JP5400151B2 - 通信方法及び通信局 - Google Patents

Description

本発明は一般に無線通信の技術分野に関連し、特に、無線ローカルエリアネットワークにおいてマルチキャストが衝突するおそれを低減するための方法及び装置に関連する。

本願において、「／」は、同一又は類似の要素又は構造の代替名を示す。したがって、本願において「／」は「又は」と同じ意味を有する。ユニキャスト送信は、1つの送信部／送信機及び1つの受信機の間で行われる。ブロードキャスト送信は、1つの送信部／送信機とその送信機からの信号を受信できる範囲内にある全ての受信機との間で行われる。マルチキャスト送信は、1つの送信部／送信機とその送信機からの信号を受信できる範囲内にある一部の受信機との間で行われ、送信機からの信号を受信できる範囲内にある一部の受信機は、受信機の部分集合に該当する。したがって、マルチキャストはブロードキャストを含む概念であり、本願においてブロードキャストよりも広い意味で使用される。データは、パケット又はフレームにより送信される。

無線ローカルエリアネットワークの場合、ランダムなバックオフ期間とともに物理的及び仮想的なキャリアセンス処理を行うことで、アクセスポイント（AP）／ステーション又は通信局（STA）／移動体／移動端末が、無線媒体／チャネルはアイドル／空き状態であることを確認できた直後に、アクセスポイント（AP）／ステーション又は通信局（STA）／移動体／移動端末は、マルチキャスト及びブロードキャストフレームを送信する。したがって、複数のSTAが同時送信しようとした場合、衝突（collision）してしまうおそれがある。例えば、アクセスポイントとそれに関連付けられているSTAが同時に送信し、送信された全てのフレームが衝突に起因して失われてしまうおそれがある。例えば、APがマルチキャストデータフレームをいくつもの関連するSTAに送信する際に、別のSTAが自身のデータや制御フレームをAPに送信するかもしれない。通信局に関連付けられているAPは、ベーシックサービスセット（BSS）と呼ばれる。1つのBSSの範囲内で起こる衝突は、イントラBSSコリジョン（BSS内衝突）と呼ばれる。別の例として、AP1及びAP2が同じチャネル／周波数にて動作し、この2つのBSSの範囲は重複していたとする。AP1は自身に関連するSTAにデータフレームを送信する。しかしながら、AP2はAP1の送信を検出できず、通信媒体はアイドル状態であると判断する。AP1はAP2にとって「隠れノード（hidden node）」である。AP1が送信を行っている間に、AP2は、自身に関連するSTAにフレームを送信してもよい。しかしながら、AP1及びAP2の干渉領域に位置するSTAも存在し、この場合、AP1及びAP2から送信されたフレームは、STAにおいて衝突によって欠落してしまう。この種の衝突は、オーバーラップBSS衝突又はBSS間衝突と呼ばれる。

従来の方法では、時間分割多重アクセス（TDMA）方式が使用され、各STAの送信はTDMAタイムスロット（送信期間）を使用してスケジューリングされる。しかしながら、この方法はSTA同士の間で同期している必要があり、STAの数が増加する場合には適切でない。別の従来方法では、BSS間衝突の問題に対処するために、ビーコンを利用して、アクセスポイント各々のマルチキャスト及びブロードキャスト送信が、TDMA方式によりスケジューリングされる。この方法もBSS同士の間で同期している必要がある。

BSS内衝突及びBSS間衝突の問題を解決しかつ同期することを要しない方法及び装置が望まれている。本発明の課題は、BSS内衝突及びBSS間衝突の双方に対処することである。

一実施例による方法は、
媒体予約メッセージをマルチキャストし、
該媒体予約メッセージに対する応答メッセージを受信するステップ
を有する方法である。

アクセセスポイントに関連付けられる通信局がベーシックサービスセットにおいて衝突してしまう様子を示す図。 複数のベーシックサービスセットが衝突してしまう様子を示す概略図。 MB−RTSフレーム／メッセージ／信号のフォーマット例を示す図。 MB−CTSフレームのフォーマット例を示す図。 MB−NCTSフレームのフォーマット例を示す図。 CEL−MB−RTSフレームのフォーマット例を示す図。 送信側のマルチキャスト／ブロードキャストSTAと受信側のマルチキャスト／ブロードキャストSTAとの間における本発明による動作及びフレーム交換シーケンスの様子を示す図。 マルチキャスト／ブロードキャスト送信のための媒体を予約する送信側のSTAにおける本発明原理による動作を示すフローチャート。 送信側のSTAからのMB−RTSに応答して、マルチキャスト／ブロードキャスト受信を行うSTAの本発明原理による動作例を示すフローチャート。 送信側のSTAからのMB−RTSに応答して、マルチキャスト／ブロードキャスト受信を行うSTAの本発明原理による動作例を示す選択的なフローチャート。 CEL−MB−CTSフレームのフォーマット例を示す図。 STAがMB−RTSメッセージ／信号／フレームの送信局でもなく受信局／宛先局でもない場合に、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号を受信したSTAの動作例を示すフローチャート。 MB−CTSフレーム／メッセージ／信号が受信側のSTA宛ではなく、そのSTAが先行するMB−RTSメッセージ／フレーム／信号を受信していなかった場合に、MB−CTS信号／メッセージ／フレームを受信したSTAの動作例を示すフローチャート。 STAがCEL−MB−CTSメッセージ／信号／フレームの宛先のSTAでなかった場合に、CEL−MB−CTSフレーム／メッセージ／信号を受信したSTAの動作例を示すフローチャート。 分散型確率的衝突回避法を利用するSTAの動作例を示すフローチャート。 分散型マルチラウンド確率的衝突回避法を利用するSTAの動作例を示すフローチャート。 CCPを複数のスロット及び段階に分割する様子を示す図。 本発明を実現するための一例による装置のブロック図。

本発明は、無線ローカルエリアネットワークにおけるマルチキャスト及びブロードキャスト送信のための媒体予約情報（medium reservation information）を割り振ること、及び媒体を予約するための方法に関連する。これにより、マルチキャスト及びブロードキャスト送信における衝突の確率は減少し、送信信号が保護される。

本方法及び本装置は、媒体予約メッセージをマルチキャストし、その媒体予約メッセージに対する応答メッセージを受信する。また、開示される方法及び装置は、媒体予約メッセージを受信し、媒体が未使用（アイドル状態）であるか否かを判定し、判定結果に応じた媒体予約メッセージに対する応答メッセージを送信する。さらに、開示される方法及び装置は、媒体予約メッセージを受信し、媒体予約メッセージにより受信したネットワークアロケーションベクトルが、現在のネットワークアロケーションベクトルより大きな値を有するか否かを判定し、ある時間インターバルの間に媒体を用いた送信が行われたか否かを判定し、送信に対する判定結果に応じて現在のネットワークアロケーションベクトルをリセットする。さらに、開示される方法及び装置は、媒体予約メッセージに対する応答メッセージを受信し、該応答メッセージにおけるネットワークアロケーションベクトルが、現在のネットワークアロケーションベクトルよりも大きいか否かを判定し、判定結果に応じて該現在のネットワークアロケーションベクトルを更新する。

