JP4473069B2

JP4473069B2 - フレーム・バーストの管理

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Publication number: JP4473069B2
Application number: JP2004232209A
Authority: JP
Inventors: エム．リーウエンリチャード
Original assignee: Agere Systems LLC
Current assignee: Agere Systems LLC
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-08-09
Also published as: EP1507367A2; DE602004020156D1; EP1507367B1; US7315528B2; EP1507367A3; JP2005065275A; US20050036448A1

Description

本発明は、通信機器に関し、より詳細には、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）用の機器に関する。

ＩＥＥＥ標準８０２．１１は、ＷＬＡＮシステムにおけるブロードバンド・アクセスのための最も一般的な技術となっており、イーサネット（登録商標）の無線バージョンとみなされることが多い。８０２．１１のレガシー・メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）は、ユーザまたはアプリケーション向けのサービス品質（ＱｏＳ）をサポートしないベスト・エフォート・サービスに基づく。しかし、ストリーム音声および映像の伝送に対する要求が高まり、こうした要求は通常、一定のＱｏＳ要件を有するので、８０２．１１作業グループが標準の拡張に取り組み始めるきっかけとなった。公開予定の８０２．１１ｅ補足標準は、ＱｏＳサポート機構を提供するレガシー８０２．１１ＭＡＣへの機能強化を定義する予定である。

参照によってその教示が本明細書に組み込まれる標準草案８０２．１１ｅ（バージョンＤ４．０、２００２年１１月）は、ＱｏＳ要件を伴うアプリケーションをサポートするための２つの機構を提供する。第１の機構は、拡張分散調整機能（ＥＤＣＦ）と呼ばれ、データ・トラフィックを配信するための差別化優先順位に基づく。第２の機構は、ＷＬＡＮのアクセス・ポイント（ＡＰ）に置かれたハイブリッド・コーディネータを用いた、送信権（transmission opportunity）のスケジューリングを可能にする。

ＥＤＣＦは、ＩＥＥＥ８０２．１ｄの優先順位タグと同様に、０〜７で示される８個の優先順位の値に基づく。送信される各データ・フレームには、優先順位を示す値が与えられ、この値に基づいて、フレームが以下の４つのアクセス・カテゴリ（ＡＣ）の１つに格納される。４つのＡＣとは、ベスト・エフォート、映像プローブ、映像、および音声である。各ＡＣは、対応するＱｏＳパラメータの組（ＰＳ）、たとえば、（ｉ）競合ウィンドウを指定するＣＷｍｉｎおよびＣＷｍａｘの値と、（ｉｉ）調停フレーム送信間隔（ＡＩＦＳ）との値などに基づいて、無線媒体へのアクセスを求めて競合する。競合に勝った後、ＡＣは、第１のフレームに加えて、１つまたは複数のフレームも送信することが許可され、追加フレームを送信するために無線媒体へのアクセスを求めて再度競合する必要はない。このような、複数のフレームの送信は、フレーム・バーストと呼ばれる。フレーム・バーストは通常、通信チャネルの有効容量を向上させるが、無線局によるフレーム・バーストの効率的な利用を対象とする方法が、十分に開発されていない。
ＩＥＥＥ標準８０２．１１標準草案８０２．１１ｅ（バージョンＤ４．０、２００２年１１月）ＩＥＥＥ８０２．１ｄ

従来技術の問題は、本発明の原理によると、ＷＬＡＮシステムにおけるトラフィックを改善するためにフレーム・バーストを利用するデータ送信方法によって対処される。本発明の代表的な実施形態によると、可変パラメータの組、すなわちＶＰＳ［ｎ］が、ＷＬＡＮシステムの無線局での、対応するアクセス・カテゴリ、すなわちＡＣ−ｎに対する送信権（ＴＸＯＰ）を取得する処理におけるチャネル・アクセス関数に与えられる。ＶＰＳ［ｎ］の中の１つまたは複数の値の変化は、バッファリングされたトラフィックの量に基づき、好ましくは、ＴＸＯＰが付与されるとき、ＡＣ−ｎが、ＡＣ−ｎに対するサービスおよびバックオフのオーバーヘッドが実質的に削減されるようなやり方でフレーム・バーストを用いて、送信に適した量のトラフィックをバッファリング済みであるように実施される。オーバーヘッドの削減により、他のアクセス・カテゴリおよび／または無線局からのトラフィックに、より長いチャネル時間が使用可能になる。たとえば、本発明によるバースト映像トラフィックは、ベスト・エフォート・トラフィックを大幅に改善することができる。さらに、衝突で失われるチャネル時間をより少なくすることができる。

