JP5410611B2 - Ｍｍｗａｖｅ無線システムでの設定可能なコンテンション期間 - Google Patents

Ｍｍｗａｖｅ無線システムでの設定可能なコンテンション期間 Download PDF

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Description

本発明の分野は、概して無線システム通信に関し、排他的ではないが特に、WPAN/WLAN環境でミリメートル波（mmWave）信号を送信及び受信する無線システムに関する。
技術的発展は、大量の音声、ビデオ、画像及びデータ情報のデジタル化及び圧縮を可能にしている。無線モバイル無線通信でのデバイス間のデータの伝送の必要性は、高データレートでの多様且つ動的な環境におけるデータストリームの伝送を必要とする。無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN：Wireless Personal Area Network）通信システムは、せいぜい10メートルほどの短距離でのデバイス間の高データ交換に広範囲に使用されている。現在のWPANシステムは2〜7GHz周波数帯域の領域の周波数帯域を利用し、数百Mbpsまでのスループットを実現している（超広帯域（Ultra-WideBand）システムの場合）。
60GHz帯域での無免許のスペクトラムの7GHzの可用性と、RF IC半導体技術の進歩とは、60GHz帯域で動作して約数Gbpsのスループットを実現するmmWave WPAN及びmmWave無線ローカルエリアネットワーク（WLAN：Wireless Local Area Network）システムの開発を推進している。現在、複数の標準化グループ（IEEE（Institute for Electronic and Electrical Engineers）802.15.3c、IEEE802.11ad、Wireless HD SIG、ECMA TG20）は、このようなmmWave WPAN及びWLANネットワークの仕様の開発について作業している。標準は、主に新たなPHYレイヤの導入による前のWPAN及びWLAN標準への追加として開発されており、また、ほとんどのMAC機能を再利用しようとしている。しかし、MACレイヤへの変更はまた、特定のmmWave WPAN及びWLAN特性を利用することを要求される。
60GHzで動作する通信リンクは、高い酸素の吸収及び障害物を通じたかなりの減衰の固有の特性のため、ロバスト性が低い。リンク予算の要件を満たすために、指向性アンテナがmmWave通信リンクを生成する際に使用されることが想定されている。初期のデバイス発見、関連付け及び同期のため、典型的には、無指向性（又は準無指向性）ビーコンの使用が要求される。
本発明の実施例に従って無線ネットワークで通信するために極高周波数の無線信号を使用したデバイスを示すブロック図 本発明の実施例によるコンテンション期間及びサービス期間を備えたビーコン間隔の図 本発明の実施例に従って通知ビーコン／フレーム（AB：Announcement Beacon/Frame）が通知時間（AT：Announcement Time）の間に送信される一方で、ビーコン時間（BT：Beacon Time）の間に送信される発見ビーコン（DB：Discovery Beacon）の図 本発明の実施例によるAB期間（AT）の構成を示す図 本発明の実施例に従ってスロットサイズ及びコンテンションウィンドウを変更することにより構成され得るコンテンション期間を有する連続ビーコン間隔の図 本発明の実施例による無線通信方法を記載したフローチャート
本発明について限定としてではなく、一例として図面に例示する。
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するために、複数の特定の詳細が示されている。しかし、本発明は、これらの特定の詳細なしに実施されても良いことが当業者により分かる。他の場合にも、本発明を曖昧にしまいように、周知の方法、手順、構成要素及び組み立て部品は詳細に記載されていない。
スロットサイズ及びコンテンションウィンドウ（contention window）のような不均一パラメータを有するCSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）を使用した無線通信方法及びデバイスの実施例がここに記載される。以下の説明では、本発明の実施例の完全な理解を提供するために、局（STA：station）及び／又はアクセスポイント（AP：access point）のような複数のデバイスと、これらのデバイスの属性とに少なくとも部分的に基づいて、無線通信におけるCSMA/CA期間を構成するための柔軟性を提供する説明等について、複数の特定の詳細が示される。しかし、本発明は１つ以上の特定の詳細なしに、又は他の方法、構成要素、素材等と共に実施されてもよいことを、当業者は認識する。他の場合にも、本発明の態様を曖昧にすることを回避するため、周知の構成、素材又は動作は詳細に図示又は記載されていない。
