JP5021297B2 - ブリッジ端末を介して接続可能なサブネットを含むネットワーク - Google Patents

Description

本発明は、パケット交換ネットワークの分野に関する。特に、本発明は、通信ネットワークの第１のサブネットと第２のサブネットをブリッジ端末を用いて接続する方法、ブリッジ端末、第１のサブネットと第２のサブネットと、該第１と第２のサブネットを接続するためのブリッジ端末とを含む通信ネットワーク、および第１のサブネットと第２のサブネットを接続するための通信ネットワークのブリッジ端末を操作するためのコンピュータ・プログラムに関する。

規格およびタイプ、たとえばW-CHAMB、ETSI BRAN Hiper-LAN/2、HomeRF、DECT、Bluetooth/IEEE802.15およびIEEE802.11の無線ネットワークは、無許可帯での動作のために開発されてきた。一般にこれらの無線ネットワークは、無線リソースを共有する。

文献「Broadband Radio Access Networks (BRAN),HIPERLAN type 2;“Functional Specifications;Data Link Control(DLC)Layer;Part 4:Extension for Home Environment”,DTS 101 761-4,ETSI,Apr.2000」は、複数の端末を含むアドホック・ネットワークについて記載している。少なくとも１つの端末が、アドホック・ネットワークを制御するためのコントローラとして設けられる。場合によっては、別の端末がアドホック・ネットワークのコントローラになることが必要であるかもしれない。こうしたネットワークが所定のサイズに達する場合、アドホック・ネットワークをサブネットワークに分割することが必要とされる。サブネット間の通信を実施し制御するために、ブリッジ端末として適応された端末が設けられても良い。「フォワーダ（ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）」とも称されることがあるこうしたブリッジ端末については、たとえばＤＥ １０１ ０７ ８１６ Ａｌに記載されている。

本発明の一目的は、通信ネットワークのサブネット間の単純で信頼できる通信を可能にすることである。

本発明の例示的な一実施形態によれば、上記目的は、通信ネットワークの第１のサブネットと第２のサブネットをブリッジ端末を用いて接続する方法であって、第１サブネットが第１の周波数チャネル上で動作し、第２サブネットが第２の周波数チャネル上で動作する方法によって解決されても良い。本発明の例示的な一実施形態によれば、ブリッジ端末の動作は、第１周波数チャネル上の第１サブネット内の動作と第２周波数チャネル上の第２サブネット内の動作との間で切り換えられる。ブリッジ端末が第１サブネット内で操作されるときに、ブリッジ端末は第２サブネットには使用不可能である。ブリッジ端末が第２サブネット内で操作されるときに、ブリッジ端末は第１サブネットには使用不可能である。第１および第２サブネット内のブリッジ端末が使用不可能であることは、通信ネットワークの省電力信号を用いて第１および第２サブネットの端末に伝えられる。

本発明のこの例示的な実施形態によれば、第１および第２サブネット内のブリッジ端末の不在時間の間に高データ伝送レートを可能にしながら情報を損失しないやり方でブリッジ端末を制御するための非常に単純なやり方が提供される。

請求項２に記載の本発明の例示的な一実施形態によれば、通信ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したパケット伝送または交換ネットワークである。ＩＥＥＥ８０２．１１規格（IEEE 801.11,1999 edition（ISO/IIC 8802-11:1999)IEEE standards for information technology-telecommunications and information exchange between systems)を本明細書中で参考として援用する。
請求項３に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、ブリッジ端末は、第１と第２のサブネット間で定期的に切り換えられ、サブネット内に不在である所定継続時間のジッタは、切換えを個々に制御することによって複数の切換えサイクルにわたって補償される。

有利には本発明のこの例示的な実施形態は、ブリッジ端末の存在時間が両方のサブネットにとって等しいことを保証しても良い。有利にはこれは、データ伝送の遅延を回避する。

請求項４に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、欠落されたビーコン信号の内容が、プローブ／プローブ信号を用いてブリッジ端末によって報告される。有利にはこれは、非常に安全なデータ伝送を可能にする。

請求項５に記載の本発明の別の例示的な実施形態は、第１と第２のサブネットを接続するためのブリッジ端末を提供し、ただし、第１および第２サブネット内のブリッジ端末が使用不可能であること、すなわち第１および第２サブネットのうちの個々のサブネットにおける不在および存在時間は、個々のサブネット内で通信ネットワークの省電力信号を用いて伝えられる。有利には本発明のこの例示的な実施形態によれば、通信ネットワークのサブネット間の単純な接続が提供され、ただし、既に存在している信号構造すなわち省電力モードに関する信号が、個々のサブネット内のブリッジ回路の不在時間および存在時間を伝えるために使用される。

