JP6329272B2 - 無線ｌａｎシステムにおいて下りリンク用チャネルを含む無線チャネルを設定する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

以下の説明は、無線通信システム、特に、高密度無線ＬＡＮシステムにおいて下りリンク用チャネルを含む無線チャネルを設定する方法及びそのための装置に関する。

以下に提案する下りリンク用チャネルは様々な無線通信に適用されてもよいが、以下では本発明を適用し得るシステムの一例として無線ＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）システムについて説明する。

無線ＬＡＮ技術に対する標準は、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１標準として開発されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ及びｂは、２．４ＧＨｚ又は５ＧＨｚで非免許帯域（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）を利用し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂは１１Ｍｂｐｓの送信速度を提供し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａは、５４Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇは２．４ＧＨｚで直交周波数分割多重化（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＯＦＤＭ）を適用して、５４Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは多重入出力ＯＦＤＭ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ−ＯＦＤＭ；ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ）を適用して、４個の空間的なストリーム（ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ）に対して３００Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎではチャネル帯域幅（ｃｈａｎｎｅｌ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を４０ＭＨｚまで支援し、この場合には６００Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。

上述した無線ＬＡＮ標準は、最大１６０ＭＨｚ帯域幅を使用し、８個の空間ストリームを支援して最大１Ｇｂｉｔ／ｓの速度を支援するＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ標準を経て、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘ標準化に関する議論がなされている。

ＩＥＥＥ ８０２．１１では通信が共有無線媒体（ｓｈａｒｅｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｅｄｉｕｍ）でなされるため、有線チャネル環境とは根本的に異なる特徴を有する。例えば、有線通信環境ではＣＳＭＡ／ＣＤ（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ／ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）ベースの通信が可能だった。すなわち、送信端から一度信号が送信されると、チャネル環境に大きな変化がないため、受信端まで大きな信号減衰無しで送信される。このとき、２つ以上の信号の衝突が発生すると、受信端で感知した受信電力が瞬間的に送信端から送信した電力よりも大きくなり、このことから衝突の発生を検出することができた。

しかしながら、無線チャネル環境は、様々な要素（例えば、距離によって信号の減衰が大きいか、瞬間的に深いフェージング（ｄｅｅｐ ｆａｄｉｎｇ）が発生しうる。）がチャネルに影響を与えるため、実際に受信端で信号が正しく受信されたか、或いは衝突が発生したかを、送信端にとっては正確にキャリアセンシング（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）することができない。

上述したような無線通信システムで機器間干渉を効率的に制御して信号を送受信する技術が必要である。ただし、高密度無線ＬＡＮシステムで機器間の間接制御を行うことから、ＡＰのデータ送信が遅延されることがあり、そこで、ＡＰがＳＴＡにデータを効率的に送信できる技術が望まれる。

上述したような課題を解決するための本発明の一態様では、無線ＬＡＮシステムにおいてＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）が無線チャネルを設定する方法であって、主チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び一つ以上の補助チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）を設定し、前記一つ以上の補助チャネルに一つ以上の下りリンク用チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を設定することを有し、前記一つ以上の下りリンク用チャネルは、隣接ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の主チャネルと重ならないように設定し、前記一つ以上の下りリンク用チャネルに関する設定情報を含むフレームを、前記ＡＰに連結されたステーションに送信することを特徴とする、無線チャネル設定方法を提供する。

一方、本発明の他の態様では、無線ＬＡＮシステムにおいて無線チャネル設定を行うＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）装置であって、前記ＡＰに連結されたステーションと信号を送受信する送受信器と、前記送受信器に接続して、主チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び一つ以上の補助チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）を設定し、前記一つ以上の補助チャネルに一つ以上の下りリンク用チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を設定する制御器とを備え、前記制御器は、前記一つ以上の下りリンク用チャネルが隣接ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の主チャネルと重ならないように設定し、前記一つ以上の下りリンク用チャネルに関する設定情報を含むフレームを構成し、これを前記送受信器を介して、前記ＡＰに連結されたステーションに送信するように構成されたことを特徴とする、ＡＰ装置を提供する。

ここで、前記ＡＰに連結されたステーションに、前記隣接ＢＳＳに関する情報を要求する要求メッセージを送信し、前記ＡＰに連結されたステーションから、前記隣接ＢＳＳに関する情報を含む応答メッセージを受信することをさらに有することができ、前記ＡＰに連結された複数のステーションに、前記隣接ＢＳＳに関する情報を要求する要求メッセージを放送又はマルチキャストし、前記複数のステーションの一つ以上から、それぞれのステーションが有する隣接ＢＳＳに関する情報を応答メッセージで受信することができる。

前記隣接ＢＳＳに関する情報を含む応答メッセージは、該当のＢＳＳのＢＳＳ ＩＤ、主チャネル及び補助チャネル情報、帯域幅情報、下りリンク用チャネル情報、動作クラス（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｃｌａｓｓ）のうち一つ以上の情報を含むことができる。

前記ＡＰに連結されたステーションのうち第１ステーションが他のＢＳＳ領域と重ならない位置にある場合、前記第１ステーションに送信するデータを前記下りリンク用チャネルを介して送信することができ、前記ＡＰに連結されたステーションのうち第２ステーションが他のＢＳＳ領域と重なる位置にある場合、前記第２ステーションに送信するデータを前記下りリンク用チャネルではなく一般チャネルで送信することができる。

前記ＡＰに連結されたステーションのうち第１ステーションが他のＢＳＳ領域と重ならない位置にある場合、前記ＡＰは、前記第１ステーションに送信するデータを、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）及びＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム交換無しで前記下りリンク用チャネルで送信することができ、前記ＡＰに連結されたステーションのうち第２ステーションが他のＢＳＳ領域と重なる位置にある場合、前記第２ステーションに送信するデータを、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）及びＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム交換後に前記下りリンク用チャネルで送信することができる。

前記ＡＰに連結されたステーションのうち第１ステーションに対するデータ送信状況が一定レベル以下である場合、前記第１ステーションに送信するデータを前記下りリンク用チャネルではなく一般チャネルで送信したり、又はＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）及びＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム交換後に前記下りリンク用チャネルで送信することができる。

一方、前記一つ以上の下りリンク用チャネルが２以上である場合、第１タイプ下りリンク用チャネルは、他のＢＳＳ領域と重ならない位置にあるステーションのための下りリンク用チャネルとして設定し、第２タイプ下りリンク用チャネルは、他のＢＳＳ領域と重なる位置にあるステーションのための下りリンク用チャネルとして設定することができる。

ここで、前記第２タイプ下りリンク用チャネルは、隣接したＢＳＳの第２タイプ下りリンク用チャネルと異なる周波数チャネルとなるように設定されてもよい。

また、前記ＡＰに連結されたステーションからスキャニング結果を受信して、各ステーションが他のＢＳＳ領域と重なる位置にあるか否かを判定することができる。

上述したような本発明によれば、一つのＡＰに複数のＳＴＡが連結された高密度無線ＬＡＮ状況でＡＰのデータ送信遅延を減少させることで、システム性能を高めることができ、ＳＴＡのデータ送信遅延も最小化することができる。

