非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法、非同期データの伝送方法及び該方法を利用する装置
非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理に係り、該非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するステップと、制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを受信するステップと、要請フレームに対する応答フレームを制御区間から少なくとも一つの無線機器に伝送するステップと、少なくとも一つの無線機器に追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に係り、さらに詳細には、大容量の非同期データの無線電装において、データの伝送効率及び伝送安定性を提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークが無線化しており、大容量のマルチメディアデータの伝送要求の増大につれて、無線ネットワーク環境での効果的な伝送方法についての研究が要求されている。与えられた無線資源を色々なデバイスが共有して使用する無線ネットワークの特性上、競争が増加すれば、通信中に衝突によって多くのデータが失われ、これにより、貴重な無線資源を浪費する可能性が大きい。このような衝突または損失を減らして安定的にデータを送受信するために、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＬＡＮ）環境では、競争基盤のＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）または無競争方式のＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を使用しており、無線ＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＰＡＮ）環境では、チャンネル時間割当という時分割方式を使用している。
【０００３】
無線ネットワークにかかる方法を適用することによって、ある程度衝突を減少させて安定的に通信しうるが、有線ネットワークに比べては、依然として伝送データ間の衝突が発生する可能性が大きい。それは、無線ネットワーク環境には、本質的に多重経路、減衰、干渉など安定した通信を妨害する要素が多く存在するためである。それだけでなく、前記無線ネットワークに参与する無線ネットワークの数が増加するほど衝突、損失などの問題が発生する可能性はさらに大きくなる。
【０００４】
このような衝突は、無線ネットワークの伝送速度に致命的な悪影響を及ぼす再伝送を要求する。特に、オーディオ／ビデオデータ（ＡＶデータ）のように、さらなるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が必要な場合においては、このような再伝送回数を減らすことによって、可用帯域幅をさらに大きく確保することが非常に重要な問題である。
【０００５】
さらに、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）画像、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）画像など高品質ビデオを多様なホームデバイス間に無線伝送する必要性が高まっている趨勢を勘案するとき、広い帯域幅を要求する前記高品質ビデオを切れ目なしに持続的に送受信するための技術的標準が要求される時点にある。
【０００６】
現在、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３ｃの一つのタスクグループでは、無線ホームネットワークで大容量のデータを伝送するための技術規格を推進しつつある。いわば、ｍｍＷａｖｅ（Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ）と呼ばれるこの規格は、大容量データ伝送のために物理的な波長の長さがｍｍである電波（すなわち、３０ＧＨｚないし３００ＧＨｚの周波数を有する電波）を利用する。従来には、このような周波数帯は、不許可バンドであって通信事業者用や電波天文用、または車両衝突防止などの用途として制限的に使われてきた。
【０００７】
図１は、ＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準とｍｍＷａｖｅとの間の周波数帯域を比較する図である。ＩＥＥＥ ８０２.１１ｂやＩＥＥＥ ８０２.１１ｇは、２.４ＧＨｚ帯域を使用し、チャンネル帯域幅は、２０ＭＨｚほどである。また、ＩＥＥＥ ８０２.１１ａやＩＥＥＥ ８０２.１１ｎは、５ＧＨｚ帯域を使用し、チャンネル帯域幅は、同様に２０ＭＨｚほどである。一方、ｍｍＷａｖｅは、６０ＧＨｚ帯域を使用し、約０.５ないし２.５ＧＨｚのチャンネル帯域幅を有する。したがって、ｍｍＷａｖｅは、既存のＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準に比べて、はるかに大きい周波数帯域及びチャンネル帯域幅を有するということが分かる。
【０００８】
このように、ｍｍ単位の波長を有する高周波信号（ｍｍＷａｖｅ）を利用すれば、数ギガビット（Ｇｂｐｓ）単位の非常に高い伝送率を表すことができ、アンテナサイズを１.５ｍｍ以下にできて、アンテナを含む単一チップを具現しうる。また、空気中に減衰率が非常に高いため、機器間に干渉を減少させうるという長所もある。
【０００９】
一方、前記のような高い減衰率によって到達距離が短く、信号の直進性が高いため、陰影地域（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅ−ｏｆ−Ｓｉｇｈｔ）環境では、通信が正しくなされ難いという問題がある。これにより、ｍｍＷａｖｅでは、前者の問題は、高い利得を有する配列アンテナを利用することによって解決しており、後者の問題は、ビームステアリング方式を使用することによって解決している。
【００１０】
最近には、家庭、事務室内の環境で、既存のＩＥＥＥ ８０２.１１系の数Ｇ帯域を使用して圧縮データを伝送する技術に付け加えて、数十Ｇ帯域の高周波帯域でかかるｍｍＷａｖｅを利用して非圧縮データを伝送する方式が導入されている。前記非圧縮データとは、損失符号化の観点で圧縮されていないことを意味するだけであるので、完全に復元される無損失符号化は使われてもよい。
【００１１】
特に、非圧縮ＡＶデータは、圧縮されていない大容量のデータであるので、数十ギガ帯域の高周波帯域でのみ伝送可能であり、圧縮データに比べてパケット損失があっても、相対的にディスプレイにおいて、大きい影響を及ぼさない。したがって、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）や再伝送を行わなくても良い。したがって、前記のような特性を有する数十ギガ帯域の高周波帯域から伝送される非圧縮データの効率的な伝送のために、媒体接近を効率的にするための方法を考案する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、数十ＧＨｚ帯域のｍｍＷａｖｅを通じて非同期データを伝送するためのチャンネルを追加、返還するようなチャンネル割当管理方法と非同期データを効率的に伝送する方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、非同期データ伝送のためのチャンネル割当の柔軟性を提供するフレームを提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の目的は、前述した目的に制限されず、言及されていない他の目的は、下記から当業者に明確に理解されうる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネル割当を管理する方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する（ａ）ステップと、前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを受信する（ｂ）ステップと、前記要請フレームに対する応答フレームを前記制御区間から前記少なくとも一つの無線機器に伝送する（ｃ）ステップと、前記少なくとも一つの無線機器に追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する（ｄ）ステップとを含む。
【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネル割当を管理する方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する（ａ）ステップと、前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請する要請フレームを受信する（ｂ）ステップと、前記少なくとも一つの無線機器に返還されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する（ｃ）ステップとを含む。
【００１７】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データを伝送する方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信する（ａ）ステップと、前記制御区間以内に非同期データの伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを前記ネットワーク調整子に伝送する（ｂ）ステップと、第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを受信する（ｃ）ステップと、前記追加されたデータスロット区間で該当する非同期データを伝送する（ｄ）ステップとを含む。
【００１８】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データを伝送する方法は、第１ビーコン区間でネットワークに接続された少なくとも一つの機器から非同期データ伝送を要請する要請フレームを受信する（ａ）ステップと、前記要請フレームに対する応答フレームを前記ネットワークに接続された機器に伝送する（ｂ）ステップと、前記応答フレームに基づいて、前記ネットワークに接続された機器に非同期データを伝送する（ｃ）ステップとを含む。
【００１９】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネルを割り当てる装置は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するユニットと、前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを受信するユニットと、前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送するユニットと、前記少なくとも一つの無線機器に追加されるデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するユニットと、を備える。
【００２０】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネルを割り当てる装置は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するユニットと、前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請するフレームを受信するユニットと、前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送するユニットと、前記少なくとも一つの無線機器に返還されるデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するユニットとを備える。
【００２１】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データを伝送する装置は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信するユニットと、前記第１スーパーフレームに含まれる制御区間以内に非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを前記ネットワーク調整子に伝送するユニットと、第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを受信するユニットと、前記追加されたデータスロット区間に非同期データを伝送するユニットとを備える。
【００２２】
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されず、異なる多様な形態で具現され、但し、本実施例は、本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲によってのみ定義されるのである。
【００２４】
以下、本発明の実施例による非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法、非圧縮等時性データの伝送方法及び前記方法を利用する装置を説明するためのブロック図または処理フローチャートについての図面を参照して、本発明について説明する。このとき、処理フローチャートの各ブロックと、フローチャートのブロックの組合わせは、コンピュータプログラムインストラクションによって行われるということが分かるであろう。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサに搭載されうるので、コンピュータまたはその他のプログラム可能な、データプロセシング装備のプロセッサを通じて行われるそのインストラクションがフローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成する。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するために、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を指向しうるコンピュータ利用可能な、またはコンピュータ判読可能なメモリに保存されることもあるので、そのコンピュータ利用可能なまたはコンピュータ判読可能なメモリに保存されたインストラクションは、フローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備上に搭諸されることもあるので、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備上で一連の動作ステップが行われてコンピュータで実行されるプロセスを生成して、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を行うインストラクションは、フローチャートのブロックで説明された機能を実行するためのステップを提供することも可能である。
【００２５】
また、各ブロックは、特定された論理的機能を実行するための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を表すことができる。また、幾つかの代替実施例では、ブロックで述べられた機能が順序を逸脱して発生することも可能であるということを注目せねばならない。例えば、続けて示されている二つのブロックは、実質的に同時に行われることも可能であり、またはそのブロックが時々当該機能によって逆順に行われることも可能である。
【００２６】
本発明による時分割方式は、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３標準で規定している時分割方式を基本とするが、図２では、従来のＩＥＥＥ ８０２.１５.３による時分割方式を、図３では、本発明による時分割方式を示している。
【００２７】
