マルチキャスト通信のためのデータ速度適合の方法
適合型マルチキャストデータ速度送信選択を実装するための方法は、マルチキャストグループ中の最低信号強度ステーションを判定すること、データ速度を増大させるためのインジケータとして信号強度を用いること、および増大したデータ速度を用いてフレームまたはパケット損失を判定することによって、データ速度の増大がマルチキャスト送信用に実現可能かどうか判定することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
本出願は、その全体が本明細書に組み込まれている、２００８年１１月７日に出願した、「A Method of Data Rate Adaptation For Multicast Communication」という名称のＥＰ０８３０５７８９．３の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、データ伝送技術に関し、詳細には、ケーブルマルチキャストシステムにおけるデータ伝送速度を調節する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
データオーバーケーブルシステムのための通信および運用支援インタフェース要件を定義する既存の仕様がある。こうした仕様の１つが、ＤＯＣＳＩＳ（ｄａｔａ ｏｖｅｒ ｃａｂｌｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）であり、既存のケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）システムへの高速データ転送の追加を認め、多くのケーブルテレビオペレータによって、オペレータの既存のハイブリッドファイバ同軸（ＨＦＣ）インフラストラクチャを介してインターネットアクセスを提供するのに利用される国際標準である。
【０００４】
ＤＯＣＳＩＳなどのソリューションに基づくケーブルモデムは高価であり、ケーブルネットワークにおけるリアルタイムオーディオ通信およびビデオストリーミングサービスにとって重要なサービス品質（ＱｏＳ）を提供するのに適さない。優れたサービス品質（ＱｏＳ）を保証することができ、妥当なコストで既存の標準プロトコルを最大限活用するＣＡＴＶケーブルアクセスネットワークを経由してデータを伝送するための新たなシステムを開発することが望ましい。既存のＣＡＴＶシステム上で動作し、ローカルエリアネットワーク上の装置などのクライアント装置にインターネットスタイルのデータサービスを提供するユーザ端末装置またはモデムも、ケーブルデータシステムにおいて望まれている。このようなシステムにおいて、ユーザ端末へのマルチキャストは、同じデータを受信することになる非常に多数のユーザ端末にコンテンツを配るための効率的な方法になるはずである。マルチキャストでは、送信データ速度は通常、マルチキャストグループ中のメンバの最低受信速度によって固定される。しかし、最低速度のユーザ端末は、時間とともに変わり得る。マルチキャスト方式におけるデータ速度伝送のための、固定された最低データ速度ユーザ端末の指定という手法は、マルチキャストグループ中のユーザ端末の変化に適応することができない。別の要因は、アクセスポイントである。アクセスポイントがいくつかのステーションへの送信電力を増大させる場合、電力の増大により、選択されたステーションへのより高いデータ速度が可能になり得る。より効率的であり適合性のあるデータ速度判定機構が、ケーブルシステムにおける帯域幅確保には有益であろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様によると、マルチキャスト送信においてデータ速度を適合的に調節するための、アクセスポイントによって指揮される方法は、ステーションからなるマルチキャストグループに、アクセスポイントからマルチキャストメッセージフレームを第１のデータ速度で送信することを含む。アクセスポイントは次いで、第１のデータ速度を用いて、ステーションから、成功したフレーム受信の肯定応答を受信する。第１のデータ速度は次いで、暫定期間だけ、第２のデータ速度まで増大される。暫定期間の間、マルチキャストメッセージフレームがステーションに送信され、マルチキャスト送信に第２のデータ速度を用いている間のマルチキャストフレーム損失が評価される。評価は、フレーム損失を閾値と比較することを含む。フレーム損失が閾値に達した場合、フレーム損失は高過ぎるので、アクセスポイントは、第２のデータ速度を低下させて第１のデータ速度に戻す。ただし、フレーム損失が閾値未満の場合、第２のデータ速度は、マルチキャストメッセージ／データ／フレーム用の新たなデータ速度として使われる。
【０００６】
本発明の態様として、適合型データ速度調節は、時分割多重化プロトコルにおけるＩＥＥＥ８０２．１１フレームを使用するケーブルシステムにおいて用いることができる。第１のデータ速度からより高い第２のデータ速度への速度の変更は、マルチキャストメッセージを受信するステーションからのフィードバックに基づく。データ速度の増大は、マルチキャストグループ中で最も低い信号強度をもつ基準ステーションの受信信号強度の増大の結果として生じ得る。データ速度を増大させるための別の方法は、連続するいくつかの肯定応答信号を基準ステーションから受信することである。増大したデータ速度は次いで、一定期間だけ試されて、高い方のデータ速度が、新たなマルチキャストデータ速度として採用されるべきかどうか判定される。
【０００７】
本発明の別の態様では、ステーションは、マルチキャストグループ中の基準ステーションの最小信号強度値をもつビーコンフレームを最初に受信することによって、マルチキャストデータ速度調節に能動的に関与する。ステーションは、新たな受信信号強度値を測定し、新たな受信信号強度値が、ビーコンフレームにある最小信号強度値未満かどうか判定する。新たな受信信号強度値が最小信号強度値未満の場合、ステーションは、新たな受信信号強度値をアクセスポイントに送信する。ステーションは、それ自体が、ビーコンフレーム情報から獲得された最小信号強度値をもつ基準ステーションであるかどうか判定する。次いで、第１のステーションが基準ステーションであり、新たな受信信号強度値が最小信号強度値より大きい場合、ステーションは、新たな受信信号強度値をアクセスポイントに送信する。アクセスポイントは次いで、本発明の、アクセスポイントによる補足部分を実施することができる。
【０００８】
本発明のそれ以外の特徴および利点は、添付の図面を参照して進められる、例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】簡略化した例示的なＴＤＦアクセスネットワークアーキテクチャを示す図である。
【図２】ＯＳＩ参照モデルにおける８０２．１１ＭＡＣ副層を示す図である。
【図３】ＯＳＩ参照モデルにおけるＴＤＦ送信エンティティの実装を示す図である。
【図４】モード進入手順の例を示す図である。
【図５】ＴＤＦスーパーフレーム構造の例を示す図である。
【図６ａ】ステーション（ＳＴＡ）例を示す図である。
【図６ｂ】アクセスポイント（ＡＰ）例を示す図である。
【図７】情報要素形式例を示す図である。
【図８】チャネル検知ビーコンフレーム例を示す図である。
【図９】ステーション（ＳＴＡ）用の方法例を示す図である。
【図１０】アクセスポイント（ＡＰ）用の方法例を示す図である。
【図１１】適合型データ速度調節の方法例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜概説＞
本明細書で使用する「／」は、同じまたは類似した構成要素または構造に対する代替名称を示す。つまり、「／」は、本明細書で使用する「または」を意味すると解釈してよい。ユニキャスト送信は、単一の送付側／送信機と単一の受信機との間のものである。ブロードキャスト送信は、単一の送付側／送信機と送信機の受信範囲内のすべての受信機との間のものである。マルチキャスト送信は、単一の送付側／送信機と送信機の受信範囲内の受信機のサブセットとの間のものであり、送信機の受信範囲内の受信機のサブセットは、セット全体でもよい。つまり、マルチキャストは、ブロードキャストを含んでよく、したがって、本明細書で使用するブロードキャストより広い用語である。データ／コンテンツは、パケットまたはフレームに入れて送信される。
【００１１】
既存の同軸ケーブルＴＶシステム（ＣＡＴＶ）を介してデータサービスを提供するために、少なくとも１つの実施例が、ケーブルアクセスネットワーク内で時分割機能（ＴＤＦ）プロトコル準拠アクセスポイント（ＡＰ）およびステーション（ＳＴＡ）を展開する。ＡＰおよびＳＴＡは、階層ツリー構造内で結合器を通して接続される。このようにして、家にいるユーザは、ケーブルアクセスネットワークにより遠隔インターネットプロトコル（ＩＰ）コアネットワークにアクセスすることができる。ユーザによるＩＰコアへのアクセスによって、インターネットアクセス、デジタル電話アクセス（たとえばボイスオーバーインターネットプロトコル）、およびケーブルテレビプログラミングなどだが、それに限定されないサービスが開かれる。ネットワークアーキテクチャ例１００を、図１に示す。
【００１２】
図１は、ＩＰコアネットワーク１０５にアクセスするネットワークの一実施形態を示す。ＩＰコアネットワークは、インターネットプロトコルまたは等価なデジタルデータ転送プロトコルを使うどのデジタルネットワークでもよい。図１の実施形態例では、時分割機能（ＴＤＦ）プロトコル準拠アクセスポイント（ＡＰ）１１０は、ＩＰコアネットワーク１０５と接続するワイヤードＬＡＮや光インタフェースなどのネットワークインタフェース１１６、およびケーブルアクセスネットワークと接続するケーブルインタフェース１１２をもつ。多くのこのようなアクセスポイントは、ＩＰコアネットワークに接続され得る。ＡＰ１１０のケーブルアクセスインタフェース１１２は、光ファイバ、同軸、または他の物理接続通信媒体など、どの形のケーブルにもアクセスすることができる。その結果、ケーブルネットワークは、光ファイバ、同軸、または他の物理接続通信媒体など、どの形のケーブルも含み得る。ケーブルネットワークは、必要とされる場合は信号結合器１１５、および相互接続ケーブル１１７、１１９などの配布媒体を含み得る。ただ２つのこのような配布ケーブルを図１に示しているが、多数のこのような配布接続が可能であることが理解されよう。
【００１３】
図１の例では、配布ケーブル１１７、１１９は、それぞれケーブルインタフェース１２２、１４２を介してＴＤＦプロトコル準拠ステーション（ＳＴＡ）１２０、１４０に接続する。ＳＴＡケーブルインタフェース１２２、１４２はまた、光ファイバ、同軸、または他の物理接続通信媒体など、どの形のケーブルにもアクセスすることができる。ＳＴＡ１２０、１４０は、ＴＤＦ準拠であり、ユーザ／クライアント用の多数のインタフェースを用いてケーブルアクセスネットワークと接続し得るユーザ端末として作用する。こうしたインタフェースは、従来の物理ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）およびワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）上で動作するユーザ／クライアント装置を含むが、それに限定されない。ＬＡＮの一例は、イーサネット（登録商標）準拠ネットワークである。ワイヤレスネットワークの一例は、ＩＥＥＥ８０２．１１互換ワイヤレスネットワークである。
【００１４】
図１は、ステーション１モデム１２０およびステーションＮモデム１４０を、同様のインタフェースをもつものとして示す。ただし、この表現は例示に過ぎない。というのは、異なる能力のステーションがＡＰ１１０に通信可能に準拠する場合、こうしたステーションが、ケーブルネットワークに取り付けられ得るからである。たとえば、ステーションモデムは、図１に示すユーザインタフェースすべて、または選択されたサブセットのみをもち得る。図１において、ステーション１は、スタブ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃをもつ物理ワイヤードＬＡＮ１３０へのＬＡＮ接続１２１を駆動するＬＡＮインタフェース１２４をサポートするように構成される。スタブは、テレビおよび他のサービス用セットトップボックス１３２、インターネットサービスなどのネットワークサービス用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１３４などのＬＡＮ準拠装置、およびビデオ、オーディオ、電話、およびデータなどのマルチメディアサービスを提供するどのタイプのデジタルサービスもサポートする装置を含み得る他のＬＡＮ準拠装置１３６をサポートする。このようなＬＡＮ準拠装置１３６は、ファックス、プリンタ、デジタル電話、サーバなどを含むが、それに限定されない。図１は、ステーション１２０を、アンテナ１２５を駆動するためのＷＬＡＮ無線周波数（ＲＦ）ポート１２６を介してワイヤレスサービスを提供するものとしても示す。その結果生じるワイヤレス伝送１２３は、ＷＬＡＮ準拠装置１３８によって、マルチメディア音声、オーディオ、電話、およびデータのいずれかを含むサービスをユーザ／クライアントに提供するのに用いることができる。ただ１つのワイヤレス装置１３８を示してあるが、多数のこのようなワイヤレス装置が用いられ得る。同様に、ステーションＮは、スタブ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃをもつ物理ＬＡＮ１５０用のＬＡＮ接続１４１を駆動するためのＬＡＮインタフェース１４４も含む。このようなスタブは、セットトップボックス１５２、ＰＣ１５４、および他の装置１５６など、このようなＬＡＮ互換装置との通信をサポートする。ＷＬＡＮ ＲＦポート１４６は、ＷＬＡＮ装置１５８との通信用のリンク１４３を提供するアンテナ１４５をサポートする。図１のネットワークインタフェース１１６、ケーブルインタフェース１１２、１２２、１４２、ワイヤードＬＡＮインタフェース１２４、１４４、およびＷＬＡＮ ＲＦインタフェース１２６、１４６それぞれに対して適切なインタフェースドライバが存在することが当業者には理解されよう。
【００１５】
ネットワーク１００の一実施形態では、ＴＤＦ準拠ＡＰおよびＳＴＡは両方とも、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ仕様に従って、論理的にリンクされた制御副層、ＭＡＣ副層および物理層においてプロトコルスタックを別々に実装する。ただし、ＭＡＣ副層では、ＴＤＦ ＡＰおよびＳＴＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティを、ＴＤＦフレーム／メッセージ／信号送信エンティティで置き換える。したがって、ＴＤＦ ＡＰおよびＳＴＡ用のＭＡＣ副層は、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームカプセル化／脱カプセル化エンティティおよびＴＤＦフレーム送信エンティティを含み、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠ＡＰおよびＳＴＡ用のＭＡＣ副層は、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠フレームカプセル化／脱カプセル化エンティティおよびＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティを含む。統合されたＡＰおよびＳＴＡの場合、ＴＤＦフレーム送信エンティティおよびＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティは、ＩＥＥＥ８０２．１１およびＴＤＦ機能性両方を提供するために同時に共存し得る。こうした２つのモードの間の切換えは、手動または動的構成どちらでも実現することができる。
【００１６】
１つまたは複数のＡＰ、ケーブルネットワーク、および１つまたは複数のＳＴＡを含む、図１にあるようなシステム例は、ＡＤｏＣ（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｄａｔａ ｏｖｅｒ ｃｏａｘｉａｌ ｃａｂｌｅ）システムとも呼ばれ得る。１つまたは複数のプロトコル準拠ＡＤｏＣアクセスポイント（ＡＰ）および１つまたは複数のステーション（ＳＴＡ）が、ＡＤｏＣケーブルアクセスネットワーク内に展開される。したがって、ＡＤｏＣシステムは、ＴＤＦシステムの特定の実装形態なので、本明細書で使用する「ＡＤｏＣシステム」および「ＴＤＦシステム」という用語は、入替え可能と見なされ得る。ＡＤｏＣシステムでは、図１にあるように、ＡＰおよびＳＴＡは、たとえば、ケーブルネットワーク構成に特有であるケーブル、スプリッタ、増幅器、継電器、リピータ、スイッチ、コンバータなどの要素を含むケーブルネットワークの階層ツリー構造内で結合器を介して接続される。
【００１７】
＜ＴＤＦプロトコルの序説＞
図１のＡＰ１１０およびＳＴＡ１２０、１４０は、ＴＤＦプロトコルを使用して、ケーブル媒体上で通信を行う。ＴＤＦプロトコルの一実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームは、無線経由ではなくケーブル媒体を介して送信される。ＩＥＥＥ８０２．１１機構を使用する目的は、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタックの成熟したハードウェアおよびソフトウェア実装形態を使用することである。したがって、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームを使うＴＤＦは、図１のケーブルネットワーク内で、ＡＰとそれに関連づけられたＳＴＡとの間の通信標準として使われる。
【００１８】
ＴＤＦの１つの特徴は、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームを送信する、独特のメディアアクセス制御方法である。一実施形態において、ＴＤＦは、ＭＳＤＵ（ＭＡＣサービスデータ単位）およびＭＭＰＤＵ（ＭＡＣ管理プロトコルデータ単位）を含むＭＡＣフレームを交換するのに、従来のＩＥＥＥ８０２．１１ＤＣＦ（分散協調機能）もＰＣＦ（ポイント協調機能）機構も使用しない。そうではなく、ＴＤＦは、時分割アクセス方法を用いて、ＭＡＣフレーム／メッセージ／信号を送信する。したがって、ＴＤＦは、ＭＡＣ副層内に配置されたフレーム送信エンティティの詳細な実装形態を定義するアクセス方法である。
【００１９】
図２は、開放型システム相互接続（ＯＳＩ）参照モデルにおける標準ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ副層プロトコルを示す。対して、図３は、ＯＳＩ参照モデルにおけるＴＤＦプロトコル用のフレーム送信エンティティの詳細を示す。
【００２０】
一実施形態では、ＳＴＡ１２０およびＳＴＡ１４０などのステーションは、２つの通信モードで動作する。１つのモードは標準ＩＥＥＥ８０２．１１動作モードであり、ユーザ／クライアントインタフェースモードとしても知られ、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ標準において定義されるフレーム構造および送信機構に従う。もう１つのモードはＴＤＦ動作モードであり、ケーブルインタフェースモードとしても知られている。一実施形態では、ＳＴＡが開始されたときにどちらの動作モードに入るべきかの判定が、図４に示されている。ＳＴＡがＡＰから同期フレーム／メッセージ／信号を受信すると、ＳＴＡは、ＴＤＦモードに入る。事前設定されたタイムアウト以内に受信された同期フレームがない場合、ＳＴＡは、そのまま留まり、またはユーザ／クライアントインタフェースモードに移る。より多くの動作モード切換え基準を、本明細書に挙げる。
【００２１】
＜ＴＤＦプロトコル機能の記述＞
＜アクセス方法＞
ＴＤＦステーション内の物理層は、性能および装置保守を向上させる目的で、実施例に動的速度切換えを実施させるための複数のデータ転送速度能力をもち得る。一実施形態では、ステーションは、多数のデータ速度をサポートすることができる。データ速度は、ＴＤＦステーションがＴＤＦ通信手順に入る前に静的に構成され、全通信プロセス中、同じままでよい。一方、ＴＤＦステーションは、サービス中に動的データ速度切換えをサポートすることもできる。データ速度切換えのための基準は、チャネル信号品質および他の要因に基づき得る。本発明は、マルチキャスト送信中の動的データ速度切換えに対処する。
【００２２】
