JP4490432B2 - 高速媒体アクセス制御 - Google Patents
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Description
米国特許法第１１９条の下での優先権主張
本特許出願は以下の米国仮特許出願に対して優先権を主張する：
２００３年１０月１５日出願の仮出願番号60/511,750 “Method and Apparatus for Providing Interoperability and Backward Compatibility in Wireless Communication Systems”（無線通信システムにおける相互運用性と後方互換性を提供するための方法と機器）、
２００３年１０月１５日出願の仮出願番号60/511,904 “Method, Apparatus, and System for Medium Access Control in a High Performance Wireless LAN Environment” （高性能無線ＬＡＮ環境における媒体アクセス制御のための方法、機器、およびシステム）、
２００３年１０月２１日出願の仮出願番号60/513,239 “Peer-to-Peer Connections in MIMO WLAN System”（ＭＩＭＯ ＷＬＡＮシステムにおけるピアツーピア接続）、
２００３年１２月１日出願の仮出願番号60/526,347 “Method, Apparatus, and System for Sub-Network Protocol Stack for Very High Speed Wireless LAN”（超高速無線ＬＡＮ用サブネットワークプロトコルスタックのための方法、機器、およびシステム）、
２００３年１２月１日出願の仮出願番号60/526,356 “Method, Apparatus, and System for Multiplexing Protocol data Units in a High Performance Wireless LAN Environment”（高性能無線ＬＡＮ環境における多重化プロトコルデータユニットのための方法、機器、およびシステム）、
２００３年１２月２３日出願の仮出願番号60/532,791 “Wireless Communications Medium Access Control (MAC) Enhancements” （無線通信媒体アクセス制御（ＭＡＣ）の拡張）、
２００４年２月１８日出願の仮出願番号60/545,963 “Adaptive Coordination Function (ACF)”（適応型調整機能（ＡＣＦ））、
２００４年６月２日出願の仮出願番号60/576,545 “Method and Apparatus for Robust Wireless Network”（ロバスト性のある無線ネットワークのための方法と機器）、
２００４年７月８日出願の仮出願番号60/586,841 “Method and Apparatus for Distribution Communication Resources Among Multiple Users”（複数のユーザ間の分散通信資源のための方法と機器）、
２００４年８月１１日出願の仮出願番号60/600,960 “Method, Apparatus, and System for Wireless Communications” （無線通信のための方法、機器、およびシステム）、すべてはこの文書の譲受人に譲渡され、これによって、ここに参照として明白に組み込まれている。
本特許出願は以下の米国仮特許出願に対して優先権を主張する：
２００３年１０月１５日出願の仮出願番号60/511,750 “Method and Apparatus for Providing Interoperability and Backward Compatibility in Wireless Communication Systems”（無線通信システムにおける相互運用性と後方互換性を提供するための方法と機器）、
２００３年１０月１５日出願の仮出願番号60/511,904 “Method, Apparatus, and System for Medium Access Control in a High Performance Wireless LAN Environment” （高性能無線ＬＡＮ環境における媒体アクセス制御のための方法、機器、およびシステム）、
２００３年１０月２１日出願の仮出願番号60/513,239 “Peer-to-Peer Connections in MIMO WLAN System”（ＭＩＭＯ ＷＬＡＮシステムにおけるピアツーピア接続）、
２００３年１２月１日出願の仮出願番号60/526,347 “Method, Apparatus, and System for Sub-Network Protocol Stack for Very High Speed Wireless LAN”（超高速無線ＬＡＮ用サブネットワークプロトコルスタックのための方法、機器、およびシステム）、
２００３年１２月１日出願の仮出願番号60/526,356 “Method, Apparatus, and System for Multiplexing Protocol data Units in a High Performance Wireless LAN Environment”（高性能無線ＬＡＮ環境における多重化プロトコルデータユニットのための方法、機器、およびシステム）、
２００３年１２月２３日出願の仮出願番号60/532,791 “Wireless Communications Medium Access Control (MAC) Enhancements” （無線通信媒体アクセス制御（ＭＡＣ）の拡張）、
２００４年２月１８日出願の仮出願番号60/545,963 “Adaptive Coordination Function (ACF)”（適応型調整機能（ＡＣＦ））、
２００４年６月２日出願の仮出願番号60/576,545 “Method and Apparatus for Robust Wireless Network”（ロバスト性のある無線ネットワークのための方法と機器）、
２００４年７月８日出願の仮出願番号60/586,841 “Method and Apparatus for Distribution Communication Resources Among Multiple Users”（複数のユーザ間の分散通信資源のための方法と機器）、
２００４年８月１１日出願の仮出願番号60/600,960 “Method, Apparatus, and System for Wireless Communications” （無線通信のための方法、機器、およびシステム）、すべてはこの文書の譲受人に譲渡され、これによって、ここに参照として明白に組み込まれている。
発明の分野
本発明は一般的には通信に関する。より詳細には媒体アクセス制御に関する。
本発明は一般的には通信に関する。より詳細には媒体アクセス制御に関する。
無線通信システムは音声およびデータのような種々の形式の通信を提供するために広く展開されている。典型的な無線データシステムまたはネットワークは複数のユーザに対し１つ以上の共有資源へのアクセスを提供する。システムは周波数分割多重化（ＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、符号分割多重化（ＣＤＭ）その他等、種々の多元接続方法を使用するかもしれない。
無線ネットワークの例はセルラベースのデータシステムを含む。以下はいくつかのそのような例である。（１）”TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”（ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステムのための移動局-基地局互換性標準）（ＩＳ−９５標準）、（２）”3rd Generation Partnership Project”（第３世代パートナーシッププロジェクト）（３ＧＰＰ）と言う名称のコンソーシアムが提供し、ドキュメント番号３Ｇ ＴＳ２５．２１１、３Ｇ ＴＳ２５．２１２、３Ｇ ＴＳ２５．２１３、および３Ｇ ＴＳ２５．２１４を含む１組の文書に統合した標準（Ｗ−ＣＤＭＳ標準）、（３）”3rd Generation Partnership Project”（第３世代パートナーシッププロジェクト２）（３ＧＰＰ２）と言う名称のコンソーシアムが提供し、”TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”（ＴＲ−４５．５ ｃｄｍａ２０００ スペクトル拡散システムのための物理層標準）（ＩＳ−２０００標準）に統合した標準、（４）ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６（ＩＳ−８５６標準）に従う高データレート（ＨＤＲ）システム。
無線システムの他の例はＩＥＥＥ８０２．１１標準（例えば８０２．１１（ａ）、（ｂ）、または（ｇ））のような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を含む。これらのネットワークに関する改良は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調法を含む多入力多出力（ＭＩＭＯ）ＷＬＡＮを展開する場合に達成されるかもしれない。従来の８０２．１１標準のいくつかの短所を改良するためにＩＥＥＥ８０２．１１（ｅ）が導入されている。
無線システムデザインが進化するに従い、より高いデータレートが利用可能となっている。高いデータレートは高度なアプリケーションの可能性を拓いてきた。その中には音声、ビデオ、高速データ転送、および他の種々のアプリケーションがある。しかし、種々のアプリケーションにはそれぞれのデータ転送に対して異なる要求があるかもしれない。多くの形式のデータには待ち時間とスループットの要求事項があるかもしれない。あるいは、何らかのサービス品質（ＱｏＳ）保証を必要とするかもしれない。資源管理がなければ、システムの容量は減少するかもしれないし、また、システムは効率的に動作しないかもしれない。
多数のユーザ間の共有通信資源を割当てるために、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルが一般的に用いられる。一般的にＭＡＣプロトコルは、高位の層を、データを送受信するために用いられる物理層に接続する。データレートの向上効果を得るために、ＭＡＣプロトコルは共有資源を効率的に利用するように設計されなければならない。また、一般に、代替または既存通信標準との相互運用性を維持することが望ましい。したがって、当業者には高スループットシステムの効率的利用のためのＭＡＣ処理に対する要求がある。さらに、当業者には種々の形式の既存システムと後方互換性のあるようなＭＡＣ処理に対する要求がある。
ここに示された実施例は、高スループットシステムの効率的な使用のためのＭＡＣ処理の必要を処理し、それは様々なタイプの既存システムと後方互換性がある。一態様では、データ伝送構造は、統合されたポーリングおよび統合されたポーリングに従って送信される１つ以上のフレームを含む。他の態様では、時分割デュープレックス化（ＴＤＤ）データ伝送構造は、パイロット、統合されたポーリングおよび統合されたポーリングに従って遠隔局フレームへの０以上のアクセス・ポイントを含む。
一態様では、フレームはフレーム間間隔なしで、または実質的に縮小されたフレーム間間隔で連続して送信される。他の態様では、保護フレーム間間隔が異なる源から、あるいは実質的に異なる電力レベルで送信されたフレーム間に導入されてもよい。他の態様では、単一のプリアンブルが１つ以上のフレームと関連して送信される。他の態様では、ブロック肯定応答が１つ以上の連続するフレームの伝送の後に続いて送信される。他の態様では、統合されたポーリングが送信され、また、１つ以上のフレームがそれらと関連して送信される。様々な他の態様がまた示される。
無線ＬＡＮ（または、新たに出現する送信技術を用いる類似の用途）のための極めて高いビットレートの物理層に関連して高効率な動作をサポートする実施例がここに開示される。ＷＬＡＮの例は２０ＭＨｚの帯域幅で１００Ｍｂｐｓ（毎秒１００万ビット）以上のビットレートをサポートする。
種々の実施例は、例えば８０２．１１（ａ−ｅ）にあるような既存ＷＬＡＮシステムの分散調整動作の簡単さとロバスト性を保っている。種々の実施例の利点はそのような既存システムとの後方互換性を維持しながら達成されるかもしれない。（以下での記述で、８０２．１１システムを既存システム例として記述することに注意する必要がある。当業者はこの改良が他のシステムおよび標準とも互換性があることを認識するだろう）。
ＷＬＡＮの例はサブネットワークプロトコルスタックを含むかもしれない。サブネットワークプロトコルスタックは、ＯＦＤＭ変調、単一搬送波変調法、極めて高い帯域効率動作のための複数送信複数受信アンテナ（多入力単一出力（ＭＩＳＯ）を含む多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム）、同一時間区間に複数ユーザからまたは複数ユーザへデータを送信するための空間多重化法に関連した複数の送信ならびに受信アンテナを用いるシステム、および同時に複数ユーザに対する伝送を可能とする符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）法を用いるシステムに基づくものを非限定的に含む、一般的に高データレート、広帯域物理層トランスポート機構をサポートするかもしれない。代替例は１入力多出力（ＳＩＭＯ）および１入力１出力（ＳＩＳＯ）システムを含む。
ここに説明した１つ以上の代表的実施例は無線データ通信システムに関連して記述される。ここの状況の範囲で用いるのが有利であるが、異なる環境または構成では本発明の異なる実施例が具体化されるかも知れない。一般に、ここに説明した種々のシステムは、ソフトウェア制御プロセッサ、集積回路、または個別論理回路を用いて形成されるかもしれない。本出願中で参照されるかもしれないデータ、命令、コマンド、情報、信号、シンボル、およびチップは電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁気粒子、光学場もしくは粒子、またはそれらの組み合わせで有利に表される。さらに、各ブロックダイアグラムで示されるブロックはハードウェアか方法のステップを表すかもしれない。本発明の範囲から逸脱することなく、方法のステップは入れ替えることができる。「代表的」という言葉は、ここでは「例、実例、または例証として役立つこと」を意味するために用いられる。ここで「代表的」と説明されたいかなる実施例も、必ずしも他の実施例より好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。