一実施形態によると、本発明は、競合に基づくＷＬＡＮシステムのノードでのデータ送信方法であって、この方法は、（Ａ）第１のアクセス・カテゴリに対応する送信キューの中のデータの第１の量を判定すること、および（Ｂ）第１の可変パラメータの組（ＶＰＳ）を用いて、第１のアクセス・カテゴリに対する第１の送信権を取得することであって、第１のＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値が、第１の量に基づいて決定されることを含む。

別の実施形態によると、本発明は、競合に基づくＷＬＡＮシステム内のノード用の装置であって、この装置は、（Ａ）第１のアクセス・カテゴリに対応するデータをキューに入れるように構成された第１のバッファと、（Ｂ）ノードでのデータ送信を制御するように適合されたコントローラとを備え、このコントローラは、第１のバッファ中のデータの量を判定し、第１の可変パラメータの組（ＶＰＳ）を用いて、第１のアクセス・カテゴリに対する第１の送信権を取得するように構成され、第１のＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値は、第１のバッファ中のデータの量に基づいて決定される。

さらに別の実施形態によると、本発明は、データを送信するように構成された複数のノードを含む、競合に基づくＷＬＡＮシステムであって、少なくとも１つのノードは、（Ａ）第１のアクセス・カテゴリに対応するデータをキューに入れるように構成されたバッファと、（Ｂ）ノードでのデータ送信を制御するように適合されたコントローラとを備える装置を含み、このコントローラは、バッファ中のデータの量を判定し、可変パラメータの組（ＶＰＳ）を用いて、第１のアクセス・カテゴリに対する第１の送信権を取得するように構成され、ＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値は、バッファ中のデータの量に基づいて決定される。

本明細書における、「一実施形態」または「実施形態」への参照は、その実施形態に関連して説明されるある特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。本明細書の様々な箇所で「一実施形態では」という言葉が用いられているが、必ずしもすべてが同一の実施形態を参照するわけでも、他の実施形態と相互に排他的である別個の実施形態または代替実施形態を参照するわけでもない。

図１は、ＷＬＡＮの代表的な局（ＳＴＡ）用の、８０２．１１ｅによるＭＡＣを例示するブロック図を示す。ＳＴＡでの各アクセス・カテゴリは、これ以降、ＡＣ−ｎで表され、ｎ＝０、１、２、３であり、送信されるデータがバッファリングされる別個の送信キュー１０２−ｎを有する。標準草案８０２．１１ｅによると、ＡＣ−ｎは、独自のＱｏＳパラメータの組（ＰＳ［ｎ］）をもつとともにそれ自体のバックオフ・カウンタ（ＢＣ［ｎ］）を維持する別個のＥＤＣＦ競合エンティティとして動作するように構成される。ＡＣ−ｎは、ＱｏＳＰＳ［ｎ］中で指定されるＡＩＦＳ［ｎ］、ＣＷｍｉｎ［ｎ］、およびＣＷｍａｘ［ｎ］の値に基づいて、チャネル・アクセスを求めて競合する。さらに、ビーコン・フレームでは、ＡＰは、対応するＡＣに対するフレーム・バーストの最大持続期間をそれぞれが定義するＴＸＯＰＬｉｍｉｔ［ｎ］の値を、システム全体に知らせる。ＳＴＡの所の複数のＡＣ−ｎが、そのバックオフ・プロシージャを同時に終了すると、こうしたＡＣの間のどの衝突も、優先順位が最も高いＡＣを支持する仮想衝突ハンドラ（ＶＣＨ）１０４によって解決される。たとえば、映像ＡＣとベスト・エフォートＡＣの間で衝突が起こると、映像ＡＣが競合に勝ち、送信権（ＴＸＯＰ）を付与される。

