JP2016504858A - 無線通信システムにおけるアソシエーション識別子に関連した情報送受信方法およびそのための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＩＤが変更される場合に直接リンクに関するハンドリングを実現する。【解決手段】本発明の一実施例は、無線通信システムにおいてＡＩＤ（Association IDentification）に関連した情報を送受信する方法において、第１ＳＴＡと直接リンクを有している第２ＳＴＡが、第１ＳＴＡから、アップデートされたＡＩＤに関連したアナウンスメント（announcement）フレームを受信するステップと、前記第２ＳＴＡが、前記アナウンスメントフレームに対する応答としてＡＣＫフレームを送信するステップと、を有し、前記アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有し、前記第２ＳＴＡは、前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアに対応するＳＴＡのＡＩＤをアップデートする、送受信方法である。【選択図】図２９

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線ＬＡＮシステムにおけるアソシエーション（関連付け）識別子（Association ID；ＡＩＤ）に関連した情報の送受信方法およびそれをサポートする装置に関する。

近年、情報通信技術の発展に伴って様々な無線通信技術が開発されている。その中でも無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機（Personal Digital Assistant；ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤ（Portable Multimedia Player；ＰＭＰ）などの携帯用端末機を用いて、家庭、企業または特定サービス提供地域において、無線でインターネットにアクセスできるようにする技術である。

無線ＬＡＮで脆弱な点とされてきた通信速度の限界を克服するために、最近の技術標準では、ネットワークの速度および信頼性を増大させるとともに無線ネットワークの運営距離（カバレッジ領域）（coverage region）を拡張したシステムを導入している。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高スループット（処理能力）（High Throughput；ＨＴ）をサポート（支援）（support）し、送信エラーを最小にし、データ速度を最適化するために送信端および受信端の両方に多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Multiple Inputs and Multiple Outputs）技術の適用が導入された。

本発明は、ＡＩＤが変更される場合における直接リンク（ダイレクトリンク）（direct link）に関するハンドリング（処理）（handling）を技術的課題とする。

本発明で遂げようとする技術的課題は以上に言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

本発明の第１の技術的側面は、無線通信システムでアソシエーション識別子（Association IDentification；ＡＩＤ）に関連した情報を送受信する方法において、第１ステーション（局）（STAtion；ＳＴＡ）と直接リンクを有している第２ＳＴＡが、第１ＳＴＡから、アップデート（更新）された（updated）ＡＩＤに関連したアナウンスメント（announcement）フレームを受信するステップと、第２ＳＴＡがアナウンスメントフレームに対する応答として確認応答（ACKnowledgement；ＡＣＫ）フレームを送信するステップと、を有し、アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣ（Media Access Control（媒体アクセス制御））アドレスペアを有し、第２ＳＴＡは、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアに対応するＳＴＡのＡＩＤをアップデートする、送受信方法である。

本発明の第１の技術的側面は、次の事項を有することができる。

アナウンスメントフレームは、ＡＩＤアナウンスメント要素（AID announcement element）を有し、ＡＩＤアナウンスメント要素は、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有することができる。

一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアにおいて、ＭＡＣアドレスは、アップデートされたＳＴＡのＭＡＣアドレスであり、ＡＩＤは、ＭＡＣアドレスに対応するＳＴＡのＡＩＤであってもよい。

直接リンクは、トンネル直接リンクセットアップ（設定）（Tunneled Direct Link Setup；ＴＤＬＳ）または直接リンクセットアップ（Direct Link Setup；ＤＬＳ）のいずれかであってもよい。

アップデートされたＡＩＤは、アクセスポイント（Access Point；ＡＰ）が第１ＳＴＡに割り当てた新しいＡＩＤであってもよい。

新しいＡＩＤは、ＡＰからＡＩＤスイッチ応答フレームを用いて第１ＳＴＡに伝達されたものであってもよい。

アップデートされたＡＩＤが第２ＳＴＡのＡＩＤと異なるグループに属する場合、アナウンスメントフレームは、第２ＳＴＡのＡＩＤ変更を要求する情報を有することができる。

本発明の第２技術的側面は、無線通信システムにおいてアソシエーション識別子（Association Identification；ＡＩＤ）に関連した情報を送受信する方法において、第１ステーション（局）（STAtion；ＳＴＡ）が、アップデートされたＡＩＤに関連したアナウンスメント（announcement）フレームを、第１ＳＴＡと直接リンクを有している第２ＳＴＡに送信するステップと、第１ＳＴＡが第２ＳＴＡからのアナウンスメントフレームに対する応答として確認応答（ACKnowledgement；ＡＣＫ）フレームを受信するステップと、を有し、アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有し、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアは、第２ＳＴＡによって一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアに対応するＳＴＡのＡＩＤのアップデートに用いられる、送受信方法である。

本発明の第２の技術的側面は、次の事項を有することができる。

アナウンスメントフレームは、ＡＩＤアナウンスメント要素を有し、ＡＩＤアナウンスメント要素は、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有することができる。

一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアにおいて、ＭＡＣアドレスは、アップデートされたＳＴＡのＭＡＣアドレスであり、ＡＩＤは、ＭＡＣアドレスに対応するＳＴＡのＡＩＤであってもよい。

直接リンクは、トンネル直接リンクセットアップ（Tunneled Direct Link Setup；ＴＤＬＳ）または直接リンクセットアップ（Direct Link Setup；ＤＬＳ）のいずれかであってもよい。

アップデートされたＡＩＤは、アクセスポイント（Access Point；ＡＰ）が第１ＳＴＡに割り当てた新しいＡＩＤであってもよい。

ＡＰから新しいＡＩＤを有するＡＩＤスイッチ応答フレームを受信するステップをさらに有することができる。

ＡＩＤスイッチ応答フレームは、第１ＳＴＡがＡＰに送信したＡＩＤスイッチ要求フレームに対する応答であってもよい。

本発明によれば、ＳＴＡのＡＩＤが変更される場合にも円滑に直接リンクを維持することができる。また、直接リンクを有するＳＴＡ相互間においてＡＩＤアップデートにかかる処理（プロセシング）時間を短縮することができる。

本発明で得られる効果は以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明らかになるであろう。

本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。 本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。 本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの更に他の例示的な構造を示す図である。 ＷＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。 本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムのデータリンク層（Data Link Layer）および物理層（Physical Layer）の構造を例示する図である。 本発明を適用し得る無線ＬＡＮシステムにおける一般的なリンクセットアップ（link setup）処理（過程）（process）を説明するための図である。 動作フィールドのフォーマットを示す図である。 ＴＤＬＳフレームの構成を示す図である。 ＴＤＬＳ直接リンク構築処理を示す図である。 本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムにおけるＭＡＣフレームフォーマットを例示する図である。 図１０によるＭＡＣフレームにおけるＨＴ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＨＴフォーマットを例示する図である。 図１０によるＭＡＣフレームにおけるＨＴ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＶＨＴフォーマットを例示する図である。 本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１ｎシステムにおけるＰＰＤＵフレームフォーマットを例示する図である。 本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃシステムにおけるＶＨＴ ＰＰＤＵフレームフォーマットを例示する図である。 本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムにおけるシングルユーザ開ループ（Single User（ＳＵ） open-loop）パケットのための一般的なフレームフォーマットを例示する図である。 本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈシステムにおける１ＭＨｚ帯域幅のプリアンブルフォーマットを例示する図である。 本発明を適用し得る無線ＬＡＮシステムにおけるバックオフ処理を説明するための図である。 隠れ（隠された）ノード（隠れ端末）（hidden node）および曝し（露出された）ノード（曝し端末）（exposed node）を説明するための図である。 ＲＴＳおよびＣＴＳを説明するための図である。 電力管理動作を説明するための図である。 ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。 ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。 ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。 グループベースＡＩＤについて説明するための図である。 同一グループ内におけるＳＴＡのＡＩＤの変更を、シグナリングを中心に例示する図である。 同一グループ内においてＳＴＡのＡＩＤを変更するための、同一グループ内ＡＩＤ割り当てフレームの構造を例示する図である。 特定グループに属しているＳＴＡのＡＩＤが、他のグループのＡＩＤに変更されることを、シグナリングを中心に例示する図である。 他のＳＴＡと直接リンクが設定されたＳＴＡのＡＩＤが変更された場合に発生しうる問題点を説明する図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第１実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 第１実施例が適用される場合、プロセシング時間を説明するための図である。 本発明の第２実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第２実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の第２実施例およびその変形された実施例を説明するための図である。 本発明の実施例に係る装置構成を説明するための図である。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に係る実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。

以下、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明の唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な詳細事項を含む。しかし、このような具体的な詳細事項を伴わなくても本発明が実施され得るということは当業者には理解される。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造および装置を省略したり、各構造および装置の主要な機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。

以下の説明で使われる特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供されるものであり、このような特定の用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。

本発明の実施例は、無線アクセスシステムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Advanced）システム、並びに３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省いた段階または部分は、上記の文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）などの様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Universal Terrestrial Radio Access）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術（radio technology）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile communications）／ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）／ＥＤＧＥ（Enhanced Data Rates for GSM Evolution）などの無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UTRA）などの無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）の一部である。３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project） ＬＴＥ（Long Term Evolution）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳ（Evolved UMTS）の一部であり、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（Advanced）は３ＧＰＰ ＬＴＥの発展版（evolved version）である。

説明を明確にするために、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムを中心に記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。

システム一般
図１は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。

ＩＥＥＥ ８０２．１１構造は複数の構成要素（components）を含むことができ、これらの構成要素の相互作用によって上位層に対してトランスペアレントなＳＴＡ（STAtion）（局、ステーション）の移動性をサポートするＷＬＡＮを提供することができる。基本サービスセット（Basic Service Set；ＢＳＳ）は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮにおける基本的な構成ブロックに該当し得る。図１では、２個のＢＳＳ（ＢＳＳ１およびＢＳＳ２）が存在し、それぞれのＢＳＳのメンバとして２個のＳＴＡが含まれること（ＳＴＡ１およびＳＴＡ２はＢＳＳ１に含まれ、ＳＴＡ３およびＳＴＡ４はＢＳＳ２に含まれる）を例示的に示している。図１において、ＢＳＳを示す楕円は、当該ＢＳＳに含まれたＳＴＡが通信を維持するカバレッジ領域を示すものと理解してもよい。この領域をＢＳＡ（Basic Service Area）（基本サービスエリア）と称することができる。ＳＴＡがＢＳＡの外へ移動すると、当該ＢＳＡ内の他のＳＴＡと直接通信できなくなる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮにおいて最も基本的なタイプのＢＳＳは、独立したＢＳＳ（Independent BSS；ＩＢＳＳ）である。例えば、ＩＢＳＳは、２個のＳＴＡだけで構成された最小の形態を有することができる。また、最も単純な形態であるとともに他の構成要素が省略されている図１のＢＳＳ（ＢＳＳ１またはＢＳＳ２）がＩＢＳＳの代表的な例に該当する。このような構成は、ＳＴＡ同士が直接通信できる場合に可能である。また、このような形態のＬＡＮは、あらかじめ計画して構成されるものではなく、ＬＡＮが必要な場合に構成され、これをアドホック（ad-hoc）ネットワークと呼ぶこともできる。

ＳＴＡがオンになったりオフになったりする（becomes an on or off state）こと、ＳＴＡがＢＳＳ領域に／から入ったり／出たりすることなどによって、ＢＳＳにおけるＳＴＡのメンバシップが動的に変更することがある。ＢＳＳのメンバになるためには、ＳＴＡは同期処理を用いてＢＳＳにジョイン（参加、加入）（join）すればよい。ＢＳＳインフラストラクチャ（基盤構造）（infrastructure）の全てのサービスにアクセスするためには、ＳＴＡはＢＳＳにアソシエーションされ（関連付けられ、連係され）（associated）なければならない。このようなアソシエーション（関連付け、連係）（association）は動的に設定され、ディストリビューション（分配、分散）システムサービス（Distribution System Service；ＤＳＳ）の利用を含んでもよい。

図２は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。図２は、図１の構造において、ディストリビューションシステム（Distribution System；ＤＳ）、ディストリビューションシステム媒体（Distribution System Medium；ＤＳＭ）、アクセスポイント（Access Point；ＡＰ）などの構成要素が追加された形態である。

ＬＡＮにおいて、ステーションからステーションへの直線距離（direct distance）はＰＨＹの性能によって制限されることがある。このような距離の制限が充分な場合もあれば、より遠い距離のステーション間の通信が必要な場合もある。拡張されたカバレッジをサポートするためにディストリビューションシステム（ＤＳ）を構成することができる。

ＤＳは、ＢＳＳ同士が相互接続される構造を意味する。具体的には、図１のようにＢＳＳが独立して存在する代わりに、複数のＢＳＳで構成されたネットワークの拡張された形態の構成要素としてＢＳＳが存在してもよい。

ＤＳは論理的な概念であり、ディストリビューションシステム媒体（ＤＳＭ）の特性によって特定することができる。これと関連して、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準では無線媒体（Wireless Medium；ＷＭ）とディストリビューションシステム媒体（ＤＳＭ）とを論理的に区別している。それぞれの論理媒体は互いに異なる目的のために使用され、互いに異なる構成要素によって使用される。ＩＥＥＥ ８０２．１１標準の定義では、このような媒体を互いに同一なものとも、互いに異なるものとも制限しない。このように複数の媒体が論理的に互いに異なるという点で、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮ構造（ＤＳ構造または他のネットワーク構造）の柔軟性を説明することができる。すなわち、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮ構造は様々に具現することができ、それぞれの具現例の物理的な特性によって独立して当該ＬＡＮ構造を特定することができる。

ＤＳは複数のＢＳＳのシームレス（seamless）インテグレーション（統合）（integration）を提供し、あて先へのアドレスを扱うために必要な論理サービスを提供することによって移動装置をサポートすることができる。

ＡＰとは、アソシエーションされているＳＴＡに対してＷＭを介してＤＳへのアクセスを可能にし、且つＳＴＡ機能を有するエンティティ（個体）（entity）を意味する。ＡＰを介してＢＳＳとＤＳとの間のデータ移動が行われてもよい。例えば、図２に示すＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、ＳＴＡの機能を有するとともに、アソシエーションされているＳＴＡ（ＳＴＡ１およびＳＴＡ４）をＤＳにアクセスさせる機能を持つ。また、いかなるＡＰも基本的にＳＴＡに該当するため、ＡＰはいずれもアドレス可能な（addressable）エンティティである。ＷＭ上での通信のためにＡＰによって用いられるアドレスと、ＤＳＭ上での通信のためにＡＰによって用いられるアドレスとは必ずしも同一である必要はない。

ＡＰにアソシエーションされているＳＴＡのいずれか一つから当該ＡＰのＳＴＡアドレスに送信されるデータは、常に非制御ポート（uncontrolled port）で受信され、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘポートアクセスエンティティによって処理されてもよい。また、制御ポート（controlled port）が認証された場合、送信データ（または、フレーム）はＤＳに伝達されてもよい。

図３は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムのさらに他の例示的な構造を示す図である。図３では、図２の構造にさらに広いカバレッジを提供するための拡張されたサービスセット（Extended Service Set；ＥＳＳ）を概念的に示す。

任意の（arbitrary）大きさおよび複雑度を有する無線ネットワークがＤＳおよびＢＳＳで構成されてもよい。ＩＥＥＥ ８０２．１１システムでは、このような方式のネットワークをＥＳＳネットワークと称する。ＥＳＳは、一つのＤＳに接続されたＢＳＳの集合に該当し得る。しかし、ＥＳＳはＤＳを含まない。ＥＳＳネットワークは、ＬＬＣ（Logical Link Control）層でＩＢＳＳネットワークのように見える点が特徴である。ＥＳＳに含まれるＳＴＡは互いに通信することができ、移動ＳＴＡは、ＬＬＣにおいてトランスペアレントに、一つのＢＳＳから他のＢＳＳに（同一ＥＳＳ内で）移動することができる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１では、図３におけるＢＳＳの相対的な物理的位置について何ら仮定しておらず、次のいずれの形態も可能である。ＢＳＳは部分的に重なってもよく、これは、連続したカバレッジを提供するために一般に利用される形態である。また、ＢＳＳは物理的に接続していなくてもよく、論理的にはＢＳＳ間の距離に制限はない。また、ＢＳＳは物理的に互いに同一の位置に位置してもよく、これはリダンダンシ（冗長性）（redundancy）を提供するために用いることができる。また、一つ（もしくは、複数の）ＩＢＳＳまたはＥＳＳネットワークが一つ（もしくは、複数の）ＥＳＳネットワークとして同一空間に物理的に存在してもよい。これは、ＥＳＳネットワークが存在する位置にアドホックネットワークが動作する場合、互いに異なる機関（organizations）によって物理的に重なるＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワークが構成される場合、または、同一位置で２つ以上の互いに異なるアクセスおよびセキュリティポリシ（security policies）が必要な場合などにおける、ＥＳＳネットワーク形態に該当し得る。