ローカルエリアネットワーク（WLAN）及び／又は無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN）技術を使用して動作するように設計されたmmWave無線デバイスのスケジューリングされたアクセスプロトコルを提供することが、当該技術分野における進歩である。既存のmmWave通信技術及びデバイスは、CSMA/CAを使用した媒体アクセス制御（MAC：media access control）プロトコルを使用する。コンテンション型チャネルアクセスは、コンテンション期間（contention-based period）の間に実行される。既存のmmWave通信システムのコンテンション期間は、複数のスロットを有し、複数のスロットの中の各スロットは、特定の種類の通信プロトコルに対応するために、サイズで均一である。例えば、第１の送信機能を有する第１のSTAによる無指向性通信は、第１のスロットサイズを使用し、第２の送信機能を有する第２のSTAによる指向性通信は、第２のスロットサイズを使用してもよい。更に、最小及び最大コンテンションウィンドウのような他のCSMA/CAパラメータもまた、通信プロトコルの関数として変化してもよい。従って、設定可能なコンテンション期間（CBP：contention-based period）が様々なセットのプロトコル及びデバイス構成に対応することを可能にする無線プロトコルを使用して動作するように構成された無線プロトコル及びデバイスを提供することが有用である。
設定可能なコンテンション期間（CBP）を提供する60GHz帯域（57-66GHz）のmmWave通信デバイスの実施例は、様々な用途で使用されてもよい。本発明の或る実施例は、様々なデバイス及びシステム（例えば、送信機、受信機、トランシーバ、送受信機、無線通信STA、無線通信デバイス、無線アクセスポイント（AP）、モデム、無線モデム、パーソナルコンピュータ（PC）、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバコンピュータ、セットトップボックス、ハンドヘルドコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（PDA）デバイス、ハンドヘルドPDAデバイス、移動STA（MS）、グラフィックディスプレイ、通信STA、ネットワーク、無線ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（LAN）、無線LAN（WLAN）、メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）、無線MAN（WMAN）、広域ネットワーク（WAN）、無線WAN（WWAN）、既存のIEEE802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11h、802.11i、802.11n、802.11ac、802.11ad、802.16、802.16d、802.16e標準及び／又は将来のバージョン及び／又はその派生及び前述の標準のLTE（Long Term Evolution）に従って動作するデバイス及び／又はネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（PAN）、ピコネット、無線PAN（WPAN）、前述のWLAN及び／又はPAN及び／又はWPANネットワークの一部であるユニット及び／又はデバイス、一方向及び／又は双方向無線通信システム、セルラ無線電話通信システム、セルラ電話、無線電話、パーソナル通信システム（PCS）デバイス、無線通信デバイスを組み込んだPDAデバイス、MIMO（Multiple Input Multiple Output）トランシーバ又はデバイス、SIMO（Single Input Multiple Output）トランシーバ又はデバイス、MISO（Multiple Input Single Output）トランシーバ又はデバイス、MRC（Multi Receiver Chain）トランシーバ又はデバイス、スマートアンテナ（smart antenna）技術又は複数アンテナ技術を有するトランシーバ又はデバイス等）と共に使用されてもよい。本発明の或る実施例は、１つ以上の種類の無線通信信号及び／又はシステム（例えば、無線周波数（RF）、赤外線（IR）、周波数分割多重（FDM）、直交FDM（OFDM）、時分割多重（TDM）、時分割多重アクセス（TDMA）、E-TDMA（Extended TDMA）、GPRS（General Packet Radio Service）、Extended GPRS、符号分割多重アクセス（CDMA）、広帯域CDMA（WCDMA）、CDMA2000、MDM（Multi-Carrier Modulation）、DMT（Discrete Multi-Tone）、Bluetooth（RTM）、ZigBee（TM）等）と共に使用されてもよい。本発明の実施例はまた、様々な他の装置、デバイス、システム及び／又はネットワークで使用されてもよい。
