードで通信を送信するための命令、および/または(複数の)拡張範囲無線局による受信のために拡張範囲モードで通信を送信するための命令を提供する。通信は、制御通信フレーム(MAC層フレームなど)、ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャストフレーム、および/または同様なものであり得る。
他の実施形態において、命令は、拡張範囲無線局で第1のネットワーク割り当てベクトル(network allocation vector)を設定するための命令と、レガシー無線局で第2のネットワーク割り当てベクトルをリセットするための命令とを具備する。命令は、レガシー無線局によって送信された通信を受信するための命令をさらに具備することができる。同様に、いくつかの場合に、命令は、第2のネットワーク割り当てベクトルを設定し、第1のネットワーク割り当てベクトルをリセットし、および/または拡張範囲局によって送信された通信を受信するための命令を具備することができる。特定の組の実施形態において、ネットワーク割り当てベクトルを設定しかつ/またはリセットすることは、通信制御フレーム(2、3であるが例示すると、CTSフレーム、CTS_to_Selfフレーム、および/またはCF_EndフレームなどのMAC層制御フレームを含むことができるが、それに限定されない)の送信に関連することができる。
さらなる実施形態において、命令は、第1の通信を第1のモードで送信するための命令を具備する。第1の通信は、第1の複数の無線局でネットワーク割り当てベクトルを設定するように動作可能であることができる(例えば、無線局は、第1の通信の受信に応答してそれらのNAV値を設定するようにプログラムされることができる)。いくつかの実施形態において、命令は、第2の複数局による受信のための第2のモードで第2の通信を送信するための命令、および/または第1のモードで第3の通信を送信するための命令をさらに具備する。デバイスが第2の通信を完了したことを示す第3の通信は、ネットワーク割り当てベクトルをリセットするように動作し得る。いくつかの場合に、第1のモードおよび第2のモードは、それぞれ、通信の基本範囲モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される。いくつかの場合に、様々な局は基本範囲モードと通信するように構成されることができるが、拡張範囲モードを受信できないことがあり、および/または拡張範囲モードと通信するように構成されることができるが、それらが基本範囲モード通信を受信できないように基本範囲モードの範囲外にある可能性がある。
実施形態の他の組は、上記で論じられたデバイスに類似するデバイスを用いるネットワークを含む無線ネットワークを提供するが、それに限定されない。例示的なネットワークは、通信の第1のモードを介して第1の通信を送信するように構成された第1の無線局を備える。第1の通信は、第1の無線局が送信すべきデータを有することを示すことができる。ネットワークは、通信の第2のモードおよび/または無線アクセスポイントを介して通信するように構成された第2の無線局をさらに備えることができる。無線アクセスポイントは、第1の通信を受信するための命令、および/または第2のモードを介して第2の通信を送信するための命令を備えることができる。第2の通信は、第1の無線局以外の無線局が送信すべきではないことを示すことができる。無線アクセスポイントは、第1の無線局がデータを送信することができることをさらに示し得る第2の通信を、第1のモードで通信するための命令をさらに備えることができる。第1の無線局は、第2の通信の受信時にデータを送信するようにさらに構成されることができる。一組の実施形態において、第1のモードおよび第2のモードは、それぞれ、通信の基本範囲モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される。
実施形態のさらなる組は、上述のデバイスおよび/またはネットワークによって実施されることができる方法を、それに限定されることなく含む、無線局間の相互動作性を提供する方法を提供する。
本発明の性質および利点のさらなる理解は、明細書の残る部分、および同様の参照符号が、同様の構成部品を参照するためにいくつかの図面を通して使用される図面を参照することによって実現されることができる。いくつかの例において、サブラベルは、参照符号に関連付けられ、かつ複数の類似する構成部品の1つを表示するために括弧で囲まれる。参照が、存在するサブラベルへの特定なしに参照符号へ行われるとき、全てのそのような複数の類似する構成部品を参照することを目的とする。
[発明の詳細な説明] 本発明は、無線ネットワークにおけるレガシー局と拡張範囲局との間の相互動作性を可能にする、デバイス、システム、方法、およびソフトウェアを含む解決方法を提供する。特定の実施形態において、本発明は、そのような相互動作性を提供するMAC層保護(従来のMAC層制御フレームを含むが、それに限定されない)を実施する。単なる例示として、実施形態において、アクセスポイントは、第1のモードおよび/または第2のモードにおいて制御通信(ビーコンフレーム、同報通信フレーム、マルチキャストフレームなど)を送信するように構成されることができる。第1のモードで送信される通信が、レガシー局で受信および/または解釈されることができるように、第1のモードは、拡張範囲技術を用いることができず、一方、第2のモードで送信される通信が、基本範囲局の範囲外(ならびに場合によってはその範囲内)の拡張範囲局によって受信されることができるように、第2のモードは、拡張範囲技術を用いることができる。他の実施例として、基本範囲局からの送信が禁止されることができる一方で拡張範囲局が自由に送信する第2の時間期間により後続される、拡張範囲局が送信を禁止されることができる第1の時間期間の間に、基本範囲局が自由に送信するように、、、アクセスポイントは、送信「ウィンドウ」を確立する(再び、場合によってはMAC層制御フレームの使用により)ように構成されることができる。
無線ネットワークは、典型的に、ISO/OSIモデルの7つのネットワーキング層などの複数の層とともに設計される。これらの層の最下位層は、信号送信に関するPHY(物理)層である。PHY層をより高いレベルの層とインタフェースする次の層は、MAC(媒体アクセス制御)層である。MAC層は、ネットワークへの種々のノードのアクセスが管理されることのできるMAC層制御フレームの使用を介することを含む、ネットワークリソースの効率的な使用を可能にする制御シグナリング(signaling)を提供するために使用されることができる。
802.11MAC層は、一般に、データトラフィックの時分割多重化のためのキャリアセンスマルチプルアクセス(Carrier-Sense-Multiple-Access)(CSMA)プロトコルを提供する。そのようなネットワークにおいて、データトラフィックはパケットに編成される。CSMAを用いて、各無線通信は、それを使用する前に、それが他によって使用されたかどうか(すなわち、パケットを送信する他が存在するかどうか)を調べるために無線媒体を検査する。その結果、それら他のデバイスの媒体アクセスとの干渉を避けるために、各デバイスが、他のデバイスが媒体を使用するか否かを正確に測定することができることが重要である。