図４は、ＷＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。図４には、ＤＳを含むインフラストラクチャＢＳＳの一例が示されている。

図４の例では、ＢＳＳ１およびＢＳＳ２がＥＳＳを構成する。ＷＬＡＮシステムにおいて、ＳＴＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１のＭＡＣ／ＰＨＹ規定に従って動作する装置である。ＳＴＡは、ＡＰ ＳＴＡおよび非ＡＰ（non-AP）ＳＴＡを含む。Ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、ラップトップコンピュータ、移動電話機などのように、一般にユーザが直接扱う装置に該当する。図４の例で、ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４はｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡに該当し、ＳＴＡ２およびＳＴＡ５はＡＰ ＳＴＡに該当する。

以下の説明で、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、端末（terminal）、無線送受信ユニット（Wireless Transmit／Receive Unit；ＷＴＲＵ）、ユーザ装置（User Equipment；ＵＥ）、移動局（Mobile Station；ＭＳ）、移動端末（Mobile Terminal）、移動加入者局（Mobile Subscriber Station；ＭＳＳ）などと呼ぶことができる。また、ＡＰは、他の無線通信分野における基地局（Base Station；ＢＳ）、ノード−Ｂ（Node-B）、発展型ノード−Ｂ（evolved Node-B；ｅＮＢ）、無線基地システム（基底送受信システム）（Base Transceiver System；ＢＴＳ）、フェムト基地局（Femto BS）などに対応する概念である。

図５は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムのデータリンク層（Data Link Layer）および物理層（Physical Layer）の構造を例示する図である。

図５を参照すると、物理層５２０は、ＰＬＣＰエンティティ（Physical Layer Convergence Procedure Entity）５２１およびＰＭＤエンティティ（Physical Medium Dependent Entity）５２２を含むことができる。ＰＬＣＰエンティティ５２１は、ＭＡＣサブレイヤ（副層）（sublayer）５１０とデータフレームとを接続させる役割を担う。ＰＭＤエンティティ５２２は、ＯＦＤＭ方式を用いて２個またはそれ以上のＳＴＡとデータを無線で送受信する役割を担う。

ＭＡＣサブレイヤ５１０および物理層５２０は、いずれも概念上の管理エンティティを含むことができ、それぞれ、ＭＬＭＥ（MAC Sublayer Management Entity）５１１およびＰＬＭＥ（Physical Layer Management Entity）５２３と呼ぶことができる。これらのエンティティ５１１，５２３は、階層管理関数（layer management function）の動作を用いて階層管理サービスインターフェースを提供する。

正確なＭＡＣ動作を提供するために、ステーション管理エンティティ（Station Management Entity；ＳＭＥ）５３０を各ＳＴＡ内に設けることができる。ＳＭＥ ５３０は、各層と独立した管理エンティティであり、複数の階層管理エンティティから階層ベース状態情報を収集したり、各層の特定パラメータの値を設定する。ＳＭＥ ５３０は、一般システム管理エンティティに代えてこのような機能を果たすことができ、標準管理プロトコルを具現することができる。

このような様々なエンティティは様々な方法でインタラクト（相互作用）（interact）することができ、図５には、ＧＥＴ／ＳＥＴプリミティブ（primitive）を交換する例を示す。ＸＸ−ＧＥＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブは、管理情報ベース属性（MIB attribute：Management Information Base attribute）の値を要求するために用いられ、ＸＸ−ＧＥＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブは、状態が‘ＳＵＣＣＥＳＳ’であれば、対応するＭＩＢ属性値をリターン（return）し、その他の場合には、状態フィールドにエラー（誤り）を記し（表示し）（mark）てリターンする。ＸＸ−ＳＥＴ．ｒｅｑｕｅｓｔプリミティブは、指定されたＭＩＢ属性を与えられた値に設定するように要求するために用いられる。ＭＩＢ属性が特定動作を意味する場合、この要求はその特定動作の実行を要求する。そして、ＸＸ−ＳＥＴ．ｃｏｎｆｉｒｍプリミティブは、状態が‘ＳＵＣＣＥＳＳ’であれば、これは、指定されたＭＩＢ属性が要求された値に設定されたことを意味する。その他の場合には、状態フィールドはエラー状況を示す。このＭＩＢ属性が特定動作であれば、このプリミティブは、当該動作が行われたことを意味することができる。

図５に示すように、ＭＬＭＥ ５１１とＳＭＥ ５３０と、および、ＰＬＭＥ ５２３とＳＭＥ ５３０と、は、様々なプリミティブをそれぞれ、ＭＬＭＥ＿ＳＡＰ（MLME_Service Access Point）５５０、ＰＬＭＥ＿ＳＡＰ（PLME_Service Access Point）５６０を介して交換することができる。そして、ＭＬＭＥ ５１１とＰＬＭＥ ５２３との間では、ＭＬＭＥ−ＰＬＭＥ＿ＳＡＰ（MLME-PLME_Service Access Point）５７０を介してプリミティブを交換することができる。

リンクセットアップ処理
図６は、本発明を適用し得る無線ＬＡＮシステムにおける一般のリンクセットアップ（link setup）処理を説明するための図である。

ＳＴＡがネットワークに対してリンクをセットアップし、データを送受信するためには、まず、ネットワークを発見（discovery）し、認証（authentication）を行い、アソシエーション（関連付け、連係）（association）を確立（establish）し、セキュリティ（security）のための認証手順などを行わなければならない。リンクセットアップ処理をセッション開始処理、セッションセットアップ処理と呼ぶこともできる。また、リンクセットアップ処理における発見（ディスカバリ）（discovery）、認証、アソシエーション、セキュリティ設定の処理を総称してアソシエーション処理と呼ぶこともできる。

図６を参照して例示的なリンクセットアップ処理について説明する。

段階Ｓ６１０で、ＳＴＡはネットワーク発見動作を行うことができる。ネットワーク発見動作は、ＳＴＡのスキャン（scanning）動作を含むことができる。すなわち、ＳＴＡがネットワークにアクセスするためには、参加可能なネットワークを探さなければならない。ＳＴＡは無線ネットワークに参加する前に互換可能なネットワークを識別しなければならないが、特定領域に存在するネットワーク識別処理をスキャンという。

スキャン方式には、能動的スキャン（active scanning）および受動的スキャン（passive scanning）がある。

図６では、例として、能動的スキャン処理を含むネットワーク発見動作を示す。能動的スキャンにおいて、スキャンを行うＳＴＡは、チャネルを移りながら周辺にどのＡＰが存在するかを探索するためにプローブ要求フレーム（probe request frame）を送信して、それに対する応答を待つ。応答器（responder）は、プローブ要求フレームを送信したＳＴＡに、プローブ要求フレームに対する応答としてプローブ応答フレーム（probe response frame）を送信する。ここで、応答器は、スキャンされているチャネルのＢＳＳで最後にビーコンフレーム（beacon frame）を送信したＳＴＡであってもよい。ＢＳＳでは、ＡＰがビーコンフレームを送信するため、ＡＰが応答器となり、ＩＢＳＳでは、ＩＢＳＳ内のＳＴＡが交互にビーコンフレームを送信するため、応答器が一定でない。例えば、チャネル番号１でプローブ要求フレームを送信し、チャネル番号１でプローブ応答フレームを受信したＳＴＡは、受信したプローブ応答フレームに含まれたＢＳＳ関連情報を保存し、次のチャネル（例えば、チャネル番号２）に移動して同一の方法でスキャン（すなわち、チャネル番号２上でプローブ要求／応答の送受信）を行うことができる。

図６には示していないが、スキャン動作は受動的スキャン方式で行われてもよい。受動的スキャンにおいて、スキャンを行うＳＴＡはチャネルを移りながらビーコンフレームを待つ。ビーコンフレームは、ＩＥＥＥ ８０２．１１において管理フレーム（management frame）の一つであり、無線ネットワークの存在を知らせ、スキャンを行うＳＴＡが無線ネットワークを探して無線ネットワークに参加できるように、周期的に送信される。ＢＳＳでは、ＡＰがビーコンフレームを周期的に送信する役割を担い、ＩＢＳＳでは、ＩＢＳＳ内のＳＴＡが交互にビーコンフレームを送信する。スキャンを行うＳＴＡは、ビーコンフレームを受信すると、ビーコンフレームに含まれたＢＳＳに関する情報を保存し、他のチャネルに移動しながら各チャネルでビーコンフレーム情報を記録する。ビーコンフレームを受信したＳＴＡは、受信したビーコンフレームに含まれたＢＳＳ関連情報を保存し、次のチャネルに移動して同一の方法で次のチャネルでスキャンを行うことができる。

能動的スキャンと受動的スキャンとを比較すれば、能動的スキャンが受動的スキャンに比べて遅延（delay）および電力消費（power consumption）が小さいという利点がある。

ＳＴＡがネットワークを発見した後に、段階Ｓ６２０で、認証処理を行うことができる。このような認証処理は、後述する段階Ｓ６４０のセキュリティセットアップ動作と明確に区別するために、第１の認証（first authentication）処理と呼ぶことができる。

認証処理は、ＳＴＡが認証要求フレーム（authentication request frame）をＡＰに送信し、これに応答してＡＰが認証応答フレーム（authentication response frame）をＳＴＡに送信する処理を含む。認証要求／応答に用いられる認証フレーム（authentication frame）は管理フレームに該当する。

認証フレームは、認証アルゴリズム番号（authentication algorithm number）、認証トランザクションシーケンス番号（authentication transaction sequence number）、状態コード（status code）、チャレンジテキスト（challenge text）、ＲＳＮ（Robust Security Network）、有限巡回群（Finite Cyclic Group）などに関する情報を含むことができる。これは、認証要求／応答フレームに含まれ得る情報の一例に過ぎず、他の情報に置き換わったり、追加の情報がさらに含まれたりしてもよい。

ＳＴＡは、認証要求フレームをＡＰに送信することができる。ＡＰは、受信した認証要求フレームに含まれた情報に基づいて、当該ＳＴＡを認証するか否かを決定することができる。ＡＰは、認証処理の結果を認証応答フレームを用いてＳＴＡに提供することができる。

ＳＴＡが認証に成功した後に、段階Ｓ６３０で、アソシエーション処理を行うことができる。アソシエーション処理は、ＳＴＡがアソシエーション要求フレーム（association request frame）をＡＰに送信し、それに応答してＡＰがアソシエーション応答フレーム（association response frame）をＳＴＡに送信する処理を含む。

例えば、アソシエーション要求フレームは、様々な能力（capability）に関する情報、ビーコンリッスン間隔（listen interval）、ＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）、サポートレート（supported rates）、サポートチャネル（supported channels）、ＲＳＮ、モビリティドメイン（mobility domain）、サポートオペレーティングクラス（supported operating classes）、ＴＩＭ放送要求（Traffic Indication Map Broadcast request）、インターワーキング（interworking）サービス能力などに関する情報を含むことができる。

例えば、アソシエーション応答フレームは、様々な能力に関する情報、状態コード、ＡＩＤ（Association ID）、サポートレート、ＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）パラメータセット、ＲＣＰＩ（Received Channel Power Indicator）、ＲＳＮＩ（Received Signal to Noise Indicator）、モビリティドメイン、タイムアウト間隔（アソシエーション復帰（カムバック）時間（association comeback time））、重複（overlapping）ＢＳＳスキャンパラメータ、ＴＩＭ放送応答、ＱｏＳ（Quality of Service）マップなどの情報を含むことができる。

これは、アソシエーション要求／応答フレームに含まれ得る情報の一例に過ぎず、他の情報に置き換わったり、追加の情報がさらに含まれたりしてもよい。

ＳＴＡがネットワークとのアソシエーションに成功した後に、段階Ｓ６４０で、セキュリティセットアップ処理を行うことができる。段階Ｓ６４０のセキュリティセットアップ処理は、ＲＳＮＡ（Robust Security Network Association）要求／応答を通じた認証処理ということもでき、上記の段階Ｓ６２０の認証処理を第１の認証（first authentication）処理とし、段階Ｓ６４０のセキュリティセットアップ処理を単に認証処理と呼ぶこともできる。

段階Ｓ６４０のセキュリティセットアップ処理は、例えば、ＥＡＰＯＬ（Extensible Authentication Protocol over LAN）フレームを通じた４ウェイ（way）ハンドシェーキングを通じて、プライベートキーセットアップ（private key setup）を行う処理を含むことができる。また、セキュリティセットアップ処理は、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準で定義しないセキュリティ方式によって行われてもよい。

直接リンクセットアップ処理
ＱｏＳをサポートするＳＴＡ（以下、‘ＱＳＴＡ’という。）間で直接リンク設定をサポートするためには、ＡＰの助けを借りずに、ＱＳＴＡ同士が自らＤＬＳ（Direct Link Setup）セットアップ要求（Setup Request）、ＤＬＳセットアップ応答（Setup Response）、ＤＬＳテアダウン（分解）（Teardown）などの管理動作フレーム（management action frame）を伝達可能でなければならない。ＴＤＬＳ（Tunneled Direct Link Setup）技法は、ＤＬＳセットアップ要求、ＤＬＳセットアップ応答、ＤＬＳテアダウンなどの管理動作フレームをカプセル化して送信する方法であり、ＳＴＡ間のインテリジェントな交渉（intelligent negotiation）とネットワークの混雑の減少とを可能にする。

動作フィールドは、拡張された管理動作を明示するためのメカニズムを提供する。これに関する詳細な説明は、図７を参照するものとする。

図７は、動作フィールドのフォーマットを示す図である。図７に例示するように、動作フィールドは、カテゴリ（Category）フィールドおよび詳細動作（Action Details）フィールド（または、‘ＴＤＬＳ動作フィールド’と呼ぶことができる。）を含むことができる。

いくつかの動作フレームフォーマットは、ＴＤＬＳをサポートするように定義される。カテゴリフィールドの直後に位置するＴＤＬＳ動作フィールドは、ＴＤＬＳ動作フレームフォーマットを分類する。ＴＤＬＳカテゴリ内で各フレームフォーマットと関連したＴＤＬＳ動作フィールドの値（TDLS Action field value）を表１に例示する。

図８は、ＴＤＬＳフレームの構成を示す図である。図８に示すＬＬＣ／ＳＮＡＰヘッダのＥｔｈｅｒタイプに新しい値を割り当てることによって、データフレームがＴＤＬＳフレームに該当することを知らせることができる。

図８に示すペイロードタイプ（Payload Type）フィールドの構成を、表２に例示する。

ＭＬＭＥプリミティブ（primitives）は、ＴＤＬＳのシグナリングをサポートすることができる。図９は、ＴＤＬＳ直接リンク構築処理を示す図である。ただし、図９は、基本的な処理の一例に過ぎず、プロトコルのあらゆる使用可能性を意味するものではない。

ＷＬＡＮの進化
無線ＬＡＮで通信速度の限界を克服するために比較的最近に制定された技術標準としてＩＥＥＥ ８０２．１１ｎがある。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、ネットワークの速度および信頼性を増大させ、且つ、無線ネットワークのカバレッジ領域を拡張することを目的とする。より具体的には、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高いスループット（High Throughput；ＨＴ）をサポートするとともに、送信エラーを最小にし、データ速度を最適化するために送信端および受信端の両方が多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Multiple Inputs and Multiple Outputs）技術に基づいている。

無線ＬＡＮの普及が広まり、さらにそれを用いたアプリケーションが多様化するに伴って、最近ではＩＥＥＥ ８０２．１１ｎがサポートするデータ処理速度よりも高いスループットをサポートするための新しい無線ＬＡＮシステムの必要性が台頭している。超高スループット（Very High Throughput；ＶＨＴ）をサポートする次世代無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮシステムの次のバージョン（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ）であり、ＭＡＣサービスアクセスポイント（Service Access Point；ＳＡＰ）で１Ｇｂｐｓ以上のデータ処理速度をサポートするために最近新しく提案されているＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムの一つである。

