JP6151769B2

JP6151769B2 - 無線ｌａｎシステムにおいてチャネルアクセス方法及び装置

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Publication number: JP6151769B2
Application number: JP2015510182A
Authority: JP
Inventors: ジョンキキム，; ヨンホソク，; ジンサムクワク，; ジンソチョイ，
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: US9485731B2; US20160381635A1; CN104272848B; KR20150023310A; JP2015516121A; EP2846597A1; WO2013165162A1; US9743353B2; EP2846597A4; US20150156722A1; EP2846597B1; CN104272848A

Description

以下の説明は、無線通信システムに関し、特に、無線ＬＡＮシステムにおいてチャネルにアクセスする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（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ；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（ＰｏｒｔａｂｌｅＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＰｌａｙｅｒ；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、且つ無線ネットワークの運営距離を拡張したシステムが導入された。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（ＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ）を支援し、且つ、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者とも多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔｓａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔｓ）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。ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮシステムでもＭ２Ｍ通信を支援するための技術標準がＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ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。

無線ＬＡＮシステムにおける通信は、全ての機器間に共有される媒体（ｍｅｄｉｕｍ）で行われる。Ｍ２Ｍ通信のように機器の個数が増加する場合、余分の電力消耗及び干渉発生を低減するために、チャネルアクセスメカニズムをより效率的に改善する必要がある。

本発明では、無線ＬＡＮシステムにおいて改善されたチャネルアクセス方法及び装置を提供することを技術的課題とする。

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、以下の記載から、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。

本発明の第１技術的な側面は、無線通信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において、チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に送信するステップと、前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＡＰから受信するステップと、を含み、前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、チャネルアクセス実行方法である。

本発明の第２技術的な側面は、無線通信システムにおけるステーション（ＳＴＡ）装置において、無線信号を送受信するための送受信器と、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に送信し、前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＡＰから受信し、前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、装置である。

本発明の第３技術的な側面は、無線通信システムにおいてＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）がチャネルアクセスを支援する方法において、チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＳＴＡから受信するステップと、前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＳＴＡに送信するステップと、を含み、前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、チャネルアクセス支援方法である。

本発明の第４技術的な側面は、無線通信システムにおけるＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）装置において、無線信号を送受信するための送受信器と、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＳＴＡから受信し、前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＳＴＡに送信し、前記第１フレームは前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、装置である。

上記本発明の第１乃至第４技術的な側面は、次の事項を含むことができる。

前記第１フレームは、ＮＤＰ（ＮｕｌｌＤａｔａｐａｃｋｅｔ）ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームであってもよい。

前記第１フレームはＰＳ−Ｐｏｌｌフレームであってもよい。

前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報は、前記ＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＭＤ（ＭｏｒｅＤａｔａ）フィールドに含まれてもよい。

前記上りリンクデータが存在するか否かを示す情報が、上りリンクデータが存在することを示す場合、前記第２フレームは、前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報を含んでもよい。

前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報が、上りリンクデータ送信を許容する場合、前記ＳＴＡは、ＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒ−ＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）後に上りリンクデータを送信してもよい。

前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報が、上りリンクデータ送信を許容しない場合、前記ＳＴＡは、前記上りリンクデータ送信のためにビーコンフレームを受信してもよい。

前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報が、上りリンクデータ送信を許容しない場合、前記第２フレームは、開始オフセット（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ）情報及びデューレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）情報を含んでもよい。

前記ＳＴＡは、前記開始オフセット情報に該当する時間が経過した後に上りリンクデータを送信してもよい。

前記ＳＴＡは、前記第２フレームを受信した後に前記開始オフセット情報に該当する時間区間の間にドーズ（ｄｏｚｅ）状態を維持し、前記デューレーション情報に該当する時間区間の間にアウェイク（ａｗａｋｅ）状態を維持してもよい。

前記ＳＴＡは、前記デューレーション情報に該当する時間区間で下りリンクデータを受信してもよい。

前記ＳＴＡが前記上りリンクデータ送信後タイマーを動作させる場合に、前記ＳＴＡは、前記タイマーが終了すると、前記デューレーション情報に該当する時間区間終了前であってもドーズ状態に切り替わってもよい。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線通信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、
チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に送信するステップと、
前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＡＰから受信するステップと、
を含み、
前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、チャネルアクセス実行方法。
（項目２）
前記第１フレームは、ＮＤＰ（ＮｕｌｌＤａｔａｐａｃｋｅｔ）ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームである、項目１に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目３）
前記第１フレームはＰＳ−Ｐｏｌｌフレームである、項目１に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目４）
前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報は、前記ＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＭＤ（ＭｏｒｅＤａｔａ）フィールドに含まれる、項目３に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目５）
前記上りリンクデータが存在するか否かを示す情報が、上りリンクデータが存在することを示す場合、前記第２フレームは、前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報を含む、項目１に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目６）
前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報が、上りリンクデータ送信を許容する場合、前記ＳＴＡはＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒ−ＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）後に上りリンクデータを送信する、項目５に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目７）
前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報が、上りリンクデータ送信を許容しない場合、前記ＳＴＡは前記上りリンクデータ送信のためにビーコンフレームを受信する、項目５に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目８）
前記上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報が、上りリンクデータ送信を許容しない場合、前記第２フレームは、開始オフセット（ＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ）情報及びデューレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）情報を含む、項目５に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目９）
前記ＳＴＡは、前記開始オフセット情報に該当する時間が経過した後に上りリンクデータを送信する、項目８に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目１０）
前記ＳＴＡは、前記第２フレームを受信した後に前記開始オフセット情報に該当する時間区間の間にドーズ（ｄｏｚｅ）状態を維持し、前記デューレーション情報に該当する時間区間の間にアウェイク（ａｗａｋｅ）状態を維持する、項目８に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目１１）
前記ＳＴＡは、前記デューレーション情報に該当する時間区間で下りリンクデータを受信する、項目８に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目１２）
前記ＳＴＡが前記上りリンクデータ送信後にタイマーを動作させる場合、前記ＳＴＡは、前記タイマーが終了すると、前記デューレーション情報に該当する時間区間終了前であってもドーズ状態に切り替わる、項目９に記載のチャネルアクセス実行方法。
（項目１３）
無線通信システムにおけるステーション（ＳＴＡ）装置であって、
無線信号を送受信するための送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ
Ｐｏｉｎｔ）に送信し、前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＡＰから受信し、前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、装置。
（項目１４）
無線通信システムにおいてＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）がチャネルアクセスを支援する方法であって、
チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＳＴＡから受信するステップと、
前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＳＴＡに送信するステップと、
を含み、
前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、チャネルアクセス支援方法。
（項目１５）
無線通信システムにおけるＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）装置であって、
無線信号を送受信するための送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、チャネルアクセス要請に関する第１フレームをＳＴＡから受信し、前記チャネルアクセス要請に対する応答である第２フレームを前記ＳＴＡに送信し、前記第１フレームは、前記ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含む、装置。

本発明によれば、無線ＬＡＮシステムにおいて改善された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。また、本発明によれば、機器の電力消耗を防止し、干渉発生を低減する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、以下の記載から、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は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。
図１は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。図２は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。図３は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ８０２．１１システムの更に他の例示的な構造を示す図である。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５は、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。図６は、バックオフ過程を説明するための図である。図７は、隠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８は、ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。図９は、電力管理動作を説明するための図である。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１３は、グループベースＡＩＤを説明するための図である。図１４乃至図１６は、グループチャネルアクセスインターバルが設定される場合のＳＴＡの動作の例示を示す図である。図１４乃至図１６は、グループチャネルアクセスインターバルが設定される場合のＳＴＡの動作の例示を示す図である。図１４乃至図１６は、グループチャネルアクセスインターバルが設定される場合のＳＴＡの動作の例示を示す図である。図１７は、本発明で提案するＣＡ−ＲＥＱフレームフォーマットの例示を示す図である。図１８乃至図２０は、本発明で提案するＣＡ−ＲＳＰフレームフォーマットの例示を示す図である。図１８乃至図２０は、本発明で提案するＣＡ−ＲＳＰフレームフォーマットの例示を示す図である。図１８乃至図２０は、本発明で提案するＣＡ−ＲＳＰフレームフォーマットの例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いた改善されたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３５は、本発明の一例によるチャネルアクセス方法を説明するためのフローチャートである。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図３６乃至図４４は、本発明に提案する上りリンクデータ送信のためのチャネルアクセス動作の例示を示す図である。図４５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。

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ればよい。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ＩＥＥＥ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰＬＴＥ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（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）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（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（ＥｎｈａｎｃｅｄＤａｔａＲａｔｅｓｆｏｒＧＳＭ（登録商標）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、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（ＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡ）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３ＧＰＰＬＴＥ及び３ＧＰＰＬＴＥ−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、本発明を適用し得るＩＥＥＥ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。

ＩＥＥＥ８０２．１１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（ＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔ；ＢＳＳ）はＩＥＥＥ８０２．１１ＬＡＮ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することができる。この領域をＢＳＡ（ＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＡｒｅａ）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。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＬＡＮにおいて最も基本的なタイプのＢＳＳは、独立したＢＳＳ（ＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＢＳＳ；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し得る。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するものではなく、必要な場合に構成することができ、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の電源オン／オフ、ＳＴＡのＢＳＳ領域への入／出などによって、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基板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）は動的に設定されてもよく、分配システムサービス（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＳｅｒｖｉｃｅ；ＤＳＳ）の利用を含むことができる。

図２は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ８０２．１１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（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ；ＤＳ）、分配システム媒体（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＭｅｄｉｕｍ；ＤＳＭ）、アクセスポイント（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ；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で充分である場合もあれば、より遠い距離のステーション間の通信が必要である場合もある。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、ＩＥＥＥ８０２．１１標準では無線媒体（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭｅｄｉｕｍ；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。ＩＥＥＥ８０２．１１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、ＩＥＥＥ８０２．１１ＬＡＮ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、ＩＥＥＥ８０２．１１ＬＡＮ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を通じてＤＳへのアクセスを可能にし、且つＳＴＡ機能性を有する個体を意味する。ＡＰを通じて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提供する。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個体である。ＷＭ上での通信のためにＡＰによって使われるアドレスとＤＳＭ上での通信のためにＡＰによって使わ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（ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｐｏｒｔ）で受信され、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘポートアクセス個体によって処理されてもよい。また、制御ポート（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｐｏｒｔ）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、本発明を適用し得るＩＥＥＥ８０２．１１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の構造に追加的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（ＥｘｔｅｎｄｅｄＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔ；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によって構成されてもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１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（ＬｏｇｉｃａｌＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）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。

ＩＥＥＥ８０２．１１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、次のような形態がいずれも可能である。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用いる形態である。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ＩＥＥＥ８０２．１１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を含む基板構造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ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ／ＰＨＹ規定に従って動作する機器である。ＳＴＡはＡＰＳＴＡ及び非−ＡＰ（ｎｏｎ−ＡＰ）ＳＴＡを含む。Ｎｏｎ−ＡＰＳＴＡ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−ＡＰＳＴＡに該当し、ＳＴＡ２及びＳＴＡ５はＡＰＳＴＡに該当する。