図１は１つ以上のユーザ端末（ＵＴ）１０６Ａ−Ｎに接続されたアクセスポイント（ＡＰ）１０４を含むシステム１００の実施例である。８０２．１１の用語に従い、本文書においてはＡＰとＵＴは端末またはＳＴＡと呼ばれる。ＡＰおよびＵＴは無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）１２０を介して交信する。実施例において、ＷＬＡＮ１２０は高速ＭＩＭＯ ＯＦＤＭシステムである。しかし、ＷＬＡＮ１２０は任意の無線ＬＡＮであるかもしれない。アクセスポイント１０４はネットワーク１０２を介して任意の数の外部装置またはプロセスと交信する。ネットワーク１０２は、インターネット、イントラネット、または任意の他の有線、無線または光ネットワークであるかもしれない。接続１１０はネットワークからアクセスポイント１０４へ物理層信号を搬送する。装置またはプロセスはネットワーク１０２に接続されるか、またはＷＬＡＮ１２０上のＵＴ（またはそれとの接続を介して）として接続されるかもしれない。ネットワーク１０２かＷＬＡＮ１２０のいずれかに接続されるかもしれない装置の例は電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、種々の形式の計算機（ラップトップ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、任意の形式の端末）、カメラ、カムコーダなどのビデオ装置、カムコーダ、ウェブカメラのようなビデオ装置、および事実上任意の他の形式のデータ装置を含む。プロセスは音声、ビデオ、データ通信などを含むかもしれない。種々のデータストリームは異なる送信要求を有するかもしれない。これは異なるサービス品質（ＱｏＳ）技術を用いることによって、対応されるかもしれない。
システム１００は集中化したＡＰ１０４で展開されるかもしれない。すべてのＵＴ１０６は一実施例におけるＡＰと通信する。代替実施例において、二個のＵＴ間の直接ピア-ピア通信は、当業者には明白なシステムの修正により、対応されるかもしれない。この例は後で例証される。アクセスは、以下で詳述するようにＡＰまたはアドホック（すなわち競合ベース）によって管理されるかもしれない。
一実施例において、ＡＰ１０４はイーサネット(登録商標)適合性を提供する。この場合、ＡＰに加えてＩＰルータが、ネットワーク１０２（詳細は示さない）への接続を提供するために展開されるかもしれない。イーサネットフレームはＷＬＡＮサブネットワーク（以下に詳述する）上でルータとＵＴ１０６の間で転送されるかもしれない。イーサネットの適合性と接続性は当業者に周知である。
代替実施例において、ＡＰ１０４はＩＰ適合性を提供する。この場合、ＡＰは接続されたＵＴ（詳細は示さない）の組のためのゲートウェイルータとして機能する。この場合、ＩＰデータグラムはＡＰ１０４によってＵＴ１０６へおよびＵＴ１０６から送られるかもしれない。ＩＰの適合性と接続性は当業者に周知である。
図２は無線通信装置の実施例を示す。この装置はアクセスポイント１０４またはユーザ端末１０６として構成されるかもしれない。アクセスポイント１０４の構成を図２に示す。送受信機２１０は、ネットワーク１０２の物理層の要求事項に従って、接続１１０を通じて受信および送信する。ネットワーク１０２に接続された装置またはアプリケーションからのデータまたはそれらへのデータはＭＡＣプロセッサ２２０に送られる。ここでは、これらのデータをフロー２６０と呼ぶ。フローは、異なる特性を持ち、フローに関連しているアプリケーションの形式に基づいて、異なる処理を必要とするかもしれない。例えば、ビデオまたは音声は短い待ち時間のフローとして特徴づけられるかも知れない。（ビデオは一般に、音声より高いスループット要求を持っている）。多くのデータアプリケーションは、待ち時間にはより敏感でないが、より高いデータ保全性要件を有するかもしれない（すなわち、音声はパケット損失をいくらか許容するかもしれないが、ファイル転送は一般にパケット損失を許容しない）。
ＭＡＣプロセッサ２２０はフロー２６０を受信し、それらを物理層上で送信するための処理をする。ＭＡＣプロセッサ２２０は、また、物理層のデータを受信し、送出フロー２６０のためのパケットを形成するためにデータ処理をする。また、内部制御および信号はＡＰとＵＴの間で伝達される。ＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＡＣ ＰＤＵ）は、物理層（ＰＨＹ）プロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）またはフレーム（８０２．１１用語による）と呼ばれるが、接続２７０を通じて無線ＬＡＮ送受信機２４０へ供給、および無線ＬＡＮ送受信機２４０から受信される。ＭＡＣ ＰＤＵへのフローとコマンドからの変換方法例およびその逆の方法例は後で詳述する。代替実施例は任意の変換方法を利用するかもしれない。種々のＭＡＣ ＩＤに対応するフィードバック２８０は種々の目的のために物理層（ＰＨＹ）２４０からＭＡＣプロセッサ２２０へ返されるかもしれない。フィードバック２８０は、チャネル（ユニキャストチャネルおよびマルチキャストチャネルを含む）に対してサポートできるレート、変調フォーマットおよび他の種々のパラメータを含む任意の物理層情報を含むかもしれない。
一実施例において、アダプテーション層（ＡＤＡＰ）とデータリンク制御層（ＤＬＣ）はＭＡＣプロセッサ２２０で実行される。物理層（ＰＨＹ）は無線ＬＡＮ送受信機２４０で実行される。当業者は、種々の機能を分割することは種々の構成のいずれかでなされるかもしれないことを認識するだろう。ＭＡＣプロセッサ２２０は物理層に対する処理の一部またはすべてを実行するかもしれない。無線ＬＡＮ送受信機はＭＡＣ処理またはそれの下位部分を実行するためのプロセッサを含むかもしれない。多くのプロセッサ、専用ハードウェア、またはそれらの組み合わせが展開されるかもしれない。
ＭＡＣプロセッサ２２０は、汎用マイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または専用プロセッサであるかもしれない。ＭＡＣプロセッサ２２０は種々のタスク（詳細は示さない）を支援するために専用ハードウェアに接続されるかもしれない。種々のアプリケーションは、外部接続されたコンピュータのような外部接続されたプロセッサまたはネットワーク接続上で実行されるかもしれないし、アクセスポイント１０４（図示しない）内部の付加的プロセッサで実行されるかもしれないし、またはＭＡＣプロセッサ２２０自体で実行されるかもしれない。ＭＡＣプロセッサ２２０はメモリ２５５が接続してあるように図示されている。このメモリはここに説明した種々の手順と方法を実行するための命令およびデータを格納するために用いられるかもしれない。当業者は、メモリ２５５が種々の形式の１つ以上のメモリ部品を含むかもしれないこと、メモリの全体または一部がＭＡＣプロセッサ２２０内部に組み込まれるかもしれないことを認識するだろう。
また、メモリ２５５は、ここに説明した機能を実行するための命令とデータを格納することに加えて、種々の待ち行列に関連しているデータを格納するために用いられるかもしれない。
無線ＬＡＮ送受信機２４０は任意の形式の送受信機であるかもしれない。一実施例において、無線ＬＡＮ送受信機２４０は、ＭＩＭＯまたはＭＩＳＯに接続されて動作するかもしれないＯＦＤＭ送受信機である。ＯＦＤＭ、ＭＩＭＯ、およびＭＩＳＯは当業者には周知である。種々のＯＦＤＭ、ＭＩＭＯ、およびＭＩＳＯ送受信機の例は同時係属中の本発明の譲受人に譲渡され、２００３年８月２７日に出願された出願番号10/650,295”FREQUENCY-INDEPENDENT SPATIAL-PROCESSING FOR WIDEBAND MISO AND MIMO SYSTEMS”（広帯域ＭＩＳＯおよびＭＩＭＯシステムのための周波数に依存しない空間的処理）に詳述されている。代替実施例はＳＩＭＯまたはＳＩＳＯシステムを含むかもしれない。
無線ＬＡＮ送受信機２４０はアンテナ２５０Ａ-Ｎが接続されているように図示されている。多数のアンテナが種々の実施例でサポートされるかもしれない。アンテナ２５０はＷＬＡＮ１２０で送受信するために用いられるかもしれない。
無線ＬＡＮ送受信機２４０は１つ以上のアンテナ２５０のそれぞれに接続された空間プロセッサを含むかもしれない。空間プロセッサは各アンテナに対して送信用データを独立に処理するかもしれない。またはすべてのアンテナの受信信号を連携して処理するかもしれない。独立した処理に関する例は、チャネル推定、ＵＴからのフィードバック、チャネル反転、または当業者に周知の他の種々の方法に基づくかもしれない。処理は種々の空間処理方法のいずれかを用いて実行される。この形式の種々の送受信機は、ビームフォーミング、ビーム偏向、固有偏向、または与えられたユーザ端末へおよびユーザ端末からのスループットを向上させるための他の空間的な方法を用いるかもしれない。ＯＦＤＭシンボルが伝送される一実施例において、空間的プロセッサは各ＯＦＤＭサブチャネルもしくはビンの処理のための副空間プロセッサを含むかもしれない。
一システム例において、ＡＰにはＮ個のアンテナがあるかもしれない。またＵＴにはＭ個のアンテナがあるかもしれない。従って、ＡＰのアンテナとＵＴのアンテナ間にはＭ×Ｎの経路がある。これらの多経路を用いてスループットを改良するための種々の空間的方法は当業者に周知である。時空間送信ダイバーシチ（ＳＴＴＤ）システム（ここではダイバーシチともいう）においては、送信データはフォーマットされ、符号化され、データの単一ストリームとしてすべてのアンテナから送信される。Ｍ個の送信アンテナおよびＮ個の受信アンテナにより形成されるかもしれないＭＩＮ（Ｍ，Ｎ）個の独立したチャネルがあるかもしれない。空間的多重化は、これらの独立した経路を利用し、送信レートを向上させるために、各独立した経路上に異なるデータを送出するかもしれない。
ＡＰとＵＴ間のチャネル特性を学習するか、または適応するための種々の方法は公知である。一意的パイロットが各送信アンテナから送信されるかもしれない。パイロットは各受信アンテナで受信され、測定される。次にチャネル状態情報のフィードバックは送信に用いるために送信装置に戻されるかもしれない。測定されたチャネル行列の固有分解が、チャネル固有モードを決定するために実行されるかもしれない。受信機でのチャネル行列の固有分解を避けるための代替方法は、受信機での空間処理を簡単化するためのパイロットとデータの固有偏向を利用することである。
したがって、現在のチャネル状態に依存して、データレートを変えることが、システム内の種々のユーザ端末への送信のために利用可能かもしれない。特に、ＡＰと各ＵＴ間の特定のリンクは、共有されるかもしれないＡＰから１つ以上のＵＴへのマルチキャストまたは放送リンクよりも高性能であるかもしれない。この例は後で詳述される。無線ＬＡＮ送受信機２４０は、ＡＰとＵＴ間の物理リンク用にどの空間処理が用いられているかに基づいてサポート可能なレートを決定するかもしれない。この情報はＭＡＣ処理で用いるために接続２８０によりフィードバックされるかもしれない。
ＵＴデータの必要性およびサイズとフォームファクタによってアンテナの個数が検討されるかもしれない。例えば、高精細ビデオディスプレイは、帯域要求が高いため、例えば４個のアンテナを含み、一方ＰＤＡは２個で満足するかもしれない。アクセスポイントの一例には４個のアンテナがあるかもしれない。
ユーザ端末１０６は図２に示したアクセスポイント１０４に類似した方法で展開されるかもしれない。フロー２６０をＬＡＮ送受信機（ＵＴは有線、無線に拘わらすそのような送受信機を含むかもしれないが）に接続させるよりむしろ、フロー２６０は、一般に、ＵＴもしくはそれに接続されている装置上で動作している１つ以上のアプリケーションもしくは処理から受信されるかもしくはそれらに提供される。ＡＰ１０４またはＵＴ１０６のどちらかに接続された、より高いレベルは任意の形式のものであるかもしれない。ここに記述した層は単に例として示したものである。
既存８０２．１１ ＭＡＣ
上述したように、ここに詳述した種々の実施例は既存システムと互換性があるように展開されるかもしれない。ＩＥＥＥ８０２．１１（ｅ）の機能セット（先行の８０２．１１標準と後方互換性がある）は、先行する標準に導入された機能と共に、本節で要約される種々の機能を含む。これらの機能の詳述に対してはそれぞれのＩＥＥＥ８０２．１１標準を参照のこと。
上述したように、ここに詳述した種々の実施例は既存システムと互換性があるように展開されるかもしれない。ＩＥＥＥ８０２．１１（ｅ）の機能セット（先行の８０２．１１標準と後方互換性がある）は、先行する標準に導入された機能と共に、本節で要約される種々の機能を含む。これらの機能の詳述に対してはそれぞれのＩＥＥＥ８０２．１１標準を参照のこと。
基本的な８０２．１１ ＭＡＣは衝突回避付搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）ベースの分散調整機能（ＤＣＦ）および集中調整機能（ＰＣＦ）から成る。ＤＣＦは集中管理なしで媒体のアクセスを可能とする。ＰＣＦは集中管理を提供するためにＡＰで展開される。ＤＣＦおよびＰＣＦは衝突を避けるために連続した送信信号間の種々のギャップを利用する。送信信号はフレームと呼ばれ、フレーム間のギャップはフレーム間隔（ＩＦＳ）と呼ばれる。フレームは、ユーザデータフレーム、制御フレームまたは管理フレームであるかもしれない。
フレーム間隔時間は挿入されたギャップの形式に従って変化する。図３に８０２．１１のフレーム間隔パラメータ、すなわち短フレーム間隔（ＳＩＦＳ）、集中フレーム間隔（ＰＩＦＳ）およびＤＣＦフレーム間隔（ＤＩＦＳ）、を図示する。ＳＩＦＳ＜ＰＩＦＳ＜ＤＩＦＳであることに注意すること。より短い期間に続く送信は、チャネルアクセスを試みる前により長く待たなければならない送信よりも、高い優先度を有しているだろう。
ＣＳＭＡ／ＣＡの搬送波感知（ＣＳＭＡ）機能に従って、一つの端末（ＳＴＡ）は、チャネルが少なくともＤＩＦＳ期間中にアイドル状態であることを検出した後でチャネルへのアクセスを獲得するかもしれない。（用語ＳＴＡはここに用いられる場合、ＷＬＡＮにアクセスする任意の端末のことをいい、ユーザ端末およびアクセスポイントを含むかもしれない）。衝突を回避するために、各ＳＴＡはチャネルにアクセスする前にＤＩＦＳに加えてランダムに選択されたバックオフを待つ。より長いバックオフを有するＳＴＡは、より高い優先度のＳＴＡがチャネルで送信を始める時に気付き、その結果、そのＳＴＡとの衝突を避けるだろう。（各待機ＳＴＡは、その対応するバックオフを、チャネル上に他方の送信を検出する前に待った時間だけ減少させるかもしれない。その結果、相対的な優先度を維持する）。このように、プロトコルの衝突回避（ＣＡ）機能に続き、ＳＴＡは［０、ＣＷ］の間のランダムな期間をバックオフとする。ここでＣＷは初めにＣＷｍｉｎになるように選ばれているが、最大値ＣＷｍａｘになるまで衝突毎に２倍づつ増加する。
図４に物理層（ＰＨＹ）送信セグメント４００の例を図示する。これはＤＣＦに従ってアクセスするためのＤＩＦＳ＋バックオフの使用を例示するものである。現在の送信４１０はこのチャネルを利用している。この例において、送信４１０が終了すると、より高い優先度のアクセスは発生せず、従って新しい送信４２０がＤＩＦＳとそれに付随するバックオフ期間の後に始まる。以下の検討において、送信４２０を行うＳＴＡは、この場合競合により送信機会を獲得したと言われる。