次世代無線ＬＡＮシステムは、無線チャネルを効率的に利用するために、複数のＳＴＡが同時にチャネルにアクセスするＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi User Multiple Input Multiple Output）方式の送信をサポートする。ＭＵ−ＭＩＭＯ送信方式によれば、ＡＰが、ＭＩＭＯペアリング（pairing）された一つまたは複数のＳＴＡに同時にパケットを送信することができる。また、ホワイトスペース（White Space；ＷＳ）で無線ＬＡＮシステム動作をサポートすることが議論されている。例えば、アナログＴＶのデジタル化によるアイドル（遊休）（idle）状態の周波数帯域（例えば、５４〜６９８ＭＨｚ帯域）などのＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）における無線ＬＡＮシステムの導入は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｆ標準として議論されている。しかし、これは例示に過ぎず、ホワイトスペースは、認可（許可）されたユーザ（licensed user）が優先して使用できる認可された帯域といえる。認可されたユーザは、認可された帯域の使用が認可されたユーザのことを意味し、認可された装置（licensed device）、プライマリユーザ（primary user）、既存（優先的）ユーザ（incumbent user）などと呼ぶこともできる。

例えば、ＷＳで動作するＡＰおよび／またはＳＴＡは、認可されたユーザに対する保護（protection）機能を提供しなければならない。例えば、ＷＳ帯域で特定帯域幅を有するように規約（regulation）上分割されている周波数帯域である特定ＷＳチャネルを、マイクロホン（microphone）などの認可されたユーザが既に使用している場合、認可されたユーザを保護するために、ＡＰおよび／またはＳＴＡは、当該ＷＳチャネルに該当する周波数帯域を使用することができない。また、ＡＰおよび／またはＳＴＡは、現在のフレームの送信および／または受信のために使用している周波数帯域を認可されたユーザが使用するようになると、当該周波数帯域の使用を中止しなければならない。

このため、ＡＰおよび／またはＳＴＡは、ＷＳ帯域中の特定周波数帯域の使用が可能か否か、すなわち、当該周波数帯域に認可されたユーザが存在するか否かを把握する手順を先行しなければならない。認可されたユーザが特定周波数帯域に存在するか否かを把握することをスペクトルセンシング（spectrum sensing）という。スペクトルセンシングメカニズムとして、エネルギー検出（energy detection）方式、信号検出（signature detection）方式などが利用される。受信信号の強度が一定値以上であれば、認可されたユーザが使用中であると判断したり、ＤＴＶプリアンブル（preamble）が検出されると、認可されたユーザが使用中であると判断することができる。

また、次世代通信技術としてＭ２Ｍ（Machine-to-Machine）通信技術が議論されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでも、Ｍ２Ｍ通信をサポートするための技術標準がＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈとして開発されている。Ｍ２Ｍ通信は、一つまたは複数のマシン（Machine）が含まれる通信方式を意味し、ＭＴＣ（Machine Type Communication）またはマシン対マシン（Machine-to-Machine；Ｍ２Ｍ）通信（事物通信）と呼ばれることもある。ここで、マシンとは、人間の直接的な操作や介入を必要としないエンティティ（entity）を意味する。例えば、無線通信モジュールが搭載された検針機（meter）や自動販売機などの装置を含み、ユーザの操作／介入を伴わずに自動的にネットワークに接続して通信を行うことができるスマートフォンなどのユーザ機器もマシンの例に該当し得る。Ｍ２Ｍ通信は、デバイス間の通信（例えば、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信）、デバイスとサーバ（application server）との間の通信などを含むことができる。デバイスとサーバとの間の通信の例としては、自動販売機とサーバとの間、ＰＯＳ（Point of Sale）装置とサーバとの間、電気、ガスまたは水道検針機とサーバとの間の通信が挙げられる。その他にも、Ｍ２Ｍ通信ベースのアプリケーション（application）には、セキュリティ（security）、運送（transportation）、ヘルスケア（health care）などが含まれてもよい。これらの適用例の特性を考慮すると、一般に、Ｍ２Ｍ通信は、数多くの機器が存在する環境で時々（たまに）（occasional）少量のデータを低速で送受信することをサポートできるものでなければならない。

具体的には、Ｍ２Ｍ通信は、多数のＳＴＡをサポートできるものでなければならない。現在定義されている無線ＬＡＮシステムでは、一つのＡＰに最大２００７個のＳＴＡがアソシエーションされる場合を仮定するが、Ｍ２Ｍ通信ではそれよりも多い数（約６０００）のＳＴＡが一つのＡＰにアソシエーションされる場合をサポートする方法が議論されている。また、Ｍ２Ｍ通信では低い送信速度をサポート／要求するアプリケーションが多いと予想される。これを円滑にサポートするために、例えば、無線ＬＡＮシステムでは、ＴＩＭ（Traffic Indication Map）要素（element）に基づいてＳＴＡが自体に送信されるデータの有無を認知できるが、ＴＩＭのビットマップサイズを減らす方法が議論されている。また、Ｍ２Ｍ通信では、送信／受信間隔が非常に長いトラフィックが多いと予想される。例えば、電気／ガス／水道の使用量などのように長い周期（例えば、１ケ月）で非常に少ない量のデータをやり取りすることが要求される。このため、無線ＬＡＮシステムでは、一つのＡＰにアソシエーションされ得るＳＴＡの個数が非常に多くなっても、一つのビーコン周期の間にＡＰから受信するデータフレームが存在するＳＴＡの個数が非常に少ない場合を効率良くサポートする方法が議論されている。

このように無線ＬＡＮ技術は急速に進化しつつあり、前述の例に加えて、直接リンクセットアップ、メディアストリーミング性能の改善、高速および／または大規模の初期セッションセットアップのサポート、拡張された帯域幅および動作周波数のサポートなどのための技術が開発されている。

フレーム構造
図１０に、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムのＭＡＣフレームフォーマットを例示する。

図１０を参照すると、ＭＡＣフレームフォーマットは、ＭＡＣヘッダ（ＭＨＲ：MAC HeadeR）、ＭＡＣペイロード（MAC Payload）およびＭＡＣフッタ（MAC FooteR；ＭＦＲ）で構成される。ＭＨＲは、フレーム制御（Frame Control）フィールド、持続期間／識別子（Duration／ＩＤ）フィールド、アドレス１（Address1）フィールド、アドレス２（Address2）フィールド、アドレス３（Address3）フィールド、シーケンス制御（Sequence Control）フィールド、アドレス４（Address4）フィールド、ＱｏＳ制御（QoS Control）フィールドおよびＨＴ制御（HT Control）フィールドを含む領域として定義される。フレームボディ（Frame Body）フィールドは、ＭＡＣペイロード（payload）として定義され、上位層で送信しようとするデータが位置するようになり、サイズは可変である。フレームチェックシーケンス（frame check sequence；ＦＣＳ）フィールドは、ＭＡＣフッタ（footer）として定義され、ＭＡＣフレームのエラー探索のために用いられる。

最初の３つのフィールド（フレーム制御フィールド、持続期間／識別子フィールド、アドレス１フィールド）と最後のフィールド（ＦＣＳフィールド）とは、最小フレームフォーマットを構成し、いずれのフレームにも存在する。その他のフィールドは、特定のフレームタイプでのみ存在すればいい。

前述した各フィールドに含まれる情報は、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムの定義に従うことができる。また、前述した各フィールドは、ＭＡＣフレームが含み得るフィールドの例であり、他のフィールドに置き換えられたり、追加のフィールドがさらに含まれてもよい。

図１１には、図１０によるＭＡＣフレームにおけるＨＴ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＨＴフォーマットを例示する。

図１１を参照すると、ＨＴ制御フィールドは、ＶＨＴサブフィールド、リンク適応（Link Adaptation）サブフィールド、キャリブレーションポジション（Calibration Position）サブフィールド、キャリブレーションシーケンス（Calibration Sequence）サブフィールド、チャネル状態情報／調整（操向）（Channel State Information/Steering；ＣＳＩ／Steering）サブフィールド、ＮＤＰ通知（Null Data Packet Announcement；ＮＤＰ Announcement）サブフィールド、アクセスカテゴリ制限（Access Category Constraint；ＡＣ Constraint）サブフィールド、逆方向グラント（承認）／追加ＰＰＤＵ（Reverse Direction Grant；ＲＤＧ／More PPDU）サブフィールド、リザーブ（Reserved）サブフィールドを含むことができる。

リンク適応サブフィールドは、トレーニング要求（Training request；ＴＲＱ）サブフィールド、ＭＣＳ要求またはアンテナ選択指示（MCS (Modulation and Coding Scheme) request or ASEL (Antenna SELection) Indication；ＭＡＩ）サブフィールド、ＭＣＳフィードバックシーケンス指示子（識別子）（MCS Feedback Sequence Identifier：ＭＦＳＩ）サブフィールド、ＭＣＳフィードバックおよびアンテナ選択命令／データ（MCS FeedBack and Antenna SELection Command/data；ＭＦＢ／ＡＳＥＬＣ）サブフィールドを含むことができる。

ＴＲＱサブフィールドは、応答器（responder）にサウンディングＰＰＤＵ（sounding PPDU）送信を要求する場合、１に設定され、応答器にサウンディングＰＰＤＵ送信を要求しない場合、０に設定される。そして、ＭＡＩサブフィールドが１４に設定された場合、アンテナ選択指示（ASEL indication）を示し、ＭＦＢ／ＡＳＥＬＣサブフィールドは、アンテナ選択命令／データとして解釈される。そうでない場合、ＭＡＩサブフィールドはＭＣＳ要求を示し、ＭＦＢ／ＡＳＥＬＣサブフィールドは、ＭＣＳフィードバックとして解釈される。ＭＡＩサブフィールドがＭＣＳ要求（MCS ReQuest：ＭＲＱ）を示す場合、いかなるＭＣＳフィードバックも要求しない場合には０に設定され、ＭＣＳフィードバックを要求する場合には１に設定される。サウンディングＰＰＤＵは、チャネル推定のために使用可能なトレーニング（training）シンボルを伝達するＰＰＤＵを意味する。

前述した各サブフィールドは、ＨＴ制御フィールドが含み得るサブフィールドの例であり、他のサブフィールドに置き換えられたり、追加のサブフィールドがさらに含まれてもよい。

図１２には、図１０によるＭＡＣフレームにおけるＨＴ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＶＨＴフォーマットを例示する。

図１２を参照すると、ＨＴ制御フィールドは、ＶＨＴサブフィールド、ＭＲＱサブフィールド、ＭＳＩサブフィールド、ＭＣＳフィードバックシーケンス指示子／グループＩＤ最下位ビット（ＭＦＳＩ／LSB of Group ID；ＧＩＤ−Ｌ）サブフィールド、ＭＦＢサブフィールド、グループＩＤ最上位ビット（MSB of Group ID：ＧＩＤ−Ｈ）サブフィールド、コーディングタイプ（Coding Type）サブフィールド、ＭＦＣ応答送信タイプ（Transmission type of MFB response；ＦＢ Ｔｘ Ｔｙｐｅ）サブフィールド、自発的ＭＦＢ（Unsolicited MFB）サブフィールド、ＡＣ校正（AC Constraint）サブフィールド、ＲＤＧ／Ｍｏｒｅ ＰＰＤＵサブフィールドを含むことができる。そして、ＭＦＢサブフィールドは、ＶＨＴ空間−時間ストリーム数（Number of Space Time Streams；Ｎ＿ＳＴＳ）サブフィールド、ＭＣＳサブフィールド、帯域幅（BandWidth；ＢＷ）サブフィールド、信号対雑音比（Signal to Noise Ratio；ＳＮＲ）サブフィールドを含むことができる。

表３は、ＨＴ制御フィールドのＶＨＴフォーマットにおける各サブフィールドに関する説明である。

前述した各サブフィールドは、ＨＴ制御フィールドが含み得るサブフィールドの例であり、他のサブフィールドに置き換えられたり、追加のサブフィールドがさらに含まれてもよい。

一方、ＭＡＣサブレイヤは、ＭＡＣプロトコルデータユニット（MAC Protocol Data Unit；ＭＰＤＵ）を物理サービスデータユニット（PHY Service Data Unit；ＰＳＤＵ）として物理層に伝達する。ＰＬＣＰエンティティは、受信したＰＳＤＵに物理ヘッダ（PHY header）およびプリアンブルを付加してＰＬＣＰプロトコルデータユニット（PLCP Protocol Data Unit；ＰＰＤＵ）を生成する。

図１３に、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１ｎシステムにおけるＰＰＤＵフレームフォーマットを例示する。

図１３（ａ）は、非（ノン）ＨＴ（Non-HT）フォーマット、ＨＴ混合（HT Mixed）フォーマット、ＨＴ−グリーンフィールド（HT-Greenfield）フォーマットによるＰＰＤＵフレームを例示している。

非ＨＴフォーマットは、従来のレガシシステム（ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｇ）ＳＴＡのためのフレームフォーマットを表す。非ＨＴフォーマットＰＰＤＵは、レガシ−ショートトレーニングフィールド（Legacy-Short Training Field；Ｌ−ＳＴＦ）、レガシ−ロングトレーニングフィールド（Legacy-Long Training Field：Ｌ−ＬＴＦ）、レガシシグナル（Legacy-SIGnal；Ｌ−ＳＩＧ）フィールドで構成されるレガシフォーマットプリアンブルを含む。

ＨＴ混合フォーマットは、従来のレガシシステムＳＴＡの通信を可能にし、且つＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ ＳＴＡのためのフレームフォーマットを表す。ＨＴ混合フォーマットＰＰＤＵは、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦおよびＬ−ＳＩＧで構成されるレガシフォーマットプリアンブルと、ＨＴ−ショートトレーニングフィールド（HT-Short Training Field；ＨＴ−ＳＴＦ）、ＨＴ−ロングトレーニングフィールド（HT-Long Training Field；ＨＴ−ＬＴＦ）およびＨＴシグナル（HT-SIGnal；ＨＴ−ＳＩＧ）フィールドで構成されるＨＴフォーマットプリアンブルを含む。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦおよびＬ−ＳＩＧは、下位互換（backward compatibility）のためのレガシフィールドを意味するので、Ｌ−ＳＴＦからＬ−ＳＩＧまでは非ＨＴフォーマットと同一であり、ＳＴＡは、続くＨＴ−ＳＩＧフィールドから、混合フォーマットＰＰＤＵであることがわかる。

ＨＴ−グリーンフィールド（Greenfield）フォーマットは、従来のレガシシステムと互換性のないフォーマットであり、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ ＳＴＡのためのフレームフォーマットを表す。ＨＴ−グリーンフィールドフォーマットＰＰＤＵは、ＨＴ−グリーンフィールド−ＳＴＦ（HT-Greefield-STF；ＨＴ−ＧＦ−ＳＴＦ）、ＨＴ−ＬＴＦ１、ＨＴ−ＳＩＧおよび一つまたは複数のＨＴ−ＬＴＦで構成されるグリーンフィールドプリアンブルを含む。

データ（Data）フィールドは、サービス（ＳＥＲＶＩＣＥ）フィールド、ＰＳＤＵ、テール（tail）ビット、パッド（pad）（パディング（padding））ビットを含む。データフィールドの全ビットはスクランブル（拡散）される（scrambled）。

図１３（ｂ）は、データフィールドに含まれるサービスフィールドを表す。サービスフィールドは、１６ビットを有する。各ビットは０番から１５番まで割り当てられ、０番ビットから順次送信される。０番から６番ビットまでは０に設定され、受信端内でデスクランブラ（逆拡散）（descrambler）を同期させるために用いられる。

図１４に、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃシステムにおけるＶＨＴ ＰＰＤＵフレームフォーマットを例示する。

図１４を参照すると、ＶＨＴフォーマットＰＰＤＵは、データフィールド以前に、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧで構成されるレガシフォーマットプリアンブルと、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ、ＨＴ−ＳＴＦおよびＨＴ−ＬＴＦで構成されるＶＨＴフォーマットプリアンブルと、を含む。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦおよびＬ−ＳＩＧは下位互換のためのレガシフィールドを意味するので、Ｌ−ＳＴＦからＬ−ＳＩＧまでは非ＨＴフォーマットと同一であり、ＳＴＡは、続くＶＨＴ−ＳＩＧフィールドから、ＶＨＴフォーマットＰＰＤＵであることがわかる。

