JP2011217398A - ピアツーピア無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】直接通信セッションを確立する方法およびステーション（ＳＴＡ）を提供する。
【解決手段】本発明に係る方法は、第１の非アクセスポイント（ｎｏｎ−ＡＰ）ＳＴＡが、第２の非アクセスポイントＳＴＡとの直接通信リンクを確立するための、該第２の非アクセスポイントＳＴＡに向けられた開始メッセージを送信するステップであって、該向けられた開始メッセージはアプリケーション情報を含む、ステップと、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡから応答メッセージを受信するステップと、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡと直接通信するステップと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の無線局（ＳＴＡ）と１つのアクセスポイント（ＡＰ）（即ち、中央制御装置）とを含む無線通信システム、および中央制御装置を有さない複数のＳＴＡを含む無線通信システム（即ち、アドホックなネットワーク）に関する。より詳細には、本発明は、直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）を使用したＳＴＡ間のデータ転送を確立する方法およびシステムに関する。

一般的に、基本サービスセット（ＢＳＳ）においてＳＴＡは他のＳＴＡにデータパケットを直接送信することはできず、常にＡＰに依頼してデータパケットを配信しなければならない。しかしながら、サービス品質（ＱｏＳ）ファシリティを有するＳＴＡ（即ち、ＱＳＴＡ）は、ＤＬＳを使用してデータ転送を確立することにより、データパケットを別のＱＳＴＡに直接送信することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準は、サービス区別、ブロック確認応答（ＡＣＫ）およびＤＬＳ等のＱｏＳ機能のサポートと関連付けられる。これらのＩＥＥＥ８０２．１１ｅ機能をサポートするＳＴＡをＱＳＴＡと称する。同様に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ機能をサポートするＡＰをＱＡＰと称する。ＤＬＳに対するニーズは、対象の受信ＳＴＡが省電力モードにあることができ、それにより受信ＱＳＴＡがＱｏＳファシリティを有するＡＰ（即ち、ＱＡＰ）によってのみ作動（即ち、起動）することができるという事実によって動機づけられる。ＤＬＳはレートセットと他の情報とを、あるＱＳＴＡ内の送信機と別のＱＳＴＡ内の受信機との間で交換する。ＤＬＳメッセージを使用して、セキュリティ情報要素（ＩＥ）を付けることができる。

本発明は、ＤＬＳを使用するピアツーピア通信システムに関する。移動局（ＳＴＡ）は、ＤＬＳを要求するメッセージをアクセスポイント（ＡＰ）（即ち、中央制御装置）に送信することで、別のＳＴＡとの直接の通信リンクを確立する。ＡＰはチャネルの測定値に基づいてＤＬＳ要求を受理または拒否できる。ＤＬＳ要求が受理される場合、ＳＴＡが互いに直接通信できるようにＤＬＳが確立される。確立したＤＬＳ接続を、ＡＰがＤＬＳテアダウン（teardown）要求を含むメッセージをＳＴＡの１つに送信することにより、またはチャネルの測定値に基づいて、テアダウンすることができる。システムは、ＡＰを有さない複数のＳＴＡを備えるアドホックなネットワークであることができ、そのネットワークにおいて各ＳＴＡはワンホップまたはツーホップのＳＴＡのデータベースを維持し、近隣のＳＴＡに直接通信リンク確立の意思を通知した後に他のＳＴＡへの直接リンクを確立する。

本発明は、一例として例示した好適な実施態様の以下の説明からより詳細に理解することができ、その実施態様は以下の添付図面を参照して理解することができる。
本発明に基づく複数のＱＳＴＡおよびＱＡＰを含む無線通信システムの例示的なブロック図である。 本発明に基づくピアツーピア通信をサポートする複数のＳＴＡを備えるアドホックなネットワークのブロック図である。 本発明に基づくピアツーピア通信をサポートする複数のＳＴＡおよびＡＰを備えるネットワークのブロック図である。

以降、“ＳＴＡ”または“ＱＳＴＡ”という用語は、これらに限らないが、無線送受信装置（ＷＴＲＵ）、ユーザ装置、移動局、固定または移動加入者装置、ページャ、または無線環境で操作（オペレーション）可能な任意の他種類の装置を含む。以降引用するとき、用語“ＡＰ”または“ＱＡＰ”は、これらに限らないが、基地局、ノードＢ、サイト制御装置、中央制御装置または無線環境における任意の他種類の接続装置を含む。

本発明の特徴は、集積回路（ＩＣ）に組み込むことができるか、または多数の相互接続構成要素を備える回路内で設定することができる。

本発明は、ＤＬＳを使用して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）または無線広域ネットワーク（ＷＷＬＡＮ）等のピアツーピア無線通信システムのＱＳＴＡ間でのデータ転送の確立を促進する。本発明はさらに、ＤＬＳを確立するためのシグナリング手順、ＤＬＳのテアダウンを実施し、ハイブリッド調整機能制御チャネルアクセス（ＨＣＣＡ）または拡張分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）によりデータ転送を実施する。