ＳＩＦＳは、特定のＳＴＡだけが現在の送信に応答すると予想されるフレーム系列の間、用いられる。例えば、確認応答（ＡＣＫ）がデータの受信フレームに応答して送信される場合、そのＡＣＫは、受信データ＋ＳＩＦＳに続いて、直ちに送信されるかもしれない。他の送信信号系列もフレーム間にＳＩＦＳを用いるかもしれない。送信準備完了（ＣＴＳ）フレームはＳＩＦＳの後で送信要求（ＲＴＳ）フレームに続くかもしれない。次に、データがＣＴＳの１ＳＩＦＳ後に送信されるかもしれない。その後、ＡＣＫがデータ後のＳＩＦＳに続くかもしれない。指摘したように、そのようなフレーム系列はすべてＳＩＦＳが挿入される。ＳＩＦＳ期間は以下の３項目のために用いられるかもしれない。すなわち、（ａ）チャネルにおけるエネルギーの検出、並びにエネルギーが消失（すなわちチャネルが空く）したかどうか決定するため、（ｂ）前のメッセージを復号し、送信信号が正しく受信されたことをＡＣＫフレームが示すかどうかを決定する時間、および（ｃ）ＳＴＡ送受信機が受信から送信へ、並びにその逆に、切り替わる時間。
図５に物理層（ＰＨＹ）の送信セグメント５００の例を図示する。これはＡＣＫの前にＤＩＦＳアクセスより優先度の高いＳＩＦＳの使用を例示するものである。現在の送信５１０はこのチャネルを利用している。送信５１０が終了すると、この例では送信５１０後のＳＩＦＳ後にＡＣＫ５２０が続く。ＤＩＦＳが終了する前にＡＣＫ５２０が始まり、従って、送信の獲得を試みる他のＳＴＡはそれに成功しないことに注意すること。この例において、ＡＣＫ５２０の完了後に、より優先度の高いアクセスは発生せず、従って、ＤＩＦＳと付随するバックオフ期間の後に、もしあれば新しい送信５３０が始まる。
ＲＴＳ／ＣＴＳフレーム系列は（フロー制御機能を提供することに加えて）、データフレーム送信に対する保護を改良するために用いられるかもしれない。ＲＴＳおよびＣＴＳは後続のデータフレーム、ＡＣＫ、および挿入されたＳＩＦＳに関する期間長情報を含む。ＲＴＳまたはＣＴＳのどちらかを受信しているＳＴＡは、それらのネットワーク割当ベクトル（ＮＡＶ）上でその占有期間を無効とし、その期間は媒体をビジーであるとして扱う。典型的には、指定された長さより長いフレームはＲＴＳ／ＣＴＳにより保護され、一方より短いフレームは保護無しで送信される。
ＰＣＦは、ＡＰがチャネルの集中制御を提供できるように用いられるかもしれない。ＡＰは、媒体がＰＩＦＳ期間中アイドル状態であることを検出した後に媒体の制御を獲得するかもしれない。ＰＩＦＳはＤＩＦＳより短く、従って、ＤＩＦＳより高い優先度を持っている。ＡＰが一度チャネルへのアクセスを獲得すると、他のＳＴＡへ無競合アクセス機会を提供でき、それによりＤＣＦに比べて、ＭＡＣ効率を高めることができる。ＳＩＦＳはＰＩＦＳより高い優先度を有するため、ＰＣＦはチャネル制御を行う前にＳＩＦＳ系列が完了するまで待たなければならないことに注意のこと。
一度ＡＰがＰＩＦＳを用いて媒体へのアクセスを獲得すると、ＡＰは関連ＳＴＡへのポーリングされたアクセスを提供できる無競合期間（ＣＦＰ）を確立できる。無競合ポーリング信号（ＣＦ-Ｐｏｌｌ）、または単にポーリング信号は、ＡＰによって送信され、ポーリングされたＳＴＡからＡＰへの送信がそれに続く。ポーリングされたＳＴＡはＤＩＦＳまたはバックオフを待つ必要はないが、ＳＴＡはＣＦ-Ｐｏｌｌに続くＳＩＦＳ期間、待機しなければならない。８０２．１１（ｅ）はポーリングに対する拡張を含む種々の拡張を導入した。その例は以下に図９を参照してさらに詳述される。
ＡＰによって送信されたビーコンはＣＦＰの期間長を確立する。これは競合アクセスを防ぐためにＲＴＳまたはＣＴＳを用いることと同様である。しかし、隠れ端末問題はビーコンを受信することができないがその送信がＡＰによってスケジューリングされた送信を妨害するかもしれない端末から発生する可能性がある。ＣＦＰ中に送信を始める各端末による自己へのＣＴＳを用いることにより、さらなる保護が可能となる。
ＡＣＫおよびＣＦ-Ｐｏｌｌは１個のフレーム内に含まれることが許されており、また、ＭＡＣ効率を高めるためにデータフレームと共に含まれているかもしれない。ＳＩＦＳ＜ＰＩＦＳ＜ＤＩＦＳの関係が決定論的な優先度手順をチャネルアクセスに提供することに注意のこと。ＤＣＦにおけるＳＴＡ間の競合アクセスはバックオフメカニズムに基づき確率的である。
また、初期の８０２．１１標準は大きいパケットを小さいフラグメントに分割することを規定した。そのような分割の１つの利点は、セグメント内の誤りによる再送信の必要性が、大きいパケット内の誤りによるものに比べると小さいということである。これらの標準による分割の１つの欠点は、確認応答送信に関し、各セグメントに対するＡＣＫ送信をする必要があり、その付加的ＡＣＫ送信およびフラグメント送信に対応する付加的ＳＩＦＳを共に送信する必要があることである。これを図６に例示する。物理層（ＰＨＹ）送信セグメント６００の例によりＮセグメントの送信およびそれぞれの確認応答を例示する。現在送信信号６１０が送信されている。送信信号６１０の終わりで、第１のＳＴＡは、チャネルへのアクセスを獲得するためにＤＩＦＳ６２０とバックオフ６３０を待つ。第１のＳＴＡはＮ個のフラグメント６４０Ａ−６４０Ｎを第２のＳＴＡに送信する。フラグメントの後ろに、ＳＩＦＳ６５０Ａ−６５０ＮのＮ個の遅延を発生させなければならない。第２のＳＴＡは、Ｎ個のＡＣＫフレーム６６０Ａ−６６０Ｎを送信する。第１のＳＴＡは各フラグメント間でＳＩＦＳを待たなければならないため、結局Ｎ−１個のＳＩＦＳ６７０Ａ−６７０Ｎ−１がある。したがって、１パケット、１ＡＣＫ、および１ＳＩＦＳを送信するのとは対照的に、分割されたパケットはＮ個のＡＣＫならびに２Ｎ−１個のＳＩＦＳの時間およびパケット送信と同じ時間を必要とする。
８０２．１１（ｅ）標準は、先行する８０２．１１（ａ）、（ｂ）、および（ｇ）によるＭＡＣを改良するための拡張を加えている。８０２．１１（ｇ）および（ａ）は、いずれもＯＦＤＭシステムであり、同様なものであるが、異なる帯域で動作する。８０２．１１（ｂ）のような低速ＭＡＣプロトコルの種々の機能は、後に詳述する非効率さを導入しながらも、より高いビットレートのシステムに進展した。
８０２．１１（ｅ）において、ＤＣＦは拡張され、拡張分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）と呼ばれる。ＥＤＣＡの最重要サービス品質（ＱｏＳ）の拡張は調停フレーム間間隔（ＡＩＦＳ）の導入である。ＡＩＦＳ［ｉ］は指標ｉで識別されるトラヒッククラス（ＴＣ）に関連している。ＡＰは他のＳＴＡが使用できるＡＩＦＳ［ｉ］値と異なるＡＩＦＳ［ｉ］値を用いるかもしれない。ＡＰのみがＰＩＦＳと等しいＡＩＦＳ［ｉ］値を用いるかもしれない。それ以外はＡＩＦＳ［ｉ］はＤＩＦＳ以上である。デフォルトで、「音声」と「ビデオ」トラヒッククラスに対するＡＩＦＳはＤＩＦＳと等しくなるように選択される。低優先度を意味するより長いＡＩＦＳはトラヒッククラス「ベストエフォート」および「バックグランド」用に選択される。
また、競合ウインドウのサイズはＴＣの関数とされる。最高優先度のクラスはＣＷ＝１、すなわちバックオフ無し、の設定が許可されている。他のＴＣに対し、種々の競合ウインドウサイズは確率的な相対的優先度を与えるが、遅延保証を得るために用いることはできない。
８０２．１１（ｅ）は送信機会（ＴＸＯＰ）を導入した。ＭＡＣ効率を高めるために、ＳＴＡが、ＥＤＣＡにより、またはＨＣＣＡでのポーリングされたアクセスにより媒体を取得した場合、ＳＴＡは単一フレームより多く送信することが許可されるかもしれない。１つ以上のフレームをＴＸＯＰと呼ぶ。媒体上のＴＸＯＰの最大長はトラヒッククラスに依存し、ＡＰによって確立される。また、ポーリングされたＴＸＯＰの場合には、ＡＰはＴＸＯＰの許可された期間長を示す。ＴＸＯＰの間、ＳＴＡはＳＩＦＳおよび受信先からのＡＣＫとを挿入した一連のフレームを送信することができる。各フレームに対するＤＩＦＳ＋バックオフを待つ必要性を除去することに加え、ＴＸＯＰを獲得したＳＴＡは、確実に後続の送信のためのチャネルを保持することができる。
ＴＸＯＰの間、受信先からのＡＣＫはフレーム毎であるかもしれないし（前の８０２．１１ＭＡＣと同様に）、または、後で検討するように直後のもしくは遅延したブロックＡＣＫを用いるかもしれない。また、特定のトラヒックフロー、例えば放送またはマルチキャスト、に対してＡＣＫポリシーは許可されていない。
物理層（ＰＨＹ）送信セグメント７００の例を図７に示す。１フレーム毎に確認応答があるＴＸＯＰを例示する。現在の送信信号７１０が送信されている。送信７１０に続き、また、もしあればＤＩＦＳ７２０およびバックオフ７３０を待った後に、ＳＴＡはＴＸＯＰ７９０を獲得する。ＴＸＯＰ７９０はＮ個のフレーム７４０Ａ−７４０Ｎを含み、各フレームにはＮ個のそれぞれのＳＩＦＳ７５０Ａ−７５０Ｎが後続する。受信ＳＴＡはＮ個のそれぞれのＡＣＫ７６０Ａ−７６０Ｎに応答する。ＡＣＫ７６０にはＮ−１個のＳＩＦＳ７７０Ａ−７７０Ｎ−１が後続する。各フレーム７４０はプリアンブル７７０およびヘッダ並びにパケット７８０を含むことに注意のこと。後で詳述する実施例により、プリアンブル用に確保された送信時間の長さを大幅に減少することができる。
図８にブロック確認応答のあるＴＸＯＰ８１０を例示する。ＴＸＯＰ８１０は競合またはポーリングによって獲得されるかもしれない。ＴＸＯＰ８１０はＮ個のフレーム８２０Ａ−８２０Ｎを含み、各フレームにはＮ個のそれぞれのＳＩＦＳ８３０Ａ−８３０Ｎが後続する。フレーム８２０およびＳＩＦＳ８３０の送信に続き、ブロックＡＣＫ要求８４０が送信される。受信ＳＴＡはブロックＡＣＫ要求に後で一度に応答する。ブロックＡＣＫはフレームのブロックの送信完了直後であるかもしれない。または受信機のソフトウェアによる処理を可能にするために遅延されるかもしれない。
後で詳述する実施例により、フレーム間の送信時間（この例ではＳＩＦＳ）の長さを大幅に減少することができる。いくつかの実施例において、連続した送信（すなわちフレーム）間で遅延する必要はない。
８０２．１１（ａ）および他の標準において、ある送信フォーマットに対し、各フレームの最後に付加的遅延を加える信号拡張が定義されることに注意のこと。ＳＩＦＳの定義に技術的に含まれていないが、後で詳述する種々の実施例により、信号拡張を取り除くこともできる。
ブロックＡＣＫ機能により効率が改善される。一例において、１０２４個のフレームに対応する最大６４個のＭＡＣサービスデータユニット（ＳＤＵ）（各々はおそらく１６個のフラグメントに分割されている）がＳＴＡによって送信されるかもしれない。一方受信先ＳＴＡは、フレームのブロックの最後に１０２４個のフレームの各々のＡＣＫ状態を示すただ一つの応答を提供することが可能である。通常、高いレートではＭＡＣ ＳＤＵは分割されないだろう、また、低待ち時間のために、受信先からのブロックＡＣＫを要求する前に、６４個より少ないＭＡＣ ＳＤＵが送信されるかもしれない。このような場合、Ｍフレームを送信するための合計時間はＭフレーム＋Ｍ ＳＩＦＳ＋Ｍ ＡＣＫ＋Ｍ−１ ＳＩＦＳからＭフレーム＋Ｍ ＳＩＦＳ＋ブロックＡＣＫに減少する。以下に詳述する実施例はブロックＡＣＫ効率に関してさらに改良する。
８０２．１１（ｅ）が導入した直接リンクプロトコル（ＤＬＰ）により、ＳＴＡは基本サービスセット（ＢＳＳ）（同じＡＰで制御される）内でフレームを直接別の受信先ＳＴＡに転送できる。ＡＰはポーリングされたＴＸＯＰをＳＴＡ間のフレーム直接転送に利用できるようにするかもしれない。この機能の導入の前は、ポーリングされたアクセスの期間中、ポーリングされたＳＴＡからのフレームの受信先は常にＡＰであり、そのＡＰは順番にフレームを受信先ＳＴＡに転送しただろう。２ホップのフレーム転送を除去することによって、媒体効率は改良される。さらに先で詳述する実施例はＤＬＰ転送の効率をかなり上昇させる。
８０２．１１（ｅ）はハイブリッド調整機能（ＨＣＦ）と呼ばれる拡張したＰＣＦも導入する。ＨＣＦ制御チャネルアクセス（ＨＣＣＡ）において、ＡＰは制御アクセスフェーズ（ＣＡＰ）を確立するためにいつでもチャネルへアクセスできる。ＣＡＰはＣＦＰに類似しており、ビーコン直後だけでなく競合フェーズの間にいつでも送信機会を提供するために用いられる。ＡＰはバックオフなしのＰＩＦＳの間待つことによって、媒体にアクセスする。
図９に物理層（ＰＨＹ）送信セグメント９００の例を図示する。ＨＣＣＡを用いてポーリングしたＴＸＯＰを例示する。この例において、ＡＰはポーリング信号を競合する。現在、送信信号９１０が送信されている。送信信号９１０に続き、ＡＰはＰＩＦＳの間待ち、次にＳＴＡ宛のポーリング信号９２０を送信する。チャネルを競合している他のＳＴＡは少なくともＤＩＦＳを待たなければならなかったことに注意のこと。ＤＩＦＳは示したように送信されたポーリング信号９２０のため現れない。ポーリングされたＳＴＡはポーリング信号９２０およびＳＩＦＳ９３０に続いてポーリングされたＴＸＯＰ９４０を送信する。ＡＰは各ポーリングされたＴＸＯＰ９４０およびポーリング信号９２０の間のＳＩＦＳを待ってポーリングを続けるかもしれない。代替シナリオにおいて、ＡＰは送信信号９１０からＰＩＦＳを待つことによりＣＡＰを確立するかもしれない。ＡＰはＣＡＰの間、１つ以上のポーリング信号を送信するかもしれない。
ＭＡＣの改良
上述したように、先行のＭＡＣの種々の非効率的機能は後続版に提示された。例えば、６４Ｍｂｐｓに対して１１Ｍｂｐｓ用に設計された非常に長いプリアンブルは非効率を招く。レートの上昇に従ってＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）は縮小し続けるため、種々のフレーム間隔および／またはプリアンブルを一定に保つことは関連するチャネル利用の減少を意味する。例えば、高データレートのＭＩＭＯ ＭＰＤＵ送信信号は７２μｓｅｃのプリアンブルがある８０２．１１（ｇ）に比べ、わずか数マイクロセカンドの長さかもしれない。ＳＩＦＳ、信号拡張および／またはプリアンブルのような遅延を除去または減少させると、スループットおよびチャネル利用度が向上するだろう。
上述したように、先行のＭＡＣの種々の非効率的機能は後続版に提示された。例えば、６４Ｍｂｐｓに対して１１Ｍｂｐｓ用に設計された非常に長いプリアンブルは非効率を招く。レートの上昇に従ってＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）は縮小し続けるため、種々のフレーム間隔および／またはプリアンブルを一定に保つことは関連するチャネル利用の減少を意味する。例えば、高データレートのＭＩＭＯ ＭＰＤＵ送信信号は７２μｓｅｃのプリアンブルがある８０２．１１（ｇ）に比べ、わずか数マイクロセカンドの長さかもしれない。ＳＩＦＳ、信号拡張および／またはプリアンブルのような遅延を除去または減少させると、スループットおよびチャネル利用度が向上するだろう。
