これより図示された実施形態の詳細な説明をさまざまな図を参照して説明する。この説明は、可能な実装の詳細な例を提供するが、その詳細は、例示的なものであり、決して本出願の範囲を限定することを目的としないことに留意されたい。さらに、図面は、例示的であることを意図とする1または複数のメッセージ図を図示することができる。他の実施形態も使用されてよい。メッセージの順序は、適切な場合には変えてもよい。必要でなければメッセージを省略してよく、そして付加的なメッセージを付加してよい。
図1Aは、開示された1または複数の特徴が実装され得る例示的な通信システム100の図である。例えば、ワイヤレスネットワーク(例えば、通信システム100の1または複数のコンポーネントを備えるワイヤレスネットワーク)は、ワイヤレスネットワークを超えて(例えば、ワイヤレスネットワークと関連しているウォールドガーデンを超えて)拡張するベアラがQoS特性を割り当てられ得るように構成され得る。
通信システム100は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどといった、コンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する、多元接続システムであってよい。通信システム100は、複数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にできる。例えば、通信システム100は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)などといった、1または複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。
図1Aに示すように、通信システム100は、複数のWTRU、例えば、WTRU102a、102b、102c、および102dなど、少なくとも1つのワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)、無線アクセスネットワーク(RAN)104、コアネットワーク106、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、および他のネットワーク112を含むことができるが、開示された実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、および/またはネットワーク要素を企図することを認識されたい。WTRU102a、102b、102c、102dのそれぞれは、ワイヤレス環境で動作および/または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。一例として、WTRU102a、102b、102c、102dは、ワイヤレス信号を送信および/または受信するように構成されてもよく、ユーザ機器(UE)、移動局、固定式または移動式加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家電製品などを含むことができる。
通信システム100はまた、基地局114aと基地局114bを含むこともできる。基地局114a、114bのそれぞれは、WTRU102a、102b、102c、102dの少なくとも1つとワイヤレスにインタフェースして、コアネットワーク106、インターネット110、および/またはネットワーク112など、1または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。一例として、基地局114a、114bは、ベーストランシーバ基地局(BTS)、ノードB、eノードB、ホームノードB、ホームeノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ワイヤレスルータなどであってよい。基地局114a、114bはそれぞれ、単一要素として示されているが、基地局114a、114bは、相互接続された任意の数の基地局および/またはネットワーク要素を含むことができることを認識されたい。
基地局114aは、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどといった、他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)を含むこともできる、RAN104の一部であってよい。基地局114aおよび/または基地局114bは、セル(図示せず)と呼ばれてもよい、特定の地理的領域内でワイヤレス信号を送信および/または受信するように構成され得る。セルは、セルセクタにさらに分割され得る。例えば、基地局114aと関連しているセルを3つのセクタに分割できる。従って、一実施形態において、基地局114aは、3つのトランシーバ、即ち、セルの各セクタに1トランシーバを含むことができる。別の実施形態において、基地局114aは、マルチ入力マルチ出力(MIMO)技術を用いることができ、従って、セルの各セクタに複数のトランシーバを利用できる。
基地局114a、114bは、適した任意のワイヤレス通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光線など)であってよい、エアインタフェース116を介してWTRU102a、102b、102c、102dの1または複数と通信できる。エアインタフェース116は、適した任意の無線アクセス技術(RAT)を使用して確立され得る。
より詳細には、上述のように、通信システム100は、多元接続システムであってよく、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなどといった、1または複数のチャネルアクセススキームを用いることができる。例えば、RAN104内の基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、広帯域CDMA(WCDMA)を使用してエアインタフェース116を確立できる、ユニバーサルモバイル通信システム(UMTS)地上波無線アクセス(UTRA)など、無線技術を実装できる。WCDMA(登録商標)は、高速パケットアクセス(HSPA)および/または発展型HSPA(HSPA+)など、通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
別の実施形態において、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、ロングタームエボリューション(LTE)および/またはLTEアドバンスト(LTE−A)を使用してエアインタフェース116を確立できる、発展型UMTS地上波無線アクセス(E−UTRA)など、無線技術を実装できる。
他の実施形態において、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、IEEE802.16(即ち、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV−DO、IS−2000(Interim Standard 2000)、IS−95(Interim Standard 95)、IS−856(Interim Standard 856)、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))、GSMエボリューション用の拡張データレート(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)などといった、無線技術を実装できる。
図1Aの基地局114bは、例えば、ワイヤレスルータ、ホームノードB、ホームeノードB、またはアクセスポイントであってよく、職場、住宅、車、キャンパスなどといった、局所的エリアで無線接続性を容易にするために適した任意のRATを利用できる。一実施形態において、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立するIEEE802.11など、無線技術を実装できる。別の実施形態において、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立するIEEE802.15など、無線技術を実装できる。さらに別の実施形態において、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、セルベースのRAT(例えば、WCDMA)、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立できる。図1Aに示すように、基地局114bは、インターネット110に直接接続できる。従って、基地局114bは、コアネットワーク106経由でインターネット110にアクセスする必要がない。
