JP4360553B2 - アクセス・ポイントでの自動パワー・セーブ送達バッファの編成 - Google Patents

Description

ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）は通常、アクセス・ポイント（ＡＰ）および１つまたは複数のステーションを含む。各ステーションは、ＡＰを介してローカル・エリア・ネットワーク内の他のステーションに無線信号を送信し、他のステーションから無線信号を受信するノートブック・コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレス・ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）電話などの装置でよい。

ＡＰおよびステーションは、共用通信チャネルを介して、フレームと呼ばれる単位でデータを送信する。ステーションからＡＰに送信されるフレームはアップリンク・フレームと呼ばれ、ＡＰからステーションに送信されるフレームはダウンリンク・フレームと呼ばれる。２つ以上のステーション（またはＡＰおよびステーション）が同時にフレームを送信する状況では、フレームのうちの１つまたは複数が破壊される可能性があり、これをコリジョンと呼ぶ。その結果、ＷＬＡＮは通常、１つまたは複数のプロトコルを使用して、ステーションまたはＡＰがコリジョンを生じることなくそのフレームを送信するために所定の時間間隔に共用通信チャネルへの排他的アクセスを得ることができるように保証する。ある種のワイヤレス・ネットワーク・プロトコル（例えば米国電気電子学会［ＩＥＥＥ］８０２．１１など）は、ＡＰでカバーされるエリアであるＢＳＡ（ｂａｓｉｃ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｒｅａ）内のステーションで聴取することのできるビーコンと呼ばれる特別なフレームをＡＰが周期的に同報通信することを実現する。ビーコンは、ステーションがそのローカル・クロックを同期することを可能にするタイムスタンプや、シグナリング情報（チャネル番号、周波数ホッピング・パターン、滞在時間など）など、ステーションが順番に通信を確立および維持することを可能にする様々な情報を含む。

ステーションは、送信中でないときまたは受信中でないときにその無線を電源オフすることによってその電池寿命を延ばすことができる。ステーションがその無線を電源オフしたとき、ステーションが「休眠」状態に入ったと呼ばれる。ステーションは、その無線を電源オンすることによって休眠状態からウェイクアップし、「覚醒」状態に入る。ステーションが休眠状態の間、ステーションは信号を送信または受信することができず、ステーションがスリープ状態にあると呼ばれる。待機状態と休眠状態を切り換えることによって電池寿命を節約するステーションは、パワー・セーブ（ＰＳ）モードにあると呼ばれ、ＰＳモードを利用するステーションは、パワー・セービング・ステーションと呼ばれる。

ステーションがスリープ状態にある間、ＡＰは、ステーションが覚醒状態にあるときに最終的に送達するために、ステーションに対する任意のダウンリンク・フレームをバッファリングする。

バッファリングされたフレームを受信する一方法が、ＩＥＥＥ８０２．１１−１９９９標準に記載されており、本明細書ではそれを「レガシー」パワー・セーブ方法と呼ぶ。この方法では、ＡＰは、パワー・セーブ・モードのどのステーションが、送信のためにＡＰのバッファ内で待機中のダウンリンク・フレームを有するかを識別するために、周期的にビーコン内にトラフィック指示マップ（ＴＩＭ）を含む。

レガシー・パワー・セーブ方法によれば、休眠状態のステーションはウェイクアップしてビーコンを受信し、ＴＩＭをチェックする。ステーションに関してバッファリングされたフレームが存在することをＴＩＭが示す場合、ステーションはＰＳポールを送信して、バッファリングされたフレームの送達を要求する。ＰＳポールを使用するために、ステーションはビーコン中のＴＩＭを聴取し、ＡＰがステーションに関してバッファリングしたフレームを有するかどうかを判定する。ＡＰにステーションに関してバッファリングされたフレームが存在するとき、ステーションは、ＡＰにＰＳポールを送信して、ステーションが覚醒し、バッファリングされたフレームを受信するのを待っていることをＡＰに知らせる。ＡＰは、バッファリングしたフレームをステーションに送信する。フレームが、ステーションに関してバッファリングされたフレームがさらに存在することを示す、１にセットされた「Ｍｏｒｅ Ｄａｔａ」ビットを有する場合、ステーションは別のＰＳポールを送信して、バッファリングされた別のフレームを得る。これが、ＡＰがステーションに関するフレームを有さなくなるまで反復される。

ステーションに関してバッファリングされたダウンリンク・フレームがないことをＴＩＭが示すとき、ステーションは休眠状態に戻る。ダウンリンク・フレームはＰＳポールで取り出される。

ＡＰでバッファリングされたパケットを適切なステーションに送達する別の方策は、自動パワー・セーブ送達（ＡＰＳＤ）と呼ばれる。ＡＰＳＤでは、バッファリングされたダウンリンク・フレームの送達が、ＰＳステーションが覚醒し、送信されるフレームを受信する準備ができていることをＰＳポールで示す必要なしに行われる。ＡＰＳＤには、（ｉ）スケジューリングＡＰＳＤと（ｉｉ）非スケジューリングＡＰＳＤの２つのタイプがある。この２つのＡＰＳＤ変形形態は「サービス期間」の開始の点で異なる。サービス期間は、ＰＳステーションが覚醒していると推定され、ＡＰが送信したフレームを受信することができる時間枠である。スケジューリングＡＰＳＤでは、サービス期間が自動的に、すなわち、ステーションが覚醒しており、フレームを受信する準備ができていることをＡＰに通知する特別なシグナリング・フレームなしに開始する。非スケジューリングＡＰＳＤでは、アップリンク・フレームの送信が、サービス期間の開始、すなわちステーションが覚醒しており、送信されるフレームを受信する準備ができていることを知らせるのに十分である。非スケジューリング・サービス期間は、ＡＰがステーションからサービス品質（ＱｏＳ）データ／ヌル・フレームを受信するときに開始する。ステーションは、サービス期間を開始することのできるフレームのアクセス・カテゴリ（ＡＣ）を限定するように選ぶことができる。サービス期間を開始することのできるフレームのＡＣは、ステーションにより、ＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣなどのシグナリングを介して指定される。

ＡＰＳＤの別の特徴は、サービス期間の終了、すなわちＰＳステーションが覚醒し続けなければならない時間間隔に関する。ＰＳステーションがＡＰから単一フレームを受信後にスリープ状態に移ることができるレガシー・パワー・セーブとは異なり、ＡＰＳＤでは、ＰＳステーションが覚醒したままでいくつかのバッファリングされたフレームを受信し、それがＡＰによって通知されたときにだけスリープ状態に移ることが必要となる。ＡＰは、次のサービス期間までもうダウンリンクでフレームを送信しないことをステーションに知らせるために、ＡＰが送信する最後のフレーム内のＥＯＳＰ（サービス期間の終了）ビットを１にセットする。これにより、ステーションがスリープに戻れることがステーションに伝えられる。

上述のような従来の機構は様々な欠点を有する。そのような一欠点は、ＱｏＳプロトコルである８０２．１１ｅでは、バッファリングされるフレームの優先順位を示すためのフィールドが不十分であることである。実施すべき緊急の作業を有するある装置では、他の作業に対してバッファリングされたフレームの検索の適切なスケジューリングのために、この優先順位を知ることが望まれる可能性がある。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｅドラフト８．０で指定される非スケジューリングＡＰＳＤ出力送達機構によれば、ＡＰは、パワー・セービング・ステーションがスリープ状態に移る前に、すべてのバッファリングされたフレームをサービス期間中に送信する。Ｍｏｒｅ Ｄａｔａビットは、０にセットされたとき、すべてのフレームが送信されたことを示す。これにより、少なくとも２つの問題が生じる可能性がある。１つの問題は、優先順位の逆転である。ＡＰが、パワー・セービング・ステーションに、他のステーションに何らかのフレームを送信する前にＡＰＳＤバッファの内容を送信しなければならない場合、パワー・セービング・ステーションに関する優先順位の低いフレームが、優先順位の高いフレームよりも前に他のステーションに送信されることになる。

現在までに提案されている非スケジューリングＡＰＳＤ方法に関連する別の問題は電池の消耗である。電池の消耗は、ＡＰが、より高い優先順位のフレームを他のステーションに送信するために、パワー・セービング・ステーションへの送信を中断するときに生じる可能性がある。これにより、ステーションの覚醒が過度に長く保たれる可能性がある。

従来のレガシー・パワー・セーブは非効率である。長いパケット・バーストがバッファリングされた場合、フレームごとにＰＳポールが必要となるので、ＰＳポールは使用するのに非効率である。個々に到着するフレームに対してパワー・セーブ・モードを終了し、パワー・セーブ・モードに戻ることは、取り出されるそれぞれのバッファリングされたフレームについて２つの余分なフレームが必要となるので非効率である。