ＴＤＦプロトコルの原則的アクセス方法は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）であり、このアクセス方法により、複数のユーザが、同じチャネルを、異なる複数のタイムスロットに分割することによって共有できる。ＳＴＡは、それぞれ、ＡＰによって割り当てられた、ＴＤＦスーパーフレーム内のＳＴＡ自体のタイムスロットを使って、素早く次々と、ダウンロードを受信し、アップロードを送信する。ダウンリンクトラフィックは、ＡＰからＳＴＡへのデータの移送として定義される。ダウンリンクトラフィックの例は、ユーザ／クライアント装置によって要求されるオーディオやビデオなど、要求されたデジタルデータ／コンテンツを含む。ダウンリンクデータは、ユニキャスト、ブロードキャスト、またはマルチキャストのいずれでもよい。アップリンクトラフィックは、ＳＴＡからＡＰへのデータの移送として定義される。アップリンクトラフィックの例は、デジタルデータ／コンテンツを求めるユーザ要求または何らかの機能を実施するためのＡＰへのコマンドを含む。アップリンクデータは、ユニキャストでもマルチキャストでもよい。
【００２３】
図５は、ＴＤＦスーパーフレーム構造および「ｎ」個のＳＴＡがあるときの典型的なＴＤＦスーパーフレーム用のタイムスロット割振りの例を示す。図５に示すように、ＴＤＦスーパーフレームごとに一定数のタイムスロットがあり、スーパーフレームは、ＡＰから１つまたは複数のＳＴＡにクロック同期情報を送付するのに使われる１つの同期タイムスロットと、アップリンクタイムスロット割振りのための登録要求を送付するのに使われる１つの競合タイムスロットとを含む。ＳＴＡに割り振られたアップリンクタイムスロットは、指示された登録ＳＴＡによって、ＡＰにデータおよびいくつかの管理フレームを送付するのに使われる。ダウンリンクタイムスロットは、ＡＰによって、ＳＴＡにデータおよび登録応答管理フレームを送信するのに使われる。同期タイムスロットを除いて、他のすべてのタイムスロットは、同じ持続期間でよい。図５のマルチキャスト期間は、１つまたは複数の所定のいくつかのタイムスロットを使って、マルチキャストデータの長さに適応する。通常のタイムスロット持続期間の値は、最高データ速度モードに対して１つの通常タイムスロット中に、少なくとも１つの最大ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＬＣＰ（物理層収束プロトコル）プロトコルデータ単位（ＰＰＤＵ）の送信を可能にするように定義される。同期タイムスロットの持続期間は、通常タイムスロットの持続期間より短くてよい。というのは、このタイムスロット中にＡＰからＳＴＡに送信されるクロック同期フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームより短くてよいからである。図５のＴＤＦスーパーフレームは、スロットフィールドが同期スロット、競合スロット、マルチキャスト期間、ダウンリンクおよびアップリンクタイムスロットペアとして並べられる形式の例である。同期スロットがスーパーフレーム中で最初に起こるならば、他のスロットフィールド順序も可能である。たとえば、（ｉ）同期スロット、ダウンリンクスロット、アップリンクスロット、競合スロット、（ｉｉ）同期スロット、アップリンクスロット、ダウンリンクスロット、競合スロット、および（ｉｉｉ）同期スロット、競合スロット、ダウンリンクスロット、アップリンクスロットという順序も可能である。他の編成も可能である。
【００２４】
一実施例では、通常のタイムスロット持続期間は約３００ｕｓであり、この長さは、５４Ｍｂｐｓモード用の１つの共通タイムスロット中に少なくとも１つの最大ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＰＤＵをＳＴＡが送信するのに十分である。合計では、ＴＤＦスーパーフレームごとに６２個のタイムスロットがある。こうしたタイムスロット中には、アップリンクおよびダウンリンクタイムスロットのペアがある。２０個のＳＴＡがあるとき、各ＳＴＡは、６８０ｋｂｐｓのアップリンクデータ速度を利用できることが保証され得る。ダウンリンクデータ速度は、マルチキャストデータの出現およびダウンリンクデータ伝送用にＡＰに課される要件に依存する。最終的に、スーパーフレームの持続期間は、一実施形態では合計で、６１個の通常タイムスロットおよび１つの同期タイムスロットからなる持続期間であるが、約１８．６ｍｓであり、異なる使用法では異なる値に定義され得る。たとえば、ただ１つのＳＴＡがある場合、ＳＴＡは、約１８Ｍｂｐｓのアップリンクデータ速度および独自の１８Ｍｂｐｓ（４個の連続タイムスロット）のダウンリンクデータ速度を達成するように４個のタイムスロットをもつことが保証され得る。このようにして、スーパーフレーム持続期間の値は、約４ｍｓである。
【００２５】
＜フレーム／メッセージ／信号形式＞
ＩＥＥＥ８０２．１１仕様では、３つの主なフレームタイプが存在する。すなわち、データフレーム／メッセージ／信号、制御フレーム／メッセージ／信号、および管理フレーム／メッセージ／信号である。データフレームは、アクセスポイントからステーションに、およびその反対にデータを交換するのに使われる。ネットワークに依存して、異なるいくつかの種類のデータフレームが存在する。制御フレームは、データフレームとともに使われて、エリア消去操作、チャネル獲得およびキャリア検知保守機能、および受信データの肯定確認応答を実施する。制御およびデータフレームは、協働して、アクセスポイントとステーションとの間でデータを確実に配送する。より具体的には、フレーム交換における１つの重要特徴は、すべてのダウンリンクユニキャストフレームに対して肯定応答機構、したがって肯定応答（ＡＣＫ）フレームがあることである。このフレームは、信頼できないワイヤレスチャネルによって引き起こされるデータ損失の可能性を減らすために存在する。管理フレームは、監視機能を実施する。管理フレームは、ワイヤレスネットワークに加入し、そこから退出し、アクセスポイントからアクセスポイントに関連づけを移すのに使われる。本明細書で使用する「フレーム」という用語は、すべてのケースにおいてメッセージまたは信号とも呼ばれ得る。等価には、「フレーム／メッセージ／信号」という用語は、等価物を示すのにも使われ得る。
【００２６】
ＴＤＦシステムの一実施形態では、ＳＴＡは、制御ＡＰを識別するために、ＡＰからの同期フレーム／メッセージ／信号を受動的に待つ。同期フレームは、図５の同期スロット（タイムスロット０）中に配置されたデータフレームである。ＳＴＡは、ＡＰが同期フレームを送付するのを待つので、ＩＥＥＥ８０２．１１標準のワイヤレス実装形態において見られる典型的なプローブ要求およびプローブ応答フレームは必要ない。しかし、肯定応答（ＡＣＫ）フレーム／メッセージ／信号が、データフレーム配信の信頼性を確実にするのに使われる。
【００２７】
ＴＤＦプロトコルでは、データ用の有用なＩＥＥＥ８０２．１１ＭＳＤＵおよびＭＭＰＤＵタイプの一部のみが、ケーブル媒体において使われる。たとえば、データフレームタイプのうち、データサブタイプが、上位層データをカプセル化し、アクセスポイントとステーションとの間でそのデータを伝送するのに使われる。新たな管理フレームが、ＴＤＦシステムにおけるクロック同期要件に適応するのに使われ得る。たとえば、付加情報は、あるＡＰから複数のＳＴＡに送付される必要がある場合、同期フレームに含めることができる。
【００２８】
ＴＤＦシステムの一実施形態では、ＴＤＦスーパーフレームは、図５に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコンフレームを、同期スロット（タイムスロット０）の一部として定期的に送信して、ＳＴＡを、関連づけられたＡＰと同期させる。典型的なビーコンフレームとは、ヘッダーおよびフレーム本体情報を含む管理フレームである。他のフレームと同様に、ヘッダーは、ソースおよび宛先ＭＡＣアドレスならびに通信プロセスに関する他の情報を含む。宛先アドレスは、すべて１にセットすることができるが、これはブロードキャストメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスである。これにより、適用可能チャネル上のすべてのＳＴＡが、ビーコンフレームを受信し処理するよう命令される。
【００２９】
＜アクセスポイント（ＡＰ）探索およびクロック同期＞
ＴＤＦプロトコルは、ＳＴＡノードすべてに対するタイミング情報の配布を可能にする。ＳＴＡは、図５のスーパーフレームの同期スロット中の同期フレーム／メッセージ／信号をリッスンして、利用可能なアクティブＡＰがあるかどうか決める。ＳＴＡがＴＤＦ通信に入ると、ＳＴＡは、同期フレームを使って、ＳＴＡのローカルタイマを調節するが、このタイマに基づいて、ＳＴＡは、ＳＴＡがアップリンクフレームを送付する番であるかどうか決める。所与のどのときでも、同期手順ではＡＰはマスタであり、ＳＴＡはスレーブである。ＳＴＡが、予め定義された閾値期間の間、関連づけられたＡＰから同期フレームを受信していない場合、ＳＴＡは、関連づけられたＡＰがＳＴＡにサービスするのを停止しているかのように反応する。この事例において、ＳＴＡは、サイレントＡＰとの通信を停止し、同期フレームを再度リッスンすることによってアクティブＡＰを探し始める。
【００３０】
ＴＤＦシステムにおいて、同じＡＰに関連づけられたすべてのＳＴＡは、共通クロックに同期する。ＡＰは、ＡＰクロック情報を含む同期フレームと呼ばれる特殊フレームを定期的に送信して、ＡＰのローカルネットワーク内のＳＴＡを同期させる。一実施形態では、同期フレームは、ＴＤＦスーパーフレームタイムごとに一度だけＡＰによる送信用に生成され、ＴＤＦスーパーフレームの同期タイムスロット中に送付される。
【００３１】
すべてのＳＴＡは、ローカルタイミング同期機能（ＴＳＦ）タイマを維持して、関連づけられたＡＰと確実に同期されるようにする。同期フレームを受信した後、ＳＴＡは常に、フレーム中のタイミング情報を受諾する。ＳＴＡ ＴＳＦタイマが、ＡＰからの受信同期フレーム中のタイムスタンプとは異なる場合、受信側ＳＴＡは、そのローカルタイマを、受信されたタイムスタンプ値に従ってセットする。さらに、ＳＴＡは、トランシーバによるローカル処理を考慮に入れて、受信したタイミング値に小さいオフセットを追加してよい。
【００３２】
＜ＡＰへのＳＴＡ登録＞
ＳＴＡが、同期フレームからタイマ同期情報を獲得するとき、ＳＴＡは、タイムスロット０がいつ起こるかを学習する。ＳＴＡが、どのアクティブＡＰにも関連づけられていない場合、ＳＴＡは、同期フレームを送付したＡＰに登録しようとする。ＳＴＡは、図５のＴＤＦスーパーフレーム中の第２のタイムスロットである競合タイムスロット中に登録要求フレームをＡＰに送付することによって、そのＡＰと関連づく。一実施形態では、競合タイムスロットの持続期間および登録要求フレーム／メッセージ／信号構造は、１つの競合タイムスロット中に複数の登録要求フレームを送付させるように設計される。この設計に基づいて、競合タイムスロットは、長さが等しい複数のサブタイムスロットに分割される。
【００３３】
ＳＴＡがアクティブな標的ＡＰを検出するとすぐに、ＳＴＡは、競合タイムスロット中の１つのサブタイムスロットを選んで、ＡＰに登録要求フレームを送付する。このアクションの目的は、同時に開始するとともに同時に同じＡＰに登録しようとする多くのＳＴＡが存在するときの衝突の機会を削減することである。登録要求は、以下の方法に従って起こり得る。
Ａ．アップリンクタイムスロットが割り振られると、ＳＴＡは、割り振られたアップリンクタイムスロット番号を格納する。割り振られたアップリンクタイムスロットは、アップリンクタイムスロットの全体プール中でのタイムスロットの場所を示す。
Ｂ．ＡＰは、ＳＴＡがアップリンクタイムスロットを要求する度に同じＳＴＡに同じアップリンクタイムスロットを割り振る。
Ｃ．登録要求フレームを送付するべきタイムスロットを選択するべきときであるときに、格納されている割り振られたタイムスロット値がある場合、ＳＴＡは、サブタイムスロット番号を、割り振られた値にセットする。このような値がない場合、ＳＴＡは、利用可能なタイムスロット中の１つのサブタイムスロットをランダムに選ぶ。ＳＴＡは次いで、ランダムに選ばれたサブタイムスロット中に、ＡＰに登録要求フレームを送付する。
【００３４】
ＳＴＡは、その時点でＳＴＡがサポートするすべてのデータ速度を列挙し、また、受信信号キャリア／ノイズ比など、何らかの情報を、登録要求フレームに入れて送付する。ＳＴＡは、いくつかの順次登録要求フレームを、サポートされる様々なデータ速度で送付することができる。フレームを送出した後、ＳＴＡは、ＡＰからの登録応答フレーム／メッセージ／信号をリッスンする。
【００３５】
ＳＴＡから登録要求フレームを受信した後、以下の方法に基づいて、ＡＰは、様々な種類の登録応答フレームを、ダウンリンクタイムスロット中にＳＴＡに返送する。
Ａ．既に割り振られているアップリンクタイムスロットが、スーパーフレーム中の利用可能ないくつかのタイムスロットを超える場合、ＡＰは、アップリンクタイムスロット使用不能インジケータをフレーム本体に入れる。
Ｂ．ＡＰが、登録要求管理フレーム中のサポートされるデータ速度セットに列挙されるどのデータ速度もサポートしない場合、ＡＰは、未サポートデータ速度インジケータをフレーム本体に入れる。
Ｃ．割振りに利用可能なアップリンクタイムスロットならびにＡＰおよびＳＴＡ両方がサポートする共通データ速度がある場合、ＡＰは、１つのアップリンクタイムスロットを割り振り、ＳＴＡの登録要求フレーム中のキャリア／ノイズ比などの情報に従って、適切な共通データ速度を選び、次いで、ＳＴＡに登録応答フレームを送付する。フレーム／メッセージ／信号本体は、割り振られたアップリンクタイムスロットおよび選ばれたデータ速度情報を含む。登録プロセスが成功した後、ＴＤＦ ＳＴＡおよびＴＤＦ ＡＰは、どのアップリンクタイムスロットおよびデータ速度を使うべきかについて合意に達する。
【００３６】
＜ダウンリンク送信＞
上で述べたように、ダウンリンクは、ＡＰからＳＴＡへの情報の転送として定義される。ＴＤＦ通信手順全体において、ダウンリンクタイムスロットの総数は、関連づけられたＳＴＡの数の変化により、動的に変わり得る。ＡＰは、関連づけられたＳＴＡにフレームを送付する準備をするとき、残りのダウンリンクタイムスロット中の残された時間を、合意されたデータ速度を使ってこの特定のダウンリンクフレームを送信するのに必要とされる持続期間と比較する。次いで、この結果に基づいて、このＴＤＦスーパーフレーム中でフレームがこの特定のデータ速度で送信されるべきかどうか決める。したがって、ダウンリンクフレームのフラグメント化は、多くの事例において回避することができる。
【００３７】
＜アップリンク送信＞
上で述べたように、アップリンクは、ＳＴＡからＡＰへの情報の転送として定義される。ＡＰから登録応答フレームを受信した後、ＳＴＡは、フレーム本体を分析して、アップリンクタイムスロットを付与されているかどうか見る。付与されていない場合、一時停止し、後でアップリンクタイムスロットを申請する。付与されている場合、ＳＴＡは、登録応答フレーム中で指示されたデータ速度を使って、割り当てられたタイムスロット中にアップリンクトラフィックを送信し始める。
【００３８】
割り当てられたタイムスロット中のアップリンク送信の冒頭で、ＳＴＡは、その発信キュー（バッファ）中に少なくとも１つの発信フレームがある場合、第１のフレームをそのキュー（バッファ）に入れてＡＰに送付する。その後、ＳＴＡは、第２のアップリンクフレームの長さを調べ、割り当てられたタイムスロットにおける残りの持続期間中に第２／次のバッファ済みフレームを送付することが可能かどうか評価する。次のバッファ済みフレームを送付することが可能でない場合、ＳＴＡは、アップリンク送信手順を停止し、次のＴＤＦスーパーフレーム中の割り当てられたタイムスロット中に次のバッファ済みフレームを送付するのを待つ。割り当てられたタイムスロットにおける残りの持続期間中に次のバッファ済みフレームを送付することが可能である場合、ＳＴＡは、次のバッファ済みフレームを直ちに宛先ＡＰに送付する。送付手順は、割り当てられたタイムスロットが終わるまで、または送信するべきアップリンクフレームがそれ以上なくなるまで、このように稼働し続ける。
【００３９】
＜ＳＴＡおよびＡＰ機器＞
図１のネットワークアーキテクチャにおいて、モデムステーション（ＳＴＡ）例１２０、１４０は、ワイヤレス装置１３８、１５８をサポートするためのＷＬＡＮ ＲＦポートをもつものとして示されている。一実施形態では、ＳＴＡは、エンドユーザ／クライアントインタフェースとして、ＷＬＡＮ ＲＦインタフェースおよびＬＡＮインタフェースポートを含み得る。したがって、ＳＴＡは、ＡＰとＳＴＡとの間の通信をサポートするケーブルインタフェース、ならびにワイヤレスユーザ装置をサポートするための外部クライアントインタフェースポート両方またはユーザ装置へのＬＡＮもしくはＷＡＮインタフェースを有し得る。一実施形態では、ケーブルインタフェースおよびクライアント外部ポートをもつＳＴＡは、デュアルモード装置とも呼ばれ得る。
【００４０】
図６ａは、デュアルモードＳＴＡ６００の一実施形態を示す。ＳＴＡ６００は、プロセッサ、ゲートアレイ、計算論理、マイクロプロセッサ、もしくはチップセット、またはケーブルインタフェース６１０および外部クライアントインタフェース６２０における通信トランザクションを制御する、当該分野において公知である他の制御機能などのＳＴＡ計算装置６５０または要素を含む。この観点において、ＳＴＡ６００は、ケーブルインタフェース／ＡＤｏＣシステムモードまたは外部インタフェース／クライアントモードのどちらかで動作する。ＳＴＡは、成熟したＷｉＦｉチップセットを使って、ＳＴＡプロセッサ／チップセット／計算装置６５０の機能を実現することができる。固体状態、回転磁気、または光ディスクなどのメモリ６４０を、ＳＴＡ計算装置活動をサポートするプログラムまたはデータ情報を格納するのに使うことができる。さらに、メモリ６４０は、ケーブルインタフェース６１０またはクライアントインタフェース６２０によって、データアクセス用に使われ得る。本発明を支援して、信号強度測定手段６３０が、ＳＴＡによって、ＡＰによる送信の受信信号強度を評価するのに使われる。
【００４１】
ＳＴＡ６００は、ケーブルインタフェースと接続するように機能して、ＴＤＦ原理を用いてケーブルネットワークにおける双方向データ通信をサポートし、外部クライアントインタフェースは、アンテナまたは外部ネットワーク接続と接続するように機能して、クライアント装置用の双方向データ通信をサポートする。ＳＴＡ６００は、必要とされる場合、外部ネットワーク内の、たとえばＰＣ、ＰＤＡ、ルータ、スイッチ、プリンタ、スマート端末などのユーザ／クライアント装置と通信するために、ケーブルインタフェース６１０と外部クライアントインタフェース６２０との間でデータフレームを交換する。ＡＰへのケーブルインタフェースを介してインターネットやイントラネットなどのＩＰネットワークにアクセスするために、データフレームが交換される。外部クライアントインタフェースモードにある間、デュアルモード装置ＳＴＡ６００は、ユーザ装置用のアクセスポイントとして動作する。ＳＴＡ６００は、ケーブルインタフェース／ＡＤｏＣモードにある間、ＡＤｏＣ周波数帯（約１ＧＨｚ）においてＲＦエネルギーを伝達する。外部クライアントインタフェースモードでは、ＩＥＥＥ８０２．１１周波数帯（約２．４ＧＨｚ）などの標準ワイヤレス周波数帯が使われ得る。ＡＤｏＣシステム／ケーブルインタフェースモードでは、ＳＴＡは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）方法に基づく上述のＴＤＦプロトコルを用いて、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）フレームを送信する。クライアントインタフェースモードでは、ＳＴＡ６００は、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルやイーサネット（登録商標）プロトコルなど、どのワイヤレスアクセスまたはワイヤードネットワークプロトコルも用いる。
【００４２】