RAN104は、音声、データ、アプリケーション、および/またはVoIP(ボイスオーバーインターネットプロトコル)サービスをWTRU102a、102b、102c、102dの1または複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであってよい、コアネットワーク106と通信できる。例えば、コアネットワーク106は、呼制御、課金サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド電話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供でき、および/またはユーザ認証など、ハイレベルのセキュリティ機能を遂行できる。図1Aに示していないが、RAN104および/またはコアネットワーク106は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを用いる、他のRATとの直接または間接通信であってよいことを認識されたい。例えば、E−UTRA無線技術を利用できるRAN104に接続されることに加えて、コアネットワーク106はまた、GSM無線技術を用いる別のRAN(図示せず)と通信することもできる。
コアネットワーク106はまた、WTRU102a、102b、102c、102dがPSTN108、インターネット110、および/または他のネットワーク112にアクセスするためのゲートウェイとして機能することもできる。PSTN108は、旧来の音声電話サービス(POST)を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット110は、伝送制御プロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)およびTCP/IPインターネットプロトコルスイートにおけるインターネットプロトコル(IP)など、共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運用されるワイヤードまたはワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク112は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを用いることができる、1または複数のRANに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dの一部またはすべては、マルチモード能力を含むことができ、即ち、WTRU102a、102b、102c、102dは、異なるワイヤレスリンクを介して異なるワイヤレスネットワークと通信するための複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図1Aに示したWTRU102cは、セルベースの無線技術を用いることができる基地局114aと、IEEE802無線技術を用いることができる基地局114bとの通信を行うように構成され得る。
図1Bは、例示的なワイヤレス送信/受信ユニット、WTRU102を示している。WTRU102は、本明細書で説明される通信システムの1または複数において使用され得る。図1Bに示すように、WTRU102は、プロセッサ118、トランシーバ120、送信/受信要素122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、ノンリムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、全地球測位システム(GPS)チップセット136、および他の周辺機器138を含むことができる。WTRU102は、実施形態と整合性を保った上で、上述の要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることを認識されたい。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連する1または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、現場プログラム可能ゲートアレイ(FPGA)回路、その他のタイプの集積回路(IC)、ステートマシンなどであってよい。プロセッサ118は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力/出力処理、および/またはWTRU102が無線環境で動作できるようにするその他の機能性を遂行できる。プロセッサ118をトランシーバ120に連結でき、そのトランシーバを送信/受信要素122に連結できる。図1Bは、プロセッサ118とトランシーバ120とを別個のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ118とトランシーバ120とを電子パッケージまたはチップ内にまとめてもよいことを認識されたい。
送信/受信要素122は、エアインタフェース116を介して基地局(例えば、基地局114a)に信号を送信する、または基地局から信号を受信するように構成され得る。例えば、一実施形態において、送信/受信要素122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されたアンテナであってよい。別の実施形態において、送信/受信要素122は、例えば、IR、UV、または可視光線信号を送信および/または受信するように構成されたエミッタ/検出器であってよい。さらに別の実施形態において、送信/受信要素122は、RF信号と光信号との両方を送受信するように構成され得る。送信/受信要素122は、ワイヤレス信号の任意の組み合わせを送信および/または受信するように構成され得ることを認識されたい。
さらに、送信/受信要素122を単一要素として図1Bに示しているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含むことができる。より詳細には、WTRU102は、MIMO技術を用いることができる。従って、一実施形態において、WTRU102は、エアインタフェース116を介してワイヤレス信号を送受信する2または3以上の送信/受信要素122(例えば、複数のアンテナ)を含むことができる。
トランシーバ120は、送信/受信要素122によって送信される信号を変調して、送信/受信要素122によって受信される信号を復調するように構成され得る。上述のように、WTRU102は、マルチモード能力を有することができる、従って、トランシーバ120は、WTRU102が、例えば、UTRAおよびIEEE802.11など、複数のRAT経由で通信することを可能にするための複数のトランシーバを含むことができる。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーバッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)表示ユニットまたは有機発光ダイオード(OLED)表示ユニット)に連結されて、それらからユーザ入力データを受信できる。プロセッサ118はまた、スピーカ/マイクロフォン124、キーバッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128にユーザデータを出力することもできる。さらに、プロセッサ118は、ノンリムーバブルメモリ130および/またはリムーバブルメモリ132など、適した任意のタイプのメモリからの情報にアクセスして、それらのメモリにデータを格納できる。ノンリムーバブルメモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、ハードディスク、またはその他のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルメモリ132は、契約者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態において、プロセッサ118は、サーバまたはホームコンピュータ(図示せず)上など、物理的にWTRU102上に配置されないメモリからの情報にアクセスして、それらのメモリにデータを格納できる。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、その電力をWTRU102内の他のコンポーネントに分散および/または制御するように構成され得る。電源134は、WTRU102に電力供給するのに適した任意のデバイスであってよい。例えば、電源134は、1または複数の乾電池(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
