JP2014527751A - 周波数選択伝送に基づくフレーム送受信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

無線ＬＡＮシステムで伝送者によって行われる複数のサブチャネルを含むチャネルを介してデータフレーム伝送方法が提供される。前記方法は、前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当て、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを前記第２の受信者に割り当て、及びデータユニットを前記第１の受信者及び第２の受信者に伝送することを含む。【選択図】図９

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳細には、無線ＬＡＮシステムにおけるステーションによる周波数選択伝送基盤のフレーム送受信方法とこれを支援する装置に関する。

近年、情報通信技術の発展とともに様々な無線通信技術が開発されている。このうち、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤー（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ、ＰＭＰ）などのような携帯用端末機を用いて家庭や企業または特定サービス提供地域において無線でインターネットに接続できるようにする技術である。

無線ＬＡＮで脆弱点として指摘されてきた通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近に制定された技術規格としてＩＥＥＥ ８０２．１１ｎがある。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張するのに目的をおいている。より具体的に、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ、ＨＴ）を支援し、かつ、伝送エラーを最小化し、データ速度を最適化するために、送信部と受信部の両端に多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ）技術に基盤をおいている。

一方、無線ＬＡＮ普及の活性化につれて、１つのＡＰが極めて多くの数の非ＡＰステーション（ｎｏｎ−ＡＰ Ｓｔａｔｉｏｎ）にサービスを提供する環境が現れている。このような環境を支援する無線ＬＡＮの特徴は、低いデータレート（ｌｏｗ ｄａｔａ ｒａｔｅ）、低いパワー（ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ）、そして広いカバレッジ（ｗｉｄｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に代表され得る。このために、当該無線ＬＡＮ環境内で動作する装置は、より低い周波数帯域を使用して無線信号を送受信できるようになる。

低い帯域の周波数を使用することにより、無線信号送受信のために使用されるチャネル帯域幅は、既存の高い帯域の周波数を使用するときより狭くなり得る。このように、狭帯域チャネルを使用する場合、チャネル接近方法、干渉回避方法などと関連して、データ送受信に対して新しい議論が求められ得る。

本発明が解決しようとする技術的な課題は、無線ＬＡＮシステムにおける周波数選択伝送に基づくデータ送受信方法とこれを支援する装置を提供することである。

一態様において、無線ＬＡＮシステムで伝送者によって行われる複数のサブチャネルを含むチャネルを介してデータフレーム伝送方法が提供される。前記方法は、前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当て、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを前記第２の受信者に割り当て、及びデータユニットを前記第１の受信者及び第２の受信者に伝送することを含む。前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送される。

前記データユニットは、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ ｐａｒｔ）をさらに備え、前記プリアンブルは、前記第１の受信者及び前記第２の受信者に割り当てられたサブチャネルを指示するサブチャネル割当指示情報を含むことができる。

前記第１のチャネル状態情報は、前記各サブチャネルに対して前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を備えることができる。前記第２のチャネル状態情報は、前記各サブチャネルに対して前記伝送者及び前記第２の受信者間に推定されたＳＮＲを備えることができる。

前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当てることは、前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲが最も高い特定サブチャネルを前記第１の割当サブチャネルに割り当てることでありうる。

前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当てることは、前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲが特定しきい値より高い少なくとも１つ以上のサブチャネルを前記第１の割当サブチャネルに割り当てることでありうる。

前記第１のチャネル状態情報を取得することは、チャネルサウンディングのためのＮＤＰ（Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ）の伝送を知らせるＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを伝送し、前記ＮＤＰを伝送し、及び前記ＮＤＰに基づいて取得された前記第１のチャネル状態情報を含む第１のフィードバックフレームを前記第１の受信者から受信することを含むことができる。

前記第２のチャネル状態情報を取得することは、前記第２のチャネル状態情報を報告することを指示するフィードバックポールフレームを前記第２の受信者に伝送し、及び前記ＮＤＰに基づいて取得された前記第２のチャネル状態情報を含む第２のフィードバックフレームを前記第２の受信者から受信することを含むことができる。

前記ＮＤＰＡフレームは、前記チャネルサウンディングの対象受信者である前記第１の受信者及び前記第２の受信者を識別する情報を含むことができる。

前記ＮＤＰＡフレームは、前記複数のサブチャネルの各々を介して同時に伝送される複製されたデータユニットフォーマット（ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ ｄａｔａ ｕｎｉｔ ｆｏｒｍａｔ）に伝送され得る。

前記ＮＤＰは、前記複数のサブチャネルの各々を介して伝送される前記複製されたデータユニットフォーマットに伝送され得る。

前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルは、前記複数のサブチャネルのうち、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを除いた残りのサブチャネルの中から選択され得る。

前記方法は、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルの全てに割り当てられたことであれば、前記第１のデータフレームを前記チャネルを介して前記第１の受信者に伝送することをさらに含むことができる。

前記方法は、前記第１のデータフレームに対する応答として第１の受信確認応答フレームを前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して受信し、及び前記第２のデータフレームに対する応答として第２の受信確認応答フレームを前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して受信することをさらに含むことができる。

前記第１の受信確認応答フレーム及び前記第２の受信確認応答フレームは同時に伝送されることができる。

他の態様において、無線ＬＡＮシステムで運営する無線装置が提供される。前記無線装置は、複数のサブチャネルを含むチャネルを介して無線信号を送信及び受信するトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）及び前記トランシーバーと機能的に結合して動作するプロセッサを備える。前記プロセッサは、前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを第１の受信者に割り当て、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを第２の受信者に割り当て、及びデータユニットを第１の受信者及び第２の受信者に伝送するように設定される。前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送される。

ＡＰは、チャネルサウンディング手順を介して個別ＳＴＡとＡＰとの間のサブチャネルに対するチャネル状態情報を取得することができる。ＡＰは、サブチャネルのチャネル状態情報に基づいて特定ＳＴＡにデータフレームを伝送するのに使用する適切なサブチャネルを決定することができる。ＡＰは、割当が決定されたサブチャネルを介してＤＬ−ＦＤＭＡ方式でデータフレームを少なくとも１つ以上のＳＴＡに伝送することができる。ＡＰは、状態が良好なチャネルを選択的に特定ＳＴＡに割り当て、これを介して少なくとも１つ以上のＳＴＡにデータフレームを伝送することができる。このようなデータフレーム伝送方法は、データ送受信の信頼性を向上させ、無線ＬＡＮシステム全般の処理率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態が適用され得る一般的な無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）システムの構成を示した図である。 図２は、ＩＥＥＥ ８０２．１１により支援される無線ＬＡＮシステムの物理階層アーキテクチャを示した図である。 図３及び図４は、本発明の実施形態が適用され得る無線ＬＡＮシステムで使用されるＰＰＤＵのフォーマットを示したブロック図である。 図３及び図４は、本発明の実施形態が適用され得る無線ＬＡＮシステムで使用されるＰＰＤＵのフォーマットを示したブロック図である。 図５は、次世代無線ＬＡＮシステムにおいてＮＤＰを用いたチャネルサウンディング方法を示した図である。 図６は、各国家別／地域別帯域計画によるＭ２Ｍ無線ＬＡＮシステムのチャネル化（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ）の例示を示した図である。 図７は、本発明の実施形態に係るＭ２Ｍ無線ＬＡＮシステムの狭帯域周波数環境で周波数選択チャネル接近メカニズムの概念を示した図である。 図８は、本発明の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムで使用するチャネルの例示を示した図である。 図９は、本発明の実施形態に係るＤＬ−ＦＤＭＡ基盤のフレーム送受信方法を示した図である。 図１０は、本発明の実施形態が適用され得る無線装置を示したブロック図である。

図１は、本発明の実施形態が適用され得る一般的な無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）システムの構成を示した図である。

図１に示すように、無線ＬＡＮシステムは、１つまたはそれ以上の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ、ＢＳＳ）を含む。ＢＳＳは、成功的に同期化をなして互いに通信できるステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＴＡ）の集合であって、特定領域を指す概念ではない。

インフラストラクチャー（ｉｎｆｒａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）ＢＳＳは、１つまたはそれ以上の非ＡＰステーション（ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ１（２１）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ２（２２）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ３（２３）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ４（２４）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡａ（３０））、分散サービス（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、１０）、及び複数のＡＰを連結させる分散システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＤＳ）を含む。インフラストラクチャーＢＳＳではＡＰがＢＳＳの非ＡＰ ＳＴＡ等を管理する。

それに対し、独立ＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ、ＩＢＳＳ）は、アドホック（Ａｄ−Ｈｏｃ）モードで動作するＢＳＳである。ＩＢＳＳは、ＡＰを含まないため、中央で管理機能を行う個体（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）がない。すなわち、ＩＢＳＳでは、非ＡＰ ＳＴＡ等が分散された方式（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｎｎｅｒ）で管理される。ＩＢＳＳでは、全てのＳＴＡが移動ＳＴＡからなることができ、ＤＳへの接続が許容されずに、自分充足的ネットワーク（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）をなす。

ＳＴＡは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ８０２．１１標準の規定に従う媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）と無線媒体に対する物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）インターフェースを含む任意の機能媒体であって、広義では、ＡＰと非ＡＰステーション（Ｎｏｎ−ＡＰ Ｓｔａｔｉｏｎ）を全て含む。

非ＡＰ ＳＴＡは、ＡＰではないＳＴＡに、非ＡＰ ＳＴＡは、移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装備（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、移動加入者ユニット（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）、または単にｕｓｅｒなどの他の名称とも呼ばれることができる。以下では、説明の便宜のために、非ＡＰ ＳＴＡをＳＴＡと称することにする。

ＡＰは、当該ＡＰに結合された（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）ＳＴＡのために、無線媒体を経由してＤＳに対する接続を提供する機能個体である。ＡＰを含むインフラストラクチャーＢＳＳでＳＴＡ等間の通信はＡＰを経由してなされることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合には、ＳＴＡ等間でも直接通信が可能である。ＡＰは、集中制御機（ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）、ノード−Ｂ、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、サイト制御機、または管理ＳＴＡなどと呼ばれることもできる。

図１に示されたＢＳＳを含む複数のインフラストラクチャーＢＳＳは、分散システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ）を介して相互連結されることができる。ＤＳを介して連結された複数のＢＳＳを拡張サービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＥＳＳ）という。ＥＳＳに含まれるＡＰ及び／又はＳＴＡ等は互いに通信することができ、同じＥＳＳでＳＴＡは途切れなく通信しながら１つのＢＳＳから他のＢＳＳへ移動することができる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１による無線ＬＡＮシステムで、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の基本接続メカニズムは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムである。ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣの分配調整機能（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＤＣＦ）とも呼ばれるが、基本的に「ｌｉｓｔｅｎ ｂｅｆｏｒｅ ｔａｌｋ」接続メカニズムを採用している。このような類型の接続メカニズムによれば、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、伝送を始めるに先立って、無線チャネルまたは媒体（ｍｅｄｉｕｍ）をセンシング（ｓｅｎｓｉｎｇ）する。センシングの結果、もし、媒体が休止状態（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｕｓ）であるものと判断されれば、当該媒体を介してフレーム伝送を始める。それに対し、媒体が占有状態（ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｓｔａｔｕｓ）であると感知されれば、当該ＡＰ及び／又はＳＴＡは、自分自身の伝送を始めずに、媒体接近のための遅延期間を設定して待つ。

ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＡＰ及び／又はＳＴＡが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）の他に、仮想キャリアセンシング（ｖｉｒｔｕａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）も含む。仮想キャリアセンシングは、ヒドンノード問題（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ ｐｒｏｂｌｅｍ）などのように、媒体接近上発生できる問題を補完するためのものである。仮想キャリアセンシングのために、無線ＬＡＮシステムのＭＡＣは、ネットワーク割当ベクトル（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ、ＮＡＶ）を用いる。ＮＡＶは、現在媒体を使用しているか、または使用する権限があるＡＰ及び／又はＳＴＡが、媒体が利用可能な状態になるまで残っている時間を他のＡＰ及び／又はＳＴＡに指示する値である。したがって、ＮＡＶに設定された値は、当該フレームを伝送するＡＰ及び／又はＳＴＡによって媒体の使用が予定されている期間に該当する。

ＤＣＦとともにＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣプロトコルは、ＤＣＦとポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）基盤の同期式接続方式によりすべての受信ＡＰ及び／又はＳＴＡがデータパケットを受信できるように周期的にポーリングするＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づくＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供する。ＨＣＦは、提供者が複数のユーザにデータパケットを提供するための接続方式を競争基盤とするＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）とポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）メカニズムを利用した非競争基盤のチャネル接近方式を使用するＨＣＣＡ（ＨＣＦ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）を有する。ＨＣＦは、無線ＬＡＮのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を向上させるための媒体接近メカニズムを含み、競争周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＰ）と非競争周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＦＰ）の両方でＱｏＳデータを伝送することができる。

無線通信システムでは、無線媒体の特性上、ＳＴＡの電源が入れられて動作を始めるとき、ネットワークの存在を直ちに分かることができない。したがって、いかなるタイプのＳＴＡでもネットワークに接続するためには、ネットワーク発見（ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）過程を行わなければならない。ネットワーク発見過程を介してネットワークを発見したＳＴＡは、ネットワーク選択過程を介して加入するネットワークを選択する。その後、選択したネットワークに加入して伝送端／受信端でなされるデータ交換動作を行う。

無線ＬＡＮシステムでネットワーク発見過程は、スキャニング手順（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）で実現される。スキャニング手順は、受動スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）及び能動スキャニング（ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）に分けられる。受動スキャニングは、ＡＰが周期的にブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）するビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）に基づいてなされる。一般に、無線ＬＡＮのＡＰは、ビーコンフレームを特定インターバル（ｉｎｔｅｒｖａｌ）（例えば、１００ｍｓｅｃ）ごとにブロードキャストする。ビーコンフレームは、自分が管理するＢＳＳに関する情報を含む。ＳＴＡは、受動的に特定チャネルでビーコンフレームの受信のために待機する。ビーコンフレームの受信を介してネットワークに関する情報を取得したＳＴＡは、特定チャネルでのスキャニング手順を終了する。受動スキャニングは、ＳＴＡが別のフレームを伝送する必要なく、ビーコンフレームを受信さえすればなされるので、全体的なオーバーヘッドが少ないという長所がある。しかし、ビーコンフレームの伝送周期に比例してスキャニング実行時間が増えるという短所がある。

能動スキャニングは、ＳＴＡが能動的に特定チャネルでプローブ要請フレーム（ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をブロードキャストし、これを受信した全てのＡＰからネットワーク情報を要求するものである。プローブ要請フレームを受信したＡＰは、フレーム衝突を防止するために、ランダム時間の間待機した後、プローブ応答フレームにネットワーク情報を含めて当該ＳＴＡに伝送する。ＳＴＡは、プローブ応答フレームを受信してネットワーク情報を取得することによりスキャニング手順を終了する。能動スキャニングは、相対的に速い時間内にスキャニングを終えることができるという長所を有する。それに対し、要請−応答によるフレームシーケンスが必要であるため、全体的なネットワークオーバーヘッドは増加するようになる。

スキャニング手順を終えたＳＴＡは、自分に対する特定基準にしたがってネットワークを選択した後、ＡＰと認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）手順を行う。認証手順は、２方向ハンドシェイク（２−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅ）からなる。認証手順を終えたＳＴＡは、ＡＰと結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）手順を進行する。

結合手順は、２方向ハンドシェイクからなる。まず、ＳＴＡがＡＰに結合要請フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）を伝送する。結合要請フレームにはＳＴＡの能力値（ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報が含まれる。これに基づいてＡＰは、当該ＳＴＡに対する結合許容可否を決定する。結合許容可否を決定したＡＰは、当該ＳＴＡに結合応答フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を伝送する。結合応答フレームは、結合許容可否を指示する情報及び結合許容／失敗時、理由を指示する情報を含む。結合応答フレームは、ＡＰが支援可能な能力値に関する情報をさらに含む。結合が成功的に完了した場合、ＡＰ及びＳＴＡ間の正常なフレーム交換がなされる。結合が失敗した場合、結合応答フレームに含まれた失敗理由に対する情報に基づいて結合手順が再度試みられるか、またはＳＴＡは他のＡＰに結合を要請することができる。

無線ＬＡＮで脆弱点として指摘されてきた通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近に制定された技術規格としてＩＥＥＥ ８０２．１１ｎがある。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、ネットワークの速度と信頼性を増加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張するのに目的をおいている。より具体的に、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ、ＨＴ）を支援し、かつ、伝送エラーを最小化し、データ速度を最適化するために、送信部と受信部の両端に多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ）技術に基盤をおいている。

ＳＴＡは、無線ＬＡＮの普及が活性化され、また、これを利用したアプリケーションが多様化されるにつれて、最近ではＩＥＥＥ ８０２．１１ｎが支援するデータ処理速度よりさらに高い処理率を支援するための新しい無線ＬＡＮシステムに対する必要性が台頭されている。超高処理率（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ、ＶＨＴ）を支援する無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮシステムの次のバージョンであって、ＭＡＣサービス接続ポイント（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、ＳＡＰ）において、マルチユーザに対して１Ｇｂｐｓ以上のデータ処理速度、そして単一ユーザに対しては、５００Ｍｂｐｓ以上の処理率を支援するために最近に新しく提案されているＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムのうちの１つである。

２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚを支援していた既存の無線ＬＡＮシステムより一層進んでＶＨＴ無線ＬＡＮシステムでは、８０ＭＨｚ、連続的な１６０ＭＨｚ（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ １６０ＭＨｚ）、不連続的な１６０ＭＨｚ（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ １６０ＭＨｚ）帯域幅伝送及び／又はそれ以上の帯域幅伝送を支援しようとする。これに加えて、最大６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を支援する既存の無線ＬＡＮシステムより一層進んで２５６ＱＡＭを支援する。

ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムにおいてより高い処理率のために、ＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）伝送方法を支援するので、ＡＰは、ＭＩＭＯペアリングされた少なくとも１つ以上のＳＴＡに同時にデータフレームを伝送することができる。ペアリングされたＳＴＡの数は最大４個でありうるし、最大空間ストリーム数が８個であるとき、各ＳＴＡには最大４個の空間ストリームが割り当てられ得る。

さらに、図１に示すように、図面のように与えられた無線ＬＡＮシステムにおいてＡＰ１０は、自分と結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）されている複数のＳＴＡ等２１、２２、２３、２４、３０のうち、少なくとも１つ以上のＳＴＡを含むＳＴＡグループにデータを同時に伝送することができる。図１では、ＡＰがＳＴＡ等にＭＵ−ＭＩＭＯ伝送することを例示としているが、ＴＤＬＳ（Ｔｕｎｎｅｌｅｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）やＤＬＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）、メッシュネットワーク（ｍｅｓｈ ｎｅｔｗｏｒｋ）を支援する無線ＬＡＮシステムでは、データを伝送しようとするＳＴＡがＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法を使用してＰＰＤＵを複数のＳＴＡ等に伝送することができる。以下では、ＡＰが複数のＳＴＡにＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法にしたがってＰＰＤＵを伝送することを例に挙げて説明する。

それぞれのＳＴＡに伝送されるデータは、互いに異なる空間ストリーム（ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ）を介して伝送されることができる。ＡＰ１０が伝送するデータパケットは、無線ＬＡＮシステムの物理階層で生成されて伝送されるＰＰＤＵまたはＰＰＤＵに含まれたデータフィールドであって、フレームと呼ばれることができる。すなわち、ＳＵ（ｓｉｎｇｌｅ ｕｓｅｒ）−ＭＩＭＯ及び／又はＭＵ−ＭＩＭＯのためのＰＰＤＵまたはＰＰＤＵに含まれたデータフィールドをＭＩＭＯパケットであるといえる。そのうち、ＭＵのためのＰＰＤＵをＭＵパケットであるといえる。本発明の例示においてＡＰ１０とＭＵ−ＭＩＭＯペアリングされた伝送対象ＳＴＡグループは、ＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、ＳＴＡ３（２３）、及びＳＴＡ４（２４）であると仮定する。このとき、伝送対象ＳＴＡグループの特定ＳＴＡには空間ストリームが割り当てられず、データが伝送されないこともある。一方、ＳＴＡａ３０は、ＡＰと結合されているが、伝送対象ＳＴＡグループには含まれないＳＴＡであると仮定する。

下記の表１は、グループＩＤ管理フレームに含まれた情報要素を示す。

カテゴリーフィールド及びＶＨＴアクションフィールドは、当該フレームが管理フレームに該当し、ＭＵ−ＭＩＭＯを支援する次世代無線ＬＡＮシステムにおいて使用されるグループＩＤ管理フレームであることを識別できるように設定される。

表１のように、グループ定義情報は、特定グループＩＤに属しているか否かを指示するメンバーシップ状態情報及び当該グループＩＤに属する場合、当該ＳＴＡの空間ストリームセットがＭＵ−ＭＩＭＯ伝送による全体空間ストリームにおいて何番目の位置に該当するかを指示する空間ストリーム位置情報を含む。

１つのＡＰが管理するグループＩＤは複数個であるので、１つのＳＴＡに提供されるメンバーシップ状態情報は、ＡＰによって管理されるグループＩＤの各々にＳＴＡが属しているかを指示する必要がある。したがって、メンバーシップ状態情報は、各グループＩＤに属しているかを指示するサブフィールド等のアレイ（ａｒｒａｙ）形態で存在することができる。空間ストリーム位置情報は、グループＩＤの各々に対する位置を指示するので、各グループＩＤに対してＳＴＡが占める空間ストリームセットの位置を指示するサブフィールド等のアレイ形態で存在することができる。また、１つのグループＩＤに対するメンバーシップ状態情報と空間ストリーム位置情報は、１つのサブフィールド内で実現が可能でありうる。

