JP2013509075A - 無線ｌａｎにおけるグループ住所割当方法、複数端末との応答要請及び応答フレーム伝送方法、前記グループ住所を利用したデータ伝送方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線ＬＡＮにおけるグループ住所割当方法、複数端末との応答要請フレーム及び応答フレーム伝送方法、前記グループ住所を利用したデータ伝送方法に関するものであって、本発明に係る住所割当方法は、グループ化対象端末に前記グループ住所（識別子）が含まれたグループ合意要請フレームを伝送し、前記グループ合意要請フレームに対する応答フレームを受信する。ここで、前記グループ合意要請フレームは、前記グループ住所（識別子）情報と目的地住所とで１つの端末住所を含み、１つの受信端末を目的地として伝送される。

Description

本発明は、無線ＬＡＮにおけるグループ住所割当方法と、複数端末との応答要請フレーム及び応答フレーム伝送方法と、前記グループ住所（または識別子）を利用したデータ伝送方法に関し、より詳細には、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システムにおいて、複数無線端末をグループとして指定するためのグループ住所割当方法と、複数無線端末に応答要請フレームを伝送し、複数無線端末が応答フレームを伝送するための方法及び前記グループ住所（識別子）を利用してデータを伝送する方法に関する。

無線ＬＡＮは、基本的に、分散システム（ＤＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ）の接続点役割をするアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）と、アクセスポイントＡＰではない複数の無線端末ＳＴＡからなる基本サービスセット（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）を支援する。

アクセスポイントＡＰは、新しいプロトコル無線端末及びレガシープロトコル無線端末と通信することができる。アクセスポイントＡＰは、基地局ＢＳ、ノードＢ、セクタ、または他の類似した用語として使用され得る。アクセスポイントＡＰは、ＬＡＮ用イーサネットハブまたは交換機に接続され得る。イーサネットハブは、データパケットをモデムに伝送するルータに接続され得る。

無線端末ＳＴＡは、通常、１つのＡＰがつかさどる領域に複数存在する。無線端末ＳＴＡｓは、無線ＬＡＮシステムにおいて、最終ユーザアクセス装置で、無線信号を通信装置とルーティングされ得るデジタル信号に変換し、データパケットを受信して、他の機器及び／又はネットワークに配布するアクセスポイントで接続させる送受信機を意味する。無線端末は、通常、外部アダプタＵＳＢ、ＰＣＭＣＩＡカード、ＵＳＢドングル（Ｄｏｎｇｌｅ）のみならず、機器等と結合された無線ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）アダプタから機器等の一部である統合無線モジュールまでの範囲を含む様々な形態を取ることができる。以下、アクセスポイントＡＰと無線端末ＳＴＡとを通称して「端末」として指し示す。

無線ＬＡＮと関連したプロトコル標準は、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されている。ＩＥＥＥ８０２．１１で定義する無線ＬＡＮの媒体接近制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）プロトコルは、無線端末間に情報をやり取りするために、図１に示されているようなフレーム構造を利用する。

図１に示すように、一般的なＭＡＣフレーム構造は、フレーム制御情報フィールド、媒質占有持続時間情報フィールド、受信端末住所フィールド、送信端末住所フィールド、順序制御情報フィールド、ＱｏＳ制御情報フィールド、フレームボディ（Ｂｏｄｙ）フィールド、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などを含む。

フレーム制御情報フィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＭＡＣバージョンのようなプロトコルバージョンが記録されるプロトコルフィールド、使用されているフレームの類型を区別するための類型と副類型フィールド、フレーム制御のための様々なパラメータが保存されるＴｏＤＳ、ＦｒｏｍＤＳ、追加フラグメント、再試図、電力管理、追加データ、ＷＥＰ、順序などのフィールドからなる。

媒質占有持続時間情報フィールドは、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）設定または無競争期間（ＣＦＰ：Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ Ｐｅｒｉｏｄ）の間に伝送されるフレームまたはＰＳ−検査フレームのうち、１つの形態で使用される。

順序制御情報フィールドは、フラグメント化再組立てと重複フレームを捨てるときに使用されるものであって、４ビットのフラグメント化ナンバーフィールドと１２ビットのシーケンスナンバーフィールドとを含む。

フレームボディ（Ｂｏｄｙ）フィールドは、通常データフィールドといい、ペイロードが収容される。ＦＣＳは、特定端末から受信されたフレームの無欠性を検査するために使用される。

このようなＭＡＣフレームのフィールドのうち、必ず使用される構成フィールドは、フレーム制御情報フィールドと、媒質占有持続時間情報フィールドと、受信端末住所フィールドと、ＦＣＳである。そして、残りのフィールドは、無線資源を節約するために、フレームの種類によって除かれるか、追加され得る。例えば、ＱｏＳを使用しないデータフレームの場合は、ＱｏＳ制御情報フィールドが除かれ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ専用フレームの場合は、ＨＴ制御情報フィールドが追加される。

