JP2013514037A - 無線装置、通信方法及び製品 - Google Patents

Abstract

ヘテロジーニアストラフィックストリームを管理する技法が開示される。無線装置はメディアアクセス制御コントローラを有するトランシーバを有し、メディアアクセス制御コントローラは、第1及び第2の無線装置の間に無線通信チャネルを設定し、かつ1つのサービス期間の間に前記無線通信チャネルにおいて複数のトラフィックストリームを通信するように動作し、該トラフィックストリームの各々は前記第1の無線装置から前記第2の無線装置への情報の搬送に対して異なる信頼度を有する。その他の形態も開示されている。

Description

本発明は無線装置、通信方法及び製品に関連する。

無線通信システムは1つ以上の部分の無線周波数(RF)スペクトルのような共有される無線通信媒体により情報を通信する。60ギガヘルツ(GHz)の周波数バンドで動作するミリメートル波(mm波)通信の最近の進歩により、約10メートルの短距離の範囲内において数ギガビット毎秒(Gbps)のスループットが確保される。現在のmm波通信システムはビデオやマルチメディアストリーミング等のような異なるタイプの情報を通信し、その異なるタイプの各々は異なる量の無線リソースを消費する。可変のサービス品質(QoS)条件を有するアプリケーションは、異なるアクノリッジメント方式、異なる変調及び符号化方式、異なるプロトコル、異なる帯域幅サイズ、異なるメモリリソース等を使用してもよい。例えば、電話の呼の音声情報を通信するボイスオーバインターネットプロトコル(VoIP)アプリケーションは、電子メール(email)やストリーミングビデオアプリケーションにより使用されるデータ情報よりも高いQoS条件を有する。更に、あるアプリケーションは他のアプリケーションよりも広い帯域幅を要求し、しばしば動的に変化する。従って、無線リソースの利用効率を向上させる技法は、無線通信システムのパフォーマンス及び有用性を高める。開示される様々な実施形態は上記及びその他の事情を考慮して得られた。

本発明の課題は、無線リソースの利用効率を向上させることである。

一実施形態による無線装置は、
メディアアクセス制御コントローラを有するトランシーバを有する無線装置であって、前記メディアアクセス制御コントローラは、第1及び第2の無線装置の間に無線通信チャネルを設定し、単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して複数のトラフィックストリームを通信するように動作するトラフィックストリーム管理部を有し、該トラフィックストリームの各々は前記第1の無線装置から前記第2の無線装置への情報の通信の際に異なる信頼度を要する、無線装置である。

一実施形態による通信システムを示す図。 一実施形態による第1の無線ネットワークを示す図。 一実施形態による第1のパケットデータ構造を示す図。 一実施形態による第2のパケットデータ構造を示す図。 一実施形態による第3のパケットデータ構造を示す図。 一実施形態による第4のパケットデータ構造を示す図。 一実施形態による第5のパケットデータ構造を示す図。 一実施形態による第6のパケットデータ構造を示す図。 一実施形態における動作例を示す論理フローチャート。 一実施形態による第2の無線ネットワークを示す図。 一実施形態における論理ダイヤグラムを示す図。 一実施形態による製品を示す図。

概して、無線通信システムにおけるヘテロジーニアス(heterogeneous)トラフィックストリームを管理するための改善されたトラフィック管理方式の観点から、様々な実施形態が説明される。特に一実施形態はハイスループット(HT)無線通信システムにおける1つ以上の無線通信チャネルで通信されるヘテロジーニアストラフィックストリームを管理する改善されたトラフィック管理方式に関連し、HT無線通信システムは例えば60GHzのmm波無線ビデオエリアネットワーク(WVAN)、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)又は無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)等である。WVAN及びWPANネットワークは、それらの限られた通信範囲及び参加する装置に起因してしばしば「ピコネット」と言及される。

改善されたトラフィック管理方式は従来の方式を上回るいくつもの利点をもたらす。多くの場合、無線リンクの信頼性は低い。例えば、フェージング、干渉、人の動き、移動局の動き及びその他の要因等のようなリンク状態に依存して、トラフィックデータが失われてしまうおそれがある。より高いデータレートの場合、そのようなリンク状態の影響をより強く受ける。高速データレート及び信頼性の高いデータフレーム送信を達成するための解決手段の1つは、レートアダプテーション(rate adaptation)及びフレームの再送を利用することである。それ以外の既存の解決手段は、短い制御フレームを信頼性高く送信するために非常に低いレートを使用することである。これらの解決手段は、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)等のような通信プロトコルによるデータ伝送には良好に機能し、如何なる情報の損失もなく各フレームを配信することが意図されている。現在のQoSは、一般に、無損失配信(lossless delivery)の仮定を変更しない。しかしながらアプリケーションによっては無損失配信を必要とせず、従って全てのアプリケーションに対して1段階の信頼性を適用することは、無線リソースの非効率的な利用となってしまう。例えば、あるストリーミングビデオアプリケーションが少数のデータフレームを失うも全体的にはアプリケーションを乱さなかったとしても、品質は劣化してしまうかもしれない。また、アプリケーションからの様々なデータのうち或る部分は他の部分よりも高い信頼性を要するかもしれない。不等プロテクション(Unequal Protection)の場合にはそのような相違があり、その場合、最上位ビット(MSB)が最下位ビット(LSB)より高い信頼性を必要とし、MPEGのような圧縮ビデオの場合、「I」フレームは他のタイプのフレームよりも重要である。現在のところ、異なるデータフレームを異なるレベルの信頼度でハイsnする効率的な解決手段は存在しない。より強いロバスト性の変調及び制御方式(MCS)を利用しかつ全てのデータフレームについてではないが特定のデータフレームについての再送回数を増やすことで、より高い信頼度を達成できる。従って、相対的に重要でない他のデータフレームを犠牲にして、より高い信頼度で配信すべきより重要なデータにより多くの無線リソースを割り当てるように、リンク帯域幅を制限することが重要になる。リンクタ帯域幅の効率的な利用に加えて、別の問題は、媒体アクセス制御(MAC)サービスデータユニット(SDU)(MSDU)の最大サイズが典型的には特定の通信プロトコルによって規定され、従って特定のアプリケーションがより小さなMSDUサイズを使用してよい場合でさえ、交渉の余地がないことである。これはメモリを非効率的に確保することになり、装置コストを高くしてしまう。

複数のトラフィックストリームが単独の時間期間の中で送信されることを許容し、トラフィックストリームの各々に選択された異なるレベルの信頼度を与え、受信側の装置に対する最大バッファサイズについて折り合いをつけることで、実施形態は上記及びその他の問題を解決する。例えば、一実施形態において、改善されたトラフィック管理方式は、例えばサービス期間(SP)のような単独の時間期間の中で無線装置が1つ以上のトラフィックストリームを通信することを許容する。これは、単独のSPの中で1つ以上のアプリケーションが異なるタイプの情報を通信することを許容し、これによりRFリソースを効率的に利用できるという利点をもたらす。例えば一実施形態において、改善されたトラフィック管理方式は単独のSPの中で通信される様々なトラフィックストリームが様々な信頼度で通信されることを許容し、無線装置が、より高い優先度又はより厳しいQoS条件を有するトラフィクストリームに、無線リソースを割り当てることを許容する。例えば一実施形態において、改善されたトラフィック管理方式は、無線装置が、他の無線装置に送信される情報についてのメモリ条件を通信することを許容し、これにより受信側の装置のメモリリソースの利用効率を向上させることができる。他の実施形態も特許請求の範囲に属する。

上記及びその他の改善されたトラフィック管理方式は、本願において説明されているような新たな情報要素と共に修正された1つ以上の標準規格の無線通信プロトコルを用いて実現されてもよい。様々な実施形態は、ピアトゥピアトラフィック仕様(peer-to-peer traffic specification：PTP-TSPEC)と言及される新たな情報要素(IE)又はデータ構造を規定し、例えばWVAN、WPAN又はWLAN等のようなピア無線装置同士の間のピアトゥピア通信又はアドホックネットワークに使用されてもよい。PTP-TSPEC情報要素は、WVAN、WPAN又はWLAN等の様々な標準化された通信プロトコルにおける従来の情報要素を改良又は置換するために使用される。例えば一実施形態において、PTP-TSPEC情報要素は、WVAN、WPAN又はWLAN等の様々な標準化された通信プロトコルにおける従来のTSPEC情報要素を改良又は置換するために使用される。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

図1は通信システム100の一例をブロック図で示す。様々な実施形態において、通信システム100は複数のノードを有する。一般にノードは通信システム100において情報を通信する任意の物理的又は論理的な機能要素(エンティティ)を有し、所与の一群の設計パラメータ又はパフォーマンスの制約に応じて、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの任意の組み合わせにより実現されよい。図1は一例として限られた数のノードしか示していないが、より多数又は少数のノードが所与の実施形態において使用されてよいことが認められる。