Ｌ−ＳＴＦは、フレーム検出、自動利得制御（Auto Gain Control：ＡＧＣ）、ダイバーシティ検出、初期（粗い、大凡の）周波数／時間同期（coarse frequency／time synchronization）などのためのフィールドである。Ｌ−ＬＴＦは、精密な周波数／時間同期（fine frequency／time synchronization）、チャネル推定などのためのフィールドである。Ｌ−ＳＩＧは、レガシ制御情報送信のためのフィールドである。ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａは、ＶＨＴ ＳＴＡで共通の制御情報送信のためのＶＨＴフィールドである。ＶＨＴ−ＳＴＦは、ＭＩＭＯのためのＡＧＣ、ビームフォーミングされたストリームのためのフィールドである。ＶＨＴ−ＬＴＦｓは、ＭＩＭＯのためのチャネル推定、ビームフォーミングされたストリームのためのフィールドである。ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂは、各ＳＴＡ固有の制御情報を送信するためのフィールドである。

図１５には、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムにおけるシングルユーザ開ループ（Single User（ＳＵ） open-loop）パケットのための一般的なフレームフォーマットを例示する。シングルユーザ開ループのための一般的なフォーマットは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎシステムのグリーンフィールドプリアンブルと類似の構造を有する。具体的には、図１５を参照すると、シングルユーザ開ループパケットのためのフレームフォーマットは、ＳＴＦ、ＬＴＦ１、ＳＩＧ、一つまたは複数のＬＴＦおよびデータフィールドで構成される。

ＳＴＦフィールドは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎで定義されたのと同じトーン（すなわち、それぞれ２ＭＨｚ）を使用し、ＳＴＦは、１２個のゼロでないトーン（non-zero tone）を使用する。ゼロでないトーンは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ ＧＦプリアンブルと同様の方法で、Ｐマトリクスの１列（column）を用いて時−空間ストリーム（space-time streams）としてマッピングされる。

ＬＴＦフィールドは、２ＭＨｚ以上を使用（占有）し（occupy）、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃパケットに対応するＶＨＴＬＴＦ信号と同じＦＦＴサイズを有する。

ＳＩＧフィールドは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎのグリーンフィールドプリアンブルと同様に、それぞれＱ−ＢＰＳＫで変調された２個のシンボルを使用する。４８データトーンがそれぞれ２ＭＨｚ以内のサブバンドを使用し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎまたはＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ ＭＣＳ０によって変調される。複数のデータトーンは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ ＧＦプリアンブルと同一の方法で、マトリクスＰの第１列（first column）を用いて、多数の時−空間ストリーム（multiple space-time streams）にマッピングされる。

２ＭＨｚ以上を使用するＳＩＧフィールドのコンテンツは、ＳＩＧＡとＳＩＧＢとに区分することができる。ＳＩＧＡは、シングルユーザ（Single User；ＳＵ）環境およびマルチユーザ（Multi User；ＭＵ）環境の両方で用いることができるが、ＳＩＧＢは、マルチユーザ環境でのみ用いることができる。

ＳＩＧＡは、自動検出（autodetection）によるＳＵとＭＵとの間の区分によってその構造を変更することができる。表４は、シングルユーザ環境およびマルチユーザ環境におけるＳＩＧＡ内の各フィールドのサイズを表示したものである。

Ｌｅｎｇｔｈ／Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドは、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎが１（ＯＮ）の場合にはシンボル単位であり、Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎが０（ＯＦＦ）の場合、Ｍａｎｄａｔｅ ＡＭＰＤＵ（Aggregated MAC Protocol Data Unit）のパケットサイズが５１１バイトよりも大きい場合およびマルチユーザ環境の場合にはバイト単位である。

Ｎｓｔｓは、シングルユーザ環境では２ビット（ｂｉｔｓ）であり、１〜４のＳＴＳを代表し、マルチユーザ環境では８ビットであり、４名のユーザのそれぞれに対して０〜３のＳＴＳを代表する。

Ｃｏｄｉｎｇは、シングルユーザ環境では、一つのビットでＢＣＣ／ＬＤＰＣを示し、他のビットでＬＤＰＣエンコーディング処理中の追加シンボルを示す。マルチユーザ環境では、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃと同様に、４ビットで４つのクライアントのＢＣＣ／ＬＤＰＣを示し、１ビットでＬＤＰＣをエンコーディングする際に任意のユーザに追加シンボルが発生したか否かを示す。

ＭＣＳは、シングルユーザ環境では４ビットのインデックスであり、マルチユーザ環境では、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃのＶＨＴＳＩＧＡと同様に、３ビットを２〜４名のユーザに関するＢＣＣ／ＬＤＣＰ指示子として再使用する。

Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎは、シングルユーザ環境で主に適用することができ、マルチユーザ環境では予備とすることができる。

ＣＲＣは、４ｂｉｔｓで十分に具現することができる。

ＧＩＤは、マルチユーザ環境では６ビットとすることができるが、シングルユーザ環境では不要である。

ＰＡＩＤは、９ｂｉｔｓであり、マルチユーザ環境では不要である。

Ａｃｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎのために２ビットを割り当てることができる。

表５は、帯域幅（Bandwidth；ＢＷ）によるＳＩＧＢ内の各フィールドのサイズを表示したものである。

図１６には、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈシステムにおける１ＭＨｚ帯域幅のプリアンブルフォーマットを例示する。図１６を参照すると、１ＭＨｚ帯域幅のプリアンブルフォーマットは、ＳＴＦ１、ＬＴＦ１、反復的に符号化されたＳＩＧ（repeatedly coded SIG）、一つまたは複数のＬＴＦ、および反復或いは非反復的に符号化されたデータ（repeatedly or non-repeatedly encoded Data）フィールドを含む。

表６は、反復的に符号化されたＳＩＧのフィールドを説明するためのものである。

媒体アクセスメカニズム
ＩＥＥＥ ８０２．１１に基づく無線ＬＡＮシステムにおいて、ＭＡＣ（Medium Access Control）の基本アクセスメカニズムは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）メカニズムである。ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣの分散協調機能（Distributed Coordination Function；ＤＣＦ）とも呼ばれるが、基本的に「ｌｉｓｔｅｎ ｂｅｆｏｒｅ ｔａｌｋ」アクセスメカニズムを採用している。このような類型のアクセスメカニズムによれば、ＡＰおよび／またはＳＴＡは、送信を開始するに先立ち、所定の時間区間（例えば、ＤＩＦＳ（DCF Inter-Frame Space）の間に無線チャネルまたは媒体（medium）をセンシング（感知）（sensing）するＣＣＡ（Clear Channel Assessment）を行うことができる。センシングの結果、媒体がアイドル状態（idle status）であると判断された場合、当該媒体を介してフレーム送信を始める。一方、媒体が使用（占有）状態（occupied status）であると感知された場合、当該ＡＰおよび／またはＳＴＡは、自分の送信を開始せず、媒体アクセスのための遅延期間（例えば、ランダムバックオフ周期（random backoff period））を設定して待った後、フレーム送信を試みることができる。ランダムバックオフ周期の適用から、複数のＳＴＡはそれぞれ異なった時間待った後にフレーム送信を試みることが期待されるため、衝突（collision）を最小にすることができる。

また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣプロトコルは、ＨＣＦ（Hybrid Coordination Function）を提供する。ＨＣＦは、ＤＣＦおよびＰＣＦ（Point Coordination Function）に基づく。ＰＣＦは、ポーリング（polling）ベースの同期アクセス方式で、全ての受信ＡＰおよび／またはＳＴＡがデータフレームを受信できるように周期的にポーリングする方式のことをいう。また、ＨＣＦは、ＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）およびＨＣＣＡ（HCF Controlled Channel Access）を有する。ＥＤＣＡは、提供者が複数のユーザにデータフレームを提供するためのアクセス方式をコンテンション（競合）（contention）ベースとするものであり、ＨＣＣＡは、ポーリングメカニズムを用いた非コンテンション（競合）ベースのチャネルアクセス方式を用いるものである。また、ＨＣＦは、ＷＬＡＮのＱｏＳ（Quality of Service）を向上させるための媒体アクセスメカニズムを含み、競合期間（周期）（Contention Period；ＣＰ）、非競合期間（周期）（Contention Free Period；ＣＦＰ）のいずれにおいてもＱｏＳデータを送信することができる。

図１７は、本発明を適用し得る無線ＬＡＮシステムにおけるバックオフ処理を説明するための図である。

図１７を参照してランダムバックオフ期間（周期）（random backoff period）に基づく動作について説明する。

使用（ビジー）（occupyまたはbusy）状態だった媒体がアイドル（idle）状態に変更された場合、複数のＳＴＡがデータ（またはフレーム）送信を試みることができる。この時、衝突を最小にするための方法として、ＳＴＡは、それぞれ、ランダムバックオフカウントを選択し、それに該当するスロット時間だけ待機した後、送信を試みることができる。ランダムバックオフカウントは、擬似ランダム整数（pseudo-random integer）値を有し、０乃至ＣＷの範囲の値のいずれか一つに決定され得る。ここで、ＣＷは、コンテンション（競合）ウィンドウ（Contention Window）パラメータ値である。ＣＷパラメータは、初期値としてＣＷｍｉｎが与えられるが、送信失敗の場合（例えば、送信されたフレームに対するＡＣＫを受信できなかった場合）に２倍の値を取ることができる。ＣＷパラメータ値がＣＷｍａｘになった場合、データ送信に成功するまでＣＷｍａｘ値を維持しながらデータ送信を試みることができ、データ送信に成功した場合にはＣＷｍｉｎ値にリセットされる。ＣＷ、ＣＷｍｉｎおよびＣＷｍａｘ値は２ⁿ−１（ｎ＝０，１，２，…）に設定されることが好ましい。

ランダムバックオフ処理が始まると、ＳＴＡは、決定されたバックオフカウント値によってバックオフスロットをカウントダウンする間、続けて媒体をモニタする。媒体が使用状態であるとモニタされるとカウントダウンを止めて待機し、媒体がアイドル状態になると残りのカウントダウンを再開する。

図１７の例で、ＳＴＡ３のＭＡＣに送信するパケットが到達した場合に、ＳＴＡ３はＤＩＦＳだけ媒体がアイドル状態であることを確認し、直ちにフレームを送信することができる。一方、残りのＳＴＡは、媒体が使用（ビジー）（busy）状態であることをモニタして待機する。その間にＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ５のそれぞれでも送信するデータが発生することがあり、それぞれのＳＴＡは、媒体がアイドル状態であるとモニタした場合、ＤＩＦＳだけ待機した後に、それぞれ選択したランダムバックオフカウント値によってバックオフスロットのカウントダウンを行うことができる。図１７の例では、ＳＴＡ２が最も小さいバックオフカウント値を選択し、ＳＴＡ１が最も大きいバックオフカウント値を選択した場合を示す。すなわち、ＳＴＡ２がバックオフカウントを終えてフレーム送信を始める時点でＳＴＡ５の残存バックオフ時間がＳＴＡ１の残存バックオフ時間よりも短い場合を例示する。ＳＴＡ１およびＳＴＡ５は、ＳＴＡ２が媒体を使用する間、暫くカウントダウンを止めて待機する。ＳＴＡ２の使用が終了して媒体が再びアイドル状態になると、ＳＴＡ１およびＳＴＡ５はＤＩＦＳだけ待機した後に、止めていたバックオフカウントを再開する。すなわち、残存バックオフ時間だけの残存バックオフスロットをカウントダウンした後にフレーム送信を始めることができる。ＳＴＡ５の残存バックオフ時間がＳＴＡ１よりも短かったため、ＳＴＡ５がフレーム送信を始めるようになる。一方、ＳＴＡ２が媒体を使用する間にＳＴＡ４でも送信するデータが発生することがある。このとき、ＳＴＡ４の立場では、媒体がアイドル状態になるとＤＩＦＳだけ待機した後、自体が選択したランダムバックオフカウント値によるカウントダウンを行ってフレーム送信を始めることができる。図１７の例では、ＳＴＡ５の残存バックオフ時間がＳＴＡ４のランダムバックオフカウント値と偶然に一致する場合を示し、この場合、ＳＴＡ４とＳＴＡ５との間に衝突が発生することがある。衝突が発生する場合、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５の両方ともＡＣＫを受けることができず、データ送信に失敗することになる。この場合、ＳＴＡ４およびＳＴＡ５はＣＷ値を２倍に増やした後にランダムバックオフカウント値を選択してカウントダウンを行うことができる。一方、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ４およびＳＴＡ５の送信によって媒体が使用状態である間は待機しているが、媒体がアイドル状態になると、ＤＩＦＳだけ待機した後、残存バックオフ時間が経過するとフレーム送信を開始することができる。

ＳＴＡのセンシング動作
前述したように、ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＡＰおよび／またはＳＴＡが媒体を直接センシングする物理キャリアセンシング（physical carrier sensing）の他、仮想キャリアセンシング（virtual carrier sensing）も含む。仮想キャリアセンシングは、隠されたノード問題（隠れ端末問題）（hidden node problem）などのように媒体アクセスで発生し得る問題に対処するために用いられる。仮想キャリアセンシングのために、無線ＬＡＮシステムのＭＡＣは、ネットワーク割り当てベクトル（Network Allocation Vector；ＮＡＶ）を用いることができる。ＮＡＶは、現在媒体を利用していたりまたは利用する権限のあるＡＰおよび／またはＳＴＡが、媒体を使用可能な状態になるまで残っている時間を、他のＡＰおよび／またはＳＴＡに示す（indicate）値である。したがって、ＮＡＶに設定された値は、当該フレームを送信するＡＰおよび／またはＳＴＡによって媒体の利用が予定されている期間に該当し、ＮＡＶ値を受信したＳＴＡは、当該期間において媒体アクセスが禁止される。ＮＡＶは、例えば、フレームのＭＡＣヘッダ（header）の “持続期間（duration）”フィールドの値によって設定することができる。

また、衝突の可能性を低減するためにロバスト（堅牢）な衝突検出（robust collision detect）メカニズムが導入された。これについて、図１８および図１９を参照して説明する。実際にはキャリアセンシング範囲と送信範囲とは同一でないこともあるが、説明の便宜のために両者は同一であると仮定する。

図１８は、隠れ（隠された）ノード（隠れ端末）（hidden node）および曝し（露出された）ノード（曝し端末）（exposed node）を説明するための図である。

図１８（ａ）は、隠れノードに対する例であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとが通信中であり、ＳＴＡ Ｃが送信する情報を持っている場合である。具体的には、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂに情報を送信している状況であるにもかかわらず、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｂにデータを送る前にキャリアセンシングを行う際、媒体がアイドル状態にあると判断することがある。これは、ＳＴＡ Ａの送信（すなわち、媒体の使用）をＳＴＡ Ｃの位置ではセンシングできないことがあるためである。このような場合、ＳＴＡ Ｂは、ＳＴＡ ＡおよびＳＴＡ Ｃの情報を同時に受け、衝突が発生することになる。このとき、ＳＴＡ ＡをＳＴＡ Ｃの隠れノードということができる。

図１８（ｂ）は、曝しノード（exposed node）に対する例であり、ＳＴＡ ＢがＳＴＡ Ａにデータを送信している状況で、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄに送信する情報を持っている場合である。この場合、ＳＴＡ Ｃがキャリアセンシングを行うと、ＳＴＡ Ｂの送信によって媒体が使用されている状態であると判断することがある。このため、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄに送信する情報を持っていても、媒体が使用状態であるとセンシングされたため、媒体がアイドル状態になるまで待たなければならない。しかし、実際にはＳＴＡ ＡはＳＴＡ Ｃの送信範囲外にあるため、ＳＴＡ Ｃからの送信とＳＴＡ Ｂからの送信とがＳＴＡ Ａの立場では衝突しないこともあるため、ＳＴＡ Ｃは、ＳＴＡ Ｂが送信を止めるまで余計に待機することになる。このとき、ＳＴＡ ＣをＳＴＡ Ｂの曝しノードということができる。

図１９は、ＲＴＳおよびＣＴＳを説明するための図である。

図１８に示される例示的な状況で衝突回避（collision voidance）メカニズムを効率的に利用するために、ＲＴＳ（Request To Send）およびＣＴＳ（Clear To Send）などの短いシグナリングパケット（short signaling packet）を利用することができる。両ＳＴＡ間のＲＴＳ／ＣＴＳは、周囲のＳＴＡがオーバーヒヤリング（overhearing）できるようにし、この周囲のＳＴＡが上記両ＳＴＡ間の情報送信の有無を考慮するようにすることができる。例えば、データを送信しようとするＳＴＡがデータを受けるＳＴＡにＲＴＳフレームを送信すると、データを受けるＳＴＡはＣＴＳフレームを周囲の端末に送信することによって、自体がデータを受けることを知らせることができる。