請求項６、７および８は本発明によるブリッジ端末のさらなる例示的な実施形態を提供し、このブリッジ端末は、第１および第２サブセット内の他の端末にブリッジ端末の不在時間および存在時間について知らせるためのさらなる信号構造を不要としながらサブネット間の改善されたデータ伝送レートを可能にしても良い。

請求項９および１０は、小さい努力および小さいコストで設定され得る単純なネットワークを可能にする本発明による通信ネットワークの例示的な実施形態を提供する。

本発明は、第１のサブネットと第２のサブネットを接続するための通信ネットワークのブリッジ端末を動作させるためのコンピュータ・プログラムであって、該第１サブネットが第１の周波数チャネル上で動作し、該第２サブネットが第２の周波数チャネル上で動作するコンピュータ・プログラムにも関する。本発明によるコンピュータ・プログラムは、請求項１１にさらに定義されている。本発明によるコンピュータ・プログラムは好ましくは、ブリッジ回路内のデータ・プロセッサの作業メモリ内にロードされる。したがって、ブリッジ回路内のデータ・プロセッサは、本発明の方法を実施する能力を備えている。このコンピュータ・プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取り可能媒体内に格納されても良い。このコンピュータ・プログラムは、ワールドワイド・ウエブなどのネットワークを介して提示されても良く、またこうしたネットワークからデータ・プロセッサの作業メモリ内にダウンロードされ得る。

ブリッジ回路または転送側ステーションが他のサブネットの他の周波数チャネルに切り換えて事前定義された存在時間の間そこにとどまることは、本発明の例示的な一実施形態の要旨と見なされても良い。本発明の例示的な一実施形態によれば、重複するパケット伝送によって引き起こされる存在時間のジッタが補償される。本発明の一態様によれば、個々のサブネット内のブリッジ回路の存在および不在は、個々のサブネット内で、たとえば他の端末に通信ネットワークの省電力モードに関する信号を使用することによって伝えられる。

本発明のこれらのおよび他の態様は、以下で述べる諸実施形態を参照して、また以降の図面を参照して明らかになり、解明されるであろう。

図１は、本発明によるアドホック通信ネットワークの例示的な一実施形態の簡略化された概略図を示している。図１に示されたネットワークは、それぞれが複数の端末４〜１６を含む３つのサブネット１〜３を含んでいる。端末４〜９はサブネット１の一部であり、端末４および１０〜１２はサブネット２の一部であり、端末５および１３〜１６は、サブネット３の一部である。個々のサブネットに属する端末は、サブネット内で無線伝送を介してデータを交換する。図１に示された楕円は、個々のサブネットに属する端末間の通信が可能であるサブネット１〜３の無線エリアをそれぞれ示している。

端末４および５は、サブネット１と２と３の間のデータ伝送を可能にするので、ブリッジ端末またはフォワーダと称される。ブリッジ端末４はサブネット１と２の間のデータ伝送のために設けられ、ブリッジ端末５は、サブネット１と３の間のデータ伝送のために設けられる。

ローカル・ネットワークの端末４から１６は、移動または固定通信装置でも良く、たとえばステーション、接続制御装置、アンテナを含む無線トランシーバなどを含んでも良い。ステーションは、たとえばポータブル・コンピュータまたは電話でも良い。

以下に本発明について、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信ネットワークおよびサブネットを参照してさらに説明する。本発明についてＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信ネットワークを参照して以下に説明されているが、本発明は、こうした規格に限定されず、しかし、端末の居眠りモード（ｄｏｚｅ ｍｏｄｅ）または省電力モードを示すための信号構造を有する任意のパケット交換型の無線通信ネットワークに適用されても良い。

図２は、周波数ｆ_１で動作されるあるサブネットｎｅｔ１から周波数ｆ_２で動作される別のサブネットｎｅｔ２へのブリッジ端末の切換えについてさらに説明するための時間依存図を示している。図２から理解されても良いように、ブリッジ端末は定期的にサブネットｎｅｔ１からサブネットｎｅｔ２に切り換えられ、またサブネットｎｅｔ１に戻される。ブリッジ端末は、サブネットｎｅｔ１内に存在する時間の間はサブネットｎｅｔ２内に存在しない。ブリッジ端末は、サブネットｎｅｔ２内に存在する時間の間はサブネットｎｅｔ１内に存在しない。また図２から理解されても良いように、周波数切換えは約２ミリ秒かかることがある。周波数切換えの間、すなわちこの２秒間の間、ブリッジ回路は、何かを受信することも送信することもできない。

