JP6122141B2 - 無線ｌａｎシステムのスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ方法及び装置 - Google Patents

Description

以下の説明は、無線通信システムに関し、特に、無線ＬＡＮシステムのスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ方法及び装置に関する。

近年、情報通信技術の発展に伴って様々な無線通信技術が開発されている。その中でも無線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、携帯用マルチメディアプレーヤー（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ；ＰＭＰ）などのような携帯用端末機を用いて家庭、企業又は特定サービス提供地域において無線でインターネットにアクセスできるようにする技術である。

無線ＬＡＮで脆弱点とされてきた通信速度の限界を克服するために、最近の技術標準では、ネットワークの速度と信頼性を増大させるとともに無線ネットワークの運営距離を拡張したシステムを導入している。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ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）を支援し、送信エラーを最小化し、データ速度を最適化するために送信端及び受信端の両方に多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ）技術の適用が導入された。

次世代通信技術としてＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）通信技術が議論されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮシステムでもＭ２Ｍ通信を支援するための技術標準がＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈとして開発されている。Ｍ２Ｍ通信では、数多くの機器が存在する環境でたまに少量のデータを低速で通信するシナリオを考慮することができる。

また、このような無線ＬＡＮシステムでは機器が競合ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）でチャネル（又は、媒体（ｍｅｄｉｕｍ））にアクセスすることができる。

本発明では、無線ＬＡＮシステムにおいて特定機器のみのチャネルアクセスが許容される区間（例えば、ＲＡＷ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ））が設定される場合に、ネットワークリソース利用効率性及び公平性（ｆａｉｒｎｅｓｓ）を向上させる新しい競合ベースチャネルアクセス方案を提供することを目的とする。

本発明で遂げようとする技術的課題は以上に言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以降の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例に係る、無線ＬＡＮシステムにおいてステーション（ＳＴＡ）がチャネルアクセスを行う方法は、アクセスポイント（ＡＰ）から前記ＳＴＡに関するＲＡＷ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ）設定情報を受信するステップと、前記ＲＡＷ内でチャネルアクセスのために第２バックオフ機能状態（ｂａｃｋｏｆｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）を用いてバックオフ過程を行うステップと、前記ＲＡＷが終了すると、第１バックオフ機能状態を用いてバックオフ過程を行うステップとを有することができる。前記ＳＴＡは、前記ＲＡＷ外で用いられる前記第１バックオフ機能状態と前記ＲＡＷ内で用いられる前記第２バックオフ機能状態とを含む複数個のバックオフ機能状態を維持する（ｍａｉｎｔａｉｎ）ことができる。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の他の実施例に係る、無線ＬＡＮシステムにおいてチャネルアクセスを行うステーション（ＳＴＡ）装置は、送受信器と、プロセッサと、メモリとを備えることができる。前記プロセッサは、アクセスポイント（ＡＰ）から前記ＳＴＡ装置に関するＲＡＷ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ）設定情報を前記送受信器を用いて受信し、前記ＲＡＷ内でチャネルアクセスのために第２バックオフ機能状態（ｂａｃｋｏｆｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）を用いてバックオフ過程を行い、前記ＲＡＷが終了すると、第１バックオフ機能状態を用いてバックオフ過程を行うように設定されてもよい。前記メモリは、前記ＲＡＷ外で用いられる前記第１バックオフ機能状態と前記ＲＡＷ内で用いられる前記第２バックオフ機能状態とを含む複数個のバックオフ機能状態を維持することができる。

上記の本発明に係る実施例において以下の事項を共通に適用することができる。

前記ＲＡＷ以前に実行中のバックオフ過程が存在する場合、前記ＲＡＷの開始で、前記ＲＡＷ以前に実行中のバックオフ過程を保留する（ｓｕｓｐｅｎｄ）ことができる。

前記ＲＡＷの開始で、前記ＲＡＷ以前に実行中のバックオフ過程に対する前記バックオフ機能状態は前記第１バックオフ機能状態として保存する（ｓｔｏｒｅ）ことができる。

前記ＲＡＷの終了で、前記保存された第１バックオフ機能状態を復元（ｒｅｓｔｏｒｅ）し、前記ＲＡＷ以前に実行中だったバックオフ過程を再開する（ｒｅｓｕｍｅ）ことができる。

前記第１バックオフ機能状態が保存されていないと、前記ＲＡＷが終了する場合に行われるバックオフ過程を新しいバックオフ過程として行うことができる。

前記ＲＡＷ設定情報によってクロススロット境界が許容されない場合、前記ＲＡＷ内で前記ＳＴＡに割り当てられた一つ以上のスロット内でのみバックオフカウントダウンを行うことができる。

前記ＲＡＷ設定情報によってクロススロット境界が許容される場合、前記ＲＡＷ内で前記ＳＴＡに割り当てられたスロット後にバックオフカウントダウンを行うことができる。

前記バックオフ過程は、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）に基づいて行うことができる。

発明について前述した一般的な説明と後述する詳細な説明は、例示的なものであり、請求項に記載の発明に関する更なる説明のためのものである。

本発明によれば、無線ＬＡＮシステムにおいて特定機器のみのチャネルアクセスが許容される区間（例えば、ＲＡＷ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ））が設定される場合に、ネットワークリソース利用効率性及び公平性（ｆａｉｒｎｅｓｓ）を向上させる新しい競合ベースチャネルアクセス方法及び装置を提供することができる。

本発明で得られる効果は以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以降の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明らかになるであろう。

本明細書に添付される図面は、本発明に関する理解を提供するためのもので、本発明の様々な実施の形態を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明するためのものである。

本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。 本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。 本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの更に他の例示的な構造を示す図である。 無線ＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。 無線ＬＡＮシステムにおけるリンクセットアップ過程を説明するための図である。 バックオフ過程を説明するための図である。 隠されたノード及び露出されたノードを説明するための図である。 ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。 電力管理動作を説明するための図である。 ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。 ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。 ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。 グループベースＡＩＤについて説明するための図である。 ＩＥＥＥ ８０２．１１システムで用いられるフレーム構造の一例を説明するための図である。 既存のＴＩＭベースチャネルアクセス方式を説明するための図である。 スロットベースチャネルアクセス方式の基本的な概念を説明するための図である。 ＲＰＳ ＩＥの例示的なフォーマットを示す図である。 本発明の一例によるＲＡＷの構成を説明するための図である。 本発明に係るスロットベースチャネルアクセスの一例を説明するための図である。 本発明に係るスロットベースチャネルアクセスの他の例を説明するための図である。 スロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の例示を説明するための図である。 本発明に係るスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の一例を説明するための図である。 スロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の他の例を説明するための図である。 本発明に係るスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の他の例を説明するための図である。 本発明に係るスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の更に他の例を説明するための図である。 本発明に係るチャネルアクセス方法を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明の唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、このような具体的な細部事項なしにも本発明が実施され得るということが当業者には理解される。

以下の実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、特別の言及がない限り、選択的なものと考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合していない形態で実施されてもよく、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられてもよい。

以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されるものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。

場合によって、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されることもある。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。

本発明の実施例は、無線アクセスシステムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システム、並びに３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省いた段階又は部分は、上記の文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などのような様々な無線アクセスシステムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。明確性のために、以下では３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

ＷＬＡＮシステムの構造
図１は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。

ＩＥＥＥ ８０２．１１構造は複数個の構成要素を含むことができ、それら構成要素の相互作用によって上位層に対してトランスペアレントなＳＴＡ移動性を支援するＷＬＡＮを提供することができる。基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ）はＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮにおける基本的な構成ブロックに該当し得る。図１では、２個のＢＳＳ（ＢＳＳ１及びＢＳＳ２）が存在し、それぞれのＢＳＳのメンバーとして２個のＳＴＡが含まれること（ＳＴＡ１及びＳＴＡ２はＢＳＳ１に含まれ、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４はＢＳＳ２に含まれる）を例示的に示している。図１で、ＢＳＳを示す楕円は、当該ＢＳＳに含まれたＳＴＡが通信を維持するカバレッジ領域を示すものと理解してもよい。この領域をＢＳＡ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｒｅａ）と称することができる。ＳＴＡがＢＳＡの外へ移動すると、当該ＢＳＡ内の他のＳＴＡと直接通信できなくなる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮにおいて最も基本的なタイプのＢＳＳは、独立したＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ；ＩＢＳＳ）である。例えば、ＩＢＳＳは、２個のＳＴＡだけで構成された最小の形態を有することができる。また、最も単純な形態であるとともに他の構成要素が省略されている図１のＢＳＳ（ＢＳＳ１又はＢＳＳ２）がＩＢＳＳの代表的な例示に該当する。このような構成は、ＳＴＡ同士が直接通信できる場合に可能である。また、このような形態のＬＡＮは、あらかじめ計画して構成されるものではなく、ＬＡＮが必要な場合に構成され、これをアド−ホック（ａｄ−ｈｏｃ）ネットワークと呼ぶこともできる。

ＳＴＡがついたり消えたりすること、ＳＴＡがＢＳＳ領域に／から入ったり出たりすることなどによって、ＢＳＳにおいてＳＴＡのメンバーシップが動的に変更することがある。ＢＳＳのメンバーになるためには、ＳＴＡは同期化過程を用いてＢＳＳにジョインすればよい。ＢＳＳ基盤構造の全てのサービスにアクセスするためには、ＳＴＡはＢＳＳに連携されなければならない。このような連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）は動的に設定され、分配システムサービス（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＤＳＳ）の利用を含んでもよい。

図２は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。図２は、図１の構造において、分配システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ）、分配システム媒体（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｅｄｉｕｍ；ＤＳＭ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）などの構成要素が追加された形態である。

ＬＡＮにおいて直接的なステーション−対−ステーションの距離はＰＨＹの性能によって制限されることがある。このような距離の限界が充分な場合もあれば、より遠い距離のステーション間の通信が必要な場合もある。拡張されたカバレッジを支援するために分配システム（ＤＳ）を構成することができる。

ＤＳは、ＢＳＳ同士が相互接続される構造を意味する。具体的に、図１のようにＢＳＳが独立して存在する代わりに、複数個のＢＳＳで構成されたネットワークの拡張された形態の構成要素としてＢＳＳが存在してもよい。

ＤＳは論理的な概念であり、分配システム媒体（ＤＳＭ）の特性によって特定することができる。これと関連して、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準では無線媒体（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｅｄｉｕｍ；ＷＭ）と分配システム媒体（ＤＳＭ）とを論理的に区別している。それぞれの論理的媒体は互いに異なる目的のために使用され、互いに異なる構成要素によって使用される。ＩＥＥＥ ８０２．１１標準の定義では、このような媒体を互いに同一なものとも、互いに異なるものとも制限しない。このように複数個の媒体が論理的に互いに異なるという点で、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮ構造（ＤＳ構造又は他のネットワーク構造）の柔軟性を説明することができる。すなわち、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮ構造は様々に具現することができ、それぞれの具現例の物理的な特性によって独立的に当該ＬＡＮ構造を特定することができる。

ＤＳは複数個のＢＳＳのシームレス（ｓｅａｍｌｅｓｓ）な統合を提供し、あて先へのアドレスを扱うために必要な論理的サービスを提供することによって移動機器を支援することができる。

ＡＰとは、連携されているＳＴＡに対してＷＭを介してＤＳへのアクセスを可能にし、且つＳＴＡ機能性を有するエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）を意味する。ＡＰを介してＢＳＳ及びＤＳ間のデータ移動が行われてもよい。例えば、図２に示すＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、ＳＴＡの機能性を有するとともに、連携されているＳＴＡ（ＳＴＡ１及びＳＴＡ４）をＤＳにアクセスさせる機能を持つ。また、いかなるＡＰも基本的にＳＴＡに該当するため、ＡＰはいずれもアドレス可能なエンティティである。ＷＭ上での通信のためにＡＰによって用いられるアドレスとＤＳＭ上での通信のためにＡＰによって用いられるアドレスは必ずしも同一である必要はない。

ＡＰに連携されているＳＴＡのいずれか一つから当該ＡＰのＳＴＡアドレスに送信されるデータは、常に非制御ポート（ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｏｒｔ）で受信され、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘポートアクセスエンティティによって処理されてもよい。また、制御ポート（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｏｒｔ）が認証されると、送信データ（又は、フレーム）はＤＳに伝達されてもよい。

図３は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムのさらに他の例示的な構造を示す図である。図３では、図２の構造にさらに広いカバレッジを提供するための拡張されたサービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＥＳＳ）を概念的に示す。

任意の（ａｒｂｉｔｒａｒｙ）大きさ及び複雑度を有する無線ネットワークがＤＳ及びＢＳＳで構成されてもよい。ＩＥＥＥ ８０２．１１システムではこのような方式のネットワークをＥＳＳネットワークと称する。ＥＳＳは、一つのＤＳに接続されたＢＳＳの集合に該当し得る。しかし、ＥＳＳはＤＳを含まない。ＥＳＳネットワークはＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層でＩＢＳＳネットワークとして見える点が特徴である。ＥＳＳに含まれるＳＴＡは互いに通信することができ、移動ＳＴＡはＬＬＣにトランスペアレントに一つのＢＳＳから他のＢＳＳに（同一ＥＳＳ内で）移動することができる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１では、図３におけるＢＳＳの相対的な物理的位置について何ら仮定しておらず、次のようないずれの形態も可能である。ＢＳＳは部分的に重なってもよく、これは、連続したカバレッジを提供するために一般に利用される形態である。また、ＢＳＳは物理的に接続していなくてもよく、論理的にはＢＳＳ同士間の距離に制限はない。また、ＢＳＳ同士は物理的に同一位置に位置してもよく、これはリダンダンシーを提供するために用いることができる。また、一つ（又は、一つ以上の）ＩＢＳＳ又はＥＳＳネットワークが一つ（又は一つ以上の）ＥＳＳネットワークとして同一空間に物理的に存在してもよい。これは、ＥＳＳネットワークが存在する位置にアド−ホックネットワークが動作する場合、互いに異なる機関（ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ）によって物理的に重なるＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワークが構成される場合、又は、同一位置で２つ以上の互いに異なるアクセス及び保安政策が必要な場合などにおける、ＥＳＳネットワーク形態に該当し得る。

図４は、無線ＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。図４では、ＤＳを含む基盤構造ＢＳＳの一例が示されている。

図４の例示で、ＢＳＳ１及びＢＳＳ２がＥＳＳを構成する。無線ＬＡＮシステムにおいてＳＴＡはＩＥＥＥ ８０２．１１のＭＡＣ／ＰＨＹ規定に従って動作する機器である。ＳＴＡはＡＰ ＳＴＡ及び非−ＡＰ（ｎｏｎ−ＡＰ）ＳＴＡを含む。Ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、ラップトップコンピュータ、移動電話機のように、一般にユーザが直接扱う機器に該当する。図４の例示で、ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４はｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡに該当し、ＳＴＡ２及びＳＴＡ５はＡＰ ＳＴＡに該当する。

以下の説明で、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、移動加入者局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳＳ）などと呼ぶことができる。また、ＡＰは、他の無線通信分野における基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）、ノード−Ｂ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、発展したノード−Ｂ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ；ｅＮＢ）、基底送受信システム（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＴＳ）、フェムト基地局（Ｆｅｍｔｏ ＢＳ）などに対応する概念である。

リンクセットアップ過程
図５は、一般のリンクセットアップ（ｌｉｎｋ ｓｅｔｕｐ）過程を説明するための図である。

ＳＴＡがネットワークに対してリンクをセットアップし、データを送受信するためには、まず、ネットワークを発見（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）し、認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）を行い、連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）し、保安（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）のための認証手順などを行わなければならない。リンクセットアップ過程をセッション開始過程、セッションセットアップ過程と呼ぶこともできる。また、リンクセットアップ過程における発見、認証、連携、保安設定の過程を総称して連携過程と呼ぶこともできる。

図５を参照して例示的なリンクセットアップ過程について説明する。

段階Ｓ５１０で、ＳＴＡはネットワーク発見動作を行うことができる。ネットワーク発見動作はＳＴＡのスキャニング（ｓｃａｎｎｉｎｇ）動作を含むことができる。すなわち、ＳＴＡがネットワークにアクセスするためには、参加可能なネットワークを探さなければならない。ＳＴＡは無線ネットワークに参加する前に互換可能なネットワークを識別しなければならないが、特定領域に存在するネットワーク識別過程をスキャニングという。

スキャニング方式には、能動的スキャニング（ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）と受動的スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）がある。