一実施形態では、図１のＭＡＣは、（ｉ）異なるアクセス・カテゴリに対応するデータをキューに入れるように構成された１つまたは複数のバッファ、および（ｉｉ）ＳＴＡでのデータ送信を制御するように適合されたコントローラを用いて実施される。より具体的には、バッファは、図１の送信キュー１０２−ｎに対応し、コントローラは、（ａ）図１に示すＱｏＳＰＳ［ｎ］、ＢＣ［ｎ］、およびＴＸＯＰＬｉｍｉｔ［ｎ］に基づくチャネル・アクセス関数を実装し、かつ（ｂ）ＶＣＨ１０４の機能を実施するように構成される。

図２Ａ〜Ｂは、それぞれ、図１に従って構成されたＳＴＡと、ＷＬＡＮのＡＰとの間の、フレーム・バーストを伴わないフレーム送信、およびフレーム・バーストを伴うフレーム送信を図式的に示す。例示的には、ＡＣ−ｎ（図１）に対応するある特定のキュー１０２−ｎからの、２つのデータ・フレームの送信を、各図に示す。図２Ａを参照すると、ＡＣ−ｎは、無線媒体がＡＩＦＳ［ｎ］の間隔にわたってアイドル状態であることを検出した後、バックオフ・プロシージャを開始する。ＢＣ［ｎ］の値は、１〜ＣＷ［ｎ］＋１の間から取り出された乱数に設定され、ＣＷ［ｎ］は、ＡＣ−ｎ用の状態変数である。ＣＷ［ｎ］は通常、ＣＷｍｉｎ［ｎ］の値で初期化されるが、送信が失敗した場合は、ＣＷｍａｘ［ｎ］の値まで調整することができる。ＢＣ［ｎ］は、たとえば、標準草案８０２．１１ｅで指定されているチャネル・アクセス関数の規則に従って減分される。ＢＣ［ｎ］がゼロに達すると、ＡＣ−ｎにＴＸＯＰを付与することができる。図２Ａの第１のＴＸＯＰは、カウントダウン１の後でＡＣ−ｎに付与され、カウントダウン１は、例示的に、２つの９μ秒のタイム・スロットからなるものとして示してある。ＳＴＡとＡＰの間で送信要求（ＲＴＳ）フレームおよび送信可（ＣＴＳ）フレームを交換した後、ＡＣ−ｎは、第１のデータ・フレーム２０２を送信し、ＡＰにおいてそのデータ・フレームの受信が成功したことを確認する肯定応答（ＡＣＫ）フレーム２０４を受信する。第２のデータ・フレーム２０６を送信するために、ＡＣ−ｎは、次のＴＸＯＰのための新たな競合に参加し、次のＴＸＯＰは、例示的に図２Ａで、ＡＣＫフレーム２０４に続くＡＩＦＳ［ｎ］およびカウントダウン２の後で付与されるものとして示してある。フレーム２０６の送信に伴って、ＳＴＡとＡＰの間で、ＲＴＳ、ＣＴＳ、およびＡＣＫフレームが同様に交換される。

図２Ｂは、ＡＣ−ｎがフレーム・バーストを引き起こすときのデータ・フレーム２０８および２１２の送信を示し、データ・フレーム２０８および２１２は、図２Ａのフレーム２０２および２０６と類似している。図２Ａと同様、ＡＣ−ｎには、ＡＩＦＳ［ｎ］およびカウントダウン１に続いてＴＸＯＰが付与される。ただし、図２Ａとは対照的に、第２のデータ・フレーム２１２は、ＡＣＫフレーム２１０の後、新たな競合およびバックオフ・プロシージャなしで送信される。その結果、図２Ｂの２つのデータ・フレームを送信するのにかかる時間が、図２Ａの場合と比べて削減される。この時間の削減は、そのほとんどが、サービスおよびバックオフのオーバーヘッドの削減、すなわち、送信されるサービス・フレームが減り、実施される追加のバックオフ・プロシージャがないことによる時間の節約の結果である。したがって、同じＳＴＡの他のＡＣから、かつ／または他のＳＴＡからのデータ・トラフィックに対して、より長いチャネル時間が利用可能になる。

