JP2006148919A

JP2006148919A - アクセス・ポイントと複数の無線装置の間でのリンクを介するデータ通信

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Publication number: JP2006148919A
Application number: JP2005333751A
Authority: JP
Inventors: Hamid Reza Karimi; レザカリミハミッド; Alexandr Kuzminskiy; クズミンスキーアレクサンドル; Kin K Leung; ケー．ルングキン
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: KR101239211B1; CN1780180A; DE602005001603T2; EP1662712B1; EP1662712A1; DE602005001603D1; CN1780180B; US20060109814A1; KR20060058045A; JP5160736B2; US7512096B2

Abstract

【課題】通信ノード、例えばアクセスポイントと、移動局との間でネットワークを介してデータを伝達する方法。
【解決手段】第１の移動局が第１のデータだけを受信するようにアクセスポイントで第１のデータを重み付けして、第１及び第２のアンテナを使用して第１のデータを送信し、第２の移動局が第２のデータだけを受信するようにアクセスポイントで第２のデータを重み付けして、第１及び第２のアンテナを使用して第２のデータを送信する。ＳＤＭＡモジュールは、伝送プロトコルに、ダウンリンク上で第１のデータを第１の移動局に送信させ、ダウンリンク上での第１のデータの送信と並行して第２のデータを第２の移動局に送信させる。遠隔通信システムでは、ＷＬＡＮを介した無線周波数通信において同様の搬送波周波数を使用して、第１及び第２のデータを同時に送信、アクセスポイントでのアンテナ数に等しい倍率でダウンリンクのスループットを増大できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に遠隔通信に関し、より詳細には無線通信に関する。

サービス・プロバイダは、イントラネット、エクストラネット、および電子商取引での適用例を含めて様々なネットワーク環境で顧客の要求を満たしながら、より多くの収入を生み出す様々な方法を絶えず探求している。たとえば、遠隔通信サービス・プロバイダは、移動ユーザとアクセス・ポイント（ＡＰ）などの通信ノードとの間でネットワークを介して有料の無線および有線トラフィックを交換して、住宅用顧客および企業顧客に様々なサービスを提供する。アクセス・ポイントは、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ：wireless local area network）上の装置を有線インフラストラクチャに接続する送受信機でもよい。アクセス・ポイントを各サービス・プロバイダが使用して、様々なネットワーク環境を介してエンド・ツー・エンドのサービス品質および帯域幅を保証することができるが、遠隔通信サービス・プロバイダは、これらの顧客に、インターネット・プロトコル（ＩＰ）電話およびネットワークによって機能強化された他の通信サービスを提供することができる。その際に、これらのプロバイダは、たとえば専用ネットワークと公衆ネットワークをリンクするウェブ・ベースの企業ソリューションを可能にするために、光および無線ネットワーク、インターネットのインフラストラクチャ、通信ソフトウェアを利用することができる。

１つのよく知られた規格、すなわち、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ：Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１規格には、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）内の移動局（ＭＳ：mobile station）およびアクセス・ポイントの動作が記載されている。階層化された通信ネットワーク・プロトコルについて、この規格は、伝送信号の性質を詳述する物理層（ＰＨＹ）、ならびに各移動局と各アクセス・ポイントの間での対話のための管理プロトコル一式を定義する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を識別する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格に関するより詳細な議論については、「Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications」、IEEE std. 802.11、1999年、を参照することができる。

具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１規格には少なくとも３つのバージョンが存在し、そのすべてが同じ８０２．１１ｂのＭＡＣ層を使用している。８０２．１１ｂは、２．４ギガ・ヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯で動作し、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：code division multiple access）に基づくＰＨＹ層を有し、１秒間に１１メガ・ビット（Ｍｂｉｔｓ／ｓ）の最高データ・レートを提供する。８０２．１１ａおよび８０２．１１ｇの各バージョンは、それぞれ５．２ＧＨｚ帯および２．４ＧＨｚ帯で動作し、どちらも、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）に基づくＰＨＹ層を使用し、５４Ｍｂｉｔｓ／ｓの最高データ・レートを提供する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、複数ベンダの無線通信機器間での相互接続を可能にし、商業的には「Ｗｉ−Ｆｉ」として市場にでている。

空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ：space division multiple access）は、空間の次元を使用して、同じ搬送波周波数で同時に複数の無線局との間で送受信するツールとして、過去数十年にわたって幅広く研究されてきた。複数の無線局の区別を可能にするための空間の次元の使用に関するより詳細な議論については、A.T.Alastalo、 M.Kahola、「Smart-antenna operation for indoor wireless local-area networks using OFDM」、IEEE Transactions on Wireless Communications、vol. 2、no. 2、392〜399頁、2003年3月、およびP.Vandenameele、L. Van Der Perre、M.G.E.Engels、B.Gyselinckx、H.J.De Man、「A combined OFDM/SDMA approach」、IEEE Journal on Select Areas of Communications、vol. 18、no.11、2312〜2321頁、2000年11月、を参照することができる。

しかし、無線移動通信システム、特に、広域移動通信システム（ＧＳＭ：Global System of Mobile Communications）、ｃｄｍａ２０００、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile telecommunication Systems）などの携帯電話システムへのＳＤＭＡの適用は、必ずしも成功していない。セクタを固定する形での簡単な実装形態が有効であることが分かっていたが、動的ビーム形成などのより精巧な方式は、前述の携帯電話システムにおいて多重アクセス・プロトコルとの深刻な非整合性があるため、実装するのが難しかった。したがって、使用可能なデータ・レートを上げるための精巧な技法を、どちらもＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ標準規格を満たすことができるダウンリンク上の移動局に適用することは、多くの理由のために、文献では十分に扱われてこなかった。

高いスループットのダウンリンクが実現されない１つの理由は、ほとんどの無線ＬＡＮで、送信機と受信機で無線の状態が異なることである。図３には、同図によれば（そこに示されているように）、少なくとも部分的にはＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義される送受信機間の伝送プロトコルが模式的に表してある。送信機は、リスニングおよびバックオフの後に、ＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ：MAC protocol data unit）を送信し、受信機は、首尾よくＭＰＤＵを受信すると、肯定応答（ＡＣＫ：acknowledgement）フレームを送信する。送信機には、送信されたデータが正しく受信機で受信されたかどうかを知る方法がない。このために、ＩＥＥＥ８０２．１１の仕様では、データ・バースト（すなわち、ＭＰＤＵ）を首尾よく受信すると、受信機は、確認のために肯定応答フレーム（ＡＣＫ）を送信機に送信すべきである、と述べている。送信機は、ＡＣＫフレームを受信しない場合、ＭＰＤＵが失われたと仮定し、再送信を試みることになる。ＭＰＤＵの最後のシンボルとＡＣＫフレームの最初のシンボルとの時間間隔は、短フレーム間隔（ＳＩＦＳ：Short Inter-frame Space）と呼ばれ、ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークでは１６μｓに固定されている。ＭＰＤＵの持続時間は任意であるが、ＡＣＫフレームの持続時間は、変調および符号化のＰＨＹパラメータに応じて、２４〜４４μｓである。