図６ｂは、ＡＰ６６０の一実施形態を示す。ＡＰは、インタフェース６６２を使って外部インターネットプロトコルソースとインタフェースをとる。ＡＰ計算装置６７０の制御下で、ＡＰは、ＩＰソースならびに時分割化通信機能を提供するケーブルインタフェース６６８からコンテンツにアクセスして、ＳＴＡ６００など、１つまたは複数のＳＴＡと対話することができる。メモリ６６４は、ＡＰ計算装置６７０によってアクセス可能であり、メモリ６４０のように、ＩＰソースインタフェース６６２およびケーブルインタフェース６６８上でのＳＴＡの対話を正しく協調させるためのデータ、プログラム、および制御情報を格納するのに使われ得る。メモリ６６４は、ケーブルインタフェース６６８またはＩＰソースインタフェース６６２によって、データアクセス用に使うこともできる。メモリは、固体状態、回転磁気、または光ディスクなど、どの形のメモリでもよい。ＡＰ計算装置は、１つもしくは複数のプロセッサ、またはプログラム可能論理素子、ゲートアレイ、計算論理、マイクロプロセッサ、もしくはチップセットなどの計算要素または当該分野において公知である他の制御機能をもつ分離または統合計算装置を含み得るどの形の計算装置でもよい。ＡＰ計算装置は、ＡＰ６６０のインタフェースを制御するように、かつフレーム損失計算、信号強度測定値計算、またはユニキャスト、マルチキャスト、およびブロードキャストモードにおけるＳＴＡの制御に関連する他のあらゆる計算など、ＡＰに求められるどの判定または測定も実施し、または制御するように機能する。
【００４３】
＜マルチキャスト通信の検討＞
マルチキャスト送信は、同一のデータを複数のユーザに転送する効率的技法である。同じデータが複数の受信機に送信されるとき、マルチキャストは、個々のユーザへのユニキャストとは反対に、ネットワーク資源を節約するので、マルチキャストは、特にビデオ共有のためには、ネットワークにおける重要なサービスプリミティブである。それにもかかわらず、ＩＥＥＥ８０２．１１標準は、マルチキャスト通信に直接は対処しない。この標準は、フィードバックなしでブロードキャストを活用することによって、マルチキャスト送信を間接的にサポートする。しかし、フィードバックがないと、マルチキャスト通信の信頼性が問題になる。
【００４４】
ワイヤレス環境において、マルチキャスト送信は、同じチャネルへのアクセスを試みるときにユニキャスト送信と衝突し得る。ただし、本明細書で記載したＴＤＦシステムなど、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームを使う時分割多重化システムでは、送信用のタイムスロット割振り機構は概して、このような衝突を回避する。
【００４５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスネットワークでは、２つの要因が、パケット損失を引き起こし得る。１つはチャネルエラーであり、もう１つは送信衝突である。ＡＤｏＣシステムにおいて、ＴＤＦ ＭＡＣプロトコルは、パケット衝突要因を排除する。したがって、パケット損失の主な誘因は、チャネルエラーであり、主にノイズおよび干渉によって引き起こされる。ケーブルシステムでは、チャネルエラーは、適切な送信電力、変調レベル、および符号方式を選択することによって、求められる閾値よりも低下され得る。
【００４６】
ＩＥＥＥ８０２．１１によって提供されるデータ速度適応は、標準化されていない。８０２．１１構成要素の各製造元は、独自のデータ速度適合機構を自由に選ぶ。マルチキャストにおいてＭＡＣ層ＡＣＫフレームまたはＲＴＳ−ＣＴＳメッセージフレームなどのフィードバック信号がないことにより、ユニキャストトラフィック用に使われる速度適合機構は、マルチキャストに適さない。したがって、概して、マルチキャスト送信は、ブロードキャスト送信でのように、最も低い変調レベルおよび符号化方式を使い続ける。本発明は、この方式を改善する。
【００４７】
本発明の態様として、新規チャネル品質フィードバック機構およびデータ速度適合技法が、ケーブル環境におけるマルチキャスト送信用に構築される。この技法を用いると、データチャネルをはるかにうまく使用することができ、マルチキャスト送信の性能が大幅に向上され得る。このようなチャネルデータ速度適合技法は、マルチキャストにより送信されるマルチメディアコンテンツの適度な品質を維持し、また、マルチキャスト送信において最小チャネル資源を割り振ることによって、ユニキャスト送信のためのスループット利得を達成するのにも役立つ。
【００４８】
ＴＤＦ ＡＤｏＣシステムなどのケーブルシステムでは、ＡＰからＳＴＡへのダウンリンクトラフィックは、システムが認める最強電力で送信してよい。しかし、ＳＴＡからＡＰへのアップリンク送信は、異なるＳＴＡから異なるＡＰへの信号が互いと確実に干渉しないようにするために、注意深い電力制御を求める傾向にある。したがって、ダウンリンクマルチキャストトラフィックに対して、電力制御機構は、ワイヤレス環境でのように必要とされないが、チャネルデータ速度制御適合は、ワイヤレスネットワークと比較して、伝送速度効率を高め、ケーブルネットワークに存在する改善されたチャネル条件を使用することが望ましい。
【００４９】
マルチキャストチャネル適合プロトコルのための基本ステップは、（ａ）チャネル検知を定期的に実施して、信号強度が最も弱いＳＴＡをマルチキャストグループリーダーとして選択すること、（ｂ）マルチキャストグループリーダーが、マルチキャストフレームの正しい受信を受領確認するだけである、ＡＰへのフィードバック機構を使用すること、および（ｃ）条件が認める速度低下機構または速度増大機構を使ってマルチキャストデータ伝送速度を調節することを含む。
【００５０】
＜マルチキャストグループリーダー選択＞
本発明の態様として、ＡＰは、信号強度（ＳＳ）を、マルチキャストグループリーダーを選択する基準として使う。リーダーは、マルチキャスト送信においてＡＰからの品質が最も悪い受信信号を経験する、目標マルチキャストグループ中のＳＴＡである。ワイヤレス環境では、ＡＰとＳＴＡとの間のチャネルは対称的と見なされるので、ＡＰは、データ、ＲＴＳ−ＣＴＳ、ＡＣＫおよび他のフレームを含む、ＳＴＡからのアップリンクフレームの信号強度を測定することによって、ＡＰ自体とあらゆるステーションとの間の通信品質を判定し得る。ただし、ケーブルシステムにおけるアップリンクおよびダウンリンクチャネルは、対称的であることが保証されない。ケーブルシステムの非対称性は、信号結合器またはスプリッタ、図１のこのような結合器１１５の非対称特徴により生じる。ＡＰが正しいマルチキャストグループリーダーを選択するのを可能にするために、ＡＰからＳＴＡへのマルチキャストフレームの信号強度は、各ＳＴＡによって測定され、ＡＰに折返し報告されなければならない。
【００５１】
本発明の態様として、ＳＴＡは、信号強度を定期的に測定し、信号強度測定値をＡＰにフォワードする。最初に、マルチキャストグループ中のＳＴＡはすべて、ＳＴＡ自体の受信信号強度の測定値を送付することによって、マルチキャストメッセージに応答する。ＡＰは、最も低い受信信号強度（ＳＳ）をもつＳＴＡを検出し、このＳＴＡを、マルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）リーダーとなるように指定する。その後、ビーコンフレーム中の新たな情報要素を利用することによって、より効率的な報告およびデータ速度更新方式が用いられ得る。
【００５２】
本発明の態様として、チャネル検知情報要素と呼ばれる新たな管理フレーム情報要素が追加される。情報要素は、管理フレームからなる可変長の構成要素である。一般的な情報要素は、図７（ａ）に示すように、ＩＤ番号、長さおよび可変長データフィールドをもつ。図７（ｂ）のチャネル検知情報要素用に、元の予約された要素チャネル検知ＩＤが使われる。図７（ｂ）の実施形態において、長さは、１３の値をもつ。可変長データフィールドは、マルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）アドレスフィールド（６バイト）、最小信号強度（ＳＳ）値フィールド（１バイト）、およびｍｇｒｏｕｐリーダーフィールド（６バイト）という３つのフィールドを含む。ｍｇｒｏｕｐアドレスフィールドは、より上位レベルの規約によって、論理的に関連したステーションのグループに関連づけられたアドレスである。一実施形態では、ｍｇｒｏｕｐアドレスフィールドは、０１：００：５ＥおよびクラスＤマルチキャストＩＰの最後の２３ビットからなるＭＡＣアドレス連結である。最小ＳＳ値フィールドは、マルチキャストリーダーの信号強度値であり、過去の（初期の）チャネル検知プロセスにより確かめられる。
【００５３】
図７（ｂ）のチャネル検知要素形式は、ビーコンフレームの使用により、マルチキャストグループ中のすべてのＳＴＡにとって利用可能である。ＴＤＦシステムにおいて、ビーコンフレームは、図５のように、スーパーフレームの冒頭にある、同期フレームの一部として送付される。したがって、ブロードキャストビーコンフレーム中で、すべてのＳＴＡは、ある特定のマルチキャストグループが、最小信号強度値をもつ１つのｍｇｒｏｕｐリーダーをもつことを知らされる。
【００５４】
本発明の態様として、ＳＴＡは、ビーコンフレーム中のチャネル検知要素を読み取る。最小信号強度値が０ｘＦＦに等しいとき、ＳＴＡは、初期チャネル検知を実施する。この初期チャネル検知は、ＡＰが、ある特定のマルチキャストグループ中のＳＴＡのチャネル条件を事前に知らないときに起こる。この値は、マルチキャストアプリケーションが初期化され、マルチキャストグループが形成されるとき、すべてのＳＴＡが読み取るべきビーコンフレーム中で提示することができる。初期読取りの後、ＡＰは、ｍｇｒｏｕｐリーダーおよび対応する信号強度値を選択する。この新たな値は次いで、ブロードキャストビーコンフレーム中ですべてのＳＴＡに対して利用可能にされる。最小ＳＳ値が０ｘ００と０ｘＦＥとの間のとき、信号強度値は、過去のチャネル検知プロセスにより測定された値である。
【００５５】
図８は、フレーム本体フィールドをもつ標準８０２．１１管理フレームを示す。本発明の態様として、このフレーム本体フィールドは、チャネル検知フィールドをもつビーコンフレーム本体として投入される。チャネル検知フィールドには、図７（ｂ）のチャネル送付要素が投入される。したがって、スーパーフレームの冒頭にあるブロードキャストビーコンフレームを受信するすべてのＳＴＡが、ある特定のマルチキャストグループ向けのマルチキャストグループリーダーおよび最小信号強度値を判定することができる。
【００５６】
マルチキャスト初期化フェーズ中、マルチキャストデータストリームが、ＡＰによってマルチキャストＳＴＡに送付される。ＡＰは、初期チャネル検知ビーコンを送付するが、このビーコン中では、最小信号強度値フィールドが０ｘＦＦで埋められる。チャネル検知ビーコンが受信されると、対応するマルチキャストグループ中のすべてのＳＴＡが、ビーコンの受信信号強度値を測定する。次いで、ＳＴＡは、ＡＰにフィードバックフレームを送付して、受信信号強度を報告する。フィードバックフレームのペイロードは、測定された信号強度値である。フィードバックフレームを受信した後、ＡＰは、最小信号強度値を記録し、最小信号強度値をもつＳＴＡをマルチキャストグループリーダーとして選択する。ＡＰは、基準としてのｍｇｒｏｕｐリーダーの識別、基準ｍｇｒｏｕｐリーダーの受信信号強度、およびｍｇｒｏｕｐアドレスを、図８のビーコンフレームにロードする。
【００５７】
初期チャネル検知の後、ＡＰは、検出された最小信号強度値で埋められたチャネル検知ビーコンを定期的に送付して、定期的チャネル測定を行うようＳＴＡに依頼する。チャネル検知ビーコンの期間は、変化するステーション条件への適合を高めるように選択される。この期間は、過度のデータ速度変更または激変（churning）を回避するようにも選択される。動作の際、最小信号強度値が０ｘＦＦと等しくないチャネル検知ビーコンをＳＴＡが受信した場合、ＳＴＡは最初に、ｍｇｒｏｕｐアドレスフィールドを読み取ることによって、ＳＴＡが特定のマルチキャストグループに属すかどうか判定する。その後、ＳＴＡは、ＳＴＡの現在の測定信号強度値を、ビーコン中の最小信号強度値と比較する。現在の測定ＳＳ値が最小ＳＳ値より小さい場合、ＳＴＡは、ＳＴＡ自体を、受信信号強度に関してより劣ったステーションと見なし、測定されたＳＳ値をＡＰに与える。
【００５８】
ＳＴＡが、特殊マルチキャストグループに属し、ＳＴＡ自体の信号強度（ＳＳ）が最小ＳＳ値より優れていると分かった場合、ＳＴＡは、ＳＴＡ自体のＭＡＣアドレスがｍｇｒｏｕｐリーダーのものと同じかどうか判定する。２つのアドレスが同じ場合、ＳＴＡは、ＳＴＡのＭＡＣアドレスとともに新たなＳＳ値を含むフィードバックをＡＰに与える。ＡＰは、最小ＳＳ値フィールドの値を修正し、ＳＴＡからの受信フィードバックに従って、新たなｍｇｒｏｕｐリーダーを選択するべきかどうか決める。図９は、このプロセスの例を表す。
【００５９】
＜ＳＴＡ動作例＞
図９は、ＳＴＡにおいて実施されるチャネル検知プロセスの方法例９００を示す。ステップ９１０で、ビーコンフレームがＳＴＡによって受信される。受信されたブロードキャストビーコンフレームの信号強度が、ステップ９２０で測定される。ステップ９３０で、最小信号強度値フィールドが、ビーコンフレームから読み取られる。ステップ９４０で、このマルチキャストグループに対する初期チャネル検知であるかどうか判定が行われる。この判定は、ビーコンフレームのチャネル検知要素の最小信号強度値フィールドを、上述した値と比較することによって行われる。初期マルチキャストチャネル検知である場合、方法９００はステップ９４０から９８０に移り、測定された信号強度値は、ＡＰにフィードバックとして送付される。この事例において、初期信号強度値測定値は、ＡＰに送付され、そうすることによってＡＰは、最も低いＳＳ値および対応する初期ｍｇｒｏｕｐリーダーの判定を行うことができる。
【００６０】
このマルチキャストグループに対する初期チャネル検知ではない場合、ステップ９４０からステップ９５０に入る。ステップ９５０で、信号強度の測定値が、ｍｇｒｏｕｐリーダーに関して予め記録された最小信号強度未満かどうか判定が行われる。測定値がｍｇｒｏｕｐリーダーの最小ＳＳ値未満の場合、方法９００はステップ９８０に移り、ここで、測定ＳＴＡ受信信号強度が、フィードバックとしてＡＰに返送される。ＡＰへのフィードバックは、測定されたＳＳ値だけでなく、応答ＳＴＡの識別も含む。この事例において、ステップ９５０で、応答ＳＴＡは、ＡＰが予め選択した、ｍｇｒｏｕｐリーダー未満である、測定された受信信号強度をもっている。その結果、ＡＰは、応答ＳＴＡが、新たなｍｇｒｏｕｐリーダーになるべきであり、新たなＳＳ測定値が、ビーコンフレームに関する新たな最小ＳＳ値になるべきであると判定してよい。
【００６１】
ステップ９５０での判定が否定の場合、ＳＴＡへの送信の測定信号強度は、最小ＳＳレベルを上回る。測定信号強度が最小ＳＳレベルに等しい場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーも他のステーションも、ＡＰにフィードバックを与えない（図９には示さず）。ステップ９６０で、ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーであるかどうかに関して判定が行われる。ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーである場合、方法はステップ９８０に移り、新たに測定された受信信号強度測定値が、ＳＴＡ ＭＡＣアドレスとともにＡＰに折返し報告される。この事例において、測定信号強度の新たな、より高い値がＡＰにフィードバックされ、その結果ＡＰは、このｍｇｒｏｕｐリーダー向けの最小ＳＳ値を更新することができる。ステップ９６０で、ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーではない事例では、方法はステップ９７０に移り、ＳＴＡからビーコンへの応答は与えられない。この事例において、測定されたＳＳは、ｍｇｒｏｕｐリーダーではない（すなわち、受信信号強度が最も弱いＳＴＡではない）ＳＴＡによって測定された最小ＳＳ値より大きい。したがって、ＡＰへのフィードバックは必要とされない。
【００６２】
＜マルチキャストトラフィック用フィードバック機構＞
ＡＰは、対応するマルチキャストグループ中のＳＴＡメンバにデータフレームをマルチキャストする。ＳＴＡがマルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）リーダーであり、マルチキャストフレームをエラーなしで受信した場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡのみが、ＡＣＫ信号／メッセージを返送する。ＡＰは次いで、グループリーダーがマルチキャストメッセージを受信したことを知る。ＡＰは次いで、否定応答（ＮＡＣＫ）信号／メッセージがｍｇｒｏｕｐ中の他のＳＴＡから受信されない場合、ｍｇｒｏｕｐ中の他のすべてのＳＴＡが、マルチキャストメッセージをエラーなしで受信したとも仮定する。ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡが、マルチキャストフレームをエラーありで受信した場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡは何もしない。ＡＰは、マルチキャストメッセージが正しく受信された場合にのみ、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡがそのメッセージに応答することを期待する。ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡが応答しない場合、ＡＰは、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡがメッセージを正しく受信しなかったことを知る。
【００６３】
ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーではなく、マルチキャストフレームをエラーなしで受信した場合、ＳＴＡは何もしない。マルチキャストメッセージが、非ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡによって誤って受信された場合、非グループリーダーＳＴＡが、ＮＡＣＫ信号／メッセージを返送する。
【００６４】
要するに、マルチキャストフレームが送付された後は、多くの種類の可能フィードバックがある。第１に、マルチキャストグループ中のすべてのＳＴＡが、マルチキャストフレームをエラーなしで受信した場合、ＡＰへのフィードバックは、マルチキャストグループリーダーからのＡＣＫ信号／メッセージのみである。第２に、ｍｇｒｏｕｐリーダーが、フレームをエラーなしで受信したが、他のＳＴＡの少なくとも１つがフレームをエラーありで受信した場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーからのＡＣＫ信号／メッセージと、受信エラーのある他のＳＴＡからのＮＡＣＫ信号／メッセージとの間で衝突が起こる。第３に、ｍｇｒｏｕｐリーダーおよび他のＳＴＡの１つまたはいくつかが、マルチキャストメッセージをエラーありで受信した場合、フィードバックは、ＮＡＣＫ信号／メッセージまたは誤ってマルチキャストメッセージを受信したＳＴＡからのいくつかのＮＡＣＫ信号／メッセージの衝突となる。最後に、ＡＰによるマルチキャストメッセージ送信後にＡＰへのフィードバックがない場合、ＡＰは、マルチキャストメッセージ／フレームが損失されたと結論づける。概して、ＳＴＡ ｍｇｒｏｕｐリーダーからの明白なＡＣＫフィードバック信号を除いて、ＡＰは、他のすべてのフィードバックをＮＡＣＫ衝突と見なす。ＮＡＣＫ衝突の結果、ＡＰは、マルチキャストメッセージを、正しく受信されるまで再送し、またはデータ速度を低下させ、マルチキャストメッセージを、正しく受信されるまで再送すればよい。
【００６５】
＜フィードバックに基づくマルチキャスト速度選択＞
ＡＰは最初に、マルチキャストトラフィックを送付するためのある一定のマルチキャストデータ速度を選択する。
【００６６】
【数１】
【００６７】
個の順次ＡＣＫフィードバックがＡＰによって受信されると、マルチキャスト伝送速度は、すぐ上のレベルまで高まる。一実施形態では、
【００６８】
【数２】
【００６９】