プロセッサ118はまた、WTRU102の現在の位置に関する位置情報(例えば、経緯度)を提供するように構成され得る、GPSチップセット136にも連結され得る。GPSチップセット136からの情報の追加または代替として、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)からエアインタフェース116を介して位置情報を受信でき、および/または2または3以上の近くの基地局から受信される信号のタイミングに基づいてWTRUの位置を判定できる。WTRU102は、実施形態と整合性を保った上で、適した任意の位置判定方法によって位置情報を獲得できることを認識されたい。
プロセッサ118は、付加的な特徴、機能性および/またはワイヤードまたはワイヤレス接続性を提供する、1または複数のソフトウェアモジュールおよび/またはハードウェアモジュールを含むことができる、他の周辺機器138にさらに連結され得る。例えば、周辺機器138は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
図1Cは、例示的なワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)デバイスを図示している。そのデバイスの1または複数を使用して、本明細書で説明される1または複数の特徴を実装できる。WLANは、限定されないが、アクセスポイント(AP)102、基地局(STA)110、およびSTA112を含むことができる。STA110と112は、AP102と関連付けられ得る。WLANは、DSSS、OFDM、OFDMAなどといった、チャネルアクセス方式を含むことができる、IEEE802.11通信標準の1または複数のプロトコルを実装するように構成され得る。WLANは、モード、例えば、インフラストラクチャモード、アドホックモードなどで動作できる。
インフラストラクチャモードで動作するWLANは、関連する1または複数のSTAと通信する1または複数のAPを備えることができる。APおよびAPと関連しているSTA(複数)は、基本サービスセット(BSS)を備えることができる。例えば、AP102、STA110、およびSTA112は、BSS122を備えることができる。拡張サービスセット(ESS)は、(1または複数のBSSを有する)1または複数のAP、およびAPと関連しているSTA(複数)を備えることができる。APは、ワイヤードおよび/またはワイヤレスであってよいおよびトラフィックをAPに搬送するおよび/またはAPから搬送することができる、分散システム(DS)116にアクセスできるおよび/またはインタフェースできる。WLANの外部を起源とするWLANのSTAへのトラフィックは、トラフィックをWLANのSTAに送出できる、WLANのAPにおいて受信され得る。WLANのSTAを起源としてWLANの外部、例えば、サーバ118を宛先とするトラフィックは、WLANのAPに送出され、そのAPは、トラフィックを宛先、例えば、DS116経由でサーバ118に送出されるネットワーク114に送出できる。WLAN内のSTA間のトラフィックは、1または複数のAPを介して送出され得る。例えば、ソースSTA(例えば、STA110)は、宛先STA(例えば、STA112)に向けたトラフィックを有することができる。STA110は、トラフィックをAP102に送出でき、そしてAP102は、そのトラフィックをSTA112に送出できる。
WLANは、アドホックモードで動作できる。アドホックモードのWLANは、独立基本サービスセット(BSS)と呼ばれ得る。アドホックモードのWLANにおいて、STAは、互いに直接通信できる(例えば、STA110は、APを介してルーティングされるような通信を用いずにSTA112と通信できる)。
IEEE802.11デバイス(例えば、BSSにおけるIEEE802.11AP)は、WLANネットワークの存在を告知するビーコンフレームを使用できる。AP102など、APは、ビーコンをチャネル、例えば、主チャネルなど、固定チャネルで送信できる。STAは、主チャネルなど、チャネルを使用して、APとの通信を確立できる。
STA(複数)および/またはAP(複数)は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)チャネルアクセス機構を使用できる。CSMA/CAにおいて、STAおよび/またはAPは、主チャネルを感知できる。例えば、STAが送信するデータを有していれば、そのSTAは、主チャネルを感知できる。主チャネルがビジーであることが検出されると、STAは、バックオフできる。例えば、WLANまたはその一部は、1つのSTAが、例えば、所与のBSSの、所与の時間において送信できるように構成され得る。チャネルアクセスは、RTSおよび/またはCTSシグナリングを含むことができる。例えば、送出するデバイスによって送信され得るリクエストトゥセンド(RTS)フレームと、受信するデバイスによって送出され得るクリアトゥセンド(CTS)フレームとの交換を行うことができる。例えば、APが、STAに送出するデータを有していれば、そのAPは、RTSフレームをSTAに送出できる。STAがデータを受信する準備ができていれば、そのSTAは、CTSフレームで応答できる。RTSを開始するAPがそのデータを送信できる間、CTSフレームは、他のSTAにメディアにアクセスしないようにアラートできる時間値を含むことができる。STAからCTSフレームを受信すると、APは、データをSTAに送出できる。
デバイスは、ネットワークアロケーションベクトル(NAV)フィールドを通じてスペクトルを予約できる。例えば、IEEE802.11フレームにおいて、NAVフィールドは、ある時間期間にチャネルを予約するために使用され得る。データを送信したいSTAは、チャネルを使用することが期待できる時間にNAVを設定できる。STAがNAVを設定する時、NAVは、関連しているWLANまたはそのサブセット(例えば、BSS)に設定され得る。他のSTAは、NAVをゼロにまでカウントダウンできる。カウンタがゼロの値になると、NAVの機能性は、他のSTAにそのチャネルが現在使用可能であることを示すことができる。
APまたはSTAなど、WLANのデバイスは、以下の1または複数を含むことができる:プロセッサ、メモリ、無線レシーバおよび/またはトランスミッタ(例えば、これをトランシーバに一体化してもよい)、1または複数のアンテナ(例えば、図1のアンテナ106)など。プロセッサの機能は、1または複数のプロセッサを備えることができる。例えば、プロセッサは、以下の1または複数を含むことができる:汎用プロセッサ、専用プロセッサ(例えば、ベースバンドプロセッサ、MACプロセッサなど)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、現場プログラム可能ゲートアレイ(FPGA)回路、その他のタイプの集積回路(IC)、ステートマシンなど。1または複数のプロセッサは、互いに統合されても統合されなくてもよい。プロセッサ(例えば、1または複数のプロセッサまたはそのサブセット)は、1または複数の他の機能(例えば、メモリなど他の機能)と統合され得る。プロセッサは、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力/出力処理、変調、復調、および/またはデバイスが図1のWLANなど、無線環境で動作することを可能にできる任意の他の機能性を遂行できる。プロセッサは、例えば、ソフトウェアおよび/またはファームウェア命令を含む、プロセッサが実行可能コード(例えば、命令)を実行するように構成され得る。例えば、プロセッサは、プロセッサ(例えば、メモリおよびプロセッサを含むチップセット)またはメモリの1または複数に含まれるコンピュータ可読命令を実行するように構成され得る。命令の実行によって、デバイスが本明細書で説明される機能の1または複数を遂行できるようにさせる。
デバイスは、1または複数のアンテナを含むことができる。デバイスは、マルチ入力マルチ出力(MIMO)技術を用いることができる。1または複数のアンテナは、無線信号を受信できる。プロセッサは、例えば、1または複数のアンテナ経由で無線信号を受信できる。1または複数のアンテナは、(例えば、プロセッサから送出された信号に基づいて)無線信号を送信できる。