図５では例示として能動的スキャニング過程を含むネットワーク発見動作を示す。能動的スキャニングにおいて、スキャニングを行うＳＴＡはチャネルを移りながら周辺にどのＡＰが存在するかを探索するためにプローブ要請フレーム（ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）を送信して、それに対する応答を待つ。応答者（ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）は、プローブ要請フレームを送信したＳＴＡに、プローブ要請フレームに対する応答としてプローブ応答フレーム（ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を送信する。ここで、応答者は、スキャニングされているチャネルのＢＳＳで最後にビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）を送信したＳＴＡであってもよい。ＢＳＳでは、ＡＰがビーコンフレームを送信するため、ＡＰが応答者となり、ＩＢＳＳでは、ＩＢＳＳ内のＳＴＡが交互にビーコンフレームを送信するため、応答者が一定でない。例えば、１番チャネルでプローブ要請フレームを送信し、１番チャネルでプローブ応答フレームを受信したＳＴＡは、受信したプローブ応答フレームに含まれたＢＳＳ関連情報を保存し、次のチャネル（例えば、２番チャネル）に移動して同一の方法でスキャニング（すなわち、２番チャネル上でプローブ要請／応答の送受信）を行うことができる。

図５には示していないが、スキャニング動作は受動的スキャニング方式で行われてもよい。受動的スキャニングにおいて、スキャニングを行うＳＴＡはチャネルを移りながらビーコンフレームを待つ。ビーコンフレームは、ＩＥＥＥ ８０２．１１において管理フレーム（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）の一つであり、無線ネットワークの存在を知らせ、スキャニングを行うＳＴＡが無線ネットワークを探して無線ネットワークに参加できるように、周期的に送信される。ＢＳＳでＡＰがビーコンフレームを周期的に送信する役割を担い、ＩＢＳＳではＩＢＳＳ内のＳＴＡが交互にビーコンフレームを送信する。スキャニングを行うＳＴＡはビーコンフレームを受信すると、ビーコンフレームに含まれたＢＳＳに関する情報を保存し、他のチャネルに移動しながら各チャネルでビーコンフレーム情報を記録する。ビーコンフレームを受信したＳＴＡは、受信したビーコンフレームに含まれたＢＳＳ関連情報を保存し、次のチャネルに移動して同一の方法で次のチャネルでスキャニングを行うことができる。

能動的スキャニングと受動的スキャニングとを比較すれば、能動的スキャニングが受動的スキャニングに比べてディレー（ｄｅｌａｙ）及び電力消耗が小さいという利点がある。

ＳＴＡがネットワークを発見した後に、段階Ｓ５２０で認証過程を行うことができる。このような認証過程は、後述する段階Ｓ５４０の保安セットアップ動作と明確に区別するために、第１の認証（ｆｉｒｓｔ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）過程と呼ぶことができる。

認証過程は、ＳＴＡが認証要請フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をＡＰに送信し、これに応答してＡＰが認証応答フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）をＳＴＡに送信する過程を含む。認証要請／応答に用いられる認証フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅ）は管理フレームに該当する。

認証フレームは、認証アルゴリズム番号（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｎｕｍｂｅｒ）、認証トランザクションシーケンス番号（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）、状態コード（ｓｔａｔｕｓ ｃｏｄｅ）、検問テキスト（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｔｅｘｔ）、ＲＳＮ（Ｒｏｂｕｓｔ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、有限循環グループ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｃｙｃｌｉｃ Ｇｒｏｕｐ）などに関する情報を含むことができる。これは、認証要請／応答フレームに含まれ得る情報の一例示に過ぎず、他の情報に置き換わったり、追加の情報がさらに含まれたりしてもよい。

ＳＴＡは認証要請フレームをＡＰに送信することができる。ＡＰは、受信された認証要請フレームに含まれた情報に基づいて、当該ＳＴＡに対する認証を許容するか否かを決定することができる。ＡＰは認証処理の結果を認証応答フレームを用いてＳＴＡに提供することができる。

ＳＴＡが成功的に認証された後に、段階Ｓ５３０で連携過程を行うことができる。連携過程は、ＳＴＡが連携要請フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をＡＰに送信し、それに応答してＡＰが連携応答フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）をＳＴＡに送信する過程を含む。

例えば、連携要請フレームは、様々な能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に関する情報、ビーコン聴取間隔（ｌｉｓｔｅｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ）、ＳＳＩＤ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、支援レート（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｒａｔｅｓ）、支援チャネル（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌｓ）、ＲＳＮ、移動性ドメイン、支援オペレーティングクラス（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｌａｓｓｅｓ）、ＴＩＭ放送要請（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）、相互動作（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）サービス能力などに関する情報を含むことができる。

例えば、連携応答フレームは、様々な能力に関する情報、状態コード、ＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ）、支援レート、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）パラメータセット、ＲＣＰＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＳＮＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、移動性ドメイン、タイムアウト間隔（連携カムバック時間（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｃｏｍｅｂａｃｋ ｔｉｍｅ））、重畳（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）ＢＳＳスキャンパラメータ、ＴＩＭ放送応答、ＱｏＳマップなどの情報を含むことができる。

これは連携要請／応答フレームに含まれ得る情報の一例に過ぎず、他の情報に置き換わったり、追加の情報がさらに含まれたりしてもよい。

ＳＴＡがネットワークに成功的に連携された後に、段階Ｓ５４０で保安セットアップ過程を行うことができる。段階Ｓ５４０の保安セットアップ過程は、ＲＳＮＡ（Ｒｏｂｕｓｔ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）要請／応答を通じた認証過程ということもでき、上記の段階Ｓ５２０の認証過程を第１の認証（ｆｉｒｓｔ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）過程とし、段階Ｓ５４０の保安セットアップ過程を単純に認証過程と呼ぶこともできる。

段階Ｓ５４０の保安セットアップ過程は、例えば、ＥＡＰＯＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ ＬＡＮ）フレームを通じた４−ウェイ（ｗａｙ）ハンドシェーキングを通じて、プライベートキーセットアップ（ｐｒｉｖａｔｅ ｋｅｙ ｓｅｔｕｐ）をする過程を含むことができる。また、保安セットアップ過程は、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準で定義しない保安方式によって行われてもよい。

ＷＬＡＮの進化
無線ＬＡＮで通信速度の限界を克服するために比較的最近に制定された技術標準としてＩＥＥＥ ８０２．１１ｎがある。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、ネットワークの速度と信頼性を増大させ、且つ無線ネットワークの運営距離を拡張することに目的がある。より具体的に、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ）を支援するとともに、送信エラーを最小化し、データ速度を最適化するために送信端と受信端の両方とも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。

無線ＬＡＮの普及が活性化され、さらにそれを用いたアプリケーションが多様化するに伴って、最近ではＩＥＥＥ ８０２．１１ｎが支援するデータ処理速度よりも高い処理率を支援するための新しい無線ＬＡＮシステムの必要性が台頭している。超高処理率（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＶＨＴ）を支援する次世代無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮシステムの次のバージョン（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ）であり、ＭＡＣサービスアクセスポイント（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＳＡＰ）で１Ｇｂｐｓ以上のデータ処理速度を支援するために最近に新しく提案されているＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムの一つである。

次世代無線ＬＡＮシステムは、無線チャネルを效率的に利用するために複数のＳＴＡが同時にチャネルにアクセスするＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式の送信を支援する。ＭＵ−ＭＩＭＯ送信方式によれば、ＡＰが、ＭＩＭＯペアリング（ｐａｉｒｉｎｇ）された一つ以上のＳＴＡに同時にパケットを送信することができる。

また、ホワイトスペース（ｗｈｉｔｅ ｓｐａｃｅ）で無線ＬＡＮシステム動作を支援することが議論されている。例えば、アナログＴＶのデジタル化による遊休状態の周波数帯域（例えば、５４〜６９８ＭＨｚ帯域）のようなＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）での無線ＬＡＮシステムの導入は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｆ標準として議論されている。しかし、これは例示に過ぎず、ホワイトスペースは、許可されたユーザ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｕｓｅｒ）が優先して使用できる許可された帯域といえる。許可されたユーザは、許可された帯域の使用が許可されたユーザのことを意味し、許可された装置（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、プライマリユーザ（ｐｒｉｍａｒｙ ｕｓｅｒ）、優先的ユーザ（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ ｕｓｅｒ）などと呼ぶこともできる。

例えば、ＷＳで動作するＡＰ及び／又はＳＴＡは、許可されたユーザに対する保護（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）機能を提供しなければならない。例えば、ＷＳ帯域で特定帯域幅を有するように規約（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）上分割されている周波数帯域である特定ＷＳチャネルを、マイクロホン（ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）のような許可されたユーザが既に使用している場合、許可されたユーザを保護するために、ＡＰ及び／又はＳＴＡは当該ＷＳチャネルに該当する周波数帯域は使用することができない。また、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、現在フレーム送信及び／又は受信のために使用している周波数帯域を許可されたユーザが使用するようになると、当該周波数帯域の使用を中止しなければならない。

このため、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、ＷＳ帯域中の特定周波数帯域の使用が可能か否か、すなわち、当該周波数帯域に許可されたユーザが存在するか否かを把握する手順を先行しなければならない。許可されたユーザが特定周波数帯域に存在するか否かを把握することをスペクトルセンシング（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ）という。スペクトルセンシングメカニズムとして、エネルギー探知（ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、信号探知（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式などが活用される。受信信号の強度が一定値以上であれば、許可されたユーザが使用中であると判断したり、ＤＴＶプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）が検出されると、許可されたユーザが使用中であると判断することができる。

また、次世代通信技術としてＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）通信技術が議論されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでもＭ２Ｍ通信を支援するための技術標準がＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈとして開発されている。Ｍ２Ｍ通信は、一つ以上のマシン（Ｍａｃｈｉｎｅ）が含まれる通信方式を意味し、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）又は事物通信と呼ばれることもある。ここで、マシンとは、人間の直接的な操作や介入を必要としないエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）を意味する。例えば、無線通信モジュールが搭載された検針機（ｍｅｔｅｒ）や自動販売機のような装置を含めて、ユーザの操作／介入無しで自動でネットワークに接続して通信を行うことができるスマートフォンのようなユーザ機器もマシンの例示に該当し得る。Ｍ２Ｍ通信は、デバイス間の通信（例えば、Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）通信）、デバイスとサーバー（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｅｒ）間の通信などを含むことができる。デバイスとサーバー間の通信の例示としては、自動販売機とサーバー、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌｅ）装置とサーバー、電気、ガス又は水道検針機とサーバー間の通信が挙げられる。その他にも、Ｍ２Ｍ通信ベースのアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）には、保安（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）、運送（ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ）、ヘルスケア（ｈｅａｌｔｈ ｃａｒｅ）などが含まれてもよい。このような適用例の特性を考慮すると、一般に、Ｍ２Ｍ通信は、数多くの機器が存在する環境でたまに少量のデータを低速で送受信することを支援できるものでなければならない。

具体的に、Ｍ２Ｍ通信は多数のＳＴＡを支援できるものでなければならない。現在定義されている無線ＬＡＮシステムでは、一つのＡＰに最大２００７個のＳＴＡが連携される場合を仮定するが、Ｍ２Ｍ通信ではそれよりも多い個数（約６０００個）のＳＴＡが一つのＡＰに連携される場合を支援する方案が議論されている。また、Ｍ２Ｍ通信では低い送信速度を支援／要求するアプリケーションが多いと予想される。これを円滑に支援するために、例えば、無線ＬＡＮシステムでは、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）要素に基づいてＳＴＡが自身に送信されるデータの有無を認知できるが、ＴＩＭのビットマップサイズを減らす方案が議論されている。また、Ｍ２Ｍ通信では送信／受信間隔が非常に長いトラフィックが多いと予想される。例えば、電気／ガス／水道の使用量のように長い周期（例えば、１ケ月）ごとに大変少ない量のデータをやり取りすることが要求される。そのため、無線ＬＡＮシステムでは、一つのＡＰに連携され得るＳＴＡの個数が非常に多くなっても、一つのビーコン周期の間にＡＰから受信するデータフレームが存在するＳＴＡの個数が大変少ない場合を效率的に支援する方案が議論されている。

このように無線ＬＡＮ技術は急速に進化しつつあり、前述の例示に加えて、直接リンクセットアップ、メディアストリーミング性能の改善、高速及び／又は大規模の初期セッションセットアップの支援、拡張された帯域幅及び動作周波数の支援などのための技術が開発されている。

媒体アクセスメカニズム
ＩＥＥＥ ８０２．１１に基づく無線ＬＡＮシステムにおいて、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の基本アクセスメカニズムは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムである。ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣの分配調整機能（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＤＣＦ）とも呼ばれるが、基本的に「ｌｉｓｔｅｎ ｂｅｆｏｒｅ ｔａｌｋ」アクセスメカニズムを採用している。このような類型のアクセスメカニズムによれば、ＡＰ及び／又はＳＴＡは送信を開始するに先立ち、所定の時間区間（例えば、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）の間に無線チャネル又は媒体（ｍｅｄｉｕｍ）をセンシング（ｓｅｎｓｉｎｇ）するＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）を行うことができる。センシングの結果、媒体が遊休状態（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｕｓ）と判断されると、当該媒体を介してフレーム送信を始める。一方、媒体が占有状態（ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｓｔａｔｕｓ）と感知されると、当該ＡＰ及び／又はＳＴＡは自分の送信を開始せず、媒体アクセスのための遅延期間（例えば、任意バックオフ周期（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋｏｆｆ ｐｅｒｉｏｄ））を設定して待った後、フレーム送信を試みることができる。任意バックオフ周期の適用から、複数のＳＴＡはそれぞれ異なった時間待った後にフレーム送信を試みることが期待されるため、衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を最小化することができる。

また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣプロトコルはＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供する。ＨＣＦはＤＣＦとＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づく。ＰＣＦは、ポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）ベースの同期式アクセス方式で、全ての受信ＡＰ及び／又はＳＴＡがデータフレームを受信できるように周期的にポーリングする方式のことをいう。また、ＨＣＦは、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）とＨＣＣＡ（ＨＣＦ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）を有する。ＥＤＣＡは、提供者が複数のユーザにデータフレームを提供するためのアクセス方式を競合ベースとするものであり、ＨＣＣＡは、ポーリングメカニズムを用いた非競合ベースのチャネルアクセス方式を用いるものである。また、ＨＣＦは、ＷＬＡＮのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を向上させるための媒体アクセスメカニズムを含み、競合周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＰ）、非競合周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＦＰ）のいずれにおいてもＱｏＳデータを送信することができる。

図６は、バックオフ過程を説明するための図である。

図６を参照して任意バックオフ周期に基づく動作について説明する。占有（ｏｃｃｕｐｙ又はｂｕｓｙ）状態だった媒体が遊休（ｉｄｌｅ）状態に変更されると、複数のＳＴＡはデータ（又はフレーム）送信を試みることができる。この時、衝突を最小化するための方案として、ＳＴＡはそれぞれ任意バックオフカウントを選択し、それに該当するバックオフスロット時間だけ待機した後、送信を試みることができる。任意バックオフカウントは、擬似−任意整数（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｉｎｔｅｇｅｒ）値を有し、０乃至ＣＷ範囲の値のいずれか一つに決定され得る。ここで、ＣＷは、競合ウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）パラメータ値である。ＣＷパラメータは初期値としてＣＷｍｉｎが与えられるが、送信失敗の場合（例えば、送信されたフレームに対するＡＣＫを受信できなかった場合）に２倍の値を取ることができる。ＣＷパラメータ値がＣＷｍａｘになると、データ送信に成功するまでＣＷｍａｘ値を維持しながらデータ送信を試みることができ、データ送信に成功する場合にはＣＷｍｉｎ値にリセットされる。ＣＷ、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘ値は２ⁿ−１（ｎ＝０，１，２，…）に設定されることが好ましい。

任意バックオフ過程が始まると、ＳＴＡは、決定されたバックオフカウント値によってバックオフスロットをカウントダウンする間に続けて媒体をモニタする。媒体が占有状態とモニタされるとカウントダウンを止めて待機し、媒体が遊休状態になると残りのカウントダウンを再開する。