ＤＬＳ、ＨＣＣＡおよびＥＤＣＡに関する追加的な詳細は、Ｓｕｄｈｅｅｒ Ａ．Ｇｒａｎｄｈｉらによる“無線通信媒体へのアクセスの制御方法およびシステム（Method and System for Controlling Access to a Wireless Communication Medium）”というタイトルの同時係属米国特許出願番号１１／１９９，４４６において開示されており、完全に説明されたものとして引用により取り込む。

図１は、複数のＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂおよびＱＡＰ１０を含む無線通信システム１００の例示的なブロック図である。従来の無線通信システムと同様に、ＱＳＴＡ１２ａはＱＳＴＡ１２ｂとデータパケットを直接交換しようとする。ＱＳＴＡ１２ａは、ＱＳＴＡ１２ａがＱＡＰ１０に送信したメッセージ１０２にＤＬＳ要求フレームを含めることでＤＬＳを起動する。メッセージ１０２はレートセット、ＱＳＴＡ１２ａの性能（capability）情報、ＱＳＴＡ１２ａおよび１２ｂの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス、または他の必要情報を含むことができる。ＱＳＴＡ間での直接のデータ転送発生を許すポリシーを持つ基本サービスセット（ＢＳＳ）内のＱＡＰ１０とＱＳＴＡ１２ｂが関連付けられる場合、ＱＡＰ１０はメッセージ１０４内のＤＬＳ要求フレームをＱＳＴＡ１２ｂにフォワードする。ＱＳＴＡ１２ｂがＤＬＳ要求フレームを受理する場合ＱＳＴＡ１２ｂは、ＱＳＴＡ１２ｂによりＱＡＰ１０に送信された、レートセットを含むメッセージ１０６内にＤＬＳ応答フレームを含める。ＱＡＰ１０は、ＱＳＴＡ１２ａに送信されたメッセージ１０８内にＤＬＳ応答フレームを含める。その後、直接通信リンク１１０がＱＳＴＡ１２ａとＱＳＴＡ１２ｂとの間で確立される。

本発明によると、ＱＡＰ１０は、ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂに関連付けられた信号のチャネル品質が不十分であることを原因としてＱＳＴＡ１２ａから受信したＤＬＳ要求を拒否することができ、従ってＱＡＰ１０はメッセージ１０４をＱＳＴＡ１２ｂに送信しない。メッセージ１０２に含まれるＤＬＳ要求フレームは、最適物理層（ＰＨＹ）速度および／またはＱＳＴＡ１２ａと１２ｂとの間の他チャネル品質情報に対するＩＥを含む。この情報はＱＳＴＡ１２ａとＱＳＴＡ１２ｂとの間の以前の送信から得ることができるか、またはＱＳＴＡ１２ｂからの（ＱＡＰ１０または他のＱＳＴＡにより受信される）通信を受け付けることで得ることができる。前記の情報が利用可能でない場合、ＱＳＴＡ１２ａはＩＥを０（即ち、ヌル）に設定してメッセージ１０２を送信する。

ＱＳＴＡ１２ａがＱＳＴＡ１２ｂに対する検索を実施する必要がある場合、ＱＳＴＡ１２ａはＱＡＰ１０に送信されたメッセージ１１２にＤＬＳ発見要求フレームを含めることができる。ＱＡＰ１０がＱＳＴＡ１２ｂを認識する場合、ＱＡＰ１０はＱＳＴＡ１２ａに送信されたメッセージ１１４に、関連ＭＡＣ情報を有するＤＬＳ発見応答フレームを含めることができる。そうでない場合、ＱＡＰ１０はＤＬＳ発見応答フレームと、ＱＳＴＡ１２ｂを発見できなかったことを示すものとをメッセージ１１４に含める。この手続きは、ＤＬＳが確立される前に実施される。

図１を参照すると、ＤＬＳの確立前または確立後に追加のメッセージをさらに交換することができる。ＱＡＰ１０は、ＱＳＴＡ１２ａに送信されたメッセージ１１６にＤＬＳ測定値要求パケットを任意に含めてチャネル品質測定値を要求することができる。メッセージ１１６は、チャネル品質測定を実施するためのＱＳＴＡ１２ｂの性能に関する情報を含むことができる。性能情報は、これらに限らないが、アンテナ数、多入力多出力（ＭＩＭＯ）等のサポートされるアンテナ技術の種類の表示、アンテナダイバーシティまたは任意の他のスマートアンテナ技術を含む。ＱＳＴＡ１２ａは、ＱＡＰ１０に送信されたメッセージ１１８に測定応答パケットを含めることで、メッセージ１１６に応答する。メッセージ１１８は、ＱＳＴＡ１２ａとＱＳＴＡ１２ｂとの間のチャネル品質測定結果も含むことができる。チャネル測定値は、ＱＳＴＡ１２ａとＱＳＴＡ１２ｂとの間の受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）、ＱＳＴＡ１２ａとＱＳＴＡ１２ｂとの間のチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）およびＱＳＴＡ１２ａでの干渉レベルを含むことができる。ＲＳＳＩは、ＱＳＴＡ１２ｂからＱＡＰ１０または他のＱＳＴＡ／ＳＴＡへ送信されたパケットを受動的に受け付けることで、ＱＳＴＡ１２ｂからＱＳＴＡ１２ａで測定される。ＤＬＳが実施される前でも、ＱＳＴＡ１２ａからＱＳＴＡ１２ｂへパケットを現用（actively）送信することで、ＣＱＩ測定値を取得することができる。メッセージ１０８がＱＡＰ１０により送信される前、または進行中のＤＬＳセッション中に、メッセージ１１６および１１８を交換することができる。

