JP2010514314A - 異種アプリケーションでのＷＬＡＮのＱｏＳスケジューリング方法 - Google Patents

Abstract

無線システム（100）は、少なくとも１つの省電力無線局（PS STA）（102）を含む。無線方法は、確定的な時間間隔（206、207）をPS-STAに割り当てることを含む。

Description

無線通信技術はかなり進歩しており、無線媒体を有線の対策に対する実現可能な選択肢にしている。従って、データ及び音声通信での無線接続の使用は増加し続ける。このような装置は、移動電話、無線ネットワークでのポータブルコンピュータ（例えば数例を挙げると、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN：wireless local area network）、無線ネットワークでの据え置き型コンピュータ、ポータブルハンドセット）を含む。

IEEE802.11及びその後継のような標準に常に存在する課題は、特定の移動無線局（STA）により消費される電力を最小化しつつ、リアルタイム及び重要なアプリケーション（音声及び医療アプリケーション等）にサービス品質（QoS：Quality of Service）保証を提供することである。最近では、IEEE802.11標準に対するIEEE802.11eの修正版が承認されている。IEEE802.11eは、HCCA（HCF（Hybrid Coordination Function） Controlled Channel Access）動作モードを規定しており、HC（Hybrid Coordinator）を通じたパラメータ化QoSをサポートしている。HCは、媒体へのアクセスを制御し、集中型送信スケジュールに従ってSTAに送信機会（TXOP：transmission opportunity）を許可するアクセスポイント（AP：access point）である。

既知のシステムでは、APは、他のタスクの中でも媒体へのアクセスをスケジューリングすることにより、媒体へのアクセスを制御する。このような既知のシステムでは、APは、最低の遅延要件（早い期限）を有する無線局（STA）を最初にスケジューリングする。このように、低い遅延要件を有するSTAの信頼性は、データ伝送期間に大きい優先度でこれらのSTAをスケジューリングすることにより改善される。これに対して、大きい遅延要件（遅い期限）を有するSTAは、媒体にアクセスすることができない可能性があり、このため、低い遅延要件を有するSTAに比べて低いサービス品質を受ける可能性がある。一例として、低い遅延要件（典型的には約20ms未満）を有する音声アプリケーションは、通常では比較的高い遅延をサポートすることができる医療用STAより上の優先度を許可される。医療用STAの比較的高い遅延は、約250msの大きさになり得る。

更に、既知のスケジューリングアルゴリズムは、信頼性要件（例えば、パケット損失要件）とSTAの電力消費要件とを考慮していない。理解できるように、特定のアプリケーションでは、サービスの信頼性は極めて重要であり、他のアプリケーションでは、STAが寿命を確保するために電力を節約することが必須でないにしても、有用である。

従って、前述の欠点を少なくとも克服する方法及びシステムの必要性が存在する。

例示的な実施例によれば、無線システムは、複数の無線局（STA）を含み、STAのうち少なくとも１つは、省電力（PS：Power-Save）STAである。システムはまた、無線ネットワークの媒体へのアクセスを提供するように適合された他の無線STAを含む。PS STAは、複数のSTAのうち他のSTAの前に、媒体への確定的（決定的）なアクセスを提供される。

更に他の例示的な実施例によれば、無線通信方法は、ビーコン送信の終了の後且つ他の送信機会（TXOP）の前の省電力（PS）期間に、省電力送信機会（PS-TXOP）をスケジューリングすることを含む。

代表的な実施例による無線通信システムの簡略化した概略図 代表的な実施例によるデータ通信のタイミング図 代表的な実施例によるデータ通信のタイミング図 代表的な実施例による無線通信方法のフローチャート 代表的な実施例による無線通信方法のフローチャート

本発明は、添付図面と共に読まれたときに、以下の詳細な説明から最も良く理解できる。様々な特徴は必ずしも縮尺通りに記載されているとは限らないことを強調する。実際に、説明を明瞭にするために、寸法は任意に拡大又は縮小されることがある。当てはまる場合には常に、図面で同様の参照符号は同様の要素を示す。