本発明は、添付図面とともに以下の詳細な説明を読むことで最良に理解できる。図面は第1−16図を含む。

IEEE802．11による無線ローカルエリアネットワークにおいて、アクセスポイント（AP）／通信局（STA）／装置／受信機／移動装置／移動局／移動端末は、送信用の媒体を使用するために、衝突回避型キャリアセンスマルチアクセス方式（CSMA／CA）を使用する。以下の説明において、特に断りのない限り、通信局（STA）はアクセポイント（AP）を含む概念であるとする。CSMAにおいて、送信を行おうとするSTAは、先ず、（ビジー媒体状態（busy medium condition）に続いて、フレーム間の間隔／スペースにランダムなバックオフ期間を加えたものである）ある一定の期間の間、無線媒体／チャネルを監視し、その媒体における活動状況（アクティビティ）を確認する。その媒体が「未使用、アイドル（idle）、クリア（clear）」であった場合、そのSTAによる送信が許可される。媒体が「使用中、ビジー（busy）」であった場合、そのSTAは送信を延期しなければならない。CSMAの場合、複数のSTAが同時に送信するかもしれないので、衝突が行ってしまうおそれがある。本願において、移動装置は、デュアルモードスマートフォン、コンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント（PDA）その他の任意の装置（無線スペクトル（電波）の一部を用いて通信を行うことができる任意の装置）等であるがこれらに限定されない。

図1に示されているように、複数の通信局がAPに関連付けられている。関連する複数の通信局とともにAPは、ベーシックサービスセット（BSS）を形成する。例えば、APと1つ以上のSTAが、媒体のアイドル／クリアを検出し後に同時に送信した場合、AP及びその1つ以上のSTAが送信したフレーム／パケットは衝突し、失われてしまう。この種の衝突は、BSSの範囲内で生じるので、BSS間（イントラBSS）衝突と呼ばれる。他の種類の衝突は、図2に示されている。AP1及びAP2は同じチャネル／周波数／媒体を使用しており、（通信地域が）重複している。2つの円が交わっている部分は、AP1及びAP2が干渉する範囲を示す。AP1は、例えばSTA−S4又はSTA−S1のような関連するSTAにデータフレームを送信したとする。AP2はAP1の送信を検出できず、その媒体はアイドルであると認識してしまう。AP1はAP2にとって「隠れノード（hidden node）」である。AP2は、AP1が送信している間に、関連するSTA−S5にフレームを送信してしまう。その結果、STA−S1、S4及びSTA−S5において衝突が生じ、STA−S1、S4、S5はフレーム／データを適切に受信できなくなってしまう。この種の衝突は、BSS同士の間で生じ、BSS間（インターBSS）衝突と呼ばれる。

複数のSTAの間における衝突の確率を減らすため、実際のデータフレームを送信する前に、ある期間に対する媒体を予約することによる衝突回避法が、IEEE802．11WLANのユニキャストに使用されている。これは、仮想キャリアセンス法（virtual carrier−sense mechanism）と呼ばれる。あるSTAが別のSTAに送信を行うことを希望する場合、STAはキャリアを検出しようとする。このキャリア検出（キャリアセンス）は、物理的なキャリア検出及び仮想的なキャリア検出の双方を含む。仮想的なキャリア検出は、他のSTAが媒体を予約しているか否かを示す。（物理的なキャリアセンス及び仮想的なキャリアセンスの双方を含む）キャリアセンスにおいて、チャネルがアイドル／クリアとなり、STAに送信が許可されると、送信側のSTAは、リクエストトゥセンド（RTS）フレームを受信側の／宛先のSTAに送信する。その媒体が受信側でもアイドルであった場合、受信側のSTAはクリアトゥセンド（CTS）フレームを送信する。送信側のSTAは、CTSを受信した場合にのみ、実際のデータフレームの送信を開始する。送信側のSTAがCTS応答を受信しなかった場合、送信側のSTAは、バックオフ期間とともに、キャリアセンス及び媒体アクセス処理をやり直す。実際のデータフレームの送信に先立って、RTS及びCTSのやり取りが行われる。このやり取りは、RTS及びCTSフレームの継続期間フィールドが示す予約期間の間、他の全てのSTAが無線媒体において送信しないことを要求することで、以後のデータ送信用の媒体を確保又は予約する。送信側のSTA又は宛先のSTAの何れかの信号を受信できる範囲内のSTA全ては、RTS又はCTSフレームにより媒体の予約状況を知ることができる。したがって、隠れSTAが送信側のSTAからのRTSを受信できなかったとしても、隠れSTAは、フレームを送信するために媒体を使用することが差し迫っていることをCTSから知ることができる。図2に示す例の場合、AP2は、AP1が送信したCTSからAP1の媒体予約状況を把握し、AP1が予約した期間の間送信しないようにする。

しかしながら、IEEE802．11WLANにおいて、ブローキャスト及びマルチキャストに対して、この衝突回避法は使用されない。なぜなら、RTSの宛先が多数存在し、それに応じてCTSの多数の送信が同時に生じてしまうからである。これらのCTS信号は送信側のSTAにおいて衝突し、送信側のSTAはCTSを適切に受信できず、以後のデータフレームの送信又はフレームの交換を始めることができなくなってしまう。IEEE802．11WLANでは、マルチキャスト及びブロードキャストフレームは、媒体の予約手順なしにキャリアセンス手順の直後に送信される。本発明は、マルチキャスト及びブロードキャストに対する衝突回避法を提供する。本方法は、媒体を予約又は確保し、ブロードキャスト及びマルチキャスト送信のために媒体予約情報を配布する。本願において、ブロードキャストは、全ての通信局を宛先とするマルチキャストの一態様であるとする。

以下、本発明の実施例を説明する。STA（例えば、AP）が複数の受信機／宛先局／装置にマルチキャスト又はブロードキャストフレームを送信することを希望する場合、STAはCSMAによるキャリアセンスを実行する。特に断らない限り、キャリアセンスは、物理的及び仮想的なキャリアセンスを含み、媒体がある期間の間物理的にアイドルであること、及びその媒体が他のSTAにより予約されていないことを確認するためのものである。送信側／発信側のSTAが首尾良くキャリアセンスを実行し、送信の準備が整った場合、STAは、マルチキャスト及びブロードキャストフレームを実際に送信する前に、媒体を予約するための制御／管理フレームのような信号を送信する。本願において、この信号はマルチキャスト／ブロードキャストリクエストトゥセンド（Multicast／Broadcast request−to−send：MB−RTS）と言及される。

MB−RTSフレーム／メッセージ／信号は、フレーム制御フィールド、継続期間／IDフィールド、受信機アドレス（RA）フィールド、送信機アドレス（TA）フィールド、MB−CTSスロット数、MB−NCTSスロット数、フレームチェックシーケンス（FCS）フィールド等を含む。本願において、スロットとはタイムスロット又は時間的な期間を意味する。図3は、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号のフォーマット例を示す。フレーム制御フィールドは、フレームの種類（タイプ）、フレームサブタイプ（frame subtype）及びフラグを示す。継続期間／IDフィールドは、送信側のSTAが媒体を予約しようとしている期間を示す。RAフィールドは、意図されている宛先／受信機の媒体アクセス制御（MAC）アドレスを示す。これは、マルチキャスト又はブロードキャストアドレスである。TAフィールドは、送信機／発振機のMACアドレスを示す。FCSフィールドは、受信したフレームにおけるエラーの存否を受信機が確認する際に使用される。

本発明におけるMB−RTSフィールドとIEEE802．11RTSとの相違は、MB−RTSフィールドが、MB−CTSスロットの数及びMB−NCTSの数を含んでいることである。MB−CTS数フィールドは、MB−CTSコンテンション期間（CCP）数を示し、すなわちMB−RTSを受信した受信機が肯定的な応答信号を送信するのに使用される時間インターバル数／タイムスロット数を示す。CCPは、MB−RTSのMB−CTSスロット数フィールドにより指定されている整数個の送信スロットに分割される。MB−CTSスロットの各々は、1つの肯定的な応答信号を送信するのに必要な継続期間又は持続時間を表す。MB−NCTS数フィールドは、MB−NCTS否定コンテンション期間（NCCP）を指定し、すなわちMB−RTSを受信した受信機が否定的な応答信号を送信するのに使用される時間インターバル数又はタイムスロット数を示す。NCCPは、MB−RTSのMB−NCTSスロット数フィールドにより指定されている整数個の送信スロットに分割される。MB−NCTSスロットの各々は、1つの否定的な応答信号を送信するのに必要な継続期間又は持続時間を表す。