無線ＬＡＮで使用するフレームのうち、ある種類は、受信した端末の応答を必ずしも求めている。例えば、応答を必要とするフレームの種類は、ＲＴＳ（ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｅｎｄ）フレーム、ＢＡＲ（ｂｌｏｃｋ ａｃｋ ｒｅｑｕｅｓｔ）フレーム、データフレームと、各種要請フレーム（Ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ等）がある。そして、応答を要求するフレームに対する応答フレームを説明すると、ＲＴＳに対する応答フレームはＣＴＳ（ｃｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ）フレームであり、ＢＡＲフレームに対する応答フレームはＢＡ（ｂｌｏｃｋ ａｃｋ）フレームであり、データフレームに対する応答フレームはＡｃｋまたはＢＡフレームであり、各種要請フレームに対する応答フレームは、各種応答フレーム（Ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ等）である。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格によれば、応答要請フレームに対する応答フレームは、短い時間間隔（ＳＩＦＳ：ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒ ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）後に直ちに伝送される。言い替えれば、図２に示すように、ＲＴＳフレームに対するＣＴＳフレーム、データフレームに対するＡｃｋフレーム、直ちに応答する方式のＢＡＲフレームに対するＢＡフレーム、結合された（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ）データフレームに対するＢＡフレームなどを含む応答要請フレームに対する応答フレームは、応答を要請するフレームを受信した後、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に直ちに送信されなければならない。

近年、無線ＬＡＮを使用するユーザが急激に増加しつつ、１つの基本サービスセット（ＢＳＳ）が提供するデータスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を増加させようとして多くの研究が進まれている。その代表的な研究が、現在標準化が進まれているＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）無線ＬＡＮシステムに対する研究である。

ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムは、多重ユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＯＭＯ）技術と多重周波数チャネル技術とを適用してギガ級以上のスループットを提供するために研究されている。現在は、１Ｇｂｐｓ以上のスループットを提供するために、４×４ＭＩＭＯ及び８０ＭＨｚまたはそれ以上のチャネル帯域幅を使用するシステムに対するテストが進まれている。

多重ユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術と多重周波数チャネル技術とを利用すれば、１つの端末が独立的な複数の通信経路を介して各通信経路に対応する複数端末とフレームをやり取りするかのように動作するようになり、１つの端末が複数端末に同時にデータを伝送することができる。これにより、基本サービスセット（ＢＳＳ）のスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）は画期的に増加され得る。

ＩＥＥＥ８０２．１１標準では、無線媒質上でフレーム間の衝突を防止するために、制御フレームは、当該基本サービスセット（ＢＳＳ）に属する全ての端末が受信可能な形態で伝送されることを勧告している。前述したＭＵ−ＭＩＭＯ環境において複数通信経路を使用する場合にも、制御フレームは、全ての端末が受信可能な形態で伝送されなければならない。このために、ＭＵ−ＭＩＭＯを使用する環境で制御フレームは、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を適用せずに送信され、多重周波数チャネルを使用する場合にも、全ての端末が共通に使用するチャネルを介して制御フレームが送信される方法を考慮することができる。制御フレームには、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＡＣＫ、ＢＡＲ、ＢＡ、各種Ｐｏｌｌフレームが該当する。

複数通信経路を同時に使用する場合、制御フレームの受信端末は、使用する通信経路別に一対一で対応され得るので、各通信経路別に制御フレームは１つずつ送信されなければならない。ところが、このように、制御フレームが各通信経路別に１つずつ送信される場合、制御フレームの送受信によるオーバーヘッドの割合が大きくなり、複数通信経路を使用する長所が半減される問題がある。

したがって、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明は、多重ユーザＭＩＭＯ技術と多重周波数チャネルを使用する無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システムにおいて無線資源の使用効率を高め、低電力動作が可能なようにするために、複数無線端末を１つのグループとして指定するためのグループ住所（または識別子）割当方法を提供することにその目的がある。

また、本発明は、１つのフレームを介して複数の無線端末に応答要請を伝送するための応答要請フレーム伝送方法を提供することにその目的がある。

なお、本発明は、前記応答要請フレームに対して複数の無線端末が互いに衝突を起こさずに応答フレームを伝送することができる応答フレーム伝送方法を提供することにその目的がある。

さらに、本発明は、上記のように割り当てられたグループ住所（または識別子）を用いてデータを送信し受信する方法を提供することにその目的がある。

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されていない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解され得るし、本発明の実施形態によって一層明らかに理解され得るであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現され得ることが容易に分かるであろう。

このような目的を達成するための本発明に係る複数端末をグループ化するグループ住所割当方法は、グループ化対象端末に前記グループ住所（識別子）が含まれたグループ合意要請フレームを伝送し、前記グループ合意要請フレームに対する応答フレームを受信する。

ここで、前記グループ合意要請フレームは、前記グループ住所（識別子）情報と目的地住所とで１つの端末住所を含み、１つの受信端末を目的地として伝送される。

そして、グループ合意要請フレームに対する応答フレームは、別のグループ合意応答フレームで構成され得るし、他の方法でグループ合意要請フレームに対するＡｃｋフレームに代替され得る。