ここで用いられる単数形は１つ以上を意味し、複数形は２つ以上を意味する。

ここで用いられる‘確定的（決定的）（deterministic）’は、実質的な精度で予測され得る時間の進展を有することを意味する。例えば、確定的な時間間隔は、実質的な精度で予測され得る開始及び終了を有する時間間隔である。

以下の詳細な説明では、限定ではなく説明の目的で、この教示の完全な理解を提供するために、特定の詳細を開示した代表的な実施例が示されている。しかし、ここに開示した特定の詳細から逸脱した他の実施例が、この開示の利益を有する当業者に明らかになる。更に、代表的な実施例の説明をあいまいにしないように、周知の装置、方法、システム及びプロトコルの説明は省略されることがある。それにも拘らず、当業者の認識範囲内にあるこのような装置、方法、システム及びプロトコルは、代表的な実施例に従って使用されてもよい。最後に、当てはまる場合には常に、同様の参照符号は同様の要素を示す。

ここに記載の例示的な実施例では、ネットワークは、集中型アーキテクチャ又は分散型アーキテクチャを有する無線ネットワークでもよい点に留意すべきである。例示的に、ネットワークは、IEEE802.22、又はECMA368標準、IEEE802.16、IEEE802.11若しくはIEEE802.15で規定されているもののように、DSA媒体アクセス（MAC）レイヤで機能するものでもよい。特に、参照した仕様の開示の全てが参照として取り込まれる。

更に、ネットワークは、セルラネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）、無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN）、無線ボディエリアネットワーク（WBAN）又は地域無線ネットワーク（WRAN）でもよい。更に、MACプロトコルは、時分割多重アクセス（TDMA）プロトコル、キャリア検知多重アクセス（CSMA）プロトコル、衝突回避付きCSMA（CSMA/CA）プロトコル、符号分割多重アクセス（CDMA）プロトコル、又は周波数分割多重アクセス（FDMA）プロトコルでもよい。前述のネットワーク及びプロトコルは単なる例であり、この開示から逸脱することなく、特に言及したもの以外のネットワーク及びプロトコルが使用されてもよいことを強調する。

図１は、例示的な実施例による無線システム100の簡略化した概略図である。無線システム100は、集中型ネットワークを有してもよく、アクセスポイント（AP）101を含んでもよい。アクセスポイント（AP）101はまた、基地局（BS）又はHCとも呼ばれる。無線システム100は、複数の無線局を更に有する。無線局はまた、無線局（STA）又は加入者宅内機器（CPE）とも呼ばれることがある。

以下の説明は、AP101を有する集中型ネットワークに主に関するが、この教示により、分散型ネットワークも明らかに考えられる。当業者に容易に明らかになるように、分散型システムでは、AP101は提供されない。むしろ、他のSTAが媒体へのアクセスを制御し、AP101の機能を実行する。

例示的に、無線システム100は、前述の種類のネットワークのうち１つを有してもよい。更に、STAは、コンピュータ、移動電話、携帯情報端末（PDA）、無線センサ、又は典型的にこのようなネットワークで動作する同様の装置でもよい。特定の実施例では、STAのうち少なくとも１つは据え置き型である。また、STAは、既存のユーザの保護を必要とする周波数帯域の限られた周波数チャネル又は無免許の周波数帯域の周波数チャネルで機能するように適合されてもよい。しばしば、簡単にするために、限られた周波数チャネル、限られたチャネル及び無免許の周波数帯域での周波数チャネルは、ここでは単に‘チャネル’と呼ばれることがある。

システム100は、低電力（省電力とも呼ばれる）STA（PS STA）102と、リアルタイム・マルチメディアSTA（RT STA）103とを含む。代表的な実施例では、STA102は、省電力（PS）モードに入るように適合され、その間に、STA102は、‘スリープ状態（asleep）’である。これは、STAがデータを受信又は送信しないモードである（これにより、電力を節約する）ことを意味する一般的な専門用語である。

一般的に、PS STA102は、電力リソースを制約された如何なる無線装置、又はネットワークにアクセスするために消費電力を最小化することを目的とする如何なる無線装置でもよい。PSモード中に、STA102は、通常ではかなりの電力リソースを必要としない特定の機能を実行していてもよい。従って、STA及びPSモードは当業者に既知であるため、例示的な実施例の説明をあいまいにしないように詳細は省略される。