マルチキャスト／ブロードキャスト受信機／装置がMB−RTSを受信した後、何れかのMB−CTSスロット又は何れかのMB−NCTSスロットを用いて、肯定的又は否定的な応答の何れを送信するかが決定される。マルチキャスト／ブロードキャスト受信機が、物理的なキャリアセンス及び仮想的なキャリアセンスにより媒体はアイドルであると判断した場合、何れかのMB−CTSスロットを利用して、肯定応答信号（すなわち、MB−RTSに肯定的に応答するための制御／管理フレーム）を送信する。本願において、この肯定応答は、マルチキャスト／ブロードキャストクリアトゥセンド（MB−CTS）フレームと言及される。仮想的なキャリアセンスにより、送信を待機している他のSTAにより媒体が予約されているか否かが確認される。チャネルがクリア又はアイドルであることは、進行中の送信はなく、物理的媒体は未使用（アイドル）であること、及び他の如何なるSTAもチャネルを予約していないことを意味し、すなわち物理的キャリアセンス及び仮想的キャリアセンスがチャネル／媒体はアイドルであることを示す。MB−CTSフレーム／メッセージ／信号は、フレーム制御フィールド、継続期間／IDフィールド、受信機アドレス（RA）及びフレームチェックシーケンス（FCS）等を含む。フレーム制御フィールドは、フレームタイプ、フレームサブタイプ及びフラグを示す。継続期間／IDフィールドは、媒体が予約されている残り時間を示す。（MB−CTSに含まれる）RAフィールドは、意図されている宛先／受信機のMACアドレスを示し、このMACアドレスは、MB−RTSの送信元のMACアドレスである。図4は、MB−CTSフレームのフォーマット例を示す。

マルチキャスト／ブロードキャスト受信機が、物理キャリアセンス及び仮想キャリアセンスにより、媒体はビジーであると判断した場合、何れかのMB−NCTSスロットを用いて、否定的な応答信号／メッセージ（すなわち、MB−RTSに否定的に応答するための制御／管理フレーム）を送信する。物理キャリアセンス又は仮想キャリアセンスの何れかが、媒体のビジーを示していた場合、その媒体はビジーと判断される。本願において、この否定応答信号は、マルチキャスト／ブロードキャスト非クリアトゥセンド（MB−NCTS）（multicast／broadcast not−clear−to−send）フレームと言及される。MB−NCTSフレームは、フレーム制御フィールド、継続期間／IDフィールド、受信機アドレス（RA）、フレームチェックシーケンスを含む。フレーム制御フィールドは、フレームタイプ、フレームサブタイプ及びフラグを示す。継続期間／IDフィールドは、媒体が予約されている残り時間がゼロであることを示す。RAフィールドは、意図されている宛先／受信機のMACアドレスを示し、この場合はMB−RTSの送信元のMACアドレスである。図5AはMB−NCTSフレームのフォーマット例を示す。マルチキャスト／ブロードキャスト受信機が、物理キャリアセンス及び仮想キャリアセンスにより媒体はビジーであると判断した場合であっても、MB−NCTSを送信しなくてもよい。MB−NCTSを送信するか否かのポリシ又は判断基準は、STA毎に決定されもよい。

MB−CTSを送信しようとするマルチキャスト／ブロードキャスト受信機は、送信のためのMB−CTSスロットを選択する。一実施例において、マルチキャスト／ブロードキャスト受信機は、k個のMB−CTSスロットの中から或るMB−CTSスロットをランダムに選択し、ここでkは受信したMB−RTSに含まれていたMB−CTSスロット数フィールドの値である。MB−NCTSを送信しようとするマルチキャスト／ブロードキャスト受信機は、送信のためのMB−NCTSスロットを選択する。一実施例において、マルチキャスト／ブロードキャスト受信機は、m個のMB−NCTSスロットの中から或るMB−NCTSスロットをランダムに選択し、ここでmは受信したMB−RTSに含まれていたMB−NCTSスロット数フィールドの値である。MB−CTSスロット数の値であるk及び／又はMB−NCTSスロット数の値であるmが、MB−RTMフレームにおいてゼロに指定されている特殊な場合があり、これは、マルチキャスト／ブロードキャスト受信機がMB−CTSフレーム／メッセージ及び／又はMB−NCTSフレーム／メッセージを送信することは許可されていない（禁止されている）ことを意味する。MB−CTSスロット数の値であるk及び／又はMB−NCTSスロット数の値であるmが、MB−RTMフレーム／メッセージにおいて1に指定されている特殊な場合もある。これは、マルチキャスト／ブロードキャスト受信機が、その1スロットでしかMB−CTSメッセージ／フレームを送信できない及び／又はその1スロットでしかMB−NCTSメッセージ／フレームを送信できないことを意味する。

送信側のSTAからのMBメッセージ／フレームに応答して、複数のマルチキャスト／ブロードキャスト受信機の各々が、MB−CTSメッセージ／フレーム及び／又はMB−NCTSメッセージ／フレームを送信してもよい。送信側のSTAが、NCCP期間（すなわち、MB−NCTSスロットの期間）の間に如何なる信号も受信せず、かつCCP期間（すなわち、MB−CTSスロットの期間）の間に少なくとも1つのMB−CTS信号を受信した場合、その送信側のSTAは、送信したMB−RTSにおいて媒体アクセス用に確保した残存期間を使用して、送信対象のマルチキャスト／ブロードキャストデータ又は管理フレームを送信する、あるいは処理対象のフレーム交換を開始する。このフレーム交換は、送信側のSTAがマルチキャスト／ブロードキャストフレーム／メッセージ／データを送信すること、及びマルチキャスト／ブロードキャスト受信機が（何らかの応答、例えば、送達確認信号における肯定応答等のような）応答を返すことを含む。あるいは、送信側のSTAは、バックオフ期間の後に、キャリアセンス及び媒体予約手順をやり直す。MB−RTSの送信側であるSTAは、（1）MB−CTSフレーム／メッセージ／信号がMB−CTSスロットにおいて受信された場合又は（2）フレーム／メッセージ／信号は適切に受信されなかったが、そのMB−CTSスロットの間に無線媒体による送信が検出された場合に、MB−CTS信号／フレーム／メッセージがMB−CTSスロットにより受信されることに留意を要する。後者の状況は、MB−RTSフレーム／メッセージに応答して、複数のSTAが同じMB−CTSスロットを用いてMB−CTSフレーム／メッセージ／信号を送信する場合に生じる。