そして、応答フレームは、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に直ちに伝送されるか、前記グループ合意要請フレームの受信後、各受信端末がＡｃｋフレームを短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に伝送した後、無線媒質のアクセス権限が取得されると、グループ合意応答フレームを遅延伝送することができる。

一方、前記グループ合意要請フレームは、伝送されるフレームが前記グループ合意要請フレームであることを表す表示子と、前記グループ住所（識別子）情報と、グループ化対象複数端末の住所とを含むようにし、１つのグループ合意要請フレームを、複数受信端末を目的地として伝送することができる。

この場合、前記応答フレームは、前記グループ合意要請フレームに対するグループ合意応答フレームを含み、前記グループ合意応答フレームは、前記グループ化対象複数端末住所の順序によって所定時間間隔後、直ちに順次伝送されるか、前記グループ合意要請フレームに含まれた応答時間情報に応じて順次伝送され得る。

また、上記の目的を達成するための本発明に係る複数端末で応答が要請される応答要請フレームを伝送する方法は、前記応答要請フレームを受信すべき複数端末の情報を取得し、受信対象端末が複数であることを報知するための多重受信端末表示子と取得された複数端末情報が記録された多重受信端末情報フィールドとを含む１つの応答要請フレームを生成して伝送する。

ここで、前記多重受信端末表示子は、フレーム制御情報内部の特定ビットを用いて設定されるか、目的地住所である受信端末住所を予め約束された任意の住所で記録することにより設定され得る。

また、前記多重受信端末情報は、多重受信端末個数と、前記多重受信端末個数に対応する多重受信端末住所情報とを含む。

また、上記の目的を達成するための本発明に係る応答要請フレームに対して複数端末が応答フレームを伝送する方法は、受信対象端末が複数であることを報知するための多重受信端末表示子と複数端末情報が記録された多重受信端末情報フィールドとを含む１つの応答要請フレームを受信し、前記多重受信端末情報フィールドに記録された複数端末の住所順序によって所定時間間隔後、順次前記応答要請フレームに対する応答フレームを伝送する。

ここで、前記所定時間間隔は、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）であるか、自身の応答順序と、前記応答フレームの長さと、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）情報とを利用して計算された時間でありうる。

また、上記の目的を達成するための本発明に係る応答要請フレームに対して複数端末が応答フレームを伝送する方法は、受信対象端末が複数であることを報知するための多重受信端末表示子と複数端末情報が記録された多重受信端末情報フィールドとを含む１つの応答要請フレームを受信し、前記多重受信端末情報フィールドに含まれた各受信端末別の応答時間情報に応じて順次前記応答要請フレームに対する応答フレームを伝送する。

また、上記の目的を達成するための本発明に係るグループ住所（識別子）を利用したデータ送信方法は、複数端末が合意過程を介して前記グループ住所（識別子）を決定し、同じ前記グループ住所（識別子）を有する前記複数端末のみが受信されたデータに対する受信処理がなされるようにするために、前記決定されたグループ住所（識別子）を伝送フレームのシグナルフィールドに含めてデータを伝送する。

本発明は、既存の無線ＬＡＮフレームに複数端末をグループとして指定するグループ住所情報フィールドを追加する。このようなグループ住所は、グループ指定のための無線端末が効率的な交渉を介して割り当てられ、このようなグループ住所を利用して、１つのフレームを使用して複数端末に情報を伝達することができる。また、本発明は、１つのグループとして指定された無線端末が受信されたフレームが、応答が要求されるフレームであるとき、互いに衝突を起こさずに、応答フレームを伝送することができ、ＭＡＣ端における伝送効率を大きく改善することができる。

従来の無線ＬＡＮ ＭＡＣフレームの構造図である。 従来の直ちに応答する方式の応答要請フレームに対する応答フレーム伝送方法を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る多重受信端末情報フィールドを含む新しいフレーム構造図である。 本発明に係る多重受信端末情報フィールドの詳細構成図である。 本発明に係る複数端末が多重受信端末住所の順序によって応答する方法を示した図である。 本発明に係る複数端末が、自身が応答すべき時間を計算して応答する方法を示した図である。 本発明に係る応答時間情報を含む多重受信端末情報の構造を示した図である。 本発明に係る多重応答時間を利用して複数端末が応答する方法を示した図である。 本発明に係る即時応答による個別グループ合意要請過程を示した図である。 本発明に係る遅延応答による連続グループ合意要請過程を示した図面である。 本発明に係る即時応答による応答フレームを省略したグループ合意要請過程を示した図である。

上述の目的、特徴、及び長所は、添付した図面を参照して詳しく後述され、これにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。本発明を説明するにおいて本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して、本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。図面において、同じ参照符号は、同一または類似した構成要素を示すものとして使用される。

フレーム制御情報は、受信フレームの種類を知るために、全ての端末により解析され得なければならず、媒質占有持続時間情報は、無線媒質上でフレーム間の衝突を防止するために、全ての端末により解析され得なければならない。そして、受信端末住所情報は、受信フレームの目的地住所が自身であるか否かを確認するために、全ての端末により解析され得なければならない。受信フレームの目的地住所が自身である場合は、受信端末は、フレームの残りの情報を復号化する。