デバイスは、プロセッサ実行可能コードまたは命令(例えば、ソフトウェア、ファームウェアなど)、電子データ、データベース、または他のデジタル情報など、プログラミングおよび/またはデータを格納するための1または複数のデバイスを含むことができるメモリを有することができる。メモリは、1または複数のメモリユニットを含むことができる。1または複数のメモリユニットは、1または複数の他の機能(例えば、プロセッサなど、デバイスに含まれる他の機能)と統合され得る。メモリは、リードオンリーメモリ(ROM)(例えば、EPROM(erasable programmable read only memory)、EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)など)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、および/または情報を格納するための他の非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。メモリは、プロセッサに連結され得る。プロセッサは、メモリの1または複数のエンティティとの通信を、例えば、システムバスを介して、直接など行うことができる。
インフラストラクチャ基本サービスセット(BSS)モードのWLANは、基本サービスセット(BSS)のアクセスポイント(AP)およびそのAPと関連している1または複数の基地局(STA)を有することができる。APは、分散システム(DS)またはトラフィックをBSSの内外に搬送できる別のタイプのワイヤード/ワイヤレスネットワークにアクセスまたはインタフェースできる。STAへのトラフィックは、BSSの外部を起源とすることができ、APを通じて到達でき、そしてSTAに配信されることができる。STAを起源としてBSSの外部を宛先とするトラフィックは、それぞれの宛先に配信されるAPに送出され得る。BSS内のSTA間のトラフィックは、ソースSTAがトラフィックをAPに送出できるAPを通じて送出され、そしてそのAPは、トラフィックを宛先STAに配信できる。BSS内のSTA間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックであってよい。このようなピアツーピアトラフィックは、ソースSTAと宛先STAとの間で、例えば、IEEE802.11eDLSまたはIEEE802.11zトンネルDLSを使用するダイレクトリンクセットアップ(DLS)を用いて、直接送出され得る。独立BSS(IBSS)モードを使用するWLANは、APを持たなくてよく、STAは、互いに直接通信できる。この通信モードは、アドホックモードであってよい。
動作にIEEE802.11インフラストラクチャモードを使用することにより、APは、固定チャネル、例えば、主チャネルでビーコンを送信できる。このチャネルは、20MHz帯であってよく、BSSの動作チャネルになり得る。このチャネルはまた、APとの接続を確立するSTAによっても使用され得る。IEEE802.11システムにおけるチャネルアクセスは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)であってよい。動作のインフラストラクチャモードにおいて、各STAは、主チャネルを感知できる。STAが、そのチャネルがビジーであることを検出すると、STAは、バックオフできる。1つのSTAは、所与のBSSの所与の時間において送信できる。
世界中のさまざまな国において、専用スペクトルは、WLANなど、ワイヤレス通信システムに割り振られ得る。(例えば、1GHz未満で)割り振られるスペクトルは、サイズとチャネル帯域幅が制限され得る。そのスペクトルは、断片化され得る。使用可能なチャネルは、より広い帯域幅で送信するために調整されず、および結合されない。例えば、IEEE802.11標準で構築されるWLANシステムは、このようなスペクトルで動作するように設計され得る。このようなスペクトルの制限を所与として、WLANシステムは、HTおよび/またはVHT WLANシステム(例えば、IEEE802.11nおよび/または802.11ac標準に基づく)に比べて小さい帯域幅および低いデータレートをサポートすることが可能にできる。
1または複数の国におけるスペクトルアロケーションは、制限され得る。例えば、中国において、470−566および614−787MHz帯域が1MHz帯域幅を許可できる。1MHz帯域幅に加え、1MHzモードを有する2MHzがサポートされ得る。802.11ah物理層(PHY)は、1、2、4、8および16MHz帯域幅をサポートできる。
802.11ahPHYは、1GHz未満で動作できる。802.11ahPHYは、802.11acPHYに基づくことができる。802.11acPHYは、(例えば、802.11ahによって要求される狭い帯域幅を収容するために)ダウンクロックされ得る。802.11acPHYは、10の係数でダウンクロックされ得る。2、4、8および16MHzのサポートは、1/10ダウンクロッキングで実現され得る。1MHz帯域幅のサポートは、32高速フーリエ変換(FFT)サイズを有するPHYを使用できる。
802.11ahにおいて、1または複数のSTA(例えば、計測器およびセンサのようなデバイスを含む6000STAまで)は、基本サービスセット(BSS)内でサポートされ得る。STAは、異なってサポートされるアップリンクおよびダウンリンクトラフィック要件を有し得る。例えば、STAは、データをサーバにアップロードする(例えば、定期的にアップロードする)ように構成される結果、アップリンクトラフィックが生じ得る。STAは、サーバによってクエリされてもよく、および/または構成されてもよい。サーバがSTAをクエリし、および/または構成する場合、サーバは、クエリされるデータが設定間隔内に到達することを期待できる。サーバ、またはサーバのアプリケーションは、(例えば、ある間隔内で)遂行される構成の確認を期待できる。このようなトラフィックパターンは、従来のWLANシステムのトラフィックパターンとは異なってよい。802.11ahシステムにおいて、1または複数の(例えば、2)ビットをフレームのPLCPヘッダに使用できる。1または複数のビットは、応答として期待される肯定応答のタイプ(例えば、アーリー(early)肯定応答(ACK)表示)をパケットに表示できる。ACK表示(例えば、2ビットACK表示)は、信号(SIG)フィールドでシグナルされ得る。ACK表示は、以下の1または複数であってよい:00:ACK、01:ブロックACK(BA)、10:非ACK、11:ACKでない、BAまたはクリアトゥセンド(CTS)のフレーム。
(例えば、IEEE802.11ahに導入されたような)中継機能性は、より効率的な電力使用量を可能にできる。中継機能性は、STAにおいて消費される送信電力を削減できる。中継機能性は、STAのワイヤレスリンク状態を改善できる。双方向中継は、1または複数の(例えば、2つの)ホップを含むことができる。中継のための(例えば、明示的ACK交換のための)1つの送信機会(TXOP)が共有され得る。共有TXOPは、チャネル競合の数を削減できる。フレーム制御フィールドは、(例えば、TXOP動作用の)中継フレームビットを含むことができる。近隣発見プロトコル(NDP)、ACK、および/またはSIGフィールドは、(例えば、TXOP動作用の)中継フレームビットを含むことができる。
中継ノードは、フレーム(例えば、有効フレーム)を受信できる。その中継ノードは、受信したフレームに(例えばTXOP共有動作の)ACKで応答できる。中継ノードが有効フレームを受信するのであれば、以下の1または複数を適用できる。中継ノードが1に設定された中継フレームビットを受信すると、ACKは、短フレーム間空間(SIFS)の後の次のホップ送信において暗黙的にすることができる。中継ノードは、1に設定された中継フレームビットを伴うSIFSの後、ACKで応答でき、そしてSIFSの後に次のホップデータ送信を継続できる。中継ノードは、0に設定された中継フレームビットを伴うSIFSの後、ACKで応答でき、その中継ノードは、残りのTXOPを使用しなくてよい。
中継ノードは、中継フレームビットを1に設定できる。例えば、中継ノードが0に設定されたより多くのデータビットを受信すると、その中継ノードは、中継フレームビットを1に設定できる。
中継ノードにおけるフロー制御機構を提供できる。AP−STAリンクバジェットの情報を含むことができる、中継発見にプローブ要求を使用するためのサポートを提供できる。STAは、発見プロセスを開始できる。STAは、受信した1または複数のプローブ応答に基づいて中継ノードを選択できる。中継エンティティは、中継STA(R−STA)、中継AP(R−AP)などを含むことができる。R−STAは、非AP−STAであってよい。R−STAは、APとして機能する基地局であってよい。R−STAは、例えば、4アドレスサポート(例えば、{To DS=1,From DS=1}フレームをそれが関連しているルートAPに送信するおよび/またはそのルートAPから受信する能力がある)、フレームをR−APから受信するおよび/またはフォワードするためのサポートなどを含む1または複数の能力を有することができる。