以下にさらに詳細に記載されるように、本発明は、2つの(またはそれ以上の)通信のモードが実施されることができるデュアルモード無線ネットワークを想定する。これは、いくつかの場合に、従来のCSMAプロトコルの有効な機能を妨げることがある。例えば、比較的より新しいおよび/または改良されたデバイスは、第1の通信モードを使用することができ、一方、レガシーデバイスは、第2の通信モードを使用することができる。一組の実施形態において、第2の通信モードは、第1の通信モードと両立することができず、すなわち、第2のモードで動作するように設計されたノードは、第1のモードを使用して送信された通信を理解することができず、および/またはその逆である。代わりに、改良されたデバイスは、第1のモードで送信された通信を理解することができるが、実際の制約が、第1のモードを介して送信された通信のそれらデバイスによる有効な受信を妨げることがある。単なる例示として、ノードは、拡張範囲通信を使用するためのアクセスポイントの範囲内にあり得るが(例えば、以下に記載されるように)、基本範囲通信を使用するための有効範囲内にはないので、その結果そのアクセスポイントによって送信された基本範囲通信は高い信頼性により、および、または全く受信されることができない。したがって、送信前に使用のための媒体を検査する局の従来のCSMA技術は、パケット衝突を防止することができない。なぜなら、拡張範囲モードで送信するノードは、両モードが同じスペクトルを占めることができても、基本範囲モードで競合している送信を検出できないからである。
一組の実施形態において、全てのそのようなノードは、従来のMAC層制御フレームを理解しかつ従うことができる(少なくとも適切なモードで送信されるときに)ので、これら制御フレームは、通信の2つの(またはより多い)異なるモードで動作するノード間の相互動作性を提供するために使用されることができる。例えば、第1の制御フレームは、第1のモードで送信されることができ(例えば、そのモードで動作するデバイスによる受信のために)、一方、第2の制御フレーム(第1の制御フレームと同じ制御情報を有することができるまたは含むことができない)は、第2のモードで送信されることができる(そのモードで動作するデバイスに関して)。様々な制御フレーム((複数の)適切なモードで送信される)の使用によらり、アクセスポイントは、ネットワークへのノードアクセスを管理することができ、典型的に同一の無線ネットワークで通信することができないデバイス間にでも相互動作性を提供する。
単なる例示として、図1は、本発明のいくつかの実施形態によるデュアルモード無線ネットワーク100を示す。無線ネットワーク100は、アクセスポイント(「AP」)105ならびに局(「STA」)110および115を含む、複数のノードを含む。以下に記載されるように、いくつかの局(「E/R STA」)115は、拡張範囲モードで動作することができる局である。一組の実施形態において、無線ネットワーク100は、IEEE802.11標準のうちの1つ以上に準拠するように設計される。単なる例示として、無線ネットワークは、レガシー標準(802.11a/b/gのような)、および/または、拡張範囲通信をサポートする標準(MIMO、STBC、および/または他の強化されたプロトコルを有する提案された802.11n標準など)を実施することができる。このように例えば、ネットワーク100は、レガシー標準を用いるノードの送信範囲に対応する第1のカバレージエリア120(それは一般に図1に示されるようにAP105の周囲の領域を有するが、もちろん干渉(interfering)構造および/または送信などの環境条件と共に変化する)、および拡張範囲標準を用いるノードの送信範囲に対応する第2のカバレージエリア125(それもまた、アクセスポイント105の周囲に円形領域で示されるが、再び環境条件と共に変化する可能性がある)を有することができる。
しかしながら、他の標準ベースおよび/または非標準ネットワークは、それ故、802.11環境で解消された問題に類似する問題を解消するために代用されることができることを留意されるべきである。このように、本明細書に記載される多くの実施例は、802.11nおよび802.11a/b/gノードが存在する環境で、パケット(および他のタスク)を検出する問題を解消するが、本開示の教示は、1つ以上の他のプロトコル標準が使用されるシステムに使用されることができる。さらに本明細書における議論は、通信の基本範囲および拡張範囲モードにしばしば言及するが、いくつかの実施形態は、そうでなければ相容れないことがある通信の任意の2つ(またはそれより多くの)のモードで動作するノードの相互動作性を可能にする。
一般に、アクセスポイント105は、局110および115と、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)、インターネットなどの有線ネットワークとの間、ならびに局110および115自体の間の接続性を提供するために使用されることができる。例示的なネットワーク100において、2つのタイプの局:基本通信プロトコルを用いかつAP105と通信するために第1の範囲120(それは第1の範囲が画定される方法なので)内に存在しなければならない基本範囲局110(本明細書において「レガシー局」または「通常(normal)範囲(非拡張範囲可能(capable))局」とも呼ばれる)と、1つ以上の拡張範囲技術を用いかつしたがってAP105との接続性を有するために第2の範囲125内のどこに位置していてもよいできる拡張範囲局が存在する。様々な範囲拡張技術は、MIMO、STBC、ダイバーシティ結合、送信フレーム内のHT−SFフィールドの複製、ビーム形成、および/または同等物を含むがそれに限定されない、本発明の実施形態によって実施されることができる。いくつかの実施形態において、拡張範囲送信の存在を受信デバイスに通知するために、フレームが受信側で拡張範囲フレーム(例えば、拡張範囲フレームは設定されたREXTビットを有することができ、かつこのビットはMAC層へ渡されることができる)であることを、PHY層がMAC層に通知できるように、拡張範囲局が構成されることができる。他の実施形態においては、MAC層は、任意のPHY層詳細(particulars)を知らない可能性がある。
したがって、本明細書で使用されるように、用語「拡張範囲無線局」は、1つ以上の範囲拡張技術を用いる「拡張範囲」モードで動作することができる(および/またはそのような範囲を用いる通信を送信および/または受信することができる)任意の局を意味する。拡張範囲無線局は、そのような範囲拡張技術を特定しかつ/またはそれに適応する比較的新しい標準(802.11nなど)にしたがって動作することができる。
反対に、用語「基本範囲無線局」(本明細書では「基本無線局」または「レガシー無線局」とも呼ばれる)は、レガシー標準(例えば802.11a/b/gなど)にしたがって動作し、かつ/またはその特定のネットワークにおける拡張範囲無線局の拡張範囲モードでは動作することのできない任意の局を意味する。したがって、レガシー無線局は、拡張範囲局によって用いられる拡張範囲技術の無い「基本範囲モード」(「基本モード」または「レガシーモード」とも本明細書で呼ばれる)で動作する。(レガシー局または基本範囲局は、局が使用するプロトコルには関わりなく、拡張範囲通信モードの恩恵なしに動作する任意の局であり得ることに留意すべきである。したがって、レガシーまたは基本範囲局は、レガシー標準にしたがって動作する局だけに限定されない。)
したがって、実施形態に応じて、拡張範囲無線局およびレガシー無線局は、様々な標準にしたがって動作することができ、かつ/または様々な技術を用いることができるが、拡張範囲無線局は、一般に、レガシー局によって実施されない標準を使用して通信を受信および/または送信し、したがってレガシー局よりもAPからの比較的大きな範囲で動作することができる。いくつかの場合において、拡張範囲局として動作することができる局115(3)は、アクセスポイントの基本範囲内にあり得る。そのような場合、局115(3)は、おそらく、基本範囲モードまたは拡張範囲モードのいずれか(または両方)を使用して通信することが可能である。なぜならそれは、拡張範囲通信が可能であるが、そのうえ基本モード通信に参加するためにアクセスポイントに十分に近いからである。本発明は、基本範囲局が現在知られているレガシーデバイスであることができ、またはネットワークが実装される時にそれでもなおレガシー局(この用語が本明細書で使用されるように)である最近開発されたデバイスであることができるいくつかの拡張範囲局およびいくつかの基本範囲局を有するネットワークで使用され得ることが理解されるべきである。