ＩＥＥＥ ８０２.１５.３ ＭＡＣの特徴は、無線ネットワークの形成が迅速であり、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）基盤でなく、ＰＮＣ（Ｐｉｃｏｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）を中心にしたピコネットというアドホックネットワーク（Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を基盤にする。図２のようなスーパーフレームという時間的な配置構造内にデバイス間のデータ送受信のための時間区間が配される。スーパーフレームの構成としては、制御情報を含んでいるビーコン１及びバックオフを通じてデータを伝送するＣＡＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｅｒｉｏｄ）２の区間と、そして割当てられた時間に競合なしにデータを伝送するＣＴＡＰ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ）３の区間とがある。このとき、ＣＡＰ ２及びＭＣＴＡ ３ａでは、何れも競争的接近方式が使われる。具体的に、ＣＡＰ ２では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式が使われ、ＭＣＴＡでは、Ｓｌｏｔｔｅｄ Ａｌｏｈａ方式が使われる。
【００２８】
ＣＴＡＰ ３は、前記ＭＣＴＡ ３ａ以外に、数個のＣＴＡ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）３ｂで構成される。ＣＴＡ ３ｂの種類には、動的ＣＴＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＣＴＡ）と擬似静的ＣＴＡ（Ｐｓｅｕｄｏ ｓｔａｔｉｃ ＣＴＡ）との２種類がある。動的ＣＴＡは、スーパーフレームごとにその位置が変わり、ビーコンをのがせば、該当スーパーフレームでＣＴＡが使用できない。一方、擬似静的ＣＴＡは、位置が変わらず、同じ位置に固定されており、ビーコンをのがしても固定された位置でＣＴＡ区間を使用しうる。しかしながら、擬似静的ＣＴＡも、‘ｍＭａｘＬｏｓｔＢｅａｃｏｎｓ’に該当する回数以上連続してビーコンをのがせば、ＣＴＡ区間を使用不能にしている。
【００２９】
このように、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３のＭＡＣは、安定したＱｏＳを保証できるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）基盤で構成されており、特に、ホームネットワーク上でのマルチメディアＡ／Ｖストリーミングに適している。しかし、これは、数十ギガ帯域の高周波帯域でＡＶデータを伝送するためには、依然として改善の余地がある。
【００３０】
一般的に、ネットワーク上の機器間に送受信されるＭＡＣフレームは、データフレームとコントロールフレームとからなる。
【００３１】
前記コントロールフレームは、データフレームを除外した前記データフレームの伝送を補助する全てのフレームを意味する。例えば、コントロールフレームとしては、ネットワーク調整子が形成したネットワークへの参与を要請する結合要請フレーム、等時的データを伝送するためのデータスロットを要請するデータスロット要請フレーム、ネットワーク探索を要請するプローブ要請フレーム、調整子としての役割を譲渡する調整子ハンドオーバー要請フレーム及びこれらに対する応答フレームがある。また、あるフレーム伝送が正しく伝送されたか否かを確認応答するＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームも、コントロールフレームに含まれる。
【００３２】
ところが、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３でのデータフレームのサイズとコントロールフレームのサイズとは、それほど大きい差はない。データフレームのサイズは、最大２０４８ｂｙｔｅｓであり、コントロールフレームのサイズも、およそ数十ないし数百ｂｙｔｅｓである。しかしながら、数十ＧＨｚ帯域での非同期データの伝送のためには、コントロールフレームのサイズは同じであるが、データフレームのサイズは、はるかに大きくなるので、図２に示された既存のＩＥＥＥ ８０２.１５.３方式にそのまま従うのは非効率的である。
【００３３】
従来のＩＥＥＥ ８０２.１５.３のＣＡＰ ２及びＭＣＴＡ ３ａでは、各種のコントロールフレーム及び非同期データフレームが競争的にチャンネルに接近する。この場合、各種のコントロールフレームによって非同期データフレームを伝送する機会が減る。
【００３４】
また、非同期データは、伝送チャンネルの状態または非同期データを伝送する無線機器の状態によって、さらにチャンネルを割当てられるか（データスロットの追加）、または既に割当てられたチャンネルを返還（データスロットの返還）するようなチャンネル割当に対する管理が必要であるが、図２に示された従来のＩＥＥＥ ８０２.１５.３構造では、このようなチャンネル割当管理がなされていない。
【００３５】
前記のようなチャンネル割当管理（データスロットの追加及び返還）のための時間的配置構造を表すスーパーフレーム１０を図３に示している。
【００３６】
スーパーフレーム１０の構成には、制御情報を含んでいるビーコンフレームを伝送するビーコン区間１１、各種のコントロールフレームが競争的に伝送される制御区間１２及び割当てられた時間区間に競合なしに非同期データが伝送されるデータスロット区間１３がある。制御区間１２では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式またはＳｌｏｔｔｅｄ Ａｌｏｈａ方式が使われる。
【００３７】
データスロット区間１３は、数個のデータスロットＤＳ１,ＤＳ２,…,ＤＳｎで構成される。データスロットの種類には、従来のスーパーフレームのように、動的データスロットと擬似静的データスロットとの２種類がありうる。
【００３８】
制御区間１２では、ネットワーク調整子と無線機器との間にチャンネル割当管理のためのフレームの送受信がなされ、これにより、データスロット区間１３では、非同期データの伝送がなされる。このとき、チャンネル割当管理のためのフレームは、データスロットの追加を要請するフレームとデータスロットを返還するフレームとを含む。また、制御区間１２では、前述された各種のコントロールフレームの送受信がなされる。
【００３９】
一方、ビーコン区間１１と制御区間１２とでは、各種のフレームが低速伝送率も伝送され、データスロット区間１３では、高速または低速伝送率で伝送される。このとき、高速伝送率と低速伝送率とは、データ変調方式によって決定されうる。
【００４０】
高速伝送率によるチャンネルは、一方向リンクであり、主にユニキャスト連結用途として利用され、非圧縮等時性データ伝送に利用される。また、高速伝送率でフレームを伝送する場合には、アンテナステアリング技術を利用して指向性を強化でき、このために、アンテナステアリング情報を有するフレームがデータスロット区間１３で送受信されうる。
【００４１】
低速伝送率によるチャンネルは、双方向リンクであり、主に、ユニキャスト連結またはブロードキャスト連結用途として利用される。また、低速伝送率によるデータチャンネルを通じて非同期データ、各種のコントロールフレーム、アンテナステアリング情報が送受信されうる。
【００４２】
ビーコン区間１１では、低速伝送率によるチャンネルを通じてビーコンフレームが伝送され、前記ビーコンフレームを通じてネットワークの時間同期化が行われる。前記ビーコンフレームには、それぞれの機器が割当てられたチャンネル割当についての情報、すなわち、データスロットについての情報が含まれている。
【００４３】
制御区間１２では、低速伝送率によるチャンネルを通じて各種のＭＡＣコントロールフレームが送受信される。このようなコントロールフレームには、初期化に必要なコントロールフレーム、チャンネル割当を管理するためのコントロールフレーム、アンテナステアリング情報を共有するために必要なコントロールフレーム、そして応答フレームがある。また、非同期データフレームも送受信されうるが、このとき、非同期データフレームには、非圧縮ビデオ／オーディオデータフレーム、上位階層のコントロールフレームがある。ここで、上位階層のコントロールフレームは、ＭＡＣ階層上のアプリケーション階層や遠隔制御機から受信されたコントロールデータフレームを含む。
【００４４】
初期化に必要なコントロールフレームは、チャンネル転換、機器ディスカバリーに使われ、チャンネル割当を管理するためのコントロールフレームには、データスロット追加及び返還のためのフレームを含む。
【００４５】
データスロット区間１３では、機器間に非圧縮等時性データが高速伝送率によるチャンネルを通じて送受信されるが、このとき、非圧縮等時性データの例として、リアルタイムＡＶストリーミングデータがある。この場合、リアルタイムＡＶストリーミングのためにディレーバウンドが存在する。また、応答フレーム（ＡＣＫｆｒａｍｅ）とアンテナステアリング情報とは、低速伝送率によるチャンネルを通じて送受信され、制御区間１２で送受信される非同期データフレームも割当てられたデータスロットを通じて送受信されうる。
【００４６】
図４は、本発明の他の実施例によるスーパーフレームの構造を示す図であって、図３とは異なり、一つのスーパーフレーム内にビーコン区間Ｂ １１ａ、少なくとも２個以上の制御区間Ｃ １２ａ,１２ｂ、及びデータスロット区間１３ａ,１３ｂが存在している。
【００４７】
このようなスーパーフレーム構造によって一つのスーパーフレーム内に複数の制御区間及びデータスロット区間を設定することによって、任意の制御区間でデータスロット割当のためのフレームを伝送できない時に発生する非同期データ伝送の時間遅延現象を最小化しうる。
【００４８】
図５は、本発明が適用される概略的な環境を示す図である。図５を参照するに、ネットワーク調整子３００と少なくとも一つ以上の機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃとが一つのネットワークを構成している。ネットワーク調整子３００の例として、ＡＶデータのシンク機器としてのディスプレイ装置またはＰＶＲ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）のようなメディア保存装置がある。また、機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃは、ソース機器またはシンク機器が該当し、このような機器には、セットトップボックス、ＤＶＤ、スピーカがある。このような機器は、非同期データを伝送するために、数十ＧＨｚ帯域の高周波帯域を利用する。
【００４９】
ネットワーク調整子３００は、周期的にビーコン期間にスーパーフレームを放送する。これにより、機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃは、前記スーパーフレームに含まれた制御区間１２またはデータスロット区間１３内でコントロールフレーム、データフレーム、ＡＣＫを伝送しうる。
【００５０】
もし、最初にネットワークに属していない機器１ ４００ａがネットワークに参与するためには、スーパーフレーム１０の制御区間１２で他の機器４００ｂ,４００ｃとの競争を通じてネットワーク調整子３００に結合要請フレームを伝送し（（１））、それから結合応答フレームを受信する（（２））。
【００５１】
前記結合応答フレームによって機器１ ４００ａが結合要請を承認された場合、機器１ ４００ａは、はじめてネットワークの一員となる。次いで、機器１ ４００ａが機器２ ４００ｂに非同期データを伝送しようとすれば、ネットワーク調整子３００に前記非同期データを伝送するためのデータスロットを要請する。機器１ ４００ａがこのようなデータスロット要請フレームを制御区間１２で他の機器４００ｂ,４００ｃとの競争を通じてネットワーク調整子３００に結合要請フレームを伝送すれば（（３））、これに対して、ネットワーク調整子３００は、データスロット応答フレームを機器１ ４００ａに伝送する（（４））。
【００５２】
前記データスロット応答フレーム７０を機器１ ４００ａに伝送した後、ネットワーク調整子３００は、機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃに割当てられるデータスロットを含むスーパーフレームを、次のビーコン期間に放送する（（５））。
【００５３】
前記放送されたスーパーフレームによって、機器１ ４００ａがネットワーク調整子３００からデータスロットを割当てられれば、前記割当てられたデータスロットの間に所定の受信機器４００ｂに非同期データを伝送しうる（（６））。前記非同期データの伝送に対して、機器２ ４００ｂは、機器１ ４００ａにＡＣＫフレームを伝送することもできる（（７））。但し、非同期データの特性上多少間のエラーがあっても、再生される画像にあまり大きい問題は発生しないので、ＡＣＫを使用しないＮｏ ＡＣＫ政策を使用することもできる。もし、ＡＣＫフレームを伝送する場合であっても、本発明によれば、前記ＡＣＫフレームは、データスロットを通じて伝送されないこともある。データスロットは、非同期データの円滑な伝送に使用するために、ＡＣＫは、他のコントロールフレームと同様に、制御区間１２の間に競争を通じて伝送されることが望ましい。
【００５４】
図６は、図７及び図８は、本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。図６を参照するに、本発明によるデータスロット管理フレーム４０は、他のＭＡＣコントロールフレームと同様に、ＭＡＣヘッダ２０とペイロード３０とで構成されるが、ペイロード３０は、フレームタイプフィールド４１、長さフィールド４２、そして、複数のデータスロットフィールド４３,４４,４５からなる。
【００５５】
フレームタイプフィールド４１には、データスロット追加のためのフレームであるか、あるいは、データスロットを返還するためのフレームであるかを表す識別情報が記録される。したがって、フレームタイプフィールド４１に記録された情報を通じて、いかなるデータスロット管理フレームであるかが分かる。長さフィールド４２には、その以後のフィールド４３,４４,４５の総バイト数が記録される。
【００５６】
データスロット管理フレーム４０は、複数のデータスロットフィールド４３,４４,４５を含むが、それぞれのデータスロットフィールドには、一つのデータスロットに対する追加または返還についての情報が記録される。したがって、複数の非同期データ伝送のための複数のデータスロットに対する追加または返還に対する要請が同時に可能であり、このようなデータスロットフィールドは、図５に示された構造でなされる。
【００５７】
図７を参照するに、データスロットフィールドは、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド５１、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２、‘Ｍｉｎ＿ＢＷ’フィールド５３、‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５４、‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５５、そして‘Ｐｒｉｏｒｉｔｙ’フィールド５８を含む。
【００５８】
‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド５１は、ストリーム識別情報、すなわち、伝送しようとする非同期データについての識別情報が記録され、このストリーム識別情報を利用して、該当ストリームに対する処理が行われる。
【００５９】
‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２は、前記ストリーム識別情報を付与される前に使われるデータスロットの追加または返還に関する要請フレームの識別情報を表す。もし、データスロットの要請が現在のストリームを修正または終了するためのものである時には、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２の値は、０に設定され、受信側では無視されうる。非同期データのためのデータスロットの要請である場合にも、同様に‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２の値は、０に設定され、受信側では無視されうる。
