JP5292510B2 - マルチキャストフレーム処理方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、無線LAN(Wireless Local Area Network;WLAN)に関し、より具体的に、無線LANシステムにおけるマルチキャストフレームを処理する技術に関する。
最近、情報通信技術の発展とともに多様な無線通信技術が開発されている。このうち、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、携帯型マルチメディアプレイヤ(Portable Multimedia Player;PMP)などのような携帯型端末機を用いて家庭や企業または特定サービス提供地域で無線でインターネットに接続することができるようにする技術である。
WLAN技術の標準化機構であるIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802が1980年2月に設立された以来、多くの標準化作業が実行されている。初期のWLAN技術は、IEEE802.11を介して2.4GHz周波数を使用して周波数ホッピング、帯域拡散、赤外線通信などで1〜2Mbpsの速度をサポートした以来、最近にはOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)を適用して最大54Mbpsの速度をサポートすることができる。さらに、IEEE802.11ではQoS(Quality for Service)の向上、アクセスポイント(Access Point)プロトコル互換、セキュリティ強化(Security Enhancement)、無線リソース測定(Radio Resource measurement)、車両環境のための無線接続(Wireless Access Vehicular Environment)、速いローミング(Fast Roaming)、メッシュネットワーク(Mesh Network)、外部ネットワークとの相互作用(Interworking with External Network)、無線ネットワーク管理(Wireless Network Management)等、多様な技術の標準を実用化または開発中である。
IEEE802.11のうち、IEEE802.11bは、2.4GHz帯域の周波数を使用して最高11Mbsの通信速度をサポートする。IEEE802.11b以後に商用化されたIEEE802.11aは、2.4GHz帯域でない5GHz帯域の周波数を使用することによって相当混雑した2.4GHz帯域の周波数に比べて干渉に対する影響を減らし、OFDM技術を使用して通信速度を最大54Mbpsまで向上させた。然しながら、IEEE802.11aはIEEE802.11bに比べて通信距離が短いという短所がある。また、IEEE802.11gはIEEE802.11bと同様に2.4GHz帯域の周波数を使用して最大54Mbpsの通信速度を具現し、後方互換性(Backward Compatibility)を満たしているため、相当な注目を浴びており、通信距離においてもIEEE802.11aより優位にある。
また、無線LANで弱点と指摘されてきた通信速度に対する限界を克服するために比較的最近に制定された技術規格としてIEEE802.11nがある。IEEE802.11nの目的は、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張することである。より具体的に、IEEE802.11nではデータ処理速度が最大540Mbps以上である高処理率(High Throughput;HT)をサポートし、また、送信エラーを最小化してデータ速度を最適化するために送信部と受信部の両方ともに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。また、この規格は、データ信頼性を高めるために重複される写本を複数個送信するコーディング方式を使用するだけでなく、速度を増加させるために直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplex;OFDM)を使用することもできる。
WLANの普及が活性化され、これを用いたアプリケーションが多様化されることによって、最近にはIEEE802.11nがサポートするデータ処理速度より高い処理率をサポートするための新たなWLANシステムに対する必要性が台頭されている。超高処理率(Very High Throughput;VHT)無線LANシステムは、1Gbps以上のデータ処理速度をサポートするために最近に新たに提案されているIEEE802.11無線LANシステムのうち一つである。VHT無線LANシステムという名称は任意であり、現在は1Gbps以上のスループットを提供するために4×4MIMO及び80MHzまたはその以上のチャネルバンド幅を使用するシステムに対する実現可能性テスト(feasibility test)が進行されている。
VHT無線LANでは、現在1Gbps以上のスループットを達成するための方法として6GHz以下のバンドと60GHzバンドを用いる二つの種類方法が論議されており、現在60GHzバンドのチャネルを用いる方案がより大きい注目を浴びている。これは6GHz以下バンドのチャネルは、他の無線通信システムでも使用中であるため、使用可能な無線リソースが限定されているという短所などに起因したことであり、60GHzバンドのチャネルを使用する場合にはこのような短所を克服することができる。然しながら、60GHzバンドは、高周波数の特性上、6GHz以下のバンドに比べてサービスカバレッジが狭いという短所を有する。従って、60GHzバンドを使用する超高処理率無線LANシステムでは狭いサービスカバレッジの問題を解決する方案が必要である。
一方、無線LANシステムでのデータ送信は、ターゲット装置(Target Device)または目標装置(Destination Device)の数によって、ユニキャスト(Unicast)、マルチキャスト(Multicast)、及びブロードキャスト(Broadcast)に区分することができる。送信データの目標装置が一つの端末であるユニキャストとは違って、マルチキャストとブロードキャストは、送信データの目標装置が複数の端末である。
マルチキャストは、送信フレームのターゲットアドレス(Target Address)または目標アドレス(Destination Address)がマルチキャストグループアドレス(Multicast Group Address)で特定され、ブロードキャストは、前記マルチキャストグループアドレスが全ての端末を特定する特殊なマルチキャストである。従って、以下、単純に‘マルチキャスト’という場合にも、それがその性質上許容されない場合を除いては‘ブロードキャスト’も含むと解釈される。
マルチキャスト送信は、単一データストリームを複数の目標端末に同時的に伝達するため、データトラフィックを減少させることができ、効率的なチャネルの利用が可能になるようにする。このようなマルチキャストは、多様なアプリケーション、例えば、ビデオ会議(Video Conference)、企業広報(Corporate Communication)、遠隔学習(Distance Learning)、ソフトウェアの分配、株式相場(Stock quotes)やニュースなどのような各種情報の提供などに有用に用いられることができる。また、マルチキャストは、無線ホームネットワークで多数の人々が共にゲームをしたり、或いはストリーミングデータを共有するアプリケーションで用いられることもできる。
このようなマルチキャストは、特定データストリームに関心のある受信端末のグループ、即ち、マルチキャストグループの概念に基づく。マルチキャストされるデータの受信に関心のある端末は、前記データを受信するためには、まず、該当マルチキャストグループに加入しなければならない。媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)階層で、マルチキャストグループは、マルチキャストMACアドレスにより特徴付けられる。また、一般的に、MAC階層より上位階層がマルチキャストグループの生成、加入、脱退、及び変更に責任があるため、ここではこのようなMACアドレスにより特定されるマルチキャストグループの生成や加入などの問題は論外とする。
然しながら、マルチキャスト送信では該当マルチキャストグループに加入した端末、即ち、目標端末がソース端末から提供される全てのデータを成功的に受信したかどうかを確認し難い。特に、米国電子電気通信学会(Institute of Electrical and Electronic Engineers;IEEE)802.11規格にはマルチキャストトラフィックに対するエラー復旧メカニズム(Error Recovery Mechanism)に対して規定されていないだけでなく、また、マルチキャストフレームと異なるフレーム間の衝突を防止することができる方法に対して何らの規定をおいていない。従って、現在のマルチキャストサービスでは、目標端末がマルチキャストされるデータを完全且つ信頼性のあるように受信することを保障しない。
