JP2012015996A - ダウンリンクマルチユーザ多入力多出力ネットワークにおいて応答をスケジューリングする方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダウンリンクのマルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワーク送信において複数の局（ＳＴＡ）の１以上の応答をスケジューリングする方法および装置を提供する。
【解決手段】マルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワークのアクセスポイント（ＡＰ）において、ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を組み込む際に、ダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）のための一環として、リバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）のオフセット情報および期間関連情報をスケジューリングすることにより（４０２）、トランスミッション・オポチュニティー（ＴＸＯＰ）の間の、複数の局（ＳＴＡ）からの１以上の応答の受信（４０４）について、サービス品質（ＱｏＳ）を維持することができる。
【選択図】図４

Description

携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートブック型およびネットブック型のコンピュータ等の無線通信装置は、消費者の間で人気が高い状態が続いているので、より信頼性の高いサービスの提供、利用可能範囲の拡張、および、高機能化を求める声が高まっている。無線通信装置とは、例えば、移動局、加入局、アクセス端末、遠隔局、ユーザ端末、端末、加入者ユニット、ユーザ実体、および、ユーザ機器等の用語を意味し、以下の記載では局（ＳＴＡ）と呼ぶ。

１つの無線通信システムは複数のセルについて通信を行い、各セルは１つの基地局からサービスの提供を受けているとしてよい。基地局は、移動局と通信を行う固定局であるとしてよい。基地局は、アクセスポイント（ＡＰ）と呼ばれる場合もある。

１つの加入局は、アップリンクおよびダウンリンクでの送信によって１以上の基地局と通信を行うとしてよい。アップリンク（または逆方向リンク）は加入局から基地局への通信リンクを意味し、ダウンリンク（または順方向リンク）は基地局から加入局への通信リンクを意味する。１つの無線通信システムは、複数の加入局に関する通信を同時にサポートするとしてよい。

無線通信システムは、利用可能なシステムリソース（例えば、帯域幅および送信電力）を共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることができるマルチアクセスシステムであるとしてよい。このようなマルチアクセスシステムの例としては、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、および、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）システムが挙げられる。

ＩＥＥＥ８０２．１１の高速化バージョンの１つに、ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）と呼ばれるものがある。ＶＨＴによれば、ＳＤＭＡおよびＯＦＤＭＡのように、コリジョンを発生させることなく並行に複数の送信を実行することが可能となる。

ＳＤＭＡネットワークにおける多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線ネットワークは、複数の受信局に通信可能に結合されている複数のアンテナを有するアクセスポイント（ＡＰ）を一般的に備える通信システムである。アクセスポイント（ＡＰ）は、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯネットワークをサポートするべく、同時送信のために、複数の局を宛先とする複数のパケットのスケジューリングを行なう必要がある場合がある。

具体的には、パケットは物理層コンバージェンス手順（ＰＬＣＰ）に準拠している場合がある。ＰＬＣＰでは、ＳＴＡが送信を希望する８０２．１１フレームをそれぞれ取って、８０２．１１規格でＰＬＣＰプロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）と呼ぶものを生成する。結果として得られるＰＰＤＵは、ＰＬＣＰプリアンブル、ＰＬＣＰヘッダ、およびＰＳＤＵを含む。

アップリンク（ＵＬ）ＳＤＭＡがサポートされていない場合、複数のＳＴＡの間で、確認応答の送信の際に競合が発生する可能性がある。しかし、コリジョンの代償は非常に大きく、ＳＤＭＡ群に含まれない一部のＳＴＡが競合に勝ち、データフレームの送信を開始する場合がある。ＡＰは、このような状況を回避するべく、複数の異なるＳＴＡからの確認応答をスケジューリングする必要がある。つまり、複数の異なるＳＴＡはＡＰのスケジュールに適した場合にのみ確認応答を送り返す必要がある。応答フレームをスケジューリングする方法は複数ある。方法の１つによると、順次応答をスケジューリングするには、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）期間フィールドを利用する必要がある。しかし、ＭＡＣヘッダの期間フィールドは従来、トランスミッション・オポチュニティ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ：ＴＸＯＰ）機能および／またはリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）機能を提供するべくネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を保護するために利用される。このように、コリジョンの危険性を低減しつつＭＩＭＯ送信を改善する方法およびシステムが必要とされている。