様々な実施形態において、通信システム100は、有線通信システム、無線通信システム又はそれらの組み合わせによるシステム又はその一部を構築又は形成してもよい。例えば通信システム100は1つ以上のタイプの有線通信リンクを介して情報を通信する1つ以上のノードを有していてもよい。有線通信リンクの具体例は、ワイヤ、ケーブル、バス、印刷回路基板(PCB)、イーサーネット接続、ピアトゥピア(PTP)接続、バックプレーン(backplane)、スイッチ構造、半導体材料、より対線、同軸ケーブル、光ファイバ接続等を含むが、これらに限定されない。通信システム100は、1つ以上のタイプの無線通信リンクを介して情報を通信する1つ以上のノードを有していてもよい。無線通信リンクの具体例は、無線チャネル、赤外線チャネル、無線周波数(RF)チャネル、ワイヤレスフィデリティ(WiFi)チャネル、RFスペクトルの一部分、及び/又は1つ以上のライセンスされた又はライセンスを要しない周波数バンド等を含むが、これらに限定されない。

通信システム100は、ある標準化機構が推奨している1つ以上の標準仕様に従って情報を通信してもよい。一実施形態において例えば通信システム100の一部を形成する様々な装置は、60ギガヘルツ(GHz)付近で動作するmm波通信に適した任意の仕様、規格又は改訂版(標準仕様等)に従って動作し、標準仕様等は、例えばWGAドラフト候補(WGA Draft Canditate D0.5r0, July2009)(WGAドラフトスタンダード：WGA draft standard)及びその改訂版を含む1つ以上のワイヤレスギガビットアライアンス(WGA)標準仕様と、ワイヤレスHD標準仕様、標準仕様の改訂版(例えば、ワイヤレスHD標準仕様の2007年12月1日付けのバージョン1.0d7)、ワイヤレスHDにより推奨されているようなそれらの規格群、LLC(「ワイヤレスHD標準仕様」としてまとめて言及される)のような1つ以上のワイヤレスHD標準仕様及び改訂版とを含み、あるいはその他の標準化機構(例えば、国際電気通信連合(ITU)、国際標準化機構(ISO)、国際電気標準会議(IEC)、電気電子技術者協会(IEEE)、インターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)等)によって推奨されている他の任意の無線標準仕様を含んでいてもよい。様々な実施形態において、例えば、通信システム100は、IEEE802.11標準仕様のような無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)に関する1つ以上のIEEE802.11標準仕様(1999年版、Information Technology Telecommunications and Information Exchange Between Systems − Local and Metropolitan Area Networks − Specific Requirements, Part II: WLAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layer Specifications)及び改訂を含むそれらの一群の規格群；IEEE802.15.3及びその改訂版；802.16-2004、802.16.2-2004、802.16e-2005、802.16f及びそれらの改訂版のようなIEEE802.16標準仕様を含むWMAN用のIEEE802.16標準仕様；WGA(WiGig)及び改訂版に関する一群の規格群；欧州コンピュータ製造工業会(ECMA)TG20及び改訂版に関する一群の規格群；並びにその他の無線ネットワーキング標準仕様に従って情報を通信してもよい。実施形態はこの例に限定されない。

通信システム100は1つ以上のプロトコルに従って情報を通信、管理又は処理する。プロトコルはノード間の通信を管理するために予め規定された一群の規則又は命令を含む。様々な実施形態において、例えば通信システム100は1つ以上のプロトコルを使用し、そのプロトコルは、例えば、ビームフォーミングプロトコル、媒体アクセス制御(MAC)プロトコル、物理レイヤコンバージェンスプロトコル(PLCP)、シンプルネットワーク管理プロトコル(SNMP)、非同期転送モード(ATM)プロトコル、フレームリレープロトコル、システムネットワークアーキテクチャ(SNA)プロトコル、転送制御プロトコル(TCP)、インターネットプロトコル(IP)、TCP/IP、X.25、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、衝突許容期間(contention based period：CBP)プロトコル、分散型衝突許容期間(分散CBP)プロトコル等である。様々な実施形態において、通信システム100は媒体処理の標準仕様及び/又はプロトコルに従って動作するように形成される。本実施形態はこれらに限定されない。

図1に示されているように、通信システム100はネットワーク102と複数のノード104-1-nを有し、nは任意の正の整数を表す。様々な実施形態において、ノード104-1-nは様々なタイプの無線装置として実現されてよい。無線装置の具体例は、IEEE802.15.3のピコネットコントローラ(PNC)、コントローラ、IEEE802.11のプライベートベーシックサービスセット(PBSS)制御ポイント(PCP)、コーディネータ、通信局(ステーション)、加入者通信局、基地局、無線アクセスポイント(AP)、無線クライアント装置、無線通信局(STA)、ラップトップコンピュータ、ウルトララップトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ、パーソナルコンピュータ(PC)、ノートブックPC、携帯用コンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)、セルラ電話機、セルラ電話機とPDAとの組み合わせ、スマートフォン、ページャ、メッセージ処理装置、メディアプレーヤ、ディイジタルミュージックプレーヤ、セットトップボックス(STB)、電化製品、ワークステーション、ユーザ端末、移動端末、家庭用電化製品、テレビジョン、ディジタルテレビジョン、高解像度テレビジョン、テレビジョン受信機、高解像度テレビジョン受信機等である。図1に示す一実施形態において、無線ノード104-1はPC104-1、ディジタルTV104-2、メディアソース104-3(例えば、CD、DRV、メディアフィルタサーバ等)、携帯用高解像度受信機、性能がすく下レ居るテレビジョン受信機等である。図1に示されている形態の場合、無線ノード104-1-nはPC104-1、ディジタルTV104-2、メディアソース104-3(例えば、CD、DVD、メディアファイルサーバ等)、携帯装置104-4及びラップトップ又はノードブック104-5を含む。これらは一例にすぎず、実施形態はこの例に限定されない。

一実施形態において、ノード104-1-nは無線通信用の1つ以上の無線インターフェース及び/又は構成要素(コンポーネント)を有し、例えば、送信機、受信機、トランシーバ、チップセット、増幅器、フィルタ、制御論理部、ネットワークインターフェースカード(NIC)、アンテナ、アンテナアレイ、モジュール等の内の1つ以上を有する。アンテナの具体例は、内蔵アンテナ、オムニ指向性アンテナ、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、エンドフェッドアンテナ(end fed antenna)、円偏波アンテナ、マイクロストリップアンテナ、ダイバーシチアンテナ、デュアルアンテナ、アンテナアレイ等であるが、これらに限定されない。

一実施形態において、ノード104-1-nは無線ネットワーク102又はその一部を構築又は形成する。一実施形態において、例えば、無線ネットワーク102は60ギガヘルツ(GHz)で動作するミリメートル波(mm波)無線ネットワークを形成する。より具体的には、無線ネットワーク102及び無線ノード104-1-nは、WGAドラフトスタンダード及び/又はIEEE802.11-2007の規格群及び改訂版により推奨されている通信プロトコル、規格及び仕様に基づいていてもよい。限定ではなく説明の便宜上、実施形態はmm波無線ネットワークとして実現される無線ネットワーク102の観点から説明されているが、実施形態はこの例に限定されないことが理解できる。例えば、WVAN、WPAN、WLAN、WMAN、WWAN、ブロードバンド無線アクセス(BWA)ネットワーク、セルラ無線ネットワーク、ケーブルネットワーク、テレビジョンネットワーク、衛星ネットワーク(例えば、ダイレクトブロードキャスト衛星(DBS)ネットワーク)、及び/又は開示される実施形態に従って動作する他の任意の無線通信ネットワーク等に相応しい様々なタイプの無線ネットワーク及び/又は関連するプロトコルとして、無線ネットワーク102が構築又は実現されてもよい。

様々な実施形態において、60ギガヘルツ(GHz)の周波数バンドで動作する通常のミリメートル波(mm波)無線ネットワークは、セントラルコーディネータノードとして機能する1つのノード104-1-nを含む。コーディネータノードは、ピコネットにおけるタイミングを制御し、ピコネットのメンバを追跡し、データの送受信を制御する。残りのノード104-1-nはデータを送受信する通信局である。例えば一実施形態において、無線ノード104-1-nの内の何れかは、2つ以上の他の無線ノード104-1-nに対してプライベートベーシックサービスセット(PBSS)制御ポイント(PCP)として機能し、2つの無線ノード104-1-n同士の間で一方向又は双方向の無線通信チャネルを確立する。特許請求の範囲には他の形態も含まれる。