より具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＭＡＣプロトコルは、キャリア検知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ：carrier-sense multiple-access with collision-avoidance）に基づいている。このＭＡＣプロトコルは、本質的に「話す前に聞く」アクセス機構を説明しており、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線局（移動局またはアクセス・ポイント）は、送信を開始する前に通信媒体に流れている情報を聞く。すでに通信媒体で伝送が行われている（すなわち、測定されたバックグランド信号レベルが指定された閾値を超える）場合、無線局はその送信を始めない。こうした状況では、無線局は遅延モードに入り、送信を試みるには媒体がアイドリング状態になっているある期間待たなければならない。この期間は、ＤＩＦＳ（Deterministic Inter-frame Space）間隔（８０２．１１ａおよびｇでは３４μｓ）と、ある範囲にわたって均一に分配された離散値を有する確率的バックオフ間隔（再送信遅延）との合計である。この範囲の値は、肯定応答のない送信がある毎に、最大限度値に達するまで倍増する。送信信号が首尾よく受信され肯定応答があると、この範囲は、次の送信のためにその最小値まで低減される。

旧式のＩＥＥＥ８０２．１１移動局でダウンリンク・スループットを増大させることは、重要で顕著な機能およびマーケティング・ツールになる。しかし、様々な移動局から複数の肯定応答（ＡＣＫ）バーストが来ると、それらがアクセス・ポイントに到達したときに受信問題を引き起こすことがある。同様に、正確なチャネル推定を行うかどうかが、ダウンリンク・スループットを首尾よく増大させることができるかどうかに著しく影響することがある。したがって、旧式のＩＥＥＥ８０２．１１準拠の移動局への修正を必要とせずに、単一の搬送波周波数を使用してデータ・レートを大幅に増大させることは、ＷＬＡＮ内のアクセス・ポイントから各移動局へのダウンリンクにおいてすぐに実現できるわけではない。
「Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications」、IEEE std. 802.11、1999年 A.T.Alastalo、M.Kahola、「Smart-antenna operation for indoor wireless local-area networks using OFDM」、IEEE Transactions on Wireless Communications、vol. 2、no. 2、392〜399頁、2003年3月 P.Vandenameele、L. Van Der Perre、M.G.E.Engels、B.Gyselinckx、H.J.De Man、「A combined OFDM/SDMA approach」、IEEE Journal on Select Areas of Communications、vol. 18、no.11、2312〜2321頁、2000年11月

本発明は、前述の諸問題のうちの、１つまたは複数の問題の影響を克服する、または少なくとも低減することを対象としている。

本発明の一実施形態では、第１および第２のアンテナを備えるアクセス・ポイントと、第１および第２の移動局との間でネットワークを介してデータを伝達するための方法が提供される。この方法は、第１の移動局が第１のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第１のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第１のデータを送信するステップと、第２の移動局が第２のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第２のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第２のデータを送信するステップとを含む。

他の実施形態では、通信ノードは、第１および第２の移動局との間でデータを伝達するようにネットワークと連携している。この通信ノードは、第１および第２のアンテナ、コントローラ、ならびに命令を記憶するメモリを含む。これらの命令によって、コントローラは、第１の移動局が第１のデータだけを受信するように通信ノードで第１のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第１のデータを送信し、第２の移動局が第２のデータだけを受信するように通信ノードで第２のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第２のデータを送信するようになる。

他の実施形態では、遠隔通信システムは、第１および第２の移動局との間でデータを伝達するようにネットワークと連携したアクセス・ポイントを備える。アクセス・ポイントは、第１および第２のアンテナ、コントローラ、ならびに命令を記憶するメモリを含む。これらの命令によって、コントローラは、第１の移動局が第１のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第１のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第１のデータを送信し、第２の移動局が第２のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第２のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第２のデータを送信するようになる。

他の実施形態では、製品（article）は、命令を記憶するコンピュータで読取り可能な記憶媒体を含む。これらの命令が実行されると、遠隔通信システムは、第１および第２のアンテナを備える通信ノードが、第１および第２の移動局との間でデータを伝達するようにネットワークと連携し、第１の移動局が第１のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第１のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第１のデータを送信し、第２の移動局が第２のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第２のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第２のデータを送信することができるようにする。
本発明は、添付図面と併せて以下の説明を参照すると理解することができる。添付図面では、同じ参照番号は同じ要素を特定する。

本発明は様々な変更形態および代替形態が可能であるが、その具体的な実施形態は例として各図に示し、本明細書で詳細を説明している。しかし、本明細書での具体的な実施形態の説明は、開示された特定の形態に本発明を限定するものではなく、逆に、その意図は、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲に当てはまるすべての変更形態、均等物、および代替物をカバーすることであることを理解されたい。

本発明の例示的な諸実施形態を以下に説明する。分かりやすいように、実際の実施形態のすべての特徴を本明細書で説明することはしない。もちろん、こうしたどんな実際の実施形態の開発に際しても、実装形態毎に異なるであろうシステム関係およびビジネス関係の制約条件への準拠など、開発者の具体的な目標を実現するために、実装形態特有の数多くの決定をしなければならないことが理解されよう。さらに、こうした開発努力は、複雑で時間がかかるが、やはり本開示の恩恵を受ける当業者にとっては日常業務であることが理解されよう。

一般に、通信ノードたとえばアクセス・ポイントは、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）を含むネットワークを介する無線ゾーン（cell）内で、情報をダウンリンク上で複数の移動局たとえばラップトップまたは無線の携帯型情報端末（ＰＤＡ）に同時に送信する複数のアンテナを備える。本質的に、アクセス・ポイントは、第１の移動局が第１のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第１のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第１のデータを送信し、第２の移動局が第２のデータだけを受信するようにアクセス・ポイントで第２のデータを重み付けして、第１および第２のアンテナを使用して第２のデータを送信することができる。実施形態によっては、スループットを増大させるのにＩＥＥＥ８０２．１１規格準拠の移動局への修正を必要としないように、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線ゾーン内でのＳＤＭＡダウンリンクのスループットを大幅に増大させるために、有利には、本発明をアクセス・ポイントに採用することができる。たとえば、アクセス・ポイント１０５ａで２つのアンテナを用いるとほぼ２倍のスループットを得ることができる。他の実施形態では、本発明を使用することによって、移動局の肯定応答（ＡＣＫ）バーストがアクセス・ポイントに到達したときに、それらバーストのオーバーラップを低減し、ＩＥＥＥ８０２．１１移動局に増大したスループットを提供することができる。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１移動局については、単一の搬送波周波数を使用して、ＳＤＭＡダウンリンク上で２倍のデータ・レートを得ることができる。このように、アクセス・ポイントは、遠隔通信システム内のＷＬＡＮネットワークで、ＳＤＭＡダウンリンク上のスループットを改善することができる。