は、データ速度適合プロセスにおいて適合的に調節されるカウンタである。マルチキャスト速度が増大されると、ＡＰは、暫定高速期間（ＴＨＲＰ：temporary higher rate period）を開始するが、この期間中、ＡＰは、より高いマルチキャストデータ速度を使うことができるかどうかの決定を行うことができる。この決定は、ある特定のウィンドウＷdrop中で１つのフレーム損失が起こるかどうかに関して判定される。ウィンドウＷdropは、マルチキャストメッセージ／送信／トラフィック／データ用のデータ速度を増大させた後に送信されるマルチキャストフレームの数として提示される。ウィンドウ値は、フレーム損失比閾値Ｐflr_thから判定される。損失比閾値Ｐflr_thは、確率閾値である。速度がより高いマルチキャストトラフィックのフレーム損失率がＰflr_thより大きい場合、より高い速度でのメッセージ転送成功は、元の低い方の速度でのメッセージ転送成功率より悪い。したがって、新たな高い方の速度は使われるべきでなく、ＡＰは、そのマルチキャスト速度を元の速度に落とすべきである。Ｐflr_thは、
【００７０】
【数３】
【００７１】
として判定される。上式で、Ｖｉｒｔｕａｌ＿ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＿ｔｉｍｅは、ＰＨＹプリアンブル、ＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＡＣＫまたはＮＡＣＫおよびペイロード（ＭＳＤＵ）など、すべてのＰＨＹおよびＭＡＣオーバーヘッドを含むマルチキャストフレームの送信に必要とされる合計送信回数を意味し、Ｒhighは新たなより高いデータ速度であり、Ｒlowは初期のより低いデータ速度である。Ｐflr_thを使って、Ｗdropは（
【００７２】
【数４】
【００７３】
は、ｘ以上の整数を表す）、
【００７４】
【数５】
【００７５】
として判定され得る。したがって、Ｗdropによって判定されるＴＨＲＰ中、どの損失マルチキャストフレーム（否定応答「ＮＡＣＫ」信号／メッセージイベントなど）も、ＡＰに、ＡＰのマルチキャスト速度を元の低い方の速度まで落とさせる。ＡＰ向けの上記判定は、図６ｂのＡＰ計算装置または他の論理によって行うことができる。フレーム損失は、フレーム単位、ブロック単位、または両方で示すことができる。
【００７６】
【数６】
【００７７】
は、マルチキャスト速度適合プロセスにおいて適合的に調節される。新たなマルチキャストアプリケーションが初期化されると、またはＡＰがマルチキャストトラフィック用に新たなデータ速度を使い始めると、
【００７８】
【数７】
【００７９】
は、セットされ、またはリセットされる。一実施形態では、リセット値は１０である。毎回、ＡＰは、そのマルチキャスト速度を増大しようとするが、速度は、ＴＨＲＰ時間枠の間、元の低い方の速度に再度落ちる。
【００８０】
【数８】
は、バイナリバックオフ方法
【００８１】
【数９】
【００８２】
により増大される。上式で、Ｔは、ＡＰによって経験されるデータ速度後退イベントの数である。検出されたマルチキャストグループの信号強度の増大は、
【００８３】
【数１０】
【００８４】
をリセットして１０に戻すよう、ＡＰをトリガする。
【００８５】
ＡＰが、そのマルチキャスト速度を、ＴＨＲＰ時間枠中に元の低い方の速度に落とさない場合、ＡＰは、以降のマルチキャストデータ伝送用に高い方の速度を使う。送信中（ＴＨＲＰ期間外）、２つのフレームが、Ｗdrop個の連続するマルチキャストフレームの中でＮＡＣＫイベントを取得すると、マルチキャスト伝送速度は、すぐ下のレベルに落ちる。
【００８６】
＜ＡＰ動作例＞
ＡＰにおけるチャネル検知動作を、図１０の方法例に示す。図１１は、ＡＰ速度調節のための方法例を示す。図１０を検討すると、チャネル検知動作を実施する方法例は、ステップ１０１０で始まり、ここでｍｇｒｏｕｐアドレスがＩＰマルチキャストアドレスから判定される。修正ビーコンフレームが次いで、ステップ１０１５ですべてのＳＴＡに送付される。これは初期セットアップであり、最小ＳＳ値フィールドが０ｘＦＦなので、すべてのステーションが、ステップ１０２０で、定められたＴＤＭタイムスロット中に、その測定信号強度のフィードバックを与えることによって応答する。ステップ１０２５で、ＡＰは、対象となるマルチキャストグループ中のステーション向けのノードエントリをすべて更新する。ＡＰは次いで、マルチキャストグループリーダーを、最も低い信号強度指示をもつ、ｍｇｒｏｕｐ中のＳＴＡであると判定する。このｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡによって適応されるデータ速度は、ｍｇｒｏｕｐへのマルチキャストメッセージ用にＡＰが最初に使われるデータ速度である。ステップ１０１０から１０３０は、本発明の態様によるチャネル検知のセットアップのための初期期間に含まれる。繰り返され、定期的なＡＰ動作が、ステップ１０３５で始まる。
【００８７】
ステップ１０３５で、ｍｇｒｏｕｐリーダーおよびそれに対応する、ｍｇｒｏｕｐ用信号強度をもつビーコンフレームが、すべてのＳＴＡに送付される。マルチキャストメッセージが次いで、マルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）に送付される。ステップ１０４０で、マルチキャストメッセージの結果、ＡＰは、受信したフィードバックがｍｇｒｏｕｐ中のＳＴＡからのものであるかどうか判定する。フィードバックが受信されない場合、方法１０００はステップ１０３５に戻る。ここで、ビーコンメッセージは、ＳＴＡからの新たな受信信号強度測定値などのフィードバックが受信されるまで、定期的に繰り返してよい。新たな受信信号強度指示などのフィードバックが受信された場合、受信信号強度（ＳＳ）値が、ｍｇｒｏｕｐリーダーに対する記録されたＳＳ値未満であるかどうかに関して判定がステップ１０５０で行われる。受信された値の方が低い場合、最小ＳＳ値はステップ１０５５で記録される。ｍｇｒｏｕｐリーダーが変更される場合、新たなｍｇｒｏｕｐリーダーがステップ１０５５で記録される。方法１０００は次いで、ステップ１０３５に戻る。
【００８８】
ステップ１０５０で、ＳＴＡからの、新たに測定されたＳＳ値が、ｍｇｒｏｕｐリーダー最小ＳＳ値以上の場合、ステップ１０６０に入る。ステップ１０６０で、ＡＰは、フィードバックがｍｇｒｏｕｐリーダーから来たかどうか判定する。フィードバックがｍｇｒｏｕｐリーダーからのものではない場合、ステップ１０６０はステップ１０３５に移る。フィードバックがｍｇｒｏｕｐリーダーからのものである場合、方法１０００はステップ１０６０からステップ１０６５に移り、ここでｍｇｒｏｕｐリーダーに対する受信信号強度の増大され更新された値が、ビーコンフレーム中で記録され更新される。ステップ１０６５で、以前の最小信号強度値より大きい新たな最小信号強度値が入れられるので、マルチキャストデータ速度は暫定的に増大してよく、図１１の方法を、方法１０００と並列して実行して、増大したデータ速度でフレーム損失を検査することができる。新たなデータ速度が採用される場合、新たなより高いデータ速度は、ｍｇｒｏｕｐリーダーに対する新たな最小信号強度値に関連づけられる。ステップ１０６５は次いで、ステップ１０３５に戻り、ビーコンフレームデータが更新され、定期的に送信される。
【００８９】
図１１は、ＡＰ内で起こる、マルチキャストメッセージの動的速度調節のための方法例１１００を示す。この方法は、ステップ１１１０で始まり、ここで、マルチキャスト情報フレームを送付する初期マルチキャスト速度が選択される。概して、初期データ速度は、ビーコンフレーム中でＡＰによって与えられた、ｍｇｒｏｕｐリーダーの最も低い（最小）受信信号強度値と関連づくデータ速度である。ステップ１１１５で、カウンタパラメータ
【００９０】
【数１１】
【００９１】
が判定され、基準として設定される。一実施形態では、
【００９２】
【数１２】
【００９３】
に対する初期値は１０である。ステップ１１２０で、ＡＰが、通常ＴＤＭ動作の途中で、
【００９４】
【数１３】
【００９５】
個の順次ＡＣＫ信号／メッセージをＳＴＡから受信しているかどうか判定が行われる。ここで、通常ＴＤＭ動作は、検討されるマルチキャストグループへのどのマルチキャストメッセージも含み得る。成功した順次ＡＣＫ信号／メッセージが、ＡＰによる、ＳＴＡのマルチキャストグループへの成功したマルチキャスト送信の結果として獲得される。
【００９６】
【数１４】
【００９７】
個の順次ＡＣＫ信号／メッセージが受信されない場合、方法１１００は現在のデータ速度では成功せず、方法はステップ１１４５に移って、データ速度を低くする。
【００９８】
【数１５】
【００９９】
個の成功したＡＣＫ信号／メッセージが届いた場合、方法はステップ１１２５に移り、ここで送信データ速度が暫定的時間長の間、増大される。暫定的時間長は、暫定高速度期間（ＴＨＲＰ）と呼ばれる。ステップ１１３０で、フレーム損失が、上述したアルゴリズムに従ってＷdrop期間だけ記録される。ステップ１１３５で、暫定高速度期間（ＴＨＲＰ）が満了しているかどうか判定が行われる。ＴＨＲＰが満了していない場合、プロセス１１００は、ステップ１１３０を通ってループする。ＴＨＲＰが満了している場合、方法はステップ１１４０に移る。
【０１００】
ステップ１１４０で、フレーム損失閾値が閾値Ｐflr_thより大きいかどうかに関して判定が行われる。フレーム損失率が閾値より大きい場合、新たなより高い速度はうまく働いていないので、方法はステップ１１４５に移り、ここで、速度は、以前の低い方の値まで低下される。プロセスは次いで、ステップ１１１５でリスタートしてよく、ここで
【０１０１】
【数１６】
【０１０２】
の新たな値が判定され設定される。フレーム損失閾値が閾値を超えない場合、新たなより高い速度はうまく働いているので、方法１１００はステップ１１５０に移り、ここで、暫定的なより高いデータ速度が、特定のｍｇｒｏｕｐ用にＡＰによって使われるべきマルチキャストデータ速度として採用される。プロセスは次いで、ステップ１１１５でリスタートしてよい。このように、図１１は、マルチキャストメッセージ用の、ＡＰの伝送データ速度を動的に調節するための技法を表す。上記方法は、ステーションならびにアクセスポイントにおける変化に適合可能である。この方法は、フレーム損失に依拠して、新たに選択されたより高いデータ速度が、マルチキャストグループ用に受諾可能かどうか判定する。
【０１０３】
記載した実施例の特徴および態様は、様々な適用例に適用することができる。適用例は、たとえば、上述したように、ケーブル経由イーサネット（登録商標）通信フレームワークを使ってインターネットで通信するのに、自分の家でホスト装置を使う個人を含む。ただし、本明細書に記載した特徴および態様は、他の適用分野に適合することができ、したがって、他のアプリケーションが可能であり想像される。たとえば、ユーザは、たとえば公共の場や職場など、自分の家の外にいる場合がある。さらに、イーサネット（登録商標）およびＩＥＥＥ８０２．１１以外のプロトコルおよび通信媒体が使われ得る。たとえば、データは、光ファイバケーブル、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ケーブル、ＳＣＳＩ（小型計算機システムインタフェース）ケーブル、電話線、デジタル加入者線／ループ（ＤＳＬ）ライン、衛星接続、見通し内接続、およびセルラー接続を介して（かつ、これらに関連づけられたプロトコルを使って）送受信することができる。
【０１０４】
本明細書で記載した実施例は、たとえば、方法もしくはプロセス、機器、またはソフトウェアプログラムで実装することができる。単一の形の実施例というコンテキストにおいてのみ論じた（たとえば、方法としてのみ論じた）が、論じた特徴の実施例は、他の形（たとえば、機器やプログラム）で実装することもできる。機器は、たとえば、適切なハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアで実装することができる。方法は、概して、たとえば、コンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路、またはプログラム可能論理素子を含む処理または計算装置を指す、たとえばプロセッサなどの機器で、たとえば実装することができる。処理装置は、たとえば、コンピュータ、セル電話、可搬型／携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、およびエンドユーザの間での情報の通信を容易にする他の装置などの通信装置も含む。
【０１０５】
本明細書で記載した様々なプロセスおよび特徴の実施例は、異なる様々な機器またはアプリケーション、特に、たとえば、データ送受信に関連づけられた機器やアプリケーションで実施することができる。機器の例は、ビデオコーダ、ビデオデコーダ、ビデオコーデック、ウェブサーバ、セットトップボックス、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、および他の通信装置を含む。機器は、移動体でよく、移動車両に設置してもよいことが明らかであろう。
【０１０６】
さらに、本方法は、プロセッサまたは他の形の計算装置によって実施される命令によって実装することができ、このような命令は、たとえば、集積回路、ソフトウェアキャリア、あるいはたとえばハードディスク、コンパクトディスケット、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）または他の任意の磁気、光学、もしくは固体状態媒体など、他の記憶装置などのコンピュータ可読媒体上に格納することができる。命令は、上で列挙した媒体の任意のものなど、コンピュータ可読媒体上で有形に実施されるアプリケーションプログラムを形成し得る。プロセッサまたは他の形の計算装置は、プロセッサユニットの一部として、たとえば、プロセスを実施する命令をもつプロセッサ可読媒体を含み得ることが明らかであろう。
【０１０７】
バッファおよび記憶装置に関して、記載した実施例全体における様々な装置は一般に、１つまたは複数の記憶装置またはバッファを含むことに留意されたい。記憶装置は、たとえば、電子、磁気、または光学でよい。
【０１０８】
上記開示内容から明白なように、実施例は、たとえば、格納し、または送信することができる情報を搬送するようにフォーマットされた信号も生じ得る。情報は、たとえば、方法を実施する命令、または記載した実施例の１つによって生じられたデータを含み得る。このような信号は、たとえば、電磁波として（たとえば、スペクトルの無線周波数部分を使って）またはベースバンド信号としてフォーマットすることができる。フォーマット化は、たとえば、データストリームをエンコードすること、エンコードされたストリームを、様々なフレーム構造のいずれかに従ってパケット化すること、およびパケット化されたストリームでキャリアを変調することを含み得る。信号が搬送する情報は、たとえば、アナログまたはデジタル情報でよい。信号は、公知のように、異なる様々なワイヤードまたはワイヤレスリンクを介して送信することができる。
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
本出願は、その全体が本明細書に組み込まれている、２００８年１１月７日に出願した、「A Method of Data Rate Adaptation For Multicast Communication」という名称のＥＰ０８３０５７８９．３の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、データ伝送技術に関し、詳細には、ケーブルマルチキャストシステムにおけるデータ伝送速度を調節する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
データオーバーケーブルシステムのための通信および運用支援インタフェース要件を定義する既存の仕様がある。こうした仕様の１つが、ＤＯＣＳＩＳ（ｄａｔａ ｏｖｅｒ ｃａｂｌｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）であり、既存のケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）システムへの高速データ転送の追加を認め、多くのケーブルテレビオペレータによって、オペレータの既存のハイブリッドファイバ同軸（ＨＦＣ）インフラストラクチャを介してインターネットアクセスを提供するのに利用される国際標準である。
【０００４】
ＤＯＣＳＩＳなどのソリューションに基づくケーブルモデムは高価であり、ケーブルネットワークにおけるリアルタイムオーディオ通信およびビデオストリーミングサービスにとって重要なサービス品質（ＱｏＳ）を提供するのに適さない。優れたサービス品質（ＱｏＳ）を保証することができ、妥当なコストで既存の標準プロトコルを最大限活用するＣＡＴＶケーブルアクセスネットワークを経由してデータを伝送するための新たなシステムを開発することが望ましい。既存のＣＡＴＶシステム上で動作し、ローカルエリアネットワーク上の装置などのクライアント装置にインターネットスタイルのデータサービスを提供するユーザ端末装置またはモデムも、ケーブルデータシステムにおいて望まれている。このようなシステムにおいて、ユーザ端末へのマルチキャストは、同じデータを受信することになる非常に多数のユーザ端末にコンテンツを配るための効率的な方法になるはずである。マルチキャストでは、送信データ速度は通常、マルチキャストグループ中のメンバの最低受信速度によって固定される。しかし、最低速度のユーザ端末は、時間とともに変わり得る。マルチキャスト方式におけるデータ速度伝送のための、固定された最低データ速度ユーザ端末の指定という手法は、マルチキャストグループ中のユーザ端末の変化に適応することができない。別の要因は、アクセスポイントである。アクセスポイントがいくつかのステーションへの送信電力を増大させる場合、電力の増大により、選択されたステーションへのより高いデータ速度が可能になり得る。より効率的であり適合性のあるデータ速度判定機構が、ケーブルシステムにおける帯域幅確保には有益であろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様によると、マルチキャスト送信においてデータ速度を適合的に調節するための、アクセスポイントによって指揮される方法は、ステーションからなるマルチキャストグループに、アクセスポイントからマルチキャストメッセージフレームを第１のデータ速度で送信することを含む。アクセスポイントは次いで、第１のデータ速度を用いて、ステーションから、成功したフレーム受信の肯定応答を受信する。第１のデータ速度は次いで、暫定期間だけ、第２のデータ速度まで増大される。暫定期間の間、マルチキャストメッセージフレームがステーションに送信され、マルチキャスト送信に第２のデータ速度を用いている間のマルチキャストフレーム損失が評価される。評価は、フレーム損失を閾値と比較することを含む。フレーム損失が閾値に達した場合、フレーム損失は高過ぎるので、アクセスポイントは、第２のデータ速度を低下させて第１のデータ速度に戻す。ただし、フレーム損失が閾値未満の場合、第２のデータ速度は、マルチキャストメッセージ／データ／フレーム用の新たなデータ速度として使われる。
【０００６】
本発明の態様として、適合型データ速度調節は、時分割多重化プロトコルにおけるＩＥＥＥ８０２．１１フレームを使用するケーブルシステムにおいて用いることができる。第１のデータ速度からより高い第２のデータ速度への速度の変更は、マルチキャストメッセージを受信するステーションからのフィードバックに基づく。データ速度の増大は、マルチキャストグループ中で最も低い信号強度をもつ基準ステーションの受信信号強度の増大の結果として生じ得る。データ速度を増大させるための別の方法は、連続するいくつかの肯定応答信号を基準ステーションから受信することである。増大したデータ速度は次いで、一定期間だけ試されて、高い方のデータ速度が、新たなマルチキャストデータ速度として採用されるべきかどうか判定される。
【０００７】
本発明の別の態様では、ステーションは、マルチキャストグループ中の基準ステーションの最小信号強度値をもつビーコンフレームを最初に受信することによって、マルチキャストデータ速度調節に能動的に関与する。ステーションは、新たな受信信号強度値を測定し、新たな受信信号強度値が、ビーコンフレームにある最小信号強度値未満かどうか判定する。新たな受信信号強度値が最小信号強度値未満の場合、ステーションは、新たな受信信号強度値をアクセスポイントに送信する。ステーションは、それ自体が、ビーコンフレーム情報から獲得された最小信号強度値をもつ基準ステーションであるかどうか判定する。次いで、第１のステーションが基準ステーションであり、新たな受信信号強度値が最小信号強度値より大きい場合、ステーションは、新たな受信信号強度値をアクセスポイントに送信する。アクセスポイントは次いで、本発明の、アクセスポイントによる補足部分を実施することができる。
【０００８】