【００６０】
‘Ｍｉｎ＿ＢＷ’フィールド５３は、切れ目のないストリーミングサービスを支援するために、一つのスーパーフレーム内で最小限に保証されねばならない帯域幅、すなわち、最小限に保証されねばならないチャンネルの長さを表す。
【００６１】
‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５４は、要請される時間ブロックの数を表す。このとき、時間ブロックは、帯域幅、すなわち所望のチャンネル長を表す。
【００６２】
‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５５は、単位帯域幅、すなわち、単位チャンネルの長さを表し、‘Ｐｒｉｏｒｉｔｙ’フィールド５８は、フレームの優先順位を表し、前記優先順位は、ストリームのＱｏＳレベルまたは特別の目的に対するＱｏＳレベルを表す。
【００６３】
図８は、本発明の他の実施例によるデータスロットフィールドの構造を示しているが、データスロットフィールドは、‘Ｔｒｇｔ ＩＤ’フィールド５０ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ
ｉｎｄｅｘ’フィールド５２ａ、‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５３ａ、‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５４ａ、‘Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５５ａ、‘Ｍａｘｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５６ａ、そして‘Ｒｅｑｕｅｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ’フィールド５７ａを含む。このうち、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド５２ａ、‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５３ａ、そして‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５４ａは、図７に示されたそれぞれのフィールドに対応する。
【００６４】
‘Ｔｒｇｔ ＩＤ’フィールド５０ａは、割当てられたチャンネル、すなわち割当てられたデータスロットを通じて非同期データを伝送する装置の相手方装置の識別情報を表す。
【００６５】
‘Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５５ａは、データスロット割当のための２個の連続する時間ブロックの開始時間の間の最小許容時間を表す。
【００６６】
‘Ｍａｘｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５６ａは、データスロット割当のための２個の連続する時間ブロックの開始時間の間の最大許容時間を表す。
【００６７】
‘Ｒｅｑｕｅｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ’フィールド５７ａは、データスロットの割当のためのその他の情報を含んでおり、このような情報には、フレームの優先順位に関する情報、フレームの伝送が高速または低速伝送区間でなされているか否かを表す情報を含む。
【００６８】
図９、図１０及び図１１は、本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。図９を参照するに、本発明によるデータスロット管理フレーム４０に対する応答フレーム６０は、他のＭＡＣコントロールフレームと同様に、ＭＡＣヘッダ２０とペイロード３０とで構成されるが、ペイロード３０は、フレームタイプフィールド６１、長さフィールド６２、そして複数の応答フィールド６３,６４,６５からなる。
【００６９】
フレームタイプフィールド６１には、データスロット追加要請に対する応答フレームであるか、あるいはデータスロット返還要請に対する応答フレームであるかを表す識別情報が記録される。したがって、フレームタイプフィールド６１に記録された情報を通じて、いかなる応答フレームであるかが分かる。長さフィールド６２には、その以後のフィールド６３,６４,６５の総バイト数が記録される。
【００７０】
データスロット管理フレーム４０に対する応答フレーム６０は、複数の応答フィールド６３,６４,６５を含むが、それぞれの応答フィールドには、一つのデータスロットに対する追加または返還要請についての応答情報が記録される。したがって、複数の要請に対する応答が同時に可能であり、このような応答フィールドは、７に示された構造でなされる。
【００７１】
図１０を参照するに、応答フィールドは、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２、‘Ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ＢＷ’フィールド７３、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４を含む。
【００７２】
‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１は、データスロットの追加または返還に関する要請フレームの識別情報を表し、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２は、ストリーム識別情報、すなわち、該当する非同期データについての識別情報を表す。
【００７３】
‘Ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ＢＷ’フィールド７３は、実際に割当てられたチャンネル、実際に割当てられたデータスロットについての情報が記録され、‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４は、チャンネル割当要請が成功的になされたか否かを表す情報が記録される。チャンネル割当要請が成功的になされていない場合には、その理由を表す情報が記録される。チャンネル割当要請が成功的になされていない理由の例として、ネットワーク調整子に結合される最大機器数の到達、割り当てるデータスロットの不足、チャンネル状態の不良がある。
【００７４】
図１１は、本発明の他の実施例による応答フィールドの構造を示しているが、図１１では、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２ａ、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４ａを含み、図１０に示された‘Ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ＢＷ’フィールド７３は除外されている。
【００７５】
このとき、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２ａ、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４ａは、それぞれ図１０に示された‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４に対応する。
【００７６】
図１２は、本発明の一実施例によってデータスロットを追加する過程を示す図である。
【００７７】
まず、無線機器のＤＭＥ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）は、上位階層の伝送要請を受けた後、制御区間１２で自身のＭＡＣ／ＭＬＭＥ（Ｍａｃ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）のＭＬＭＥ−ＡＳＹＮＣ−ＤＡＴＡ.ｒｅｑメッセージを呼び出し（Ｓ８０）、前記ＭＡＣ／ＭＬＭＥは、ネットワーク調整子にデータスロット追加要請フレームを伝送する（Ｓ８１）。ここで、前記データスロット追加要請フレームは、図６、図７及び図８のデータ構造でなされ、ＤＭＥ及びＭＬＭＥは、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３規格で述べられる概念として理解されうる。
【００７８】
ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、前記データスロット追加要請に対して応答（ＡＣＫ）フレームを伝送する（Ｓ８２）。このとき、データスロット追加要請及び応答は、図６及び図９に示したように、色々な非同期データに対する要請及び応答を同時に行える。
【００７９】
その後、ネットワーク調整子は、残りのリソース、すなわち、非同期データを伝送するためのデータスロットが存在するか否かを確認し（Ｓ８３）、その結果を図９、図１０及び図１１に示されたデータ構造の形態で‘Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｉｍｅｏｕｔ’時間内に無線機器に伝送し（Ｓ８４）、無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、これに対する応答（ＡＣＫ）フレームをネットワーク調整子に伝送する（Ｓ８５）。
【００８０】
無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、Ｓ８４過程でデータスロットの追加が成功的であるという応答を受信すれば、自身のＤＭＥにデータスロットの追加が成功的であるというＭＬＭＥ−ＡＳＹＮＣ−ＤＡＴＡ.ｃｆｍメッセージを伝送する（Ｓ８６）。
【００８１】
一方、ビーコンフレームには、データスロットについての情報が含まれるので、Ｓ８４とＳ８５との過程が省略されることもある。また、データスロットの追加が不能である場合には、一定時間後に、反復的にデータスロット追加要請フレームを伝送することもある。
【００８２】
ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、実際に割当てられたデータスロットについての情報を含むビーコンフレームを生成し（Ｓ８７）、次のスーパーフレームが開始される時に、前記生成されたビーコンフレームを無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥに伝送する（Ｓ８８）。
【００８３】
前記伝送されたビーコンフレームを受けた無線機器は、データスロット区間での追加された該当データスロットから非同期データをネットワーク調整子または他の無線機器に伝送する。
【００８４】
ＭＡＣ構造によって、ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥで行われる動作がネットワーク調整子のＤＭＥで行われることもある。
【００８５】
図１３は、本発明の一実施例によって、非同期データの送受信途中にデータスロットを返還する過程を示す図である。
【００８６】
まず、無線機器のＤＭＥ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）は、上位階層の伝送要請を受けた後、制御区間１２で自身のＭＡＣ／ＭＬＭＥ（Ｍａｃ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）のＭＬＭＥ−ＤＥＬＥＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ.ｒｅｑメッセージを呼び出し（Ｓ９０）、前記ＭＡＣ／ＭＬＭＥは、ネットワーク調整子にデータスロット返還要請フレームを伝送する（Ｓ９１）。ここで、前記データスロット返還要請フレームは、図６、図７及び図８のデータ構造でなされ、ＤＭＥ及びＭＬＭＥは、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３規格で述べられる概念として理解されうる。
【００８７】
ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、前記データスロット返還要請に対して応答（ＡＣＫ）フレームを伝送する（Ｓ９２）。このとき、データスロット返還要請及び応答は、図６及び図９に示したように、色々な非同期データに対する要請及び応答を同時に行える。
【００８８】
無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、自身のＤＭＥにデータスロットの返還が成功的であるというＭＬＭＥ−ＤＥＬＥＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ.ｃｆｍメッセージを伝送する（Ｓ９３）。そして、ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、該当するデータスロットを返還した後（Ｓ９４）、実際に返還されたデータスロットについての情報を含むビーコンフレームを生成し（Ｓ９５）、次のスーパーフレームが開始される時に、前記生成されたビーコンフレームを無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥに伝送する（Ｓ９６）。
【００８９】
したがって、前記返還されたデータスロットは、他の無線機器の要請によって再び割当てられて非同期データの伝送に使われうる。
【００９０】
また、ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、自身のＤＭＥにＭＬＭＥ−ＤＥＬＥＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ.ｉｎｄメッセージを通じて要請されたデータスロットが返還されたということを知らせる（Ｓ９７）。
【００９１】
図１４は、本発明の一実施例によるネットワーク調整子３００の構成を示すブロック図である。
【００９２】
ネットワーク調整子３００は、ＣＰＵ ３１０、メモリ３２０、ＭＡＣユニット３４０、ＰＨＹユニット３５０、スーパーフレーム生成モジュール３４１、コントロールフレーム生成モジュール３４２及びアンテナ３５３を含んで構成されうる。
【００９３】
ＣＰＵ ３１０は、バス３３０に連結されている他の構成要素を制御し、ＭＡＣ層の上位層での処理を担当する。したがって、ＣＰＵ ３１０は、ＭＡＣユニット３４０から提供される受信データ（受信ＭＳＤＵ：ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を処理するか、または伝送データ（伝送ＭＳＤＵ）を生成してＭＡＣユニット３４０に提供する。
【００９４】
メモリ３２０は、前記処理された受信データを保存するか、または前記生成された伝送データを臨時保存する。前記メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリのような不揮発性メモリ素子またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性メモリ素子、ハードディスク、光ディスクのような記録媒体、またはその他の該当分野で知られている任意の他の形態で具現されうる。
【００９５】
ＭＡＣユニット３４０は、ＣＰＵ ３１０から提供されたＭＳＤＵ、すなわち、伝送するマルチメディアデータにＭＡＣヘッダを付加してＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を生成してＰＨＹユニット３５０を通じて伝送し、ＰＨＹユニット３５０を通じて受信されるＭＰＤＵからＭＡＣヘッダを除去する。
【００９６】
このように、ＭＡＣユニット３４０が伝送するＭＰＤＵは、ビーコン期間に伝送されるスーパーフレームを含み、ＭＡＣユニット３４０が受信するＭＰＤＵは、結合要請フレーム、データスロット管理フレーム、すなわち、データスロットの追加または返還のための要請フレーム、その他の多様なコントロールフレームを含む。