図１を参照すると、遠隔通信システム１００には、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）１１５を含むネットワークを介して、本発明の例示的な一実施形態によるダウンリンク１２０上の複数の移動ユーザに対して同時にデータの無線通信を行うための、第１のアンテナ１１０（１）および第２のアンテナ１１０（ｍ）を備える通信ノード１０５が含まれる。一実施形態では、通信ノード１０５はアクセス・ポイントでもよい。たとえば、アクセス・ポイントは、有線信号と無線信号の間の転送ポイントとして、また逆にＷＬＡＮ１１５に接続するための無線装置のユーザ向けの通信ハブとして動作する、ＷＬＡＮ１１５内の送受信機でもよく、無線構成部品でもよい。他の実施形態では、アクセス・ポイントは、ユーザがアクセス・ポイント間をローミングできるように、ＷＬＡＮシステムの無線ゾーン用のイーサネット（登録商標）・ハブまたはサーバに接続される基地局でもよい。別の実施形態では、アクセス・ポイントは、ピア・ツー・ピア接続でのブリッジとして動作してもよい。

一実施形態では、通信ノード１０５すなわちアクセス・ポイントは、無線移動通信ネットワーク１２５と有線ネットワーク、たとえばＷＬＡＮ１１５のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１３０との間のインターフェースになることで、複数の無線ゾーンをサポートすることができる。これらの無線ゾーンは、複数の移動装置、たとえばＷＬＡＮの携帯型情報端末の、施設内などサービス・エリア全体を通してのローミングを可能にすることができる。このように、一実施形態によれば、通信ノード１０５は、サービスを提供するために、移動ユーザとの間で情報を送受信することができる。サービスの例には、無線データ・サービス、携帯電話サービス、インターネット・プロトコル（ＩＰ）電話、および他の通信サービスが含まれる。サービス・プロバイダは、通信ノード１０５すなわちアクセス・ポイントを使用すると、インターネット、エクストラネット、および電子商取引のソリューションを介するプロビジョニング・サービスにおける顧客の要求に取り組むことができるサービス・ソリューションの全機能を提供することができる。

動作に際しては、通信ノード１０５、すなわちアクセス・ポイント（ＡＰ）は、第１の移動局（ＭＳ）１４５（１）が第１の無線チャネル（ＣＨ（１））１４０（１）を介して第１のデータ１３５（１）だけを受信するように通信ノード１０５で第１のデータ１３５（１）を重み付けして、第１および第２のアンテナ１１０（１〜ｍ）を使用して第１のデータ１３５（１）を送信することができる。通信ノード１０５は、第２の移動局１４５（ｋ）が第２データ１３５（ｋ）だけを受信するように、第１および第２のアンテナ１１０（１〜ｍ）を使用して第１のデータ１３５（１）を送信している間に、第２のデータ１３５（ｋ）を重み付けして、第１のデータ１３５（１）と並行して、第２のデータ１３５（ｋ）を第２の無線チャネル（ＣＨ（ｋ））１４０（１）を介して第２の移動局（ＭＳ）１４５（ｋ）に送信することができる。第１の移動局１４５（１）には、通信ノード１０５と通信するための第１の移動アンテナ１４７（１）が含まれ、同様に、第２の移動局１４５（ｋ）には、第２の移動アンテナ１４７（ｋ）が含まれ得る。

第１の移動局１４５（１）の一例にはラップトップ・コンピュータが含まれ得る。第２の移動局１４５（ｋ）の一例には無線の携帯型情報端末（ＰＤＡ）が含まれ得る。一実施形態では、通信ノード１０５は、第１および前記第２のデータ１３５（１〜ｋ）を、無線周波数通信での同じ搬送波周波数で、実質上同時に送信することができる。データ１３５（１〜ｋ）をこうして実質上同時に送信することによって、通信ノード１０５すなわちアクセス・ポイントでのアンテナの数すなわち「ｍ」に名目上等しい倍率で、ダウンリンク１２０のスループットを増大させることができる。

一実施形態によれば、通信ノード１０５は、コントローラ１５０およびメモリ１５５を含むことがある。メモリ１５５は、第１の移動局１４５（１）が第１のデータ１３５（１）だけを受信するように、コントローラ１５０に、通信ノード１０５で第１のデータ１３５（１）を重み付けさせて、第１および第２のアンテナ１１０（１〜ｍ）を使用して第１のデータ１３５（１）を送信させる命令を記憶することができる。メモリ１５５は、第２の移動局１４５（ｋ）が第２のデータ１３５（ｋ）だけを受信するように、コントローラ１５０に、通信ノード１０５で第２のデータ１３５（ｋ）を重み付けさせて、第１および第２のアンテナ１１０（１〜ｍ）を使用して第２のデータ１３５（ｋ）を送信させる命令をさらに記憶することができる。

通信インターフェース１６０は、第１および第２のデータ１３５（１〜ｋ）を実質上同時に送信するために、コントローラ１５０およびメモリ１５５に結合させることができる。このために、メモリ１５５は、伝送プロトコル１６５および空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）モジュール１７０をさらに記憶することができる。伝送プロトコル１６５は、通信ノード１０５と第１および第２の移動局１４５（１〜ｋ）との間のデータ接続を形成する責任を負うことがある。ＳＤＭＡモジュール１７０は、伝送プロトコル１６５に、ダウンリンク１２０上で第１のデータ１３５（１）を第１の移動局１４５（１）に送信させること、およびダウンリンク１２０上で第１のデータ１３５（１）の送信と並行して第２のデータ１３５（ｋ）を第２の移動局１４５（ｋ）に送信させることができる。

ＳＤＭＡモジュール１７０は、ユーザ間の空間分離を利用することによって、遠隔通信システム１００、たとえばＷＬＡＮ無線システムのキャパシティを増大させることができる。通信ノード１０５、たとえば基地局は、無線ゾーンの領域全体に伝送信号を送信せず、ダウンリンク上の第１および第２のデータ１３５（１〜ｋ）を並行伝送するために、伝送信号の電力をそれぞれ第１および第２の移動局１４５（１〜ｋ）の方向に集中することができる。通信ノード１０５での第１および第２のアンテナ１１０（１〜ｍ）の大地表面上の空間に関する（たとえば、距離、方向、領域、および空間の他の側面に関する）空間特性を利用することによって、ＳＤＭＡモジュール１７０は、無線周波数（ＲＦ）通信などにおいて、複数ユーザに対する同時アクセスを実現することができる。