以下の説明で、ｎｏｎ−ＡＰＳＴＡは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線送受信ユニット（ＷｉｒｅｌｅｓｓＴｒａｎｓｍｉｔ／ＲｅｃｅｉｖｅＵｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装置（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、移動端末（ＭｏｂｉｌｅＴｅｒｍｉｎａｌ）、移動加入者局（ＭｏｂｉｌｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｔａｔｉｏｎ；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（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）、ノード−Ｂ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、発展したノード−Ｂ（ｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅ−Ｂ；ｅＮＢ）、基底送受信システム（ＢａｓｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＳｙｓｔｅｍ；ＢＴＳ）、フェムト基地局（ＦｅｍｔｏＢＳ）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（ｌｉｎｋｓｅｔｕｐ）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の発見、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（ａｃｔｉｖｅｓｃａｎｎｉｎｇ）と受動的スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅｓｃａｎｎｉｎｇ）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はチャネルを移しながら周辺にどの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（ｐｒｏｂｅｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）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（ｐｒｏｂｅｒｅｓｐｏｎｓｅｆｒａｍｅ）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（ｂｅａｃｏｎｆｒａｍｅ）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、ＩＥＥＥ８０２．１１において管理フレーム（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｒａｍｅ）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にとって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（ｆｉｒｓｔａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）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（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）をＡＰに送信し、これに応答してＡＰが認証応答フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｆｒａｍｅ）をＳＴＡに送信する過程を含む。認証要請／応答に使われる認証フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｆｒａｍｅ）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（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｎｕｍｂｅｒ）、認証トランザクションシーケンス番号（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｎｕｍｂｅｒ）、状態コード（ｓｔａｔｕｓｃｏｄｅ）、検問テキスト（ｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｅｘｔ）、ＲＳＮ（ＲｏｂｕｓｔＳｅｃｕｒｉｔｙＮｅｔｗｏｒｋ）、有限循環グループ（ＦｉｎｉｔｅＣｙｃｌｉｃＧｒｏｕｐ）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通じて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（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｒｅｑｕｅｓｔｆｒａｍｅ）をＡＰに送信し、それに応答してＡＰが連携応答フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｆｒａｍｅ）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、リッスンインターバル（ｌｉｓｔｅｎｉｎｔｅｒｖａｌ）、ＳＳＩＤ（ｓｅｒｖｉｃｅｓｅｔｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、支援レート（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｒａｔｅｓ）、支援チャネル（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｃｈａｎｎｅｌｓ）、ＲＳＮ、移動性ドメイン、支援オペレーティングクラス（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｌａｓｓｅｓ）、ＴＩＭ放送要請（ＴｒａｆｆｉｃＩｎｄｉｃａｔｉｏｎＭａｐＢｒｏａｄｃａｓｔｒｅｑｕｅｓｔ）、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（ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩＤ）、支援レート、ＥＤＣＡ（ＥｎｈａｎｃｅｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓ）パラメータセット、ＲＣＰＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＣｈａｎｎｅｌＰｏｗｅｒＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＳＮＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、移動性ドメイン、タイムアウト間隔（連携カムバック時間（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｃｏｍｅｂａｃｋｔｉｍｅ））、重複（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（ＲｏｂｕｓｔＳｅｃｕｒｉｔｙＮｅｔｗｏｒｋＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）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（ｆｉｒｓｔａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）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（ＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌｏｖｅｒＬＡＮ）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（ｐｒｉｖａｔｅｋｅｙｓｅｔｕｐ）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、ＩＥＥＥ８０２．１１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ＩＥＥＥ８０２．１１ｎが存在する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ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、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（ＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；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（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔｓａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔｓ）技術に基づいている。

無線ＬＡＮの普及が活性化され、且つ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ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ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（ＶｅｒｙＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＶＨＴ）を支援する次世代無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮシステムの次のバージョン（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ）であり、ＭＡＣサービスアクセスポイント（ＳｅｒｖｉｃｅＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ；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ＩＥＥＥ８０２．１１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（ＭｕｌｔｉＵｓｅｒＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ）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（ｗｈｉｔｅｓｐａｃｅ）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、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｆ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（ｌｉｃｅｎｓｅｄｕｓｅｒ）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（ｌｉｃｅｎｓｅｄｄｅｖｉｃｅ）、プライマリユーザ（ｐｒｉｍａｒｙｕｓｅｒ）、優先的ユーザ（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔｕｓｅｒ）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ことになる場合は、当該周波数帯域の使用を中止しなければならない。

そのため、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（ｓｐｅｃｔｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ）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（ｅｎｅｒｇｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、信号探知（ｓｉｇｎａｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）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ればよい。

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。ＩＥＥＥ８０２．１１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ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ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（ＭａｃｈｉｎｅＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）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個体（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（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｅｒ）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（ＰｏｉｎｔｏｆＳａｌｅ）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（ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）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（ＴｒａｆｆｉｃＩｎｄｉｃａｔｉｏｎＭａｐ）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

ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく無線ＬＡＮシステムにおいて、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）の基本アクセスメカニズムは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムである。ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣの分配調整機能（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ、ＤＣＦ）とも呼ばれるが、基本的に「ｌｉｓｔｅｎｂｅｆｏｒｅｔａｌｋ」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は送信を始めるに先立ち、所定の時間区間（例えば、ＤＩＦＳ（ＤＣＦＩｎｔｅｒ−ＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）の間に無線チャネル又は媒体（ｍｅｄｉｕｍ）をセンシング（ｓｅｎｓｉｎｇ）するＣＣＡ（ＣｌｅａｒＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）を行うことができる。センシングの結果、媒体が遊休状態（ｉｄｌｅｓｔａｔｕｓ）と判断されると、当該媒体を通じてフレーム送信を始める。一方、媒体が占有状態（ｏｃｃｕｐｉｅｄｓｔａｔｕｓ）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（ｒａｎｄｏｍｂａｃｋｏｆｆｐｅｒｉｏｄ））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、よって、衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を最小化することができる。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコルはＨＣＦ（ＨｙｂｒｉｄＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）を提供する。ＨＣＦはＤＣＦとＰＣＦ（ＰｏｉｎｔＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）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（ＥｎｈａｎｃｅｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓ）とＨＣＣＡ（ＨＣＦＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓ）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（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）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（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ；ＣＰ）、非競合周期（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＦｒｅｅＰｅｒｉｏｄ；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−ｒａｎｄｏｍｉｎｔｅｇｅｒ）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（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗ）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２^ｎ−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の間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、中止し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残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開始することができる。ＳＴＡ５の残余バックオフ時間がＳＴＡ１よりも短かったため、ＳＴＡ５がフレーム送信を開始するようになる。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開始することができる。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を受信することができず、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（ｐｈｙｓｉｃａｌｃａｒｒｉｅｒｓｅｎｓｉｎｇ）の他、仮想キャリアセンシング（ｖｉｒｔｕａｌｃａｒｒｉｅｒｓｅｎｓｉｎｇ）も含む。仮想キャリアセンシングは、隠れたノード問題（ｈｉｄｄｅｎｎｏｄｅｐｒｏｂｌｅｍ）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ベクトル（ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ；ＮＡＶ）を用いることができる。ＮＡＶは、現在媒体を使用していたり又は使用する権限のあるＡＰ及び／又はＳＴＡが、媒体が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に示す（ｉｎｄｉｃａｔｅ）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によって媒体の使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（ｈｅａｄｅｒ）の「ｄｕｒａｔｉｏｎ」フィールドの値によって設定されてもよい。

また、衝突可能性を減少させるために堅牢な衝突検出（ｒｏｂｕｓｔｃｏｌｌｉｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔ）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、隠れたノードに関する例示であり、ＳＴＡＡとＳＴＡＢとが通信中にあり、ＳＴＡＣが送信する情報を持っている場合である。具体的に、ＳＴＡＡがＳＴＡＢに情報を送信している状況であるにもかかわらず、ＳＴＡＣがＳＴＡＢ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、ＳＴＡＡの送信（すなわち、媒体占有）をＳＴＡＣ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、ＳＴＡＢはＳＴＡＡとＳＴＡＣ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、ＳＴＡＡをＳＴＡＣの隠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（ｅｘｐｏｓｅｄｎｏｄｅ）に関する例示であり、ＳＴＡＢがＳＴＡＡにデータを送信している状況で、ＳＴＡＣがＳＴＡＤに送信する情報を持っている場合である。この場合、ＳＴＡＣがキャリアセンシングを行うと、ＳＴＡＢ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、ＳＴＡＣがＳＴＡＤ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ＳＴＡＡはＳＴＡＣの送信範囲外にあるため、ＳＴＡＣからの送信とＳＴＡＢからの送信とがＳＴＡＡの立場では衝突しないこともあるため、ＳＴＡＣはＳＴＡＢが送信を止めるまで余計に待機することとなる。このとき、ＳＴＡＣをＳＴＡＢ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（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムを效率的に利用するために、ＲＴＳ（ｒｅｑｕｅｓｔｔｏｓｅｎｄ）とＣＴＳ（ｃｌｅａｒｔｏｓｅｎｄ）などの短いシグナリングパケット（ｓｈｏｒｔｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｃｋｅｔ）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フレームを周囲の端末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、隠れたノード問題を解決する方法に関する例示であり、ＳＴＡＡとＳＴＡＣがいずれもＳＴＡＢにデータを送信しようとする場合を仮定する。ＳＴＡＡがＲＴＳをＳＴＡＢに送ると、ＳＴＡＢはＣＴＳを自身の周囲にあるＳＴＡＡ及びＳＴＡＣの両方に送信する。その結果、ＳＴＡＣはＳＴＡＡとＳＴＡＢのデータ送信が終わるまで待機し、衝突を避けることが可能になる。

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、ＳＴＡＡとＳＴＡＢ間のＲＴＳ／ＣＴＳ送信をＳＴＡＣがオーバーヒヤリングすることによって、ＳＴＡＣは自身が他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡＤ）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、ＳＴＡＢは周囲の全ての端末機にＲＴＳを送信し、実際に送るデータがあるＳＴＡＡのみがＣＴＳを送信するようになる。ＳＴＡＣはＲＴＳを受信できるだけで、ＳＴＡＡのＣＴＳは受信できないため、ＳＴＡＡはＳＴＡＣ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に比べて大差はなく、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を有すること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（ｐｏｗｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；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）モード及び省電力（ｐｏｗｅｒｓａｖｅ；ＰＳ）モードに分けられる。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（ａｗａｋｅｓｔａｔｅ）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（ｓｌｅｅｐｓｔａｔｅ）とアウェイク状態（ａｗａｋｅｓｔａｔｅ）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、フレーム送受信だけでなく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が存在する場合、アウェイク状態に切り替え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他、受信するフレームが存在することもわからない。したがって、ＳＴＡは自身に送信されるフレームの存在有無を確認するために（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を必要とし得る。

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、ＡＰ２１０は、一定の周期でビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎｆｒａｍｅ）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（ＴｒａｆｆｉｃＩｎｄｉｃａｔｉｏｎＭａｐ）情報要素（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｌｅｍｅｎｔ）が含まれる。ＴＩＭ情報要素は、ＡＰ２１０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旨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（ｄｅｌｉｖｅｒｙｔｒａｆｆｉｃｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｍａｐ）がある。

ＡＰ２１０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。ＳＴＡ１２２０及びＳＴＡ２２２２はＰＳモードで動作するＳＴＡである。ＳＴＡ１２２０及びＳＴＡ２２２２は、所定の周期のウェイクアップインターバル（ｗａｋｅｕｐｉｎｔｅｒｖａｌ）ごとにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わって、ＡＰ２１０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（ｌｏｃａｌｃｌｏｃｋ）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、ＳＴＡ１２２０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、ＳＴＡ１２２０は、ＡＰ２１０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）。ＳＴＡ１２２０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、ＳＴＡ１２２０に送信されるフレームがある旨を示すと、ＳＴＡ１２２０は、ＡＰ２１０にフレーム送信を要請するＰＳ−Ｐｏｌｌ（ＰｏｗｅｒＳａｖｅ−Ｐｏｌｌ）フレームをＡＰ２１０に送信することができる（Ｓ２２１ａ）。ＡＰ２１０は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してフレームをＳＴＡ１２２０に送信することができる（Ｓ２３１）。フレーム受信を完了したＳＴＡ１２２０は再びスリープ状態に切り替わって動作する。

ＡＰ２１０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（ｂｕｓｙｍｅｄｉｕｍ）状態であるから、ＡＰ２１０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、ＳＴＡ１２２０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）。

ＡＰ２１０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（ｂｕｓｙｍｅｄｉｕｍ）状態であるから、ＡＰ２１０はビーコンフレームを遅延して送信する（Ｓ２１３）。ＳＴＡ１２２０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、ＡＰ２１０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。ＳＴＡ１２２０が取得したＤＴＩＭは、ＳＴＡ１２２０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旨を示す場合を仮定する。この場合、ＳＴＡ１２２０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。ＡＰ２１０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）。