したがって、複数の受信端末住所を１つのフレーム内に含めてフレームを構成するためには、全ての端末が解析可能でなければならないフィールド情報のうち、いずれか１つのフィールド内に受信フレームが複数受信端末住所を含んでいるということを表す表示子（以下、多重受信端末表示子とする）が含まれなければならない。そして、多重受信端末情報がフレームに追加されなければならない。

図３は、本発明に係る多重受信端末情報を含む新しいフレームの構造を示したものである。

図３に示すように、本発明において提案されたＭＡＣフレームは、フレーム制御情報フィールド、または受信端末住所フィールド、若しくは無線ＬＡＮ規格によって追加されるフレームフィールド（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の場合、ＨＴ制御情報）内部の特定ビットを用いて多重受信端末表示子が設定され、多重受信端末情報フィールドが追加された構造を有する。

多重受信端末表示子は、フレーム制御情報の特定ビットを用いることができ、予め約束された特定の受信端末住所情報を利用することもできる。また、多重受信端末表示子として、無線ＬＡＮ規格によって追加されるフレームフィールド（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の場合、ＨＴ制御情報）内部の特定ビートが用いられることもできる。この場合は、フレームに追加されるフィールドが含まれていることをフレーム制御情報を介して分かることができなければならない。

また、多重受信端末情報は図４に示すように、フレームを受信すべき受信端末の数が何個であるかを表す多重受信端末個数情報と、多重受信端末個数情報が表す個数だけの多重受信端末住所を含む。したがって、多重受信端末個数情報は、多重受信端末住所個数と同じである。

ここで、多重受信端末個数情報は、含まれてもよく、含まれなくてもよい選択的な構成要素であり、必ず要求される情報ではない。そして、多重受信端末住所フィールドは、任意の自然数ｎ（好ましくはｎ＝４）個が備えられ得る。多重受信端末住所は、ＭＡＣ住所または結合（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）識別子（ＩＤ）でありうる。また、フレームを受信する多重受信端末個数が任意の自然数ｎより小さい場合は、有効な多重受信端末住所が記録されない残りのフィールドは、無意味なデータ（例えば、全てのビートが（ｎｕｌｌ）値または「１」値）が記録され得る。もし、このように構成された多重受信端末情報の長さがＭＡＣ住所の長さ（４８ｂｉｔ）以下であれば、多重受信端末情報を既存のＭＡＣフレームの受信住所フィールド内に記録して利用することもできる。すなわち、多重受信端末情報の長さがＭＡＣ住所の長さ（４８ｂｉｔ）以下であれば、別の多重受信端末情報フィールドを構成せずに、既存のＭＡＣフレームの受信住所フィールド内に多重受信端末情報を記録することができる。

このような本発明に係る多重受信端末情報が含まれたフレームに対する受信処理手続は次のとおりである。

フレーム制御情報内部の特定ビットを多重受信端末表示子として用いる場合について先に説明する。

フレーム制御情報内に多重受信端末表示子が設定されていると、受信されたフレームに含まれた多重受信端末個数情報を確認する。多重受信端末個数による多重受信端末住所を確認し、自身の住所が多重受信端末住所の中にあれば、受信されたフレームが自身に来るフレームであると判断する。しかし、自身の住所が多重受信端末住所の中になければ、受信されたフレームが自身に来るフレームでないことと判断する。もし、多重受信端末個数情報がフレーム内に含まれていない場合は、受信過程で多重受信端末個数情報を確認するステップは省略されるであろう。

一方、フレーム制御情報の多重受信端末表示子が設定されていないと、多重受信端末情報が含まれていないため、フレームの受信端末住所情報を確認する。受信端末住所が自身の住所であれば、受信されたフレームが自身に来るフレームであることと判断し、自身の住所でなければ、受信されたフレームが自身に来るフレームでないことと判断する。

次に、予め約束された特定の受信端末住所情報を多重受信端末表示子として利用する場合について説明する。

受信されたフレームの受信端末住所情報が多重受信端末表示子として約束された値であれば、受信されたフレームに含まれた多重受信端末個数情報を確認し、多重受信端末個数による多重受信端末住所を確認する。多重受信端末住所の中に自身の住所があれば、受信されたフレームが自身に来るフレームであることと判断し、自身の住所が多重受信端末住所の中になければ、受信されたフレームが自身に来るフレームでないことと判断する。

一方、受信されたフレームの受信端末住所情報が多重受信端末表示子として約束された値でなければ、一般的な受信端末住所として判断する。したがって、受信端末住所情報が自身の住所であれば、受信されたフレームが自身に来るフレームであることと判断し、自身の住所でなければ、受信されたフレームが自身に来るフレームでないことと判断する。

次に、上記のように受信されたフレームが複数の受信端末住所を含んでおり、多重受信端末住所の中に自身が含まれており、当該フレームが即刻応答を必要とする場合の応答方法について説明する。