本発明のそれ以外の特徴および利点は、添付の図面を参照して進められる、例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】簡略化した例示的なＴＤＦアクセスネットワークアーキテクチャを示す図である。
【図２】ＯＳＩ参照モデルにおける８０２．１１ＭＡＣ副層を示す図である。
【図３】ＯＳＩ参照モデルにおけるＴＤＦ送信エンティティの実装を示す図である。
【図４】モード進入手順の例を示す図である。
【図５】ＴＤＦスーパーフレーム構造の例を示す図である。
【図６ａ】ステーション（ＳＴＡ）例を示す図である。
【図６ｂ】アクセスポイント（ＡＰ）例を示す図である。
【図７】情報要素形式例を示す図である。
【図８】チャネル検知ビーコンフレーム例を示す図である。
【図９】ステーション（ＳＴＡ）用の方法例を示す図である。
【図１０】アクセスポイント（ＡＰ）用の方法例を示す図である。
【図１１】適合型データ速度調節の方法例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜概説＞
本明細書で使用する「／」は、同じまたは類似した構成要素または構造に対する代替名称を示す。つまり、「／」は、本明細書で使用する「または」を意味すると解釈してよい。ユニキャスト送信は、単一の送付側／送信機と単一の受信機との間のものである。ブロードキャスト送信は、単一の送付側／送信機と送信機の受信範囲内のすべての受信機との間のものである。マルチキャスト送信は、単一の送付側／送信機と送信機の受信範囲内の受信機のサブセットとの間のものであり、送信機の受信範囲内の受信機のサブセットは、セット全体でもよい。つまり、マルチキャストは、ブロードキャストを含んでよく、したがって、本明細書で使用するブロードキャストより広い用語である。データ／コンテンツは、パケットまたはフレームに入れて送信される。
【００１１】
既存の同軸ケーブルＴＶシステム（ＣＡＴＶ）を介してデータサービスを提供するために、少なくとも１つの実施例が、ケーブルアクセスネットワーク内で時分割機能（ＴＤＦ）プロトコル準拠アクセスポイント（ＡＰ）およびステーション（ＳＴＡ）を展開する。ＡＰおよびＳＴＡは、階層ツリー構造内で結合器を通して接続される。このようにして、家にいるユーザは、ケーブルアクセスネットワークにより遠隔インターネットプロトコル（ＩＰ）コアネットワークにアクセスすることができる。ユーザによるＩＰコアへのアクセスによって、インターネットアクセス、デジタル電話アクセス（たとえばボイスオーバーインターネットプロトコル）、およびケーブルテレビプログラミングなどだが、それに限定されないサービスが開かれる。ネットワークアーキテクチャ例１００を、図１に示す。
【００１２】
図１は、ＩＰコアネットワーク１０５にアクセスするネットワークの一実施形態を示す。ＩＰコアネットワークは、インターネットプロトコルまたは等価なデジタルデータ転送プロトコルを使うどのデジタルネットワークでもよい。図１の実施形態例では、時分割機能（ＴＤＦ）プロトコル準拠アクセスポイント（ＡＰ）１１０は、ＩＰコアネットワーク１０５と接続するワイヤードＬＡＮや光インタフェースなどのネットワークインタフェース１１６、およびケーブルアクセスネットワークと接続するケーブルインタフェース１１２をもつ。多くのこのようなアクセスポイントは、ＩＰコアネットワークに接続され得る。ＡＰ１１０のケーブルアクセスインタフェース１１２は、光ファイバ、同軸、または他の物理接続通信媒体など、どの形のケーブルにもアクセスすることができる。その結果、ケーブルネットワークは、光ファイバ、同軸、または他の物理接続通信媒体など、どの形のケーブルも含み得る。ケーブルネットワークは、必要とされる場合は信号結合器１１５、および相互接続ケーブル１１７、１１９などの配布媒体を含み得る。ただ２つのこのような配布ケーブルを図１に示しているが、多数のこのような配布接続が可能であることが理解されよう。
【００１３】
図１の例では、配布ケーブル１１７、１１９は、それぞれケーブルインタフェース１２２、１４２を介してＴＤＦプロトコル準拠ステーション（ＳＴＡ）１２０、１４０に接続する。ＳＴＡケーブルインタフェース１２２、１４２はまた、光ファイバ、同軸、または他の物理接続通信媒体など、どの形のケーブルにもアクセスすることができる。ＳＴＡ１２０、１４０は、ＴＤＦ準拠であり、ユーザ／クライアント用の多数のインタフェースを用いてケーブルアクセスネットワークと接続し得るユーザ端末として作用する。こうしたインタフェースは、従来の物理ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）およびワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）上で動作するユーザ／クライアント装置を含むが、それに限定されない。ＬＡＮの一例は、イーサネット（登録商標）準拠ネットワークである。ワイヤレスネットワークの一例は、ＩＥＥＥ８０２．１１互換ワイヤレスネットワークである。
【００１４】
図１は、ステーション１モデム１２０およびステーションＮモデム１４０を、同様のインタフェースをもつものとして示す。ただし、この表現は例示に過ぎない。というのは、異なる能力のステーションがＡＰ１１０に通信可能に準拠する場合、こうしたステーションが、ケーブルネットワークに取り付けられ得るからである。たとえば、ステーションモデムは、図１に示すユーザインタフェースすべて、または選択されたサブセットのみをもち得る。図１において、ステーション１は、スタブ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃをもつ物理ワイヤードＬＡＮ１３０へのＬＡＮ接続１２１を駆動するＬＡＮインタフェース１２４をサポートするように構成される。スタブは、テレビおよび他のサービス用セットトップボックス１３２、インターネットサービスなどのネットワークサービス用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１３４などのＬＡＮ準拠装置、およびビデオ、オーディオ、電話、およびデータなどのマルチメディアサービスを提供するどのタイプのデジタルサービスもサポートする装置を含み得る他のＬＡＮ準拠装置１３６をサポートする。このようなＬＡＮ準拠装置１３６は、ファックス、プリンタ、デジタル電話、サーバなどを含むが、それに限定されない。図１は、ステーション１２０を、アンテナ１２５を駆動するためのＷＬＡＮ無線周波数（ＲＦ）ポート１２６を介してワイヤレスサービスを提供するものとしても示す。その結果生じるワイヤレス伝送１２３は、ＷＬＡＮ準拠装置１３８によって、マルチメディア音声、オーディオ、電話、およびデータのいずれかを含むサービスをユーザ／クライアントに提供するのに用いることができる。ただ１つのワイヤレス装置１３８を示してあるが、多数のこのようなワイヤレス装置が用いられ得る。同様に、ステーションＮは、スタブ１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃをもつ物理ＬＡＮ１５０用のＬＡＮ接続１４１を駆動するためのＬＡＮインタフェース１４４も含む。このようなスタブは、セットトップボックス１５２、ＰＣ１５４、および他の装置１５６など、このようなＬＡＮ互換装置との通信をサポートする。ＷＬＡＮ ＲＦポート１４６は、ＷＬＡＮ装置１５８との通信用のリンク１４３を提供するアンテナ１４５をサポートする。図１のネットワークインタフェース１１６、ケーブルインタフェース１１２、１２２、１４２、ワイヤードＬＡＮインタフェース１２４、１４４、およびＷＬＡＮ ＲＦインタフェース１２６、１４６それぞれに対して適切なインタフェースドライバが存在することが当業者には理解されよう。
【００１５】
ネットワーク１００の一実施形態では、ＴＤＦ準拠ＡＰおよびＳＴＡは両方とも、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ仕様に従って、論理的にリンクされた制御副層、ＭＡＣ副層および物理層においてプロトコルスタックを別々に実装する。ただし、ＭＡＣ副層では、ＴＤＦ ＡＰおよびＳＴＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティを、ＴＤＦフレーム／メッセージ／信号送信エンティティで置き換える。したがって、ＴＤＦ ＡＰおよびＳＴＡ用のＭＡＣ副層は、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームカプセル化／脱カプセル化エンティティおよびＴＤＦフレーム送信エンティティを含み、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠ＡＰおよびＳＴＡ用のＭＡＣ副層は、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠フレームカプセル化／脱カプセル化エンティティおよびＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティを含む。統合されたＡＰおよびＳＴＡの場合、ＴＤＦフレーム送信エンティティおよびＩＥＥＥ８０２．１１フレーム送信エンティティは、ＩＥＥＥ８０２．１１およびＴＤＦ機能性両方を提供するために同時に共存し得る。こうした２つのモードの間の切換えは、手動または動的構成どちらでも実現することができる。
【００１６】
１つまたは複数のＡＰ、ケーブルネットワーク、および１つまたは複数のＳＴＡを含む、図１にあるようなシステム例は、ＡＤｏＣ（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｄａｔａ ｏｖｅｒ ｃｏａｘｉａｌ ｃａｂｌｅ）システムとも呼ばれ得る。１つまたは複数のプロトコル準拠ＡＤｏＣアクセスポイント（ＡＰ）および１つまたは複数のステーション（ＳＴＡ）が、ＡＤｏＣケーブルアクセスネットワーク内に展開される。したがって、ＡＤｏＣシステムは、ＴＤＦシステムの特定の実装形態なので、本明細書で使用する「ＡＤｏＣシステム」および「ＴＤＦシステム」という用語は、入替え可能と見なされ得る。ＡＤｏＣシステムでは、図１にあるように、ＡＰおよびＳＴＡは、たとえば、ケーブルネットワーク構成に特有であるケーブル、スプリッタ、増幅器、継電器、リピータ、スイッチ、コンバータなどの要素を含むケーブルネットワークの階層ツリー構造内で結合器を介して接続される。
【００１７】
＜ＴＤＦプロトコルの序説＞
図１のＡＰ１１０およびＳＴＡ１２０、１４０は、ＴＤＦプロトコルを使用して、ケーブル媒体上で通信を行う。ＴＤＦプロトコルの一実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームは、無線経由ではなくケーブル媒体を介して送信される。ＩＥＥＥ８０２．１１機構を使用する目的は、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルスタックの成熟したハードウェアおよびソフトウェア実装形態を使用することである。したがって、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームを使うＴＤＦは、図１のケーブルネットワーク内で、ＡＰとそれに関連づけられたＳＴＡとの間の通信標準として使われる。
【００１８】
ＴＤＦの１つの特徴は、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームを送信する、独特のメディアアクセス制御方法である。一実施形態において、ＴＤＦは、ＭＳＤＵ（ＭＡＣサービスデータ単位）およびＭＭＰＤＵ（ＭＡＣ管理プロトコルデータ単位）を含むＭＡＣフレームを交換するのに、従来のＩＥＥＥ８０２．１１ＤＣＦ（分散協調機能）もＰＣＦ（ポイント協調機能）機構も使用しない。そうではなく、ＴＤＦは、時分割アクセス方法を用いて、ＭＡＣフレーム／メッセージ／信号を送信する。したがって、ＴＤＦは、ＭＡＣ副層内に配置されたフレーム送信エンティティの詳細な実装形態を定義するアクセス方法である。
【００１９】
図２は、開放型システム相互接続（ＯＳＩ）参照モデルにおける標準ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣ副層プロトコルを示す。対して、図３は、ＯＳＩ参照モデルにおけるＴＤＦプロトコル用のフレーム送信エンティティの詳細を示す。
【００２０】
一実施形態では、ＳＴＡ１２０およびＳＴＡ１４０などのステーションは、２つの通信モードで動作する。１つのモードは標準ＩＥＥＥ８０２．１１動作モードであり、ユーザ／クライアントインタフェースモードとしても知られ、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ標準において定義されるフレーム構造および送信機構に従う。もう１つのモードはＴＤＦ動作モードであり、ケーブルインタフェースモードとしても知られている。一実施形態では、ＳＴＡが開始されたときにどちらの動作モードに入るべきかの判定が、図４に示されている。ＳＴＡがＡＰから同期フレーム／メッセージ／信号を受信すると、ＳＴＡは、ＴＤＦモードに入る。事前設定されたタイムアウト以内に受信された同期フレームがない場合、ＳＴＡは、そのまま留まり、またはユーザ／クライアントインタフェースモードに移る。より多くの動作モード切換え基準を、本明細書に挙げる。
【００２１】
＜ＴＤＦプロトコル機能の記述＞
＜アクセス方法＞
ＴＤＦステーション内の物理層は、性能および装置保守を向上させる目的で、実施例に動的速度切換えを実施させるための複数のデータ転送速度能力をもち得る。一実施形態では、ステーションは、多数のデータ速度をサポートすることができる。データ速度は、ＴＤＦステーションがＴＤＦ通信手順に入る前に静的に構成され、全通信プロセス中、同じままでよい。一方、ＴＤＦステーションは、サービス中に動的データ速度切換えをサポートすることもできる。データ速度切換えのための基準は、チャネル信号品質および他の要因に基づき得る。本発明は、マルチキャスト送信中の動的データ速度切換えに対処する。
【００２２】
ＴＤＦプロトコルの原則的アクセス方法は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）であり、このアクセス方法により、複数のユーザが、同じチャネルを、異なる複数のタイムスロットに分割することによって共有できる。ＳＴＡは、それぞれ、ＡＰによって割り当てられた、ＴＤＦスーパーフレーム内のＳＴＡ自体のタイムスロットを使って、素早く次々と、ダウンロードを受信し、アップロードを送信する。ダウンリンクトラフィックは、ＡＰからＳＴＡへのデータの移送として定義される。ダウンリンクトラフィックの例は、ユーザ／クライアント装置によって要求されるオーディオやビデオなど、要求されたデジタルデータ／コンテンツを含む。ダウンリンクデータは、ユニキャスト、ブロードキャスト、またはマルチキャストのいずれでもよい。アップリンクトラフィックは、ＳＴＡからＡＰへのデータの移送として定義される。アップリンクトラフィックの例は、デジタルデータ／コンテンツを求めるユーザ要求または何らかの機能を実施するためのＡＰへのコマンドを含む。アップリンクデータは、ユニキャストでもマルチキャストでもよい。
【００２３】
図５は、ＴＤＦスーパーフレーム構造および「ｎ」個のＳＴＡがあるときの典型的なＴＤＦスーパーフレーム用のタイムスロット割振りの例を示す。図５に示すように、ＴＤＦスーパーフレームごとに一定数のタイムスロットがあり、スーパーフレームは、ＡＰから１つまたは複数のＳＴＡにクロック同期情報を送付するのに使われる１つの同期タイムスロットと、アップリンクタイムスロット割振りのための登録要求を送付するのに使われる１つの競合タイムスロットとを含む。ＳＴＡに割り振られたアップリンクタイムスロットは、指示された登録ＳＴＡによって、ＡＰにデータおよびいくつかの管理フレームを送付するのに使われる。ダウンリンクタイムスロットは、ＡＰによって、ＳＴＡにデータおよび登録応答管理フレームを送信するのに使われる。同期タイムスロットを除いて、他のすべてのタイムスロットは、同じ持続期間でよい。図５のマルチキャスト期間は、１つまたは複数の所定のいくつかのタイムスロットを使って、マルチキャストデータの長さに適応する。通常のタイムスロット持続期間の値は、最高データ速度モードに対して１つの通常タイムスロット中に、少なくとも１つの最大ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＬＣＰ（物理層収束プロトコル）プロトコルデータ単位（ＰＰＤＵ）の送信を可能にするように定義される。同期タイムスロットの持続期間は、通常タイムスロットの持続期間より短くてよい。というのは、このタイムスロット中にＡＰからＳＴＡに送信されるクロック同期フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームより短くてよいからである。図５のＴＤＦスーパーフレームは、スロットフィールドが同期スロット、競合スロット、マルチキャスト期間、ダウンリンクおよびアップリンクタイムスロットペアとして並べられる形式の例である。同期スロットがスーパーフレーム中で最初に起こるならば、他のスロットフィールド順序も可能である。たとえば、（ｉ）同期スロット、ダウンリンクスロット、アップリンクスロット、競合スロット、（ｉｉ）同期スロット、アップリンクスロット、ダウンリンクスロット、競合スロット、および（ｉｉｉ）同期スロット、競合スロット、ダウンリンクスロット、アップリンクスロットという順序も可能である。他の編成も可能である。
【００２４】
一実施例では、通常のタイムスロット持続期間は約３００ｕｓであり、この長さは、５４Ｍｂｐｓモード用の１つの共通タイムスロット中に少なくとも１つの最大ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＰＤＵをＳＴＡが送信するのに十分である。合計では、ＴＤＦスーパーフレームごとに６２個のタイムスロットがある。こうしたタイムスロット中には、アップリンクおよびダウンリンクタイムスロットのペアがある。２０個のＳＴＡがあるとき、各ＳＴＡは、６８０ｋｂｐｓのアップリンクデータ速度を利用できることが保証され得る。ダウンリンクデータ速度は、マルチキャストデータの出現およびダウンリンクデータ伝送用にＡＰに課される要件に依存する。最終的に、スーパーフレームの持続期間は、一実施形態では合計で、６１個の通常タイムスロットおよび１つの同期タイムスロットからなる持続期間であるが、約１８．６ｍｓであり、異なる使用法では異なる値に定義され得る。たとえば、ただ１つのＳＴＡがある場合、ＳＴＡは、約１８Ｍｂｐｓのアップリンクデータ速度および独自の１８Ｍｂｐｓ（４個の連続タイムスロット）のダウンリンクデータ速度を達成するように４個のタイムスロットをもつことが保証され得る。このようにして、スーパーフレーム持続期間の値は、約４ｍｓである。
【００２５】
＜フレーム／メッセージ／信号形式＞
ＩＥＥＥ８０２．１１仕様では、３つの主なフレームタイプが存在する。すなわち、データフレーム／メッセージ／信号、制御フレーム／メッセージ／信号、および管理フレーム／メッセージ／信号である。データフレームは、アクセスポイントからステーションに、およびその反対にデータを交換するのに使われる。ネットワークに依存して、異なるいくつかの種類のデータフレームが存在する。制御フレームは、データフレームとともに使われて、エリア消去操作、チャネル獲得およびキャリア検知保守機能、および受信データの肯定確認応答を実施する。制御およびデータフレームは、協働して、アクセスポイントとステーションとの間でデータを確実に配送する。より具体的には、フレーム交換における１つの重要特徴は、すべてのダウンリンクユニキャストフレームに対して肯定応答機構、したがって肯定応答（ＡＣＫ）フレームがあることである。このフレームは、信頼できないワイヤレスチャネルによって引き起こされるデータ損失の可能性を減らすために存在する。管理フレームは、監視機能を実施する。管理フレームは、ワイヤレスネットワークに加入し、そこから退出し、アクセスポイントからアクセスポイントに関連づけを移すのに使われる。本明細書で使用する「フレーム」という用語は、すべてのケースにおいてメッセージまたは信号とも呼ばれ得る。等価には、「フレーム／メッセージ／信号」という用語は、等価物を示すのにも使われ得る。
【００２６】