ＡＰ２１０は、四番目にビーコンフレームを送信する（Ｓ２１４）。ただし、ＳＴＡ１２２０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、ＡＰ２１０によって送信されるビーコンフレームにＳＴＡ１２２０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、ＳＴＡ１２２０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、ＳＴＡ１２２０は、ビーコンインターバルごとにＴＩＭ要素の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されてもよい。したがって、ＳＴＡ１２２０は、ＡＰ２１０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。

ＡＰ２１０が六番目にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１６）、ＳＴＡ１２２０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旨を示すＤＴＩＭであるから、ＳＴＡ１２２０はＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰ２１０に送信することなく、ＡＰ２１０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、ＳＴＡ２２３０に設定されたウェイクアップインターバルはＳＴＡ１２２０に比べて長い周期に設定されてもよい。そのため、ＳＴＡ２２３０は、ＡＰ２１０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）。ＳＴＡ２２３０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ＡＰ２１０にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる（Ｓ２４１ａ）。ＡＰ２１０はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してＳＴＡ２２３０にフレームを送信することができる（Ｓ２３３）。

図９のような省電力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。その後、ＳＴＡは再びスリープ状態に入ることができる。

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（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒ−ＦｒａｍｅＳｐａｃｅ））後にデータフレームを送信する即時応答（ｉｍｍｅｄｉａｔｅｒｅｓｐｏｎｓｅ）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時間の間に準備できなかった場合は、遅れた応答（ｄｅｆｅｒｒｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式によって動作してもよく、それに対ついて図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入ることができる。

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省電力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（ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）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までの値のうち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に多数の（例えば、２００７個を超える）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場合にはＴＩＭビットマップのサイズが大きすぎになるため、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を省略してオフセット（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値の差が大きいと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因になり得る。

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を表示する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さがＮビットの場合に、先頭の２ビット（Ｂ１及びＢ２）の値が当該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、ＧＩＤ１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ＧＩＤ１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、ＧＩＤ１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、ＧＩＤ２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、ＧＩＤ３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、ＧＩＤ４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（ＲｅｓｔｒｉｃｔｅｄＡｃｃｅｓｓＷｉｎｄｏｗ；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、ＧＩＤ１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ＧＩＤ１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ＧＩＤ２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、ＧＩＤ２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、ＧＩＤ３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、ＧＩＤ３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ＧＩＤ１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、ＧＩＤ１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で示される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な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、且つＳＴＡのクラス、サービス品質（ＱｏＳ）、又は用途によってブロック／グループを管理しやすくする。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割当方式は上記の例示に制限されるものではない。

改善されたチャネルアクセス方案

グループベースでＡＩＤが割当／管理される場合、特定グループに属したＳＴＡは当該グループに割り当てられた「グループチャネルアクセスインターバル」（又はＲＡＷ）でのみチャネルを使用することができる。仮にＳＴＡがＭ２Ｍアプリケーションを支援する場合に、当該ＳＴＡに対するトラフィックは長い周期（例えば、数十分又は数時間）で発生する特性を有することがある。このようなＳＴＡはアウェイク状態を頻繁に維持する必要がないため、長い時間の間にスリープモードで動作するがたまにアウェイク状態に切り替わること（すなわち、当該ＳＴＡのウェイクアップインターバルが長く設定されること）が好ましい。このように長い周期のウェイクアップインターバルを有するＳＴＡを「ｌｏｎｇ−ｓｌｅｅｐｅｒ」又は「長い−スリープ」モードで動作するＳＴＡと呼ぶこともできる。ただし、ウェイクアップ周期が長く設定される原因は、必ずしもＭ２Ｍ通信のためのものに制限されず、一般の無線ＬＡＮ動作においてもＳＴＡの状態や周辺状況などによってウェイクアップインターバルが長く設定されてもよい。

ウェイクアップインターバルが設定されると、ＳＴＡは自身のローカルクロックに基づいて上記ウェイクアップインターバルが経過するか否かを決定することができる。しかし、ＳＴＡのローカルクロックは低価のオシレータを使用する場合が一般的であるため、誤差の発生する確率が高く、さらにはＳＴＡが長い−スリープモードで動作すると、その誤差が時間の経過と共により大きくなることがある。したがって、たまに起床するＳＴＡの時間同期はＡＰの時間同期と一致しないことがある。例えば、ＳＴＡは自身がビーコンを受信できるタイミングであると計算してアウェイク状態に切り替わるが、当該タイミングでは実際にＡＰが送信するビーコンを受信できない場合もある。すなわち、クロックドリフト（ｃｌｏｃｋｄｒｉｆｔ）によってＳＴＡはビーコンフレームを逃す（ｍｉｓｓ）こともあり、長い−スリープモードで動作する場合にはこのような問題はより多く発生する。

図１４乃至図１６は、グループチャネルアクセスインターバルが設定される場合のＳＴＡの動作の例示を示す図である。

図１４の例示で、ＳＴＡ３はグループ３（すなわち、ＧＩＤ＝３）に属したＳＴＡであるが、グループ１（すなわち、ＧＩＤ＝１）に割り当てられたチャネルアクセスインターバルで起床して、ＡＰにフレーム送信を要請するＰＳ−Ｐｏｌｌを行うことができる。ＳＴＡからＰＳ−Ｐｏｌｌを受信したＡＰはＳＴＡ３にＡＣＫフレームを送信するが、ＡＰがＳＴＡ３に送信するバッファされたデータがあるとＡＣＫフレームを通じてそれを示す情報（すなわち、送信されるデータが存在するという情報）を提供することができる。例えば、ＡＣＫフレームに含まれる１ビットサイズの「ＭｏｒｅＤａｔａ」フィールド（又はＭＤフィールド）の値を１に設定（すなわち、ＭＤ＝１）することによって上記情報を示すことができる。

ここで、ＳＴＡ３がＰＳ−Ｐｏｌｌを送信した時点はグループ１に対するチャネルアクセスインターバルに属するため、ＡＰはＳＴＡ３に送信するデータがあってもＡＣＫフレームを送信した直後にデータを送信するのではなく、ＳＴＡ３の属したグループ３に割り当てられたチャネルアクセスインターバル（図１４のＧＩＤ３ｃｈａｎｎｅｌａｃｃｅｓｓ）でＳＴＡ３へのデータを送信する。

ＳＴＡ３にとってはＡＰからＭＤ＝１に設定されたＡＣＫフレームを受信したため、ＡＰからデータが送信されることを続けて待つ。すなわち、図１４の例示では、ＳＴＡ３は起床した直後にビーコンを受信できなかったため、自身のローカルクロックに基づく計算によって、自身の起床した時点が自身の属したグループに割り当てられたチャネルアクセスインターバルであることもあり、自身に送信されるデータがあることもあるという仮定の下に、ＡＰにＰＳ−Ｐｏｌｌを送る。又は、自身が長い−スリープモードで動作するため、時間同期化が合わないこともあると仮定し、もし自身に送信されるデータがあるならそれを受信するためにＳＴＡ３はＡＰにＰＳ−Ｐｏｌｌを送ることもある。ＳＴＡ３がＡＰから受信したＡＣＫフレームはＳＴＡ３に送信されるデータがあることを示す（ｉｎｄｉｃａｔｅ）ため、ＳＴＡ３は、自身のチャネルアクセスが許容されたインターバルであるという仮定の下に続けてデータ受信を待つことになる。ＳＴＡ３は、次のビーコンに含まれた情報から時間同期化を正確に行うまでは、データ受信が許容されないにもかかわらず、余計に電力を消耗することになる。

特に、ＳＴＡ３が長い−スリープモードで動作する場合には、ビーコンを頻繁に受信できないため、自身の属したチャネルアクセスインターバルでない場合にもＣＣＡを行うなど、余計な電力消耗が発生することがある。

次に、図１５の例示では、ＧＩＤ１を有する（すなわち、グループ１に属した）ＳＴＡが起床したタイミングでビーコンフレームを逃す場合を示す。すなわち、自身に割り当てられたＧＩＤ（又はＰＩＤ）が含まれたビーコンを受信できなかったＳＴＡは、自身のＧＩＤ（又はＰＩＤ）が含まれたビーコンを受信するまで続けてアウェイク状態で待機する。すなわち、たとえＳＴＡが起床した時点が自身に割り当てられたチャネルアクセスインターバルであるといっても、ＳＴＡはビーコンを通じて送信されるＴＩＭに自身のＧＩＤ（又はＰＩＤ）が含まれているか否かを確認できなかったため、当該タイミングが自身のグループに割り当てられたチャネルアクセスインターバルであるか否かがわからない。

このように、図１５の例示でスリープ状態からアウェイク状態に切り替わったＳＴＡは、最初のビーコンを逃した後に、自身のＧＩＤ（すなわち、ＧＩＤ１）を含む四番目のビーコンを受信するまで続けてアウェイク状態にあるため、余分の電力を消耗することになる。結局として余分の電力を消耗した後に、ＳＴＡはＧＩＤ１を含むビーコンを受信することができ、これによってＲＴＳ送信、ＣＴＳ受信、データフレーム送信、ＡＣＫ受信を行うことができる。

図１６では、ＳＴＡが他のグループに対するチャネルアクセスインターバルに起床した場合を示す。例えば、ＧＩＤ３を有するＳＴＡがＧＩＤ１に対するチャネルアクセスインターバルに起床することがある。すなわち、ＧＩＤ３を有するＳＴＡは、起床した後、自身のＧＩＤに該当するビーコンを受信するまで余計に電力を消耗することになる。三番目のビーコンでＧＩＤ３を指示するＴＩＭを受信すると、自身のグループに対するチャネルアクセスインターバルであることを認知し、ＲＴＳ、ＣＴＳなどを通じたＣＣＡ後に、データ送信及びＡＣＫ受信などの動作を行うことができる。

本発明では、前述したようにグループベースで制限されたアクセスが許容される場合に、ＳＴＡの余分の電力消耗を防止又は低減できる改善されたチャネルアクセス方案を提案する。特に、ＡＰとの時間同期が一致しない確率が高い長い−スリープモードで動作するＳＴＡに対して、本発明に提案するチャネルアクセス方案を有用に適用することができる。

本発明ではスリープ状態からアウェイク状態に切り替わったＳＴＡが、ＡＰに対して、チャネルアクセス要請に関する情報を含むフレーム（第１フレーム）を送信すると、それに対してＡＰがチャネルアクセス許容の有無に関する情報を含むフレーム（第２フレーム）をＳＴＡに応答する方案を用いて、ＳＴＡの余分の電力消耗を防止することができる。チャネルアクセス許容の有無に関する情報としてはタイミング情報が代表的である。また、第１フレームは、既存のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームであってもよく、本発明で提案する新しい形態のフレーム（例えば、チャネルアクセス要請フレーム）であってもよい。第２フレームは、既存のＡＣＫフレームやアクセス制御（ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）フレームであってもよく、本発明で提案する新しい形態のフレーム（例えば、チャネルアクセス応答フレーム）であってもよい。以下では、本発明の具体的な例示について説明する。

本発明によれば、長い−スリープモードで動作するＳＴＡはビーコンフレームを受信しなくても（又は、自身のＧＩＤ（又はＰＩＤ）を含むビーコンフレームを受信するまでアウェイク状態を維持しながら待機しなくても）、ＡＰからＳＴＡへのチャネル（すなわち、下りリンク（ＤＬ）チャネル）及び／又はＳＴＡからＡＰへのチャネル（すなわち、上りリンク（ＵＬ）チャネル）に対するアクセスを行うことができる。

この場合、ＳＴＡは、第１フレームをＡＰに送信してチャネルアクセスを要請することができる。第１フレームは本発明においてＰＳ−Ｐｏｌｌ又はチャネルアクセス−要請（ＣＡ−ＲＥＱ）フレームであってよい。ただし、本発明の範囲はこれに制限されるものではなく、本発明の様々な例示で説明する情報を含む所定のフレームを総称して第１フレームと呼ぶことができる。