【００９７】
スーパーフレーム生成モジュール３４１は、前述したスーパーフレームを生成してＭＡＣユニット３４０に提供し、コントロールフレーム生成モジュール３４２は、結合要請フレーム、データスロット管理フレーム、その他の多様なコントロールフレームを生成してＭＡＣユニット３４０に提供する。
【００９８】
ＰＨＹユニット３５０は、ＭＡＣユニット３４０から提供されたＭＰＤＵにシグナルフィールド及びプリアンブルを付加してＰＰＤＵを生成し、該生成されたＰＰＤＵ、すなわち、データフレームを無線信号に変換してアンテナ３５３を通じて伝送する。ＰＨＹユニット３５０は、基底帯域信号を処理するベースバンドプロセッサ３５１と、前記処理された基底帯域信号から実際無線信号を生成してアンテナ３５３を通じて空中に伝送するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニット３５２とに細分化されうる。
【００９９】
具体的に、基底帯域プロセッサ３５１は、フレームフォーマッティング、チャンネルコーディングを行い、ＲＦユニット３５２は、アナログ波増幅、アナログ／デジタル信号変換、変調などの動作を行う。
【０１００】
図１５は、本発明の一実施例による無線機器４００の構成を示すブロック図である。無線機器４００の構成のうち、ＭＡＣユニット４４０、メモリ４２０及びＰＨＹユニット４５０の基本的な機能は、ネットワーク調整子３００と同様である。
【０１０１】
タイマー４４１は、スーパーフレームに含まれた競争区間または非競争区間の開始時間及び終了時間の確認に使われる。コントロールフレーム生成モジュール４４２は、結合要請フレーム、データスロット管理フレームなど多様なコントロールフレームを生成してＭＡＣユニット４４０に提供する。
【０１０２】
一方、非同期データ生成モジュール４４３は、ＡＶデータのような非同期データを圧縮されていない形態に記録して生成しうる。例えば、非同期データ生成モジュール４４３は、ビデオデータのＲＧＢ成分値からなるビデオデータを記録しうる。
【０１０３】
ＭＡＣユニット４４０は、提供された非同期データまたはコントロールフレームにＭＡＣヘッダを付加してＭＰＤＵを生成し、スーパーフレームの該当時間となった時に前記ＭＰＤＵをＰＨＹユニット４５０を通じて伝送する。
【０１０４】
このとき、本実施例で使われる‘モジュール’という用語は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡ（Ｇｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のようなハードウェア構成要素を意味し、モジュールは、ある役割を行う。どころが、モジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールは、アドレッシングしうる記録媒体に存在するように構成されることもあり、一つまたはそれ以上のプロセッサを再生させるように構成されることもある。したがって、一例として、モジュールは、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素；プロセス、関数、属性、プロシーザ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素及びモジュール内で提供される機能は、さらに小さい数の構成要素及びモジュールに結合されるか、または追加的な構成要素と及びモジュールにさらに分離されうる。それだけでなく、構成要素及びモジュールは、デバイスまたは保安マルチメディアカード内の一つまたはそれ以上のＣＰＵを再生させるように具現されることもある。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、非同期データ伝送のためのデータスロットを追加または返還する機能が提供されることによって、数十ＧＨｚ帯域で非同期データを圧縮せずとも、さらに効率的に伝送しうる。
【０１０６】
以上、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明したが、当業者は、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されうるということが分かるであろう。したがって、前述した実施例は、全ての面で例示的なものであり、限定的でないと理解せねばならない。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準とｍｍＷａｖｅとの間の周波数帯域を比較する図である。
【図２】ＩＥＥＥ ８０２.１５.３による時分割方式を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による時分割方式を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例による時分割方式を示す図である。
【図５】本発明が適用される概略的な環境を示す図である。
【図６】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施例によってデータスロットを追加する過程を示す図である。
【図１３】本発明の一実施例によってデータスロットを返還する過程を示す図である。
【図１４】本発明の一実施例によるネットワーク調整子の構成を示す図である。
【図１５】本発明の一実施例による無線機器の構成を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に係り、さらに詳細には、大容量の非同期データの無線電装において、データの伝送効率及び伝送安定性を提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークが無線化しており、大容量のマルチメディアデータの伝送要求の増大につれて、無線ネットワーク環境での効果的な伝送方法についての研究が要求されている。与えられた無線資源を色々なデバイスが共有して使用する無線ネットワークの特性上、競争が増加すれば、通信中に衝突によって多くのデータが失われ、これにより、貴重な無線資源を浪費する可能性が大きい。このような衝突または損失を減らして安定的にデータを送受信するために、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＬＡＮ）環境では、競争基盤のＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）または無競争方式のＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を使用しており、無線ＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＰＡＮ）環境では、チャンネル時間割当という時分割方式を使用している。
【０００３】
無線ネットワークにかかる方法を適用することによって、ある程度衝突を減少させて安定的に通信しうるが、有線ネットワークに比べては、依然として伝送データ間の衝突が発生する可能性が大きい。それは、無線ネットワーク環境には、本質的に多重経路、減衰、干渉など安定した通信を妨害する要素が多く存在するためである。それだけでなく、前記無線ネットワークに参与する無線ネットワークの数が増加するほど衝突、損失などの問題が発生する可能性はさらに大きくなる。
【０００４】
このような衝突は、無線ネットワークの伝送速度に致命的な悪影響を及ぼす再伝送を要求する。特に、オーディオ／ビデオデータ（ＡＶデータ）のように、さらなるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が必要な場合においては、このような再伝送回数を減らすことによって、可用帯域幅をさらに大きく確保することが非常に重要な問題である。
【０００５】
さらに、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）画像、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）画像など高品質ビデオを多様なホームデバイス間に無線伝送する必要性が高まっている趨勢を勘案するとき、広い帯域幅を要求する前記高品質ビデオを切れ目なしに持続的に送受信するための技術的標準が要求される時点にある。
【０００６】
現在、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３ｃの一つのタスクグループでは、無線ホームネットワークで大容量のデータを伝送するための技術規格を推進しつつある。いわば、ｍｍＷａｖｅ（Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ）と呼ばれるこの規格は、大容量データ伝送のために物理的な波長の長さがｍｍである電波（すなわち、３０ＧＨｚないし３００ＧＨｚの周波数を有する電波）を利用する。従来には、このような周波数帯は、不許可バンドであって通信事業者用や電波天文用、または車両衝突防止などの用途として制限的に使われてきた。
【０００７】
図１は、ＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準とｍｍＷａｖｅとの間の周波数帯域を比較する図である。ＩＥＥＥ ８０２.１１ｂやＩＥＥＥ ８０２.１１ｇは、２.４ＧＨｚ帯域を使用し、チャンネル帯域幅は、２０ＭＨｚほどである。また、ＩＥＥＥ ８０２.１１ａやＩＥＥＥ ８０２.１１ｎは、５ＧＨｚ帯域を使用し、チャンネル帯域幅は、同様に２０ＭＨｚほどである。一方、ｍｍＷａｖｅは、６０ＧＨｚ帯域を使用し、約０.５ないし２.５ＧＨｚのチャンネル帯域幅を有する。したがって、ｍｍＷａｖｅは、既存のＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準に比べて、はるかに大きい周波数帯域及びチャンネル帯域幅を有するということが分かる。
【０００８】
このように、ｍｍ単位の波長を有する高周波信号（ｍｍＷａｖｅ）を利用すれば、数ギガビット（Ｇｂｐｓ）単位の非常に高い伝送率を表すことができ、アンテナサイズを１.５ｍｍ以下にできて、アンテナを含む単一チップを具現しうる。また、空気中に減衰率が非常に高いため、機器間に干渉を減少させうるという長所もある。
【０００９】
一方、前記のような高い減衰率によって到達距離が短く、信号の直進性が高いため、陰影地域（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅ−ｏｆ−Ｓｉｇｈｔ）環境では、通信が正しくなされ難いという問題がある。これにより、ｍｍＷａｖｅでは、前者の問題は、高い利得を有する配列アンテナを利用することによって解決しており、後者の問題は、ビームステアリング方式を使用することによって解決している。
【００１０】
最近には、家庭、事務室内の環境で、既存のＩＥＥＥ ８０２.１１系の数Ｇ帯域を使用して圧縮データを伝送する技術に付け加えて、数十Ｇ帯域の高周波帯域でかかるｍｍＷａｖｅを利用して非圧縮データを伝送する方式が導入されている。前記非圧縮データとは、損失符号化の観点で圧縮されていないことを意味するだけであるので、完全に復元される無損失符号化は使われてもよい。
【００１１】
特に、非圧縮ＡＶデータは、圧縮されていない大容量のデータであるので、数十ギガ帯域の高周波帯域でのみ伝送可能であり、圧縮データに比べてパケット損失があっても、相対的にディスプレイにおいて、大きい影響を及ぼさない。したがって、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）や再伝送を行わなくても良い。したがって、前記のような特性を有する数十ギガ帯域の高周波帯域から伝送される非圧縮データの効率的な伝送のために、媒体接近を効率的にするための方法を考案する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、数十ＧＨｚ帯域のｍｍＷａｖｅを通じて非同期データを伝送するためのチャンネルを追加、返還するようなチャンネル割当管理方法と非同期データを効率的に伝送する方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、非同期データ伝送のためのチャンネル割当の柔軟性を提供するフレームを提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の目的は、前述した目的に制限されず、言及されていない他の目的は、下記から当業者に明確に理解されうる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネル割当を管理する方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する（ａ）ステップと、前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを受信する（ｂ）ステップと、前記要請フレームに対する応答フレームを前記制御区間から前記少なくとも一つの無線機器に伝送する（ｃ）ステップと、前記少なくとも一つの無線機器に追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する（ｄ）ステップとを含む。
【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネル割当を管理する方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する（ａ）ステップと、前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請する要請フレームを受信する（ｂ）ステップと、前記少なくとも一つの無線機器に返還されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する（ｃ）ステップとを含む。
【００１７】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データを伝送する方法は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信する（ａ）ステップと、前記制御区間以内に非同期データの伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを前記ネットワーク調整子に伝送する（ｂ）ステップと、第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを受信する（ｃ）ステップと、前記追加されたデータスロット区間で該当する非同期データを伝送する（ｄ）ステップとを含む。
【００１８】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データを伝送する方法は、第１ビーコン区間でネットワークに接続された少なくとも一つの機器から非同期データ伝送を要請する要請フレームを受信する（ａ）ステップと、前記要請フレームに対する応答フレームを前記ネットワークに接続された機器に伝送する（ｂ）ステップと、前記応答フレームに基づいて、前記ネットワークに接続された機器に非同期データを伝送する（ｃ）ステップとを含む。
【００１９】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネルを割り当てる装置は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するユニットと、前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを受信するユニットと、前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送するユニットと、前記少なくとも一つの無線機器に追加されるデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するユニットと、を備える。