マルチキャスト送信の信頼性を保障するための一つの方法は、適応的変調方式を適用することが考慮されている。適応的変調方式によると、該当マルチキャストグループに加入した全ての端末がマルチキャストフレームを受信することができるように、マルチキャスト送信では可能な限り低い変調(Modulation)方式を使用するようにする。然しながら、低い変調方式はそれだけデータ送信率を落とすため、無線LANシステムのデータ処理率の向上に障害要素になることができる。従って、付加的な副作用無しにマルチキャストフレーム送信の信頼性とQoSを保障することができる技術に対する研究が要求されている。
本発明が解決しようとする一つの課題は、サービスカバレッジを拡張することができるだけでなく、マルチキャスト送信の信頼性を確保することができるマルチキャストフレーム処理方法を提供することである。
本発明が解決しようとする他の一つの課題は、マルチキャストフレームを受信する端末の位置などを考慮してマルチキャスト送信の信頼性を確保することができるだけでなく、システム全体で高いデータ送信率を達成することができる無線LANシステムにおけるマルチキャストフレーム処理方法を提供することである。
また、前述した一連の過程でデータフレームの重複受信現象を解決するための方案を提供し、ステイションのメモリ使用効率性を向上させ、過負荷を防止しようとする。
発明の一態様において、無線LANシステムにおけるマルチキャストフレームを処理する方法は、ステイションは、AP(access point)からユニキャストフレームを受信し、前記ユニキャストフレームは、前記ユニキャストフレームを受信する一つのステイションを指示するユニキャスト住所を含み、前記ステイションは、前記APからマルチキャストフレームを受信し、前記マルチキャストフレームは、前記マルチキャストフレームを受信するステイショングループを指示するグループ住所を含み、前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複されるかどうかを決定し、前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複される場合、前記マルチキャストフレームを廃棄(discard)することを含む。
前記ユニキャストフレーム及び前記マルチキャストフレームを受信する前に、前記APにより少なくとも一つのマルチキャストフレームが少なくとも一つのユニキャスト変換フレームに送信されるDMS(Direct Multicast Service)を開始し、前記マルチキャストフレーム及び前記ユニキャストフレームを受信した後に前記DMSを終了することをさらに含む。
前記DMSを開始することは、前記APに前記DMSの開始を要求する要求メッセージを送り、前記APから前記要求フレームに対する応答メッセージを受信することを含む。
前記DMSを終了することは、前記DMSの終了を知らせる終了メッセージを前記APから受信することを含む。
前記DMSを終了することは、前記DMS終了を要求する終了要求メッセージを送信することをさらに含む。
前記終了メッセージは、前記ユニキャストフレームが前記マルチキャストフレームと重複されるかどうかを決定するのに用いられるシーケンス制御フィールド(sequence control field)を含む。
前記シーケンス制御フィールドは、前記APがユニキャストフレームを変換して得た最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を含む。
前記ユニキャストフレームが前記DMSでの最後のユニキャストフレームであり、前記シーケンス制御フィールドの前記シーケンス番号が前記マルチキャストフレームのシーケンス番号に対応される場合、前記マルチキャストフレームと前記ユニキャストフレームは重複されたと決定される。
本発明の他の態様において、無線LANシステムにおけるマルチキャストフレームを処理する装置は、RF(radio frequency)部及び前記RF部と機能的に連結されたプロセッサを含み、前記プロセッサは、AP(access point)からユニキャストフレームを受信し、前記APからマルチキャストフレームを受信し、前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複されるかどうかを決定し、前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複される場合、前記マルチキャストフレームを廃棄(discard)するように設定され、前記ユニキャストフレームは、前記ユニキャストフレームを受信する一つのステイションを指示するユニキャスト住所を含み、前記マルチキャストフレームは、前記マルチキャストフレームを受信するステイショングループを指示するグループ住所を含む。
前記プロセッサは、前記ユニキャストフレーム及び前記マルチキャストフレームを受信する前に、前記APにより少なくとも一つのマルチキャストフレームが少なくとも一つのユニキャスト変換フレームに送信されるDMS(Direct Multicast Service)を開始し、前記マルチキャストフレーム及び前記ユニキャストフレームを受信した後に前記DMSを終了するように設定される。
前記プロセッサは、前記APに前記DMSの開始を要求する要求メッセージを送り、前記APから前記要求フレームに対する応答メッセージを受信して前記DMSを開始するように設定される。
前記プロセッサは、前記DMSの終了を指示する終了メッセージを前記APから受信して前記DMSを終了するように設定される。
前記終了メッセージは、前記ユニキャストフレームが前記マルチキャストフレームと重複されるかどうかを決定するのに用いられるシーケンス制御フィールド(sequence control field)を含む。
前記シーケンス制御フィールドは、前記APがユニキャストフレームを変換して得た最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を含む。
前記プロセッサは、前記ユニキャストフレームが前記DMSでの最後のユニキャストフレームであり、前記シーケンス制御フィールドの前記シーケンス番号が前記マルチキャストフレームのシーケンス番号に対応される場合、前記マルチキャストフレームと前記ユニキャストフレームは重複されたと決定するように設定される。
また、本発明の他の態様において、無線ランシステムにおけるDMS(Directed Multicast Service)をサポートするAPは、RF(radio frequency)部及び前記RF部と機能的に連結されたプロセッサを含み、前記プロセッサは、DMSを開始し、単一ステイションを指示するユニキャスト住所を含む、マルチキャストフレームを変換して得たユニキャストフレームを送信し、DMSを終了するための終了メッセージを送信するように設定され、前記終了メッセージは、前記単一ステイションが前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複されるかどうかを決定するのに用いられるシーケンス制御フィールドを含む。
前記シーケンス制御フィールドは、前記プロセッサがユニキャストフレームに変換して得た最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を含む。
本発明は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
無線LANシステムにおけるマルチキャストフレームを処理する方法において、
ステイションは、AP(access point)からユニキャストフレームを受信し、前記ユニキャストフレームは、前記ユニキャストフレームを受信する一つのステイションを指示するユニキャスト住所を含み、
前記ステイションは、前記APからマルチキャストフレームを受信し、前記マルチキャストフレームは、前記マルチキャストフレームを受信するステイショングループを指示するグループ住所を含み、
前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複されるかどうかを決定し、
前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複される場合、前記マルチキャストフレームを廃棄(discard)することを含む方法。
(項目2)
前記ユニキャストフレーム及び前記マルチキャストフレームを受信する前に、前記APにより少なくとも一つのマルチキャストフレームが少なくとも一つのユニキャスト変換フレームに送信されるDMS(Direct Multicast Service)を開始し、前記マルチキャストフレーム及び前記ユニキャストフレームを受信した後に前記DMSを終了することをさらに含む項目1に記載の方法。