図１は、無線ＬＡＮシステムの構成の一例を示す図である。 図２は、無線ＬＡＮシステムの構成の他の例を示す図である。 図３は、無線ＬＡＮシステムにおけるＤＣＦメカニズムを説明するための図である。 図４は、既存の衝突解決メカニズムの問題を説明するための例示図である。 図５は、既存の衝突解決メカニズムの問題を説明するための例示図である。 図６は、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて、隠れノード問題を解決するメカニズムを説明するための図である。 図７は、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて、さらしノード問題を解決するメカニズムを説明するための図である。 図８は、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて動作する方法を具体的に説明するための図である。 図９は、本発明の一実施の形態に係る、無線ＬＡＮシステムにおける下りリンク用チャネルの概念を説明するための図である。 図１０は、本発明の一実施の形態によって、活性化モードＳＴＡが下りリンク用チャネルを用いて動作する方法を説明するための図である。 図１１は、本発明の一実施の形態によってＡＰが無線チャネルを割り当てる方法を示す図である。 図１２は、本発明の一実施の形態に係る、ＡＰが下りリンク用チャネル設定情報をＳＴＡに提供する方法を示す図である。 図１３は、本発明の一実施の形態に係る、下りリンク用チャネル動作情報及び下りリンク用チャネル動作フィールドフォーマットの一例をそれぞれ示す図である。 図１４は、本発明の一実施の形態に係る、下りリンク用チャネル動作情報及び下りリンク用チャネル動作フィールドフォーマットの一例をそれぞれ示す図である。 図１５は、本発明の好適な一実施の形態によって、無線チャネルを割り当てる方法を説明するための図である。 図１６は、本発明の一実施の形態に係る、ＨＥＷ性能要素のフォーマットを示す図である。 図１７は、図１６で下りリンク用チャネルを支援するか否かを示すフィールドを示す図である。 図１８は、本発明の各実施の形態によってＡＰがＳＴＡを介して他のＢＳＳの情報を収集する方法を説明するための図である。 図１９は、本発明の各実施の形態によってＡＰがＳＴＡを介して他のＢＳＳの情報を収集する方法を説明するための図である。 図２０は、本発明の各実施の形態によってＡＰがＳＴＡを介して他のＢＳＳの情報を収集する方法を説明するための図である。 図２１は、図２０の方式と異なる運用例を説明するための図である。 図２２は、図２０の方式と異なる運用例を説明するための図である。 図２３は、特定ＢＳＳのＳＴＡが隣接ＢＳＳの領域に重なって位置する場合の問題を説明するための図である。 図２４は、特定ＢＳＳのＳＴＡが隣接ＢＳＳの領域に重なって位置する場合の問題を説明するための図である。 図２５は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の実施例を説明するための図である。 図２６は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の実施例を説明するための図である。 図２７は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の実施例を説明するための図である。 図２８は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の実施例を説明するための図である。 図２９は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の実施例を説明するための図である。 図３０は、ＡＰが、連結されたＳＴＡが他のＢＳＳ範囲にあるかを判定するための実施例を示す図である。 図３１は、ＡＰが、連結されたＳＴＡが他のＢＳＳ範囲にあるかを判定するための実施例を示す図である。 図３２は、本発明の一実施例によって、送信失敗を通じてチャネルスキャニングプロシージャを開始する方法を説明するための図である。 図３３は、下りリンク用チャネルを用いた無線ＬＡＮ動作方法を具現するための装置を説明するための図である。

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する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明を実施できる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細部事項を含む。しかし、当業者にとっては本発明をこのような具体的な細部事項無しにも実施できるということが理解できる。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を省略してもよく、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してもよい。

上述したように、以下の説明は、高密度無線ＬＡＮシステムにおいて下りリンクチャネル概念の導入とこれを用いた通信方法及びそのための装置に関する。そのために、まず、本発明が適用される無線ＬＡＮシステムについて具体的に説明する。

図１は、無線ＬＡＮシステムの構成の一例を示す図である。

図１に示すように、無線ＬＡＮシステムは、一つ以上の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ）を含む。ＢＳＳは、同期化に成功して互いに通信できるステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ）の集合である。

ＳＴＡは、媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）と無線媒体に対する物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）インターフェースを含む論理個体であり、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）及び非ＡＰ ＳＴＡ（Ｎｏｎ−ＡＰ Ｓｔａｔｉｏｎ）を含む。ＳＴＡのうち、ユーザの操作する携帯用端末は、非ＡＰ ＳＴＡであり、ＳＴＡと単純に呼ばれるときには、非ＡＰ ＳＴＡのことを指すことができる。非ＡＰ ＳＴＡは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装備（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、携帯用端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、又は移動加入者ユニット（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）などと呼ぶこともできる。

そして、ＡＰは、自身に連結されたＳＴＡ（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｓｔａｔｉｏｎ）に無線媒体を介して分配システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ）への接続を提供する個体である。ＡＰは、集中制御器、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、又はサイト制御器などと呼ぶこともできる。

ＢＳＳは、インフラストラクチャ（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）ＢＳＳと独立した（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）とに区別することができる。

図１に示すＢＢＳは、ＩＢＳＳである。ＩＢＳＳは、ＡＰを含まないＢＳＳを意味し、ＡＰを含まないことから、ＤＳへの接続が許容されず、自己完備的なネットワーク（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成する。

図２は、無線ＬＡＮシステムの構成の他の例を示す図である。

図２に示すＢＳＳは、インフラストラクチャＢＳＳである。インフラストラクチャＢＳＳは、一つ以上のＳＴＡ及びＡＰを含む。インフラストラクチャＢＳＳにおいて非ＡＰ ＳＴＡ同士間の通信はＡＰを介してなされることが原則であるが、非ＡＰ ＳＴＡ間に直接リンク（ｌｉｎｋ）が設定された場合には、非ＡＰ ＳＴＡ間の直接通信も可能である。

図２に示すように、複数のインフラストラクチャＢＳＳは、ＤＳを介して相互接続されてもよい。ＤＳを介して接続された複数のＢＳＳを、拡張サービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＥＳＳ）という。ＥＳＳに含まれるＳＴＡは互いに通信することができ、同一のＥＳＳ内で非ＡＰ ＳＴＡはシームレスに通信しながら一つのＢＳＳから他のＢＳＳに移動することができる。

ＤＳは、複数のＡＰを接続するメカニズム（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）であって、必ずしもネットワークである必要はなく、所定の分配サービスを提供可能な如何なる形態も可能である。例えば、ＤＳは、メッシュ（ｍｅｓｈ）ネットワークのような無線ネットワークであってもよく、ＡＰを互いに接続させる物理的な構造物であってもよい。

以上に基づいて、無線ＬＡＮシステムにおいて衝突検出技術について説明する。

上述したように、無線環境では様々な要素がチャネルに影響を与えているため、送信端が正確に衝突を検出できないという問題がある。そこで、８０２．１１では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ／ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムであるＤＣＦ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を導入している。