次に図２に移ると、ＷＬＡＮ通信システム２００は、本発明の一実施形態による図１に示されたアクセス・ポイント１０５ａからの、少なくとも部分的にはＩＥＥＥ８０２．１１規格によって定義されたＳＤＭＡダウンリンク１２０ａを含むことが示してある。アンテナの多重化、すなわち第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）を使用することによって、アクセス・ポイント１０５ａは、第１および第２のデータ１３５（１〜ｋ）を含むデータを、並行して（たとえば、同時に、同じまたは単一の搬送波周波数で）複数のＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ規格準拠の無線装置、すなわちそれぞれ第１および第２のアンテナ１４７ａ（１〜ｋ）を有する第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）に送信する。このようにして、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａは、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａのスループットを事実上２倍にすることができる。

動作に際しては、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａは、空間の次元を使用して、ＩＥＥＥ８０２．１１の空間分割多重アクセスに基づく５４Ｍｂｉｔ／ｓのデータ・レートでの第１および第２の無線周波数伝送２０５（１〜ｋ）の識別を可能にする。アクセス・ポイント１０５ａは、ＳＤＡＭモジュール１７０に基づく伝送プロトコル１６５を、第１および第２の無線周波数伝送２０５（１〜ｋ）に適用して、第１および前記第２のデータ１３５（１〜ｋ）を、アクセス・ポイント１０５ａからそれぞれ第１および第２の移動局１４５（１〜ｋ）に実質上同時に伝送する。

ＷＬＡＮ１１５を介してアクセス・ポイント１０５ａを第１および第２の移動局１４５（１〜ｋ）に結合するために、アクセス・ポイント１０５ａ、第１および第２の移動局１４５（１〜ｋ）、およびＳＤＭＡダウンリンク１２０ａのうちの少なくとも１つを、少なくとも部分的に米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格によって定義して、ネットワークを確立することができる。ＳＤＭＡモジュール１７０は、アクセス・ポイント１０５ａから第１の移動局１４５（１）への第１の無線チャネル１４０（１）を全パイロット・インターバル（pilot interval）にわたって推定し、アクセス・ポイント１０５ａから第２の移動局１４５（ｋ）への第２の無線チャネル１４０（ｋ）を全パイロット・インターバルにわたって推定することができる。パイロット・インターバルは、単一の周波数またはいくつかの独立した周波数のいずれかでの、制御、等化、継続性、同期、または基準を含む監視目的の信号伝送のための所定の時間でもよい。たとえば、アクセス・ポイント１０５ａは、搬送波周波数と連携する１つまたは複数のパイロット周波数の信号を、全パイロット・インターバルにわたって送信することができる。

ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａを介する、第１および第２のデータ１３５（１〜ｋ）の第１および第２の無線周波数伝送２０５（１〜ｋ）を開始する前に、伝送プロトコル１６５を初期化することができる。この初期化は、ＭＡＣ層プロトコルまたはパケット・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）などの１つまたは複数のプロトコル・データ・ユニット、ならびにアクセス・ポイント１０５ａと、第１の移動局１４５（１）および第２の移動局１４５（ｋ）との間の、１つまたは複数の肯定応答（ＡＣＫ）フレームの交換を伴うことがある。たとえば、ＰＤＵは、通信ネットワーク・プロトコル・スタックのうちの所与の層内で伝送プロトコル１６５によって交換されるデータ対象でもよい。ＰＤＵは、プロトコル制御情報およびユーザ・データのいずれも含むことができる。同様に、ＡＣＫフレームは、伝送信号を受信したことに肯定応答する責任がある伝送プロトコル１６５の肯定応答部分でもよい。ＡＣＫフレームは、逆リンクのトラフィック上での単独のパケットまたはピギー・バック・パケットのいずれかでよい。ＡＣＫフレームは、データ・ブロックがエラーなしにその宛先に到達したことを示すために送信することができる。たとえば、ＡＣＫフレームを、エンド・ツー・エンドのフロー制御が、サービスにおいて１つまたは複数のフレームの受信を確認するために使用してもよい。

図４には、同図によれば、第１および第２のデータ１３５（１〜ｋ）を、アクセス・ポイント１０５ａでの第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）から、本発明の一実施形態に適合する図２に示したＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上の第１および第２の移動局１４５（１〜ｋ）に伝達する方法を実施する流れ図が模式的に表してある。ブロック４００で、ＳＤＭＡモジュール１７０は、ＷＬＡＮ１１５を介してアクセス・ポイント１０５ａと第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）との間で伝達すべきデータを準備することができる。

ブロック４０５に示すように、アクセス・ポイント１０５ａは、第１の移動局１４５（１）が、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上の第１のデータ１３５（１）だけを受信するように、第１のデータ１３５（１）を重み付けして、第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）を使用して第１のデータ１３５（１）を送信することができる。同様に、ブロック４１０に示すように、アクセス・ポイント１０５ａは、第２のデータ１３５（ｋ）を重み付けして、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上で第２のデータ１３５（ｋ）を送信することができる。すなわち、ブロック４１０に示すように、アクセス・ポイント１０５ａは、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上で第１のデータ１３５（１）を第１の移動局１４５ａ（１）に伝送する間、第２の移動局１４５（ｋ）が第２のデータ１３５（ｋ）だけを受信するように、第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）を使用して、第２のデータ１３５（ｋ）を送信することができる。

図５を参照すると、本発明の例示的な一実施形態によるアクセス・ポイント１０５ａの第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）を用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づき、図２に示したＳＤＭＡダウンリンク１２０ａを介して、第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）にＳＤＭＡ伝送する様子が模式的に示してある。アクセス・ポイント１０５ａは、第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）のチャネル推定に基づいて第１のデータ１３５（１）を「ｗ１（ＣＨ（１）、ＣＨ（ｋ））」として重み付けするための第１の重み付け器（weighter）５００（１）を含むことができる。同様に、アクセス・ポイント１０５ａは、第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）のチャネル推定に基づいて第２のデータ１３５（ｋ）を「ｗｋ（ＣＨ（１）、ＣＨ（ｋ））」として重み付けするための第２の重み付け器５００（ｋ）を含むことができる。

動作に際しては、選択受信するために、重み付けされた第１および第２のデータ１３５ａ（１〜ｋ）は、アクセス・ポイント１０５ａの両方のアンテナ１１０ａ（１〜ｋ）によって、関連する第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）を介して、第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）に伝送することができる。ＭＡＣ層プロトコルまたはパケット・データ・ユニット、ＭＰＤＵ（１〜ｋ）、および肯定応答（ＡＣＫ）フレーム、ＡＣＫ（１〜ｋ）は、アクセス・ポイント１０５ａとそれぞれ第１の移動局１４５ａ（１）および第２の移動局１４５ａ（ｋ）との間で交換することができる。