図６の例示で、ＳＴＡ３のＭＡＣに送信するパケットが到達した場合に、ＳＴＡ３はＤＩＦＳだけ媒体が遊休状態であることを確認し、直ちにフレームを送信することができる。一方、残りのＳＴＡは、媒体が占有（ｂｕｓｙ）状態であることをモニタして待機する。その間にＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ５のそれぞれでも送信するデータが発生することがあり、それぞれのＳＴＡは、媒体が遊休状態とモニタされると、ＤＩＦＳだけ待機した後に、それぞれ選択した任意バックオフカウント値によってバックオフスロットのカウントダウンを行うことができる。図６の例示では、ＳＴＡ２が最も小さいバックオフカウント値を選択し、ＳＴＡ１が最も大きいバックオフカウント値を選択した場合を示す。すなわち、ＳＴＡ２がバックオフカウントを終えてフレーム送信を始める時点でＳＴＡ５の残余バックオフ時間はＳＴＡ１の残余バックオフ時間よりも短い場合を例示する。ＳＴＡ１及びＳＴＡ５は、ＳＴＡ２が媒体を占有する間に暫くカウントダウンを止めて待機する。ＳＴＡ２の占有が終了して媒体が再び遊休状態になると、ＳＴＡ１及びＳＴＡ５はＤＩＦＳだけ待機した後に、止めていたバックオフカウントを再開する。すなわち、残余バックオフ時間だけの余りのバックオフスロットをカウントダウンした後にフレーム送信を始めることができる。ＳＴＡ５の残余バックオフ時間がＳＴＡ１よりも短かったため、ＳＴＡ５がフレーム送信を始めるようになる。一方、ＳＴＡ２が媒体を占有する間にＳＴＡ４でも送信するデータが発生することがある。このとき、ＳＴＡ４の立場では、媒体が遊休状態になるとＤＩＦＳだけ待機した後、自身が選択した任意バックオフカウント値によるカウントダウンを行ってフレーム送信を始めることができる。図６の例示では、ＳＴＡ５の残余バックオフ時間がＳＴＡ４の任意バックオフカウント値と偶然に一致する場合を示し、この場合、ＳＴＡ４とＳＴＡ５間に衝突が発生することがある。衝突が発生する場合はＳＴＡ４、ＳＴＡ５両方ともＡＣＫを受けることができず、データ送信に失敗することになる。この場合、ＳＴＡ４とＳＴＡ５はＣＷ値を２倍に増やした後に任意バックオフカウント値を選択してカウントダウンを行うことができる。一方、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ４とＳＴＡ５の送信によって媒体が占有状態である間に待機しているが、媒体が遊休状態になると、ＤＩＦＳだけ待機した後、残余バックオフ時間が経過するとフレーム送信を開始することができる。

ＳＴＡのセンシング動作
前述したように、ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＡＰ及び／又はＳＴＡが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）の他、仮想キャリアセンシング（ｖｉｒｔｕａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）も含む。仮想キャリアセンシングは、隠されたノード問題（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ ｐｒｏｂｌｅｍ）などのように媒体アクセスで発生し得る問題を補完するために用いられる。仮想キャリアセンシングのために、無線ＬＡＮシステムのＭＡＣはネットワーク割当てベクトル（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ；ＮＡＶ）を用いることができる。ＮＡＶは、現在媒体を利用していたり又は利用する権限のあるＡＰ及び／又はＳＴＡが、媒体を使用可能な状態になるまで残っている時間を、他のＡＰ及び／又はＳＴＡに指示（ｉｎｄｉｃａｔｅ）する値である。したがって、ＮＡＶに設定された値は、当該フレームを送信するＡＰ及び／又はＳＴＡによって媒体の利用が予定されている期間に該当し、ＮＡＶ値を受信するＳＴＡは、当該期間において媒体アクセスが禁止される。ＮＡＶは、例えば、フレームのＭＡＣヘッダー（ｈｅａｄｅｒ）の「ｄｕｒａｔｉｏｎ」フィールドの値によって設定することができる。

また、衝突可能性を低減するために堅牢な衝突検出（ｒｏｂｕｓｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔ）メカニズムが導入された。これについて図７及び図８を参照して説明する。実際にキャリアセンシング範囲と送信範囲は同一でないこともあるが、説明の便宜のために両者は同一であると仮定する。

図７は、隠されたノード及び露出されたノードを説明するための図である。

図７（ａ）は、隠されたノードに対する例示であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとが通信中にあり、ＳＴＡ Ｃが送信する情報を持っている場合である。具体的に、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂに情報を送信している状況であるにもかかわらず、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｂにデータを送る前にキャリアセンシングを行う際、媒体が遊休状態にあると判断することがある。これは、ＳＴＡ Ａの送信（すなわち、媒体占有）をＳＴＡ Ｃの位置ではセンシングできないこともあるためである。このような場合、ＳＴＡ ＢはＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｃの情報を同時に受け、衝突が発生することになる。このとき、ＳＴＡ ＡをＳＴＡ Ｃの隠されたノードということができる。

図７（ｂ）は、露出されたノード（ｅｘｐｏｓｅｄ ｎｏｄｅ）に対する例示であり、ＳＴＡ ＢがＳＴＡ Ａにデータを送信している状況で、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄに送信する情報を持っている場合である。この場合、ＳＴＡ Ｃがキャリアセンシングを行うと、ＳＴＡ Ｂの送信によって媒体が占有された状態であると判断することができる。そのため、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄに送信する情報を持っていても、媒体占有状態とセンシングされたため、媒体が遊休状態になるまで待たなければならない。しかし、実際にはＳＴＡ ＡはＳＴＡ Ｃの送信範囲外にあるため、ＳＴＡ Ｃからの送信とＳＴＡ Ｂからの送信とがＳＴＡ Ａの立場では衝突しないこともあるため、ＳＴＡ Ｃは、ＳＴＡ Ｂが送信を止めるまで余計に待機することになる。このとき、ＳＴＡ ＣをＳＴＡ Ｂの露出されたノードということができる。

図８は、ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。

図７のような例示的な状況で衝突回避（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムを效率的に利用するために、ＲＴＳ（ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｅｎｄ）とＣＴＳ（ｃｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ）などの短いシグナリングパケット（ｓｈｏｒｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を利用することができる。両ＳＴＡ間のＲＴＳ／ＣＴＳは周囲のＳＴＡがオーバーヒヤリング（ｏｖｅｒｈｅａｒｉｎｇ）できるようにし、この周囲のＳＴＡが上記両ＳＴＡ間の情報送信の有無を考慮するようにすることができる。例えば、データを送信しようとするＳＴＡがデータを受けるＳＴＡにＲＴＳフレームを送信すると、データを受けるＳＴＡはＣＴＳフレームを周囲のＳＴＡに送信することによって、自身がデータを受けることを知らせることができる。

図８（ａ）は、隠されたノード問題を解決する方法に関する例示であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ ＣがいずれもＳＴＡ Ｂにデータを送信しようとする場合を仮定する。ＳＴＡ ＡがＲＴＳをＳＴＡ Ｂに送ると、ＳＴＡ ＢはＣＴＳを自身の周囲にあるＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｃの両方に送信する。その結果、ＳＴＡ ＣはＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂのデータ送信が終わるまで待機し、衝突を避けることができる。

図８（ｂ）は、露出されたノード問題を解決する方法に関する例示であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂ間のＲＴＳ／ＣＴＳ送信をＳＴＡ Ｃがオーバーヒヤリングすることによって、ＳＴＡ Ｃは自身が他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ Ｄ）にデータを送信しても衝突が発生しないと判断することができる。すなわち、ＳＴＡ Ｂは周囲の全ＳＴＡにＲＴＳを送信し、実際に送るデータを持っているＳＴＡ ＡのみがＣＴＳを送信するようになる。ＳＴＡ Ｃは、ＲＴＳのみを受信し、ＳＴＡ ＡのＣＴＳは受信できなかったため、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｃのキャリアセンシング外にあるということがわかる。

電力管理
前述したように、無線ＬＡＮシステムではＳＴＡが送受信を行う前にチャネルセンシングを行わなければならないが、チャネルを常にセンシングすることはＳＴＡの持続的な電力消耗を引き起こす。受信状態での電力消耗は送信状態での電力消耗と大差がないため、受信状態を持続することも、電力の制限された（すなわち、バッテリーによって動作する）ＳＴＡには大きな負担となる。したがって、ＳＴＡが持続的にチャネルをセンシングするために受信待機状態を維持すると、無線ＬＡＮ処理率の側面で特別な利点もなく電力を非効率的に消耗することになる。このような問題点を解決するために、無線ＬＡＮシステムではＳＴＡの電力管理（ｐｏｗｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＰＭ）モードを支援する。

ＳＴＡの電力管理モードはアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）モード及び節電（ｐｏｗｅｒ ｓａｖｅ；ＰＳ）モードに区別される。ＳＴＡは基本的にアクティブモードで動作する。アクティブモードで動作するＳＴＡは、アウェイク状態（ａｗａｋｅ ｓｔａｔｅ）を維持する。アウェイク状態は、フレーム送受信やチャネルスキャニングなどの正常動作が可能な状態である。一方、ＰＳモードで動作するＳＴＡは、スリープ状態（ｓｌｅｅｐ ｓｔａｔｅ）（又は、ドーズ（ｄｏｚｅ）状態）とアウェイク状態（ａｗａｋｅ ｓｔａｔｅ）を切り替えながら動作する。スリープ状態で動作するＳＴＡは、最小限の電力で動作し、フレーム送受信もチャネルスキャニングも行わない。

ＳＴＡがスリープ状態でできるだけ長く動作するほど電力消耗が減るため、ＳＴＡの動作期間が増加する。しかし、スリープ状態ではフレーム送受信が不可能なため、無条件に長く動作するわけにはいかない。スリープ状態で動作するＳＴＡがＡＰに送信するフレームを有すると、アウェイク状態に切り替わってフレームを送信することができる。一方、ＡＰがＳＴＡに送信するフレームがある場合、スリープ状態のＳＴＡはそれを受信できないことはもとより、受信するフレームが存在するということも把握できない。したがって、ＳＴＡは自身に送信されるフレームが存在するか否かを確認するために（また、存在するならそれを受信するために）特定周期に従ってアウェイク状態に切り替わる動作が必要でありうる。

図９は、電力管理動作を説明するための図である。

図９を参照すると、ＡＰ ２１０は、一定の周期でビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）をＢＳＳ内のＳＴＡに送信する（Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６）。ビーコンフレームには、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）が含まれる。ＴＩＭ情報要素は、ＡＰ ２１０が自身と連携されているＳＴＡに対するバッファされたトラフィックが存在し、フレームを送信することを知らせる情報を含む。ＴＩＭ要素には、ユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）フレームを知らせるために用いられるＴＩＭと、マルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）又はブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）フレームを知らせるために用いられるＤＴＩＭ（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｍａｐ）がある。

ＡＰ ２１０は、３回のビーコンフレームを送信する度に１回ずつＤＴＩＭを送信することができる。ＳＴＡ１ ２２０及びＳＴＡ２ ２３０はＰＳモードで動作するＳＴＡである。ＳＴＡ１ ２２０及びＳＴＡ２ ２３０は、所定の周期のウェイクアップインターバル（ｗａｋｅｕｐ ｉｎｔｅｒｖａｌ）ごとにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わり、ＡＰ ２１０によって送信されたＴＩＭ要素を受信できるように設定されてもよい。それぞれのＳＴＡは、自身のローカルクロック（ｌｏｃａｌ ｃｌｏｃｋ）に基づいてアウェイク状態に切り替わる時点を計算することができ、図９の例示ではＳＴＡのクロックがＡＰのクロックと一致すると仮定する。

例えば、所定のウェイクアップインターバルは、ＳＴＡ１ ２２０がビーコンインターバルごとにアウェイク状態に切り替わってＴＩＭ要素を受信できるように設定されてもよい。そのため、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０が最初にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１１）にアウェイク状態に切り替わり得る（Ｓ２２１）。ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンフレームを受信してＴＩＭ要素を取得することができる。取得されたＴＩＭ要素が、ＳＴＡ１ ２２０に送信されるフレームがあることを示すと、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０にフレーム送信を要請するＰＳ−Ｐｏｌｌ（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ−Ｐｏｌｌ）フレームをＡＰ ２１０に送信することができる（Ｓ２２１ａ）。ＡＰ ２１０は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してフレームをＳＴＡ１ ２２０に送信することができる（Ｓ２３１）。フレーム受信を完了したＳＴＡ１ ２２０は再びスリープ状態に切り替わって動作する。

ＡＰ ２１０が二番目にビーコンフレームを送信するにあたり、他の装置が媒体にアクセスするなどして媒体が占有された（ｂｕｓｙ ｍｅｄｉｕｍ）状態であるから、ＡＰ ２１０は正確なビーコンインターバルに合わせてビーコンフレームを送信できず、遅延された時点に送信することがある（Ｓ２１２）。この場合、ＳＴＡ１ ２２０はビーコンインターバルに合わせて動作モードをアウェイク状態に切り替えるが、遅延送信されるビーコンフレームを受信できず、再びスリープ状態に切り替わる（Ｓ２２２）。

ＡＰ ２１０が三番目にビーコンフレームを送信する時、当該ビーコンフレームはＤＴＩＭと設定されたＴＩＭ要素を含むことができる。ただし、媒体が占有された（ｂｕｓｙ ｍｅｄｉｕｍ）状態であるから、ＡＰ ２１０はビーコンフレームを遅延して送信する（Ｓ２１３）。ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンインターバルに合わせてアウェイク状態に切り替わって動作し、ＡＰ ２１０によって送信されるビーコンフレームからＤＴＩＭを取得することができる。ＳＴＡ１ ２２０が取得したＤＴＩＭは、ＳＴＡ１ ２２０に送信されるフレームはなく、他のＳＴＡのためのフレームが存在することを示す場合を仮定する。この場合、ＳＴＡ１ ２２０は、自身が受信するフレームがないことを確認し、再びスリープ状態に切り替わって動作することができる。ＡＰ ２１０はビーコンフレーム送信後にフレームを該当のＳＴＡに送信する（Ｓ２３２）。

ＡＰ ２１０は、四番目にビーコンフレームを送信する（Ｓ２１４）。ただし、ＳＴＡ１ ２２０は、その以前の２回にわたるＴＩＭ要素受信から、自身に対するバッファされたトラフィックが存在するという情報が取得できなかったため、ＴＩＭ要素受信のためのウェイクアップインターバルを調整してもよい。又は、ＡＰ ２１０によって送信されるビーコンフレームにＳＴＡ１ ２２０のウェイクアップインターバル値を調整するためのシグナリング情報が含まれた場合、ＳＴＡ１ ２２０のウェイクアップインターバル値が調整されてもよい。本例示で、ＳＴＡ１ ２２０はビーコンインターバルごとにＴＩＭ要素受信のために運営状態を切り替えたが、３回のビーコンインターバルごとに１回起床するように運営状態を切り替えるように設定してもよい。したがって、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０が四番目のビーコンフレームを送信し（Ｓ２１４）、五番目のビーコンフレームを送信する時点に（Ｓ２１５）スリープ状態を維持するため、ＴＩＭ要素を取得することができない。

ＡＰ ２１０が六番目にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１６）、ＳＴＡ１ ２２０はアウェイク状態に切り替わって動作し、ビーコンフレームに含まれたＴＩＭ要素を取得することができる（Ｓ２２４）。ＴＩＭ要素は、ブロードキャストフレームが存在することを示すＤＴＩＭであるから、ＳＴＡ１ ２２０はＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰ ２１０に送信することなく、ＡＰ ２１０によって送信されるブロードキャストフレームを受信することができる（Ｓ２３４）。一方、ＳＴＡ２ ２３０に設定されたウェイクアップインターバルはＳＴＡ１ ２２０に比べて長い周期に設定されてもよい。そのため、ＳＴＡ２ ２３０は、ＡＰ ２１０が五番目にビーコンフレームを送信する時点（Ｓ２１５）にアウェイク状態に切り替わってＴＩＭ要素を受信することができる（Ｓ２４１）。ＳＴＡ２ ２３０は、ＴＩＭ要素から、自身に送信されるフレームが存在することがわかり、フレーム送信を要請するためにＡＰ ２１０にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる（Ｓ２４１ａ）。ＡＰ ２１０はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してＳＴＡ２ ２３０にフレームを送信することができる（Ｓ２３３）。

図９のような節電モードの運営のためにＴＩＭ要素には、ＳＴＡに送信されるフレームが存在するか否かを示すＴＩＭ、又はブロードキャスト／マルチキャストフレームが存在するか否かを示すＤＴＩＭが含まれる。ＤＴＩＭはＴＩＭ要素のフィールド設定によって具現することができる。