図３は、無線ＬＡＮシステムにおけるＤＣＦメカニズムを説明するための図である。

ＤＣＦは、送信するデータを有するＳＴＡが、データを送信する前に特定の期間（例えば、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ ｉｎｔｅｒ−ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ））に媒体をセンシングするＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）を行う。このとき、媒体がアイドル（ｉｄｌｅ）であれば、ＳＴＡはその媒体を用いて信号を送信することができる。しかし、媒体がビジー（ｂｕｓｙ）であれば、既に複数のＳＴＡがその媒体を使用するために待機していると仮定し、ＤＩＦＳに加えてランダムバックオフ周期（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋｏｆｆ ｐｅｒｉｏｄ）だけをさらに待った後、データを送信することができる。このとき、ランダムバックオフ周期は、衝突を回避できるようにするが、これは、データを送信するための複数のＳＴＡが存在すると仮定するとき、各ＳＴＡは確率的に異なるバックオフ間隔値を有し、結果として個別の送信タイムを有するためである。あるＳＴＡが送信を始めると、他のＳＴＡはその媒体を使用することができない。

ランダムバックオフ時間及びプロシージャについて簡単に説明すると、次のとおりである。

特定の媒体がビジーからアイドルに切り替わると、複数のＳＴＡはデータを送るために準備し始める。このとき、衝突を最小化させるために、データを送信しようとするＳＴＡはそれぞれランダムバックオフカウントを選択し、そのスロット時間だけ待つ。ランダムバックオフカウントは、類似ランダム整数（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｉｎｔｅｇｅｒ）値であり、［０〜ＣＷ］範囲で均一に分布している値の中から一つを選択する。ＣＷは、‘ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ’を意味する。

ＣＷパラメータは初期値としてＣＷｍｉｎ値を取るが、送信に失敗すると、値を２倍に増やす。例えば、送信したデータフレームに対するＡＣＫ応答を受信できなかった場合、衝突が起こったと見なすことができる。ＣＷ値がＣＷｍａｘ値を有すると、データ送信に成功するまでＣＷｍａｘ値に維持させ、デーだ送信に成功するとＣＷｍｉｎ値に再設定する。このとき、ＣＷ、ＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘは、具現と動作の便宜のために、２ⁿ−１に維持させることが好ましい。

一方、ランダムバックオフ手順が始まると、ＳＴＡは、［０〜ＣＷ］範囲内でランダムバックオフカウントを選択した後、バックオフスロットがカウントダウンされる間に続けて媒体をモニタする。この間に媒体がビジー状態になるとカウントダウンを止め、媒体が再びアイドルになると余りのバックオフスロットのカウントダウンを再開する。

図３を参照すると、複数のＳＴＡがデータを送ろうとするとき、ＳＴＡ３の場合、ＤＩＦＳだけ媒体がアイドル状態だったため、直ちにデータフレームを送信し、余りのＳＴＡは、その媒体がアイドルになることを待つ。媒体がしばらくの間ビジー状態であったため、複数のＳＴＡがその媒体を使用する機会を見ているはずである。したがって、各ＳＴＡはランダムバックオフカウントを選択するようになるが、図３では、このとき、最も小さいバックオフカウントを選択したＳＴＡ２がデータフレームを送信することを示している。

ＳＴＡ２の送信が終わると再び媒体はアイドル状態になり、ＳＴＡは、止めていたバックオフ間隔に対するカウントダウンを再開する。図３は、ＳＴＡ２の次に小さいランダムバックオフカウント値を有し、媒体がビジーだったときに一時カウントダウンを止めていたＳＴＡ５が、余りのバックオフスロットをカウントダウンした後、データフレーム送信を始めたが、偶然にＳＴＡ４のランダムバックオフカウント値と重なることになり、衝突が起こったことを示している。この場合、両ＳＴＡのデータ送信後にいずれもＡＣＫ応答を受けることができず、ＣＷを２倍に増やして再びランダムバックオフカウント値を選択する。

既に言及したように、ＣＳＭＡ／ＣＡの最も基本は、キャリアセンシングである。端末機は、ＤＣＦ媒体のビジー／アイドルを判断するために物理キャリアセンシング及び仮想キャリアセンシングを用いることができる。物理キャリアセンシングは、ＰＨＹ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）端でなされ、エネルギー検出（ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）又はプリアンブル検出（ｐｒｅａｍｂｌｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）によってなされる。例えば、受信端での電圧レベルを測定したり、プリアンブルが読まれたものと判断されると、媒体がビジー状態であると判断することができる。仮想キャリアセンシングは、ＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を設定し、他のＳＴＡがデータを送信できないようにする手法であり、ＭＡＣヘッダーの持続期間フィールド（Ｄｕｒａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）の値を用いて行う。一方、衝突の可能性を減らすために、ロバスト衝突検出メカニズム（ｒｏｂｕｓｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を導入しているが、その理由は、次の２つの例題から確認できる。便宜のために、キャリアセンシング範囲は送信範囲と同一であると仮定する。

図４及び図５は、既存の衝突解決メカニズムの問題を説明するための例示図である。

具体的に、図４は、隠れノード問題（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ ｉｓｓｕｅｓ）を説明するための図である。この例は、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとが通信中にあり、ＳＴＡ Ｃが、送信する情報を有する場合である。具体的に、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂに情報を送信している状況で、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｂにデータを送る前に媒体をキャリアセンシングする時、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ａの送信範囲外にあるためにＳＴＡ Ａの信号送信を検出できず、媒体がアイドル状態にあると見なす可能性がある。結局、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の隠れノード（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ）ということができる。

一方、図５は、さらしノード問題（ｅｘｐｏｓｅｄ ｎｏｄｅ ｉｓｓｕｅｓ）を説明するための図である。現在、ＳＴＡ ＢはＳＴＡ Ａにデータを送信している。この時、ＳＴＡ Ｃはキャリアセンシングをするが、ＳＴＡ Ｂが情報を送信する状態であることから、媒体がビジー状態であると感知する。その結果、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄにデータを送信しようとする場合にも、媒体はビジーとしてセンシングされ、その結果、ＳＴＡ Ｃは、媒体がアイドルになるまで不要に待たなければならないという状況が発生する。すなわち、ＳＴＡ Ａは、ＳＴＡ ＣのＣＳ範囲外にあるにもかかわらず、ＳＴＡ Ｃの情報送信を防ぐ場合が発生する。このとき、ＳＴＡ ＣはＳＴＡ Ｂのさらしノード（ｅｘｐｏｓｅｄ ｎｏｄｅ）となる。

上述の状況で衝突回避メカニズムを旨く利用するために、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）を導入することによって、周囲のＳＴＡが、２つのＳＴＡが情報送信をするか否かをオーバーヒア（ｏｖｅｒｈｅａｒｉｎｇ）し得る余地を残すことができる。すなわち、データを送信しようとするＳＴＡが、データを受信するＳＴＡにＲＴＳフレームを送信すると、この受信端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６は、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて隠れノード問題を解決するメカニズムを説明するための図である。

