JP2015534389A - 無線ｌａｎシステムにおいてサブチャネル選択的アクセスを行う方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線ＬＡＮシステムにおいてサブチャネル選択的アクセス方法及び装置を開示する。【解決手段】本発明の一実施例に係る無線ＬＡＮシステムにおいてステーション（ＳＴＡ）がサブチャネル選択的アクセスを行う方法は、所定のフレームをアクセスポイント（ＡＰ）から受信するステップと、前記サブチャネル選択的アクセスのためのチャネルリスト情報、前記サブチャネル選択的アクセスのための帯域幅情報、及び前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報が前記所定のフレームに含まれた場合、一つ以上のサブチャネルを選択するステップと、選択された前記一つ以上のサブチャネル上で動作するステップと、を含むことができる。【選択図】図２３

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システムにおいてサブチャネル選択的アクセスを行う方法及びそのための装置に関する。

情報通信技術の急速の発展に伴って様々な無線通信技術システムが開発されてきている。無線通信技術のうち、ＷＬＡＮ技術は、無線技術に基づいてＰＤＡ、ノートパソコン、ＰＭＰなどのような無線端末を使用可能な家庭内、事務室及び特定地域でインターネット接続を可能にする。

ＷＬＡＮの長所の一つてある通信速度が制限されることを避けるために、近年、技術標準は、無線ネットワークのカバレッジを広めると同時にネットワークの速度及び信頼度を増加させ得る発展したシステムを提案している。例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｎは、５４０Ｍｂｐｓの最大の高速処理率（ｈｉｇｈ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ：ＨＴ）を支援するためのデータ処理速度を提供する。また、送信誤りを減少させると同時にデータ送信率を増加させるために多重アンテナ技術（ＭＩＭＯ）が送信機と受信機の両方に適用されている。

したがって、本発明は、従来技術の制限及び短所による一つ以上の問題を解決するために、ＷＬＡＮシステムにおいて部分連携識別子（ＰＡＩＤ：ｐａｒｔｉａｌ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含むフレームを送受信する方法及び装置を指向する。機器間通信（Ｍ２Ｍ）技術は、次世代通信技術として論議されてきた。ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮにおいてＭ２Ｍ通信を支援するための標準としてＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈが開発された。Ｍ２Ｍ通信は、多数の装置を含む環境で低い速度で少量のデータを通信できるシナリオと見なすことができる。

本発明では、無線ＬＡＮシステムで動作する装置が正確に且つ効率的にサブチャネル選択的アクセスを実行／支援できる方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明で遂げようとする技術的課題は以上に言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以降の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例に係る、無線ＬＡＮシステムにおいてステーション（ＳＴＡ）がサブチャネル選択的アクセスを行う方法は、所定のフレームをアクセスポイント（ＡＰ）から受信するステップと、前記サブチャネル選択的アクセスのためのチャネルリスト情報、前記サブチャネル選択的アクセスのための帯域幅情報、及び前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報が前記所定のフレームに含まれた場合、一つ以上のサブチャネルを選択するステップと、選択された前記一つ以上のサブチャネル上で動作するステップと、を含むことができる。

上記の技術的課題を解決するために、本発明の他の実施例に係る無線ＬＡＮシステムにおいてサブチャネル選択的アクセスを行うステーション（ＳＴＡ）装置は、送受信器と、プロセッサと、を備えることができる。前記プロセッサは、前記送受信器を用いて所定のフレームをアクセスポイント（ＡＰ）から受信し、前記サブチャネル選択的アクセスのためのチャネルリスト情報、前記サブチャネル選択的アクセスのための帯域幅情報、及び前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報が前記所定のフレームに含まれた場合、一つ以上のサブチャネルを選択し、選択された前記一つ以上のサブチャネル上で動作するように設定されてもよい。

上記の本発明に係る実施例において、以下の事項を共通に適用することができる。

前記一つ以上のサブチャネルは、前記チャネルリスト情報が示す一つ以上のサブチャネルの中から選択されてもよい。

前記チャネルリスト情報は、前記ＳＴＡのアクセスが許容される一つ以上のサブチャネルを示してもよい。

前記帯域幅情報は、前記チャネルリスト情報が示す一つ以上のサブチャネル上で許容されるフレームの帯域幅を示してもよい。

前記所定のフレームは、前記チャネルリストが示す一つ以上のサブチャネル上で前記ＳＴＡの送信が許容されることを示す情報をさらに含んでもよい。

前記チャネルリスト情報、前記帯域幅情報又は前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報のうちの少なくとも一つが前記所定のフレームに含まれない場合に、前記ＳＴＡはプライマリチャネル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）上で動作してもよい。

前記所定のフレームは、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームであってもよい。

前記所定のフレームは、前記ＳＴＡが連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）しているＡＰから送信されてもよい。

前記所定のフレームは、ヌル−データパケット（ＮＤＰ）サウンディングの有無を示す情報をさらに含んでもよい。

前記チャネルリスト情報、前記帯域幅情報、及び前記ＮＤＰサウンディングの有無を示す情報のうちの一つ以上に基づいて、前記所定のフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されるサブチャネル、前記ＮＤＰフレームの帯域幅及び前記ＮＤＰフレームが送信される時間のうちの一つ以上が決定されてもよい。

前記ＮＤＰサウンディングの有無を示す情報が、ＮＤＰフレームが送信されることを示す場合、前記ＳＴＡは、前記ＮＤＰフレームを用いてサブチャネルのチャネル品質を決定し、決定されたチャネル品質に基づいて前記一つ以上のサブチャネルを選択してもよい。

本発明について前述した一般的な説明と後述する詳細な説明はいずれも例示的なものであり、請求項に記載の発明についての更なる説明のためのものである。

本発明によれば、無線ＬＡＮシステムにおいて動作する装置が正確且つ効率的にサブチャネル選択的アクセスを実行／支援できる方法及び装置を提供することができる。

本発明で得られる効果は以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以降の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明らかになるであろう。

本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。 本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。 本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの更に他の例示的な構造を示す図である。 無線ＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。 無線ＬＡＮシステムにおけるリンクセットアップ過程を説明するための図である。 バックオフ過程を説明するための図である。 隠れたノード及び露出されたノードを説明するための図である。 ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。 ＩＥＥＥ ８０２．１１システムで用いられるフレーム構造の一例を説明するための図である。 ８０ＭＨｚチャネル帯域幅を使用する広帯域チャネルアクセスメカニズムを説明するための図である。 周波数に対するチャネル品質を例示的に示す図である。 本発明に係るＣＴＳフレームフォーマットの一例を説明するための図である。 本発明に係るサブチャネルプローブ動作を含む狭帯域チャネルアクセスメカニズムの一例を説明するための図である。 本発明に係るサブチャネルプローブ動作を含む狭帯域チャネルアクセスメカニズムの他の例を説明するための図である。 本発明に係るサブチャネル選択的アクセス方案の他の例を説明するための図である。 本発明に係るＣＨ−Ｐｏｌｌフレームフォーマットの一例を説明するための図である。 本発明に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。 本発明の変形例に係るサブチャネル選択的アクセス方案を説明するための図である。 本発明の他の例に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。 本発明の更に他の例に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。 本発明の更に他の例に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。 本発明に係るＮＤＰフレームフォーマットの例示を説明するための図である。 本発明の一例に係るサブチャネル選択的アクセス方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

本明細書に添付される図面は、本発明に関する理解を提供するためのもので、本発明の様々な実施の形態を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明するためのものである。
以下、本発明に係る好適な実施の形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明の唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、このような具体的な細部事項なしにも本発明が実施され得るということが当業者には理解される。

以下の実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、特別の言及がない限り、選択的なものと考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合していない形態で実施されてもよく、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられてもよい。

以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されるものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。

場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されることもある。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。

本発明の実施例は、無線アクセスシステムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システム、並びに３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省いた段階又は部分は、上記の文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などのような様々な無線アクセスシステムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。明確性のために、以下では３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

ＷＬＡＮシステムの構造

図１は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。

ＩＥＥＥ ８０２．１１構造は複数個の構成要素を含むことができ、それら構成要素の相互作用によって上位層に対してトランスペアレントなＳＴＡ移動性を支援するＷＬＡＮを提供することができる。基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ）はＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮにおける基本的な構成ブロックに該当し得る。図１では、２個のＢＳＳ（ＢＳＳ１及びＢＳＳ２）が存在し、それぞれのＢＳＳのメンバーとして２個のＳＴＡが含まれること（ＳＴＡ１及びＳＴＡ２はＢＳＳ１に含まれ、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４はＢＳＳ２に含まれる）を例示的に示している。図１で、ＢＳＳを示す楕円は、当該ＢＳＳに含まれたＳＴＡが通信を維持するカバレッジ領域を示すものと理解してもよい。この領域をＢＳＡ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｒｅａ）と称することができる。ＳＴＡがＢＳＡの外へ移動すると、当該ＢＳＡ内の他のＳＴＡと直接通信できなくなる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮにおいて最も基本的なタイプのＢＳＳは、独立したＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ；ＩＢＳＳ）である。例えば、ＩＢＳＳは、２個のＳＴＡだけで構成された最小の形態を有することができる。また、最も単純な形態であるとともに他の構成要素が省略されている図１のＢＳＳ（ＢＳＳ１又はＢＳＳ２）がＩＢＳＳの代表的な例示に該当する。このような構成は、ＳＴＡ同士が直接通信できる場合に可能である。また、このような形態のＬＡＮは、あらかじめ計画して構成されるものではなく、ＬＡＮが必要な場合に構成され、これをアド−ホック（ａｄ−ｈｏｃ）ネットワークと呼ぶこともできる。

ＳＴＡがついたり消えたりすること、ＳＴＡがＢＳＳ領域に／から入ったり出たりすることなどによって、ＢＳＳにおいてＳＴＡのメンバーシップが動的に変更することがある。ＢＳＳのメンバーになるためには、ＳＴＡは同期化過程を用いてＢＳＳにジョインすればよい。ＢＳＳ基盤構造の全てのサービスにアクセスするためには、ＳＴＡはＢＳＳに連携されなければならない。このような連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）は動的に設定され、分配システムサービス（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＤＳＳ）の利用を含んでもよい。

図２は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。図２は、図１の構造において、分配システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ）、分配システム媒体（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｅｄｉｕｍ；ＤＳＭ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）などの構成要素が追加された形態である。

ＬＡＮにおいて直接的なステーション−対−ステーションの距離はＰＨＹ性能によって制限されることがある。このような距離の限界が充分な場合もあれば、より遠い距離のステーション間の通信が必要な場合もある。拡張されたカバレッジを支援するために分配システム（ＤＳ）を構成することができる。

ＤＳは、ＢＳＳ同士が相互接続される構造を意味する。具体的に、図１のようにＢＳＳが独立して存在する代わりに、複数個のＢＳＳで構成されたネットワークの拡張された形態の構成要素としてＢＳＳが存在してもよい。

ＤＳは論理的な概念であり、分配システム媒体（ＤＳＭ）の特性によって特定することができる。これと関連して、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準では無線媒体（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｅｄｉｕｍ；ＷＭ）と分配システム媒体（ＤＳＭ）とを論理的に区別している。それぞれの論理的媒体は互いに異なる目的のために使用され、互いに異なる構成要素によって使用される。ＩＥＥＥ ８０２．１１標準の定義では、このような媒体を互いに同一なものとも、互いに異なるものとも制限しない。このように複数個の媒体が論理的に互いに異なるという点で、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮ構造（ＤＳ構造又は他のネットワーク構造）の柔軟性を説明することができる。すなわち、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＬＡＮ構造は様々に具現することができ、それぞれの具現例の物理的な特性によって独立的に当該ＬＡＮ構造を特定することができる。

ＤＳは複数個のＢＳＳのシームレス（ｓｅａｍｌｅｓｓ）な統合を提供し、あて先へのアドレスを扱うために必要な論理的サービスを提供することによって移動機器を支援することができる。

ＡＰとは、連携されているＳＴＡに対してＷＭを介してＤＳへのアクセスを可能にし、且つＳＴＡ機能性を有するエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）を意味する。ＡＰを介してＢＳＳ及びＤＳ間のデータ移動が行われてもよい。例えば、図２に示すＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、ＳＴＡの機能性を有するとともに、連携されているＳＴＡ（ＳＴＡ１及びＳＴＡ４）をＤＳにアクセスさせる機能を持つ。また、いかなるＡＰも基本的にＳＴＡに該当するため、ＡＰはいずれもアドレス可能なエンティティである。ＷＭ上での通信のためにＡＰによって用いられるアドレスとＤＳＭ上での通信のためにＡＰによって用いられるアドレスは必ずしも同一である必要はない。