ＡＰは、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法によってＰＰＤＵを複数のＳＴＡに伝送する場合、ＰＰＤＵ内にグループ識別子（Ｇｒｏｕｐ ＩＤ）を指示する情報を制御情報として含んで伝送する。ＳＴＡがＰＰＤＵ受信すれば、ＳＴＡは、グループＩＤフィールドを確認して自分が伝送対象ＳＴＡグループのメンバーＳＴＡであるかを確認する。自分が伝送対象ＳＴＡグループのメンバーであることが確認されれば、自分に伝送される空間ストリームセットが全体空間ストリームのうち、何番目に位置するかを確認することができる。ＰＰＤＵは、受信ＳＴＡに割り当てられた空間ストリームの個数情報を含むので、ＳＴＡは、自分に割り当てられた空間ストリームを探してデータを受信することができる。

一方、無線ＬＡＮシステムで新しく使用できる周波数帯域としてＴＶ ＷＳ（Ｗｈｉｔｅ Ｓｐａｃｅ）が注目されている。ＴＶ ＷＳは、米国のアナログＴＶのデジタル化により残るようになった休止状態の周波数帯域をいい、例えば、５４〜６９８ＭＨｚ帯域をいう。しかし、これは例示にすぎず、ＴＶ ＷＳは、許可されたユーザ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｕｓｅｒ）が先に使用できる許可された帯域であるといえる。許可されたユーザは、許可された帯域の使用許可を受けたユーザを意味し、許可された装置（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、第１のユーザ（ｐｒｉｍａｒｙ ｕｓｅｒ）、メインユーザ（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ ｕｓｅｒ）などの他の名称とも呼ばれることができる。

ＴＶ ＷＳで動作するＡＰ及び／又はＳＴＡは、許可されたユーザに対する保護（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）機能を提供しなければならないが、ＴＶ ＷＳ帯域の使用において許可されたユーザが優先するためである。例えば、ＴＶ ＷＳ帯域で特定帯域幅を有するように規約上分割されている周波数帯域の特定ＷＳチャネルをマイクロホン（ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）のように許可されたユーザが既に使用している場合、許可されたユーザを保護するために、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、当該ＷＳチャネルに該当する周波数帯域を使用することができない。また、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、現在フレーム伝送及び／又は受信のために使用している周波数帯域を許可されたユーザが使用するようになると、当該周波数帯域の使用を中止しなければならない。

したがって、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、ＴＶ ＷＳ帯域内の特定周波数帯域の使用が可能であるか、言い替えれば、前記周波数帯域に許可されたユーザがあるか否かを把握する手順が先行されなければならない。特定周波数帯域に許可されたユーザがあるか否かを把握することをスペクトルセンシング（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ）という。スペクトルセンシングメカニズムとして、エネルギー探知（ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、信号探知（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式などが活用される。受信信号の強度が所定値以上であれば、許可されたユーザが使用中であると判断したり、ＤＴＶプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）が検出されれば、許可されたユーザが使用中であると判断することができる。

図２は、ＩＥＥＥ ８０２．１１により支援される無線ＬＡＮシステムの物理階層アーキテクチャを示した図である。

ＩＥＥＥ ８０２．１１の物理階層アーキテクチャ（ＰＨＹａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）は、ＰＬＭＥ（ＰＨＹ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）副階層２１０、ＰＭＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）副階層２００で構成される。ＰＬＭＥは、ＭＬＭＥ（ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）と協調して物理階層の管理機能を提供する。ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＭＡＣ副階層２２０とＰＭＤ副階層２００との間でＭＡＣ階層の指示にしたがってＭＡＣ副階層２２０から受けたＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）をＰＭＤ副階層に伝達したり、ＰＭＤ副階層２００からくるフレームをＭＡＣ副階層２２０に伝達する。ＰＭＤ副階層２００は、ＰＬＣＰ下位階層であって、無線媒体を介した２つのステーション間の物理階層個体（ｅｎｔｉｔｙ）の送受信が可能なようにする。ＭＡＣ副階層２２０が伝達したＭＰＤＵは、ＰＬＣＰ副階層２１０でＰＳＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と称する。ＭＰＤＵは、ＰＳＤＵと類似するが、複数のＭＰＤＵをアグリゲーション（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）したＡ−ＭＰＤＵ（ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＰＤＵ）が伝達された場合、個々のＭＰＤＵとＰＳＤＵは互いに相違することができる。

ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＰＳＤＵをＭＡＣ副階層２２０から受けてＰＭＤ副階層２００に伝達する過程において物理階層送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを加える。このときに付加されるフィールドは、ＰＳＤＵにＰＬＣＰプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）、ＰＬＣＰヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）、コンボリューションエンコーダをゼロの状態（ｚｅｒｏ ｓｔａｔｅ）に返すのに必要なテールビット（Ｔａｉｌ Ｂｉｔｓ）などになり得る。ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＰＰＤＵを生成し伝送するのに必要な制御情報と受信ＳＴＡがＰＰＤＵを受信し解析するのに必要な制御情報を含むＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータをＭＡＣ副階層から伝達される。ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＰＳＤＵを含むＰＰＤＵを生成するにあってＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータに含まれた情報を使用する。

ＰＬＣＰプリアンブルは、ＰＳＤＵが伝送される前に受信機として同期化機能とアンテナダイバシティを準備させる役割をする。データフィールドは、ＰＳＤＵにパディングビット等、スクランブラを初期化するためのビットシーケンスを備えるサービスフィールド及びテールビット等が加えられたビットシーケンスがエンコーディングされたコード化シーケンス（ｃｏｄｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を備えることができる。このとき、エンコーディング方式は、ＰＰＤＵを受信するＳＴＡで支援されるエンコーディング方式によってＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｉｎｇ）エンコーディングまたはＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）エンコーディングのうち、１つで選択され得る。ＰＬＣＰヘッダには、伝送するＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に関する情報を含むフィールドが含まれるが、これは、後述の図３ないし図５を参照してより具体的に説明する。

ＰＬＣＰ副階層２１０では、ＰＳＤＵに上述したフィールドを付加してＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を生成し、ＰＭＤ副階層を経て受信ステーションに伝送し、受信ステーションは、ＰＰＤＵを受信してＰＬＣＰプリアンブル、ＰＬＣＰヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。受信ステーションのＰＬＣＰ副階層は、ＰＬＣＰプリアンブル及びＰＬＣＰヘッダに含まれた制御情報を含むＲＸＶＥＣＴＯＲパラメータをＭＡＣ副階層に伝達して受信状態でＰＰＤＵを解析し、データを取得できるようにする。

図３及び図４は、本発明の実施形態が適用され得る無線ＬＡＮシステムにおいて使用されるＰＰＤＵのフォーマットを示したブロック図である。以下において、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ以前の既存の無線ＬＡＮ標準であるＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇに基づくレガシ無線ＬＡＮシステムで動作するＳＴＡをレガシＳＴＡ（Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＡ；Ｌ−ＳＴＡ）という。また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎに基づくＨＴ無線ＬＡＮシステムでＨＴを支援できるＳＴＡをＨＴ−ＳＴＡという。

図３（ａ）は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ以前の既存の無線ＬＡＮシステム標準であるＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇで使用されていたＰＰＤＵであるレガシＰＰＤＵ（Ｌｅｇａｃｙ ＰＰＤＵ；Ｌ−ＰＰＤＵ）フォーマットを示す。したがって、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ標準が適用されたＨＴ無線ＬＡＮシステムでレガシＳＴＡ（Ｌ−ＳＴＡ）がこのようなフォーマットを有するＬ−ＰＰＤＵを送受信することができる。

図３（ａ）に示すように、Ｌ−ＰＰＤＵ３１０は、Ｌ−ＳＴＦ３１１、Ｌ−ＬＴＦ３１２、Ｌ−ＳＩＧフィールド３１３、及びデータフィールド３１４を備える。

Ｌ−ＳＴＦ３１１は、フレームタイミング取得（ｆｒａｍｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コンバージョンス（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、粗い（ｃｏａｒｓｅ）周波数取得などに使用する。

Ｌ−ＬＴＦ３１２は、周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｆｓｅｔ）及びチャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）に使用する。

Ｌ−ＳＩＧフィールド３１３は、データフィールド３１４を復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及びデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）するための制御情報を含む。

図３（ｂ）は、Ｌ−ＳＴＡとＨＴ−ＳＴＡとが共存できるようにするＨＴ混合（ＨＴ−ｍｉｘｅｄ）ＰＰＤＵフォーマットのブロック図である。図３（ｂ）に示すように、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０は、Ｌ−ＳＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、Ｌ−ＳＩＧ３２３、ＨＴ−ＳＩＧ３２４、ＨＴ−ＳＴＦ３２５及び複数のＨＴ−ＬＴＦ３２６並びにデータフィールド３２７を備える。

Ｌ−ＳＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、及びＬ−ＳＩＧフィールド３２３は、図３（ａ）の図面符号３１１、３１２、及び３１３が指すことと各々同じである。したがって、Ｌ−ＳＴＡは、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０を受信してもＬ−ＬＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、及びＬ−ＳＩＧ３２３を介してデータフィールドを解析することができる。ただし、Ｌ−ＬＴＦフィールド３２３は、ＨＴ−ＳＴＡがＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０を受信し、Ｌ−ＳＩＧフィールド３２３、ＨＴ−ＳＩＧ３２４、及びＨＴ−ＳＴＦ３２５を解読するために行うチャネル推定のための情報をさらに含むことができる。

ＨＴ−ＳＴＡは、Ｌ−ＳＩＧ３２３の後に出るＨＴ−ＳＩＧ３２４を介してＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０が自分のためのＰＰＤＵであることが分かり、これに基づいてデータフィールド３２７を復調しデコーディングすることができる。

ＨＴ−ＳＴＦ３２５は、ＨＴ−ＳＴＡのためのフレームタイミング同期、ＡＧＣコンバージョンスなどのために使用され得る。

ＨＴ−ＬＴＦ３２６は、データフィールド３２７の復調のためのチャネル推定に使用され得る。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、ＳＵ−ＭＩＭＯを支援するので、複数の空間ストリームに伝送されるデータフィールドの各々に対してチャネル推定のためにＨＴ−ＬＴＦ３２６は複数で構成され得る。

ＨＴ−ＬＴＦ３２６は、空間ストリームに対するチャネル推定のために使用されるＤａｔａ ＨＴ−ＬＴＦとフルチャネルサウンディング（ｆｕｌｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ）のために追加的に使用される拡張ＨＴ−ＬＴＦ（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ＨＴ−ＬＴＦ）で構成され得る。したがって、複数のＨＴ−ＬＴＦ３２６は、伝送される空間ストリームの個数より同じであるか、多いことがある。