R−APは、APであってよい。R−APは、例えば、4アドレスサポート、フレームをR−STAにフォワードするまたはR−STAから受信するためのサポート、および(例えば、ビットを設定するまたはルートAPアドレスおよび/またはビーコンのサービスセット識別子(SSID)を表示することによって)R−APであることを示す能力を含む、1または複数の能力を有することができる。以下の1または複数は、例えば、4アドレスサポートに関して、R−APに適用できる。R−APは、{To DS=1,From DS=1}フレームを関連しているSTAに(例えば、関連しているSTAの能力に基づいて)送出するおよび/または関連しているSTAから受信できる。R−APは、3アドレスでフレームを関連しているSTAにフォワードできる。
図2は、IEEE802.11ah中継アーキテクチャの例である。中継APは、ルートAPのビーコンのSSIDおよび/またはプローブ応答フレームを含むことができる。ルートAPと(例えば、フレーム配信用の)中継APとの間でA−MSDU(aggregated MAC service data unit)形式を使用できる。フォワードテーブルを更新するメッセージ(例えば、到達可能なアドレスメッセージ)を使用できる。
図3は、(例えば、ソースとする)APから中継ノードを介して(例えば、宛先とする)STAへのダウンリンク中継の例を示している。明示的ACKを使用できる。ソースAPは、アーリーACK表示ビットを用いてダウンリンクデータフレームを送出できる。ダウンリンクデータフレームのアーリーACK表示ビットは、00に設定され得る。中継ノードは、次に出発するフレームのために、11に設定されたアーリーACK表示ビットを用いてACKをソースAPに返送できる。その中継ノードは、SIFS時間において、異なるMCSを用いてデータを送出でき、そしてアーリーACK表示ビットは、00に設定され得る。その中継ノードは、フレーム(例えば、データフレーム)をバッファできる。フレームは、そのフレームが配信される(例えば、首尾よく配信される)または所定の再試行の数(例えば、再試行制限)に達するまでバッファされ得る。宛先STAは、SIFS時間において、10に設定されたアーリーACK表示ビットを用いてACKを送出できる。ソースAPが中継ノードからACKを受信するとき、ソースAPは、そのバッファからデータフレームを除去でき、そして次のイベントまでMAX_PPDU+ACK+2*SIFSを延期できる。
図4は、(例えば、ソースとする)STAから中継ノード経由で(例えば、宛先とする)APへのアップリンク中継の例を示している。明示的ACKを使用できる。図4に示すように、STAは、中継ノードに、アーリーACK表示ビットを用いてアップリンクデータフレームを送出できる。アーリーACK表示ビットは、00に設定され得る。中継ノードは、ACKを送出でき、そして次に出発するフレームのために、アーリーACK表示ビットを11に設定できる。その中継ノードは、SIFS時間において、異なるMCSを用いてデータフレームを送出でき、そしてアーリーACK表示ビットを00に設定できる。その中継ノードは、フレーム(例えば、データフレーム)をバッファできる。フレームは、そのフレームが配信される(例えば、首尾よく配信される)または所定の再試行の数(例えば、再試行制限)に達するまでバッファされ得る。宛先APは、SIFS時間において、10に設定されたアーリーACK表示ビットを用いてACKを送出できる。中継ノードからACKフレームを受信すると、STAは、そのバッファからデータフレームを除去でき、そして(例えば、宛先APからACKを受信した後の)次のイベントまでMAX_PPDU+ACK+2*SIFSを延期できる。
図5は、暗黙的ACKを使用する中継動作の例を示している。図5に示すように、ソースノードは、11に設定された応答フレームビットを用いてダウンリンクデータフレームを送出できる。11に設定された応答フレームビットは、STAに別のデータフレームが後続し得ることを示すことができる。SIFS時間内において、ソースノードは、00に設定された応答フレームビットを用いてPHY SIGフィールドを受信できる。ソースノードは、PHY SIGフィールド内のPAIDサブフィールドをチェックできる。中継ノードは、異なるMCSを用いてデータフレームを送出できる。その中継ノードは、応答フレームビットを00に設定でき、そしてそのPAIDサブフィールドをSTAのPAIDサブフィールドに設定できる。宛先ノードは、10に設定された応答フレームビットを用いてACKを送出できる。
IEEE802.11ahにおいて、短ビーコンフレーム形式をサポートできる。短ビーコンのフレーム制御タイプおよび/またはサブタイプ表示を提供できる。図6は、短ビーコンフレーム形式の例を示している。短ビーコンは、以下のフィールドの1または複数を含むことができる:圧縮SSID、タイムスタンプ、変更シーケンス、次の全ビーコン(full beacon)の時間、アクセスネットワークオプション、および/またはFCフィールドに含まれる3ビットBWフィールド。圧縮SSIDフィールドは、SSIDの巡回冗長検査(CRC)として計算され得る。CRCは、MPDUのFCSを計算するために使用できる関数と同じ関数を使用して計算され得る。タイムスタンプフィールドは、4バイト長とする。タイムスタンプフィールドは、APタイムスタンプの4最下位ビット(LSB)を包含できる。変更シーケンスフィールドは、1バイト長とする。変更シーケンスフィールドは、重要なネットワーク情報が変更する度にインクリメントされ得る。次の全ビーコンの時間フィールドは、次の全ビーコンフレームの時間を示すことができる。次の全ビーコンの時間フィールドは、次の全ビーコンフレームにおけるAPタイムスタンプの4LSBのうち高位の3バイトとして表示され得る。APが全(例えば、長)ビーコンフレームを定期的に送信するのであれば、次の全ビーコンの時間フィールドは、短ビーコンフレームに存在する。そのビーコンフレームは、アクセスネットワークオプションフィールドを短ビーコンフレームに含むことができる。
IEEE802.11において、キャリア指向のWiFiは、以下の1または複数を提供できる:BSSセンターとBSSエッジユーザとの間の公平性、改善されたBSSエッジ性能、OBSS干渉調整、より高いスペクトル効率および利用、またはセルラーオフロード。
IEEE802.11高効率WLAN(HEW)システムは、多数のユーザおよびデバイスを有する(例えば、Wi−Fiホットスポット、オフィスビルなど)高密度ネットワークのIEEE802.11ユーザによって実現される現実世界のデータスループットの増加を提供できる。2.4および5GHz性能の802.11PHYおよびMACを強化するシステムおよび方法も提供され得る。性能の強化は、以下の1または複数を提供できる:スペクトル効率およびエリアスループットの改善、屋内および屋外展開における現実世界の性能の改善(例えば、干渉源、高密度の異種ネットワークの存在、ヘビーユーザにロードされるAPの調節)。
1または複数の測定基準は、(例えば、非中継ベースのWiFiネットワークにおいて)関連付けるためのAPを選択するときにSTAによって考慮され得る。その測定基準は、受信信号強度、経路損失、またはAP(例えば、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームを送信できるAP)のリンク品質を含むことができる。
中継ノード、および関連している機能性は、STA(例えば、APと直接通信するときに低リンクバジェットを被る恐れのあるSTA)に供給するために使用され得る。IEEE802.11ahは、中継ノード、および/または(例えば、STAのマクロタイプのカバレッジの場合、低リンクバジェット問題の可能性に対処するために)中継タイプのSTAを提供できる。その中継ノードはまた、他のWLANバリアントにおいても使用され得る。