図３に、本発明の例示的な一実施形態による、サブネットｎｅｔ１およびｎｅｔ２のうちの１つのサブネット内のブリッジ回路の存在時間の拡大または縮小についてさらに説明するための時間依存図を示す。無線チャネルにアクセスするための競合アクセス方法により、スイッチング、すなわちあるサブネット内のブリッジ・チャネルの存在または不在の間の変更は、ある厳密な瞬間には実施され得ない。

パルス２０の終了後にブリッジ回路の無線送信機の周波数は、サブネットｎｅｔ１の周波数からサブネットｎｅｔ２の周波数に切り換えられる。これは、矢印２２によって示されている。図２を参照して既に示されているように、サブネット間の切換えは通常約２秒かかる。次いで、サブネットは、パルス２４で示すようにサブネットｎｅｔ２内に存在し、すなわち操作される。パルス２０のパルス２４との比較は、パルス２４がパルス２０より長いことを示している。この場合、競合アクセス方法により、ブリッジ端末の存在時間は、拡大部分２６だけ拡大される。次いで、ブリッジ端末の動作は、切り換えられてサブネットｎｅｔ１に戻され、このサブネットｎｅｔ１で、切換えの約２秒後にブリッジ回路は、パルス２８によって示された時間の間使用可能である。パルス２８の終了後にブリッジ回路は、サブネットｎｅｔ２内での動作に再び切り換えられる。サブネットｎｅｔ２内のブリッジ端末の存在を示すパルス３０から理解されても良いように、パルス３０は、個々のサブネット内のブリッジ端末内の標準の存在時間を示す標準パルス２０より短い。パルス３０は、図３に示された時間３２だけ縮小されている。パルス３０の後にブリッジ端末の動作は、切り換えられてサブネットｎｅｔ１内の動作に戻される。

サブネットのうちの１つにおけるブリッジ端末の不在時間が拡大するさらなる理由は、ステーション間の内部伝送、および不在時間信号メッセージ間の衝突である。切換えのジッタは、サブネット間で送信されるトラフィックに強く依存する。

存在時間の拡大は、データ伝送の遅延をもたらす。両方のサブネットにおけるブリッジ端末の公平な存在時間を可能にするために、平均存在時間の設定が必要である。図３に示された例の中の平均存在時間は、パルス２０で示されている。図３から理解されても良いように、拡大された存在時間２４の後の存在時間３０は量３２だけ縮小され、この量３０によって存在時間３４は、拡大された存在時間２０を超える。したがって、パルス３２は、パルス２６と同じ大きさを有するはずである。この原理によれば、２つのサブネットの間の十分な切換えサイクルの後に、設定された存在時間２０に対応する平均存在時間が達成されても良い。

省エネ・モードに基づく存在および不在
省エネ・モードでは、ステーションまたは端末は、以下の２つの状態のうちの１つの状態にあっても良い。
１．目覚め ステーションは送信および／または受信できる状態にある
２．居眠り ステーションまたは端末は送信も受信も行わない

ステーションまたは端末の目覚めた状態は、送信を開始しまたはＮＡＶを実現するためにフレームの無線パルスを連続的に監視する（ｌｉｓｔｅｎ）ことを含む。このため、すべてのステーションは、あるフレームの受信によって、受信されたフレームの送信または受信側ステーションの電力管理状態に関する結論を引き出しても良い。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、フレーム・タイプの３つの異なるカテゴリ、すなわちデータ・フレーム、制御フレームおよび管理フレームを定義している。ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した一般的なフレーム形式を示している図４から理解されても良いように、送信される各フレームのヘッダは、複数の制御および管理情報を含む。ヘッダ内の情報についての完全な説明は、本明細書中で参考として援用されているＩＥＥＥ８０２．１１規格から得ても良い。

図５は、本発明の原理をさらに説明するためにヘッダの詳細を示している。図５に示されているように省エネ・モードの表示は、図５の参照番号４０で示された電力管理ビット（ＰＷＲＭｇｔＢｉｔ）フィールドを用いて行われる。図５から理解されても良いように、データ・フレーム４２の交換を含めてデータ交換シーケンスの間に、サブネットｎｅｔ１からサブネットｎｅｔ２への切換えは、電力管理ビット４０を設定することによりブリッジ端末によって示されても良い。電力管理ビット４０が送信された後にサブネットｎｅｔ１内のすべての端末は、ブリッジ端末が居眠り状態、すなわちサブネットｎｅｔ１内で使用不可能であることに気付いている。すべてのステーションが無線経路を連続的に監視するので、ブリッジ端末のこの居眠り状態は、サブネットｎｅｔ１内のすべてのステーション／端末に伝えられる。次いで、ブリッジ端末は、サブネットｎｅｔ２に切り換えられ、サブネットｎｅｔ２内でその動作を開始し得る。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した基本のアクセス方法であるＣＳＭＡ／ＣＡ方法は、個々のステーションのどのアクセス権が伝えられたかによる優先度方式の使用によって衝突を回避する。ステーションが送信できる状態にある場合、ステーションは、送信媒体すなわち無線経路を監視し、経路が空いている場合には送信要求を送信する。ＣＳＭＡ／ＣＡに関する詳細は、本明細書中で参考として援用されているＩＥＥＥ８０２．１１規格に記載されている。ＣＳＭＡ／ＣＡ方法により、衝突の出現は、低減されることがあるが、しかし完全には回避され得ない。