代替例において、送信側のSTAがCCP期間（MB−CTSスロットの期間）の間に信号を一切受信しなかった場合、あるいはNCCP期間（MB−NCTSスロットの期間）の間に少なくとも1つのMB−NCTS信号を受信した場合、送信側のSTAは、信号／制御フレーム／管理フレームを送信し、過去に送信したMB−RTSフレーム／メッセージをキャンセルする。この場合における信号は、キャンセルマルチキャスト／ブロードキャストリクエストトゥセンド（CEL−MB−RTS）と言及される。CEL−MB−RTSフレーム／メッセージ／信号は、フレーム制御フィールド、継続期間／IDフィールド、受信機アドレス（RA）フィールド、送信機アドレス（TA）フィールド、フレームチェックシーケンス（FCS）フィールド等を含む。図5BはCEL−MB−RTSフレームのフォーマット例を示す。フレーム制御フィールドは、フレームタイプ、フレームサブタイプ及びフラグを示す。継続期間／IDフィールドは、媒体が予約されている残り時間を示す。RAフィールドは、意図されている宛先／受信機のMACアドレス（マルチキャストアドレス）を示す。TAフィールドは、送信機のMACアドレスを示す。FCSフィールドは、受信したフレームにエラーが存在するか否かを検査するためのものである。STAがこの代替例を使用するか否かは適宜選択可能である。（ネットワークアロケーションベクトル）NAV設定を更新するための最新の基礎として、STAが過去のMB−RTSフレーム／メッセージからの情報を使用していた場合、STAが受信したCEL−MB−RTSは、ネットワークアロケーションベクトル（NAV）となる。

図6は、送信側のマルチキャスト／ブロードキャストSTAと受信側のマルチキャスト／ブロードキャストSTAとの間における本発明による動作及びフレーム交換シーケンスの様子を示す。例えば、CSMAマルチキャスト／ブロードキャストシステムにおいて、マルチキャスト／ブロードキャスト送信機会（MB−TXOP）を予約するために、1つのAPが、3つのマルチキャスト／ブロードキャスト受信機に関連付けられていたとする。APがキャリアセンスを成功裏に実行した後、APは媒体を予約するためにMB−RTSフレーム／メッセージ／信号を送信する。マルチキャスト／ブロードキャスト受信機は、MB−RTSメッセージ／フレームにおいて各自の応答用に割り当てられているタイムロットにより応答する。マルチキャスト／ブロードキャスト受信機1、2及び3の各々は、MB−CTSフレーム／メッセージ／信号を送信することで肯定的に応答する。MB−NCTSフレーム／メッセージ／信号を送信することで否定的に応答するマルチキャスト／ブロードキャスト受信機は存在しない。APは少なくとも1つのMB−CTSを受信し、かつMB−NCTSを受信しないので、MB−TXOPが得られる。APは、予約されたMB−TXOPにより送信対象のデータフレームを送信する。

図7は、マルチキャスト／ブロードキャスト送信のための媒体を予約する送信側のSTAにおける本発明原理による動作を示すフローチャートである。702において、APはバックオフカウンタを起動する（計時を開始する）。705において、媒体がアイドルであるか否かを確認するために、物理及び仮想キャリアセンスが実行される。708において、キャリアセンスの結果が確認される。媒体がアイドルでなかった場合（媒体がビジーであった場合）、APはキャリアセンスを再び実行する。媒体がアイドルであった場合、710において、APはバックオフカウンタをデクリメントする／減少させる／減らす。712において検査が行われる。バックオフカウンタがゼロでなかった場合、、APは再びキャリアセンスを実行する。バックオフカウンタがゼロであった場合、715において、APは媒体予約時間を決定し、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号を構築／作成する。媒体予約時間は、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号を送信するのに必要な期間の総和であり、多数のMB−CTS及びMB−NCTSタイムスロットの送信期間と、APが送信するデータを送信するのに必要な期間との和である（実際には、さらにフレーム間のガード期間も含まれる。）。720において、APはMB−RTSフレーム／メッセージ／信号を関連する受信機へ送信する。725において、APは待ち受けタイマをセットし、関連する受信機がMB−CTS及び／又はMB−NTCSフレームとともに応答するのを待機する。730において、APは待ち受けタイマが満了したか否かを検査し続ける。待ち受けタイマが満了した場合、735において、APは何らかのMB−NCTSフレームを受信したか否かを確認する。APが何らかのMB−NCTSフレームを受信していた場合、フローは702に戻り、バックオフタイマの間待機し、キャリアセンスを再び実行する。APが如何なるMB−NCTSフレームも受信していなかった場合、APは740において何らかのMB−CTSフレームを受信したか否かを確認する。APが如何なるMB−CTSフレームも受信していなかった場合、フローは702に戻り、バックオフタイマの間待機し、キャリアセンスを再び実行する。関連する受信機からAPがMB−CTSフレームを受信していた場合、745において、APはマルチキャスト／ブロードキャストフレームを送信し、及び／又は関連するマルチキャスト／ブロードキャスト受信機との間でフレーム交換を開始する。750において、APPは媒体予約アクセス期間が満了したか否かを確認する。媒体予約アクセス期間が満了していた場合、APは702に戻り、バックオフタイマの間待機し、キャリアセンスを再び実行する。媒体予約アクセス期間が満了していなかった場合、APは、マルチキャスト／ブロードキャストフレームを送信し続け、関連する受信機とともにフレーム交換を行う。

代替例において、送信側のSTAは、NCCP期間の間にN個の信号を受信し、CCP期間の間にC個のMB−CTS信号を受信する。N＜NtかつC≧Ctであった場合、送信対象のマルチキャスト／ブロードキャストデータを送信するため又は送信対象のフレーム交換を開始するために、APが元のMB−RTSにおける媒体アクセスにて確保した残存期間を、送信側のSTAは使用する。Nt及びCtは設定可能なパラメータである。

代替例において、送信側のSTAは、NCCP期間の間にN個の信号を受信し、CCP期間の間にC個のMB−CTS信号を受信する。N≧Nt又はC＜Ctであった場合、送信側のSTAは、信号／制御／管理フレーム（CEL−MB−RTS）を選択的に送信し、過去に送信したMB−RTSフレーム／メッセージ／信号をキャンセルする。

図8A及び8Bは、ともに、送信側のSTAからのMB−RTSに応答して、マルチキャスト／ブロードキャスト受信を行うSTAの本発明原理による動作例を示すフローチャートを示す。図8Bの処理は選択的なものである。805において、媒体はアイドルであるか否かが検査される。媒体がアイドルであった場合、810において、受信したMB−RTS信号／フレーム／メッセージにおいて割り当てられている／指定されているMB−CTSスロット数及びポリシに基づいて、MB−CTSメッセージ／信号／フレームを送信するか否かが判定される。MB−CTSメッセージ／フレーム／信号が送信される場合、815において、MB−RTS信号／フレーム／メッセージにおいて割り当てられている／指定されているMB−CTSスロットの中から、MB−CTSスロットが選択される。820において、スロットが選択されたか否かが確認される。スロットが選択されていなかった場合、処理は終了する。MB−CTSスロットが選択されていた場合、825において、MB−CTSメッセージ／フレーム／信号が、MB−RTSの送信側STAに送信／通知される。媒体がアイドルでない／ビジーであった場合、830において、受信したMB−RTS信号／フレーム／メッセージにおいて割り当てられている／指定されているMB−NCTSスロット数及びポリシに基づいて、MB−NCTSメッセージ／信号／フレームを送信するか否かが判定される。MB−CTSメッセージ／フレーム／信号が送信される場合、835において、MB−RTS信号／フレーム／メッセージにおいて割り当てられている／指定されているMB−NCTSスロットの中から、MB−NCTSスロットが選択される。840において、スロットが選択されたか否かが確認される。スロットが選択されていなかった場合、処理は終了する。MB−NCTSスロットが選択されていた場合、845において、MB−NCTSメッセージ／フレーム／信号が、MB−RTSの送信側STAに送信／通知される。