中継ノードが使用されているとき、ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレームを送信する中継ノード(例えば、R−AP、R−STAなど)の受信信号強度、経路損失、またはリンク品質は、中継路全体の十分な情報を(例えば、ソースノードから宛先ノードへ)提供できない。図7は、STAによる中継路選択の例を示している。STAは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームを(例えば、経路V1経由の)中継ノードから受信できる。STAと中継ノードとの間のリンク品質は、(例えば、経路U1経由の)STAとルートAPとの間のリンク品質よりも良い。(例えば、経路V2経由の)中継ノードとルートAPとの間の経路損失は、STAとルートAPとの間の経路損失よりも大きい。受信されるビーコンおよび/またはプローブ応答フレーム品質に基づいて中継ノードを選択する結果、直接経路よりも悪い経路損失および/またはリンク品質を示し得る中継路となり得る。
図8は、2以上の(例えば、2つの)中継ノードに接続されているルートAPの中継路選択の例を示している。ソースノード(例えば、STA)は、中継ノード2から(
例えば、経路V3経由の)送信(例えば、ビーコンフレーム、短ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレーム)を受信できる。STAと中継ノード2との間のリンク品質は、(例えば、経路U1経由の)STAと中継ノード1との間のリンク品質よりも良い。APと中継ノード2との間の経路損失は、APと中継ノード1との間の経路損失よりも大きい。受信される送信のリンク品質に基づいて中継ノードを選択する結果、中継ノード1経由の中継路よりも悪い経路損失および/またはリンク品質を示し得る、中継ノード2経由の中継路となり得る。効率的なAP発見機構によって、STAに総リンク品質の考慮を含むことができる中継路を見つけさせることができる。
中継に基づくWLANアーキテクチャにおいて、中継ノードは、ソースノードからデータフレームを受信でき、そしてACKでソースノードに応答できる。中継ノードは、データフレームを宛先ノードに送出できる。宛先ノードが中継ノードからデータフレームを受信するとき、宛先ノードは、ACKで中継ノードに応答できる。中継ノードと宛先ノードとの間の経路は、信頼できない(例えば、一時的な停止があり得る)。中継ノードと宛先ノードとの間のリンクが不利な状態を経験するとき、ソースノードからのデータフレームは、中継ノードにおいてバッファされ得る。バッファされたデータフレームにより、バッファ管理の問題(例えば、バッファのオーバーフロー)が生じ得る。ソースノードは、中継ノードと宛先ノードとの間の中継路のリンク品質が分からない。ソースノードは、データを中継ノードに送信し続けることになり、中継ノードにおける輻輳が増大し得る。中継ノードにおけるフロー制御機構(例えば、効率的なフロー制御機構)は、経路の信頼性の欠如を回避できる。
中継ノードが使用されるとき、チャネルアクセス競合は、その中継ノードが1つの送信機会(TXOP)を共有することによって低減され得る。このようなTXOPの共有は、IEEE802.11ahにおいて提供され得る。TXOPを共有することにより、ソースノード(例えば、TXOP予約のイニシエータ)は、ある時間間隔にTXOPを予約できる。予約されたTXOPは、中継ノードと宛先ノードとの間のリンクの最悪の場合を考慮することができる。予約されたTXOPは、ソースノードから中継ノードへの送信および中継ノードから宛先ノードへの送信の実際の時間期間よりも長い(例えば、ずっと長い)こともある。中継が共有のTXOPは、中継ノードにおける実際の送信が早く終了するときに切り捨てられ得る(例えば、効率的に切り捨てられ得る)。
中継ノードとルートAPとの間のリンク品質を示す情報要素(IE)またはフィールドは、(例えば、終端STAに中継路の総リンク品質を判定させるために)R−APなど、中継ノードによって送出される送信によって送信され得る。その送信は、ビーコンフレーム、短ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレームであってよい。ルートAPの圧縮SSIDがその送信に使用され得る。
図9は、送信のフレーム制御フィールド内の1ビットが、トランスミッタが(例えば、ルートAPの代わりの)中継ノードであることを示すことができる、送信の例示的なフレーム形式を示している。その送信は、短ビーコンフレームであってよい。トランスミッタが中継ノードであることを示している送信は、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームであってよい(例えば、短ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームは、短ビーコンフレームの例で説明したものと同様のフィールドを含むことができる)。フレーム制御フィールドが1の値に設定される場合、トランスミッタは、中継ノードとなる。フレーム制御フィールドが0の値に設定される場合、トランスミッタは、非中継ノードとなる。図9に示すように、送信のフレーム制御フィールド内のビットは、その送信の中継とルートAPとの間のリンク品質フィールドの存在を示すことができる。1の値に設定されたフレーム制御フィールドビットは、そのフィールドが存在するという意味であり、0の値は、そのフィールドが不在であるという意味である。フレーム制御フィールドに予約されたビットを使用して、中継とルートAPとの間のリンク品質フィールドの存在を示すことができる。リンク品質存在フィールドまたは中継インジケータフィールドは、(例えば、CRCマスキング、スクランブラ開始シード値、SIGフィールドの相対的位相変化、またはPLCPヘッダのパイロット値またはパターンなどの方法によって)暗黙的にシグナルされ得る。フレーム制御フィールド内のリンク品質存在ビットまたは中継表示ビットは、中継とルートAPとの間のリンク品質が送信に含まれることを示すことができる。1または複数のオクテットは、中継とルートAPとの間のリンク品質フィールドに使用され得る。中継とルートAPとの間のリンク品質フィールドは、dB単位で64から4096までのレベルのリンク品質を表すことができる。中継とルートAPとの間のリンク品質フィールドは、中継ノードとルートAPとの間のリンク品質(例えば、経路損失、パケットエラー/損失率、送信レイテンシーなど)を示すことができる。リンク品質(例えば、インクリメンタルリンク品質)推定は、APからSTAまでの全体のリンク品質として示されるまでインクリメントされる。
図10は、中継ノードとルートAPとの間のリンク品質がIE(例えば、中継とルートAPとの間のリンク品質IE)によってシグナルされ得る(例えば、明示的にシグナルされ得る)、送信の例示的なフレーム形式を示している。その送信は、短ビーコンフレームであってよい。中継ノードとルートAPとの間のリンク品質をシグナルする送信は、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームであってよい(例えば、短ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームは、短ビーコンフレームの例で説明したものと同様のフィールドを含むことができる)。IEは、送信(例えば、ビーコンフレーム、短ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレーム)に含まれ得る。リンク品質存在ビットまたは中継の明示的または暗黙的表示は、使用されなくてよい。IEは、以下の1または複数を含むことができる:オクテット要素IDサブフィールド、オクテット長サブフィールド、または中継とルートAPとの間のリンクサブフィールドを提供できる1または複数のオクテット。リンク品質は、dB単位で複数のレベル(例えば、64から4096までのレベル)のリンク品質を表すことができる。
送信(例えば、ビーコンフレーム、短ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレーム)を受信した直後のSTAは、その送信のトランスミッタが中継ノードであるかどうかを判定するためにその送信のあるフィールドまたはIEをチェックできる。STAは、(例えば、リンク品質存在ビットが存在していれば)リンク品質存在または中継インジケータフィールドをチェックできる。リンク品質存在または中継インジケータフィールドビットが1に設定されると、STAは、中継とルートAPとの間のリンク品質フィールドがその送信に含まれていることが分かる。