図面を参照すると、図１は、無線アクセスネットワーク140で通信するために極高周波数の無線信号を使用したアクセスポイント（100a及び100b）、移動STA（110a及び110b）、グラフィックディスプレイ（120）及び通信STA（130a及び130b）のようなデバイスを示すブロック図である。アクセスポイント100aは、他のアクセスポイント100b及び通信STA（通信STA（CS）130a及び130b等）と通信してもよい。CS130a及び130bは、固定デバイス又は実質的に固定されたデバイスでもよい。或る実施例では、アクセスポイント100aは、通信のためにmmWave信号を使用してもよいが、本発明の範囲はこの点に限定されない。アクセスポイント100aはまた、移動STA110a及びグラフィックディスプレイ120のような他のデバイスと通信してもよい。或る実施例では、アクセスポイント100a及び移動STA110aは、ピア・ツー・ピア（P2P：peer-to-peer）ネットワークの一部として動作する。他の実施例では、アクセスポイント100a及び移動STA110aは、メッシュネットワークの一部として動作する。この場合の通信は、メッシュネットワークの他の無線デバイス（移動STA110b等）の代わりにルーティングされるパケットを含んでもよい。固定無線アクセス、無線ローカルエリアネットワーク、無線パーソナルエリアネットワーク、ポータブルマルチメディアストリーミング及び局所ネットワーク（車内ネットワーク等）は、適用可能なP2P及びメッシュネットワークの数例である。
スロットサイズ及び最小／最大コンテンションウィンドウ（contention window）に関して動的に設定可能なコンテンション期間（contention-based period）を備えたプロトコルで動作する物理レイヤ（PHY）及び媒体アクセス制御（MAC）レイヤを有するアクセスポイント（100a及び100b）、移動STA（110a及び110b）、グラフィックディスプレイ（120）及び通信STA（130a及び130b）のようなデバイスは、無指向性及び／又は指向性アンテナで送信及び受信される極高周波数の無線信号を使用して通信してもよい。IEEE802.11で規定されたCSMA/CAをサポートする通信は、適用可能でない。この理由は、指向性アンテナが使用され得る場合、キャリア検知が高周波数の無線ネットワーク140で信頼性がないからである。更に、衝突検出及び再同期のような指向性の側面は、このネットワーク140で実行することが困難になり得る。
図２は、本発明の実施例によるコンテンション期間及びサービス期間を備えたビーコン間隔200の図である。mmWaveネットワークのような無線ネットワーク140は、スケジューリングされたアクセスに基づいてもよい。この場合、APに類似したパーソナル基本サービスセット（PBSS：personal basic service set）コントロールポイント（PCP：PBSS control point）は、通信のためにSTA（移動STA110等）のビーコン間隔（BI：beacon interval）200の時間をスケジューリングする。BI200でスケジューリングされた時間は、サービス期間（SP：service period）（SP1 220及びSP2 230等）及びコンテンション期間（CBP1 215及びCBP2 225等）に割り当てられてもよい。BI200におけるサービス期間及びコンテンション期間のスケジュールは、ビーコン205又は通知時間（AT：announcement time）210で送信される。この実施例では、サービス期間SP1 220及びSP2 230は、移動STA110のような単一のSTAにより所有され、この単一のSTAは、サービス期間の間に無線ネットワーク140へのアクセスを制御する。或いは、CBP1 215及びCBP2 225のようなコンテンション期間の間に、移動STA110、アクセスポイント100及び通信STA130のような複数のSTAは、無線ネットワーク140へのアクセスを争ってもよい。