図１９（ａ）は、隠れノード問題を解決する方法に関する例であり、ＳＴＡ ＡおよびＳＴＡ ＣがいずれもＳＴＡ Ｂにデータを送信しようとする場合を仮定する。ＳＴＡ ＡがＲＴＳをＳＴＡ Ｂに送ると、ＳＴＡ ＢはＣＴＳを自体の周囲にあるＳＴＡ ＡおよびＳＴＡ Ｃの両方に送信する。その結果、ＳＴＡ ＣはＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとのデータ送信が終わるまで待機し、衝突を避けることができる。

図１９（ｂ）は、曝しノード問題を解決する方法に関する例であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとの間のＲＴＳ／ＣＴＳ送信をＳＴＡ Ｃがオーバーヒヤリングすることによって、ＳＴＡ Ｃは自体が他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ Ｄ）にデータを送信しても衝突が発生しないと判断することができる。すなわち、ＳＴＡ Ｂは周囲の全端末にＲＴＳを送信し、実際に送るデータを持っているＳＴＡ ＡのみがＣＴＳを送信するようになる。ＳＴＡ Ｃは、ＲＴＳのみを受信し、ＳＴＡ ＡのＣＴＳは受信できなかったため、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｃのキャリアセンシング外にあるということがわかる。

電力管理（power management）
前述したように、無線ＬＡＮシステムではＳＴＡが送受信を行う前にチャネルセンシングを行わなければならないが、チャネルを常にセンシングすることはＳＴＡの持続的な電力消費を引き起こす。受信状態での電力消費は送信状態での電力消費と大差がないため、受信状態を持続することも、電力の制限された（すなわち、バッテリによって動作する）ＳＴＡには大きな負担となる。したがって、ＳＴＡが持続的にチャネルをセンシングするために受信待機状態を維持する場合、無線ＬＡＮのスループットの側面で特別な利点もなく電力を非効率的に消費することになる。このような問題点を解決するために、無線ＬＡＮシステムでは、ＳＴＡの電力管理（Power Management；ＰＭ）モードをサポートする。

ＳＴＡの電力管理モードは、アクティブ（active）モードと節電（power save；ＰＳ）モードとに分類される。ＳＴＡは、基本的にはアクティブモードで動作する。アクティブモードで動作するＳＴＡは、アウェイク状態（awake state）を維持する。アウェイク状態は、フレーム送受信やチャネルスキャンなどの正常動作が可能な状態である。一方、ＰＳモードで動作するＳＴＡは、スリープ状態（sleep state）とアウェイク状態（awake state）とを切り替えながら動作する。スリープ状態で動作するＳＴＡは、最小限の電力で動作し、フレーム送受信もチャネルスキャンも行わない。

ＳＴＡがスリープ状態でできるだけ長く動作するほど電力消費が減るため、ＳＴＡの動作期間が増加する。しかし、スリープ状態ではフレーム送受信が不可能なため、無条件に長く動作するわけにはいかない。スリープ状態で動作するＳＴＡがＡＰに送信するフレームを有する場合、アウェイク状態に切り替わってフレームを送信することができる。一方、ＡＰがＳＴＡに送信するフレームがある場合、スリープ状態のＳＴＡはそれを受信できないことはもとより、受信するフレームが存在するということも把握できない。したがって、ＳＴＡは自体に送信されるフレームが存在するか否かを確認するために（また、存在する場合それを受信するために）特定の周期に従ってアウェイク状態に切り替わる動作が必要である。

図２０は、電力管理動作を説明するための図である。

図２０を参照すると、ＡＰ ２１０は、一定の周期でビーコンフレーム（beacon frame）をＢＳＳ内のＳＴＡに送信する（Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６）。ビーコンフレームには、ＴＩＭ（Traffic Indication Map）情報要素（Information Element）が含まれる。ＴＩＭ情報要素は、ＡＰ ２１０が自体とアソシエーションされているＳＴＡに対するバッファされたトラフィックが存在し、フレームを送信することを知らせる情報を含む。ＴＩＭ要素には、ユニキャスト（unicast）フレームを知らせるために用いられるＴＩＭと、マルチキャスト（multicast）またはブロードキャスト（broadcast）フレームを知らせるために用いられるＤＴＩＭ（Delivery Traffic Indication Map）と、がある。

ＡＰ ２１０は、３回のビーコンフレームを送信する度に１回ずつＤＴＩＭを送信することができる。

ＳＴＡ１ ２２０およびＳＴＡ２ ２３０は、ＰＳモードで動作するＳＴＡである。ＳＴＡ１ ２２０およびＳＴＡ２ ２３０は、所定の周期のウェイクアップインターバル（wakeup interval）ごとにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わり、ＡＰ ２１０によって送信されたＴＩＭ要素を受信できるように設定されてもよい。それぞれのＳＴＡは、自体のローカルクロック（local clock）に基づいてアウェイク状態に切り替わる時点を計算することができ、図２０の例では、ＳＴＡのクロックがＡＰのクロックと一致すると仮定する。

例えば、所定のウェイクアップインターバルは、ＳＴＡ１ ２２０がビーコンインターバルごとにアウェイク状態に切り替わってＴＩＭ要素を受信できるように設定することができる。このため、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０が最初にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１１）にアウェイク状態に切り替わってもよい（Ｓ２２１）。ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンフレームを受信してＴＩＭ要素を取得することができる。取得されたＴＩＭ要素が、ＳＴＡ１ ２２０に送信されるフレームがあることを示すと、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０にフレーム送信を要求するＰＳ−Ｐｏｌｌ（Power Save-Poll）フレームをＡＰ ２１０に送信することができる（Ｓ２２１ａ）。ＡＰ ２１０は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してフレームをＳＴＡ１ ２２０に送信することができる（Ｓ２３１）。フレーム受信を完了したＳＴＡ１ ２２０は、再びスリープ状態に切り替わって動作する。

ＡＰ ２１０が２番目にビーコンフレームを送信するにあたり、他の装置が媒体にアクセスするなどして媒体が使用されている（busy medium）状態であるから、ＡＰ ２１０は正しいビーコンインターバルに合わせてビーコンフレームを送信できず、遅延された時点で送信することがある（Ｓ２１２）。この場合、ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンインターバルに合わせて動作モードをアウェイク状態に切り替えるが、遅延送信されるビーコンフレームを受信できず、再びスリープ状態に切り替わる（Ｓ２２２）。

ＡＰ ２１０が３番目にビーコンフレームを送信する時、当該ビーコンフレームは、ＤＴＩＭに設定されたＴＩＭ要素を含むことができる。ただし、媒体が使用されている（busy medium）状態であるから、ＡＰ ２１０はビーコンフレームを遅延して送信する（Ｓ２１３）。ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンインターバルに合わせてアウェイク状態に切り替わって動作し、ＡＰ ２１０によって送信されるビーコンフレームからＤＴＩＭを取得することができる。ＳＴＡ１ ２２０が取得したＤＴＩＭは、ＳＴＡ１ ２２０に送信されるフレームはなく、他のＳＴＡのためのフレームが存在することを示す場合を仮定する。この場合、ＳＴＡ１ ２２０は、自体が受信するフレームがないことを確認し、再びスリープ状態に切り替わって動作することができる。ＡＰ ２１０は、ビーコンフレームの送信後にフレームを該当のＳＴＡに送信する（Ｓ２３２）。

ＡＰ ２１０は、４番目にビーコンフレームを送信する（Ｓ２１４）。ただし、ＳＴＡ１ ２２０は、それ以前の２回にわたるＴＩＭ要素受信から、自体に対するバッファされたトラフィックが存在するという情報が取得できなかったため、ＴＩＭ要素受信のためのウェイクアップインターバルを調整してもよい。または、ＡＰ ２１０によって送信されるビーコンフレームにＳＴＡ１ ２２０のウェイクアップインターバル値を調整するためのシグナリング情報が含まれる場合、ＳＴＡ１ ２２０のウェイクアップインターバル値が調整されてもよい。本実施例で、ＳＴＡ１ ２２０はビーコンインターバルごとにＴＩＭ要素受信のために作動（operation）状態を切り替えたが、３回のビーコンインターバルごとに１回ウェイクアップするように作動状態を切り替えるように設定してもよい。したがって、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０が４番目のビーコンフレームを送信し（Ｓ２１４）、５番目のビーコンフレームを送信する時点で（Ｓ２１５）スリープ状態を維持するため、ＴＩＭ要素を取得することができない。

ＡＰ ２１０が６番目にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１６）、ＳＴＡ１ ２２０はアウェイク状態に切り替わって動作し、ビーコンフレームに含まれるＴＩＭ要素を取得することができる（Ｓ２２４）。ＴＩＭ要素は、ブロードキャストフレームが存在することを示すＤＴＩＭであるから、ＳＴＡ１ ２２０は、ＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰ ２１０に送信することなく、ＡＰ ２１０によって送信されるブロードキャストフレームを受信することができる（Ｓ２３４）。一方、ＳＴＡ２ ２３０に設定されたウェイクアップインターバルはＳＴＡ１ ２２０に比べて長い周期に設定されてもよい。このため、ＳＴＡ２ ２３０は、ＡＰ ２１０が５番目にビーコンフレームを送信する時点（Ｓ２１５）でアウェイク状態に切り替わってＴＩＭ要素を受信することができる（Ｓ２４１）。ＳＴＡ２ ２３０は、ＴＩＭ要素から、自体に送信されるフレームが存在することがわかり、フレーム送信を要求するためにＡＰ ２１０にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる（Ｓ２４１ａ）。ＡＰ ２１０は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してＳＴＡ２ ２３０にフレームを送信することができる（Ｓ２３３）。

図２０のような節電モードの作動のために、ＴＩＭ要素には、ＳＴＡに送信されるフレームが存在するか否かを示すＴＩＭ、またはブロードキャスト／マルチキャストフレームが存在するか否かを示すＤＴＩＭが含まれる。ＤＴＩＭは、ＴＩＭ要素のフィールド設定によって具現することができる。

図２１乃至図２３は、ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。

図２１を参照すると、ＳＴＡは、ＡＰからＴＩＭを含むビーコンフレームを受信するためにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わり、受信したＴＩＭ要素を解釈して、自体に送信されるバッファされたトラフィックがあることを確認できる。ＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信のための媒体アクセスのために他のＳＴＡとコンテンション（競合処理）（contending）を行った後に、ＡＰにデータフレーム送信を要求するためにＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる。ＳＴＡによって送信されたＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したＡＰは、ＳＴＡにフレームを送信することができる。ＳＴＡはデータフレームを受信し、それに対する確認応答（ＡＣＫ）フレームをＡＰに送信することができる。その後、ＳＴＡは再びスリープ状態に切り替わってもよい。

図２１のように、ＡＰは、ＳＴＡからＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した後、所定の時間（例えば、ＳＩＦＳ（Short Inter-Frame Space））後にデータフレームを送信する即時応答（immediate response）方式によって動作することができる。一方、ＡＰがＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した後に、ＳＴＡに送信するデータフレームをＳＩＦＳ時間の間に用意できなかった場合は、遅延応答（deferred response）方式によって動作してもよく、それについて図２２を参照して説明する。

図２２の例では、ＳＴＡがスリープ状態からアウェイク状態に切り替わってＡＰからＴＩＭを受信し、コンテンションを経てＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰに送信する動作は、図２１の例と同一である。ＡＰがＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したが、ＳＩＦＳの間にデータフレームを用意できなかった場合、データフレームを送信する代わりにＡＣＫフレームをＳＴＡに送信してもよい。ＡＰは、ＡＣＫフレーム送信後にデータフレームが用意されると、コンテンションを行った後、データフレームをＳＴＡに送信することができる。ＳＴＡは、データフレームの受信に成功したことを示すＡＣＫフレームをＡＰに送信し、スリープ状態に切り替わってもよい。

図２３は、ＡＰがＤＴＩＭを送信する例に関するものである。ＳＴＡは、ＡＰからＤＴＩＭ要素を含むビーコンフレームを受信するためにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わってもよい。これらのＳＴＡは、受信したＤＴＩＭから、マルチキャスト／ブロードキャストフレームが送信されることがわかる。ＡＰは、ＤＴＩＭを含むビーコンフレームを送信した後に、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送受信動作を伴わずに直ちにデータ（すなわち、マルチキャスト／ブロードキャストフレーム）を送信することができる。これらのＳＴＡは、ＤＴＩＭを含むビーコンフレームを受信してから引き続きアウェイク状態を維持しながらデータを受信し、データ受信が完了した後再びスリープ状態に切り替わってもよい。

ＴＩＭ構造
図２１乃至図２３を参照して上述したＴＩＭ（または、ＤＴＩＭ）プロトコルに基づく節電モード作動方法において、ＳＴＡは、ＴＩＭ要素に含まれたＳＴＡ識別情報から、自体のために送信されるデータフレームが存在するか否かを確認することができる。ＳＴＡ識別情報は、ＳＴＡとＡＰとのアソシエーション（association）時にＳＴＡに割り当てられた識別子であるＡＩＤ（Association IDentifier）に関する情報でもよい。

ＡＩＤは、一つのＢＳＳ内ではそれぞれのＳＴＡに対する固有の（unique）識別子として使われる。一例として、現在、無線ＬＡＮシステムにおいて、ＡＩＤとしては１から２００７までのいずれか一つの値を割り当てることができる。現在定義されている無線ＬＡＮシステムでは、ＡＰおよび／またはＳＴＡが送信するフレームにはＡＩＤのために１４ビットを割り当てることができ、ＡＩＤ値は１６３８３まで割り当てることができるが、２００８〜１６３８３はリザーブ（予備）（reserved）値として設定されている。

従来の定義によるＴＩＭ要素は、一つのＡＰに多数（例えば、２００７個を超える）のＳＴＡがアソシエーションされ得るＭ２Ｍアプリケーションの適用には適していない。従来のＴＩＭ構造をそのまま拡張するとＴＩＭビットマップのサイズが過大になるため、従来のフレームフォーマットではサポートすることができず、また、低い伝送レートのアプリケーションを考慮するＭ２Ｍ通信に適していない。また、Ｍ２Ｍ通信では、一つのビーコン周期の間に受信データフレームが存在するＳＴＡの個数は非常に少ないと予想される。したがって、このようなＭ２Ｍ通信の適用例を考慮すれば、ＴＩＭビットマップのサイズは大きくなるが、大部分のビットが０値を有する場合が多く発生すると予想されるため、ビットマップを効率的に圧縮する技術が要求される。

従来のビットマップ圧縮技術として、ビットマップの先頭部分の連続する０を省略し、オフセット（offset）（または、開始点）値で定義する方法がある。しかし、バッファされたフレームが存在するＳＴＡの個数は少ないが、それぞれのＳＴＡのＡＩＤ値の差が大きい場合には圧縮効率が高くない。例えば、ＡＩＤが１０と２０００の値であるただ２つのＳＴＡに送信するフレームのみがバッファされている場合、圧縮されたビットマップの長さは１９９０であるが、両端を除いてはいずれも０の値を有することになる。一つのＡＰにアソシエーションされ得るＳＴＡの個数が少ない場合にはビットマップ圧縮の非効率性があまり問題にならないが、ＳＴＡの個数が増加する場合は、このような非効率性が全体システム性能を阻害する要素になることもある。

これを解決するための方法として、ＡＩＤを複数のグループに分けてより効果的なデータ送信を行うようにすることができる。各グループには、指定されたグループＩＤ（ＧＩＤ）が割り当てられる。このようなグループベースで割り当てられるＡＩＤについて図２４を参照して説明する。

図２４は、グループベースＡＩＤについて説明するための図である。

図２４（ａ）は、グループベースで割り当てられたＡＩＤの一例を示す図である。図２４（ａ）の例では、ＡＩＤビットマップの先頭部におけるいくつかのビットを、ＧＩＤを示すために用いることができる。例えば、ＡＩＤビットマップにおける先頭の２ビットを用いて４個のＧＩＤを示すことができる。ＡＩＤビットマップの全体長がＮビットである場合、先頭の２ビット（Ｂ１およびＢ２）の値は当該ＡＩＤのＧＩＤを示す。