これに対して、STA103は、必ずしもPSモードに入るように適合されているとは限らない。むしろ、これらの装置は、音声／オーディオデータ若しくはビデオデータ又はこれらの双方を送信／受信するように適合される。特に、STA103は、RT STA以外でもよい。一般的に、STA103は、比較的低い遅延要件若しくは比較的低い信頼性要件又はこれらの双方を有する。

数個のSTA102、103のみが示されているが、これは単に説明を簡単にするためのものである点に留意すべきである。明らかに他の多くのSTAが使用されてもよい。最後に、STA102、103は必ずしも同じである必要はない点に留意すべきである。実際に、選択されたプロトコルで機能するように適合された多くの異なる種類のSTAがシステム100のネットワーク内で使用されてもよい。

或る代表的な実施例では、無線システム100は、QoS保証を必要とする２つの異なるアプリケーションにポーリングによるアクセス（polled access）のサポートを必要とする種類（医療遠隔測定及び監視アプリケーション並びにVoIP（Voice over Internet Protocol）等）でもよい。しばしば、医療遠隔測定及び監視STAは、比較的高い信頼性をも必要とするPS STAである。特に、WLAN上でのVoIPが普及してきているため、これは一般的なシナリオになることがある。例えば、システム100は、同じWLANでITトラヒックに加えて医療装置及びVoIPの双方をサポートしなければならない病院での使用が考えられる。このシナリオでは、ポーリングによるアクセスは、アプリケーションのQoSを保証するために有用な役割を果たすと想定されるが、ポーリングによるアクセス機構の性能は、選択されるスケジューリング方法に依存する。提供する例は、この教示の１つの考えられる実装を単に示すことを意図する。この教示は、システムのSTAが異なる電力消費、遅延及びQoS要件を有する様々な無線アプリケーションで使用されることを意図する。

図２は、代表的な実施例によるタイミング図200の概略図である。この図面は、第１のビーコン間隔（BI：beacon interval）201と、第２のBI202とを含み、各ビーコン間隔はスーパーフレーム（superframe）又はスーパーフレームの一部を有してもよい。

第１のビーコン送信機間（BT：beacon transmission period）203は、第１のBI201の開始時に始まる。ここで詳細に説明するように、他の活動に加えて、集中型ネットワークのAP（例えば、STA101）又は分散型ネットワークの他のSTAは、第１のBI201若しくは後のBI又はこれらの双方でのデータ伝送の確保中に、STAのポーリングに関する特定の機能、若しくはPS STA102とRT STA103との間の通信のスケジューリングに関する特定の機能、又はこれらの双方の機能を実行する。

第１のBT203の終了後に、PS期間204が始まる。PS期間204は、PS送信機会（PS-TXOP）206、207を含む。２つのこのような機会のみが示されているが、この教示は、PS期間204にスケジューリングされた各PS STAのPS-TXOPをも意図する。PS-TXOP206、207は、アクセスがシステム100の他のSTA（例えば、RT STA103）に許可される前に、各PS-STAの媒体への自由なアクセスを可能にする。PS-TXOP206、207の間に、AP101（又は分散型ネットワークの他のSTA）及び各PS-STA（例えば、PS-STA102）はデータを交換してもよく、PS-STAはネットワークの他のSTAとデータを交換してもよい。

有利には、BT201の後に各PS-STA102へのPS-TXOP206、207を割り当てることは、PS STA102に規定された通信開始時間が他の送信のために遅延する可能性を低減する。特に、AP101は、媒体にアクセスする高い優先度を有する。従って、AP101は、BT201の後且つPS-TXOP206、207の前に他の送信がネットワークで行われないことを確保することができる。

図３に関して更に詳細に説明するように、PS STA102は、他のSTA（例えば、RT STA）がビーコン送信後にチャネルにアクセスすることができる前にポーリングされる。従って、AP101は、確定的な時間間隔にPS-TXOP206、207を許可し、これにより、PS-STAは、予想されるポーリング時間の前の確定的な時間にアクティブモードに入り（起動し（wake up））、許可されたPS-TXOPを使用し、“スリープ”（PS）モードに戻ってもよい。この動作は、PS-STAにとって最小の電力消費を生じる。有用なことに、AP101（又はスケジューリングを実行する他のSTA）のみが、BT203、208の後に媒体にアクセスすることができる。このことは、PS-STAのPS-TXOPを遅延する機会を低減し、これにより、媒体アクセススケジュールとPSモードとの間の同期を可能にする。