既存の即刻応答を必要とするフレームに対する応答方法は、前述したように、応答を要請するフレームを受信した後、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に直ちに応答フレームを送信する。しかし、即刻応答を要請するフレームが複数の受信端末住所を含んでいる場合は、このような既存の方法を使用すれば、複数の端末が同時に応答フレームを送信するようになり、衝突が生じる。これを解決するために、本発明は、応答すべき複数の端末が順次応答をする方法を提案する。

複数の端末が順次応答をする本発明に係る第１の実施形態を図５を参照して説明する。本発明に係る第１の実施形態は、多重受信端末住所の順序によって応答するものであり、図５に示すように、他の端末が送信する応答フレームをモニタリングしており、自身の順序になれば応答する方法である。

応答をしなければならない端末は、多重受信端末住所の順序によって自身が何番目に応答しなければならないかを知り、モニタリングを介して他の端末が応答することを確認しており、自身の順序になれば、応答フレームを送信する。このとき、複数の端末が送信する応答フレームの間隔は短い時間間隔（ＳＩＦＳ）である。ところが、モニタリング結果、応答すべき端末のうち、応答をしない端末があれば、ＳＩＦＳより少し長い時間間隔（ＰＩＦＳ）後に次の順序である端末が応答フレームを送信する。

複数個の端末が順次応答をする本発明に係る第２の実施形態は、第１の実施形態のように、多重受信端末住所の順序によって応答するものであり、第１の実施形態との差異点は、自身が応答すべき順序と応答フレームの長さから自身が応答しなければならない時間を計算し、計算された自身の応答時間に合わせて応答するという点にある。図６を参照して本発明に係る第２の実施形態を説明する。

応答すべき端末は、多重受信端末住所の順序によって自身が何番目に応答しなければならないかと、応答フレームの長さを知っており、これにより、自身が応答すべき時間を計算することができる。このような自身の応答時間は、下記の数学式１のように計算される。数学式１において自身が応答すべき時間はＴ、自身が応答すべき順序はｋ、応答フレームの長さはＬで表示した。
［数１］
Ｔ＝（ｋ−１）×Ｌ＋ｋ×ＳＩＦＳ

複数端末が順次応答をする本発明に係る第３の実施形態は、応答要請端末が複数の受信端末住所を含む応答要請フレームに多重受信端末住所のみならず、それぞれの多重受信端末が応答フレームを送るべき応答時間情報を共に含めて送信する。これにより、応答端末は、応答要請端末が伝送した応答要請フレームに含まれた応答時間に応答フレームを送信する。

この場合の多重受信端末情報は、図７のように構成され得る。図７に示すように、多重受信端末情報は、多重受信端末個数情報と、該多重受信端末個数情報と一致する個数の多重受信端末住所と、該多重受信端末住所に一対一で対応する多重応答時間情報とを含む。

図８は、このように、応答要請フレームに応答時間情報が含まれたフレームを用いた本発明に係る第３の実施形態を説明するための図である。

図８に示すように、応答要請端末は、多重応答時間情報が含まれた多重受信端末情報を応答要請フレームに含めて伝送する。これにより、応答端末は、自身の多重応答時間に合わせて応答フレームを伝送する。このとき、多重応答時間は、相対的である時間でありうるし、絶対的な時間でありうるが、図８は、相対的な時間を使用する場合についての例を示したものである。

今までは、ＭＡＣフレーム内に複数の受信端末住所を含む多重受信端末情報を追加して複数端末とフレームを送受信する過程について説明した。

以下では、１つのグループ住所（または識別子）を利用したグループ化過程及びこれを利用したフレーム送受信方法について説明する。ここで、グループ住所（または識別子）は、無線ＬＡＮシステムでグループ識別子として使用するために、任意に割り当てたっシリアル番号（例えば、６ｂｉｔｓ値）または無線ＬＡＮシステムにより任意に割り当てられた番号やある規則によって割り当てられた番号など、固有の値の全てを含む。したがって、以下の説明において、グループ住所またはグループ識別子は、同じ意味であるグループを区分するための固有な値を意味する。

このようなグループ住所（識別子）は、１つの基本サービスセット（ＢＳＳ）内に存在する他の端末が認知できなければならない。このようなグループ住所（識別子）を利用することにより、全ての端末は、自身に来るフレームであるか否かを確認することができ、自身に来るフレームでない場合、低電力モードを維持させることにより、消費電力を低減することができる。

グループ住所（識別子）を利用するためには、複数端末が１つのグループにグループ化するための合意過程があるべきである。

複数端末を１つのグループにグループ化するための合意過程（以下、グループ合意過程とする）は、次のようなイベント発生時に行われる。第１に、グループ合意過程は、該当グループに属する端末にデータを伝送する直前になされ得る。第２に、グループ合意過程は、新しい端末が該当基本サービスセット（ＢＳＳ）に合流したときのように、ネットワーク構成上の変化が生じるときになされ得る。第３に、グループ合意過程は、無線チャネルの変化が感知されたときになされ得る。第４に、グループ合意過程は、該当グループが形成された後、無線チャネルの状態が変わり得る程度の十分な時間が経過した後になされ得る。