図２４（ｂ）は、グループベースで割り当てられたＡＩＤの他の例を示す図である。図２４（ｂ）の例では、ＡＩＤの位置によってＧＩＤを割り当てることができる。このとき、同一のＧＩＤを使用するＡＩＤはオフセット（offset）および長さ（length）の値で表現することができる。例えば、ＧＩＤ １がオフセットＡおよび長さＢで表現される場合、ビットマップ上でＡ乃至Ａ＋Ｂ−１のＡＩＤがＧＩＤ １を有するということを意味する。例えば、図２４（ｂ）の例で、１乃至Ｎ４全体のＡＩＤが４個のグループに分割されると仮定する。この場合、ＧＩＤ １に属するＡＩＤは１乃至Ｎ１であり、このグループに属するＡＩＤはオフセット１および長さＮ１で表現することができる。次に、ＧＩＤ ２に属するＡＩＤをオフセットＮ１＋１および長さＮ２−Ｎ１＋１で表現することができ、ＧＩＤ ３に属するＡＩＤをオフセットＮ２＋１および長さＮ３−Ｎ２＋１で表現することができ、ＧＩＤ ４に属するＡＩＤをオフセットＮ３＋１および長さＮ４−Ｎ３＋１で表現することができる。

このようなグループベースで割り当てられるＡＩＤが導入される場合、ＧＩＤによって異なる時間区間にチャネルアクセスを許可（allow）できるようにすることによって、多数のＳＴＡに対するＴＩＭ要素不足の問題を解決すると同時に、効率的なデータの送受信を行うことができる。例えば、特定の時間区間では特定のグループに該当するＳＴＡにのみチャネルアクセスが許可され、残りの他のＳＴＡにはチャネルアクセスが制限（restrict）されてもよい。このように特定ＳＴＡにのみアクセスが許可される所定の時間区間を、制限されたアクセスウィンドウ（Restricted Access Window；ＲＡＷ）と呼ぶこともできる。

ＧＩＤによるチャネルアクセスについて図２４（ｃ）を参照して説明する。図２４（ｃ）では、ＡＩＤが３個のグループに分けられている場合のビーコンインターバルによるチャネルアクセスメカニズムを例示的に示す。１番目のビーコンインターバル（または、１番目のＲＡＷ）は、ＧＩＤ １に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスが許可される区間で、他のＧＩＤに属するＳＴＡのチャネルアクセスは許可されない。これを具現するために、１番目のビーコンにはＧＩＤ １に該当するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれる。２番目のビーコンフレームにはＧＩＤ ２を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって２番目のビーコンインターバル（または、２番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ ２に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許可される。３番目のビーコンフレームには、ＧＩＤ ３を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって３番目のビーコンインターバル（または、３番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ ３に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許可される。４番目のビーコンフレームには再びＧＩＤ １を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって４番目のビーコンインターバル（または、４番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ １に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許可される。続いて、５番目以降のビーコンインターバル（または、５番目以降のＲＡＷ）のそれぞれにおいても、当該ビーコンフレームに含まれたＴＩＭで示す特定グループに属するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許可されてもよい。

図２４（ｃ）では、ビーコンインターバルによって許可されるＧＩＤの順序が循環的または周期的である例を示しているが、これに制限されることはない。すなわち、ＴＩＭ要素に特定ＧＩＤに属するＡＩＤのみを含める（以下、“分離したＴＩＭ動作（separated TIM operation）”という。）ことによって、特定時間区間（例えば、特定ＲＡＷ）の間に、これらの特定ＡＩＤに該当するＳＴＡのみのチャネルアクセスを許可し、残りのＳＴＡのチャネルアクセスは許可しない方式で動作してもよい。言い換えると、ＡＰが特定ＴＩＭによるアクセスグループのＳＴＡにデータのバッファリングの有無などを示す情報は、当該ＴＩＭによるアクセスグループに限定されうる。

前述したようなグループベースＡＩＤ割り当て方式は、ＴＩＭの階層（hierarchical）構造と呼ぶこともできる。すなわち、ＡＩＤ空間全体を複数のブロックに分割し、０以外の値を持つ特定ブロックに該当するＳＴＡ（すなわち、特定グループのＳＴＡ）のチャネルアクセスのみが許可されるようにすることができる。これによって、大きいサイズのＴＩＭを小さいブロック／グループに分割して、ＳＴＡがＴＩＭ情報を維持しやすくし、ＳＴＡのクラス、サービス品質（ＱｏＳ）、または用途によってブロック／グループが管理しやすくなる。図２４の例では２−レベルの階層を示しているが、２つ以上のレベルの形態で階層構造のＴＩＭが構成されてもよい。例えば、ＡＩＤ空間全体を複数のページ（page）グループに分割し、それぞれのページグループを複数のブロックに区分し、それぞれのブロックを複数のサブ−ブロックに分割することができる。この場合、図２４（ａ）の例の拡張として、ＡＩＤビットマップにおいて先頭のＮ１個のビットはページＩＤ（すなわち、ＰＩＤ）を示し、その次のＮ２個のビットはブロックＩＤを示し、その次のＮ３個のビットはサブ−ブロックＩＤを示し、残りのビットがサブ−ブロック内のＳＴＡビット位置を示すという方式で構成されてもよい。

一方、図２４には示していないが、ＳＴＡは、上述した各グループ別に分類されるＴＩＭ要素（例えば、ＴＩＭ ｆｏｒ ＧＩＤ１，２，３）に関する情報を、長い周期で送信される一般ビーコン（例えば、ＤＴＩＭビーコン、ロングビーコン）から取得することができる。例えば、ＳＴＡがＡＰとのアソシエーション（association）処理を行う間に長い周期で送信されるビーコンから、各グループ別に分類されるＴＩＭ要素に関する情報（例えば、各グループ別に分類されるＴＩＭ要素の送信周期／長さ、各グループのアクセス区間におけるスロット時間など）を取得し、当該ＳＴＡの属するグループのＴＩＭ要素が送信される周期でアウェイク状態に切り替わって当該ＴＩＭ要素を受信することができる。このような各グループ別に分類されるＴＩＭ要素を、ＴＩＭセグメント（TIM segment）と呼ぶこともできる。

以下に説明する本発明の例において、ＳＴＡ（または、それぞれのＳＴＡに割り当てられたＡＩＤ）を所定の階層的なグループ単位に分割して管理する様々な方式が適用されてもよく、グループベースＡＩＤ割り当て方式が上記の例に制限されるものではない。

ＡＩＤ変更
ＳＴＡに割り当てられたＡＩＤは、様々な理由で再割り当てされて変更されてもよい。ＡＩＤは、同一グループ内で変更されてもよく、他のグループに属しているＡＩＤに変更されてもよい。一例として、ＴＩＭ要素の長さを減らすためにＴＩＭ圧縮を行う場合、より効率的にＴＩＭ圧縮を行うためには、ＳＴＡに割り当てられたＡＩＤの値が互いに近似していなければならない。このため、ＳＴＡは、ＡＩＤを同一グループ内の他のＡＩＤに再割り当てする必要性が発生しうる。この場合、ＡＰは、ＳＴＡのＡＩＤを同一グループ内の他のＡＩＤに変更することによって、効率的なＴＩＭ圧縮を行うことができる。

他の例として、ＳＴＡに割り当てられたＡＩＤが属するグループが飽和状態になることから、チャネルアクセスがし難くなり、ＳＴＡが他のグループへの所属変更を要求する必要性が発生しうる。この場合、ＳＴＡがＡＰに他のグループのＡＩＤへの変更を要求したり、ＡＰがＳＴＡに他のグループのＡＩＤが再割り当てされるようにすることができる。

図２５は、同一グループ内でＳＴＡのＡＩＤが変更されることを、シグナリングを中心に例示する図である。ＡＰは、ＳＴＡに、同一グループ内ＡＩＤ割り当て（AID assignment with Same GID）フレームを送信し、ＳＴＡのＡＩＤが再割り当てされるようにすることができる。同一グループ内ＡＩＤ割り当てフレームを図２６に示す。

図２６に示すＡＩＤフィールドは、ＳＴＡに新しく割り当てられるＡＩＤを示し、現在のＡＩＤ数（Current Num of AID）フィールドは、再割り当てされるＡＩＤが属するグループに含まれている割り当てられたＡＩＤの個数（または、ＳＴＡの数）を示す。

ＡＰは、必要な時点で、同一グループ内ＡＩＤ割り当てフレームをＳＴＡに送信することによって新しいＡＩＤをＳＴＡに知らせることができる。これを受信したＳＴＡは、ＡＣＫフレームをＡＰに送信することによって、新しいＡＩＤの割り当てに成功したことを知らせることができる。

図２７は、特定グループに属しているＳＴＡのＡＩＤが他のグループのＡＩＤに変更されることを、シグナリングを中心に例示する図である。他のグループに属するＡＩＤを再割り当てしようとするＳＴＡは、ＡＰにＡＩＤ割り当て要求フレーム（AID Assignment request frame）を送信し、他のＧＩＤに属するＡＩＤへのＡＩＤ再割り当てを要求することができる。ＡＰは、異なるＧＩＤのＡＩＤ割り当てフレーム（AID Assignment with Different GID frame）をＳＴＡに送信し、ＳＴＡに、他のＧＩＤに属するＡＩＤを割り当てることができる。このとき、ＡＰは、ＳＴＡからのＡＩＤ割り当て要求フレームに応じて、異なるＧＩＤのＡＩＤ割り当てフレームを送信することもできるが、主体的に、異なるＧＩＤのＡＩＤ割り当てフレームを送信することもできる。

図２７（ａ）は、ＡＰが主体的にＳＴＡのＡＩＤを変更する例を説明するための図である。図２７（ｂ）は、ＳＴＡの要求に応じて、ＳＴＡのＡＩＤが変更される例を説明するための図である。

特定グループに属しているＳＴＡが、割り当てられたグループに対するチャネルアクセス区間（channel access interval）でのみチャネルを使用することができると仮定すれば、特定グループに対するチャネルアクセス区間でＳＴＡに対するトラフィックが集中する場合が発生しうる。この場合、ＡＰは、負荷分散（load distribution）のために、トラフィックの集中したグループに属する端末のグループを他のグループに変更することができる。図２７（ａ）では、ＢＳＳ内のＳＴＡがグループ１、グループ２およびグループ３にグルーピングされており、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３はグループ１に属している状態であると仮定する。仮に、特定期間でグループ１に対するトラフィック密度（traffic density）が他のグループよりも大きい場合、ＡＰは、グループ１に属する一部のＳＴＡを他のグループに移動させることができる。図２７（ａ）の例では、ＡＰがＳＴＡ２およびＳＴＡ３をグループ１からグループ２に移動させるために、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３のＡＩＤを再割り当てすることを例示している。

さらに、ＳＴＡのトラフィック特性が変更された場合、変更されたトラフィック特性に応じてＳＴＡのグループを変更する必要がある。トラフィック特性が変更されたＳＴＡは、ＡＰに、変更されたトラフィックに適合するグループへの変更を要求することができる。すなわち、ＳＴＡは、グループ変更のために、ＡＰにＡＩＤ再割り当てを要求することができる。ＡＩＤ再割り当ての要求を受けたＡＰは、端末に、他のグループのＡＩＤを再割り当てすることができる。図２７（ｂ）の例で、ＳＴＡは、グループ１、グループ２およびグループ３にグループ化されており、ＡＩＤ再割り当ての前に、ＳＴＡ１はグループ３に属している。図２７（ｂ）のＤＴＩＭ要素を参照すると、グループ１およびグループ２は高（ハイ）デューティ（負荷）サイクル（High Duty Cycle）を有し、グループ３は低（ロー）デューティ（負荷）サイクル（Low Duty Cycle）を有することが確認できる。すなわち、グループ１およびグループ２は、短い周期でチャネルアクセス区間（channel access interval）が反復されるが、グループ３は、長い周期でチャネルアクセス区間が反復される。仮に、グループ３に属しているＳＴＡ１のトラフィック特性が、低デューティサイクルから高デューティサイクルに変更された場合、ＳＴＡ１は、変更された特性（すなわち、高デューティサイクル）に適合するグループに関する情報（すなわち、ＳＴＡ１が好むグループ情報）を含むＡＩＤ再割り当て要求フレームをＡＰに送信することができる。ＡＰは、ＳＴＡから受信したＡＩＤ再割り当て要求フレームに基づいて、変更しようとするグループに適合するＡＩＤをＳＴＡに再割り当てすることができる。図２７（ｂ）の例では、ＳＴＡ１が高デューティサイクルを有するグループ２に変更されるとした。

直接リンクが設定された状態におけるＡＩＤの変更
ＳＴＡは、他のＳＴＡとＡＰを介入せずに直接通信することができる。例えば、ＳＴＡは、ＤＬＳ（Direct Link Setup）、ＴＤＬＳおよびＷｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）（Ｗｉ−Ｆｉダイレクト（登録商標））などの技法に基づく直接リンクを通して、他のＳＴＡと直接通信することができる。このとき、ＳＴＡは、余計なプロセシングオーバーヘッドを減らすために、相手のＳＴＡから受信するフレームが自体のものであるか否かを確認する処理を行うことができる。例えば、図１５に例示したＳＩＧＡに部分ＡＩＤ（Partial AID）が含まれている場合、ＳＴＡはフレームを受信すると、ＳＩＧＡに含まれる部分ＡＩＤを確認し、自体に送信されるフレームであるか否かを識別することができる。部分ＡＩＤが自体のＡＩＤと一致しない場合、ＳＴＡは、自体に送信されるフレームでないと判断してペイロード部分をデコードせず、余計なプロセシングオーバーヘッドを減らすことができる。ただし、ＳＴＡのＡＩＤが変更された場合、ＡＩＤが変更されたＳＴＡと直接通信を行う相手のＳＴＡは、ＳＴＡの変更されたＡＩＤを知らず、直接通信に困難が発生しうる。その詳細な説明は、図２８の例を参照するものとする。

図２８は、他のＳＴＡと直接リンクが設定されたＳＴＡのＡＩＤが変更された場合に発生しうる問題点を説明するための図である。説明の便宜のために、ＳＴＡ間の直接通信技法はＴＤＬＳであると仮定する。ただし、本発明は、これに限定されず、上述したようなＤＬＳ、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）およびその他の方式を用いる直接リンクによる直接通信にも適用することができる。

ＴＤＬＳによって図２８の第１ＳＴＡ（ＳＴＡ１）と第２ＳＴＡ（ＳＴＡ２）との間で直接通信が活性化している状態で、ＡＰが第１ＳＴＡのＡＩＤを再割り当てする場合、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡの変更されたＡＩＤをアップデート（更新）する（update）前に、第１ＳＴＡの以前のＡＩＤを用いて第１ＳＴＡにフレーム送信を試みる。この場合、第１ＳＴＡは、アップデートされたＡＩＤとフレームに含まれたＡＩＤ（例えば、部分ＡＩＤ）とが一致しないことから、自体に送信されるフレームでないと判断し、ペイロード部分のデコーディングを省略するはずである。このため、第１ＳＴＡのＡＩＤがアップデートされた場合、アップデートの事実を認知していない第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡとの通信に困難を持つことになる。以下では、このように直接リンクが設定された状態でＡＩＤの変更があった場合に発生しうる問題点を解決できる送受信方法について説明する。

実施例１−直接リンクを持つＳＴＡにおけるＡＩＤアップデート
第一の実施例は、ＡＰからＡＩＤを再割り当てされたＳＴＡが、直接リンクにある他のＳＴＡにＡＩＤの変更を知らせることによって、該直接リンクを持つ他のＳＴＡにおいてＡＩＤがアップデートされるようにする。以下、図２９乃至図４４を参照して詳しく説明する。