代表的な実施例では、PS-TXOP206に割り当てられたPS-STA102は、患者データをAP101に送信するように適合された医療遠隔測定又は監視装置であり、この送信の終了後に電力を節約するためにスリープモードに入る。理解できるように、PS-STA102により提供されたデータは、患者管理に不可欠である可能性があるため、重要である。従って、送信の信頼性は重要である。更に、PS-STAの電力消費要件は、監視が電力障害による中断の懸念なしに長期間に行われ得ることを確保する。このスケジューリング方法により、自由なアクセスは、比較的高い信頼性（QoS）を提供し、特定のPS-STA102の確定的な時間にスケジューリングされる次のPS-TXOPまで、PS-STA102がアイドルのままになることを可能にし、電力の節約を可能にする。

スケジューリングされたPS-TXOP206、207の終了後に、PS期間204は終了する。PS期間204の終了後に、第１のBI201の残りの時間は、他のTXOPを含む。他のTXOPは非PS STAに確保される。代表的な実施例では、RT TXOP205がスケジューリングされ、RT TXOP205が各RT STA103に割り当てられる。前述のように、図示の数より多い又は少ないRT TXOP205が提供されてもよい。更に、他の種類のSTAが、PS期間204の終了後のBI201の残りの部分のTXOP（図示せず）に割り当てられてもよい。RT STA及び他のSTAに提供される割り当て及び媒体アクセスは、前述のプロトコルのような既知のプロトコルに従ってもよい。

第１のBI201の終了後に、第２のBI202は、第２のBT208の開始と共に始まる。第２のBT208の後に、第２のPS期間209が始まり、第１のBI201に関して説明したようにデータの交換が続く。代表的な実施例では、PS-TXOPは、次の（例えば、連続する）PS期間の確定的な開始時間に同じPS STAに許可される。従って、PS-TXOPは、PS期間204に及びPS期間209のPS-TXOPの確定的な開始時に１つのPS-STAに提供されてもよく、次のBIでも同様である。代替として又は更に、PS期間204にPS-TXOPを許可されていない他のPS ST102が、PS期間209にPS-TXOPを許可されてもよい。また、PS期間204にPS-TXOPを許可されている特定のPS STA102が、PS期間209にPS-TXOPを許可されなくてもよい。

図３は、他の代表的な実施例による概略タイミング図300である。タイミング図300は、図１及び２に関して説明した実施例と共通する多くの特徴を共有する。この実施例の特徴をあいまいにしないように、二重の説明は省略する。

PS期間204は、図示のように、PS TXOP206、207を有する。特定の場合に、PS STA102は、PS-TXOPの終了前に媒体へのアクセスを終了している（例えば、送信を終了している）ことがある。PS STA102からうまくデータを受信した後に、AP101（又は分散型ネットワークでは媒体へのアクセスを制御する他のSTA）は、肯定応答（ACK）をPS STA102に送信する。代替として又は更に、AP101は、データをPS STA102に送信してもよい。うまくデータを受信した後に、PS STA102は、ACKをAP101に送信する。この時点で、PS STA102はスリープモードに入ってもよい。しかし、PS STA102により使用されていない時間がPS-TXOPに残っている可能性がある。代表的な実施例によれば、この時点で、AP101（又は媒体での制御を有する他のSTA）は、STA103に媒体へのアクセスを許可してもよい。

タイミング図300では、PS-TXOP206は、使用済TXOP301と、RT TXOP302とを含む。使用済TXOP301は、PS TXOP206に割り当てられた時間の終了前に終了したPS TXOPを表す。ACKの送信又は受信後に、APは、STA103にRT TXOP302を許可する。このSTA103は媒体にアクセスし、RT TXOP302の割り当てられた時間の終了までにアクセスを終了する。特に、唯一のRT TXOP302が示されているが、このような割り当てが利用可能な時間範囲内になる場合には、PS TXOP206内に他のSTA103に割り当てられた多くのRT TXOPが存在してもよい。PS TXOP206の終了後に、媒体アクセスは前述のように続く。