(項目3)
前記DMSを開始することは、前記APに前記DMSの開始を要求する要求メッセージを送り、前記APから前記要求フレームに対する応答メッセージを受信することを含む項目2に記載の方法。
(項目4)
前記DMSを終了することは、前記DMSの終了を知らせる終了メッセージを前記APから受信することを含む項目2に記載の方法。
(項目5)
前記DMSを終了することは、前記DMS終了を要求する終了要求メッセージを送信することをさらに含む項目4に記載の方法。
(項目6)
前記終了メッセージは、前記ユニキャストフレームが前記マルチキャストフレームと重複されるかどうかを決定するのに用いられるシーケンス制御フィールド(sequence
control field)を含む項目4に記載の方法。
(項目7)
前記シーケンス制御フィールドは、前記APがユニキャストフレームを変換して得た最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を含む項目6に記載の方法。
(項目8)
前記ユニキャストフレームが前記DMSでの最後のユニキャストフレームであり、前記シーケンス制御フィールドの前記シーケンス番号が前記マルチキャストフレームのシーケンス番号に対応される場合、前記マルチキャストフレームと前記ユニキャストフレームは重複されたと決定する項目7に記載の方法。
(項目9)
無線LANシステムにおけるマルチキャストフレームを処理する装置において、
前記装置は、RF(radio frequency)部及び前記RF部と機能的に連結されたプロセッサを含み、
前記プロセッサは、
AP(access point)からユニキャストフレームを受信し、
前記APからマルチキャストフレームを受信し、
前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複されるかどうかを決定し、前記ユニキャストフレームと前記マルチキャストフレームが重複される場合、前記マルチキャストフレームを廃棄(discard)するように設定され、
前記ユニキャストフレームは、前記ユニキャストフレームを受信する一つのステイションを指示するユニキャスト住所を含み、前記マルチキャストフレームは、前記マルチキャストフレームを受信するステイショングループを指示するグループ住所を含む装置。
(項目10)
前記プロセッサは、前記ユニキャストフレーム及び前記マルチキャストフレームを受信する前に、前記APにより少なくとも一つのマルチキャストフレームが少なくとも一つのユニキャスト変換フレームに送信されるDMS(Direct Multicast Service)を開始し、前記マルチキャストフレーム及び前記ユニキャストフレームを受信した後に前記DMSを終了するようにさらに設定された項目9に記載の装置。
(項目11)
前記プロセッサは、前記APに前記DMSの開始を要求する要求メッセージを送り、前記APから前記要求フレームに対する応答メッセージを受信して前記DMSを開始するように設定された項目10に記載の装置。
(項目12)
前記プロセッサは、前記DMSの終了を指示する終了メッセージを前記APから受信して前記DMSを終了するように設定された項目10に記載の装置。
(項目13)
前記終了メッセージは、前記ユニキャストフレームが前記マルチキャストフレームと重複されるかどうかを決定するのに用いられるシーケンス制御フィールド(sequence control field)を含む項目12に記載の装置。
(項目14)
前記シーケンス制御フィールドは、前記APがユニキャストフレームを変換して得た最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を含む項目13に記載の装置。
(項目15)
前記プロセッサは、前記ユニキャストフレームが前記DMSでの最後のユニキャストフレームであり、前記シーケンス制御フィールドの前記シーケンス番号が前記マルチキャストフレームのシーケンス番号に対応される場合、前記マルチキャストフレームと前記ユニキャストフレームは重複されたと決定するように設定された項目14に記載の装置。
無線LANシステムでサービスカバレッジを拡張することができるだけでなく、マルチキャスト送信の信頼性を確保することができる。また、その過程で発生可能なデータフレームの重複受信現象を解決するための方案を提供し、ステイションのメモリ使用効率性を向上させて過負荷を防止することができる。
本発明の実施例が適用されることができる無線LANシステムの一例を示す。 本発明の一実施例に係る変換フレーム送信方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る変換フレーム送信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によって送信されるDMS要求メッセージを示す。 図4に示すDMS要求メッセージのDMSディスクリプタリストフィールドを示す。 本発明の一実施例によって送信されるDMS応答メッセージを示す。 図6に示すDMS応答メッセージのDMS状態リストフィールドを示す。 本発明の他の一実施例に係る重複受信されたマルチキャストフレームを廃棄する方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例に係る変換フレーム送信方法を実行する無線通信装置を示す。
以下、図面を参照して本発明の実施例に対して詳細に説明する。後述する実施例では60GHzバンドで動作する超高処理率(Very High Throughput;VHT)無線LANシステムでのマルチキャスト手順に有用に適用されることができるが、ここに限定されるものではない。例えば、後述する本発明の実施例は、6GHz以下バンドで動作するVHT無線LANシステムでも同一に適用されることができる。
図1は、本発明の実施例が適用されることができる無線LANシステムの一例を示す。
図1を参照すると、VHT無線LANシステムのような無線LANシステムは、一つまたはその以上の基本サービスセット(Basic Service Set;BSS)を含む。BSSは、成功的に同期化して互いに通信することができるステイション(Station;STA)の集合であり、特定領域を意味する概念ではない。BSSは、インフラストラクチャBSS(infrastructure BSS)と独立BSS(Independent BSS;IBSS)に区分することができ、図1にはインフラストラクチャBSSが示されている。インフラストラクチャBSS(BSS1、BSS2)は、一つまたはその以上のNon−AP STA(STA 1、STA 3、STA 4)、分配サービス(Distribution Service)を提供するステイションであるアクセスポイント(AP 1(STA 2)、AP 2(STA 5))、及び複数のアクセスポイント(AP 1、AP 2)を連結させる分配システム(Distribution System;DS)を含む。インフラストラクチャBSSではAP STAがBSSのNon−AP STAを管理する。反面、独立BSSは、アドホックモードに動作するBSSである。IBSSは、AP VHT STAを含まないため、中央で管理機能を遂行する個体(Centralized Management Entity)がない。即ち、IBSSではNon−AP STAが分散された方式(distributed manner)に管理される。IBSSでは全てのSTAが移動ステイションからなることができ、DSへの接続が許容されなくて自己完備的ネットワーク(self−contained network)を構築する。
STAは、IEEE802.11標準の規定による媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)と無線媒体に対する物理層(Physical Layer)インターフェースを含む任意の機能媒体であり、広義ではAPと非APステイション(Non−AP Station)の両方ともを含む。また、後述するような多重チャネル環境で1GHz以上の超高速データ処理をサポートするSTAをVHT STAという。本発明の実施例が適用されることができるVHT無線LANシステムでは、前記BSSに含まれるSTAは全部VHT STAであり、或いはVHT STAとレガシSTA(例えば、IEEE802.11nによるHT STA)が共存することもできる。
STAのうちユーザが操作する携帯用端末はNon−AP STA(STA 1、STA 3、STA 4、STA 6、STA 7及びSTA 8)であり、単純にSTAという時はNon−AP STAを意味する。Non−AP STAは、端末(terminal)、無線送受信部(Wireless Transmit/Receive Unit;WTRU)、ユーザ装備(User Equipment;UE)、移動局(Mobile Station;MS)、携帯用端末(Mobile Terminal)、または移動サブスクライバユニット(Mobile Subscriber Unit)など、他の名称で呼ばれることもできる。また、後述するような多重チャネル環境で1GHz以上の超高速データ処理をサポートするNon−AP STAをNon−AP VHT STAまたは簡単にVHT STAという。