従来の無線通信システムにおいて、ＤＬＳを２つのＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂのいずれかの１つによりテアダウンすることができる。ＤＬＳテアダウンプロセスはＱＡＰ１１０により開始することはできない。ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂは、アプリケーションの不活性または完了に起因してＤＬＳをテアダウンすることができる。ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂの各々は、他のＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂからパケット（データパケットまたは確認応答（ＡＣＫ）パケット）を受信する度にリセットされるタイマーを含むことができる。タイマーは、リンク障害またはアプリケーションの完了に起因してＤＬＳを終了するために使用される。タイマーが切れる前に受信したパケットがない、またはアプリケーションが完了する場合、ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂは、ＱＡＰ１０に送信されたメッセージ１２０ａ、１２０ｂにＤＬＳテアダウンパケットを含めることでＤＬＳテアダウンプロセスを開始する。ＤＬＳテアダウンプロセスが完了した後、ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂにより送信された全てのパケットはＱＡＰ１０により処理される。

ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂの各々は、ＤＬＳテアダウンパケットをＱＡＰ１０に送信することができる。ＤＬＳテアダウンメッセージ１２０がＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂの１つにより送信されると、ＱＡＰ１０はＤＬＳテアダウンメッセージをＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂの他の１つにフォワードする。ＤＬＳテアダウンプロセスを任意のアクセス方法（例えば、割当リソースアロケーション、管理リソースアロケーション、ＨＣＣＡまたはＥＤＣＦ）で実施することができる。

本発明によると、ＱＡＰ１０は、ＤＬＳテアダウンアクションフィールドを含むＤＬＳ応答メッセージ１０８をＱＳＴＡ１２ａまたは１２ｂのいずれかに送信することでＤＬＳテアダウンを開始することができる。アクションフレームはタイマー情報フィールドを含み、タイマー情報フィールドによりＱＳＴＡ１２ａまたは１２ｂは、タイマーが切れる前にＤＬＳテアダウンメッセージをＱＡＰ１０に送信することで応答しなければならない。この特徴は、現在のＷＬＡＮ標準と下位互換性がある。

ＱＡＰ１０は２つのＱＳＴＡ１２ａおよび１２ｂの間でＤＬＳを開始することができる。ＱＡＰ１０はＤＬＳ開始メッセージをＱＳＴＡ１２ａおよび１２ｂの各々に送信する。ＱＡＰ１０がＤＬＳ開始メッセージに応答してＤＬＳ要求メッセージをＱＳＴＡ１２ａおよび１２ｂの両方から受信すると、ＱＡＰ１０はＤＬＳ応答メッセージをＱＳＴＡ１２ａおよび１２ｂの両方に送信することができる。ＤＬＳ開始メッセージは、ＱＡＰ１０が２つのＳＴＡ間でＤＬＳを開始可能とするために本発明により導入された新規のメッセージである。または、新規のＤＬＳ開始メッセージを生成する代わりにＱＡＰ１０からＤＬＳを開始するために、ＤＬＳ要求メッセージおよびＤＬＳ応答メッセージを修正することができる。

ＤＬＳを確立した後のデータ転送を以降説明する。ＱＳＴＡはＤＬＳを使用して、ＨＣＣＡまたはＥＤＣＦ等のＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準で定義された任意のアクセスメカニズムを使用するデータ送信を実施することができる。

本発明は、ＤＬＳ管理のためいくつかのアクションフレーム形式を提供する。カテゴリーフィールド直後のアクションフィールドは、前記の形式を区別する。各フレーム形式に関連するアクションフィールドの値を表１で定義する。

さらなるアクションフィールドの値は本発明に従って定義される。ＤＬＳ発見要求フレームは、ＱＳＴＡがアプリケーション要求を送信して別のＱＳＴＡのＭＡＣアドレスを取得するために存在する。ＤＬＳ発見応答フレームは、要求されたＱＳＴＡのＭＡＣアドレスでＱＡＰが返答するために存在する。従来のＤＬＳテアダウンフレームは、ＱＡＰによるＤＬＳテアダウン用のアクションフィールドを追加するために修正される。ＤＬＳテアダウンフレームに、タイマーと称する情報フィールドが含まれる。ＱＡＰは、タイマーが切れる前にＱＳＴＡがＤＬＳテアダウンメッセージをＱＡＰに送信することを期待する。従来のＤＬＳ要求フレームは修正されて、ＱＳＴＡ間の最適ＰＨＹデータレートおよび一定の他チャンネル特性を送信するための追加要素を含む。ＤＬＳ測定要求フレームは、ＱＡＰからＱＳＴＡへの測定値を要求するために存在する。ＤＬＳ測定要求フレームは、別のＱＳＴＡの性能情報を含む。ＤＬＳ測定応答フレームは、ＱＳＴＡからＱＡＰへのＤＬＳ測定値を応答するために存在する。ＤＬＳ測定応答フレームは、測定値情報と別のＱＳＴＡのＭＡＣアドレスとを含む。