他の代表的な実施例では、PS STA102は、PS-TXOP206内にAP101（又は媒体へのアクセスを制御する他のSTA）からデータを受信してもよい。この場合、最後のデータフレームの送信後に、AP102（又は媒体へのアクセスを制御する他のSTA）は、既知のプロトコル及び方法を使用して、送信するデータが存在しないことをPS STA102に示す。データを受信した後に、PS STA102は、ACKで最後の送信に応答し、PS-TXOP206に残りの時間が存在する場合、AP101（又は媒体へのアクセスを制御する他のSTA）は、前述のように、PS-TXOP206の残りの時間を他の非PS STAに割り当ててもよい。

理解できるように、この教示は、１つ以上のSTA103が媒体にアクセスすることを可能にし、これにより、そうでなければ未使用になる媒体アクセス時間を利用することを可能にする。理解できるように、このことは媒体の利用を改善する。最終的には、完全に媒体アクセス時間をSTA103に割り当てることにより、システム100の全体の信頼性及びQoSが改善する。

更に、図４に関して詳細に説明するように、この教示によるPS-TXOPの残りの時間でのSTA103のスケジューリングは、他のPS TXOPの開始時間に影響を与えず、従って、PS STA102及び他のSTA103のQoSに悪影響を与えない。

他の利点に加えて、代表的な実施例の便乗的（opportunistic）なスケジューリングは、電力、信頼性及び遅延要件に基づいて分類される異なるSTAに、ハード及びソフト遅延保証を提供することができる。既知のようにハード遅延保証（hard delay guarantee）は、ネットワークのトラヒック負荷にも拘らず、ネットワークに許可された各STAについて定められた遅延制限が満たされることを確保する。他方、“ソフト（soft）”保証を提供するスケジューリングアルゴリズムは、遅延制限の要件を満たすことを試みるが、過負荷のトラヒック状況では遅延は遅延制限の上に増加し得る。代表的な実施例では、ビーコンの後のPS期間にスケジューリングされたPS STA102はハード遅延保証を受けてもよく、PS-TXOP内のTXOPに便乗的にスケジューリングされたSTAはソフト遅延要件を受けてもよい。

図４は、無線通信方法400のフローチャートである。特に、特定のサブステップが図４に示されている。これらのサブステップの詳細は、この例示的な実施例の説明をあいまいにしないように詳細には説明しない。

前述のように、AP101（又はネットワークが分散型ネットワークである場合には他のSTA）は、媒体へのアクセスを制御する。適用されるプロトコルに従って、AP101は、STAから許可要求（admission request）を受信する。許可要求パケットデータからの情報に基づいて、要求側のSTAは、PS STA102、RT STA103又は他の種類の非PS STAとして分類されてもよい。例えば、代表的な実施例では、ネットワークは、802.11e MACプロトコルで機能する。このような実施例では、TSPECに含まれるトラヒックストリーム（TS：Traffic Stream）情報フィールドのユーザ優先度（UP：User Priority）フィールドの３ビットは、AP101への許可要求フレーム（ADDTS要求）でSTAにより設定される。

AP101は、STAをPS STA103又はRT STA（例えば、STA103）として分類するためにこの情報を使用してもよい。例示的に、システムの無線プロトコルは、STAをPS-STA102又はSTA103として分類するためにUPフィールドを使用してもよい。例えば、STAがPS可能であることを示すために３ビットの特定の組み合わせが使用されてもよく、全ての他の組み合わせがRT STAとして分類されてもよい。