また、AP(AP 1、AP 2)は自体結合されているSTA(Associated Station)のために無線媒体を経由してDSに対する接続を提供する機能個体である。APを含むインフラストラクチャBSSで非AP STA間の通信はAPを経由して行われることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合には非AP STA間でも直接通信が可能である。APは、アクセスポイントという名称外に集中制御器、基地局(Base Station;BS)、ノードB、BTS(Base Transceiver System)、またはサイト制御器などで呼ばれることもできる。また、後述するような多重チャネル環境で1GHz以上の超高速データ処理をサポートするAPをVHT APという。
複数のインフラストラクチャBSSは、分配システム(Distribution System;DS)を介して相互連結されることができる。DSを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(Extended Service Set;ESS)という。ESSに含まれるSTAは互いに通信することができ、同じESS内で非AP STAはシームレス通信しつつ、一つのBSSから他のBSSに移動することができる。
DSは、一つのAPが他のAPと通信するためのメカニズムであり、これによると、APは自体管理するBSSに結合されているSTAのためにフレームを送信したり、或いはいずれの一つのSTAが他のBSSに移動した場合にフレームを伝達したり、或いは有線ネットワークなどのような外部ネットワークとフレームを伝達することができる。このようなDSは、必ずネットワークである必要はなく、IEEE802.11に規定された所定の分配サービスを提供することができる限り、その形態に対しては何らの制限がない。例えば、DSは、メッシュネットワークのような無線ネットワークであり、或いはAPを互いに連結させる物理的な構造物である。
このようなVHT WLANシステムでは、VHT AP及び/またはVHT STAが全方向アンテナ(Omni−direction Antenna)を使用する場合には、マルチキャスト送信において送信の信頼性を確保することができないという問題を招くことができる。その理由は、複数のVHT STAが同時に受信することを前提とするマルチキャスト送信では前記複数のVHT STAは数か所に分散されて位置し、一部VHT STAは、メディアストリームをマルチキャスティングする送信装置(例えば、VHT AP)に近く位置するが、一部VHT STAは相当遠く離れて位置するためである。
前述したように、VHT WLANシステムは、サービスカバレッジが狭いため、送信装置であるVHT APで遠く離れて位置したり、或いは前記VHT APの陰影地域(Non−Line Of Sight;NLOS)に位置する場合にはマルチキャスティングされるメディアストリームの送信の信頼性を確保するのが相当難しい。このような問題点は、前記VHT WLANシステムがこの60GHzバンドで動作する場合にサービスカバレッジが狭いため、より大きい問題になるが、6GHz以下のバンドで動作する場合にも同じ問題が発生するおそれがある。
このような問題点を解決するために本発明の実施例で提案する方法は、一部または全部のマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して送信することである。以下、本発明の実施例に係る変換フレーム送信方法に対して、図2等を参照して説明する。
一方、以下ではVHT WLANシステムを例に挙げて一般的なマルチキャストサービスに対して説明し、後述する本発明の実施例では次の事項を仮定する。
まず、マルチキャストされるメディアストリームを送信する装置、例えば、VHT APは、方向性アンテナを用いた送信(例えば、ビーム形成を用いた送信)をサポートする。これはVHT APがマルチキャストストリームを全方向モード(Omni−directional Mode)で送信したり、或いは方向性モード(Directional Mode)に送信することができるということを意味する。VHT APが全方向モードにマルチキャストストリームを送信する場合、前記VHT APに隣接したVHT STAのみ成功的にマルチキャストストリームを受信することができるが、陰影地域(NLOS)に位置するVHT STAはマルチキャストストリームを成功的に受信することができない。反面、VHT APが方向性モードにマルチキャストストリームを送信する場合、該当方向に位置するVHT STAは陰影地域(NLOS)に位置するVHT STAまでマルチキャストストリームを成功的に受信することができる。
また、本発明の実施例によると、マルチキャストストリームを受信するVHT STAは必ず方向性アンテナをサポートする必要はない。即ち、一部VHT STAは方向性アンテナを用いた受信をサポートするが、他のVHT STAは方向性アンテナを用いた受信をサポートしない場合もある。ただし、方向性アンテナを用いた受信をサポートするVHT STAは、VHT APが方向性モードにマルチキャストストリームを送信すると、これに合わせてビーム形成(BeamForming;BF)受信を調整することができる。
このような仮定による場合、マルチキャストフレームの送受信に対しては、次の四つの場合の送受信モード、即ち、1)全方向モード送信と全方向モード受信、2)全方向モード送信と方向性モード受信、3)方向性モード送信と全方向モード受信、及び4)方向性モード送信と方向性モード受信が可能である。また、VHT WLANシステムでは、前記四つの送受信モードのうちいずれか一つを用いたり、或いは二つ以上の組合せが適用されることができ、本発明の実施例によると、マルチキャスト送信のサービスカバレッジを拡張し、また、送信の信頼性を保障することができるように全方向モード送信と方向性モード送信を並行する。また、マルチキャストストリームを受信するVHT STAは、望ましくは、送信モードによって受信モードを調整し、これに限定されるものではない。
図2は、本発明の一実施例に係るマルチキャストフレーム処理方法を示すフローチャートである。
APは、マルチキャスト送信するフレームをユニキャストフレームに変換することができ、一つのステイションに対してマルチキャストとユニキャストを同時に実行することができる。言い換えると、グループアドレスされたフレーム(a group addressed frame)であるマルチキャスト送信フレームを個別アドレスされたフレーム(an individually addressed frame)であるユニキャスト送信フレームに送信し、本来のマルチキャスト送信フレームもマルチキャスティングされることができる。以下、マルチキャスト送信されるグループアドレスされたフレームをマルチキャストフレームといい、ユニキャスト送信される個別アドレスされたフレームをユニキャストフレームという。
マルチキャストフレームのユニキャスト変換は、ステイションの要求によってまたはAPの判断または制御により実行されることができる。本発明の実施例ではステイションの要求有無と関係なしに、APがマルチキャストフレームをユニキャスト変換して送信する場合を例に上げて説明する。
APは、マルチキャスト送信時一部マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換する(S210)。また、ステイションは変換されたフレームをAPから受信する(S220)。
本発明の実施例によると、APは、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換(converting)して、マルチキャストレシーバ(multicast receiver)であるステイションに点対点(point−to−point)方式に送信する。ユニキャスト送信方式を使用するようになると、方向性アンテナ(directional antenna)を介してサービスカバレッジ(service coverage)を高めることができる。また、ユニキャスト方式に送信すると、肯定応答(acknowledgement)を介してフレーム送信の信頼性(reliability)を高めることができる。
然しながら、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して送信する場合、ステイションは、原本フレームであるマルチキャストフレームと変換されたフレームであるユニキャストフレームとの間のマッピング情報の提供を受ける必要がある。マッピング情報は、原本フレームと変換フレームが重複されて送信された場合、二つのうち一つを廃棄してメモリ空間を確保して過負荷を防止するためである。重複が発生した場合、マルチキャストフレームが原本フレームであり、ユニキャストフレームが変換フレームであるため、ステイションは、信頼性がより高い変換フレームを残し、原本フレームを廃棄(discard)するようになる。