【００２０】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データ伝送のためのチャンネルを割り当てる装置は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するユニットと、前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請するフレームを受信するユニットと、前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送するユニットと、前記少なくとも一つの無線機器に返還されるデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するユニットとを備える。
【００２１】
また、前記目的を達成するために、本発明の実施例によって非同期データを伝送する装置は、第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信するユニットと、前記第１スーパーフレームに含まれる制御区間以内に非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを前記ネットワーク調整子に伝送するユニットと、第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを受信するユニットと、前記追加されたデータスロット区間に非同期データを伝送するユニットとを備える。
【００２２】
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されず、異なる多様な形態で具現され、但し、本実施例は、本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲によってのみ定義されるのである。
【００２４】
以下、本発明の実施例による非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法、非圧縮等時性データの伝送方法及び前記方法を利用する装置を説明するためのブロック図または処理フローチャートについての図面を参照して、本発明について説明する。このとき、処理フローチャートの各ブロックと、フローチャートのブロックの組合わせは、コンピュータプログラムインストラクションによって行われるということが分かるであろう。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備のプロセッサに搭載されうるので、コンピュータまたはその他のプログラム可能な、データプロセシング装備のプロセッサを通じて行われるそのインストラクションがフローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成する。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するために、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を指向しうるコンピュータ利用可能な、またはコンピュータ判読可能なメモリに保存されることもあるので、そのコンピュータ利用可能なまたはコンピュータ判読可能なメモリに保存されたインストラクションは、フローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備上に搭諸されることもあるので、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備上で一連の動作ステップが行われてコンピュータで実行されるプロセスを生成して、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセシング装備を行うインストラクションは、フローチャートのブロックで説明された機能を実行するためのステップを提供することも可能である。
【００２５】
また、各ブロックは、特定された論理的機能を実行するための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を表すことができる。また、幾つかの代替実施例では、ブロックで述べられた機能が順序を逸脱して発生することも可能であるということを注目せねばならない。例えば、続けて示されている二つのブロックは、実質的に同時に行われることも可能であり、またはそのブロックが時々当該機能によって逆順に行われることも可能である。
【００２６】
本発明による時分割方式は、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３標準で規定している時分割方式を基本とするが、図２では、従来のＩＥＥＥ ８０２.１５.３による時分割方式を、図３では、本発明による時分割方式を示している。
【００２７】
ＩＥＥＥ ８０２.１５.３ ＭＡＣの特徴は、無線ネットワークの形成が迅速であり、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）基盤でなく、ＰＮＣ（Ｐｉｃｏｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）を中心にしたピコネットというアドホックネットワーク（Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を基盤にする。図２のようなスーパーフレームという時間的な配置構造内にデバイス間のデータ送受信のための時間区間が配される。スーパーフレームの構成としては、制御情報を含んでいるビーコン１及びバックオフを通じてデータを伝送するＣＡＰ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｅｒｉｏｄ）２の区間と、そして割当てられた時間に競合なしにデータを伝送するＣＴＡＰ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ）３の区間とがある。このとき、ＣＡＰ ２及びＭＣＴＡ ３ａでは、何れも競争的接近方式が使われる。具体的に、ＣＡＰ ２では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式が使われ、ＭＣＴＡでは、Ｓｌｏｔｔｅｄ Ａｌｏｈａ方式が使われる。
【００２８】
ＣＴＡＰ ３は、前記ＭＣＴＡ ３ａ以外に、数個のＣＴＡ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｉｍｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）３ｂで構成される。ＣＴＡ ３ｂの種類には、動的ＣＴＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＣＴＡ）と擬似静的ＣＴＡ（Ｐｓｅｕｄｏ ｓｔａｔｉｃ ＣＴＡ）との２種類がある。動的ＣＴＡは、スーパーフレームごとにその位置が変わり、ビーコンをのがせば、該当スーパーフレームでＣＴＡが使用できない。一方、擬似静的ＣＴＡは、位置が変わらず、同じ位置に固定されており、ビーコンをのがしても固定された位置でＣＴＡ区間を使用しうる。しかしながら、擬似静的ＣＴＡも、‘ｍＭａｘＬｏｓｔＢｅａｃｏｎｓ’に該当する回数以上連続してビーコンをのがせば、ＣＴＡ区間を使用不能にしている。
【００２９】
このように、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３のＭＡＣは、安定したＱｏＳを保証できるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）基盤で構成されており、特に、ホームネットワーク上でのマルチメディアＡ／Ｖストリーミングに適している。しかし、これは、数十ギガ帯域の高周波帯域でＡＶデータを伝送するためには、依然として改善の余地がある。
【００３０】
一般的に、ネットワーク上の機器間に送受信されるＭＡＣフレームは、データフレームとコントロールフレームとからなる。
【００３１】
前記コントロールフレームは、データフレームを除外した前記データフレームの伝送を補助する全てのフレームを意味する。例えば、コントロールフレームとしては、ネットワーク調整子が形成したネットワークへの参与を要請する結合要請フレーム、等時的データを伝送するためのデータスロットを要請するデータスロット要請フレーム、ネットワーク探索を要請するプローブ要請フレーム、調整子としての役割を譲渡する調整子ハンドオーバー要請フレーム及びこれらに対する応答フレームがある。また、あるフレーム伝送が正しく伝送されたか否かを確認応答するＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームも、コントロールフレームに含まれる。
【００３２】
ところが、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３でのデータフレームのサイズとコントロールフレームのサイズとは、それほど大きい差はない。データフレームのサイズは、最大２０４８ｂｙｔｅｓであり、コントロールフレームのサイズも、およそ数十ないし数百ｂｙｔｅｓである。しかしながら、数十ＧＨｚ帯域での非同期データの伝送のためには、コントロールフレームのサイズは同じであるが、データフレームのサイズは、はるかに大きくなるので、図２に示された既存のＩＥＥＥ ８０２.１５.３方式にそのまま従うのは非効率的である。
【００３３】
従来のＩＥＥＥ ８０２.１５.３のＣＡＰ ２及びＭＣＴＡ ３ａでは、各種のコントロールフレーム及び非同期データフレームが競争的にチャンネルに接近する。この場合、各種のコントロールフレームによって非同期データフレームを伝送する機会が減る。
【００３４】
また、非同期データは、伝送チャンネルの状態または非同期データを伝送する無線機器の状態によって、さらにチャンネルを割当てられるか（データスロットの追加）、または既に割当てられたチャンネルを返還（データスロットの返還）するようなチャンネル割当に対する管理が必要であるが、図２に示された従来のＩＥＥＥ ８０２.１５.３構造では、このようなチャンネル割当管理がなされていない。
【００３５】
前記のようなチャンネル割当管理（データスロットの追加及び返還）のための時間的配置構造を表すスーパーフレーム１０を図３に示している。
【００３６】
スーパーフレーム１０の構成には、制御情報を含んでいるビーコンフレームを伝送するビーコン区間１１、各種のコントロールフレームが競争的に伝送される制御区間１２及び割当てられた時間区間に競合なしに非同期データが伝送されるデータスロット区間１３がある。制御区間１２では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式またはＳｌｏｔｔｅｄ Ａｌｏｈａ方式が使われる。
【００３７】
データスロット区間１３は、数個のデータスロットＤＳ１,ＤＳ２,…,ＤＳｎで構成される。データスロットの種類には、従来のスーパーフレームのように、動的データスロットと擬似静的データスロットとの２種類がありうる。
【００３８】
制御区間１２では、ネットワーク調整子と無線機器との間にチャンネル割当管理のためのフレームの送受信がなされ、これにより、データスロット区間１３では、非同期データの伝送がなされる。このとき、チャンネル割当管理のためのフレームは、データスロットの追加を要請するフレームとデータスロットを返還するフレームとを含む。また、制御区間１２では、前述された各種のコントロールフレームの送受信がなされる。
【００３９】
一方、ビーコン区間１１と制御区間１２とでは、各種のフレームが低速伝送率も伝送され、データスロット区間１３では、高速または低速伝送率で伝送される。このとき、高速伝送率と低速伝送率とは、データ変調方式によって決定されうる。
【００４０】
高速伝送率によるチャンネルは、一方向リンクであり、主にユニキャスト連結用途として利用され、非圧縮等時性データ伝送に利用される。また、高速伝送率でフレームを伝送する場合には、アンテナステアリング技術を利用して指向性を強化でき、このために、アンテナステアリング情報を有するフレームがデータスロット区間１３で送受信されうる。
【００４１】
低速伝送率によるチャンネルは、双方向リンクであり、主に、ユニキャスト連結またはブロードキャスト連結用途として利用される。また、低速伝送率によるデータチャンネルを通じて非同期データ、各種のコントロールフレーム、アンテナステアリング情報が送受信されうる。
【００４２】
ビーコン区間１１では、低速伝送率によるチャンネルを通じてビーコンフレームが伝送され、前記ビーコンフレームを通じてネットワークの時間同期化が行われる。前記ビーコンフレームには、それぞれの機器が割当てられたチャンネル割当についての情報、すなわち、データスロットについての情報が含まれている。
【００４３】
制御区間１２では、低速伝送率によるチャンネルを通じて各種のＭＡＣコントロールフレームが送受信される。このようなコントロールフレームには、初期化に必要なコントロールフレーム、チャンネル割当を管理するためのコントロールフレーム、アンテナステアリング情報を共有するために必要なコントロールフレーム、そして応答フレームがある。また、非同期データフレームも送受信されうるが、このとき、非同期データフレームには、非圧縮ビデオ／オーディオデータフレーム、上位階層のコントロールフレームがある。ここで、上位階層のコントロールフレームは、ＭＡＣ階層上のアプリケーション階層や遠隔制御機から受信されたコントロールデータフレームを含む。
【００４４】
初期化に必要なコントロールフレームは、チャンネル転換、機器ディスカバリーに使われ、チャンネル割当を管理するためのコントロールフレームには、データスロット追加及び返還のためのフレームを含む。
【００４５】
データスロット区間１３では、機器間に非圧縮等時性データが高速伝送率によるチャンネルを通じて送受信されるが、このとき、非圧縮等時性データの例として、リアルタイムＡＶストリーミングデータがある。この場合、リアルタイムＡＶストリーミングのためにディレーバウンドが存在する。また、応答フレーム（ＡＣＫｆｒａｍｅ）とアンテナステアリング情報とは、低速伝送率によるチャンネルを通じて送受信され、制御区間１２で送受信される非同期データフレームも割当てられたデータスロットを通じて送受信されうる。
【００４６】
図４は、本発明の他の実施例によるスーパーフレームの構造を示す図であって、図３とは異なり、一つのスーパーフレーム内にビーコン区間Ｂ １１ａ、少なくとも２個以上の制御区間Ｃ １２ａ,１２ｂ、及びデータスロット区間１３ａ,１３ｂが存在している。
【００４７】
このようなスーパーフレーム構造によって一つのスーパーフレーム内に複数の制御区間及びデータスロット区間を設定することによって、任意の制御区間でデータスロット割当のためのフレームを伝送できない時に発生する非同期データ伝送の時間遅延現象を最小化しうる。
【００４８】
図５は、本発明が適用される概略的な環境を示す図である。図５を参照するに、ネットワーク調整子３００と少なくとも一つ以上の機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃとが一つのネットワークを構成している。ネットワーク調整子３００の例として、ＡＶデータのシンク機器としてのディスプレイ装置またはＰＶＲ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）のようなメディア保存装置がある。また、機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃは、ソース機器またはシンク機器が該当し、このような機器には、セットトップボックス、ＤＶＤ、スピーカがある。このような機器は、非同期データを伝送するために、数十ＧＨｚ帯域の高周波帯域を利用する。
【００４９】
ネットワーク調整子３００は、周期的にビーコン期間にスーパーフレームを放送する。これにより、機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃは、前記スーパーフレームに含まれた制御区間１２またはデータスロット区間１３内でコントロールフレーム、データフレーム、ＡＣＫを伝送しうる。
【００５０】
もし、最初にネットワークに属していない機器１ ４００ａがネットワークに参与するためには、スーパーフレーム１０の制御区間１２で他の機器４００ｂ,４００ｃとの競争を通じてネットワーク調整子３００に結合要請フレームを伝送し（（１））、それから結合応答フレームを受信する（（２））。