添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図中では、参照番号の最高桁は当該参照番号が最初に登場する図面を特定する。複数の図面にわたって同じ参照番号を用いている場合、同様または同一の構成要素を意味する。
複数のアンテナを有するアクセスポイントと、複数の局とを備える無線マルチユーザ多入力多出力ネットワークの実施形態を示すブロック図である。 無線マルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワークにおけるＭＡＣ層フレームの代表例である。 一実施形態に係る無線マルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワークにおけるＭＡＣ層フレームの代表例である。 実施形態に係る方法を説明するための処理フローチャートである。 一般的には、本明細書に記載するさまざまな特徴は実寸に即して図示されているわけではなく、本明細書に関連する具体的な特徴を強調するような図示内容となっている。同様の参照文字は、図面および明細書にわたって同様の構成要素を示す。 マルチユーザＭＩＭＯネットワークにおいて応答パケットをスケジューリングした開始側から受信するフレームに応答するための方法を説明するプロセスフロー図である。 ＤＬ ＳＤＭＡの場合においてスケジューリングされた確認応答のブロック図である。 ポーリングされた確認応答に関するブロック図である。 リバース・ディレクション・グラント（ＲＤＧ）を用いたポーリング確認応答プロトコルのブロック図である。 リバース・ディレクション・グラント（ＲＤＧ）を用いたポーリング確認応答プロトコルを説明するプロセスフローである。

以下に記載する詳細な説明では、本明細書の一部を成し、本発明を実施し得る具体的な実施形態を例示している添付図面を参照する。図示している実施形態は当業者が本発明を実施し得る程度に十分に詳細に説明されており、他の実施形態も利用可能であること、および、本発明の意図および範囲を逸脱することなく論理構成、機械的な構成、および、電気的な構成を変更し得るものであり、必ずしも相互に排他的ではないことを理解されたい。例えば、一実施形態に関連付けて本明細書で説明した特定の特徴、構造、または、特性は、本発明の意図および範囲を逸脱することなく、他の実施形態でも実現され得る。また、開示した各実施形態での各構成要素の位置または配置は本発明の意図および範囲を逸脱することなく変更し得るものと理解されたい。以下に記載する詳細な説明は、このため、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した請求項の均等物の全てとともに、請求項によってのみ定められるものであり、適宜解釈されたい。図中、複数の図面にわたって、同様の番号は同一または同様の機能を意味するものとする。

以下では、ダウンリンクマルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワークの性能を改善する確認応答送信技術を採用する環境の例を説明する。そして、例示する環境およびその他の環境で採用され得る装置および手順の例を説明する。

図１は、ダウンリンクマルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワークの性能を改善するスケジューリングメカニズムを採用する環境１００の実施例を示す図である。環境１００は、送受信機１０４を有するアクセスポイント（ＡＰ）１０２を備えるものとして図示されている。送受信機１０４は、一部として、プロセッサ１０６およびメモリ１０８を含む。アクセスポイント１０２はさらに、複数のアンテナ１１０（１）−１１０（ｎ）を有する（整数ｎは任意のアンテナ数を表す）。図示されているように、アクセスポイント１０２が有するアンテナは４つ、１１０（１）、１１０（２）、１１０（３）、および１１０（ｎ）である。他の実施形態によると、利用するアンテナの数を変更するとしてもよい。

プロセッサコア１０６は、アクセスポイント１０２の主要ロジック、動作装置、コントローラ、メモリシステム等を含む任意の種類のアーキテクチャを持つ処理部を表す。例えば、プロセッサコア１０６は、メモリ制御、入出力制御、グラフィクス処理等の機能を持つチップセットおよび１以上の処理装置を含むとしてよい。

プロセッサコア１０６はさらに、メモリバス（不図示）を介して、ある実施形態によると、アクセスポイント（ＡＰ）１０２の「メイン」メモリであり、システムコードおよびデータを格納および／または実行するのに利用されるメモリ１０８に結合されているとしてよい。メモリ１０８は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、または、リフレッシュが必要ないものを含む任意のその他の種類のメモリで実現されるとしてよい。

メモリ１０８はさらに、その他の記憶装置を含むとしてよい。他のメモリ装置としては、取り外し可能な媒体ドライブ（例えば、ＣＤ／ＤＶＤドライブ）、カードリーダ、フラッシュメモリ等が挙げられる。メモリ１０８は、インテグレーテッド・ドライブ・エレクトロニクス（ＩＤＥ）、アドバンスド・テクノロジー・アタッチメント（ＡＴＡ）、シリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）等のさまざまな仕様でプロセッサコア１０６に接続され得る。メモリ１０８は、プロセッシングコア１０６およびメモリ１０８を介して実行されるとアクセスポイント１０２にさまざまな機能を提供するさまざまなアプリケーションモジュール（不図示）を格納している。