APは、マルチキャストグループM(Multicast Group M)に対し、ディレクテッドマルチキャストサービス(Directed Multicast Service;DMS)を開始する。マルチキャストグループMは、マルチキャスト送信の対象になるフレームの集合を意味する。また、ディレクテッドマルチキャストサービスは、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに送信するサービスを意味する。ディレクテッドマルチキャストサービスはユニキャスト変換(Unicast Converting)と呼ばれることもできる。
以下、原本フレームであるマルチキャストフレームはM1、M2、M3、…で表記し、これらのフレームがユニキャスト変換されたユニキャストフレームはA1、A2、A3、…で表記するようにする。AnまたはMnのn値は、一連番号またはシーケンス番号(Sequence Number)を表し、Anは、Mnがユニキャスト変換されたフレームであり、nの値が互いに同じマルチキャストフレームとユニキャストフレームが互いにマッピングされる。即ち、シーケンス番号は、各々のフレームが送信された順序またはフレームを識別することができる番号であり、変換フレームとマルチキャストフレームとの間のマッピング情報として用いられることができる。
S220で、APは、ステイションにA1、A2、M1、M2、A3、A4、A5、A6、M3、M4を順次送信すると仮定する。ここで、ユニキャストフレームA1は、特定ステイションにユニキャスト送信されるシーケンス番号1の変換フレームを意味する。ここで、M1フレームは、シーケンス番号1を有するマルチキャストフレームであり、A1の原本フレームになる。併せて、ユニキャストフレームA1、A2、A3、A4はディレクテッドマルチキャストサービスのために、マルチキャストグループMのうちM1、M2、M3、M4をユニキャスト変換したフレームである。
ステイションがディレクテッドマルチキャストサービスを介してA1、A2、A3、A4を受けるようになる場合、これはM1、M2、M3、M4を受けたことと同じ結果となる。然しながら、ステイションがA1、A2、A3、A4を受けた後にユニキャスト変換をせずにマルチキャストで送信されるM1、M2、M3、M4をさらに受ける。これはステイションがAPから同じフレームを重複して受けるようになることを意味する。即ち、マルチキャスト送信されたM1、M2、M3、M4が重複送信された(duplicated)フレームに該当する。
このような重複送信されたフレームをフィルタリング(filtering)するために、ステイションは、ディレクテッドマルチキャストサービス途中にマルチキャスト方式に送信されたM1、M2、M3、M4は必ず廃棄(discard)しなければならない。然しながら、ステイションがA1、A2、M1、M2、A3、A4までのフレームを受信した後に、APがディレクテッドマルチキャストサービスを終了(terminate)したと仮定すると、次のような問題点が発生する。参考に、前記終了は、APにより強制的に実行されたり、或いはステイションの要求により行われることができる。
ディレクテッドマルチキャストサービスが終了される前には、ステイションは原本フレームであるマルチキャストフレームと変換フレームであるユニキャストフレームを重複して受信しても、マッピング情報により重複されたフレームを廃棄(discard)することができる。然しながら、ディレクテッドマルチキャストサービスが終了された後には、ステイションはマルチキャスト送信されるフレームに対してユニキャストフレームとのマッピング情報及び/またはそれによるフレーム重複可否を知ることができない。従って、ステイションはA6以後に送信されるM3、M4を受信しても、これらのフレームがA3、A4と重複ということを判断することができず廃棄しなくなる。ここで、マルチキャストフレームM3、M4は、ユニキャストフレームA3、A4と重複されたものであり、廃棄されなければならないフレームである。
このような問題点を解決するための一つの方法として、APはディレクテッドマルチキャストサービスをステイションの終了要求があり、或いは終了すべき状況が発生しても、ユニキャストフレームに対応されるマルチキャストフレームが全部送信される前まではディレクテッドマルチキャストサービスを終了しない。
従って、APは重複を起こすことができるマルチキャストフレームとユニキャストフレームが全部送信される時まで待機した後、ディレクテッドマルチキャストサービスを終了するようになる(S230)。即ち、APはM4が送信される時まではディレクテッドマルチキャストサービスを維持し、変換フレームに対応される全てのマルチキャストフレームが送信された以後にDMSを終了しなければならない。ディレクテッドマルチキャストサービスが終了された以後に、ステイションは、マルチキャストフレームとユニキャストフレームをマッピングし、重複送信されたフレームを廃棄(S240)処理する。
即ち、ステイションは、A1、A2、A3、A4と重複される関係にあり、ディレクテッドマルチキャストサービス途中に送信されたM1、M2、M3、M4を廃棄する。即ち、前述した方法によると、フレーム間の重複問題をディレクテッドマルチキャストサービスのスケジューリングで解決することができるようになる。
図3は、本発明の実施例に係るマルチキャストフレーム処理方法を示すフローチャートである。APは、マルチキャスト送信するフレーム(以下、マルチキャストフレームという)をユニキャストフレームに変換することができ、一つのステイションに対してマルチキャストとユニキャストを同時に実行することができる。
ユーザまたはステイションは、APにマルチキャスト送信されるフレームをユニキャストフレームに変換して送信することを要求することができる。このように、ユーザまたはステイションがAPにフレームのユニキャスト変換(unicast converting)を要求する場合は、マルチキャスト送信によりフレーム送信の安全性が一時的または持続的に低下されたり、或いはフレーム送信の信頼性が特に要求される状況などで例示されることができる。
マルチキャストフレームのユニキャスト変換は、ステイションの要求によってまたはAPの判断または制御により実行されることができる。
図3を参照すると、ステイションはAPにDMS要求メッセージを送信する(S310)。DMS要求メッセージはマルチキャストフレームに対するユニキャスト変換を要求するメッセージである。APがユニキャスト変換送信を許容する場合、DMS要求メッセージに相応してDMS応答メッセージをステイションに送信する(S320)。この時、DMS応答メッセージは、ステイションの要求無しに(S310がない状況で)APがステイションに送る非要求DMS要求メッセージである。その後、APはステイションにダウンリンク送信するフレームのうち一部または全部をユニキャスト変換する(S330、S340)。然しながら、ここで、ステイションはDMS要求を介してQoS(Quality of Service)期待値(expectation)を設定することができる。以下、DMS要求メッセージを介する希望QoS設定に関しては、図4を参照して説明する。
データフレームが送信され、その後、ステイションはAPにDMS終了要求メッセージを送信し(S350)、APがステイションにDMS終了応答を送信すると(S360)、DMSが終了される。もちろん、ステイションの要求なしに、APの強制制御を介してDMSが終了される場合もある。
然しながら、ディレクテッドマルチキャストサービスでマルチキャストフレームがユニキャストフレームに変換されて送信される場合、フレーム間にシーケンス番号マッピング情報の不在または不足により重複されたフレームが発見されない問題が発生可能であることは既に説明した通りである。
従って、ユニキャスト変換されたフレームとマルチキャストフレームの送信が全部完了する前にDMSを終了する場合、APは、ステイションにAPが重複を探知(duplicate detection)することができるように必要な情報を提供しなければならない。ここで、必要な情報にはフレーム間の比較を介して重複送信可否を判断可能にするフレームのシーケンス番号情報が含まれることができる。従って、APは、DMSの終了前、最後にユニキャスト変換して送信したマルチキャストフレームのシーケンス番号情報を該当ステイションに知らせることができる。