ＴＤＦシステムの一実施形態では、ＳＴＡは、制御ＡＰを識別するために、ＡＰからの同期フレーム／メッセージ／信号を受動的に待つ。同期フレームは、図５の同期スロット（タイムスロット０）中に配置されたデータフレームである。ＳＴＡは、ＡＰが同期フレームを送付するのを待つので、ＩＥＥＥ８０２．１１標準のワイヤレス実装形態において見られる典型的なプローブ要求およびプローブ応答フレームは必要ない。しかし、肯定応答（ＡＣＫ）フレーム／メッセージ／信号が、データフレーム配信の信頼性を確実にするのに使われる。
【００２７】
ＴＤＦプロトコルでは、データ用の有用なＩＥＥＥ８０２．１１ＭＳＤＵおよびＭＭＰＤＵタイプの一部のみが、ケーブル媒体において使われる。たとえば、データフレームタイプのうち、データサブタイプが、上位層データをカプセル化し、アクセスポイントとステーションとの間でそのデータを伝送するのに使われる。新たな管理フレームが、ＴＤＦシステムにおけるクロック同期要件に適応するのに使われ得る。たとえば、付加情報は、あるＡＰから複数のＳＴＡに送付される必要がある場合、同期フレームに含めることができる。
【００２８】
ＴＤＦシステムの一実施形態では、ＴＤＦスーパーフレームは、図５に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコンフレームを、同期スロット（タイムスロット０）の一部として定期的に送信して、ＳＴＡを、関連づけられたＡＰと同期させる。典型的なビーコンフレームとは、ヘッダーおよびフレーム本体情報を含む管理フレームである。他のフレームと同様に、ヘッダーは、ソースおよび宛先ＭＡＣアドレスならびに通信プロセスに関する他の情報を含む。宛先アドレスは、すべて１にセットすることができるが、これはブロードキャストメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスである。これにより、適用可能チャネル上のすべてのＳＴＡが、ビーコンフレームを受信し処理するよう命令される。
【００２９】
＜アクセスポイント（ＡＰ）探索およびクロック同期＞
ＴＤＦプロトコルは、ＳＴＡノードすべてに対するタイミング情報の配布を可能にする。ＳＴＡは、図５のスーパーフレームの同期スロット中の同期フレーム／メッセージ／信号をリッスンして、利用可能なアクティブＡＰがあるかどうか決める。ＳＴＡがＴＤＦ通信に入ると、ＳＴＡは、同期フレームを使って、ＳＴＡのローカルタイマを調節するが、このタイマに基づいて、ＳＴＡは、ＳＴＡがアップリンクフレームを送付する番であるかどうか決める。所与のどのときでも、同期手順ではＡＰはマスタであり、ＳＴＡはスレーブである。ＳＴＡが、予め定義された閾値期間の間、関連づけられたＡＰから同期フレームを受信していない場合、ＳＴＡは、関連づけられたＡＰがＳＴＡにサービスするのを停止しているかのように反応する。この事例において、ＳＴＡは、サイレントＡＰとの通信を停止し、同期フレームを再度リッスンすることによってアクティブＡＰを探し始める。
【００３０】
ＴＤＦシステムにおいて、同じＡＰに関連づけられたすべてのＳＴＡは、共通クロックに同期する。ＡＰは、ＡＰクロック情報を含む同期フレームと呼ばれる特殊フレームを定期的に送信して、ＡＰのローカルネットワーク内のＳＴＡを同期させる。一実施形態では、同期フレームは、ＴＤＦスーパーフレームタイムごとに一度だけＡＰによる送信用に生成され、ＴＤＦスーパーフレームの同期タイムスロット中に送付される。
【００３１】
すべてのＳＴＡは、ローカルタイミング同期機能（ＴＳＦ）タイマを維持して、関連づけられたＡＰと確実に同期されるようにする。同期フレームを受信した後、ＳＴＡは常に、フレーム中のタイミング情報を受諾する。ＳＴＡ ＴＳＦタイマが、ＡＰからの受信同期フレーム中のタイムスタンプとは異なる場合、受信側ＳＴＡは、そのローカルタイマを、受信されたタイムスタンプ値に従ってセットする。さらに、ＳＴＡは、トランシーバによるローカル処理を考慮に入れて、受信したタイミング値に小さいオフセットを追加してよい。
【００３２】
＜ＡＰへのＳＴＡ登録＞
ＳＴＡが、同期フレームからタイマ同期情報を獲得するとき、ＳＴＡは、タイムスロット０がいつ起こるかを学習する。ＳＴＡが、どのアクティブＡＰにも関連づけられていない場合、ＳＴＡは、同期フレームを送付したＡＰに登録しようとする。ＳＴＡは、図５のＴＤＦスーパーフレーム中の第２のタイムスロットである競合タイムスロット中に登録要求フレームをＡＰに送付することによって、そのＡＰと関連づく。一実施形態では、競合タイムスロットの持続期間および登録要求フレーム／メッセージ／信号構造は、１つの競合タイムスロット中に複数の登録要求フレームを送付させるように設計される。この設計に基づいて、競合タイムスロットは、長さが等しい複数のサブタイムスロットに分割される。
【００３３】
ＳＴＡがアクティブな標的ＡＰを検出するとすぐに、ＳＴＡは、競合タイムスロット中の１つのサブタイムスロットを選んで、ＡＰに登録要求フレームを送付する。このアクションの目的は、同時に開始するとともに同時に同じＡＰに登録しようとする多くのＳＴＡが存在するときの衝突の機会を削減することである。登録要求は、以下の方法に従って起こり得る。
Ａ．アップリンクタイムスロットが割り振られると、ＳＴＡは、割り振られたアップリンクタイムスロット番号を格納する。割り振られたアップリンクタイムスロットは、アップリンクタイムスロットの全体プール中でのタイムスロットの場所を示す。
Ｂ．ＡＰは、ＳＴＡがアップリンクタイムスロットを要求する度に同じＳＴＡに同じアップリンクタイムスロットを割り振る。
Ｃ．登録要求フレームを送付するべきタイムスロットを選択するべきときであるときに、格納されている割り振られたタイムスロット値がある場合、ＳＴＡは、サブタイムスロット番号を、割り振られた値にセットする。このような値がない場合、ＳＴＡは、利用可能なタイムスロット中の１つのサブタイムスロットをランダムに選ぶ。ＳＴＡは次いで、ランダムに選ばれたサブタイムスロット中に、ＡＰに登録要求フレームを送付する。
【００３４】
ＳＴＡは、その時点でＳＴＡがサポートするすべてのデータ速度を列挙し、また、受信信号キャリア／ノイズ比など、何らかの情報を、登録要求フレームに入れて送付する。ＳＴＡは、いくつかの順次登録要求フレームを、サポートされる様々なデータ速度で送付することができる。フレームを送出した後、ＳＴＡは、ＡＰからの登録応答フレーム／メッセージ／信号をリッスンする。
【００３５】
ＳＴＡから登録要求フレームを受信した後、以下の方法に基づいて、ＡＰは、様々な種類の登録応答フレームを、ダウンリンクタイムスロット中にＳＴＡに返送する。
Ａ．既に割り振られているアップリンクタイムスロットが、スーパーフレーム中の利用可能ないくつかのタイムスロットを超える場合、ＡＰは、アップリンクタイムスロット使用不能インジケータをフレーム本体に入れる。
Ｂ．ＡＰが、登録要求管理フレーム中のサポートされるデータ速度セットに列挙されるどのデータ速度もサポートしない場合、ＡＰは、未サポートデータ速度インジケータをフレーム本体に入れる。
Ｃ．割振りに利用可能なアップリンクタイムスロットならびにＡＰおよびＳＴＡ両方がサポートする共通データ速度がある場合、ＡＰは、１つのアップリンクタイムスロットを割り振り、ＳＴＡの登録要求フレーム中のキャリア／ノイズ比などの情報に従って、適切な共通データ速度を選び、次いで、ＳＴＡに登録応答フレームを送付する。フレーム／メッセージ／信号本体は、割り振られたアップリンクタイムスロットおよび選ばれたデータ速度情報を含む。登録プロセスが成功した後、ＴＤＦ ＳＴＡおよびＴＤＦ ＡＰは、どのアップリンクタイムスロットおよびデータ速度を使うべきかについて合意に達する。
【００３６】
＜ダウンリンク送信＞
上で述べたように、ダウンリンクは、ＡＰからＳＴＡへの情報の転送として定義される。ＴＤＦ通信手順全体において、ダウンリンクタイムスロットの総数は、関連づけられたＳＴＡの数の変化により、動的に変わり得る。ＡＰは、関連づけられたＳＴＡにフレームを送付する準備をするとき、残りのダウンリンクタイムスロット中の残された時間を、合意されたデータ速度を使ってこの特定のダウンリンクフレームを送信するのに必要とされる持続期間と比較する。次いで、この結果に基づいて、このＴＤＦスーパーフレーム中でフレームがこの特定のデータ速度で送信されるべきかどうか決める。したがって、ダウンリンクフレームのフラグメント化は、多くの事例において回避することができる。
【００３７】
＜アップリンク送信＞
上で述べたように、アップリンクは、ＳＴＡからＡＰへの情報の転送として定義される。ＡＰから登録応答フレームを受信した後、ＳＴＡは、フレーム本体を分析して、アップリンクタイムスロットを付与されているかどうか見る。付与されていない場合、一時停止し、後でアップリンクタイムスロットを申請する。付与されている場合、ＳＴＡは、登録応答フレーム中で指示されたデータ速度を使って、割り当てられたタイムスロット中にアップリンクトラフィックを送信し始める。
【００３８】
割り当てられたタイムスロット中のアップリンク送信の冒頭で、ＳＴＡは、その発信キュー（バッファ）中に少なくとも１つの発信フレームがある場合、第１のフレームをそのキュー（バッファ）に入れてＡＰに送付する。その後、ＳＴＡは、第２のアップリンクフレームの長さを調べ、割り当てられたタイムスロットにおける残りの持続期間中に第２／次のバッファ済みフレームを送付することが可能かどうか評価する。次のバッファ済みフレームを送付することが可能でない場合、ＳＴＡは、アップリンク送信手順を停止し、次のＴＤＦスーパーフレーム中の割り当てられたタイムスロット中に次のバッファ済みフレームを送付するのを待つ。割り当てられたタイムスロットにおける残りの持続期間中に次のバッファ済みフレームを送付することが可能である場合、ＳＴＡは、次のバッファ済みフレームを直ちに宛先ＡＰに送付する。送付手順は、割り当てられたタイムスロットが終わるまで、または送信するべきアップリンクフレームがそれ以上なくなるまで、このように稼働し続ける。
【００３９】
＜ＳＴＡおよびＡＰ機器＞
図１のネットワークアーキテクチャにおいて、モデムステーション（ＳＴＡ）例１２０、１４０は、ワイヤレス装置１３８、１５８をサポートするためのＷＬＡＮ ＲＦポートをもつものとして示されている。一実施形態では、ＳＴＡは、エンドユーザ／クライアントインタフェースとして、ＷＬＡＮ ＲＦインタフェースおよびＬＡＮインタフェースポートを含み得る。したがって、ＳＴＡは、ＡＰとＳＴＡとの間の通信をサポートするケーブルインタフェース、ならびにワイヤレスユーザ装置をサポートするための外部クライアントインタフェースポート両方またはユーザ装置へのＬＡＮもしくはＷＡＮインタフェースを有し得る。一実施形態では、ケーブルインタフェースおよびクライアント外部ポートをもつＳＴＡは、デュアルモード装置とも呼ばれ得る。
【００４０】
図６ａは、デュアルモードＳＴＡ６００の一実施形態を示す。ＳＴＡ６００は、プロセッサ、ゲートアレイ、計算論理、マイクロプロセッサ、もしくはチップセット、またはケーブルインタフェース６１０および外部クライアントインタフェース６２０における通信トランザクションを制御する、当該分野において公知である他の制御機能などのＳＴＡ計算装置６５０または要素を含む。この観点において、ＳＴＡ６００は、ケーブルインタフェース／ＡＤｏＣシステムモードまたは外部インタフェース／クライアントモードのどちらかで動作する。ＳＴＡは、成熟したＷｉＦｉチップセットを使って、ＳＴＡプロセッサ／チップセット／計算装置６５０の機能を実現することができる。固体状態、回転磁気、または光ディスクなどのメモリ６４０を、ＳＴＡ計算装置活動をサポートするプログラムまたはデータ情報を格納するのに使うことができる。さらに、メモリ６４０は、ケーブルインタフェース６１０またはクライアントインタフェース６２０によって、データアクセス用に使われ得る。本発明を支援して、信号強度測定手段６３０が、ＳＴＡによって、ＡＰによる送信の受信信号強度を評価するのに使われる。
【００４１】
ＳＴＡ６００は、ケーブルインタフェースと接続するように機能して、ＴＤＦ原理を用いてケーブルネットワークにおける双方向データ通信をサポートし、外部クライアントインタフェースは、アンテナまたは外部ネットワーク接続と接続するように機能して、クライアント装置用の双方向データ通信をサポートする。ＳＴＡ６００は、必要とされる場合、外部ネットワーク内の、たとえばＰＣ、ＰＤＡ、ルータ、スイッチ、プリンタ、スマート端末などのユーザ／クライアント装置と通信するために、ケーブルインタフェース６１０と外部クライアントインタフェース６２０との間でデータフレームを交換する。ＡＰへのケーブルインタフェースを介してインターネットやイントラネットなどのＩＰネットワークにアクセスするために、データフレームが交換される。外部クライアントインタフェースモードにある間、デュアルモード装置ＳＴＡ６００は、ユーザ装置用のアクセスポイントとして動作する。ＳＴＡ６００は、ケーブルインタフェース／ＡＤｏＣモードにある間、ＡＤｏＣ周波数帯（約１ＧＨｚ）においてＲＦエネルギーを伝達する。外部クライアントインタフェースモードでは、ＩＥＥＥ８０２．１１周波数帯（約２．４ＧＨｚ）などの標準ワイヤレス周波数帯が使われ得る。ＡＤｏＣシステム／ケーブルインタフェースモードでは、ＳＴＡは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）方法に基づく上述のＴＤＦプロトコルを用いて、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）フレームを送信する。クライアントインタフェースモードでは、ＳＴＡ６００は、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルやイーサネット（登録商標）プロトコルなど、どのワイヤレスアクセスまたはワイヤードネットワークプロトコルも用いる。
【００４２】
図６ｂは、ＡＰ６６０の一実施形態を示す。ＡＰは、インタフェース６６２を使って外部インターネットプロトコルソースとインタフェースをとる。ＡＰ計算装置６７０の制御下で、ＡＰは、ＩＰソースならびに時分割化通信機能を提供するケーブルインタフェース６６８からコンテンツにアクセスして、ＳＴＡ６００など、１つまたは複数のＳＴＡと対話することができる。メモリ６６４は、ＡＰ計算装置６７０によってアクセス可能であり、メモリ６４０のように、ＩＰソースインタフェース６６２およびケーブルインタフェース６６８上でのＳＴＡの対話を正しく協調させるためのデータ、プログラム、および制御情報を格納するのに使われ得る。メモリ６６４は、ケーブルインタフェース６６８またはＩＰソースインタフェース６６２によって、データアクセス用に使うこともできる。メモリは、固体状態、回転磁気、または光ディスクなど、どの形のメモリでもよい。ＡＰ計算装置は、１つもしくは複数のプロセッサ、またはプログラム可能論理素子、ゲートアレイ、計算論理、マイクロプロセッサ、もしくはチップセットなどの計算要素または当該分野において公知である他の制御機能をもつ分離または統合計算装置を含み得るどの形の計算装置でもよい。ＡＰ計算装置は、ＡＰ６６０のインタフェースを制御するように、かつフレーム損失計算、信号強度測定値計算、またはユニキャスト、マルチキャスト、およびブロードキャストモードにおけるＳＴＡの制御に関連する他のあらゆる計算など、ＡＰに求められるどの判定または測定も実施し、または制御するように機能する。
【００４３】
＜マルチキャスト通信の検討＞
マルチキャスト送信は、同一のデータを複数のユーザに転送する効率的技法である。同じデータが複数の受信機に送信されるとき、マルチキャストは、個々のユーザへのユニキャストとは反対に、ネットワーク資源を節約するので、マルチキャストは、特にビデオ共有のためには、ネットワークにおける重要なサービスプリミティブである。それにもかかわらず、ＩＥＥＥ８０２．１１標準は、マルチキャスト通信に直接は対処しない。この標準は、フィードバックなしでブロードキャストを活用することによって、マルチキャスト送信を間接的にサポートする。しかし、フィードバックがないと、マルチキャスト通信の信頼性が問題になる。
【００４４】
ワイヤレス環境において、マルチキャスト送信は、同じチャネルへのアクセスを試みるときにユニキャスト送信と衝突し得る。ただし、本明細書で記載したＴＤＦシステムなど、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームを使う時分割多重化システムでは、送信用のタイムスロット割振り機構は概して、このような衝突を回避する。
【００４５】
ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスネットワークでは、２つの要因が、パケット損失を引き起こし得る。１つはチャネルエラーであり、もう１つは送信衝突である。ＡＤｏＣシステムにおいて、ＴＤＦ ＭＡＣプロトコルは、パケット衝突要因を排除する。したがって、パケット損失の主な誘因は、チャネルエラーであり、主にノイズおよび干渉によって引き起こされる。ケーブルシステムでは、チャネルエラーは、適切な送信電力、変調レベル、および符号方式を選択することによって、求められる閾値よりも低下され得る。
【００４６】
ＩＥＥＥ８０２．１１によって提供されるデータ速度適応は、標準化されていない。８０２．１１構成要素の各製造元は、独自のデータ速度適合機構を自由に選ぶ。マルチキャストにおいてＭＡＣ層ＡＣＫフレームまたはＲＴＳ−ＣＴＳメッセージフレームなどのフィードバック信号がないことにより、ユニキャストトラフィック用に使われる速度適合機構は、マルチキャストに適さない。したがって、概して、マルチキャスト送信は、ブロードキャスト送信でのように、最も低い変調レベルおよび符号化方式を使い続ける。本発明は、この方式を改善する。
【００４７】
本発明の態様として、新規チャネル品質フィードバック機構およびデータ速度適合技法が、ケーブル環境におけるマルチキャスト送信用に構築される。この技法を用いると、データチャネルをはるかにうまく使用することができ、マルチキャスト送信の性能が大幅に向上され得る。このようなチャネルデータ速度適合技法は、マルチキャストにより送信されるマルチメディアコンテンツの適度な品質を維持し、また、マルチキャスト送信において最小チャネル資源を割り振ることによって、ユニキャスト送信のためのスループット利得を達成するのにも役立つ。
【００４８】
ＴＤＦ ＡＤｏＣシステムなどのケーブルシステムでは、ＡＰからＳＴＡへのダウンリンクトラフィックは、システムが認める最強電力で送信してよい。しかし、ＳＴＡからＡＰへのアップリンク送信は、異なるＳＴＡから異なるＡＰへの信号が互いと確実に干渉しないようにするために、注意深い電力制御を求める傾向にある。したがって、ダウンリンクマルチキャストトラフィックに対して、電力制御機構は、ワイヤレス環境でのように必要とされないが、チャネルデータ速度制御適合は、ワイヤレスネットワークと比較して、伝送速度効率を高め、ケーブルネットワークに存在する改善されたチャネル条件を使用することが望ましい。
【００４９】
マルチキャストチャネル適合プロトコルのための基本ステップは、（ａ）チャネル検知を定期的に実施して、信号強度が最も弱いＳＴＡをマルチキャストグループリーダーとして選択すること、（ｂ）マルチキャストグループリーダーが、マルチキャストフレームの正しい受信を受領確認するだけである、ＡＰへのフィードバック機構を使用すること、および（ｃ）条件が認める速度低下機構または速度増大機構を使ってマルチキャストデータ伝送速度を調節することを含む。
【００５０】
＜マルチキャストグループリーダー選択＞
本発明の態様として、ＡＰは、信号強度（ＳＳ）を、マルチキャストグループリーダーを選択する基準として使う。リーダーは、マルチキャスト送信においてＡＰからの品質が最も悪い受信信号を経験する、目標マルチキャストグループ中のＳＴＡである。ワイヤレス環境では、ＡＰとＳＴＡとの間のチャネルは対称的と見なされるので、ＡＰは、データ、ＲＴＳ−ＣＴＳ、ＡＣＫおよび他のフレームを含む、ＳＴＡからのアップリンクフレームの信号強度を測定することによって、ＡＰ自体とあらゆるステーションとの間の通信品質を判定し得る。ただし、ケーブルシステムにおけるアップリンクおよびダウンリンクチャネルは、対称的であることが保証されない。ケーブルシステムの非対称性は、信号結合器またはスプリッタ、図１のこのような結合器１１５の非対称特徴により生じる。ＡＰが正しいマルチキャストグループリーダーを選択するのを可能にするために、ＡＰからＳＴＡへのマルチキャストフレームの信号強度は、各ＳＴＡによって測定され、ＡＰに折返し報告されなければならない。
【００５１】