これにより、現在のサブネット内の残りのステーションからのブリッジ端末のサインオフは、必ずしも衝突なしに実施され得るとは限らない。サインオフを信号で伝えまたはブロードキャストする好ましいやり方は、ブリッジ端末から他のステーションまたは他のステーションからブリッジ端末へのＲＴＳ／ＣＴＳ（送信要求／送信可）を含めた通常のデータ伝送シーケンスである。このデータ交換は、ＮＡＶによって保護され、後に続く居眠りモードについての受信された信号のための確認をさらに含む。

ブリッジ回路の存在時間が終了し、また計画されているデータ送信がない場合、サインオフを伝えるための２つの代替方法がある。第１の代替方法はブロードキャスト・メッセージを送信することであり、このブロードキャスト・メッセージは、ブリッジ端末から個々のサブネット内の残りの端末またはステーションのうちのすべてまたはほとんどへの送信である。第２の代替方法は、端末から端末への送信であるデータ・フレームの送信である。第１代替方法すなわちブロードキャスト送信は図６に示され、データ・フレーム送信すなわち第２代替方法は図７に示されている。

図６から理解され得るようにブリッジ端末は、フレーム５０（網掛けされたフレーム）のブロードキャスト送信が終了するまで目を覚ましている。電力管理ビットを含むフレーム５０のブロードキャスト送信の終了後にブリッジ端末は、サブネット内の残りのステーションに来るべきその居眠り状態について知らせている。次いで、ブリッジ端末は、他のサブネットに切り換えられても良い。

こうしたブロードキャスト送信は、あるサブネット内、すなわちある独立基本サービス・セット（ＩＢＳＳ：ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｂａｓｉｃ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ）内のすべてのステーションに連絡する単純で効果的なやり方である。しかし、ブロードキャストの欠点は、衝突があるときに現れる。ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したブロードキャスト・メッセージのための確認はない。これにより、残りの端末のすべてにブロードキャスト・メッセージがうまく送達されるための制御は存在しない。本発明のある態様によれば、これは、複数のブロードキャスト・メッセージを連続して送信することによって解決され得る。したがって、たとえばフレーム５２および５４は、電力管理ビットを含むブロードキャスト・フレームであっても良い。しかし、複数のブロードキャストの送信でさえ、サブネット内のすべての端末によってブロードキャストがうまく受信されたことの確認を可能にしない。

第２の代替方法は好ましい実施形態である。本発明のこの例示的な実施形態によれば、データ・フレームは、ＲＴＳ／ＣＴＳ無しでブリッジ端末によって送信される。ＩＥＥＥ８０２．１１規格によれば受信側ステーションまたは端末は、こうしたデータ・フレームの受信を確認する。来るべき居眠り状態を知らせるためのこうしたデータ・フレームの送信を使用することは、ブリッジ端末の居眠りモード信号をうまく受信したことの確認を可能にする。本発明の一態様によれば確認の欠落は、このデータ・フレームの新しい送信を自動的に引き起こす。こうしたデータ・フレームの内容は、長さが０であるダミー・エントリを含んでもよい。これについては図７に示されている。図７から理解されても良いように、（網掛けで示された）フレーム５６は、このサブネット内のブリッジ端末の存在時間の来るべき終了の前に送信される。次いで、他の端末（この場合、他の端末は１つだけである）が、電力管理ビットを含むフレームをうまく受信したことを知らせるその肯定応答フレームＡＣＫ５８を送信した後に、ブリッジ端末は、他のサブネットに切り換わる。したがって、図７に示されたサブネットから見てブリッジ端末は、他のサブネットへの切換え後は居眠り状態にある。