DMSが終了される場合、APからシーケンス番号情報を受信したステイションは、受信したマルチキャストフレームのシーケンス番号とユニキャスト変換後に送信された変換フレームのうち最後にユニキャスト変換して送信したマルチキャストフレームのシーケンス番号を比較する。マルチキャストフレームのうち最後にユニキャスト変換されて送信されたマルチキャストフレームより小さいシーケンス番号を有するマルチキャストフレームがDMS終了以前はもちろん終了以後に受信される場合、そのようなマルチキャストフレームは変換フレームと重複的に送信されたものである。従って、ステイションは、最後にユニキャスト変換して送信したマルチキャストフレームのシーケンス番号より小さいシーケンス番号を有するマルチキャストフレームは受信時重複されたと見なして廃棄することができる。
ステイションの要求による終了か、或いはステイションの要求ないAPによった終了かに関係なく、DMS終了応答メッセージには最後にユニキャスト変換して送信したマルチキャストフレームの最終シーケンス番号情報が含まれる。ここで最終シーケンス番号情報は、既に送信した変換フレームのうち最後のフレームの原本フレームのシーケンス情報であり、その以前シーケンスのフレームがマルチキャスト方式に送信される場合、ステイションはそのフレームを重複されたフレームと判断することができる。ステイションは、DMS終了以後にマルチキャストフレームがより送信されても、最終シーケンス番号情報によって重複的に受信されたマルチキャストフレームを選別して廃棄することができる(S370)。
例えば、DMS終了直前にユニキャストフレームに変換された変換フレームがA1、A2、A3、A4まで送信され、マルチキャストフレームはM1、M2まで送信された場合を仮定する。M1、M2はA1、A2の原本フレームに該当されるマルチキャストフレームである。この場合、図2を参照して説明した実施例で、APはM3、M4の送信が全部完了した後にDMSを終了すべきである。そうすることによって、マッピング情報が消失されないためである。然しながら、図3を参照して説明する実施例によると、APはステイションに最終シーケンス番号情報を提供する。例で、最後にユニキャスト変換して送信したマルチキャストフレームはM4であるため、APはM4のシーケンス番号4を最終シーケンス番号情報としてステイションに提供する。そのとき、ステイションはDMSが終了された以後にM3、M4が送信されてもこれを重複されたフレームと判断し、以後に受信されたM3、M4を廃棄することができるようになる。
これをステイションの立場で説明すると、DMSが開始される場合、ステイションはAPからユニキャストフレームとマルチキャストフレームを受信する。この時、ユニキャストフレームはマルチキャストフレームをユニキャスト変換したものである。DMS開始のために、ステイションとAPとの間にDMS要求メッセージと、これに対する応答メッセージとの交換があり、DMS終了のために、ステイションとAPとの間に終了要求メッセージと、これに対する応答メッセージとの交換、またはAPのDMS終了メッセージ送信がある。
ステイションは、受信したユニキャストフレームと受信したマルチキャストフレームのシーケンス番号が対応されるかどうかを判断して重複可否を判断し、重複されたと判断されたマルチキャストフレームを廃棄(discard)することができる。
DMS終了後に受信したマルチキャストフレームの場合、DMS終了メッセージに含まれているDMS終了前に最後にユニキャスト変換して送信されたマルチキャストフレームのシーケンス番号と受信したマルチキャストフレームのシーケンス番号を比較して重複フレームであるかどうかを判断することができる。
図4は、本発明の一実施例によって送信されるDMS要求メッセージを示す。DMS要求メッセージは、前述したように、フレーム変換送信を要求するためのメッセージである。また、DMS要求メッセージは、そのフィールド値をどのように設定するかに従って、DMS終了要求メッセージとして使われることもできる。
DMS要求メッセージは、ディレクテッドマルチキャストサービス(Direct Multicast Service;DMS)要求アクションフレーム(Directed Multicast Service Request action frame)のフォーマットを使用することができる。DMS要求アクションフレームは、カテゴリフィールド410、アクションフィールド420、ダイアログトークンフィールド430、要求タイプフィールド440、DMSディスクリプタリストフィールド450を含む。
カテゴリフィールド410は、該当フレームのカテゴリを表す。また、アクションフィールド420は、該当フレームにより実行される動作を表し、従って、ここでは該当フレームの動作がDMS要求または終了に関することを表すことができる。ダイアログトークンフィールド430は、DMS要求またはDMS終了要求イベントに対する要求と応答を相互マッチングするために使われるフィールドである。DMSまたはDMS終了を要求する側がその値を選択することができる。
要求タイプフィールド440は、該当フレームがDMS要求メッセージか、或いはDMS終了要求メッセージかを表す。例えば、要求タイプフィールド440のフィールド値が1に設定される場合、該当フレームはDMS要求アクションフレームとして機能し、要求タイプフィールド440のフィールド値が0に設定される場合、該当フレームはDMS終了要求アクションフレームとして機能するようになる。
DMSディスクリプタリストフィールド450は、DMS要求や終了に関連した詳細な要求内容を表すことができるフィールドである。DMSディスクリプタリストフィールド450は、例えば、前述したステイションがAPに要求するQoS期待値に対する内容が含まれることができる。即ち、各々のステイションは、DMS要求アクションフレームのDMSディスクリプタリストフィールド450を介してDMSでマルチキャストストリームに対するQoS期待値(QoS expectation)を設定することができる。以下、DMSディスクリプタリストフィールド450に対しては図5を参照していり詳細に説明する。
図5は、図4に示すDMS要求メッセージのDMSディスクリプタリストフィールド450を示す。
DMS要求メッセージとして使われるDMS要求アクションフレームのDMSディスクリプタリストフィールド450には、DMS IDフィールド510、長さ(Length)フィールド520、TCLAS要素(TCLAS Elements)フィールド530、TCLASプロセッシング要素(TCLAS Processing Element)フィールド540(選択的)、TSPEC要素(TSPEC Element)フィールド550などのサブフィールドを含むことができる。また、DMSディスクリプタリストフィールド450にはDMSを要求する該当マルチキャストグループアドレス(Multicast Group Address)を表すTCLAS(Transmission Class)情報とQoS期待値(QoS Expectation)情報を表すTSEPC(Transmission Specification)情報などが含まれる。これらの情報のうち、TCLAS(Transmission Class)情報はTCLAS要素(TCLAS Elements)フィールド530、TCLASプロセッシング要素(TCLAS Processing Element)フィールド540に含まれ、TSEPC(Transmission Specification)情報はTSPEC要素(TSPEC Element)フィールド550に含まれることができる。
従って、ステイションが前述したQoS期待値をAPに送信するためには、DMSを要求時にTSPEC要素フィールド550が含まれたDMS要求アクションフレームをステイションに送信する。TSPEC要素フィールド550にはAPによりマルチキャストストリームが該当ステイションにユニキャスト変換されて送信される場合、その変換フレーム送信のQoS期待値情報を表す。
APは、TSPEC要素フィールド550のTSPEC情報に基づいてマルチキャストフレームをスケジューリングされることができる。即ち、APは、ステイションが要求するQoSを満たすことができるように各マルチキャストフレーム及び/または変換フレームの送信スケジューリングを多様な方法により流動的に制御することができる。
例えば、マルチキャストフレームの送信率よりステイションが要求するデータ率(Data Rate)(例えば、最小データ率(minimum data rate)、平均データ率(mean data rate)、ピークデータ率(peak data rate)等)が小さい場合、APは一定のマルチキャストフレームをバッファ(buffer)で廃棄(discard)することができる。この場合、APはマルチキャストフレームのうち、特にユーザクォリティ(user quality)により大きい影響を及ぼすマルチキャストフレームを優先的に送信することができる。
図6は、本発明の一実施例によって送信されるDMS応答メッセージを示す。DMS応答メッセージは、前述したように、DMS要求またはフレーム変換要求に対して応答するためのメッセージである。また、DMS応答メッセージは、そのフィールド値をどのように設定するかに従って、DMS終了応答メッセージとして使われることもできる。