グループ合意過程は、合意を要請する端末が該当グループに含める全ての端末のそれぞれにグループ合意要請フレームを送信し、グループ合意要請フレームを受けた端末がこれに対する応答フレームを送ることによりなされる。

グループ合意要請フレームを伝送する方法には、次の２つの方法がありうる。第１に、１つの端末に対するグループ合意要請フレームに対する応答が終わった後、次の端末にグループ合意要請フレームを送る方法がありうるが、これを個別グループ合意要請という。第２に、グループ合意要請フレームを該当する全ての端末に連続的に送信した後、グループ合意応答フレームを受ける方法があるが、これを連続グループ合意要請という。

また、グループ合意要請に対するグループ合意応答フレームは、次のような様々な方法によりなされ得る。第１に、グループ合意応答フレームは、グループ合意要請フレームを受信した直後に応答できるが、これを即時応答方法という。第２に、一応、グループ合意要請フレームに対するＡｃｋフレームを送信した後、無線媒質をアクセスできる権利を得たとき、グループ合意応答フレームを送信する方法であり、これを遅延応答方法という。第３に、グループ合意要請フレームに対してＡｃｋフレームを送信することにより、グループ合意応答フレームに代わる方法で、これを応答省略合意要請という。

図９は、本発明に係る即時応答方法を利用した個別グループ合意要請過程を示した図である。

図９に示すように、グループ合意要請フレームを伝送する端末は先に、第１の端末にグループ合意要請フレームを伝送する。第１の端末は、グループ合意要請フレームに対して短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後にグループ合意応答フレームを伝送する。連続してグループ合意要請フレームを伝送する端末は、第２の端末にグループ合意要請フレームを伝送する。第２の端末は、グループ合意要請フレームに対して短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後にグループ合意応答フレームを伝送する。このような過程により複数端末と個別的にグループ合意要請フレームを伝送し、それに対する応答フレームを受信する。ここで、グループ合意要請フレームには、グループ住所（識別子）として使用するための住所（識別子）情報が含まれ得る。また、グループ合意応答フレームには、グループ合意要請に対する同意または拒絶のような結果情報が含まれる。

図１０は、本発明に係る遅延応答方法を利用した連続グループ合意要請過程を示した図である。

図１０に示すように、グループ合意要請フレームを伝送する端末は、第１の端末にグループ合意要請フレームを伝送し、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後、第１の端末からＡｃｋフレームを受信する。連続してグループ合意要請フレームを伝送する端末は、グループ化対象である第２の端末にグループ合意要請フレームを伝送し、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に第２の端末からＡｃｋフレームを受信する。このように、複数端末にグループ合意要請フレームを伝送した後、グループ化対象端末が無線媒質をアクセスできる権利を得たときにグループ合意応答フレームを、グループ合意要請フレームを伝送する端末に送信する。各端末からグループ合意応答フレームを受信したグループ合意要請フレームを伝送する端末は、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後、Ａｃｋフレームを各グループ化対象端末に伝送する。ここで、グループ合意要請フレームには、グループ住所（識別子）として使用するための住所（識別子）情報が含まれ得る。また、グループ合意応答フレームには、グループ合意要請に対する同意または拒絶のような結果情報が含まれる。

図１１は、本発明に係る即時応答方法を利用した応答省略合意要請過程を示した図である。

図１１に示すように、グループ合意要請フレームを伝送する端末は、第１の端末にグループ合意要請フレームを伝送し、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後、第１の端末からＡｃｋフレームを受信する。そして、グループ合意要請フレームを伝送する端末は、グループ化対象である第２の端末にグループ合意要請フレームを伝送し、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に第２の端末からＡｃｋフレームを受信する。このように、複数端末にグループ合意要請フレームを伝送した後、Ａｃｋフレームを受信することにより、各端末がグループ合意要請に対する同意をしたものと判断する。

ここで、グループ合意要請フレームには、グループ住所（識別子）として使用するための住所（識別子）情報と、グループ化対象端末の情報とが含まれ得る。

以上では、各端末に個別的なグループ合意要請フレームを伝送することと説明したが、図３及び図４において説明したフレーム構造を利用して複数端末を目的地とする１つのグループ合意要請フレームを伝送し、図５、図６、及び図８において説明したような方法によりグループ合意要請フレームに対する応答フレームを受信することができる。

このように、１つのグループ合意要請フレームを用いる場合は、伝送されるフレームがグループ合意要請フレームであることを表す表示子が含まれ、グループ化対象端末の住所情報が含まれる。また、グループ合意要請フレームには、向後使用されるグループ住所（識別子）情報が含まれる。このようなグループ合意要請フレームによる応答過程は、図５、図６、及び図８において説明したことと同じであるから、応答過程については詳細な説明を省略する。ただし、グループ合意応答フレームには、グループ合意要請に対する同意または拒絶のような結果情報が含まれ得る。