ＡＰに連携されているＳＴＡのいずれか一つから当該ＡＰのＳＴＡアドレスに送信されるデータは、常に非制御ポート（ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｏｒｔ）で受信され、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘポートアクセスエンティティによって処理されてもよい。また、制御ポート（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｐｏｒｔ）が認証されると、送信データ（又は、フレーム）はＤＳに伝達されてもよい。

図３は、本発明を適用できるＩＥＥＥ ８０２．１１システムのさらに他の例示的な構造を示す図である。図３では、図２の構造にさらに広いカバレッジを提供するための拡張されたサービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＥＳＳ）を概念的に示す。

任意の（ａｒｂｉｔｒａｒｙ）大きさ及び複雑度を有する無線ネットワークがＤＳ及びＢＳＳで構成されてもよい。ＩＥＥＥ ８０２．１１システムではこのような方式のネットワークをＥＳＳネットワークと称する。ＥＳＳは、一つのＤＳに接続されたＢＳＳの集合に該当し得る。しかし、ＥＳＳはＤＳを含まない。ＥＳＳネットワークはＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層でＩＢＳＳネットワークとして見える点が特徴である。ＥＳＳに含まれるＳＴＡは互いに通信することができ、移動ＳＴＡはＬＬＣにトランスペアレントに一つのＢＳＳから他のＢＳＳに（同一ＥＳＳ内で）移動することができる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１では、図３におけるＢＳＳの相対的な物理的位置について何ら仮定しておらず、次のようないずれの形態も可能である。ＢＳＳは部分的に重なってもよく、これは、連続したカバレッジを提供するために一般に利用される形態である。また、ＢＳＳは物理的に接続していなくてもよく、論理的にはＢＳＳ同士間の距離に制限はない。また、ＢＳＳ同士は物理的に同一位置に位置してもよく、これはリダンダンシーを提供するために用いることができる。また、一つ（又は、一つ以上の）ＩＢＳＳ又はＥＳＳネットワークが一つ（又は一つ以上の）ＥＳＳネットワークとして同一空間に物理的に存在してもよい。これは、ＥＳＳネットワークが存在する位置にアド−ホックネットワークが動作する場合、互いに異なる機関（ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ）によって物理的に重なるＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワークが構成される場合、又は、同一位置で２つ以上の互いに異なるアクセス及びセキュリティ政策が必要な場合などにおける、ＥＳＳネットワーク形態に該当し得る。

図４は、無線ＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。図４では、ＤＳを含む基盤構造ＢＳＳの一例が示されている。

図４の例示で、ＢＳＳ１及びＢＳＳ２がＥＳＳを構成する。無線ＬＡＮシステムにおいてＳＴＡはＩＥＥＥ ８０２．１１のＭＡＣ／ＰＨＹ規定に従って動作する機器である。ＳＴＡはＡＰ ＳＴＡ及び非−ＡＰ（ｎｏｎ−ＡＰ）ＳＴＡを含む。Ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、ラップトップコンピュータ、移動電話機のように、一般にユーザが直接扱う機器に該当する。図４の例示で、ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４はｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡに該当し、ＳＴＡ２及びＳＴＡ５はＡＰ ＳＴＡに該当する。

以下の説明で、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、移動加入者局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳＳ）などと呼ぶことができる。また、ＡＰは、他の無線通信分野における基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）、ノード−Ｂ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、発展したノード−Ｂ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ；ｅＮＢ）、基底送受信システム（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＴＳ）、フェムト基地局（Ｆｅｍｔｏ ＢＳ）などに対応する概念である。

リンクセットアップ過程

図５は、一般のリンクセットアップ（ｌｉｎｋ ｓｅｔｕｐ）過程を説明するための図である。

ＳＴＡがネットワークに対してリンクをセットアップし、データを送受信するためには、まず、ネットワークを発見（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）し、認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）を行い、連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）し、セキュリティ（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）のための認証手順などを行わなければならない。リンクセットアップ過程をセッション開始過程、セッションセットアップ過程と呼ぶこともできる。また、リンクセットアップ過程における発見、認証、連携、セキュリティ設定の過程を総称して連携過程と呼ぶこともできる。

図５を参照して例示的なリンクセットアップ過程について説明する。

段階Ｓ５１０で、ＳＴＡはネットワーク発見動作を行うことができる。ネットワーク発見動作はＳＴＡのスキャニング（ｓｃａｎｎｉｎｇ）動作を含むことができる。すなわち、ＳＴＡがネットワークにアクセスするためには、参加可能なネットワークを探さなければならない。ＳＴＡは無線ネットワークに参加する前に互換可能なネットワークを識別しなければならないが、特定領域に存在するネットワーク識別過程をスキャニングという。

スキャニング方式には、能動的スキャニング（ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）と受動的スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）がある。

図５では例示として能動的スキャニング過程を含むネットワーク発見動作を示す。能動的スキャニングにおいて、スキャニングを行うＳＴＡはチャネルを移りながら周辺にどのＡＰが存在するかを探索するためにプローブ要求フレーム（ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）を送信して、それに対する応答を待つ。応答者（ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）は、プローブ要求フレームを送信したＳＴＡに、プローブ要求フレームに対する応答としてプローブ応答フレーム（ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を送信する。ここで、応答者は、スキャニングされているチャネルのＢＳＳで最後にビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）を送信したＳＴＡであってもよい。ＢＳＳでは、ＡＰがビーコンフレームを送信するため、ＡＰが応答者となり、ＩＢＳＳでは、ＩＢＳＳ内のＳＴＡが交互にビーコンフレームを送信するため、応答者が一定でない。例えば、１番チャネルでプローブ要求フレームを送信し、１番チャネルでプローブ応答フレームを受信したＳＴＡは、受信したプローブ応答フレームに含まれたＢＳＳ関連情報を保存し、次のチャネル（例えば、２番チャネル）に移動して同一の方法でスキャニング（すなわち、２番チャネル上でプローブ要求／応答の送受信）を行うことができる。

図５には示していないが、スキャニング動作は受動的スキャニング方式で行われてもよい。受動的スキャニングにおいて、スキャニングを行うＳＴＡはチャネルを移りながらビーコンフレームを待つ。ビーコンフレームは、ＩＥＥＥ ８０２．１１において管理フレーム（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）の一つであり、無線ネットワークの存在を知らせ、スキャニングを行うＳＴＡが無線ネットワークを探して無線ネットワークに参加できるように、周期的に送信される。ＢＳＳでＡＰがビーコンフレームを周期的に送信する役割を担い、ＩＢＳＳではＩＢＳＳ内のＳＴＡが交互にビーコンフレームを送信する。スキャニングを行うＳＴＡはビーコンフレームを受信すると、ビーコンフレームに含まれたＢＳＳに関する情報を保存し、他のチャネルに移動しながら各チャネルでビーコンフレーム情報を記録する。ビーコンフレームを受信したＳＴＡは、受信したビーコンフレームに含まれたＢＳＳ関連情報を保存し、次のチャネルに移動して同一の方法で次のチャネルでスキャニングを行うことができる。

能動的スキャニングと受動的スキャニングとを比較すれば、能動的スキャニングが受動的スキャニングに比べてディレー（ｄｅｌａｙ）及び電力消耗が小さいという利点がある。

ＳＴＡがネットワークを発見した後に、段階Ｓ５２０で認証過程を行うことができる。このような認証過程は、後述する段階Ｓ５４０のセキュリティセットアップ動作と明確に区別するために、第１の認証（ｆｉｒｓｔ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）過程と呼ぶことができる。

認証過程は、ＳＴＡが認証要求フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をＡＰに送信し、これに応答してＡＰが認証応答フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）をＳＴＡに送信する過程を含む。認証要求／応答に用いられる認証フレーム（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅ）は管理フレームに該当する。

認証フレームは、認証アルゴリズム番号（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｎｕｍｂｅｒ）、認証トランザクションシーケンス番号（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）、状態コード（ｓｔａｔｕｓ ｃｏｄｅ）、検問テキスト（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｔｅｘｔ）、ＲＳＮ（Ｒｏｂｕｓｔ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、有限循環グループ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｃｙｃｌｉｃ Ｇｒｏｕｐ）などに関する情報を含むことができる。これは、認証要求／応答フレームに含まれ得る情報の一例示に過ぎず、他の情報に置き換わったり、追加の情報がさらに含まれたりしてもよい。

ＳＴＡは認証要求フレームをＡＰに送信することができる。ＡＰは、受信された認証要求フレームに含まれた情報に基づいて、当該ＳＴＡに対する認証を許容するか否かを決定することができる。ＡＰは認証処理の結果を認証応答フレームを用いてＳＴＡに提供することができる。

ＳＴＡが成功裏に認証された後に、段階Ｓ５３０で連携過程を行うことができる。連携過程は、ＳＴＡが連携要求フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をＡＰに送信し、それに応答してＡＰが連携応答フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）をＳＴＡに送信する過程を含む。

例えば、連携要求フレームは、様々な能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に関する情報、ビーコン聴取間隔（ｌｉｓｔｅｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ）、ＳＳＩＤ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｅｔ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、支援レート（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｒａｔｅｓ）、支援チャネル（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌｓ）、ＲＳＮ、移動性ドメイン、支援オペレーティングクラス（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｌａｓｓｅｓ）、ＴＩＭ放送要求（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）、相互動作（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）サービス能力などに関する情報を含むことができる。

例えば、連携応答フレームは、様々な能力に関する情報、状態コード、ＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ）、支援レート、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）パラメータセット、ＲＣＰＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＳＮＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、移動性ドメイン、タイムアウト間隔（連携カムバック時間（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｃｏｍｅｂａｃｋ ｔｉｍｅ））、重畳（ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）ＢＳＳスキャンパラメータ、ＴＩＭ放送応答、ＱｏＳマップなどの情報を含むことができる。

これは連携要求／応答フレームに含まれ得る情報の一例に過ぎず、他の情報に置き換わったり、追加の情報がさらに含まれたりしてもよい。

ＳＴＡがネットワークに成功裏に連携された後に、段階Ｓ５４０でセキュリティセットアップ過程を行うことができる。段階Ｓ５４０のセキュリティセットアップ過程は、ＲＳＮＡ（Ｒｏｂｕｓｔ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）要求／応答を通じた認証過程ということもでき、上記の段階Ｓ５２０の認証過程を第１の認証（ｆｉｒｓｔ ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）過程とし、段階Ｓ５４０のセキュリティセットアップ過程を単純に認証過程と呼ぶこともできる。

段階Ｓ５４０のセキュリティセットアップ過程は、例えば、ＥＡＰＯＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ ＬＡＮ）フレームを通じた４−ウェイ（ｗａｙ）ハンドシェーキングを通じて、プライベートキーセットアップ（ｐｒｉｖａｔｅ ｋｅｙ ｓｅｔｕｐ）をする過程を含むことができる。また、セキュリティセットアップ過程は、ＩＥＥＥ ８０２．１１標準で定義しないセキュリティ方式によって行われてもよい。

ＷＬＡＮの進化

無線ＬＡＮ技術に対する標準はＩＥＥＥ ８０２．１１標準として開発されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ及びｂは、２．４．ＧＨｚ又は５ＧＨｚで無認可帯域（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）を利用し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂは１１Ｍｂｐｓの送信速度を提供し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａは５４Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇは、２．４ＧＨｚで直交周波数分割多重化（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＯＦＤＭ）を適用して、５４Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、多重入出力（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ；ＭＩＭＯ）−ＯＦＤＭを適用して、４個の空間的なストリーム（ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ）に対して３００Ｍｂｐｓの送信速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎでは、チャネル帯域幅（ｃｈａｎｎｅｌ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を４０ＭＨｚまで支援し、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ）を支援する。

無線ＬＡＮで通信速度の限界を克服するために比較的最近に制定された技術標準として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大させ、且つ無線ネットワークの運営距離を拡張することに目的がある。より具体的に、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ）を支援するとともに、送信エラーを最小化し、データ速度を最適化するために送信端と受信端の両方とも多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ）技術に基づいている。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＶＨＴシステムは、ＭＡＣ ＳＡＰで１Ｇｂｐｓ以上の処理率を提供するために、８０ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅、８個以上の空間ストリームを要求する。ＶＨＴ ＢＳＳの集成処理率（ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を１Ｇｂｐｓ以上にさせるには、複数のＶＨＴ ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡが同時にチャネルを用いるようにしなければならない。複数のＶＨＴ ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡが同時にチャネルを用いるようにするために、ＶＨＴ ＡＰ ＳＴＡは空間分割多元接続（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；ＳＤＭＡ）又はＭＵ−ＭＩＭＯ技法を用いることができる。すなわち、複数のＶＨＴ ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡとＶＨＴ ＡＰ ＳＴＡ間で同時に送受信が発生することが許容される。