ＴＩＭはどれほどのトラフィックがバッファリングされるかを示すことができないので、使用するのが正しいレガシー・オプションがどれであるかを述べることはできない。バッファリングされるトラフィックの優先順位を提供するために、ビーコン中に優先順位特有のＴＩＭを追加し、ＱｏＳ制御フィールドを拡張して、優先順位特有のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットのための空間を作成することができる。しかしこれは実用的ではないと思われる。

さらに、現在までに提案されている非スケジューリングＡＰＳＤ方法を利用するシステムは、非周期的なバースト的トラフィックを効率的に取り出すことができない。ＴＩＭの定義が、その送達がレガシー・パワー・セーブ機構に依拠する、バッファリングされるフレームのサブセットだけに限定されるからである。非スケジューリングＡＰＳＤを介して取り出すべきフレームはＴＩＭには含まれない。

本発明の実施形態はこうした欠点をかなり克服し、アクセス・ポイントでの自動パワー・セーブ送達バッファの編成のための機構および技法を提供する。アクセス・ポイントでの自動パワー・セーブ送達バッファの編成方法の特定の実施形態では、方法が、ＷＬＡＮ内の少なくとも１つの非ＡＰＳＤステーションの発生を判定すること、および少なくとも１つの非自動パワー・セーブ送達（ＡＰＳＤ）ステーションが見つかったとき、各非ＡＰＳＤステーションについてレガシー・パワー・セービング・バッファを維持することを含む。同様に、この方法はまた、ＷＬＡＮ内の少なくとも１つのＡＰＳＤステーションの発生を判定すること、および少なくとも１つのＡＰＳＤステーションが見つかったとき、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて少なくとも１つのＡＰＳＤバッファを維持することを含む。この方法は、サービス期間中に、少なくとも１つのＡＰＳＤバッファからフレームを送信することをさらに含む。

本発明の別の実施形態は、プロセッサと、プロセッサと通信するメモリと、プロセッサおよび共用通信チャネルと通信する受信機と、プロセッサおよび共用通信チャネルと通信する送信機とを備えるアクセス・ポイント（ＡＰ）を含む。送信機は、ＡＰが通信中のワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）の各非自動パワー・セーブ送達（ＡＰＳＤ）ステーションについてのレガシー・パワー・セービング・バッファと、ＷＬＡＮの各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについての少なくとも１つのＡＰＳＤバッファとを含む。ＡＰは、サービス期間中に、少なくとも１つのＡＰＳＤバッファからのフレームが送信機により前記共用通信チャネルを介してＡＰＳＤ使用可能ステーションに送信されるように動作可能である。

さらに別の実施形態は、本明細書で本発明の実施形態として開示されるすべての方法オペレーションを処理するように構成されたコンピュータ化装置を含む。このような実施形態では、コンピュータ化装置は、メモリ・システムと、プロセッサと、これらの構成要素を接続する相互接続機構内の通信インターフェースとを含む。メモリ・システムは、プロセッサ上で実施されるとき（例えば実行中に）、コンピュータ化装置内で本明細書で説明するように動作して、本明細書で本発明の実施形態として説明する方法実施形態およびオペレーションのすべてを実施する、本明細書で説明するアクセス・ポイントでの自動パワー・セーブ送達バッファの編成のための機構および技法を実現するプロセスで符号化される。したがって、本明細書で説明する処理を実施し、または実施するようにプログラムされたどんなコンピュータ化装置も本発明の一実施形態である。

本明細書で開示する本発明の実施形態の他の構成は、上記で要約し、以下で詳細に開示する方法実施形態ステップおよびオペレーションを実施するためのソフトウェア・プログラムを含む。より具体的には、コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ化装置で実施されるときに、本明細書で説明するアクセス・ポイントでの自動パワー・セーブ送達バッファの編成のための機構および技法を実現する関連するオペレーションを実現するコンピュータ・プログラム論理が符号化されたコンピュータ可読媒体を有する一実施形態である。コンピュータ・プログラム論理は、コンピューティング・システムを有する少なくとも１つのプロセッサ上で実行されるとき、本明細書で本発明の実施形態として示すオペレーション（例えば方法）をプロセッサに実行させる。本発明のこのような構成は通常、光媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）、フロッピィまたはハード・ディスク、あるいは１つまたは複数のＲＯＭまたはＲＡＭまたはＰＲＯＭチップ中のファームウェアまたはマイクロコード、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のモジュール、共用ライブラリなどの中のダウンロード可能ソフトウェア・イメージなどのその他の媒体などのコンピュータ可読媒体上に配置または符号化されたソフトウェア、コード、および／または他のデータ構造として提供される。ソフトウェアまたはファームウェアまたはその他のそのような構成をコンピュータ化装置にインストールして、コンピュータ化装置内の１つまたは複数のプロセッサに、本明細書で本発明の実施形態として説明する技法を実施させることができる。１群のデータ通信装置またはその他の実体内などのコンピュータ化装置の集合内で動作するソフトウェア・プロセスも本発明のシステムを提供することができる。本発明のシステムは、いくつかのデータ通信装置上の多数のソフトウェア・プロセス間で配布することができ、または１組の少数の専用コンピュータまたは１つのコンピュータ上ですべてのプロセスが動作することができる。

本発明の実施形態を、ソフトウェア・プログラムとして、ソフトウェアとハードウェアとして、あるいはデータ通信装置内などのハードウェアおよび／または回路だけで厳密に実施できることを理解されたい。本明細書で説明する本発明の機能は、ニュージャージー州リンクロフトのＡｖａｙａ Ｉｎｃ．で製造されるような装置向けのデータ通信装置および／またはソフトウェア・システムで利用することができる。

本発明の上記およびその他の目的、機能、および利点は、添付の図面で示される、以下の本発明の好ましい実施形態のより具体的な説明から明らかとなるであろう。添付の図面では同様の参照文字は、様々な図全体を通して同じ部分を指す。図面は必ずしも原寸に比例せず、本発明の原理を例示する際に強調を付けている。

図１を参照すると、本発明によるＷＬＡＮ環境１０のブロック図が示されている。環境１０は、ＡＰ１２および複数のステーション１４ａ〜１４ｄを含む。４つのステーションが図示されているが、任意の数のステーションを使用できることを理解されたい。ステーション１４ａ〜１４ｄは、ＡＰ１２にワイヤレス通信チャネルを介してフレームを送信する。ステーション１４ａ〜１４ｄはまた、ＡＰ１２からワイヤレス通信チャネルを介してフレームを受信することもできる。ステーションはさらに、パワー・セービング（ＰＳ）モードに入ることができ、パワー・セービング・モード中にフレームを送信および受信することができる。

ＡＰ１２は、１つまたは複数のステーション１４ａ〜１４ｄからワイヤレス通信チャネルを介してフレームを受信する。ＡＰ１２はまた、ワイヤレス通信チャネルを介して１つまたは複数のステーション１４ａ〜１４ｄにフレームを送信することもできる。ＡＰ１２はさらに、休眠状態のステーションに対するダウンリンク・フレームをバッファリングすることができ、ステーションが休眠状態から覚醒したとき、バッファリングしたダウンリンク・フレームを適切なステーションに送達することができる。

ステーションは、送信中または受信中でないときに、その無線を電源オフすることによってその電池寿命を延ばすことができる。ステーションは、２つの電源管理モードの一方、すなわちアクティブ・モードまたはＰＳモードにある。上述のように、ＰＳモードのステーション行きのフレームをＡＰでバッファリングすることができる。

ＰＳモードのステーションは、ＰＳモード中にＡＰでバッファリングされたそのフレームの送達に関して２つの方法の一方を選ぶことができる。１つの方法はＰＳポールを使用するものである。ＰＳポールでは、ステーションがＴＩＭを聴取し、ＡＰがステーションに対してバッファリングしたフレームを有するかどうかを判定する。ステーションはＰＳポールをＡＰに送信し、ステーションが覚醒していることをＡＰに伝える。ＡＰは、バッファリングしたフレームをステーションに送信する。ステーションに対してさらにバッファリングしたフレームが存在することを示す「Ｍｏｒｅ Ｄａｔａ」ビットがフレームにセットされている場合、ステーションは、別のＰＳポールを送信して、バッファリングされた別のフレームを得る。ＡＰがステーションに対するフレームを有さなくなるまでこれが反復される。