要求が受信されると、AP101は、この新しいSTAを許可するか否かを決定する許可制御手順を実行する。代表的な実施例では、STAが許可されると、AP101は、以下の２つのリストのうち１つにSTAの１つのエントリを生成する。
・APにより許可されるPS STA毎に１つの要素を有する固定スケジューリングリスト（FS_list）
・RT STA（アクセスに基づいてポーリングを使用することを許可されるがPS STAではないSTA）を有するリスト（RT_list）
他の代表的な実施例では、FS_listの各要素Xは、少なくとも以下の属性を含む。
・X.Address=STAのMACアドレス
・X.start_time=このSTAの次のTXOPの予想開始時間
・X.SI=連続するサービス期間の間のサービス間隔
・X.TXOP_Duration=次のサービス期間にSTAに許可される時間量
FS_listは、start_time属性に従って並び替えられてもよく、FSリストの２つの連続する要素の開始時間X_n及びX_n+1は、以下の条件を満たす。
X_n+1.start_time＞X_n.start_time＋X_n.TXOP_Duration (1)
この条件は、PS STAに許可されたTXOPの重複を回避し、これにより、サービス提供可能になる前に進行中のTXOPの終了を待機しつつ、PS STA102が起動しないことを確保する。

他の実施例では、AP101は、以下のように、ビーコン間隔（B_interval）の倍数として全てのPS STAにサービス間隔（SI：service interval）を割り当てる。
Xn.SI=β＊B_interval （∀n、ただし、β=1,2,...） (2)
実施例では、整数の定数βは、以下のように定義されてもよい。

だたし、Req_SIは、TSPECでPS STA102により要求されたSIを示し、

は、xより小さい最大の整数を示す。電力を節約するためにPSモードを効率的に利用するために、STAは、確定的なトラヒックパターンを生成しなければならず、ほとんど一定のSIを有する。そうでなければ、スケジューラとの同期を実現することは不可能である。

何らかの時点でのAP101による次のビーコン送信（例えば、BT208）はnext_TBTTにより与えられ、req_start_time(A)は、許可要求フレーム（ADDTS要求）で所与のSTAによりAPに指示された予想開始時間である。図４に関して説明する例示的な方法は、PS STAをFS_listに挿入するのに有用である。主な概念は、req_start_timeの後の第１のビーコンの後の最初の利用可能な位置に最初のポールを許可することである。

ステップ401において、０次の間隔が始まる。ステップ402において、まず、AP101は、要求された開始時間に基づいて、どの将来のビーコンの後にSTAが最初にサービス提供されるべきかを決定する。特に、AP101は、要求された開始時間が次の時間の目標ビーコン送信時間より大きいか否か、又は将来のビーコンの目標ビーコン送信時間より大きいか否かを決定する。後にSTAがサービス提供され得る将来のビーコンが選択されると、ステップ403において、AP101は、FS_listのPS_STAの現在の数を検査する。FS_listが空である場合、ステップ404において、AP101は、リストの最初の位置に新しいSTAを挿入し、将来のビーコンフレームの送信後のフレーム間間隔（例えば、802.11標準のPIFS）でのPS-TXOPの実際の開始時間を設定する。ステップ405において、FS_listに他のPS STAが存在する場合、AP101は、FS_listの最後のPS STAに許可された次のPS-TXOPの後又はその後のサービス間隔中に新しいSTAがポーリングされるべきか否かを決定する。

次に、ステップ406において、FS_listの最後のSTAの開始時間（Xn.start_time）が、新しいSTAがポーリングされるべきBIの開始時間より早い場合、AP101は、FS_listの最後に新しいSTAを挿入し、FS_listの前の最後のSTAに許可された次のTXOPの後のサービス間隔にその開始時間を設定する。そうでない場合、ステップ407において、AP101は、FS_listの最後の位置に新しいSTAを挿入し、FS_listの前の最後のSTAの次のポールの後にポーリングされる。

図４の方法は、FS_listに新しいPS STAを挿入し、FS_listに既にある全てのSTAを考慮して、これらの最初のPS-TXOPの時間を設定するのに有用である。このことは、要求された開始時間の前にSTAがポーリングされないことを確保する。更に、AP101は、対応する開始時間にFS_listからSTAをポーリングし、位置nのSTAがポーリングされる毎に、AP101は以下のようにその開始時間を更新する。
X_n.start_time＝X_n.start_time＋X_n.SI (4)
提案したシステム及び方法により、また、全てのPS STAが同じSIを割り当てられるという事実のため、STAがポーリングされる毎にスケジューリング順序は変更しない。ビーコン毎の違いは、リストの最後に追加され得る新しいSTAである。