同時に同じチャネルで、独立したデータをそれぞれ第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）に伝送するために、アクセス・ポイント１０５ａは、アクセス・ポイント１０５ａからそれぞれ第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）に至る第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）の最新の推定値を得ることができる。すなわち、重み付けされた第１および第２のデータ１３５ａ（１〜ｋ）を、２つの（またはそれを超える）アンテナ、すなわちアクセス・ポイント１０５ａの第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）を用いて、それぞれ第１および第２移動局１４５ａ（１〜ｋ）にＳＤＭＡ伝送するために、少なくとも部分的にＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく図２に示したＳＤＭＡダウンリンク１２０ａの初期化手順を開始することができる。

図６を参照すると、本発明の例示的な一実施形態による図５に示したＳＤＭＡ伝送のためにＳＤＭＡダウンリンク１２０ａを初期化するためのタイミング図が模式的に表してある。このために、ＳＤＭＡモードの動作を開始する前に、アクセス・ポイント１０５ａで「ＳＤＭＡ初期化」手順が開始される。一実施形態においては、この「ＳＤＭＡ初期化」手順は以下の手順を含む。

（ｉ）アクセス・ポイント１０５ａは、第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）の各アンテナでの等しい重み付けを使用して、ＭＰＤＵを第１の移動局１４５ａ（１）に送信することができる。

（ｉｉ）ＭＰＤＵを首尾よく受信すると、第１の移動局１４５ａ（１）は、ＡＣＫフレーム・バーストを用いて応答することができる。アクセス・ポイント１０５ａは、受信されたＡＣＫフレームのパイロット・セグメントを使用して、第１の無線チャネル１４０（１）の最新の推定値を計算することができる。

（ｉｉｉ）アクセス・ポイント１０５ａは、第１および第２のアンテナ１１０ａ（１〜ｍ）の各アンテナでの等しい重み付けを使用して、ＭＰＤＵを第２の移動局１４５ａ（ｋ）に送信することができる。

（ｉｖ）ＭＰＤＵを首尾よく受信すると、第２の移動局１４５ａ（ｋ）は、ＡＣＫフレーム・バーストを用いて応答することができる。アクセス・ポイント１０５ａは、受信されたＡＣＫフレームのパイロット・セグメントを使用して、第２の無線チャネル１４０（ｋ）の最新の推定値を計算することができる。

（ｖ）次いで、アクセス・ポイント１０５ａによって２つの独立したＭＰＤＵをそれぞれ第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）にＳＤＭＡ伝送するのに、第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）のチャネル推定値を使用することができる。

（ｉ）から（ｉｖ）のどの段階でＭＰＤＵまたはＡＣＫフレームの受信に失敗しても、今回は無線の状態が、第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）についてのＳＤＭＡ伝送に適さないことを示すことになる。その結果、この場合は現ＳＤＭＡ初期化手順を放棄し、別の移動局対について新しいＳＤＭＡ初期化手順を開始することができる。

次に図７に移ると、本発明の例示的な一実施形態による図５に示したＳＤＭＡ伝送中に、ＭＰＤＵを第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）に同時にＳＤＭＡ伝送するための２つの同期セグメントのオーバーラップを示すタイミング図が模式的に表してある。ＭＰＤＵ（ＭＰＤＵ１およびＭＰＤＵｋ）を第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）に同時にＳＤＭＡ伝送する結果、各移動局は、１６μＳなどＳＩＦＳと呼ばれる期間の後に、ＡＣＫバーストを用いて応答することがある。しかし、２つのＡＣＫバースト（ＡＣＫ１およびＡＣＫｋフレーム）は、アクセス・ポイント１０５ａに到達する際に、時間的に大幅にオーバーラップし、相互に干渉することがある。各ＡＣＫバーストは、同期（Ｓ）、パイロット（Ｐ）およびデータのセグメントを含むことができる。ＭＰＤＵを首尾よく受信したことを確認することとは別に、ＡＣＫバーストのパイロット・セグメントを使用して、次のＳＤＭＡ伝送に備えて、第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）の最新のチャネル推定値を得ることができる。図７に示すように、２つのパイロット・セグメントのオーバーラップは、チャネル推定を激しく妨害することがあるが、２つの同期セグメントのオーバーラップも同期を激しく劣化させることがある。

このために、図８には、本発明の例示的な一実施形態による図５に示したＳＤＭＡ伝送のために、ＳＤＭＡ伝送された各ＭＰＤＵ（ＭＰＤＵ１およびＭＰＤＵｋ）の間に時間オフセット（Ｔ_０）を挿入するタイミング図が模式的に表してある。ＳＤＭＡ伝送された各ＭＰＤＵ（ＭＰＤＵ１およびＭＰＤＵｋ）の間の時間オフセットＴ_０によって、第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）のＡＣＫ応答（ＡＣＫ１およびＡＣＫｋフレーム）に同様の時間オフセットが生じることがある。この時間オフセットにより、特にＡＣＫ１フレームの同期およびパイロットの時間間隔が限界状態にあるときに、２つのＡＣＫフレーム間の干渉が低減する。理論的には、一実施形態では、アクセス・ポイント１０５ａ、あるいは、第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）で同時に送信（Ｔｘ）と受信（Ｒｘ）を行わない場合、この時間オフセットの最大値は１６μＳである。しかし、図８に示したように、有限なＴｘ／Ｒｘ切替時間があるため、１２μＳの時間オフセットが使用される。

一実施形態に適合すると、アクセス・ポイント１０５ａで干渉を相殺することによって、ＡＣＫ応答（ＡＣＫ１フレームおよびＡＣＫｋフレーム）を回復することができる。具体的には、部分的にオーバーラップしている２つのＡＣＫバーストを、以下に説明する手順を経て回復することができる。

（ｉ）ＡＣＫ１フレームのシンボルに同期して、受信信号を（たとえば、ナイキスト・レートで）サンプリングする。ＡＣＫ１フレームの同期セグメントを用いて、同期を実現することができる。

（ｉｉ）ＡＣＫ２フレームのシンボルに同期しているサンプルを用いて、ＡＣＫ２フレームでの濾波された第２の無線チャネル１４０（ｋ）の同期およびパイロットのセグメントのオーバー・サンプリングされた複製を計算する。

（ｉｉｉ）たとえば、オーバー・サンプリングされた信号のナイキスト・サンプリングされた適切な多相（poly phase）成分および関連する適切な時間オフセットを探すことによって、ＡＣＫ２フレームでの同期およびパイロットのセグメントの、ナイキスト・サンプリングされた受信信号への寄与率を計算する。