図１はさらに、複数の局（ＳＴＡ）１１２を含むものとして環境１００を図示している。図示されているように、環境１００には４つの独立した局１１２（１）、１１２（２）、１１２（３）、および１１２（ｎ）がある。局１１２はそれぞれ、アンテナ１１４を持つ。別の実施形態によると、局１１２はそれぞれ、複数のアンテナ１１４を持つとしてもよい。さらに、環境１００に１つの局（ＳＴＡ）１１２が設けられて、当該局１１２が持つアンテナ１１４の数をアクセスポイントに含まれるアンテナ１１０の数に一致させることも考えられる。

アクセスポイント１０２のアンテナ１１０がそれぞれ特定の局１１２のアンテナ１１４に一意的な信号を送信するか、または、アクセスポイントは特定の局１１２に宛てた複数のデータパケットを多重化することもできる。データパケットが複数の信号に多重化されると、アクセスポイント１０２は複数の信号を送信することができる。

ＭＡＣ層は、データが効率良く回収されて、宛先である受信側へと送られるように物理レベルへと渡されるようにする。無線方式またはその他の種類の媒体のいずれであっても、アクセスの条件として、ＭＡＣ層はネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）の値を確認する。ＮＡＶは、ＭＡＣヘッダで搬送される期間情報に基づき媒体での今後のトラフィックの予測結果を保持している。ＮＡＶは、ＳＴＡがフレームの送信を試みる前は、ゼロである必要がある。ＳＴＡは、フレームの送信に先立って、フレームの長さおよびデータレートに基づきフレームを送信するのに必要な時間を計算する。ＳＴＡは、この時間を表す値を、フレームのヘッダ内の期間フィールドに入れる。ＳＴＡは、フレームを受信すると、この期間フィールドの値を調査して、対応するＮＡＶを設定する際に基準として利用する。このプロセスでは、送り手側のＳＴＡについて媒体を確保しておく。

図２は、空間２０２と時間２０４とでＳＤＭＡフレーム２００を説明する図であり、ＭＡＣヘッダ内のＶＨＴ−データＭＡＣ期間２１０および２２０中に示されているフィールド等の期間フィールドをどのように利用して、ＳＴＡ１ ２３０からのＡＣＫ／ＢＡおよびＳＴＡ２ ２４０からのＡＣＫ／ＢＡとして図示している確認応答（ＡＣＫ）またはブロック確認応答（ＢＡ）を提供するかを説明する図である。

この同一のフィールド２３０および２４０は、トランスミッション・オポチュニティ（ＴＸＯＰ）および／またはリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）のためのフィールドを提供することを目的として、ＮＡＶ（ネットワーク・アロケーション・ベクトル）を保護するべく利用される。

図３では、一実施形態に係るフレーム３００を示す。フレーム３００は、空間３０２と時間３０４とでＳＤＭＡフレーム３００を示しており、ＲＤオフセット開始ポイント３１０および３２０、ならびに、ＲＤオフセット終了ポイント３３０および３４０を示している。図３は、ＲＤオフセット開始フィールドおよびＲＤオフセット終了フィールドをどのように用いるかを示している。同図に示すように、フィールドには、開始３１０から始まっているＡＣＫ／ＢＡ＋ＳＴＡ１からのＲＤデータおよび開始３２０から始まっているＡＣＫ／ＢＡ＋ＳＴＡ２からのＲＤデータがある。期間フィールドであるＭＡＣ期間／残余ＴＸＯＰ３５０は、ＴＸＯＰで送信される各フレームについてのレガシーＭＡＣヘッダ３５２および３５４を含み、ＴＸＯＰ３６０の残余ＴＸＯＰを示す。データフレーム内のＲＤオフセット開始フィールド３１０および３２０は、ＲＤ送信の開始時間を示す。データフレーム内のＲＤオフセット終了フィールド３３０および３４０は、ＲＤ送信の終了時間を示す。両フィールドの値は、データフレーム送信の終了時からのタイミングオフセットに対応する。例えば、ＳＴＡ１からの第１番目のＲＤ送信は、データフレーム受信後のショート・インターフレーム・スペース（ＳＩＦＳ）期間に開始する必要がある。このため、ＲＤオフセット開始フィールドは、ＳＴＡ１のＳＩＦＳの値に設定される。ＳＴＡ２のＲＤオフセット開始フィールドは、ＳＴＡ１のオフセット終了フィールドとＳＩＦＳの値とを組み合わせた値に設定される。