図１０は無ギャップの複数の連続した送信を含むＴＸＯＰ１０１０の実施例である。ＴＸＯＰ１０１０は連続してギャップ無しに送信されるＮ個のフレーム１０２０Ａ-１０２０Ｎを含む（これを図８に示したＴＸＯＰ８１０で要求されるＳＩＦＳと比較のこと）。ＴＸＯＰ内のフレーム数は受信機のバッファおよび復号能力によってのみ制限される。ＳＴＡがＴＸＯＰ１０１０のブロックＡＣＫと共に連続したフレームを送信している場合、ＳＩＦＳ期間を挿入する必要はない。他のＳＴＡは連続したフレームの間で媒体へのアクセスを獲得する必要がないからである。選択的なブロックＡＣＫ要求１０３０がＮ個のフレームに付加される。ある種のトラヒックは確認応答を必要としないかもしれない。ブロックＡＣＫ要求はＴＸＯＰに続いて直ちに応答されるか、または後で送信されるかもしれない。フレーム１０２０は信号拡張を必要としない。ＴＸＯＰ１０１０は、ここに詳述されるＴＸＯＰが必要な実施例のいずれかで展開されるかもしれない。
図１０に示すように、ＴＸＯＰにおける連続したフレームとフレームの間のＳＩＦＳの送信は、全フレームが同一のＳＴＡで送信される場合、除去されるかもしれない。８０２で．１１（ｅ）において、そのようなギャップは受信機での複雑さに対する要求を限られたものにするために存続された。８０２．１１（ｅ）標準において、１０μｓｅｃのＳＩＦＳ期間および６μｓｅｃのＯＦＤＭ信号拡張は、受信機に対して受信フレームの処理（復調および復号を含む）のために合計１６μｓｅｃを提供する。しかし、ＰＨＹレートが大きい場合、この１６μｓｅｃは著しく非効率的である。ＭＩＭＯ処理を導入しているいくつかの実施例においては、１６μｓｅｃであっても処理を完了するには不十分であるかもしれない。代わりに、この実施例において、１ＳＴＡからＡＰまたは（直接リンクプロトコルを用いて）他のＳＴＡへの連続した送信の間のＳＩＦＳおよびＯＦＤＭ信号拡張は除去される。したがって、送信完了後に、ＭＩＭＯ受信機の処理およびチャネル復号（例えば、ターボ／畳み込み／ＬＤＰＣ復号）のために、付加的期間を必要とする受信機は、媒体がその付加的送信のために使われている間、これらの機能を実行するかもしれない。上述したように、確認応答は後で（例えばブロックＡＣＫを用いて）送信されるかもしれない。
ＳＴＡ間の異なる伝搬遅延のため、ＳＴＡの異なるペア間の送信はガード期間により分離されるかもしれない。これにより、異なるＳＴＡ（図１０中では示さないが、後に詳述する）からの媒体上で連続した送信の間の受信側における衝突を避ける。実施例において、１ＯＦＤＭシンボルのガード期間（４μｓｅｃ）は８０２．１１のすべての動作環境に対して十分である。同一のＳＴＡから異なる受信先ＳＴＡへの送信は（図１０に示すように）ガード期間で分離される必要はない。さらに先で詳述するこれらのガード期間はガードバンドフレーム間隔（ＧＩＦＳ）と呼ばれるかもしれない。
ＳＩＦＳおよび／または信号拡張を用いる代わりに、所要受信機処理時間（例えばＭＩＭＯ処理および復号用）は、ウインドウベースのＡＲＱ（例えばＧＢＮ型またはＳＲ型）を用いることにより提供されるかもしれない。これらの方法は当業者に周知である。既存８０２．１１のＳＡＷ型ＭＡＣ層ＡＣＫは、８０２．１１（ｅ）において、最大１０２４個のフレームとブロックＡＣＫを備えたウインドウ様メカニズムへと拡張されている。標準的ウインドウベースＡＲＱメカニズムを導入する方が、８０２．１１（ｅ）で設計されたアドホックブロックＡＣＫ法より好ましいかもしれない。
最大許容ウインドウは受信機の処理の複雑さおよびバッファリングで決定されるかもしれない。送信機は受信機ウインドウを満たすに十分なデータを送信機-受信機ペアの間で得られるピークＰＨＹレートで送信することが許されているかもしれない。例えば、受信機の処理はＰＨＹレートを追随できないかもしれないため、受信機はそれらを復号することができるまで軟復調出力を格納する必要があるかもしれない。したがって、ピークＰＨＹレートでの物理層処理のためのバッファリング要求は最大許容ウインドウを決定するために用いられるかもしれない。
一実施例において、受信機は、その物理層バッファをオーバーフローすることなく所与のＰＨＹレートで処理できる最大許容ＰＨＹブロックサイズを、通知するかもしれない。代替的には、受信機は、その物理層バッファをオーバーフローすることなく最大ＰＨＹレートで処理できる最大許容ＰＨＹブロックサイズを、通知するかもしれない。より低いＰＨＹレートでは、より長いブロックサイズがバッファオーバーフロー無しに処理されるかもしれない。周知の公式が送信機によって用いられ、所与のＰＨＹレートに対する最大許容ＰＨＹブロックサイズを、通知された最大ＰＨＹレートにおける最大許容ＰＨＹブロックサイズから計算するかもしれない。
通知された最大ＰＨＹブロックサイズが静的なパラメータの場合、物理層バッファが処理され、また受信機が次のＰＨＹに対する準備ができる以前の時間の総計は、送信機およびスケジューラも知っているかもしれないもう１つの受信機パラメータである。代替的に、通知された最大ＰＨＹブロックサイズは物理層バッファの使用度に従って動的に変化するかもしれない。
受信機の処理遅延はＡＲＱに対する往復遅延を決定するために用いられるかもしれない。往復遅延は、アプリケーションが観測する遅延を決定するために順番に用いられるかもしれない。したがって、低待ち時間サービスを可能にするために、許容ＰＨＹブロックサイズは制限されるかもしれない。
図１１に所要プリアンブル送信量の減少を例示するＴＸＯＰ１１１０の一実施例を図示する。ＴＸＯＰ１１１０はＮ個の連続した送信１１３０Ａ−１１３０Ｎおよびその前のプリアンブル１１２０を含む。選択的にブロックＡＣＫ要求１１４０が付加されるかもしれない。この例において、送信信号１１３０はヘッダおよびパケットを含む。ＴＸＯＰ１１１０を図７のＴＸＯＰ７９０と対照のこと。図７では、各フレーム７４０はヘッダおよびパケットに加えてプリアンブルを含む。１つのプリアンブルを送ることにより、同じ量の送信データに必要なプリアンブル送信はＮ個のプリアンブルではなく１個のプリアンブルとなる。
したがって、プリアンブル１１２０は連続した送信信号から除去されるかもしれない。最初のプリアンブル１１２０は、信号の捕捉およびＯＦＤＭの精細な周波数捕捉のために、受信機によって用いられるかもしれない。ＭＩＭＯ送信に対し、受信機が空間チャネルを推定できるようにするために、最初のプリアンブル１１２０は現在のＯＦＤＭのプリアンブルに比べて拡張されるかもしれない。しかし、同じＴＸＯＰ内の後続するフレームは追加のプリアンブルを必要としないかもしれない。ＯＦＤＭシンボル内のパイロットトーンは一般に信号追跡には十分である。代替実施例において、（プリアンブルのような）付加的シンボルがＴＸＯＰ１１１０の間に周期的に挿入されるかもしれない。しかし、全体のプリアンブルオーバーヘッドは顕著に減少するかもしれない。プリアンブルは必要に応じてのみ送信されるかもしれないし、またそれとは異なり、前に送信されたプリアンブルからの経過時間に基づいて送信されるかもしれない。
ＴＸＯＰ１１１０が、既存システムの機能を取り入れるかもしれないことに注意のこと。例えば、ブロックＡＣＫは選択的である。より頻繁なＡＣＫがサポートされるかもしれない。そうであっても、ＧＩＦＳのようなより短いギャップを、より長いＳＩＦＳ（もし使われていれば信号拡張を加える）の代わりに挿入されるかもしれない。上述のように、連続した送信１１３０はより大きいパケットのセグメントを含むかもしれない。同じ受信ＳＴＡへの連続した送信１１３０に対するヘッダは圧縮されるかもしれないことにさらに注意のこと。圧縮されたヘッダの例はさらに先で詳述する。
図１２に上述した種々の態様を組み込むための方法１２００の一実施例を図示する。これはプリアンブルの統合、ＳＩＦＳのようなギャップの除去および適宜ＧＩＦを挿入することを含んでいる。処理はブロック１２１０で始まる。このブロックで、ＳＴＡはここに詳述した方法のいずれかを用いてＴＸＯＰを獲得する。ブロック１２２０において、プリアンブルが必要に応じて送信される。そのプリアンブルは既存プリアンブルより長いか、または短いかもしれないし、また、種々のパラメータによって、異なるかもしれない。このパラメータとは、例えば、必要に応じて受信ＳＴＡがＭＩＭＯの空間チャネルを推定できる最後に送信されたプリアンブルからの経過時間である。ブロック１２３０において、ＳＴＡは１つ以上のパケット（または、より一般的には任意の連続した送信）を受信先に送信する。追加プリアンブルは送信される必要がないことに注意のこと。代替実施例において、１つ以上の追加プリアンブルが選択的に送信されるかもしれない。または、プリアンブルのようなシンボルが必要に応じて挿入されるかもしれない。ブロック１２４０において、ＳＴＡは選択的に追加受信ＳＴＡへ送信するかもしれない。この場合、ＧＩＦＳは必要に応じて挿入され、１つ以上の連続した送信信号は追加受信ＳＴＡに送信されるかもしれない。次に、処理は終了するかもしれない。種々の実施例において、ＳＴＡは、所要レベルの性能のために、必要に応じてＧＩＦＳおよび／またはプリアンブルを挿入して、２個より多いＳＴＡに送信し続けるかもしれない。
したがって、上述したように、ＭＡＣの効率は、ＳＴＡから複数の受信先ＳＴＡへの送信を連続した送信に統合し、その結果、ガード期間の多くまたはすべてを除去し、プリアンブルオーバーヘッドを減少させることにより、さらに改善されるかもしれない。１つのプリアンブル（または、パイロット送信）が、同じＳＴＡから異なる受信先ＳＴＡへの複数の連続した送信のために用いられるかもしれない。
ポーリング信号の統合によりさらに効率があがるかもしれない。一実施例において、いくつかのポーリング信号が制御チャネルに統合されるかもしれない。その例は以下に詳述される。一例において、ＡＰはＴＸＯＰを割当てるポーリングメッセージを含む信号を複数の受信先ＳＴＡに送信するかもしれない。対照的に、８０２．１１（ｅ）においては、ＡＰからのＣＦ-ＰｏｌｌにＳＩＦＳが続き次いで各ＴＸＯＰが続く。そのようないくつかのＣＦ-Ｐｏｌｌメッセージが、いくつかのＴＸＯＰを割当てるために用いる単一の制御チャネルメッセージ（以下で詳述する実施例においてＳＣＨＥＤメッセージと呼ばれる）に統合されると、効率は改善される。一般的な実施例において、統合ポーリング信号およびそのそれぞれのＴＸＯＰに対して、いずれかの期間が割当てられるかもしれない。実施例を図１５を参照して以下に詳述する。また、さらなる例もここに含まれる。
さらに効率を改善するために、制御チャネル（すなわちＳＣＨＥＤ）メッセージは階層レート構成で符号化されるかもしれない。それにより、ＡＰとＳＴＡ間のチャネル品質に従って、任意のＳＴＡへのポーリングメッセージが符号化されるかもしれない。ポーリングメッセージの送信順序は割当てられたＴＸＯＰの順序である必要はないが、符号化のロバスト性に従う順序であるかもしれない。
図１３に物理層（ＰＨＹ）の送信セグメント１３００の例を図示する。統合されたポーリング信号およびそのそれぞれのＴＸＯＰを例示する。統合されたポーリング信号１３１０が送信される。ポーリング信号は、その例をここに詳述する制御チャネル構造を用いて送信されるかもしれない。または当業者には直ちに明白である無数の代替方法を用いて送信されるかもしれない。この例において、ポーリング信号と順方向リンクのＴＸＯＰ間のフレーム間隔の必要性を除去するために、順方向リンクＴＸＯＰ１３２０は統合ポーリング信号１３１０の後に直接送信される。順方向リンクＴＸＯＰ１３２０に続いて、種々の逆方向リンクＴＸＯＰ１３３０Ａ−１３３０Ｎが、ＧＩＦＳ１３４０が適宜挿入されている状態で、送信される。１ＳＴＡから連続した送信を行う場合、ＧＩＦＳを含む必要はないことに注意のこと。（ＡＰから種々のＳＴＡへ発する順方向リンク送信にはＧＩＦＳ要求がないのと同様）。この例において、逆方向リンクＴＸＯＰはＳＴＡからＳＴＡ（すなわちピアツーピア）ＴＸＯＰ（例えば、ＤＬＰを用いた）を含む。図示した送信順序は単に例示のためであることに注意のこと。順方向および逆方向リンクＴＸＯＰ（ピアツーピア送信を含む）は入れ替えられるかもしれないし、または分散されるかもしれない。いくつかの構成では他の構成と同程度の数のギャップ除去を結果としてもたらさないかもしれない。当業者はここに教示した点に照らして容易に無数の代替実施例を適合させるだろう。
図１４にポーリング信号を統合するための方法１４００の一実施例について図示する。処理はブロック１４１０で始まる。そこでは、チャネル資源が１つ以上のＴＸＯＰに割当てられる。任意のスケジューリング機能が、ＴＸＯＰの割当決定をするために展開されるかもしれない。ブロック１４２０において、その割当に従ってＴＸＯＰを割当てるためのポーリング信号が統合される。ブロック１４３０において、統合ポーリング信号は１つ以上の制御チャネル（すなわち、以下で詳述する実施例における、ＳＣＨＥＤメッセージのＣＴＲＬＪセグメント）上で１つ以上のＳＴＡに送信される。代替実施例において、任意のメッセージング方法が、統合ポーリング信号を送信するために展開されるかもしれない。ブロック１４４０において、ＳＴＡはＴＸＯＰを、統合ポーリング信号内のポーリングされた割当に従って、送信する。次に、処理が終了するかもしれない。この方法は、システムビーコン区間のすべてまたは一部を含むかもしれない任意の長さの統合ポーリング信号区間に連携して展開されるかもしれない。統合ポーリング信号は、上述したように競合ベースのアクセス、または既存ポーリングと共に間欠的に用いられるかもしれない。一実施例において、方法１４００は周期的に、またはシステムローディングやデータ伝送要求のような他のパラメータに従って繰り返されるかもしれない。
種々の態様を示すＭＡＣプロトコルの一実施例を図１５および図１６を参照して詳述する。このＭＡＣプロトコルは、これと共に同時に出願され、本発明の譲受人に譲渡された、同時係属中の米国特許出願XX/XXX,XXX、XX/XXX,XXXおよびXX/XXX,XXX（代理人事件番号０３０４２８、０３０４３３、０３０４３６）”WIRELESS LAN PROTOCOL STACK”（無線ＬＡＮプロトコルスタック）にさらに詳述される。
図１５にＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間１５００の例を示す。この場面における用語ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の使用は以下に詳述する種々の送信セグメントが定義される期間を参照する。ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間１５００は、８０２．１１システムにおける送信を説明するための用語フレームの一般的な使用と区別される。８０２．１１の用語では、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間１５００はビーコン区間またはビーコン区間の一部に類似しているかもしれない。図１５および図１６に関して詳述されるパラメータは単に例示のためである。通常の当業者は説明した要素のいくつかまたはすべてを用いて、また種々のパラメータ値を用いて、容易に本例を無数の代替実施例に適合させるだろう。ＭＡＣ機能１５００は以下のトランスポートチャネルセグメントの中に割当てられる：すなわち、放送、制御、順方向および逆方向トラヒック（それぞれ下りリンクフェーズおよび上りリンクフェーズと呼ばれる）、およびランダムアクセスである。