したがって、実施形態に応じて、拡張範囲無線局およびレガシー無線局は、様々な標準にしたがって動作することができ、かつ/または様々な技術を用いることができるが、拡張範囲無線局は、一般に、レガシー局によって実施されない標準を使用して通信を受信および/または送信し、したがってレガシー局よりもAPからの比較的大きな範囲で動作することができる。いくつかの場合において、拡張範囲局として動作することができる局115(3)は、アクセスポイントの基本範囲内にあり得る。そのような場合、局115(3)は、おそらく、基本範囲モードまたは拡張範囲モードのいずれか(または両方)を使用して通信することが可能である。なぜならそれは、拡張範囲通信が可能であるが、そのうえ基本モード通信に参加するためにアクセスポイントに十分に近いからである。本発明は、基本範囲局が現在知られているレガシーデバイスであることができ、またはネットワークが実装される時にそれでもなおレガシー局(この用語が本明細書で使用されるように)である最近開発されたデバイスであることができるいくつかの拡張範囲局およびいくつかの基本範囲局を有するネットワークで使用され得ることが理解されるべきである。
各ノード105〜115は、一般的に、レガシー局110および拡張範囲局115が、それぞれ、上述のように通信の異なるモードを使用することができるが、無線媒体にわたってパケットの送信および受信の両方が可能である。様々なノード間の様々なタイプの通信が、実施形態に応じて可能であり得る。例えば、ある構成において、全ての通信は、AP105を通って進む必要があり得る。したがって、局110(1)が、他の局110(2)へパケットを送信することを望むなら、送信は、最初にAP105に送信され、次に局110(2)へ中継されなければならない。他の構成において、局110(1)は、AP105を必要とすることなく、他の局110(2)へ直接通信することができる。(もちろん、いくつかの実施形態において、レガシー局110は、拡張範囲局115と直接通信することができず、および/またはその逆であり得る。なぜなら、それらは、それぞれ異なる通信モードを使用することがあり、かつ/または本明細書に記載されるように、互いに関して到達できない可能性があるからである。)
一組の実施形態において、アクセスポイント105は、基本モードと拡張範囲モードの両方で通信することができる。したがって、アクセスポイント105は、しばしば両方のレガシー局110(かつ/または局115(3)などの基本モードで動作する任意の拡張範囲局)、および(局115(1)および115(2)など)拡張範囲モードで動作する拡張範囲局と通信することができる。したがって、アクセスポイント105は、特に、局が直接互いに通信できない状況において、拡張範囲局115およびレガシー局の間で通信を管理するように構成されることができる。
一組の実施形態において、アクセスポイント105は、基本モードと拡張範囲モードの両方で通信することができる。したがって、アクセスポイント105は、しばしば両方のレガシー局110(かつ/または局115(3)などの基本モードで動作する任意の拡張範囲局)、および(局115(1)および115(2)など)拡張範囲モードで動作する拡張範囲局と通信することができる。したがって、アクセスポイント105は、特に、局が直接互いに通信できない状況において、拡張範囲局115およびレガシー局の間で通信を管理するように構成されることができる。
他の組の実施形態において、アクセスポイント105および/または局110、115は、特定の送信を優先させる(prioritize)ように設計される1つ以上のプロトコルを含むがそれに限定されない、様々なアクセス制御プロトコルの任意のものを実施するように、かつ/またはネットワーク上の特定のノードに、802.11e標準に準拠するプロトコルなどのサービス品質(「QoS」)保証を提供するように構成されることができる。そのようなプロトコルは、レガシーデバイス、拡張範囲デバイス、および/またはそれら両方に提供されることができる。例示的なプロトコルは、当技術で知られているハイブリッドコーディネーション機能制御(hybrid coordination function controlled)チャネルアクセス(「HCCA」)および強化された分散(enhanced distributed)チャネルアクセス(「EDCA」)プロトコルを含むが、それに限定されない。
いくつかの実施形態において、分散保護機構(distributed protection mechanism)(RTS/CTS交換機構など)は、例えば隠された(hidden)ノード保護を提供するために権限をゆだねられる(mandated)ことができる。様々な局がRTS/CTS協定を準拠するなら、これは、様々な局(拡張範囲および/または基本範囲)が任意のときに通信することを許容することができる。他の実施形態において、そのような分散保護機構は、権限をゆだねられることができず(例えば、あるレガシー局が、任意のデータ送信の前にRTS/CTS機構を使用しない場合)、かつ/またはアクセスポイントは、様々な局によって通信を管理することができる(例えば、異なるタイプの局のための送信ウィンドウを確立することによって)。各これらの実施形態のタイプの実施例は、より詳細に以下に記載される。
様々なタイプの無線ノードは、市販で入手可能であり、多くのそのようなデバイスは、本発明の実施形態により使用されることができる。特定の組の実施形態において、アクセスポイント105は、拡張範囲モードおよび基本モードの両方における動作をサポートするように修正されかつ/または構成されることができる。他の実施形態において、局110、115は、標準の無線ノード(恐らく、コンピュータなどの他のデバイスと通信し、かつ/またはそのようなデバイス内に組み込まれる)であり得る。単なる例示として、局は、コンピュータと通信する無線ネットワークカード(PCMCIAカードであり得る)を備えることができる。代わりにかつまたは追加して、局は、チップセット(Airgo Networks、Inc.から入手可能なAGN100(登録商標)チップセットなど)で提供されるコンピュータなどの無線ネットワーキング能力を有するコンピュータを備えることができる。
図2は、アクセスポイントが、拡張範囲局および基本範囲局の両方による受信のための通信を送信することができる方法200を示す。本明細書の開示に基づいて、当業者は、混合モードネットワークにおいて(すなわち、基本範囲局および拡張範囲局の両方を含むネットワーク)、レガシー局および拡張範囲局の両方を含む全ての参加する全てのノードによって受信される必要があるアクセスポイントからの所定の通信が存在することを理解する。単なる例示として、アクセスポイントは、典型的に、アクセスポイントのネットワークに参加するノードを関連付けるために、ビーコンフレームを送信する。他の実施例として、アクセスポイントは、いくつかの局または全ての局による受信のための同報通信および/またはマルチキャストフレームを送信する必要を有することがある。