図２は、本発明の別の実施態様に従ってピアツーピア通信をサポートする複数のＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを備えるアドホックネットワーク２００のブロック図である。ＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆの各々は、ワンホップおよびツーホップ以内の全てのＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆのデータベース（示さず）を維持する。ワンホップのＱＳＴＡは、互いと通信できるＱＳＴＡであり、以降“近傍”と称する。ツーホップのＱＳＴＡは、直接通信できないが近傍は通信することができるＱＳＴＡである。

媒体が使用中のときに通知される必要があるＱＳＴＡの２つのグループがある。それらは、送信を傍受できるＱＳＴＡ群と、送信する可能性があり受信を干渉する可能性のあるＱＳＴＡ群である。従って、送信ＱＳＴＡと受信ＱＳＴＡのみが各々、それらの近傍に通知する必要がある。送信ＱＳＴＡはその近傍に対し、媒体が使用中であり干渉なしには受信できないことを伝える必要がある。受信ＱＳＴＡはその近傍に対し、媒体が使用中であり近傍は送信すべきでないことを伝える必要がある。このことは何らかのハンドシェーキングを正しく実施することを要求する可能性があるが、より良い全体の媒体効率を生み出す。

近傍のＱＳＴＡは性能メッセージを経由して各々の間の信号を送信し、性能を報告する。ＱＳＴＡの電源が入るときに初期化プロセスの一部として、性能メッセージを送信することができる。性能メッセージは周期的であるか、または性能メッセージを任意のＱＳＴＡの何らかの活性または不活性によりイベントトリガすることができ、または性能メッセージはＱＳＴＡの１つにより開始された情報要求信号に対する応答であることもできる。

新規のＱＳＴＡは現用（active）送信を求めるブロードキャストメッセージを近傍に送信することができる。新規のＱＳＴＡは受動的にチャネルを走査して有向パケットを送信することができる。要求の受信の際、アクティブな（現用系）分離の状態にある任意のＱＳＴＡは新規のＱＳＴＡに対して情報を送信し戻すことができる。ＱＳＴＡは応答する前にランダムなバックオフに従う。新規のＱＳＴＡが情報を取得すると、新規のＱＳＴＡはこの情報を使用して新規のアプリケーションを開始するためのリソースを任意に割当てる。

例えば、図２のアドホックなネットワーク２００において、ＱＳＴＡ１２ａおよびＱＳＴＡ１２ｂは互いに通信しようとする。ＱＳＴＡ１２ａおよびＱＳＴＡ１２ｂの間でアプリケーションを実行する前に、ＱＳＴＡ１２ａおよびＱＳＴＡ１２ｂの１つまたは両方はアプリケーションに関するメッセージ２０２を送信することで近傍に通知する。メッセージ２０２をブロードキャストとして送信することができ、および／またはメッセージ２０２をツーホップのＱＳＴＡに伝播させることができる。または、メッセージ２０２は特定のＱＳＴＡに向けたパケットを含むことができる。近傍のＱＳＴＡに意図した通信を通知した後、ＱＳＴＡ１２ａおよびＱＳＴＡ１２ｂは無干渉でメッセージ２０４を交換することにより通信することができる。

ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂ間で通信される情報は、これらに限らないが、帯域幅の要件、送信ＱＳＴＡおよび受信ＱＳＴＡのＩＤ、周波数帯、望ましい変調モード、サブキャリア、ＭＩＭＯ可能なコード等を含むことができる。この情報はＤＬＳの確立中に通信されることが望ましい。しかしながら、この情報をＤＬＳ通信中に通信して、望ましい変調等の一定のパラメータを更新することができる。この情報をＱＳＴＡからの要求に応答して再送信することができる。ＱＳＴＡはこの情報を要求して、自身の統計を更新するかまたは新規のアプリケーションを開始することができる。

いくつかのサービスまたはアプリケーションは他より優先され、要求されれば他のサービスを妨害することができる。このサービスの例として、緊急（９１１）呼び出しに対するボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）がある。他の送信ＱＳＴＡ間でそれらのサービスを停止させるメッセージを交換することにより、または帯域幅、サブキャリア、周波数帯等を再ネゴシエーションするためのメッセージを交換することにより、この妨害を実施することができる。

図３は、本発明による複数のＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆおよびＱＡＰ１４を含むネットワーク３００のブロック図である。図２のアドホックなネットワーク２００と同様に、ＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆの各々は、各ＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆが直接通信できる全てのＱＳＴＡと、各ＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆがＱＡＰ１４を通して通信できる全てのＱＳＴＡとのデータベースを維持する。ＱＡＰ１４はＱＡＰ１４を通して利用可能なＱＳＴＡのデータベースを備えることができる。

ＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆの各々はＱＡＰ１４に接続される。しかしながら、全てのトラフィックの源は必ずしもＱＡＰ１４ではなく、また必ずしもＱＡＰ１４を通過するわけでもない。従って、２つのＱＳＴＡはＱＡＰ１４を通してトラフィックを送信せずに互いに直接通信することができる。このプロセスは、ＱＡＰ１４と、図２を参照して上述したＡＰなしの場合と同様な分散制御とにより制御することができる。