この第１フレームはいつでも（ａｔａｎｙｔｉｍｅ）送信され得るものと定義することができる。ＳＴＡが自身に送信されるＤＬデータがあるか否かがわからない状況でも（例えば、ＴＩＭを受信していない状況でも）送信されるものと定義することができる。

図１７は、本発明で提案するＣＡ−ＲＥＱフレームフォーマットの例示を示す図である。

一般に、フレームは、ＭＡＣヘッダ、ペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）及びＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）で構成することができる。フレームによってはペイロード部分を有しなくてもよい。ＭＡＣヘッダにおける先頭の２オクテット（すなわち、１６ビット）はフレーム制御（ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ）フィールドに該当する。フレーム制御フィールドは、プロトコルバージョンフィールド、タイプフィールド、サブタイプフィールド、ＭＤ（ＭｏｒｅＤａｔａ）フィールドなどを含むことができる。フレームにおける末尾の２オクテットはＦＣＳとすることができる。

図１７（ａ）に示すように、ＣＡ−ＲＥＱフレームは、ＳＴＡの識別子（すなわち、ＡＩＤ）とＡＰの識別子（すなわち、ＢＳＳＩＤ）フィールドを含むことができる。ＡＩＤは、当該ＳＴＡに割り当てられたＡＩＤで埋め、ＢＳＳＩＤは、ＳＴＡが当該ＣＡ−ＲＥＱフレームを送信するあて先となるＡＰの識別子で埋めることができる。該フレームがＣＡ−ＲＥＱフレームであるか否かは、フレーム制御フィールドのタイプフィールドとサブタイプフィールドを用いて示すことができる。仮にＳＴＡがＡＰに送信すべきＵＬデータを持っていると、フレーム制御フィールドのＭＤビットを１に設定して該ＣＡ−ＲＥＱフレームを送信することができる。この場合、ＡＩＤフィールドはＧＩＤ（又はＰＩＤ）を含む（すなわち、ＡＰはＳＴＡのＡＩＤから該ＡＩＤの属したＧＤＩ（又はＰＩＤ）がわかる）ため、ＣＡ−ＲＥＱフレームに別個にＧＩＤ（又はＰＩＤ）フィールドを含める必要はない。

また、ＳＴＡのＧＩＤは階層的なＡＩＤ構造によって指示されてもよく、ＡＩＤ範囲内で特定ＡＩＤ範囲がＧＩＤを指示する用途に用いられてもよい（図１３（ａ）参照）。したがって、図１７（ｂ）に示すように、ＡＩＤフィールド及びＧＩＤフィールドを別個として含む形態でＣＡ−ＲＥＱフレームを構成してもよい。

他の例示として、図１７（ｃ）に示すように、ＣＡ−ＲＥＱフレームは、図１７（ａ）の例示的なフレーム構造に、ＵＬ／ＤＬ指示子（ＵＬ／ＤＬｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールドをさらに含んでもよい。ＵＬ／ＤＬ指示子フィールドは、当該ＣＡ−ＲＥＱフレームがＤＬチャネルに対するアクセス要請か、又はＵＬチャネルに対するアクセス要請かを示すことができる。

上記第１フレームの様々な例示を利用する本発明の実施例については、第２フレームのフォーマットを説明した後に詳しく説明する。

第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ又はＣＡ−ＲＥＱフレーム）を受信したＡＰは、それに応答して第２フレーム（例えば、ＡＣＫ、アクセス制御、又はチャネルアクセス−応答（ＣＡ−ＲＳＰ）フレーム）をＳＴＡに送信することができる。

図１８乃至図２０は、本発明で提案するＣＡ−ＲＳＰフレームフォーマットの例示を示す図である。

図１８乃至図２０に示すように、ＣＡ−ＲＳＰフレームの例示は、フレーム制御フィールド、ＡＩＤフィールド、ＢＳＳＩＤフィールド及びＦＣＳフィールドを基本的に含む形態で定義することができる。当該フレームがＣＡ−ＲＳＰフレームであるか否かは、フレーム制御フィールドのタイプフィールドとサブタイプフィールドを用いて示すことができる。仮にＡＰがＳＴＡに送信すべきＤＬデータを持っていると、フレーム制御フィールドのＭＤビットを１に設定してＣＡ−ＲＳＰフレームを送信することができる。

また、ＣＡ−ＲＳＰフレームは、起床した後にビーコンフレームを受信できなかったＳＴＡ（又は、第１フレームを送信したＳＴＡ）にチャネルアクセスを許容するか否かを直接的／間接的に知らせる情報を含むことができる。これを応答情報（ｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と呼ぶことができる。

図１８の例示に示すように、応答情報は、タイムスタンプ（ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）情報（図１８（ａ））、ＡＣＫ情報（図１８（ｂ））、チャネルアクセス開始オフセット（ＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ；ＣＡＳＯ）及び許容チャネルアクセス期間（ＧｒａｎｔｅｄＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＤｕｒａｔｉｏｎ；ＧＣＡＤ）情報（図１８（ｃ））、又は現在アクセスグループ番号（ＣｕｒｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓＧｒｏｕｐＮｕｍｂｅｒ；ＣＡＧＮ）及び次のアクセスグループ開始オフセット（ＮｅｘｔＡｃｃｅｓｓＧｒｏｕｐＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ；ＮＡＧＳＯ）情報（図１８（ｄ））の形態とすることができる。それぞれのフィールドの長さ（図１８で、Ｌ、Ｌ１又はＬ２）は所定の値に定めることができる。

さらに、図１９の例示では、ＣＡ−ＲＳＰフレームの応答情報が応答タイプ（ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｙｐｅ）フィールド及びボディー（ｂｏｄｙ）で構成される例示的なフォーマットを示す。応答タイプフィールドの長さは３ビットと定義できる。この場合、応答情報が１オクテット長を有すると、ボディーは５ビット長と定義され、応答情報が２オクテット長を有すると、ボディーは１３ビット長と定義され得る。

図２０の例示に示すように、応答情報のボディーは、チャネルアクセス期間（ＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＤｕｒａｔｉｏｎ）情報（図２０（ａ））、チャネルアクセス期間及びタイムスタンプ情報（図２０（ｂ））、現在チャネルアクセスグループＩＤ（ＣＣＡＧＩＤ）及び次のアクセスグループ開始オフセット（ＮＡＧＳＯ）情報（図２０（ｃ））、ＣＣＡＧＩＤ、ＮＡＧＳＯ、タイムスタンプ及び許容チャネルアクセス期間（ＧＣＡＤ）情報（図２０（ｄ））、又は新規グループＩＤ（又は新規ＡＩＤ）情報（図２０（ｅ））の形態とすることができる。

上記第２フレーム（又は、ＡＣＫ、アクセス制御又はＣＡ−ＲＳＰフレーム）に含まれる情報は例示的なものであり、図１８乃至図２０の様々な例示の一つ以上の組合せで構成してもよい。

以下では、上記の第１フレーム及び第２フレームを利用する本発明の実施例について具体的に説明する。

図２１乃至図３４は、本発明に提案する第１及び第２フレームを用いたチャネルアクセス動作の例示を示す図である。

図２１の例示では、ＧＩＤ３を有するＳＴＡ３は起床した後にビーコンを受信できなかった状態でＡＰに第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱフレーム）を送信することができる。すなわち、ＳＴＡ３は、自身の属したグループに対するチャネルアクセスインターバルでないタイミングでもＡＰにＣＡ−ＲＥＱフレームを送信することができる。これに応答してＡＰは第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰ）をＳＴＡ３に送信することができる。第２フレームでＭＤ＝１に設定されて、ＳＴＡ３に送信されるＤＬデータが存在することを知らせることができる。

また、第２フレームはタイムスタンプ情報を含むことができる（図１８（ａ）参照）。ＳＴＡ３は、第２フレームに含まれたタイムスタンプ値から、ＡＰとの時間同期を正確に合わせることができる。時間同期を合わせたＳＴＡは、次のビーコン送信タイミングを実質的に正確に計算でき、その時までスリープモードで動作することができる。次のビーコン送信タイミングで起床したＳＴＡ３はビーコンを成功的に受信することによって、現在グループ情報（すなわち、どのグループに対するチャネルアクセスが許容されるか）を取得することができる。取得した現在グループ情報に基づいてＳＴＡ３は自身のグループに対するチャネルアクセスが許容される時点を計算することができる。例えば、自身のグループに該当するチャネルアクセスインターバルを三番目のビーコン以降と計算したＳＴＡ３は、再びスリープモードに切り替わって電力を節約した後、三番目のビーコンタイミングで起床してチャネルアクセスを試み、ＡＰからＤＬデータを受信することができる。

図２２の例示では、図２１の例示に追加動作として、ＳＴＡがＡＰからの第２フレームに含まれたタイムスタンプ情報から自身のグループに該当するチャネルアクセスインターバルを計算した後、該タイミングで起床してＤＬデータを受信する前に、チャネルアクセス過程（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ及びＣＡ−ＲＳＰの送受信）を行うこともできる。

上記追加のチャネルアクセス過程で、ＡＰは、第１フレームに対する応答としてＡＣＫ情報を含む第２フレーム（図１８（ｂ）参照）をＳＴＡに送信した後、当該ＳＴＡにデータを送信するように動作することができる。

第２フレームに含まれるＡＣＫ情報は、図１８（ｂ）の例示のようにＡＣＫフィールドの形態で定義されてもよいが、ＡＣＫフレームにおけるように、第２フレームの様々な例示（図１８乃至図２０参照）においてフレーム制御フィールドのＭＤフィールドを１に設定する形態を含む。

また、ＡＰがＳＴＡから第１フレームを受信した場合、当該ＳＴＡのチャネルアクセスが可能な状況であれば、ＡＰは、図２２の例示のように、ＣＡ−ＲＳＰフレームを送る代わりに、ＡＣＫフレームをＳＴＡに送信して、チャネルアクセスが許容されることを示すこともできる。この場合、当該ＳＴＡに送信するバッファされたＤＬデータが存在すると、ＡＣＫフレームのＭＤフィールドを１に設定して送信することができる。

図２３の例示では、ＳＴＡから第１フレームを受信したＡＰがＳＴＡに、ＡＣＫを含む第２フレーム又はＡＣＫフレームを送信せず、直ちにＤＬデータを送信することもできる。図２３の例示で、ＧＩＤ３チャネルアクセスインターバル以前のＳＴＡとＡＰの動作は、図２２の例示と同一である。ＳＴＡが自身のチャネルアクセスインターバルでＡＰに第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱフレーム）を送信すると、ＡＰは直ちにＤＬデータを送信してもよい。

図２４の例示で、ＳＴＡからの第１フレームを受信したＡＰは、ＣＡＳＯ及びＧＣＡＤを含む第２フレーム（図１８（ｃ）参照）をＳＴＡに送信してもよい。

ＣＡＳＯは、ＡＰが当該ＳＴＡのチャネルアクセスを許容し始める時点に関する情報を示す。すなわち、ＣＡＳＯは、現在チャネルアクセスが許容されていないＳＴＡが再びスリープ状態に入ってから再び起床すべき時点を示す情報を意味する。また、ＣＡＳＯは所定のタイマー情報として提供されてもよい（すなわち、所定のタイマーが満了する時点でＳＴＡは再び起床することができる）。ＤＬデータ送信の場合、ＡＰがＳＴＡにＤＬデータを送信する時点と設定されてもよく、ＵＬデータ送信の場合は、ＳＴＡがＡＰにＵＬデータ送信を許容する時点と設定されてもよい。又は、ＣＡＳＯは、次のビーコンが送信される時点（ＮｅｘｔＴＢＴＴ（ＴａｒｇｅｔＢｅａｃｏｎＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＴｉｍｅ））、ＳＴＡに該当するグループに対するビーコンが送信される開始時点、又はＳＴＡに該当するグループチャネルアクセスインターバル（Ｇｒｏｕｐｃｈａｎｎｅｌａｃｃｅｓｓｉｎｔｅｒｖａｌ）の開始時点を示すことができる。ＤＬデータ送信の場合、ＡＰはＳＴＡにＣＡＳＯが示す時点以降からＤＬデータ送信を試みることができる。また、ＣＡＳＯは、ＤＬ／ＵＬデータ送信を問わず、当該ＳＴＡが属したグループのためのチャネルアクセスインターバル（図２４の例示ではＧＩＤ３チャネルアクセスインターバル）の開始位置と設定されてもよい。