ネットワーク102はピアトゥピア又はアドホックネットワーク通信を可能にし、無線ノード104-1-nは例えば無線アクセスポイントのような固定装置を必要とすることなく、互いに直接的に通信してよい。例えば一実施形態において、ネットワーク102は例えばキャリアセンス多重アクセス(CSMA)技術のような衝突許容型媒体アクセス(contention based medium access)を行い、CSMAはしばしば無線ネットワークにおける衝突を回避する技術(CA)と組み合わせて使用される(CSMA/CA)。CSAM/CA技術は無線ノード104-1-nに対する公平かつ均等なアクセスをもたらすように意図されており、無線ノード104-1-nの各々は通信を試みる前に共有される無線媒体を監視する(無線媒体の使用状況を調べる)。帯域幅を要求しかつ時間の影響を受けやすい情報(例えば、オーディオ/ビデオ(AV)又はマルチメディアストリーム等)に対処するため、ネットワーク102はQoS技術を用いて制御された公平性(controlled fairness)を実現する。しかしながら、衝突許容型媒体アクセスは、負荷が過剰であった場合、深刻なパフォーマンス劣化の影響を受ける。従って共有される無線媒体についてのデータ競合の度合いを規制する参入抑制技術が用いられる。

流入制御(admission control)はトラフィック仕様(TSPEC)を使用することでしばしば交渉される。無線ノード104-1-nは、品質アクセスポイント(QAP)又はPCPに制御信号を送信することで、各自のトラフィックフロー条件を指定し、2つ以上の無線ノード104-1-n同士の間で新たなトラフィック仕様(new traffic specification)を作成するように、品質アクセスポイント(QAP)又はPCPに要求する。制御信号は、例えば、付加トラフィックストリーム(ADDTS)アクション要求フレーム及びADDTSアクション応答フレームのようなMAC管理アクションフレームを含んでよい。QAP又はPCPは現在の一群の規定されているトラフィック仕様に関し、存在するネットワーク負荷を算出する。現在の状態に基づいて、QAP又はPCPは新たなトラフィック仕様の要求を許可、否定又は修正してよい。

衝突許容型媒体アクセスに伴う問題の1つは、WPAN又はWLANの単独のサービス期間(SP)のような特定の通信期間の間に、様々なタイプのデータフレームをレベルが変化する信頼度及び/又はQoS条件と共に通信することが困難又は不可能になってしまうことである。典型的には1つのトラフィックストリームが1つのサービス期間に割り当てられる。複数のトラフィックストリームが1つのサービス期間に割り当てられる場合でさえ、全てのトラフィックストリームは同じレベルの信頼度又はQoSを有する必要がある。言い換えれば、1つのサービス期間の間に通信されるこれらのトラフィックストリームは、信頼度又はQoSに関して区別されていない。従って複数のトラフィックストリームに対する信頼度及び/又はQoSは無損失配信(ロスレス配信)を行うために一様に高いレベルに設定されなければならず、ある程度パケット損失を被ってもよいアプリケーションに対しては非効率的である(又はその逆のことも言える)。衝突許容型媒体アクセスに伴う別の問題は、媒体アクセス制御(MAC)サービスデータユニット(SDU)(MSDU)の最大サイズが典型的には特定の通信プロトコルによって決定され、従って特定のアプリケーションがより小さなMSDUサイズを使用してよい場合でさえ、交渉の余地がないことである。これはメモリの非効率的な確保を招き、装置コストを高くしてしまう。

これらの問題を悪化させてしまうことに、IEEE802.11及び802.15通信プロトコルのような現在のWLAN通信プロトコルは、トラフィックストリームの信頼度に関するトラフィックストリームの情報を提供する如何なる手段もないことが挙げられる。本来的な(primitive)MACサービスアクセスポイント(SAP)は、信頼度パラメータを含んでおらず、以下のように、トラフィックストリーム識別子(TSID)、アクノリッジメントタイプ、データ及びアドレスを含んでいるにすぎない。

MA-UNITDATA.request(
source address，
destination address,
data,
TID/TSID,
service class(QoSAck or QoSNoAck)
)。

更に、802.11及び802.15の時間予約方法は無線装置が1つのサービス期間の中にいくつかのトラフィックストリームを集約することを許容しておらず、別のグループのトラフィックストリームを別のサービス期間に通信する。典型的にはアクセスポイントに実装されるスケジューラのみが、割り当てられる時間をどのように組み合わせるかを決定してよい。802.11標準仕様はトラフィックを1つのサービス期間に集めることを許容していないが、トラフィックストリーム毎にこれを行う選択手段は存在しない。更に、既存のトラフィックストリーム標準仕様(TSPEC)はトラフィックストリームのQoS条件及びトラフィックの特徴を記述している。TSPECの主な目的は、アクセスポイント又はPCPにおいてリソースを確保し、関連するスケジューリングの動作を修正することである。しかしながらTSPECはMAC送信に関する如何なるパラメータも指定していない。

複数のトラフィックストリームを1つの時間期間の中で送信することを許容し、トラフィックストリームの各々に選択された異なるレベルの信頼度を与え、受信装置の最大バッファサイズを交渉することで、実施形態はこれら及びその他の問題を解決しようとする。例えば一実施形態において無線ノード104-1-nは改善されたトラフィック管理方式を使用し、例えば1つのSPのような単独の時間期間の中で無線装置が1つ以上のトラフィックストリームを通信することを許容する。これは、1つのSPの中で1つ以上のアプリケーションが異なるタイプの情報を通信することを許容し、RFリソースの利用効率を改善できるという利点をもたらす。例えば一実施形態において無線ノード104-1-nは改善されたトラフィック管理方式を使用し、1つのSPの中で通信されるトラフィックストリームがこと案ル信頼度レベルで通信されることを許容し、これにより、より高い優先度又はQoS条件を有するトラフィックストリームに無線装置が無線リソースを割り当てることを許容できる。例えば一実施形態において、無線ノード104-1-nは改善されたトラフィック管理方式を使用し、ある無線装置(例えば、無線ノード104-1)が、送信される情報についてのメモリ条件を別の無線装置(例えば、無線ノード104-2)に通知することを許容し、これにより、受信側の装置(例えば、無線ノード104-2)のメモリリソースの利用効率を向上させることができる。他の実施形態も特許請求の範囲に含まれる。

無線ノード104-1-nは、上述したように、新たな情報要素と共に修正された1つ以上の標準仕様無線通信プロトコルを用いて、上記及びその他の改善されたトラフィック管理方式を実現してもよい。様々な実施形態は、ピアトゥピアトラフィック仕様(PTP-TSPEC)と言及される新規な情報要素(IE)又はデータ構造を規定し、PTP-TSPECは例えばWVAN、WPAN又はWLANにおける2つ以上の無線通信局のようなピア無線装置同士の間でピアトゥピア通信又はアドホックネットワーク通信を行う際に使用される。PTP-TSPEC情報要素は、様々なWVAN、WPAN又はWLANの標準化された通信プロトコルにおける従来の情報要素を改善又は置換するために使用される。例えば一実施形態において、PTP-TSPEC情報要素は、様々なWVAN、WPAN又はWLANの標準化された通信プロトコルにおける従来のTSPEC情報要素を改善又は置換するために使用される。実施形態はこの例に限定されない。

図2は一実施形態における無線ネットワーク200をブロック図で示す。限定のためではなく図示の簡明化のため、無線ネットワーク200は限られた数の無線装置を有するように例示されている。例えば無線ネットワーク200は無線装置202、204及びPCP220を有する。特定の実施形態において、より多い数の無線装置が使用されてもよいことが認められる。

図示されているように、無線ネットワーク200は無線装置204に結合された無線装置202を有する。様々な実施形態において、無線通信システム200は図1に示す通信システム100における1つ以上の要素(例えば、無線ネットワーク102及び無線ノード104-1-n等)を有していてもよい又はそれらにより実現されてもよい。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

例えば一実施形態において、無線装置202、204はWGAドラフトスタンダード、ワイヤレスHD標準仕様又はIEEE802.11-2007標準仕様に準拠した装置として実現され、無線ネットワーク200はWVANネットワークとして実現されてもよい。そのような実施形態において、無線ネットワーク200はWGAドラフトスタンダード、ワイヤレスHD標準仕様及び/又はIEEE802.11-2007標準仕様及び関連する技術により情報を通信し、無線装置202は、WGAドラフトスタンダード、ワイヤレスHD標準仕様及び/又はIEEE802.11-2007標準仕様に準拠した装置を有し、別のWGAドラフトスタンダード、ワイヤレスHD標準仕様及び/又はIEEE802.11-2007標準仕様に準拠した装置を有する無線装置204に通信可能に結合されている。様々な実施形態において、無線ネットワーク200は、無線装置202から無線装置204へユニキャスト及び/又はマルチキャストを行うことでメディアコンテンツを配信するために、ユニキャスト及び/又はマルチキャスト通信環境をサポート又は実現する。

様々な実施形態において、無線装置202、204の各々は、各自のフェーズドアレーアンテナ210a、210bに結合されている各自のトランシーバ205a、205bを用いて1つ以上の無線通信チャネル206を確立又は設定する機能を有する。図2に示す実施形態の場合、例えば、無線装置202、204は制御信号を送受信するために制御チャネル206aを確立し、データ信号を送受信するためにデータチャネル206bを確立する。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