実施例では、媒体アクセス制御（MAC）レイヤを有する移動局110aのようなSTAは、無線ネットワーク140で通信してもよく、ビーコン間隔200でデータを送信する。ビーコン間隔200は、キャリア検知多重アクセス／衝突回避（CSMA/CA：carrier sense multiple access with collision avoidance）プロトコルを通じて無線ネットワークへのアクセスを可能にするために、コンテンション期間CBP1 215を有する。CBP1 215及び／又はCBP2 225のようなコンテンション期間は、複数のスロットを有し、複数のスロットにおける各スロットのサイズは設定可能である。STAは、パーソナル基本サービスセット（PBSS）コントロールポイント（PCP）又はアクセスポイント（AP）100として機能し、STAと通信するためにビーコン間隔200の時間をスケジューリングしてもよい。コンテンション期間のスケジューリング情報は、ビーコン間隔200のビーコン205又はAT210で送信される。更に、STAは、SP1 220及び／又はSP2 230のようなサービス期間を送信し、サービス期間の持続時間の間に無線ネットワーク140へのアクセスを制御してもよい。
図３は、通知ビーコン／フレーム（AB：Announcement Beacon/Frame）が、低レートの無指向性発見ビーコン及び高レートの指向性通知ビーコン／フレームから構成される複数のレベル（２レベル等）のビーコン機構で通知時間（AT：Announcement Time）210の間に送信される一方で、ビーコン時間（BT：Beacon Time）205の間に送信される発見ビーコン（DB：Discovery Beacon）の図である。発見ビーコンは、ネットワーク登録及び初期化を可能にするために必須の情報のみを伝達してもよく、これは、送信機（例えば、MACアドレス）ID、タイミング情報、関連付け期間（association period）のシグナリング等を含んでもよい。通知ビーコンは、チャネルスケジューリング、管理及びセキュリティ情報等のような通常のネットワーク動作に必要となる十分な情報を伝達する。
効率を最大限にするようにmmWaveシステムのビーコン機構が設計されることが重要である。これを実現するために、本発明の実施例は、複数レベルのビーコンが使用されることを提供する。特に、mmWaveシステムでは、本発明の実施例は、以下の２つの種類のビーコンで構成された２レベルのビーコン機構を提供してもよい。
発見ビーコン（DB：Discovery Beacon）：このビーコンは、（低レート）無指向性モードで送信される。これは、現在関連付けられているSTAへのサービス提供に加えて、新たなSTAがネットワーク（すなわち、PBSS）を発見して潜在的に参加することを可能にする。DBはブロードキャストフレームでもよい。
通知ビーコン／フレーム（AB）：このビーコン／フレームは、（高レート）ビームフォーミングモード（beamformed mode）で送信される。このフレーム／ビーコンは、例えば、PCPにより送信され、PCPでビームフォーミングされており、既に関連付けられていてもよいPBSS STAをターゲットとする。ABは、特定のSTAにアドレス指定されたユニキャストフレームであり、受信側STAがABフレームの受信に応じて他のフレームを返信することを必要としてもよい。
ビーコン間隔300の更なる実施例が図３に示されている。DBは、発見時間（DT：Discovery Time）の間に送信され、通知ビーコン／フレームは通知時間（AT：Announcement Time）210の間に送信される。データ伝送時間（DTT：Data Transfer Time）320は、ネットワークの一部であるSTAに対する実際のデータ通信に使用され、関連付けビームフォーミングトレーニング（A-BFT：Association Beamforming Training）310は、高周波数の無線ネットワーク140との関連付けを試みる新たなSTA305のビームフォーミングのトレーニングに使用され、ビームフォーミングトレーニング時間（BFTT：Beamforming Training Time）325は、高周波数の無線ネットワーク140に既に関連付けられている移動局110a及び110bのようなSTAに対するビームフォーミングのためのものである。
DBはABより効率が低いため（この理由は無指向性で送信されるため）、各ビーコン間隔に送信される必要はない。DB及びABの主な目的の１つは同期である。従って、STAは、同期したと考えられるために、発見ビーコン又は通知ビーコン／フレームを受信しなければならない。STAがPCPから連続する数のビーコンを逃した場合、同期していないと考えられる。この場合、STAは、DTTの間に送信を中止し、PBSS参加手順を再開しなければならない。