本発明者の独自の調査の結果、ＷＬＡＮが適度な量のトラフィックを生成すると、比較的優先順位の高いトラフィック、たとえば映像を送信するＡＣが、そのキューの中にただ１つのフレームまたは数個のフレームを有したまま、チャネル・アクセスのための競合に勝つ確率が比較的高いことが証明された。その結果、フレーム・バーストが全く引き起こされないか、または、フレーム・バーストが引き起こされたとき、比較的優先順位が低いデータ・トラフィック、たとえばベスト・エフォートを向上させるほどオーバーヘッドの削減が十分に大きくないかのいずれかである。したがって、フレーム・バーストを効率的に利用するデータ送信方法を実現することが望ましい。

図３は、本発明の一実施形態によるデータ送信方法３００のフロー図を示す。方法３００は、データ・トラフィックを改善するためのバースト管理を実現し、たとえば図１に従って構成されたＳＴＡにおいて利用することができる。

方法３００のステップ３０２は、ＳＴＡの所の少なくとも１つのＡＣ−ｎに対して、異なる２つの構成の間の動的な切換えを提供する。この２つの構成はそれぞれ、チャネル・アクセスを得るのに使うことができる。第１および第２の構成は、それぞれステップ３０４および３０６で用いられる。ステップ３０４または３０６のどちらかでＴＸＯＰを取得した後、ＡＣ−ｎはステップ３０８に進んで、データを送信する。キュー１０２−ｎ中のデータの量に応じて、ＡＣ−ｎは、図２Ａに示すように単一のデータ・フレームを送信することも、図２Ｂに示すように複数のデータ・フレームを送信することもでき、最大でＴＸＯＰＬｉｍｉｔ［ｎ］のチャネル時間がかかる。

ステップ３０４で、ＡＣ−ｎは、第１の構成を使用し、第１の構成では、正規のパラメータの組、すなわちＱｏＳＰＳ［ｎ］が、たとえば図２を参照して上述したように、ＴＸＯＰを取得するのに使われる。ＱｏＳＰＳ［ｎ］中のパラメータ値は、送信用にバッファリングされたトラフィックの量に応じて決まるのではなく、したがって、本明細書の目的のために、ＱｏＳＰＳ［ｎ］は、固定パラメータの組と呼ぶことができることに留意されたい。

対照的に、ステップ３０６で、ＡＣ−ｎは、第２の構成を使用し、第２の構成では、ＴＸＯＰを取得するのに用いられる１つまたは複数のパラメータ値（たとえば、ＣＷｍｉｎ［ｎ］、ＣＷｍａｘ［ｎ］、および／またはＡＩＦＳ［ｎ］）が、ＡＣ−ｎによってキュー１０２−ｎにバッファリングされたデータの量に基づいて変化することが可能である。少なくとも１つの可変パラメータを含むパラメータの組を、これ以降、可変パラメータの組ＶＰＳ［ｎ］と呼ぶ。ＶＰＳ［ｎ］は、正規のＱｏＳＰＳ［ｎ］と類似しているが、正規のＱｏＳＰＳ［ｎ］とは対照的に、ＶＰＳ［ｎ］は、チャネル・アクセス関数が呼び出される度に、前記関数に異なる１組の値を供給することができる。ＱｏＳＰＳ［ｎ］ではなくＶＰＳ［ｎ］を使用する目的の１つは、ＴＸＯＰがＡＣ−ｎに付与されるまでの、推定される待機時間を調整できることである。この時間調整は、好ましくは、ＡＣ−ｎがフレーム・バーストを比較的効率よく使用できるようなやり方で実施される。たとえば、バッファリングされたデータの量が比較的少ない場合、ＶＰＳ［ｎ］は、ＡＣ−ｎ用のチャネル・アクセスを効果的に遅らせるように変更される。この遅れは、バッファリングされたデータの量を、選択されたレベルまで増加させるのに使われ、この選択されたレベルでは、サービスおよびバックオフのオーバーヘッドは、フレーム・バーストの使用を通して大幅に削減することができる。これに対して、バッファリングされたデータの量が、選択されたレベルに達すると、ＶＰＳ［ｎ］は、より高速なチャネル・アクセスを実施するように再調整することができる。上述したように、比較的優先順位が高いトラフィック、たとえば映像に対してフレーム・バーストを効率的に利用することにより、比較的優先順位が低いトラフィック、たとえばベスト・エフォートを大幅に向上することができる。さらに、１つまたは複数の優先順位が高いＡＣに対応する、より積極的なチャネル・アクセス用パラメータ値の使用頻度がより低いので、ステップ３０６の処理により、全体の衝突確率が低くなる。その結果、衝突で失われるチャネル時間が減ることにより、データ・トラフィックをさらに改善することができる。