一実施例において、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間１５００は図示するように５つのトランスポートチャネルセグメント１５１０−１５５０に分割された２ｍｓの時分割二重通信（ＴＤＤ）である。別の順序および異なるフレームサイズは別の実施例で展開されるかもしれない。ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間１５００の割当時間はある短い共通時間区間で量子化されるかもしれない。
ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内の５個のトランスポートチャネルの例は以下を含む。すなわち、（ａ）放送チャネル（ＢＣＨ）１５１０。これは、放送制御チャネル（ＢＣＣＨ）を搬送する。（ｂ）制御チャネル（ＣＣＨ）１５２０。これは、順方向リンク上でフレーム制御チャネル（ＦＣＣＨ）およびランダムアクセスフィードバックチャネル（ＲＦＣＨ）を搬送する。（ｃ）トラヒックチャネル（ＴＣＨ）。これは、ユーザデータと制御情報を搬送し、さらに（ｉ）順方向リンク上の順方向トラヒックチャネル（Ｆ−ＴＣＨ）１５３０および（ｉｉ）逆方向リンク上の逆方向トラヒックチャネル（Ｒ−ＴＣＨ）１５４０に細分される。（ｄ）ランダムアクセスチャネル（ＲＣＨ）１５５０。これは、（ＵＴアクセス要求のための）アクセス要求チャネル（ＡＲＣＨ）を搬送する。パイロットビーコンもセグメント１５１０で送信される。
フレーム１５００の下りリンクフェーズはセグメント１５１０−１５３０を含む。上りリンクフェーズはセグメント１５４０−１５５０を含む。セグメント１５６０は後続のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の開始を示す。ピアツーピア送信を包含する代替実施例はさらに先で例証する。
放送チャネル（ＢＣＨ）とビーコン１５１０はＡＰによって送信される。ＢＣＨ１５１０の最初の一部は、タイミングおよび周波数捕捉パイロットを含むパイロット信号のような共通物理層オーバーヘッドを含む。一実施例において、ビーコンはＵＴが周波数およびタイミング捕捉に用いる２つの短いＯＦＤＭシンボルから成る。ＵＴがチャネル推定をするために用いる共通ＭＩＭＯパイロットの８個の短いＯＦＤＭシンボルがそれに続く。
ＢＣＨ１５１０の２番目の部分はデータ部分である。ＢＣＨのデータ部分はトランスポートチャネルセグメント、ＣＣＨ１５２０、Ｆ−ＴＣＨ１５３０、Ｒ−ＴＣＨ１５４０、およびＲＣＨ１５５０に関してＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の割当を定める。また、サブチャネルに関してＣＣＨの構成を定める。この例において、ＢＣＨ１５１０は無線ＬＡＮ１２０のカバレッジを定め、したがって、利用可能な最もロバスト性のあるデータ送信モードで送信される。全体のＢＣＨの長さは固定されている。一実施例において、ＢＣＨはＭＩＭＯ−ＷＬＡＮのカバレッジを定め、時空間送信ダイバーシチ（ＳＴＴＤ）モードで符号化率１／４の二値移相変調（ＢＰＳＫ）を用いて送信される。この例において、ＢＣＨの長さは１０個の短いＯＦＤＭシンボルに固定されている。他の種々の信号方法は代替実施例で展開されるかもしれない。
ＡＰによって送信された制御チャネル（ＣＣＨ）１５２０はＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の残りの部分の構成を定め、統合ポーリング信号の使用を示す。ＣＣＨ１５２０はロバスト性の高い送信モードを用いて複数のサブチャネルで送信される。各サブチャネルは異なるデータレートである。第１のサブチャネルは最もロバスト性があり、すべてのＵＴで復号可能であると予想される。実施例において、符号化率１／４のＢＰＳＫが第１のＣＣＨサブチャネルに用いられる。また、ロバスト性が減少している（効率は増加している）他のいくつかのサブチャネルも利用可能である。実施例において、最大３個の追加サブチャネルが用いられている。各ＵＴは復号に失敗するまで順番にすべてのサブチャネルの復号を試みる。各フレームのＣＣＨトランスポートチャネルセグメントは可変長であり、長さは各サブチャネルのＣＣＨメッセージの数に依存している。逆方向リンクランダムアクセスバーストに対する確認応答はＣＣＨの最もロバスト性のある（第１の）サブチャネルで搬送される。
ＣＣＨは順方向および逆方向リンクにおける物理層のバーストの割当を含む（ＴＸＯＰに対する統合ポーリング信号に類似している）。この割当は順方向および逆方向リンク上でのデータ転送のためであるかもしれない。一般に、物理層バースト割当は、（ａ）ＭＡＣ ＩＤ、（ｂ）フレーム内の配置（Ｆ−ＴＣＨかＲ−ＴＣＨ内）の開始時間を示す値、（ｃ）配置の長さ、（ｄ）専用物理層のオーバーヘッドの長さ、（ｅ）送信モード、および（ｆ）物理層バーストに用いられる符号化および変調方式、を含む。
ＣＣＨ上の他の割当形式の例は、ＵＴからの専用パイロット送信のための逆方向リンク上の割当、またはＵＴからのバッファおよびリンク状態情報送信のための逆方向リンク上の割当、を含む。ＣＣＨは未使用で残されることになるフレームの一部を定めるかもしれない。フレームのこれらの未使用部分はノイズフロア（および干渉）推定および近隣システムのビーコン測定をするためにＵＴによって用いられるかもしれない。
ランダムアクセスチャネル（ＲＣＨ）１５５０は、ＵＴがランダムアクセスバーストを送信するかもしれない逆方向リンクチャネルである。ＲＣＨの可変長はＢＣＨの各フレームに対して特定される。
順方向トラヒックチャネル（Ｆ−ＴＣＨ）１５３０はＡＰ１０４から送信された１つ以上の物理層バーストを含む。各バーストはＣＣＨ割当で指示されるように特定のＭＡＣ ＩＤに送信される。各バーストは、（もしあれば）パイロット信号と、ＣＣＨ割当内に示された送信モード、符号化、並びに変調方式に従って送信されたＭＡＣ ＰＤＵのような専用物理層オーバーヘッドとを含む。Ｆ−ＴＣＨは可変長である。一実施例において、専用物理層オーバーヘッドは専用ＭＩＭＯパイロットを含むかもしれない。図１６を参照してＭＡＣ ＰＤＵの例を詳述する。
逆方向トラヒックチャネル（Ｒ−ＴＣＨ）１５４０は１つ以上のＵＴ１０６からの物理層バースト送信を含む。各バーストはＣＣＨ割当で指示されるように特定のＵＴによって送信される。各バーストは、（もしあれば）専用パイロットプリアンブルおよび送信モード並びにＣＣＨ割当で指示された符号化方式と変調方式とに従って送信されたＭＡＣ ＰＤＵを含むかもしれない。Ｒ−ＴＣＨは可変長である。
一実施例において、Ｆ−ＴＣＨ１５３０、Ｒ−ＴＣＨ１５４０、または両方は、空間的多重化または符号分割多重接続方法を用いて、異なるＵＴに関連しているＭＡＣ ＰＤＵの同時送信を可能とするかもしれない。ＭＡＣ ＰＤＵが関連しているＭＡＣ ＩＤ（すなわち上りリンク上の送信端末、または下りリンク上の予定受信端末）を含むフィールドはＭＡＣ ＰＤＵヘッダに含まれるかもしれない。これは、空間多重化またはＣＤＭＡが用いられている場合に起こるかもしれないアドレス指定のあいまいさを解決するために用いられるかもしれない。代替実施例において、多重化が厳密に時分割法に基づいている場合、ＭＡＣ ＩＤはＭＡＣ ＰＤＵヘッダに必要ではない。アドレス指定情報が、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内に与えられた期間を特定のＭＡＣ ＩＤに割当てるＣＣＨメッセージ内に含まれているからである。空間多重化、符号分割多重化、時分割多重化、および当業者に周知の他の方法の任意の組み合わせが展開されるかもしれない。
図１６にパケット１６１０からＭＡＣ ＰＤＵ１６６０の例についての形成を図示する。この例では、パケット１６１０はＩＰデータグラムまたはイーサネットセグメントであるかもしれない。フィールドのサイズと形式の例をこの例示により説明する。当業者は他の種々のサイズ、形式、および構成が本発明の範囲内で考えられることを認識するだろう。
図示したように、データパケット１６１０はアダプテーション層でセグメントに分割される。各アダプテーション副層ＰＤＵ１６３０はこれらのセグメント１６２０の１つを搬送する。この例において、データパケット１６１０はＮ個のセグメント１６２０Ａ−Ｎに分割される。アダプテーション副層ＰＤＵ１６３０はそれぞれのセグメント１６２０を含むペイロード１６３４を含む。形式フィールド１６３２（この例では１バイト）がアダプテーション副層ＰＤＵ１６３０に付加される。
論理リンク（ＬＬ）ヘッダ１６４２（この例では４バイト）がアダプテーション層ＰＤＵ１６３０を含むペイロード１６４４に付加される。ＬＬヘッダ１６４２の情報例はストリーム識別子、制御情報、および順序番号を含む。ＣＲＣ１６４６がヘッダ１６４２とペイロード１６４４にわたって計算され、論理副層ＰＤＵ（ＬＬ ＰＤＵ）１６４０を形成するために付加される。論理リンク制御（ＬＬＣ）および無線リンク制御（ＲＬＣ）ＰＤＵが同様に形成されるかもしれない。ＬＬ ＰＤＵ１６４０、ＬＬＣ ＰＤＵ、およびＲＬＣ ＰＤＵは、ＭＵＸ機能によるサービスのために待ち行列（例えば、高ＱｏＳの待ち行列、ベストエフォート待ち行列、または制御メッセージ待ち行列）に置かれる。
ＭＵＸヘッダ１６５２は各ＬＬ ＰＤＵ１６４０に付加される。ＭＵＸヘッダ１６５２の一例は長さと形式を含むかもしれない（ヘッダ１６５２はこの例では２バイトである）。同様のヘッダは各制御ＰＤＵ（すなわちＬＬＣおよびＲＬＣ ＰＤＵ）に対して形成されるかもしれない。ＬＬ ＰＤＵ１６４０（または、ＬＬＣもしくはＲＬＣ ＰＤＵ）はペイロード１６５４を形成する。ヘッダ１６５２およびペイロード１６５４はＭＵＸ副層ＰＤＵ（ＭＰＤＵ）１６５０を形成する（ＭＵＸ副層ＰＤＵはここではＭＵＸ ＰＤＵともいう）。
この例では、ＭＡＣプロトコルにより、連続したＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間になるように、共有媒体上の通信資源が割当られる、さらに先で詳述する代替実施例において、これらの形式のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間は他の種々のＭＡＣ機能が差し込まれるかもしれない。ＭＡＣ機能は競合ベースまたはポーリングされた機能を含み、かつ他の形式のアクセスプロトコルを用いる既存システムに接続することを含む。上述したように、スケジューラは各ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内の１つ以上のＭＡＣ ＩＤに対して割当られた物理層バーストのサイズを決定するかもしれない（統合ポーリングされたＴＸＯＰに類似）。送信されるべきデータを伴うすべてのＭＡＣ ＩＤが必ずしも特定のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内のスペースを割当られないことに注意のこと。任意のアクセス制御またはスケジューリング方式が本発明の範囲の中で展開されるかもしれない。ＭＡＣ ＩＤに対する割当がなされると、そのＭＡＣ ＩＤに対するそれぞれのＭＵＸ機能は、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間に包含するため１つ以上のＭＵＸ ＰＤＵ１６５０を含むＭＡＣ ＰＤＵ１６６０を形成するだろう。１つ以上の割当られたＭＡＣ ＩＤに対する１つ以上のＭＵＸ ＰＤＵ１６５０はＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間（すなわち、上で図１５を参照して詳述したＴＤＤ ＭＡＣフレーム１５００）に含まれるだろう。
一実施例において、１つの態様は、ＭＡＣ ＰＤＵ１６６０の効率的な充填を考慮して、部分的なＭＰＤＵ１６５０が送信されるのを認める。この例において、先行する送信から残された部分的ＭＰＤＵ１６５０未送信バイトが含まれ、部分的ＭＰＤＵ１６６４で特定されるかもしれない。これらのバイト１６６４は現在のフレーム中の新しいＰＤＵ１６６６（すなわち、ＬＬ ＰＤＵまたは制御ＰＤＵ）に先行して送信されるだろう。ヘッダ１６６２（この例では２バイト）はＭＵＸポインタを含む。ポインタは現在のフレームで送信されるべき最初の新しいＭＰＤＵ（この例ではＭＰＤＵ１６６６Ａ）の始点を示す。ヘッダ１６６２はＭＡＣアドレスも含むかもしれない。
ＭＡＣ ＰＤＵ１６６０は、ＭＵＸポインタ１６６２、もしあれば初めに（先行割当から残された）部分的ＭＵＸ ＰＤＵ１６６４、それに続く０以上の完全なＭＵＸ ＰＤＵ１６６６Ａ−Ｎ、および、もしあれば（現在の割当からの）部分的ＭＵＸ ＰＤＵまたは他の詰め物を含み、物理層バーストの割当られた部分を満たす。ＭＡＣ ＰＤＵ１６６０はＭＡＣ ＩＤに割当られた物理層バーストで搬送される。
このように、ＭＡＣ ＰＤＵ１６６０の例は、ＳＴＡから別のＳＴＡへ、受信先ＳＴＡへ向けられた１つ以上のフローからのデータの一部を含み、送信されるかもしれない送信信号（８０２．１１の用語ではフレーム）を例示する。効率的な充填は部分的ＭＵＸ ＰＤＵの選択的使用によって達成される。各ＭＡＣ ＰＤＵはＴＸＯＰ（８０２．１１用語）で、ＣＣＨに含まれる統合ポーリング信号に指示された時に、送信されるかもしれない。
図１５および図１６で詳述した実施例は、統合ポーリング信号、縮小したプリアンブル送信、および各ＳＴＡ（ＡＰを含む）から物理層バーストを連続して送信することによるギャップの除去を含む種々の態様を例示している。これらの態様は８０２．１１システムを含む任意のＭＡＣプロトコルにも適用可能である。代替実施例がさらに先で詳述される。それらの実施例は、ＭＡＣ効率を達成し、またピアツーピア送信をサポートし、既存プロトコルもしくはシステムと統合および／または協調するための他の種々の方法を例証する。
上述したように、ここに詳述した種々の実施例はチャネル推定と厳しいレート制御を利用するかもしれない。媒体上で不要な送信を最小にすることにより高いＭＡＣ効率を得るかもしれないが、不適当なレート制御フィードバックは総合的なスループットを減少させる場合があるかもしれない。このように、ＭＡＣ効率増加を相殺するかもしれない不適当なチャネル推定によるスループットの損失を防ぐために、チャネル推定とフィードバックが、すべてのＭＩＭＯモードでの送信レートを最大にするように、十分な機会が提供されるかもしれない。したがって、上述したように、またさらに先で詳述するように、ＭＡＣの実施例は、受信機が送信機へレート制御フィードバックを提供する機会と同様に、十分なプリアンブル送信機会を提供するように設計されるかもしれない。
一例において、ＡＰは送信信号中にＭＩＭＯパイロットを周期的に分散させる（ＴＰを固定または可変パラメータとして少なくともＴＰｍｓ毎）各ＳＴＡは、ポーリングされたＴＸＯＰを、チャネルを推定するために他のＳＴＡおよびＡＰが用いるかもしれないＭＩＭＯパイロットで始めるかもしれない。ＡＰ、または、別のＳＴＡへの直接リンクプロトコル（さらに先で詳述する）を用いて送信する場合、ＭＩＭＯパイロットは受信先ＳＴＡで受信機処理の簡素化を支援するための偏向された参照信号であるかもしれない。
ＡＰはＡＣＫフィードバックを提供するために受信先ＳＴＡに機会を提供するかもしれない。また、受信先ＳＴＡは、利用可能なＭＩＭＯモードに対するレート制御フィードバックを送信ＳＴＡへ提供するために、これらのフィードバックの機会を利用するかもしれない。そのようなレート制御フィードバックは８０２．１１（ｅ）を含む既存８０２．１１システムでは定義されていない。ＭＩＭＯの導入はレート制御情報（ＭＩＭＯモード毎）の総量を増加させるかもしれない。ある場合には、ＭＡＣ効率における改良の利点を最大にするために、これらは厳しいレート制御フィードバックで補足されるかもしれない。