（ｉｖ）段階（ｉ）でナイキスト・サンプリングされた受信信号から、段階（ｉｉｉ）でのＡＣＫ２フレームの同期およびパイロットのセグメントの寄与率を差し引く。この結果、ＡＣＫ１フレームだけからの寄与を有する、「干渉が除去された（ｃｌｅａｎｅｄｕｐ）」ナイキスト・サンプリングされた受信信号が得られる。

（ｖ）従来のビーム形成を用い、前のＡＣＫフレームから得られる第１の無線チャネル１４０（１）の推定値を使用して、ＡＣＫ１フレームのシンボルを推定する。検出されたＡＣＫ１フレームのシンボルがエラーの場合、対応するＳＤＭＡパケットは喪失している。

（ｖｉ）受信信号をオーバー・サンプリングし、濾波された第１の無線チャネル１４０（１）のＡＣＫ１フレームのオーバー・サンプリングされた複製を作成する。

（ｖｉｉ）オーバー・サンプリングされた受信信号からＡＣＫ１フレームのオーバー・サンプリングされた複製を差し引き、段階（ｉｉｉ）で得られた結果に基づいて、ナイキスト・サンプリングされた適切な多層成分を選択する。この結果、ＡＣＫ２フレームだけからの寄与を有する「干渉が除去された」ナイキスト・サンプリングされた受信信号が得られる。

（ｖｉｉｉ）前のＡＣＫフレームから得られる第２の無線チャネル１４０（ｋ）の推定値を使用して、従来のビーム形成を段階（ｖｉｉ）の結果に適用することによって、ＡＣＫ２フレームのシンボルを推定する。

このように、第１および第２の無線チャネル１４０（１〜ｋ）のどちらも、「干渉が除去された」ＡＣＫフレームを用いて、検出器の出力において推定することができる。しかし、遅延されないＡＣＫ１フレームは、遅延されるＡＣＫ２フレームよりも比較的高い信頼性で干渉を除去することができるので、ＡＣＫ１フレームから得られる第１の無線チャネル１４０（１）の推定値は、ＡＣＫ２フレームから得られる第２の無線チャネル１４０（ｋ）の推定値よりも比較的信頼性が高い。

チャネル推定値にこうした違いが生じる理由の１つは、パイロット・シンボルは一般に、ＩＥＥＥ８０２．１１の仕様に従って、５２波すべてのＯＦＤＭサブキャリアで伝送されるが、同期シンボルは一般に、合計５２波のＯＦＤＭサブキャリアの中から１２波の（おおよそ等置された）サブキャリアのみで伝送されることである。このことは、ＡＣＫ

２フレームの同期セグメントが、ＡＣＫ１フレームのパイロット・セグメントの１２波のサブキャリアにのみ干渉することがあることを意味する。対照的に、ＡＣＫ１フレームのデータ・セグメントの５２波のサブキャリアは、ＡＣＫ２フレームのパイロット・セグメントの５２波すべてのサブキャリアに干渉することがある。しかし、第２の無線チャネル１４０（ｋ）の推定値の質が低いと、図１に示したＳＤＭＡモジュール１７０を伝送プロトコル１６５に首尾よく適用させる上で、重大な影響を及ぼすことがある。

本発明の例示的な一実施形態によれば、図９には、遅延されないＭＰＤＵおよびＡＣＫフレームに関連するユーザの識別情報が図５に示した連続するＳＤＭＡ伝送向けに切り替えられるように、確実に回復された遅延されない第１の肯定応答フレーム（ＡＣＫ１）に関連する第１の無線チャネル１４０（１）を推定するための、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上でのチャネル推定および時間オフセット交代用のタイミング図が模式的に表してある。チャネル推定および時間オフセットの交代を使用して、確実に回復された遅延されないＡＣＫ１フレームに関連する第１の無線チャネル１４０（１）だけを推定することによって、チャネル推定値が異なるという前述の問題を扱うことができる。次いで、遅延されない各ＭＰＤＵおよび各ＡＣＫフレームに関連するユーザの識別情報を、連続するＳＤＭＡ伝送向けに切り替えることができる。移動局ＡおよびＢとして示された第１および第２の移動局１４５ａ（１〜ｋ）について、図９に、このチャネル推定の技法が示してある。

上記のように、ＡＣＫ１フレームのパイロット・セグメントを用いる第１の無線チャネル１４０（１）の推定は、ＡＣＫ２フレームの強力な同期セグメントまたはオーバーラップ・セグメントからの干渉の影響を受ける。この干渉の結果、第１の無線チャネル１４０（１）の不適当な推定値が得られ、続いてＡＣＫフレームの回復に影響を及ぼす。一実施形態では、チャネル推定値の質は、同期（Ｓ）セグメントの特性を利用することによって改善することができる。

より具体的には、パイロット・シンボルは一般に、ＩＥＥＥ８０２．１１仕様に従って５２波すべてのＯＦＤＭサブキャリアで伝送されるが、同期シンボルは、合計５２波のＯＦＤＭサブキャリアの中から１２波の（おおよそ等置された）サブキャリアのみで伝送される。このことは、ＡＣＫ２フレームの同期セグメントは、ＡＣＫ１フレームのパイロット・セグメントの１２波のサブキャリアにのみ干渉することがあることを意味する。したがって、ＡＣＫ１フレームのパイロット・セグメントの残り４０波のサブキャリアは損なわれずに済むことができる。この特徴を利用して、１２波のサブキャリア上での損なわれたＡＣＫ１フレームのパイロット・シンボルを使用しないことによって、第１の無線チャネル１４０（１）の推定値の質を改善することができる。

例として、２つの異なる技法を以下に述べる。チャネル推定値を求める第１の技法は、周波数領域での補間を含む。この第１の技法では、対応するサブキャリア周波数での第１の無線チャネル１４０（１）の推定値を計算するために、損なわれていない４０波のサブキャリア上で伝送されるＡＣＫ１フレームのパイロット・シンボルを使用することができる。これらのサブキャリアにおいてはＡＣＫ２フレームの同期セグメントからの干渉がないため、比較的質の高いチャネル推定値を得ることができる。周波数領域での計算されたチャネル推定値補間を使用することを、残り１２波のサブキャリアでの第１の無線チャネル１４０（１）の推定値を計算することに適用することができる。

チャネル推定値を求める第２の技法は、同期シンボルを用いるチャネル推定を含む。この場合も、損なわれていない４０波のサブキャリア上で伝送されるＡＣＫ１フレームのパイロット・シンボルを使用することによって、第１の無線チャネル１４０（１）のチャネル推定値を対応するサブキャリア周波数で計算することができる。これらのサブキャリアにおいてはＡＣＫ２フレームの同期セグメントからの干渉がないため、著しくより質の高いチャネル推定値を得ることができる。ＡＣＫ１フレームの（パイロット・シンボルではなく）強力な同期シンボルを使用することによって、残り１２波のサブキャリアで第１の無線チャネル１４０（１）のチャネル推定値を計算することができる。ＡＣＫ１フレームの同期セグメントは、ＡＣＫ２フレームとまったくオーバーラップしないことがあり、その結果、比較的質の高いチャネル推定値が得られる。

ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上での一連のＳＤＭＡ伝送が、同じチャネルで競合する他のＩＥＥＥ８０２．１１移動局またはアクセス・ポイントによって中断されることがある状況では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で指定されるＰＣＦ（point coordination function）を用いて予約プロセスを実行することができる。その結果、中断されるたびにＳＤＭＡ初期化プロセスが開始されることはないはずである。したがって、中断に関連するどんなオーバーヘッドも、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上での比較的質の高いチャネル推定値によって実現されるスループット・ゲイン（throughput gain）に影響を及ぼさないはずである。

このために、図１０には、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を使用して本発明の例示的な一実施形態による通信ノード（たとえば、アクセス・ポイント）動作のＳＤＭＡモードと非ＳＤＭＡモードとをまたがって無線資源を分割する、図５に示したＳＤＭＡ伝送用のチャネル予約のためのタイミング図が模式的に表してある。非ＳＤＭＡモードは、アップリンク（ＵＬ）／ダウンリンク（ＤＬ）・リアルタイム・トラフィックをサービスする従来のＩＥＥＥ８０２．１１モードを表すことができる。アクセス・ポイント１０５ａは、ＳＤＭＡモードを求めて競合するとき、ＳＤＭＡモード用にチャネルを予約する。多くのスケジューリングの選択肢が使用可能なので、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａは、複数の移動局対向けに非リアルタイム・トラフィックを運ぶことができる。予約間隔はトラフィックの混合比率に依存することがある。たとえば、５〜１０ミリ秒（ｍｓ）であれば、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上で効率的なＳＤＭＡ伝送が可能になる。ＳＤＭＡモードが完了すると、アクセス・ポイント１０５ａは、チャネルを解放し、従来のＩＥＥＥ８０２．１１非ＳＤＭＡモードに戻り、残りのアップリンク（ＵＬ）／ダウンリンク（ＤＬ）・リアルタイム・トラフィックをサービスする。

スループットを増大させるためにＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠する移動局への修正が必要とならないように、いくつかの実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線ゾーン内のＳＤＭＡダウンリンク１２０ａのスループットを大幅に増大させるために、有利にはアクセス・ポイント１０５ａで本発明を採用することができる。たとえば、アクセス・ポイント１０５ａの２つのアンテナを用いて、ほぼ２倍のスループットを得ることができる。他の実施形態では、本発明を使用することによって、移動局の各肯定応答（ＡＣＫ）バーストがアクセス・ポイント１０５ａに到達する際にそれらのバーストのオーバーラップを避け、ＩＥＥＥ８０２．１１移動局のスループットを増大させることができる。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１の各移動局について、ＳＤＭＡダウンリンク１２０ａ上で、単一の搬送波周波数を使用して２倍のデータ・レートを得ることができる。

本明細書では、本発明を遠隔通信ネットワーク環境で有用であると説明してきたが、他の接続環境にも適用できる。たとえば、前述の装置のうち２つ以上を、配線（hard cabling）、無線周波数信号（たとえば、８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）、赤外線結合、電話線とモデムなどによる装置間接続を介して互いに結合させることができる。本発明は、２人以上のユーザが相互接続され、互いに通信することができるどんな環境にも適用することができる。

本明細書において様々な実施形態で説明した様々なシステム層、ルーチン、またはモジュールは、実行可能な制御ユニットでもよいことが当業者には理解されよう。制御ユニットには、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、プロセッサ・カード（１つまたは複数のマイクロプロセッサまたはコントローラを含む）、あるいは、他のコントローラまたは計算装置、ならびに、１つまたは複数の記憶装置内に含まれる実行可能な命令が含まれ得る。記憶装置には、データおよび命令を記憶するための、マシンから読取り可能な１つまたは複数の記憶媒体が含まれ得る。記憶媒体には、ダイナミックまたはスタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリなどの半導体メモリ装置と、固定ディスク、フロッピー（登録商標）・ディスク、取り外し可能なディスクなどの磁気ディスクと、テープを含めた他の磁気媒体と、コンパクト・ディスク（ＣＤ）やデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）などの光学媒体とを含めた様々な形式の記憶装置が含まれ得る。様々なシステムで様々なソフトウェア層、ルーチン、またはモジュールを構成する命令を、それぞれの記憶装置に記憶することができる。命令は、それぞれの制御ユニットによって実行されるとき、対応するシステムにプログラム済みの動作を実行させる。

本発明は、本明細書における教示の利益を享受する当業者にとって明らかな、別の方式ではあるが同等な方式で修正し実施することができるので、前記開示された特定の実施形態は例示的なものに過ぎない。さらに、特許請求の範囲に記述する以外の、本明細書に示された構成または設計の詳細に対して、いかなる制限も意図しない。したがって、前記開示された特定の実施形態を改変または修正することができることは明らかで、そうした変更形態のすべては、本発明の範囲および趣旨の範囲内にあると見なされる。したがって、本明細書で探し求める保護すべき権利を、特許請求の範囲に記載する。