【００５１】
前記結合応答フレームによって機器１ ４００ａが結合要請を承認された場合、機器１ ４００ａは、はじめてネットワークの一員となる。次いで、機器１ ４００ａが機器２ ４００ｂに非同期データを伝送しようとすれば、ネットワーク調整子３００に前記非同期データを伝送するためのデータスロットを要請する。機器１ ４００ａがこのようなデータスロット要請フレームを制御区間１２で他の機器４００ｂ,４００ｃとの競争を通じてネットワーク調整子３００に結合要請フレームを伝送すれば（（３））、これに対して、ネットワーク調整子３００は、データスロット応答フレームを機器１ ４００ａに伝送する（（４））。
【００５２】
前記データスロット応答フレーム７０を機器１ ４００ａに伝送した後、ネットワーク調整子３００は、機器４００ａ,４００ｂ,４００ｃに割当てられるデータスロットを含むスーパーフレームを、次のビーコン期間に放送する（（５））。
【００５３】
前記放送されたスーパーフレームによって、機器１ ４００ａがネットワーク調整子３００からデータスロットを割当てられれば、前記割当てられたデータスロットの間に所定の受信機器４００ｂに非同期データを伝送しうる（（６））。前記非同期データの伝送に対して、機器２ ４００ｂは、機器１ ４００ａにＡＣＫフレームを伝送することもできる（（７））。但し、非同期データの特性上多少間のエラーがあっても、再生される画像にあまり大きい問題は発生しないので、ＡＣＫを使用しないＮｏ ＡＣＫ政策を使用することもできる。もし、ＡＣＫフレームを伝送する場合であっても、本発明によれば、前記ＡＣＫフレームは、データスロットを通じて伝送されないこともある。データスロットは、非同期データの円滑な伝送に使用するために、ＡＣＫは、他のコントロールフレームと同様に、制御区間１２の間に競争を通じて伝送されることが望ましい。
【００５４】
図６は、図７及び図８は、本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。図６を参照するに、本発明によるデータスロット管理フレーム４０は、他のＭＡＣコントロールフレームと同様に、ＭＡＣヘッダ２０とペイロード３０とで構成されるが、ペイロード３０は、フレームタイプフィールド４１、長さフィールド４２、そして、複数のデータスロットフィールド４３,４４,４５からなる。
【００５５】
フレームタイプフィールド４１には、データスロット追加のためのフレームであるか、あるいは、データスロットを返還するためのフレームであるかを表す識別情報が記録される。したがって、フレームタイプフィールド４１に記録された情報を通じて、いかなるデータスロット管理フレームであるかが分かる。長さフィールド４２には、その以後のフィールド４３,４４,４５の総バイト数が記録される。
【００５６】
データスロット管理フレーム４０は、複数のデータスロットフィールド４３,４４,４５を含むが、それぞれのデータスロットフィールドには、一つのデータスロットに対する追加または返還についての情報が記録される。したがって、複数の非同期データ伝送のための複数のデータスロットに対する追加または返還に対する要請が同時に可能であり、このようなデータスロットフィールドは、図５に示された構造でなされる。
【００５７】
図７を参照するに、データスロットフィールドは、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド５１、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２、‘Ｍｉｎ＿ＢＷ’フィールド５３、‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５４、‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５５、そして‘Ｐｒｉｏｒｉｔｙ’フィールド５８を含む。
【００５８】
‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド５１は、ストリーム識別情報、すなわち、伝送しようとする非同期データについての識別情報が記録され、このストリーム識別情報を利用して、該当ストリームに対する処理が行われる。
【００５９】
‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２は、前記ストリーム識別情報を付与される前に使われるデータスロットの追加または返還に関する要請フレームの識別情報を表す。もし、データスロットの要請が現在のストリームを修正または終了するためのものである時には、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２の値は、０に設定され、受信側では無視されうる。非同期データのためのデータスロットの要請である場合にも、同様に‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５２の値は、０に設定され、受信側では無視されうる。
【００６０】
‘Ｍｉｎ＿ＢＷ’フィールド５３は、切れ目のないストリーミングサービスを支援するために、一つのスーパーフレーム内で最小限に保証されねばならない帯域幅、すなわち、最小限に保証されねばならないチャンネルの長さを表す。
【００６１】
‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５４は、要請される時間ブロックの数を表す。このとき、時間ブロックは、帯域幅、すなわち所望のチャンネル長を表す。
【００６２】
‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５５は、単位帯域幅、すなわち、単位チャンネルの長さを表し、‘Ｐｒｉｏｒｉｔｙ’フィールド５８は、フレームの優先順位を表し、前記優先順位は、ストリームのＱｏＳレベルまたは特別の目的に対するＱｏＳレベルを表す。
【００６３】
図８は、本発明の他の実施例によるデータスロットフィールドの構造を示しているが、データスロットフィールドは、‘Ｔｒｇｔ ＩＤ’フィールド５０ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ
ｉｎｄｅｘ’フィールド５２ａ、‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５３ａ、‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５４ａ、‘Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５５ａ、‘Ｍａｘｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５６ａ、そして‘Ｒｅｑｕｅｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ’フィールド５７ａを含む。このうち、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド５１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド５２ａ、‘Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋｓ’フィールド５３ａ、そして‘Ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールド５４ａは、図７に示されたそれぞれのフィールドに対応する。
【００６４】
‘Ｔｒｇｔ ＩＤ’フィールド５０ａは、割当てられたチャンネル、すなわち割当てられたデータスロットを通じて非同期データを伝送する装置の相手方装置の識別情報を表す。
【００６５】
‘Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５５ａは、データスロット割当のための２個の連続する時間ブロックの開始時間の間の最小許容時間を表す。
【００６６】
‘Ｍａｘｉｍｕｍ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｐｅｒｉｏｄ’フィールド５６ａは、データスロット割当のための２個の連続する時間ブロックの開始時間の間の最大許容時間を表す。
【００６７】
‘Ｒｅｑｕｅｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ’フィールド５７ａは、データスロットの割当のためのその他の情報を含んでおり、このような情報には、フレームの優先順位に関する情報、フレームの伝送が高速または低速伝送区間でなされているか否かを表す情報を含む。
【００６８】
図９、図１０及び図１１は、本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。図９を参照するに、本発明によるデータスロット管理フレーム４０に対する応答フレーム６０は、他のＭＡＣコントロールフレームと同様に、ＭＡＣヘッダ２０とペイロード３０とで構成されるが、ペイロード３０は、フレームタイプフィールド６１、長さフィールド６２、そして複数の応答フィールド６３,６４,６５からなる。
【００６９】
フレームタイプフィールド６１には、データスロット追加要請に対する応答フレームであるか、あるいはデータスロット返還要請に対する応答フレームであるかを表す識別情報が記録される。したがって、フレームタイプフィールド６１に記録された情報を通じて、いかなる応答フレームであるかが分かる。長さフィールド６２には、その以後のフィールド６３,６４,６５の総バイト数が記録される。
【００７０】
データスロット管理フレーム４０に対する応答フレーム６０は、複数の応答フィールド６３,６４,６５を含むが、それぞれの応答フィールドには、一つのデータスロットに対する追加または返還要請についての応答情報が記録される。したがって、複数の要請に対する応答が同時に可能であり、このような応答フィールドは、７に示された構造でなされる。
【００７１】
図１０を参照するに、応答フィールドは、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２、‘Ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ＢＷ’フィールド７３、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４を含む。
【００７２】
‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１は、データスロットの追加または返還に関する要請フレームの識別情報を表し、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２は、ストリーム識別情報、すなわち、該当する非同期データについての識別情報を表す。
【００７３】
‘Ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ＢＷ’フィールド７３は、実際に割当てられたチャンネル、実際に割当てられたデータスロットについての情報が記録され、‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４は、チャンネル割当要請が成功的になされたか否かを表す情報が記録される。チャンネル割当要請が成功的になされていない場合には、その理由を表す情報が記録される。チャンネル割当要請が成功的になされていない理由の例として、ネットワーク調整子に結合される最大機器数の到達、割り当てるデータスロットの不足、チャンネル状態の不良がある。
【００７４】
図１１は、本発明の他の実施例による応答フィールドの構造を示しているが、図１１では、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２ａ、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４ａを含み、図１０に示された‘Ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ＢＷ’フィールド７３は除外されている。
【００７５】
このとき、‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１ａ、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２ａ、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４ａは、それぞれ図１０に示された‘Ｓｔｒｅａｍ ｒｅｑｕｅｓｔ ＩＤ’フィールド７１、‘Ｓｔｒｅａｍ ｉｎｄｅｘ’フィールド７２、そして‘Ｒｅａｓｏｎ＿ｃｏｄｅ’フィールド７４に対応する。
【００７６】
図１２は、本発明の一実施例によってデータスロットを追加する過程を示す図である。
【００７７】
まず、無線機器のＤＭＥ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）は、上位階層の伝送要請を受けた後、制御区間１２で自身のＭＡＣ／ＭＬＭＥ（Ｍａｃ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）のＭＬＭＥ−ＡＳＹＮＣ−ＤＡＴＡ.ｒｅｑメッセージを呼び出し（Ｓ８０）、前記ＭＡＣ／ＭＬＭＥは、ネットワーク調整子にデータスロット追加要請フレームを伝送する（Ｓ８１）。ここで、前記データスロット追加要請フレームは、図６、図７及び図８のデータ構造でなされ、ＤＭＥ及びＭＬＭＥは、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３規格で述べられる概念として理解されうる。
【００７８】
ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、前記データスロット追加要請に対して応答（ＡＣＫ）フレームを伝送する（Ｓ８２）。このとき、データスロット追加要請及び応答は、図６及び図９に示したように、色々な非同期データに対する要請及び応答を同時に行える。
【００７９】
その後、ネットワーク調整子は、残りのリソース、すなわち、非同期データを伝送するためのデータスロットが存在するか否かを確認し（Ｓ８３）、その結果を図９、図１０及び図１１に示されたデータ構造の形態で‘Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｉｍｅｏｕｔ’時間内に無線機器に伝送し（Ｓ８４）、無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、これに対する応答（ＡＣＫ）フレームをネットワーク調整子に伝送する（Ｓ８５）。
【００８０】
無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、Ｓ８４過程でデータスロットの追加が成功的であるという応答を受信すれば、自身のＤＭＥにデータスロットの追加が成功的であるというＭＬＭＥ−ＡＳＹＮＣ−ＤＡＴＡ.ｃｆｍメッセージを伝送する（Ｓ８６）。
【００８１】
一方、ビーコンフレームには、データスロットについての情報が含まれるので、Ｓ８４とＳ８５との過程が省略されることもある。また、データスロットの追加が不能である場合には、一定時間後に、反復的にデータスロット追加要請フレームを伝送することもある。
【００８２】
ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、実際に割当てられたデータスロットについての情報を含むビーコンフレームを生成し（Ｓ８７）、次のスーパーフレームが開始される時に、前記生成されたビーコンフレームを無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥに伝送する（Ｓ８８）。
【００８３】
前記伝送されたビーコンフレームを受けた無線機器は、データスロット区間での追加された該当データスロットから非同期データをネットワーク調整子または他の無線機器に伝送する。
【００８４】
ＭＡＣ構造によって、ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥで行われる動作がネットワーク調整子のＤＭＥで行われることもある。