一実施例では、PS STAが固定スケジューリングリストに挿入されると、AP101（又はチャネルへのアクセスを制御する他のSTA）は、STAが最後のTXOP以後に生成された全てのデータフレームと、各データフレームのプロトコルにより許可された全ての可能な再送信とを送信することを可能にする必要がある時間量として、STAに許可されるTXOP_Durationを規定してもよい。

他の実施例では、TXOPに追加される再送信の余分の時間は、チャネル測定を通じて推測され得るチャネル状態に依存してもよい。チャネル状態が良いほど、TXOP毎に少ない余分の時間が許可される。

前述のように、便乗的なスケジューリングは、媒体アクセスを更に利用するために使用されてもよい。図５は、便乗的なスケジューリングを提供する無線通信方法500のフローチャートである。特に、特定のサブステップが図５に示されている。これらのサブステップの詳細は、この例示的な実施例の説明をあいまいにしないように詳細には説明しない。

RT STAが許可されると、新しいエントリがRT_listに含まれる。一実施例では、RT_listの各要素Yは、少なくとも以下の属性を含む。
・Y.address：STAのMACアドレス
・Y.mSI：２つの連続するサービス期間の間の最小時間間隔
・Y.MSI：２つの連続するサービス期間の間の最大時間間隔
・Y.DB：STAによりサポートされる最大遅延
・Y.TXOP_Duration：次のサービス間隔にSTAに許可される時間量
・Y.last_TXOP_time：このSTAに許可された最後のTXOPの時間
ステップ501において、方法は、双方のイベント（すなわち、PS TXOPが早く終了するか、PS期間の終了）のうち一方を待機する。ステップ503において、この方法は、PS STAがPS TXOPの終了前に送信を終了したか否かを決定する。例えば、このことは、ACKがAPにより送信され、ポーリングされたSTAが割り当てられたPS TXOP内に送信するデータを有していない場合に生じる。そうである場合、ステップ505において、AP（すなわち、スケジューラ）は、所与の時間に適格なSTA毎に１つのエントリを含む第２のリスト（SC_RT_list）を検査し、APからTXOPを受信し、終了したPS TXOPの残りの時間を使用してどのSTAにTXOPを許可するかを決定する。SC_RT_listは、ステップ505の最初のタスクとして更新される。実施例では、SC_RT_listは、以下の条件を満たす要素についてRT_listを検索するAP101により所与の時間Tに更新される。
Y.mSI≦T−Y.last_TXOP_time≦Y.MSI (5)
一実施例では、SC_RT_listの各要素は、対応するSTAの期限を規定する１つの更なる属性を有するRT_listの要素のコピーである。この期限は以下のように規定される。
Y.D＝Y.last_TXOP_time＋Y.DB (6)
更に、SC_RT_listは、早い期限が最初になるポリシーにより並び替えられる。ステップ505の残りで、AP101は、残りのTXOP時間に許可されるSTAをSC_RT_listから選択する。

ステップ502において、この方法は、PS期間が終了したか否かを検査する。これは、非PS STAがチャネルへのアクセスを許可される機会を提供する。そうである場合、ステップ504において、AP101は、前述のように、最も早い期限に従ってSC_RT_listを更新する。リストの最初／一番上のSTAが現在のビーコン間隔でTXOPを受ける資格がある場合、AP101は、SC_RT_listからSTAを削除し、STAにTXOPをスケジューリングし、また、SC_RT_listの他のSTAについても同じ処理を繰り返す。

一実施例では、図５の便乗的なスケジューリングアルゴリズムは、RT STAにTXOPを許可するためにAP101により使用されてもよい。前述のように、RT STAは、２つの異なる状況でスケジューリングされる。すなわち、1)全てのPS可能STAがビーコン期間でスケジューリングされた後（この方法はステップ504で続く）、或いは、2)PS-STAがその完全なTXOPを使用せず、残りの時間がRT TXOPを割り当てるのに十分である場合（この方法はステップ505で続く）である。アルゴリズムの他の重要な特徴は、RT STAがこれらの期限に従ってスケジューリングされるという点である。