図１０乃至図１２は、ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。

図１０を参照すると、ＳＴＡは、ＡＰからＴＩＭを含むビーコンフレームを受信するためにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わり、受信したＴＩＭ要素を解釈して、自身に送信されるバッファされたトラフィックがあることを確認できる。ＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信のための媒体アクセスのために他のＳＴＡと競合（ｃｏｎｔｅｎｄｉｎｇ）を行った後に、ＡＰにデータフレーム送信を要請するためにＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる。ＳＴＡによって送信されたＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したＡＰは、ＳＴＡにフレームを送信することができる。ＳＴＡはデータフレームを受信し、それに対する確認応答（ＡＣＫ）フレームをＡＰに送信することができる。以降、ＳＴＡは再びスリープ状態に切り替わり得る。

図１０のように、ＡＰは、ＳＴＡからＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した後、所定の時間（例えば、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ））後にデータフレームを送信する即時応答（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式によって動作することができる。一方、ＡＰがＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した後に、ＳＴＡに送信するデータフレームをＳＩＦＳ時間の間に用意できなかった場合は、遅れた応答（ｄｅｆｅｒｒｅｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式によって動作してもよく、それについて図１１を参照して説明する。

図１１の例示で、ＳＴＡがスリープ状態からアウェイク状態に切り替わってＡＰからＴＩＭを受信し、競合を経てＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰに送信する動作は、図１０の例示と同一である。ＡＰがＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したが、ＳＩＦＳの間にデータフレームを用意できなかった場合、データフレームを送信する代わりにＡＣＫフレームをＳＴＡに送信してもよい。ＡＰは、ＡＣＫフレーム送信後にデータフレームが用意されると、競合を行った後、データフレームをＳＴＡに送信することができる。ＳＴＡはデータフレームを成功的に受信したことを示すＡＣＫフレームをＡＰに送信し、スリープ状態に切り替わり得る。

図１２は、ＡＰがＤＴＩＭを送信する例示に関するものである。ＳＴＡはＡＰからＤＴＩＭ要素を含むビーコンフレームを受信するためにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わってもよい。これらのＳＴＡは、受信したＤＴＩＭから、マルチキャスト／ブロードキャストフレームが送信されることがわかる。ＡＰは、ＤＴＩＭを含むビーコンフレームを送信後に、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送受信動作無しで直ちにデータ（すなわち、マルチキャスト／ブロードキャストフレーム）を送信することができる。これらのＳＴＡは、ＤＴＩＭを含むビーコンフレームを受信してから引き続きアウェイク状態を維持しながらデータを受信し、データ受信が完了した後再びスリープ状態に切り替わり得る。

ＴＩＭ構造
図９乃至図１２を参照して上述したＴＩＭ（又は、ＤＴＩＭ）プロトコルに基づく節電モード運営方法において、ＳＴＡは、ＴＩＭ要素に含まれたＳＴＡ識別情報から、自身のために送信されるデータフレームが存在するか否かを確認することができる。ＳＴＡ識別情報は、ＳＴＡとＡＰとの連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）時にＳＴＡに割り当てられた識別子であるＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に関する情報であってよい。

ＡＩＤは一つのＢＳＳ内ではそれぞれのＳＴＡに対する固有の（ｕｎｉｑｕｅ）識別子として使われる。一例として、現在無線ＬＡＮシステムにおいてＡＩＤとしては１から２００７までのいずれか一つの値を割り当てることができる。現在定義されている無線ＬＡＮシステムでは、ＡＰ及び／又はＳＴＡが送信するフレームにはＡＩＤのために１４ビットを割り当てることができ、ＡＩＤ値は１６３８３まで割り当てることができるが、２００８〜１６３８３は予備（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）値として設定されている。

既存の定義によるＴＩＭ要素は、一つのＡＰに多数（例えば、２００７個を超える）のＳＴＡが連携され得るＭ２Ｍアプリケーションの適用には適していない。既存のＴＩＭ構造をそのまま拡張するとＴＩＭビットマップのサイズが過大になるため、既存のフレームフォーマットでは支援することができず、また、低い伝送レートのアプリケーションを考慮するＭ２Ｍ通信に適していない。また、Ｍ２Ｍ通信では、一つのビーコン周期の間に受信データフレームが存在するＳＴＡの個数は大変少ないと予想される。したがって、このようなＭ２Ｍ通信の適用例を考慮すれば、ＴＩＭビットマップのサイズは大きくなるが、大部分のビットが０値を有する場合が多く発生すると予想されるため、ビットマップを效率的に圧縮する技術が要求される。

既存のビットマップ圧縮技術として、ビットマップの先頭部分に連続する０を省略し、オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）（又は、開始点）値で定義する方案がある。しかし、バッファされたフレームが存在するＳＴＡの個数は少ないが、それぞれのＳＴＡのＡＩＤ値の差が大きい場合には圧縮効率が高くない。例えば、ＡＩＤが１０と２０００の値であるただ２つのＳＴＡに送信するフレームのみがバッファされている場合、圧縮されたビットマップの長さは１９９０であるが、両端を除いてはいずれも０の値を有することになる。一つのＡＰに連携され得るＳＴＡの個数が少ない場合にはビットマップ圧縮の非効率性があまり問題にならないが、ＳＴＡの個数が増加する場合は、このような非効率性が全体システム性能を阻害する要素になることもある。

これを解決するための方案として、ＡＩＤを複数のグループに分けてより効果的なデータ送信を行うようにすることができる。各グループには、指定されたグループＩＤ（ＧＩＤ）が割り当てられる。このようなグループベースで割り当てられるＡＩＤについて図１３を参照して説明する。

図１３（ａ）は、グループベースで割り当てられたＡＩＤの一例を示す図である。図１３（ａ）の例示では、ＡＩＤビットマップの先頭部におけるいくつかのビットを、ＧＩＤを示すために用いることができる。例えば、ＡＩＤビットマップにおける先頭の２ビットを用いて４個のＧＩＤを示すことができる。ＡＩＤビットマップの全体長がＮビットである場合、先頭の２ビット（Ｂ１及びＢ２）の値は当該ＡＩＤのＧＩＤを示す。

図１３（ｂ）は、グループベースで割り当てられたＡＩＤの他の例を示す図である。図１３（ｂ）の例示では、ＡＩＤの位置によってＧＩＤを割り当てることができる。このとき、同一のＧＩＤを使用するＡＩＤはオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）及び長さ（ｌｅｎｇｔｈ）の値で表現することができる。例えば、ＧＩＤ １がオフセットＡ及び長さＢで表現されると、ビットマップ上でＡ乃至Ａ＋Ｂ−１のＡＩＤがＧＩＤ １を有するということを意味する。例えば、図１３（ｂ）の例示で、全体１乃至Ｎ４のＡＩＤが４個のグループに分割されると仮定する。この場合、ＧＩＤ １に属するＡＩＤは１乃至Ｎ１であり、このグループに属するＡＩＤはオフセット１及び長さＮ１で表現することができる。次に、ＧＩＤ ２に属するＡＩＤをオフセットＮ１＋１及び長さＮ２−Ｎ１＋１で表現することができ、ＧＩＤ ３に属するＡＩＤをオフセットＮ２＋１及び長さＮ３−Ｎ２＋１で表現することができ、ＧＩＤ ４に属するＡＩＤをオフセットＮ３＋１及び長さＮ４−Ｎ３＋１で表現することができる。

このようなグループベースで割り当てられるＡＩＤが導入されると、ＧＩＤによって異なる時間区間にチャネルアクセスを許容できるようにすることによって、多数のＳＴＡに対するＴＩＭ要素不足の問題を解決すると同時に、効率的なデータの送受信を行うことができる。例えば、特定時間区間では特定グループに該当するＳＴＡにのみチャネルアクセスが許容され、残り他のＳＴＡにはチャネルアクセスが制限（ｒｅｓｔｒｉｃｔ）されてもよい。このように特定ＳＴＡにのみアクセスが許容される所定の時間区間を、制限されたアクセスウィンドウ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ；ＲＡＷ）と呼ぶこともできる。

ＧＩＤによるチャネルアクセスについて図１３（ｃ）を参照して説明する。図１３（ｃ）では、ＡＩＤが３個のグループに分けられている場合、ビーコンインターバルによるチャネルアクセスメカニズムを例示的に示す。一番目のビーコンインターバル（又は、一番目のＲＡＷ）は、ＧＩＤ １に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスが許容される区間で、他のＧＩＤに属するＳＴＡのチャネルアクセスは許容されない。これを具現するために、一番目のビーコンにはＧＩＤ １に該当するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれる。二番目のビーコンフレームにはＧＩＤ ２を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって二番目のビーコンインターバル（又は、二番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ ２に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される。三番目のビーコンフレームには、ＧＩＤ ３を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって三番目のビーコンインターバル（又は、三番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ ３に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される。四番目のビーコンフレームには再びＧＩＤ １を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって四番目のビーコンインターバル（又は、四番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ １に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される。続いて、五番目以降のビーコンインターバル（又は、五番目以降のＲＡＷ）のそれぞれにおいても、当該ビーコンフレームに含まれたＴＩＭで示す特定グループに属したＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容されてもよい。

図１３（ｃ）では、ビーコンインターバルによって許容されるＧＩＤの順序が循環的又は周期的である例示を示しているが、これに制限されることはない。すなわち、ＴＩＭ要素に特定ＧＩＤに属するＡＩＤのみを含めることによって、特定時間区間（例えば、特定ＲＡＷ）の間に、これら特定ＡＩＤに該当するＳＴＡのみのチャネルアクセスを許容し、残りのＳＴＡのチャネルアクセスは許容しない方式で動作してもよい。

前述したようなグループベースＡＩＤ割当て方式は、ＴＩＭの階層的（ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ）構造と呼ぶこともできる。すなわち、全体ＡＩＤ空間を複数個のブロックに分割し、０以外の値を持つ特定ブロックに該当するＳＴＡ（すなわち、特定グループのＳＴＡ）のチャネルアクセスのみが許容されるようにすることができる。これによって、大きいサイズのＴＩＭを小さいブロック／グループに分割して、ＳＴＡがＴＩＭ情報を維持しやすくし、ＳＴＡのクラス、サービス品質（ＱｏＳ）、又は用途によってブロック／グループが管理しやすくなる。図１３の例示では２−レベルの階層を示しているが、２つ以上のレベルの形態で階層的構造のＴＩＭが構成されてもよい。例えば、全体ＡＩＤ空間を複数個のページ（ｐａｇｅ）グループに分割し、それぞれのページグループを複数個のブロックに区別し、それぞれのブロックを複数個のサブ−ブロックに分割することができる。このような場合、図１３（ａ）の例示の拡張として、ＡＩＤビットマップにおいて先頭のＮ１個のビットはページＩＤ（すなわち、ＰＩＤ）を示し、その次のＮ２個のビットはブロックＩＤを示し、その次のＮ３個のビットはサブ−ブロックＩＤを示し、残りのビットがサブ−ブロック内のＳＴＡビット位置を示す方式で構成されてもよい。

以下に説明する本発明の例示において、ＳＴＡ（又は、それぞれのＳＴＡに割り当てられたＡＩＤ）を所定の階層的なグループ単位に分割して管理する様々な方式が適用されてもよく、グループベースＡＩＤ割当て方式が上記の例示に制限されるものではない。

フレーム構造
図１４は、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムで用いられるフレーム構造の一例を説明するための図である。

ＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＬＣＰ）Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）フレームフォーマットは、ＳＴＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、ＬＴＦ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、ＳＩＧ（ＳＩＧＮＡＬ）フィールド、及びデータ（Ｄａｔａ）フィールドで構成することができる。最も基本的な（例えば、ｎｏｎ−ＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ））ＰＰＤＵフレームフォーマットは、Ｌ−ＳＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−ＳＴＦ）、Ｌ−ＬＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−ＬＴＦ）、ＳＩＧフィールド及びデータフィールドのみで構成することができる。また、ＰＰＤＵフレームフォーマットの種類（例えば、ＨＴ−ｍｉｘｅｄフォーマットＰＰＤＵ、ＨＴ−ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄフォーマットＰＰＤＵ、ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）ＰＰＤＵなど）によって、ＳＩＧフィールドとデータフィールドとの間に追加の（又は、他の種類の）ＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧフィールドを含めることもできる。

ＳＴＦは、信号検出、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ダイバーシティ選択、精密な時間同期などのための信号であり、ＬＴＦは、チャネル推定、周波数誤差推定などのための信号である。ＳＴＦとＬＴＦを合わせてＰＣＬＰプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）と称することができ、ＰＬＣＰプリアンブルは、ＯＦＤＭ物理層の同期化及びチャネル推定のための信号ということができる。

ＳＩＧフィールドは、ＲＡＴＥフィールド及びＬＥＮＧＴＨフィールドなどを含むことができる。ＲＡＴＥフィールドは、データの変調及びコーディングレートに関する情報を含むことができる。ＬＥＮＧＴＨフィールドは、データの長さに関する情報を含むことができる。さらに、ＳＩＧフィールドは、パリティ（ｐａｒｉｔｙ）ビット、ＳＩＧ ＴＡＩＬビットなどを含むことができる。

データフィールドは、ＳＥＲＶＩＣＥフィールド、ＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）、ＰＰＤＵ ＴＡＩＬビットを含むことができて、必要時には埋め草ビット（ｐａｄｄｉｎｇ ｂｉｔ）も含むことができる。ＳＥＲＶＩＣＥフィールドの一部ビットは、受信端らおけるデスクランブラの同期化のために用いることができる。ＰＳＤＵは、ＭＡＣ層で定義されるＭＡＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に対応し、上位層で生成／利用されるデータを含むことができる。ＰＰＤＵ ＴＡＩＬビットは、エンコーダを０状態にリターンするために用いることができる。埋め草ビットは、データフィールドの長さを所定の単位に合わせるために用いることができる。

ＭＡＣ ＰＤＵは、様々なＭＡＣフレームフォーマットによって定義され、基本的なＭＡＣフレームは、ＭＡＣヘッダー、フレームボディー、及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）で構成される。ＭＡＣフレームはＭＡＣ ＰＤＵとして構成され、ＰＰＤＵフレームフォーマットにおけるデータ部分のＰＳＤＵを介して送信／受信されてもよい。

ＭＡＣヘッダーは、フレーム制御（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールド、期間（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）／ＩＤフィールド、アドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールドなどを含む。フレーム制御フィールドはフレーム送信／受信に必要な制御情報を含むことができる。期間／ＩＤフィールドは、当該フレームなどを送信するための時間に設定することができる。４個のアドレスフィールド（Ａｄｄｒｅｓｓ １、Ａｄｄｒｅｓｓ ２、Ａｄｄｒｅｓｓ ３、Ａｄｄｒｅｓｓ ４）は、ＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）などを示すために用いることができ、フレームタイプによって４個のアドレスフィールドの一部のみを含めてもよい。

例えば、Ａｄｄｒｅｓｓ １フィールドは、当該ＭＡＣフレームを受信すべき受信者のアドレス（すなわち、ＲＡ）に該当する値に設定することができ、Ａｄｄｒｅｓｓ ２フィールドは、当該ＭＡＣフレームを送信する送信者のアドレス（すなわち、ＴＡ）に該当する値に設定することができる。

３個のアドレスフィールドを用いる場合、Ａｄｄｒｅｓｓ １フィールドはＲＡに設定し、Ａｄｄｒｅｓｓ ２フィールドはＴＡに設定することができる。Ａｄｄｒｅｓｓ ３フィールドは、ＢＳＳＩＤに設定してもよく、下りリンク（Ｆｒｏｍ ＤＳ）の場合には当該ＭＡＣフレームのソースアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＳＡ）に設定したり、又は上りリンク（Ｔｏ ＤＳ）の場合には当該ＭＡＣフレームの宛先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＤＡ）に設定してもよい。

４個のアドレスフィールドを全て用いる場合には、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドはＲＡに設定し、Ａｄｄｒｅｓｓ ２フィールドはＴＡに設定し、Ａｄｄｒｅｓｓ ３フィールドはＤＡに設定することができ、Ａｄｄｒｅｓｓ ４フィールドはＳＡに設定することができる。