ここで導入し、さらに先で詳述する別の態様はＳＴＡのためのバックログ情報とスケジューリングである。各ＳＴＡはＴＸＯＰを次のＴＸＯＰの要求期間が後続するプリアンブルで開始するかもしれない。この情報はＡＰに対して定められている。ＡＰは数個の異なるＳＴＡから次の要求されたＴＸＯＰに関する情報を集めて、続くＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間のためのＴＸＯＰの媒体における期間長の割当を決定する。ＡＰは媒体を共有する方法を決定するために異なる優先度またはＱｏＳ則を用いるかもしれない。または、ＳＴＡからの要求に従って媒体を比例的に共有する非常に簡単な規則を用いるかもしれない。他のスケジューリング方法も展開されるかもしれない。次のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間のためのＴＸＯＰ割当はＡＰからの後続制御チャネルメッセージ内に割当てられる。
指定アクセスポイント
ここに詳述する実施例において、ネットワークは実際のアクセスポイントがある場合または無い場合の動作をサポートするかもしれない。実際のＡＰが存在する場合、それは例えば有線の太いパイプ接続（例えばケーブル、ファイバ、ＤＳＬもしくはＴ１／Ｔ３、イーサネット）または家庭娯楽用サーバに接続されるかもしれない。この場合、実際のＡＰはネットワーク内の装置の間を流れるデータの大部分のためのソースとシンクであるかもしれない。
ここに詳述する実施例において、ネットワークは実際のアクセスポイントがある場合または無い場合の動作をサポートするかもしれない。実際のＡＰが存在する場合、それは例えば有線の太いパイプ接続（例えばケーブル、ファイバ、ＤＳＬもしくはＴ１／Ｔ３、イーサネット）または家庭娯楽用サーバに接続されるかもしれない。この場合、実際のＡＰはネットワーク内の装置の間を流れるデータの大部分のためのソースとシンクであるかもしれない。
実際のＡＰが存在しない場合、端末は、分散調整機能（ＤＣＦ）または８０２１１ｂ／ｇ／ａのような方法、または上述した８０２．１１ｅの拡張分散チャネルアクセスを用いてなお相互に通信するかもしれない。さらに先で説明するように、追加資源が必要な場合、媒体のより効率的な利用は集中スケジューリング方式で達成されるかもしれない。このネットワークアーキテクチャは、例えば、多くの異なる装置（例えばＤＶＤ-ＴＶ、ＣＤ-アンプ-スピーカなど）が相互に通信する必要がある家庭内で現れるかもしれない。この場合、ネットワーク端末は自動的に１つの端末をＡＰになるように指定する。以下に詳述するように、適応型調整機能（ＡＣＦ）は指定されたアクセスポイントと共に利用されるかもしれないこと、および集中スケジューリング、ランダムアクセス、アドホック通信、またはそれらの任意の組み合わせで展開されるかもしれないことに注意のこと。
必ずしもすべてではないが、いくつかの非ＡＰ装置は拡張ＭＡＣ性能を有しているかもしれない。また指定ＡＰとしての動作に適している。すべての装置が指定ＡＰ ＭＡＣ性能を持ちうるように設計される必要であるというわけではないことに注意すべきである。ＱｏＳ（例えば保証された待ち時間）、スループットおよび／または効率が重要である場合、ネットワークにおける装置の１つは指定ＡＰ動作が可能であることが必要であるかもしれない。
これは、指定ＡＰの性能は、一般に、より高い性能を持つ装置に関連するだろうということを意味する。この性能とは例えば電源電力、多数のアンテナおよび／または送信／受信チェイン、または高スループット要求のような１つ以上の特性である。（指定ＡＰを選択するための付加的要素はさらに先で詳述する）。したがって、ローエンドカメラまたは電話のようなローエンド装置は指定ＡＰ性能を持たされる必要はない。一方、ハイエンドビデオソースまたは高精細ビデオディスプレイなどのハイエンド装置は指定ＡＰ性能を備えるかもしれない。
ＡＰのないネットワークにおいて、指定ＡＰは実際のＡＰの役割を引き受け、縮小した機能性を有しているかもしれないし、有していないかもしれない。種々の実施例において、指定ＡＰは以下を実行するかもしれない。（ａ）ネットワークの基本サービスセット（ＢＳＳ）ＩＤを確立すること、（ｂ）ビーコンおよび放送チャネル（ＢＣＨ）ネットワーク構成情報を送信することによりネットワークタイミングを設定すること（ＢＣＨは次のＢＣＨまで媒体の構成を定めるかもしれない）、（ｃ）順方向制御チャネル（ＦＣＣＨ）を用いてネットワーク上にある端末の送信のスケジューリングにより接続を制御すること、（ｄ）アソシエーションを管理すること、（ｅ）ＱｏＳフローに対するアドミッション制御を提供すること、および／または（ｆ）他の種々の機能。指定ＡＰは精巧なスケジューラ、またはいずれかの形式のスケジューリングアルゴリズムを実施するかもしれない。簡単なスケジューラが展開されるかもしれない。その例はさらに先で詳述する。
修正物理層コンバージェンスプロトコル（ＰＬＣＰ）のヘッダについて、ピア-ピア通信に関して以下に詳述する。これは指定ＡＰに適用可能である。一実施例において、すべての送信信号のＰＬＣＰヘッダはすべての端末（指定ＡＰを含む）が復号できる基本データレートで送信される。端末からの送信信号のＰＬＣＰヘッダは所与の優先度またはフローに関連している端末におけるデータバックログを含む。代替的には、それは所与の優先度またはフローに対する後続の送信機会の期間に対する要求を含む。
指定ＡＰは、端末が要求したバックログまたは送信機会の期間長を、すべての端末の送信信号のＰＬＣＰヘッダを「スヌーピング」することによって決定する。指定ＡＰは、ＥＤＣＡベースの（分散）アクセスへ割当てた時間の一部および負荷、衝突、または他の輻輳対策に基づいて無競合ポーリングされた（集中化）アクセスへ割当てた時間の一部を決定するかもしれない。指定ＡＰは、要求に比例した帯域幅を割当て、それらを無競合期間にスケジューリングする初歩的なスケジューラを実行するかもしれない。拡張されたスケジューラは、受け入れられるが、強制はされない。スケジューリングされた送信信号はＣＣＨ（制御チャネル）上で指定ＡＰによって通知されるかもしれない。
指定ＡＰは、１つの端末の送信信号を別の端末へ繰り返すような（すなわちホップポイントとして用いられる）機能は許容されているが、この繰り返しは要求されないかもしれない。実際のＡＰは繰り返すことができるかもしれない。
指定されたアクセスポイントを選択する場合、どの装置がアクセスポイントとして役立つのがよいかを決定するために、階層構造が生成されるかもしれない。指定されたアクセスポイントの選択の際に組み込まれるかもしれない要素の例は以下を含む。（ａ）ユーザオーバライド、（ｂ）より高い優先レベル、（ｃ）セキュリティレベル、（ｄ）性能：電源電力、（ｅ）性能：アンテナの数、（ｆ）性能：最大送信電力、（ｇ）他の要素に基づく関連を壊すこと：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス；（ｈ）電源投入した最初の装置、（ｉ）任意の他の要素。
実際には、指定ＡＰが中心に位置していて、最良の集合Ｒｘ ＳＮＲ ＣＤＦ（すなわち、良好なＳＮＲですべての端末を受信できる）を有していることが望ましいかもしれない。一般に、端末にあるアンテナが多いほど、受信感度はより良くなる。さらに、多数の端末が指定ＡＰを受信できるように、指定ＡＰは、より高い送信電力にするかもしれない。これらの属性を、端末が追加および／または移動するようなネットワークの動的再構成ができるように、評価し利用することができる。
ネットワークが実際のＡＰまたは指定ＡＰで構成される場合、ピアツーピア接続はサポートされるかもしれない。ピアツーピア接続を一般的に次節で詳述する。一実施例において、２つの形式のピアツーピア接続がサポートされるかもしれない。（ａ）ＡＰが関係する各端末に送信信号をスケジューリングする管理されたピアツーピア、および（ｂ）端末の送信信号の管理またはスケジューリングにＡＰが関係していないアドホック。
指定ＡＰはＭＡＣフレーム区間を設定し、フレームの開始時点でビーコンを送信するかもしれない。放送および制御チャネルは送信する端末に対しフレームの割当られた期間長を指定するかもしれない。ピアツーピア送信のために要求された割当を有する端末に対し（これらの要求はＡＰが知っている）、ＡＰはスケジューリングされた割当を提供するかもしれない。ＡＰは例えば各ＭＡＣフレームなどで制御チャネル内のこれらの割当を通知するかもしれない。
選択的に、ＡＰはＭＡＣフレーム内にＡ-ＴＣＨ（アドホック）セグメントを含むかもしれない。（さらに先で詳述する）ＭＡＣフレーム内のＡ-ＴＣＨの存在はＢＣＨおよびＦＣＣＨで示されるかもしれない。Ａ-ＴＣＨの間、端末はＣＳＭＡ／ＣＡ手順を用いてピアツーピア通信を行うかもしれない。ＩＥＥＥ無線ＬＡＮ標準８０２．１１のＣＳＭＡ／ＣＡ手順は即時ＡＣＫに対する要求を除外するように変更されるかもしれない。端末は、端末がチャネルを獲得すると、複数のＬＬＣ−ＰＤＵから成るＭＡＣ−ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）を送信するかもしれない。Ａ-ＴＣＨにある端末によって占有されるかもしれない最大の期間は、ＢＣＨに示されるかもしれない。確認応答されたＬＬＣに対して、必要なアプリケーション遅延に従って、ウインドウサイズおよび最大確認応答遅延がネゴシエーションされるかもしれない。実際のＡＰと指定ＡＰの両方とを用いるための、Ａ-ＴＣＨセグメントのある変更されたＭＡＣフレームは図２０を参照してさらに先で詳述される。
一実施例において、非偏向ＭＩＭＯパイロットはすべての端末がそれら自身と送信端末の間のチャネルを学習することを可能にするかもしれない。これはいくつかのシナリオで有益であるかもしれない。さらに、指定ＡＰは、非偏向ＭＩＭＯパイロットを使用して、チャネル推定を可能とし、割当を導出することができるＰＣＣＨの復調を容易にするかもしれない。指定ＡＰが与えられたＭＡＣフレーム内のすべての要求された割当を受信すると、それはその後のＭＡＣフレームのためにそれらをスケジューリングするかもしれない。レート制御情報はＦＣＣＨに含まれる必要がないことに注意のこと。
一実施例において、スケジューラは以下の操作を実行するかもしれない。第１に、スケジューラは、次のＭＡＣフレームのためのすべての要求された割当を集め、集約した要求された割当（要求の総計）を計算する。第２に、スケジューラはＦ−ＴＣＨおよびＲ−ＴＣＨ（利用可能の総計）に割当てるために利用可能な資源の総計を計算する。第３に、要求の総計が利用可能の総計を超える場合、すべての要求された割当は利用可能の総計／要求の総計で定義される比で縮小される。第４に、１２ＯＦＤＭシンボル未満の縮尺された割当に対して、これらの割当は１２ＯＦＤＭシンボルまで増加される（実施例において、代替実施例では代替パラメータで展開されるかもしれない）。第５に、Ｆ−ＴＣＨ＋Ｒ−ＴＣＨにおいて得られた割当を受け入れるために、過剰なＯＦＤＭシンボルおよび／またはガード時間は、１２ＯＦＤＭシンボルより大きいすべての割当を最大のものから始めてラウンドロビン方式のように一度に１シンボル縮減することによって、受け入れられるかもしれない。
例は直前に説明した実施例を示す。割当要求が以下の場合を考える。２０，４０，１２，４８。したがって、要求の総計＝１２０である。利用可能の総計＝９０であると仮定する。また、必要なガード時間は０．２ＯＦＤＭシンボルであると仮定する。従って、上の第３の操作で詳述したように、縮尺した割当は、１５，３０，９，３６である。上の第４の操作で詳述したように、９個の割当は１２個まで増やされる。第５の操作に従い変更された割当およびガードタイムを加えて、割当の総計は９３．８となる。これは、割当が４シンボル減少されることになることを意味する。最大のものから開始し、一度に１シンボル除外することにより、最終的な割当１４、２９、１２、３４が決定される（すなわち合計８９シンボルとガードタイム用０．８シンボル）。
一実施例において、指定ＡＰが存在する場合、それは、ＢＳＳのためのビーコンを確立し、ネットワークタイミングを設定するかもしれない。装置は指定ＡＰと関連している。指定ＡＰに関連している２個の装置が、例えば低待ち時間および高スループット要求を持つＨＤＴＶリンクのような、ＱｏＳ接続を要求する場合、それらはアドミッション制御のためにトラヒック仕様を指定ＡＰに提供する。指定ＡＰは接続要求を認めるか、または拒否するかもしれない。
媒体の利用度が十分低い場合、ビーコンの間の媒体の全期間はＣＳＭＡ／ＣＡを使用するＥＤＣＡ操作のためにとっておかれるかもしれない。ＥＤＣＡ操作が問題なく動作している場合、例えば、過度の衝突、バックオフおよび遅延がない場合、指定ＡＰは調整機能を提供する必要がない。
指定ＡＰは端末送信信号のＰＬＣＰヘッダを受信することによって媒体の利用度を監視し続けるかもしれない。媒体およびバックログまたは送信機会期間の要求を観察することに基づいて、指定ＡＰは許可フローの所要ＱｏＳをＥＤＣＡ動作が満たさないときを決定するかもしれない。例えば、それは、報告されたバックログまたは要求された期間長の傾向を観察し、それらを許可フローに基づく期待値と比較するかもしれない。
指定ＡＰが、所要ＱｏＳが分散アクセスの下で満足されていないと決定すると、それは媒体上の動作をポーリングとスケジューリングのある動作へ移行することができる。後者は、より決定論的な待ち時間およびより高いスループット効率を提供する。そのような動作に関する例はさらに先で詳述する。
したがって、ＥＤＣＡ（分散アクセス方式）からスケジューリングされた（集中化した）動作への移行は、媒体の利用、衝突、輻輳の監視、および送信端末からの送信機会要求の監視、および許可ＱｏＳフローに対する要求の比較との関数として展開されるかもしれない。
上述したように、アクセスポイントが記述されている本明細書中を通して詳述したいかなる実施例においても、当業者はその実施例は実際のアクセスポイントまたは指定アクセスポイントと共に動作するように適合されるかもしれないことを認識するだろう。指定アクセスポイントはここに詳述するように展開および／または選択されるかもしれない。また、本明細書で述べられていないプロトコルまたはプロトコルの組合せを含む任意のプロトコルに従って動作するかもしれない。
ピアツーピア伝送および直接リンクプロトコル（ＤＬＰ）
上述したように、ピアツーピア（または、簡単に「ピア-ピア」と呼ばれる）送信により、１つのＳＴＡは、データを最初にＡＰに送ることなく、直接別のＳＴＡに送信できる。ここに詳述された種々の態様はピアツーピア送信と共に用いるために採用されるかもしれない。一実施例において、さらに先で詳述するように、直接リンクプロトコル（ＤＬＰ）が、適応されるかもしれない。図１７にシステム１００内のピアツーピア通信の例を図示する。この例において、図１に図示したシステム１００と同様であるかもしれないシステム１００は１ＵＴから別のＵＴへの直接送信ができるように適応される（この例においては、ＵＴ１０６ＡとＵＴ１０６Ｂとの間の伝送が例示されている）。ＵＴ１０６は、ここに詳述するように、ＷＬＡＮ１２０上のＡＰ１０４との通信を直接実行するかもしれない。