様々な実施形態において、通信チャネル206は、無線装置のトランシーバ及び/又は無線通信チップセットにより通信プロトコルスタックのMACレイヤで実現されてもよい。従ってトランシーバ205a、205bの各々は各自のMACコントローラ208a、208bを有する。MACコントローラ208a、208bは、例えばMACパケットデータユニット(PDU)又はサービスデータユニット(SDU)のような1つ以上のMACフレームを生成する様々なMACレイヤの処理の論理処理を実行する。電子装置同士に共通する通信要素及び他の演算部が、MACコントローラ208a、208bを備える無線装置202、204に設けられてもよいことが、認められるであろう。例えば、MACコントローラ208a、208bを備える無線装置202、204は、特定の実現手段に相応しい様々なコンピュータリソース又は要素(例えば、プロセッサ、メモリ、チップセット、コントローラ、周辺要素、入力装置、出力装置等)を更に含んでいてもよい。例えば無線装置202、204の各々は、プロセッサ212a、212b、メディアソース214a、214b、及び/又はディジタルディスプレイ216a、216bの1つ以上を各自が有していてもよい。別の例において、MACコントローラ208a、208bを備える無線装置202、204は、特定の実現手段に相応しい様々な通信リソース又は要素(例えば、ベースバンドプロセッサ、フィルタ、増幅器、変調器、復調器、マルチプレクサ、ミキサ、スイッチ等)を更に含んでいてもよい。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

トランシーバ205a、205bの各々は各自のトラフィックストリーム管理部209a、209bを実装する。一実施形態において、トラフィックストリーム管理部209a、209bはMACレイヤ又はサブレイヤの一部として実現されてもよい(この場合、MACコントローラ208a、208bの一部分として実現される)。トラフィックストリーム管理部209a、209bは特定の実現手段に応じて無線装置202、204内の何処に設けられてもよい(例えば、ホストプロセッサ212a、212b内に設けられてもよい)ことが、理解されるべきである。

例えば一実施形態において、トラフィックストリーム管理部209は、無線装置202、204の間に無線通信チャネル206を設定し、その無線通信チャネルを介して単独のサービス期間の間に複数のトラフィックストリームを通信するように構築されている。トラフィックストリームの各々は、無線装置202から無線装置204へ又はその逆向きに情報が配信される際に、異なるレベルの信頼度を有していてもよい。

無線装置202、204は例えばPCP220のような制御ポイントQAP又はPCPを用いて無線通信チャネル206を設定してもよい。PCP220は様々な流入制御法(admission control technique)技術を使用してもよい。様々な実施形態において、PCP220は別のピア無線装置又は無線アクセスポイントを有していてもよい。例えば一実施形態において、PCP220はQAP、PCP又はその他の無線ネトワークにおける物理的又は論理的な流入制御エンティティとして実現されてよい。無線装置202、204は、流入制御を行うために制御チャネル222a、222bを介してPCP220との間で通信及び交渉を行い、無線通信チャネル206のためのトラフィック仕様を作成する。これは様々な通信プロトコル及び関連する情報要素を用いて達成される。

様々な実施形態において、MACコントローラ208はMPDU又はMSDUのようなパケットデータ構造を生成する。様々な実施形態において、そのパケットデータ構造は、WGAドラフトスタンダード及びIEEE802.11-2007スタンダードに従って動作するように設計されたmm波システムにおいて使用されてもよい。例示の実施形態は説明の便宜上WGAドラフトスタンダード及びIEEE802.11-2007スタンダードの観点から説明されているが、本願において説明されている特徴及び利点は、説明されている実施形態により、他の無線通信システム及びスタンダードを改善することにも適用可能であることが、認められるであろう。例えば一実施形態は、IEEE802.11等(IEEE802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11h、802.11i、802,11n、802.11ad、802.16、802.16d、802.16e、802.16m、3GPPロングタームエボリューション(LTE)規格、ワイヤレスHD規格及びそれらの将来のバージョン改訂版等)のような既存の規格に従って動作する装置及び/又はネットワークと互換性がある。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

図3はパケットデータ構造300の一例を示す。図示されているように、パケットデータ構造300は複数の通信フレーム310-1-aを有する。通信フレーム310-1-aは、例えば、WVAN、WPAN又はWLANシステムで使用される直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)通信フレームにより形成されていてもよい。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

通信フレーム310-1-aの各々は1つ以上のMPDU又はMSDU330を通信するために使用される。代表例の通信フレーム310-2は一例としてMPDU330を含んでいる。MACレイヤはネットワークプロトコルスタックにより上位レイヤSDUを受信し、QoSサポートのような様々な判断基準に基づいて、それらを様々なトランスポートコネクションに分類する。更に、MACレイヤは、様々な管理コネクションに属する管理メッセージのような自身のメッセージを作成する。(例えば、移動装置202のような)送信側のノードのMACレイヤは、ネットワークプロトコルスタックの様々なレイヤからの複数のSDU及び管理メッセージを、受信側のノード(例えば、移動装置204)に送信する必要がある。従って送信側のMACレイヤは異なるトランスポート及び管理コネクションのMSDUを受信側のMACレイヤに送信するタスクを有する。

図3に示されている例を参照すると、MPDU330は、無線装置202、204の間の特定のトランスポートコネクション又は管理コネクションを識別するための情報を含んでいる。コネクションは、確立されると、無線装置202、204の間の単一方向又は双方向の論理リンクを形成する。コネクションは、ユーザのデータトラフィックフローを通信するためのトランスポートコネクションと、MAC制御及び/又はシグナリングデータを通信するための管理コネクションとを含む。

様々な実施形態において、MPDU330は媒体アクセス制御ヘッダ332及び1つ以上のSDU334-1-dを含む。1つ以上のSDU334-1-dはトラフィック仕様(TSPEC)要素340を含む様々なMACフレーム及び情報要素を含む。一実施形態において、TSPEC要素340は、IEEE802.11-2007により規定されているTSPEC要素を、本願で説明されているように1つ以上のWGAドラフトスタンダードにより修正したものを含む。TSPEC要素340はトラフィックストリームに必要なQoSサポート(サポートすべきQoS)及びトラフィックの特徴を記述する。TSPEC要素340は、PCP220においてリソースを確保し、PCP220及び/又は無線装置202、204のスケジューリング動作を修正するために使用される。

図3において代表的に例示されているTSPEC要素340は、複数のフィールド及び/又はパラメータを有する。例えば、TSPEC要素340はフィールド350-386を含むIEEE802.11-2007スタンダードのTSPECフィールドを含む。一実施形態において、パラメータは符号化されてもよい。例えば、あるパラメータが差分符号化方式で処理され、その結果、他の通信フレーム310-1-aにより提供される情報又は無線装置202、204に格納されている情報から導出される又はそれに依存することになる。

トラフィックストリーム管理部209は、PCP220に通知するためのTSPEC要素340を有するMAC管理アクションフレームを生成する。TSPEC要素340は、単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して通信される第1のトラフィックストリームについてサービス期間割当フローを設定するための情報を含む。TSPEC要素340は、第1のトラフィックストリームに割り当てられるサービス期間に対する第1の時間パラメータと共に時間予約リクエスト(time reservation request)を含む。

トラフィックストリーム管理部209は、第1のトラフィックストリームに設定された単独のサービス期間に他のトラフィックストリームを追加するために、PCP220に通知するTSPEC要素340を有するMAC管理アクションフレームも生成する。この場合、TSPEC要素340は、単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して通信される第2のストリームを追加するための情報を含むように修正される。例えば、TSPEC要素340は、第2の時間パラメータと共に追加的な時間予約リクエストをPCP220に運ぶ。その後、第1及び第2のトラフィックストリームにより使用される単独のサービス期間についての時間を割り当てる(決定する)場合に、PCP220は第1及び第2の時間パラメータ双方を考慮に入れる。例えば、単独のサービス期間は第1及び第2のトラフィックストリームを収容するために時間的に延長されてもよい。

TSPEC要素340は流入制御及びスケジューリングには有用であるが、TSPEC要素340は何れのトラフィックストリームについても如何なる信頼度パラメータも提供しない。この欠点を克服するため、トラフィックストリーム管理部209は、修正されたTSPEC要素340(以下、PTP-TSPEC要素と言及される)を生成する。概して、TSPEC要素340は時間割当パラメータをPCP220に運ぶのに使用され、PTP-TSPEC要素はピア移動装置202、204の間に固有の通信パラメータを運ぶのに使用される。固有の通信パラメータは、送信側の装置(例えば、無線装置202)のMACコントローラ208a、受信側の装置(例えば、無線装置204)のMACコントローラ208b、又は送信及び受信側の装置(例えば、無線装置202、204)のMACコントローラ208a、208bの双方に提供されてよい。

図4はPTP-TSPEC要素400の一例を示す。例えば一実施形態において、PTP-TSPEC要素400は、IEEE802.11-2007スタンダードにより規定されかつ図3に示されているTSPEC要素340を参照しながら説明されたTSPEC要素を、本願で説明されているように1つ以上のWGAドラフトスタンダードで修正したものを含む。概して、PTP-TSPEC要素400は、アクセスポイントでないQoS通信局同士の間で、データフローのQoS属性及び信頼度のような通信パラメータを通信するのに使用される。