図６で、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｃが両方ともＳＴＡ Ｂにデータを送信しようとする場合である。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にもＳＴＡ Ｃにも送る。その結果、ＳＴＡ Ｃは、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとのデータ送信が終わるまで待ち、衝突を避けることができる。

図７は、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて、さらしノード問題を解決するメカニズムを説明するための図である。

図７で、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ ＢとのＲＴＳ／ＣＴＳ送信をオーバーヒアすることにより、ＳＴＡ Ｃは他のＳＴＡ Ｄにデータを送信しても衝突が起きないことが分かる。すなわち、ＳＴＡ Ｂは、周囲の全ての端末機にＲＴＳを送信し、実際に送るデータを有するＳＴＡ ＡのみがＣＴＳを送信する。ＳＴＡ Ｃは、ＲＴＳだけを受け、ＳＴＡ ＡのＣＴＳは受けなかったため、ＳＴＡ ＡはＳＴＣ ＣのＣＳ範囲外にあるということが分かる。

図８は、上述したようなＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて動作する方法を具体的に説明するための図である。

図８で、送信端ＳＴＡは、ＤＩＦＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＩＦＳ）後に、信号を送信する受信端ＳＴＡにＲＴＳフレームを送信することができる。このＲＴＳフレームを受信した受信端ＳＴＡは、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ ＩＦＳ）後にＣＴＳを送信端ＳＴＡに送信することができる。受信端ＳＴＡからＣＴＳを受信した送信端ＳＴＡは、ＳＩＦＳ後に、図８に示すようにデータを送信することができる。データを受信した受信端ＳＴＡは、ＳＩＦＳ後に、受信したデータに対してＡＣＫ応答を送信することができる。

一方、上述した送受信端ＳＴＡ以外の隣接ＳＴＡのうち、送信端ＳＴＡのＲＴＳ／ＣＴＳを受信したＳＴＡは、図６及び図７で上述しように、ＲＴＳ／ＣＴＳの受信の有無によってビジー／アイドルを判断し、これによって、ＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を設定することができる。ＮＡＶ期間が終了すると、ＤＩＦＳ後に、図３で上述したような衝突解決のための手続きを行うことができる。

既存の無線ＬＡＮシステムは、ＡＰであれ非ＡＰ ＳＴＡであれ、定められた基準（例えば、ＤＣＦ、ＥＤＣＡなど）を用いて、上述したような競合ベースにフレーム送信を行う。例えば、一つのＡＰに１００個の非ＡＰ ＳＴＡが連結している状態で、ＡＰか非ＡＰ ＳＴＡかにかかわらずいずれも競合によってフレームを送信する。実際、無線ＬＡＮ環境でＡＰが全ＳＴＡに送信するデータの量は、一つのＢＳＳ内における全ＳＴＡがＡＰに送信するデータの量より多いか又は略同一である。したがって、特定の時点にＡＰが多いＳＴＡに送信するデータを有しており、送信するデータを有するＳＴＡの数が多いとすれば、競合又はそれによる衝突状況が多く発生することがあり、これによって、ＡＰの有しているデータのうち、最後のＳＴＡに送信するデータが遅れて送信され、ユーザのＱｏＳを満たさないか、さらにはパケット送信時間が終了（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）して受信機でパケットが捨てられる場合もある。このような状況は、オーディオ／ビデオストリーミングのような実時間サービスに致命的に作用しうる。

また、ＡＰによって送信される多量のデータは、ＳＴＡの送信を遅延させ、フレーム送信を試みるＳＴＡの数を増加させる結果を招きうる。この場合、ＤＬ送信の完了後に、ＵＬ送信が突然に集まり、上述した隠れノードによる衝突状況が多く発生しうる。

このような高密度無線ＬＡＮ環境でＤＬとＵＬとの衝突を減らすために、本発明に係るＡＰは、下りリンク用チャネルを運用することを提案する。

図９は、本発明の一実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムにおける下りリンク用チャネルの概念を説明するための図である。

図９に示すように、本実施の形態では、ＡＰが一つ以上のチャネルを使用できる場合、一つ以上のチャネルを、ＡＰがこれに連結されたＳＴＡにデータを送信するための下りリンク用チャネルに設定して使用することを提案する。図９で、ＣＨ１は、本実施の形態に係る下りリンク用チャネルであることを、ＣＨ２は一般チャネルであることを例示している。

ＡＰは、ＳＴＡの連結（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）又は既存ＳＴＡを支援可能な一般チャネルを有しなければならない。すなわち、図９で、ＣＨ２でＳＴＡの連結及び既存の無線ＬＡＮシステムにおけるデータ送受信が同一になされると仮定する。

一方、本実施の形態によって導入される下りリンク用チャネル（ＤＬ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）ＣＨ１で、ＡＰはＡＰと連結されたＳＴＡに、上述したような上りリンクデータ送信との競合無しで、ＡＰによるデータ送信を行い、一般チャネルＣＨ２では上りリンクデータを受信することを提案する。ここで、下りリンク用チャネルは、上りリンクデータ送信が行われないという点で一般チャネルと区別されるが、このチャネルでＡＰのデータ送信に関連したＳＴＡの制御信号（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が送信されてもよい。

以下では、上述した下りリンク用チャネルを用いた活性化モードＳＴＡの動作について説明する。

図１０は、本発明の一実施の形態によって活性化モードＳＴＡが下りリンク用チャネルを用いて動作する方法を説明するための図である。

本実施の形態に係るＳＴＡ１は、ＡＰと従来のような連結を行うことができ、このような連結手続きでは一般チャネルを用いることができる。一方、ＡＰと連結されたＳＴＡ１が活性化モードで動作する場合、一般に、本実施の形態に係る下りリンク用チャネル（ＤＬ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）にスイッチングし、上述したＣＣＡを行うことができる。ＣＣＡの結果、ＡＰがＳＴＡ１にデータを送信可能であれば、ＡＰは、下りリンク用チャネルでＳＴＡ１にデータを送信し、これによって、ＳＴＡ１は下りリンク用チャネルでＡＣＫを送信することができる。

上述した説明に基づいて、以下では、ＡＰが下りリンク用チャネルを使用する際に無線チャネルを設定する手続きを説明する。

ＡＰが十分にアイドルであるチャネルを発見すると、アイドルなチャネルに主チャネル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）と補助チャネル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）を決定することができる。主チャネルは、ＢＳＳのメンバーである全てのＳＴＡが共通に動作できるチャネルを意味し、補助チャネルは、４０ＭＨｚチャネルを構成するためにＨＴ ＳＴＡによって主チャネルと共に連結されて利用可能な２０ＭＨｚチャネルを意味することができる。

図１１は、本発明の一実施の形態によってＡＰが無線チャネルを割り当てる方法を示す図である。

本実施の形態に係るＡＰは、補助チャネルのうち一つ以上を下りリンク用チャネルに設定することを提案する。例えば、ＢＳＳ１のように、２０ＭＨｚの主チャネル（ＣＨ２）と２０ＭＨｚの補助チャネル（ＣＨ１、ＣＨ３及びＣＨ４）が設定された場合、ＢＳＳ２に示すように、補助チャネルのうち一つ以上のチャネル（ＣＨ３及びＣＨ４）に下りリンクチャネルを設定することを提案する。