【００８５】
図１３は、本発明の一実施例によって、非同期データの送受信途中にデータスロットを返還する過程を示す図である。
【００８６】
まず、無線機器のＤＭＥ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）は、上位階層の伝送要請を受けた後、制御区間１２で自身のＭＡＣ／ＭＬＭＥ（Ｍａｃ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）のＭＬＭＥ−ＤＥＬＥＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ.ｒｅｑメッセージを呼び出し（Ｓ９０）、前記ＭＡＣ／ＭＬＭＥは、ネットワーク調整子にデータスロット返還要請フレームを伝送する（Ｓ９１）。ここで、前記データスロット返還要請フレームは、図６、図７及び図８のデータ構造でなされ、ＤＭＥ及びＭＬＭＥは、ＩＥＥＥ ８０２.１５.３規格で述べられる概念として理解されうる。
【００８７】
ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、前記データスロット返還要請に対して応答（ＡＣＫ）フレームを伝送する（Ｓ９２）。このとき、データスロット返還要請及び応答は、図６及び図９に示したように、色々な非同期データに対する要請及び応答を同時に行える。
【００８８】
無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、自身のＤＭＥにデータスロットの返還が成功的であるというＭＬＭＥ−ＤＥＬＥＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ.ｃｆｍメッセージを伝送する（Ｓ９３）。そして、ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、該当するデータスロットを返還した後（Ｓ９４）、実際に返還されたデータスロットについての情報を含むビーコンフレームを生成し（Ｓ９５）、次のスーパーフレームが開始される時に、前記生成されたビーコンフレームを無線機器のＭＡＣ／ＭＬＭＥに伝送する（Ｓ９６）。
【００８９】
したがって、前記返還されたデータスロットは、他の無線機器の要請によって再び割当てられて非同期データの伝送に使われうる。
【００９０】
また、ネットワーク調整子のＭＡＣ／ＭＬＭＥは、自身のＤＭＥにＭＬＭＥ−ＤＥＬＥＴＥ−ＳＴＲＥＡＭ.ｉｎｄメッセージを通じて要請されたデータスロットが返還されたということを知らせる（Ｓ９７）。
【００９１】
図１４は、本発明の一実施例によるネットワーク調整子３００の構成を示すブロック図である。
【００９２】
ネットワーク調整子３００は、ＣＰＵ ３１０、メモリ３２０、ＭＡＣユニット３４０、ＰＨＹユニット３５０、スーパーフレーム生成モジュール３４１、コントロールフレーム生成モジュール３４２及びアンテナ３５３を含んで構成されうる。
【００９３】
ＣＰＵ ３１０は、バス３３０に連結されている他の構成要素を制御し、ＭＡＣ層の上位層での処理を担当する。したがって、ＣＰＵ ３１０は、ＭＡＣユニット３４０から提供される受信データ（受信ＭＳＤＵ：ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を処理するか、または伝送データ（伝送ＭＳＤＵ）を生成してＭＡＣユニット３４０に提供する。
【００９４】
メモリ３２０は、前記処理された受信データを保存するか、または前記生成された伝送データを臨時保存する。前記メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリのような不揮発性メモリ素子またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性メモリ素子、ハードディスク、光ディスクのような記録媒体、またはその他の該当分野で知られている任意の他の形態で具現されうる。
【００９５】
ＭＡＣユニット３４０は、ＣＰＵ ３１０から提供されたＭＳＤＵ、すなわち、伝送するマルチメディアデータにＭＡＣヘッダを付加してＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を生成してＰＨＹユニット３５０を通じて伝送し、ＰＨＹユニット３５０を通じて受信されるＭＰＤＵからＭＡＣヘッダを除去する。
【００９６】
このように、ＭＡＣユニット３４０が伝送するＭＰＤＵは、ビーコン期間に伝送されるスーパーフレームを含み、ＭＡＣユニット３４０が受信するＭＰＤＵは、結合要請フレーム、データスロット管理フレーム、すなわち、データスロットの追加または返還のための要請フレーム、その他の多様なコントロールフレームを含む。
【００９７】
スーパーフレーム生成モジュール３４１は、前述したスーパーフレームを生成してＭＡＣユニット３４０に提供し、コントロールフレーム生成モジュール３４２は、結合要請フレーム、データスロット管理フレーム、その他の多様なコントロールフレームを生成してＭＡＣユニット３４０に提供する。
【００９８】
ＰＨＹユニット３５０は、ＭＡＣユニット３４０から提供されたＭＰＤＵにシグナルフィールド及びプリアンブルを付加してＰＰＤＵを生成し、該生成されたＰＰＤＵ、すなわち、データフレームを無線信号に変換してアンテナ３５３を通じて伝送する。ＰＨＹユニット３５０は、基底帯域信号を処理するベースバンドプロセッサ３５１と、前記処理された基底帯域信号から実際無線信号を生成してアンテナ３５３を通じて空中に伝送するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニット３５２とに細分化されうる。
【００９９】
具体的に、基底帯域プロセッサ３５１は、フレームフォーマッティング、チャンネルコーディングを行い、ＲＦユニット３５２は、アナログ波増幅、アナログ／デジタル信号変換、変調などの動作を行う。
【０１００】
図１５は、本発明の一実施例による無線機器４００の構成を示すブロック図である。無線機器４００の構成のうち、ＭＡＣユニット４４０、メモリ４２０及びＰＨＹユニット４５０の基本的な機能は、ネットワーク調整子３００と同様である。
【０１０１】
タイマー４４１は、スーパーフレームに含まれた競争区間または非競争区間の開始時間及び終了時間の確認に使われる。コントロールフレーム生成モジュール４４２は、結合要請フレーム、データスロット管理フレームなど多様なコントロールフレームを生成してＭＡＣユニット４４０に提供する。
【０１０２】
一方、非同期データ生成モジュール４４３は、ＡＶデータのような非同期データを圧縮されていない形態に記録して生成しうる。例えば、非同期データ生成モジュール４４３は、ビデオデータのＲＧＢ成分値からなるビデオデータを記録しうる。
【０１０３】
ＭＡＣユニット４４０は、提供された非同期データまたはコントロールフレームにＭＡＣヘッダを付加してＭＰＤＵを生成し、スーパーフレームの該当時間となった時に前記ＭＰＤＵをＰＨＹユニット４５０を通じて伝送する。
【０１０４】
このとき、本実施例で使われる‘モジュール’という用語は、ソフトウェアまたはＦＰＧＡ（Ｇｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のようなハードウェア構成要素を意味し、モジュールは、ある役割を行う。どころが、モジュールは、ソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールは、アドレッシングしうる記録媒体に存在するように構成されることもあり、一つまたはそれ以上のプロセッサを再生させるように構成されることもある。したがって、一例として、モジュールは、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素；プロセス、関数、属性、プロシーザ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素及びモジュール内で提供される機能は、さらに小さい数の構成要素及びモジュールに結合されるか、または追加的な構成要素と及びモジュールにさらに分離されうる。それだけでなく、構成要素及びモジュールは、デバイスまたは保安マルチメディアカード内の一つまたはそれ以上のＣＰＵを再生させるように具現されることもある。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明によれば、非同期データ伝送のためのデータスロットを追加または返還する機能が提供されることによって、数十ＧＨｚ帯域で非同期データを圧縮せずとも、さらに効率的に伝送しうる。
【０１０６】
以上、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明したが、当業者は、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施されうるということが分かるであろう。したがって、前述した実施例は、全ての面で例示的なものであり、限定的でないと理解せねばならない。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ＩＥＥＥ ８０２.１１系の標準とｍｍＷａｖｅとの間の周波数帯域を比較する図である。
【図２】ＩＥＥＥ ８０２.１５.３による時分割方式を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による時分割方式を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例による時分割方式を示す図である。
【図５】本発明が適用される概略的な環境を示す図である。
【図６】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームの構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例によるデータスロット管理フレームに対する応答フレームの構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施例によってデータスロットを追加する過程を示す図である。
【図１３】本発明の一実施例によってデータスロットを返還する過程を示す図である。
【図１４】本発明の一実施例によるネットワーク調整子の構成を示す図である。
【図１５】本発明の一実施例による無線機器の構成を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するステップと、
前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを受信するステップと、
前記要請フレームに対する応答フレームを、前記制御区間から前記少なくとも一つの無線機器に伝送するステップと、
前記要請されたデータスロットが追加されたとすれば、前記少なくとも一つの無線機器に前記要請されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するステップと、を含む非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項２】
前記無線機器との通信は、ｍｍＷａｖｅチャンネルを通じてなされることを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項３】
前記第１スーパーフレームは、第１競争区間及び第１非競争区間を含み、前記第２スーパーフレームは、第２競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第１競争区間は、前記制御区間及び前記データスロット区間を含み、前記第２非競争区間は、前記第２スーパーフレームの制御区間及び前記第２スーパーフレームのデータスロット区間を含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項４】
前記要請フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報、最小限に保証されねばならないチャンネルの長さ情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項５】
前記応答フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報、前記追加されたデータスロットについての情報、前記要請されたデータスロットが追加されていない場合、前記要請されたデータスロットの追加が失敗した理由を表す情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項６】
前記非同期データは、圧縮されていないデータであることを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項７】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信するステップと、
前記制御区間以内に非同期データの伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを前記ネットワーク調整子に伝送するステップと、
第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを受信するステップと、
前記追加されたデータスロット区間で当該非同期データを伝送するステップと、を含む非同期データの伝送方法。
【請求項８】
前記無線機器との通信は、ｍｍＷａｖｅチャンネルを通じてなされることを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項９】
前記第１スーパーフレームは、第１競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第２スーパーフレームは、第２競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第１競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記制御区間を含み、前記第２競争区間は、前記第２スーパーフレームの制御区間を含み、前記第１非競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記データスロット区間を含み、前記第２非競争区間は、前記第２スーパーフレームのデータスロット区間を含むことを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１０】
前記要請フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報、最小限に保証されねばならないチャンネルの長さ情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１１】
前記非同期データは、圧縮されていないデータであることを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１２】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するステップと、
前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請する要請フレームを受信するステップと、
前記少なくとも一つの無線機器に返還された前記要請されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するステップと、を含む非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの無線機器との通信は、ｍｍＷａｖｅチャンネルを通じてなされることを特徴とする請求項１２に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１４】