図8Bは上述したように選択的な手順である。すなわち、媒体がMB−RTSの送信側STAにより使用されないことSTAが決定したことを示すMB−CTSメッセージ／フレーム／信号を送信した後に（すなわち、検出期間において如何なるフレームも媒体を通じて送信されなかった場合）、キャンセルメッセージ／フレーム／信号（CEL−MB−RTS）が送信されるか否かは、ポリシ又はコンフィギュレーションにより選択的なものである。850において、CEL−MB−RTSメッセージ／フレーム／信号を送信するか否かが判断される。CEL−MB−RTS／フレーム／信号が送信されるように判断された場合、855において、タイマT1がセット／開始される。860において、T1が検査され、タイマT1が満了するまでループが続く。タイマT1が満了すると、865において、検出タイマT1がセットされる。870において、期間（インターバル）Tの間に何らかの送信が有ったか否かが検査される。期間Tの間に何らの送信もなかった場合、875において、期間Tが満了したか否かが検査される。期間Tが満了した場合、CEL−MB−RTSメッセージ／フレーム／信号が送信／通知される。CEL−MB−RTSメッセージ／フレーム／信号を送信するように判断されなかった場合、処理は終了する。期間Tの間に送信があった場合も、処理は終了する。タイマTが満了しなかった場合、870における処理が続く。

MB−RTS及びMB−CTSフレームを交換することで、データ及び管理フレーム／信号／メッセージを送信する期間のための媒体が予約される。MB−RTS、MB−CTS及びMB−NCTSフレームは、ある期間を指定する継続期間／IDフィールドを含み、その期間は、マルチキャスト／ブロードキャストの送信機会MB−TXOP)のために媒体が予約されている期間である。MB−TXOPは、無線媒体を介して／用いて、特定のSTAが1つ以上のフレーム送信を開始する権利、又は特定のSTAがフレーム交換シーケンスを開始する権利を所有している期間である。MB−TXOPは、開始時間及び最大継続期間により規定される。継続期間／IDフィールドの値は、送信するSTAが媒体を確保することを希望しているMB−TXOPの残り時間であるように設定される。これは、k個のMB−CTSフレームの送信、m個のMB−NCTSフレームの送信、フレーム間のガードタイムインターバルに必要な期間に加えて、送信対象のデータ、管理フレーム及び応答フレーム（アクノリッジフレームのような応答フレームが使用される場合における応答フレーム）を送信するために確保された期間を加えたものである。MB−CTS及びMB−NTCSにおける継続期間の値は、直前のMB−RTSフレームの継続期間フィールドの値から、経過した期間と、MB−CTS又はMB−NCTSフレーム／メッセージ及びフレーム間のガードタイムインターバルとを差し引いた値である。したがって、MB−CTS及びMB−NTCSにおける継続期間の値は、MB−TXOPの残存期間に設定される。代替例において、MB−NTCSの継続期間の値はゼロに設定される。

送信側のSTAの信号を受信できる範囲内に在圏する全てのSTAは、MB−RTSメッセージ／フレーム／信号により、要求されている媒体の予約の状況を知ることができる。マルチキャスト／ブロードキャストの受信局でない受信機（すなわち、MB−RTSフレーム／信号／メッセージの宛先でないSTA）が、MB−RTSフレーム／信号／メッセージを受信した場合、その受信機は、新たなNAVの値が現在のNAVの値よりも大きかった場合、受信したMB−RTSフレームの宛先／IDフィールドの情報に基づいて、媒体を占有する／予約する時間を示すようにNAVを更新する。NAVは、その媒体における将来的なトラフィックの予想、予測、予定、すなわち仮想的なキャリアセンス状態を示す。NAVがある値（ゼロでない値）に設定されていた場合、その仮想キャリアセンスは、媒体がその期間の間ビジーであり、NAVが設定されていることを示し、NAVがゼロに設定されていた場合、その媒体はアイドルであることを意味する。送信するSTAのBSSの部分に属しておらず、かつMB−RTSを受信していないSTAは、アクセスポイント（STA）に関連している受信STAが送信した1つ以上のMB−CTSフレーム／メッセージ／信号により、媒体の予約状況を知ることができる。有効なMB−CTSを宛先として受信した／宛先としてではなく受信したSTAは、MB−CTSフレームの継続期間／IDフィールドにより受信した情報に基づいて、各自のNAVを更新するが、これは、新たなNAVの値が現在のNAVの値より大きい場合であり、MBフレーム／信号／メッセージが受信STA宛でない場合（MB−RTSの送信STAではないSTA）であり、かつSTAが以前にMB−RTSを受信していない場合においてのみ行われる。受信するSTAが、MB−RTSフレーム／信号／メッセージを受信せず（例えば、送信するSTAの1ホップ範囲外であった場合）、マルチキャスト／ブロードキャスト受信STAの何れかから送信されたMB−CTSフレーム／信号／メッセージを受信する場合がある。MB−RTS／MB−CTSによる方法は、同じチャネル／媒体を使用する複数のBSSの地域が重複している状況における動作を改善する。送信側のSTAからのMB−RTSフレーム／メッセージ／信号を受信していないが、差し迫った媒体の予約についてのMB−CTSフレーム／メッセージ／信号をSTAが把握することで、衝突のおそれを効果的に削減できる（すなわち、MB−RTS送信機にとって隠れノードであるSTAは、MB−CTS送信機から1ホップ以内の範囲内にあるので、予約の状況を知ることができる。）。宛先でないSTAであったMB−NCTSフレーム／信号／メッセージを受信したSTAは、MB−NCTSフレーム／信号／メッセージを無視する必要がある。

代替例において、過去のMB−CTSフレーム／信号／メッセージ又は過去のMB−RTSフレーム／信号／メッセージからの情報を、NAV設定を更新するための最新の基礎として、STAが使用する場合、宛先ではないがMB−NCTSフレーム／信号／メッセージを受信したSTAは、NAVをリセットする。過去のMB−CTSフレーム／信号／メッセージ又は過去のMB−RTSフレーム／信号／メッセージからの情報を、NAV設定の最新の基礎として使用しない場合、宛先でないSTAはMB−NCTSを無視する必要がある。STAがこの代替例を使用するか否かは適宜選択可能である。

時刻T1から始まり、時刻T2において終了する期間T（T＝T2−T1）の間に、物理レイヤの送信が一切検出されなかった場合、MB−RTSフレーム／信号／メッセージからの情報を、NAV設定を更新する最新の基礎として使用したSTAは、NAVをリセットしてもよい。T1は、（MB−RTSフレームが受信された時間）＋（MB−CTSスロット数）×（MB−CTS＿Time）＋（MB−MCTSスロット数）×（MB−NCTS＿Time）＋（フレーム間のガードインターバル全ての時間）により算出されてもよい。T2はT1＋wait＿time（T1＋待機期間）に等しい。MB−CTS＿Timeは、MB−CTSフレーム／メッセージ／信号を送信する時間である。MB−NCTS＿Timeは、MB−NCTSフレーム／信号／メッセージを送信する時間である。Wait＿timeは、無線媒体において如何なる送信も行われていないことを確認するための待ち時間のパラメータである。MB−CTS＿Time及びMB−RTS＿Timeは、MB−CTS／MB−NCTSフレーム／信号／メッセージのサイズ及びデータレートを用いて計算され、そのデータレートにおいて、最近のNAV更新に使用されたMB−RTSフレーム／メッセージ／信号が受信されている。

時間T1から始まり、時間T2において終了する上記の期間T（T＝T2−T1）の間に、物理レイヤの送信が一切検出されなかった場合、MB−RTSに応答してMB−CTSを送信したSTAは、過去に送信したMB−CTSをキャンセルするために信号／制御フレーム／管理フレームを選択的に送信してもよい。この信号／メッセージ／フレームは、キャンセルマルチキャスト／ブロードキャストクリアトゥセンド（CEL−MB−RTS）と言及される。CEL−MB−RTSフレームは、制御フィールド、継続期間／IDフィールド、受信機アドレス（RA）、フレームチェックシーケンス（FCS）を含む。フレーム制御フィールドは、フレームタイプ、フレームサブタイプ及びフラグを示す。継続期間／IDフィールドは、媒体が予約されている残存時間又はゼロを示す。RAフィールドは、意図されている宛先／受信局のMACアドレスを示し、目下の例の場合、MB−RTSの送信元のMACアドレスである。