DMS応答メッセージは、DMS応答アクションフレーム(Direct Multicast Service Response action frame)のフォーマットを使用することができ、DMS応答アクションフレームは、そのフィールド値の設定状態によってDMS終了要求メッセージに対するDMS終了応答メッセージとして機能することもできる。従って、図6は、DMS応答アクションフレームのフォーマットまたはDMS終了応答アクションフレームのフォーマットを表すことができる。
カテゴリフィールド610、アクションフィールド620に対する説明は、DMS要求アクションフレームまたはDMS終了要求アクションフレームの場合と同様であるため省略する。ダイアログトークンフィールド630も同様であり、該当応答フレームがどのDMS要求アクションフレームまたはDMS終了要求アクションフレームに対応されるかを表すことができる。
また、DMS状態リスト(DMS Status List)フィールド640には状態コード(Status Code)が含まれる。状態コードは、APがステイションの要求に対する反応を表すものであり、APが送信したDMS要求またはDMS終了要求に対するAPの承認/拒絶によって‘Accept’または‘Deny’値に設定されることができる。その他、DMS状態リスト(DMS Status List)フィールド640にはシーケンス番号情報がさらに含まれることができる。
APがDMSを終了(termination)する場合、APはステイションに終了当時を基準にしたDMSの状態に対する情報を提供することができる。このような情報がDMS状態フィールド(DMS Status List)フィールド640に含まれる。本発明の実施例でDMS状態フィールド(DMS Status List)フィールド640に含まれる情報の一例が既に送信したフレームに相応するシーケンス番号情報または最終シーケンス番号情報である。DMS状態フィールド(DMS Status List)フィールド640に対しては図7を参照してより詳細に説明する。
図7は、図6に示すDMS応答メッセージのDMS状態リストフィールド640を示す。
DMS状態リストフィールド640には、DMS IDフィールド710、長さフィールド720、状態フィールド730、シーケンス制御フィールド740などが含まれることができる。DMS IDフィールド710は、該当フレームまたは該当フィールドがどのDMSに対するものであるかを識別するための情報を含む。また、長さフィールド720は、該当フレームまたは該当フィールドの長さ情報を表す。状態フィールド730には、DMSまたはDMS終了イベントの状態に関する情報、例えば、終了の成功または失敗などに対する情報が表されることができる。
また、シーケンス制御フィールド740には、シーケンス番号情報または最終シーケンス番号情報が含まれる。シーケンス番号情報は、受信した変換フレームとその変換フレームの原本フレームであるマルチキャストフレームをマッチングさせるための情報である。シーケンス番号情報によって変換フレームとそれに相応するマルチキャストフレームをマッチングさせ、重複受信可否を知ることができる。従って、ステイションは、シーケンス制御フィールド740を介してAPからシーケンス番号情報の提供を受ける場合、変換フレームとマルチキャストフレームとをマッチングし、重複されたマルチキャストフレームを廃棄(discard)することができる。
または、シーケンス制御フィールド740に最終シーケンス番号情報が含まれる場合には、マッチング作業よりはシーケンス番号の大小を比較するのみで重複可否を判断することができるようになる。DMSの終了前に最後に送信された変換フレームのシーケンス番号情報である最終シーケンス番号情報を基準に、その以前のシーケンス番号に該当するマルチキャストフレームは重複送信されたと判断されることができる。前述した過程を介してステイションは、受信されたマルチキャストフレームのうち変換フレームと重複送信されたと判断したマルチキャストフレームを廃棄(discard)する。
図8は、本発明の他の一実施例に係る重複受信されたマルチキャストフレームを廃棄する方法を示すフローチャートである。
APは、DMSが終了(S810)された以後、DMSが終了された時APにバッファリングされていたマルチキャストフレームをステイションに送信する(S820)。DMS終了後にマルチキャストフレームを受信したステイションは、重複受信と判断されるフレームを廃棄(S830)する。DMS終了時、APにバッファリングされていたマルチキャストフレームの送信が全部行われた後、APは新たなマルチキャストフレームを送信することができる(S835)。この場合、APは新たに送信されるべきマルチキャストフレームがあっても、DMS終了時バッファリングされていたマルチキャストフレームの送信が全部行われる前までは送信を保留することができる。(S815)。
重複受信されたフレームと判断されるフレームを廃棄する段階(S830)で、ステイションは、受信されたマルチキャストフレームに含まれた廃棄インジケータ情報によって廃棄する。廃棄インジケータ情報は、マルチキャストフレームに多様な形態に含まれることができ、その一例として、マルチキャストフレームのフレーム制御フィールドのサブフィールドである追加データフィールド(More Data field)値を廃棄インジケータ情報として活用することができる。
ステイションは、マルチキャストフレームの追加データフィールドが0に設定されたマルチキャストフレームを受信する時まで受信した全てのマルチキャストフレームを重複受信されたフレームと判断して廃棄する。即ち、マルチキャストフレームの追加データフィールドが0に設定されたマルチキャストフレームを受信した以後に受信したマルチキャストフレームに対して廃棄しない。
IEEE802.11のフレーム構造でフレーム制御フィールド(Frame control field)のサブフィールドである追加データフィールドは、1ビット(bit)の長さを有して受信するステイションに送信されるべきデータがAPにバッファリングされていることを指示する役割をする。マルチキャストフレームにおいて、追加データフィールドが1の場合、APが送信しなければならない追加的な(additional)マルチキャストフレームを有していることを指示し、追加データフィールドが0の場合、APにステイションに送信すべきマルチキャストフレームが残っていないことを指示する。本発明の実施例で追加データフィールドが0であるマルチキャストフレームを送信することは、APがDMSを介して送信した原本フレームをこれ以上有していないということを意味する。
前記方法の説明のために、APがDMSを開始してステイションにA1、A2、M1、A3、A4、M2、M3、M4を順次送信すると仮定する。APがA3まで送信した状況でDMSが終了された場合、APは送信できないマルチキャストフレームM2、M3、M4をステイションにマルチキャスティングするようになる。この時、APは、M2、M3の追加データフィールドを1に設定し、M4の追加データフィールドを0に設定して送信する。これを受信するステイションは、DMS終了以後に受信するM2、M3、M4の追加データフィールド値によって受信されたマルチキャストフレームを重複フレームと判断して廃棄する。例の場合、追加データフィールドが0に設定されて送信されるM4を受信する前までの全てのマルチキャストフレームは、重複受信されたマルチキャストフレームと判断して廃棄するようになる。この時、APは、DMSが終了された場合に送信すべきバッファリングされたマルチキャストフレームが全部送信される前まで送信すべき新たなマルチキャストフレームの送信を保留する(バッファリングを実行しない)。もし、APがM4以後M5をマルチキャスティングすべき場合であるとしてもDMSサービス終了時にバッファリングされていたマルチキャストフレームM2、M3、M4が全部送信される時までM5の送信を保留し、M4の送信以後にM5の送信を実行する。
本発明の実施例に係る重複受信されたマルチキャストフレームを廃棄する他の方法によると、ステイションは、DMSが終了された以後一定時間中に受信されるマルチキャストフレームを全部廃棄(Discard)する。これはDMS終了後一定時間以内に受信されるマルチキャストフレームは、重複受信されたマルチキャストフレームである可能性があるためである。この時、一定時間はMIB(Management Information Base)に設定された値、或いはAPにさらに設定されてステイションに知られた値であり、一例として、DMSが終了された以後DTIM(Delivery Traffic Indication Message)を受信する時までの時間に設定されることができる。
図9は、本発明の実施例に係るマルチキャストフレーム処理方法を実行する無線通信装置を示す。