ブリッジ端末の同期
省エネ・モードは、あるＩＢＳＳすなわちあるサブネット内ですべてのステーションが同期すると仮定する。同期自体は、ビーコンの送信によって実施される。これらのビーコンは、定期的な時間間隔で送信される、時刻同期機能（ＴＳＦ：ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の調整後に、残りの送信についてアドホック・トラフィック表示メッセージ（ＡＴＩＭ：ａｄ ｈｏｃ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｓｓａｇｅ）を用いて知らされる。これは、図８に示されている。図８は、ＡＴＩＭウィンドウを示している。ＡＴＩＭウィンドウの最初にビーコン６０の送信がある。次いで、残りの各送信についてＡＴＩＭメッセージ６２の送信を用いて知らされる。ＡＴＩＭメッセージは、受信端末によって肯定応答メッセージＡＣＫ６４を用いて肯定応答されなければならない。図８で１つの肯定応答メッセージが欠落している。したがって、その個々の送信が繰り返される。

居眠りモードにあるステーションは、他のステーションからの残りの送信を欠落しないために、ＡＴＩＭウィンドウの間目覚めている状態に変化しなければならない。

ＡＴＩＭウィンドウおよび同期は、ブリッジ端末にとって重要である。ブリッジ端末は２つまたは３つ以上ものサブネット間で絶えず変化しているので、ブリッジ端末は、それらのサブネット内で同期されなければならず、また両方のサブネットの各サブネット内の各ＡＴＩＭについて肯定応答メッセージＡＣＫを送信しなければならない。こうした肯定応答メッセージＡＣＫの欠落には２つの理由があるかもしれない。第１の理由は、送信されたメッセージが衝突のせいで受信されなかったことである。第２の理由は、欠落した同期のせいで受信側ステーションが居眠りモードにあることかもしれない。

両方の場合についてＩＥＥＥ８０２．１１規格は、連続したＡＴＩＭウィンドウ内の残りの送信の新しい表示を提供する。ＡＴＩＭウィンドウの第２の繰返し後にステーションがデータ・フレームの再送信を停止することを回避するために、本発明によるブリッジ端末は、各第２ＡＴＩＭウィンドウについて個々のサブネット内にブリッジ端末が存在するように構成される。

図８は、２つのサブネット間の周波数変更の時間依存図を示し、またＡＴＩＭウィンドウの位置を示している。パルス７０は、サブネットｎｅｔ１およびサブネットｎｅｔ２内のブリッジ端末の存在時間を示している。パルス７２はサブネットｎｅｔ２内のＡＴＩＭメッセージを示し、パルス７４はサブネットｎｅｔ１内のＡＴＩＭを示す。サブネットｎｅｔ１の動作は図９の上部に示されており、サブネットｎｅｔ２の動作は図９の下部に示されている。参照番号７６は、サブネットｎｅｔ１およびｎｅｔ２のうちの１つのサブネット内のブリッジ端末の拡大された存在時間を示している。

図９から理解されても良いように、動的に選択される端末によって変更され得るＡＴＩＭ期間および目標ビーコン送信時間（ＴＢＴＴ：ｔａｒｇｅｔ ｂｅａｃｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ）の変化する長さにより、両方のネットの異なるＡＴＩＭおよびＴＢＴＴが考慮されなければならない。

（パルス７８の間のＡＴＩＭウィンドウ７４の場合のように）ＡＴＩＭウィンドウが欠落され、または個々の確認が欠落している場合、ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、ステーションの存在を評価しまたは決定するために個々のステーションまたはターミナルが前の送信からの仮定を使用することを可能にする。こうした定義は、サブネットｎｅｔ１内のブリッジ回路の存在を示すパルス７８の間のように、ＡＴＩＭウィンドウを完全に省くことを可能にする。しかし、ＡＴＩＭウィンドウが欠落された場合、送信されたＡＴＩＭの確認は欠落する。したがって、ビーコンが成功するまでステーションは、その時点までに受信されたフレームに基づいてステーションの存在に関して仮定を行わなければならない。この知識によりステーションは、こうした送信フェーズの間でもデータ交換シーケンスを開始しても良い。しかし、居眠りモードに変化したかもしれない他のステーションも来るべき送信についてブリッジ端末から知らせを受けなければならないので、ＡＴＩＭウィンドウを永続的に省きすなわち欠落させ、またはＡＴＩＭメッセージを永続的に確認しないことは生じないかもしれない。それとは別に、ブリッジ端末が次のビーコンがいつ送られてくるかを知る必要がある。これにより、両方のサブネットの時刻同期機能（ＴＳＦ）との調整は、ブリッジ端末にとって重要であるかもしれない。