また、既存の２．４ＧＨｚ帯域又は５ＧＨｚ帯域の他に、アナログＴＶのデジタル化によって発生した遊休状態の周波数帯域（例えば、５４−６９８ＭＨｚ帯域）のようなＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）における帯域で無認可機器（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）の動作を規定するためのＩＥＥＥ ８０２．１１ａｆ標準が開発されている。ＴＶＷＳは、ブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）ＴＶに割り当てられた周波数であり、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域及びＶＨＦ（ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域を含み、当該周波数帯域で動作する免許機器（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）の通信を阻害しないという条件下で無認可機器の使用が許可された周波数帯域を意味する。免許機器としてはＴＶ、無線マイクなどを挙げることができる。免許機器は、優先的ユーザ（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ ｕｓｅｒ）又はプライマリユーザ（ｐｒｉｍａｒｙ ｕｓｅｒ）と呼ぶこともできる。また、ＴＶＷＳを使用する無認可機器間に共存（ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ）問題を解決するために、共通ビーコンフレーム（ｃｏｍｍｏｎ ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）などのようなシグナリングプロトコル（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、周波数センシングメカニズムなどが必要なことがある。

５１２−６０８ＭＨｚ、６１４−６９８ＭＨｚでは、特殊ないくつの場合を除けば、あらゆる無認可機器の動作が許容されるが、５４−６０ＭＨｚ、７６−８８ＭＨｚ、１７４−２１６ＭＨｚ、４７０−５１２ＭＨｚ帯域では、固定した機器（ｆｉｘｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）間の通信しか許容されない。固定した機器とは、定められた位置のみで信号の送信を行う機器を指す。ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＴＶＷＳ端末とは、ＴＶＷＳスペクトル（ｓｐｅｃｔｒｕｍ）でＩＥＥＥ ８０２．１１ＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ）及びＰＨＹ層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）を用いて動作する無認可機器を意味する。

ＴＶＷＳを使用しよとする無認可機器は、免許機器に対する保護機能を提供しなければならない。このため、無認可機器は、ＴＶＷＳで信号の送信を始める前に必ず、免許機器が当該帯域を占有しているか否かを確認しなければならない。そのために、無認可機器は、スペクトルセンシング（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ）を行って、当該帯域が免許機器によって使用されているか否かを確認することもできる。スペクトルセンシングメカニズム（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）には、エネルギー検出（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、フィーチャ検出（Ｆｅａｔｕｒｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式などがある。無認可機器は、特定チャネルで受信された信号の強度が一定値以上であるか、又はＤＴＶプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）が検出されると、免許機器が特定チャネルを使用中であると判断することができる。そして、現在使用中のチャネルと隣接しているチャネルで免許機器が使用中であると判断されると、無認可機器は送信電力を下げなければならない。

また、次世代通信技術としてＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）通信技術が議論されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでもＭ２Ｍ通信を支援するための技術標準がＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈとして開発されている。Ｍ２Ｍ通信は、一つ以上のマシン（Ｍａｃｈｉｎｅ）が含まれる通信方式を意味し、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）又は事物通信と呼ばれることもある。ここで、マシンとは、人間の直接的な操作や介入を必要としないエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）を意味する。例えば、無線通信モジュールが搭載された検針機（ｍｅｔｅｒ）や自動販売機のような装置を含めて、ユーザの操作／介入無しで自動でネットワークに接続して通信を行うことができるスマートフォンのようなユーザ機器もマシンの例示に該当し得る。Ｍ２Ｍ通信は、デバイス間の通信（例えば、Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）通信）、デバイスとサーバー（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｅｒ）間の通信などを含むことができる。デバイスとサーバー間の通信の例示としては、自動販売機とサーバー、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌｅ）装置とサーバー、電気、ガス又は水道検針機とサーバー間の通信が挙げられる。その他にも、Ｍ２Ｍ通信ベースのアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）には、セキュリティ（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）、運送（ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ）、ヘルスケア（ｈｅａｌｔｈ ｃａｒｅ）などが含まれてもよい。このような適用例の特性を考慮すると、一般に、Ｍ２Ｍ通信は、数多くの機器が存在する環境でたまに少量のデータを低速で送受信することを支援できるものでなければならない。

具体的に、Ｍ２Ｍ通信は多数のＳＴＡを支援できるものでなければならない。現在定義されている無線ＬＡＮシステムでは、一つのＡＰに最大２００７個のＳＴＡが連携される場合を仮定するが、Ｍ２Ｍ通信ではそれよりも多い個数（約６０００個）のＳＴＡが一つのＡＰに連携される場合を支援する方案が議論されている。また、Ｍ２Ｍ通信では低い送信速度を支援／要求するアプリケーションが多いと予想される。これを円滑に支援するために、例えば、無線ＬＡＮシステムでは、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）要素に基づいてＳＴＡが自身に送信されるデータの有無を認知できるが、ＴＩＭのビットマップサイズを減らす方案が議論されている。また、Ｍ２Ｍ通信では送信／受信間隔が非常に長いトラフィックが多いと予想される。例えば、電気／ガス／水道の使用量のように長い周期（例えば、１ケ月）ごとに大変少ない量のデータをやり取りすることが要求される。そのため、無線ＬＡＮシステムでは、一つのＡＰに連携され得るＳＴＡの個数が非常に多くなっても、一つのビーコン周期の間にＡＰから受信するデータフレームが存在するＳＴＡの個数が大変少ない場合を效率的に支援する方案が議論されている。

このように無線ＬＡＮ技術は急速に進化しつつあり、前述の例示に加えて、直接リンクセットアップ、メディアストリーミング性能の改善、高速及び／又は大規模の初期セッションセットアップの支援、拡張された帯域幅及び動作周波数の支援などのための技術が開発されている。

媒体アクセスメカニズム

ＩＥＥＥ ８０２．１１に基づく無線ＬＡＮシステムにおいて、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の基本アクセスメカニズムは、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」アクセスメカニズムを採用している。このような類型のアクセスメカニズムによれば、ＡＰ及び／又はＳＴＡは送信を開始するに先立ち、所定の時間区間（例えば、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）の間に無線チャネル又は媒体（ｍｅｄｉｕｍ）をセンシング（ｓｅｎｓｉｎｇ）するＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）を行うことができる。センシングの結果、媒体が遊休状態（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｕｓ）と判断されると、当該媒体を介してフレーム送信を始める。一方、媒体が占有状態（ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｓｔａｔｕｓ）と感知されると、当該ＡＰ及び／又はＳＴＡは自分の送信を開始せず、媒体アクセスのための遅延期間（例えば、任意バックオフ周期（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋｏｆｆ ｐｅｒｉｏｄ））を設定して待った後、フレーム送信を試みることができる。任意バックオフ周期の適用から、複数のＳＴＡはそれぞれ異なった時間待った後にフレーム送信を試みることが期待されるため、衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を最小化することができる。

また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣプロトコルはＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供する。ＨＣＦはＤＣＦとＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づく。ＰＣＦは、ポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）ベースの同期式アクセス方式で、全ての受信ＡＰ及び／又はＳＴＡがデータフレームを受信できるように周期的にポーリングする方式のことをいう。また、ＨＣＦは、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）とＨＣＣＡ（ＨＣＦ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）を有する。ＥＤＣＡは、提供者が複数のユーザにデータフレームを提供するためのアクセス方式を競合ベースとするものであり、ＨＣＣＡは、ポーリングメカニズムを用いた非競合ベースのチャネルアクセス方式を用いるものである。また、ＨＣＦは、ＷＬＡＮのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を向上させるための媒体アクセスメカニズムを含み、競合周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＰ）、非競合周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＦＰ）のいずれにおいてもＱｏＳデータを送信することができる。

図６は、バックオフ過程を説明するための図である。

図６を参照して任意バックオフ周期に基づく動作について説明する。占有（ｏｃｃｕｐｙ又はｂｕｓｙ）状態だった媒体が遊休（ｉｄｌｅ）状態に変更されると、複数のＳＴＡはデータ（又はフレーム）送信を試みることができる。この時、衝突を最小化するための方案として、ＳＴＡはそれぞれ任意バックオフカウントを選択し、それに該当するスロット時間だけ待機した後、送信を試みることができる。任意バックオフカウントは、擬似−任意整数（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｉｎｔｅｇｅｒ）値を有し、０乃至ＣＷ範囲の値のいずれか一つに決定され得る。ここで、ＣＷは、競合ウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）パラメータ値である。ＣＷパラメータは初期値としてＣＷｍｉｎが与えられるが、送信失敗の場合（例えば、送信されたフレームに対するＡＣＫを受信できなかった場合）に２倍の値を取ることができる。ＣＷパラメータ値がＣＷｍａｘになると、データ送信に成功するまでＣＷｍａｘ値を維持しながらデータ送信を試みることができ、データ送信に成功する場合にはＣＷｍｉｎ値にリセットされる。ＣＷ、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘ値は２ⁿ−１（ｎ＝０，１，２，…）に設定されることが好ましい。

任意バックオフ過程が始まると、ＳＴＡは、決定されたバックオフカウント値によってバックオフスロットをカウントダウンする間に続けて媒体をモニタする。媒体が占有状態とモニタされるとカウントダウンを止めて待機し、媒体が遊休状態になると残りのカウントダウンを再開する。

図６の例示で、ＳＴＡ３のＭＡＣに送信するパケットが到達した場合に、ＳＴＡ３はＤＩＦＳだけ媒体が遊休状態であることを確認し、直ちにフレームを送信することができる。一方、残りのＳＴＡは、媒体が占有（ｂｕｓｙ）状態であることをモニタして待機する。その間にＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ５のそれぞれでも送信するデータが発生することがあり、それぞれのＳＴＡは、媒体が遊休状態とモニタされると、ＤＩＦＳだけ待機した後に、それぞれ選択した任意バックオフカウント値によってバックオフスロットのカウントダウンを行うことができる。図６の例示では、ＳＴＡ２が最も小さいバックオフカウント値を選択し、ＳＴＡ１が最も大きいバックオフカウント値を選択した場合を示す。すなわち、ＳＴＡ２がバックオフカウントを終えてフレーム送信を始める時点でＳＴＡ５の残余バックオフ時間はＳＴＡ１の残余バックオフ時間よりも短い場合を例示する。ＳＴＡ１及びＳＴＡ５は、ＳＴＡ２が媒体を占有する間に暫くカウントダウンを止めて待機する。ＳＴＡ２の占有が終了して媒体が再び遊休状態になると、ＳＴＡ１及びＳＴＡ５はＤＩＦＳだけ待機した後に、止めていたバックオフカウントを再開する。すなわち、残余バックオフ時間だけの余りのバックオフスロットをカウントダウンした後にフレーム送信を始めることができる。ＳＴＡ５の残余バックオフ時間がＳＴＡ１よりも短かったため、ＳＴＡ５がフレーム送信を始めるようになる。一方、ＳＴＡ２が媒体を占有する間にＳＴＡ４でも送信するデータが発生することがある。このとき、ＳＴＡ４の立場では、媒体が遊休状態になるとＤＩＦＳだけ待機した後、自身が選択した任意バックオフカウント値によるカウントダウンを行ってフレーム送信を始めることができる。図６の例示では、ＳＴＡ５の残余バックオフ時間がＳＴＡ４の任意バックオフカウント値と偶然に一致する場合を示し、この場合、ＳＴＡ４とＳＴＡ５間に衝突が発生することがある。衝突が発生する場合はＳＴＡ４、ＳＴＡ５両方ともＡＣＫを受けることができず、データ送信に失敗することになる。この場合、ＳＴＡ４とＳＴＡ５はＣＷ値を２倍に増やした後に任意バックオフカウント値を選択してカウントダウンを行うことができる。一方、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ４とＳＴＡ５の送信によって媒体が占有状態である間に待機しているが、媒体が遊休状態になると、ＤＩＦＳだけ待機した後、残余バックオフ時間が経過するとフレーム送信を開始することができる。

ＳＴＡのセンシング動作

前述したように、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、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、隠れたノード問題（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ ｐｒｏｂｌｅｍ）などのように媒体アクセスで発生し得る問題を補完するために用いられる。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）を用いることができる。ＮＡＶは、現在媒体を利用していたり又は利用する権限のあるＡＰ及び／又はＳＴＡが、媒体を使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（ｉｎｄｉｃａｔｅ）する値である。したがって、ＮＡＶに設定された値は、当該フレームを送信するＡＰ及び／又はＳＴＡによって媒体の利用が予定されている期間に該当し、ＮＡＶ値を受信するＳＴＡは、当該期間において媒体アクセスが禁止される。ＮＡＶは、例えば、フレームのＭＡＣヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）の「ｄｕｒａｔｉｏｎ」フィールドの値によって設定されてもよい。