DBは、PCPの周辺の全てにより受信されることを目的として無指向性モード330、335で送信され（無指向性／指向性が340で示されている）、通知フレーム／ビーコンは、ビームフォーミングされ、且つ、ほとんどの時間に関連付けられているSTAの一部のみに高レートで送信される。このことは、発見の待ち時間及び性能のような均衡の側面におけるPCPの柔軟性を可能にする。通知ビーコンはまた、より良い空間再利用につながる。この理由は、これらのビーコンは常にビームフォーミングモードで送信され、サポートされるアンテナ素子の数がPCPに関連付けられたSTAの数より大きい場合により良い効率性を提供するからである。
図４は、ABフレームが交換される場合のAB期間（AT）410の構成の図である。図４に示す各要求フレームは、ABフレームの一般的な名前であり、例えば、IEEE802.11に存在する管理フレームのいずれかで置換されてもよい。要求フレームは、特定のSTAにアドレス指定されたユニキャスト及び指向性フレームであり、限定ではなく例示として、ネットワークのチャネル時間のスケジューリングを伝達する。要求フレーム毎に、アドレス指定された受信機から応答が存在しなければならない。この応答は、管理フレーム（例えば、関連付け要求、チャネル時間割り当て要求）でもよく、或いは送信される管理フレームが存在しない場合、単にACKでもよい。
要求毎に応答フレームが存在するため、このことは、PCP420及びSTA430がこれらの間のビームフォーミングされたリンクを監視及び維持管理することを可能にする。PCP420が要求フレームをSTA430に送信した後に応答フレームを受信しない場合、リンクはもはや有効ではないと結論付け、PCP420と影響を受けるSTA430との間でビームフォーミングを再スケジューリングしてもよい。
複数の要求／応答フレームの交換が、AT410の間に行われてもよい。また、PCP420とSTA430との間の要求及び応答の送信は、同じAT410で１回より多く生じてもよい。
無指向性送信に関連するオーバーヘッドを最小化するために、DBで伝達される情報は最小に保持され、PCP ID、タイミング情報、残っているビーコン送信の数（指向性ビーコンの場合）等を含んでもよい。これに対して、高レートで送信されるため、通知ビーコン／フレームは、ネットワーク機能を行うために必要な全ての必要な情報（チャネルスケジューリング、制御及び管理情報、PBSS同期情報等）を含む。
効率を改善するため、DBは、各ビーコン間隔300に存在しなくてもよい。DBがあまり頻繁に使用されない場合、PBSSの性能は実質的に改善され得る。この理由は、低レートの無指向性送信を使用することで、小さいオーバーヘッドを受けるからである。
PCP420がビーコン間隔300で複数の関連付けられたSTA430にサービス提供しようとする場合、PCP420は、そのビーコン間隔300のAT期間の間に複数の通知フレーム／ビーコンを送信してもよい。通知ビーコンは、PCP420がSTA430から受信する準備ができている時間及び／又はSTA430に送信する準備ができている時間を含むビーコン間隔300の時間割り当てを含む。このことにより、通知フレーム／ビーコンを受信したSTA430は、そのPCP420とのスケジュールを同期させることが可能になる。最後に、節電モードにあるSTAについては、PCP420はこれらに通知ビーコン／フレームを送信しない。
図５は、本発明の実施例に従って設定可能なスロットサイズ及び最小／最大コンテンションウィンドウを備えたコンテンション期間を有する第１のビーコン間隔500及び第２のビーコン間隔550を含む連続ビーコン間隔の図である。この実施例では、図１の移動局110aのようなSTAが電源を投入され、STAがアクセスポイント100又は移動局110から信号を受信する。STAは、PCPになり、CBP1 515、CBP2 520及びCBP3 525のようなスケジューリングされたコンテンション期間を有する第１のビーコン間隔500を送信してもよい。コンテンション期間のスケジューリング情報は、ビーコン505及び／又はAT510で通知される。スケジューリング情報は、スロットサイズ情報を含む。この実施例では、以下のように規定されるPCP中心型スロット（PCP-centric slot）530及び分散型スロット（Distributed slot）535に対応する２つのスロットサイズが存在する。
PCP中心型：aSlotTime=aPropDriftMargin+aShortTRTSDur+aSIFSTime+aCCATime+aRxTxSwitchTime