本発明の実施例に係る無線通信装置は、無線LANシステムでフレームを変換して送信し、プロセッサ910、RF部920、及びメモリ930を含む。即ち、図8に示す無線通信装置は、ディレクテッドマルチキャストサービス(Directed Multicast Service;DMS)を実行して終了することができる。
端末は、プロセッサ(processor)910とRF(radio frequency)部(unit)920を含む。メモリ930は、プロセッサ910と連結され、プロセッサ910を駆動するための多様な情報を格納する。メモリ930は、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。その他、無線通信装置は、ディスプレイ部やユーザインターフェースをさらに含むことができるが、図面上に示しておらず、詳細な説明も省略する。
プロセッサ910は、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。ここで、プロセッサ910は、ディレクテッドマルチキャストサービス(Directed Multicast Service;DMS)のためにマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換した変換フレームを生成することができる。各々のマルチキャストフレームと変換フレームはシーケンス番号を有している。シーケンス番号は、マルチキャストフレームと変換フレームのマッピング情報として用いられることができる。
即ち、ステイションは、変換フレームと変換フレームの原本フレームに相応されるマルチキャストフレームとを前記シーケンス情報から知ることができ、これによってフレームの重複送信可否を感知することができる。特に、DMSが終了される前に最後に送信された変換フレームのシーケンス番号情報である最終シーケンス番号情報をステイションに提供すると、ステイションは最終シーケンス番号情報に基づいて重複と判断されるマルチキャストフレームを全部廃棄することができる。
また、プロセッサ910は、DMSが終了によって変換フレームとマルチキャストフレームとの間のマッピング情報が消失されることを防止するために、既に送信された変換フレームに相応する原本フレームに該当するマルチキャストフレームが全部送信される前にはDMSを終了しない方法でDMSをスケジューリングすることができる。
RF部920は、DMS要求メッセージ及びDMS応答メッセージ、DMS終了要求メッセージ、DMS終了メッセージまたはDMS終了応答メッセージをステイションと送受信し、プロセッサ910が生成した変換フレーム及びマルチキャストフレームをステイションに送信し、前記DMSを終了する場合、前記シーケンス番号情報をステイションにさらに送信する。ここで、シーケンス番号情報は、DMS終了メッセージまたはDMS終了応答メッセージに含まれて送信されることができる。
ここで、シーケンス番号情報は、前述ように、ステイションが変換フレームの原本フレームに該当するマルチキャストフレームを重複と判断して廃棄(Discard)しようとする場合、廃棄する前記マルチキャストフレームの選別に使われる情報である。
前述した全ての方法は、前記方法を実行するようにコーディングされたソフトウェアやプログラムコードなどによるマイクロプロセッサ、制御器、マイクロ制御器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのようなプロセッサまたは図3に示す端末のプロセッサにより実行されることができる。前記コードの設計、開発及び具現は、本発明の説明に基づいて当業者に自明である。
以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有した者は、本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させて実施することができる。従って、本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の全ての実施例を含む。

Claims (7)

  1. WLAN(Wireless Local Area Network)におけるマルチキャストフレームを処理する方法であって、
    前記方法は、
    AP(Access Point)により少なくとも一つのマルチキャストフレームが少なくとも一つのユニキャストフレームとして送信されるDMS(Direct Multicast Service)を開始することと、
    前記APから少なくとも一つのマルチキャストフレームを受信することであって、前記少なくとも一つのマルチキャストフレームは、少なくとも一つのユニキャストフレームとして送信される、ことと、
    前記DMSの終了を示す終了メッセージを前記APから受信することにより、前記DMSを終了することと、
    前記DMSの終了の後に、受信されたマルチキャストフレームと前記少なくとも一つのマルチキャストフレームが重複するかどうかを決定することと、
    前記受信されたマルチキャストフレームと前記少なくとも一つのマルチキャストフレームが重複する場合、前記受信されたマルチキャストフレームを廃棄すること
    を含み、
    前記終了メッセージは、シーケンス制御フィールドを含み、前記シーケンス制御フィールドは、ユニキャストフレームとして送信された最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を示し、
    前記受信されたマルチキャストフレームが重複するかどうかを決定することは、前記シーケンス制御フィールドに基づく、方法。
  2. 前記DMSを開始するステップ
    前記APに前記DMS要求する要求メッセージを送信することと、
    前記要求メッセージに応答して前記APから応答メッセージを受信すること
    を含み、前記要求メッセージは、前記DMSに対する少なくとも一つの要求されたマルチキャストグループアドレスを含む、請求項に記載の方法。
  3. 前記DMSを終了するステップは、前記DMS終了を要求する終了要求メッセージを送信することをさらに含む請求項に記載の方法。
  4. 前記受信されたマルチキャストフレームのシーケンス番号が前記シーケンス制御フィールドにより示されるシーケンス番号と同じであるか、または前記シーケンス制御フィールドにより示されるシーケンス番号よりも小さい場合、前記受信されたマルチキャストフレーム重複すると決定される、請求項に記載の方法。
  5. WLAN(Wireless Local Area Network)におけるマルチキャストフレームを処理する無線装置であって、
    前記無線装置は
    RF(adio requency)部と、
    前記RF部と機能的に連結されたプロセッサ
    を含み、
    前記プロセッサは、
    AP(Access Point)により少なくとも一つのマルチキャストフレームが少なくとも一つのユニキャストフレームとして送信されるDMS(Direct Multicast Service)を開始することと、
    前記APから少なくとも一つのマルチキャストフレームを受信することであって、前記少なくとも一つのマルチキャストフレームは、少なくとも一つのユニキャストフレームとして送信される、ことと、
    前記DMSの終了を示す終了メッセージを前記APから受信することにより、前記DMSを終了することと、
    前記DMSの終了の後に、受信されたマルチキャストフレームと前記少なくとも一つのマルチキャストフレームが重複するかどうかを決定することと、
    前記受信されたマルチキャストフレームと前記少なくとも一つのマルチキャストフレームが重複する場合、前記受信されたマルチキャストフレームを廃棄すること
    を実行するように構成されており、
    前記終了メッセージは、シーケンス制御フィールドを含み、前記シーケンス制御フィールドは、ユニキャストフレームとして送信された最後のマルチキャストフレームのシーケンス番号を示し、
    前記受信されたマルチキャストフレームが重複するかどうかを決定することは、前記シーケンス制御フィールドに基づく、無線装置。
  6. 前記プロセッサは
    前記APに前記DMS要求する要求メッセージを送信することと、
    前記要求メッセージに応答して前記APから応答メッセージを受信することと
    により、前記DMSを開始するように構成されており、前記要求メッセージは、前記DMSに対する少なくとも一つの要求されたマルチキャストグループアドレスを含む、請求項に記載の無線装置。
  7. 前記プロセッサは
    前記受信されたマルチキャストフレームのシーケンス番号が前記シーケンス制御フィールドにより示されるシーケンス番号と同じであるか、または前記シーケンス制御フィールドにより示されるシーケンス番号よりも小さい場合、前記受信されたマルチキャストフレーム重複すると決定するように構成されている、請求項に記載の無線装置。
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