ＧＣＡＤは、ＳＴＡがチャネルをアクセスできる期間を示し、その基準時点（又は開始点）はＣＡＳＯである。

ＡＰから第２フレームを通じてＣＡＳＯ及びＧＣＡＤ情報を取得したＳＴＡは、自身の属したグループを確認したり当該グループのためのチャネルアクセスインターバルの位置を確認したりしなくても（例えば、別途のビーコンフレームを受信しなくても）、ＣＡＳＯが示す時点でデータ受信を試みることができる。したがって、第２フレームを通じてＣＡＳＯ及びＧＣＡＤを受信したＳＴＡは、ＣＡＳＯが示す時点までスリープ状態を維持することによってさらなる省電力を達成することができる。

図２４の例示では、第２フレームのＭＤビットが１に設定され、ＳＴＡがＣＡＳＯが示す時点で起床してＧＣＡＤの間にＤＬデータの受信を試みる場合を示す。また、図示してはいないが、ＳＴＡが送信する第１フレームのＭＤビットが１に設定される場合はＵＬデータ送信に対するものであって、ＳＴＡは、ＣＡＳＯが示す時点で起床してＧＣＡＤの間にＵＬデータ送信を試みることができる。

図２５の例示では、ＳＴＡからの第１フレームを受信したＡＰは、ＣＡＧＮ及びＮＡＧＳＯ情報を含む第２フレーム（上記図１８（ｄ）参照）を当該ＳＴＡに送信することができる。

ＳＴＡは、ＣＡＧＮ情報から、現在時点でのチャネルアクセスが許容されるグループがわかる。また、ＳＴＡは、ＮＡＧＳＯ情報から、現在時点を基準に次のチャネルアクセスインターバルの開始時点がわかる。図２５の例示では、ＳＴＡは、第２フレームを通じて受信したＣＡＧＮから、現在グループ１（すなわち、ＧＩＤ１）に対するチャネルアクセスインターバル中であり、ＮＡＧＳＯから、次にアクセスが許容されるグループ２（すなわち、ＧＩＤ２）に対するチャネルアクセスインターバルの開始タイミングがわかる。

仮にＳＴＡが全体グループの個数を知っており、全てのグループのチャネルアクセスインターバルが同一の時間長で与えられ、当該グループの構成情報が同一であると仮定できれば、ＳＴＡはＣＡＧＮ及びＮＡＧＳＯを用いて自身のグループに対するチャネルアクセスインターバルの位置を計算することができる。

上式１で、ＧＩＤは、ＳＴＡに割り当てられたグループ番号を意味する。ＧＩＤはＳＴＡのアクセスグループ番号（ＡｃｃｅｓｓＧｒｏｕｐＮｕｍｂｅｒｏｆＳＴＡ；ＡＧＮＳ）と表現することもできる。ＣＡＧＮは、前述したように、現在アクセスが許容されるグループの番号を意味する。ＮＡＧＳＯは、前述したように、次のアクセスグループのチャネルアクセスインターバルの開始時点を意味し、マイクロ秒（μｓ）の単位で定義できる。Ｎは、ＡＰが支援する総グループの数を意味する。Ｉは、一つのグループに対するチャネルアクセスインターバルの長さを意味する。││は絶対値を意味し、ｍｏｄはモジューロ演算を意味する。

図２５の例示で、総グループ数は３で、ＳＴＡのＧＩＤは３で、現在時点のグループ番号は１であるため、ＳＴＡの属したグループ（すなわち、グループ３）のチャネルアクセスインターバルの開始タイミングは、ＮＡＧＳＯ＋（（３−１−１）ｍｏｄ３）＊Ｉ＝ＮＡＧＳＯ＋Ｉで計算することができる。

上の式１は、総グループ数が４の場合に、各グループの番号が１、２、３及び４と与えられる場合を仮定している。仮に、グループ番号が０、１、２、３のように与えられると、上の式１を次式２のように変更することができる。

このようにＡＰが第２フレームを通じてＣＡＳＯ及びＮＡＧＳＯ情報をＳＴＡに提供すると、ＳＴＡは、次のビーコンタイミングで起床してビーコンを受信する必要なく、自身のグループに該当するチャネルアクセスインターバルの開始時点に起床してデータを受信することができる。

また、ＳＴＡが、第２フレームを通じて提供されるＣＡＳＯ及びＮＡＧＳＯ情報から、自身のグループに該当するチャネルアクセスインターバルの開始時点を正しく決定するためには、総グループ数（Ｎ）、グループチャネルアクセスインターバルの長さ（Ｉ）などをあらかじめ知っていなければならない。このようなＮ、Ｉ値に関する情報は、ＳＴＡがＡＰに連携される時にＡＩＤ（又は、ＧＩＤ、ＰＩＤ）の割当時に当該ＡＰから受けることができる。

図２６の例示では、ＡＰが運営する総グループ数（Ｎ）に関する情報及び／又は一つのグループチャネルアクセスインターバルの長さ（Ｉ）に関する情報などを、ＳＴＡがＡＩＤ（又は、ＧＩＤ／ＰＩＤ）を受ける時に又はスリープモードで動作する前にＡＰから受けなかった場合に、ＡＰが第２フレームにこれらの情報（例えば、Ｎ、Ｉの値）を含めてＣＡＧＮ及びＮＡＧＳＯと共に提供することができる。これによって、ＳＴＡは、自身のグループに該当するチャネルアクセスインターバルの開始時点を決定することができる。

また、第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰフレーム）にＣＡＳＯ及びＧＣＡＤを含める方案（図１８（ｃ）参照）や、ＣＡＧＮ及びＮＡＧＳＯを含める方案（図１８（ｄ））参照）において、図２４乃至図２６で上述した例示では、ＳＴＡが自身のグループに割り当てられたチャネルアクセスインターバルでチャネルアクセス動作（例えば、第１フレーム送信）無しにＡＰからＤＬデータを受信する動作を行う例を図示したが、本発明はこれに制限されるものではない。すなわち、図２１乃至図２３で説明した通り、第２フレームの他の例示的なフォーマットを用いる方案においても、ＳＴＡが自身のチャネルアクセスインターバルでチャネルアクセスを試みる時、第１フレーム送信、第２フレーム受信及びデータ受信（図２２の例示と類似）、第１フレーム送信、ＡＣＫフレーム受信及びデータ受信（図２２の例示と類似）、又は第１フレーム送信及びデータ受信（図２３の例示と類似）の方式で動作してもよい。

図２７の例示では、ＡＰがＳＴＡから受信した第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ又はＰＳ−Ｐｏｌｌ）に応答して第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰフレーム又はＡＣＫフレーム）を送信する時、ＡＰがＳＴＡに送信するデータを持っている場合は、該第２フレームのＭＤビットを１に設定して当該ＳＴＡに知らせることができる。又は、ＡＰが第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を受けた後にＳＴＡにＡＣＫを送信することなく直ちにデータを送信することもできる。

図２８の例示では、ＳＴＡがＡＰに第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ又はＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信する時、ＳＴＡがＡＰに送信するデータを持っている場合なら、第１フレームのＭＤビットを１に設定してＡＰに知らせることができる。又は、ＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌを送信した後、ＡＰからＡＣＫやデータを受けると、ＡＰにデータを送信することができる。

図２７及び図２８の例示では、起床した直後にビーコンフレームを受信できなかったＳＴＡがＡＰに送信する第１フレームとそれに対する応答である第２フレームがそれぞれ、ＣＡ−ＲＥＱ及びＣＡ−ＲＳＰであり、その後、ＳＴＡが自身の属したグループのチャネルアクセスインターバルでチャネルアクセスのために利用する第１及び第２フレームがそれぞれ、ＰＳ−Ｐｏｌｌ及びＡＣＫフレームである場合を示している。本発明の範囲はこれに制限されず、起床した直後にビーコンを受信できなかったＳＴＡがチャネルアクセスのために用いる第１フレームをＰＳ−Ｐｏｌｌ、自身のチャネルアクセスインターバルでＡＰに送信する第１フレームをＣＡ−ＲＥＱとする場合など、様々な変形例が適用されてもよい。

また、図２７及び図２８の例示は、起床した直後にビーコンフレームを受信できなかったＳＴＡがチャネルアクセスのために第１フレームを送信し、それに対する応答として第２フレームを受信することによって、自身の属したグループに対するチャネルアクセスインターバルに関する情報を取得する方案であって、図２５と類似の方式を示しているが、これに制限されるものではない。すなわち、スリープモードにあるＳＴＡがアウェイクモードに切り替わって初めてＡＰとやり取りする第１及び第２フレームの具体的な例示は、前述した図１７及び図１８のいずれか一つのフォーマットによって構成されてもよい。

図２９の例示では、スリープ状態にあるＳＴＡがＵＬフレーム（例えば、データフレーム、制御フレーム、管理フレームなど）を送信するためにアウェイク状態に切り替わった場合に、ビーコンを受信できなかったときにもＡＰに第１フレームを送信することができる。この場合、ＳＴＡはＵＬで送信するデータがあるということをＡＰに知らせるために、第１フレームのフレーム制御フィールド内のＭＤビットを１に設定して送信することができる。これに加えて又は代えて、図１７（ｃ）の例示のように、第１フレーム内にＵＬ／ＤＬ指示子情報を含めて、ＳＴＡが送信する第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱフレーム）がＤＬ受信のためのチャネルアクセス要請か、又はＵＬ送信のためのチャネルアクセス要請かを明確に示してもよい。

また、ＳＴＡから第１フレームを受信したＡＰは、該第１フレームに含まれたＡＩＤ情報から当該ＳＴＡのＧＩＤ情報を抽出することができる。この情報に基づいてＡＰは当該ＳＴＡのチャネルアクセスが許容されるか否かを判定することができる。例えば、ＡＰがＳＴＡの上記第１フレームを受信した時点で該ＳＴＡのチャネルアクセスが許容されるか否かを判定することができる。図２９の例示では、ＡＰがＳＴＡから第１フレームを受信した時点がグループ１（すなわち、ＧＩＤ１）のためのチャネルアクセスインターバルであり、ＡＰが第１フレームのＡＩＤ情報から抽出したＳＴＡのＧＩＤ＝１であるから、ＡＰは当該ＳＴＡのチャネルアクセスが許容されると判定できる。これによって、ＡＰはＳＴＡにチャネルアクセスを許容する旨の情報を第２フレームに含めて当該ＳＴＡに送信することができる。

例えば、この第２フレームを図１９の例示のようなフォーマットで構成することができる。すなわち、第２フレームの基本的なフィールド（例えば、フレーム制御フィールド、ＡＩＤフィールド、ＢＳＳＩＤフィールド、ＦＣＳフィールド）に追加されるフィールドを総称して応答情報（ｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄ）フィールドと呼ぶことができ、応答情報フィールドは、応答タイプフィールド及びボディーを含むことができる。例えば、応答タイプフィールドは、３ビットサイズで定義できる。応答タイプフィールドの値は、前述したようにＳＴＡのチャネルアクセスが許容されるか否かを示すことができる。例えば、第２フレームの応答情報フィールド内の応答タイプフィールドの値を下記の表１のような意味を有するように定義することができる。

上記の表１で説明するように、ＡＰがＳＴＡのチャネルアクセスを受諾する場合（例えば、当該ＧＩＤチャネルアクセスインターバルに対するＧＩＤと、ＳＴＡに割り当てられたＧＩＤとが一致する場合）、第２フレーム内の応答タイプフィールドを０００に設定してＳＴＡに送信することができる。