別の方法は、自動パワー・セービング送達（ＡＰＳＤ）を使用するものである。ＡＰＳＤを使用するために、ステーションが、ＡＰＳＤを使用すべきであることを示すようにフィールドＡＰＳＤフィールドをセットした（例えば、ＡＰＳＤフィールドを１にセットした）トラフィック仕様（ＴＳＰＥＣ）要求を発信する。ＴＳＰＥＣは、データ・トラフィックの推定および関連する要件を含む。許可されるＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣに関連するすべてのバッファリングされたフレームが、サービス期間中に送信される。ＡＰＳＤ下で可能なサービス期間には、非スケジューリングおよびスケジューリングの２つのタイプがあり、したがって、２つのＡＰＳＤの変形形態、すなわち非スケジューリングＡＰＳＤおよびスケジューリングＡＰＳＤが得られる。非スケジューリングＡＰＳＤを使用することができるのは競合ベースのアクセスの場合のみであり、一方スケジューリングＡＰＳＤは、競合ベースのアクセスとポールド・アクセスの両方で使用することができる。ＡＰＳＤを従来の（レガシー）電源管理機能と効率的に組み合わせ、混合トラフィックに対処することができる。

本発明に関する環境では、ＴＩＭには拡張定義が与えられていることに留意されたい。ＴＩＭは、レガシー・パワー・セーブ方法で取り出すべきトラフィックに加えて、非スケジューリングＡＰＳＤで取り出すべきトラフィックも含む。したがってＴＩＭおよびＭｏｒｅ Ｄａｔａビットは、何らかのトラフィックがＡＰでバッファリングされるかどうかを示す。ＴＩＭおよびＭｏｒｅ Ｄａｔａビットは、すべてのバッファリングされたトラフィックを反映するので、非周期的トラフィックを有するステーションは、非スケジューリングＡＰＳＤを使用してトラフィックを取り出すことができる。ＡＰは、適切とみなされるときにサービス期間の終りを判定する。ＡＰは、サービス期間をいつ終わるかを判定する際、バッファリングされたフレームの優先順位、バッファリングされたフレームの量、ならびにその他の基準を考慮することができる。

未スケジューリング・サービス期間は、ＡＰがステーションから適切なＡＣに関連するデータ／ヌル・フレームを受信したときに開始する。許可されたＴＳＰＥＣのトラフィック・カテゴリに対して許可制御が必須である場合、サービス期間は、ＡＰＳＤステーション行きの、許可されたＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣに関連するすべてのフレームをＡＰが送信しようと試みた後に終了する。そうでない場合、サービス期間はＡＰの裁量で終了するが、ＡＰＳＤステーション行きの少なくとも１つのフレームをＡＰが送信しようと試みる前ではない。

非スケジューリングＡＰＳＤは、単一トリガ・フレームが複数のフレームを取り出すことができるので、すべてのトラフィック・タイプについてレガシー・パワー・セーブよりも効率的である。ダウンリンク・フレームが、トリガされたＰＳバッファからトリガ・フレームによって解放される。トリガ・フレームは、ＰＳモード・ステーションでアップリンクに送信されるＱｏＳデータまたはＱｏＳヌル・フレームと定義され、ユーザ優先順位（ＵＰ）がトリガ使用可能ＡＣにマッピングされる。トリガ・フレームの送信は、ダウンリンク・フローの許可によって暗黙的に許可されない。トリガ・フレームがＡＣＭ＝１を有するＡＣにマッピングされる場合、ステーションは、トリガを送信する前に適切なアップリンク・フローを確立しなければならない。送信側ステーションとＵＰの組合せにより、トリガされるＰＳバッファが一意的に識別され、トリガ・フレームは、そのバッファからすべてのフレームを解放させる。

解放されたフレームは、トリガされたサービス期間中に送達される。トリガされたサービス期間は、ＡＰがステーションによって送信されたトリガ・フレームを確認した後に開始する。トリガされたＰＳバッファから解放されたフレームは、対応するＡＣのアクセス・パラメータを使用して送達される。ＡＰは、トリガされたサービス期間の終了を示すのに、ＱｏＳ制御フィールドで搬送されるＥＯＳＰビットを使用する。

特定のステーションについて、ＡＰＳＤバッファ、トリガ・フレーム、およびトリガされたサービス期間は、すべてＡＣごとであることは明らかである。したがって、非ＡＰステーションが複数のトリガ使用可能ＡＣが得られるフローを確立した場合、ステーションは、すべてのバッファリングされたフレームを取り出すために、そのような各ＡＣについて別々に、トリガされるサービス期間を開始しなければならない。非ＡＰステーションは、まだ進行中の少なくとも１つのトリガされたサービス期間が存在する限り覚醒し続けなければならない。トリガ使用可能ＡＣに関連するダウンリンク・ユニキャストＱｏＳデータ・フレームが、ＡＣのトリガされたＰＳバッファ内に一時的に保たれる。

ステーションがＡＰＳＤバッファに到着するコール・シグナリングおよび他の制御／保守フレームを受信するために、ＴＩＭおよびＭｏｒｅ Ｄａｔａビットが、そうしたフレームがＡＰに存在することを示す。単一のＴＩＭが存在するとき、フレームが解放されるＡＣバッファは、トリガ・フレームのＡＣと同一となるように制限されない。ステーションは、ＴＩＭからバッファリングされたフレームのＡＣを示すことができず、したがって、バッファリングされたフレームと同一のＡＣのトリガ・フレームを提供することはできない。フレームがトリガ・フレームごとに単一のトリガされたバッファから解放される限り、ＡＰが、フレーム解放用のバッファを決定する。ＡＰが、バッファリングされたフレームを含む最高の優先順位のＡＣからフレームを解放することが好ましい。ステーションは、そのバッファリングされたすべてのフレームを取り出さなければならないが、単一のＴＩＭ（および単一のＭｏｒｅ Ｄａｔａビット）を使用することにより、バッファリングしたフレームのＡＣに関するあいまいさが生じ、他の緊急の作業を実施する必要がある装置に関して問題が引き起こされる可能性がある。バッファリングしたトラフィックの優先順位の知識を用いると、ステーションは、最高の優先順位のフレームを直ちに取り出すことができるが、優先順位が低いフレームは、待機するように残される。

より多くのＴＩＭを使用することにより、チャネル・オーバヘッドが増大し、より長いＱｏＳ制御フィールドを使用することにより、フレーム・サイズが増大し、そのどちらも望ましくない。一代替方法は、現在送信中であるが保留された既存のフィールド内に、あるシグナリング情報を追加することである。アップリンク（ＵＬ）フレームに関するキュー・サイズに対応するＤＬフレームのＱｏＳ制御フィールド中のビットをこのシグナリングのために使用することができる。残留バッファ（ＲＢ）ビットと呼ばれるこうしたビットは、フレームが解放されたバッファ内に残っているデータが存在するかどうかを示す。ＲＢは２進数でよく、またはキュー・サイズを示すことができる。ＴＩＭ表示を見るステーションは、ＴＩＭ表示に応答する前に、その次のトリガ（ＵＬボイス）フレームまで待つか、またはトリガ・フレームを送信する。ＡＰは、ステーションに関してバッファリングした最高の優先順位のフレームで応答する。ＲＢ表示では、ステーションは、必要なことを行うための十分な情報を有する。

次に図２を参照すると、ＡＰの特定の実施形態の顕著な構成要素を示すブロック図が示されている。ＡＰ１２は、図示するように相互接続されたプロセッサ２０、メモリ２２、受信機２４、および送信機２６を含む。送信機２６は、レガシー・バッファ２８およびＡＰＳＤバッファ３０を含む。

プロセッサ２０は、メモリ２２に格納された命令を実行することができ、メモリ２２からデータを読み取り、メモリ２２にデータを書き込むことができ、様々なプロセスを実行することのできる汎用プロセッサである。メモリ２２は、プロセッサ２０で使用されるプログラムおよびデータを格納することができ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュ・メモリ、ディスク・ドライブなどのどんな組合せでもよい。

受信機２４は、共用通信チャネル３２からフレームを受信することができ、受信したフレームをプロセッサ２０に転送することのできる回路である。送信機２６は、プロセッサ２０からフレームを受け取ることができ、共用通信チャネル３２上でフレームを送信することのできる回路である。送信機は、少なくとも１つのレガシー・バッファ２８および少なくとも１つのＡＰＳＤバッファ３０を含む。ＷＬＡＮ内のステーションがパワー・セービング中に、バッファリングされたフレームの送達のために使用されるシグナリング機構に関する混乱を避けるため、ＡＰＳＤをサポートするＡＰ１２が、各非ＡＰＳＤ可能ステーションについて１つのレガシーＰＳバッファ２８を維持し、ＡＰＳＤ使用可能ステーションごとに少なくとも１つのＡＰＳＤバッファ３０を維持する。レガシー・バッファは、ＡＰＳＤ使用可能ステーションに対して維持されない。ＡＰＳＤ使用可能ステーションは、それがＡＰＳＤシグナリングを使用できることをＡＰ１２に示しているステーションである。このようなステーションは、ＡＰＳＤシグナリングを使用して、ＡＰでバッファリングされたフレームを取り出す。