図9は、CEL−MB−CTSフレームのフォーマット例を示す。選択的なCEL−MB−RTSを送信するか否かは、STA毎に設定可能である。過去のMB−CTSフレームからの情報を、NAV設定の更新用に最近の基礎としてSTAが使用した場合、CEL−MB−RTSを受信したSTAは、NAVをリセットする。

代替例において、MB−NCTSを受信した後、宛先でないSTAがNAVをリセットする場合、MB−RTSに応じてMB−CTSを送信するSTAは、過去に送信したMB−CTSをキャンセルするために、信号／制御フレーム／管理フレームを選択的に送信してもよい。

図10は、STAがMB−RTSメッセージ／信号／フレームの送信局でもなく受信局／宛先局でもない場合に、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号を受信したSTAの動作例を示すフローチャートである。1005において、MB−RTSメッセージ／信号／フレーム継続期間フィールドにおけるNAVの値が、STAが現在保存しているNAVの値より大きいか否かの検査が行われる。MB−RTSメッセージ／信号／フレーム継続期間フィールドにおける新しいNAVの値が、現在STAが保存しているNAVの値より大きかった場合、STAが所有している現在のNAVの値は、1010において、受信したMB−RTSフレーム／信号／メッセージにおける値に更新される。MB−RTSメッセージ／信号／フレーム継続期間フィールドにおけるNAVの値が、現在STAが保存しているNAVの値以下であった場合、処理は終了する。1015において、タイマT1がセットされる。1020において、タイマT1が満了したか否かの検査が行われる。タイマT1が満了していなかった場合、タイマT1が満了するまでループが継続する。1025において、検出タイマTがセットされる。1030において、期間Tの間に媒体／チャネルを介した送信が検出されたか否かが確認される。期間Tの間に媒体／チャネルを介した送信が検出された場合、処理は終了する。期間Tの間に媒体／チャネルを介した送信が一切行われていなかった場合、1035において、タイマTが満了したか否かが検査される。タイマTが満了していなかった場合、処理は1030に戻る。タイマTが満了していた場合、受信したMB−RTSマイナス経過時間により更新する前に、NAVが過去の値にリセットされる。

図11は、MB−CTSフレーム／メッセージ／信号が受信側のSTA宛ではなく、そのSTAが先行するMB−RTSメッセージ／フレーム／信号を受信していなかった場合に、MB−CTS信号／メッセージ／フレームを受信するSTAの動作例を示すフローチャートである。1105において、受信したMB−CTSの継続期間フィールドの新たな値が、現在STAが保持しているNAVの値より大きいか否かの検査が行われる。受信したMB−CTSメッセージ／フレーム／信号の継続期間フィールドの新たなNAVの値が、現在STAが保持しているNAVの値より大きかった場合、1110において、STAが有する現在のNAVの値は、受信したMB−CTSフレーム／信号／メッセージにおけるNAVの値に更新される。受信したMB−CTSメッセージ／フレーム／信号の継続期間フィールドの新たなNAVの値が、現在STAが保持しているNAVの値以下であった場合、処理は終了する。

図12は、STAがCEL−MB−CTSメッセージ／信号／フレームの宛先のSTAでなかった場合に、CEL−MB−CTSフレーム／メッセージ／信号を受信するSTAの動作例を示すフローチャートである。1205において、過去のMB−CTSフレーム／メッセージ／信号からの情報を、NAV値を更新する最新の基礎として、STAが使用したか否かの検査が行われる。過去のMB−CTSフレーム／メッセージ／信号からの情報を、NAV値を更新する最新の基礎として、STAが使用していた場合、MB−CTSマイナス経過時間により更新する前に、STAはNAV値を過去の値にリセットする。過去のMB−CTSフレーム／メッセージ／信号からの情報を、NAV値を更新する最新の基礎として、STAが使用していなかった場合、処理は終了する。

以下、代替例を説明する。代替例において、マルチキャスト／ブロードキャスト受信機が、MB−RTSを受信し、物理キャリアセンス及び仮想キャリアセンスにより媒体がアイドルであることを確認した場合、マルチキャスト／ブロードキャスト受信機は、MB−CTSフレーム／信号／メッセージを送信する何れかのMB−CTSスロットを選択する。

MB−CTSコンテンション期間（CCP）は、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号におけるMB−CTSスロット数フィールドにより指定されている整数個の送信フレームに分割される。MB−CTS送信スロットの何れかによりMB−CTS信号／フレーム／メッセージを送信しようとしている各々のSTAにおいて、確率的衝突回避アルゴリズム（probabilistic contention resolution algorithm）を実行することで、CCP期間の間に、媒体へのアクセスの調整又は調停が行われる。

STAの各々は、異なるAPから受信する固有のビーコンの数により表現される重複度（Overlap Degree：OD）を保持している。MB−CTS送信確率P_T（OD）が各ODに関連付けられる。MB−RTSメッセージ／フレーム／信号を適宜受信し、物理及び仮想キャリアセンスによりその媒体はアイドルであると判断したSTA各々は、CCPの送信スロットに関して競合する。

一例において、本方法は一度実行される（1ラウンド）。全てのSTAは、CCP内の1つの送信スロットを指定し、確率P_T（OD）とともに、そのスロットによりMB−CTSフレーム／メッセージ／信号を送信する。図13は、分散型確率的衝突回避法を利用するSTAの動作例を示すフローチャートである。1305において、ODが計算／算出／判定される。1310において、STAがMB−RTSメッセージ／フレーム／信号を受信したか否かが判定される。STAがMB−RTSフレーム／メッセージ／信号を受信していなかった場合、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号が受信されるまで、処理が続く。STAがMB−RTSメッセージ／フレーム／信号を受信した場合、1315において、MB−RTS信号／フレーム／メッセージのMB−CTS送信スロットフィールドにより指定されているMB−CTS送信スロット数及び0の間から、STAはMB−CTS送信スロットを選択する。1320において、タイマTがセットされる。タイマTは、選択されたMB−CTS送信スロットまで待機するために使用される。1325において、タイマTが満了したか否かが確認される。タイマTが満了していなかった場合、タイマTが満了するまで処理が続く。タイマTが満了した場合、1330において、MB−CTSフレーム／メッセージ／信号が確率P_T（OD）とともに送信される。

別の例において、本方法は0ないしMB−CTS送信スロット数までの内の複数回実行される（複数ラウンド行われる。）。各ラウンドにおいて、STAは、現在のラウンド／スロット数と最大のラウンド数／スロット数との間の数を指定する。現在のラウンド数／スロット数を指定したSTAは、MB−CTSメッセージ／信号／フレームの送信を延期する。現在のラウンド数／スロット数を指定した全てのSTAは、確率（1−P_T（OD））とともにそのスロットによりMB−CTSを送信することを延期する。特定のラウンドの中で送信を行わなかった全てのSTAは（そのラウンド数を選択しなかったので又はMB−CTS送信確率によりそのラウンドにおける送信が延期されたので）、次のラウンドで行うようにする。特定のラウンドにおいて送信する機会を得た全てのSTAは、将来において／将来のラウンドにおいて競合することを控える（競合しないようにする）。