ＲＤオフセット開始フィールドおよびＲＤオフセット終了フィールドは、応答のオフセットおよび応答側に与えられる時間を特定する。２つのフィールドは、ＶＨＴ−制御フィールド３８０で搬送され得る。当該フィールドは、長さがＮビットであり、単位はマイクロ秒である。ＲＤオフセット開始フィールドは、ＲＤ送信開始時間と、データフレームの受信時間とのオフセットを指し示す。ＲＤオフセット終了フィールドは、ＲＤ送信終了時間とデータフレームの受信時間とのオフセットを指し示す。ＲＤオフセット開始フィールドとＲＤオフセット終了フィールドとの間の差分は、応答側に与えられる時間である。

応答側は、データフレームを受信すると、ＭＡＣヘッダ内の期間フィールドに基づき残余ＴＸＯＰ期間を知る。受信側はそして、ＲＤオフセット開始フィールドおよびＲＤオフセット終了フィールドを確認して、ＴＸＯＰ所有者から自身に与えられている時間がどれくらいかを調べる。ＲＤＧビットが設定されている場合、受信側は、ＢＡ／ＡＣＫフレームにデータパケットを統合することができる。しかし、ＲＤオフセット終了フィールドが終了する前に全ての送信を完了させる必要がある。

図３をさらに参照しつつ説明すると、別の実施形態では、アクセスポイント（ＡＰ）は、ＲＤオフセット開始フィールド３１０および／または３２０ならびにＲＤ期間フィールドを含む２つのフィールドを用いてＲＤ送信をスケジューリングするとしてよい。ＲＤオフセット開始フィールドは、受信したデータフレームの終了を基準としたＲＤ送信の開始時間を示す。ＲＤ期間フィールドは、応答側に与えられた期間を示す。

１つのＴＸＯＰ内で複数のＲＤ送信が発生する場合がある。一実施形態によると、フィールド３８０等のＱｏＳ制御フィールド内の待ち行列サイズフィールドは、ＴＸＯＰ所有者、つまりＡＰに、ＳＴＡにバッファリングされているトラフィックについて通知する。ＡＰは、複数の異なるＳＴＡから受信した待ち行列サイズ情報に基づき、複数のＳＴＡからのＲＤ送信をスケジューリングし得る。

アクセスポイント（ＡＰ）（例えば、アクセスポイント１０２）は、集約化媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（Ａ−ＭＰＤＵ）における集約化の限界、つまり６４個のＭＰＤＵまで、ユーザのアクセスカテゴリ（ＡＣ）待ち行列においてパケットを集約化する。アクセスポイント（ＡＰ）は、特定のユーザのバッファリングされたトラフィック全体が式（４）で定められる基準を上回り、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信について選択された局（ＳＴＡ）がＮ個よりも少ない場合に、当該ユーザについてバッファリングされたトラフィックの一部のみを集約化および送信するとしてもよい。

図４は、必ずしもそうする必要はないが、図１に示すアーキテクチャを用いて実現され得るマルチユーザＭＩＭＯネットワークにおける応答パケットをスケジューリングするための方法のフローチャートの例を示す図である。マルチユーザＭＩＭＯネットワークにおいて応答パケットをスケジューリングするプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、または、これらの組み合わせで実現され得る一連の処理を表す論理流れ図の一連のブロックとして示されている。ソフトウェアの場合、ブロックは、コンピュータで実行可能な命令を表し、当該命令を１以上のプロセッサで実行すると、記載されている処理が実行される。一般的に、コンピュータで実行可能な命令とは、特定の機能を実行するか、または、特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。処理を説明する順序は、限定的に解釈されるべきではなく、記載したブロックのうち任意の数のブロックを任意の順序で、および／または、並行に実行して、当該プロセスを実現することができる。説明の便宜上、当該プロセスは図１のアーキテクチャの場合を鑑みて説明される。フローチャート４００の方法を説明する際、図１のアクセスポイント１０２に言及する。しかし、フローチャート４００の方法は、多岐にわたる装置に幅広く応用が可能であると考えられ、且つ、図１の実施形態例と関連付けられて利用されることにのみ限定されるものではないと理解されたい。このように本明細書では、応答側が複数存在する構成をサポートする技術および構造を説明する。本明細書で用いる場合、「開始側」という用語は、無線フレーム交換を開始した無線装置を意味し、「応答側」という用語は、無線フレーム交換に応じる無線装置を意味する。