一組の実施形態において、方法200は、第1のモードでメッセージ(1つ以上のデータパケットを含むことがある)を送信するアクセスポイントを具備することができ(ブロック205)、第1のモードは、単なる例示として、第1のモードを使用して通信するように構成された局による受信のために、拡張範囲モードであり得る。アクセスポイントは、次に、第2のモードで同じメッセージを送信することができ、第2のモードは、再び単なる例示として、第2のモードを使用して通信するように構成された局による受信のために、基本範囲モードであり得る(ブロック210)。したがって、メッセージは、基本範囲局および/または拡張範囲局の両方によって受信されることができる。特定の組の実施形態において、メッセージは、MAC層制御フレーム、ビーコンフレームなどを含むフレームを具備することができるが、それに限定されない。同報通信および/またはマルチキャストメッセージは、この方法で同様に送信されることができる。
上記で留意されたように、いくつかの場合において、方法200は、ネットワークへの参加を確立するために使用されることができるビーコンフレームを送信するために使用されることができる。拡張範囲局およびレガシー局の両方を含むネットワークは、共通モードを使用して通信することができない2つのタイプの局を含むことがあるので、アクセスポイントは、レガシーモードを介して通信するノードのためのものと、拡張範囲モードを介して通信するノードのためのものの、2つのネットワーク部分を確立する可能性がある。(もちろん、アクセスポイントは、それが両方のモードを介して通信することができるので、両方のネットワーク部分に参加することができる;実際に、アクセスポイントは、しばしば2つのネットワーク部分間のブリッジ(bridge)として機能することができる。)以下にさらに詳細に記載されるように、ネットワークを2つの部分に分割することは、アクセスポイントが送信「ウィンドウ」を管理することを可能にするので、したがってネットワークの一つの部分中のデバイスは第1のモード(基本モードなど)を使用して特定のウィンドウ内で送信することができ、一方、ネットワークの他方の部分中のデバイスは互いに干渉することなく、第2のモード(拡張範囲モードなど)を使用して他のウィンドウ内で送信することができる。一組の実施形態において、アクセスポイントが、特定のモードでビーコンを送信するとき、ビーコン間隔全体は、そのモードにおける送信と考えられることができる。他の実施形態において(例えば、アクセスポイントが送信を管理する図4に関して以下に記載される実施形態など)、これは、そのような場合ではないことがある。
ネットワークは、次に、様々なノードが、ネットワークの適切な部分に関連付けられることを(恐らく、当技術で知られている連想(association)フレームを使用して)可能にするように構成されることができる。再び単なる例示として、ビーコンフレームは、基本モードで送信されることができる。このビーコンに応答して、基本範囲局は、アクセスポイントが、その基本範囲局をネットワークの第1の部分と関連付けるために使用する連想フレームを、基本モードで送信することができる(ブロック215)。対応して、アクセスポイントは、拡張範囲モードで送られた連想フレームに基づいて(例えば、拡張範囲モードで送られたビーコンに応答して)、拡張範囲局をネットワークの第2の部分に関連付けるように構成されることもできる(ブロック220)。上記で留意されたように、拡張範囲局が、アクセスポイント(例えば、図1に示される局115(3)など)のレガシー範囲内にある場合に、その局は、レガシー範囲モード(本明細書において「基本モード」とも呼ばれる)および/または拡張範囲モードを使用して通信するように構成されることができる。局が、基本モードを使用して通信するように構成されるなら、それは、ネットワークの第1の部分に追加されることができる。なぜなら、それは、レガシー局と同一のモードを使用して通信する(ブロック225)ことができるからである。任意に、いくつかの実施形態において、局115(3)は、両方のネットワーク部分に関連付けられることができる。
無線ネットワークを2つの部分に分離することは、任意であることが留意されるべきである。単なる例示として、いくつかの実施形態において、以下により詳細に記載されるように、アクセスポイントは、送信前にRTS/CTS手順に従うように全ての局に要求することができる。そのような場合、ネットワークの分離は必ずしも必要ではない(それが、まだ実行されることができるが)。なぜなら、RTS/CTS手順は、アクセスポイントが、ネットワークを分離しなくとも、かつ/または送信ウィンドウを確立しなくとも、ネットワーク衝突を妨げるからである。
図3は、本発明の実施形態による他の例示的な方法300を示す。方法300は、1つ以上のレガシー局と1つ以上の拡張範囲局との間の通信を調整するために使用されることができる。図4は、図3の方法300によるタイミング図400を示す。(図4には示されていないが、各送信は、当技術で知られているように短いフレーム間の間隔(short inter-frame spacing)(「SIFS」)によって先行され得ることが留意されるべきである。)
方法300は、第1の局または局の組(上述のようにネットワーク部分に関連付けられることができる)に、ネットワーク割り当てベクトル(network allocation vector)(「NAV」)を設定するアクセスポイントを具備することができる(ブロック305)。(本文書は、記述の容易さのために、例えば制御フレームを使用して、局においてNAVを設定/リセットするアクセスポイントのことを指すが、当業者は、多くの場合において、局が、制御フレームに応答して、適宜、それ自身のNAVを設定/リセットすることを理解する。したがって、局は、アクセスポイントおよび/または他の局から受信した制御フレームに応答してそのNAV値を設定するようにプログラムされることができる。)単なる例示として、第1の局は、拡張範囲局であることができ、かつ/またはアクセスポイントは、拡張範囲プロトコルで通信を送信することによってNAVを設定することができる。(代わりに、第1の局または局の組は、レガシー局であることができ、かつ/または通信は、基本モードを使用して送信されることができる。)一組の実施形態において、自身への送信可(clear-to-send-to-self)(「CTS_to_Self」)フレームなどの制御フレームが、送信されることができる。CTS_to_Selfフレームは、一般的にフレームを受信する各ノード内にNAVを設定し、したがって各ノードにタイマ(当技術で知られているように、場合によっては、追加のランダムまたは擬似ランダム「ステップバック(setp-back)」インターバルを有する所定の持続期間(duration)であり得る)を設定する;一般に、タイマ(またはNAV)は、ノードが再びネットワークに送信する前に終了しなければならない。
方法300は、第1の局または局の組(上述のようにネットワーク部分に関連付けられることができる)に、ネットワーク割り当てベクトル(network allocation vector)(「NAV」)を設定するアクセスポイントを具備することができる(ブロック305)。(本文書は、記述の容易さのために、例えば制御フレームを使用して、局においてNAVを設定/リセットするアクセスポイントのことを指すが、当業者は、多くの場合において、局が、制御フレームに応答して、適宜、それ自身のNAVを設定/リセットすることを理解する。したがって、局は、アクセスポイントおよび/または他の局から受信した制御フレームに応答してそのNAV値を設定するようにプログラムされることができる。)単なる例示として、第1の局は、拡張範囲局であることができ、かつ/またはアクセスポイントは、拡張範囲プロトコルで通信を送信することによってNAVを設定することができる。(代わりに、第1の局または局の組は、レガシー局であることができ、かつ/または通信は、基本モードを使用して送信されることができる。)一組の実施形態において、自身への送信可(clear-to-send-to-self)(「CTS_to_Self」)フレームなどの制御フレームが、送信されることができる。CTS_to_Selfフレームは、一般的にフレームを受信する各ノード内にNAVを設定し、したがって各ノードにタイマ(当技術で知られているように、場合によっては、追加のランダムまたは擬似ランダム「ステップバック(setp-back)」インターバルを有する所定の持続期間(duration)であり得る)を設定する;一般に、タイマ(またはNAV)は、ノードが再びネットワークに送信する前に終了しなければならない。