また、衝突可能性を低減するために堅牢な衝突検出（ｒｏｂｕｓｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔ）メカニズムが導入された。これについて図７及び図８を参照して説明する。実際にキャリアセンシング範囲と送信範囲は同一でないこともあるが、説明の便宜のために両者は同一であると仮定する。

図７は、隠れたノード及び露出されたノードを説明するための図である。

図７（ａ）は、隠れたノードに対する例示であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂとが通信中にあり、ＳＴＡ Ｃが送信する情報を持っている場合である。具体的に、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂに情報を送信している状況であるにもかかわらず、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｂにデータを送る前にキャリアセンシングを行う際、媒体が遊休状態にあると判断することがある。これは、ＳＴＡ Ａの送信（すなわち、媒体占有）をＳＴＡ Ｃの位置ではセンシングできないこともあるためである。このような場合、ＳＴＡ ＢはＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｃの情報を同時に受け、衝突が発生することになる。このとき、ＳＴＡ ＡをＳＴＡ Ｃの隠れたノードということができる。

図７（ｂ）は、露出されたノード（ｅｘｐｏｓｅｄ ｎｏｄｅ）に対する例示であり、ＳＴＡ ＢがＳＴＡ Ａにデータを送信している状況で、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄに送信する情報を持っている場合である。この場合、ＳＴＡ Ｃがキャリアセンシングを行うと、ＳＴＡ Ｂの送信によって媒体が占有された状態であると判断することができる。そのため、ＳＴＡ ＣがＳＴＡ Ｄに送信する情報を持っていても、媒体占有状態とセンシングされたため、媒体が遊休状態になるまで待たなければならない。しかし、実際にはＳＴＡ ＡはＳＴＡ Ｃの送信範囲外にあるため、ＳＴＡ Ｃからの送信とＳＴＡ Ｂからの送信とがＳＴＡ Ａの立場では衝突しないこともあるため、ＳＴＡ Ｃは、ＳＴＡ Ｂが送信を止めるまで余計に待機することになる。このとき、ＳＴＡ ＣをＳＴＡ Ｂの露出されたノードということができる。

図８は、ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。

図７のような例示的な状況で衝突回避（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムを効率的に利用するために、ＲＴＳ（ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｅｎｄ）とＣＴＳ（ｃｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ）などの短いシグナリングパケット（ｓｈｏｒｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を利用することができる。両ＳＴＡ間のＲＴＳ／ＣＴＳは周囲のＳＴＡがオーバーヒヤリング（ｏｖｅｒｈｅａｒｉｎｇ）できるようにし、この周囲のＳＴＡが上記両ＳＴＡ間の情報送信の有無を考慮するようにすることができる。例えば、データを送信しようとするＳＴＡがデータを受けるＳＴＡにＲＴＳフレームを送信すると、データを受けるＳＴＡはＣＴＳフレームを周囲のＳＴＡに送信することによって、自身がデータを受けることを知らせることができる。

図８（ａ）は、隠れたノード問題を解決する方法に関する例示であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ ＣがいずれもＳＴＡ Ｂにデータを送信しようとする場合を仮定する。ＳＴＡ ＡがＲＴＳをＳＴＡ Ｂに送ると、ＳＴＡ ＢはＣＴＳを自身の周囲にあるＳＴＡ Ａ及びＳＴＡ Ｃの両方に送信する。その結果、ＳＴＡ ＣはＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂのデータ送信が終わるまで待機し、衝突を避けることができる。

図８（ｂ）は、露出されたノード問題を解決する方法に関する例示であり、ＳＴＡ ＡとＳＴＡ Ｂ間のＲＴＳ／ＣＴＳ送信をＳＴＡ Ｃがオーバーヒヤリングすることによって、ＳＴＡ Ｃは自身が他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ Ｄ）にデータを送信しても衝突が発生しないと判断することができる。すなわち、ＳＴＡ Ｂは周囲の全ＳＴＡにＲＴＳを送信し、実際に送るデータを持っているＳＴＡ ＡのみがＣＴＳを送信するようになる。ＳＴＡ Ｃは、ＲＴＳのみを受信し、ＳＴＡ ＡのＣＴＳは受信できなかったため、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｃのキャリアセンシング外にあるということがわかる。

フレーム構造

図９は、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムで用いられるフレーム構造の一例を説明するための図である。

ＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＬＣＰ）Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）フレームフォーマットは、ＳＴＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、ＬＴＦ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、ＳＩＧ（ＳＩＧＮＡＬ）フィールド、及びデータ（Ｄａｔａ）フィールドで構成することができる。最も基本的な（例えば、ｎｏｎ−ＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ））ＰＰＤＵフレームフォーマットは、Ｌ−ＳＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−ＳＴＦ）、Ｌ−ＬＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−ＬＴＦ）、ＳＩＧフィールド及びデータフィールドのみで構成することができる。また、ＰＰＤＵフレームフォーマットの種類（例えば、ＨＴ−ｍｉｘｅｄフォーマットＰＰＤＵ、ＨＴ−ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄフォーマットＰＰＤＵ、ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）ＰＰＤＵなど）によって、ＳＩＧフィールドとデータフィールドとの間に追加の（又は、他の種類の）ＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧフィールドを含むこともできる。

ＳＴＦは、信号検出、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ダイバーシティ選択、精密な時間同期などのための信号であり、ＬＴＦは、チャネル推定、周波数誤差推定などのための信号である。ＳＴＦとＬＴＦを合わせてＰＬＣＰプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）と称することができ、ＰＬＣＰプリアンブルは、ＯＦＤＭ物理層の同期化及びチャネル推定のための信号といえる。

ＳＩＧフィールドは、ＲＡＴＥフィールド及びＬＥＮＧＴＨフィールドなどを含むことができる。ＲＡＴＥフィールドは、データの変調及びコーディングレートに関する情報を含むことができる。ＬＥＮＧＴＨフィールドは、データの長さに関する情報を含むことができる。さらに、ＳＩＧフィールドはパリティ（ｐａｒｉｔｙ）ビット、ＳＩＧ ＴＡＩＬビットなどを含むことができる。

データフィールドは、ＳＥＲＶＩＣＥフィールド、ＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）、ＰＰＤＵ ＴＡＩＬビットを含むことができ、必要な場合にはパディングビットを含むこともできる。ＳＥＲＶＩＣＥフィールドの一部のビットは、受信端におけるデスクランブラの同期化のために用いることができる。ＰＳＤＵは、ＭＡＣ層で定義されるＭＡＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に対応し、上位層で生成／利用されるデータを含むことができる。ＰＰＤＵ ＴＡＩＬビットは、エンコーダを０状態にリターンするために用いることができる。パディングビットは、データフィールドの長さを所定の単位に合わせるために用いることができる。

ＭＡＣ ＰＤＵは、様々なＭＡＣフレームフォーマットによって定義し、基本的なＭＡＣフレームは、ＭＡＣヘッダー、フレームボディー、及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）で構成する。ＭＡＣフレームは、ＭＡＣ ＰＤＵで構成し、ＰＰＤＵフレームフォーマットのデータ部分のＰＳＤＵを介して送信／受信することができる。

ＭＡＣヘッダーは、フレーム制御（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールド、期間（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）／ＩＤフィールド、アドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールドなどを含む。フレーム制御フィールドは、フレーム送信／受信に必要な制御情報を含むことができる。期間／ＩＤフィールドは当該フレームなどを送信するための時間に設定することができる。４個のアドレスフィールド（Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３、Ａｄｄｒｅｓｓ４）は、ＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）などを示すために用いることができ、フレームタイプによって、４個のアドレスフィールドの一部のみを含むこともできる。

一方、ヌル−データパケット（ＮＤＰ）フレームフォーマットは、データパケットを含まない形態のフレームフォーマットを意味する。すなわち、ＮＤＰフレームは、一般のＰＰＤＵフォーマットにおいて、ＰＬＣＰヘッダー部分（すなわち、ＳＴＦ、ＬＴＦ及びＳＩＧフィールド）のみを含み、残りの部分（すなわち、データフィールド）は含まないフレームフォーマットを意味する。ＮＤＰフレームを短い（ｓｈｏｒｔ）フレームフォーマットと呼ぶこともできる。

サブチャネル選択的アクセス方案１

ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＶＨＴシステムが要求する高い処理率を達成するためには、広い帯域幅（例えば、８０ＭＨｚ）を使用する必要がある。しかし、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎのようなレガシー（ｌｅｇａｃｙ）システムに基づく機器によるチャネル使用のため、空いている連続した８０ＭＨｚ大きさのチャネルを探すことは容易でない。これに対する解決策として、不連続の（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）チャネルを集成して（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）使用することを考慮することができる。不連続のチャネルを集成して８０ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅を使用するためには、集成されたチャネルの一部に対するアクセスメカニズムが必要である。

一方、低いレート、低い電力、広い範囲の通信が要求されるＭ２Ｍ、スマートグリッドアプリケーションなどでは、狭帯域（ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ）チャネルを用いることが好適である。レガシーＷＬＡＮシステムでは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ又は１６０ＭＨｚのチャネル帯域幅を定義及び利用する。これを広帯域（ｗｉｄｅ ｂａｎｄ）チャネルアクセス方式と呼ぶことができる。

すなわち、本発明で提案する狭帯域チャネルアクセス方式は、既存のＷＬＡＮチャネル帯域幅の最小単位よりも小さいチャネル帯域幅（例えば、０．５ＭＨｚ、１ＭＨｚ又は２ＭＨｚ）を用いることを特徴とする。また、本文書で使う狭帯域チャネルという用語は、１つの基本的なチャネルユニットの帯域幅の一部という意味から、サブチャネルと呼ぶこともできる。

このようなサブチャネル又は狭帯域チャネルを用いた通信方式については未だ具体的に定義されていない。本発明では、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮシステムで狭帯域チャネルアクセス（又は、サブチャネルアクセス）メカニズムについて提案する。

まず、レガシーＷＬＡＮシステム（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃシステム）で２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ又は１６０ＭＨｚのような広帯域チャネルを用いる場合のチャネルアクセス方式について説明する。

図１０は、８０ＭＨｚチャネル帯域幅を用いる広帯域チャネルアクセスメカニズムを説明するための図である。

８０ＭＨｚデータフレームを送信する前に、ＡＰは、２０ＭＨｚチャネル帯域幅を用いるＲＴＳフレームを、それぞれの２０ＭＨｚチャネルで送信することができる。すなわち、８０ＭＨｚチャネル帯域幅に対しては、総４個のＲＴＳフレームをデュプリケーテッドＰＰＤＵ（ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ ＰＰＤＵ）の形態で送信することができる。

ＳＴＡは、ＡＰの送信したＲＴＳフレームを成功裏に受信した２０ＭＨｚチャネルのそれぞれに対して、２０ＭＨｚチャネル帯域幅を用いるＣＴＳフレームで応答することができる。ＳＴＡが８０ＭＨｚ帯域幅の全体で成功裏にＲＴＳフレームを全て受信した場合には、８０ＭＨｚチャネル帯域幅をカバーするために、総４個のＲＴＳフレームをデュプリケーテッドＰＰＤＵの形態で送信することができる。

ＡＰが８０ＭＨｚチャネルに対してＣＴＳフレームを全て受信した場合（すなわち、総４個のＣＴＳフレームを受信する場合）、８０ＭＨｚチャネル帯域幅を用いてＤＡＴＡフレームを送信することができる。

ＤＡＴＡフレームを受信したＳＴＡは、ＡＣＫフレームを用いて、ＤＡＴＡフレームを成功裏に受信したか否かを応答することができる。

図１０のような広帯域チャネルを用いるシステムにおいてサブチャネルは２０ＭＨｚで構成される。サブチャネル帯域幅が０．５ＭＨｚ、１ＭＨｚ又は２ＭＨｚのように狭帯域である場合に、図１１のような周波数選択的チャネルアクセス（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）が要求される。

図１１は、周波数に対するチャネル品質を例示的に示す図である。

図１１に示すように、チャネル品質（例えば、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ））は周波数にわたって変化されてもよい。例えば、一つのチャネル（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎ）が４個のサブチャネル（サブチャネル０、１、２及び３）を含む場合、サブチャネル０に該当する周波数では最も良好なチャネル品質を示し、サブチャネル２に該当する周波数で最悪のチャネル品質を示しうる。このように周波数位置別に異なるチャネル品質を有することを、チャネルの周波数選択的な特性と表現することができる。

図１１の例示のように、サブチャネル別にチャネル品質が大きくばらつく場合、それらのサブチャネルの中でチャネル品質の最も良いサブチャネルを選択することが有利である。このようなチャネルアクセス方式を、周波数選択的チャネルアクセス方式と呼ぶことができる。