ここに記載した代表的な実施例では、無線方法及びシステムは、PS要件を有するSTAに優先的なアクセスを提供する。当業者にわかるように、この教示に従った多くの変更が考えられ、特許請求の範囲内になる。これらの変更及び他の変更は、明細書、図面及び特許請求の範囲を検討した後に当業者に明らかになる。従って、本発明は、特許請求の範囲を除いて制限されない。

Claims (22)

1. 複数の無線局（STA）と、無線ネットワークの媒体へのアクセスを制御するように適合された他の無線STAとを有する無線システムであって、
   前記STAのうち少なくとも１つは、省電力（PS）STAであり、
   前記少なくとも１つのPS STAは、前記複数のSTAのうち他のSTAの前に、前記媒体への確定的なアクセスを提供される無線システム。
2. 前記他の無線STAは、アクセスポイント（AP）であり、
   前記無線ネットワークは、集中型無線ネットワークである、請求項１に記載の方法。
3. 前記APは、スーパーフレーム又はビーコン間隔の開始時に前記STAにビーコンを送信する、請求項２に記載の無線システム。
4. 省電力（PS）通信期間は、ビーコン送信期間（BT）に後続し、他の通信期間に先行する、請求項３に記載の無線システム。
5. 前記確定的なアクセスは、前記PS通信期間に前記少なくとも１つのPS STAのそれぞれに省電力送信機会（PS-TXOP）を割り当てることにより提供される、請求項４に記載の無線システム。
6. PS-TXOPは、それぞれの確定的な開始時間に前記少なくとも１つのPS STAのそれぞれに許可され、
   連続するPS-TXOPは、連続するPS期間の確定的な開始時間に同じPS STAに許可される、請求項４に記載の無線システム。
7. 前記少なくとも１つのPS STAは、医療装置を有する、請求項１に記載の無線システム。
8. 前記医療装置は、限られた電力リソースを有する移動又はポータブル装置である、請求項６に記載の無線システム。
9. 前記少なくとも１つのPS STAのそれぞれは、データを送信又は受信した後にスリープモードに入るように適合される、請求項５に記載の無線システム。
10. 前記APは、前記システムの前記少なくとも１つのPS STAのそれぞれのリストを維持管理する、請求項２に記載の無線システム。
11. 前記APは、前記システムのPS STAではないSTAのリストを維持管理する、請求項２に記載の無線システム。
12. ビーコン送信期間（BT）の終了の後且つ他の送信機会（TXOP）の前の省電力（PS）期間に、省電力送信機会（PS-TXOP）をスケジューリングすることを有する無線通信方法。
13. 割り当てられたPS-TXOPの間にPS STAから他のSTAにデータを送信することを更に有し、
    前記送信の後に、前記PS-STAはスリープモードに入る、請求項１２に記載の方法。
14. 割り当てられたPS-TXOPの間にPS-STAから他のSTAにデータを送信することを更に有し、
    前記送信の後であるが前記PS-TXOPの終了前に、前記PS-TXOPの残りの部分を他のSTAに割り当てる、請求項１２に記載の方法。
15. 前記STAは、アクセスポイントであり、
    前記他のSTAは、PS STAではない、請求項１４に記載の方法。
16. 前記他のSTAは、PS STAではない、請求項１４に記載の方法。
17. 前記他のSTAは、リアルタイム・マルチメディア（RT）STAである、請求項１４に記載の方法。
18. 前記スケジューリングの前に、省電力（PS）STAのリストを維持管理することを更に有する、請求項１２に記載の方法。
19. 前記スケジューリングの前に、PS STAではないSTAのリストを維持管理することを更に有する、請求項１２に記載の方法。
20. 確定的な開始時間にPS STAの連続するPS-TXOPをスケジューリングすることを更に有する、請求項１２に記載の方法。
21. 前記連続するPS-TXOPは、連続する省電力（PS）通信期間の確定的な開始時間に同じPS STAに許可される、請求項１２に記載の方法。
22. 前記PS-TXOP内に前記AP又は他のSTAから前記PS STAにデータを送信することを更に有し、
    前記PS STAから肯定応答（ACK）を受信した後に、前記AP又は他のSTAは、他のSTAに前記PS-TXOPの残りの部分を割り当てる、請求項１２に記載の方法。

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