分散型：aSlotTime=aCCATime+aPropDriftMargin+aRxTxSwitchTime+aMACProcessingDelay
コンテンション期間は、スロット化され、各コンテンション期間の持続時間は、各コンテンション期間のスロット時間の整数倍である。コンテンションウィンドウは、無線ネットワーク140のSTA及びAPのようなデバイスの数及び無線ネットワーク140で検出された衝突の数の関数として変化してもよい。例えば、コンテンションウィンドウは、コンテンションウィンドウ最小値とコンテンションウィンドウ最大値とを含むコンテンションウィンドウ値を有してもよく、ネットワーク140に複数の衝突が存在する場合、コンテンションウィンドウの境界は、最小値と最大値との間に広い分離を有する。或いは、ネットワーク140に衝突があまり存在しない場合、コンテンションウィンドウは狭くてもよい。
移動局110のような局は、第１のコンテンション期間から同じビーコン間隔500又は第２のビーコン間隔550の後又は次のコンテンション期間にコンテンションウィンドウを持ち越してもよい。実施例では、STAは、CBP1 515のような第１のコンテンション期間でビームフォーミングを開始し、第２のコンテンション期間でCSMA/CAアクセスを実行せずに、CBP2 520のような第２のコンテンション期間でビームフォーミングを続ける。
或いは、局が小さいコンテンションウィンドウを取得した場合、同じコンテンション期間に複数回アクセスしてもよい。更に、最小コンテンションウィンドウ、最大コンテンションウィンドウ及び複数のスロットでの各スロットのサイズは、PCP中心型CSMA/CA及び分散型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定可能である。しかし、実施例はこの点に限定されない。例えば、コンテンション期間の複数のスロットの中の第１のスロットは、PCP中心型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定されてもよく、複数のスロットの中の第２のスロットは、分散型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定される。更に、各スロットのサイズは、どのように送信要求（RTS：request to send）及び送信可（CTS：clear to send）の送信が実現されたかに基づいて設定されてもよい。
更に、スロットサイズはまた、送信側デバイス及び受信側デバイスのアンテナ機能により影響を受けてもよい。例えば、送信要求（RTS）信号及び送信可（CTS）信号は、複数の指向性送信又は単一の準無指向性（quasi-omni）送信を使用してSTAの間で交換されてもよい。RTS及びCTS信号が送信及び受信される方法は、スロットサイズに影響を与えてもよい。STAは、ビーコン505、AT510、コンテンション期間及びサービス期間（図示せず）をそれぞれ含む第１のビーコン間隔500に続いて第２のビーコン間隔550を含む一連のビーコン間隔を送信してもよい。実施例では、STAは、CBP1 515のようなコンテンション期間の終了前に送信を完了しなくてもよく、CBP2 520及び／又はCBP3 525のような次のコンテンション期間で送信を継続してもよい。例えば、複数のSTAは、一連のコンテンション期間を使用して時間同期してもよい。この理由は、ビームフォーミング処理は、完了するために１つより多くのコンテンション期間を要する可能性があるからである。
図６は、本発明の実施例による無線通信方法を記載したフローチャートである。要素600において、移動局110aのようなSTAは、無線ネットワーク140の１つ以上のチャネルをスキャンし、１つ以上の他のデバイスが存在するか否かを判定する。１つ以上のアクセスポイント又はSTAが無線ネットワーク140に存在してもよい。移動局110aは、移動局110bのような他のデバイスからコンテンション期間（CBP）の所有者アクセス期間（OAP：owner access period）で送信要求（RTS）を受信する610。要素620において、移動局110aは、送信可（CTS）信号を移動局110bに送信する。或いは、移動局110aは、CTSを移動局110b及び無線ネットワーク140のPCPとして機能するデバイスに送信する。