主チャネルは、上述したようなレガシーＳＴＡと共有されるチャネルであり、ＡＰの速いデータ送信のための下りリンク用チャネルは、主チャネルではなく補助チャネルに設定して、競合を最小化することが好ましい。

図１２は、本発明の一実施の形態に係る、ＡＰが下りリンク用チャネル設定情報をＳＴＡに提供する方法を示す図である。

本実施の形態に係るＡＰは、このような下りリンク用チャネルに関する情報を、ビーコンフレーム（Ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）、プローブ応答フレーム（Ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）でＳＴＡに伝達することができる。他の一方、ＡＰが送信するビーコン又はプローブ応答フレームに対応してＳＴＡから受信される連結要求メッセージに対する連結応答フレーム（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）で下りリンク用チャネル情報をＳＴＡに伝達することができる。

このとき、送信される下りリンク用チャネル情報は、図１３のような下りリンク用チャネル動作情報形態を有することができる。また、図１４は、下りリンク用チャネル動作フィールドフォーマットの一例を示す。

図１４に示すように、下りリンク用チャネル動作フィールドは、チャネル中心周波数及びチャネル幅サブフィールドを含むことができる。これを次表１のように定義することができる。

図１５は、本発明の好適な一実施の形態によって無線チャネルを割り当てる方法を説明するための図である。

本実施の形態に係るＡＰは、チャネルがビジーであれば、ビジーなチャネルの中から適切に主チャネル及び補助チャネルを設定し、補助チャネルの中から下りリンク用チャネルを設定することができる。また、主チャネルは他のＢＳＳの補助チャネルとして割り当てないことが好ましい。これは、競合ベースに動作するとき、チャネルがビジーである状況を減らして全帯域を効率的に利用するためである。したがって、図１５に示すように、ＢＳＳ１の主チャネルはＢＳＳ２の主チャネルと重なって設定することが好ましい。また、ＡＰは、下りリンク用チャネルが他のＢＳＳの主チャネルと重ならないように設定する。

上述したような構成を可能にするために、本実施の形態に係る非ＡＰ ＳＴＡは、スキャニング（例えば、ビーコン又はプローブ応答）から、現在検索されたＡＰで下りリンク用チャネルを支援するか否かが分かり、図１２に示したように、連結過程の間に下りリンク用チャネルを支援するかに関する性能情報をＡＰに知らせることができる。

下りリンク用チャネル性能情報は、連結要求／連結応答メッセージに含まれてもよい。これは、図１６に示すようなＨＥＷ性能要素の形態を有することができる。

すなわち、ＨＥＷ ＳＴＡは、ＨＥＷ性能要素を送信することによって、自身がＨＥＷ ＳＴＡであることを宣言することができる。図１６に示すように、ＨＥＷ性能要素は、ＨＥＷ ＳＴＡのＨＥＷ性能を知らせるために様々なフィールドを有することができる。

具体的に、ＨＥＷ性能要素は、図１７に示すように、下りリンク用チャネルが支援されるか否かを示すフィールドを有することができる。下りリンク用チャネル支援サブフィールドを次表２のように規定することができる。

ＡＰが他のＢＳＳに属したＡＰの信号を聞ける場合に、ビーコンを受信して、主チャネル、補助チャネル、下りリンク用チャネルを適切に設定することができるが、他のＢＳＳのＡＰの信号を直接聞けない場合には、ＡＰは任意に各チャネルを設定することができる。ただし、本発明の好適な一実施の形態では、ＡＰに連結された一部のＳＴＡが他のＢＳＳ領域に存在すると、ＡＰがＳＴＡから他のＢＳＳのチャネル情報を収集することができ、これに基づいてＡＰはチャネル情報を変更することができる。

図１８は、本発明の一実施の形態によってＡＰがＳＴＡを介して他のＢＳＳの情報を収集する方法を説明するための図である。

図１８に示すように、ＡＰはＳＴＡに、ＳＴＡの周囲に他のＢＳＳが存在すると、そのＢＳＳに関する情報を送ることを要求することができる。ＳＴＡが連結されたＡＰから他のＢＳＳ情報の要求を受けると、ＳＴＡは、自身が有している他のＢＳＳの情報をＡＰに送信するか、特定の期間にスキャン（ビーコンを受信、又はプローブ応答を受信）して他のＢＳＳの情報を受け、それをＡＰに送信することができる。

ＳＴＡがＡＰから、他のＢＳＳ情報要求メッセージを受ると、自身が以前に受けた情報（ビーコン、プローブ応答など）に基づいて、ＡＰに隣接りＢＳＳの情報を送信することができる。ＡＰは、ＳＴＡから受けた情報に基づいて、上述したような基準に基づいて適切にチャネルを再構成することができる。

ＳＴＡがＡＰに送る他のＢＳＳ情報は、他のＢＳＳのビーコン又はプローブ応答などを受けて取得したシステム情報であってもよい。例えば、ＳＴＡは、他のＢＳＳのＢＳＳＩＤ、主チャネル及び補助チャネル情報（例えば、主チャネルインデックス）、帯域幅、下りリンク用チャネル情報、動作クラスのうち一つ以上を他のＢＳＳ情報要素に含めて送信することができる。

図１９は、本発明の他の実施例によってＡＰが他のＢＳＳ情報を取得する方法を説明するための図である。

図１９に示すように、ＳＴＡが、連結されたＡＰから他のＢＳＳ情報要求メッセージを受けたとき、現在チャネルをスキャン（ビーコン又はプローブ応答受信）した後、取得した他のＢＳＳの情報をＡＰに送信することができる。ＡＰは、ＳＴＡから受けた情報に基づいて適切にチャネルを再構成することができる。この場合、ＡＰはＳＴＡに他のＢＳＳ情報要求メッセージを送信した後、ＳＴＡから他のＢＳＳ情報を受けるまで当該ＳＴＡにＤＬフレームを送信しなくてもよい。

図２０は、本発明の他の実施例によってＡＰが他のＢＳＳ情報を取得する方法を説明するための図である。

図２０に示すように、ＡＰは、他のＢＳＳ情報要求メッセージを放送／マルチキャスト形態で送信し、一つ以上のＳＴＡから隣接ＢＳＳ情報を取得することができる。

図２０の例で、ＡＰは、他のＢＳＳ情報要求メッセージを放送し、当該フレームを受けたＳＴＡは、他のＢＳＳの情報を応答メッセージに含めて送信することができる。この場合、ＳＴＡは、上述した２つの情報（以前に取得した情報、又は要求を受け、チャネルをスキャンして取得した情報）のうち一つ以上を用いて応答メッセージを送信することができる。

一方、他のＢＳＳ情報を取得できなかったＳＴＡは、他のＢＳＳ情報がないことを示す応答メッセージを送信することができる。すなわち、図２０の例で、ＳＴＡ２は他のＢＳＳと重複しない領域に位置し、他のＢＳＳに関する情報を取得できないため、ＡＰの他のＢＳＳ情報要求メッセージに対して他のＢＳＳに対する情報がないことを示す応答メッセージを送信することができる。