これらのアドレスフィールド（Ａｄｄｒｅｓｓ １、Ａｄｄｒｅｓｓ ２、Ａｄｄｒｅｓｓ ３、又はＡｄｄｒｅｓｓ ４）の値は、４８ビットサイズのイーサネット（ｅｔｈｅｒｎｅｔ）ＭＡＣアドレス（ａｄｄｒｅｓｓ）の形態で設定することができる。

一方、ヌル−データパケット（ＮＤＰ）フレームフォーマットは、データパケットを含まない形態のフレームフォーマットを意味する。すなわち、ＮＤＰフレームは、一般的なＰＰＤＵフォーマットにおいてＰＬＣＰヘッダー部分（すなわち、ＳＴＦ、ＬＴＦ及びＳＩＧフィールド）のみを含み、残りの部分（すなわち、データフィールド）は含まないフレームフォーマットを意味する。ＮＤＰフレームは、短い（ｓｈｏｒｔ）フレームフォーマットと称することもできる。

ＡＰＳＤメカニズム
ＡＰＳＤ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）を支援できるＡＰは、ビーコンフレーム、プローブ応答フレーム、又は連携応答フレーム（又は、再連携応答フレーム）などのケーパビリティ情報フィールドにあるＡＰＳＤサブフィールドを用いて、ＡＰＳＤを支援できる旨をシグナルすることができる。ＡＰＳＤを支援できるＳＴＡは、フレームのＦＣフィールドにあるＰｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフィールドを用いて、アクティブモードで動作するか又はＰＳモードで動作するかを示すことができる。

ＡＰＳＤは、ＰＳ動作中のＳＴＡに下りリンクデータ及びバッファー可能な管理フレームを伝達するためのメカニズムである。ＡＰＳＤを用いているＰＳモードのＳＴＡによって送信されるフレームのＦＣフィールドのＰｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔビットは１に設定され、これによって、ＡＰでのバッファリングをトリガすることができる。

ＡＰＳＤは、Ｕ−ＡＰＳＤ（Ｕｎｓｃｈｅｄｕｌｅｄ−ＡＰＳＤ）及びＳ−ＡＰＳＤ（Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ−ＡＰＳＤ）の２種類の伝達メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を定義する。ＳＴＡは、スケジュールされていないサービス期間（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ；ＳＰ）でＢＵ（Ｂｕｆｆｅｒａｂｌｅ Ｕｎｉｔ）の一部又は全部が伝達されるようにするためにＵ−ＡＰＳＤを用いることができる。また、ＳＴＡは、スケジュールされたＳＰでＢＵの一部又は全部が伝達されるようにするためにＳ−ＡＰＳＤを用いることができる。

Ｕ−ＡＰＳＤメカニズムによれば、Ｕ−ＡＰＳＤ ＳＰを使用するために、ＳＴＡはＡＰに要請送信期間（ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を知らせることができ、ＡＰは、該ＳＰでＳＴＡにフレームを送信することができる。Ｕ−ＡＰＳＤメカニズムによれば、ＳＴＡは自身のＳＰを用いてＡＰから一度に複数のＰＳＤＵを受信することができる。

ＳＴＡは、ビーコンのＴＩＭ要素から、ＡＰが自身に送ろうとするデータがあることを認知することができる。その後、ＳＴＡが所望の時点でトリガーフレーム（Ｔｒｉｇｇｅｒ ｆｒａｍｅ）をＡＰに送信することによって、自身のＳＰが始まったことをＡＰに知らせながら。ＡＰにデータを送信することを要請することができる。ＡＰは、トリガーフレームに対する応答としてＡＣＫを送信することができる。その後、ＡＰは、競合を経てＳＴＡにＲＴＳを送信し、ＳＴＡからＣＴＳフレームを受信すると、ＳＴＡにデータを送信することができる。ここで、ＡＰが送信するデータは、一つ以上のデータフレームで構成することができる。ＡＰが最後のデータフレームを送信する際に、当該データフレームにおけるＥＯＳＰ（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ）を１に設定してＳＴＡに送信すると、ＳＴＡはそれを認知してＳＰを終了することができる。これによって、ＳＴＡはＡＰに、成功的なデータ受信を知らせるＡＣＫを送信することができる。このように、Ｕ−ＡＰＳＤメカニズムによれば、ＳＴＡは、所望の時点に自身のＳＰを始めてデータを受信することができ、一つのＳＰにおいて複数のデータフレームを受信することができ、効率的なデータの受信が可能となる。

Ｕ−ＡＰＳＤを用いるＳＴＡは、干渉によって、サービス区間でＡＰから送信されたフレームを受信できないことがある。ＡＰは、たとえ干渉を感知できなくても、ＳＴＡがフレームを正確に受信していないと決定することはできる。Ｕ−ＡＰＳＤ共存ケーパビリティ（ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を用いて、ＳＴＡは要請送信期間（ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｕｒａｔｉｏｎ）をＡＰに知らせ、これをＵ−ＡＰＳＤのためのＳＰとして用いることができる。ＡＰはＳＰでフレームを送信することができ、これによって、ＳＴＡが、干渉を受ける状況で、フレームを受信できる可能性を向上させることができる。また、Ｕ−ＡＰＳＤは、ＳＰでＡＰが送信したフレームが成功的に受信されない可能性を減らすことができる。

ＳＴＡは、Ｕ−ＡＰＳＤ共存要素（Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含むＡＤＤＴＳ（Ａｄｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｓｔｒｅａｍ）要請フレームをＡＰに送信することができる。Ｕ−ＡＰＳＤ共存要素は、要請されたＳＰに関する情報を含むことができる。

ＡＰは、要請されたＳＰに対して処理し、ＡＤＤＴＳ要請フレームに対する応答としてＡＤＤＴＳ応答フレームを送信することができる。ＡＤＤＴＳ応答フレームには状態コードを含むことができる。状態コードは、当該要請されたＳＰに対する応答情報を示すことができる。状態コードは、要請されたＳＰに対して許容するか否かを示すことができ、要請されたＳＰに対して拒絶する場合、拒絶の理由をさらに示すことができる。

要請されたＳＰがＡＰによって許容された場合、ＡＰは、ＳＰでフレームをＳＴＡに送信することができる。ＳＰの持続時間は、ＡＤＤＴＳ要請フレームに含まれたＵ−ＡＰＳＤ共存要素によって特定することができる。ＳＰの開始は、ＳＴＡがＡＰにトリガーフレーム（ｔｒｉｇｇｅｒ ｆｒａｍｅ）を送信してＡＰが正常に受信した時点にすることができる。

ＳＴＡは、Ｕ−ＡＰＳＤ ＳＰが満了するとスリープ状態（又は、ドーズ状態）に進入することができる。

スロットベースチャネルアクセス方式
図１５は、既存のＴＩＭベースチャネルアクセス方式を説明するための図である。

図１５で、ビーコンフレームに含まれるＴＩＭ要素において１に設定されたビットに対応するＳＴＡは、ビーコンインターバル内で自身に送信されるデータが存在することがわかり、よって、ＳＴＡはＡＰにＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム又はトリガーフレームを送信することができる。図１５の例示では、一つのＡＰに多数（例えば、２００７個以上）のＳＴＡが連携している場合（例えば、アウトドアスマートグリッドネットワークなど）を仮定する。ここで、ＴＩＭ要素においてｎ個のビットが１に設定された場合に、ビーコンフレームが送信された後の短い時間区間で、ｎ個のＳＴＡ（すなわち、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、．．．、ＳＴＡｎ）がＡＰにＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム又はトリガーフレームの送信を試みる。

この場合、ＡＰのカバレッジ境界の部分に多数のＳＴＡが存在すると、これらＳＴＡの上りリンク送信はお互いに対して隠されるという問題が発生しうる。しかも、ＴＩＭ要素の数多くのビットが１に設定され、数多くのＳＴＡからのＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム又はトリガーフレームの送信がビーコンフレーム以降の短い時間区間で行われると、隠されたノード問題から、ＳＴＡの送信衝突が増加するという問題につながる。

本発明では、このような問題を解決するために、スロットベースチャネルアクセス（ｓｌｏｔｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）方式を提案する。基本的に、本発明では、より少ない個数のＳＴＡの上りリンクチャネルアクセスが許容される特定時間区間（例えば、ＲＡＷ）を設定したり、数多くのＳＴＡの上りリンクチャネルアクセス試行を広い時間区間に分散させる方式によって、衝突を減らし、ネットワーク性能を向上させる解決策を提案する。

図１６は、スロットベースチャネルアクセス方式の基本的な概念を説明するための図である。

ＡＰは、ＤＴＩＭ通知（ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）及びこれに続くＴＩＭ通知を用いてＡＩＤセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）に関する情報をＳＴＡに配布することができる。全体ＴＩＭビットマップは、一つ以上のセグメントブロックに分割することができ、一つ以上のＴＩＭ要素の組合せで全体ＴＩＭビットマップを構成することができる。すなわち、セグメントブロックは、全体ＴＩＭビットマップの一部に該当できる。ＤＴＩＭ通知又はＴＩＭ通知に含まれるＡＩＤセグメント情報は、例えば、セグメントブロックオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）、セグメントブロック範囲（ｒａｎｇｅ）、ＡＩＤセグメントに対するＴＩＭ、及びＲＡＷのデューレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）などに関する情報を含むことができる。セグメントブロックオフセットは、ＡＩＤセグメントの開始位置であり、セグメントブロック範囲はその長さを意味できる。このため、当該ＡＩＤセグメントによってカバーされるＳＴＡ（すなわち、ＡＩＤセグメントに含まれるＡＩＤを有するＳＴＡ）のみが、ＤＴＩＭ又はＴＩＭ通知直後のＲＡＷ内でチャネルにアクセスすることが許容される。

また、一つのＲＡＷは、一つ以上の時間スロットに分割することができる。それぞれのＲＡＷごとにスロットデューレーションが異なるように設定することができる。ただし、一つのＲＡＷが複数個のスロットを含む場合、複数個のスロットのデューレーションは、同一の値に設定することができる。ビーコンフレームはそれぞれのＲＡＷに対するスロットデューレーションに関する情報を含むことができ、ドーズモードのＳＴＡは、ＴＢＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ Ｂｅａｃｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ）にウェイクアップしてビーコンフレームを聴取（ｌｉｓｔｅｎ）することでＲＡＷにおけるスロットデューレーション情報を取得することができる。

このようにＤＴＩＭ又はＴＩＭ通知によって提供されるＡＩＤセグメントに該当するＳＴＡは、自身がＤＴＩＭ又はＴＩＭ直後のＲＡＷにおけるチャネルアクセスが許容されるＳＴＡであることがわかり、スロットデューレーション情報から当該ＲＡＷにおけるスロットデューレーションが確認できる。また、ＳＴＡがＲＡＷデューレーションに関する情報も確認できると、スロットデューレーション情報及びＲＡＷデューレーション情報から、当該ＲＡＷが含むスロットの数を類推又は決定することができる。

ここで、ＳＴＡは、ＲＡＷ内で自身がチャネルアクセスを行うべき（又は、チャネルアクセスが許容される）スロットの位置を、自身のＡＩＤビット位置に基づいて決定することができる。ＳＴＡは、自身のＡＩＤビット位置を特定情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＩＥ）から取得することができる。本発明では、このようなＩＥを、ＳＴＡのグループに対してのみ制限的に許容される媒体アクセスに必要なパラメータのセットという意味から、ＲＰＳ（ＲＡＷ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ）ＩＥと称したり、又はグルーピングパラメータセット（ＧｒＰＳ ＩＥ）と称する。

図１７は、ＲＰＳ ＩＥの例示的なフォーマットを示す図である。

要素ＩＤ（ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）フィールドは、当該ＩＥがＲＰＳ ＩＥであることを示す値に設定することができる。

長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）フィールドは、長さフィールド以降のフィールドの長さを示す値に設定することができる。長さフィールドの値によって、続くＲＡＷフィールド（又は、ＲＡＷ割当て（ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）フィールド）の個数を決定することができる。

ＲＰＳ ＩＥ内にＮ個のＲＡＷフィールド（又は、ＲＡＷ割当てフィールド）を含むことができ、一つのＲＡＷフィールドは一つのＲＡＷに対するパラメータを含む。

図１７で示す一つのＲＡＷフィールドに含まれるサブフィールド（ｓｕｂｆｉｅｌｄ）について、図１８をさらに参照して具体的に説明する。

図１８は、本発明の一例によるＲＡＷの構成を説明するための図である。

図１７のグループＩＤ（Ｇｒｏｕｐ ＩＤ）フィールドは、セグメントビットマップ又はブロックビットマップを含み、当該ＲＡＷ区間内でアクセスが制限的にに許容されるグループの識別情報を提供する。すなわち、グループＩＤフィールドは、ＡＩＤセグメントブロックを特定する情報（例えば、ＡＩＤセグメントブロックの開始インデックス、ブロックの長さ、又は終了インデックスなど）を含むことができる。このような意味から、グループＩＤフィールドはＲＡＷグループフィールドと称することもできる。

図１７のＲＡＷ開始時点（ＲＡＷ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ）フィールドは、ＳＴＡグループの媒体アクセスが許容される開始時点に関する情報を含むことができる。ＲＡＷ開始時点は、ビーコン送信が終了した時点とＲＡＷが始まる時点との差分値（又は、その間のデューレーション値）で表現することができ、その単位はＴＵ（Ｔｉｍｅ Ｕｎｉｔ）であってもよい。ＴＵは、マイクロ秒（μｓ）の単位とすることができ、例えば、１０２４μｓと定義することができる。仮に、ＲＡＷ開始時点が０値に設定されると、図１８の例示のように、ビーコンフレームが終了すると直ぐにＲＡＷを開始することができる。

図１７のＲＡＷデューレーション（ＲＡＷ Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールドは、ＳＴＡグループの媒体アクセスが許容される時間長（すなわち、デューレーション）に関する情報を含むことができる。ＲＡＷデューレーションは、ＲＡＷ開始時点とＲＡＷ終了時点間の差分値に当該し、その単位はＴＵであってもよい。

図１７のＲＡＷスロットデューレーション（ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールドは、一つのＲＡＷに含まれるチャネルアクセススロットのそれぞれの時間長（すなわち、デューレーション）に関する情報を含むことができる。前述したように、一つのＲＡＷが一つのスロットで構成されてもよく、一つのＲＡＷが複数個の時間スロットで構成されてもよい。この場合、一つのＲＡＷに含まれる複数個のスロットのデューレーションは同一の値を有する。図１８では、一つのＲＡＷデューレーション内で６個のスロットが定義される場合を示しており、６個のスロットのデューレーションは同一の値に設定される。

図１７のＲＡＷスロット境界（ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｂｏｕｎｄａｒｙ）フィールドは、送信機会（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ；ＴＸＯＰ）又はＴＸＯＰにおける送信がスロット境界を含めて延びる（ｅｘｔｅｎｄ ａｃｒｏｓｓ）こと（又は、渡る（ｃｒｏｓｓ）こと）が許容されるか否かを示す値に設定することができる。スロット境界は、図１８に示すように、連続するスロットを区分付ける基準となる時点を意味する。このような意味から、ＲＡＷスロット境界（ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｂｏｕｎｄａｒｙ）フィールドはクロススロット境界（ｃｒｏｓｓ ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）フィールと呼ぶこともできる。

ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡る（ｃｒｏｓｓ）ことが許容されない場合、ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）は、スロット境界以前に終了しなければならない。例えば、図１８の例示で、最初のスロットでチャネルアクセスを試みる（すなわち、上りリンクフレーム（ＰＳ−Ｐｏｌｌ又はトリガーフレーム）を送信する）ＳＴＡは、ＡＰからデータを下りリンクフレームを用いて受信し、これに応答してＡＣＫフレームをＡＰに送信することができる。この場合、ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡ることが許容されないと、ＡＣＫフレームの送信まで当該スロット内で完了しなければならない。また、ＡＰは、それぞれのＲＡＷ別に、上記のＴＸＯＰ規則（すなわち、ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡ることが許容されないこと）が適用されるか否かを知らせることができる。このＴＸＯＰ規則が適用される場合には、ＳＴＡはスロット境界で起床した時、プローブディレー（ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙ）の分だけ待たなくてもよい。