ブロック４０２では、ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を組み込む際にダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）のためのフレーム交換の一環として、開始側から一群の応答側にフレームを送信する。フレームは、一群の応答側のうち２つ以上の応答側についてのリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）のオフセット情報および期間関連情報を含む。オフセット情報および期間関連情報によって、開始側は、トランスミッション・オポチュニティ（ＴＸＯＰ）の間にわたってサービス品質（ＱｏＳ）を維持することができる。例えば、開始側として動作可能であるアクセスポイント１０２は、ＮＡＶをＭＡＣ層に組み込むＳＤＭＡを用いて、一群の応答側、ＳＴＡ１１２に対してフレームを送信することができる。

ブロック４０４は、ＴＸＯＰの間に一群の応答側のうち２以上の応答側から応答を受信する。例えば、ＴＸＯＰの間、ＲＤにしたがって、ＳＴＡ１１２のうち２以上のＳＴＡがアクセスポイント１０２に応答を送信することができる。

図５は、必ずしもそうする必要はないが、図１に示すアーキテクチャを用いて実現され得るマルチユーザＭＩＭＯネットワークにおいて応答パケットをスケジューリングした開始側から受信するフレームに応答するための方法のフローチャートの例を示す図である。

ブロック５０２では、ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を組み込むダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）を用いて開始側から無線フレームを受信する。無線フレームは、フレーム交換の間の第１の応答側におけるリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）のオフセット情報および期間関連情報を含む。無線フレームが含む、第１の応答側に対応付けられているＲＤのオフセット情報および期間関連情報は、トランスミッション・オポチュニティ（ＴＸＯＰ）の間に開始側に応答を送信することが第１の応答側に許可されている送信期間を特定する。例えば、ＳＴＡ１１２（１）は、ＳＤＭＡおよびＮＡＶを用いて、アクセスポイント１０２から無線フレームを受信することができる。

ブロック５０４は、無線フレームから、第１の応答側に対応付けられているＲＤのオフセット情報および期間関連情報を読み出す。例えば、ＳＴＡ１１２（１）がＲＤのオフセット情報および期間関連情報を読み出すことができる。

ブロック５０６では、上述した送信期間内に第１の応答側から開始側への応答の送信を開始する。例えば、ＳＴＡ１１２（１）はＴＸＯＰ内にアクセスポイント１０２に対して応答を送信することができる。

ブロック５０８では、ＴＸＯＰの終了前または終了時に、第１の応答側から開始側への応答の送信を停止する。例えば、ＳＴＡ１１２（１）は、ＴＸＯＰの終了前または終了時に、アクセスポイント１０２へのフレームの送信を終了することができる。

少なくとも１つの実施形態によると、ＳＴＡ１１２は開始側装置および応答側装置の両方として動作可能である。ＳＴＡ１１２の現在のモードは、フレーム交換シーケンスの開始につながる最初のチャネルアクセスを実行するか否かに応じて決まるとしてよい。

ＳＴＡ１１２は、無線ネットワークで通信を実行可能な装置であればどのような種類の装置であってもよい。例えば、無線ネットワーク機能を持つラップトップ型、デスクトップ型、パームトップ型、または、タブレット型のコンピュータ、無線ネットワーク機能を持つ携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話またはその他のハンドヘルド無線通信機器、ポケベル、無線コンピュータ周辺機器、無線アクセスポイント等を含むとしてよい。少なくとも１つの実施例によると、無線送受信器８２およびコントローラ８４は、無線ネットワークインターフェースカードまたはその他の無線ネットワークインターフェースモジュールの一部であるとしてよい。

図６を参照しつつ説明すると、一実施形態では、ＤＬ ＳＤＭＡの場合においてスケジューリングされた確認応答に関する。アクセスポイント（ＡＰ）は、ＥＤＣＡを用いて媒体へのアクセスを求めて競合するとしてよい。ＡＰは、競合に勝つと、複数の局１１２（１）、１１２（２）および１１２（３）に対して、ダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯバーストを送信することができる。各データパケットは、時間セグメント６０４（１）、６０４（２）および６０４（３）として図示されているショート・インターフレーム・スペーシング（ＳＩＦＳ）またはリデュースド・インターフレーム・スペーシング（ＲＩＦＳ）の後、それぞれの局がブロック確認応答（ＢＡ）６０２（１）、６０２（２）および６０２（３）をいつ送信すべきか分かるように、オフセット値を定めている。