図２１及び図２２は、図２０の方式と異なる運用例を説明するための図である。

図２１に示すように、本発明の他の実施例では、他のＢＳＳの情報を取得できなかったＳＴＡは、他のＢＳＳ情報要求に対する応答メッセージを送信しなくてもよい。具体的に、図２１で、ＳＴＡ２はＡＰから他のＢＳＳ情報要求メッセージを受けたが、他のＢＳＳ情報を有しておらず、ＡＰに応答フレームを送信しなくてもよい。

なお、図２２に示すように、特定ＳＴＡが有している他のＢＳＳ情報が、他のＳＴＡが送信した他のＢＳＳ情報と同一であれば、重複を避けるために応答メッセージの送信を行わなくてもよい。

具体的に、図２２で、ＳＴＡ３は、ＡＰから他のＢＳＳ情報要求メッセージを受信した後、ＳＴＡ１が送信した他のＢＳＳ情報応答を聞いたとき、当該情報に自身の有している他のＢＳＳ情報と同じ情報が含まれていると、応答フレームを送信しなくてもよい。

以下では、上述したような無線チャネル割り当て方法を、周波数再割り当て（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｐａｒｔｉｔｉｏｎ）技術と結び付けて適用する方法について説明する。すなわち、一つのチャネルを専用する（ｄｅｄｉｃａｔｅ）ことによって起こりうる周波数運用上の非効率性及びＢＳＳ境界における性能劣化の問題を、端末の位置及び信号電力ベースに周波数再割り当て方法と結びつけることによって解決することができる。

ＡＰが、ＢＳＳ内にあるＳＴＡが他のＢＳＳ領域に属している場合、下りリンク用チャネルで、当該ＳＴＡに無条件でＤＬデータを送信すると、ＤＬデータ送信の失敗が多く発生しうる。これは、特に、小型セル（ＢＳＳ）配置環境などで、ＡＰ１とＡＰ２の相互間に聞こえる（ｈｅａｒａｂｌｅ）状況（相互検出可能な状況）を保障し難いためである。

以下では、このようなＤＬ送信失敗を低減できる方法を提供する。

図２３及び図２４は、特定ＢＳＳのＳＴＡが隣接ＢＳＳの領域に重なって位置する場合の問題を説明するための図である。

図２３に示す例で、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２はＡＰ１に連結されており、ＳＴＡ３とＳＴＡ４はＡＰ２に連結されている。ＳＴＡ１とＳＴＡ３は、ＡＰ１とＡＰ２の送信領域にあり、ＳＴＡ２はＡＰ１の送信領域、ＳＴＡ４はＡＰ２の送信領域にある。ＡＰ１とＡＰ２は互いの送信領域に属しない。

一方、図２４に示すように、ＡＰ１によるＢＳＳ１及びＡＰ２によるＢＳＳ２において、下りリンク用チャネルはいずれもＣＨ２に設定されており、ＣＨ１は一般チャネルとして設定されている。ＣＨ１は、上述したように、主チャネルであってもよい。

上述したような状況で、ＳＴＡ１及びＳＴＡ３に効率的にデータを送信するための方法として次のような実施例を提案する。

＜実施例１＞
図２５は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の一実施例を示す図である。

ＡＰ１は、ＳＴＡ２及びＳＴＡ１に下りリンク用チャネルでＤＬデータを送信することができる。ただし、本実施例では、他のＢＳＳ送信範囲にある（例えば、ＤＬデータ送信失敗が多く発生するか、又はＳＴＡから他のＢＳＳ情報を取得することによって）ＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１）に一般チャネルでＤＬデータを送信することを提案する。ＡＰ２も同様に、他のＢＳＳ送信範囲にあるＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ３）に一般チャネルでＤＬデータを送信することができる。

図２５に示すように、ＳＴＡ１とＳＴＡ２は一般チャネルでＡＰと連結を行った後、ＳＴＡ１は他のＢＳＳ送信範囲に位置するため、ＡＰ１から一般チャネルでＤＬフレームを受信し、ＳＴＡ２は他のＢＳＳ送信範囲に位置しないため、下りリンク用チャネルにスイッチングした後、下りリンク用チャネルでＤＬフレームを受信することができる。

自身が他のＢＳＳ送信範囲に位置するか否かに対するＳＴＡの判断は、チャネルをスキャンした後、他のＡＰを探し、ＡＰからシステム情報（ビーコン又はプローブ応答）を受けた時、他のＢＳＳ送信範囲中にあると判断することができる。また、他のＢＳＳ送信領域中にあるＳＴＡの送信が検出された時も、ＳＴＡは他のＢＳＳ送信範囲中に属していると決定することができる。これは、ＲＳＳＩなどの測定ベースターゲットＡＰ以外の他のＡＰのＢＳＳＩＤなどを検出した場合などを、その基準とすることができる。

本実施例は、ＢＳＳ中心領域と境界領域とに分けた状況における方法について主に説明したが、これは、他の周波数再使用（例えば、３ ｆａｃｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｐａｒｔｉｔｉｏｎ）方法にも同様の適用が可能である。

＜実施例２＞
図２６は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の他の実施例を示す図である。

本実施例で、ＡＰ１は連結されているＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１，ＳＴＡ２）に、下りリンク用チャネルでＤＬデータを送信することができ、ＳＴＡのうち、他のＢＳＳ送信領域中にあるＳＴＡにＤＬデータを送信するときには、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いて送信することを提案する。

図２６に示す例で、ＳＴＡ２は他のＢＳＳ領域に属しないため、ＡＰ１はＳＴＡ２に直接ＤＬフレームを送信することができる。ただし、ＳＴＡ１は他のＢＳＳの送信領域にも属しているため、ＡＰ１はＤＬデータを送信するとき、上述したとおり、ＲＴＳ及びＣＴＳを交換した後、ＤＬデータを送信するようにすることを提案する。

＜実施例３＞
上述した実施例１及び実施例２を併せて運用することもできる。すなわち、他のＢＳＳ領域中にあるＳＴＡの一部には一般チャネルでＤＬデータを送信し、他のＢＳＳ送信領域中にあるＳＴＡの他の一部には下りリンク用チャネルでＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いてＤＬデータを送信することができる。

＜実施例４＞
図２７は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の更に他の実施例を示す図である。

ＡＰで多重チャネルを下りリンク用チャネルとして用いるときには、図２７に示すように、一つのチャネルは、ＢＳＳセンター（すなわち、他のＢＳＳに属しない）にあるＳＴＡのために使用し、他のチャネルは、ＢＳＳの縁に位置する（すなわち、他のＢＳＳ送信領域に属した）ＳＴＡのために使用することができる。