一実装形態では、方法３００の処理が、ステップ３０４またはステップ３０６のどちらを介して進むかという選択は、特定のフレームを用いて与えられる「緊急フラグ」に基づくことができる。たとえば、標準８０２．１１における、ある上位層の肯定応答方式では、ＳＴＡが正規のトラフィックのストリーミングを継続できるようになる前に、ＳＴＡからの迅速な応答を必要とする。したがって、キューの中のフレームに、緊急というフラグが立てられると、方法３００の処理は、ステップ３０４を介するよう方向づけられ、フラグを立てられたフレームがない場合は、処理は、ステップ３０６を介するよう方向づけられる。

図４は、本発明の一実施形態によるステップ３０６のフロー図を示す。ステップ３０６はステップ４００〜４１２を含み、こうしたステップを以下で説明する。

ステップ４００で、ＶＰＳ［ｎ］は、ＱｏＳＰＳ［ｎ］と同じパラメータ値をもつように初期化される。

ステップ４０２で、ＡＣ−ｎは、キュー１０２−ｎにバッファリングされているデータの量を判定する。一実装形態では、データの量は、データ・フレーム単位で測定することができる。あるいは、データの量は、現在勧められているデータ転送速度でのデータ送信に必要な時間を単位として測定することができる。ステップ４０２の測定に用いることができる、可能な時間単位の１つは、ＴＸＯＰＬｉｍｉｔ［ｎ］の値であり、その値の、対応するパーセンテージとして示されるデータの量を有する。

ステップ４０４で、ステップ４０２の測定に基づいて、ＶＰＳ［ｎ］中の１つまたは複数のパラメータ値が、ＴＸＯＰがＡＣ−ｎに付与されるまでの推定される待機時間を変えるように変更される。上述したように、ＶＰＳ［ｎ］の調整可能なパラメータは、ＣＷｍｉｎ［ｎ］、ＣＷｍａｘ［ｎ］、およびＡＩＦＳ［ｎ］を含むことができるが、それに限定されない。概して、パラメータの調整は、送信時に、フレーム・バーストの使用を通して実質的なオーバーヘッドの削減を達成するように比較的大量のデータがバッファリング済みであるように実施される。

一実装形態では、ステップ４０４の処理は、以下のようになる。キュー１０２−ｎ中のデータの量が、選択された閾値より少ない場合、ＶＰＳ［ｎ］は、ＱｏＳＰＳ［ｊ］（ただし、ｊ＜ｎ）、すなわち、ＡＣ−ｎより優先順位が低いＡＣ−ｊのＱｏＳパラメータの組と等しくなるように設定される。たとえば、ＡＣ−ｎが映像の場合、ＡＣ−ｊは、ベスト・エフォートでよい。しかし、データの量が閾値より多い場合、ＶＰＳ［ｎ］は、ＱｏＳＰＳ［ｎ］に復帰させられる。閾値は、たとえば、Ｎ個のデータ・フレーム、またはＴＸＯＰＬｉｍｉｔ［ｎ］の５０％に設定することができる。代替実装形態では、ステップ４０４の処理は、２つ以上の閾値に基づいてもよく、データの量と、ＶＰＳ［ｎ］中の調整可能な各パラメータ値との間の数学的関係に基づいてもよい。このような数学的関係の１つは、たとえば一次関数である。さらに、ＶＰＳ［ｎ］中の調整可能なパラメータの数は、必要に応じて変化し得る。