ソースノード(例えば、送信するトラフィックを有するSTA)は、1または複数のリンク品質を判定できる。例えば、ソースノードは、(例えば、宛先ノードへの直接送信の代わりに中継ノードを使用するかどうかを判定するため、複数の中継ノードが使用可能であれば、どの中継を使用するかを判定するために)中継路の各リンクの品質を判定できる。STAから中継ノードまでと中継ノードからルートAPまでが結合されたリンクと関連している総リンク品質を判定するなど、1または複数のリンク品質の判定は、以下の1または複数を含むことができる。STAは、中継とルートAPとの間のリンク品質IEが送信に含まれるかどうかをチェックできる(例えば、STAは、リンク品質存在または中継インジケータフィールドをチェックするかしないに関わらずこのチェックを遂行できる)。中継とルートAPとの間のリンク品質IEが送信に含まれていれば、その含有は、送信のトランスミッタが中継ノードであることを示す。STAは、例えば、QAP-Relayと表される、中継ノードとルートAPとの間のリンク品質を示すことができる送信(例えば、ビーコンフレーム、短ビーコンフレーム、またはプローブ応答フレーム)を受信できる。受信した送信のフィールドまたはIEは、リンク品質を示すことができる。STAは、中継ノードとそれ自身との間のリンク品質を判定する(例えば、推定する)ことができる。STAは、例えば、QSTA-Relayと表される、中継ノードから送信される受信した送信に基づくリンク品質を判定できる。STAは、間接経路(例えば、ルートAPに中継するSTA)の総リンク品質、例えば、
(数1)
QRelay path=QSTA-Relay+QAP-Relay
となるQRelay pathを判定する(例えば、算出する)ことができる。間接経路は、結合されたリンクであり得る。STA(例えば、走査するSTA)は、総リンク品質QRelay pathが要件を満たすのであれば、その中継ノードを(例えば、関連付けの)候補と見なすことができる。STAは、総リンク品質に基づいて(例えば、中継ノードまたはルートAPに)送信するエンティティを選択できる。選択されるエンティティは、総リンク品質が要件を満たす(例えば、結合されたリンクの総リンク品質がルートAPとの直接経路に関連している品質よりも良いおよび/または別の中継ノードと関連している総リンク品質よりも良いのであれば、閾値の要件を上回る)ときの中継ノードである。
802.11ahおよび他の802.11システム(例えば、HEW)に適用可能にできる中継機能性の中継フロー制御を記述するための方法、システム、および手段が提供される。アクションフレーム(例えば、フロー制御通知フレーム)が定義され得る。中継ノードは、ソースノードと中継ノードとの間のリンクでフロー制御を遂行できる。中継ノードは、中継ノードと宛先ノードとの間のリンクが悪化すると、フロー制御を遂行できる。ソースノードからのデータフレームは、中継ノードにおいてバッファされることができ、そして輻輳および/またはバッファのオーバーフローにつながる恐れがある(例えば、リンクが悪化するにつれ、より多くのバッファリングが要求され得る)。中継ノードは、フロー制御についてソースノードに通知できる。中継ノードは、ソースノードにフロー制御通知フレームを送出することによってフロー制御について通知できる。フロー制御通知フレームは、アップリンクおよびダウンリンク動作におけるユニキャストフレームとして送出され得る。フロー制御通知フレームは、ダウンリンクにおけるブロードキャストフレームとして送出され得る。フロー制御ノードアドレスは、フロー制御通知フレームによってシグナルされ得る。フロー制御通知フレームは、中継ノードのアドレスを中継リンク(例えば、宛先ノードと中継ノードとの間)でシグナルし得る。フロー制御通知フレームでシグナルされる、中継ノードは、不利なリンク品質を経験する恐れがある。
フロー制御通知フレームは、宛先ノードアドレスをシグナルし得る。終端STA(例えば、リンク問題を経験している中継路に属する終端STA)のデータトラフィックは、影響を与えられ得る。
フロー制御通知フレームは、ユニキャストまたはブロードキャストフレームとして送信され得る。そのフレームのMACヘッダ内のトランスミッタアドレス(TA)フィールドは、中継ノードアドレスに設定され得る。フロー制御通知フレームのフロー制御情報は、TAアドレスによって特定される中継ノードを参照できる。図11は、フロー制御通知フレームの例示的なフレーム形式を示している。そのカテゴリフィールドは、2ホップ中継を表す(例えば、標準に指定され得るような)値に設定され得る。アクション(例えば、2ホップ中継アクション)フィールドは、フロー制御通知を表すことができる値(例えば、一意の値)に設定され得る。そのアクションフィールドは、標準に指定される通りに設定され得る。
図12は、フロー制御通知要素の例を示している。図12に示すように、要素IDフィールドは、フロー制御通知要素を表すことができる値(例えば、一意の値)に設定され得る。要素IDフィールドは、標準に指定される通りに設定され得る。長さフィールドは、情報フィールド(例えば、要素IDおよび長さフィールドに後続するフィールド)のオクテットの数を示すことができる。各アクセスカテゴリ(AC)(例えば、バックグラウンド(BK)、ベストエフォート(BE)、ビデオ(VI)およびボイス(VO))のフロー制御期間フィールドは、対応するACの中継ノードにおいて適用されるフロー制御の期間を示すことができる。フロー制御期間の時間単位は、Mμsである。各AC(例えば、BK、BE、VIおよびVO)のフロー制御データレートフィールドは、終端STAが、対応するACのフロー制御期間中に中継ノードに送信できるデータレート(例えば、最大データレート)を示すことができる。
MACヘッダのTAアドレスは、受信されるフロー制御情報が適用される中継ノードを示す(例えば、特定する)ことができる。2ホップ中継アーキテクチャ(例えば、中継ノードが1つのルートAPと関連付けられ得る)により、MACヘッダのTAアドレスは、アップリンクの場合の輻輳または不利なリンク品質を経験する恐れがある中継リンクを特定するための十分な情報を提供できる。MACヘッダのTAアドレスを使用して中継リンクを特定することは、シグナリングオーバーヘッドを低減できる。いくつかの終端STAが1つの中継ノードと関連付けられ得るダウンリンクにおいて、MACヘッダのTAアドレスは、終端STAと輻輳および/または不利なリンク品質を経験する恐れがある中継ノードとの間の中継リンクを特定する(例えば、一意に特定する)ことができない。フロー制御通知フレームは、(例えば、アップリンク動作において)不利なリンク品質を経験する恐れがある中継リンクの中継ノードのアドレスをシグナルし得る。フロー制御通知フレームは、(例えば、ダウンリンク動作において)宛先ノードアドレスをシグナルし得る。フロー制御通知要素は、中継ノードからソースノードへのデータフレームまたは制御フレームにピギーバックされ得る。
例えば、図13で示すような、フロー制御通知要素が使用され得る。図13で示すようなフロー制御通知要素は、(それぞれのACに1つ提供する代わりに)結合されたアクセスカテゴリのフロー制御期間およびデータレート制限を指定できる。
図14は、宛先ノードアドレスがフロー制御通知フレームでシグナルされ得る、フロー制御通知フレームの例示的なフレーム形式を示している。図14に示すように、カテゴリフィールドは、2ホップ中継を表すことができる(例えば、標準に指定され得るような)値に設定され得る。アクション(例えば、2ホップ中継アクション)フィールドは、フロー制御通知を表す(例えば、標準に指定され得るような)値に設定され得る。
図15は、フロー制御通知要素の例示的な設計を示している。図15に示すように、要素IDフィールドは、フロー制御通知要素を表すことができる(例えば、標準に指定され得るような)値に設定され得る。長さフィールドは、情報フィールド(例えば、要素IDおよび長さフィールドに後続するフィールド)のオクテットの数を示すことができる。宛先ノードアドレス(例えば、終端STAアドレス)は、6バイトMACアドレスの宛先ノード(例えば、終端STA)に設定され得る。フロー制御通知フレームは、受信したフロー制御情報がMACヘッダのTAアドレスによって指定される中継ノードに適用され得ることを示すことができる。各アクセスカテゴリ(AC)(例えば、BK、BE、VIおよびVO)のフロー制御期間フィールドは、対応するACの中継ノードにおいて適用されるフロー制御の期間を示すことができる。フロー制御期間の時間単位は、Mμsである。各AC(例えば、BK、BE、VIおよびVO)のフロー制御データレートフィールドは、終端STAが、対応するACのフロー制御期間中に中継ノードに送信できるデータレート(例えば、最大データレート)を示すことができる。