要素630において、移動局110aは、TSP（TCTS to-self period）でTCTS（transmit clear to send）信号を受信する。要素640において移動局110aが第１の値に設定されたビットを備えたTCTSを受信した場合、要素650において、STAは分散型モードに構成される。一例として、STAが持続時間フィールドでゼロに設定されたビットを備えたTCTSを受信した場合、STAは分散型モードに構成される。他の実施例では、ビットは持続時間フィールドにおいてゼロでない値に設定されてもよく、この場合にもSTAは分散型モードに構成される。或いは、要素660において、ビットは第１の値に設定されず、STAはPCP中心型モードに構成される。一例として、STAが持続時間フィールドにおいてゼロでなく設定されたビットを備えたTCTSを受信した場合、STAは、分散型PCP中心型モードに構成される。他の実施例では、ビットは持続時間フィールドにおいてゼロに設定されてもよく、この場合にもSTAはPCP中心型モードに構成される。
TSPの間にSTAがTCTSを受信しない場合、例えばPCPアクティブフィールド（PCP Active Field）がPBSSスケジュール情報要素（IE：information element）でゼロに設定された場合には、STAは、アクセスのために分散型モードを使用するべきである。更に、PCPアクティブフィールドがPBSSスケジュールIEで１に設定された場合には、STAは送信するべきではない。
ここでは、実施例は、命令、関数、手順、データ構造、アプリケーションプログラム、構成設定等のようなデータを参照して説明することがある。この開示の目的で、“プログラム”という用語は、アプリケーション、ドライバ、処理、ルーチン、メソッド、モジュール及びサブプログラムを含む広範囲のソフトウェアコンポーネント及び構造をカバーする。“プログラム”という用語は、完全なコンパイル単位（すなわち、独立してコンパイル可能な一式の命令）、コンパイル単位の集合、又はコンパイル単位の一部を示すために使用されてもよい。従って、“プログラム”という用語は、STAにより実行された場合、設定可能なスロットサイズ及び最小／最大コンテンションウィンドウを有するコンテンション期間での無線通信を提供する命令のいずれかの集合を示すために使用されてもよい。STAのプログラムは、ソフトウェア環境のコンポーネントと考えられてもよい。
ここで説明した動作は、一般的に、必要に応じてSTAのホストプロセッサでのコード命令として具現された適切なファームウェア又はソフトウェアの実行を介して容易になってもよい。従って、本発明の実施例は、何らかの形式の処理コアで実行される一式の命令、又は機械可読媒体上若しくは機械可読媒体内に実装若しくは実現される一式の命令を含んでもよい。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）により読み取り可能な形式で情報を格納又は送信するいずれかの機構を含む。例えば、機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体及びフラッシュメモリデバイス等のような製造物を含んでもよい。更に、機械可読媒体は、電気信号、光信号、音響信号又は他の形式の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）のような伝搬信号を含んでもよい。
本発明の特定の特徴について図示及び説明したが、多数の変更、置換、変形及び均等物が当業者に思い浮かぶ。従って、特許請求の範囲は、本発明の真の要旨に入る全てのこのような変更及び変形をカバーすることを意図する。

Claims (15)

  1. キャリア検知多重アクセス／衝突回避（CSMA/CA）プロトコルを使用して無線ネットワークへのアクセスを可能にするために、コンテンション期間と少なくとも第１のビーコン及び第２のビーコンとを有する複数のレベルのビーコン間隔でデータを送信する媒体アクセス制御（MAC）レイヤを有する局（STA）により、無線ネットワークで通信するステップであり、前記第１のビーコンは第１のレートで無指向的に送信され、前記第２のビーコンは前記第１のレートより高い第２のレートで指向的に送信されるステップを有し、
    前記コンテンション期間は、複数のスロットを有し、前記複数のスロットの中の各スロットのサイズは設定可能であり、
    送信要求（RTS）及び送信可（CTS）の送信が複数の指向性送信を使用して実現されたか、単一の準無指向性送信を使用して実現されたかに基づいて前記複数のスロットの中の各スロットのサイズを設定するステップを更に有する方法。
  2. 前記STAは、パーソナル基本サービスセット（PBSS）コントロールポイント（PCP）又はアクセスポイント（AP）として機能し、他のSTAと通信するために前記ビーコン間隔の時間をスケジューリングし、
    前記コンテンション期間のスケジューリング情報は、前記ビーコン間隔のビーコン又は通知時間（AT）で送信される、請求項１に記載の方法。
  3. サービス期間を送信するステップを更に含み、
    前記STAは、前記サービス期間の持続時間の間に前記無線ネットワークへのアクセスを制御する、請求項１に記載の方法。