図２７の例で、ＡＰ１とＡＰ２は、ＣＨ３及びＣＨ４を下りリンク用チャネルとして使用し、ＡＰ１は、ＣＨ３をＢＳＳ（又はセル）中央にあるＳＴＡのために使用し、ＣＨ４をＢＳＳ境界にあるＳＴＡのために使用することができる。一方、ＡＰ２は、ＣＨ３をＢＳＳ境界にあるＳＴＡのために使用し、ＣＨ４をＢＳＳ中央にあるＳＴＡのために使用することができる。

＜実施例５＞
本実施例では、ＢＳＳ境界に位置するか、又は他のＢＳＳの送信範囲中にあるＳＴＡにＤＬフレームを送信するとき、一般チャネルで送信することを仮定し、一般チャネルでＤＬデータを送信するとき、ＲＴＳ／ＣＴＳ手続きを用いて、ＢＳＳ境界又は他のＢＳＳ送信範囲中にあるＳＴＡにＤＬフレームを送信することを提案する。

＜実施例６＞
図２８は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の更に他の実施例を示す図である。

本実施例では、ＡＰが、ＳＴＡがＢＳＳ境界に位置するか否かにかかわらずに、ＳＴＡにＤＬフレームを送信する際、ＲＴＳ／ＣＴＳをＳＴＡと交換した後にＤＬフレームを送信し、このＤＬフレームは下りリンク用チャネルで送信することを提案する。

＜実施例７＞
上述した実施例６のように、全ＳＴＡにＤＬフレームを送信する際にＲＴＳ／ＣＴＳを使用すると、オーバーヘッドの不要な増加につながりうる。このような不要なオーバーヘッドを減らすために、本実施例に係るＡＰは、高密度無線ＬＡＮにおいてＯＢＳＳが大きい場合にのみＲＴＳ／ＣＴＳ使用を始めることができる。又は、ＡＰは、ＲＴＳ／ＣＴＳ無しで下りリンク用チャネルでＤＬフレームを送信する際に、送信失敗が頻繁に発生した場合にのみ、次の送信でＲＴＳ／ＣＴＳを用いて該当のＳＴＡにＤＬフレームを送信することができる。

＜実施例８＞
図２９は、ＢＳＳ境界領域に位置するＳＴＡにＤＬデータを送信するための本発明の更に他の実施例を示す図である。

本実施例で、ＡＰは、下りリンク用チャネルでＳＴＡにＤＬフレームを送信する際に、ＳＴＡが他のＢＳＳ送信範囲にあるのなら、ＤＬフレーム送信前にＲＴＳ／ＣＴＳを交換した後、ＤＬフレームを送信し、他のＢＳＳ送信範囲に属しないＳＴＡにはＲＴＳ／ＣＴＳ交換無しで直接ＤＬフレームを送信する。

図２９の例で、ＳＴＡ１が一つ以上の他のＢＳＳ送信範囲に属しないため、ＡＰ１は、ＳＴＡ１にＲＴＳ／ＣＴＳ交換無しで直接ＤＬフレームを送信することができる。一方、ＳＴＡ２は他のＢＳＳ送信範囲に属するため、ＡＰ１は、ＳＴＡ２にＲＴＳ／ＣＴＳ交換をした後にＤＬフレームを送信することができる。

図３０は、ＡＰが、連結されているＳＴＡが他のＢＳＳ範囲にあるか否かを把握するための一実施例を示す図である。

ＳＴＡが他のＢＳＳ送信範囲にあるか否かを知るために、ＡＰはＳＴＡにチャネルスキャニング要求メッセージを送信することができる。ＳＴＡがＡＰからチャネルスキャニング要求メッセージを受けると、下りリンク用チャネルをスキャニングした後、該当の結果をＡＰに報告することができる。チャネルスキャニング要求メッセージを受けたＳＴＡは、スキャニング期間に他のＢＳＳのＳＴＡ／ＡＰから受けたフレームに基づいて抽出された情報（例えば、他のＢＳＳが存在しているか否か、いくつの他のＢＳＳが存在するかの情報、他のＢＳＳのＢＳＳＩＤ情報など）を報告／応答フレームに含めてＡＰに送信することができる。ＡＰは、受信したスキャニング報告／応答フレームから、該当のＳＴＡが他のＢＳＳの範囲中にあるか否かが分かる。仮に、該当のＳＴＡが他のＢＳＳの送信範囲中にあると、該当のＳＴＡにＤＬフレームを送信する前に、ＳＴＡとＲＴＳ／ＣＴＳを交換することができる。仮に、該当のＳＴＡが他のＢＳＳの送信範囲中にないと、ＲＴＳ／ＣＴＳを交換しないで直ちにＤＬフレームを送信することができる。

ここで、チャネルスキャニング要求及びチャネルスキャニング応答フレームは、上述した他のＢＳＳ情報要求及び他のＢＳＳ情報応答フレームに類似していると見なしてもよい。

図３０の例で、ＳＴＡ１は一つの他のＢＳＳ送信範囲中にあり、これをチャネルスキャニング応答フレームに含めてＡＰに知らせ、したがって、ＡＰはＤＬフレームを送る前にＲＴＳ／ＣＴＳをＳＴＡ１と交換することができる。ＳＴＡ２は他のＢＳＳ送信範囲中に位置しておらず、よって、ＡＰはＲＴＳ／ＣＴＳ交換無しでＳＴＡに直ちにフレームを送ることができる。

ＳＴＡは、自身の属したＢＳＳのＢＳＳＩＤが含まれていないフレームを受けると、他のＢＳＳ送信範囲中にあると判断することができる。

図３１は、ＡＰが、連結されているＳＴＡが他のＢＳＳ範囲にあるか否かを把握するための他の実施例を示す図である。

すなわち、図３０と違い、チャネルスキャニング応答が下りリンク用チャネルではなく一般チャネルでなされてもよい。図３１に例示するように、ＳＴＡ１が下りリンク用チャネルでチャネルスキャニング要求メッセージを受けると、一般チャネルに切り替わってＥＤＣＡベースにチャネルスキャニング応答フレームをＡＰに送信し、下りリンク用チャネルに戻ることができる。上の例で、ＳＴＡ１は他のＢＳＳ送信範囲中に属しないため、ＡＰはＲＴＳ／ＣＴＳ交換無しでＳＴＡに直ちにＤＬフレームを送ることができる。

また、本発明の更に他の実施例で、ＡＰはＤＬフレーム送信に失敗したＳＴＡに、ＲＴＳ／ＣＴＳの交換後にＤＬフレームを送信し、当該ＳＴＡにチャネルスキャニングプロシージャを呼びかけて、該当のチャネルに他のＢＳＳがあるか否かを確認できる。

図３２は、本発明の一実施例によって送信失敗を通じてチャネルスキャニングプロシージャを開始する方法を説明するための図である。

下りリンク用チャネルを使用可能な性能を有するＳＴＡは、スキャニング段階で、各チャネルに対してチャネルを利用するＢＳＳ情報が分かり、これに関する情報をＳＴＡは記憶しておき、連結段階で、該当のチャネル（特に、下りリンク用チャネル）に関する情報（例えば、自身が他のＢＳＳ送信範囲中にあるか否か）をＡＰに知らせることができる。連結後にＳＴＡが他のＢＳＳ属したフレームを受信した場合、ＳＴＡは、それに関する情報をＡＰに知らせることができる。