図１７のＲＡＷスロットＡＩＤ（ＲＡＷ Ｓｌｏｔ ＡＩＤ）フィールドは、ＴＩＭ要素において、ＳＴＡのＡＩＤに当該するビットが１に設定されたＳＴＡのみに対してチャネルアクセスが許容されるか否かを示す値に設定することができる。すなわち、ＴＩＭビットマップでビット値が１に設定された（すなわち、ページングされた（ｐａｇｅｄ））ＡＩＤに当該するＳＴＡのチャネルアクセス（すなわち、上りリンクフレーム送信）のみが許容されるか、又はＴＩＭビットマップでビット値が１に設定されるか否かによらず（すなわち、ページングされたＳＴＡ及びページングされていないＳＴＡの全てに）チャネルアクセス（すなわち、上りリンクフレーム送信）が許容されるかを、ＲＡＷスロットＡＩＤフィールドによって示すことができる。このような意味から、ＲＡＷスロットＡＩＤフィールドは、ページングされたＳＴＡのみにアクセスが制限（Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｔｏ Ｐａｇｅｄ ＳＴＡｓ Ｏｎｌｙ）フィールドと称することができる。

図１７のＧｒＰＳ ＩＥ又はＲＰＳ ＩＥに含まれるフィールドは例示的なものであり、上に述べたフィールドと実質的に同一の情報を含むフィールドが他の形態で構成される場合も、本発明の範囲に含まれる。また、本発明で提案するＧｒＰＳ ＩＥ又はＲＰＳ ＩＥのフォーマットは、図１７のフィールドに制限されるものではなく、図１７のフィールドの中の一部を含む形態、又は図１７に示していない他のフィールドをさらに含む形態も含む。

また、図１７を参照して説明したＧｒＰＳ ＩＥ又はＲＰＳ ＩＥは、ビーコンフレーム、プローブ応答フレームなどを用いて送信することができる。ビーコンフレームを用いて送信する場合は、ＡＰがＧｒＰＳ ＩＥ又はＲＰＳ ＩＥをブロードキャストすることと表現することもでき、プローブ応答フレームを用いて送信する場合は、ＡＰがＧｒＰＳ ＩＥ又はＲＰＳ ＩＥをユニキャストすることと表現することもできる。

スロット割当て（ｓｌｏｔ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）
ＳＴＡは、自身が割り当てられたチャネルアクセススロット以前にはドーズ（又は、スリープ）状態で動作することができる。ＳＴＡは、自身が割り当てられたチャネルアクセススロットのスロット境界でウェイクアップしてＥＤＣＡ方式で（すなわち、競合方式で）チャネルアクセスを始めることができる。

ここで、いずれのＳＴＡがいずれのスロットに割り当てられるかは、次のような方式で決定することができる。

それぞれのＳＴＡのチャネルアクセススロットは、基本的に、該当のＳＴＡのＡＩＤ及び該当のＲＡＷの全体スロットの個数のモジューロ（ｍｏｄｕｌｏ）演算によって決定することができる。例えば、ＳＴＡは、チャネルアクセスを始めることが許容されるスロットのインデックス（ｉ_slot）を、次のような式に基づいて決定することができる。

上記の式１で、ｆ(ＡＩＤ)は、該当のＳＴＡのＡＩＤに基づいて決定された値である。例えば、ｆ(ＡＩＤ)は、ＡＩＤ自体の値を用いたり、ＡＩＤの一部のビットを用いる形態で定義することができる。

上記の式１で、Ｎ_RAWは、当該ＲＡＷの全体スロットの個数であり、Ｎ_RAW＝Ｔ_RAW／Ｔ_slotによって計算することができる。ここで、Ｔ_RAWは、ＲＡＷデューレーション値であり、Ｔ_slotは、スロットデューレーション値である。

上記の式１で、ｍｏｄは、モジューロ（ｍｏｄｕｌｏ）演算を意味し、Ａ ｍｏｄ Ｂは、ＡをＢで割った余の値を意味する。Ａ ｍｏｄ Ｂは、Ａ％Ｂと表現することもできる。

上記の式１の例示で、ｆ(ＡＩＤ)にＳＴＡの全体ＡＩＤ（ｆｕｌｌ ＡＩＤ）を用いることができる。又は、ｆ(ＡＩＤ)に、ＡＩＤの代わりに部分ＡＩＤ（Ｐａｒｔｉａｌ ＡＩＤ）を用いることもできる。部分ＡＩＤは、ＳＴＡの非固有（ｎｏｎ−ｕｎｉｑｕｅ）の識別子であり、全体ＡＩＤの一部ビットを用いたハッシュ関数によって決定することができる。

スロット割当ての計算において、部分ＡＩＤが用いられる場合に、複数個のＳＴＡ（例えば、連続するＡＩＤ値を有するＳＴＡ）が同一のチャネルアクセススロットを用いるようにスロットが割り当てられてもよい。例えば、上記の式１で、ｆ(ＡＩＤ)は、ＡＩＤ［ａ：ｂ］に基づいて決定されるものと定義することができる。ここで、ＡＩＤ［ａ：ｂ」は、二進数ＡＩＤのＢｉｔ［ａ］からＢｉｔ［ｂ］までを意味する。ａ又はｂの値は、ＡＰがそれぞれのスロットに提供することができる。

例えば、ＡＩＤ［３：１２］を用いてスロット割当てが決定される場合を仮定することができる。ＡＩＤ［３：１２」は、全体１４ビット（すなわち、Ｂｉｔ ０からＢｉｔ １３まで）のＡＩＤの中でＢｉｔ ３からＢｉｔ １２までを意味する。この場合、ＡＩＤのＢｉｔ ０、Ｂｉｔ １、Ｂｉｔ ２、Ｂｉｔ １３の値に関係なく、ＡＩＤのＢｉｔ ３乃至Ｂｉｔ １２の値が同一である全ＳＴＡが、当該スロットにおけるチャネルアクセスが許容されるものとして動作することができる。

又は、後述する図２０のような例示で、ＴＩＭ要素のビットマップ上でビット値が１であるビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡ（すなわち、ページングされたＳＴＡ）に制限的にＲＡＷが割り当てられる場合には、上記の式１で、ｆ(ＡＩＤ)は、ＴＩＭ要素におけるＡＩＤビットの位置インデックス（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）値に基づいて決定されてもよい。すなわち、図２０のような例示で、ＴＩＭビットマップの中で総４個のビット（すなわち、１番目、３番目、６番目及び９番目ビット）が１に設定される場合、１番目のビットに当該するＡＩＤ１の位置インデックスは１、３番目のビットに当該するＡＩＤ３の位置インデックスは２、６番目のビットに当該するＡＩＤ６の位置インデックスは３、９番目のビットに当該するＡＩＤ９の位置インデックスは４と決定することができる。すなわち、ＴＩＭ要素で１のビット値を有するＡＩＤを増加する順に整列したとき、その順序値を上記の位置インデックスとすることができる。このため、ＡＩＤ１を有するＳＴＡには、ＲＡＷ内で１番目のスロットを割り当て、ＡＩＤ３を有するＳＴＡにはＲＡＷ内で２番目のスロットを割り当て、ＡＩＤ６を有するＳＴＡにはＲＡＷ内で３番目のスロットを割り当て、ＡＩＤ９を有するＳＴＡにはＲＡＷ内で４番目のスロットを割り当ることができる。

これに比べて、前述したように、ｆ(ＡＩＤ)値がＳＴＡのＡＩＤ（又は、部分ＡＩＤ）を用いると定義される場合は、ＴＩＭ要素のビットマップ上でビット値が１であるビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡ（例えば、ページングされたＳＴＡ）にのみＲＡＷが割り当てられる場合以外にも用いる場合と定義されてもよい。すなわち、任意の（ａｎｙ）ＳＴＡ（例えば、ページングされたか否かにかかわらず、全てのＳＴＡ）にＲＡＷにおけるチャネルアクセスが許容される場合に、当該のＳＴＡのＡＩＤに基づいて、当該ＲＡＷにおけるいずれのスロットが当該ＳＴＡに割り当てられるかを決定することができる。

前述したようなスロット割当てに関する情報は、図１７に示したＧｒＰＳ又はＲＰＳ ＩＥにさらに（例えば、スロット割当て（ｓｌｏｔ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）というフィールドの形態で）含まれてもよい。

スロットベースチャネルアクセスの例示的な動作
図１９は、本発明に係るスロットベースチャネルアクセスの一例を説明するための図である。

図１９の例示で、ＲＡＷ１に対するＧｒＰＳ又はＲＰＳ ＩＥは、次のような条件を満たすＳＴＡのみがＲＡＷ１上でチャネルアクセスが許容されることを示すと仮定する。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ ＡＩＤフィールド：ＳＴＡのＡＩＤに当該するＴＩＭ要素のビット値による制限が適用される（すなわち、ＴＩＭ要素でＳＴＡのＡＩＤビット値が１に設定された（すなわち、ページングされた）ＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される）ことを示す。図１９では、ＴＩＭビットマップで１番目、３番目、６番目、９番目のビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡのみがＲＡＷ１でチャネルにアクセスすることが許容される場合を例示している。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド：Ｔ_s1に設定される（ここで、Ｔ_s1＝ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの長さ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレームの長さ、又はＴ_s1＝Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｔｒｉｇｇｅｒ ｆｒａｍｅの長さ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレームの長さ）。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｂｏｕｎｄａｒｙフィールド：ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡る（ｃｒｏｓｓ）ことが許容されないことを示す。

このように設定される場合、図１９のＲＡＷ１を、ＰＳ−Ｐｏｌｌ又はヌル−データ（Ｎｕｌｌ−Ｄａｔａ）トリガーフレームのためにのみ用いることができる。

一方、図１９の例示で、ＲＡＷ２に対するＧｒＰＳ又はＲＰＳ ＩＥは、次のような条件を満たすＳＴＡのみがＲＡＷ２上でチャネルアクセスが許容されることを示すと仮定する。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ ＡＩＤフィールド：ＳＴＡのＡＩＤに当該するＴＩＭ要素のビット値による制限が適用される（すなわち、ＴＩＭ要素でＳＴＡのＡＩＤビット値が１に設定された（すなわち、ページングされた）ＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される）ことを示す。図１９では、ＴＩＭビットマップで１番目、３番目、６番目、９番目のビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡのみがＲＡＷ２でチャネルにアクセスすることが許容される場合を例示している。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド：Ｔ_s2に設定される（ここで、Ｔ_s2≧データフレームの長さ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレームの長さ）。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｂｏｕｎｄａｒｙフィールド：ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡る（ｃｒｏｓｓ）ことが許容されないことを示す。

このように設定される場合、図１９のＲＡＷ２は、ＴＩＭビットマップでビット値が１であるビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡにＡＰがデータフレームを送信するために用いることができる。

図２０は、本発明に係るスロットベースチャネルアクセスの他の例を説明するための図である。

図２０の例示で、ＲＡＷ１に対するＧｒＰＳ又はＲＰＳ ＩＥは、次のような条件を満たすＳＴＡのみがＲＡＷ１上でチャネルアクセスが許容されることを示すと仮定する。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ ＡＩＤフィールド：ＳＴＡのＡＩＤに当該するＴＩＭ要素のビット値による制限が適用されない（すなわち、ＴＩＭ要素でＳＴＡのＡＩＤビット値が１に設定されるか否かにかかわらず（すなわち、ページングされるか否かにかかわらず）、ＲＡＷ１で全ＳＴＡのチャネルアクセスが許容される）ことを示す。図２０では、ＴＩＭビットマップで１番目、３番目、６番目、９番目のビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡだけでなく、そうでない他のＳＴＡのチャネルアクセスもＲＡＷ１で許容される。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド：Ｔ_s1に設定される（ここで、Ｔ_s1＝ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの長さ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレームの長さ、又はＴｓ１＝Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｔｒｉｇｇｅｒ ｆｒａｍｅの長さ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレームの長さ）。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｂｏｕｎｄａｒｙフィールド：ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡る（ｃｒｏｓｓ）ことが許容されないことを示す。

このように設定される場合、図２０のＲＡＷ１は、任意のＳＴＡのＰＳ−Ｐｏｌｌ、ヌル−データ（Ｎｕｌｌ−Ｄａｔａ）トリガーフレーム、又は任意の（ａｎｙ）小さい制御フレームのために用いることができる。

一方、図２０の例示で、ＲＡＷ２に対するＧｒＰＳ又はＲＰＳ ＩＥは、次のような条件を満たすＳＴＡのみがＲＡＷ２上でチャネルアクセスが許容されることを示すと仮定する。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ ＡＩＤフィールド：ＳＴＡのＡＩＤに当該するＴＩＭ要素のビット値による制限が適用されない（すなわち、ＴＩＭ要素でＳＴＡのＡＩＤビット値が１に設定されるか否かにかかわらず（すなわち、ページングされるか否かにかかわらず）、ＲＡＷ２で全ＳＴＡのチャネルアクセスが許容される）ことを示す。図２０では、ＴＩＭビットマップで１番目、３番目、６番目、９番目のビットに当該するＡＩＤを有するＳＴＡだけでなく、そうでない他のＳＴＡのチャネルアクセスもＲＡＷ２で許容される。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド：Ｔ_s2に設定される（ここで、Ｔ_s2≧データフレームの長さ＋ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレームの長さ）。

− ＲＡＷ Ｓｌｏｔ Ｂｏｕｎｄａｒｙフィールド：ＴＸＯＰ（又は、ＴＸＯＰにおける送信）がスロット境界を渡る（ｃｒｏｓｓ）ことが許容されないことを示す。

このように設定される場合、図２０のＲＡＷ２は、ＡＰ又は任意のＳＴＡがデータフレームを任意のＳＴＡ又はＡＰにそれぞれ送信するために用いることができる。

スロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフメカニズム
ＳＴＡは、ビーコンフレームを受信した後、ビーコンフレームに含まれたＴＩＭから、自身が受信すべきバッファされたフレームがあるか否かを確認することができる。バッファされたフレームを受信するために、ＳＴＡはＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム又はトリガーフレームをＡＰに送信することができる。

本発明で提案するスロット方式チャネルアクセスメカニズムでは、ＡＰでＲＡＷを設定することができる。特定ＲＡＷにおける送信が許容されるＳＴＡのみが、当該ＲＡＷでチャネルアクセスを行うことができる。ＲＡＷは、前述したように、ＲＰＳ ＩＥ又はＧｒＰＳ ＩＥによって設定することができる。

ＲＡＷは、一つ以上のスロットに区別することができ、ＲＡＷで送信が許容されるＳＴＡは、自身に割り当てられたスロットで競合ベースチャネルアクセスを開始することができる。

図１８のようにビーコンインターバル内でＲＡＷが設定されると、ＳＴＡが自身に割り当てられたスロットでＤＣＦ（又は、ＥＤＣＡ）技法を用いた競合ベースチャネルアクセスを始めることができる。ＡＰはＲＡＷを設定しながら、スロットにおけるＴＸＯＰ規則を併せて設定することができる。ＲＡＷスロット境界フィールド（又は、クロススロット境界フィールド）が「ｎｏｔ ａｌｌｏｗｅｄ」に設定される場合、ＴＸＯＰ又はＴＸＯＰにおけるフレーム送信がスロット境界を渡る（ｃｒｏｓｓ）ことが許容されない。この場合、ＳＴＡに割り当てられたスロット以外のスロットでは、当該ＳＴＡのＴＸＯＰ又はＴＸＯＰにおけるフレーム送信を行うことができない。

ＳＴＡに、ＲＡＷでチャネルアクセスが許容されるスロットがＡＰから割り当てられると、当該ＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌ、トリガーフレーム、又は上りリンクデータフレームを送信するために競合を行わなければならない。本発明では、一般的な競合ベースチャネルアクセス方式と違い、ＲＡＷ（及び／又はスロット）が割り当てられる特別な状況における競合ベースチャネルアクセス方式について提案する。

ＡＰからＲＡＷにおけるスロットが割り当てられたＳＴＡは、ＤＣＦ又はＥＤＣＡメカニズムと同様に、自身に割り当てられたスロットで競合を行うためにＤＩＦＳ又はＡＩＦＳ（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間においてチャネル状態をチェックすることができる。チャネルが遊休（ｉｄｌｅ）状態である場合、ＳＴＡは、任意バックオフカウントを選択し、それに当該するバックオフスロット（これは、ＲＡＷで割り当てられるスロットと区別される概念である。）時間だけ待機した後に、送信を試みることができる。任意バックオフカウントは、擬似−任意整数（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｉｎｔｅｇｅｒ）値を有し、０乃至ＣＷ範囲で均一分布（ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）された値の中から一つとして決定することができる。ここで、ＣＷは競合ウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）パラメータ値である。ＣＷパラメータは、初期値としてＣＷ_minを与えるが、送信失敗の場合（例えば、送信されたフレームに対するＡＣＫを受信しないと、衝突が発生したことと見なすことができる）には２倍の値を取ることができる。ＣＷパラメータ値がＣＷ_maxになると、データ送信に成功するまでＣＷ_max値を維持しながらデータ送信を試みることができ、データ送信に成功すると、ＣＷ_min値にリセットする。ＣＷ、ＣＷ_min及びＣＷ_max値は、２ⁿ−１（ｎ＝０，１，２，．．．）に設定することが好ましい。