  4. 前記複数のスロットの中の各スロットのサイズ並びに最小及び最大コンテンションウィンドウは、PCP中心型CSMA/CA及び分散型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定可能である、請求項１に記載の方法。
  5. 前記コンテンション期間の前記複数のスロットの中の第１のスロットは、PCP中心型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定され、前記複数のスロットの中の第２のスロットは、分散型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定される、請求項４に記載の方法。
  6. 各コンテンション期間の最小及び最大コンテンションウィンドウは設定可能であり、
    前記STAは、パーソナル基本サービスセット（PBSS）コントロールポイント（PCP）又はアクセスポイント（AP）として機能し、
    前記STAは、前記無線ネットワークで検出された衝突の数又は前記無線ネットワークでの関連付けられた局の数に基づいて、最小及び最大コンテンションウィンドウの値を選択する、請求項１に記載の方法。
  7. 第２のビーコン間隔でデータを送信するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
  8. 前記STAは、前記コンテンション期間でビームフォーミングを開始し、第２のコンテンション期間でCSMA/CAアクセスを実行せずに、第２のコンテンション期間で前記ビームフォーミングを継続する、請求項７に記載の方法。
  9. 少なくとも第１のビーコン及び第２のビーコンを有する複数のレベルのビーコン間隔で送信するMACレイヤを用いて無線ネットワークで通信するように構成されたトランシーバを有する局（STA）を有し、
    前記第１のビーコンは第１のレートで無指向的に送信され、前記第２のビーコンは前記第１のレートより高い第２のレートで指向的に送信され、
    前記ビーコン間隔は、キャリア検知多重アクセス／衝突回避（CSMA/CA）プロトコルを使用して前記無線ネットワークへのアクセスを可能にするために、コンテンション期間を有し、
    前記コンテンション期間は、複数のスロットを有し、前記複数のスロットの中の各スロットのサイズは設定可能であり、
    前記複数のスロットの中の各スロットのサイズは、送信要求（RTS）及び送信可（CTS）の送信が複数の指向性送信を使用して実現されたか、単一の準無指向性送信を使用して実現されたかに基づいて設定される装置。
  10. 前記STAは、パーソナル基本サービスセット（PBSS）コントロールポイント（PCP）又はアクセスポイント（AP）として機能し、他のSTAと通信するために前記ビーコン間隔の時間をスケジューリングし、
    前記コンテンション期間のスケジューリング情報は、前記ビーコン間隔のビーコン又は通知時間（AT）で送信される、請求項９に記載の装置。
  11. 前記複数のスロットの中の各スロットのサイズ並びに最小及び最大コンテンションウィンドウは、PCP中心型CSMA/CA及び分散型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定可能である、請求項９に記載の装置。
  12. 前記コンテンション期間の前記複数のスロットの中の第１のスロットは、PCP中心型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定され、前記複数のスロットの中の第２のスロットは、分散型CSMA/CAプロトコルに基づいて設定される、請求項１１に記載の装置。
  13. 各コンテンション期間の最小及び最大コンテンションウィンドウは設定可能であり、
    前記STAは、パーソナル基本サービスセット（PBSS）コントロールポイント（PCP）又はアクセスポイント（AP）として機能し、
    前記STAは、前記無線ネットワークで検出された衝突の数又は前記無線ネットワークでの関連付けられた局の数に基づいて、最小及び最大コンテンションウィンドウの値を選択する、請求項９に記載の装置。
  14. 第２のビーコン間隔でデータを送信することを更に有する、請求項９に記載の装置。
  15. 前記STAは、前記コンテンション期間でビームフォーミングを開始し、第２のコンテンション期間でCSMA/CAアクセスを実行せずに、第２のコンテンション期間で前記ビームフォーミングを継続する、請求項１４に記載の装置。
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