スリープ状態のＡＰＳＤ使用可能ステーション行きのすべてのダウンリンク・フレームは、ＡＰＳＤバッファ３０の１つに保たれる。どれがそれをバッファリングするかはフレームの優先順位に依存する。最大の優先順位付けでは、各ＡＣについて、および各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて１つのＡＰＳＤＰＳバッファが存在する。次いで各ＡＰＳＤバッファは、異なるＡＣに対応するフレームを保持する。しかし、ＡＰは、コストまたは複雑さを低減するために、ステーションごとにＡＰの数よりも少ないＰＳバッファを維持することがある。そのような場合、２つの異なるＡＰに対応するフレームが同一のバッファに保たれる可能性がある。

特定の実施形態では、ＡＰは、プロセッサと、プロセッサと通信するメモリと、プロセッサおよび共用通信チャネルと通信する受信機と、プロセッサおよび前記共用通信チャネルと通信する送信機とを含む。送信機は、前記ＡＰが通信中のワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）の各非自動パワー・セーブ送達（ＡＰＳＤ）ステーションについてのレガシー・パワー・セービング・バッファと、前記ＷＬＡＮの各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについての少なくとも１つのＡＰＳＤバッファとを含む。サービス期間中、少なくとも１つのＡＰＳＤバッファからのフレームが、送信機により、前記共用通信チャネルを介してＡＰＳＤ使用可能ステーションに送信される。

ＡＰは、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、各アクセス・カテゴリ（ＡＣ）について１つのＡＰＳＤバッファをさらに含むことができ、または各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、複数のアクセス・カテゴリ（ＡＰ）について１つのＡＰＳＤバッファを含むことができる。いずれの場合も、あるＡＰＳＤバッファ中のフレームのＡＰは、別のバッファのフレームの他のＡＰと異なる優先順位レベルを有する。

フレームは、サービス期間中に送信機の単一ＡＰＳＤバッファから送信される。フレームは、最高の優先順位のフレームを含むバッファから送信されることが好ましい。フレームは、同一の拡張配布チャネル・アクセス（ＥＤＮＡ）アクセス／送信バッファから送信することができる。サービス期間は、解放すべき次のフレームに対応するＡＣが変化するときにＡＰによって終了される。

ＡＰに到着するダウンリンク・フレームの優先順位ミックスが経時的に変化する可能性があるので、ＡＰからバッファへのマッピングは動的に変更する可能性がある。任意の時点でのマッピングは単調であることが好ましい。すなわち、１つのＡＰＳＤバッファに含まれるフレームのＡＰが、別のバッファよりも高いまたは低い優先順位を有する。図３に、どのようにＡＰをＡＰＳＤバッファにマッピングすることができるかを示す。特定のステーションに関するＡＰに到着するダウンリンク・フレームは、ＡＣ３、１、および０（それぞれ４０、４２、および４４と番号を付ける）に対応する。ステーションごとに割り当てられたＡＰに２つのＡＰＳＤバッファが存在する場合、ＡＣ＝３に対応する優先順位を有するフレームがあるバッファ内に保たれ、ＡＣ＝１およびＡＣ＝０に対応する優先順位を有するフレームが別のバッファ内に保たれる。明らかに、第１ＡＰＳＤバッファ４６は、第２ＡＰＳＤバッファ４８よりも高い優先順位のフレームを含む。バッファ４６は、優先順位レベルＡＣ＝３を有するフレーム５０を含み、バッファ４８は、優先順位レベル１を有するＡＣ４２からのフレーム５２および５６を含み、優先順位レベル０を有するＡＣ４４からのフレーム５４も含む。

サービス期間（スケジューリングまたは非スケジューリング）がステーションに関して開始したとき、ＡＰは、ステーションに送信すべきフレームを解放する。これは、拡張配布チャネル・アクセス（ＥＤＣＡ）を使用して実施することができる。ＥＤＣＡは、装置が、従来の８０２．１１の確率的方法を使用して最大８つの優先順位レベルに基づいて帯域幅を求めて交渉するベスト・エフォート機構である。シーケンス外のフレーム到着を回避するためにいくつかの予防策が取られる。それは異なるＡＣのフレームがＥＤＣＡを使用して送信されるときに可能であり、ＥＯＳＰビットを有するフレームが、同一のサービス期間中に解放される他のフレーム前に受信される。１つの予防策は、サービス期間ごとに単一バッファからフレームを常に送信することである。これは、最高の優先順位のフレームを含むバッファ、この例では第１バッファ４６である。最後に解放されるフレームでＥＯＳＰビットがセットされる。別のバッファ（例えばバッファ４８）内にさらにフレームが入れられるが、ＡＰは、そうしたフレームを解放するために新しいサービス期間を待つ。特定のステーションについてサービス期間中に単一バッファからフレームを解放することに加えて、解放されるフレームはすべて、同一のＥＤＣＡアクセス／送信バッファを使用しなければならない。

次に図４を参照すると、複数のＡＰＳＤバッファ８０および単一送信バッファ９０と通信する複数のＡＰ ＥＤＣＦキュー６２、６４、６６、および６８を含む環境のブロック図が示されている。

サービス期間中にステーションに対して解放されるすべてのフレームについて同一のＥＤＣＡアクセス／送信バッファが使用されるように保証するにはいくつかの方法がある。各ＡＣについて異なるバッファを使用するとき、各サービス期間で単一バッファからフレームを解放することで十分である。トリガされるバッファに複数のＡＣに対応するフレームが入れられる場合、解放すべき次のフレームに対応するＡＣが変化したときにサービス期間を終了することができる。あるいは、同一のアクセス／送信バッファにフレームを解放することもできる。バッファは、すべてのＡＣから解放されるフレームが同一の送信バッファを通過するように編成される。ここで述べる上述のアーキテクチャにより、ＡＰによって送信された最後のフレームがＥＯＳＰビットがセットされたフレームとなるように保証される。

レガシー電源管理下で動作中、ステーションは、スリープ中にそのダウンリンク・トラフィックをバッファリングさせることができる。ステーションは、アップリンクで送信されるフレームのフレーム制御フィールド中の電源管理ビットを「ＯＮ」にセットすることにより、そのトラフィックのバッファリングを要求する。ステーションがウェイクアップするとき、ステーションは、ステーションが覚醒したことを示すことによってそのフレームを受信することができる。これは２つの方式で行うことができる。第１の方式は、アップリンクでそのフレームのフレーム制御フィールド中の電源管理ビットを「ＯＦＦ」にセットすることによるものであり、第２の方式は、ＰＳ（パワー・セービング）ポールを送信して単一フレームの送信を要求することによるものである。

第１の方法を使用するとき、すべてのバッファリングされるフレームが送信され、バッファが空であるとき、ＡＰは、ステーションに送信される最後のフレーム中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットを「ＯＦＦ」にセットすることによってステーションに通知する。送信するアップリンク・フレームをステーションがもはや有さない場合、ステーションは、最後にバッファリングしたフレームに関して肯定応答が送信された後にスリープ状態に戻ることができる。さらに多くのフレームがアップリンク送信を保留中である場合、ステーションは、覚醒し続けてそうしたフレームを送信することができ、ＡＰから受信される肯定応答が、バッファリングされるフレームが存在しないことを引き続き示すことを条件として、スリープ状態に移る。ステーションがスリープ状態に戻ったとき、受信した最後のダウンリンク・フレームに対するＡＣＫのフレーム制御フィールド、または送信した最後のアップリンク・フレームのフレーム制御フィールド中の電源管理ビットを「ＯＮ」にすることができる。失われたフレームまたは誤って受信されたフレームのすべての再送信が、パワー・セービング・ビットが「ＯＦＦ」である時間間隔に行われる。

レガシー・パワー・セービング機構を８０２．１１ｅドラフト標準の新しい機能と組み合わせ、より効率的なパワー・セービング機構を得ることができる。具体的には、この新しいＱｏＳフレーム・フォーマットにより、ＱｏＳフレームが現在のウェイクアップ期間に送信すべき最後のフレームかどうかをＱｏＳ制御フィールド中の最後のビットをセットすることによってＡＰが示すことが可能となる。このフラグは、フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットとは異なり、宛先ステーションに対してＡＰでバッファリングされたフレームがさらに存在することを知らせるのに使用される。この両方を示す機能は、ＱｏＳ要件を満たすためにＡＰがあるダウンリンク送信を延期しなければならないときに有用である。最終ビット「ＯＮ」およびＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＮ」をどちらも有するダウンリンク・フレームを受信した、スリープ状態に移るステーションは、電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・フレームを送信して、残りのバッファリングされたフレームを後で受信することができる。