任意バックオフ過程が始まると、ＳＴＡは、０乃至ＣＷ範囲から決定されたバックオフカウント値によってバックオフスロットをカウントダウンする間に続けて媒体をモニタする。媒体が占有状態としてモニタされると、カウントダウンを止めて待機し、媒体が遊休状態になると残りのカウントダウンを再開する。

従来の技術による競合ベースチャネルアクセスメカニズム（又は、バックオフメカニズム）をスロットベースチャネルアクセス方式にそのまま適用する場合に、バックオフ過程は、次のように行うことができる。

仮に、クロススロット境界フィールドが「ｎｏｔ ａｌｌｏｗｅｄ」である場合、任意バックオフ過程が完了する前に（すなわち、バックオフカウントダウンを成功的に完了してＴＸＯＰを取得する前に）、ＳＴＡに割り当てられたスロットのデューレーションが満了する場合が発生しうる。この場合、当該ＳＴＡは、次のスロットでチャネルアクセスが許容されないことから、自身に割り当てられていないスロットではＮＡＶを設定してチャネル（又は、媒体）が占有中（ｂｕｓｙ）であると見なし、チャネルアクセスを試みない。また、当該ＳＴＡは、自身のチャネルアクセスが許容されないスロットの間にはバックオフ過程（又は、バックオフカウントダウン）を保留（ｓｕｓｐｅｎｄ）（すなわち、バックオフカウント値を変更させずにそのまま維持しながらバックオフカウントダウンを中止）する。

この場合、ＲＡＷ内に複数のスロットが存在し、それぞれのスロットごとに、スロットデューレーションの満了によってバックオフ過程を行う途中でチャネルアクセスが延期（ｄｅｆｅｒ）されたＳＴＡが存在しうる。これらのＳＴＡは、ＲＡＷが終わる時点にＮＡＶ値がｂｕｓｙからｉｄｌｅに変更され（又は、ＮＡＶがリセット又は解除され）、バックオフ過程を同時に再開することになる。ここで、ＳＴＡは、自身に割り当てられたスロットにバックオフカウントダウンを行うが、自身のチャネルアクセスが許容されないスロットになったところでバックオフカウントダウンを保留したため、ＳＴＡがＲＡＷにおけるバックオフ過程のために保存（ｓｔｏｒｅ）しているバックオフカウント値は類似の範囲内に属する確率が高い。この場合、ＳＴＡがＲＡＷの終了する時点（すなわち、全てのＳＴＡが制限無しでチャネルアクセスを行ってもよい時点）で同時にバックオフ過程を再開するようになると、これらＳＴＡ間にチャネルアクセスの衝突が発生する確率が非常に高くなる。

このような問題を解決するために、本発明では、ＳＴＡにＲＡＷが設定されるとともに、クロススロット境界フィールドが「ｎｏｔ ａｌｌｏｗｅｄ」に設定される場合、ＳＴＡが自身に割り当てられたスロット内でバックオフ過程を行う途中で、スロットデューレーションの満了によってＴＸＯＰを取得しないと、該ＳＴＡは、自身のバックオフカウントを復旧するためにＣＷを初期競合ウィンドウ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）に設定し、０乃至ＣＷの範囲で均一分布（ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）された値の中から任意に選択された一つをバックオフカウント値に設定することができる。ＲＡＷが終了する時点で、当該ＳＴＡは、復旧されたバックオフカウント値によってバックオフ過程を再び行うことができる。

また、ＲＡＷで一つのＳＴＡに割り当てられたスロットが複数個であってもよい。例えば、一つのＳＴＡにスロットＭ及びスロットＮが割り当てられてもよい。スロットＭ及びＮは、時間的に連続していてもよく、不連続していてもよい。この場合、ＳＴＡは、一つのＲＡＷ区間において自身に割り当てられた複数個のスロットのデューレーションが全て満了するまではバックオフカウントの復旧を行わない。例えば、スロットＭでバックオフ過程を行う途中でスロットデューレーション満了によってＴＸＯＰを取得できなかったＳＴＡは、ＲＡＷが満了していない状態ではバックオフカウント値を維持し、自身に割り当てられた他のスロットＮになると、維持しているバックオフカウント値から始めてバックオフカウントダウンを再開することができる。仮にスロットＮでバックオフ過程を行う途中でスロットデューレーション満了によってＴＸＯＰを取得できなかったＳＴＡは、まずバックオフカウントダウンを保留することができる。仮にＲＡＷが終了すると（すなわち、全ＳＴＡに共通にチャネルアクセスが許容される時点で）、ＳＴＡは、維持していたバックオフカウント値を復旧して新しく任意のバックオフカウント値を選択し、新しいバックオフ過程を始めることができる。

一方、ＲＡＷでＳＴＡがバックオフカウントを選択する場合に、初期競合ウィンドウの値が大きいか、ＲＡＷ内のスロットに割り当てられるＳＴＡの個数が少ない場合には、ＲＡＷが終了する時点でＳＴＡのバックオフカウントが新しく設定されなくても、ＳＴＡのチャネルアクセスの衝突が発生する確率が高くないこともある。この場合には、ＳＴＡがバックオフカウントを復旧することが、更なる電力消耗を引き起こすという側面で非効率的でありうる。このため、ＲＡＷ内でバックオフカウント選択に関連した初期競合ウィンドウの値に対する所定の臨界値、及び／又はスロットに割り当てられるＳＴＡの個数に対する所定の臨界値を設定し、所定の臨界値よりも大きい（又は、以上である）場合にのみ、ＲＡＷが終了する時点でバックオフカウントに対する復旧が行われるようにし、所定の臨界値以下である（又は、より小さい）場合には、既存のバックオフ方式のと同様に、ＳＴＡが保留していたバックオフカウント値をそのまま使用し、ＲＡＷが終了する時点でバックオフ過程を再開するように動作することもできる。

図２１は、スロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の例示を説明するための図である。

図２１の例示では、ＲＡＷが２個のスロット（Ｓｌｏｔ１及びＳｌｏｔ２）で構成され、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２はＳｌｏｔ１で、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４はＳｌｏｔ２でチャネルアクセスが許容されると仮定する。

Ｓｌｏｔ１で、ＳＴＡ１は、初期バックオフカウント値として４を任意に選択し、ＳＴＡ２は７を任意に選択した場合を仮定する。４個のバックオフスロットが経過した後に、ＳＴＡ１がまずデータフレームを送信する。ＳＴＡ１のデータフレーム送信によって（例えば、データフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値によって）、ＳＴＡ２はＮＡＶを設定し、ＳＴＡ１のチャネルアクセス（すなわち、データフレーム送信及びＡＣＫフレーム受信）が完了するまで、チャネルアクセスを試みないでバックオフカウントダウンを保留する（すなわち、ＳＴＡ２は、バックオフカウント値を３までカウントダウンした状態でそれ以上カウントダウンを進行しない）。ＳＴＡ１のチャネルアクセスが完了した後、ＳＴＡ２はバックオフカウントダウンを再開する。ここで、ＳＴＡ２のバックオフカウントダウンが完了する前に（すなわち、ＳＴＡ２のバックオフカウント値が１までカウントダウンにされ、まだ０に到達していない状態で）、Ｓｌｏｔ１のデューレーションが満了する場合を仮定する。この場合、ＳＴＡ２は、ＲＡＷ内でチャネルアクセスを行うことができず、ＲＡＷが終了する時点でバックオフ過程を再開することができる。

Ｓｌｏｔ２では、ＳＴＡ３は、初期バックオフカウント値として５を選択し、ＳＴＡ４は６を任意に選択したと仮定する。５個のバックオフスロットが経過した後に、ＳＴＡ３がまずデータフレームを送信する。ＳＴＡ３のデータフレーム送信によって（例えば、データフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値によって）、ＳＴＡ４はＮＡＶを設定し、ＳＴＡ３のチャネルアクセス（すなわち、データフレーム送信及びＡＣＫフレーム受信）が完了するまでチャネルアクセスを試みないでバックオフカウントダウンを保留する（すなわち、ＳＴＡ４は、バックオフカウント値を１までカウントダウンした状態でそれ以上カウントダウンを進行しない）。ＳＴＡ３のチャネルアクセスが完了した時点でＳｌｏｔ２のデューレーションが満了する場合を仮定する。この場合、ＳＴＡ４は、ＲＡＷ内でチャネルアクセスを行うことができず、ＲＡＷが終了する時点でバックオフ過程を再開することができる。

ＳＴＡ２及びＳＴＡ４は、ＲＡＷが終了する時点でバックオフ過程を同時に再開することになる。ここで、ＳＴＡ２とＳＴＡ４がそれぞれＲＡＷ内のバックオフ過程のために保存していたバックオフカウント値をそのまま使用すると、ＳＴＡ２とＳＴＡ４のバックオフカウント値が１と同一であるため、これらは１個のバックオフスロットが経過した後にデータフレーム送信を行い、結果として衝突が発生する。

このような問題点を解決するために、本発明では、ＲＡＷ内のスロットが割り当てられたＳＴＡが、該当のスロットでバックオフカウントダウンを行ったが、フレームを送信できなかった場合には、ＲＡＷが終了する時点でバックオフカウント値を復旧し、新しいバックオフ過程を行うことができる。

図２２は、本発明に係るスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の一例を説明するための図である。

図２２の例示では、図２１と同様に、ＲＡＷが２個のスロット（Ｓｌｏｔ１及びＳｌｏｔ２）で構成され、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２はＳｌｏｔ１で、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４はＳｌｏｔ２でチャネルアクセスが許容されると仮定する。また、ＲＡＷ内でそれぞれのスロットにおけるＳＴＡのバックオフ過程及びチャネルアクセス動作も、図２１と同様に行われると仮定し、重複する説明は省略する。

ただし、図２２の例示では、ＲＡＷが終了した後のＳＴＡ２及びＳＴＡ４のバックオフ過程が図２１の場合と異なっている。

具体的に、ＳＴＡ２及びＳＴＡ４は、ＲＡＷが終了する時点にバックオフ過程を始めるが、ＲＡＷ内のバックオフ過程のために保存していた（又は、保留された）バックオフカウント値をそのまま使用せず、新しくバックオフカウント値として任意の値を選択してバックオフ過程を始める。言い換えると、ＳＴＡがＲＡＷ内における（ｗｉｔｈｉｎ ＲＡＷ）バックオフ過程のために使用するバックオフカウント値（又は、ＲＡＷ内で適用されるバックオフ機能状態（ｂａｃｋｏｆｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）、又はＲＡＷ内で適用されるバックオフ状態）と、ＲＡＷ外の（ｏｕｔｓｉｄｅ ＲＡＷ）におけるバックオフ過程のために使用するバックオフカウント値（又は、ＲＡＷ外で適用されるバックオフ機能状態又はＲＡＷ外で適用されるバックオフ状態）を個別に又は独立して保存し、これによってＲＡＷ内とＲＡＷ外で独立したバックオフ過程を行うことができる。

図２２の例示で、ＲＡＷが終了した時点でＳＴＡ２はバックオフカウント値として５を任意に選択し、ＳＴＡ４は７を任意に選択したことを仮定する。５個のバックオフスロットが経過した後に、ＳＴＡ２が先にデータフレームを送信する。ＳＴＡ２のデータフレーム送信によって（例えば、データフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値によって）、ＳＴＡ４はＮＡＶを設定し、ＳＴＡ２のチャネルアクセス（すなわち、データフレーム送信及びＡＣＫフレーム受信）が完了するまでチャネルアクセスを試みないでバックオフカウントダウンを保留する（すなわち、ＳＴＡ４は、バックオフカウント値を２までカウントダウンした状態でそれ以上カウントダウンを進行しない）。ＳＴＡ２のチャネルアクセスが完了した後、ＳＴＡ４はバックオフカウントダウンを再開し、バックオフカウント値が０に到達するとデータフレームを送信することができ、その応答としてＡＣＫフレームを受信することができる。

本発明の更なる例示として、あるＳＴＡに割り当てられたＲＡＷスロットのスロットデューレーションが満了する前に当該ＳＴＡのバックオフカウント値が０に到達してＴＸＯＰを取得したが、送信しようとするフレームの長さが、残っているスロットデューレーションを超える（又は、スロット境界と重なる）場合にも、当該ＳＴＡはチャネルアクセス（又は、ＴＸＯＰ過程）を行うことができない。この場合、ＳＴＡがＲＡＷの終了する時点でバックオフ過程を始める時、ＲＡＷ内におけるバックオフ過程のために保存しているバックオフカウント値は使用せず、別のバックオフカウント値を任意に決定（例えば、ＣＷを初期競合ウィンドウに設定した後に、０乃至ＣＷの範囲内で均一分布している値の中からいずれかを選択してバックオフカウント値を復旧）し、チャネルアクセスを行うことができる。

図２３は、スロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の他の例を説明するための図である。

図２３の例示では、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５及びＳＴＡ６がページングされたＳＴＡであり、ＲＡＷが割り当てられると仮定する。ここで、ＲＡＷ内で、Ｓｌｏｔ０はＳＴＡ１及びＳＴＡ２に割り当てられ、Ｓｌｏｔ１はＳＴＡ３及びＳＴＡ４に割り当てられ、Ｓｌｏｔ２はＳＴＡ５及びＳＴＡ６に割り当てられると仮定する。また、競合ウィンドウの値は８であり、ＳＴＡ１のバックオフタイマーは１、ＳＴＡ２のバックオフタイマーは４、ＳＴＡ３のバックオフタイマーは２、ＳＴＡ４のバックオフタイマーは５、ＳＴＡ５のバックオフタイマーは３、そしてＳＴＡ６のバックオフタイマーは６と決定される場合を仮定する。

Ｓｌｏｔ０では、ＳＴＡ１のバックオフカウントが先に０に到達してＳＴＡ１がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信し、それに対するＡＣＫを受信することができる。一方、ＳＴＡ２は、チャネルが遊休状態であることを確認してバックオフカウントダウンを再開し、Ｓｌｏｔ０のデューレーションが満了する前にバックオフカウント値が０に到達した後、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しようとする。しかし、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信が次のスロット（すなわち、ＳＴＡ２に割り当てられていないＳｌｏｔ１）との境界にまたがることが予想されるため、ＳＴＡ２はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができない。このため、ＳＴＡ２はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信をＲＡＷの終了する時点まで延期（ｄｅｆｅｒ）することができる。

Ｓｌｏｔ１ではＳＴＡ３のバックオフカウントが先に０に到達してＳＴＡ３がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信し、それに対するＡＣＫを受信することができる。一方、ＳＴＡ４は、チャネルが遊休状態であることを確認してバックオフカウントダウンを再開し、Ｓｌｏｔ１のデューレーションが満了する前にバックオフカウント値が０に到達した後、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しようとする。しかし、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信が次のスロット（すなわち、ＳＴＡ４に割り当てられていないＳｌｏｔ２）との境界にまたがることが予想されるため、ＳＴＡ４はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができない。このため、ＳＴＡ４はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信をＲＡＷの終了する時点まで延期することができる。

Ｓｌｏｔ２では、ＳＴＡ５のバックオフカウントが先に０に到達してＳＴＡ５がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信し、それに対するＡＣＫを受信することができる。一方、ＳＴＡ６は、チャネルが遊休状態であることを確認してバックオフカウントダウンを再開し、Ｓｌｏｔ２のデューレーションが満了する前にバックオフカウント値が０に到達した後、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しようとする。しかし、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信がＲＡＷの終了によってＳｌｏｔ２内で送信されないことが予想されるため、ＳＴＡ６はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができない。このため、ＳＴＡ６はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信をＲＡＷの終了する時点まで延期することができる。