周波数選択的チャネルアクセス方式をＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮ環境に適用するために、複数のサブチャネルの中からチャネル品質（例えば、ＳＮＲ）の最も高いサブチャネルを選択する、サブチャネルプローブ動作が要求される。レガシーＷＬＡＮシステムでは、一つのチャネルユニットが複数個のサブチャネルを含む場合には、それらの中からプライマリチャネルが設定され、基本的にはプライマリチャネルを用いることが要求される。しかし、本発明では、チャネル品質は時間や周辺環境によって変化しうるものであるから、常にプライマリチャネルを用いることから脱皮し、チャネル品質の最も良いサブチャネル（プライマリチャネルでなくてもよい。）をアクセスする方式を提案する。

本発明では、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いたサブチャネルプローブ方式を提案する。すなわち、一つのチャネルユニットを複数個のサブチャネルに分割し、複数個のサブチャネルのそれぞれでＲＴＳフレームを送信し、ＳＮＲの最も高いサブチャネルに対してＣＴＳフレームを用いてシグナリングすることができる。これは、図１０の例示と比較すると、一つのチャネルユニットに属した複数個のサブチャネル上でＲＴＳフレームを送信することには似ているが、それらのサブチャネルのうち、チャネル品質の高い一部のサブチャネル上でのみＣＴＳフレームを送信する点が、図１０のＣＴＳフレーム送信と異なる。

図１２は、本発明に係るＣＴＳフレームフォーマットの一例を説明するための図である。

図１２は、ＣＴＳフレームを送信するＰＰＤＵのスクランブリングシーケンスの先頭の７個のビットの値を設定する方案を示す図である。ＤＹＮ＿ＢＡＮＤＷＩＤＴＨ＿ＩＮ＿ＮＯＮ＿ＨＴパラメータは、非−高処理率設定から帯域幅が動的に設定されるか否かを示すパラメータである。

ＤＹＮ＿ＢＡＮＤＷＩＤＴＨ＿ＩＮ＿ＮＯＮ＿ＨＴパラメータが存在しない場合には、先頭５個のビット（最初のビットがＢ０である場合、Ｂ０乃至Ｂ４）は、ＮＯＮ−ＨＴチャネル帯域幅（ＣＢＷ）が２０ＭＨｚであるときは、０以外の（ｎｏｎ ｚｅｒｏ）５ビットの擬似ランダム（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ）整数値に設定し、そうでないときは、５ビットの擬似ランダム整数値に設定することができる。

一方、ＤＹＮ＿ＢＡＮＤＷＩＤＴＨ＿ＩＮ＿ＮＯＮ＿ＨＴの値にかかわらず、スクランブリングシーケンスの末尾の２ビット（Ｂ５−Ｂ６）は、ＮＯＮ−ＨＴ ＣＢＷの大きさを示す値に設定することができる。

本発明では、ＤＹＮ＿ＢＡＮＤＷＩＤＴＨ＿ＩＮ＿ＮＯＮ＿ＨＴパラメータが存在する場合に、ＣＴＳフレームを送信するＰＰＤＵのスクランブリングシーケンスの先頭の７ビットのうちの１ビットを、ヌルパディング指示ビット（Ｎｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔ）として割り当てることを提案する。図１２の例示では、４番目のビット（Ｂ３）がＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔとして割り当てられる例を示す。また、図１２の例示で、先頭の３ビット（Ｂ０−Ｂ２）は留保（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ；Ｒｓｖｄ）され、５番目のビット（Ｂ４）は、帯域幅設定が動的（ｄｙｎａｍｉｃ）か又は静的（ｓｔａｔｉｃ）かを示す値に設定することができる。

仮に、ＣＴＳフレームでＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔが１に設定される場合、当該ＣＴＳフレームが送信されるサブチャネルはＤＡＴＡフレーム送信の用途に使用せず、Ｎｕｌｌ値でパディングすることを要求する。

サブチャネルをヌルパディングするということは、特定サブチャネル上でいかなる物理信号（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｇｎａｌ）も送らないということを意味することもでき、定められた物理信号又は何ら意味のない物理信号を送るということを意味することもできる。例えば、定められた信号としてＤＡＴＡフレームを重複して送ることもヌルパディングの範ちゅうに属する。

したがって、サブチャネルのＳＮＲが低い場合、当該サブチャネルで送信されるＣＴＳフレームのＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔを１に設定し、実際ＤＡＴＡフレームの送信が行われないようにすることができる。

本発明の他の実施例として、ＣＴＳフレームにビットマップを追加して、それぞれのサブチャネルに対するＳＮＲレベルを示すこともできる。例えば、４個のサブチャネルに対して２レベル（ｌｏｗ又はｈｉｇｈ）のＳＮＲを指定する場合、総４ビット大きさのビットマップがＣＴＳフレームに追加される。例えば、Ｈｉｇｈ ＳＮＲは１にエンコーディングされ、Ｌｏｗ ＳＮＲは０にエンコーディングされる場合、最初のサブチャネルのＳＮＲが最も高いとすれば、［１０００］のビットマップがＣＴＳフレームに含まれる。

図１３は、本発明に係るサブチャネルプローブ動作を含む狭帯域チャネルアクセスメカニズムの一例を説明するための図である。

図１３の例示で、ＡＰは、それぞれのサブチャネル上でＲＴＳフレームを送信し、ＲＴＳフレームを受信したＳＴＡは、ＣＴＳフレームのＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔを用いてサブチャネルプローブ過程を行うことができる。

図１３の例示では、二番目のサブチャネルが最も高いＳＮＲを有する場合を仮定する。したがって、一番目、三番目及び四番目のサブチャネル上で送信されるＣＴＳフレームについてはＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔを１に設定し、ＤＡＴＡフレームの送信は二番目のサブチャネルのみに対して要求することができる。

ＲＴＳ／ＣＴＳフレームの交換後にＤＡＴＡフレームが送信される。ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いたサブチャネルプローブ過程によって決定された二番目のサブチャネルを用いてＤＡＴＡフレームを送信し、一番目、三番目及び四番目のサブチャネルはヌル値でパディングする。

ＤＡＴＡフレーム送信をする際、実際ＤＡＴＡフレームが送信されるサブチャネルに対する指示が再び要求される。そのために、ＤＡＴＡフレームのためのＰＬＣＰプリアンブルは、データが送信されなくても、全てのサブチャネル上でそれぞれ送信される。すなわち、ＰＬＣＰプリアンブルに含まれるＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔを用いて、当該ＰＬＣＰプリアンブルが送信されるサブチャネル上でＤＡＴＡフレームが送信されるか否かを知らせることができる。

図１３の例示では、二番目のサブチャネル上におけるＰＬＣＰプリアンブルでのみ、Ｎｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔ値が０に設定される。一番目、三番目及び四番目のサブチャネル上で送信されるＰＬＣＰプリアンブルのＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔは、１に設定される。

前述したように、Ｎｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇは、特定サブチャネル上で何ら物理信号も送らないこと、定められた意味のない物理信号を送ることのいずれをも含む。他のシステムとの共存（ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ）を考慮すると、定められた意味のない物理信号をＮｕｌｌ ｐａｄｄｉｎｇとして用いることが好ましい。

また、１個のサブチャネルのみを用いてＤＡＴＡフレームを送信すると、他のシステムで当該サブチャネルの使用を検出できないこともある。例えば、エネルギー検出方式のＣＣＡに依存するシステムの場合、実際にＤＡＴＡフレーム送信に用いられるサブチャネル以外の他のサブチャネルに対しても物理信号（例えば、ｎｕｌｌ ｐａｄｄｉｎｇとしての物理信号）を送信することがより好ましいだろう。これは、実際にデータが送信されるサブチャネル以外のサブチャネル上における物理信号送信によって全体エネルギーレベルが増加し、ＣＣＡ検出に役立てることができるためである。

図１４は、本発明に係るサブチャネルプローブ動作を含む狭帯域チャネルアクセスメカニズムの他の例を説明するための図である。

図１４の例示では、図１３の連続したサブチャネルの例示とは違い、不連続のサブチャネルの場合を示す。図１４の例示では、最初のサブチャネルのＳＮＲが低いと仮定する。このため、ＳＴＡは、最初のサブチャネル上で送信されるＣＴＳフレームのＮｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔを１に設定して送信する。ＣＴＳフレームを受信したＡＰは、Ｎｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔが０に設定された二番目のサブチャネルを用いてＤＡＴＡフレームを送信する。

図１３及び図１４の例示では、複数個のサブチャネルの中で一つのサブチャネルのみが用いられる場合（すなわち、Ｎｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔが０に設定されたサブチャネルが１つである場合）を挙げて説明するが、これに制限されるものではなく、１つ以上のサブチャネルが用いられる場合（すなわち、Ｎｕｌｌ Ｐａｄｄｉｎｇ Iｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｂｉｔが０に設定されたサブチャネルが１つ以上である場合）にも、本発明で説明する原理を同様に適用することができる。

サブチャネル選択的アクセス方案２

図１５は、本発明に係るサブチャネル選択的アクセス方案の他の例を説明するための図である。

図１５は、狭帯域チャネル（又は、サブチャネル）アクセスのために、それぞれのサブチャネルに対するポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）を行う方式を示す図である。本発明で説明するサブチャネルに対するポーリングとは、ＳＴＡに当該サブチャネルにアクセスすること（例えば、上りリンク送信するデータを持っているＳＴＡに、当該サブチャネルでデータ送信を行うこと）が可能であることを知らせることを意味しうる。言い換えると、サブチャネルに対するポーリングとは、サブチャネルのセット中のいずれのサブチャネル上でＳＴＡの送信が許容されるか否かを示す（ｉｎｄｉｃａｔｅ）情報を、該当のＳＴＡに知らせることを意味しうる。以下の実施例では、説明の明瞭性のために、サブチャネルに対するポーリング情報を含むフレームをＣＨ−Ｐｏｌｌフレームと称するが、本発明の範囲がサブチャネルに対するポーリングのためのフレームの名称に制限されることはない。すなわち、以下の実施例で、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームは、ＳＴＡの送信が許容される一つ以上のサブチャネルを示す（ｉｎｄｉｃａｔｅ）情報を含むフレームを意味する。

図１５の例示によれば、ＡＰが全てのＳＴＡに対してＮＤＰサウンディング（ｓｏｕｎｄｉｎｇ）を１回行い、各ＳＴＡはそれぞれ所望するサブチャネルに移動して（又は、切り替えて）データを待機する。次いで、ＡＰがそれぞれのチャネルに対してポーリングを行い、該当のサブチャネルに移動したＳＴＡがポーリングフレームを受信した後にサブチャネルアクセスを行うことができる。ここで、ＮＤＰサウンディングは、送信端からのＮＤＰフレームを用いて受信端でチャネル（すなわち、送信端から受信端へのチャネル）の品質を測定することを意味し、必要な場合には、測定されたチャネル品質を送信端にフィードバックすることを含むこともできる。

具体的に、ＡＰは、ＣＨ−ＰｏｌｌフレームをＢＳＳの帯域幅全体で送信することができる。ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームは、一つ以上のサブチャネルを介してデュプリケーデッドＰＰＤＵの形態で送信することができる。ここで、一つのサブチャネルは、狭帯域チャネルアクセスの単位として理解することもできる。図１５の例示では、ＢＳＳ内でサブチャネル選択的アクセスのために利用可能なサブチャネルとしてＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３及びＣＨ４が存在し、これらの４個のサブチャネルの全体でＣＨ−Ｐｏｌｌフレームが送信されることを示している。

また、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームは、ＮＤＰサウンディング（ＮＤＰ Ｓｏｕｎｄｉｎｇ）フィールドを含むことができる。ＮＤＰサウンディングフィールドは、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されるか否かを示すために用いることができる。例えば、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム後にＮＤＰフレームが送信されるということを示すために、ＮＤＰ Ｓｏｕｎｄｉｎｇフィールドの値を１に設定することができる。

ＡＰは、初期ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームを送信する際、ＮＤＰサウンディングフィールドを１に設定して送信し、ＰＩＦＳ（ＰＣＦ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）時間後にＮＤＰフレームをＳＴＡに送信することができる。図１５の例示では、ＡＰが最初に送信するＣＨ−ＰｏｌｌフレームでＮＤＰサウンディングフィールドの値が１に設定されることを示している。