本発明の態様として、ＳＴＡは、信号強度を定期的に測定し、信号強度測定値をＡＰにフォワードする。最初に、マルチキャストグループ中のＳＴＡはすべて、ＳＴＡ自体の受信信号強度の測定値を送付することによって、マルチキャストメッセージに応答する。ＡＰは、最も低い受信信号強度（ＳＳ）をもつＳＴＡを検出し、このＳＴＡを、マルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）リーダーとなるように指定する。その後、ビーコンフレーム中の新たな情報要素を利用することによって、より効率的な報告およびデータ速度更新方式が用いられ得る。
【００５２】
本発明の態様として、チャネル検知情報要素と呼ばれる新たな管理フレーム情報要素が追加される。情報要素は、管理フレームからなる可変長の構成要素である。一般的な情報要素は、図７（ａ）に示すように、ＩＤ番号、長さおよび可変長データフィールドをもつ。図７（ｂ）のチャネル検知情報要素用に、元の予約された要素チャネル検知ＩＤが使われる。図７（ｂ）の実施形態において、長さは、１３の値をもつ。可変長データフィールドは、マルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）アドレスフィールド（６バイト）、最小信号強度（ＳＳ）値フィールド（１バイト）、およびｍｇｒｏｕｐリーダーフィールド（６バイト）という３つのフィールドを含む。ｍｇｒｏｕｐアドレスフィールドは、より上位レベルの規約によって、論理的に関連したステーションのグループに関連づけられたアドレスである。一実施形態では、ｍｇｒｏｕｐアドレスフィールドは、０１：００：５ＥおよびクラスＤマルチキャストＩＰの最後の２３ビットからなるＭＡＣアドレス連結である。最小ＳＳ値フィールドは、マルチキャストリーダーの信号強度値であり、過去の（初期の）チャネル検知プロセスにより確かめられる。
【００５３】
図７（ｂ）のチャネル検知要素形式は、ビーコンフレームの使用により、マルチキャストグループ中のすべてのＳＴＡにとって利用可能である。ＴＤＦシステムにおいて、ビーコンフレームは、図５のように、スーパーフレームの冒頭にある、同期フレームの一部として送付される。したがって、ブロードキャストビーコンフレーム中で、すべてのＳＴＡは、ある特定のマルチキャストグループが、最小信号強度値をもつ１つのｍｇｒｏｕｐリーダーをもつことを知らされる。
【００５４】
本発明の態様として、ＳＴＡは、ビーコンフレーム中のチャネル検知要素を読み取る。最小信号強度値が０ｘＦＦに等しいとき、ＳＴＡは、初期チャネル検知を実施する。この初期チャネル検知は、ＡＰが、ある特定のマルチキャストグループ中のＳＴＡのチャネル条件を事前に知らないときに起こる。この値は、マルチキャストアプリケーションが初期化され、マルチキャストグループが形成されるとき、すべてのＳＴＡが読み取るべきビーコンフレーム中で提示することができる。初期読取りの後、ＡＰは、ｍｇｒｏｕｐリーダーおよび対応する信号強度値を選択する。この新たな値は次いで、ブロードキャストビーコンフレーム中ですべてのＳＴＡに対して利用可能にされる。最小ＳＳ値が０ｘ００と０ｘＦＥとの間のとき、信号強度値は、過去のチャネル検知プロセスにより測定された値である。
【００５５】
図８は、フレーム本体フィールドをもつ標準８０２．１１管理フレームを示す。本発明の態様として、このフレーム本体フィールドは、チャネル検知フィールドをもつビーコンフレーム本体として投入される。チャネル検知フィールドには、図７（ｂ）のチャネル送付要素が投入される。したがって、スーパーフレームの冒頭にあるブロードキャストビーコンフレームを受信するすべてのＳＴＡが、ある特定のマルチキャストグループ向けのマルチキャストグループリーダーおよび最小信号強度値を判定することができる。
【００５６】
マルチキャスト初期化フェーズ中、マルチキャストデータストリームが、ＡＰによってマルチキャストＳＴＡに送付される。ＡＰは、初期チャネル検知ビーコンを送付するが、このビーコン中では、最小信号強度値フィールドが０ｘＦＦで埋められる。チャネル検知ビーコンが受信されると、対応するマルチキャストグループ中のすべてのＳＴＡが、ビーコンの受信信号強度値を測定する。次いで、ＳＴＡは、ＡＰにフィードバックフレームを送付して、受信信号強度を報告する。フィードバックフレームのペイロードは、測定された信号強度値である。フィードバックフレームを受信した後、ＡＰは、最小信号強度値を記録し、最小信号強度値をもつＳＴＡをマルチキャストグループリーダーとして選択する。ＡＰは、基準としてのｍｇｒｏｕｐリーダーの識別、基準ｍｇｒｏｕｐリーダーの受信信号強度、およびｍｇｒｏｕｐアドレスを、図８のビーコンフレームにロードする。
【００５７】
初期チャネル検知の後、ＡＰは、検出された最小信号強度値で埋められたチャネル検知ビーコンを定期的に送付して、定期的チャネル測定を行うようＳＴＡに依頼する。チャネル検知ビーコンの期間は、変化するステーション条件への適合を高めるように選択される。この期間は、過度のデータ速度変更または激変（churning）を回避するようにも選択される。動作の際、最小信号強度値が０ｘＦＦと等しくないチャネル検知ビーコンをＳＴＡが受信した場合、ＳＴＡは最初に、ｍｇｒｏｕｐアドレスフィールドを読み取ることによって、ＳＴＡが特定のマルチキャストグループに属すかどうか判定する。その後、ＳＴＡは、ＳＴＡの現在の測定信号強度値を、ビーコン中の最小信号強度値と比較する。現在の測定ＳＳ値が最小ＳＳ値より小さい場合、ＳＴＡは、ＳＴＡ自体を、受信信号強度に関してより劣ったステーションと見なし、測定されたＳＳ値をＡＰに与える。
【００５８】
ＳＴＡが、特殊マルチキャストグループに属し、ＳＴＡ自体の信号強度（ＳＳ）が最小ＳＳ値より優れていると分かった場合、ＳＴＡは、ＳＴＡ自体のＭＡＣアドレスがｍｇｒｏｕｐリーダーのものと同じかどうか判定する。２つのアドレスが同じ場合、ＳＴＡは、ＳＴＡのＭＡＣアドレスとともに新たなＳＳ値を含むフィードバックをＡＰに与える。ＡＰは、最小ＳＳ値フィールドの値を修正し、ＳＴＡからの受信フィードバックに従って、新たなｍｇｒｏｕｐリーダーを選択するべきかどうか決める。図９は、このプロセスの例を表す。
【００５９】
＜ＳＴＡ動作例＞
図９は、ＳＴＡにおいて実施されるチャネル検知プロセスの方法例９００を示す。ステップ９１０で、ビーコンフレームがＳＴＡによって受信される。受信されたブロードキャストビーコンフレームの信号強度が、ステップ９２０で測定される。ステップ９３０で、最小信号強度値フィールドが、ビーコンフレームから読み取られる。ステップ９４０で、このマルチキャストグループに対する初期チャネル検知であるかどうか判定が行われる。この判定は、ビーコンフレームのチャネル検知要素の最小信号強度値フィールドを、上述した値と比較することによって行われる。初期マルチキャストチャネル検知である場合、方法９００はステップ９４０から９８０に移り、測定された信号強度値は、ＡＰにフィードバックとして送付される。この事例において、初期信号強度値測定値は、ＡＰに送付され、そうすることによってＡＰは、最も低いＳＳ値および対応する初期ｍｇｒｏｕｐリーダーの判定を行うことができる。
【００６０】
このマルチキャストグループに対する初期チャネル検知ではない場合、ステップ９４０からステップ９５０に入る。ステップ９５０で、信号強度の測定値が、ｍｇｒｏｕｐリーダーに関して予め記録された最小信号強度未満かどうか判定が行われる。測定値がｍｇｒｏｕｐリーダーの最小ＳＳ値未満の場合、方法９００はステップ９８０に移り、ここで、測定ＳＴＡ受信信号強度が、フィードバックとしてＡＰに返送される。ＡＰへのフィードバックは、測定されたＳＳ値だけでなく、応答ＳＴＡの識別も含む。この事例において、ステップ９５０で、応答ＳＴＡは、ＡＰが予め選択した、ｍｇｒｏｕｐリーダー未満である、測定された受信信号強度をもっている。その結果、ＡＰは、応答ＳＴＡが、新たなｍｇｒｏｕｐリーダーになるべきであり、新たなＳＳ測定値が、ビーコンフレームに関する新たな最小ＳＳ値になるべきであると判定してよい。
【００６１】
ステップ９５０での判定が否定の場合、ＳＴＡへの送信の測定信号強度は、最小ＳＳレベルを上回る。測定信号強度が最小ＳＳレベルに等しい場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーも他のステーションも、ＡＰにフィードバックを与えない（図９には示さず）。ステップ９６０で、ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーであるかどうかに関して判定が行われる。ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーである場合、方法はステップ９８０に移り、新たに測定された受信信号強度測定値が、ＳＴＡ ＭＡＣアドレスとともにＡＰに折返し報告される。この事例において、測定信号強度の新たな、より高い値がＡＰにフィードバックされ、その結果ＡＰは、このｍｇｒｏｕｐリーダー向けの最小ＳＳ値を更新することができる。ステップ９６０で、ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーではない事例では、方法はステップ９７０に移り、ＳＴＡからビーコンへの応答は与えられない。この事例において、測定されたＳＳは、ｍｇｒｏｕｐリーダーではない（すなわち、受信信号強度が最も弱いＳＴＡではない）ＳＴＡによって測定された最小ＳＳ値より大きい。したがって、ＡＰへのフィードバックは必要とされない。
【００６２】
＜マルチキャストトラフィック用フィードバック機構＞
ＡＰは、対応するマルチキャストグループ中のＳＴＡメンバにデータフレームをマルチキャストする。ＳＴＡがマルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）リーダーであり、マルチキャストフレームをエラーなしで受信した場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡのみが、ＡＣＫ信号／メッセージを返送する。ＡＰは次いで、グループリーダーがマルチキャストメッセージを受信したことを知る。ＡＰは次いで、否定応答（ＮＡＣＫ）信号／メッセージがｍｇｒｏｕｐ中の他のＳＴＡから受信されない場合、ｍｇｒｏｕｐ中の他のすべてのＳＴＡが、マルチキャストメッセージをエラーなしで受信したとも仮定する。ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡが、マルチキャストフレームをエラーありで受信した場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡは何もしない。ＡＰは、マルチキャストメッセージが正しく受信された場合にのみ、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡがそのメッセージに応答することを期待する。ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡが応答しない場合、ＡＰは、ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡがメッセージを正しく受信しなかったことを知る。
【００６３】
ＳＴＡがｍｇｒｏｕｐリーダーではなく、マルチキャストフレームをエラーなしで受信した場合、ＳＴＡは何もしない。マルチキャストメッセージが、非ｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡによって誤って受信された場合、非グループリーダーＳＴＡが、ＮＡＣＫ信号／メッセージを返送する。
【００６４】
要するに、マルチキャストフレームが送付された後は、多くの種類の可能フィードバックがある。第１に、マルチキャストグループ中のすべてのＳＴＡが、マルチキャストフレームをエラーなしで受信した場合、ＡＰへのフィードバックは、マルチキャストグループリーダーからのＡＣＫ信号／メッセージのみである。第２に、ｍｇｒｏｕｐリーダーが、フレームをエラーなしで受信したが、他のＳＴＡの少なくとも１つがフレームをエラーありで受信した場合、ｍｇｒｏｕｐリーダーからのＡＣＫ信号／メッセージと、受信エラーのある他のＳＴＡからのＮＡＣＫ信号／メッセージとの間で衝突が起こる。第３に、ｍｇｒｏｕｐリーダーおよび他のＳＴＡの１つまたはいくつかが、マルチキャストメッセージをエラーありで受信した場合、フィードバックは、ＮＡＣＫ信号／メッセージまたは誤ってマルチキャストメッセージを受信したＳＴＡからのいくつかのＮＡＣＫ信号／メッセージの衝突となる。最後に、ＡＰによるマルチキャストメッセージ送信後にＡＰへのフィードバックがない場合、ＡＰは、マルチキャストメッセージ／フレームが損失されたと結論づける。概して、ＳＴＡ ｍｇｒｏｕｐリーダーからの明白なＡＣＫフィードバック信号を除いて、ＡＰは、他のすべてのフィードバックをＮＡＣＫ衝突と見なす。ＮＡＣＫ衝突の結果、ＡＰは、マルチキャストメッセージを、正しく受信されるまで再送し、またはデータ速度を低下させ、マルチキャストメッセージを、正しく受信されるまで再送すればよい。
【００６５】
＜フィードバックに基づくマルチキャスト速度選択＞
ＡＰは最初に、マルチキャストトラフィックを送付するためのある一定のマルチキャストデータ速度を選択する。
【００６６】
【数１】
【００６７】
個の順次ＡＣＫフィードバックがＡＰによって受信されると、マルチキャスト伝送速度は、すぐ上のレベルまで高まる。一実施形態では、
【００６８】
【数２】
【００６９】
は、データ速度適合プロセスにおいて適合的に調節されるカウンタである。マルチキャスト速度が増大されると、ＡＰは、暫定高速期間（ＴＨＲＰ：temporary higher rate period）を開始するが、この期間中、ＡＰは、より高いマルチキャストデータ速度を使うことができるかどうかの決定を行うことができる。この決定は、ある特定のウィンドウＷdrop中で１つのフレーム損失が起こるかどうかに関して判定される。ウィンドウＷdropは、マルチキャストメッセージ／送信／トラフィック／データ用のデータ速度を増大させた後に送信されるマルチキャストフレームの数として提示される。ウィンドウ値は、フレーム損失比閾値Ｐflr_thから判定される。損失比閾値Ｐflr_thは、確率閾値である。速度がより高いマルチキャストトラフィックのフレーム損失率がＰflr_thより大きい場合、より高い速度でのメッセージ転送成功は、元の低い方の速度でのメッセージ転送成功率より悪い。したがって、新たな高い方の速度は使われるべきでなく、ＡＰは、そのマルチキャスト速度を元の速度に落とすべきである。Ｐflr_thは、
【００７０】
【数３】
【００７１】
として判定される。上式で、Ｖｉｒｔｕａｌ＿ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＿ｔｉｍｅは、ＰＨＹプリアンブル、ＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＡＣＫまたはＮＡＣＫおよびペイロード（ＭＳＤＵ）など、すべてのＰＨＹおよびＭＡＣオーバーヘッドを含むマルチキャストフレームの送信に必要とされる合計送信回数を意味し、Ｒhighは新たなより高いデータ速度であり、Ｒlowは初期のより低いデータ速度である。Ｐflr_thを使って、Ｗdropは（
【００７２】
【数４】
【００７３】
は、ｘ以上の整数を表す）、
【００７４】
【数５】
【００７５】
として判定され得る。したがって、Ｗdropによって判定されるＴＨＲＰ中、どの損失マルチキャストフレーム（否定応答「ＮＡＣＫ」信号／メッセージイベントなど）も、ＡＰに、ＡＰのマルチキャスト速度を元の低い方の速度まで落とさせる。ＡＰ向けの上記判定は、図６ｂのＡＰ計算装置または他の論理によって行うことができる。フレーム損失は、フレーム単位、ブロック単位、または両方で示すことができる。
【００７６】
【数６】
【００７７】
は、マルチキャスト速度適合プロセスにおいて適合的に調節される。新たなマルチキャストアプリケーションが初期化されると、またはＡＰがマルチキャストトラフィック用に新たなデータ速度を使い始めると、
【００７８】
【数７】
【００７９】
は、セットされ、またはリセットされる。一実施形態では、リセット値は１０である。毎回、ＡＰは、そのマルチキャスト速度を増大しようとするが、速度は、ＴＨＲＰ時間枠の間、元の低い方の速度に再度落ちる。
【００８０】
【数８】
は、バイナリバックオフ方法
【００８１】
【数９】
【００８２】
により増大される。上式で、Ｔは、ＡＰによって経験されるデータ速度後退イベントの数である。検出されたマルチキャストグループの信号強度の増大は、
【００８３】
【数１０】
【００８４】
をリセットして１０に戻すよう、ＡＰをトリガする。
【００８５】
ＡＰが、そのマルチキャスト速度を、ＴＨＲＰ時間枠中に元の低い方の速度に落とさない場合、ＡＰは、以降のマルチキャストデータ伝送用に高い方の速度を使う。送信中（ＴＨＲＰ期間外）、２つのフレームが、Ｗdrop個の連続するマルチキャストフレームの中でＮＡＣＫイベントを取得すると、マルチキャスト伝送速度は、すぐ下のレベルに落ちる。
【００８６】
＜ＡＰ動作例＞
ＡＰにおけるチャネル検知動作を、図１０の方法例に示す。図１１は、ＡＰ速度調節のための方法例を示す。図１０を検討すると、チャネル検知動作を実施する方法例は、ステップ１０１０で始まり、ここでｍｇｒｏｕｐアドレスがＩＰマルチキャストアドレスから判定される。修正ビーコンフレームが次いで、ステップ１０１５ですべてのＳＴＡに送付される。これは初期セットアップであり、最小ＳＳ値フィールドが０ｘＦＦなので、すべてのステーションが、ステップ１０２０で、定められたＴＤＭタイムスロット中に、その測定信号強度のフィードバックを与えることによって応答する。ステップ１０２５で、ＡＰは、対象となるマルチキャストグループ中のステーション向けのノードエントリをすべて更新する。ＡＰは次いで、マルチキャストグループリーダーを、最も低い信号強度指示をもつ、ｍｇｒｏｕｐ中のＳＴＡであると判定する。このｍｇｒｏｕｐリーダーＳＴＡによって適応されるデータ速度は、ｍｇｒｏｕｐへのマルチキャストメッセージ用にＡＰが最初に使われるデータ速度である。ステップ１０１０から１０３０は、本発明の態様によるチャネル検知のセットアップのための初期期間に含まれる。繰り返され、定期的なＡＰ動作が、ステップ１０３５で始まる。
【００８７】
ステップ１０３５で、ｍｇｒｏｕｐリーダーおよびそれに対応する、ｍｇｒｏｕｐ用信号強度をもつビーコンフレームが、すべてのＳＴＡに送付される。マルチキャストメッセージが次いで、マルチキャストグループ（ｍｇｒｏｕｐ）に送付される。ステップ１０４０で、マルチキャストメッセージの結果、ＡＰは、受信したフィードバックがｍｇｒｏｕｐ中のＳＴＡからのものであるかどうか判定する。フィードバックが受信されない場合、方法１０００はステップ１０３５に戻る。ここで、ビーコンメッセージは、ＳＴＡからの新たな受信信号強度測定値などのフィードバックが受信されるまで、定期的に繰り返してよい。新たな受信信号強度指示などのフィードバックが受信された場合、受信信号強度（ＳＳ）値が、ｍｇｒｏｕｐリーダーに対する記録されたＳＳ値未満であるかどうかに関して判定がステップ１０５０で行われる。受信された値の方が低い場合、最小ＳＳ値はステップ１０５５で記録される。ｍｇｒｏｕｐリーダーが変更される場合、新たなｍｇｒｏｕｐリーダーがステップ１０５５で記録される。方法１０００は次いで、ステップ１０３５に戻る。
【００８８】
ステップ１０５０で、ＳＴＡからの、新たに測定されたＳＳ値が、ｍｇｒｏｕｐリーダー最小ＳＳ値以上の場合、ステップ１０６０に入る。ステップ１０６０で、ＡＰは、フィードバックがｍｇｒｏｕｐリーダーから来たかどうか判定する。フィードバックがｍｇｒｏｕｐリーダーからのものではない場合、ステップ１０６０はステップ１０３５に移る。フィードバックがｍｇｒｏｕｐリーダーからのものである場合、方法１０００はステップ１０６０からステップ１０６５に移り、ここでｍｇｒｏｕｐリーダーに対する受信信号強度の増大され更新された値が、ビーコンフレーム中で記録され更新される。ステップ１０６５で、以前の最小信号強度値より大きい新たな最小信号強度値が入れられるので、マルチキャストデータ速度は暫定的に増大してよく、図１１の方法を、方法１０００と並列して実行して、増大したデータ速度でフレーム損失を検査することができる。新たなデータ速度が採用される場合、新たなより高いデータ速度は、ｍｇｒｏｕｐリーダーに対する新たな最小信号強度値に関連づけられる。ステップ１０６５は次いで、ステップ１０３５に戻り、ビーコンフレームデータが更新され、定期的に送信される。
【００８９】