ＲＡＷの終了した時点でＳＴＡ２、ＳＴＡ４及びＳＴＡ６がＰＳ−Ｐｏｌｌ送信を行うことができるが、ＲＡＷ内でバックオフ過程のために用いられるバックオフカウント値をそのまま使用すると、これらＳＴＡのバックオフカウント値がいずれも０に到達した状態であるがため、同時にＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム送信を行うことになり、衝突が発生する。このような問題を解決するために、ＳＴＡ２、ＳＴＡ４、ＳＴＡ６は、ＲＡＷ内におけるバックオフ過程のために用いられるバックオフカウント値ではなく、別のバックオフカウント値を用いてＲＡＷ外におけるバックオフ過程を行うことによって、衝突の可能性を下げることができる。

図２４は、本発明に係るスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の他の例を説明するための図である。

図２４の例示では図２３の例示と類似の状況を仮定する。ただし、図２４の例示では、ＲＡＷ内で適用されるバックオフカウント値がＲＡＷの終了した後にそのまま適用されず、ＲＡＷ外では別個のバックオフカウント値によるバックオフ動作が行われる場合を示す。

ＲＡＷ内におけるＳＴＡの動作は図２３の説明と同一であり、重複する説明は省略する。

ＲＡＷが終了した後に、ＳＴＡ２は、ＲＡＷ内で適用されるバックオフカウント値と独立した別のバックオフカウント値（例えば、３）を用いてバックオフカウントダウンを行うことができる。同様に、ＲＡＷが終了した後に、ＳＴＡ４及びＳＴＡ６も、ＲＡＷ内で適用されるバックオフカウント値と独立した別のバックオフカウント値（例えば、ＳＴＡ４は７、ＳＴＡ６は６）を用いてバックオフカウントダウンを行うことができる。この場合、ＳＴＡ２のバックオフカウント値が先に０に到達し、ＳＴＡ２がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信してＡＣＫを受信することができる。次に、ＲＡＷ終了時点でバックオフカウント値として６を選択したＳＴＡ６のバックオフカウント値が０に到達すると、ＳＴＡ６がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる。図２４には示していないが、ＳＴＡ６のＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム送信及びＡＣＫフレーム受信が完了した後に、ＳＴＡ４のバックオフカウントが再開され、その値が０に到達すると、ＳＴＡ４がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる。

要するに、前述した本発明の提案事項によれば、ＳＴＡがＲＡＷ内で適用するバックオフ機能状態（ｂａｃｋｏｆｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）とＲＡＷ外で適用するバックオフ機能状態、すなわち、２個の互いに異なるバックオフ機能状態を別個に又は独立して維持管理することによって、ＳＴＡのチャネル（又は、媒体）アクセスの公平性及びネットワークリソース利用効率性を向上させることができる。

本発明の提案事項によれば、ＲＡＷの設定と関連して独立した複数個のバックオフ機能状態（ｂａｃｋｏｆｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）を設定することができる。

例えば、ＳＴＡがＲＡＷの設定される以前の共通アクセスウィンドウ（すなわち、ＲＡＷが設定されていない時間区間）でＥＤＣＡ技法によってチャネルアクセス過程（又は、バックオフ過程）を行っている途中に、ＳＴＡにＲＡＷが割り当てられる場合を仮定する。この場合、ＲＡＷが設定される以前のＲＡＷ外に適用されるバックオフ機能状態を第１バックオフ機能状態と称し、ＲＡＷが設定された後にＲＡＷ内で適用されるバックオフ機能状態を第２バックオフ機能状態と称する。

具体的に、第１バックオフ機能状態は、ＲＡＷ以外の共通アクセスウィンドウ（すなわち、制約無しでチャネルアクセスが可能な区間）で用いられるバックオフカウンタ（又は、バックオフカウント値）、競合ウィンドウパラメータ（例えば、最小競合ウィンドウ、最大競合ウィンドウ、再送信限界（ｒｅｔｒａｎｓｍｉｔ ｌｉｍｉｔ）など）などに当該する。

第２バックオフ機能状態は、ＲＡＷ内でＥＤＣＡ技法によるチャネルアクセスが行われる時に用いられるバックオフカウンタ（又は、バックオフカウント値）、競合ウィンドウパラメータ（例えば、最小競合ウィンドウ、最大競合ウィンドウ、再送信限界など）などに当該する。

ＡＰがビーコンフレームを用いてＲＡＷを設定又は割り当てる際、ＲＡＷで適用される第２バックオフ機能状態に関する競合ウィンドウパラメータ（例えば、最小競合ウィンドウ、最大競合ウィンドウ、再送信限界など）をそれぞれのアクセスカテゴリー別に指定することができる。アクセスカテゴリーとは、所定のサービス品質を提供するために設定されるアクセス優先順位を意味することができる。すなわち、ＳＴＡ別にアクセスカテゴリーがそれぞれ設定され、ＳＴＡごとにＲＡＷ外で適用されるパラメータとＲＡＷ内で適用されるパラメータとが異なってもよい。このため、第１バックオフ機能状態に含まれるパラメータ値と、第２バックオフ機能状態に含まれるパラメータ値とが異なってもよく、共通アクセスウィンドウとＲＡＷのそれぞれで用いられるバックオフ機能状態は別々に維持管理されることが好ましい。

前述した事項に基づくＳＴＡのバックオフ過程を説明すると、次のとおりである。

ＲＡＷが始まる時点で、ＳＴＡは以前のバックオフを保留（ｓｕｓｐｅｎｄ）し、第１バックオフ機能状態（ｆｉｒｓｔ ｂａｃｋｏｆｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）を保存しておく。

ＳＴＡがＲＡＷで参加（ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅ）する場合、ＳＴＡは、ＲＡＷバックオフパラメータ（例えば、第２バックオフ機能状態）を用いて新しいバックオフ機能を作動（ｉｎｖｏｋｅ）させる。

ＳＴＡは、クロススロット境界が許容されない場合、ＲＡＷ内で自身の割り当てられたスロット内でのみバックオフカウントダウンを行うことができる。仮にクロススロット境界が許容されていると、自身の割り当てられたスロットが満了した後にもバックオフカウントダウンを続けることができる。

ＲＡＷが終了すると、以前に保存した第１バックオフ機能状態を復元（ｒｅｓｔｏｒｅ）し、これによってバックオフ機能を再開（ｒｅｓｕｍｅ）する。

図２５は、本発明に係るスロット方式チャネルアクセスにおけるバックオフ過程の更に他の例を説明するための図である。

図２５の例示で、ＳＴＡは、上りリンクデータフレームを送信するために第１バックオフ機能状態パラメータを用いてＥＤＣＡ技法によるバックオフ過程を行っていると仮定する。第１バックオフカウント値として６を任意に選択したＳＴＡは、バックオフスロットを６，５，４，３，．．．の順にカウントダウンする。バックオフカウント値が３に到達した時点でＳＴＡはＡＰからビーコンフレームを受信し、ビーコンフレームに含まれた情報から、自身にＲＡＷが設定されたことが確認できる。

ＲＡＷ内でチャネルアクセスが許容される区間としてＳｌｏｔ１がＡＰからＳＴＡに割当てられると、ＳＴＡは、Ｓｌｏｔ１でバックオフ過程を行ってチャネルアクセスを行うことができる。このとき、ＲＡＷが始まる以前に進行していた第１バックオフ機能状態、すなわち、ＲＡＷ開始以前のバックオフカウンタ（又は、バックオフカウント値）、競合ウィンドウパラメータ（例えば、最小競合ウィンドウ、最大競合ウィンドウ、再送信限界など）を保存しておく。このような第１バックオフ機能状態は、ＥＤＣＡが用いられる場合に、アクセスカテゴリー別に全て保存しておくことができる。

一方、ＲＡＷ内のＳｌｏｔ１では、ＲＡＷ外で適用される第１バックオフ機能状態ではなく、別の第２バックオフ機能状態によってバックオフ過程を行う。すなわち、ＲＡＷ以前に第１バックオフ機能状態のバックオフカウント値が３に到達したが、ＲＡＷ内では別のバックオフカウント値によってバックオフカウントダウンを行う。例えば、ＲＡＷ内で適用される第２バックオフ機能状態に対してバックオフカウント値を７からカウントダウンすることができる。

ＳＴＡがバックオフカウント値を７，６，５，４，．．．の順にカウントダウンする途中でＳｌｏｔ１のデューレーションが満了する場合も考慮できる。この場合、ＳＴＡがスロット境界を越えてバックオフを続けないようにＡＰによって制約が設定されている（例えば、クロススロット境界が「ｎｏｔ ａｌｌｏｗｅｄ」に設定されている）と、ＳＴＡはＲＡＷ内でチャネルアクセスをそれ以上試みない。

ＲＡＷが終了する時点で、ＳＴＡは、自身の保存しておいた第１バックオフ機能状態を復旧し、ＲＡＷ以降のチャネルアクセスを再開することができる。これによって、ＳＴＡがＲＡＷの始まる以前の最後の状態におけるバックオフカウント値である３からバックオフカウントダウンを再開することができる。

ＲＡＷの終了する時点でＳＴＡに保存された第１バックオフ機能状態がない場合（例えば、ＳＴＡに対してＲＡＷが設定される前にＳＴＡがバックオフ過程を行っていない場合）も考慮することができる。この場合には、ＲＡＷ内で用いた第２バックオフ機能状態ではなく、新しいバックオフ機能状態として第１バックオフ機能状態を設定して新しいバックオフカウント値を任意に選択し、それによってＲＡＷ外におけるバックオフ過程を行うことができる。

図２６は、本発明に係るチャネルアクセス方法を説明するための図である。

段階Ｓ２６１０で、ＳＴＡはＡＰからＲＡＷ設定情報を受信することができる。ＲＡＷ設定情報は、例えば、ビーコンフレームに含まれるＲＰＳ要素として提供されてもよい。

段階Ｓ２６２０で、ＳＴＡは、ＲＡＷ内で第２バックオフ機能状態を用いてバックオフ過程を行うことができる。

段階Ｓ２６３０で、ＳＴＡは、ＲＡＷ外で（例えば、ＲＡＷの終了後又はＲＡＷの開始前に）第１バックオフ機能状態を用いてバックオフ過程を行うことができる。

図２６の例示で、ＳＴＡは複数個のバックオフ機能状態（例えば、上記の第１バックオフ機能状態及び第２バックオフ機能状態）を別個に／独立して維持／管理することができる。

図２６で説明する例示的な方法は、説明の簡明化のために動作のシリーズで表現したが、これは、段階が行われる順序を制限するためのものではなく、必要に応じて、それぞれの段階を同時に又は異なる順序で行ってもよい。また、本発明で提案する方法を具現する上で、図２６で例示する段階を全て必要とするわけではない。

また、図２６で例示する方法において、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり、又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができる。

図２７は、本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

ＳＴＡ １０は、プロセッサ１１、メモリ１２、送受信器１３を備えることができる。送受信器１３は、無線信号を送信／受信することができ、例えば、ＩＥＥＥ ８０２システムに基づく物理層を具現することができる。プロセッサ１１は、送受信器１３と接続してＩＥＥＥ ８０２システムに基づく物理層及び／又はＭＡＣ層を具現することができる。プロセッサ１１は、前述した本発明の様々な実施例に係る動作を行うように構成されてもよい。また、前述した本発明の様々な実施例に係るＳＴＡの動作を具現するモジュールをメモリ１２に保存させ、プロセッサ１１によって実行されるようにすることができる。メモリ１２は、プロセッサ１１の内部に設けられたり又はプロセッサ１１の外部に設けられ、プロセッサ１１と公知の手段によって接続されるようにすることもができる。

図２７のＳＴＡ １０は、本発明に係るチャネルアクセスを行うように設定することができる。プロセッサ１１は、ＡＰからＲＡＷ設定情報を送受信器１３を用いて受信するように設定することができる。また、プロセッサ１１は、ＲＡＷ内では第２バックオフ機能状態を用いてバックオフ過程を行い、ＲＡＷ外では（例えば、ＲＡＷの終了後に又はＲＡＷの開始前に）第１バックオフ機能状態を用いてバックオフ過程を行うように設定することができる。また、メモリ１２には複数個のバックオフ機能状態（例えば、上記第１バックオフ機能状態及び上記第２バックオフ機能状態）を保存させることができる。

上記のようなＳＴＡ装置の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができて、重複する内容は明確性のために説明を省略する。

上述した本発明の実施例は、様々な手段を用いて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明した機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態として具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、既に公知の様々な手段によってプロセッサとデータを授受することができる。

以上、開示された本発明の好適な実施の形態に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現し実施できるように提供された。上記では、本発明の好適な実施の形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更させることができるということは明らかである。したがって、本発明は、ここに開示された実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものである。

上述したような本発明の様々な実施の形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１システムを中心に説明したが、様々な移動通信システムに同様の方式で適用可能である。

Claims (9)

1. 無線ＬＡＮシステムにおいてステーション（ＳＴＡ）がチャネルアクセスを行う方法であって、
   アクセスポイント（ＡＰ）から前記ＳＴＡに関するＲＡＷ設定情報を受信するステップと、
   前記ＲＡＷ以前のチャネルアクセスのために第１バックオフ機能状態値をカウントダウンすることにより、第１バックオフ過程を実行するステップと、
   前記ＲＡＷ設定情報に対応するＲＡＷ内でチャネルアクセスのために第２バックオフ機能状態値をカウントダウンすることにより、第２バックオフ過程を実行するステップと、
   前記ＲＡＷが終了すると、前記第１バックオフ機能状態値を再度カウントダウンすることにより、前記第１バックオフ過程を実行するステップと、
   を有し、
   前記ＳＴＡは、前記ＲＡＷ外で用いられる前記第１バックオフ機能状態値と前記ＲＡＷ内で用いられる前記第２バックオフ機能状態値とを含む複数個のバックオフ機能状態値を個別に保存する、チャネルアクセス方法。
2. 前記ＲＡＷ以前の前記第１バックオフ過程は、前記ＲＡＷの開始で保留される、請求項１に記載のチャネルアクセス方法。
3. 前記ＲＡＷの開始で、前記ＲＡＷ以前に実行中の前記第１バックオフ過程に対する前記第１バックオフ機能状態値が保存される、請求項２に記載のチャネルアクセス方法。
4. 前記ＲＡＷの終了で、前記保存された第１バックオフ機能状態値が復元され、前記ＲＡＷ以前に実行中の前記第１バックオフ過程は、前記保存された第１バックオフ機能状態値からカウントダウンすることにより再開される、請求項３に記載のチャネルアクセス方法。
5. 前記第１バックオフ機能状態値が保存されていないと、前記ＲＡＷが終了する場合に実行される前記第１バックオフ過程は、新しいバックオフ過程として実行される、請求項１に記載のチャネルアクセス方法。
6. 前記ＲＡＷ設定情報によってクロススロット境界が許容されない場合、前記ＲＡＷ内で前記ＳＴＡに割り当てられた一つ以上のスロット内でのみバックオフカウントダウンが実行される、請求項１に記載のチャネルアクセス方法。
7. 前記ＲＡＷ設定情報によってクロススロット境界が許容される場合、前記ＲＡＷ内で前記ＳＴＡに割り当てられたスロット後にバックオフカウントダウンが実行される、請求項１に記載のチャネルアクセス方法。
8. 前記第１バックオフ過程及び前記第２バックオフ過程は、ＥＤＣＡに基づいて実行される、請求項１に記載のチャネルアクセス方法。
9. 無線ＬＡＮシステムにおいてチャネルアクセスを行うステーション（ＳＴＡ）装置であって、
   送受信器と、
   プロセッサと、
   メモリと、
   を備え、
   前記プロセッサは、アクセスポイント（ＡＰ）から前記ＳＴＡ装置に関するＲＡＷ設定情報を前記送受信器を用いて受信し、前記ＲＡＷ以前のチャネルアクセスのために第１バックオフ機能状態値をカウントダウンすることにより、第１バックオフ過程を実行し、前記ＲＡＷ設定情報に対応するＲＡＷ内でチャネルアクセスのために第２バックオフ機能状態値をカウントダウンすることにより、第２バックオフ過程を実行し、前記ＲＡＷが終了すると、前記第１バックオフ機能状態値を再度カウントダウンすることにより、前記第１バックオフ過程を実行するように設定され、
   前記メモリは、前記ＲＡＷ外で用いられる前記第１バックオフ機能状態値と前記ＲＡＷ内で用いられる前記第２バックオフ機能状態値とを含む複数個のバックオフ機能状態値を個別に保存する、チャネルアクセスＳＴＡ装置。

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