例えばＱＡＰ１４により制御されるプロセスにおいて、ＱＳＴＡ１２ａはＱＳＴＡ１２ｂと通信しようとする。ＱＳＴＡ１２ａはメッセージ３０２をＱＡＰ１４に送信する。メッセージ３０２は目的地のＩＤ、要求された帯域幅、チャネル情報、目的地への直接的ホップ等のうち少なくとも１つを含む。メッセージ３０２内で与えられた情報に基づいてＱＡＰ１４は、２つのＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂに直接的に通信させるか、それともＱＡＰ１４を通して通信させるかを決定する。ＱＡＰ１４はその決定を、２つのＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂ間の信号強度、現在のネットワーク負荷、ＱＡＰ１４の活性、ＱＳＴＡ１２ａ、１２ｂの性能等に基づいて行う。ＱＡＰ１４は、要求に基づいて、リソース割り当てのための割り当て（allocation）情報（例えば、一定の時間、サブキャリアまたはアンテナ）を含むメッセージ３０４をその接続に対して送信し、利用可能なものを示す。次いで、直接通信リンク３０６がＱＳＴＡ１２ａおよび１２ｂの間で確立される。

メッセージ３０４内の割り当て情報はＱＳＴＡ１２ａおよびＱＳＴＡ１２ｂに送信される。他のＱＳＴＡ１２ｃ−１２ｆにも、使用中のリソースを認識できるように直接通信リンク３０６を通知することができる。メッセージ３０４をＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆの全てにブロードキャストすること、またはメッセージ３０４に対してＱＡＰ１４を監視するよう全てのＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆに要求することで、メッセージ３０４をＱＳＴＡ１２ｃ−１２ｆが使用するつもりでない場合でも、ＱＳＴＡ１２ｅ−１２ｆに通知することができる。これにより、他のＱＳＴＡ１２ａ−１２ｆが同一リソースを使用することを防ぐことができる。

以上好適な実施態様を特定的に組み合わせて本発明の特徴および構成要素を説明したが、各特長および構成要素は好適な実施態様の他の特徴および構成要素なしに単独で、または本発明の他の特徴および構成要素を様々に組み合わせて用いるかまたは用いずに使用することができる。

実施態様
１．少なくとも１つのアクセスポイント（ＡＰ）と、複数の局（ＳＴＡ）を含む無線通信システムにおいて、
（ａ）第１のＳＴＡは、第２のＳＴＡに対する直接通信リンクをセットアップするための直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）要求をＡＰに送信すること、
（ｂ）前記ＡＰは、前記ＤＬＳ要求を前記第２ＳＴＡにフォワードすること、
（ｃ）前記第２のＳＴＡは、前記ＡＰに対して、前記ＤＬＳ要求を受諾または拒否する旨の応答を送信すること、
（ｄ）前記ＡＰは、前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かを決定すること、および
（ｅ）前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡにＤＬＳ応答を送信することを含み、
前記ＤＬＳ要求が受理される場合に、前記第１ＳＴＡおよび前記第２ＳＴＡは、直接通信リンクを通して互いに直接に通信する方法。

２．ステップ（ｄ）の前記決定は、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間で交換する信号強度に基づくことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

３．ステップ（ｄ）の前記決定は、前記ＡＰの現在の負荷の変動（activity）に基づくことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

４．ステップ（ｄ）の前記決定は、前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡの性能に基づくことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

５．ステップ（ｄ）の前記決定は、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間でデータパケットを交換するチャネルの品質に基づくことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

６．前記チャネル品質は、ＤＬＳを実施する前に、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間でパケットを交換することにより決定することを特徴とする実施態様５に記載の方法。

７．ステップ（ｄ）の前記決定は、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間でデータパケットを交換するチャネルの干渉レベルに基づくことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

８．前記ＤＬＳ要求は、速度集合、前記第１ＳＴＡの性能、および、前記第１ＳＴＡおよび前記第２ＳＴＡの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

９．（ｆ）前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間のチャネル条件を測定するために前記第１ＳＴＡに測定値要求を送信すること、
（ｇ）前記第１のＳＴＡが測定値結果を有する応答を送信し、前記ＡＰは前記測定結果に基づいて前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かを決定することをさらに含む実施態様１に記載の方法。

１０．（ｆ）前記第１ＳＴＡは、前記ＤＬＳ要求を前記ＡＰに送信する前に前記第２ＳＴＡを検索するためのメッセージを前記ＡＰに送信し、
前記第１ＳＴＡは前記第１ＳＴＡが前記第２ＳＴＡの関連情報を前記ＡＰから受信する場合に限り前記ＤＬＳ要求を前記ＡＰに送信することをさらに含む実施態様１に記載の方法。

１１．前記第１ＳＴＡは、前記ＤＬＳ要求に、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間の最適レートおよびチャネル品質情報を含むことを特徴とする実施態様１に記載の方法。

１２．前記情報は、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間の前回の発信から取得することを特徴とする実施態様１１に記載の方法。

１３．前記情報は、前記第２ＳＴＡからの送信を監視することにより取得することを特徴とする実施態様１１に記載の方法。

１４．前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の直接通信を許可する代わりに、前記ＡＰを経由した送信を容易にすることにより、前記ＡＰが前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間で高い全体スループットを提供できる場合に、前記ＤＬＳ要求を拒否するように設定されることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