また、応答タイプの値が０００であるということは、ＳＴＡの要請（ＣＡ−ＲＥＱ又はＰＳ−Ｐｏｌｌなどを用いたチャネルアクセス要請）に対するＡＣＫとしての意味を有することもできる。したがって、応答タイプが０００に設定された第２フレームを受信したＳＴＡは、ＡＰに送信するＵＬデータを持っていると（例えば、ＳＴＡが第１フレーム内のＭＤビットを１に設定してＡＰに送信した場合に）、ＵＬチャネルアクセスを行い、ＡＰから受信するＤＬデータが存在すると（例えば、ＡＰが第２フレーム内のＭＤビットを１に設定してＳＴＡに送信した場合に）、ＡＰからのＤＬデータを待機及び受信することができる。

また、ＡＰが送信する第２フレームには、応答タイプフィールドに加えて現在チャネルアクセス期間（ＣｕｒｒｅｎｔＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＤｕｒａｔｉｏｎ）に関する情報が含まれてもよい（図２０（ａ）参照）。ＳＴＡは、現在チャネルアクセス期間として設定された時間の間にチャネルアクセスを行うことができ、チャネルアクセス期間が終了するとチャネルアクセスを止める。

また、ＳＴＡがＡＰとの時間同期を正確に合わせ得るように、第２フレームにタイムスタンプ情報が含まれてもよい（図２０（ｂ）参照）。タイムスタンプ情報は、応答タイプの値が０００である（すなわち、チャネルアクセス許容を示す）場合にのみ含まれるように定義されてもよい。又は、応答タイプの値によらず、ＳＴＡに正確な時間同期を提供するために、タイムスタンプ情報が常に第２フレームに含まれてもよい。

一方、ＡＰは、ＳＴＡのチャネルアクセス要請を拒絶してもよい。例えば、現在チャネルアクセスインターバルに該当するＧＩＤとＳＴＡのＧＩＤとが一致しないか、又は、現在チャネルアクセスを試みるＳＴＡが多すぎる場合などに、当該ＳＴＡのチャネルアクセス要請が禁止されることがある。この場合、ＡＰは、応答タイプを００１に設定して第２フレームをＳＴＡに送信することができる。

また、第２フレームのボディーは、ＣＣＡＧＩＤ（ＣｕｒｒｅｎｔＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＧｒｏｕｐＩＤ）及びＮＡＧＳＯ（ＮｅｘｔＡｃｃｅｓｓＧｒｏｕｐＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ）フィールドを含んでもよい（図２０（ｃ）参照）。ＣＣＡＧＩＤは、前述したＣＡＧＮ情報に対応する意味を有する。このような例示は、応答タイプが００１（すなわち、チャネルアクセス拒絶）である場合により好適に用いることができる。例えば、チャネルアクセスが拒絶されたＳＴＡは、第２フレームに含まれたＣＣＡＧＩＤ及びＮＡＧＳＯ情報から、上記の式１又は式２に基づいて、自身の属したグループに対するチャネルアクセスインターバルの開始位置（又は、開始オフセット）を計算することができる。これによって、ＳＴＡは、自身の属したグループのチャネルアクセスインターバルの開始時点でチャネルアクセスを試みることができる。

また、第２フレームのボディーは、ＣＣＡＧＩＤとＮＡＧＳＯに代えてＣＡＳＯ（ＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＳｔａｒｔＯｆｆｓｅｔ）及びＧＣＡＤ（ＧｒａｎｔｅｄＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓＤｕｒａｔｉｏｎ）フィールドを含んでもよい（図示せず）。これは、応答タイプが００１（すなわち、チャネルアクセス拒絶）である場合により好適に用いることができる。ＡＰから第２フレームを通じてＣＡＳＯ及びＧＣＡＤ情報を取得したＳＴＡは、ＣＡＳＯが示す時点でＧＣＡＤ時間の間にデータ受信を試みることができる。

また、第２フレームのボディーは、ＣＣＡＧＩＤ、ＮＡＧＳＯに加えてタイムスタンプ及びＧＣＡＤフィールドを含んでもよい（図２０（ｄ）参照）。これは、応答タイプが００１（すなわち、チャネルアクセス拒絶）である場合により好適に用いることができる。

図１９及び図２０を参照して説明した第２フレームフォーマットの追加的な例示において、タイムスタンプ、ＣＣＡＧＩＤ、ＮＡＧＳＯ、ＣＡＳＯ、ＧＣＡＤの少なくとも一つは、応答タイプの値（すなわち、チャネルアクセスの許容されるか否か）によらず、常に第２フレームに含まれるものとして定義されてもよい。これによって、ＳＴＡは、より正確に自身の属したグループに対するチャネルアクセスインターバルを計算することが可能になる。

また、ＡＰは、ＳＴＡの属したグループを変更してＳＴＡにデータ送信を許諾してもよい。この場合、第２フレームの応答タイプが０１０に設定され、ボディーは新規ＧＩＤ（又は、新規ＡＩＤ）を含むことができる。例えば、チャネルアクセスを要請する（又は、第１フレームを送信する）ＳＴＡのＧＩＤＸが現在チャネルアクセスインターバルのＧＩＤＹと一致しないが、ＡＰが現在ネットワーク状況（例えば、現在グループのアクセスＳＴＡの密度が低い場合、又はチャネルアクセスを要請するＳＴＡが緊急（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ）状態の場合）などを考慮して、当該ＳＴＡのチャネルアクセスを許容する方が好ましいと判断することもある。この場合、ＡＰは、ＳＴＡに新しいＧＩＤとしてＹを再割当することによって、該ＳＴＡが現在チャネルアクセスインターバルでチャネルアクセスを行えるようにすることができる。仮にＧＩＤが別途に設定されるものではなく、ＡＩＤに含まれた情報から類推して決定されるものであれば、ＡＰは新しいＡＩＤを第２フレームに含めてＳＴＡに知らせることによって新しいＧＩＤを割り当ててもよい。

応答タイプが００１（すなわち、現在時点に該当するチャネルアクセスインターバルでＳＴＡのチャネルアクセスを許容しない場合）である第２フレームを受信するＳＴＡは、第２フレームに含まれた情報を用いて、自身のチャネルアクセスが許容される時点及び期間を計算することができ、その時点までスリープ状態にあるが、当該時点ではアウェイク状態に切り替わってチャネルアクセスを試みることができる。

ＤＬチャネルアクセスの場合、ＳＴＡは、上記計算結果から決定される時点でＡＰからＤＬデータを受信することを待つことができる。又は、ＤＬチャネルアクセスのために、ＳＴＡは、上記計算結果から決定される時点でＡＰにチャネルアクセスを要請（例えば、第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ又はＰＳ−Ｐｏｌｌ）の送信）を行うこともできる。これに対する応答としてＡＰは第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰ、ＡＣＫなど）をＳＴＡに送信した後、ＤＬデータを送信してもよく、第２フレーム送信を省略して直ちにＤＬデータをＳＴＡに送信してもよい。

ＵＬチャネルアクセスの場合、ＳＴＡは、上記計算結果から決定される時点でＵＬチャネルアクセス要請（例えば、第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ又はＲＴＳ）の送信）を行ってもよく、第１フレーム送信を省略して直ちにＵＬデータを送信してもよい。ＡＰはＳＴＡからＣＡ−ＲＥＱを受信すると、ＣＡ−ＲＳＰフレーム又はＡＣＫフレームを送信することができる。又は、ＡＰはＳＴＡからＲＴＳを受信するとＣＴＳを送信してもよい。又は、ＡＰは、ＳＴＡから第１フレーム又はＲＴＳなしで直ちにデータを受信する場合にＡＣＫを送信してもよい。

図３０乃至図３４の例示では、本発明で提案する第１フレームとしてＰＳ−Ｐｏｌｌを用いる方案について説明する。ＰＳ−Ｐｏｌｌは、ＳＴＡがＤＬチャネルアクセス過程（すなわち、ＡＰがＳＴＡに送信するデータを持っているか否かを確認する過程）を行うためにＡＰに送信するフレームを意味する。ＡＰは、これに対する応答として、ＳＴＡに送信するデータがある場合は、データを直ちに送信するか、又はＭＤ＝１に設定されたＡＣＫを送信し、後でデータを送信することができる。仮にＡＰがＳＴＡに送信するデータがない場合は、ＭＤ＝０に設定されたＡＣＫをＳＴＡに送信することができる。

既存のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、図１０又は図１１で説明した通り、ビーコンフレームに含まれたＴＩＭを受信したＳＴＡが、自身が起床しており、ＤＬデータを受信する準備ができていることをＡＰに知らせる目的を含むことができる。しかし、本発明で用いるＰＳ−Ｐｏｌｌ（すなわち、第１フレームの一例としてのＰＳ−Ｐｏｌｌ）は、そのフォーマットは既存のＰＳ−Ｐｏｌｌと基本的に同一であってもよいが、ビーコンを受信していない（すなわち、ＴＩＭを受信していない）ＳＴＡであっても送信できるものと定義される。

図３０の例示では、スリープ状態（又は、ｄｏｚｅｓｔａｔｅ）にあるＳＴＡがアウェイク状態に切り替わって、自身に対するＤＬデータがあるか否かを確認するためにＡＰに第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信することができる。これに応答して、ＡＰは、ＳＴＡに送信するデータがあることを示す（すなわち、ＭＤ＝１に設定された）第２フレーム（例えば、ＡＣＫフレーム）をＳＴＡに送信することができる。次に、ＡＰはＤＬデータをＳＴＡに送信し、ＳＴＡはそれに対する応答としてＡＣＫをＡＰに送信することができる。

本発明に係る例示では、ＡＰがＳＴＡに第２フレーム（すなわち、ＳＴＡのチャネルアクセス要請（又は、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）に対する応答としてのＡＣＫフレーム又はＲｅｓｐｏｎｓｅフレーム）を送信する時に、ＳＴＡが自身の属したグループに対するチャネルアクセスインターバルを直接的／間接的に把握できるようにする情報（例えば、時間同期のための情報）を含めて送信することができる。例えば、ＳＴＡが長い−スリープモードで動作する場合は、ＳＴＡが起床して第１フレームを送信する時にＡＰとの時間同期が一致しない可能性が高いため、ＡＰは、第２フレームにタイムスタンプ情報を含めて送信してもよい。すなわち、本発明によれば、ＳＴＡがＡＰにタイムスタンプを要請したわけではないが、ＡＰは要請されていない（ｕｎｓｏｌｉｃｉｔｅｄ）タイムスタンプ情報をＳＴＡに送信するようにする動作が定義されてもよい。

このようなＳＴＡの時間同期のための情報（例えば、タイムスタンプ情報）は、前述したような第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰフレーム、ＡＣＫフレームなど）に含めてもよく、ＡＰがＡＣＫなしで直ちにデータを送信する場合はデータフレームにピギーバック（ｐｉｇｇｙｂａｃｋ）方式で共に送ってもよい。

図３１の例示では、ＰＩＤ（ＰａｇｅＩＤ）＝２を有するＳＴＡが第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）をＡＰに送信することができる。ＡＰは、ＰＳ−Ｐｏｌｌに応答してＡＣＫを送信しながら、ＳＴＡに送信するデータが存在することを、ＭＤ＝１に設定して知らせることができる。そして、ＡＰがＳＴＡに送信するデータを準備する間に、ＳＴＡに時間同期のための情報（例えば、タイムスタンプ情報）を知らせることができる。タイムスタンプ情報が送信されるフレームとして上記第２フレームの一例（例えば、図１８（ａ）のＣＡ−ＲＳＰフレームフォーマット）を用いることができる。又は、図３１の例示では、別途のフレーム（例えば、アクセス制御（ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）フレーム）を用いて単独（ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ）形態でタイムスタンプ情報を送信してもよい。該アクセス制御フレームには、ＳＴＡのチャネルアクセス要請を許容するか否かを示す情報（例えば、応答タイプフィールド）を含むことができる。図３１の例示では、ＳＴＡのＰＩＤが現在チャネルアクセスインターバルのＰＩＤと同一であるため、チャネルアクセスが許容される場合を示す。したがって、アクセス制御フレームには、チャネルアクセス許容（Ａｃｃｅｐｔ）を示す情報と、タイムスタンプ情報を含めることができる。タイムスタンプ情報を受信したＳＴＡは、これに基づいて自身の時間を調整（ａｄｊｕｓｔ）することができる。その後、ＡＰはデータをＳＴＡに送信し、ＳＴＡはそれに応答してＡＣＫを送信し、再びスリープモードで動作することができる。又は、第２フレーム（例えば、アクセス制御フレーム）とデータフレームとを結合（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅ）して一度に送信してもよい。