ステップ４０６で、ＳＴＡは、無線媒体の状態（すなわち、使用中またはアイドル状態）を監視し、この情報をＳＴＡのＡＣに提供する。媒体がアイドル状態になっていると判定されると、処理はステップ４０８へ続き、ここでＡＣ−ｎは、バックオフ・プロシージャを実施できるようになる前に、少なくともＡＩＦＳ［ｎ］の間、待機しなければならない。ステップ４０８の一実施形態では、ＡＩＦＳ［ｎ］の値は、ＶＰＳ［ｎ］中で指定された調整可能なパラメータである。ＡＩＦＳ［ｎ］間隔が経過してすぐに媒体が使用中になると、処理はステップ４０２に戻る。しかし、媒体がＡＩＦＳ［ｎ］の間アイドル状態のままであると、処理は、ステップ４１０に向かう。

ステップ４１０で、好ましくは標準草案８０２．１１ｅに記載されているのと類似のバックオフ・プロシージャが実施される。ただし、ステップ４１０のバックオフ・プロシージャと、標準８０２．１１ｅのバックオフ・プロシージャとの間の１つの違いは、ステップ４１０の方は、ＶＰＳ［ｎ］からのパラメータ値を使用し、標準８０２．１１ｅの方は、ＱｏＳＰＳ［ｎ］を使用することである。ステップ４１２で、ＡＣ−ｎがＴＸＯＰのための競合に勝ったかどうか、判定される。ＴＸＯＰがＡＣ−ｎに付与される場合、処理は次いで、ステップ３０８（図３）に向かう。しかし、異なるＡＣもしくは異なるＳＴＡにＴＸＯＰが与えられ、かつ／またはその媒体が使用中になっている場合、処理はステップ４０２に戻る。

以下の２つの例は、方法３００を使うように構成された１つまたは複数のＳＴＡを有するＷＬＡＮシステムの動作を示す。ＷＬＡＮシステムは、映像ストリームを送信する１つのＳＴＡと、ベスト・エフォート・トラフィックを送信するいくつかの追加ＳＴＡとを有し、システム内の総トラフィック量が適度であると仮定する。このＷＬＡＮ構成において、アクセス関数がＱｏＳＰＳ［ｎ］のうち正規のパラメータ値を使う場合、映像ＳＴＡは、チャネル・アクセスのための競合に勝つ確率が比較的高い。ただし、方法３００によると、ＱｏＳＰＳ［ｎ］ではなくＶＰＳ［ｎ］を使用することにより、比較的少ない量の映像トラフィックがバッファリングされるとき、映像ＳＴＡの有効な優先順位が低下する。その結果、映像ＳＴＡ用のチャネル・アクセスが遅れ、この遅れの間、映像キューは、追加データをバッファリングすることができ、その結果、フレーム・バーストの効率的な使用が可能になる。上述したように、続いてサービスおよびバックオフのオーバーヘッドが削減されることにより、ベスト・エフォート・トラフィックに対するチャネル可用性を向上することができる。

ここで、ＷＬＡＮシステムは、この具体的な例示のために、異なるＳＴＡからのものである複数の映像ストリームを有すると仮定する。このＷＬＡＮ構成において、フレーム・バーストを送信したばかりである第１のＳＴＡは、チャネル・アクセスのための次の競合を始めるとき、比較的少量の、バッファリングされたデータをもっている可能性が高い。次いで、方法３００によると、ＶＰＳ［ｎ］を使用したせいで、第１のＳＴＡは、たとえば、第２のＳＴＡの有効な優先順位と比べて、有効な優先順位を下げている。第２のＳＴＡは、最後の送信からの期間がより長いせいで、キューの中により多くのデータをもっている。このように、第２のＳＴＡは、チャネル・アクセスのための競合に勝つ確率が、第１のＳＴＡより高い。その結果、異なる複数の映像ＳＴＡが、比較的順序通りに、効果的に交代しながらデータを送信する。上述したように、こうすることにより、衝突回数を減らし、したがって有効なチャネル容量を向上することができる。

有利には、本発明によると、フレーム・バーストは、ローカルに管理され、したがって、「無線」プロトコルを必要としない。その結果、ＷＬＡＮシステム内の一部のＳＴＡが本発明に従って構成され、他のＳＴＡが従来技術の教示に従って構成される状況では、実質的な互換性の問題が起こらない。ただし、トラフィックの改善を最大限にするために、ＡＰを含むＷＬＡＮシステム内のすべてのＳＴＡは、本発明に従って構成されることが好まれる。