ＳＴＡがＣＨ−Ｐｏｌｌフレームを受信し、そのＮＤＰサウンディングフィールドが１値を有する場合、ＳＴＡは、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに続いて、ＰＩＦＳ時間後にＮＤＰフレームが送信されるということがわかる。ＳＴＡは、サブチャネルのそれぞれの品質をＮＤＰフレームを用いて測定することができる。図１５の例示では、複数個のサブチャネル上のＮＤＰフレームが同時に送信されるとしたが、これに制限されるものではなく、１回に一つのサブチャネル上でＮＤＰフレームが送信され、互いに異なるサブチャネルにわたってＮＤＰフレームが順に送信されてもよい（後述する図１９の例示を参照）。図１５の例示は、単純にＮＤＰフレームが送信されることを説明するためのものであり、ＡＰからのＮＤＰフレームを用いてＳＴＡ１は、複数個のサブチャネルのそれぞれに対するチャネル品質を測定し、他のＳＴＡもそれぞれ自身の複数個のサブチャネルのそれぞれに対するチャネル品質を測定することができる。

このように、ＮＤＰフレームを受信したＳＴＡのそれぞれは、チャネル品質測定結果に基づいて、自身が用いる一つ以上のサブチャネルを選択することができる。また、それぞれのＳＴＡは、選択したサブチャネルに移動（又は、チャネル切り替え）を行い、移動した（又は、切り替えた）サブチャネル上で所定の時間待機することができる。ＳＴＡがサブチャネル上で待機するということは、ＡＰが当該サブチャネルをポーリングしてチャネルアクセスをトリガーすることをＳＴＡが待機するということと理解することができる。また、ＳＴＡがチャネルアクセスを待機している間には、ＮＡＶを設定して待機状態を維持することができる。

ＡＰは、ＣＨ−ＰｏｌｌフレームとＮＤＰフレームを送信した後に、それぞれのサブチャネルを順次に又は任意の順序で移動しながら、それぞれのサブチャネル上でポーリングを行うことができる。例えば、ＡＰは、ＣＨ−ＰｏｌｌフレームをＢＳＳの全体帯域幅上で送信することによってポーリングを行うことができる。ここで、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームは、デュプリケーデッドＰＰＤＵの形態で送信し、ポーリングのみを目的とするＣＨ−ＰｏｌｌフレームでＮＤＰサウンディングフィールドの値は０に設定することができる。また、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームは、ポーリングされるチャネル（Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）フィールドを含むことができる。Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌフィールドは、ＡＰがどのサブチャネルをポーリングするかを示す値に設定することができる。

例えば、図１５の例示で、最初のＣＨ−ＰｏｌｌフレームでＰｏｌｌｅｄ ｃｈａｎｎｅｌフィールドの値がＣＨ１であることを示すことができる。これによって、４個のサブチャネルの中でＣＨ１に対するチャネル品質が最も高いと決定し、ＣＨ１で待機していたＳＴＡがＣＨ−Ｐｏｌｌフレームを受信してそのＰｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ値を確認し、この値がＣＨ１であると、設定されていたＮＡＶをリセット（ｒｅｓｅｔ）し、チャネルアクセスを試みることができる。ここで、チャネルアクセスを試みるということは、ＳＴＡが当該サブチャネルでバックオフを経てＤＡＴＡフレーム送信を試みることを意味する。図１５の例示では、バックオフを経てＳＴＡ１がＣＨ１にアクセスしてＤＡＴＡフレームを送信することを示している。ＳＴＡ１からＣＨ１上でＤＡＴＡフレームを受信したＡＰは、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間後にＡＣＫフレームをＣＨ１上で送信することができる。

要するに、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームを受信したＳＴＡの立場では、ＣＨ−ＰｏｌｌフレームのＰｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌフィールドの値を確認し、自身が待機中であるサブチャネルと一致する場合にはＮＡＶをリセットし、チャネルアクセスを試み、一致しない場合には、ＮＡＶを設定してチャネルアクセスを延期（ｄｅｆｅｒ）することができる。ＳＴＡがＮＡＶを設定できるように、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームは、ポーリングされたチャネルデューレーション（Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールドを含むことができる。Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｕｒａｔｉｏｎ値は、ポーリングしたサブチャネルに対してＳＴＡのチャネルアクセスが許容される時間を示すことができる。したがって、Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌに該当しないサブチャネルで待機中であるＳＴＡは、Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドが示す値だけＮＡＶを設定することができる。

ＡＰは、二番目のＣＨ−Ｐｏｌｌフレームを送りながら、ポーリングされるチャネルがＣＨ２であることを示すことができる。これによって、４個のサブチャネルの中でＣＨ２に対するチャネル品質が最も高いと決定したＳＴＡがＮＡＶをリセットし、当該サブチャネルでバックオフを経てＤＡＴＡフレーム送信を試みることができる。図１５の例示では、バックオフを経てＳＴＡ２がＣＨ２にアクセスしてＤＡＴＡフレームを送信することを示している。他のＳＴＡは、ＣＨ−ＰｏｌｌフレームのＰｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｕｒａｔｉｏｎ値に基づいてＮＡＶを設定することができる。ＳＴＡ２からＣＨ２上でＤＡＴＡフレームを受信したＡＰは、ＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームをＣＨ２上で送信することができる。

ここで、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに含まれた情報から、ＳＴＡがサブチャネル選択的アクセスを開始する時点を決定することができる。ＣＨ−ＰｏｌｌフレームでＰｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌが示すサブチャネルの中から一つ以上を選択したＳＴＡが当該一つ以上のサブチャネル上でアクセスを始める時点は、ＣＨ−Ｐｏｌｌに含まれた情報に基づいて決定することができる。例えば、ＮＤＰ Ｓｏｕｎｄｉｎｇフィールドの値が１に設定された場合には、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されるため、ＳＴＡは、ＮＤＰフレームの送信が完了した後にサブチャネル上でアクセスを試みることができる。又は、ＮＤＰ Ｓｏｕｎｄｉｎｇフィールドの値が０に設定された場合には、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されないため、ＳＴＡは、ＮＤＰフレームを待機せずにサブチャネル上でアクセスを試みることができる。勿論、ＣＨ−ＰｏｌｌフレームでＰｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌが示すサブチャネル以外のサブチャネルを選択したＳＴＡは、ＮＡＶを設定し、Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ上でサブチャネルアクセスを試みない。

図１５の例示で、三番目のＣＨ−ＰｏｌｌフレームではＣＨ３がポーリングされ、四番目のＣＨ−ＰｏｌｌフレームではＣＨ４がポーリングされる。これに関する具体的な説明は、前述した一番目及び二番目のＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに関するそれと略同様であり、経済性のために省略する。

図１５の例示で、五番目のＣＨ−Ｐｏｌｌフレームでは全てのサブチャネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）がポーリングされ、これは、サブチャネルアクセス動作を終了するということを意味しうる。又は、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームを用いる代わりにＣＦ−ＥＮＤフレームを全てのサブチャネル上で送信することによって、明示的にＮＡＶリセットを指示し、これでサブチャネルアクセス動作が終了する方式を用いることもできる。その後、サブチャネルではなく既存の基本チャネル単位に対する一般のポーリング動作又はチャネルアクセス動作を行うことができる。

図１６は、本発明に係るＣＨ−Ｐｏｌｌフレームフォーマットの一例を説明するための図である。

図１６のＣＨ−Ｐｏｌｌフレームフォーマットで、フレーム制御（ＦＣ）フィールドは、フレーム送信／受信に必要な制御情報を含むことができる。

デューレーション（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールドは、当該フレームなどを送信するための時間に設定することができる。本発明の例示では、前述したＰｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｕｒａｔｉｏｎ値、すなわち、ポーリングしたサブチャネルに対してＳＴＡのチャネルアクセスが許容される時間を示す値に設定することができ、このフィールドの値に基づいて、他のＳＴＡのＮＡＶ設定を行うことができる。

受信者アドレス（ＲＡ）フィールドは、ブロードキャストを示す値（例えば、ワイルドカード値又はあらかじめ定められた値）に設定することができる。仮に、ＡＰが特定ＳＴＡに対して特定サブチャネルでの選択的アクセス動作を行うように指示しようとする場合には、ＲＡフィールドの値を当該特定ＳＴＡのＭＡＣアドレスに設定することもできる。

送信者アドレス（ＴＡ）フィールドは、ＣＨ−Ｐｏｌｌを送信するＡＰのＭＡＣアドレスであるＢＳＳＩＤ値に設定することができる。

Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌフィールドは、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームによってポーリングされるチャネルの番号（又は、インデックス）を示す値に設定することができる。ここで、Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌフィールドは、複数個のチャネルに対するリストとして構成されてもよい。例えば、図１５の例示で、最後のＣＨ−ＰｏｌｌフレームではＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３及びＣＨ４がポーリングされることを示すこともできるが、この場合、Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌフィールドは、複数個のサブチャネルを示すチャネルリストの形態を有することができる。

ＮＤＰサウンディングフィールドは、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されるか否かを示すために用いることができる。例えば、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム後にＮＤＰフレームが送信されるということを示すために、ＮＤＰ Ｓｏｕｎｄｉｎｇフィールドの値を１に設定することができる。

ＦＣＳフィールドは、Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドである。

このようなポーリング方式サブチャネル選択的アクセス方案によれば、ＳＴＡは自身がいずれのサブチャネルを選択したかをＡＰにシグナリングしなくて済むため、フィードバックシグナリングオーバーヘッドが減少し、全体システム処理率を増加させることができる。また、ＳＴＡトラフィック量によって定められたスケジューリングを用いず、それぞれのサブチャネルに対するサービス時間をＡＰが任意に（又は、動的に）変更できるため、システムリソース活用の効率性を増大させることができる。

図１７は、本発明に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。

ＳＴＡが全てのサブチャネル上でのチャネル品質測定を同時に行うことができない場合、サブチャネル別にチャネル品質測定を行わなければならない。例えば、ＳＴＡは、１回に１つのサブチャネル上でＮＤＰフレームを受信して当該サブチャネルでのチャネル品質を測定し、その後、他のサブチャネルでのＮＤＰフレームを用いてチャネル品質を測定することができる。すなわち、ＡＰは、異なる時間にわたって複数個のＮＤＰフレームを送信しなければならない。例えば、４個のサブチャネルに対してチャネル品質測定を行う場合に、４個のＮＤＰフレームを時間上で順次に（又は、、連続して）送信することができる。

例えば、あるＳＴＡが４個のサブチャネルに対するチャネル品質を測定するために、最初のＮＤＰフレームが送信される時間にはＣＨ１に切り替えて（又は、移動して）ＣＨ１のチャネル品質を測定することができる。その後、二番目、三番目及び四番目のＮＤＰフレームが送信される時間にＳＴＡはＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４に切り替えて（又は、移動して）ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４のチャネル品質を順次に測定することができる。ただし、ＣＨ１からＣＨ４への順に制限されるものではなく、一つのＮＤＰフレームが送信される時間に、複数個のサブチャネルのうちの一つのサブチャネルに対するチャネル品質測定を行うことができる。

ＡＰはＮＤＰフレームを送信する前にＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを送信することができる。ＮＤＰＡフレームは、ＮＤＰフレームが後続することを知らせる役割を持つＰＰＤＵフレームである。ＡＰは、ＮＤＰＡフレームを送信してＳＩＦＳインターバル後にＮＤＰフレームを送信することができる。複数個のＮＤＰフレームの送信のために、ＮＤＰＡフレームにはＮＤＰフレームのチャネル帯域幅に関する情報及び連続して送信されるＮＤＰフレームの個数に関する情報を含むことができる。

図１７の例示ではＮＤＰＡフレームを用いて、４個の連続したＮＤＰフレームがＣＨ１〜ＣＨ４の帯域幅上で送信されるということを知らせ、ＮＤＰＡフレームに後続して４個のＮＤＰフレームが送信される例示を示している。

図１８は、本発明の変形例に係るサブチャネル選択的アクセス方案を説明するための図である。

図１５乃至図１７の例示のようにチャネルポーリングに基づくサブチャネル選択的アクセス方案は、多数のＳＴＡが周波数選択的チャネルアクセスを利用しようとする場合にはその効果が増大する。

しかしなから、少数のＳＴＡのみが周波数選択的チャネルアクセスを利用しようとする場合には、ＡＰが全てのサブチャネル上でポーリングを行い、ＳＴＡが選択していないサブチャネルが多く存在するときには、不必要なチャネルポーリングを招き、チャネルポーリングによるオーバーヘッドが却って増加しうる。例えば、ＡＰによって特定ＳＴＡに対するウェイクアップスケジュールが設定されている場合、当該ＳＴＡは、自身の所望するサブチャネルをＡＰに直接伝達することによって周波数選択的チャネルアクセスを用いることが、チャネルポーリング方式に比べてより効率的であるといえる。

図１８の例示で、ＡＰがＮＤＰＡフレーム及びＮＤＰフレームをＳＩＦＳ間隔をおいて送信することができる。ＮＤＰＡフレームとＮＤＰフレームを受信したＳＴＡは、チャネル品質測定結果に基づいて、データフレーム送信に用いる一つ以上のサブチャネルを選択することができる。