上述したように、ピアツーピア（または、簡単に「ピア-ピア」と呼ばれる）送信により、１つのＳＴＡは、データを最初にＡＰに送ることなく、直接別のＳＴＡに送信できる。ここに詳述された種々の態様はピアツーピア送信と共に用いるために採用されるかもしれない。一実施例において、さらに先で詳述するように、直接リンクプロトコル（ＤＬＰ）が、適応されるかもしれない。図１７にシステム１００内のピアツーピア通信の例を図示する。この例において、図１に図示したシステム１００と同様であるかもしれないシステム１００は１ＵＴから別のＵＴへの直接送信ができるように適応される（この例においては、ＵＴ１０６ＡとＵＴ１０６Ｂとの間の伝送が例示されている）。ＵＴ１０６は、ここに詳述するように、ＷＬＡＮ１２０上のＡＰ１０４との通信を直接実行するかもしれない。
種々の実施例において、次の２つの形式のピア-ピア接続がサポートされるかもしれない。（ａ）ＡＰが、関連する各ＳＴＡに対する送信スケジューリングする管理されたピア-ピア、および（ｂ）ＡＰが、ＳＴＡの管理またはスケジューリングに関連しないアドホック。一実施例はどちらかまたは両方の形式の接続を含むかもしれない。一実施例において、送信された信号は、アクセスポイントを含むかもしれない１つ以上の端末が受信可能な共通情報と、ピア-ピア端末受信が受信するように限定的にフォーマットされた情報とを含む、一部分を含むかもしれない。共通情報はスケジューリング（例えば、図２５で示されるように）または種々の近隣端末（例えば、図２６で示される）による競合バックオフのために用いられるかもしれない。
以下で詳述する種々の実施例はピア-ピア接続のための閉ループレート制御を例示する。そのようなレート制御は利用可能な高いデータレートを利用するために展開されるかもしれない。
検討を明確にするために、種々の機能（すなわち確認応答）は必ずしも実施例で詳述されない。当業者はここに開示された機能が種々の実施例における多くのセットおよびサブセットを構成するために組み合わされるかもしれないことを認識するだろう。
図１８に従来技術の物理層バースト１８００を図示する。プリアンブル１８１０に続いて物理層コンバージェンスプロトコル（ＰＬＣＰ）ヘッダ１８２０が送信されるかもしれない。既存の８０２．１１システムは、データシンボル１８３０として送られたデータに対する形式および変調フォーマットを含むように、ＰＬＣＰヘッダを定義する。
図１９に物理層バースト１９００の例を図示する。これは、ピア-ピア送信のために展開されるかもしれない。図１８に示したように、プリアンブル１８１０およびＰＬＣＰヘッダ１８２０が含まれ、Ｐ２Ｐ１９４０と明示したピア-ピア送信が後続するかもしれない。Ｐ２Ｐ１９４０は受信ＵＴが用いるためのＭＩＭＯパイロット１９１０を含むかもしれない。ＭＩＭＯレートフィードバック１９２０は受信ＵＴが、後に送信ＵＴへ戻す送信時に用いるために、含まれるかもしれない。レートフィードバックは受信端末から送信端末への前の送信信号に応答して生成されるかもしれない。次に、ピア-ピア接続のために選択されたレートと変調フォーマットに従って、データシンボル１９３０が送信されるかもしれない。ＰＨＹバースト１９００のような物理層バーストが、アドホックピア-ピア送信と同様にＡＰ管理のピア-ピア接続と共に用いられるかもしれないことに注意のこと。レートフィードバック実施例を以下に説明する。これらの態様を含む物理層の送信バーストの代替実施例も以下に含まれる。
一実施例において、ＡＰはＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間を設定する。放送および制御チャネルはＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内の割当てられた期間長を指定するために展開されるかもしれない。ピア-ピア送信（ＡＰに知られている）のための割当を要求したＳＴＡに対し、ＡＰはスケジューリングされた割当を提供し、これらを各ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間に制御チャネルで公表するかもしれない。システム例は図１５を参照して前に説明した。
図２０にＡ-ＴＣＨ２０１０として特定された選択的アドホックセグメントを含むＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２０００の実施例を図示する。ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２０００の同じの番号をつけたセクションが含まれ、そのセクションは実質的には図１５を参照して前に説明したような動作をするかもしれない。ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２０００内のＡ-ＴＣＨ２０１０の存在はＢＣＨ１５１０および／またはＣＣＨ１５２０内で示されるかもしれない。Ａ-ＴＣＨ２０１０の間に、ＳＴＡは、任意の競合手順を用いてピアツーピア通信を行うかもしれない。例えば、上で詳述したようなＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ、バックオフなどの８０２．１１の方法が展開されるかもしれない。８０２．１１（ｅ）に導入された（すなわちＡＩＦＳ）のようなＱｏＳ方法が選択的に展開されるかもしれない。種々の他の競合ベースの方式が同様に展開されるかもしれない。
一実施例において、８０２．１１で定義されたような競合のためのＣＳＭＡ／ＣＡ手順は以下のように変更されるかもしれない。即時ＡＣＫは必要ではない。ＳＴＡは、チャネルを捕捉するとき、複数のＰＤＵ（すなわちＬＬＣ−ＰＤＵ）から成るＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＡＣ−ＰＤＵ）を送信するかもしれない。Ａ-ＴＣＨ内のＳＴＡが占有する最大の期間長はＢＣＨ内に示されるかもしれない。確認応答の送信信号が要望されている場合、ウインドウサイズと最大確認応答遅延が必要なアプリケーション遅延に従ってネゴシエーションされるかもしれない。
この例において、Ｆ−ＴＣＨ１５３０はＡＰからＳＴＡへの送信のためのＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の部分である。競合方法を用いるＳＴＡ間のピアツーピア通信はＡ-ＴＣＨ２０１０内で行われるかもしれない。ＳＴＡ間のスケジューリングされたピアツーピア通信はＲ−ＴＣＨ１５４０内で行われるかもしれない。これらの３つのセグメントのいずれかは０に設定されるかもしれない。
図２１に「ＰＨＹバースト」とも呼ばれる物理層バースト２１００の例を図示する。ＰＨＹバースト２１００は、上で図２０を参照して詳述したように、Ｒ−ＴＣＨ１５４０の間のようなスケジューリングされたピア-ピア接続、またはＡ-ＴＣＨ２０１０のようなアドホック接続期間で展開されるかもしれない。ＰＨＹバースト２１００は非偏向ＭＩＭＯパイロット２１１０、ピア共通制御チャネル（ＰＣＣＨ）２１２０および１つ以上のデータシンボル２１３０を含む。非偏向ＭＩＭＯパイロット２１１０は、１つ以上の端末で受信され、送信端末と受信端末間のそれぞれのチャネルを推定するために受信端末により参照として用いられるかもしれない。このＰＣＣＨの例は以下のフィールドを含む。（ａ）受信先ＭＡＣ−ＩＤ、（ｂ）次のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間に対する所望送信期間を求める割当要求、（ｃ）現在のデータパケット用の送信フォーマットを示す通信レートインジケータ、（ｄ）ＡＰから割当を受信するための制御チャネル（すなわちＣＣＨ）のサブチャネル、および（ｅ）ＣＲＣ。非偏向ＭＩＭＯパイロット２１１０と共にＰＣＣＨ２１２０は、アクセスポイントを含む種々の受信端末によって受信されるかもしれない共通セグメントである。将来のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内の管理されたピア-ピア接続を準備するために、割当要求がＰＣＣＨに挿入されるかもしれない。そのようなＰＨＹバーストは、アドホック接続に含まれ、将来のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内のスケジューリングされたピアツーピアのための割当を依然として要求するかもしれない。一実施例において、非偏向ＭＩＭＯパイロットは８ＯＦＤＭシンボル（以下で詳述する代替実施例においては、チャネル推定には、より少ないシンボルで十分であるかもしれない）であり、また、ＰＣＣＨは２ＯＦＤＭシンボルである。共通セグメントに続き、非偏向ＭＩＭＯパイロット２１１０およびＰＣＣＨ２１２０を含み、１つ以上のデータシンボル２１３０が、ピア-ピア接続において各ＳＴＡによって決定されるような、空間多重化および／またはより高い変調フォーマットを用いて送信されるかもしれない。送信信号のこのデータ部分は送信信号のデータ部分に埋め込まれたレート制御情報に従って符号化される。したがって、ＰＨＹバースト２１００の一部分を複数の周囲の端末が受信できる。一方実際のデータ送信は１つ以上の特定のピア-ピア接続された端末またはＡＰへの効率的送信のために適応される。２１３０におけるデータは、アクセスポイントが割当てたように送信されるか、またはアドホック接続（すなわちＣＳＭＡ／ＣＡの競合ベースの手順）に従って送信されるかもしれない。
ＰＨＹバーストの実施例は、非偏向ＭＩＭＯ参照信号の８ＯＦＤＭシンボルから成るプリアンブルを含む。ピア共通制御機構チャネル（ＰＣＣＨ）のＭＡＣ−ＰＤＵヘッダは、Ｒ＝１／２のＢＰＳＫで符号化されたＳＴＴＤモードを用いて後続の２ＯＦＤＭシンボルに含まれる。ＭＡＣ−ＩＤは１２ビットである。ＡＰが次のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の所望の期間にわたり受信するために、８ビットの割当要求が含まれる（このように最大要求は２５６の短いＯＦＤＭシンボルである）。Ｔｘレートは、現在のパケットで用いられているレートを示す１６ビットである。ＦＣＣＨサブチャネル優先度は２ビットであって、最大４サブチャネルの間の優先度に対応している。そこでＡＰは適切な割当をすべきである。ＣＲＣは１０ビットである。そこでは、多くの他のフィールドおよび／またはフィールドサイズが代替ＰＨＹバースト実施例に含まれるかもしれない。
この例において、ＭＡＣ−ＰＤＵ送信信号の残りの部分はピア-ピア接続における各ＳＴＡによって決定されるような空間多重化およびより高度の変調を用いる。送信信号のこの部分は送信信号のデータ部分に埋め込まれたレート制御情報に従って符号化される。
図２２にピア-ピアデータ送信のための方法２２００を図示する。処理は端末が非偏向ＭＩＭＯパイロットを送信するブロック２２１０で始まる。ブロック２２２０において、端末は共通に復号可能な情報を送信する。例えば非偏向ＭＩＭＯパイロット２１１０およびＰＣＣＨ２１２０は、管理された接続における割当要求をするためのメカニズムの一例として用いられる。その接続のために、ＡＰまたは他のスケジューリング端末は、要求を含む信号の一部を復号することができる必要があるだろう。当業者は共有チャネルでピア-ピア接続をスケジューリングするための無数の代替要求メカニズムを認識するだろう。ブロック２２３０において、データがネゴシエーションされた送信フォーマットに従って１つの端末から別の端末へ送信される。この例において、偏向されたデータは、非偏向ＭＩＭＯパイロット２１１０の測定値に従って決定されたようなレートおよびパラメータを用いて送信される。当業者は特定のピア-ピアチャネル用に適応されたデータを送るための種々の代替手段を認識するだろう。
図２３にピア-ピア通信のための方法２３００の例を図示する。この方法例２３００はいくつかの態様を例示する。そのサブセットは任意の実施例内で展開されるかもしれない。処理は判定ブロック２３１０で始まる。判定ブロック２３１０において、ＳＴＡ−ＳＴＡ転送のためのデータがある場合、判定ブロック２３２０へ進む。それ以外は、ブロック２３７０へ進み、もしあれば他のアクセス形式を含む他の形式の通信を実行する。判定ブロック２３１０に戻ることによって処理が繰り返されるかもしれないような判定ブロック２３６０まで進むか、または終了する。
判定ブロック２３２０において、送信のためのＳＴＡ−ＳＴＡデータがある場合、ピア-ピア接続がスケジューリングされているか、またはアドホックであるかを決定する。送信がスケジューリングされている場合、ブロック２３３０へ進み、ＴＸＯＰを獲得するために割当を要求する。上述したように、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間のランダムアクセス部分の間に、割当要求がなされるかもしれないし、または割当要求はアドホック送信に含まれるかもしれないことに注意のこと。一度割当がなされると、ブロック２３５０において、ＳＴＡ−ＳＴＡの物理的バーストを送信するかもしれない。一実施例において、方法２２００が、ＳＴＡ−ＳＴＡ ＰＨＹバーストの一形式として、用いられるかもしれない。
判定ブロック２３２０において、スケジューリングされたピア-ピア接続が必要でない場合、アクセスのためにブロック２３４０へ進む。例えば、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２０００のＡ-ＴＣＨセグメント２０１０が用いられるかもしれない。競合により接続の獲得に成功した場合、ブロック２３５０に進み、上述したようにＳＴＡ−ＳＴＡ ＰＨＹを送信する。
ブロック２３５０から、処理が上述したように繰り返すか、または終了するかもしれない判定ブロック２３６０へ進む。
図２４にピア-ピア接続で用いるためのレートフィードバックを提供する方法例２４００を図示する。この図は２つの端末、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２によって実行されるかもしれない種々の送信および他のステップを示す。ＳＴＡ１は非偏向パイロット２４１０をＳＴＡ２に送信する。ＳＴＡ２は非偏向パイロット２４１０を受信している間、チャネル２４２０を測定する。一実施例において、ＳＴＡ２は測定に応じてチャネルで送信できるレートを決定する。このレート決定はレートフィードバック２４３０としてＳＴＡ１に送信される。種々の代替実施例において、レートフィードバック決定がＳＴＡ１でできるような代替的パラメータが送信されるかもしれない。２４４０において、ＳＴＡ１は、スケジューリングされた割当を受信するか、または例えばＡ−ＴＣＨの間、送信機会を競合する。送信機会が２４５０で獲得されると、ＳＴＡ１はレートフィードバック２４３０に応答して決定されたレートおよび変調フォーマットでデータをＳＴＡ２へ送信する。
図２４に例示した方法は、当業者に直ちに明らかであるように、一般化され、種々の実施例に適用されるかもしれない。ピア-ピアレートフィードバックおよび他の態様を組み込む例をさらに先で詳述する。