フロー制御は、以下の1または複数を含むことができる。中継ノードは、中継ノードにおけるバッファ占有量をモニタできる。中継ノードは、その中継ノードと宛先ノードとの間のリンク品質をモニタできる。中継ノードは、(例えば、特定された輻輳を緩和するための)フロー制御を適用しなければならないことを判定できる。中継ノードは、フロー制御通知フレームをソースノードに送出できる。フロー制御通知フレームは、例えば、本明細書で説明されるようなフロー制御パラメータを含むことができる。ソースノードは、フロー制御が(例えば、フロー制御通知フレームを受信した直後に)適用され得るノードのアドレスを特定できる。そのアドレスは、(例えば、アップリンク動作における)中継アドレスの場合もある。そのアドレスは、(例えば、ダウンリンク動作における)中継アドレスまたは終端STAアドレスの場合もある。ソースノードは、フロー制御通知要素の情報を取得できる。そのソースノードは、フロー制御通知要素の情報に従ってアクションをとることができる。ACのフロー制御期間フィールドが受信されると、ソースノードは、宛先アドレスをターゲットとする対応するACのデータフレームの送信を(例えば、受信したフロー制御通知要素の期間値の間、中継ノード経由で)停止できる。終端STAは、(例えば、終端STAとルートAPとの間のリンク品質が許容可能であれば)中継ノードを通らずにデータフレームをルートAPに直接送信できる。ソースノードは、宛先アドレスをターゲットとするAC(例えば、対応するAC)のデータレートを(例えば、受信したフロー制御通知要素の期間値の間、中継ノード経由で)制限できる。ソースノードは、ACのフロー制御期間フィールドおよびフロー制御データレートが受信されると、データレートを制限できる。フロー制御規制は、(例えば、フロー制御期間の満了後)ソースノードにおいて終了し得る。ソースノードは、例えば、中継ノード経由で、宛先ノードへのデータフレームの送信(例えば、通常送信)を再開できる。
データフレームは、(例えば、中継ノードが使用されないTXOPを切り捨てることを可能するために)無競合終端(CF−end)の表示を含むことができる。以下の1または複数を適用できる。SIGAフィールドに予約されたビット(例えば、1ビット)は、CF−endを示すために使用され得る(例えば、再使用され得る)。データフレームの受信者は、MACヘッダに示された期間の終了時にネットワークアロケーションベクトル(NAV)をリセットできる。データフレームはまた、以下の1または複数を示すこともできる:SIFS time、ACK−time、またはshort−ACK_time。MACヘッダのフレーム制御フィールドに予約されたビットは、CF−endを示すために使用され得る(例えば、再使用され得る)。データフレームの受信者は、MACヘッダに示された期間の終了時にNAVをリセットできる。データフレームはまた、以下の1または複数を示すこともできる:SIFS time、ACK−time、またはshort−ACK_time。CF−end表示は、シグナルされ得る(例えば、暗黙的にシグナルされ得る)。CF−end表示は、以下の1または複数を使用してシグナルされ得る:CRCマスキング、スクランブラ開始シード値、SIGフィールドの相対的位相変化、またはPLCPヘッダのパイロット値またはパターン。
TXOPの事例において、2ホップのリクエストトゥセンド/クリアトゥセンド(RTS/CTS)は、ソースノード、中継ノード、宛先ノード間の中継フレーム交換の期間(例えば、全体期間)にTXOPを確立できるおよび/または予約できる。中継ノードから宛先ノードにデータフレームを送信する期間は、最悪の場合であると仮定される。中継ノードから宛先ノードにデータフレームを送信する期間が算出され得る(例えば、控えめに算出され得る)。ソースノードは、SIFS時間の後(例えば、中継ノードからCTSフレームを受信した後)データ送信を始めることができる。
中継ノードは、ソースノードから受信したデータフレームを処理できる。中継ノードは、(例えば、受信したデータフレームが正しくデコードされて、明示的ACKが使用されるのであれば)ACKフレームを送出できる。STAは、(例えば、暗黙的ACKが使用されるのであれば)ACKフレームを送出できない。ソースノードは、データフレームを送出した後(例えば、明示的ACKが使用されて、受信したデータフレームが正しくデコードされないのであれば)SIFS time+ACK_Time時間でACKを受信できない。ソースノードは、(例えば、暗黙的ACKが使用されて、受信したデータフレームが正しくデコードされないのであれば)暗黙的ACKを受信できない。中継ノードからの00に設定されたACK表示フィールドを有するデータフレームは、暗黙的ACKを示すことができる。ソースノードは、CF−endフレームを送出することによってTXOPを解放できる。ソースノードは、データフレームを再送信できる。中継ノードおよび/または宛先ノードは、ソースノードからCF−Endを受信すると、CF−endフレームを送出できる。
中継ノードは、データフレームを宛先ノードに送出できる。中継ノードは、データフレームのCF−end表示を1または正数に設定でき、そして(例えば、そのデータフレームにSIFS timeとACK_TimeまたはShort−ACK_Timeを足した期間がTXOPの残りの期間よりも短い場合)それのMACヘッダの期間フィールドを設定できる。MACヘッダの期間フィールドは、送信に使用されるデータフレームの長さまたはデータレートを使用して判定され得る(例えば、算出され得る)。
宛先ノードは、中継ノードから受信したデータフレームを処理できる。宛先ノードは、(例えば、受信したデータフレームが正しくデコードされていれば)ACKフレームを中継ノードに送出できる。宛先ノードは、受信したデータフレームのCF−end表示をチェックできる。宛先ノードは、TXOPを解放でき、そして(例えば、CF−end表示が肯定であれば)宛先ノード近くのSTAのNAVをリセットできる。宛先ノードは、CF−endフレームを送出できる。宛先ノードは、出発するACKフレームのACK表示フィールドを(例えば、10に)設定できる。宛先ノードは、出発するACKフレームのACK表示フィールドが「10」に設定されているとき、CF−endフレームを送出できない。
ソースノードは、SIFS timeと宛先ノードによって送出されたフレームをカバーする時間(例えば、必要な時間)を足した時間の後(例えば、現在のTXOPが満了する前に中継ノードから肯定のCF−end表示を有するデータフレームを受信した直後に)CF−endフレームを送出できる。宛先ノードによって送出されたフレームは、ACKフレームか、またはACKフレームにCF−endフレームを足したフレームである。ソースノードは、受信したデータフレームでシグナルされた期間の後にCF−endフレームを送出できる。
図16および図17は、例示的なTXOP動作を示している。図16は、明示的ACKを用いたTXOP動作の例を示している。図17は、暗黙的ACKを用いたTXOP動作の例を示している。図16に示すように、中継ノードは、(例えば、ソースノードからデータフレームを受信した後に)ACK(例えば、明示的ACK)をソースノードに送出できる。中継ノードは、CF−endビットを用いてデータフレームを宛先ノードに中継する前にACKをソースノードに送出できる。図17に示すように、中継ノードは、(例えば、ソースノードからデータフレームを受信した後に)CF−endビットを用いてデータフレームを宛先ノードに送出できる。中継ノードは、ACKを送出せずにデータフレームをソースノードに送出できる。
特定の組み合わせにおいて特徴および要素を上述しているが、各特徴または要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組み合わせにおいて使用されてよいことが当業者には認識されよう。本明細書で説明した802.11プロトコル以外にも、本明細書で説明した特徴および要素は、他のワイヤレスシステムに適用可能にできる。さらに、本明細書で説明した方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためのコンピュータ可読媒体に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアに実装され得る。コンピュータ可読媒体の例は、(ワイヤードまたはワイヤレス接続を介して送信される)電子信号およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定されるわけではないが、リードオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなど、磁気媒体、光磁気媒体、CD−ROMディスクなど、光媒体、およびデジタル多用途ディスク(DVD)を含む。ソフトウェアと関連するプロセッサを使用して、WTRUで使用するための無線周波数トランシーバ、WTRU、端末機、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータを実装できる。