図4に示されている例の場合、PTP-TSPEC要素400はTSPEC要素340において規定されているものと同様な複数のフィールド及びパラメータを有する。しかしながら、PTP-TSPEC要素400はピアトゥピア(PTP)フィールド420をTS情報フィールド454に追加している。TS情報フィールド454はIEEE802.11-2007スタンダードによって規定されているように実現される。図4に示されているように、TS情報フィールド454は10個の個別的なフィールド(フィールド402-420)を有し、7ビットの予約フィールドを含んでいる。例えば一実施形態において、PTPフィールド420はTS情報フィールド454の7つの予約されたビットB17-B23を用いて実現されてもよい。しかしながら、実施形態はこの例に限定されない。

例えば一実施形態において、トラフィックストリーム管理部209は無線装置202、204の双方又は一方についてPTP-TSPEC要素400を有するMAC管理アクションフレームを生成する。PTP-TSPEC要素400は、単独のサービス期間の間に、無線通信チャネル206を介してトラフィックストリームを通信するのに必要な1つ以上の通信パラメータを含む。通信パラメータはMACレイヤ及びPHYレイヤの様々なパラメータを含み、例えば、フォワードパラメータ(転送パラメータ)、信頼性パラメータ、バッファサイズパラメータ、アグリゲーションパラメータ、レートパラメータ、レートアダプテーションパラメータ、再送パラメータ、フレームサイズパラメータ、変調及び制御方式パラメータ、QoSパラメータ、アクノリッジメントパラメータ、誤り検出パラメータ、誤り訂正パラメータ、及びMACレイヤとPHYレイヤの動作に関連するその他の適切な任意の通信パラメータであるが、これらに限定されない。実施形態はこの例に限定されない。

図5はPTPフィールド420を更に詳細に示す。図5に示されているように、PTPフィールド500は、1ビットのフォワードフィールド502、2ビットの信頼性フィールド504及び4ビットのAPIDフィールド506を含む3つの異なるフィールドを含む。理解されるように、フィールド502、504、506は7ビットを費やし、これらはTS情報フィールド454における7つの受信ビットB17-B23に対応する。

フォワードフィールド502は無線装置202、204の転送処理を制御するためのフォワードパラメータを通信するのに使用される。例えば一実施形態において、PTP-TSPEC要素400が無線装置202、204のようなピア通信局同士の間で通信される場合、フォワードパラメータは「1」に設定されてもよい。関連する通信パラメータを設定するためにローカルなMACコントローラ208により使用される場合、フォワードパラメータはゼロ「0」に設定されてもよい。

信頼性フィールド504は、複数のトラフィックストリームの中の1つ以上についての信頼性レベルを制御するための信頼度パラメータを通信するために使用される。信頼性パラメータは、相対的に重要性の高いデータ及び重要性の低いデータを区別するために設けられる。一実施形態において、信頼性は、信頼度が高いデータであるほど信号対雑音比(SNR)が良い、という観点から測定されてもよい。MACレイヤ管理エンティティ(MLME)は信頼性パラメータを関連するMAC及びPHYパラメータ(例えば、PHYレート、再送回数、順方向誤り訂正等)に変換する。無線装置は信頼性パラメータを用いてトラフィックストリーム各々についての信頼性レベルを決定する。

信頼性フィールド504は、2ビットの長さを有し、PTP-TSPEC要素400で規定されているトラフィックストリームに属するMSDUの相対的な信頼度を示す値を含む。信頼度が指定されていなかった場合、このフィールドの値はゼロ「0」に設定される。

一例として、信頼度パラメータは、MACサービスアクセスポイント(SAP)において、関連するトラフィックストリーム識別子と共に指定されるフレームについて、SNRの改善(dB)が必要であることを示す値に設定されてもよい。例えば一実施形態において、信頼性パラメータがゼロ「0」であった場合、レートアダプテーションにより達成可能な最高のレート(R1)がデータフレームの通信に使用される。信頼性パラメータがゼロ「0」に等しくなかった場合、MACコントローラ208a、208bは、R1を用いて得られる信頼度よりも高い信頼度でデータフレームを通信すべきである。MACレイヤ管理エンティティ(MLME)は、如何にして高信頼性を達成するかを決定し、例えば、より低いレートのリンクアダプテーションを用いること、より冗長度が多い順方向誤り訂正(FEC)を用いること、再送回数を増やすこと、及びその他の既知の信頼性を確保する技術等が行われる。

APIDフィールド506は複数のトラフィックストリームについてサービス期間識別子を通信するために使用される。サービス期間識別子は、PTP-TSPEC要素400のTSIDフィールド404が指定しているトラフィックストリームを通信するために使用されるサービス期間を指定する。場合によっては、APIDフィールド506はスケジューリングTSPAC要素340におけるTSIDフィールドと置換されてもよい。追加的又は代替的に、APIDフィールド506はしばしばサービス期間TSID(SP-TSID)と言及される。

PTP-TSPEC要素400において、TSIDサブフィールドは4ビットの長さを有し、TSIDの値を含む。TSID、ソース通信局AID、宛先通信局AID及び方向(direction)サブフィールドの組み合わせは、アクセスポイントでない通信局に関し、TSPECが適用されるトラフィックストリームを識別する。アクセスポイントでないソース通信局はアップリンクのPTP-TSPECについてTSIDサブフィールド値を使用し、同時に、アクセスポイントでない宛先通信局はダウンリンクのPTP-TSPECについて同じTSIDサブフィールド値を使用する。双方向リンクのリクエストは、ダウンリンクトラフィックストリーム及びアップリンクトラフィックストリームがそれぞれ同じTSID及びパラメータを使用することと等価である。

APIDフィールド506(又はSP-TSIDフィールド)はこのPTP-TSPEC要素400についてのサービス期間のTSIDの値を含む。異なるPTP-TSPEC要素が同じソース通信局及び宛先通信局で共有される場合、その異なるPTP-TSPEC要素はTSPECアグリゲーションにより1つのAPIDを共有することができる。アグリゲーションフィールド(後述)がゼロ「0」に設定されている場合、APIDフィールド506が確保される。

TS情報フィールド454における2ビットで表現される方向サブフィールドを参照するに、方向パラメータは、IEEE802.11-2007スタンダードのテーブル7-38で規定されるトラフィックストリームにより搬送されるデータの方向を指定する。テーブル7-38に規定されているような方向サブフィールドの符号化(エンコーディング)は以下の表1に示されるように修正される：
表1

図6A-6CはPTPフィールド420に対する追加的及び/又は代替的なフィールド又はサブフィールドを示し、バッファサイズフィールド、アグリゲーションフィールド及びA-MSDUフィールドが含まれている。個々の実施形態に応じてPTPフィールド420に関する他のフィールド又はサブフィールドが使用されてもよいことが、理解されるべきである。実施形態はこの例に限定されない。

図6AはPTPフィールド610を示す。図5に関して説明されたPTPフィールド420に追加的に又は代替例として、図6Aに示されているPTPフィールド610はバッファサイズフィールド602を含む。例えば一実施形態において、トラフィックストリーム管理部209は改善されたトラフィック管理方式を実行し、何れかの無線装置202が、他の無線装置204へ送信される情報に必要なメモリ条件を通信することを許容し、これにより無線装置204のメモリリソースの利用効率を向上させることができる。7ビット(又は7ビット未満)のバッファサイズフィールド602は、無線装置202、204のバッファサイズパラメータを通信するために使用される。より具体的には、バッファサイズパラメータは、無線装置202、204の双方又は一方から受信した情報を保存するのに使用されるバッファサイズを限定する。一実施形態において、例えば、バッファサイズパラメータは受信バッファの最大MSDUサイズのようなMSDUに関するバッファサイズを表現してもよい。