しかしながら、制御フレームは、第1のモードを介して送られるので、第2のモードを介して通信するノードは、制御フレームを受信せず、したがって、そのようなデバイス内のNAVsは、通信によって送られない。任意に、アクセスポイントは、第2のモードを介して通信するノード内のNAVをリセットするために第2のモードの追加の通信を送ることができる。例示的な通信は、コンテンションフリー終了(contention-free-end)(「CF_End」)フレームである。CF_Endフレームは、一般に、第2の通信を受信するデバイス(すなわち、第2のモードを介して通信するデバイス)内のNAVをリセットするように機能する。NAVのリセットによりNAVはゼロに有効に設定されるので、そのようなデバイスは、それらがネットワークで自由に送信すると想定する。
第2のモードを介して通信する1つ以上のデバイスは、このように必要に応じて送信することができる。一組の実施形態において、第2のモードを介して通信するノードの動作は、それらが、第2のモードを介して(例えば、そのようなノードの間の通常のコンテンションおよび/または送信制御手順で)通信するように構成されたノードだけを構成するネットワーク内にあるように続くことができる。
ブロック320で、アクセスポイントは、第2のモードを介して通信するノードにNAVを設定するために第2のモードで通信を送信することができる。この手順は、通信が、第1のモードの代わりに第2のモードで送信されることを除いて、ブロック305での上で議論された手順と同様であり得る。これは、第2のモードで動作するデバイスに関する送信「ウィンドウ」を有効に閉じる。任意に、この手順は、ブロック310で設定されたNAVの終了と一致するようなタイミングにされることができる。代わりにかつ/または加えて、この手順は、アクセスポイントが、第2のモードを介して通信するノードがもはや送信する必要がないことを感知すると、実行されることができる。アクセスポイントは、次に、通信の第1のモードに参加するノード内のNAVをリセットするために第1のモードを介する通信を送信することができ(ブロック325)、上述のように、これらノードに関する送信ウィンドウを有効に開放する。第1のモードで動作する1つ以上のノードは、次に、ブロック315に関して述べられたように、再び第2のモードを介するパケットの送信に類似する方法(異なるモードではあるが)で、任意の必要なパケットを送信することができる(ブロック330)。
ブロック305〜330に記載された手順は繰り返されることができ、ネットワークにパケットを送信するために、それぞれ第2および第1のモードで動作するノードに関する一組の交互の送信ウィンドウを有効に確立する。任意に、アクセスポイントは、限定されないが上述のQoSプロトコルを含む、1つ以上のアクセス制御スキーム(schemes)を用いることができる(ブロック335)。特定の実施形態において、そのようなアクセス制御スキームは、レガシーおよび拡張範囲デバイスにそれぞれ提供されるウィンドウのタイミングを決定することができる。単なる例示として、アクセスポイントがHCCAを用い、かつ特定の拡張範囲デバイスが、それが、特定の間隔でネットワークへのアクセスを必要とする(かつ、アクセスポイントが、HCCA標準にしたがってそのようなアクセスを許可する)ことをアクセスポイントに通知するなら、アクセスポイントは、拡張範囲デバイスが、特定の間隔でネットワークへのアクセスを保証されるように、レガシーデバイス内のNAVを設定することができる。本明細書における開示に基づいて、当業者は、様々なノードの他のサービス要件が、同様の方法で送信ウィンドウのタイミングに影響を与え得ることを理解するであろう。
図5は、アクセスポイントが、ネットワークの特定の局(および/または局のグループ)に送信することを望むときに使用されることができる方法500を示す。通信の第2のモードを用いるノード(例えば、レガシー局)に送信するために、アクセスポイントは、送信に気づくとは限らない、通信の第1のモードを用いるノード(例えば、拡張範囲局)によるコンテンションを阻止する必要があり得る。なぜなら、第2のモードを介する通信を受信することができない可能性があるからである。
方法500によれば、次に、アクセスポイントは、第1のモードで動作するノードに、NAVの持続期間の間に送信しないように命令する第1のモードを介して(例えば、上述のようにCTS_to_Self送信を使用して)NAVを設定することができる。
当業者は、単一モードネットワークにおいてさえ、「隠されたノード」の状況が存在することがあり、それによって、2つ以上のノード(その1つ以上はアクセスポイントであり得る)が、無線ネットワークにおける互いの存在に気が付かないことを理解する。この状況は、同様にデュアルモードネットワークで生じることがある。単なる例示として、アクセスポイントは、第2のモードを使用して動作する全てのノードを「見る」ことができないことがある。したがって、アクセスポイントは、任意に、アクセスポイントが送信を望んでいることを第2のモードを介して動作するノードに通知するために、通信の第2のモードを介する送信要求(「RTS」)通信を送信することができる(ブロック510)。
アクセスポイントは、次に、適切な局による受信のために第2のモードを介して必要なデータを送信することができる(ブロック515)。(アクセスポイントが、最初にRTSを第2のモードで送ることなしに、そのデータを送信する(ブロック515)ように、ブロック510を省略できることに留意すべきである。)いくつかの場合において、送信は、ブロック505で設定されたNAVの全持続期間を占めないことがある。したがって、アクセスポイントは、第1のモードで動作する任意のノード上でNAVをリセットし、それらデバイスが送信することを可能にするために、第1のモードを介して通信(上述のCF_Endフレームなど)を送信することができる。
いくつかの場合において、局は、その局に関して確立された送信ウィンドウの外側でデータを送信する必要があり得る(かつ/または、ネットワークは、特定のタイプの局に関する確立された送信ウィンドウを有さないことがある)。図6は、そのような必要性を満たすために使用されることができる方法600を示す。(図7は、図6の方法600にしたがったタイミング図700を示す。図4に関して上述したように、図7には示されていないが、各送信は、(SIFS,DIFSなどの)適切なフレーム間スペース時間(Interframe space time)が先行することができる。)この方法600にしたがって、局(例えば、レガシー局)は、第1のモード(例えば、基本モード)でRTSメッセージを送信することができる(ブロック605)。RTSメッセージを受信すると(ブロック610)、アクセスポイントは、第2のモード(例えば、拡張範囲モード)でCTS_to_Selfメッセージを送信することができる(ブロック615)。アクセスポイントは、次に、基本モードでCTSメッセージを送信する(ブロック620)。CTSメッセージを受信すると、送信への許可を要求した局は、アクセスポイントおよび/または他の適切なノードによって受信されることができる(ブロック630)、必要な(複数の)パケットを送信することによって応答する(ブロック625)。