図14は、分散マルチラウンド確率的衝突回避法を利用するSTAの動作例を示すフローチャートである。1405において、ODが計算／算出／判定される。1410において、MB−RTS信号／メッセージ／フレームが受信されたか否かが確認される。MB−RTS信号／メッセージ／フレームが受信されていなかった場合、MB−RTSメッセージ／信号／フレームが受信されるまで処理が続く。MB−RTS信号／メッセージ／フレームが受信された場合、1415において、現在のラウンド数／スロット数が0に設定される。1420において、MB−CTS送信スロットが選択される。MB−CTS送信スロットは、MB−RTSフレーム／信号／メッセージのMB−CTS送信スロットフィールドにおけるMB−CTS送信スロット数と、現在のラウンド数／スロット数との間にある。1425において、タイマTが設定され、現在のスロットが開始される／始まるまで待機する。1430において、タイマTが満了したか否かが判定される。タイマTが満了していなかった場合、タイマTが満了するまで処理が継続する。タイマTが満了していた場合、1435において、現在のラウンド数が選択されたスロット数に等しいか否かが判定される。現在のラウンド数が選択されたスロット数に等しかった場合、1440において、MB−CTSフレーム／信号／メッセージが確率P_T（OD）とともに送信される。1445において、MB−CTSフレーム／信号／メッセージが現在のスロットにおいて送信されたか否かが確認される。MB−CTSフレーム／信号／メッセージが現在のスロットにおいて送信されていた場合、処理は終了する。MB−RTSフレーム／信号／メッセージが現在のスロットで送信されていなかった場合、1450において、現在のラウンド数が1つだけインクリメント又は増やされる。1455において、現在のラウンド数が、MB−RTSフレーム／メッセージ／信号のMB−CTS送信スロットフィールドが指定しているMB−CTS送信スロット数に等しいか否かが確認される。等しかった場合、処理は終了する。現在のラウンド数が選択されたスロット数に等しくなかった場合、処理は1420に戻る。

シングルラウンド及びマルチラウンドの確率的衝突回避法をさらに最適化するために、CCP内の送信スロット各々が、シグナリング段階（信号フェーズ）とアクノリッジメント（ACK）段階の2段階に分割される。シグナリング段階は、MB−CTSフレーム／信号／メッセージを送信するのに使用される。アクノリッジメント段階は、MB−CTS ACKを送信する際に、（MB−RTSメッセージ／信号／フレームを当初送信した）STAにより使用される。図15は、CCPを複数のスロット及び段階に分割する様子を示す。1に等しいODを有する全てのSTAは、特定のスロット期間のアクノリッジメント段階において、MB−CTS ACKを受信し、次のスロット期間における送信まで送信を控える。

ODが増える順に送信確率が割り当てられる場合、大きなODのSTAには、より高い優先順位が割り当てられる。これは、MB−CTSフレーム／信号／メッセージの範囲及び有効性を向上させる。なぜなら、幾つもの重複しているAPがそれを検出しやすくするからである。同様な方法は、MB−NCTS送信機の間でMB−NCTSスロットの衝突を回避するのに使用されてもよい。

本発明は、無線メッシュネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）、アドホックネトワーク又は独立ベーシックサービスセット（IBSS）等において、マルチキャスト及びブロードキャスト送信のための媒体を確保し、媒体予約情報を配布する通信局（STAはユーザ装置及びAPを含む概念である）に使用されてもよい。本発明は、通信局同士におけるピアトゥピアマルチキャストにも使用可能である。通信局は、例えばビデオ会議又は他のピアトゥピアサービスにおいて、マルチキャストデータを他の通信局に送信するチャネルにアクセスするために、本発明による方法を使用することができる。

他の例において、本発明による方法は、IPレイヤに使用されてもよい。本発明による方法がIPレイヤに使用される場合、MB−RTS／MB−CTS／MB−NCTS／CEL−MB−RTS／CEL−MB−CTSメッセージにおける受信機／宛先アドレス及び送信機／発信者／ソースアドレスは、IPアドレスとなる。

図16を参照するに、本発明を実現するための一例による装置のブロック図が示されている。STA及び／又はAP（STAの特殊な場合）は、送信機、受信機又はトランシーバであるので、無線送信機／受信機を有する無線通信モジュールを示す1つのブロック図が使用されている。すなわち、無線送信機／受信機は、送信機、受信機又はトランシーバである。本発明は、ホストコンピュータシステム及び（無線）通信モジュールを含む。ホスト処理システムは、汎用コンピュータでもよいし、特定用途向けコンピュータシステムでもよい。ホストコンピュータシステムは、中央処理装置（CPU）、メモリ及び入力／出力（I／O）インターフェースを含む。無線通信モジュールは、MAC及びベースバンドプロセッサ、無線送信機／受信機、及び1つ以上のアンテナを有する。アンテナは無線信号を送信及び受信する。無線送信機／受信機は、無線信号処理を実行する。MAC及びベースバンドプロセッサは、MAC制御処理及びデータフレーム処理、変調／復調、符号化／復号化を送信／受信のために行う。本発明の少なくとも一形態は、ホストコンピュータシステム又は無線通信モジュールにおけるルーチンとして実現され、データ及び制御信号を送信及び受信する処理を行ってもよい。すなわち、図16のブロック図は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、特定用途向け集積回路（ASIC）、縮小命令セット（RISC）又はそれらの任意の組み合わせとして実現されてもよい。さらに、様々なフローチャート及び説明において示されたプロセス例は、ホスト処理システム、無線通信モジュール、又はホスト処理システム及び通信モジュールの組み合わせにより機能的に実現されてもよい。ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、特定用途向け集積回路（ASIC）、縮小命令セット（RISC）又はそれらの任意の組み合わせ等により、ブロック図は様々な方法／処理を実現可能にする。

ハードウェア、ソフトウェア、特定用途プロセッサ又はそれらの組み合わせ等のような様々な形態により本発明は実現可能であることが理解されるべきである。好ましくは、本発明はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現される。さらに、ソフトウェアは好ましくはプログラム格納装置に物理的に組み込まれたアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、任意の適切なアーキテクチャを有するマシン（例えば、コンピュータ）によりアップロードされてもよいし、マシンにより実行されてもよい。好ましくは、マシンはハードウェアを有するコンピュータプラットフォームにより実現され、そのハードウェアは、例えば、中央処理装置（CPU）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、入力／出力（I／O）インターフェース等の内の1つ以上を含むが、これらに限定されない。コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含む。本願において説明された様々な処理及び機能は、オペレーティングシステムにより実行されるマイクロ命令コードの一部、アプリケーションプログラムの一部（又はそれらの組み合わせ）であってもよい。さらに、追加的なデータストレージ装置及び印刷装置等のような他の様々な周辺装置がコンピュータプラットフォームに接続されてもよい。

添付図面に示されているシステム構成要素及び方法ステップは、好ましくはソフトウェアにより実現されるので、システム構成要素間の実際の接続（又は方法ステップの順序）は、本発明がプログラムされる仕方に依存して異なることが、理解されるであろう。本願による開示により、当業者は本発明に関する上記の及び同様な実現手段や構成を理解できる。

本願優先日に公知のIEEE802．11標準仕様

Claims (20)