サブチャネル選択的アクセスが許容されていない状態のＳＴＡは、既存と同様にプライマリチャネルを用いて送信を行わなければならない。したがって、ＳＴＡは、プライマリチャネル上でチャネルスイッチ要求フレーム（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をＡＰに送信することができる。Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームには、ＳＴＡの選択したサブチャネルを示す情報が含まれる。Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信したＡＰは、プライマリチャネル上でチャネルスイッチ応答フレーム（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）をＳＴＡに送信することができる。

Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム及びＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを成功裏に交換したＳＴＡ及びＡＰは、選択されたサブチャネルに移動（又は、チャネル切替）することができる。移動した（又は、切り替えた）サブチャネルでＳＴＡ及びＳＴＡはデータフレーム及びＡＣＫフレームの送信／受信を行うことができる。

選択されたチャネルにＳＴＡ及びＡＰが移動（又は、切替）するためには、切替時間（ｓｗｉｔｃｈ ｔｉｍｅ）が定められなければならない。切替時間に関する情報は、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに含めることができる。例えば、ＳＴＡが選択されたサブチャネルを示す情報をＡＰに伝達する時、自身が選択したサブチャネルに移動（又は、切替）するために必要な切替時間情報を併せて伝達することができる。

Ｓｗｉｔｃｈ ｔｉｍｅに関する情報の含まれたＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信したＡＰは、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ ＲｅｓｐｏｎｓｅフレームをＳＴＡに送信し、切替時間が過ぎた後に、選択されたサブチャネルを用いて当該ＳＴＡと通信することができる。

もし、ＳＴＡが選択されたサブチャネルに移動（又は、切替）するために必要な時間よりも、ＡＰが選択されたサブチャネルに移動（又は、切替）するために必要な時間が長い場合、ＡＰの設定した切替時間に関する情報がＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに含まれてもよい。この場合、ＳＴＡは、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに含まれた切替時間が過ぎた後に、選択されたサブチャネルを用いてＡＰと通信を行うことができる。

さらに、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームにはデューレーション情報が含まれてもよい。Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに含まれたデューレーション値に該当する時間にのみ、ＳＴＡが選択されたサブチャネルを用いることをＡＰに知らせることを意味することができる。デューレーション値に該当する時間後に、ＡＰはプライマリチャネルに戻って他のＳＴＡとの通信を準備することができる。

また、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームにもデューレーション情報が含まれてもよい。Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームに含まれるデューレーション値は、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームのデューレーション値から、ＳＩＦＳ及びＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームの送信時間を引いた値に該当し得る。このため、他のＳＴＡは、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームのデューレーション値、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームのデューレーション値を確認し、それに該当する時間だけＮＡＶを設定してチャネルアクセスを延期（ｄｅｆｅｒ）することができる。

図１８の例で説明したＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム及びＣｈａｎｎｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームの代わりに、ＲＴＳフレーム及びＣＴＳフレームを用いてもよい。この場合、ＲＴＳフレームは、ＳＴＡが選択したサブチャネルを示す情報、切替時間情報、デューレーション情報を含むことができる。また、ＣＴＳフレームは、切替時間情報及びデューレーション情報を含むことができる。

図１９は、本発明の他の例に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。

図１９の例では、ＡＰが１回に１つのサブチャネルでＮＤＰフレームを送信し、続いて、他のサブチャネルでＮＤＰフレームを送信する方式を示している。図１９では、ＢＳＳで動作可能なサブチャネルのセットがＣＨ１〜ＣＨ８であり、これらのうちの４個のサブチャネルＣＨ５〜ＣＨ８上でＳＴＡの送信が可能である場合を例示している。ここで、４個のサブチャネルに対してチャネル品質測定を行う場合に、４個のＮＤＰフレームが時間上で順次に（ただし、連続するＮＤＰフレーム間にはＰＩＦＳの時間間隔をおいて）送信されてもよい。ＳＴＡは、ＮＤＰフレーム送信に合わせて該当のサブチャネルに移動し、それぞれのサブチャネルでチャネル品質測定を行うことができる。

図１９の例では、ＳＴＡの送信が許容されるサブチャネルを示す情報（すなわち、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）が、ＡＰからのビーコンフレームにてＳＴＡに提供される例を示している。すなわち、前述した実施例では、ＳＴＡの送信が許容される一つ以上のサブチャネルを示す（ｉｎｄｉｃａｔｅ）情報を含むフレームをＣＨ−Ｐｏｌｌフレームと呼ぶとしたが、本実施例では、このような情報がビーコンフレームにて提供される例を示す。

このようなサウンディングＮＤＰフレーム送信に関する情報を、次のようにＡＰがＳＴＡに知らせることができる。

また、図１７の例では、ＮＤＰフレームの個数及び帯域幅情報についてＮＤＰＡフレームを用いてＳＴＡに知らせるとしたが、図１９の例では、これらの情報をビーコンフレームを用いて提供することができる。具体的に、ビーコンフレームを用いてサウンディング開始チャネル、サウンディングＮＤＰ帯域幅、サウンディングＮＤＰの個数に関する情報をＳＴＡに提供することができる。サウンディング開始チャネルは、サウンディングが始まるチャネル（例えば、ＣＨ５）を示す情報である。図１９の例は、チャネルインデックスが１から始まる場合（すなわち、最初のチャネルがＣＨ１としてインデックスされる場合）を示しているが、チャネルインデックスが０から始まる場合には、サウンディング開始チャネルの値がＮであれば、Ｎ＋１番目のチャネルからサウンディングが始まることを示す。サウンディングＮＤＰ帯域幅は、サウンディングＮＤＰフレームのチャネル帯域幅を表し、図１９の例では、サウンディングの目的で送信される一つのＮＤＰフレームの帯域幅が、一つのサブチャネルの帯域幅（例えば、２ＭＨｚ帯域幅）と同一である場合を示している。サウンディングＮＤＰの個数は、サウンディングＮＤＰの送信回数を表し、図１９の例では、４個のサウンディングＮＤＰがＰＩＦＳの時間間隔をおいて連続して送信される場合を示している。

図１９に関する本発明の更なる例として、ビーコンフレームにてチャネルアクティビティービットマップ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）、最大送信幅（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈ）に関する情報をＳＴＡに提供することができる。この場合には、前述したサウンディング開始チャネル、サウンディングＮＤＰ帯域幅、サウンディングＮＤＰの個数に関する情報がビーコンフレームに含まれなくてもよい。

Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐは、サウンディングの対象となるチャネルリスト（又は、一つ以上のサブチャネル）をビットマップの形態で示す情報である。図１９の例示では、ＣＨ５〜ＣＨ８がサウンディングの対象となるチャネルである場合を示している。サウンディングの対象となるサブチャネルということから、当該サブチャネルでＳＴＡの送信が許容されるということを示すことができる。本発明の例では、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐのそれぞれのビットは、２ＭＨｚ帯域幅を有する一つのサブチャネルに対応し、当該２ＭＨｚサブチャネルに対する端末の送受信できるか否かを示す。

Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈは、一つのサウンディングＮＤＰフレームのチャネル帯域幅を示す。図１９の例では、２ＭＨｚのＮＤＰフレームがサウンディングの目的で送信される場合を示しており、この場合、最大送信幅情報を２ＭＨｚのＮＤＰフレームを示す値に設定することができる。

次に、サウンディングＮＤＰの送信回数は、前述した例のように明示的に提供されず、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ及びＭａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈによって間接的／暗黙的に決定される。例えば、ＣＨ５乃至ＣＨ８がサウンディングの対象となるサブチャネルであり、一つのサブチャネルの帯域幅が２ＭＨｚであるから、全体８ＭＨｚの帯域幅に対してサウンディングが行われると決定し、また、一つのサウンディングＮＤＰフレームの幅が２ＭＨｚ（すなわち、一つのサブチャネルの帯域幅と同一の大きさ）であるから、結局、４個の（又は、４回の）サウンディングＮＤＰフレームが送信されると決定することができる。

図２０は、本発明の更に他の例に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。

図２０では、ビーコンフレームを介して送信されるＣｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐが、ＢＳＳで動作可能なサブチャネルのセットがＣＨ１〜ＣＨ８であり、その全てにおいてＳＴＡの送信が可能である場合を例示している。この場合、ＣＨ１〜ＣＨ８をカバーする一つのサウンディングＮＤＰフレームを送信することができる。このようなサウンディングＮＤＰフレーム送信に関する情報を、次のようにＡＰがＳＴＡに知らせることができる。

図２０に関する本発明の例として、ビーコンフレームを用いてサウンディング開始チャネル、サウンディングＮＤＰ帯域幅、サウンディングＮＤＰの個数に関する情報をＳＴＡに提供することができる。この場合、サウンディング開始チャネル情報は、最初のサブチャネル（チャネルインデックスが１から始まる場合にはＣＨ１）を示すことができる。また、サウンディングＮＤＰ帯域幅情報は、サウンディングの目的で送信される一つのＮＤＰフレームの帯域幅が１６ＭＨｚであることを示すことができる。サウンディングＮＤＰの個数情報は１を示すことができ、これは即ち、サウンディングＮＤＰフレームがビーコンフレーム後にＰＩＦＳ時間間隔をおいて１回のみ送信されるということを意味することができる。

図２０に関する本発明の他の例として、ビーコンフレームを用いてＣｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈに関する情報を提供することができる。この場合には、ビーコンフレームに前述のサウンディング開始チャネル、サウンディングＮＤＰ帯域幅、サウンディングＮＤＰの個数に関する情報が含まれなくてもよい。Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐは、一番目のチャネル乃至八番目のチャネル（チャネルインデックスが１から始まる場合にはＣＨ１〜ＣＨ８）がサウンディングの対象となるということ（当該サブチャネルでＳＴＡの送信が許容されるということ）を示すことができる。また、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈは、サウンディングの目的で送信される一つのＮＤＰフレームの帯域幅が１６ＭＨｚであることを示すことができる。このため、サウンディングＮＤＰの送信回数が明示的に示されなくても、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ及びＭａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈによって間接的／暗黙的に、ＣＨ１乃至ＣＨ８がサウンディングの対象となるサブチャネルであり、一つのサブチャネルの帯域幅が２ＭＨｚであるから、全体で１６ＭＨｚの帯域幅に対してサウンディングが行われると決定し、また、一つのサウンディングＮＤＰフレームの幅が１６ＭＨｚであるから、結局、１個の（又は、１回の）サウンディングＮＤＰフレームが送信されると決定することができる。

図２１は、本発明の更に他の例に係るサブチャネル選択的アクセスを支援するための複数個のＮＤＰフレーム送信方案を説明するための図である。

図２１では、ビーコンフレームを介して送信されるＣｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐが、ＢＳＳで動作可能なサブチャネルのセットがＣＨ１〜ＣＨ８であり、それらのうちの４個のサブチャネルＣＨ５〜ＣＨ８上でＳＴＡの送信が可能である場合を例示している。この場合、ＣＨ５〜ＣＨ８をカバーする一つのサウンディングＮＤＰフレームが送信されてもよい。このようなサウンディングＮＤＰフレーム送信に関する情報を、次のようにＡＰがＳＴＡに知らせることができる。

図２１に関する本発明の例として、ビーコンフレームを介してサウンディング開始チャネル、サウンディングＮＤＰ帯域幅、サウンディングＮＤＰの個数に関する情報をＳＴＡに提供することができる。この場合、サウンディング開始チャネル情報は、五番目のサブチャネル（チャネルインデックスが１から始まる場合にはＣＨ５）を示すことができる。また、サウンディングＮＤＰ帯域幅情報は、サウンディングの目的で送信される一つのＮＤＰフレームの帯域幅が８ＭＨｚであることを示すことができる。サウンディングＮＤＰの個数情報は１を示すことができ、これは即ち、サウンディングＮＤＰフレームがビーコンフレーム後にＰＩＦＳ時間間隔をおいて１回のみ送信されるということを意味することができる。

図２１に関する本発明の他の例として、ビーコンフレームを介してＣｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈに関する情報を提供することもできる。この場合には、前述したサウンディング開始チャネル、サウンディングＮＤＰ帯域幅、サウンディングＮＤＰの個数に関する情報がビーコンフレームに含まれなくてもよい。Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐは、五番目のチャネルから八番目のチャネル（チャネルインデックスが１から始まる場合にはＣＨ５〜ＣＨ８）がサウンディングの対象となるということ（当該サブチャネルでＳＴＡの送信が許容されるということ）を示すことができる。また、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈは、サウンディングの目的で送信される一つのＮＤＰフレームの帯域幅が８ＭＨｚであることを示すことができる。このため、サウンディングＮＤＰの送信回数が明示的に示されなくても、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ及びＭａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈによって間接的／暗黙的に、ＣＨ５乃至ＣＨ８がサウンディングの対象となるサブチャネルであり、一つのサブチャネルの帯域幅が２ＭＨｚであるから、全体で８ＭＨｚの帯域幅に対してサウンディングが行われると決定し、また、一つのサウンディングＮＤＰフレームの幅が８ＭＨｚであるから、結局、１個の（又は、１回の）サウンディングＮＤＰフレームが送信されると決定することができる。