任意に、送信が完了された(恐らく、メッセージの終端インジケータおよび/またはタイムアウトを介して)ことを検出したとき、アクセスポイントは、送信が終了されること、および他のノードが必要に応じて送信するできることを、他のノードに示すことができる。単なる例示として、アクセスポイントは、基本モードで動作するノード内のNAVをリセットするために、基本モードでメッセージ(上述のようなCF_Endメッセージなど)を送信することができる。アクセスポイントは、拡張範囲モードで類似のメッセージを送信することができ、このように、拡張範囲モードで動作する局においてNAVをリセットする。
いくつかの場合において、図6Bに関して記載された手順を実施するよりむしろ(かつ/または追加して)、関連する局のタイムアウトは調整されることができる。単なる例示として、要求している局のCTSタイムアウトは、CTS−to−Selfメッセージの持続期間をカバーするように設定されることができる。(例えば、RTSの持続期間は、二重のCTS応答を含むことができる。)同様に、CTS−to−Selfの持続期間(第2のモードで)は、第1のモードのためのビーコンフレームで特定されることができ、かつ/またはビーコン基本レート設定(「BRS」)で知らされた最悪のレートに基づいて計算されることができる。他の実施例として、RTS NAVリセット規則は、例えば、2SIFSに、CTS−to−Selfの持続期間を加え、2つのスロット時間を加えた、持続期間を特定することができる。
代わりに、上述のように、送信ウィンドウを再確立することが望ましいなら、アクセスポイントは、第2のモードで動作するノードが送信することができる間に、第1のモードで動作するノードが送信することができないように、モードのうちの一方を介してCTS_to_Selfまたは類似するメッセージを、モードのうちの他方を介してCF_Endまたは類似するメッセージを送信することができる。類似するプロセスは、拡張範囲局が送信することを可能にしている間に、レガシー局が送信することを阻止するために使用されることができる。
いくつかの場合において、局が、RTSメッセージを送信するとき、およびその局が、局が送信することを許可するCTSメッセージを受信するときとの間のインターバルは、局をタイムアウトさせる(例えば、局は、RTSメッセージがAPによって受信されなかったと誤って決定することがある)のに十分であることができる。いくつかの場合において、局は、追加のRTSメッセージを送信することができる。図6Bは、そのようなシナリオを考慮する例示的な方法650を示す。
方法650は、局が、第1のモードで送信されるCTSメッセージを待たなくてもよいことを除いて、図6Aに示される方法600に類似する。したがって、局は、RTSメッセージを再送信することができる(ブロック605(1))。再送信されたRTSメッセージを受信するときに(ブロック610(1))、APは、RTSが単に元のRTSメッセージを送った局からの再送信である(すなわち、ブロック605において)ことを認識できる。この状況において、APは、それが、他のCTS−to−Selfメッセージ(すなわち、ブロック615におけるように)を送信すべきではないことを決定することができる。なぜなら、第2のモードで動作する局のNAVsは元のCTS−to−Selfメッセージから終了されていないであろうし、かつ追加のCTS−to−Selfメッセージを送信するために要求される時間は要求している局をもう一回タイムアウトさせる可能性があるからである。したがって、APは、第1のモードで他のCTSメッセージを送信することに直接進むことができる(ブロック620(1))。CTSメッセージを受信するとき、要求している局は、その通信を送信することができ(ブロック625)、方法は、図6Aに関して記載されたように進行する。
一組の実施形態において、上述の例示的な方法は、関連して実施されることができる。単なる例示として、通常の動作において、ネットワークは、レガシーデバイスに関する交互の送信ウィンドウとともに、図3の方法300にしたがって動作することができる。アクセスポイントが、全てのノードへ通信(ビーコンフレーム、同報通信フレームなど)を送信する必要があるとき、アクセスポイントは、図2に関連して記載された1つ以上の通信(恐らく、第1および第2のモードで送信されたCTS_to_Selfフレームが先行される)でこのサイクルを中断することができる。
同様に、アクセスポイントが特定の拡張範囲ノード(またはそれらの組)にデータを送信する必要があるとき、それは図4に関して記載されたシーケンスを実行することができ、ここで、第1のモードは基本モードであり、かつ第2のモードは拡張範囲モードである。逆に、アクセスポイントが、特定のレガシーノード(またはその組)にデータを送信する必要があるとき、図5の方法を実行することができ、ここで第1のモードは拡張範囲モードであり、かつ第2のモードはレガシーモードである。アクセスポイントが送信を終了されたとき、それは、恐らく、レガシーモードを介して送信されるCTS_to_Self通信および拡張範囲モードを介して送信されるCF_End通信(またはその逆)で、図3の交互の通信ウィンドウを再開することができる。
他の実施形態において、アクセスポイントは、様々な局の送信を制御するために代わりの手順を使用することができる(例えば、上述のように様々な局内のNAVを選択的に設定しかつ/またはリセットすることによって)。単なる例示として、上述のいくつかの方法は、NAVをリセットするためにCF_Endメッセージの使用を説明したが、他の実施形態において、アクセスポイントは、局(拡張範囲局および/またはレガシー局であり得る)のNAVをリセットするために代わりの手順を使用することができる。一実施例は、アクセスポイントが、0の持続期間およびそれ自身のMACアドレスに一致する受信中のMACアドレスと共にCF_Pollフレームを送信することである。他の実施例として、上述の方法は、しばしば様々な局のNAVを設定するようにCTS−to−Selfメッセージを使用する。代わりの実施形態において、存在しないノードが送信することを許可されてそれに応じてそれらそれぞれのNAVsを設定していることを、受信するノードが仮定するように、アクセスポイントが、代わりに存在しない受信アドレスへCTSメッセージを送ることができる。様々な局においてNAVを設定するさらに他の手順は、CF_Pollメッセージを送信する(適切なように第1および/または第2のモードで)ことである。可能であれば、いくつかのネットワーク実施形態は、レガシー局と拡張範囲局の両方によってネットワークの同時の使用を可能にする(範囲が、使用が干渉しないようなものであるなら、RTS/CTSが、送信前に必要であるならなど)。
図8は、本発明の実施形態による無線ノード800の簡略化された概略図を示す。(無線ノード800は、レガシーおよび拡張範囲モードの両方で通信するように構成されるアクセスポイントであり得る。局ノードは、それらが、いくつかの場合には1つのモードだけで動作するように構成されることができるが、類似する構造を備えることができる。)ノード800は、限定されず、本明細書に記載されるMAC層制御機能を含む、ネットワーク通信に関連する様々な機能を実行するように構成されるプロセッサ805(および/またはいくつかの場合には複数のプロセッサ)を含むことができる。プロセッサ805は、記憶装置810と通信することができ、記憶装置810は、1つ以上のメモリデバイス(例えば、RAMデバイス、ROMデバイスなど)、ハードディスク、および/または類似物などの、任意の適切な揮発性および/または不揮発性格納媒体を備えることができる。記憶装置は、それに限定されないが上述の方法を含む、本発明の機能を実行する論理を含む命令を有することのできる1つ以上のソフトウェアおよび/またはファームウエアプログラムを格納することができる。