1. アクセスポイントが実行する通信方法であって、
   通信媒体がアイドルであるか否かを判定するステップと、
   前記通信媒体がアイドルであった場合、前記通信媒体を使用する時間インターバルを決定するステップと、
   前記時間インターバルの間前記通信媒体を使用するための要求メッセージを、マルチキャストグループアドレス宛てにマルチキャストするステップと、
   前記要求メッセージを受信した通信局が前記要求メッセージに肯定的に応答する場合に該通信局が送信した応答メッセージを、前記要求メッセージが示す第１の期間内で受信し、前記要求メッセージを受信した受信側の通信局が前記要求メッセージに否定的に応答する場合に該通信局が送信した応答メッセージを、前記要求メッセージが示す第２の期間内で受信するステップと、
   前記第１の期間内で肯定的な応答メッセージを受信した場合に、前記時間インターバルの中で複数のフレームのデータパケットをマルチキャストするステップと
   を有し、前記時間インターバルを決定するステップにおいて、前記要求メッセージをマルチキャストするための期間と、前記第１の期間と、前記第２の期間と、前記複数のデータパケットをマルチキャストするための期間との合計期間として前記時間インターバルを決定する、通信方法。
2. 前記第１の期間がｋ個の時間スロットを含み、前記第２の期間がｍ個の時間スロットを含み、
   前記受信するステップにおいて、前記受信側の通信局が前記要求メッセージに肯定的に応答する場合に、前記ｋ個の時間スロットのうちランダムに選択された時間スロットにおいて該受信側の通信局が送信した応答メッセージを受信し、前記受信側の通信局が前記要求メッセージに否定的に応答する場合に、前記第ｍ個の時間スロットのうちランダムに選択された時間スロットにおいて該受信側の通信局が送信した応答メッセージを受信する、請求項１記載の通信方法。
3. 前記通信媒体が無線チャネルである、請求項１記載の通信方法。
4. 当該通信方法が無線ネットワークにおいて使用される、請求項１記載の通信方法。
5. 受信側の通信局が実行する通信方法であって、
   時間インターバルにおいて通信媒体を使用するために送信側の通信局からマルチキャストされた要求メッセージを受信するステップと、
   前記通信媒体がアイドルであった場合、前記要求メッセージが示すｋ個の時間スロットに属する第１の時間スロットをランダムに選択し、前記通信媒体がアイドルでなかった場合、前記要求メッセージが示すｍ個の時間スロットに属する第２の時間スロットをランダムに選択するステップと、
   前記要求メッセージに対する前記応答メッセージが受信側の通信局に関連する確率に関連する前記第１又は第２のスロットで送信されているか否かを判定するステップと、
   前記応答メッセージを送信することに決定した場合、前記第１又は第２の時間スロットにおいて前記応答メッセージを送信するステップと、
   前記第１の時間スロットにおいて前記応答メッセージを送信した場合に、前記時間インターバルの中でフレームを送信又は受信するステップと
   を有し、前記時間インターバルは、前記要求メッセージをマルチキャストするための期間と、前記ｋ個の時間スロットと、前記ｍ個の時間スロットと、複数のマルチキャストパケットを受信するための期間との合計期間を示す、通信方法。
6. 前記受信側の通信局に関連付けられている前記確率は、複数の異なる送信側の通信局から受信したビーコンの数により表現された重複度に関連付けられている、請求項５記載の通信方法。
7. 前記アクセスポイントが、前記ｋ個の時間スロットの何れにおいても応答メッセージを受信しなかった場合又は前記ｍ個の時間スロットの１つ以上において応答メッセージを受信した場合に、前記送信側の通信局が送信したキャンセルメッセージを受信するステップ
   を有する請求項５記載の通信方法。
8. 前記確率に従った結果、前記第１又は第２の時間スロットにおいて前記応答メッセージを送信しなかった場合、カウンタをインクリメントし、前記応答メッセージを送信する別の時間スロットを選択するステップ
   を有する請求項５記載の通信方法。
9. 前記通信媒体が無線チャネルである、請求項５記載の通信方法。
10. 当該通信方法が無線ネットワークにおいて使用される、請求項５記載の通信方法。
11. アクセスポイントである通信局であって、
    通信媒体がアイドルであるか否かを判定する手段と、
    前記通信媒体がアイドルであった場合、前記通信媒体を使用する時間インターバルを決定する手段と、
    前記時間インターバルの間前記通信媒体を使用するための要求メッセージを、マルチキャストグループアドレス宛てにマルチキャストする送信手段と、
    前記要求メッセージを受信した受信側の通信局が前記要求メッセージに肯定的に応答する場合に該通信局が送信した応答メッセージを、前記要求メッセージが示す第１の期間内で受信し、前記要求メッセージを受信した受信側の通信局が前記要求メッセージに否定的に応答する場合に該通信局が送信した応答メッセージを、前記要求メッセージが示す第２の期間内で受信する受信手段と
    を有し、前記総手段が、前記第１の期間内で肯定的な応答メッセージを受信した場合に、前記時間インターバルの中で、複数のデータパケットをマルチキャストし、
    前記要求メッセージをマルチキャストする時間、前記第１の期間と、前記第２の期間と、前記データパケットをマルチキャストする時間との合計期間を示す、通信局。
12. 前記第１の期間がｋ個の時間スロットを含み、前記第２の期間がｍ個の時間スロットを含み、
    前記受信手段が、前記受信側の通信局が前記要求メッセージに肯定的に応答する場合に、前記ｋ個の時間スロットのうちランダムに選択された時間スロットにおいて該受信側の通信局が送信した応答メッセージを受信し、前記受信側の通信局が前記要求メッセージに否定的に応答する場合に、前記第ｍ個の時間スロットのうちランダムに選択された時間スロットにおいて該受信側の通信局が送信した応答メッセージを受信する、請求項１１記載の通信局。
13. 前記通信媒体が無線チャネルである、請求項１１記載の通信局。
14. 当該通信局が無線ネットワークを介して通信する、請求項１１記載の通信局。
15. 受信側の通信局であって、
    時間インターバルにおいて通信媒体を使用するためにマルチキャストされた要求メッセージを受信する受信手段と、
    前記通信媒体がアイドルであった場合、前記要求メッセージが示すｋ個の時間スロットに属する第１の時間スロットをランダムに選択し、前記通信媒体がアイドルでなかった場合、前記要求メッセージが示すｍ個の時間スロットに属する第２の時間スロットをランダムに選択する手段と、
    前記第１又は第２の時間スロットにおいて前記要求メッセージに対する応答メッセージを送信するか否かを、当該受信側の通信局に関連付けられている確率に従って決定する手段と、
    前記応答メッセージを送信することに決定した場合、前記第１又は第２の時間スロットにおいて前記応答メッセージを送信する送信手段と、
    を有し、前記第１の時間スロットにおいて前記応答メッセージを送信した場合に、前記時間インターバルの中で、前記送信手段がフレームを送信する又は前記受信手段がフレームを受信し、前記時間インターバルは、前記要求メッセージをマルチキャストするための期間と、前記ｋ個の時間スロットと、前記ｍ個の時間スロットと、前記フレームを送信又は受信するための期間との合計期間を示す、通信局。
16. 当該受信側の通信局に関連付けられている前記確率は、複数の異なる送信側の通信局から受信したビーコンの数により表現された重複度に関連付けられている、請求項１５記載の通信局。
17. 前記送信側の通信局が、前記ｋ個の時間スロットの何れにおいても応答メッセージを受信しなかった場合又は前記ｍ個の時間スロットの１つ以上において応答メッセージを受信した場合に、前記送信側の通信局が送信したキャンセルメッセージを前記受信手段が受信する、請求項１５記載の通信局。
18. 前記確率に従った結果、前記第１又は第２の時間スロットにおいて前記応答メッセージを送信しなかった場合、カウンタをインクリメントし、前記選択する手段が、前記応答メッセージを送信する別の時間スロットを選択する、請求項１５記載の通信局。
19. 前記通信媒体が無線チャネルである、請求項１５記載の通信局。
20. 当該通信局が無線ネットワークを介して通信する、請求項１５記載の通信局。

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