図７を参照しつつ説明すると、別の実施形態ではポーリングされた確認応答に関する。ＡＰがＥＤＣＡを用いて媒体へのアクセスを求めて競合すると仮定する。ＡＰは、競合に勝つと、複数のＳＴＡ１１２（１）、１１２（２）および１１２（３）に対してダウンリンクＭＵ ＭＩＭＯバーストを送信する。局１１２はそれぞれ、７０４（１）、７０４（２）、７０４（３）として図示しているＢＡを送信するが、ポーリング確認応答プロトコルの場合、１つの局がデータパケット受信直後にＢＡを送信し、ＡＰは、ＢＡＲ７０６（１）および７０６（２）として図示しているブロック確認応答要求（ＢＡＲ）フレームを送信して、ブロック確認応答（ＢＡ）について残りの局に対してポーリングを行なう。

しかし、局が確認応答をドロップする場合もある。ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ規格によると、局が応答しない場合、「プライオリティ」・インターフレーム・スペース（ＰＩＦＳ）を発生させて、ＰＩＦＳ期間の間は、媒体に対するアクセスを求めた競合に勝ったＡＰが媒体および制御に対する優先的アクセスを保持することができるようにする。ＡＰは、ＢＡＲフレームを送信した後に媒体がアイドルＰＩＦＳであることを検知すると、ポーリング確認応答プロトコルによれば、ＤＬ ＳＤＭＡバースト送信にしたがって次の局に対してポーリングを行なうべくＢＡＲフレームを送信する。

図８および図９を共に参照すると、局１１２（１）、１１２（２）および１１２（３）等の局がアップリンクデータトラフィックをブロック確認応答（ＢＡ）に「ピギーバック」することによってＭＡＣ効率を改善することを意図した実施形態に応じて、リバース・ディレクション・グラント（ＲＤＧ）を用いたポーリング確認応答プロトコルを説明している。図９にはブロック９０２を図示している。ブロック９０２では、開始側（例えば、ＡＰ）から、ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を組み込むダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）を用いて無線フレームを受信する。無線フレームは、ブロック確認応答要求および／またはＭＡＣ層ヘッダフィールドに組み込まれているかそれらよりも大きいリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）フィールドを含む。ＲＤフィールドは、期間関連情報を含む。例えば、図８に示すように、ＢＡＲ８０６（１）、８０６（２）および８０６（３）はＲＤフィールドを含むとしてよい。これに代えて、ＭＡＣ層ヘッダからのデータフィールドは、ＲＤ情報を含むとしてよい。

ブロック９０４では、装置に対応付けられている期間関連情報を含むＲＤフィールドをフレームから読み出す。ＲＤフィールドは、装置に対応付けられており、装置が応答を開始側装置に送信し得る送信期間を特定する期間関連情報を含む。

ブロック９０６では、開始側装置にブロック確認応答を送信する。例えば、局１１２（１）、１１２（２）、および／または１１２（３）がＢＡを開始側のＡＰに送信する。

ブロック９０８は、特定された送信期間内に、ブロック確認応答に続いてアップリンクデータを送信する。例えば、局１１２（１）、１１２（２）、および／または１１２（３）のいずれも、データパケットを、開始側装置に送られるブロック確認応答に「ピギーバック」させた状態で送信することができる。

＜結論＞
上述の説明では、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線ネットワーク規格（およびその後代規格）に関連する用語を用いている。しかし、本発明の原理はその他の無線規格に応じた無線ネットワークおよび無線システムでも適用され得るものと理解されたい。また、上述した実施形態では、複数の応答側装置が関与するフレーム交換について説明している。尚、オフセット情報および期間関連情報は複数の応答側装置のそれぞれについて提供されている。少なくとも１つの実施形態では１つの応答側装置（対応するオフセット情報および期間関連情報を持つ）が関与するフレーム交換シーケンスも発生し得るものと理解されたい。

上述した詳細な説明では、分かりやすく開示することを目的として、本発明のさまざまな特徴を１以上の個々の実施形態にグループ分けしている。このような開示方式であっても、請求の対象となる発明が各請求項に明示的に記載されている特徴よりも多くの特徴を必要とするという意図を反映しているものと解釈されるべきではない。逆に、以下に記載する請求項から分かるように、本発明の側面は、開示した各実施形態の全ての特徴よりも少ない特徴を持つ場合もある。