図３３は、上述したような下りリンク用チャネルを用いた無線ＬＡＮ動作方法を具現するための装置を示す図である。

図３３の無線装置８００は上述した特定ＳＴＡに、無線装置８５０は上述したＡＰにそれぞれ相当し得る。

ＳＴＡは、プロセッサ８１０、メモリ８２０、送受信部８３０を備えることができ、ＡＰ８５０は、プロセッサ８６０、メモリ８７０及び送受信部８８０を備えることができる。送受信部８３０及び８８０は、無線信号を送信／受信し、ＩＥＥＥ ８０２．１１／３ＧＰＰなどの物理層で実行されてもよい。プロセッサ８１０及び８６０は、物理層及び／又はＭＡＣ層で実行され、送受信部８３０及び８８０と接続されている。プロセッサ８１０及び８６０は、上述の干渉制御手順を行うことができる。

プロセッサ８１０及び８６０及び／又は送受信部８３０及び８８０は、特定集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ;ＡＳＩＣ）、チップセット、論理回路及び／又はデータプロセッサを含むことができる。メモリ８２０及び８７０は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、記憶媒体及び／又は他の記憶ユニットを含むことができる。一実施例がソフトウェアによって実行される時、上述の方法は、上述の機能を果たすモジュール（例えば、プロセス、機能）として実行されてもよい。上記モジュールはメモリ８２０，８７０に記憶され、プロセッサ８１０，８６０によって実行されてもよい。メモリ８２０，８７０は、プロセス８１０，８６０の内部又は外部に配置され、周知の手段によってプロセス８１０，８６０に接続されてもよい。

以上開示し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上述の説明から本発明を様々に修正及び変更可能であるということが理解できる。したがって、本発明は、ここに開示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示した原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えようとするものである。

以上、ＩＥＥＥ ８０２．１１ベース無線ＬＡＮシステムに適用される例を挙げて本発明を説明してきたが、これに限定される必要はない。本発明は、無線機器間の干渉制御が必要な様々な無線システムにも同様の方式で適用可能である。

Claims (11)

1. 無線ＬＡＮシステムにおいてＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）が無線チャネルを設定する方法であって、
   主チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び複数の補助チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）を設定し、
   前記複数の補助チャネルの一部から一つ以上の補助チャネルを一つ以上の下りリンク用チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）として設定すること、
   を有し、
   前記一つ以上の下りリンク用チャネルは、隣接ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の主チャネルと重ならないように設定し、
   前記一つ以上の下りリンク用チャネルに関する設定情報を含むフレームを、前記ＡＰに連結された複数のステーションに送信し、
   前記ＡＰに連結されたステーションのうち第１ステーションが前記隣接ＢＳＳの領域と重ならない第１の位置にある場合、前記ＡＰは前記第１ステーションにデータを前記下りリンク用チャネルで送信し、
   前記ＡＰに連結されたステーションのうち第２ステーションが前記隣接ＢＳＳの領域と重なる第２の位置にある場合、前記ＡＰは前記下りリンク用チャネルではなく前記補助チャネルの一つでデータを前記第２ステーションへ送信する、無線チャネル設定方法。
2. 前記ＡＰに連結されたステーション群に、前記隣接ＢＳＳに関する情報を要求する要求メッセージを送信し、
   前記ＡＰに連結されたステーション群から、前記隣接ＢＳＳに関する情報を含む応答メッセージを受信すること、をさらに有する、請求項１に記載の無線チャネル設定方法。
3. 前記ＡＰに連結されたステーション群に前記隣接ＢＳＳに関する情報を要求する要求メッセージを放送又はマルチキャストし、
   前記ステーション群から、隣接ＢＳＳに関する情報が前記応答メッセージで受信される、請求項２に記載の無線チャネル設定方法。
4. 前記隣接ＢＳＳに関する情報を含む応答メッセージは、
   該当のＢＳＳのＢＳＳ ＩＤ、主チャネル及び補助チャネル情報、帯域幅情報、下りリンク用チャネル情報、動作クラス（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｃｌａｓｓ）のうち一つ以上の情報を含む、請求項２又は３に記載の無線チャネル設定方法。
5. 前記ＡＰは、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）及びＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム交換無しで前記下りリンク用チャネルでデータを前記第１ステーションへ送信する、請求項１に記載の無線チャネル設定方法。
6. 前記ＡＰは、前記第２ステーションにデータを、前記ＲＴＳフレーム及び前記ＣＴＳフレーム交換後に、前記下りリンク用チャネルではなく前記補助チャネルの一つで送信する、請求項５に記載の無線チャネル設定方法。
7. 前記第１ステーションに対するデータ送信状況が一定レベル以下である場合、前記下りリンク用チャネルではなく前記補助チャネルの一つで、又はＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム及びＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームの交換後に前記下りリンク用チャネルで、データを前記第１ステーションへ送信する、請求項１に記載の無線チャネル設定方法。
8. 前記下りリンク用チャネルの数が２以上である場合、
   前記下りリンク用チャネルうちの第１タイプ下りリンク用チャネルは、前記第１ステーション用に設定され、
   前記下りリンク用チャネルうちの第２タイプ下りリンク用チャネルは、前記第２ステーション用に設定される、請求項１に記載の無線チャネル設定方法。
9. 前記第２タイプ下りリンク用チャネルは、前記隣接ＢＳＳの第２タイプ下りリンク用チャネルと異なる周波数チャネルとなるように設定される、請求項８に記載の無線チャネル設定方法。
10. 前記ＡＰは、前記ＡＰに連結されたステーション群のそれぞれが前記第１の位置にあるか否かを、前記ステーション群のそれぞれからスキャニング結果を受信することによって、判定する、請求項１に記載の無線チャネル設定方法。
11. 無線ＬＡＮシステムにおいて無線チャネル設定を行うＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）装置であって、
    前記ＡＰに連結されたステーション群と信号を送受信する送受信器と、
    前記送受信器に接続して、主チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び複数の補助チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）を設定し、前記複数の補助チャネルの一部からの一つ以上の補助チャネルを一つ以上の下りリンク用チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）として設定する制御器と、
    を備え、
    前記制御器は、前記一つ以上の下りリンク用チャネルが隣接ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の主チャネルと重ならないように設定し、
    前記一つ以上の下りリンク用チャネルに関する設定情報を含むフレームを、前記送受信器を介して、前記ＡＰに連結された複数のステーションに送信し、
    前記ＡＰに連結されたステーションのうち第１ステーションが前記隣接ＢＳＳの領域と重ならない第１の位置にある場合、前記制御器は前記第１ステーションにデータを前記下りリンク用チャネルで送信し、
    前記ＡＰに連結されたステーションのうち第２ステーションが前記隣接ＢＳＳの領域と重なる第２の位置にある場合、前記制御器は前記下りリンク用チャネルではなく前記補助チャネルの一つでデータを前記第２ステーションへ送信する、ＡＰ装置。