前述した例と同様に、ＡＰが、ビーコンフレーム後にサウンディングＮＤＰフレームが送信されるか否か、及びサウンディングＮＤＰフレームが送信されるとすればその設定に関する情報を、ビーコンフレームを用いてＳＴＡに知らせることができる。ここで、サウンディングＮＤＰフレームが送信されるか否かは、ビーコンフレームでサウンディングＮＤＰフレーム送信の有無を明示的に知らせてもよく、又は上記のサウンディングＮＤＰフレームの設定に関する情報から暗黙的に示されてもよい。また、サウンディングＮＤＰフレームの設定に関する情報は、例えば、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈを含むことができ、それらの情報から、サウンディングＮＤＰフレームがどのサブチャネルでいずれのＰＰＤＵ帯域幅で何回送信されるかを直接的／間接的に決定してもよい。

ＳＴＡにとっては、このように送信されるサウンディングＮＤＰフレームを用いてチャネル品質（例えば、ＳＮＲ）を考慮して一つ以上のサブチャネルを選択することができる。

ＮＤＰフレームの構成

図２２は、本発明に係るＮＤＰフレームフォーマットの例を説明するための図である。

一般に、ＮＤＰフレームで送信されるＬＴＦの個数は、支援される空間ストリーム（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ）の個数によって決定する。

例えば、１個の空間ストリームを支援する場合、図２２（ａ）のように、ＮＤＰフレームは、ＳＴＦ、ＬＴＦ及びＳＩＧフィールドで構成することができる。２個の空間ストリームを支援する場合、図２２（ｂ）のように、ＮＤＰフレームはＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧ及びＬＴＦフィールドで構成することができる。４個の空間ストリームを支援する場合、図２２（ｃ）のように、ＮＤＰフレームは、ＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧ、ＬＴＦ、ＬＴＦ及びＬＴＦフィールドで構成することができる。

一方、ＳＴＡがサブチャネルを移動しながらサブチャネル別にチャネル品質測定を行う場合には、支援される空間ストリームの個数以上のＬＴＦフィールドがＮＤＰフレームに含まれてもよい。支援される空間ストリームの個数に該当するＬＴＦフィールド以外のＬＴＦフィールドは、ＳＴＡのチャネル切替時間を考慮したダミー信号（ｄｕｍｍｙ ｓｉｇｎａｌ）としての意味を有することができる。

例えば、２個の空間ストリームを支援する場合、図２２（ｄ）のように、ＮＤＰフレームを、ＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧ、ＬＴＦ、ＬＴＦ及びＬＴＦフィールドで構成することもできる。ここで、最後の２個のＬＴＦフィールドは、ＳＴＡのチャネル切替時間を考慮したダミー信号として用いる。すなわち、最後の２個のＬＴＦフィールドに該当する時間において、ＳＴＡは他のサブチャネルに移動することができる。

さらに、ＮＤＰフレームに空間ストリームフィールド（ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ ｆｉｅｌｄ）、残余ＮＤＰフィールド（ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ＮＤＰ ｆｉｅｌｄ）を含めることもできる。空間ストリームフィールド及び残余ＮＤＰフィールドは、ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドのサブフィールドとして含めることができる。

空間ストリームフィールドは、当該ＮＤＰフレームに含まれるＬＴＦフィールドの個数を示す。

残余ＮＤＰフィールドは、当該ＮＤＰフレーム後に送信されるＮＤＰフレームの個数を示す。例えば、図１７又は図１９の例で、ＮＤＰＡフレーム又はビーコンフレームに続く最初のＮＤＰフレームにおいて、残余ＮＤＰフィールドを、３個（すなわち、二番目、三番目及び四番目のＮＤＰフレームの送信を意味）を示す値に設定することができる。四番目のＮＤＰフレームの残余ＮＤＰフィールドは、０を示す値に設定することができる。四番目のＮＤＰフレームが最後のＮＤＰフレームであり、続いて送信されるＮＤＰフレームがそれ以上ないためである。

図２３は、本発明の一例に係るサブチャネル選択的アクセス方法を説明するためのフローチャートである。

段階Ｓ２３１０で、ＡＰはＳＴＡにＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを送信することができる。ここで、ＡＰはＳＴＡと連携しているＡＰであってもよい。また、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームは、サブチャネル選択的アクセスのための情報（例えば、チャネルリストフィールド、帯域幅フィールド、時間フィールド、ＮＤＰサウンディングフィールドなど）を含むことができる。

チャネルリストフィールド（例えば、Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）は、ＳＴＡのアクセスが許容されるサブチャネルを示すことができる。帯域幅フィールド（例えば、Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｗｉｄｔｈ）は、チャネルリストフィールドによって指定されるサブチャネル上で許容されるフレームの帯域幅を示すことができる。時間フィールド（例えば、Ｐｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、チャネルリストフィールドによって指定されるサブチャネルに対してＳＴＡのチャネルアクセスが許容される時間を示すことができる。ＮＤＰサウンディングフィールドは、上記のＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームに後続してサウンディングＮＤＰフレームが送信されるか否かを示すことができる。

段階Ｓ２３２０で、ＳＴＡは、段階Ｓ２３１０でＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームで受信した情報に基づいて一つ以上のサブチャネルを選択することができる。例えば、図２３では図示していないが、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームに後続して送信されるＮＤＰフレームを用いてサブチャネルに対するチャネル品質を測定し、その結果に基づいて一つ以上のサブチャネルを選択することができる。ＳＴＡは、チャネルリストフィールド、帯域幅フィールド、ＮＤＰサウンディングフィールドのうちの一つ以上に基づいて、上記ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されるサブチャネル、ＮＤＰフレームの帯域幅及びＮＤＰフレームが送信される時間などを決定し、これによってＮＤＰフレームを受信することができる。

段階Ｓ２３３０で、ＳＴＡは、段階Ｓ２３２０で選択された一つ以上のサブチャネル上で動作（例えば、ＡＰに上りリンクＤＡＴＡを送信）することができる。

ＳＴＡが上記段階Ｓ２３１０で言及したサブチャネル選択的アクセスのための情報又はこれらの情報を含むフレームを受信できなかった場合、ＳＴＡはプライマリチャネル上で動作しなければならない。

図２３で例示するサブチャネル選択的アクセス方法において、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項は独立して適用したり、又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができる。

図２４は、本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

ＡＰ１０は、プロセッサ１１、メモリ１２、送受信器１３を備えることができる。ＳＴＡ２０は、プロセッサ２１、メモリ２２、送受信器２３を備えることができる。送受信器１３，２３は、無線信号を送信／受信することができ、例えば、ＩＥＥＥ ８０２システムに基づく物理層を具現することができる。プロセッサ１１，２１は、送受信器１３，２１と接続されてＩＥＥＥ ８０２システムに基づく物理層及び／又はＭＡＣ層を具現することができる。プロセッサ１１，２１は、前述した本発明の様々な実施例に係る動作を行うように構成することができる。また、前述した本発明の様々な実施例に係るＡＰ及びＳＴＡの動作を具現するモジュールがメモリ１２，２２に格納され、プロセッサ１１，２１によって実行されてもよい。メモリ１２，２２は、プロセッサ１１，２１の内部に設けられてもよく、プロセッサ１１，２１の外部に設けられてプロセッサ１１，２１と公知の手段によって接続されてもよい。

図２４のＡＰ１０は、ＳＴＡ２０のサブチャネル選択的アクセスを支援する情報をＳＴＡ ２０に送信することができる。例えば、ＡＰ １０のプロセッサ１１は、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを用いて、サブチャネル選択的アクセスのためのチャネルリスト情報、帯域幅情報、時間情報、ＮＤＰサウンディング情報のうちの一つ以上をＳＴＡ ２０に提供するようにＡＰ １０を制御することができる。

図２４のＳＴＡ ２０は、サブチャネル選択的アクセスを行うことができる。例えば、ＳＴＡ ２０のプロセッサ２１は、ＡＰ １０からのＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームで提供される情報に基づいて、一つ以上のサブチャネルを選択し、選択されたサブチャネル上で動作するようにＳＴＡ ２０を制御することができる。また、ＳＴＡ ２０のプロセッサ２１は、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームに後続して送信されるＮＤＰフレームを用いてサブチャネルのチャネル品質を測定し、これに基づいて上記一つ以上のサブチャネルを選択するようにＳＴＡ ２０を制御することができる。ＮＤＰフレームの送信に対する設定は、上記ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームに含まれたサブチャネル選択的アクセスのための情報から決定することができる。

図２４のＡＰ １０及びＳＴＡ ２０の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり、又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができ、重複する内容は明確性のために説明を省略する。

上述した本発明の実施例は様々な手段によって具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態として具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられて、既に公知である様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。

以上、開示された本発明の好適な実施の形態に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。上記では、本発明の好適な実施の形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更してもよいということが理解できる。したがって、本発明は、ここに開示された実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものである。

上述したような本発明の様々な実施の形態は、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムを中心に説明したが、その他様々な移動通信システムにも同様の方式で適用可能である。

Claims (12)

1. 無線ＬＡＮシステムにおいてステーション（ＳＴＡ）がサブチャネル選択的アクセスを行う方法であって、
   所定のフレームをアクセスポイント（ＡＰ）から受信するステップと、
   前記サブチャネル選択的アクセスのためのチャネルリスト情報、前記サブチャネル選択的アクセスのための帯域幅情報、及び前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報が前記所定のフレームに含まれた場合、一つ以上のサブチャネルを選択するステップと、
   選択された前記一つ以上のサブチャネル上で動作するステップと、
   を含む、サブチャネル選択的アクセス方法。
2. 前記一つ以上のサブチャネルは、前記チャネルリスト情報が示す一つ以上のサブチャネルの中から選択される、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
3. 前記チャネルリスト情報は、前記ＳＴＡのアクセスが許容される一つ以上のサブチャネルを示す、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
4. 前記帯域幅情報は、前記チャネルリスト情報が示す一つ以上のサブチャネル上で許容されるフレームの帯域幅を示す、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
5. 前記所定のフレームは、前記チャネルリストが示す一つ以上のサブチャネル上で前記ＳＴＡの送信が許容されることを示す情報をさらに含む、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
6. 前記チャネルリスト情報、前記帯域幅情報又は前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報のうちの少なくとも一つが前記所定のフレームに含まれない場合に、前記ＳＴＡはプライマリチャネル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）上で動作する、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
7. 前記所定のフレームは、ＣＨ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームである、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
8. 前記所定のフレームは、前記ＳＴＡが連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）しているＡＰから送信される、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
9. 前記所定のフレームは、ヌル−データパケット（ＮＤＰ）サウンディングの有無を示す情報をさらに含む、請求項１に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
10. 前記チャネルリスト情報、前記帯域幅情報及び前記ＮＤＰサウンディングの有無を示す情報のうちの一つ以上に基づいて、
    前記所定のフレームに後続してＮＤＰフレームが送信されるサブチャネル、前記ＮＤＰフレームの帯域幅、及び前記ＮＤＰフレームが送信される時間のうちの一つ以上が決定される、請求項９に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
11. 前記ＮＤＰサウンディングの有無を示す情報が、ＮＤＰフレームが送信されることを示す場合、
    前記ＳＴＡは、前記ＮＤＰフレームを用いてサブチャネルのチャネル品質を決定し、
    決定されたチャネル品質に基づいて前記一つ以上のサブチャネルを選択する、請求項９に記載のサブチャネル選択的アクセス方法。
12. 無線ＬＡＮシステムにおいてサブチャネル選択的アクセスを行うステーション（ＳＴＡ）装置であって、
    送受信器と、
    プロセッサと、
    を備え、
    前記プロセッサは、前記送受信器を用いて所定のフレームをアクセスポイント（ＡＰ）から受信し、前記サブチャネル選択的アクセスのためのチャネルリスト情報、前記サブチャネル選択的アクセスのための帯域幅情報、及び前記サブチャネル選択的アクセスのための時間情報が前記所定のフレームに含まれた場合、一つ以上のサブチャネルを選択し、選択された前記一つ以上のサブチャネル上で動作するように設定される、サブチャネル選択的アクセスＳＴＡ装置。

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