パワー・セービング・ステーションは、ＡＰでバッファリングされたトラフィックが存在するかどうかを、それを示すビーコンＴＩＭを読み取ることによって見つけることができる。しかし、ステーションがウェイクアップし、アップリンクを頻繁に（すなわち、ビーコン期間よりも短い時間間隔で）送信する理由を有する場合、ビーコンＴＩＭを聴取するためにウェイクアップする必要はない。肯定応答内のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットにより、ステーションが、そのバッファリングされたフレームが送信を保留中であることを知ることが可能となる。

この一例はＶｏＩＰ呼中に生じる。一般には、ＶｏＩＰ呼出しが可能なステーションは、スタンドバイ・モードまたはアクティブ・モードの２つのモードの一方のモードにある。スタンドバイ・モードでは、ステーションが電源オンされるが、呼出しには関わらない。スタンドバイ・モードのステーションは、呼の開始中にシグナリング・トラフィックを送信または受信することができる。アクティブ・モードでは、ステーションが呼に関わり、すなわち周期的にトラフィックを生成し受信する。非対称であるＡＰとトラフィックを交換するステーションは、スタンドバイＶｏＩＰモードとして動作することができる。周期的ダウンリンク・ストリームを受信することなくアップリンクで周期的トラフィック・ストリームを送信するステーションは、ダウンリンク・フレームに関する遅延許容度が周期的アップリンク・ストリームの到着間時間よりも小さいことを条件として、ＶｏＩＰアクティブ・モードとして動作することができる。８０２．１１−１９９９での「レガシー」パワー・セービング機構をどちらのモードに対しても使用することができる。

ＶｏＩＰ呼中に沈黙が抑圧されない場合、アップリンクとダウンリンクの両方の方向に周期的に生成されるフレームが存在する。その場合、ステーションは、ウェイクアップしてそのアップリンク・フレームを送信する。肯定応答フレーム中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットにより、バッファリングされたダウンリンク・フレームの存在の通知を受けると、ステーションは、そのバッファリングされたフレームを受信するために覚醒し続ける。

ステーションで沈黙が抑圧される場合、２つの可能な動作モードが存在する。ステーションは、周期的にウェイクアップして、ヌル・フレームを送信することができる。前述のように、アップリンク・フレームの肯定応答は、ダウンリンク・フレームが送信を保留中であるかどうか、したがってステーションがそのバッファリングされたフレームを受信するために覚醒し続けるかどうかを示す。あるいは、ステーションは、ビーコンＴＩＭを聴取して同じことを確認することができる。２番目の方法の利点は、ダウンリンク側も沈黙している場合、使用される電力が少ないことである。ダウンリンク側が送信側フレームである場合、サービス期間にヌル・フレームを送信することが好ましい。使用される電力が少なくなるからである。ステーションは、ＴＩＭのための電源オンを省略したことになる。この２つの手法を組み合わせることが好ましい。

ステーションは、ダウンリンク遅延に対する許容度以下の期間を有する周期的アップリンク・データが存在する場合、ビーコンＴＩＭに対してウェイクアップしない。ステーションは、少なくともサービス間隔（ストリームの期間）に対するアップリンク・データを有さない場合、ステーションはウェイクアップしてＴＩＭを聴取する。ステーションは、アップリンク・データまたはダウンリンク・データが到着するまで、そのようにし続ける。ＴＩＭがＡＰでステーションに関してバッファリングされたダウンリンク・データを示す場合、かつステーションが引き続きアップリンク・データを有さない場合、ステーションは、サービス間隔でウェイクアップを開始して、ステーションが覚醒し、ダウンリンク・データを受信する準備ができていることを知らせるために、アップリンクでヌル・フレームを送信する。アップリンク・データが生成された場合、ステーションはヌル・フレームの代わりにアップリンク・フレームを送信する。

レガシー・パワー・セービング規則下のステーション・オペレーションの論理を以下で略述する。指定されるダウンリンク・サービス間隔がＴＩＭビーコン間隔よりも短いと仮定する。

ＴＩＭビーコン間隔よりも短いサービス間隔を有するステーションで生成された周期的アップリンク・トラフィックがない限り、ステーションはスリープ状態に移り、ウェイクアップして周期的にビーコンＴＩＭを聴取し、バッファリングされたトラフィックが存在するかどうかをチェックする。バッファリングされたトラフィックが示される場合、ステーションは、フレーム制御フィールド内の電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・フレームを送信し、ステーションが覚醒していることをＡＰに知らせる。バッファリングされたトラフィックが示されない場合、ステーションは、次のビーコン間隔にウェイクアップしてビーコンＴＩＭを聴取することを繰り返す。

アップリンク・トラフィックがＴＩＭビーコン間隔よりも短い期間で周期的に生成される場合、ステーションは、アップリンク・フレームが到着したときにウェイクアップし、アップリンク・フレームを送信する。

８０２．１１ステーションは、送信中または受信中でないときにその無線を電源オフすることによってその電池寿命を延ばすことができる。ステーション行きの伝送を送信および／または受信するためにステーションがいつウェイクアップすべきかを判定するプロトコルの効率は、関係するトラフィックのタイプに依存する。トラフィックは、一方向または両方向に周期的でよく、様々な優先順位を有する。８０２．１１ｅドラフト標準は、ここでは「レガシー」機構と呼ぶ８０２．１１−１９９９標準での電源管理機構と、ＡＰＳＤ（自動パワー・セービング送達）機構という、パワー・セービング送達のための２つの機構を提供する。後者は、ＶｏＩＰおよびその他の同期ダウンリンク・ストリームの周期的性質を利用することによってＱｏＳ性能を改善するように設計される。レガシー機構は、ＶｏＩＰ呼のためにも使用することができるが、あまり効率的でない。２つの機構を組み合わせ、両方向周期的ストリームのために使用することができる。

フレーム制御フィールド内の電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するアップリンク・フレームが、パワー・セービング・ステーションが覚醒していることをＡＰに知らせる。
ステーションは、ステーションがそのすべてのアップリンク・フレームを送信し、送信を待つバッファリングしたフレームが存在しないこと、またはバッファリングしたフレームのダウンリンク送信が延期されたことについてＡＰから通知を受信するまで覚醒し続ける。フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＦＦ」を有するダウンリンク・フレームが、送信を待つダウンリンク・フレームがもう存在しないことを知らせる。ＱｏＳ制御フィールド中の最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームが、ＡＰはこのウェイクアップ期間中にさらにダウンリンク・フレームを送信しないことを知らせる。

Ｍｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＦＦ」または最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信すると、ステーションは、その最終フレームで、スリープ状態に移ることを示す。最終フレームは、最後のアップリンクＭＳＤＵまたは最後のダウンリンク・フレームに対するＡＣＫとなる。

最後のアップリンク送信がアップリンクＭＳＤＵである場合、ステーションは、ＮＡＶの満了、またはステーションがＡＣＫを受信することのどちらかが最初に生じるまで覚醒し続ける。ＡＣＫが受信されない場合、ステーションはフレームを再送信する。

最終フレームがダウンリンク・フレームに対するＡＣＫである場合、ステーションは、ＡＣＫタイムアウトに続くＰＩＦＳで開始する別の伝送を受信するまで覚醒し続ける。そのような伝送が行われない場合、ステーションはスリープ状態に移ることができる。伝送がそれ自体に向けて送られない場合、ステーションはスリープ状態に移ることができる。そうでない場合、ステーションは、フレームの受信を確認し、ＡＣＫタイムアウトに続くＰＩＦＳで開始する別の伝送を受信するまで覚醒し続ける。この機能は、ＡＰによる再送信の反復を防ぐのに使用される。これにより、ダウンリンク・フレームに対するＡＣＫが欠落し、ステーションがスリープ状態に移ったときに、未回答の再送信が回避される。

最終ビット「ＯＮ」およびＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信してスリープ状態に移ったステーションは、その後で、電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・フレームを送信してバッファリングされた残りのフレームを受信することができる。

ＡＰ「レガシー」オペレーション中、ＡＰは、ステーションがウェイクアップするとすぐに、パワー・セービング・ステーションに対してバッファリングしたフレームを送信する。そのことは、フレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するそのステーションからフレームが受信されたときに示される。ダウンリンク・データは、ステーションからのアップリンク・データに対する任意の保留ＡＣＫに付加される。サイクル中に送信するフレームがない場合、何も送信しない。

フレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＮ」を有するフレームの受信は、フレームを送信するステーションがスリープ・モードであることを示す。ＡＰは、パワー・セービング・モードのステーション行きのフレームをバッファリングする。フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットは、「ＯＦＦ」がセットされる最後のフレームを除いて、バッファリングされたすべてのフレームについて「ＯＮ」である。