対応するデータを、ネットワークを介して、本発明の例示的な一実施形態によるダウンリンク上の複数の移動ユーザに同時に無線で伝達するための複数のアンテナを備える通信ノード（たとえば、アクセス・ポイント）を含めた遠隔通信システムを示す図である。少なくとも部分的にはＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義された、本発明の一実施形態による図１に示す通信ノード（たとえば、アクセス・ポイント）からのＳＤＭＡダウンリンクを含めたＷＬＡＮ通信システムを示す図である。送信機がリスニングおよびバックオフの後にＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）を送信し、受信機が首尾よくＭＰＤＵを受信すると肯定応答（ＡＣＫ）フレームを送信する、少なくとも部分的にはＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義された送受信機間の伝送プロトコルを模式的に表す図である。第１および第２のデータを、通信ノード（たとえばアクセス・ポイント）の第１および第２のアンテナから、図２に示した本発明の一実施形態に適合するＳＤＭＡダウンリンク上の第１および第２の移動局に伝達するための方法を実施する流れ図を模式的に表す図である。本発明の例示的な一実施形態による通信ノード（たとえばアクセス・ポイント）の第１および第２のアンテナを用いて、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づき、図２に示したＳＤＭＡダウンリンク上で、第１および第２の移動局に向けて行うＳＤＭＡ伝送を模式的に表す図である。本発明の例示的な一実施形態による図５に示したＳＤＭＡ伝送について、ＳＤＭＡダウンリンクを初期化するためのタイミング図を模式的に表す図である。本発明の例示的な一実施形態による図５に示したＳＤＭＡ伝送中に、第１および第２の移動局にＭＰＤＵを同時にＳＤＭＡ伝送する際の、２つの同期セグメントのオーバーラップを表すタイミング図を模式的に表す図である。本発明の例示的な一実施形態による図５に示したＳＤＭＡ伝送について、ＳＤＭＡ伝送された各ＭＰＤＵ間に時間オフセットを入れ込むためのタイミング図を模式的に表す図である。遅延されない各ＭＰＤＵおよびＡＣＫに関連するユーザの識別情報が、本発明の一実施形態に適合する図５に示した連続するＳＤＭＡ伝送向けに切り替えられるように、確実に回復された遅延されない第１の肯定応答フレーム（ＡＣＫ）に関連する第１の無線チャネルを推定するための、ＳＤＭＡダウンリンク上でのチャネル推定および時間オフセット交代のためのタイミング図を模式的に表す図である。本発明の一実施形態による通信ノード（たとえばアクセス・ポイント）動作のＳＤＡＭモードと非ＳＤＡＭモードとの間で無線資源を分割するために時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ：time division multiple access）を使用する、図５に示したＳＤＭＡ伝送についてのチャネル予約のためのタイミング図を模式的に表す図である。

Claims

第１および第２アンテナを有するアクセス・ポイントと、第１および第２の移動局との間でネットワークを介してデータを伝達する方法であって、
前記第１の移動局が前記第１のデータだけを受信するように前記アクセス・ポイントで第１のデータを重み付けして、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第１のデータを送信するステップ、及び
前記第２の移動局が前記第２のデータだけを受信するように前記アクセス・ポイントで第２のデータを重み付けして、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第２のデータを送信するステップ
からなる方法。
ダウンリンク上で前記第１のデータを前記第１の移動局に送信するステップ、及び
前記ダウンリンク上での前記第１のデータの送信と並行して前記第２のデータを前記第２の移動局に送信するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
無線周波数通信において、前記第１のデータおよび前記第２のデータを、実質上同時に、実質上同様の搬送波周波数で送信するステップ、
前記アクセス・ポイントでのアンテナの数に名目上等しい倍率で、ダウンリンクでのスループットの増大をもたらすステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
伝送プロトコルに基づく無線周波数通信で単一の搬送波周波数を使用して、前記第１のデータの伝送での第１のデータ・レートおよび前記第２のデータの伝送での第２のデータ・レートを増大させるステップ、
空間の次元に基づく前記無線周波数通信で、ダウンリンク上での前記第１および前記第２のデータの伝送を区別するステップ、
前記伝送プロトコルに基づく空間分割多重アクセスを前記伝送に適用して、前記第１および前記第２のデータを実質上同時に、前記アクセス・ポイントからそれぞれ前記第１および第２の移動局に送信するステップ、
前記アクセス・ポイント、前記第１および第２の移動局、および前記ダウンリンクのうちの少なくとも１つを、少なくとも部分的に米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格によって定義して、無線ローカル・エリア・ネットワークを含めた前記ネットワークを確立するステップ、及び
前記無線ローカル・エリア・ネットワークを介して前記アクセス・ポイントを前記第１および第２の移動局に結合させるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
第１および第２の移動局との間でデータを伝達するようにネットワークと連携する通信ノードであって、
第１および第２のアンテナ、
コントローラ、及び
前記コントローラに、前記第１の移動局が前記第１のデータだけを受信するように前記通信ノードで第１のデータを重み付けさせて、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第１のデータを送信させ、前記第２の移動局が前記第２のデータだけを受信するように前記通信ノードで第２のデータを重み付けさせて、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第２のデータを送信させるための命令を記憶するメモリ
からなる通信ノード。
前記通信ノードが、ダウンリンク上で前記第１のデータを前記第１の移動局に送信し、前記ダウンリンク上での前記第１のデータの送信と並行して前記第２のデータを前記第２の移動局に送信するアクセス・ポイントであり、前記メモリが、
伝送プロトコル、及び
前記伝送プロトコルに、ダウンリンク上で前記第１のデータを前記第１の移動局に送信させ、前記ダウンリンク上での前記第１のデータの送信と並行して前記第２のデータを前記第２の移動局に送信させるモジュールをさらに記憶する請求項５に記載の通信ノード。
前記コントローラおよび前記メモリに結合されて、前記第１および前記第２のデータを、無線周波数通信において実質上同時に同じ搬送波周波数で送信して、前記通信ノードでのアンテナの数に名目上等しい倍率でダウンリンクのスループットを増大させる通信インターフェースをさらに含む請求項５に記載の通信ノード。
遠隔通信システムであって、
第１および第２の移動局との間でデータを伝達するようにネットワークと連携しているアクセス・ポイントからなり、該アクセス・ポイントが、
第１および第２のアンテナ、
コントローラ、及び
前記コントローラに、前記第１の移動局が前記第１のデータだけを受信するように前記アクセス・ポイントで第１のデータを重み付けさせて、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第１のデータを送信させ、前記第２の移動局が前記第２のデータだけを受信するように前記アクセス・ポイントで第２のデータを重み付けさせて、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第２のデータを送信させるための命令を記憶するメモリを含む遠隔通信システム。
前記アクセス・ポイントが、ダウンリンク上で前記第１のデータを前記第１の移動局に送信し、前記ダウンリンク上での前記第１のデータの送信と並行して前記第２のデータを前記第２の移動局に送信して、前記アクセス・ポイントでのアンテナの数に名目上等しい倍率で前記ダウンリンク上でのスループットを増大させ、前記メモリが、
伝送プロトコル、及び
前記伝送プロトコルに、前記第１および前記第２のデータを、無線周波数通信において実質上同時に同じ搬送波周波数で送信させ、前記第１のデータの伝送での第１のデータ・レートおよび前記第２のデータの伝送での第２のデータ・レートを増大させるためのモジュールをさらに記憶する請求項８に記載の遠隔通信システム。
実行時に、遠隔通信システムに、
第１および第２のアンテナを有する通信ノードがネットワークと連携して、第１および第２の移動局との間でデータを伝達することができるようにさせ、
前記第１の移動局が前記第１のデータだけを受信するように、前記アクセス・ポイントで第１のデータを重み付けさせて、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第１のデータを送信させ、
前記第２の移動局が前記第２のデータだけを受信するように、前記アクセス・ポイントで第２のデータを重み付けさせて、前記第１および第２のアンテナを使用して前記第２のデータを送信させる命令を記憶するコンピュータ読取り可能な記憶媒体からなる製品。