ＡＰにとってはＳＴＡのＡＩＤから、当該ＳＴＡが長い−スリープモードで動作するＳＴＡであるか否かが黙示的に（ｉｍｐｌｉｃｉｔｌｙ）わかるため、これによってＳＴＡの時間同期のための情報（例えば、タイムスタンプ情報）をＳＴＡに提供するか否かを決定することができる。また、ＳＴＡが第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ又はＰＳ−Ｐｏｌｌ）をＡＰに送信する時、自身が長い−スリープモードで動作するＳＴＡであるか否かを明示的に（ｅｘｐｌｉｃｉｔｌｙ）示す情報を含めて送信することもできる。これによって、ＡＰは上記情報から、ＳＴＡが長い−スリープモードで動作するものであることを確認した場合、当該ＳＴＡに時間同期のための情報（例えば、タイムスタンプ情報）を提供することができる。

上記例示では、ＳＴＡの時間同期のための情報として、タイムスタンプ情報を例示的に説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。すなわち、ＳＴＡが時間同期を直接的／間接的に調整できるようにする情報に加えて、図１８乃至図２０で提案する様々な情報がＳＴＡに提供されてもよい。例えば、ＳＴＡが起床すべき時間オフセット（例えば、ＣＡＳＯ）に関する情報などが第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰ、ＡＣＫフレームなど）を通じて提供されてもよい。

図３２の例示では、ＰＩＤ＝１を有するＳＴＡが第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信しており、ＡＰが当該ＳＴＡに送信するデータが存在する場合に、ＡＰはＰＳ−Ｐｏｌｌに応答してＭＤ＝１に設定されたＡＣＫフレームを送信することができる。しかし、現在チャネルアクセスインターバルはＰＩＤ＝２に該当するＳＴＡのためのものであるから、ＰＩＤ＝１のＳＴＡにチャネルアクセスを許容することはできない。したがって、ＡＰはチャネルアクセスが拒絶されることを示す情報を含む第２フレーム（例えば、アクセス制御フレーム）をＳＴＡに送信することができる。これに加えて、ＳＴＡが自身の属したＰＩＤのためのチャネルアクセスインターバルまでスリープ状態で動作できるように、ＡＰは、上記アクセス制御フレームに開始オフセット（又は、開始時点）に関する情報をさらに含めて送信することができる。これによって、ＳＴＡは、開始オフセット値で示された時点で起床してチャネルアクセス動作（例えば、第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）の送信など）を行うことができ、自身のためのＤＬデータを正しく受信することができる。

図３３の例示では、ＰＩＤ＝１を有するＳＴＡが第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信しており、ＡＰが当該ＳＴＡに送信するデータが存在する場合には図３２の例示の通りとなる。しかし、チャネルアクセス要請／応答手順を単純化するために、ＡＰは、ＳＴＡのためのデータが存在する場合であっても、当該ＳＴＡのＰＩＤが現在チャネルアクセスインターバルのＰＩＤと一致しない場合は、第２フレーム（例えば、ＡＣＫフレーム）のＭＤビットを０に設定して送信することができる。これに加えて、当該ＳＴＡの属したＰＩＤのためのチャネルアクセスインターバルが始まる時点に関する情報（すなわち、開始オフセット）を上記ＡＣＫと共にＳＴＡに提供してもよい。そのために、第２フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＳＰフレーム、ＡＣＫフレーム、アクセス制御フレームなど）の様々な例示的なフォーマットを用いることができる。

上記の諸例示で、ＡＰからチャネルアクセス可能な時点に関する情報を受けたＳＴＡはスリープモードで動作するが、該当時点では起床してチャネルアクセスを試みることができる。この場合、起床したＳＴＡは再び第１フレーム（例えば、ＣＡ−ＲＥＱ又はＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信してもよく、又は、第１フレーム送信無しでＤＬデータを待機してもよい。

図３４の例示で、ＰＩＤ＝１を有するＳＴＡが第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ）を送信しており、ＡＰが当該ＳＴＡに送信するデータが存在する場合は、図３２又は図３３の例示の通りとなる。しかし、本例示では、現在チャネルアクセスインターバルのＰＩＤに属しないＳＴＡにＡＩＤ（又は、ＰＩＤ／ＧＩＤ）を再割当して、現在チャネルアクセスインターバルでチャネルアクセスを許容することによって、ＳＴＡとＡＰの動作をより簡素化することができる。図３４の例示で、ＰＩＤ＝１を有するＳＴＡの第１フレームを受信したＡＰは、現在チャネルアクセスインターバルのＰＩＤである２を、ＰＩＤ＝１であるＳＴＡの新しいＰＩＤとして再割当する情報を送信することができる。この情報は、前述した第２フレームの例示的なフォーマット（例えば、図２０（ｅ））を用いてもよく、新しい独立したフレーム（例えば、アクセス制御フレーム）を通じて送信されてもよい。この場合、第２フレームの応答タイプフィールドは、チャネルアクセスの許容や拒絶ではなく、ＡＩＤ（又は、ＰＩＤ／ＧＩＤ）の再割当（ｒｅａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を示す値に設定され得る。これによって、ＳＴＡは、自身のＡＩＤ（又は、ＰＩＤ／ＧＩＤ）を新しい値に再設定し、現在チャネルアクセスインターバルでＡＰへのチャネルアクセスを行ってＤＬデータを正しく受信することができる。

また、ＡＰがＳＴＡのＡＩＤ（又は、ＰＩＤ／ＧＩＤ）を再割当する場合にも、該ＳＴＡの時間同期のための情報（例えば、タイムスタンプ情報、ＳＴＡが起床すべき時間オフセット（例えば、ＣＡＳＯ）に関する情報、チャネルアクセス期間に関する情報など）がＳＴＡにさらに提供されてもよい。すなわち、前述したように、現在チャネルアクセスインターバルでチャネルアクセスを要請する（すなわち、第１フレームを送信する）ＳＴＡに対するチャネルアクセス許容／拒絶／ＩＤ再割当の場合を問わず（すなわち、いつでも）、ＡＰはＳＴＡの時間同期のための情報を第２フレームに含めて送信することができる。また、この時間同期のための情報は、タイムスタンプ情報、次のビーコンの送信時点に関する情報、ＳＴＡが起床すべき時間オフセット（例えば、ＣＡＳＯ）に関する情報、ＳＴＡがチャネルを使用できる期間（例えば、ＧＣＡＤ）に関する情報などを含むことができる。

図３５は、本発明の一例によるチャネルアクセス方法を説明するためのフローチャートである。

段階Ｓ３５１０で、第１のＳＴＡ（例えば、非−ＡＰＳＴＡ）は、スリープ状態からアウェイク状態に切り替わることがある。

段階Ｓ３５２０で、第１のＳＴＡは、本発明で提案する第１フレーム（例えば、ＰＳ−Ｐｏｌｌ又はＣＡ−ＲＥＱフレーム）を第２のＳＴＡ（例えば、ＡＰ）に送信することができる。例えば、第１のＳＴＡは起床したいつの場合でも（例えば、ビーコンフレームを通じてＴＩＭを取得できなかった場合でも）第１フレームを送信することができる。

段階Ｓ３５３０で、第２のＳＴＡは、第１のＳＴＡが送信した第１フレームに含まれた情報、現在チャネルアクセスインターバルに該当するグループ番号、ネットワーク状況などを総合的に考慮して、該第１のＳＴＡのチャネルアクセスを許容するか否かを判定することができる。

段階Ｓ３５４０で、第２のＳＴＡは、第１のＳＴＡから受信された第１フレームに応答して、本発明で提案する第２フレーム（例えば、ＡＣＫ、ＣＡ−ＲＳＰ、又はアクセス制御フレーム）を第１のＳＴＡに送信することができる。ここで、第２フレームは、第１のＳＴＡの時間同期のための情報、又は再びスリープ状態に入ってから次に起床しなければならない時点に関する情報などに関するタイミング情報を含むことができる。さらに、この第２フレームは、前述した本発明の様々な例示で説明した情報を含んでもよい。

これによって、第１のＳＴＡは第２のＳＴＡとの時間同期が合わなくても、電力消耗を最小化しながらチャネルアクセスを行うことが可能になる。

以下では、図３６乃至図４３の例示を参照して、ＳＴＡの上りリンクデータ送信に関連する本発明に係るチャネルアクセス実行方法について説明する。

本発明に係る上りリンクデータ送信では、ＳＴＡがチャネルアクセス要請に関する第１フレームを送信しながら、上りリンクデータが存在するか否かを示す情報／フィールドを第１フレームに含めて送信することができる。言い換えると、ＳＴＡは、上りリンクデータが存在するか、又は上りリンクデータ送信が可能かを確認するために、上りリンクチャネル使用要請に該当する情報を第１フレームに含めて送信することができる。ここで、第１フレームは、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、ＮＤＰ（ＮｕｌｌＤａｔａｐａｃｋｅｔ）ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、又は上記で新しく定義したＣＡ−ＲＥＱフレームであってもよい。より詳しくは、ＳＴＡは、ドーズ状態でビーコンフレームを受信せずに特定時間（例えば、リッスンインターバルに該当する時間）にアウェイク状態に切り替わった後、ＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（又は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム）を送信することができるが、このＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（又は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム）に、ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報を含めることができる。又は、ビーコンフレームを受信したＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（又は、ＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム）を送信できるが、このＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（又は、ＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム）に、ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報が含まれてもよい。ここで、ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報は、後述するように、ＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＭＤ（ＭｏｒｅＤａｔａ）フィールドに含まれてもよい（すなわち、ＭｏｒｅＤａｔａｆｉｅｌｄが１に設定される）。又は、ＳＴＡの上りリンクデータが存在するか否かを示す情報は、上りリンクチャネルアクセス要請指示子（ＵＬｃｈａｎｎｅｌａｃｃｅｓｓｒｅｑｕｅｓｔｉｎｄｉｃａｔｏｒ）やＤＬ／ＵＬ指示子（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）がＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに含まれたり、ＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＳＩＧフィールドやＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＭＡＣヘッダーにおいてＦＣフィールドに含まれて送信されてもよい。

上述したような第１フレームを受信したＡＰは、それに対する応答として、上りリンクデータ送信を許容するか否かを示す情報を含む第２フレームをＳＴＡに送信することができる。より詳しくは、第２フレームは、ＡＣＫフレーム又はＣＡ−ＲＳＰフレーム又は下りリンクデータであってもよく、第１フレームに含まれた、上りリンクデータが存在するか否かを示す情報が、上りリンクデータが存在することを示すと、第２フレームは、ＳＴＡの上りリンク接近要請許容（ＵＬｃｈａｎｎｅｌａｃｃｅｓｓｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ）をするか否かを示す情報を含むことができる。以下、このようなＳＴＡの上りリンクデータ送信に関する例示を、図３６乃至図４３を参照して説明する。以下の説明で参照される図面においてＰＳ−Ｐｏｌｌ（ＵＬａｃｃｅｓｓｒｅｑｕｅｓｔ＝１／ＭＤ＝１）という表現は、前述の上りリンクデータが存在するか否かを示す情報／フィールドを意味するもので、必ずしもＵＬａｃｃｅｓｓｒｅｑｕｅｓｔフィールド又はＭＤフィールドに限定されず、上りリンクデータが存在するか否かを示すものであれば、他の名称のフィールドも可能であろう。また、以下の説明で参照する図面では、ＳＴＡがビーコンフレームを受信した後、相当の時間ドーズ状態に留まった後に第１フレームを送信することが例示されているが、必ずしもこれに限定されず、前述した通り、ビーコンフレーム受信に伴うＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム送信（又は、ＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム送信）及びビーコンフレーム受信に伴わないＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム送信（又は、、ＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム送信）の両方を意味すると理解することができる。