ＨＴ−混合ＰＰＤＵ３２０は、Ｌ−ＳＴＡも受信してデータを取得できるようにするために、Ｌ−ＳＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、及びＬ−ＳＩＧフィールド３２３が最も先に伝送される。その後、ＨＴ−ＳＴＡのために伝送されるデータの復調及びデコーディングのために、ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４が伝送される。

ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４まではビームフォーミングを行わずに伝送してＬ−ＳＴＡ及びＨＴ−ＳＴＡが当該ＰＰＤＵを受信してデータを取得できるようにし、その後に伝送されるＨＴ−ＳＴＦ３２５、ＨＴ−ＬＴＦ３２６、及びデータフィールド３２７は、プリコーディングによる無線信号伝送が行われる。ここで、プリコーディングをして受信するＳＴＡでプリコーディングによる電力が可変される部分を勘案できるようにＨＴ−ＳＴＦ３２５を伝送し、その後に複数のＨＴ−ＬＴＦ３２６及びデータフィールド３２７を伝送する。

ＨＴ無線ＬＡＮシステムで２０ＭＨｚを使用するＨＴ−ＳＴＡがＯＦＤＭシンボル当たり５２個のデータ副搬送波を使用するとしても、同じ２０ＭＨｚを使用するＬ−ＳＴＡは依然としてＯＦＤＭシンボル当たり４８個のデータ副搬送波を使用する。既存のシステムと互換（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を支援するために、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０フォーマットでＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は、Ｌ−ＬＴＦ３２２を用いてデコーディングされるので、ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は、４８×２個のデータ副搬送波で構成される。その後、ＨＴ−ＳＴＦ３２５、ＨＴ−ＬＴＦ４２６は、ＯＦＤＭシンボル当たり５２個のデータ副搬送波で構成される。その結果、ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は、１／２、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で支援されるため、各ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は２４ビットで構成されており、合計４８ビットで伝送される。すなわち、Ｌ−ＳＩＧフィールド３２３とＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４のためのチャネル推定はＬ−ＬＴＦ３２２を用い、Ｌ−ＬＴＦ３２２を構成するビット列は下記の数式１のように表現される。Ｌ−ＬＴＦ３２２は、１シンボル当たりＤＣ副搬送波を除いた４８個のデータ副搬送波で構成される。

図３（ｃ）は、ＨＴ−ＳＴＡのみが使用できるＨＴ−Ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄ ＰＰＤＵ３３０フォーマットを示したブロック図である。図３（ｃ）に示すように、ＨＴ−ＧＦ ＰＰＤＵ３３０は、ＨＴ−ＧＦ−ＳＴＦ３３１、ＨＴ−ＬＴＦ１（３３２）、ＨＴ−ＳＩＧ３３３、複数のＨＴ−ＬＴＦ２（３３４）、及びデータフィールド３３５を備える。

ＨＴ−ＧＦ−ＳＴＦ３３１は、フレームタイミング取得及びＡＧＣのために使用される。

ＨＴ−ＬＴＦ１（３３２）は、チャネル推定のために使用される。

ＨＴ−ＳＩＧ３３３は、データフィールド３３５の復調及びデコーディングのために使用される。

ＨＴ−ＬＴＦ２（３３４）は、データフィールド３３５の復調のためのチャネル推定に使用される。同様に、ＨＴ−ＳＴＡは、ＳＵ−ＭＩＭＯを使用し、複数の空間ストリームに伝送されるデータフィールドの各々に対してチャネル推定を要するので、ＨＴ−ＬＴＦ３２６は複数で構成され得る。

複数のＨＴ−ＬＴＦ２（３３４）は、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０のＨＴ−ＬＴＦ３２６と同様に、複数のＤａｔａ ＨＴ−ＬＴＦと複数の拡張ＨＴ−ＬＴＦで構成され得る。

図３（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）に示されたそれぞれのデータフィールド３１４、３２７、３３５は、各々サービス（ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールド、スクランブルされたＰＳＤＵ、テールビット、及びパディングビットを備えることができる。サービスフィールドは、スクランブラを初期化するために使用され得る。サービスフィールドは１６ビットで設定され得る。この場合、スクランブラ初期化のためのビットは７ビットで実現され得る。テールフィールドは、コンボリューション（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）エンコーダを０の状態に返すのに必要なビットシーケンスで構成され得る。テールフィールドは、伝送されるデータをエンコーディングするのに使用されたＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｅ）エンコーダの個数に比例するビットサイズの割当を受けることができ、より詳細には、ＢＣＣ個数当たり６ビットを有するように実現され得る。

図４は、ＶＨＴを支援する無線ＬＡＮシステムで使用されるＰＰＤＵフォーマットの一例を示した図である。

図４に示すように、ＰＰＤＵ４００は、Ｌ−ＳＴＦ４１０、Ｌ−ＬＴＦ４２０、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０、ＶＨＴ−ＳＴＦ４５０、ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０、及びデータフィールド４８０を備えることができる。

ＰＨＹを構成するＰＬＣＰ副階層は、ＭＡＣ階層から伝達されたＰＳＤＵに必要な情報を加えてデータフィールド４８０に変換し、Ｌ−ＳＴＦ４１０、Ｌ−ＬＴＦ４２０、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０、ＶＨＴ−ＳＴＦ４５０、ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０、ＶＨＴ−ＳＩＧＢ４７０などのフィールドを加えてＰＰＤＵ４００を生成し、ＰＨＹを構成するＰＭＤ副階層を介して１つまたはそれ以上のＳＴＡに伝送する。ＰＬＣＰ副階層がＰＰＤＵを生成するのに必要な制御情報とＰＰＤＵに含めて伝送して受信ＳＴＡがＰＰＤＵを解析するのに使用される制御情報とは、ＭＡＣ階層から伝達されたＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータから提供される。

Ｌ−ＳＴＦ４１０は、フレームタイミング取得（ｆｒａｍｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コンバージョンス（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、粗い（ｃｏａｒｓｅ）周波数取得などに使用される。

Ｌ−ＬＴＦ４２０は、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０及びＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０の復調のためのチャネル推定に使用する。

Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０は、Ｌ−ＳＴＡがＰＰＤＵ４００を受信し、これを解析してデータを取得するのに使用される。Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０は、レート（ｒａｔｅ）サブフィールド、長さ（ｌｅｎｇｔｈ）サブフィールド、パリティビット及びテール（ｔａｉｌ）フィールドを備える。レートサブフィールドは、現在伝送されるデータに対するビットレート（ｂｉｔ ｒａｔｅ）を指示する値に設定される。

長さサブフィールドは、ＭＡＣ階層がＰＨＹ階層に伝送することを要請するＰＳＤＵのオクテット長さを指示する値に設定される。このとき、ＰＳＤＵのオクテット長さの情報と関連したパラメータであるＬ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、伝送時間と関連したパラメータであるＴＸＴＩＭＥパラメータに基づいて決定される。ＴＸＴＩＭＥは、ＭＡＣ階層がＰＳＤＵ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）の伝送のために要請した伝送時間に対応して、ＰＨＹ階層がＰＳＤＵを含むＰＰＤＵ伝送のために決定した伝送時間を示す。したがって、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、時間と関連したパラメータであるため、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０に含まれた長さサブフィールドは、伝送時間と関連した情報を含むようになる。

ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、ＰＰＤＵを受信するＳＴＡ等がＰＰＤＵ４００を解析するために必要な制御情報（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、またはシグナル情報（ｓｉｇｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ））を含んでいる。ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、２つのＯＦＤＭシンボルに伝送される。これにより、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、ＶＨＴ−ＳＩＧＡ１フィールド及びＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドに分けられることができる。ＶＨＴ−ＳＩＧＡ１フィールドは、ＰＰＤＵ伝送のために使用されるチャネル帯域幅情報、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）を使用するか否かと関連した識別情報、ＳＵまたはＭＵ−ＭＩＭＯのうち、ＰＰＤＵが伝送される方式を指示する情報、伝送方法がＭＵ−ＭＩＭＯであれば、ＡＰとＭＵ−ＭＩＭＯペアリングされた複数のＳＴＡである伝送対象ＳＴＡグループを指示する情報及び前記伝送対象ＳＴＡグループに含まれたそれぞれのＳＴＡに割り当てられた空間ストリームに関する情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドは、短いＧＩ（ｓｈｏｒｔ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）関連情報を含む。

ＭＩＭＯ伝送方式を指示する情報及び伝送対象ＳＴＡグループを指示する情報は、１つのＭＩＭＯ指示情報で実現されることができ、その一例として、グループＩＤで実現されることができる。グループＩＤは、特定範囲を有する値に設定されることができ、範囲中の特定値は、ＳＵ−ＭＩＭＯ伝送技法を指示し、それ以外の値は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法でＰＰＤＵ４００が伝送される場合、当該伝送対象ＳＴＡグループに対する識別子として使用され得る。

グループＩＤが、当該ＰＰＤＵ４００がＳＵ−ＭＩＭＯ伝送技法によって伝送されることを指示すれば、ＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドは、データフィールドに適用されたコーディング技法がＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ）であるか、またはＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）コーディングであるかを指示するコーディング指示情報と、伝送者−受信者間チャネルに対するＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）情報を含む。また、ＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドは、ＰＰＤＵの伝送対象ＳＴＡのＡＩＤ及び／又は前記ＡＩＤの一部ビットシーケンスを含む部分ＡＩＤ（ｐａｒｔｉａｌ ＡＩＤ）を備えることができる。

グループＩＤが、当該ＰＰＤＵ４００がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法によって伝送されることを指示すれば、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、ＭＵ−ＭＩＭＯペアリングされた受信ＳＴＡ等に伝送が意図されるデータフィールドに適用されたコーディング技法がＢＣＣであるか、またはＬＤＰＣコーディングであるかを指示するコーディング指示情報が含まれる。この場合、各受信ＳＴＡに対するＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）情報は、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０に含まれることができる。

ＶＨＴ−ＳＴＦ４５０は、ＭＩＭＯ伝送においてＡＧＣ推定の性能を改善するために使用される。

ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０は、ＳＴＡがＭＩＭＯチャネルを推定するのに使用される。次世代無線ＬＡＮシステムは、ＭＵ−ＭＩＭＯを支援するので、ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０は、ＰＰＤＵ４００が伝送される空間ストリームの個数の分だけ設定され得る。追加的に、フルチャネルサウンディング（ｆｕｌｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ）が支援され、これが行われた場合、ＶＨＴ ＬＴＦの数はより多くなり得る。

ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０は、ＭＩＭＯペアリングされた複数のＳＴＡがＰＰＤＵ４００を受信してデータを取得するのに必要な専用制御情報を含む。したがって、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０に含まれた制御情報が、現在受信されたＰＰＤＵ４００がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送されたことであると指示した場合にのみＳＴＡはＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０をデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）するように設計されることができる。逆に、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０に含まれた制御情報が、現在受信されたＰＰＤＵ４００は単一ＳＴＡのためのもの（ＳＵ−ＭＩＭＯを含む）であることを指す場合、ＳＴＡは、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０をデコーディングしないように設計され得る。

ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０は、各ＳＴＡ等に対するＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）に関する情報及びレートマッチング（ｒａｔｅ−ｍａｔｃｈｉｎｇ）に関する情報を含むことができる。また、各ＳＴＡ等のためのデータフィールドに含まれたＰＳＤＵ長さを指示する情報を含むことができる。ＰＳＤＵの長さを指示する情報は、ＰＳＤＵのビットシーケンスの長さを指示する情報によりオクテット単位で指示することができる。一方、ＰＰＤＵがＳＵ伝送される場合、ＭＣＳに関する情報はＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０に含まれるので、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０には含まれないこともある。ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０の大きさは、ＭＩＭＯ伝送の類型（ＭＵ−ＭＩＭＯまたはＳＵ−ＭＩＭＯ）及びＰＰＤＵ伝送のために使用するチャネル帯域幅によって異なり得る。

データフィールド４８０は、ＳＴＡに伝送が意図されるデータを備える。データフィールド４８０は、ＭＡＣ階層でのＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）が伝達されたＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）とスクランブラを初期化するためのサービス（ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールド、コンボリューション（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）エンコーダをゼロ状態（ｚｅｒｏ ｓｔａｔｅ）に返すのに必要なビットシーケンスを含むテール（ｔａｉｌ）フィールド及びデータフィールドの長さを規格化するためのパディングビットを備える。ＭＵ伝送である場合、各ＳＴＡに伝送されるデータフィールド４８０に各々伝送が意図されるデータユニットが含まれ得るし、データユニットは、Ａ−ＭＰＤＵ（ａｇｇｒｅｇａｔｅ ＭＰＤＵ）でありうる。

図１のように与えられた無線ＬＡＮシステムでＡＰ１０がＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、及びＳＴＡ３（２３）にデータを伝送しようとする場合、ＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、ＳＴＡ３（２３）、及びＳＴＡ４（２４）を含むＳＴＡグループにＰＰＤＵを伝送することができる。この場合、図４のように、ＳＴＡ４（２４）に割り当てられた空間ストリームはないように割り当てることができ、ＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、及びＳＴＡ３（２３）の各々に特定個数の空間ストリームを割り当て、これにより、データを伝送することができる。図４のような例示においてＳＴＡ１（２１）には１個の空間ストリーム、ＳＴＡ２（２２）には３個の空間ストリーム、ＳＴＡ３（２３）には２個の空間ストリームが割り当てられていることが分かる。

多重アンテナを用いてＭＩＭＯ伝送技法を支援する無線ＬＡＮシステムの特徴は、複数個の空間ストリームを伝送することにより、システムの処理率を向上させることができるということである。複数のＳＴＡが存在する状況でデータ伝送をしようとする特定ＳＴＡへのビームフォーミング（ｂｅａｍ ｆｏｒｍｉｎｇ）が求められ、これにより、チャネルサウンディング（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ）を介したチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）がフィードバックされる。

無線ＬＡＮシステムでは、２つのタイプのチャネルサウンディング方法を提供する。１つは、データフィールドを含むＰＰＤＵに基づく方法であり、他の１つは、データフィールドを含まないＰＰＤＵフォーマットを有するＮＤＰ（Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ）に基づく方法である。ＮＤＰに基づいてチャネルサウンディングを行おうとする場合、ＮＤＰを伝送することを知らせるＮＤＰ報知を指示するＰＰＤＵが先に伝送されなければならない。これは、ＰＰＤＵのＨＴ制御フィールドにＮＤＰ報知を指示するシグナリング情報を含めて伝送するか、または別に定義されたＮＤＰＡ（Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを伝送することで実現されることができる。

図５は、次世代無線ＬＡＮシステムでＮＤＰを用いたチャネルサウンディング方法を示した図である。本例示においてＡＰは、３個の伝送対象ＳＴＡにデータを伝送するために、３個の伝送対象ＳＴＡに対してチャネルサウンディングを行う。ただし、ＡＰは、１つのＳＴＡに対してチャネルサウンディングを行うこともできる。

図５に示すように、ＡＰは、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３にＮＤＰＡフレームを伝送する（Ｓ５１０）。ＮＤＰＡフレームは、チャネルサウンディングが開始され、ＮＤＰが伝送されることを知らせる。ＮＤＰＡフレームは、サウンディング報知フレーム（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）と呼ばれることができる。

ＮＤＰＡフレームは、チャネルを推定し、チャネル状態情報を含むフィードバックフレームをＡＰに伝送するＳＴＡを識別するための情報を含む。すなわち、ＳＴＡは、ＮＤＰＡフレームの受信によってチャネルサウンディングに参加するＳＴＡであるか否かを決定する。これにより、ＡＰは、サウンディング対象ＳＴＡに関する情報を含むＳＴＡ情報フィールドをＮＤＰＡフレームに含めて伝送する。ＳＴＡ情報フィールドは、サウンディング対象ＳＴＡごとに１つずつ含まれることができる。

次いで、伝送されるＮＤＰに対応してフィードバックフレームを伝送するＳＴＡを識別するための情報を知らせる。ＭＵ−ＭＩＭＯチャネルサウンディングのために、少なくとも１つ以上の対象ＳＴＡでＮＤＰＡフレームを伝送する場合、ＡＰは、ＮＤＰＡフレームをブロードキャスティングする。それに対し、ＳＵ−ＭＩＭＯチャネルサウンディングのために、１つの対象ＳＴＡでＮＤＰＡフレームを伝送する場合、ＡＰは、ＮＤＰＡフレームの受信者住所情報を当該対象ＳＴＡのＭＡＣ住所として設定し、ユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）で伝送することができる。

下記の表２は、ＮＤＰＡフレームに含まれるＳＴＡ情報フィールドフォーマットの一例を示す。

前記表２において、ＮｃはＮＤＰを受信し、これに対する応答としてサウンディング対象ＳＴＡがＡＰに伝送するフィードバック情報のうち、ビームフォーミングフィードバック行列（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｍａｔｒｉｃｅｓ）の列（ｃｏｌｕｍｎ）個数を指示する。

ＮＤＰＡフレームを受信したＳＴＡ等は、ＳＴＡ情報フィールドに含まれたＡＩＤサブフィールド値を確認し、自分がサウンディング対象ＳＴＡであるか否かを確認することができる。図５のような実施形態においてＮＤＰＡフレームには、ＳＴＡ１のＡＩＤを含むＳＴＡ情報フィールド、ＳＴＡ２のＡＩＤを含むＳＴＡ情報フィールド、及びＳＴＡ３のＡＩＤを含むＳＴＡ情報フィールドが含まれ得る。

ＡＰは、ＮＤＰＡフレーム伝送に続いてＮＤＰを対象ＳＴＡに伝送する（Ｓ５２０）。ＮＤＰは、図４のようなＰＰＤＵフォーマットからデータフィールドが省略されたフォーマットを有することができる。ＮＤＰフレームは、ＡＰにより特定プリコーディング行列（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ）に基づいてプリコーディング（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）され、サウンディング対象ＳＴＡに伝送される。したがって、サウンディング対象ＳＴＡ等は、ＮＤＰのＶＨＴ−ＬＴＦに基づいてチャネルを推定し、チャネル状態情報を取得する。

ＮＤＰ伝送の際、ＮＤＰに含まれた制御情報として、データフィールドに含まれたＰＳＤＵ長さ、または前記ＰＳＤＵに含まれたＡ−ＭＰＤＵ（Ａｇｇｒｅｇａｔｅ−ＭＡＣ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）の長さを指示する長さ情報は０に設定され、ＮＤＰの伝送対象ＳＴＡの数を指示する情報は１に設定される。ＮＤＰ伝送のために使用された伝送技法がＭＵ−ＭＩＭＯであるか、ＳＵ−ＭＩＭＯであるかを指示し、伝送対象ＳＴＡグループを指示するグループＩＤは、ＳＵ−ＭＩＭＯ伝送を指示する値に設定される。伝送対象ＳＴＡに割り当てられる空間ストリーム個数を指示する情報は、ＭＵ−ＭＩＭＯまたはＳＵ−ＭＩＭＯを介して伝送対象ＳＴＡに伝送される空間ストリームの個数を指示するように設定される。ＮＤＰ伝送のために使用されるチャネル帯域幅情報は、ＮＤＰＡフレーム伝送のために使用された帯域幅値に設定され得る。

ＳＴＡ１は、フィードバックフレームをＡＰに伝送する（Ｓ５３１）。フィードバックフレーム伝送に使用されるチャネル帯域幅情報は、ＮＤＰＡフレーム伝送のために使用されたチャネル帯域幅より狭いか、同一に設定され得る。

ＡＰは、ＳＴＡ１からフィードバックフレームを受信した後、フィードバックポールフレーム（ｆｅｅｄｂａｃｋ ｐｏｌｌ ｆｒａｍｅ）をＳＴＡ２に伝送する（Ｓ５４１）。フィードバックポールフレームは、受信ＳＴＡとしてフィードバックフレーム伝送を要請するためのフレームである。フィードバックポールフレームは、フィードバックフレーム伝送を要請するＳＴＡにユニキャスト方式で伝送される。フィードバックポールフレームを受信したＳＴＡ２は、ＡＰにフィードバックフレームを伝送する（Ｓ５３２）。次いで、ＡＰは、ＳＴＡ３にフィードバックポールフレームを伝送し（Ｓ５４２）、ＳＴＡ３は、フィードバックポールフレームに対応してフィードバックフレームをＡＰに伝送する（Ｓ５３３）。

無線ＬＡＮシステムでデータを伝送するチャネル帯域幅は様々でありうる。様々な帯域幅に対してチャネルを推定するために、様々な帯域幅に対するチャネル情報をフィードバックすることができる。ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムでは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、連続的な１６０ＭＨｚ（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ １６０ＭＨｚ）及び不連続的な１６０（８０＋８０）ＭＨｚ（ｎｏｎｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ １６０ＭＨｚ）帯域幅を支援する。したがって、各帯域幅に対するチャネル情報をフィードバックするので、チャネルフィードバック情報が多くなり得る。

本発明においてＳＴＡにより行われるチャネル推定によるチャネル状態情報は、ＳＴＡがＡＰに伝送するフィードバックフレームに含まれて伝送される。フィードバックフレームのチャネル状態情報は、チャネル情報フィールド及びチャネル情報制御フィールドで実現されることができる。下記の表３及び表４は、チャネル情報制御フィールド及びチャネル情報フィールドのフォーマットを示す。

表４に記載されたチャネル情報フィールドの情報は、表３に記載されたチャネル制御フィールドに含まれた情報に基づいて解析され得る。

一方、近年、スマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）、ｅ−Ｈｅａｌｔｈ、ユビキタスのような様々な通信サービスが登場しつつ、これを支援するためのＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ Ｍａｃｈｉｎｅ）技術が脚光を浴びている。温度・湿度などを感知するセンサと、カメラ、ＴＶなどの家電製品、工場の工程機械、自動車のような大型機械まで、Ｍ２Ｍシステムを構成する１つの要素となり得る。Ｍ２Ｍシステムを構成する要素は、無線ＬＡＮ通信に基づいてデータを送受信することができる。Ｍ２Ｍシステムを構成する装置が無線ＬＡＮを支援し、ネットワークを構成した場合、これを以下においてＭ２Ｍ無線ＬＡＮシステムという。