図6BはPTPフィールド620を示す。図5に関して説明されたPTPフィールド420に追加的に又は代替例として、図6Bに示されているPTPフィールド620はアグリゲーションフィールド604を含む。例えば一実施形態において、トラフィックストリーム管理部209は改善されたトラフィック管理方式を実行し、何れかの無線装置202が、他の無線装置204に送信される情報にアグリゲートスケジュールが必要であることを通知することを許容する。アグリゲーションフィールド604は1ビット(又は1ビット以上)で構成され、無線装置202、204に関するアグリゲーションパラメータを通信するのに使用される。アグリゲーションフィールド604は、アクセス方法がハイブリッドコーディネーション機能(HCF)制御チャネルアクセス(HCCA)である場合、フローのソース及び宛先がmm波PBSS/BSSのメンバである場合、又はアクセス方法が改善された分散チャネルアクセス(EDCA)でありスケジュールサブフィールドが1に設定されている場合に有効であり、アグリゲーションフィールド604は、アグリゲートスケジュールが必要であることを通知するために、アクセスポイントでない通信局により1に設定される。アグリゲートスケジュールがアクセスポイントでない通信局に行われている場合、それはアクセスポイントにより1に設定される。フローのソース及び宛先がmm波PBSS/BSSのメンバであり、PTP-TSPEC要素400を含むADDTSリクエストを送信するアクセポイントでない/PCPでない通信局が、既存のスケジュールサービスポイントに対する新たなPTPトラフィックストリームのアグリゲーションを受け入れ、そのサービスポイントのTSID値がADDTSリクエストにおけるPTP-TSPEC要素400のSP-TSIDに合致する場合、それは1に設定される。フローのソース及び宛先がmm波PBSS/BSSのメンバであり、PTP-TSPEC要素400を含むADDTSレスポンスを送信するアクセポイントでない/PCPでない通信局が、既存のスケジュールサービス期間に対する新たなPTPトラフィックストリームのアグリゲーションを受け入れ、そのサービス期間のSP-TSIDがADDTSレスポンスにおけるPTP-TSPEC要素400のSP-TSIDに合致する場合、それは1に設定される。それ以外の場合はゼロ「0」に設定される。他の全ての場合、アグリゲーションフィールドは予約される。

図6CはPTPフィールド630を示す。図5に関して説明されたPTPフィールド420に追加的に又は代替例として、図6Cに示されているPTPフィールド630はA-MSDUサブフィールド606を含む。例えば一実施形態において、トラフィックストリーム管理部209は改善されたトラフィック管理方式を実行し、何れかの無線装置202が、他の無線装置204に送信される情報についてのA-MSDUサブフレーム構造を通信することを許容する。A-MSDUサブフレーム606は1ビット(又は1ビット以上)で構成され、A-MSDUサブフレーム構造であるパラメータを含む。A-MSDUサブフレーム606は、ネットワーキングA-MSDUサブフレーム構造を示す場合はゼロ「0」に設定され、ベーシックA-MSDUサブフレーム構造を示す場合は「1」に設定される。

以下、添付図面及び具体例を参照しながら様々な実施形態に関する動作例を更に説明する。一部の図面は論理的なフローチャートを示す。図示されている論理フローチャートは、説明されている機能が如何にして実現されるかの一例を単に示しているに過ぎないことが、理解されるべきである。更に、所与の論理フローチャートは、特に断りのない限り、必ずしも図示された順序で実行される必要はない。更に、論理フローチャートは、ハードウェア要素、プロセッサにより実行されるソフトウェア要素又はそれらの任意の組み合わせにより実行される。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

図7は、2つ以上の装置の間に無線ネットワークを形成するためにチャネルペアを選択する論理フローチャート700の一例を示す。様々な実施形態において、論理フローチャート700は、所与の一群の設計パラメータ又は動作制約(パフォーマンスの制約)に従って、様々なシステム、ノード及び/又はモジュールにより実行されてもよく、ハードウェア、ソフトウェア及び/又はそれらの任意の組み合わせとして実現されてもよい。例えば、論理フローチャート700は、論理装置(例えば、送信機ノード、受信機ノード)及び/又はロジック(論理装置により実行される命令、データ及び/又はコードを有する)により実現されてもよい。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

一実施形態において、論理フローチャート700はブロック702において第1及び第2の無線装置の間に無線通信チャネルを設定又は確立する。例えば、トラフィックストリーム管理部209は、トランシーバ205により無線装置202、204の間に無線通信チャネル206を設定する。様々な実施形態において、これは、WVAN、WPAN又はWLANメディアコネクション又はトランスポート技術を用いて無線装置202、204の間にコネクションを設定することにより達成される。

一実施形態において、論理フローチャート700はブロック704において、1つのサービス期間の間に無線通信チャネルを介して複数のトラフィックストリームを通信し、トラフィックストリームの各々は、第1の無線装置から第2の無線装置への情報配信について異なるレベルの信頼度を有する。例えば、トラフィックストリーム管理部209は、1つのサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して複数のトラフィックストリームを通信し、トラフィックストリームの各々は、無線装置202から無線装置204へ又はその逆方向への情報配信について異なるレベルの信頼度を有する。信頼度のレベルは、PTP-TSPEC要素400を用いて通知される信頼度パラメータに応じて設定されてよい。

図8は無線ネットワーク200のブロック図を示し、無線通信チャネル206が如何にして設定されるか及び如何にして異なる信頼度の複数のトラフィックストリームを通信するかを示すメッセージフローが加わっている。

無線ノード202はメディアソースであり、ディジタルTVを有する無線ノード204に対する一方向HT通信チャネルを確立し、帯域幅を多く必要とし遅延の影響を受けやすいAVストリーム(例えば、高解像度TV(HDTV)ストリーム)を通信することが仮定されている。

図8に示されているように、トラフィックストリーム管理部209aは、追加トラフィックストリーム(ADDTS)アクションリクエストフレームを生成してPCP220に送信することで、処理を開始する。ADDTSアクションフレームは、単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して通信される第1のトラフィックストリームに対するサービス期間割当フローを設定するための情報と共に、TSPEC要素340を含む。TSPEC要素340は、特に、単独のサービス期間に対する第1の時間パラメータを含む。一実施形態において、無線装置202のステーション管理エンティティ(SME)はMACレイヤ管理エンティティ(MLME)の基礎(primitive)を提供し、MACコントローラ208aのトラフィックストリーム管理部209aは関連するフレームをPCP220に送信する。例えば、無線装置202のSMEは、TSPEC(SA=A、DA=B、APID1、TAllocP1、．．．)というパラメータを含むTSPEC要素304と共にMLME-ADDTSリクエストを発行する。MACコントローラ208aのトラフィックストリーム管理部209aはパラメータTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、TAllocP1、．．．)を伴うADDTSアクションリクエストフレームをメッセージ802として送信する。「TAllocP」は時間割当パラメータ(time allocation parameter)を表す。

トラフィックストリーム管理部209aはADDTSアクションレスポンスフレームをPCP220から受信する。ADDTSアクションレスポンスフレームは、PCP220が割り当てた単独のサービス期間に対する第1の割当時間パラメータ(TAllocP)を伴うTSPEC要素340を有する。例えば、PCP220は無線装置202、204の双方に各自のメッセージ804、806によりADDTSアクションレスポンスフレームを送信する。ADDTSアクションレスポンスフレームはパラメータTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、TAllocP1、．．．)を含む。無線装置202、204の双方は、パラメータTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、TAllocP1、．．．)と共にSME-MLME-ADDTS確認信号(コンファーム)を提供する。

新たなサービス期間割当フローが無線装置202、204の間で確立された後に、無線装置202が別のトラフィックストリームをサービス期間割当フローに追加する必要が生じたとする。この場合、トラフィックストリーム管理部209aはADDTSアクションリクエストフレームを生成してPCP220に送信し、この場合におけるADDTSアクションリクエストフレームは、単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して通信される第2のトラフィックストリームを追加するための情報を伴うTSPEC要素340を有する。TSPEC要素340は単独のサービス期間に対する第2の時間パラメータを有し、第2の時間パラメータは既存のサービス期間に対する時間割当をPCP220が変更するのに使用される。第1のトラフィックストリームについての処理と同様に、PCP220は無線ノード202、204の双方にADDTSアクションレスポンスフレームを送信し、この場合におけるADDTSアクションレスポンスフレームは、単独のサービス期間に対する第2の割当時間パラメータを伴うTSPEC要素340を有する。割り当てられる第2の期間は第1及び第2の時間パラメータの合計値を有する(例えば、TAllocP=TAllocP1+TAllocP2)。

こうして、無線装置202、204は単独のサービス期間の中で複数のトラフィックストリームを通信し、無線装置202、204は単独のサービス期間の間に複数のトラフィックストリームを異なる信頼度レベルで通信するための情報を送受信する。例えば一実施形態において、これはPTP-TSPEC要素400を用いることで達成される。

トラフィックストリーム管理部209aは、ADDTSアクションリクエストフレームを生成してメッセージ808として無線装置204に送信する。ADDTSアクションリクエストフレームはPTP-TSPEC要素400を有し、PTP-TSPEC要素400は、単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して複数のトラフィックストリームを通信するのに使用される1つ以上の通信パラメータを有する。例えば、無線装置202のSMEは、ピアTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、forward=1、TSID=TSID1、RLB=0、RxBufferMSDUsize(受信バッファMSDUサイズ)=1500)と共にMLME-ADDTSリクエストを発行する。トラフィックストリーム管理部209aは、MACコントローラ208a及びトランシーバ205aを介して、ピアTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、forward=1、TSID=TSID1、RLB=0、RxBufferMSDUsize(受信バッファMSDUサイズ)=1500)と共にADDTSアクションリクエストフレームを無線装置204に送信する。