図２９には、直接リンクを持つＳＴＡにおけるＡＩＤアップデートのためのシグナリングの例を示す。段階Ｓ２９０１で、ＳＴＡは、ＡＰにＡＩＤスイッチ要求フレーム（AID switch request frame）を送信することができる。ここで、ＡＩＤスイッチ要求フレームは、ＡＩＤの再割り当て／変更を要求する情報を含むことができ、ＡＩＤ再割り当て要求フレーム（AID reassignment request frame）と呼ぶこともできる。段階Ｓ２９０３で、ＡＰは、受信したＡＩＤスイッチ要求フレームに対する応答として、ＡＩＤスイッチ応答フレーム（AID switch response frame）を第１ＳＴＡに送信することができる。ＡＩＤスイッチ応答フレームは、ＡＩＤ再割り当て応答フレーム（AID reassignment response frame）と呼ぶこともでき、ＡＰが第１ＳＴＡに割り当てた新しいＡＩＤ（new AID）に関連した情報を含むことができる。ＡＩＤスイッチ応答フレームを受信した第１ＳＴＡは、新しいＡＩＤを自体のＡＩＤとして使用することができる。このとき、第１ＳＴＡが他のＳＴＡ（図２９では第２ＳＴＡ（ＳＴＡ２））とＴＤＬＳなどの直接リンクを有する場合、第１ＳＴＡは、第２ＳＴＡに、ＡＩＤに関連したアナウンスメントフレーム（announcement frame）を送信することができる。ここで、アナウンスメントフレームは、以下に説明するように、ＡＩＤアップデート要求フレーム（AID update request frame）、ＴＤＬＳ ＡＩＤアップデートフレーム（TDLS AID update frame）などと呼ぶこともできるが、その名称にかかわらず、新しいＡＩＤに基づいて生成したフレームであって、第１ＳＴＡのアップデートされた新しいＡＩＤに関連した情報（これは、後述するように、ＡＩＤアナウンスメント要素（element）の形態とすることができる。）を含むことができる。アナウンスメントフレームを受信した第２ＳＴＡは、このフレームに該当するＳＴＡのＡＩＤを新しいＡＩＤにアップデートすることができる。その後、第２ＳＴＡは、アナウンスメントフレームに対する応答として、ＡＣＫフレームをＳＴＡに送信することができる（段階Ｓ２９０７）。

図３０には、前述した、新しく割り当てられたＡＩＤ情報、アップデートされたＡＩＤ情報、または、自体が有しているＡＩＤリスト（一つまたは複数のＡＩＤ）などを含み得るアナウンスメントフレームの例を示す。図３０（ａ）を参照すると、アナウンスメントフレームは、カテゴリ（Category）フィールド、ＳＩＧアクション（SIG action）フィールド、ＡＩＤアナウンスメント要素（AID announcement element）フィールドを含むことができる。ＡＩＤアナウンスメント要素についての具体的な例は、図３１乃至図３３で後述するものとする。

続いて、アナウンスメントフレームは、図３０（ｂ）のように構成することもできる。ここで、アップデートされたＡＩＤ情報（Updated AID Information）は、ＡＰから割り当てられた新しいＡＩＤ、端末が現在保存している全ての新しいＡＩＤリスト、またはピアＳＴＡ（Peer STA）と関連付けられており、アップデートされる必要のあるＡＩＤを含むことができる。すなわち、端末が有している一つまたは複数のＡＩＤを含むことができる。

図３０（ｃ）には、アナウンスメントフレームの更に他の例を示す。理由（Reason）フィールドは、アナウンスメントフレームが送信される理由、すなわち、ＡＩＤが追加、変更または削除されるかに関する情報を示すことができる。例えば、０：Ａｄｄ、１：Ｃｈａｎｇｅ、２：Ｄｅｌｅｔｅｄとすることができる。この場合、理由フィールドの値が０なら、追加されるＡＩＤをアップデートされたＡＩＤ情報（Updated AID Information）フィールドに含め、理由値が１なら、変更されるＡＩＤ情報（old AID and New AID）を、理由値が２なら、削除されるＡＩＤをアップデートされたＡＩＤ情報フィールドに含めて送信することができる。理由フィールドは、同図とは違い、アップデートされたＡＩＤ情報フィールドに含まれてもよい。

図３１には、ＡＩＤアナウンスメント要素（AID Announcement Element）フィールド（または、アップデートされたＡＩＤ情報フィールド）の具体的な例を示す。図３１（ａ）を参照すると、ＡＩＤアナウンスメント要素フィールドは、エレメントＩＤ（Element ID）フィールド、長さ（Length）フィールド、ＡＩＤエントリ（AID Entry）フィールドを含むことができ、ＡＩＤエントリフィールドは、図３１（ｂ）に示すように、ＳＴＡ ＭＡＣアドレス（Address）サブフィールドおよびアソシエーション識別子（Association ID；ＡＩＤ）サブフィールドで構成することができる。言い換えると、ＡＩＤエントリフィールドは、一つまたは複数の“ＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペア（pair）”を含むことができる。ここで、ＳＴＡ ＭＡＣアドレスサブフィールドにより示されるＭＡＣアドレスは、アップデートされたＳＴＡのＭＡＣアドレスであり、ＡＩＤは、そのＭＡＣアドレスに対応するＳＴＡの新しいＡＩＤであってもよい。

図３２には、ＡＩＤアナウンスメント要素フィールドの他の例を示す。ＡＩＤエントリモード（AID entry mode）フィールドは、いかなる情報がＡＩＤエントリフィールドに含まれるかを示すフィールドである。もしＡＩＤエントリモードフィールド値が０であれば、ＡＩＤエントリフィールドは、新しく割り当てられたＳＴＡのＡＩＤのみを含み、フィールド値が１であれば、ＡＩＤエントリフィールドは、図３２（ｂ）に示すように、一つまたは複数の“ＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペア”を含むことができる。

図３３には、更に他のＡＩＤアナウンスメント要素フィールドを示す。‘ＳＴＡ’ｓ ＡＩＤ ａｎｄ ＳＴＡ’ｓ ＭＡＣ ａｄｄｒｅｓｓ’フィールドは、長さ２バイト以上（ｌｅｎｇｔｈフィールドによって示される。）のフィールドであり、長さが２バイトであれば、新しく割り当てられたＳＴＡのＡＩＤのみを含み、長さが８ｎオクテットであれば、一つまたは複数の“ＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペア”が含まれる。このとき、ＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアは一つまたは複数のＳＴＡの情報に関するものである。

図３４には、更に他のＡＩＤアナウンスメント要素フィールドを示す。このＡＩＤアナウンスメント要素フィールドは、ＳＴＡのアップデートされるＡＩＤ情報であるｏｌｄ ＡＩＤおよびｎｅｗ ＡＩＤに関する情報を含む。Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤフィールドは、アップデートされるＡＩＤの数を示し、含まれるＯｌｄ ＡＩＤｓ ａｎｄ Ｎｅｗ ＡＩＤｓ（古いＡＩＤおよび新しいＡＩＤ）の数を示す。Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤｓ＝０は、現在用いられているＡＩＤ情報が変わることを示すものであり、ｏｌｄ ＡＩＤは含まれず、ｎｅｗ ＡＩＤのみ含まれて（すなわち、２バイト）送信される。図３０（ｃ）のように、アナウンスメントフレームにＲｅａｓｏｎフィールドが含まれ、Ｒｅａｓｏｎフィールドがａｄｄ／ｄｅｌｅｔｅを示す場合（すなわち、新しいＡＩＤが追加／削除されるとき）、追加される新しいＡＩＤまたは削除されるＡＩＤを示す、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤは０に設定されるだろう。

すなわち、Ｏｌｄ ＡＩＤｓ ａｎｄ Ｎｅｗ ＡＩＤｓフィールドの長さは、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤ値が０の場合には２バイトになり、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤ値が１よりも大きい場合には４−Ｎバイトになるだろう。Ｒｅａｓｏｎフィールドが‘変更’である場合、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤフィールド値０は、現在用いられるＡＩＤ（すなわち、ピアＳＴＡに知らせたＡＩＤ）が変更されることを示す。ピアＳＴＡに一つのＡＩＤのみを知らせる場合、‘変更’の場合、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤフィールド値は０に設定され、一つまたは複数のＡＩＤを知らせる場合、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＡＩＤフィールド値は１以上の値に設定され、ｏｌｄ ＡＩＤ−ｎｅｗ ＡＩＤ対の情報がＮの分だけ含まれるだろう。

以下では、上述した実施例１に関する説明に基づいて様々な形態の実施例について説明する。以下の説明は、基本的に、図２９乃至図３４に関する説明を前提とし、よって、以下の説明で特に言及する事項以外は、図２９乃至図３４に関する説明を準用／適用することができる。

図３５を参照すると、第１ＳＴＡ（ＳＴＡ１）は第２ＳＴＡ（ＳＴＡ２）に新しいＡＩＤアップデートのためのフレーム送受信処理（ＴＤＬＳ ＡＩＤアップデートフレーム送信およびＴＤＬＳ ＡＩＤ確認（confirm）フレーム受信）を行った後、ＡＰにＡＩＤ再割り当て確認フレーム（AID reassignment confirm frame）（または、ＡＩＤスイッチ確認フレーム（AID switch confirm frame））を送信する。こうすると、ＡＰはＡＩＤ再割り当て確認フレームを受信して初めて、再割り当てしたＡＩＤを用いて第１ＳＴＡとフレームの送受信を行うことができる。第１ＳＴＡは、第２ＳＴＡとの関係では、ＴＤＬＳ ＡＩＤアップデート確認フレームの受信後から新しいＡＩＤを用いて送受信し、ＡＰとの関係では、ＡＩＤ再割り当て確認フレームの送信後（または、ＡＰからＡＩＤ再割り当て確認フレームに対するＡＣＫフレームを受信した後）から新しいＡＩＤを用いて送受信することができる。

図３６の例は、図３５の例と比較して、ＡＰと第１ＳＴＡとの間で送受信するフレームの名称が異なる。ただし、上述したとおり、ＡＩＤ再割り当て要求フレーム（AID reassignment request frame）、ＡＩＤ再割り当て応答フレーム（AID reassignment response frame）、ＡＩＤ再割り当て確認フレームは、それぞれ、ＡＩＤスイッチ要求フレーム（AID switch request frame）、ＡＩＤスイッチ応答フレーム（AID switch response frame）、ＡＩＤスイッチ確認フレームと実質的に同一の機能を果たすものと理解することができる。

図３７で、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡのＴＤＬＳ ＡＩＤアップデートフレームに対する応答として、ＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを送信するという点で図３６と区別される。

図３８に、ＡＩＤスイッチ要求フレームにＴＤＬＳ接続に関する情報が含まれる場合を示す。例えば、第１ＳＴＡがＡＰに送信するＡＩＤスイッチ要求フレームには、第１ＳＴＡがＴＤＬＳ接続（直接リンクによる接続）を有しているか否かを示す情報である、ＴＤＬＳ ｐｒｅｓｅｎｃｅパラメータを含めることができる。ＡＰは、ＴＤＬＳ ｐｒｅｓｅｎｃｅパラメータから、第１ＳＴＡがＴＤＬＳ接続を有しているか否かがわかり、これに基づいて、第１ＳＴＡとのフレームの送受信に、新しく割り当てたＡＩＤをいつから使用するかを決定することができる。より具体的には、図３８（ａ）を参照すると、ＴＤＬＳ ｐｒｅｓｅｎｃｅパラメータが１に設定された場合、ＡＰは、第１ＳＴＡがＴＤＬＳ接続を有することを認知し、ＡＩＤスイッチ確認フレームの受信を待った後、新しいＡＩＤを使用することができる。仮にＴＤＬＳ ｐｒｅｓｅｎｃｅパラメータが０に設定された場合、図３８（ｂ）に示すように、ＡＰは、ＡＩＤスイッチ確認フレームを待つことなく、ＡＩＤスイッチ要求フレームを送信した後（または、ＡＩＤスイッチ要求フレームを送信してあらかじめ設定された時間の経過後に）新しいＡＩＤを使用することができる。

このように、ＡＩＤスイッチ要求フレームにＴＤＬＳ ｐｒｅｓｅｎｃｅパラメータが含まれ、その値が１である場合、ＡＩＤスイッチ要求フレームは、ＴＤＬＳ接続の個数を示す情報（Num of TDLS）をさらに含むことができる。この例は、図３９に示されている。

図４０には、ＡＩＤスイッチ要求フレームに、第１ＳＴＡが直接リンクを持っているＳＴＡのＡＩＤ（Peer STA’s AID）が含まれる例を示す。このようなＡＩＤスイッチ要求フレームを受信したＡＰは、第１ＳＴＡだけでなく、第２ＳＴＡのＡＩＤを、同一のグループ（または、同一のリッスン間隔（listen interval））に属するＡＩＤとして割り当てることができる。ＡＰは、第１ＳＴＡに、第１ＳＴＡの新しいＡＩＤと第２ＳＴＡのＡＩＤとを併せて送信することができる。また、ＡＰは、第２ＳＴＡにも、ＡＩＤスイッチ情報（STA1’s new AID、STA2’s new AID）を含むスイッチ応答フレームを送信することができる。

図４１において、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡのＡＩＤをアップデートした後、ＡＰにＡＩＤスイッチ要求フレームを送信する。すなわち、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡの新しいＡＩＤと同一のグループまたは同一のセグメントに属するＡＩＤを割り当てることを要求することができる。このため、第２ＳＴＡがＡＰに送信するＡＩＤスイッチ要求フレームには、第２ＳＴＡのＡＩＤ、および第１ＳＴＡのアップデートされた新しいＡＩＤを含めることができる。言い換えると、第１ＳＴＡのＡＩＤ変更によって、第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとのＡＩＤが互いに異なるグループ／セグメントに属することになり、また、第２ＳＴＡが第１ＳＴＡとのＴＤＬＳリンクを維持したい場合、第２ＳＴＡはＡＰにＡＩＤスイッチ要求フレームを送信する。ＡＰは、第２ＳＴＡのＡＩＤ要求フレームに対する応答として、第２ＳＴＡの（第１ＳＴＡの新しいＡＩＤと同一のグループまたは同一のセグメントに属する）新しいＡＩＤを含むＡＩＤスイッチ応答フレームを第２ＳＴＡに送信することができる。この場合、第２ＳＴＡのＡＩＤが変更されるため、第２ＳＴＡの（第１ＳＴＡを含む）ピアＳＴＡのＡＩＤアップデートのための手順（図示のように、ＴＤＬＳ ＡＩＤアップデートフレーム送信、ＴＤＬＳ ＡＩＤアップデート確認／ＡＣＫフレーム受信）を行うことができる。

第１ＳＴＡに割り当てられた新しいＡＩＤが第２ＳＴＡのＡＩＤと異なるグループ／セグメントに属する場合、第１ＳＴＡは、第２ＳＴＡに、自体と同一のグループのＡＩＤを受ける（自体と同一のグループのＡＩＤに変更する）ことを要求する指示子を送信することができる。例えば、図４２に例示したように、第１ＳＴＡは、自体のＡＩＤを、ＡＰから割り当てられた新しいＡＩＤ（ＡＩＤ １００）にアップデートした後、第２ＳＴＡにＴＤＬＳ ＡＩＤアップデートフレームを送信する時、ＡＩＤスイッチイネーブリング（AID switch enabling）情報を含めることができる。ここで、ＡＩＤスイッチイネーブリング情報は、第２ＳＴＡにＡＩＤの変更を要求させる情報、より具体的には、第１ＳＴＡが自体のＡＩＤと同一のグループ／セグメントのＡＩＤに変更するように要求する情報である。このため、この場合、第２ＳＴＡはＡＰにＡＩＤスイッチ要求フレームを必ず送信しなければならない。

一方、第２ＳＴＡが第１ＳＴＡとのＴＤＬＳリンクを維持し難い場合、第２ＳＴＡは、図４３（ａ）に示すように、ＴＤＬＳリンク解除を指示／要求するフレーム（ＴＤＬＳ テアダウンフレーム（TDLS Teardown frame））を送信することができる。ＴＤＬＳ テアダウンフレームは、図４３（ｂ）に示すように、第１ＳＴＡが新しいＡＩＤを受信した後、第２ＳＴＡに送信することができる。

図４４には、説明したようなアナウンスメントフレームが送信される場合、従来に比べて、ある程度のプロセシング時間利得があるか否かを示す。具体的には、図４４（ａ）を参照すると、従来の場合、‘３−ＥＤＣＡ ｔｉｍｅ（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋ ｏｆｆ＋ＡＩＦＳ）＋ｆｒａｍｅｓ’ｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ（ＴＤＬＳ Ｓｅｔｕｐ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ＋ＴＤＬＳ Ｓｅｔｕｐ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ＋ＴＤＬＳ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅ＋３−ＡＣＫ ｆｒａｍｅｓ）＋３−ＳＩＦＳ’程度のプロセシング時間が必要である。本発明を適用する場合、図４４（ｂ）を参照すると、‘ＥＤＣＡ ｔｉｍｅ＋ＴＤＬＳ Ｕｐｄａｔｅ Ａｎｎｏｕｎｃｅ ＴＸ ｔｉｍｅ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫ ＴＸ ｔｉｍｅ’程度のプロセシング時間が必要であり、図４４（ａ）と比較して時間が相当短縮したことがわかる。