以上、本発明を、例示的な実施形態を参照して説明したが、この説明は、限定的な意味に解釈されることを意図していない。本発明を、ＩＥＥＥ標準８０２．１１を参照して説明しているが、本発明は、競合に基づく他のＷＬＡＮシステムでも同様に実施することができる。本発明を実施することができる無線局は、ＷＬＡＮシステム内のクライアント端末でも、アクセス・ポイントでもよい。ある具体的な局は、その局での異なるアクセス・カテゴリにそれぞれが対応する、可変パラメータの２つ以上の組を使うように構成することができる。説明した実施形態の様々な変更形態、ならびに本発明の他の実施形態は、当業者には明らかであり、本発明はそれに属するが、添付の特許請求の範囲で表される本発明の原理および範囲内であるとみなされる。

添付の方法クレーム中にステップがある場合、そうしたステップは、対応するラベルづけを有する特定の順序で記載されるが、請求項の記載が、そうしたステップの一部または全部を実施するための特定の順序に対して、特に指定していない限り、そうしたステップは、その特定の順序で実施されるように限定されることを必ずしも意図していない。

本発明は、回路に基づく処理として実装することができ、単一集積回路上で可能な実装形態を含む。当業者には明らかなように、回路素子の様々な機能も、ソフトウェア・プログラムにおける処理ステップとして実装することができる。このようなソフトウェアは、たとえば、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、または汎用コンピュータにおいて利用することができる。

本発明は、方法およびそうした方法を実施する装置の形で実施することができる。本発明はまた、実体のある媒体、たとえばフロッピー（登録商標）・ディスケット、ＲＯＭ、ハード・ドライブ、または他のどのマシン可読記憶媒体の形でも実施することができ、プログラム・コードがコンピュータなどのマシンにロードされるとともにそれによって実行されると、マシンは本発明を実施する装置となる。本発明はまた、たとえば、記憶媒体に格納され、マシンにロードされ、かつ／またはマシンによって実行され、あるいは、電気配線やケーブル布線など何らかの送信媒体または搬送波、光ファイバ、または電磁放射を介して送信されるプログラム・コードの形でも実施することができ、プログラム・コードがコンピュータなどのマシンにロードされるとともにそれによって実行されると、マシンは本発明を実施する装置となる。汎用プロセッサ上で実装されると、プログラム・コード・セグメントは、プロセッサと組み合わされ、特殊論理回路と同様に動作する独自の装置をもたらす。

ＷＬＡＮの代表的な局（ＳＴＡ）用の８０２．１１ｅによるＭＡＣを示すブロック図である。図２Ａ、２Ｂはそれぞれ、図１に従って構成されたＳＴＡ向けの、フレーム・バーストを伴わないフレーム送信、およびフレーム・バーストを伴うフレーム送信を示す図である。本発明の一実施形態によるデータ送信方法を示すフロー図である。本発明の一実施形態による、図３の方法において送信権（ＴＸＯＰ）を取得するステップを示すフロー図である。