無線装置204はADDTSアクションリクエストフレームを受信し、ピアTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、forward=1、TSID=TSID1、RLB=0、RxBufferMSDUsize(受信バッファMSDUサイズ)=1500)を伴うMLME-ADDTS通知(indication)をSMEに提供する。無線装置204のトラフィックストリーム管理部209bは、ピアTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、forward=1、TSID=TSID1、RLB=0、RxBufferMSDUsize(受信バッファMSDUサイズ)=1500)と共にADDTSアクションレスポンスフレームをMACコントローラ208b及びトランシーバ205bを介してメッセージ810として無線装置202に送信する。

トラフィックストリーム管理部209aは無線装置204からADDTSアクションレスポンスフレームを受信する。ADDTSアクションレスポンスフレームはPTP-TSPEC要素400を含み、PTP-TSPEC要素400は、単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して複数のトラフィックストリームを通信するために使用される1つ以上の通信パラメータを含む。トラフィックストリーム管理部209aは、ピアTSPEC(SA=A、DA=B、APID1、forward=1、TSID=TSID1、RLB=0、RxBufferMSDUsize(受信バッファMSDUサイズ)=1500)と共にSME-MLME-ADTS確認信号(コンファーム)を提供する。無線装置202は、TSIDとの関連においてMSDUを送信するのに何れのSP(APID)を使用するかを決定するために、TSID及びAPIDの間の対応関係を記憶する。

MLME-ADDBAリクエストプリミティブ(MLME-ADDBA.request primitive)がブロックアクノリッジメント(BA)アグリーメントに使用される場合、それは何れかの指定されたTSIDを既に含んでいる。BAの受信側はリオーダリングバッファを指定し又は割り当て、この場合における各々のバッファはTSID確立段階で合意したバッファサイズパラメータ(例えば、RxBufferMSDUsize)に対応するサイズを有する。

無線装置202、204が通信パラメータを送受信すると、矢印812により示されているように、それらは単独のサービス期間の間に無線通信チャネル206を介して様々なトラフィックストリームのためのMPDUを通信し始める。PTP-TSPEC要素400により与えられる信頼度パラメータが指定している様々なレベルの信頼度と共に、MPDUは通信される。

図9はトラフィックストリーム管理部209により様々なトラフィックストリームを様々な信頼性レベルで通信する様子を示す論理的なダイヤグラム900を示す。トラフィックストリーム管理部209a、209bは、トラフィックストリーム各々に関連付けられている対応する信頼度パラメータに基づいて、単独のサービス期間における各トラフィックストリームの情報の送信の予定を立てる(スケジューリングする)。図9に示されているように、3つのサービス期間910-1、910-2が存在し、それら各々は11、9の各自のAPIDを有する。トラフィックストリーム管理部209aは様々なトラフィックストリーム902-1ないし902-5によりアプリケーションデータ(SN)906を通信し始めることが仮定されている。

図9に示されている例の場合、トラフィックストリーム902-1ないし902-5の各々1つ1つは、11、14、12、9、10という各自のTSIDを有し、対応する信頼度パラメータが指定している様々な信頼性レベルでMAC-SAP904により送信される。例えば、トラフィックストリーム902-1ないし902-5の各々に異なる伝送レートを指定することで、異なる信頼性レベルが実現されてもよい。所与のサービス期間910-1、910-2の中におけるデータはストリームの信頼度に従う順序に並んでいてもよい。例えば、より低いレート又は多い再送回数の場合はスケジューラが確保しているよりも長い時間を要するので、高い信頼度のトラフィックストリームが先に送信される。この場合において、TSID=12のストリームがサービス期間910-1の中で最高の信頼度(APID=11)であったとすると、サービス期間910-1の中でそれが最初に送信される。伝送レートが低いこと及び再送回数が多いことに起因して、TSID=12のMSDUは予定されているよりも長くかかり、その結果TSID=14のMSDUに必要な時間の一部を使ってしまう事態が生じうる。サービス期間910-1の終わりにおいて(APID=11)、TSID=11のMSDUを送信するのに充分な時間が残っていないかもしれない。TSID=11のMSDUが、より高い信頼度レベルを要するデータを含んでいなかった場合、たとえフレームの一部分が失われたとしても、伝送レートが増やされる。このようにスケジューラは例えば最高の信頼度から最低の信頼度に至る順番で、所与のサービス期間の中で利用可能な時間を割り当てし直す。

上記の実施形態において、トラフィックストリーム管理部209a、209bは、TSPEC要素及び/又はPTP-TSPEC要素を分けて、PCP220及び個々の無線装置202、204に情報を提供している。しかしながら、PCP220及び個々の無線装置202、204の双方に対する情報は、特定の実施形態に応じて、単独のMAC管理フレームに併合されてもよい。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

図10は一実施形態による製品1000を示す。図示されているように、製品1000は論理装置1004を保存するためのストレージ媒体1002を有し、論理装置1004は、無線ネットワークに対する改善されたトラフィック管理方式を用いて、無線ネットワークにおける改善されたトラフィック管理サービスを提供する。例えば、論理装置1004は、トラフィックストリーム管理部209a、209bを実現するためだけでなく、他の形態の無線ノード104-1-nを実現するためにも使用されてよい。様々な実施形態において、製品1000は様々なシステム、ノード、装置、コンポーネント及び/又はパーツにより実現されてよい。

製品1000及び/又はマシン読み取り可能なストレージ媒体1002は、データを保存することが可能な1つ以上の種類のコンピュータで読み取り可能なストレージ媒体を含み、その媒体は例えば揮発性メモリ、不揮発性メモリ、取り外し可能なメモリ、取り外し可能でないメモリ、消去可能なメモリ、消去可能でないメモリ、書き込み可能なメモリ、書き込み可能でないメモリ等を含む。マシン読み取り可能なストレージ媒体の具体例は、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ダイナミックRAM(DRAM)、ダブルデータレートDRAM(DDR-DRAM)、同期DRAM(SDRAM)、スタティックRAM(SRAM)、リードオンリメモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能なプログラマブルROM(EPROM)、電気的に消去可能なプログラマブルROM(EEPROM)、コンパクトディスクROM(CD-ROM)、コンパクトディスクレコーダブル(CD-R)、コンパクトディスクリライタブル(CD-RW)、フラッシュメモリ(例えば、NOR又はNANDフラッシュメモリ)、コンテンツアドレス可能メモリ(CAM)、ポリマメモリ(例えば、強誘電体ポリマメモリ)、相変化メモリ(phase-change memory)(例えば、オボニックメモリ(ovonic memory))、強誘電体メモリ、シリコン酸化物窒化物酸化物シリコン(SONOS)メモリ、ディスク(例えば、フロッピディスク、ハードドライブ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等)、カード(例えば、磁気カード、光カード等)、テープ、カセット、又は情報を保存することに適したその他の任意のタイプのコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体であるが、これらに限定されない。

製品1000及び/又はマシン読み取り可能な媒体1002は、命令、データ及び/又はコードを含む論理装置1004を格納又は保存し、その命令等はマシンにより実行されると上記の実施形態による方法及び/又は動作をマシンに実行させる。そのようなマシンは例えば、処理プラットフォーム、コンピュータプラットフォーム、コンピュータ装置、処理装置、コンピュータシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ等の適切な任意のものを含み、ハードウェア及び/又はソフトウェアの適切な何らかの組み合わせを用いて実現される。

論理装置1004は、ソフトウェア等(ソフトウェア、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、プログラム、サブルーチン、命令、命令セット、コンピュータコード、ワード、値、シンボル又はそれらの組み合わせ等)を含んでもよいし、或いはソフトウェア等として実現されてもよい。命令は、ソースコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、実行可能なコード、スタティックコード、ダイナミックコード等のような適切な任意のタイプのコードを含んでもよい。命令は、所定の機能を実行するようにプロセッサに指示するために予め定められたコンピュータ言語、方法又はシンタックスに従って実行される。命令は、適切な任意のハイレベル、ローレベル、オブジェクト指向、ビジュアル、コンパイル及び/又はインタープリットプログラム言語を用いて実現され、プログラム言語は例えばC、C++、ジャバ(Java（登録商標）)、ベーシック(BASIC)、マトラボ(Matlab)、パスカル(Pascal)、ビジュアルベーシック(Visual BASIC)、アセンブリ言語、マシンコード等である。ただし、実施形態はこれらに限定されない。実現される論理装置1004がソフトウェアとして実現される場合、ソフトウェアは任意の適切なプロセッサ及びメモリユニットにより実行されてよい。

実施形態の理解を促すために多くの具体的な詳細が説明されてきた。しかしながら実施形態はそのような具体的な詳細事項によらずに実施されてもよいことを当業者は認めるであろう。また、周知の動作、構成要素及び回路については実施形態を曖昧にしてしまわないように詳細には説明されていない。本願で説明されている具体的な構造及び機能の詳細は代表的なものであり、実施形態の範囲を限定するものではない。