本発明を特定の実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば理解されるように、本発明の意図および範囲から逸脱することなく変形および変更が可能であると理解されたい。このような変形および変更は、本発明および請求項の範囲内に含まれるものと考えられる。

図面に基づき方法の例を具体的且つ詳細に説明しているが、図示した処理は必ずしも説明した順序で実行する必要はなく、状況に応じて、変更するとしてもよく、および／または、全て省略するとしてもよいものと理解されたい。本願で説明しているように、モジュールおよびエンジンはソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実現され得る。さらに、説明した処理および方法は、１以上のコンピュータ読出可能格納媒体（ＣＲＳＭ）を含むメモリに格納された命令に基づき、コンピュータ、プロセッサまたはその他のコンピューティングデバイスで実現するとしてもよい。

ＣＲＳＭは、格納されている命令を実施することを目的としてコンピューティングデバイスがアクセス可能である任意の入手可能な物理的媒体であってよい。ＣＲＳＭは、これらに限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリあるいはその他のソリッドステートメモリ技術、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタルバーサティルディスク（ＤＶＤ）あるいはその他の光ディスク格納装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク格納装置あるいはその他の磁気格納装置、または、所望の情報を格納するべく利用可能であり、コンピューティングデバイスによるアクセスが可能な媒体であればどのような媒体を含むとしてよい。

Claims (22)