図３６では、ＳＴＡがＡＰに送信する上りリンクデータが存在し、ＡＰが上りリンクデータ送信を許容する場合、ＳＴＡの上りリンクデータ送信を例示している。

図３６を参照すると、ドーズ状態のＳＴＡは、アウェイク状態に切り替わった後、上りリンクデータが存在するか否かを示す情報／フィールドを含むＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰに送信することができる（Ｓ３６０１）。ここで、上りリンクデータが存在するか否かを示す情報／フィールドは、上りリンクデータが存在すること（ＵＬａｃｃｅｓｓｒｅｑｕｅｓｔ＝１／ＭＤ＝１）を示す。これを受信したＡＰは、上りリンクデータ送信を許容すること（ＵＬａｃｃｅｓｓｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＝ａｃｃｅｐｔ（１））を示す情報／フィールドを含むＡＣＫフレームをＳＴＡに送信することができる（Ｓ３６２）。このＡＣＫを受信した後、ＳＴＡは、所定時間（例えば、ＳＩＦＳ）後に上りリンクデータをＡＰに送信することができる（Ｓ３６０３）。その後、上りリンクデータを受信したＡＰは、それに対するＡＣＫフレームをＳＴＡに送信することができる（Ｓ３６０４）。

図３７は、ＡＰが上りリンクデータ送信を許容しない場合を例示している。

図３７を参照すると、ドーズ状態のＳＴＡはアウェイク状態に切り替わった後、上りリンクデータが存在するか否かを示す情報／フィールドを含むＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰに送信することができる（Ｓ３７０１）。これを受信したＡＰは、上りリンクチャネル使用を許容しないと決定して、上りリンクデータ送信を拒絶すること（ＵＬａｃｃｅｓｓｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＝ｒｅｊｅｃｔ（０））を示す情報／フィールドを含むＡＣＫフレームをＳＴＡに送信することができる（Ｓ３７０２）。ＳＴＡは、このＡＣＫフレームを受信して、上りリンクデータ送信が許容されないことを知り、ドーズ状態に入ることができる。

ただし、図３７の例示のような場合、上りリンクデータを有するＳＴＡがいつどのようにそれを送信するかを定義する必要があり、そのための様々な方法を、以下、図３８乃至図４３の例示を参照して説明する。

図３８は、ＡＰが上りリンクデータ送信を許容しない場合、ＳＴＡの上りリンクデータ送信を例示する。

図３８を参照すると、上りリンクデータがあることを示す情報／フィールドを含むＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信したＳＴＡが、ＡＰから上りリンクデータ送信が許容されないことを示す情報／フィールドを含むＡＣＫフレームを受信した場合、次のビーコンフレーム受信まで待った後に上りリンクデータ送信を行うことができる。したがって、ＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信してから次のビーコンを受信するまで（より正確には、ビーコンフレームを受信してから、上りリンクデータを送信しそれに対するＡＣＫフレームを受信するまで）アウェイク状態を維持する必要がある。

図３９は、ＡＰが上りリンクデータ送信を許容しない場合、ＳＴＡの上りリンクデータを送信する方法であって、図３８の場合に比べて電力消耗を低減できる方法を例示している。

図３９を参照すると、上りリンクデータがあることを示す情報／フィールドを含むＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したＡＰが上りリンクデータ送信を許容しないと決定した場合、それを示すＡＣＫフレームをＳＴＡに送信するが、このＡＣＫフレームには開始オフセット（ｓｔａｒｔｏｆｆｓｅｔ）情報及びデューレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）情報を含むことができる。ここで、開始オフセット情報は、ＳＴＡが上りリンクデータを送信し得る時期を示すことができる。したがって、端末は、開始オフセットに該当する時間になるまでドーズ状態を維持することによって省電力を図ることができる。デューレーション情報は、開始オフセットに該当する時間からＳＴＡがアウェイク状態を維持する時間までの時間区間を示すことができる。もし、ＳＴＡが、図３９に例示するように開始オフセット時間にアウェイクして上りリンクデータを送信した場合、それに対するＡＣＫフレームを、デューレーション情報に該当する時間区間で受信することができる。

図４０は、図３９の状況で、ＡＰがＳＴＡに送信する下りリンクデータがある場合を示している。図４０を参照すると、ＡＰは、デューレーション情報に該当する時間区間で上りリンクデータを受信し、それに対するＡＣＫフレームを送信した後、バッファされた下りリンクデータを送信することができる。

図４１は、図３９ではデューレーション情報に該当する時間区間でＳＴＡがアウェイク状態を維持することとは違い、ＳＴＡが上りリンクデータを送信した後ドーズ状態に切り替わることを例示している。すなわち、電力消耗を低減するために、デューレーション情報に該当する時間区間の終了まで待たずにドーズ状態に切り替わる。このような場合、ＡＰはＳＴＡに送信する下りリンクデータがあっても、ＳＴＡが再びＰＳ−Ｐｏｌｌを送信するまで下りリンクデータをバッファしていればよい。

図４２は、図３９の場合において、ＳＴＡがタイマーを動作させることを例示している。図４２を参照すると、ＳＴＡは、開始オフセット情報に該当する時間区間が経過した後に上りリンクデータを送信しそれに対するＡＣＫフレームを受信すると、Ｔ１タイマーを起動することができる。Ｔ１タイマーが終了するまで上りリンクデータ送信（又は、ＡＰからの下りリンクデータ送信）がないと、ＳＴＡは、デューレーション情報に該当する時間区間が終了する前であってもドーズ状態に切り替わって電力消耗を減らすことができる。

図４３は、図４２の場合において、Ｔ１タイマーが終了してＳＴＡがドーズ状態に切り替わる場合、これをＡＰに知らせるフレームを送信することを例示している。図示してはいないが、ＳＴＡがデューレーション情報に該当する時間区間でＴ１タイマーを駆動することなく、ドーズ状態に切り替わることを知らせるフレームをＡＰに送信した後にドーズ状態に切り替わってもよいだろう。

図４４は、ＭＤ＝１のＰＳ−ＰｏｌｌフレームやＵＤＩ＝１のＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したＡＰがＳＴＡに送信する下りリンクデータ（ＤＬＤａｔａ）がある場合、応答として下りリンクデータを直接送る例を示している。

すなわち、ＡＰがＳＴＡから上りリンクデータ存在を示すＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（又は、ＮＤＰＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム）を受信し、ＳＴＡに送信する下りリンクデータがあると、応答として下りリンクデータを直接送信して、上りリンク使用を許可することができる。このとき、下りリンクデータに上りリンクアクセス許可（ＵＬａｃｃｅｓｓｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ）情報を含めることができる。ＳＴＡがＰＳ−Ｐｏｌｌに対する下りリンクデータを受信すると、応答として上りリンクデータ（ＵＬｄａｔａ）を直接送信することができる。ＡＰが下りリンクデータ送信に対する応答として上りリンクデータを受信したとき、送信する下りリンクデータがないと、応答としてＡＣＫ（又は、ＮＤＰＡＣＫ）フレームを送信する。ＳＴＡはＡＣＫフレームを受信した後、送信するデータがないと、ドーズ状態に入ることができる。

前述した本発明の様々な実施例で説明した事項は、独立して適用されてもよく、又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現されてもよい。

図４５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。

ＡＰ１０は、プロセッサ１１、メモリー１２、送受信器１３を備えることができる。ＳＴＡ２０は、プロセッサ２１、メモリー２２、送受信器２３を備えることができる。送受信器１３及び２３は、無線信号を送信／受信することができ、例えば、ＩＥＥＥ８０２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及び２１は、送受信器１３及び２１と接続して、ＩＥＥＥ８０２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及び２１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ＡＰ及びＳＴＡの動作を具現するモジュールがメモリー１２及び２２に格納され、プロセッサ１１及び２１によって実行されてもよい。メモリー１２及び２２は、プロセッサ１１及び２１の内部に含まれてもよく、又はプロセッサ１１及び２１の外部に設けられて、プロセッサ１１及び２１と公知の手段によって接続されてもよい。

このようなＡＰ及び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されてもよく、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（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙｓ）、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、以上で説明され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で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに保存され、プロセッサによって駆動されてよい。メモリーユニットは、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交換することができる。

以上開示された本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施例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理解されるように、本発明の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することもできる。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いてもよい。したがって、本発明は、ここに開示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている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。

以上の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一の方式で適用されてもよい。

Claims

無線通信システムにおいてステーション（ＳＴＡ）によってチャネルアクセスを行う方法であって、前記方法は、
チャネルアクセス要請に関するＰＳ（ＰｏｗｅｒＳａｖｅ）−ＰｏｌｌフレームをＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に送信することと、
前記チャネルアクセス要請に応答してＡＣＫフレームを前記ＡＰから受信することと
を含み、
前記ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、省電力に関し、前記ＳＴＡにおける上りリンクデータの存在または欠如を示す情報を含む、方法。
前記ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、ＮＤＰ（ＮｕｌｌＤａｔａＰａｃｋｅｔ）ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームである、請求項１に記載の方法。
前記ＳＴＡにおける上りリンクデータの存在または欠如を示す情報は、前記ＰＳ−ＰｏｌｌフレームのＭＤ（ＭｏｒｅＤａｔａ）フィールドに含まれる、請求項２に記載の方法。
前記ＳＴＡにおける上りリンクデータの存在または欠如を示す情報が上りリンクデータの存在を示す場合、前記ＡＣＫフレームは、前記上りリンクデータの送信が許容されるか否かを示す情報を含む、請求項１に記載の方法。
前記上りリンクデータの送信が許容されるか否かを示す情報が前記上りリンクデータの送信を許容する場合、前記ＳＴＡは、ＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒ−ＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）後に前記上りリンクデータを送信する、請求項４に記載の方法。
前記上りリンクデータの送信が許容されるか否かを示す情報が前記上りリンクデータの送信を許容しない場合、前記ＳＴＡは、前記上りリンクデータの送信のためにビーコンフレームを受信する、請求項４に記載の方法。
前記上りリンクデータの送信が許容されるか否かを示す情報が前記上りリンクデータの送信を許容しない場合、第２のフレームは、開始オフセット情報及びデューレーション情報を含む、請求項４に記載の方法。
前記ＳＴＡは、前記開始オフセット情報によって示される時間の後に前記上りリンクデータを送信する、請求項７に記載の方法。
前記第２のフレームを受信した後に、前記ＳＴＡは、前記開始オフセット情報によって示される時間区間に対してドーズ状態に維持され、前記デューレーション情報によって示される時間区間に対してアウェイク状態に維持される、請求項７に記載の方法。
前記ＳＴＡは、前記デューレーション情報によって示される時間区間で下りリンクデータを受信する、請求項７に記載の方法。
前記ＳＴＡが前記上りリンクデータを送信した後にタイマーを動作させる場合、前記ＳＴＡは、前記タイマーが終了すると、前記デューレーション情報によって示される時間区間が終了する前でもドーズ状態に切り替わる、請求項８に記載の方法。
無線通信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）であって、前記ＳＴＡは
無線信号を送受信するように構成された送受信器と、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、チャネルアクセス要請に関するＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に送信し、前記チャネルアクセス要請に応答して第２のフレームを前記ＡＰから受信するように構成されており、前記ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、省電力に関し、前記ＳＴＡにおける上りリンクデータの存在または欠如を示す情報を含む、ＳＴＡ。
無線通信システムにおいてＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）によってステーション（ＳＴＡ）のチャネルアクセスを支援する方法であって、前記方法は、
チャネルアクセス要請に関するＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを前記ＳＴＡから受信することと、
前記チャネルアクセス要請に応答して第２のフレームを前記ＳＴＡに送信することと
を含み、
前記ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、前記ＳＴＡにおける上りリンクデータの存在または欠如を示す情報を含む、方法。
無線通信システムにおいてステーション（ＳＴＡ）のチャネルアクセスを支援するＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）であって、前記ＡＰは、
無線信号を送受信するように構成された送受信器と、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、チャネルアクセス要請に関するＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを前記ＳＴＡから受信し、前記チャネルアクセス要請に応答して第２のフレームを前記ＳＴＡに送信するように構成されており、前記ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、省電力に関し、前記ＳＴＡにおける上りリンクデータの存在または欠如を示す情報を含む、ＡＰ。