プロセッサ805は、それに限定されないが1つ以上のレガシーおよび/または拡張範囲局を含む他の無線ノードとの接続性を提供することのできる通信システム815と通信することもできる。一組の実施形態において、通信システムは、第1の通信サブシステム815(1)および第2の通信サブシステム815(2)を備えることができる。拡張範囲デバイスとの通信を提供するために使用されることができる第1の通信サブシステムは、信号が1つ以上のアンテナ825(1)、825(2)を介して送信されかつ/または受信されることを可能にする適切なRF回路820(1)を備えることができる。(上で留意されたように、MIMOおよび/またはSTBCなどの多くの拡張範囲技術が、複数の送信および/または受信アンテナを用いる。) 第2の通信サブシステムは、信号が、(複数のアンテナが、同様に本明細書で使用されることができるが)アンテナ825(3)を介して送信されかつ/または受信されることを可能にする適切なRF回路820(2)も備える。
一組の実施形態において、サブシステム815(1)および815(2)の機能性は、単一のシステムによって提供されることができる。すなわち、同じRF回路および/またはアンテナが、拡張範囲モードおよび基本モード通信の両方を提供するように構成されることができる。(かつ/または、2つのアンテナが、拡張範囲モード通信を提供するために使用されるなら、各2つのアンテナの一方は、基本モード通信を提供するために使用されることができる)。
プロセッサ805は、またインタフェース830と通信することができる。いくつかの場合において(アクセスポイントなど)、インタフェースは、ノードが有線ネットワークと通信することができるように、有線ネットワークインタフェースを提供することができる。他の場合において(局など)、インタフェースは、PDA、コンピュータ、無線電話などのデバイスとの通信を提供することができる。
本発明は、例示的な実施形態に関して記載されたが、当業者は、多数の変形が可能であることを認識する。例えば、本明細書に記載されるプロセスは、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、および/またはそれらの任意の組み合わせを使用して実施されることができる。したがって、本発明は、例示的な実施形態に関して記載されたが、本発明は、請求項の範囲内の全ての修正および等価物を包含することを目的とすることが理解される。
Claims (35)
- 通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および/または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも1つの基本範囲無線局および少なくとも1つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
a)前記基本範囲無線局による受信のために基本モードで通信を送信するための命令と、
b)前記拡張範囲無線局による受信のために拡張範囲モードで通信を送信するための命令とを備え、
前記命令は、前記複数の無線局の全てが、2つのモードの通信の使用に起因して、前記複数の無線局のそれぞれ他方からの通信を受信することを保証されるとは限らないことを考慮して、前記無線ネットワークの使用を調整するためのシグナリングを含むデバイス。 - 前記デバイスは、無線アクセスポイントを備える請求項1に記載のデバイス。
- 前記通信システムは、
前記少なくとも1つの基本範囲無線局との無線通信を提供するように構成された第1の通信サブシステムと、
前記少なくとも1つの拡張範囲無線局との無線通信を提供するように構成された第2の通信サブシステムとを備える請求項1に記載のデバイス。 - 前記拡張範囲モードが、時空ブロック符号化(「STBC」)を用いる請求項1に記載のデバイス。
- 前記複数の無線局は、通信の基本モードを介して通信するように構成された複数の基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された第1の複数の拡張範囲無線局とを備え、ここにおいて前記一組の命令はさらに、
c)前記複数の基本範囲無線局を前記無線ネットワークの第1の部分に関連付ける命令と、
d)前記第1の複数の拡張範囲無線局を前記無線ネットワークの第2の部分に関連付ける命令とを備える請求項1に記載のデバイス。 - 前記複数の無線局は、第2の複数の拡張範囲無線局をさらに具備し、各前記第2の複数の拡張範囲無線局は、少なくとも前記通信の基本範囲モードを介して通信するように構成され、ここにおいて前記一組の命令はさらに、
e)前記第2の複数の拡張範囲無線局の少なくともサブセットを前記無線ネットワークの第1の部分に関連付ける命令を備える請求項5に記載のデバイス。 - 前記通信は、ビーコンフレームを備える請求項1に記載のデバイス。
- 前記通信は、同報通信メッセージを備える請求項1に記載のデバイス。
- 前記通信は、マルチキャストメッセージを備える請求項1に記載のデバイス。
- 通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および/または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも1つの基本範囲無線局および少なくとも1つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
a)前記少なくとも1つの拡張範囲無線局で第1のネットワーク割り当てベクトル(「NAV」)を設定するための命令と、
b)前記少なくとも1つの基本範囲無線局で第2のNAVをリセットするための命令と、
c)前記少なくとも1つの基本範囲無線局の1つによって送信される通信を受信する論理を具備するデバイス。 - 前記一組の命令はさらに、
d)前記少なくとも1つの基本範囲無線局で前記第2のNAVを設定するための命令と、
e)前記少なくとも1つの拡張範囲無線局で前記第1のNAVをリセットするための命令と、
f)前記少なくとも1つの拡張範囲無線局の1つによって送信される通信を受信するための命令とを備える請求項10に記載のデバイス。 - 前記第1のNAVを設定するための前記命令は、前記通信の拡張範囲モードで通信制御フレームを送信するための命令を具備する請求項10に記載のデバイス。
- 前記通信制御フレームは、自身への送信可(「CTS_to_Self」)メッセージを備える請求項10に記載のデバイス。
- 前記第2のNAVをリセットするための前記命令は、基本モードで通信制御フレームを送信する論理を備える請求項10に記載のデバイス。
- 前記通信制御フレームは、コンテンションフリー終了(「CF_End」)メッセージを備える請求項14に記載のデバイス。
- 前記命令は、アクセス制御プロトコルを用いる論理をさらに備える請求項10に記載のデバイス。
- 前記アクセス制御プロトコルは、強化された分散チャネルアクセス(「EDCA」)である請求項16に記載のデバイス。
- 前記一組の命令は、前記プロセッサによって実行可能なマイクロコードを有するための命令を備える請求項10に記載のデバイス。
- 通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および/または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも1つの基本範囲無線局および少なくとも1つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
a)前記複数の無線局のうちの第1のものでネットワーク割り当てベクトル(「NAV」)を設定するように動作可能な第1の通信を、第1のモードで送信するための命令と、
b)前記複数の局のうちの第2のものによる受信のために第2のモードで第2の通信を送信するための命令とを具備し、