1. マルチユーザ多入力多出力（ＭＩＭＯ）ネットワークにおいて応答配信をスケジューリングするシステムであって、
   前記ＭＩＭＯネットワーク内に設けられている、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信において応答トラフィックをスケジューリングするアクセスポイント（ＡＰ）を備え、
   前記ＡＰは、１以上のブロック確認応答要求フレームまたは１以上の媒体アクセス（ＭＡＣ）層ヘッダフィールドに基づく期間決定によって、１以上の局（ＳＴＡ）からのトランスミッション・オポチュニティー（ＴＸＯＰ）における１以上のリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）送信をスケジューリングする、システム。
2. 前記ＡＰはさらに、前記期間決定に基づき応答トラフィックをスケジューリングし、前記応答トラフィックのレガシー互換性を維持する請求項１に記載のシステム。
3. 前記１以上のＭＡＣ層ヘッダフィールドに基づく前記期間決定によって前記１以上のＲＤ送信をスケジューリングする前記ＡＰは、サービス品質（ＱｏＳ）制御フィールドに基づき、前記１以上のＳＴＡからの前記１以上のＲＤ送信に適切なデータに対応付けられている情報を判断する請求項１に記載のシステム。
4. 前記期間決定によって前記１以上のＲＤ送信をスケジューリングする前記ＡＰはさらに、少なくとも開始オフセットフィールドに基づき前記期間決定を行なう請求項１に記載のシステム。
5. 前記期間決定によって前記１以上のＲＤ送信をスケジューリングする前記ＡＰはさらに、少なくとも開始オフセットフィールドおよび終了オフセットフィールドに基づき前記期間決定を行なう請求項１に記載のシステム。
6. 前記ＡＰは、１以上のサービス品質（ＱｏＳ）制御フィールドを用いて前記１以上のＳＴＡから受信した待ち行列サイズ情報に基づき、前記１以上のＲＤ送信をスケジューリングする請求項１に記載のシステム。
7. 前記ＡＰは、前記待ち行列サイズ情報によって、各ＳＴＡでバッファリングされているトラフィックの量を判断する請求項６に記載のシステム。
8. 無線ネットワークで利用される方法であって、
   ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を取り込む際にダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）のためのフレーム交換の一環として、一の開始側から一群の応答側へとフレームを送信する段階を備え、前記フレームは、前記一群の応答側のうち２以上の応答側についてのリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）のオフセット情報および期間関連情報を含み、前記開始側は、前記オフセット情報および期間関連情報によって、トランスミッション・オポチュニティ（ＴＸＯＰ）の間サービス品質（ＱｏＳ）を維持することが可能となる、方法。
9. 前記ＲＤのオフセット情報および期間関連情報は、前記フレーム交換における少なくとも２つのフィールドを用いて提供され、前記少なくとも２つのフィールドは、ＲＤ送信の開始および終了を示す請求項８に記載の方法。
10. 前記一群の応答側のうち前記２以上の応答側は、各応答側にバッファリングされているトラフィックの量を示す待ち行列サイズを提供する請求項８に記載の方法。
11. 前記待ち行列サイズは、サービス品質制御フィールドを用いて提供される請求項１０に記載の方法。
12. 前記開始側は、前記待ち行列サイズに基づき、前記一群の応答側のうち２以上の応答側からの１以上のＲＤ送信をスケジューリングする請求項１０に記載の方法。
13. 前記ＲＤのオフセット情報および期間関連情報は、ＲＤオフセット開始フィールドおよびＲＤオフセット終了フィールドを用いて提供され、前記ＲＤオフセット開始フィールドおよび前記ＲＤオフセット終了フィールドは、前記一群の応答側に与えられる時間および応答オフセットを特定する請求項８に記載の方法。
14. 前記ＲＤオフセット開始フィールドは、ＲＤ送信開始時間とデータフレームが前記開始側によって受信される時間との間のオフセットを指し示し、前記ＲＤオフセット終了フィールドは、ＲＤ送信終了時間とデータフレームが受信される時間との間のオフセットを指し示し、前記ＲＤオフセット開始フィールドと前記ＲＤオフセット終了フィールドとの間の差分が決定されると、ＲＤ送信について前記応答側に付与された時間が分かる請求項１３に記載の方法。
15. 前記一群の応答側は、一の応答側を含む請求項８に記載の方法。
16. 前記ＴＸＯＰの間に前記一群の応答側のうち２以上の応答側から応答を受信する段階をさらに備える請求項８に記載の方法。
17. ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を取り込むダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）を用いて開始側から、フレーム交換時の第１の応答側における期間関連情報およびリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）フィールドを含む無線フレームを受信する段階と、
    前記無線フレームから前記第１の応答側に対応付けられている前記ＲＤフィールドおよび期間関連情報を読み出す段階と、
    送信期間において前記第１の応答側から前記開始側に応答を送信することを開始する段階とを備え、
    前記第１の応答側に対応付けられている前記無線フレームのＲＤフィールドおよび期間関連情報は、前記開始側に対してトランスミッション・オポチュニティ（ＴＸＯＰ）の間に応答を送信することが前記第１の応答側に許可される前記送信期間を特定する、無線ネットワークで利用される方法。
18. 前記第１の応答側から前記開始側への前記応答の送信を、前記ＴＸＯＰの終了前、または、終了時に終了する段階をさらに備える請求項１７に記載の方法。
19. 装置であって、
    １以上の遠隔無線実体との間での無線通信をサポートする無線送受信機と、前記装置の無線ネットワーク機能を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、
    ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を組み込むダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）のフレーム交換シーケンスにおいて開始側装置から、一群の応答側のうち２以上の応答側についてのリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）のオフセット情報および期間関連情報を含むフレームを受信し、
    前記１以上の遠隔無線実体のうち少なくとも１つおよび前記装置が前記開始側装置に応答を送信する送信期間を特定しており、前記装置に対応付けられているオフセット情報および期間関連情報を前記フレームから読み出し、
    受信した前記フレームの終了を検出し、
    特定されている前記送信期間内に前記開始側装置に応答を送信し始めるように
    プログラミングされている、装置。
20. 装置であって、
    １以上の遠隔無線実体との無線通信をサポートする無線送受信機と、前記装置の無線ネットワーク機能を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、
    ネットワーク・アロケーション・ベクトル（ＮＡＶ）を用いて媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を組み込むダウンリンク（ＤＬ）空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）のフレーム交換シーケンスにおいて開始側装置から、ブロック確認応答要求および／またはＭＡＣ層ヘッダフィールドよりも大きいか、または、組み込まれており、期間関連情報を含むリバース・ディレクション・グラント（ＲＤ）フィールドを含むフレームを受信し、
    前記開始側装置に前記装置が応答を送信する送信期間を特定している期間関連情報であって、前記装置に対応付けられている前記期間関連情報を含む前記ＲＤフィールドを前記フレームから読み出し、
    前記開始側装置にブロック確認応答を送信し、
    特定されている前記送信期間内に前記ブロック確認応答に続いてアップリンクデータを送信するように
    プログラミングされている、装置。
21. 前記開始側装置から受信する前記フレームは、複数の局（ＳＴＡ）に対応付けられている期間関連情報を含む請求項１９に記載の装置。
22. トラフィックをスケジューリングすることは、特定のアクセスカテゴリ（ＡＣ）が内部のエンハンスド・ディストリビューテット・チャネル・アクセス（ＥＤＣＡ）の競合にいつ勝つかを確認することを含む請求項１９に記載の装置。

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