１５．前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間で通信リンクの品質が劣化する場合に、前記ＤＬＳ要求を拒否するように設定されることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

１６．前記ＡＰは、前記ＤＬＳ要求を拒否して前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の通信を確保するように設定されることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

１７．前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのうち、選択した１つに対してＤＬＳ応答メッセージの送信が可能であることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

１８．前記ＤＬＳ応答メッセージは、タイマー情報フィールドを有するＤＬＳテアダウン（teardown）のアクションフレームを含み、前記の選択したＳＴＡは、前記タイマーが切れてＤＬＳテアダウンを開始する前に、前記ＡＰに対してＤＬＳテアダウンメッセージを用いて返答しなければならないことを特徴とする実施態様１７に記載の方法。

１９．前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのそれぞれは、タイマーを含み、前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのそれぞれは、前記タイマーが切れる前に、前記ＡＰにより実行さするＤＬＳテアダウンを開始するように設定されることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

２０．前記タイマーは、パケットの受信に応答してリセットされることを特徴とする実施態様１９に記載の方法。

２１．前記第１ＳＴＡは、ＤＬＳを実施してデータ速度およびパケットエラーレートを改善する前に、測定パケットを前記第２ＳＴＡおよび前記ＡＰに送信することを特徴とする実施態様１に記載の方法。

２２．前記測定パケットは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）または干渉測定のうちの１つであることを特徴とする実施態様２１に記載の方法。

２３．複数の局（ＳＴＡ）を含む無線通信システムにおいて、前記無線通信システムにおけるピアツーピア通信のための方法であって、
（ａ）ＳＴＡのそれぞれは、ワンホップＳＴＡおよびツーホップＳＴＡのデータベースを保持し、前記ワンホップＳＴＡは、他のＳＴＡを監視できるＳＴＡであり、前記ツーホップＳＴＡは、他のＳＴＡから直接連絡を受けることはできないが、ワンホップＳＴＡと直接接続されていること、および
（ｂ）互いに通信することを望むＳＴＡは、ＳＴＡ間の所望の通信に関するメッセージを送信することを備え、
それにより、前記ＳＴＡ間の通信は、近傍のＳＴＡの発信により中断されないことを含む方法。

２４．（ｃ）新規のＳＴＡは、近傍のＳＴＡに対し要求メッセージを送信してシステムに加入すること
（ｄ）既存のＳＴＡは、前記新規のＳＴＡに対して、必要な情報と共に応答を送信すること、および
（ｅ）前記新規のＳＴＡは、前記情報を利用して他のＳＴＡと通信を開始することをさらに含む実施態様２３に記載の方法。

２５．前記情報は、帯域幅、周波数帯、サブキャリア情報、多重入出力（ＭＩＭＯ）関連情報、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）、干渉、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス、サービス性能および前記応答を送信するＳＴＡに関する他の情報のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする実施態様２４に記載の方法。

２６．前記の新規ＳＴＡは、チャネルを走査し、特定のＳＴＡに向けた前記要求メッセージを送信することを特徴とする実施態様２４に記載の方法。

２７．少なくとも１つのアクセスポイント（ＡＰ）と、複数の局（ＳＴＡ）を含む無線通信システムにおいて、前記無線通信システムにおけるピアツーピア通信のための方法であって、
（ａ）ＳＴＡのそれぞれは、ＳＴＡのそれぞれが直接通信できるＳＴＡのデータベースと、ＳＴＡのそれぞれがＡＰを通して通信できるＳＴＡのデータベースとを保持すること、
（ｂ）第１ＳＴＡは、第２ＳＴＡと通信するために、前記ＡＰに対し要求メッセージを送信すること、
（ｃ）前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間の、直接または前記ＡＰを通しての通信を許可するか否かを決定すること、および
（ｄ）前記ＡＰは、前記通信をサポートするリソースを割当てるための応答メッセージを送信することを含む方法。

２８．前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡおよび前記第２ＳＴＡに、前記応答メッセージを送信することを特徴とする実施態様２７に記載の方法。

２９．前記応答メッセージをブロードキャストし、それにより他の全てのＳＴＡは、前記リソース割り当てに関する情報を通知されることを特徴とする実施態様２７に記載の方法。

３０．前記ＡＰは、ＤＬＳを実施して前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の直接通信リンクを確立することを特徴とする実施態様２７に記載の方法。

３１．前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡが前記通信リンクを通して通信するときの方が前記ＡＰ経由で通信するときよりも前記ＳＴＡ間における前記チャネル品質が良い場合に、ＤＬＳが実施されることを特徴とする実施態様３０に記載の方法。

３２．（ａ）少なくとも１つのアクセスポイント（ＡＰ）、
（ｂ）第１の局（ＳＴＡ）、および
（ｃ）第２ＳＴＡを備えた無線通信システムであって、
（ｉ）前記第１のＳＴＡは前記ＡＰに対し、前記第２ＳＴＡに対して直接通信リンクをセットアップするための直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）要求を送信すること、
（ii）前記ＡＰは、前記第２ＳＴＡに、前記ＤＬＳ要求をフォワードすること、
（iii）前記第２ＳＴＡは、前記ＡＰに対し、前記ＤＬＳ要求を受諾または拒否するかいずれかの応答を送信すること、
（iv）前記ＡＰは、前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かを決定すること、および
（ｖ）前記ＡＰは、第１ＳＴＡにＤＬＳ応答を返信することを含み、
前記第１ＳＴＡおよび前記第２ＳＴＡは、前記ＤＬＳが受諾される場合に互いに直接通信することを特徴とするシステム。