ＱｏＳ制御フィールド中の最終ビットは、他のダウンリンク送信が優先権を有するとＡＰが判定するまで、送信ステーションに送られるすべてのダウンリンク・フレームについて「ＯＦＦ」である。他のダウンリンク送信が優先権を有するとＡＰが判定した場合、ＡＰは最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを送信する。それに対してバッファリングしたデータを有さないステーションからアップリンク・フレームを受信するＡＰの場合、ＡＰは、そのステーションに送られたＡＣＫ中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットを「ＯＦＦ」にセットする。

「レガシー」電源管理要件下のＱｏＳ優先順位付けを実施するために、別々のＥＤＣＦバッファが使用されて、フレームがステーションでのその優先順位で格納される。バッファは、ＥＤＣＦ競合の規則を使用して空にされる。電池寿命を保持するために、ステーションは、遅延に敏感なトラフィック（高優先順位ＥＤＣＦトラフィック）がそのバッファに到着したとき、またはアップリンク・フレームが指定の年齢に達した後にウェイクアップすることができる。その時点で、ステーションは、同じＴＸＯＰを有するアップリンク・フレームを送信する。ステーションは、ＡＰでバッファリングされるフレームを受信するために覚醒し続ける。ステーションがアップリンク・フレームの送信のためにウェイクアップする間にすべてのフレームがＡＰによって送信されない場合、ステーションは、ＡＰにバッファリングされたままのダウンリンク・フレームを受信するために、そうしたフレームが存在することについて通知を受けた後にウェイクアップする。ステーションが覚醒している間、ステーションのすべての優先順位のキューは競合する。長期の競合期間および多量の電池枯渇を回避するために、アップリンク送信に関するチャネル競合を中断することができ、ステーションがスリープ状態に移ることができる。

ステーションが覚醒していることをＡＰに通知する働きをするアップリンク・フレームのユーザ優先順位は、それに応答して送信されるバッファリングされたフレームのユーザ優先順位を制限する必要はない。一般には、優先順位に加えて、バッファリングされたフレームの年齢および残りの寿命を考慮するために他のアルゴリズムがＡＰで採用されていない限り、高優先順位フレームが低優先順位フレームよりも前に送信される。

ＡＰＳＤ機構を使用するＶｏＩＰは、周期的ダウンリンク・トラフィック・ストリーム向けに設計される。これは、対称トラフィック・ストリームと非対称トラフィック・ストリームのどちらにも適用される。レガシー・パワー・セービング規則は、ＡＰＳＤ下で動作するときに適用される。加えて、ＡＰＳＤモードで動作するステーションは、ＴＳＰＥＣ要求で、ダウンリンク・フレームが生成される速度を示す。ＡＰは、ステーションに対するダウンリンク・フレーム送達の時刻をスケジューリングし、そのＴＳＰＥＣ応答でこのスケジュールをステーションに通知する。ステーションは、そのスケジュールに従ってダウンリンク・フレームを受信するためにウェイクアップしなければならない。ＡＰＳＤは、オーディオやビデオなどの非対称周期的ストリームに適用されることに留意されたい。

周期的トラフィックと非周期的トラフィックの両方に対処するために、ＡＰＳＤをレガシー・パワー・セービングと組み合わせることができる。ダウンリンク・トラフィックが周期的でないとき、ステーションは、前述のレガシー・パワー管理方法を使用することができる。例えば、スタンバイ・モードの際、ステーションは、ＴＩＭビーコンを聴取して、アップリンク・フレームを送信し、すべてのバッファリングされたフレームを受信する。ＡＰがフレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するフレームを受信した場合、ＡＰは、これがスケジューリングされたウェイクアップ時間に生じるかどうかの如何に関わらず、そのステーションに対してバッファリングしたフレームを送信する。スケジューリングされたＡＰＳＤダウンリンク・ストリームが存在する場合、ステーションは、待機中のダウンリンク・フレームが存在するかどうかをＴＩＭから見つけるためにウェイクアップする必要はない。

一般には、パワー・セービング・ステーションは、いつでもアップリンク伝送を送信することができる。しかし、ＡＰＳＤスケジュールでアップリンク伝送を調整することから得られる利点がある。（ＥＤＣＦでのような）分散ランダム・アクセスと（ＨＣＰポーリングでのような）中央ポールド・アクセスの両方のチャネル・アクセス機構と共にＡＰＳＤを使用することができる。許可されたＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣを有するステーションがＥＤＣＦアクセスを使用する場合、指定のＡＰＳＤスケジュールでアップリンク・フレームを送信することが効率的である。そうでない場合、ステーションは、異なる時間にパワーアップして送信するための追加のエネルギーを消費しなければならない。ポールド・アクセスを使用するとき、ＡＰは、ダウンリンク・データと組み合わされたポールを送信する。そのどちらも指定のスケジュールに従って送信される。上述のパワーアップ中のパワー・セービングに加えて、ポールを付加することにより、アップリンク送信を競合なしに行うことが可能となる。ＡＰＳＤサービス間隔は、すべてのダウンリンクＡＰＳＤストリームに対処するように十分短いべきである。パワー・セービング・ステーションは、すべてのトラフィック・ストリームに関する集合スケジュールでポーリングされる。

要約すると、ステーションは、ＴＩＭビーコン間隔よりも短いサービス間隔を有するステーションに対して許可されたダウンリンクＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣ要求がない限り、レガシー・パワー・セービング機構を使用する。ダウンリンクＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣ要求が存在する場合、ステーションは、以下で述べるようにＡＰＳＤを使用する。

ＴＩＭビーコン間隔よりも長いサービス間隔を有するステーションに対して許可されたダウンリンクＡＰＳＤ ＴＳＰＥＣが存在する場合、ステーションは、以下で説明するようにレガシー・パワー・セービング機構とＡＰＳＤの両方に関わる。ステーションがウェイクアップして、バッファリングされたフレームを受信するとき、それがＡＰＳＤスケジュールによる短いウェイクアップによるものでないことを条件として、フレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・アップリンク・フレームが送信される。

ＡＰＳＤ下のステーションおよびＡＰのオペレーションを、２つのアクセス・モードのそれぞれについて以下でより詳細に説明する。
ステーションＡＰＳＤオペレーション
ＥＤＣＦアクセス：ステーションは、ＴＳＰＥＣ指定のスケジュールで周期的にウェイクアップし、バッファリングした任意のアップリンク・フレームを送信する。

サイクル中に送信するフレームがない場合、ステーションは、ダウンリンク伝送を受信するのを待つ。伝送を受信したが、ステーション自体に向けて送られたものでない場合、ステーションはスリープ状態に移る。ステーションは、指定の時間（例えば、ＳＩＦＳと２つのデータ・フレームおよびＡＣＫの伝送時間の和）だけ覚醒し続け、伝送を受信しなかった場合、スリープ状態に移る。

ステーションがそのすべてのアップリンク・フレームを送信し、即時の送信を待つバッファリングされたフレームがないという通知をＡＰから受信するまで、ステーションは覚醒し続ける。フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＦＦ」を有するダウンリンク・フレームが、送信を待つダウンリンク・フレームがもうないことを知らせる。ＱｏＳ制御フィールド中の最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームが、このウェイクアップ期間中にＡＰがダウンリンク・フレームをさらに送信する必要がないことを知らせる。

Ｍｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＦＦ」または最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信すると、ステーションはフレームの受信を確認し、ＡＣＫタイムアウトに続くＰＩＦＳで開始する別の伝送を受信するまで覚醒し続ける。そのような伝送が行われなかった場合、ステーションはスリープ状態に移る。伝送がＡＰからのものでない場合、またはステーション自体に向けて送られたものでない場合、ステーションはスリープ状態に移る。そうでない場合、ステーションは、フレームの受信を確認し、ＡＣＫタイムアウトに続くＰＩＦＳで開始する別の伝送を受信するまで覚醒し続ける。

最終ビット「ＯＮ」およびＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信した、スリープ状態に移るステーションは、電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・フレームを送信して、バッファリングされた残りのフレームを受信することができる。

ポールド・アクセス：ステーションがＴＳＰＥＣ指定のスケジュールで周期的にウェイクアップし、ポーリングを待つ。アップリンク・データがＡＣＫに付加される。ポールを受信せずに指定の時間が満了した後、ステーションは、ＥＤＣＦアクセスを使用してフレーム・アップリンクを送信する。

ステーションは、そのすべてのアップリンク・フレームを送信し、即時の送信を待つバッファリングされたフレームがないという通知をＡＰから受信するまで覚醒し続ける。フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＦＦ」を有するダウンリンク・フレームが、送信を待つダウンリンク・フレームがもうないことを知らせる。ＱｏＳ制御フィールド中の最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームが、このウェイクアップ期間中にＡＰがダウンリンク・フレームをさらに送信する必要がないことを知らせる。

Ｍｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＦＦ」または最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信すると、ステーションはフレームの受信を確認し、ＡＣＫタイムアウトに続くＰＩＦＳで開始する別の伝送を受信するまで覚醒し続ける。そのような伝送が行われなかった場合、ステーションはスリープ状態に移ることができる。伝送がＡＰからのものでなかった場合、またはステーション自体に向けて送られたものでない場合、ステーションはスリープ状態に移ることができる。そうでない場合、ステーションは、フレームの受信を確認し、ＡＣＫタイムアウトに続くＰＩＦＳで開始する別の伝送を受信するまで覚醒し続ける。３

最終ビット「ＯＮ」およびＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信した、スリープ状態に移るステーションは、電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・フレームを送信して、バッファリングされた残りのフレームを受信することができる。
ＡＰ ＡＰＳＤオペレーション
ＥＤＣＦアクセス：アクティブ・モード
ＡＰは、ＴＳＰＥＣ指定のスケジュールで、バッファリングした任意のフレームを送信する。ダウンリンク・データが、ステーションからデータをアップリンクするために任意の保留ＡＣＫに付加される。サイクル中に送信するフレームがない場合、何も送信しない。
フレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＮ」を有するフレームの受信は、フレームを送信するステーションがスリープ・モードに移行中であることを示す。
ＡＰは、パワー・セービング・モードのステーション行きのフレームをバッファリングする。
フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットは、「ＯＦＦ」がセットされる最後のフレームを除いて、バッファリングされたすべてのフレームについて「ＯＮ」である。

ＱｏＳ制御フィールド中の最終ビットは、他のダウンリンク送信が優先権を有するとＡＰが判定するまで、送信ステーションに送られるすべてのダウンリンク・フレームについて「ＯＦＦ」である。他のダウンリンク送信が優先権を有するとＡＰが判定した場合、ＡＰは最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを送信する。最終ビット「ＯＮ」を有するステーションにフレームが送られると、ＡＰは、同じステーションに追加のフレームを送信することができる。ただしそのステーションが覚醒したままでいることを条件とする。

それに対してバッファリングしたデータを有さないステーションからアップリンク・フレームを受信するＡＰの場合、ＡＰは、そのステーションに送られたＡＣＫ中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットを「ＯＦＦ」にセットする。
ポールド・アクセス：アクティブ・モード
ＡＰは、ＴＳＰＥＣ指定のスケジュールで開始するステーションをポーリングする。ダウンリンク・データが、ステーションに対するポールと、アップリンク・データに対するＡＣＫに付加される。ポーリングは、ポール応答内のＭｏｒｅ Ｄａｔａビット（またはキュー・サイズ）によって示される通りに続行する。

フレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＮ」を有するフレームの受信は、フレームを送信するステーションがスリープ・モードに移行中であることを示す。ＡＰは、パワー・セービング・モードのステーション行きのフレームをバッファリングする。フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットは、「ＯＦＦ」がセットされる最後のフレームを除いて、バッファリングされたすべてのフレームについて「ＯＮ」である。フレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットは、「ＯＦＦ」がセットされる最後のフレームを除いて、バッファリングされたすべてのフレームについて「ＯＮ」である。

ＱｏＳ制御フィールド中の最終ビットは、他のダウンリンク送信が優先権を有するとＡＰが判定するまで、送信ステーションに送られるすべてのダウンリンク・フレームについて「ＯＦＦ」である。他のダウンリンク送信が優先権を有するとＡＰが判定した場合、ＡＰは最終ビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを送信する。最終ビット「ＯＮ」を有するステーションにフレームが送られると、ＡＰは、同じステーションに追加のフレームを送信することができる。ただしそのステーションが覚醒したままでいることを条件とする。ＡＰがバッファリングしたデータを有さない場合、ＡＰは、そのステーションに送られたポール中のＭｏｒｅ Ｄａｔａビットを「ＯＦＦ」にセットする。
ＡＰＳＤ下でのＱｏＳ優先順位付け

レガシー・パワー・セービングの場合と同様に、ＱｏＳ要件は、ＡＰが可能な限り早く、またはスケジューリング・アルゴリズムで使用される基準に従ってダウンリンク・フレームを自由に送信するときに最良に働く。一般には、優先順位に加えて、バッファリングされたフレームの年齢および残りの寿命を考慮するために他のアルゴリズムがＡＰで採用されていない限り、高優先順位フレームが低優先順位フレームよりも前に送信される。これは、ステーションがウェイクアップするときに、ウェイクアップするステーションに何を引き起こすかの如何に関わらず、ＡＰでバッファリングされたフレームのダウンリンク伝送を行うことが可能となるようにすべきであることを意味する。すなわち、ステーションがＡＰＳＤスケジュールに追従するか、それともレガシー・パワー・セービング方法に従ってフレーム制御フィールド中の電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するアップリンク・フレームを送信するかの如何に関わらずである。

ＡＰＳＤを使用するステーションからのすべてのＴＳＰＥＣ要求は、同一のサービス間隔を使用する。アクセスがポーリングで達成される場合、ＡＰは、集合ポーリング・スケジュールを供給すべきである。

ＡＰのバッファは、ステーションがパワー・セービング・モードを抜けたときに空にされる。ＰＩＦＳアクセス規則（期間ＰＩＦＳの時間間隔に遊休状態であった場合、ＡＰがチャネルにアクセスする）を使用して、高優先順位キューが通常はまず空にされ、その後に低優先順位が続く。ＡＰが他のステーションに対して待機するより高い優先順位のトラフィックを有する場合、バッファがすべて空になる前に、覚醒しているステーションへのダウンリンク伝送を停止することができる。ステーションがまだ覚醒中にダウンリンク・フレームがもう送信されないことをステーションに通知するのに最終ビットが使用され、したがってステーションはスリープ状態に移ることができる。その後で、最終ビット「ＯＮ」およびＭｏｒｅ Ｄａｔａビット「ＯＮ」を有するダウンリンク・フレームを受信した、スリープ状態に移るステーションは、バッファリングされた残りのフレームを受信するために、ＥＤＣＦアクセスを使用して電源管理ビット「ＯＦＦ」を有するヌル・フレームを送信することができる。

次に、「レガシー」とＡＰＳＤの比較を議論する。ＡＰＳＤでのステーション・ウェイクアップ・スケジュールの高度な知識により、ＡＰがダウンリンク・フレームを送信する準備ができたときにステーションがウェイクアップすることが可能となる。覚醒していることを通知するアップリンク・フレームを有するステーションによって指示することは不要である。したがって、ＡＰＳＤは、対称周期的ストリーム（例えば音声）と非対称周期的ストリーム（例えばビデオ）のどちらに対しても効率的である。ＡＰＳＤは、ＥＤＣＦまたはポールド・アクセスで使用されるとき、チャネル使用効率を向上させる。ステーションは、バッファリングしたデータをパワー・セービング・ステーションに送信する前にＡＰが他の伝送およびＴＸＯＰを完了するのを待って覚醒し続ける必要がないからである。その他の方法を行うと、電池枯渇、遅延、およびジッタが引き起こされる。ＡＰＳＤと組み合わされたＨＣＦポーリングは、電池寿命の点でより良好な結果をもたらす。データをポールまたは肯定応答に付加することにより、チャネル・オーバヘッドが低減される。ポーリングはさらに、ステーションがそのアップリンク・フレームを送信するためのチャネルを求める競合を回避するので、電力消費をなくす。

現在開示される方法の流れ図が図５Ａおよび図５Ｂに示されている。本明細書では矩形要素を「処理ブロック」と呼び、処理ブロックはコンピュータ・ソフトウェア命令または命令のグループを表す。あるいは、処理および判定ブロックは、デジタル信号プロセッサ回路や特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの機能的に同等な回路で実施されるステップを表す。この流れ図は、特定のプログラミング言語の文法を示さない。むしろ、この流れ図は、本発明に従って必要とされる処理を実施するための回路を当業者が製作し、またはコンピュータ・ソフトウェアを生成するのに必要とする機能情報を示す。ループおよび変数の初期化や、一時的変数の使用などの多くのルーチン・プログラム要素を図示していないことに留意されたい。本明細書で別段の指示がない限り、記載のステップの特定のシーケンスは単なる例であり、本発明の精神から逸脱することなくそれを変更できることを当業者は理解されよう。したがって、別段の指示がない限り、以下で説明するステップを、可能なら好都合または望ましいどんな順序でも実施できるという意味で、以下で述べるステップは順序付け不能である。

次に図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）において、バッファリングされたフレームの送達を実現する方法１００が示されている。方法１００は、処理ブロック１０２で開始し、処理ブロック１０２では、ＷＬＡＮ内の少なくとも１つの非ＡＰＳＤステーションの発生に関する判定を行う。少なくとも１つの非自動パワー・セーブ送達（ＡＰＳＤ）ステーションが見つかったとき、各非ＡＰＳＤステーションについてレガシー・パワー・セービング・バッファを維持する。