プローブ／プローブ応答を介した同期
ビーコンが欠落された後にブリッジ回路の時刻同期機能（ＴＳＦ）は、残りのステーション／端末のＴＳＦともはや同期されなくても良い。次いで、後続のビーコンの時刻はブリッジ端末にもはや知られていないので、したがって新しい同期が行われないことがあり得る。こうした場合、ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、プローブ−Ｐ／応答機構を提供する。この機構は、ステーションの無線セルへの帰属または加入に関するアクティブな要求である。プローブ−Ｐ／応答機構の間にプローブ要求メッセージが、サブネットワークのすべてのステーションに送信される。次いで、前にビーコンが送信された送信先ステーションは、要求に対してプローブ−応答メッセージで応答する。プローブ−応答メッセージは、タイム・スタンプやビーコン間隔などの情報を含む。これらの２つの情報フィールドは、ブリッジ端末のＴＳＦの新しい同期を提供する。

図１０は、周波数切換えフェーズにおけるプローブ−Ｐ／応答メッセージの使用を示している。本発明によるブリッジ端末のプローブ／応答機構の使用は、ＴＳＦの同期、またそれと同時に不在の信号伝達を可能にする。

図１１を参照して、図１から１０を参照して上記で述べた本発明の個々の要素および態様の相互作用について述べる。

図１１から理解されても良いようにブリッジ端末は、最初にサブネット１内で動作される。ＴＢＴＴの最初にブリッジ端末は、ビーコン８０を用いて同期される。ＡＴＩＭウィンドウ８２の残りについて、ブリッジ端末は、サブネット１内で操作される。送信フェーズの開始後にブリッジ端末は、設定された電力管理ビットを含むフレーム８４を送信することによって省電力状態（居眠り状態）へのその切換えについて知らせようと試みる。万一、来るべきデータ送信を用いて切換えを知らせる必要がある場合ブリッジ端末は、設定された電力管理ビットを含む中身の無いいわゆるダミー・データ・フレームを送信する。データ・フレームは、最後の送信を行いまた目覚めた状態にあるステーションに宛てられる。送信されたデータ・フレームについての完全な確認の受信後にブリッジ端末は、周波数を切換え、サブネットｎｅｔ２に参加するものとなる。サブネットｎｅｔ２の存在時間の間ブリッジ端末は、サブネットｎｅｔ１内の端末から見て居眠り状態すなわち省電力モードにある。したがって、サブネットｎｅｔ１内でダミー・データ・フレームを受信したすべてのステーションは、ブリッジ端末へのその送信を延期する。

上記で既に示されたように常に２ｍｓである切換え時間Ｄ１の後にブリッジ端末は、分散フレーム間空間（ＤＩＦＳ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎｔｅｒ−ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）の間、媒体すなわち無線経路を監視する。有利にはこれは、他のステーション間のデータ送信が妨害され、またはＡＴＩＭウィンドウ内の送信が妨害されることを回避する。ＤＩＦＳ後にブリッジ端末は、送信媒体が使用中でないと決定する場合、サブネットｎｅｔ２とのＴＳＦ同期のためアクティブ・スキャンを介してプローブ−要求メッセージを送信する。この時点で、ブリッジ端末は、完全にサブネットｎｅｔ２内に存在する。残りの存在時間８６の間、他のステーションとのまたそこからの通常のデータ送信が実施されても良い。サブネットｎｅｔ２内の存在時間８６の終了時にブリッジ端末は、サブネットｎｅｔ１からサブネットｎｅｔ２への変更時と同じように省電力すなわち居眠り状態へのその変更について知らせるか、信号で伝える。

ブリッジ端末がサブネットｎｅｔ１内のその後続の存在時間に切り換えられたときに、直前の存在時間の間に受信されたビーコン８０によりＴＢＴＴおよびＡＴＩＭウィンドウの継続時間が知られている。この時点で、存在時間８６の間にサブネットｎｅｔ２内で受信されたデータは、サブネットｎｅｔ１内の個々のステーションに分散され得る。それと同時に、回復された目覚め状態、すなわち存在についてサブネットｎｅｔ１内のステーションに知らされ得る。他のステーション、すなわちサブネットｎｅｔ２からデータ送信を受信しないステーションが送信チャネルを監視するという事実により他のステーションは、このデータ送信を用いてブリッジ端末の新しい存在時間について知らされる。したがって、この時点でサブネットｎｅｔ２内のすべてのステーションは、ブリッジ端末の現在の状態について知らされている。したがって、ＡＴＩＭウィンドウ内のＡＴＩＭの確認はもはや必要ない。有利にはアクティブ・スキャンは、ここでは省かれても良い。