３３．前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かの決定は、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間で交換する信号強度に基づくことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

３４．前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かの決定は、前記ＡＰの現在の負荷の変動に基づくことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

３５．前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かの決定は、前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡの性能に基づくことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

３６．前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かの決定は、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間でデータパケットを交換するチャネルの品質に基づくことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

３７．前記チャネル品質は、ＤＬＳを実施する前に、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間で交換するパケットにより決定することを特徴とする実施態様３６に記載のシステム。

３８．前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かの決定は、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間でデータパケットを交換するチャネルの干渉レベルに基づくことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

３９．前記ＤＬＳ要求は、レートセット、第１ＳＴＡの性能、ならびに前記第１ＳＴＡおよび前記第２ＳＴＡの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４０．前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡに、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間のチャネル状態を測定するための測定要求を送信し、前記第１ＳＴＡは、測定結果の応答を送信し、それにより、前記ＡＰは前記測定結果に基づいて前記ＤＬＳ要求を受諾するか否かを決定することを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４１．前記第１ＳＴＡは、前記第１ＳＴＡが前記ＤＬＳ要求を前記ＡＰに送信する前に、前記第２ＳＴＡを検索するためのメッセージを前記ＡＰに送信し、前記第１ＳＴＡは、前記第１ＳＴＡが前記ＡＰから前記第２ＳＴＡの関連情報を受信する場合に限り、前記ＡＰに前記ＤＬＳ要求を送信することを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４２．前記第１ＳＴＡは、前記ＤＬＳ要求に、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間の最適レートおよびチャネル品質情報を含むことを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４３．前記情報は、前記第１ＳＴＡと前記第２ＳＴＡとの間の前回の送信から取得されることを特徴とする実施態様４２に記載のシステム。

４４．前記情報は、前記第２ＳＴＡからの送信を監視することにより取得されることを特徴とする実施態様４２に記載のシステム。

４５．前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の直接通信を許可する代わりに、前記ＡＰを経由した送信を容易にすることにより、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間により高い全体スループットを提供できる場合に、前記ＤＬＳ要求を拒否するように設定されることを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４６．前記ＡＰは、前記ＤＬＳ要求を拒否して前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の通信を確保するように設定されることを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４７．前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのそれぞれは、タイマーを含み、前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのそれぞれは、前記タイマーが切れる前に前記ＡＰにより実行するＤＬＳテアダウンを開始するように設定されることを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

４８．前記タイマーは、パケットの受信に応答してリセットすることを特徴とする実施態様４７に記載のシステム。

４９．前記第１のＳＴＡは、ＤＬＳを実施してデータレートとパケットエラーレートを改善する前に、前記第２ＳＴＡおよび前記ＡＰに対し測定パケットを送信することを特徴とする実施態様３２に記載のシステム。

５０．前記測定パケットは、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）または干渉測定のうちの１つであることを特徴とする実施態様４９に記載のシステム。

５１．少なくとも１つのアクセスポイント（ＡＰ）および複数の局（ＳＴＡ）を含む無線通信システムにおいて、
（ａ）前記ＡＰは、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の直接通信リンクをセットアップするための直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）開始メッセージを、第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡに送信すること、
（ｂ）前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのそれぞれは、前記ＡＰに対してＤＬＳ要求メッセージを送信し、ＤＬＳ要求メッセージのそれぞれは、前記各ＳＴＡが前記ＤＬＳ開始メッセージを受諾するかまたは拒否するかを示すこと、および
（ｃ）前記ＡＰは、前記ＤＬＳ要求メッセージの双方が、前記ＤＬＳ開始要求が受諾されることを示す場合に、前記第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の通信リンクを通して、前記第１ＳＴＡおよび第２ＳＴＡのそれぞれに、ＤＬＳ応答メッセージを送信し、データ転送を開始することを特徴とする方法。

５２．前記ＤＬＳ開始メッセージは、前記ＡＰが使用するアクションフレームを含み、２つのＳＴＡ間のＤＬＳセットアップを開始することを特徴とする実施態様５１に記載の方法。

５３．前記ＤＬＳ開始メッセージは、ＳＴＡがメッセージに応答できるように設定されることを特徴とする実施態様５１および５２の任意の１つに記載の方法。

５４．前記ＤＬＳ応答メッセージは、前記ＡＰが２つのＳＴＡ間のＤＬＳを開始できるように設定されることを特徴とする実施態様５１−５３の任意の１つに記載の方法。

５５．前記ＤＬＳ開始メッセージは、タイマー情報フィールドを有するアクションフレームを含むことを特徴とする実施態様５１に記載の方法。

５６．前記ＳＴＡのそれぞれは、タイマーが切れて前記ＳＴＡ間のＤＬＳを開始する前に、前記ＡＰに対してＤＬＳ要求メッセージを用いて返答しなければならないことを特徴とする実施態様５５に記載の方法。