Claims

競合に基づく無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）システムのノードでのデータ送信方法であって、
（Ａ）第１のアクセス・カテゴリに対応する送信キューの中の、前記ノードにあるデータの第１の量を判定するステップと、
（Ｂ）第１の可変パラメータの組（ＶＰＳ）を用いて、前記第１のアクセス・カテゴリに対する第１の送信権を取得するステップを備え、該ステップ（Ｂ）が、
（Ｂ１）前記第１のアクセス・カテゴリに対応する、サービス品質（ＱｏＳ）機構によって指定された固定パラメータの組の中のパラメータ値をもつように、前記第１のＶＰＳを初期化するステップ、
（Ｂ２）前記第１の量を閾値と比較するステップ、及び
（Ｂ３）前記ステップ（Ｂ２）の比較に基づいて、前記第１のＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値を変更するステップ
を含み、
さらに、（Ｃ）フレーム・バーストを用いて前記送信キューからデータを送信するステップ
を備える方法。
前記競合に基づくＷＬＡＮシステムがＩＥＥＥ８０２．１１標準に準拠するとともにサービス品質（ＱｏＳ）機構をサポートし、前記ノードが前記ＷＬＡＮシステムのクライアント端末である、請求項１に記載の方法。
（Ｄ）前記アクセス・カテゴリに対応する前記固定パラメータの組を用いて、前記第１のアクセス・カテゴリ用の第２の送信権を取得するステップ、及び
（Ｅ）前記送信キューの中に、フラグを立てられたデータ・フレームが存在することに基づいて、前記ステップ（Ｂ）とステップ（Ｄ）の間で処理を選択するステップ
をさらに備える請求項１に記載の方法。
前記変更するステップ（Ｂ３）が、
前記第１の量が前記閾値より少ない場合、第２のアクセス・カテゴリに対応する、固定パラメータの組の１つまたは複数のパラメータ値をもつように、前記第１のＶＰＳを設定するステップ、及び
前記第１の量が前記閾値より多い場合、前記第１のアクセス・カテゴリに対応する、固定パラメータの組のパラメータ値をもつように、前記第１のＶＰＳを設定するステップ
を備え、
前記第２のアクセス・カテゴリが前記第１のアクセス・カテゴリより優先順位が低い、請求項１に記載の方法。
前記取得するステップ（Ｂ）が、さらに、
送信媒体が使用中であるかアイドル状態であるかを判定するステップ、及び
前記送信媒体がアイドル状態である場合、調停フレーム送信（ＡＩＦＳ）間隔の間、待機するステップを備え、該ＡＩＦＳ間隔の長さが前記第１のＶＰＳによって定義されるものである、請求項１に記載の方法。
前記ＡＩＦＳ間隔の前記長さが可変パラメータである、請求項５に記載の方法。
（Ｄ）第２のアクセス・カテゴリに対応する送信キューの中の、前記ノードにあるデータの第２の量を判定するステップ、及び
（Ｅ）第２のＶＰＳを用いて、前記第２のアクセス・カテゴリ用の送信権を取得するステップをさらに備え、該第２のアクセス・カテゴリ用の送信権を取得するステップが、
（Ｅ１）前記第１のアクセス・カテゴリに対応する、サービス品質（ＱｏＳ）機構によって指定された固定パラメータの組の中のパラメータ値をもつように、前記第２のＶＰＳを初期化するステップ、
（Ｅ２）前記第２の量を対応の閾値と比較するステップ、及び
（Ｅ３）前記ステップ（Ｅ２）の比較に基づいて、前記第２のＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値を変更するステップ
を備える請求項１に記載の方法。
競合に基づく無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）システム内のノード用の装置であって、
（Ａ）アクセス・カテゴリに対応するデータをキューに入れるように構成されたバッファ、及び
（Ｂ）前記ノードでのデータ送信を制御するように適合されたコントローラ
を備え、前記コントローラが、
前記バッファ中のデータの量を判定し、
可変パラメータの組（ＶＰＳ）を用いて、前記アクセス・カテゴリに対する送信権を取得し、
前記アクセス・カテゴリに対応する、サービス品質（ＱｏＳ）機構によって指定された固定パラメータの組の中のパラメータ値をもつように、前記ＶＰＳを初期化し、
前記量を対応の閾値と比較し、及び
前記比較に基づいて、前記ＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値を変更する
ように構成され、前記装置がフレーム・バーストを用いて前記バッファからデータを送信するように構成された装置。
データを送信するように構成された複数のノードを含む、競合に基づく無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）システムであって、少なくとも１つのノードが、
（Ａ）アクセス・カテゴリに対応するデータをキューに入れるように構成されたバッファ、及び
（Ｂ）前記ノードでのデータ送信を制御するように適合されたコントローラ
を備える装置を含み、前記コントローラが、
前記バッファ中のデータの量を判定し、
可変パラメータの組（ＶＰＳ）を用いて、前記アクセス・カテゴリに対する送信権を取得し、
前記アクセス・カテゴリに対応する、サービス品質（ＱｏＳ）機構によって指定された固定パラメータの組の中のパラメータ値をもつように、前記ＶＰＳを初期化し、
前記量を対応の閾値と比較し、及び
前記比較に基づいて、前記ＶＰＳ中の少なくとも１つのパラメータ値を変更する
ように構成され、前記装置がフレーム・バーストを用いて前記バッファからデータを送信するように構成されたシステム。