実施例２−タイマベースの動作
ＡＩＤが再割り当てされたＳＴＡは、ＡＰから受信したタイマ情報（または、期間情報）に基づいて、特定タイマ（または、特定期間）の間に２つのＡＩＤを全て使用することができる。このため、ＡＩＤが再割り当てされたＳＴＡは、定められたタイマが満了するまでは、ＡＩＤが再割り当てされる前に既に直接リンクが設定されていた他のＳＴＡとアップデート以前のＡＩＤを用いてデータ送受信を行うことによって、直接リンクが設定された他のＳＴＡとの円滑な通信を維持することができる。ＡＩＤが再割り当てされたＳＴＡは、タイマが満了するまで、ＡＰとは、再割り当てされたＡＩＤまたは再割り当てされる前に使用していたＡＩＤのいずれか一つを用いてデータ送受信を行うことができる。これに関する詳細な例は、図４５を参照する。

図４５は、ＡＩＤが再割り当てされたＳＴＡが、２つのＡＩＤを全て使用することを説明するための図である。図４５では、第１ＳＴＡにＡＩＤが再割り当てされる前に、第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとはＴＤＬＳによって直接リンクが設定されていると例示する。さらに、ＡＩＤ再割り当ては、第１ＳＴＡがＡＰにＡＩＤ再割り当て要求フレームを送信し、ＡＰがこれに対する応答として、再割り当てされるＡＩＤ情報（New AID）およびタイマ情報（Ｔｉｍｅｒ＿ＡＩＤ）を含むＡＩＤ再割り当て応答フレームを送信することによって行われることを例示する。第１ＳＴＡに新しいＡＩＤが再割り当てされる前に、第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとは、再割り当ての前に使用していたＡＩＤ（図４５では、１）を用いて通信を行うことができる。

第１ＳＴＡにＡＩＤが再割り当てされた場合、ＡＰおよび第１ＳＴＡはタイマを起動することができる。第１ＳＴＡは、タイマが満了するまでは、新しく割り当てられたＡＩＤ（図４５では、１００）と以前に使用していたＡＩＤ（図４５では、１）とを全て使用することができる。このため、第１ＳＴＡは、ＡＩＤアップデートの事実を知らない第２ＳＴＡがＡＩＤ １を書き込んで送信するフレームを、自体のものと認知し、それに対するデコーディングを行うことができる。第１ＳＴＡはＡＰと、新しく割り当てられたＡＩＤ １００および以前に使用していたＡＩＤ １のいずれか一つを用いてデータ通信を行うことができる。図４５（ａ）では、第１ＳＴＡは、ＡＰと、タイマが満了するまでは、再割り当てされたＡＩＤ １００を用いて通信を行うことを例示する。一方、ＡＰと第１ＳＴＡとは、図４５（ｂ）に示すように、タイマが満了するまで、従来使用していたＡＩＤ １を用いてＡＰと通信することもできる。

タイマが満了すると、第１ＳＴＡは、以前に割り当てられたＡＩＤ １を解除し、ＡＰは、タイマが満了した時点から、他のＳＴＡにＡＩＤ １を割り当てるようになる。タイマが満了すると、第１ＳＴＡとＡＰとは、新しく割り当てられたＡＩＤ １００を用いて互いに通信することができる。

タイマが満了するまでＳＴＡが２つのＡＩＤを使用することは一時的な解決策にすぎない。例えば、タイマが満了すると、ＳＴＡは、再割り当てされたＡＩＤのみを使用することになるため、ＡＩＤアップデートの事実を知らない相手のＳＴＡとの通信に問題が生じうる。このような問題点を解決するために、ＳＴＡは、タイマが満了する前に、直接リンクが設定されている相手のＳＴＡにＡＩＤアップデートの事実を知らせることができる。具体的には、ＳＴＡは、相手のＳＴＡに、ＡＩＤアップデートの事実を知らせるために、新しく割り当てられたＡＩＤ情報を含むアップデート要求フレームを送信することができ、相手のＳＴＡは、アップデート要求フレームに対する応答として、ＳＴＡにアップデート応答フレームを送信することができる。詳細な説明は、図４６および図４７の例を参照する。

図４６は、ＳＴＡが相手のＳＴＡにＡＩＤアップデートの事実を報告することを説明するための図である。

図４６（ａ）に示すように、ＡＰから新しいＡＩＤ １００が割り当てられた第１ＳＴＡは、タイマを起動し、タイマが満了するまで、以前に使用していたＡＩＤ １を維持することができる。このため、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡのＡＩＤアップデートの事実を認知するまで、第１ＳＴＡが以前に使用していたＡＩＤ １を用いて第１ＳＴＡと通信を行うことができる。第１ＳＴＡは、直接リンクが設定されている第２ＳＴＡにＡＩＤアップデートの事実を知らせるために、新しく割り当てられたＡＩＤ情報（New AID）を含むＡＩＤアップデート要求フレーム（AID update request frame）を送信することができる。第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の直接リンクがＴＤＬＳに基づくものである場合、ＡＩＤアップデート要求フレームをＴＤＬＳ ＡＩＤアップデート要求フレームと呼ぶこともできる。

ＡＩＤアップデート要求フレームを受信した第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡのＡＩＤ変更の事実を認知し、ＡＩＤアップデート要求フレームに対する応答として、ＡＩＤアップデート応答フレーム（AID update response frame）を送信することができる。第１ＳＴＡと第２ＳＴＡとの間の直接リンクがＴＤＬＳに基づくものである場合、ＡＩＤアップデート応答フレームをＴＤＬＳ ＡＩＤ応答フレームと呼ぶこともできる。

ＡＩＤアップデート手順によって、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡのＡＩＤが１から１００に変更されたことを認知したため、第２ＳＴＡは、第１ＳＴＡに再割り当てされた新しいＡＩＤを用いて第１ＳＴＡと続けて通信することができる。

図４６（ａ）では、タイマの満了前にＡＩＤアップデート要求フレームおよびＡＩＤアップデート応答フレームの送信がなされるとしたが、それらの送信が必ずしもタイマの満了前になされなくてもよい。例えば、タイマが満了するまでにＡＩＤアップデートが効果的に完了していない場合、タイマが満了した後にＡＩＤアップデート要求フレームおよびＡＩＤアップデート応答フレームの送信が行われてもよい。

図４６（ａ）では、アップデート要求フレームおよびアップデート応答フレームとしてそれぞれＡＩＤアップデート要求フレームおよびＡＩＤアップデート応答フレームを例示した。図４６（ａ）に示す例とは違い、アップデート要求フレームおよびアップデート応答フレームは、従来定義されたフレームを用いてもよい。例えば、アップデート要求フレームは、ＴＤＬＳセットアップ要求フレーム（TDLS Setup request frame）を含み、アップデート応答フレームはＴＤＬＳセットアップ応答フレーム（TDLS Setup response frame）を含むことができる。場合によって、ＳＴＡは、相手のＳＴＡが送信したＴＤＬＳセットアップ応答フレームに対する応答として、ＴＤＬＳセットアップ確認フレーム（TDLS Setup confirm frame）を用いることもできる。その詳細な説明は、図４７を参照する。

図４７は、ＴＤＬＳ管理動作フレーム（management action frame）によってアップデートされたＡＩＤが相手のＳＴＡに提供されることを説明するための図である。図４７（ａ）に示すように、ＡＰからＡＩＤが再割り当てされた第１ＳＴＡは、第２ＳＴＡに、新しく割り当てられたＡＩＤ情報（New AID）を含むＴＤＬＳセットアップ要求フレームを送信することができる。第２ＳＴＡは、ＴＤＬＳセットアップ要求フレームに含まれた新しく割り当てられたＡＩＤ情報から、第１ＳＴＡのＡＩＤ変更を認知することができる。第２ＳＴＡは、ＴＤＬＳセットアップ要求フレームに対する応答として、ＴＤＬＳセットアップ応答フレームを送信し、第１ＳＴＡは、ＴＤＬＳセットアップ応答フレームに対する応答としてＴＤＬＳセットアップ確認フレームを送信し、これで、ＡＩＤアップデート手順を完了することができる。新しいＡＩＤ １００が割り当てられた第１ＳＴＡがタイマを起動し、タイマが満了するまで、従来使用していたＡＩＤ １を維持できることは、図３０（ａ）で説明したとおりである。

本発明の一例によれば、図４６（ｂ）および図４７（ｂ）に示すように、ＡＩＤを更新したＳＴＡが相手のＳＴＡに、アップデートされたＡＩＤを報告するように設定された場合には、ＡＰとＳＴＡとの間のタイマ情報の送受信およびタイマの起動処理は省略されてもよい。ＳＴＡが相手のＳＴＡに、アップデートされたＡＩＤを送信するためにかかる時間が非常に短い場合、ＳＴＡが２つのＡＩＤを使用しなくとも、相手のＳＴＡとの通信にエラーが発生する可能性は極めて少ないためである。この場合、ＳＴＡと相手のＳＴＡとの間の通信時に発生する問題を最小にするために、ＳＴＡは、ＡＩＤが再割り当てされるや否や、相手のＳＴＡに、アップデートされたＡＩＤを報告可能でなければならない。

図示してはいないが、アップデート応答フレームはＡＣＫフレームを含むこともできる。すなわち、相手のＳＴＡは、ＳＴＡからのアップデート要求フレームに対する応答としてＡＣＫフレームを送信することもできる。

実施例３−部分（partial）ＡＩＤ ＰＨＹフィルタリングの所定期間における停止
ＡＰからＡＩＤが再割り当てされたＳＴＡが直接リンクを有する場合、相手のＳＴＡに、変更されたＡＩＤを知らせるまで（すなわち、ＡＩＤアップデート手順を完了するまで）、ＳＴＡは、部分ＡＩＤ ＰＨＹフィルタリング機能を停止することができる。部分ＡＩＤ ＰＨＹフィルタリング機能を停止する場合、ＳＴＡは、相手のＳＴＡから送信されるフレームのＭＡＣヘッダを全てデコードし、自体をあて先とするフレームであるか確認することができる。その後、ＡＩＤアップデート手順が完了すると、ＳＴＡは、部分ＡＩＤ ＰＨＹフィルタリング機能を再開し、部分ＡＩＤを確認し、フレームが自体に送信されるものであるか否かを識別することができる。

これによれば、ＳＴＡは、相手のＳＴＡに変更されたＡＩＤを知らせるまで余分なフレームデコーディングを行うことになるが、新しいＡＩＤを知らない相手のＳＴＡからのフレームを有効に受信することができるという効果が得られる。

本発明の実施例に係る装置の構成
図４８は、本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

ＡＰ １０は、プロセッサ１１、メモリ１２、送受信器１３を備えることができる。ＳＴＡ ２０は、プロセッサ２１、メモリ２２、送受信器２３を備えることができる。送受信器１３，２３は、無線信号を送信／受信することができ、例えば、ＩＥＥＥ８０２システムに基づく物理層を具現することができる。プロセッサ１１，２１は、送受信器１３，２１と接続してＩＥＥＥ８０２システムに基づく物理層および／またはＭＡＣ層を具現することができる。プロセッサ１１，２１は、前述した本発明の様々な実施例に係る動作を行うように構成することができる。また、前述した本発明の様々な実施例に係るＡＰおよびＳＴＡの動作を具現するモジュールがメモリ１２，２２に格納され、プロセッサ１１，２１によって実行されてもよい。メモリ１２，２２は、プロセッサ１１，２１の内部に設けられてもよく、またはプロセッサ１１，２１の外部に設けられてプロセッサ１１，２１と公知の手段によって接続されてもよい。

上記のようなＡＰおよびＳＴＡ装置の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり、または２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができて、重複する内容は明確性のために説明を省略する。

上述した本発明の実施例は、様々な手段を用いて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（firmware）、ソフトウェアまたはそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（Application Specific Integrated Circuits）、ＤＳＰｓ（Digital Signal Processors）、ＤＳＰＤｓ（Digital Signal Processing Devices）、ＰＬＤｓ（Programmable Logic Devices）、ＦＰＧＡｓ（Field Programmable Gate Arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明した機能または動作を実行するモジュール、手順または関数などの形態として具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられ、既に公知の様々な手段によってプロセッサとデータを授受することができる。

以上、開示された本発明の好適な実施形態に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現し実施できるように提供された。上記では、本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正および変更させることができるということは明らかである。したがって、本発明は、ここに開示された実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものである。

本発明に係る様々な実施方法は、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムに適用される例を中心に説明したが、ＩＥＥＥ ８０２．１１システム以外の様々な無線接続システムにも同様に適用することができる。

Claims (14)

1. 無線通信システムにおいてアソシエーション識別子（ＡＩＤ）に関連した情報を送受信する方法であって、
   第１ステーション（ＳＴＡ）と直接リンクを有している第２ＳＴＡが、前記第１ＳＴＡから、アップデートされたＡＩＤに関連したアナウンスメントフレームを受信するステップと、
   前記第２ＳＴＡが、前記アナウンスメントフレームに対する応答として確認応答（ＡＣＫ）フレームを送信するステップと、を有し、
   前記アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有し、
   前記第２ＳＴＡは、前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアに対応するＳＴＡのＡＩＤをアップデートする、送受信方法。
2. 前記アナウンスメントフレームは、ＡＩＤアナウンスメント要素を有し、
   前記ＡＩＤアナウンスメント要素は、前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有する、請求項１に記載の送受信方法。
3. 前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアにおいて、ＭＡＣアドレスは、アップデートされたＳＴＡのＭＡＣアドレスであり、ＡＩＤは、前記ＭＡＣアドレスに対応するＳＴＡのＡＩＤである、請求項１に記載の送受信方法。
4. 前記直接リンクは、トンネル直接リンクセットアップ（ＴＤＬＳ）または直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）のいずれか一つである、請求項１に記載の送受信方法。
5. 前記アップデートされたＡＩＤは、アクセスポイント（ＡＰ）が前記第１ＳＴＡに割り当てた新しいＡＩＤである、請求項１に記載の送受信方法。
6. 前記新しいＡＩＤは、前記ＡＰからＡＩＤスイッチ応答フレームを用いて第１ＳＴＡに伝達されたものである、請求項５に記載の送受信方法。
7. 前記アップデートされたＡＩＤが前記第２ＳＴＡのＡＩＤと異なるグループに属する場合、前記アナウンスメントフレームは、前記第２ＳＴＡのＡＩＤの変更を要求する情報を有する、請求項１に記載の送受信方法。
8. 無線通信システムにおいてアソシエーション識別子（ＡＩＤ）に関連した情報を送受信する方法であって、
   第１ステーション（ＳＴＡ）が、アップデートされたＡＩＤに関連したアナウンスメントフレームを、前記第１ＳＴＡと直接リンクを有している第２ＳＴＡに送信するステップと、
   前記第１ＳＴＡが、前記第２ＳＴＡからの前記アナウンスメントフレームに対する応答として確認応答（ＡＣＫ）フレームを受信するステップと、を有し、
   前記アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有し、
   前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアは、前記第２ＳＴＡによって前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアに対応するＳＴＡのＡＩＤのアップデートに用いられる、送受信方法。
9. 前記アナウンスメントフレームは、ＡＩＤアナウンスメント要素を有し、
   前記ＡＩＤアナウンスメント要素は、前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアを有する、請求項８に記載の送受信方法。
10. 前記一つまたは複数のＡＩＤ−ＭＡＣアドレスペアにおいて、ＭＡＣアドレスは、アップデートされたＳＴＡのＭＡＣアドレスであり、ＡＩＤは、前記ＭＡＣアドレスに対応するＳＴＡのＡＩＤである、請求項８に記載の送受信方法。
11. 前記直接リンクは、トンネル直接リンクセットアップ（ＴＤＬＳ）または直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）のいずれか一つである、請求項８に記載の送受信方法。
12. 前記アップデートされたＡＩＤは、アクセスポイント（ＡＰ）が前記第１ＳＴＡに割り当てた新しいＡＩＤである、請求項８に記載の送受信方法。
13. 前記ＡＰから、前記新しいＡＩＤを有するＡＩＤスイッチ応答フレームを受信するステップをさらに有する、請求項１２に記載の送受信方法。
14. 前記ＡＩＤスイッチ応答フレームは、前記第１ＳＴＡが前記ＡＰに送信したＡＩＤスイッチ要求フレームに対する応答である、請求項１２に記載の送受信方法。

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