処理ブロック１０４では、ＷＬＡＮ内の少なくとも１つのＡＰＳＤステーションの発生に関して判定を行う。少なくとも１つのＡＰＳＤステーションが見つかったとき、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて少なくとも１つのＡＰＳＤバッファが維持される。

処理ブロック１０６では、サービス期間中に少なくとも１つのＡＰＳＤバッファからフレームを送信する。処理ブロック１０８に示すように、この送信は、サービス期間中に単一バッファからフレームを送信することを含む。さらに、処理ブロック１０８に示すように、単一バッファからフレームを送信することは、最高の優先順位のフレームを含むバッファからフレームを送信することを含む。さらに、処理ブロック１１２に示すように、単一バッファからフレームを送信することは、同一の拡張配布チャネル・アクセス（ＥＤＣＡ）アクセス／送信バッファを使用してフレームを送信することを含む。

処理ブロック１１４では、サービス期間の終了（ＥＯＳＰ）ビットを使用して、トリガされたサービス期間の終了を示す。
処理ブロック１１６では、単一バッファからフレームを送信することは、解放すべき次のフレームに対応するＡＣが変化するときにサービス期間を終了することをさらに含む。このようにして、送信した最後のフレームがサービス期間の終了（ＢＯＳＰ）ビットを送信するように保証される。

処理ブロック１１８では、方法１００は、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、各ＡＣについて１つのＡＰＳＤバッファを維持することをさらに含む。この方法はまた、処理ブロック１２０に示すように、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、複数のＡＣについて１つのＡＰＳＤバッファを維持することを含む。どちらの状況でも、処理ブロック１２２に示すように、あるＡＰＳＤバッファ中のフレームのＡＣは、別のバッファのフレームの他のＡＣと異なる優先順位レベルを有する。

本発明の好ましい実施形態を説明したので、こうした概念を組み込む他の実施形態を使用できることが今や当業者には明らかとなるであろう。加えて、本発明の一部として含まれるソフトウェアを、コンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品として具体化することができる。例えば、そのようなコンピュータ使用可能媒体は、コンピュータ可読プログラム・コード・セグメントが格納された、ハード・ドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、コンピュータ・ディスケットなどの読取り可能メモリ装置を含むことができる。コンピュータ可読媒体はまた、デジタル信号またはアナログ信号を担持するプログラム・コード・セグメントを有する光学式、有線、またはワイヤレスの通信リンクを含むことができる。したがって、本発明を記載の実施形態に限定すべきではなく、添付の特許請求の範囲の精神および範囲のみによって限定すべきであることを提示する。

本発明の態様によるワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク環境の特定の実施形態のブロック図である。 本発明の例示的実施形態によるアクセス・ポイントの顕著な構成要素のブロック図である。 存在するトリガ・バッファがＡＣフレームよりも少ない特定の構成の編成を示す図である。 図である。 本発明の態様による、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークにおいて、バッファリングされたフレームの優先順位をパワー・セービング・ステーションに搬送する方法の特定の実施形態の流れ図を含む図である。 本発明の態様による、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワークにおいて、バッファリングされたフレームの優先順位をパワー・セービング・ステーションに搬送する方法の特定の実施形態の流れ図を含む図である。

Claims (20)

1. プロセッサと、
   前記プロセッサと通信するメモリと、
   前記プロセッサおよび共用通信チャネルと通信する受信機と、
   前記プロセッサおよび前記共用通信チャネルと通信する送信機とを備え、前記送信機は複数のレガシー・パワー・セービング・バッファと、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）の各自動パワー・セーブ送達（ＡＰＳＤ）使用可能ステーションについての少なくとも１つのＡＰＳＤバッファとを含み、前記複数のレガシー・パワー・セービング・バッファの１つはアクセス・ポイント（ＡＰ）が複数のＡＰＳＤバッファと通信中の前記ＷＬＡＮの各非ＡＰＳＤステーションに関するものであり、サービス期間中に、前記少なくとも１つのＡＰＳＤバッファからのフレームが前記送信機により前記共用通信チャネルを介してＡＰＳＤ使用可能ステーションに送信され、前記複数のレガシー・パワー・セービング・バッファの１つのフレームは前記複数のレガシー・パワー・セービング・バッファの他の１つのフレームより高い優先順位を有し、前記高い優先順位のレガシー・パワー・セービング・バッファのフレームは前記他のレガシー・パワー・セービング・バッファのフレームの前に送信されることを特徴とするアクセス・ポイント（ＡＰ）。
2. サービス期間の終了（ＥＯＳＰ）ビットが、トリガされたサービス期間の終了を示すのに使用される請求項１に記載のＡＰ。
3. 各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについての前記少なくとも１つのＡＰＳＤバッファが、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、各アクセス・カテゴリ（ＡＣ）について１つのＡＰＳＤバッファをさらに備える請求項１に記載のＡＰ。
4. 各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについての前記少なくとも１つのＡＰＳＤバッファが、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、複数のアクセス・カテゴリ（ＡＣ）について１つのＡＰＳＤバッファをさらに含む請求項１に記載のＡＰ。
5. あるＡＰＳＤバッファ中のフレームのＡＣが、別のバッファのフレームの他のＡＣと異なる優先順位レベルを有し、あるＡＰＳＤバッファ中のＡＣがすべて、他のＡＰＳＤバッファ中のＡＣよりも高いまたは低い優先順位を有する請求項４に記載のＡＰ。
6. フレームが、前記サービス期間中に単一ＡＰＳＤバッファから送信される請求項４に記載のＡＰ。
7. フレームが、最高の優先順位のフレームを含むバッファから送信される請求項６に記載のＡＰ。
8. フレームが、同一の拡張配布チャネル・アクセス（ＥＤＣＡ）アクセス／送信バッファから送信される請求項６に記載のＡＰ。
9. 前記サービス期間が、解放すべき次のフレームに対応するＡＣが変化したときに前記ＡＰによって終了される請求項８に記載のＡＰ。
10. ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）内にバッファリングされたフレームの送達を提供する方法であって、
    前記ＷＬＡＮ内の複数の非自動パワー・セーブ送達ＡＰＳＤステーションの発生を判定し、非ＡＰＳＤステーションが見つかったとき、各非ＡＰＳＤステーションについてのレガシー・パワー・セービング・バッファを維持すること、
    前記ＷＬＡＮ内の複数のＡＰＳＤステーションの発生を判定し、複数のＡＰＳＤステーションが見つかったとき、各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて少なくとも１つのＡＰＳＤバッファを維持すること、および
    サービス期間中に前記少なくとも１つのＡＰＳＤバッファからフレームを送信することを含み、
    前記複数のレガシー・パワー・セービング・バッファの１つのフレームは前記複数のレガシー・パワー・セービング・バッファの他の１つのフレームより高い優先順位を有し、前記高い優先順位のレガシー・パワー・セービング・バッファのフレームは前記他のレガシー・パワー・セービング・バッファのフレームの前に送信されることを特徴とする方法。
11. サービス期間の終了（ＥＯＳＰ）ビットを使用して、トリガされたサービス期間の終了を示すことをさらに含む請求項１０に記載の方法。
12. 各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、各アクセス・カテゴリ（ＡＣ）について１つのＡＰＳＤバッファを維持することをさらに含む請求項１０に記載の方法。
13. 各ＡＰＳＤ使用可能ステーションについて、複数のＡＣについて１つのＡＰＳＤバッファを維持することをさらに含む請求項１０に記載の方法。
14. あるＡＰＳＤバッファ中のフレームのＡＣが、別のバッファのフレームの他のＡＣと異なる優先順位レベルを有する請求項１０に記載の方法。
15. 前記送信することが、前記サービス期間中に単一ＡＰＳＤバッファからフレームを送信することを含む請求項１０に記載の方法。
16. 単一バッファからフレームを前記送信することが、最高の優先順位のフレームを含むバッファからフレームを送信することを含む請求項１５に記載の方法。
17. 単一バッファからフレームを前記送信することが、同一の拡張配布チャネル・アクセス（ＥＤＣＡ）アクセス／送信バッファを使用してフレームを送信することを含む請求項１５に記載の方法。
18. 単一のバッファからフレームを前記送信することが、解放すべき次のフレームに対応するＡＣが変化したときにサービス期間を終了することをさらに含む請求項１５に記載の方法。
19. 複数のフレームは最高の優先順位のフレームを含む単一のバッファのみから送られ、他のバッファ内で列になっている複数のフレームは送信される前に新しいサービス期間を待っている請求項１に記載のＡＰ。
20. 複数のフレームを最高の優先順位のフレームを含む単一のバッファのみから送ることを含み、他のバッファ内で列になっている複数のフレームは送信される前に新しいサービス期間を待っている請求項１０に記載の方法。

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