グループ合意過程は、グループを中心としてなされることができ、個別端末を中心としてなされることもできる。

グループ単位グループ合意過程は、１つのグループに含まれる端末のそれぞれとグループ合意過程を経るものであり、これは、新しくグループを構成する場合に行われ得る。この場合は、該当グループを識別できるグループ住所（または、識別子）をグループ合意要請フレームを介して報知しなければならず、、選択的に該当グループに含まれた端末の目録を共に報知することができる。このとき、端末の目録は、基本サービスセット（ＢＳＳ）内で各端末に対して固有の値であるＭＡＣ住所や結合（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）識別子（ＩＤ）となり得る。

個別端末単位グループ合意過程は、１つの受信端末に対して、その端末が含まれている複数グループに対するグループ合意過程を経るものであり、該当端末が含まれたグループ住所（識別子）の目録をグループ合意要請フレームを介して報知しなければならない。

１つのグループを構成する端末の目録を変更したり、１つの端末が含まれたグループの目録を変更するときは、グループ更新過程を使用することができる。この過程は、上記で説明したグループ合意過程と同じであり、ただし、グループ合意要請フレームの代りにグループ更新要請フレームを使用しなければならない。グループを中心としてグループ合意過程がなされた場合のグループ更新要請フレームは、グループ住所（識別子）と、更新されたグループに含まれた端末の目録、またはグループに追加された端末の目録、若しくは、グループから削除された端末の目録を含むことができる。端末を中心としてグループ合意過程がなされた場合のグループ更新要請フレームは、該当端末が含まれた全てのグループ住所（識別子）の目録、または該当端末が削除されたグループ住所（識別子）の目録、若しくは、該当端末が追加されたグループ住所（識別子）の目録を含まなければならない。

使用していたグループを終了しようとする場合には、グループ解除過程を使用することができる。この過程もグループ合意過程と同じであり、ただし、グループ合意要請フレームの代りにグループ解除要請フレームを使用する。グループ解除要請フレームには、解除しようとするグループ住所（識別子）が含まれなければならない。

複数端末を１つのグループ住所（識別子）として表すためのグループ合意過程が終わった後、グループ住所（識別子）を用いてデータフレームを送受信する過程は、次のとおりである。

複数端末は、合意過程を介してグループ住所（識別子）を決定する。そして、グループに属する端末にデータの伝送を希望する送信端末は、前記決定されたグループ住所（識別子）を伝送フレームのシグナルフィールドに記録し、個別端末の固有受信住所とデータペイロードが含まれた伝送フレームを生成する。そして、送信端末は、このように生成された伝送フレームを送信する。

次に、受信端末における受信処理過程を説明すると、受信端末は、受信されたフレームに含まれたグループ住所（識別子）が予め自身と合意された値であれば、自身が受信すべきフレームとして判断して処理し、自身と合意されていない値であれば、自身が受信する必要がないフレームとして判断して、それ以上処理せずに捨てる。

１つのグループに含まれた全ての端末のうち、一部端末のみにフレームを送信する必要がある場合のために、該当グループに含まれた端末のうち、該当フレームを受信すべき端末の個別住所を報知する必要がある。このために、グループ住所（識別子）の後に該当フレームを受信すべきグループ内の端末に対する住所を追加することができる。グループ内の端末に対する住所は、ＭＡＣ住所と、結合（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）識別子（ＩＤ）などを使用することができる。また、グループ合意／更新過程で使用したグループ合意／更新要請フレームがグループ住所（識別子）と該当グループに含まれた端末の目録を含んでいたとすれば、その目録の順序によって各端末が該当フレームを受信すべきか否かのみを表示して表すこともできる。

上述したような本発明の方法は、プログラムで実現されてコンピュータで読み取り可能な形態で記録媒体（ＣＤＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等）に保存されることができる。このような過程は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が容易に実施できるので、それ以上詳細に説明しないようにする。

前述した本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者にとって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であるため、前述の実施形態及び添付した図面によって限定されるものではない。

産業上の利用可能性
本発明は、無線ＬＡＮシステムにおいて、グループ指定のための無線端末が効率的な交渉を介してグループ住所を割り当てる分野に適用される。また、本発明は、１つのグループとして指定された無線端末が互いに衝突を起こさずに、応答フレームを伝送する技術分野に適用される。

Claims (20)