図１０から理解されても良いように、サブネットｎｅｔ１内の存在時間８８の後にブリッジ端末は、サブネットｎｅｔ２に再び切り換えられ、サブネットｎｅｔ２内で別の存在時間９０を有する。図１０から理解され得るように存在時間９０の間のサブネットｎｅｔ２への切換え後に、新しいＡＴＩＭウィンドウがサブネットｎｅｔ２内で予定される。両方のサブネットのＡＴＩＭウィンドウおよびＴＢＴＴは非同期であり、それぞれ異なるサイズを有する。サブネットｎｅｔ２のＡＴＩＭウィンドウが受信され得る間、サブネットｎｅｔ１内の適時シフトされたＡＴＩＭウィンドウは欠落される。この場合、万一これらのステーション内で来るべき送信がある場合に残りのステーションは、サブネットｎｅｔ１内のブリッジ端末にＡＴＩＭメッセージを送信する。この信号伝達は、ＡＴＩＭウィンドウの最後まで繰り返され、ＡＴＩＭウィンドウの最後に終了される。ＡＴＩＭ情報の欠落は、次のＡＴＩＭウィンドウまで、来るべきＭＳＤＵ（ＭＡＣサービス・データ・ユニット：ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）のバッファリングをもたらす。図３を参照して既に示されたようにサブネットｎｅｔ２内の存在時間は、ＡＴＩＭウィンドウの長さだけ拡大される。

本明細書の例示的な一実施形態による各サブネットが無線伝送用の端末を含む３つのサブネットを含むアドホック・ネットワークの簡略化された概略図である。 本明細書の例示的な一実施形態による２つのサブネット間の切換えを示す時間依存図である。 本明細書の例示的な一実施形態による時間ジッタ補償を示す時間依存図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１規格によるＭＡＣフレーム形式を示す図である。 本明細書の例示的な一実施形態によるサブネット内の存在および不在のシグナリングを示す時間依存図である。 本明細書の例示的な一実施形態による居眠りモードを伝えるためのブロードキャストの時間依存図である。 本明細書の例示的な一実施形態による居眠りモードを知らせるためのデータ・フレームの伝送の時間依存図である。 本明細書の例示的な一実施形態によるアドホック・トラフィック表示メッセージの時間依存図である。 本明細書の例示的な一実施形態による周波数の切換えに対するＡＴＩＭの効果を示す時間依存図である。 本明細書の例示的な一実施形態によるプローブ−応答機構の使用を示す時間依存図である。 本発明による通信ネットワークを操作するための方法の例示的な一実施形態の時間依存図である。

Claims (11)