Ｍ２Ｍを支援する無線ＬＡＮシステムの特性は、下記のとおりである。

１）多数のＳＴＡ：Ｍ２Ｍは、既存のネットワークとは異なり、多数のＳＴＡがＢＳＳ内に存在することを仮定する。個人が所有した装置のみならず、家、会社などに設置されたセンサなどを全て考慮するためである。したがって、１つのＡＰに相当多い数のＳＴＡが接続され得る。

２）各ＳＴＡ当たり、低いトラフィック負荷（ｔｒａｆｆｉｃ ｌｏａｄ）：Ｍ２ＭシステムでＳＴＡは、周辺の情報を収集して報告するトラフィックパターンを有するので、頻繁に送る必要がなく、その情報の量も少ない方である。

３）上向きリンク（ｕｐｌｉｎｋ）中心の通信：Ｍ２Ｍは主に、下向きリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）で命令を受信して行動を取った後、結果データを上向きリンクに報告する構造を有する。主なデータは一般的に上向きリンクに伝送されるので、Ｍ２Ｍを支援するシステムでは上向きリンクが中心となる。

４）ＳＴＡのパワー管理：Ｍ２Ｍ端末は主にバッテリーで動作し、ユーザが頻繁に充電し難い場合が多い。したがって、バッテリー消費を最小化するためのパワー管理方法が求められる。

５）自動復旧機能：Ｍ２Ｍシステムを構成する装置は、特定状況で人が直接操作し難いため、自ら復旧する機能が必要である。

このような特性を有するＭ２Ｍ通信を１つの使用例（ｕｓｅ ｃａｓｅ）とする無線ＬＡＮ標準が論議されている。Ｍ２Ｍ無線ＬＡＮシステムの著しい特徴は、ＴＶ ＷＳを除いた１ＧＨｚ以下の非免許帯域で既存の室内中心の無線ＬＡＮに比べて極めて広いカバレッジ（例えば、１ｋｍまで）を有するという点である。すなわち、既存の無線ＬＡＮシステムで２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯域を使用したこととは異なり、７００〜９００ＭＨｚに代表される１ＧＨｚ以下の帯域で無線ＬＡＮシステムが運用される場合、当該帯域の伝播特性によって同一伝送パワーに比べてＡＰのカバレッジが２〜３倍ほど拡張される。この場合、１つのＡＰ当たり非常に多くの数のＳＴＡが接続できるという特徴を有する。Ｍ２Ｍ無線ＬＡＮシステムで考慮している使用例は以下のとおりである。

使用例１：センサ及び計器（ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ ｍｅｔｅｒｓ）

− １ａ：スマートグリッド−ポーリングのための計器（ｍｅｔｅｒ ｔｏ ｐｏｌｅ）

− １ｃ：環境に対する／農業に対するモニターリング（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ／ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）

− １ｄ：産業プロセスセンサ（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒｓ）

− １ｅ：ヘルスケア（ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）

− １ｆ：ヘルスケア（ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）

− １ｇ：家庭／ビル自動化（ｈｏｍｅ／ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）

− １ｈ：家庭センサ（ｈｏｍｅ ｓｅｎｓｏｒｓ）

使用例２：バックホールセンサ及び計量データ（ｂａｃｋｈａｕｌ ｓｅｎｓｏｒ ａｎｄ ｍｅｔｅｒ ｄａｔａ）

− センサのバックホール集合（ｂａｃｋｈａｕｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒｓ）

− 産業センサのバックホール集合（ｂａｃｋｈａｕｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｅｎｓｏｒｓ）

使用例３：拡張された範囲のＷｉ−Ｆｉ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ Ｗｉ−Ｆｉ）

− 室外拡張された範囲のホットスポット（ｏｕｔｄｏｏｒ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ ｈｏｔｓｐｏｔ）

− セルラートラフィックオフローディングのための室外Ｗｉ−Ｆｉ（ｏｕｔｄｏｏｒ Ｗｉ−Ｆｉ ｆｏｒ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ）

上記使用例１のセンサ及び計器の場合が、前述したＭ２Ｍ支援無線ＬＡＮ通信に関する代表的な使用例に該当し得る。これによれば、様々な種類のセンサ装置が無線ＬＡＮのＡＰに接続されてＭ２Ｍ基盤通信をすることができる。特に、スマートグリッドの場合、最大６０００個のセンサ装置が１つのＡＰに接続できる。

使用例２であるバックホールセンサ及び計器データの場合は、広いカバレッジを提供するＡＰがＩＥＥＥ ８０２．１５．４ｇのような他のシステムのバックホールリンク役割をする場合である。

使用例３は、拡張された家庭カバレッジ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｈｏｍｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ）、キャンパスワイドカバレッジ（ｃａｍｐｕｓ ｗｉｄｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ）、ショッピングモール（ｓｈｏｐｐｉｎｇ ｍａｌｌ）のような室外拡張された範囲のホットスポット通信を目的とする場合と、ＡＰがセルラーモバイル通信のトラフィックオフローディングを支援することにより、過負荷されたセルラートラフィックを分散させようとする場合を目標とする使用例である。

図６は、各国家別／地域別帯域計画によるＭ２Ｍ無線ＬＡＮシステムのチャネル化（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ）の例示を示した図である。

図６に示すように、各国家別／地域別に１ＧＨｚ以下の帯域での可用周波数帯域が互いに相違するので、様々な形態のチャネル化が適用され得ることが分かる。最も可用周波数帯域の大きい米国の場合にも、図６のように最小帯域幅を１ＭＨｚとする場合、最大１６ＭＨｚチャネル帯域幅まで使用可能であることが分かる。このように、Ｍ２Ｍ無線ＬＡＮシステムでは、既存の無線ＬＡＮシステムに比べて非常に小さいチャネル帯域幅を使用してデータを送受信するようになる。

一方、Ｍ２Ｍ無線ＬＡＮシステムのように、ＡＰによりサービスが提供されるＢＳＳが広いカバレッジを有し、複数のＳＴＡがＡＰに接続され得る環境では、図６のような制限されたスペクトルを最大に活用するために、狭帯域チャネル伝送（ｎａｒｒｏｗ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が効果的でありうる。しかし、全体ＢＳＳを単一狭帯域チャネルで運営することは、干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）及びフェーディング危険（ｆａｄｉｎｇ ｒｉｓｋ）を加重させる恐れがある。

無線ＬＡＮシステムのように狭帯域周波数環境では、周波数選択チャネル接近（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）メカニズムが求められ得る。

図７は、本発明の実施形態に係るＭ２Ｍ無線ＬＡＮシステムの狭帯域周波数環境で周波数選択チャネル接近メカニズムの概念を示した図である。

周波数選択チャネル接近は、サブチャネル別にＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）に大きい差異を見せる場合、ＳＮＲの最も良いサブチャネルを選択して伝送することを意味する。

図７に示すように、チャネルＮは、４個の２ＭＨｚサブチャネルを含む８ＭＨｚチャネルに該当する。４個のサブチャネルの各々に対してＳＮＲが大きい差異を有することが分かる。この場合、ＳＮＲの最も高いサブチャネル１を使用してＰＰＤＵを伝送することが好ましいということが分かる。

このような周波数選択チャネル接近に基づく送受信方法が無線ＬＡＮシステムに適用されるために、複数のサブチャネルのうち、ＳＮＲの最も高いサブチャネルを選択する手順が求められる。具体的に、各ＳＴＡがサブチャネル別のチャネル品質をＡＰに報告し、ＡＰがＳＴＡ別の最善のチャネルを選択的に割り当てることができる過程が求められる。

これにより、本発明では、ＢＳＳは相対的にさらに大きいＢＳＳ帯域幅で運営される環境で、ＡＰは、各ＳＴＡにデータフレームを伝送するために最善の可用のサブチャネルを割り当て、データフレームを少なくとも１つ以上のＳＴＡに伝送する方法を提案する。少なくとも１つのＳＴＡにデータフレームを伝送することは、ＤＬ−ＦＤＭＡ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）タイプでデータフレームを伝送することでありうる。すなわち、ＤＬトラフィックは、ＡＰから全てのサブチャネルにわたってＤＬ−ＦＤＭＡ形態で伝送され得るが、ＳＴＡは、特定の割り当てを受けたサブチャネルでＵＬトラフィックのためのフレームを伝送する方式である。

図８は、本発明の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムで使用するチャネルの例示を示した図である。

図８に示すように、それぞれのサブチャネルであるＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、またはＣＨ４はそれ自体で互いに異なる２ＭＨｚチャネルを指すものでありうる。また、一例として、ＣＨ１＆ＣＨ２は、前記ＣＨ１及びＣＨ２を合わせた４ＭＨｚチャネルを指すものである。ＣＨ１＆ＣＨ２＆ＣＨ３＆ＣＨ４は、前記ＣＨ１ないしＣＨ４を全て合わせた８ＭＨｚチャネルを指すものである。図８に示されたチャネルの使用例は、以下、本発明の実施形態を説明するにあって便宜のための１つの例示であり、本発明で提案するＤＬ−ＦＤＭＡメカニズムは、一般的な他のチャネル化に対しても拡張適用することができる。特に、非連続的なチャネル（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ ｃｈａｎｎｅｌ）に対しても指すサブチャネルが非連続的なだけであり、そのまま使用され得る。例えば、ＣＨ１＆ＣＨ３の非連続的な４ＭＨｚチャネルに対しても本発明で提案するＤＬ−ＦＤＭＡ伝送が可能でありえる。

以下では、上記のようなチャネル状況でＤＬ−ＦＤＭＡに基づくフレーム送受信方法について詳述する。

図９は、本発明の実施形態に係るＤＬ−ＦＤＭＡ基盤フレーム送受信方法を示した図である。

図９に示すように、ＡＰは、８ＭＨｚ全体帯域に対してチャネル接近のための競争（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）を行い、該当する帯域に対する接近権限を取得する。

ＡＰは、ＮＤＰ伝送を知らせるＮＤＰＡフレームを伝送する（Ｓ９１０）。ＮＤＰＡフレームは、２ＭＨｚサブチャネル単位で４個の複製されたＰＰＤＵフォーマット（ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ ＰＰＤＵ ｆｏｒｍａｔ）に伝送される。図５において上述したＮＤＰ基盤のチャネルサウンディング方法のように、ＮＤＰＡフレームはチャネルを推定し、チャネル状態情報を含むフィードバックフレームをＡＰに伝送するＳＴＡを識別するための情報を含む。すなわち、ＮＤＰに対して応答しなければならないＳＴＡ等を指示する情報が含まれる。ＳＴＡ等を指示する情報は、ＳＴＡ等がグループ化されて当該グループを指示する指示子または個別ＳＴＡを指示する指示子等が含まれ得る。個別ＳＴＡを指示する指示子は、当該ＳＴＡのＡＩＤの一部または全部でありうる。