前記第１スーパーフレームは、第１競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第２スーパーフレームは、第２競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第１競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記制御区間を含み、前記第２競争区間は、前記第２スーパーフレームの制御区間を含み、前記第１非競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記データスロット区間を含み、前記第２非競争区間は、前記第２スーパーフレームのデータスロット区間を含むことを特徴とする請求項１２に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１５】
前記非同期データは、圧縮されていないデータであることを特徴とする請求項１２に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１６】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する第１放送ユニットと、
前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを受信する受信ユニットと、
前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送する伝送ユニットと、
前記要請されたデータスロットが追加されれば、前記少なくとも一つの無線機器に前記要請されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する第２放送ユニットと、を備える非同期データ伝送のためのデータスロット割当装置。
【請求項１７】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する第１放送ユニットと、
前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請するフレームを受信する受信ユニットと、
前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送する伝送ユニットと、
前記少なくとも一つの無線機器に返還される前記要請されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する第２放送ユニットと、を備える非同期データ伝送のためのデータスロット割当装置。
【請求項１８】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信する受信ユニットと、
前記第１スーパーフレームに含まれる制御区間以内に非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを前記ネットワーク調整子に伝送する第１伝送ユニットと、
第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを受信する受信ユニットと、
前記追加されたデータスロット区間に非同期データを伝送する第２伝送ユニットと、を備える非同期データ伝送装置。
【請求項１９】
第１ビーコン区間でネットワークに接続された少なくとも一つの機器から非同期データ伝送を要請する要請フレームを受信するステップと、
前記要請フレームに対する応答フレームを前記ネットワークに接続された少なくとも一つの機器に伝送するステップと、
前記応答フレームに基づいて前記ネットワークに接続された少なくとも一つの機器に非同期データを伝送するステップと、を含む非同期データの伝送方法。
【請求項２０】
前記要請フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報及び要請されるチャンネルに関するチャンネル情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項２１】
前記チャンネル情報は、要請されるチャンネルの数に関する情報と単位チャンネルの長さに関する情報とを含むことを特徴とする請求項２０に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項２２】
前記要請フレームは、前記非同期データを受信する少なくとも一つの無線機器についての識別情報をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項２３】
前記応答フレームは、非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報及びチャンネル割当要請が成功的になされたか否かを表す情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するステップと、
前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを受信するステップと、
前記要請フレームに対する応答フレームを、前記制御区間から前記少なくとも一つの無線機器に伝送するステップと、
前記要請されたデータスロットが追加されたとすれば、前記少なくとも一つの無線機器に前記要請されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するステップと、を含む非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項２】
前記無線機器との通信は、ｍｍＷａｖｅチャンネルを通じてなされることを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項３】
前記第１スーパーフレームは、第１競争区間及び第１非競争区間を含み、前記第２スーパーフレームは、第２競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第１競争区間は、前記制御区間及び前記データスロット区間を含み、前記第２非競争区間は、前記第２スーパーフレームの制御区間及び前記第２スーパーフレームのデータスロット区間を含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項４】
前記要請フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報、最小限に保証されねばならないチャンネルの長さ情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項５】
前記応答フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報、前記追加されたデータスロットについての情報、前記要請されたデータスロットが追加されていない場合、前記要請されたデータスロットの追加が失敗した理由を表す情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項６】
前記非同期データは、圧縮されていないデータであることを特徴とする請求項１に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項７】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信するステップと、
前記制御区間以内に非同期データの伝送のためのデータスロットの追加を要請する要請フレームを前記ネットワーク調整子に伝送するステップと、
第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを受信するステップと、
前記追加されたデータスロット区間で当該非同期データを伝送するステップと、を含む非同期データの伝送方法。
【請求項８】
前記無線機器との通信は、ｍｍＷａｖｅチャンネルを通じてなされることを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項９】
前記第１スーパーフレームは、第１競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第２スーパーフレームは、第２競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第１競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記制御区間を含み、前記第２競争区間は、前記第２スーパーフレームの制御区間を含み、前記第１非競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記データスロット区間を含み、前記第２非競争区間は、前記第２スーパーフレームのデータスロット区間を含むことを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１０】
前記要請フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報、最小限に保証されねばならないチャンネルの長さ情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１１】
前記非同期データは、圧縮されていないデータであることを特徴とする請求項７に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項１２】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送するステップと、
前記制御区間でネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請する要請フレームを受信するステップと、
前記少なくとも一つの無線機器に返還された前記要請されたデータスロットに関する情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送するステップと、を含む非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの無線機器との通信は、ｍｍＷａｖｅチャンネルを通じてなされることを特徴とする請求項１２に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１４】
前記第１スーパーフレームは、第１競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第２スーパーフレームは、第２競争区間及び第２非競争区間を含み、前記第１競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記制御区間を含み、前記第２競争区間は、前記第２スーパーフレームの制御区間を含み、前記第１非競争区間は、前記第１スーパーフレームの前記データスロット区間を含み、前記第２非競争区間は、前記第２スーパーフレームのデータスロット区間を含むことを特徴とする請求項１２に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１５】
前記非同期データは、圧縮されていないデータであることを特徴とする請求項１２に記載の非同期データ伝送のためのチャンネル割当管理方法。
【請求項１６】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する第１放送ユニットと、
前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを受信する受信ユニットと、
前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送する伝送ユニットと、
前記要請されたデータスロットが追加されれば、前記少なくとも一つの無線機器に前記要請されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する第２放送ユニットと、を備える非同期データ伝送のためのデータスロット割当装置。
【請求項１７】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームを放送する第１放送ユニットと、
前記制御区間以内にネットワークに属する少なくとも一つの無線機器から非同期データ伝送のためのデータスロットの返還を要請するフレームを受信する受信ユニットと、
前記フレームに対する応答フレームを前記制御区間以内に前記少なくとも一つの無線機器に伝送する伝送ユニットと、
前記少なくとも一つの無線機器に返還される前記要請されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを第２ビーコン期間に放送する第２放送ユニットと、を備える非同期データ伝送のためのデータスロット割当装置。
【請求項１８】
第１ビーコン期間に制御区間及びデータスロット区間を含む第１スーパーフレームをネットワーク調整子から受信する受信ユニットと、
前記第１スーパーフレームに含まれる制御区間以内に非同期データ伝送のためのデータスロットの追加を要請するフレームを前記ネットワーク調整子に伝送する第１伝送ユニットと、
第２ビーコン期間に前記ネットワーク調整子から追加されたデータスロットについての情報を含む第２スーパーフレームを受信する受信ユニットと、
前記追加されたデータスロット区間に非同期データを伝送する第２伝送ユニットと、を備える非同期データ伝送装置。
【請求項１９】
第１ビーコン区間でネットワークに接続された少なくとも一つの機器から非同期データ伝送を要請する要請フレームを受信するステップと、
前記要請フレームに対する応答フレームを前記ネットワークに接続された少なくとも一つの機器に伝送するステップと、
前記応答フレームに基づいて前記ネットワークに接続された少なくとも一つの機器に非同期データを伝送するステップと、を含む非同期データの伝送方法。
【請求項２０】
前記要請フレームは、伝送しようとする非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報及び要請されるチャンネルに関するチャンネル情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項２１】
前記チャンネル情報は、要請されるチャンネルの数に関する情報と単位チャンネルの長さに関する情報とを含むことを特徴とする請求項２０に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項２２】
前記要請フレームは、前記非同期データを受信する少なくとも一つの無線機器についての識別情報をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の非同期データの伝送方法。
【請求項２３】
前記応答フレームは、非同期データについての識別情報、前記要請フレームの識別情報及びチャンネル割当要請が成功的になされたか否かを表す情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の非同期データの伝送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２００９−５３９３００（Ｐ２００９−５３９３００Ａ）
【公表日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１３０６４（Ｐ２００９−５１３０６４）
【出願日】平成１９年６月４日（２００７．６．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００２７０３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１４２４４４
【国際公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月４日（２００７．６．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００２７０３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１４２４４４
【国際公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
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