ここにおいて前記第1のモードおよび前記第2のモードは、それぞれ、通信の基本範囲モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択されるデバイス。 - 前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項19に記載のデバイス。
- 前記第1の通信は、自身への送信可(「CTS_to_Self」)メッセージを備える請求項19に記載のデバイス。
- 前記命令は、前記第2の通信を送信する前に前記第2のモードで送信要求(「RTS」)メッセージを送信する論理をさらに備える請求項19に記載のデバイス。
- 前記NAVは、持続期間を備える、
ここにおいて前記第2の通信は前記NAVの持続期間が終了する前に完了される、ここにおいて前記命令は、
c)前記デバイスが前記第2の通信を完了したことを示す、前記NAVをリセットするように動作可能である前記第3の通信を、前記第1のモードで送信するための命令をさらに備える請求項19に記載のデバイス。 - 前記第3の通信は、コンテンションフリー終了(「CF_End」)メッセージを備える請求項23に記載のデバイス。
- 通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの拡張範囲無線局とを備える複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および/または共存在性を可能にするデバイスであって、前記デバイスは、
少なくとも1つの基本範囲無線局および少なくとも1つの拡張範囲無線局を含む前記複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
a)前記複数の無線局のうちの前記第1のものが無線アクセスポイントに送信されるべきデータを有することを示す第1の通信を、前記複数の無線局のうちの第1のものから第1のモードを介して受信するための命令と、
b)前記複数の無線局のうちの前記第1のもの以外の無線局が送信すべきではないことを示す第2の通信を、第2のモードを介して送信するための命令と、
c)前記複数の無線局のうちの前記第1のものがデータを送信することができることをさらに示す第2の通信を、第1のモードを介して送信するための命令と、
d)データを含む第3の通信を、前記複数の無線局のうちの前記第1のものから受信するための命令とを備え、
ここにおいて、前記第1のモードおよび前記第2のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択されるデバイス。 - 前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項25に記載のデバイス。
- 無線ネットワークであって、
第1の無線局が送信すべきデータを有することを示す第1の通信を、通信の第1のモードを介して送信するように構成された第1の無線局と、
通信の第2のモードを介して通信するように構成された第2の無線局と、
無線アクセスポイントとを備え、該無線アクセスポイントは、
少なくとも1つの基本範囲無線局および少なくとも1つの拡張範囲無線局を含む複数の無線局の間に無線通信を提供するように構成された通信システムと、
前記通信システムと通信するプロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能な一組の命令を備えるコンピュータ可読媒体とを備え、前記一組の命令は、
a)前記第1の通信を受信するための命令と、
b)前記第1の無線局以外の無線局が送信すべきではないことを示す第2の通信を、第2のモードを介して送信するための命令と、
c)前記第1の無線局がデータを送信することができることをさらに示す第2の通信を、第1のモードを介して送信するための命令とを備える、
ここにおいて、前記第1の無線局は、前記第2の通信を受信したとき前記データを送信するようにさらに構成される、
ここにおいて、前記第1のモードおよび前記第2のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される無線ネットワーク。 - 前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項27に記載の無線ネットワーク。
- 前記第1の通信は、送信要求(「RTS」)メッセージを具備する請求項27に記載の無線ネットワーク。
- 前記第2の通信は、送信可(「CTS」)メッセージを具備する請求項27に記載の無線ネットワーク。
- 前記一組の命令は、
d)前記第1の無線局が前記第3の通信が完了したことを示す第4の通信を、前記第1および第2のモードで送信するための命令をさらに具備する請求項27に記載の無線ネットワーク。 - 前記第2の通信は、前記第2の無線局でネットワーク割り当てベクトル(「NAV」)を設定するように動作する請求項27に記載の無線ネットワーク。
- 通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの拡張範囲無線局とを含む複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および/または共存在性を可能にする方法であって、前記方法は、
第1の無線局で第1のネットワーク割り当てベクトル(「NAV」)を設定するように動作する第1の通信を、無線アクセスポイントが第1のモードで送信することと、
第2の無線局で第2のNAVをリセットするように動作する第2の通信を、前記無線アクセスポイントが第2のモードで送信することと、
前記無線アクセスポイントが第2の無線局によって送信された通信を受信することとを具備する、
ここにおいて、前記第1のモードおよび前記第2のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される方法。 - 前記通信の基本範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の拡張範囲モードを介して送られた通信を受信することができない、ここにおいて、前記通信の拡張範囲モードを介して通信する少なくとも1つの無線局は、前記通信の基本範囲モードを介して送られた通信を受信することができない請求項33に記載の方法。
- 通信の基本モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの基本範囲無線局と、通信の拡張範囲モードを介して通信するように構成された少なくとも1つの拡張範囲無線局とを含む複数の無線局を備える無線ネットワークにおいて、前記複数の無線局の相互動作性および/または共存在性を可能にする方法であって、前記方法は、
前記複数の無線局のうちの第1のものが無線アクセスポイントに送信されるべきデータを有することを示す第1の通信を、前記無線アクセスポイントが前記複数の無線局のうちの前記第1のものから第1のモードで受信することと、
前記複数の無線局のうちの前記第1のもの以外の無線局が送信すべきではないことを示す第2の通信を、前記無線アクセスポイントが第2のモードで送信することと、
前記複数の無線局のうちの前記第1のものが前記データを送信することができることをさらに示す第2の通信を、前記無線アクセスポイントが前記第1のモードで送信することと、
前記無線アクセスポイントが、データを有する第3の通信を前記複数の無線局のうちの前記第1のものから受信することとを備え、
ここにおいて、前記第1のモードおよび前記第2のモードは、それぞれ、通信の基本モードと通信の拡張範囲モードからなるグループから選択される方法。
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