図１１は、ＡＰ内で起こる、マルチキャストメッセージの動的速度調節のための方法例１１００を示す。この方法は、ステップ１１１０で始まり、ここで、マルチキャスト情報フレームを送付する初期マルチキャスト速度が選択される。概して、初期データ速度は、ビーコンフレーム中でＡＰによって与えられた、ｍｇｒｏｕｐリーダーの最も低い（最小）受信信号強度値と関連づくデータ速度である。ステップ１１１５で、カウンタパラメータ
【００９０】
【数１１】
【００９１】
が判定され、基準として設定される。一実施形態では、
【００９２】
【数１２】
【００９３】
に対する初期値は１０である。ステップ１１２０で、ＡＰが、通常ＴＤＭ動作の途中で、
【００９４】
【数１３】
【００９５】
個の順次ＡＣＫ信号／メッセージをＳＴＡから受信しているかどうか判定が行われる。ここで、通常ＴＤＭ動作は、検討されるマルチキャストグループへのどのマルチキャストメッセージも含み得る。成功した順次ＡＣＫ信号／メッセージが、ＡＰによる、ＳＴＡのマルチキャストグループへの成功したマルチキャスト送信の結果として獲得される。
【００９６】
【数１４】
【００９７】
個の順次ＡＣＫ信号／メッセージが受信されない場合、方法１１００は現在のデータ速度では成功せず、方法はステップ１１４５に移って、データ速度を低くする。
【００９８】
【数１５】
【００９９】
個の成功したＡＣＫ信号／メッセージが届いた場合、方法はステップ１１２５に移り、ここで送信データ速度が暫定的時間長の間、増大される。暫定的時間長は、暫定高速度期間（ＴＨＲＰ）と呼ばれる。ステップ１１３０で、フレーム損失が、上述したアルゴリズムに従ってＷdrop期間だけ記録される。ステップ１１３５で、暫定高速度期間（ＴＨＲＰ）が満了しているかどうか判定が行われる。ＴＨＲＰが満了していない場合、プロセス１１００は、ステップ１１３０を通ってループする。ＴＨＲＰが満了している場合、方法はステップ１１４０に移る。
【０１００】
ステップ１１４０で、フレーム損失閾値が閾値Ｐflr_thより大きいかどうかに関して判定が行われる。フレーム損失率が閾値より大きい場合、新たなより高い速度はうまく働いていないので、方法はステップ１１４５に移り、ここで、速度は、以前の低い方の値まで低下される。プロセスは次いで、ステップ１１１５でリスタートしてよく、ここで
【０１０１】
【数１６】
【０１０２】
の新たな値が判定され設定される。フレーム損失閾値が閾値を超えない場合、新たなより高い速度はうまく働いているので、方法１１００はステップ１１５０に移り、ここで、暫定的なより高いデータ速度が、特定のｍｇｒｏｕｐ用にＡＰによって使われるべきマルチキャストデータ速度として採用される。プロセスは次いで、ステップ１１１５でリスタートしてよい。このように、図１１は、マルチキャストメッセージ用の、ＡＰの伝送データ速度を動的に調節するための技法を表す。上記方法は、ステーションならびにアクセスポイントにおける変化に適合可能である。この方法は、フレーム損失に依拠して、新たに選択されたより高いデータ速度が、マルチキャストグループ用に受諾可能かどうか判定する。
【０１０３】
記載した実施例の特徴および態様は、様々な適用例に適用することができる。適用例は、たとえば、上述したように、ケーブル経由イーサネット（登録商標）通信フレームワークを使ってインターネットで通信するのに、自分の家でホスト装置を使う個人を含む。ただし、本明細書に記載した特徴および態様は、他の適用分野に適合することができ、したがって、他のアプリケーションが可能であり想像される。たとえば、ユーザは、たとえば公共の場や職場など、自分の家の外にいる場合がある。さらに、イーサネット（登録商標）およびＩＥＥＥ８０２．１１以外のプロトコルおよび通信媒体が使われ得る。たとえば、データは、光ファイバケーブル、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ケーブル、ＳＣＳＩ（小型計算機システムインタフェース）ケーブル、電話線、デジタル加入者線／ループ（ＤＳＬ）ライン、衛星接続、見通し内接続、およびセルラー接続を介して（かつ、これらに関連づけられたプロトコルを使って）送受信することができる。
【０１０４】
本明細書で記載した実施例は、たとえば、方法もしくはプロセス、機器、またはソフトウェアプログラムで実装することができる。単一の形の実施例というコンテキストにおいてのみ論じた（たとえば、方法としてのみ論じた）が、論じた特徴の実施例は、他の形（たとえば、機器やプログラム）で実装することもできる。機器は、たとえば、適切なハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアで実装することができる。方法は、概して、たとえば、コンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路、またはプログラム可能論理素子を含む処理または計算装置を指す、たとえばプロセッサなどの機器で、たとえば実装することができる。処理装置は、たとえば、コンピュータ、セル電話、可搬型／携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、およびエンドユーザの間での情報の通信を容易にする他の装置などの通信装置も含む。
【０１０５】
本明細書で記載した様々なプロセスおよび特徴の実施例は、異なる様々な機器またはアプリケーション、特に、たとえば、データ送受信に関連づけられた機器やアプリケーションで実施することができる。機器の例は、ビデオコーダ、ビデオデコーダ、ビデオコーデック、ウェブサーバ、セットトップボックス、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、および他の通信装置を含む。機器は、移動体でよく、移動車両に設置してもよいことが明らかであろう。
【０１０６】
さらに、本方法は、プロセッサまたは他の形の計算装置によって実施される命令によって実装することができ、このような命令は、たとえば、集積回路、ソフトウェアキャリア、あるいはたとえばハードディスク、コンパクトディスケット、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、読出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）または他の任意の磁気、光学、もしくは固体状態媒体など、他の記憶装置などのコンピュータ可読媒体上に格納することができる。命令は、上で列挙した媒体の任意のものなど、コンピュータ可読媒体上で有形に実施されるアプリケーションプログラムを形成し得る。プロセッサまたは他の形の計算装置は、プロセッサユニットの一部として、たとえば、プロセスを実施する命令をもつプロセッサ可読媒体を含み得ることが明らかであろう。
【０１０７】
バッファおよび記憶装置に関して、記載した実施例全体における様々な装置は一般に、１つまたは複数の記憶装置またはバッファを含むことに留意されたい。記憶装置は、たとえば、電子、磁気、または光学でよい。
【０１０８】
上記開示内容から明白なように、実施例は、たとえば、格納し、または送信することができる情報を搬送するようにフォーマットされた信号も生じ得る。情報は、たとえば、方法を実施する命令、または記載した実施例の１つによって生じられたデータを含み得る。このような信号は、たとえば、電磁波として（たとえば、スペクトルの無線周波数部分を使って）またはベースバンド信号としてフォーマットすることができる。フォーマット化は、たとえば、データストリームをエンコードすること、エンコードされたストリームを、様々なフレーム構造のいずれかに従ってパケット化すること、およびパケット化されたストリームでキャリアを変調することを含み得る。信号が搬送する情報は、たとえば、アナログまたはデジタル情報でよい。信号は、公知のように、異なる様々なワイヤードまたはワイヤレスリンクを介して送信することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
マルチキャストデータフレームを第１のデータ速度で送信するステップと、
成功したフレーム受信の複数の肯定応答を、前記第１のデータ速度を用いて受信するステップと、
前記複数の肯定応答に応じて一定期間だけ、前記第１のデータ速度を第２のデータ速度まで増大させるステップと、
マルチキャストデータフレームを前記第２のデータ速度で送信するステップと、
前記期間中のフレーム損失を判定するステップと、
前記マルチキャストフレーム損失に応じて、第３のマルチキャストデータ速度を判定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
マルチキャストデータフレームを送信するステップは、ケーブル通信システム内でマルチキャストデータフレームを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のデータ速度は、アクセスポイントによって選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のデータ速度を第２のデータ速度まで増大させる前記ステップは、マルチキャストグループからのフィードバックに応答して、前記第１のデータ速度を前記第２のデータ速度まで増大させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マルチキャストグループからのフィードバックは、基準ステーションの、増大した受信信号強度の指示を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記増大した受信信号強度の指示は、ビーコンフレームを使って前記マルチキャストグループ中のすべてのステーションに送信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記基準ステーションは、前記マルチキャストグループ中で最も低い受信信号強度値をもつものとして特徴づけられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記マルチキャストグループからのフィードバックは、連続する複数の肯定応答メッセージの受信を含み、各肯定応答メッセージは、前記マルチキャストグループへのマルチキャストデータフレームの送信後に受信されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
連続する肯定応答メッセージの数は、閾値を超えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記閾値は、適合的に調節されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
マルチキャストデータフレームの受信が成功すると、前記マルチキャストグループ中の基準ステーションのみが応答メッセージを送付することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記マルチキャストグループ中の前記基準ステーション以外のステーションは、マルチキャストデータフレームを誤って受信すると、否定応答メッセージを送信することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記マルチキャストフレーム損失に応答して、第３のマルチキャストデータ速度を判定する前記ステップは、前記フレーム損失が閾値に達した場合、前記第２のデータ速度を低下させて、前記第１のデータ速度に戻すステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記マルチキャストフレーム損失に応じて、第３のマルチキャストデータ速度を判定する前記ステップは、前記フレーム損失が閾値未満の場合、前記第２のデータ速度を新たなマルチキャストデータ速度として用いるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記閾値は、前記第２のデータ速度および前記第１のデータ速度の送信回数の比に基づく確率閾値であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
方法であって、
マルチキャストグループ中の基準ステーションの最小信号強度値をもつフレームを受信するステップと、
ステーションでの受信信号強度値を測定するステップと、
前記測定された受信信号強度値が前記最小信号強度値未満の場合、前記測定された受信信号強度値を送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ステーションが前記基準ステーションであり、前記測定された受信信号強度値が前記最小信号強度値より大きい場合、前記測定された受信信号強度値を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステーションが前記基準ステーションではなく、前記測定された受信信号強度値が前記最小信号強度値より大きい場合、ビーコンフレームに応答しないステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
フレームを受信するステップは、前記最小信号強度値、マルチキャストグループアドレス、および前記基準ステーションの識別を含むビーコンフレームを受信するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１】
方法であって、
マルチキャストデータフレームを第１のデータ速度で送信するステップと、
成功したフレーム受信の複数の肯定応答を、前記第１のデータ速度を用いて受信するステップと、
前記複数の肯定応答に応じて一定期間だけ、前記第１のデータ速度を第２のデータ速度まで増大させるステップと、
マルチキャストデータフレームを前記第２のデータ速度で送信するステップと、
前記期間中のフレーム損失を判定するステップと、
前記マルチキャストフレーム損失に応じて、第３のマルチキャストデータ速度を判定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
マルチキャストデータフレームを送信するステップは、ケーブル通信システム内でマルチキャストデータフレームを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のデータ速度は、アクセスポイントによって選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のデータ速度を第２のデータ速度まで増大させる前記ステップは、マルチキャストグループからのフィードバックに応答して、前記第１のデータ速度を前記第２のデータ速度まで増大させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マルチキャストグループからのフィードバックは、基準ステーションの、増大した受信信号強度の指示を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記増大した受信信号強度の指示は、ビーコンフレームを使って前記マルチキャストグループ中のすべてのステーションに送信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記基準ステーションは、前記マルチキャストグループ中で最も低い受信信号強度値をもつものとして特徴づけられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記マルチキャストグループからのフィードバックは、連続する複数の肯定応答メッセージの受信を含み、各肯定応答メッセージは、前記マルチキャストグループへのマルチキャストデータフレームの送信後に受信されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
連続する肯定応答メッセージの数は、閾値を超えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記閾値は、適合的に調節されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
マルチキャストデータフレームの受信が成功すると、前記マルチキャストグループ中の基準ステーションのみが応答メッセージを送付することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記マルチキャストグループ中の前記基準ステーション以外のステーションは、マルチキャストデータフレームを誤って受信すると、否定応答メッセージを送信することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記マルチキャストフレーム損失に応答して、第３のマルチキャストデータ速度を判定する前記ステップは、前記フレーム損失が閾値に達した場合、前記第２のデータ速度を低下させて、前記第１のデータ速度に戻すステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記マルチキャストフレーム損失に応じて、第３のマルチキャストデータ速度を判定する前記ステップは、前記フレーム損失が閾値未満の場合、前記第２のデータ速度を新たなマルチキャストデータ速度として用いるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記閾値は、前記第２のデータ速度および前記第１のデータ速度の送信回数の比に基づく確率閾値であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
方法であって、
マルチキャストグループ中の基準ステーションの最小信号強度値をもつフレームを受信するステップと、
ステーションでの受信信号強度値を測定するステップと、
前記測定された受信信号強度値が前記最小信号強度値未満の場合、前記測定された受信信号強度値を送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ステーションが前記基準ステーションであり、前記測定された受信信号強度値が前記最小信号強度値より大きい場合、前記測定された受信信号強度値を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ステーションが前記基準ステーションではなく、前記測定された受信信号強度値が前記最小信号強度値より大きい場合、ビーコンフレームに応答しないステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
フレームを受信するステップは、前記最小信号強度値、マルチキャストグループアドレス、および前記基準ステーションの識別を含むビーコンフレームを受信するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１２−５０８４９６（Ｐ２０１２−５０８４９６Ａ）
【公表日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３５１７５（Ｐ２０１１−５３５１７５）
【出願日】平成２１年１１月２日（２００９．１１．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／００７３４２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５２５５３
【国際公開日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】１−５， ｒｕｅ Ｊｅａｎｎｅ ｄ’Ａｒｃ， ９２１３０ ＩＳＳＹ ＬＥＳ ＭＯＵＬＩＮＥＡＵＸ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２日（２００９．１１．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／００７３４２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０５２５５３
【国際公開日】平成２２年５月１４日（２０１０．５．１４）
【出願人】（５０１２６３８１０）トムソン ライセンシング (2,848)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ
【住所又は居所原語表記】１−５， ｒｕｅ Ｊｅａｎｎｅ ｄ’Ａｒｃ， ９２１３０ ＩＳＳＹ ＬＥＳ ＭＯＵＬＩＮＥＡＵＸ， Ｆｒａｎｃｅ
【Ｆターム（参考）】
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