1. 無線ＬＡＮシステムにおいて複数端末をグループ化するグループ住所（識別子）割当方法であって、
   （ａ）グループ化対象端末に前記グループ住所（識別子）が含まれたグループ合意要請フレームを伝送するステップと、
   （ｂ）前記グループ合意要請フレームに対する応答フレームを受信するステップと、
   を含むことを特徴とするグループ住所割当方法。
2. 前記グループ合意要請フレームは、前記グループ住所（識別子）情報と目的地住所とで１つの端末住所を含むことを特徴とする請求項１に記載のグループ住所割当方法。
3. 前記応答フレームは、グループ合意応答フレームと前記グループ合意要請フレームとに対するＡｃｋフレームのうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項２に記載のグループ住所割当方法。
4. 前記応答フレームは、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に伝送されることを特徴とする請求項２に記載のグループ住所割当方法。
5. 前記グループ合意要請フレームを受信した後、各受信端末は、Ａｃｋフレームを短い時間間隔（ＳＩＦＳ）後に伝送してから、無線媒質のアクセス権限を取得すれば、グループ合意応答フレームを伝送することを特徴とする請求項２に記載のグループ住所割当方法。
6. 前記グループ合意要請フレームは、伝送フレームが前記グループ合意要請フレームであることを表す表示子と、前記グループ住所（識別子）情報と、グループ化対象複数端末の住所とを含むことを特徴とする請求項１に記載のグループ住所割当方法。
7. 前記応答フレームは、前記グループ合意要請フレームに対するグループ合意応答フレームを含み、
   前記グループ合意応答フレームは、
   前記グループ化対象複数端末住所の順序によって所定の時間間隔後、順次伝送されることを特徴とする請求項６に記載のグループ住所割当方法。
8. 前記応答フレームは、前記グループ合意要請フレームに対するグループ合意応答フレームを含み、
   前記グループ合意応答フレームは、
   前記グループ合意要請フレームに含まれた応答時間情報に応じて順次伝送されることを特徴とする請求項６に記載のグループ住所割当方法。
9. 無線ＬＡＮシステムにおいて複数端末で応答が要請される応答要請フレームを伝送する方法であって、
   （ａ）前記応答要請フレームを受信すべき複数端末の情報を取得するステップと、
   （ｂ）受信対象端末が複数であることを報知するための多重受信端末表示子と、前記（ａ）ステップで取得した複数端末情報が記録された多重受信端末情報とを含む１つの応答要請フレームを生成するステップと、
   （ｃ）前記（ｂ）ステップで生成された応答要請フレームを伝送するステップと、
   を含むことを特徴とする応答要請フレーム伝送方法。
10. 前記多重受信端末表示子は、フレーム制御情報内部の特定ビットを用いて設定されることを特徴とする請求項９に記載の応答要請フレーム伝送方法。
11. 前記多重受信端末表示子は、目的地住所である受信端末住所を予め約束された任意の住所で記録することにより設定されることを特徴とする請求項９に記載の応答要請フレーム伝送方法。
12. 前記多重受信端末情報は、任意の自然数ｎ個の多重受信端末住所情報を含むことを特徴とする請求項９に記載の応答要請フレーム伝送方法。
13. 前記多重受信端末住所情報は、ＭＡＣ住所または結合識別子（ＩＤ）を用いて記録されることを特徴とする請求項１２に記載の応答要請フレーム伝送方法。
14. 前記多重受信端末情報は、前記多重受信端末住所個数を表す多重受信端末個数情報をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の応答要請フレーム伝送方法。
15. 前記多重受信端末情報は、前記多重受信端末住所に一対一で対応する多重応答時間情報をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の応答要請フレーム伝送方法。
16. 無線ＬＡＮシステムにおいて応答要請フレームに対して複数端末が応答フレームを伝送する方法であって、
    （ａ）受信対象端末が複数であることを報知するための多重受信端末表示子と複数端末情報が記録された多重受信端末情報フィールドとを含む１つの応答要請フレームを受信するステップと、
    （ｂ）前記多重受信端末情報フィールドに記録された複数端末の住所順序によって所定の時間間隔後、順次前記応答要請フレームに対する応答フレームを伝送するステップと、
    を含むことを特徴とする応答フレーム伝送方法。
17. 前記所定の時間間隔は、短い時間間隔（ＳＩＦＳ）であることを特徴とする請求項１６に記載の応答フレーム伝送方法。
18. 前記所定の時間間隔は、自身の応答順序と前記応答フレームの長さと短い時間間隔（ＳＩＦＳ）情報とを利用して計算された時間であることを特徴とする請求項１６に記載の応答フレーム伝送方法。
19. 無線ＬＡＮシステムにおいて応答要請フレームに対して複数端末が応答フレームを伝送する方法であって、
    （ａ）受信対象端末が複数であることを報知するための多重受信端末表示子と複数端末情報が記録された多重受信端末情報フィールドとを含む１つの応答要請フレームを受信するステップと、
    （ｂ）前記多重受信端末情報フィールドに含まれた各受信端末別の応答時間情報に応じて順次前記応答要請フレームに対する応答フレームを伝送するステップと、
    を含むことを特徴とする応答フレーム伝送方法。
20. 無線ＬＡＮシステムにおいてデータを伝送する方法であって、
    （ａ）複数端末が合意過程を介して前記グループ住所（識別子）を決定するステップと、
    （ｂ）同じ前記グループ住所（識別子）を有する前記複数端末のみがデータ受信処理されるようにするために、前記決定されたグループ住所（識別子）を伝送フレームのシグナルフィールドに含めてデータを伝送するステップと、
    を含むことを特徴とするデータ伝送方法。

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