Claims (26)

1. 直接通信セッションを確立する方法であって、
   前記方法は、
   第１の非アクセスポイント（ｎｏｎ−ＡＰ）ＳＴＡが、第２の非アクセスポイントＳＴＡとの直接通信リンクを確立するための、該第２の非アクセスポイントＳＴＡに向けられた開始メッセージを送信するステップであって、該向けられた開始メッセージはアプリケーション情報を含む、ステップと、
   前記第２の非アクセスポイントＳＴＡから応答メッセージを受信するステップと、
   前記第２の非アクセスポイントＳＴＡと直接通信するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記向けられた開始メッセージは、前記第１の非アクセスポイントＳＴＡの高スループット（ＨＴ）性能情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記アプリケーション情報は、サービスプライオリティを含み、該サービスプライオリティは、進行中のアプリケーションを中断し得るアプリケーションを示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記向けられた開始メッセージは、発見情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記応答メッセージは、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡの高スループット（ＨＴ）性能情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記応答メッセージは、アプリケーション情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記応答メッセージのアプリケーション情報は、サービスプライオリティを含み、該サービスプライオリティは、進行中のアプリケーションを中断し得るアプリケーションを示すことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記応答メッセージは、発見情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記向けられた開始メッセージは、前記第１の非アクセスポイントＳＴＡの帯域幅要件を含み、前記応答メッセージは、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡの帯域幅要件を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記向けられた開始メッセージは、前記第１の非アクセスポイントＳＴＡの識別子を含み、前記応答メッセージは、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡの識別子を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記向けられた開始メッセージは、前記第１の非アクセスポイントＳＴＡの変調モードを含み、前記応答メッセージは、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡの変調モードを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記向けられた開始メッセージは、前記第１の非アクセスポイントＳＴＡの望ましいサブキャリアを含み、前記応答メッセージは、前記第２の非アクセスポイントＳＴＡの望ましいサブキャリアを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記向けられた開始メッセージは、第１の多入力多出力（ＭＩＭＯ）可能コードを含み、前記応答メッセージは、第２の多入力多出力（ＭＩＭＯ）可能コードを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 直接通信セッションを確立するように構成された非アクセスポイントＳＴＡであって、
    前記非アクセスポイントＳＴＡは、
    リモートの非アクセスポイントＳＴＡとの直接通信リンクを確立するための、該リモートの非アクセスポイントＳＴＡに向けられた開始メッセージを送信するように構成された送信機であって、該向けられた開始メッセージはアプリケーション情報を含む、送信機と、
    応答メッセージを受信するように構成された受信機であって、前記送信機と該受信機は前記リモートの非アクセスポイントＳＴＡと直接通信するようにさらに構成されている、受信機と
    を備えたことを特徴とする非アクセスポイントＳＴＡ。
15. 前記送信機は、前記非アクセスポイントＳＴＡの高スループット（ＨＴ）性能情報を含む開始メッセージを送信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
16. 前記送信機は、サービスプライオリティを含むアプリケーション情報を送信するようにさらに構成され、該サービスプライオリティは、進行中のアプリケーションを中断し得るアプリケーションを示すことを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
17. 前記送信機は、前記向けられた開始メッセージを送信するように構成され、該向けられた開始メッセージは、発見情報を含むことを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
18. 前記受信機は、前記リモートの非アクセスポイントＳＴＡの高スループット（ＨＴ）性能情報を含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
19. 前記受信機は、アプリケーション情報を含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
20. 前記受信機は、サービスプライオリティを含むアプリケーション情報を受信するようにさらに構成され、該サービスプライオリティは、進行中のアプリケーションを中断し得るアプリケーションを示すことを特徴とする請求項１９に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
21. 前記受信機は、発見情報を含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
22. 前記送信機は、前記向けられた開始メッセージを送信するように構成され、前記向けられた開始メッセージは、前記非アクセスポイントＳＴＡの帯域幅要件を含み、前記受信機は、前記リモートの非アクセスポイントＳＴＡの帯域幅要件を含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
23. 前記送信機は、前記向けられた開始メッセージを送信するように構成され、前記向けられた開始メッセージは、前記非アクセスポイントＳＴＡの識別子を含み、前記受信機は、前記リモートの非アクセスポイントＳＴＡの識別子を含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
24. 前記送信機は、前記向けられた開始メッセージを送信するように構成され、前記向けられた開始メッセージは、非アクセスポイントＳＴＡの変調モードを含み、前記受信機は、前記リモートの非アクセスポイントＳＴＡの変調モードを含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
25. 前記送信機は、前記向けられた開始メッセージを送信するように構成され、前記向けられた開始メッセージは、非アクセスポイントＳＴＡの望ましいサブキャリアを含み、前記受信機は、前記リモートの非アクセスポイントＳＴＡの望ましいサブキャリアを含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。
26. 前記送信機は、前記向けられた開始メッセージを送信するようにさらに構成され、前記向けられた開始メッセージは、第１の多入力多出力（ＭＩＭＯ）可能コードを含み、前記受信機は、第２の多入力多出力（ＭＩＭＯ）可能コードを含む応答メッセージを受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の非アクセスポイントＳＴＡ。

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