1. 通信ネットワークの第１のサブネットと第２のサブネットをブリッジ端末を用いて接続する方法であって、前記第１のサブネットが第１の周波数チャネル上で動作し、前記第２のサブネットが第２の周波数チャネル上で動作する方法であって、
   前記ブリッジ端末を前記第１の周波数チャネル上の前記第１のサブネット内の動作と前記第２の周波数チャネル上の前記第２のサブネット内の動作との間で切り換えるステップであって、前記ブリッジ端末が前記第２のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第１のサブネットには使用不可能であり、前記ブリッジ端末が前記第１のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第２のサブネットには使用不可能であるステップと、
   ヘッダにおいて電力管理ビットを送信した後に前記ブリッジ端末によりサービス提供されないサブネットの全ての端末に送信されるデータフレームのヘッダにおいて電力管理ビットを送信することにより、前記ブリッジ端末が前記第１または前記第２のサブネット内で使用不可能であることをそれぞれ前記第１または第２のサブネットの全ての端末に伝えるステップと、
   前記ヘッダにおいて前記電力管理ビットを送信した後に、前記ブリッジ端末を他のサブネットの周波数チャネルに切り換えるステップと、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記通信ネットワークがＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したパケット伝送ネットワークである請求項１に記載の方法。
3. 前記ブリッジ端末の前記動作が、前記ブリッジ端末が前記第１および第２のサブネットの各サブネット内で所定の時間間隔の間動作するように前記第１および第２のサブネット間で定期的に切り換えられ、１つのサブネット内での前記ブリッジ端末の存在および不在時間の広がりが、平均存在および不在時間に従って前記切換えを制御することによって複数の切換えサイクルにわたって補償される請求項２に記載の方法。
4. 欠落したビーコン信号の内容が、プローブ／プローブ信号を用いて前記ブリッジ端末によって報告される請求項１に記載の方法。
5. 通信ネットワークの第１のサブネットと第２のサブネットを接続するためのブリッジ端末であって、前記第１のサブネットが第１の周波数チャネル上で動作し、前記第２のサブネットが第２の周波数チャネル上で動作するブリッジ端末であって、
   前記ブリッジ端末が前記第１の周波数チャネル上の前記第１のサブネット内の動作と前記第２の周波数チャネル上の前記第２のサブネット内の動作との間で切り換えられ、前記ブリッジ端末が前記第２のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第１のサブネットには使用不可能であり、前記ブリッジ端末が前記第１のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第２のサブネットには使用不可能であり、
   前記ブリッジ端末が前記第１または第２のサブネット内で使用不可能であることを伝えるために、データフレームのヘッダにおいて電力管理ビットを設定する手段と、
   前記ヘッダにおいて前記電力管理ビットを送信した後に前記ブリッジ端末によりサービス提供されないサブネットの全ての端末に前記ヘッダを送信する手段と、
   前記ヘッダにおいて前記電力管理ビットを送信した後に、前記ブリッジ端末を他のサブネットの周波数チャネルに切り換える手段と、
   を備えることを特徴とするブリッジ端末。
6. 前記通信ネットワークがＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したパケット伝送ネットワークである請求項５に記載のブリッジ端末。
7. 前記ブリッジ端末の前記動作が、前記ブリッジ端末が前記第１および第２のサブネットの各サブネット内で所定の時間間隔の間動作するように前記第１および第２のサブネット間で定期的に切り換えられ、前記ブリッジ端末が、平均存在および不在時間に基づいて複数の切換えサイクルにわたって前記第１のサブネットおよび前記第２のサブネットの前記ブリッジ端末の存在および不在時間の広がりを補償するように適合される請求項５に記載のブリッジ端末。
8. 欠落したビーコン信号の内容が、プローブ／プローブ信号を用いて前記ブリッジ端末によって報告される請求項５に記載のブリッジ端末。
9. 第１のサブネットと、第２のサブネットと、通信ネットワークの第１のサブネットおよび第２のサブネットを接続するためのブリッジ端末とを含む通信ネットワークであって、前記第１のサブネットが第１の周波数チャネル上で動作し、前記第２のサブネットが第２の周波数チャネル上で動作する通信ネットワークであって、
   前記ブリッジ端末の動作が前記第１の周波数チャネル上の前記第１のサブネット内の動作と前記第２の周波数チャネル上の前記第２のサブネット内の動作との間で切り換えられ、前記ブリッジ端末が前記第２のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第１のサブネットには使用不可能であり、前記ブリッジ端末が前記第１のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第２のサブネットには使用不可能であり、
   前記ブリッジ端末が前記第１または第２のサブネット内で使用不可能であることを伝えるために、データフレームのヘッダにおいて電力管理ビットを設定する手段と、
   前記ヘッダにおいて前記電力管理ビットを送信した後に前記ブリッジ端末によりサービス提供されないサブネットの全ての端末に前記ヘッダを送信する手段と、
   前記ヘッダにおいて前記電力管理ビットを送信した後に、前記ブリッジ端末を他のサブネットの周波数チャネルに切り換える手段と、
   を備えることを特徴とする通信ネットワーク。
10. 前記通信ネットワークがＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したパケット伝送ネットワークである請求項９に記載の通信ネットワーク。
11. 第１のサブネットと第２のサブネットを接続するための通信ネットワークのブリッジ端末を動作するためのコンピュータ・プログラムであって、前記第１のサブネットが第１の周波数チャネル上で動作し、前記第２のサブネットが第２の周波数チャネル上で動作するコンピュータ・プログラムであって、
    前記コンピュータ・プログラムが前記ブリッジ端末上で実行されるときに、前記ブリッジ端末が、
    前記ブリッジ端末の動作を前記第１の周波数チャネル上の前記第１のサブネット内の動作と前記第２の周波数チャネル上の前記第２のサブネット内の動作との間で切り換えるステップであって、前記ブリッジ端末が前記第２のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第１のサブネットには使用不可能であり、前記ブリッジ端末が前記第１のサブネット内で動作するときに前記ブリッジ端末が前記第２のサブネットには使用不可能であるステップと、
    ヘッダにおいて電力管理ビットを送信した後に前記ブリッジ端末によりサービス提供されないサブネットの全ての端末に送信されるデータフレームのヘッダにおいて電力管理ビットを送信することにより、前記ブリッジ端末が前記第１または前記第２のサブネット内で使用不可能であることをそれぞれ前記第１または第２のサブネットの全ての端末に伝えるステップと、
    前記ヘッダにおいて前記電力管理ビットを送信した後に、前記ブリッジ端末を他のサブネットの周波数チャネルに切り換えるステップと、
    を実施するコンピュータ・プログラム。

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