特に断りがない限り、例えば「処理」、「演算」、「計算」、「決定」等のような用語は、コンピュータ等(コンピュータ、コンピュータシステム又は類似の電子コンピュータ装置)の処理及び/又は手順に関連しており、そのコンピュータ等は、コンピュータシステムのレジスタ及び/又はメモリ内の物理量(例えば、電子)として表現されるデータを処理し及び/又は、コンピュータシステムのメモリ、レジスタ又は他の情報ストレージ内の物理量として表現される同様な他のデータに変換する。ただし、実施形態はこの例に限定されない。

「一実施形態」又は「実施形態」に関連するものは、その実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造又は特性が少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味していることに留意すべきことは言及に価する。従って明細書を通じて様々な場所に登場する「一実施形態において」や「一実施形態における」のような語句は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているわけではない。更に、特定の特徴、構造又は性質は1つ以上の実施形態において適切な任意の方法で組み合わされてよい。

本願において実施形態に関する特定の特徴が説明されてきたが、多くの修正例、置換例、変形例及び均等物が当業者にとって明らかであろう。従ってそのような修正例や変形例は実施形態の真の精神の範囲に属し、添付の特許請求の範囲に包含されることが認められる。

米国特許出願公開第2005-0195855号明細書 米国特許出願公開第2008-0123660号明細書 米国特許出願公開第2005-0025180号明細書

Claims (30)

1. メディアアクセス制御コントローラを有するトランシーバを有する無線装置であって、前記メディアアクセス制御コントローラは、第1及び第2の無線装置の間に無線通信チャネルを設定し、単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して複数のトラフィックストリームを通信するように動作するトラフィックストリーム管理部を有し、該トラフィックストリームの各々は前記第1の無線装置から前記第2の無線装置への情報の通信の際に異なる信頼度を要する、無線装置。
2. 前記トラフィックストリーム管理部は、プライベートベーシックサービスセット制御ポイントに対するトラフィックストリーム仕様要素を有する媒体アクセス制御管理アクションフレームを生成し、前記トラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して通信される第1のトラフィックストリームのサービス期間割り当てフローを設定するための情報を含む、請求項1記載の無線装置。
3. 前記トラフィックストリーム管理部は、プライベートベーシックサービスセット制御ポイントに対するトラフィックストリーム仕様要素を有する媒体アクセス制御管理アクションフレームを生成し、前記トラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して通信される第2のトラフィックストリームを追加するための情報を含む、請求項1記載の無線装置。
4. 前記トラフィックストリーム管理部は、第2の無線装置に対するピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素を有する媒体アクセス制御管理アクションフレームを生成し、前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介してトラフィックストリームを通信するための1つ以上の通信パラメータを含む、請求項1記載の無線装置。
5. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記第1又は第2の無線装置の転送処理を制御するためのフォワードパラメータを通信するためのフォワードフィールドを含む、請求項4記載の無線装置。
6. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記複数のトラフィックストリーム内の1つ以上についての信頼性レベルを制御するための信頼性パラメータを通信するための信頼性フィールドを含む、請求項4記載の無線装置。
7. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記第2の無線装置のバッファサイズパラメータを通信するためのバッファサイズフィールドを含み、該バッファサイズパラメータは前記第1の無線装置から受信された情報を格納するためのバッファサイズを制限する、請求項4記載の無線装置。
8. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記複数のトラフィックストリームについてのサービス期間識別子を通信するためのサービス期間フィールドを含む、請求項4記載の無線装置。
9. 前記トラフィックストリーム管理部が、トラフィックストリーム各々に関連する対応する信頼性パラメータに基づいて、前記単独のサービス期間における各トラフィックストリームの情報の送信をスケジューリングする、請求項1記載の無線装置。
10. 前記トランシーバが、ミリメートル波(mm波)指向性無線ネットワークにおいて通信を行う、請求項1記載の無線装置。
11. 前記トランシーバに通信可能に結合されたフェーズドアレイアンテナを更に有する、請求項1記載の無線装置。
12. ディジタルディスプレイを更に備えた請求項1記載の無線装置。
13. 第1及び第2の無線装置の間に無線通信チャネルを設定するステップと、
    単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して複数のトラフィックストリームを通信するステップと
    を有し、該トラフィックストリームの各々は前記第1の無線装置から前記第2の無線装置への情報の通信の際に異なる信頼度を要する、方法。
14. 追加トラフィックストリームアクションリクエストフレームをプライベートベーシックサービスセット制御ポイントに送信するステップを有し、
    前記追加トラフィックストリームアクションリクエストフレームはトラフィックストリーム仕様要素を有し、前記トラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して通信される第1のトラフィックストリームのサービス期間割り当てフローを設定するための情報と、前記単独のサービス期間に対する第1の時間パラメータとを含む、請求項13記載の方法。
15. 追加トラフィックストリームアクションレスポンスフレームをプライベートベーシックサービスセット制御ポイントから受信するステップを有し、
    前記追加トラフィックストリームアクションレスポンスフレームは、前記単独のサービス期間に対する割り当てられた第1の時間パラメータと共にトラフィックストリーム仕様要素を有する、請求項13記載の方法。
16. 追加トラフィックストリームアクションリクエストフレームをプライベートベーシックサービスセット制御ポイントに送信するステップを有し、
    前記追加トラフィックストリームアクションリクエストフレームは、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して通信される第2のトラフィックストリームを追加するための情報を伴うトラフィックストリーム仕様要素と、前記単独のサービス期間に対する第2の時間パラメータとを含む、請求項13記載の方法。
17. 追加トラフィックストリームアクションレスポンスフレームをプライベートベーシックサービスセット制御ポイントから受信するステップを有し、
    前記追加トラフィックストリームアクションレスポンスフレームは、前記単独のサービス期間に対する割り当てられた第2の時間パラメータと共にトラフィックストリーム仕様要素を有する、請求項13記載の方法。
18. 追加トラフィックストリームアクションリクエストフレームを第2の無線装置に送信するステップを有し、
    前記追加トラフィックストリームアクションリクエストフレームは、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介してトラフィックストリームを通信するために使用される1つ以上の通信パラメータを含むピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素を有する、請求項13記載の方法。
19. 追加トラフィックストリームアクションレスポンスフレームを第2の無線装置から受信するステップを有し、
    前記追加トラフィックストリームアクションレスポンスフレームは、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介してトラフィックストリームを通信するために使用される1つ以上の通信パラメータを含むピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素を有する、請求項13記載の方法。
20. トラフィックストリーム各々に関連付けられている対応する信頼性パラメータに基づいて、前記単独のサービス期間におけるトラフィックストリーム各々の情報の送信をスケジューリングするステップを有する請求項13記載の方法。
21. システムに通信方法を実行させる命令を有するコンピュータ読み取り可能な媒体を有する製品であって、前記通信方法は、
    第1及び第2の無線装置の間に無線通信チャネルを設定するステップと、
    単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して複数のトラフィックストリームを通信するステップと
    を有し、前記トラフィックストリームの各々は前記第1の無線装置から前記第2の無線装置への情報の通信の際に異なる信頼度を要する、製品。
22. 前記通信方法が、プライベートベーシックサービスセット制御ポイントに対するトラフィックストリーム仕様要素を有する媒体アクセス制御管理アクションフレームを生成するステップを有し、前記トラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して通信される第1のトラフィックストリームのサービス期間割り当てフローを設定するための情報を含む、請求項21記載の製品。
23. 前記通信方法が、プライベートベーシックサービスセット制御ポイントに対するトラフィックストリーム仕様要素を有する媒体アクセス制御管理アクションフレームを生成するステップを有し、前記トラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介して通信される第2のトラフィックストリームを追加するための情報を含む、請求項21記載の製品。
24. 前記通信方法が、第2の無線装置に対するピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素を有する媒体アクセス制御管理アクションフレームを生成するステップを有し、前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素は、前記単独のサービス期間の間に前記無線通信チャネルを介してトラフィックストリームを通信するための1つ以上の通信パラメータを含む、請求項21記載の製品。
25. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記第1又は第2の無線装置の転送処理を制御するためのフォワードパラメータを通信するためのフォワードフィールドを含む、請求項21記載の製品。
26. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記複数のトラフィックストリーム内の1つ以上についての信頼性レベルを制御するための信頼性パラメータを通信するための信頼性フィールドを含む、請求項21記載の製品。
27. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記第2の無線装置のバッファサイズパラメータを通信するためのバッファサイズフィールドを含み、該バッファサイズパラメータは前記第1の無線装置から受信された情報を格納するためのバッファサイズを制限する、請求項21記載の製品。
28. 前記ピアトゥピアトラフィックストリーム仕様要素が、前記複数のトラフィックストリームについてのサービス期間識別子を通信するためのサービス期間フィールドを含む、請求項21記載の製品。
29. 前記通信方法が、トラフィックストリーム各々に関連する対応する信頼性パラメータに基づいて、前記単独のサービス期間における各トラフィックストリームの情報の送信をスケジューリングするステップを有する、請求項21記載の製品。
30. 前記通信方法が、前記第2の無線装置から受信したバッファサイズパラメータに基づいてバッファサイズを設定するステップを有する、請求項21記載の製品。

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