ＡＰは、ＮＤＰＡフレームに続いてＮＤＰフレームを伝送する（Ｓ９２０）。ＮＤＰもＮＤＰＡと同様に、２ＭＨｚサブチャネル単位で４個の複製されたＰＰＤＵフォーマットに伝送される。各ＳＴＡは、ＮＤＰに基づいてチャネル状態情報を推定して取得することができる。

ＮＤＰ伝送が終わると、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）のような特定区間経過後、ＮＤＰに対して１番目に応答することになっているＳＴＡ１がチャネル状態情報を含むフィードバックフレームをＡＰに伝送する（Ｓ９３２）。フィードバックフレームを介してＡＰに伝達されるチャネル状態情報は、前述した表３及び表４のように実現され得る。チャネル状態情報は、各サブキャリアインデックス別のビームフォーミングフィードバック行列Ｖに関する情報及び各空間ストリーム別の平均ＳＮＲに関する情報を含んで伝達される。また、チャネル状態情報は、２ＭＨｚサブチャネル別にチャネル関連情報が含まれ得る。すなわち、２ＭＨｚサブチャネル別に平均ＳＮＲ値と関連した情報が含まれ得る。

フィードバックフレームをＡＰが受信すれば、ＡＰは、ＳＴＡ１から受信したフィードバックフレームに含まれたチャネル状態情報に基づいてＳＴＡ１にデータフレーム伝送のために使用するチャネルを決定することができる。ＡＰは、ＳＴＡ１によって推定されたＳＮＲ値が最も高いサブチャネルをＳＴＡ１のために割り当てることと決定することができる。または、ＳＴＡ１によって推定されたＳＮＲ値が特定しきい値以上であるサブチャネルをＳＴＡ１のために割り当てることと決定することができる。以下において、ＳＴＡ２ないしＳＴＡ４からフィードバックフレームを受信し、当該ＳＴＡに割り当てるサブチャネルを決定することも前述した方法が適用され得る。

ＡＰがＳＴＡ１にデータフレームを伝送するとき、ＣＨ１ないしＣＨ４の全てを使用することと決定した場合、他のＳＴＡ等（ＳＴＡ２、ＳＴＡ３及び／又はＳＴＡ４）からフィードバックフレームを受信するためのポーリングは行わないこともある。

ＳＴＡ１にＣＨ１ないしＣＨ４のうち特定サブチャネルを使用してデータフレームを伝送することとした場合、ＡＰは、フィードバックポールフレーム伝送によるポーリングを行うことができる。ＡＰは、チャネル状態情報を含むフィードバックフレームを伝送することを要請するフィードバックポールフレームをＳＴＡ２に伝送する（Ｓ９４１）。ＳＴＡ２は、フィードバックポールフレームに対する応答としてフィードバックフレームをＡＰに伝送する（Ｓ９４２）。

ＡＰは、ＳＴＡ１に割り当てられたサブチャネル以外の全てのサブチャネルをＳＴＡ２に割り当ててデータフレームを伝送することと決定した場合、ポーリングを終了することができる。ただし、一部サブチャネルを割り当ててデータフレームを伝送することと決定した場合、ＡＰは、チャネル状態情報を含むフィードバックフレームを伝送することを要請するフィードバックポールフレームをＳＴＡ３に伝送する（Ｓ９５１）。ＳＴＡ２は、フィードバックポールフレームに対する応答としてフィードバックフレームをＡＰに伝送する（Ｓ９５２）。

ＡＰは、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２に割り当てられたサブチャネル以外の全てのサブチャネルをＳＴＡ３に割り当ててデータフレームを伝送することと決定した場合、ポーリングを終了することができる。それに対し、一部サブチャネルを割り当ててデータフレームを伝送することと決定した場合、ＡＰは、チャネル状態情報を含むフィードバックフレームを伝送することを要請するフィードバックポールフレームをＳＴＡ４に伝送する（Ｓ９６１）。ＳＴＡ４は、フィードバックポールフレームに対する応答としてフィードバックフレームをＡＰに伝送する（Ｓ９６２）。

ＡＰによって伝送されるフィードバックポールフレーム及び各ＳＴＡによって伝送されるフィードバックフレームは、ＮＤＰＡフレーム及びＮＤＰが伝送された全体チャネル帯域を介して伝送され得る。フィードバックポールフレーム及びフィードバックフレームは、８０ＭＨｚ ＰＰＤＵで伝送されるか、または８０ＭＨｚ複製されたＰＰＤＵフォーマットで伝送され得る。

上記のような方式によって特定ＳＴＡグループに属している各ＳＴＡにサブチャネルを割り当てることは多様に実現され得る。ただし、本実施形態において、ＳＴＡ１はＣＨ２、ＳＴＡ２はＣＨ４、ＳＴＡ３はＣＨ１、そしてＳＴＡ４はＣＨ３が割り当てられる状況を仮定する。

ＡＰは、各ＳＴＡのための最善のサブチャネルを決定した後、競争を介して８ＭＨｚの全体帯域に対する接近権限を取得し、ＤＬ−ＦＤＭＡ伝送方式でＰＰＤＵをＳＴＡ１ないしＳＴＡ４に伝送する（Ｓ９７０）。ＤＬ−ＦＤＭＡ伝送方式でＰＰＤＵを伝送することは、各ＳＴＡに割り当てられているチャネル別に互いに異なるデータフレームを各ＳＴＡに伝送することである。各ＳＴＡに伝送が意図されるデータフレームの伝送長さが一致しない場合、長さが最も長いデータフレームの長さを基準としてＰＰＤＵの長さが合わせられる。すなわち、特定チャネルを介して特定ＳＴＡに伝送が意図されるデータフレームの長さが、基準となるデータフレームの長さより短い場合、不足した長さの分だけヌルパーディング（ｎｕｌｌ ｐａｄｄｉｎｇ）が行われ得る。

このようなＤＬ−ＦＤＭＡ ＰＰＤＵのプリアンブル部分には、各ＳＴＡにいかなるサブチャネルが割り当てられているかを指示するサブチャネル割当情報が含まれ得る。すなわち、プリアンブル部分で、以後、サブチャネル別のデータフレームが、あるＳＴＡに伝送が意図されるデータであるかを指示することにより、以前にＮＤＰにフィードバックフレームとして応答していたＳＴＡ等は、自分がどのサブチャネルを割り当てられたか確認することができる。したがって、以後に各ＳＴＡ等は、自分が割り当てを受けた該当サブチャネル部分のみデコーディングしてデータを取得することができる。

サブチャネル割当情報は、各ＳＴＡ別に割り当てられた３ビットシーケンスが、当該ＳＴＡがいかなるＣＨを割り当てられたかを指示することで実現され得る。具体的に、サブチャネル割当情報は、下記の表５のように実現され得る。

上記のように実現されたチャネル割当情報の各ＳＴＡに対してプリアンブルに含まれようとすれば、合計１２ビットのビット空間が必要である。すなわち、ＳＴＡ等に対するチャネル割当情報は、プリアンブル内に１２ビットシーケンスで実現されることができる。ただし、上記のようなチャネル割当情報の実現は一例にすぎず、より多様にサブチャネルを割り当てようとする場合、各ＳＴＡに対してより多いビットが割り当てられ得るし、よりシンプルにサブチャネルを割り当てようとする場合、より少ないビットが割り当てられ得る。また、表５のチャネル割当例において、２つ以上のサブチャネルが割り当てられる場合、サブチャネル等は連続的な特性を有するが、非連続的なチャネル等が割り当てられることもできる。

ＰＰＤＵ伝送が完了した後、ＳＩＦＳのような特定区間後にＳＴＡは、自分が割り当てを受けたサブチャネルを介してＡＣＫフレームを伝送する（Ｓ９８０）。ＳＴＡ１ないしＳＴＡ４は、ＰＰＤＵを受信した後にＡＣＫフレームを同時に伝送する。これにより、ＤＬ−ＦＤＭＡ伝送技法によるＰＰＤＵ送受信が終了する。ＡＰは、特定ＳＴＡからＡＣＫを受信できなかった場合、特定ＳＴＡに割り当てられたサブチャネルを介して別のデータフレーム再伝送がなされ得る。

一方、上記のようなＤＬ−ＦＤＭＡ伝送技法に基づくデータフレーム送受信方法においてＳＴＡにサブチャネルを割り当てることは、上記のようにチャネルサウンディングによる方法のほかにも可能でありうる。図９の実施形態においてＳＴＡに割り当てるチャネルはＡＰによって決定されるが、これは、ＳＴＡによって割り当てられることが要請されるチャネルが決定され、当該チャネルに対して情報がＡＰにシグナリングされることもできる。この場合、ＡＰは、ＳＴＡから受信したチャネル割当情報に基づいてデータフレームを伝送することができる。

各ＳＴＡに割り当てるサブチャネルを決定することは、ＲＴＳ−ＣＴＳフレーム交換によって実現されることができる。ＡＰは、特定ＳＴＡに対して全体チャネル帯域を介してＲＴＳフレームを伝送する。ＲＴＳフレームは、サブチャネル単位で複製されたＰＰＤＵフォーマットに伝送されることができる。ＲＴＳフレームを受信したＳＴＡは、ＳＮＲ値の最も高いサブチャネルまたは特定ＳＮＲしきい値を超過する１つ以上のサブチャネルに対してＡＰにシグナリングすることができる。このために、ＳＴＡは、複製されたＰＰＤＵフォーマットのＣＴＳフレームをＡＰに伝送する。ＳＴＡによって割当が要請されるサブチャネルに伝送される個別ＣＴＳフレームは、当該サブチャネルがＳＴＡによって割当が要請されたサブフレームであることを指示する情報とともに伝送され得る。前記指示情報は、割当が要請されたか否かを指示する１ビットの指示ビットで実現され得る。前記指示情報は、前記個別ＣＴＳフレームがスクランブリングされる基盤となる初期スクランブリングシーケンス内に含まれることができる。

ＡＰは、１つまたはそれ以上のＳＴＡに対してＲＴＳ−ＣＴＳフレーム交換過程を行うことができる。したがって、ＡＰは、１つまたはそれ以上のＳＴＡから割当が要請されるサブチャネルに対する情報を取得することができる。ＡＰは、取得された情報に基づいて各ＳＴＡにサブチャネルを割り当て、ＤＬ−ＦＤＭＡ伝送技法によってデータフレームを伝送することができる。ＳＴＡに割り当てられたサブチャネルに関する情報を提供し、ＤＬ−ＦＤＭＡ伝送技法によるＰＰＤＵを伝送することは、前述した図９のように実現され得る。

図１０は、本発明の実施形態が適用され得る無線装置を示したブロック図である。無線装置は、ＡＰまたはＳＴＡでありうる。

無線装置１０００は、プロセッサ１０１０、メモリ１０２０、及びトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ、１０３０）を備える。トランシーバー１０３０は、無線信号を送信／受信するが、ＩＥＥＥ ８０２．１１の物理階層が実現される。プロセッサ１０１０は、トランシーバー１０３０と機能的に連結されて、ＩＥＥＥ ８０２．１１のＭＡＣ階層及び物理階層を実現する。プロセッサ１０１０は、本発明の実施形態に係るチャネル接近メカニズムに基づくデータフレーム送受信方法を実現できるように設定される。プロセッサ１０１０は、ＮＤＰサウンディング方法によって特定受信者に割り当てるサブチャネルを決定するように設定され得る。プロセッサ１０１０は、割り当てられたサブチャネルを介してＤＬ−ＦＤＭＡ伝送技法によってデータフレームを伝送するように設定されることができる。プロセッサ１０１０は、受信者に割り当てられたサブチャネルに関する情報をＤＬ−ＦＤＭＡ伝送技法によって伝送されるデータフレームを含むＰＰＤＵのプリアンブル部に含めて伝送するように設定され得る。プロセッサ１０１０は、図６ないし図９を参照して上述した本発明の実施形態を実現するように設定され得る。

プロセッサ１０１０及び／又はトランシーバー１０３０は、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路及び／又はデータ処理装置を備えることができる。メモリ１０２０は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／又は他の格納装置を備えることができる。実施形態がソフトウェアで実現されるとき、上述した技法は、上述した機能を行うモジュール（過程、機能など）で実現され得る。モジュールは、メモリ１０２０に格納され、プロセッサ１０１０により実行され得る。メモリ１０２０は、プロセッサ１０１０の内部または外部にありうるし、よく知らされた様々な手段によりプロセッサ１０１０と連結されることができる。

他の態様において、無線ＬＡＮシステムで運営する無線装置が提供される。前記無線装置は、複数のサブチャネルを含むチャネルを介して無線信号を送信及び受信するトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）及び前記トランシーバーと機能的に結合して動作するプロセッサを備える。前記プロセッサは、前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを第１の受信者に割り当て、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを第２の受信者に割り当て、及びデータユニットを第１の受信者及び第２の受信者に伝送するように設定される。前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線ＬＡＮシステムで伝送者によって行われる複数のサブチャネルを含むチャネルを介してのデータフレーム伝送方法であって、
前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、
前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当て、
前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、
前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを前記第２の受信者に割り当て、及び
データユニットを前記第１の受信者及び第２の受信者に伝送することを含み、
前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、
前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び
前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送されることを特徴とするデータフレーム伝送方法。
（項目２）
前記データユニットは、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ ｐａｒｔ）をさらに備え、前記プリアンブルは、前記第１の受信者及び前記第２の受信者に割り当てられたサブチャネルを指示するサブチャネル割当指示情報を含むことを特徴とする項目１に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目３）
前記第１のチャネル状態情報は、前記各サブチャネルに対して前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を備え、及び
前記第２のチャネル状態情報は、前記各サブチャネルに対して前記伝送者及び前記第２の受信者間に推定されたＳＮＲを備えることを特徴とする項目１に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目４）
前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当てることは、前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲが最も高い特定サブチャネルを前記第１の割当サブチャネルに割り当てることを特徴とする項目３に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目５）
前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当てることは、前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲが特定しきい値より高い少なくとも１つ以上のサブチャネルを前記第１の割当サブチャネルに割り当てることを特徴とする項目３に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目６）
前記第１のチャネル状態情報を取得することは、
チャネルサウンディングのためのＮＤＰ（Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ）の伝送を知らせるＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを伝送し、
前記ＮＤＰを伝送し、及び
前記ＮＤＰに基づいて取得された前記第１のチャネル状態情報を含む第１のフィードバックフレームを前記第１の受信者から受信することを含むことを特徴とする項目１に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目７）
前記第２のチャネル状態情報を取得することは、
前記第２のチャネル状態情報を報告することを指示するフィードバックポールフレームを前記第２の受信者に伝送し、及び
前記ＮＤＰに基づいて取得された前記第２のチャネル状態情報を含む第２のフィードバックフレームを前記第２の受信者から受信することを含むことを特徴とする項目６に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目８）
前記ＮＤＰＡフレームは、前記チャネルサウンディングの対象受信者である前記第１の受信者及び前記第２の受信者を識別する情報を含むことを特徴とする項目７に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目９）
前記ＮＤＰＡフレームは、前記複数のサブチャネルの各々を介して同時に伝送される複製されたデータユニットフォーマット（ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ ｄａｔａ ｕｎｉｔ ｆｏｒｍａｔ）に伝送されることを特徴とする項目８に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目１０）
前記ＮＤＰは、前記複数のサブチャネルの各々を介して伝送される前記複製されたデータユニットフォーマットに伝送されることを特徴とする項目９に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目１１）
前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルは、前記複数のサブチャネルのうち、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを除いた残りのサブチャネルの中から選択されることを特徴とする項目１に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目１２）
前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルの全てに割り当てられたことであれば、前記第１のデータフレームを前記チャネルを介して前記第１の受信者に伝送することをさらに含むことを特徴とする項目１に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目１３）
前記第１のデータフレームに対する応答として第１の受信確認応答フレームを前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して受信し、及び
前記第２のデータフレームに対する応答として第２の受信確認応答フレームを前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して受信することをさらに含むことを特徴とする項目１に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目１４）
前記第１の受信確認応答フレーム及び前記第２の受信確認応答フレームは同時に伝送されることを特徴とする項目１３に記載のデータフレーム伝送方法。
（項目１５）
無線ＬＡＮシステムで運営する無線装置であって、
複数のサブチャネルを含むチャネルを介して無線信号を送信及び受信するトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、
前記トランシーバーと機能的に結合して動作するプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、
前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを第１の受信者に割り当て、
前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、
前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを第２の受信者に割り当て、及び
データユニットを第１の受信者及び第２の受信者に伝送するように設定され、
前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、
前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び
前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送されることを特徴とする無線装置。

Claims (15)

1. 無線ＬＡＮシステムで伝送者によって行われる複数のサブチャネルを含むチャネルを介してのデータフレーム伝送方法であって、
   前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、
   前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当て、
   前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、
   前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを前記第２の受信者に割り当て、及び
   データユニットを前記第１の受信者及び第２の受信者に伝送することを含み、
   前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、
   前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び
   前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送されることを特徴とするデータフレーム伝送方法。
2. 前記データユニットは、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ ｐａｒｔ）をさらに備え、前記プリアンブルは、前記第１の受信者及び前記第２の受信者に割り当てられたサブチャネルを指示するサブチャネル割当指示情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータフレーム伝送方法。
3. 前記第１のチャネル状態情報は、前記各サブチャネルに対して前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を備え、及び
   前記第２のチャネル状態情報は、前記各サブチャネルに対して前記伝送者及び前記第２の受信者間に推定されたＳＮＲを備えることを特徴とする請求項１に記載のデータフレーム伝送方法。
4. 前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当てることは、前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲが最も高い特定サブチャネルを前記第１の割当サブチャネルに割り当てることを特徴とする請求項３に記載のデータフレーム伝送方法。
5. 前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを前記第１の受信者に割り当てることは、前記伝送者及び前記第１の受信者間に推定されたＳＮＲが特定しきい値より高い少なくとも１つ以上のサブチャネルを前記第１の割当サブチャネルに割り当てることを特徴とする請求項３に記載のデータフレーム伝送方法。
6. 前記第１のチャネル状態情報を取得することは、
   チャネルサウンディングのためのＮＤＰ（Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ）の伝送を知らせるＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを伝送し、
   前記ＮＤＰを伝送し、及び
   前記ＮＤＰに基づいて取得された前記第１のチャネル状態情報を含む第１のフィードバックフレームを前記第１の受信者から受信することを含むことを特徴とする請求項１に記載のデータフレーム伝送方法。
7. 前記第２のチャネル状態情報を取得することは、
   前記第２のチャネル状態情報を報告することを指示するフィードバックポールフレームを前記第２の受信者に伝送し、及び
   前記ＮＤＰに基づいて取得された前記第２のチャネル状態情報を含む第２のフィードバックフレームを前記第２の受信者から受信することを含むことを特徴とする請求項６に記載のデータフレーム伝送方法。
8. 前記ＮＤＰＡフレームは、前記チャネルサウンディングの対象受信者である前記第１の受信者及び前記第２の受信者を識別する情報を含むことを特徴とする請求項７に記載のデータフレーム伝送方法。
9. 前記ＮＤＰＡフレームは、前記複数のサブチャネルの各々を介して同時に伝送される複製されたデータユニットフォーマット（ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ ｄａｔａ ｕｎｉｔ ｆｏｒｍａｔ）に伝送されることを特徴とする請求項８に記載のデータフレーム伝送方法。
10. 前記ＮＤＰは、前記複数のサブチャネルの各々を介して伝送される前記複製されたデータユニットフォーマットに伝送されることを特徴とする請求項９に記載のデータフレーム伝送方法。
11. 前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルは、前記複数のサブチャネルのうち、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを除いた残りのサブチャネルの中から選択されることを特徴とする請求項１に記載のデータフレーム伝送方法。
12. 前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルの全てに割り当てられたことであれば、前記第１のデータフレームを前記チャネルを介して前記第１の受信者に伝送することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータフレーム伝送方法。
13. 前記第１のデータフレームに対する応答として第１の受信確認応答フレームを前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して受信し、及び
    前記第２のデータフレームに対する応答として第２の受信確認応答フレームを前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して受信することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデータフレーム伝送方法。
14. 前記第１の受信確認応答フレーム及び前記第２の受信確認応答フレームは同時に伝送されることを特徴とする請求項１３に記載のデータフレーム伝送方法。
15. 無線ＬＡＮシステムで運営する無線装置であって、
    複数のサブチャネルを含むチャネルを介して無線信号を送信及び受信するトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、
    前記トランシーバーと機能的に結合して動作するプロセッサと、
    を備え、
    前記プロセッサは、
    前記複数のサブチャネルの各々に対する第１のチャネル状態情報を前記第１の受信者から取得し、
    前記第１のチャネル状態情報に基づいて前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを第１の受信者に割り当て、
    前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルが前記複数のチャネルのうち、一部に該当すれば、前記複数のサブチャネルの各々に対する第２のチャネル状態情報を前記第２の受信者から取得し、
    前記第２のチャネル状態情報に基づいて、前記複数のサブチャネルのうち、少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを第２の受信者に割り当て、及び
    データユニットを第１の受信者及び第２の受信者に伝送するように設定され、
    前記データユニットは、第１のデータフレーム及び第２のデータフレームを備え、
    前記第１のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第１の割当サブチャネルを介して伝送され、及び
    前記第２のデータフレームは、前記少なくとも１つ以上の第２の割当サブチャネルを介して伝送されることを特徴とする無線装置。