図２５に２つの端末ＳＴＡ１並びにＳＴＡ２および１つのアクセスポイント（ＡＰ）間の管理されたピア-ピア接続を例示する方法２５００を図示する。２５０５において、ＳＴＡ１は割当に対する要求と同様に非偏向パイロットを送信する。データは初期の割当および前のレートフィードバックに従って、以下に例示されるように送信されるかもしれない。さらに、そのようなデータは、前の管理されたピア-ピア接続からの、または、ＳＴＡ１かＳＴＡ２によって発せられたアドホック通信からのレートフィードバックに従って、送信されるかもしれない。非偏向パイロットおよび送信要求はＳＴＡ２およびアクセスポイントの両方で受信される。（また、領域内の他の種々の端末で受信可能であるかもしれない）。
アクセスポイントは、送信要求を受信し、種々のスケジューリングアルゴリズムの１つに従って、いつピア-ピア通信のための割当をするか、および割当をするかどうかの決定をする。ＳＴＡ２は２５０５内の非偏向パイロットが送信されている間、チャネルを測定し、ＳＴＡ１とのピア-ピア通信のためのサポート可能なレートに関する決定をするかもしれない。選択的に、ＳＴＡ２は前の送信信号に従ってＳＴＡ１からのレートフィードバックおよび／またはデータを受信するかもしれない。
この例において、アクセスポイントは、要求された送信のために割当が行われることをすでに決定している。２５１５において、割当はアクセスポイントからＳＴＡ１へ送信される。この例において、Ｒ−ＴＣＨ１５４０における割当は、上述したＣＣＨ１５２０のような制御チャネルの間に送信される。同様に、２５２０において、ＳＴＡ２のためにＲ−ＴＣＨにおける割当がなされる。２５２５において、ＳＴＡ１はアクセスポイントから割当を受信する。２５３０において、ＳＴＡ２はアクセスポイントから割当を受信する。
ＳＴＡ２は２５３５において割当２５２０に従ってレートフィードバックを送信する。上述したように、選択的に、前の要求に従って送信されるべきデータと同様にスケジューリングされた送信信号に対する要求が含まれるかもしれない。送信されたレートフィードバックは、上述したように、チャネル測定２５１０に従って選択される。２５３５のＰＨＹバーストは同様に非偏向パイロットを含むかもしれない。２５４０において、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２からのチャネルを測定し、レートフィードバックを受信し、同様に、選択的なデータを受信するかもしれない。
２５４５において、割当２５１５に従って、ＳＴＡ１は受信されたレートフィードバック情報に従ってデータを送信する。さらに、今後の割当、および２５４０での測定値に従って行うレートフィードバックのために、要求がなされるかもしれない。ピア-ピア通信のための特定のチャネル測定に従って、データが送信される。２５５０において、ＳＴＡ２は選択的に送信されたレートフィードバックと同様にデータを受信する。また、ＳＴＡ２は今後の送信のためのレートフィードバックを提供するためにチャネルを測定するかもしれない。
アクセスポイントで両送信信号２５３５および２５４５が、上述したように少なくとも非偏向部分が、受信可能であることに注意のこと。したがって、含まれている任意の要求に対して、アクセスポイントは、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２へのそれぞれの割当２５５５および２５６０で示される今後の送信のための追加割当をするかもしれない。２５６５および２５７０において、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２はそれぞれの割当を受信する。次に、処理は、共有媒体上でアクセスを管理するアクセスポイントと、ピア-ピアチャネルで支援できるとして選択されたレートと変調フォーマットでお互いに直接ピア-ピア通信を送信しているＳＴＡ１およびＳＴＡ２とで無期限に繰り返すかもしれない。代替実施例において、アドホックピア-ピア通信が、図２５に例示する管理されたピア-ピア通信と共に実行されるかもしれないことに注意のこと。
図２６に競合ベース（またはアドホック）のピア-ピア接続を例示する。ＳＴＡ１およびＳＴＡ２は互いに通信するだろう。他のＳＴＡも受信範囲にあり、共有チャネルにアクセスするかもしれない。２６１０において、ＳＴＡ２へ送信するデータを有しているＳＴＡ１は共有チャネルを監視し、アクセスを競合する。一度送信機会が獲得されると、他のＳＴＡも受信するかもしれないピア-ピアＰＨＹバースト２６１５は、ＳＴＡ２へ送信される。２６２０において、共有チャネルを監視している他のＳＴＡは、ＳＴＡ１からの送信信号を受信し、チャネルへのアクセスを避けるべきことを分かるかもしれない。例えば、上述したＰＣＣＨは送信信号２６１５に含まれるかもしれない。２６３０において、ＳＴＡ２は非偏向パイロットによってチャネルを測定し、共有チャネル上でリターンアクセスを競合する。また、ＳＴＡ２は必要に応じてデータを送るかもしれない。競合時間は変化するかもしれないことに注意のこと。例えば、既存の８０２．１１システムではＳＩＦＳに続いて、ＡＣＫが返されるかもしれない。ＳＩＦＳが最優先であるため、ＳＴＡ２はチャネルを失うことなく応答するかもしれない。種々の実施例は、より少ない遅延を見込んで、リターンデータに高い優先度を提供するかもしれない。
２６３５において、ＳＴＡ２は選択的なデータと共にレートフィードバックをＳＴＡ１へ送信する。２６４０において、ＳＴＡ１はレートフィードバックを受信し、再度共有媒体へのアクセスを競合し、２６４５において受信されたレートフィードバックに従ってＳＴＡ２へ送信する。２６４０において、ＳＴＡ１はまた、今後の送信のためのレートフィードバックをＳＴＡ２へ提供するためにチャネルを測定し、ＳＴＡ２が送信した選択的データを受信するかもしれない。２６５０において、ＳＴＡ２は、測定されたチャネル状態により決定されたレートおよび変調フォーマットに従ってデータ送信信号２６４５を受信する。また、ＳＴＡ２は送信信号をＳＴＡ１に返す際に用いるためのレートフィードバックを受信するかもしれない。また、ＳＴＡ２は今後のレートフィードバックを提供するためにチャネルを測定するかもしれない。その結果、処理は、ＳＴＡ２がデータと同様にレートフィードバックを返す２６３５に戻ることによって、繰り返されるかもしれない。
したがって、２つの端末は、アクセスを競合することによって、双方向にアドホック通信を実行するかもしれない。ピア-ピア接続自体は、レートフィードバックの使用および送信信号を受信端末に合わせることにより、効率的になる。ＰＣＣＨのようなＰＨＹバーストの共通受信可能な部分が展開される場合、２６２０に例示されるように、他のＳＴＡはこの情報にアクセスし、ＰＣＣＨに示されるように、占有中であることが分かっているときにはチャネル上での干渉を回避するかもしれない。図２５で示したように、管理されたあるいはアドホックピア-ピア通信は図２６に例示したステップに先立ってデータ転送を開始するかもしれないし、また連続してピア-ピア通信を続けるために用いられるかもしれない。したがって、スケジューリングされたおよびアドホックピア-ピア通信の任意の組み合わせが展開されるかもしれない。
図２７に端末間の管理されたピア-ピア通信を例示して、ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の例２７００を図示する。この例において、Ｆ−ＴＣＨおよびＡ−ＴＣＨの期間はゼロに設定されている。ビーコン／ＢＣＨ１５１０およびＣＣＨ１５２０は従来と同様送信される。ビーコン／ＢＣＨ１５６０は次のフレームの始まりを示す。ＣＣＨ１５２０はピア-ピア通信のための割当を示す。それらの割当に従って、ＳＴＡ１は割当てられたバースト２７１０でＳＴＡ２へ送信する。同じＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間に、ＳＴＡ２はＳＴＡ１に応答するためのセグメント２７３０が割当てられることに注意のこと。上で詳述したレートフィードバック、要求、偏向および／または非偏向パイロット、および偏向および／または非偏向データのような種々の要素は与えられたいずれかのピア-ピアＰＨＹ層バーストに含まれるかもしれない。ＳＴＡ３は割当２７２０でＳＴＡ４へ送信する。ＳＴＡ４は割当２７４０で、同様にＳＴＡ３へ送信する。非ピア-ピア接続を含む他の種々の逆方向リンク送信信号はＲ−ＴＣＨに含まれるかもしれない。これらのおよび他の態様を示す追加実施例はさらに先で詳述される。
図２７において、ガード区間が、必要に応じてセグメント間にスケジューリングされるかもしれないことに注意する必要がある。ピア-ピア通信に関する主要な問題は、一般に２つのＳＴＡの間の経路遅延が未知であるということである。これを解決する１つの方法は各ＳＴＡに送信時刻を固定にしておくことで、それによって、ＡＰの時計に同期してＡＰに到着する。この場合、ＡＰは、２つの通信中のＳＴＡ間の未知の経路遅延を補償するために、各ピア-ピア割当の両側にガードタイムを用意するかもしれない。多くの場合、周期的なプレフィックスが適切だろう、また、ＳＴＡ受信機において調整される必要はないだろう。次に、ＳＴＡは、いつ他のＳＴＡの送信信号を受信するかを知るために、それぞれの時間オフセットを決定しなければならない。ＳＴＡ受信機は２つの受信時計を保持する必要があるかもしれない。１つはＡＰフレームタイミングのための、他方はピア-ピア接続のためのものである。
種々の実施例で例示したように、確認応答とチャネルフィードバックは、割当の間に、受信機で導出され、送信機へフィードバックされるかもしれない。トラヒックフロー全体が一方向であっても、受信機は参照信号および割当を獲得するための要求を送出する。ＡＰスケジューラはフィードバックのための適切な資源が提供されることを保証する。
既存端末およびアクセスポイントの相互運用性
ここに詳述されるように、説明した種々の実施例は既存システムの改善を提供する。それにも拘わらず、既に現存する既存システムの広い展開を考えると、システムが現在の既存システムおよび／または既存ユーザ端末との後方互換性を持つことは望ましいかもしれない。ここに用いられるように、用語「新クラス」は既存システムと区別するために用いられる。新クラスシステムは、ここに詳述した態様または機能の１つ以上を組み込むかもしれない。新クラスシステムの例は、図３５−５２を参照して以下で説明するＭＩＭＯ ＯＦＤＭシステムである。さらに、以下に詳述する新クラスシステムと既存システムの相互運用のための態様は、ここに詳述した任意の特定の改良がそのようなシステムに含まれているか否かに関係なく、これから展開される他のシステムにも適用できる。
ここに詳述されるように、説明した種々の実施例は既存システムの改善を提供する。それにも拘わらず、既に現存する既存システムの広い展開を考えると、システムが現在の既存システムおよび／または既存ユーザ端末との後方互換性を持つことは望ましいかもしれない。ここに用いられるように、用語「新クラス」は既存システムと区別するために用いられる。新クラスシステムは、ここに詳述した態様または機能の１つ以上を組み込むかもしれない。新クラスシステムの例は、図３５−５２を参照して以下で説明するＭＩＭＯ ＯＦＤＭシステムである。さらに、以下に詳述する新クラスシステムと既存システムの相互運用のための態様は、ここに詳述した任意の特定の改良がそのようなシステムに含まれているか否かに関係なく、これから展開される他のシステムにも適用できる。
一実施例において、代替システムとの後方互換性が、既存ユーザからの別々のＦＡで新クラスシステムの動作を可能とするために、別々の周波数割当（ＦＡ）を用いて、提供されるかもしれない。したがって、新クラスシステムは動作するための利用可能なＦＡを探索するかもしれない。動的周波数選択（ＤＦＳ）アルゴリズムは、これに適応する新クラスＷＬＡＮで実施されるかもしれない。ＡＰをマルチキャリヤーであるように展開することが望ましいかもしれない。
ＷＬＡＮへのアクセスを試みる既存ＳＴＡはパッシブおよびアクティブの２つの走査方法を用いるかもしれない。パッシブ走査により、ＳＴＡは、動作帯域を走査することにより、その近傍で実行可能な基本サービスセット（ＢＳＳ）のリストを生成する。アクティブ走査により、ＳＴＡはＢＳＳ内の他のＳＴＡからの応答を要請するために質問を送信する。
既存標準は、ＳＴＡがどのＢＳＳに加わるかの決定法に関して言及しないが、一度決定をすると、連携を試みるかもしれない。失敗した場合、ＳＴＡはそのＢＳＳリスト内を成功するまで探索するだろう。既存ＳＴＡは、送信されたビーコン情報がそのＳＴＡに理解されない場合、新クラスＷＬＡＮとの連携を試みないかもしれない。しかし、新クラスＡＰ（ＵＴと同様に）は、１つのＦＡに１つのＷＬＡＮクラスを保持するための一方法として、既存ＳＴＡからの要求を無視するかもしれない。
代替手法は、新クラスＡＰまたは新クラスＳＴＡが、有効な既存（すなわち８０２．１１）の通信を用いる既存ＳＴＡの要求を拒絶するものである。既存システムがそのような通信をサポートする場合、既存ＳＴＡは宛先変更メッセージを提供されるかもしれない。
別々のＦＡでの動作と関連する明らかなトレードオフは、両方のクラスのＳＴＡをサポートするために必要な追加スペクトルである。１つの利点はＱｏＳおよびその類似のような機能を保持する種々のＷＬＡＮ管理の容易さである。しかし、本明細書を通して詳述するように、既存ＣＳＭＡ ＭＡＣプロトコル（例えば既存８０２．１１標準で詳述したもの）は、一般に、ここに詳述したＭＩＭＯシステムの実施例のような新クラスシステム用にサポートされた高データレートには非効率的である。したがって、同じＦＡで新クラスＭＡＣが既存ＭＡＣと共存できる後方互換性モードの動作を展開することが望ましい。既存および新クラスシステムが同じＦＡを共有するかもしれないいくつかの実施例を以下に説明する。
図２８に同じ周波数割当で既存および新クラス端末の両方をサポートするための方法２８００を図示する。この例において、明確さのために、ＢＳＳは別々に動作していると仮定する（すなわち、複数のオーバラップしているＢＳＳの間に、協調がない）。処理はブロック２８１０で始まる。ここでは既存信号が無競合期間を確立するために用いられる。
いくつかの例示的例が既存８０２．１１システムで用いるために続いている。これらの例では、新クラスＷＬＡＮ ＡＰは、既存８０２．１１標準内に組み込んだフックを、新クラス端末が専用に用いるための時間を確保するために用いるかもしれない。これらに加えて、種々の形式の既存システムに対して、多くの信号方法が無競合期間を確立するために用いられるかもしれない。
１つの方法は無競合期間（ＣＦＰ）をＰＣＦ／ＨＣＦモード内に確立することである。ＡＰは、ビーコン区間を確立し、そのビーコン区間中に、ポーリングされたモードでＡＰが新クラスおよび既存ＳＴＡの両方に用いられることができる無競合期間を通知するかもしれない。これは、すべての既存ＳＴＡに、それらのネットワーク割当ベクトル（ＮＡＶ）を通知されたＣＦＰの期間に対して設定させる。ＮＡＶはＣＦＰを追跡するために用いられるカウンタである。その結果、ビーコンを受信する既存ＳＴＡは、ＡＰによってポーリングされない場合、ＣＦＰの間、チャネルの使用を妨げられる。
別の方法はＣＦＰを確立すること、およびＲＴＳ／ＣＴＳ並びに期間長／ＩＤフィールドによりＮＡＶを設定することである。この場合、新クラスＡＰは、ＡＰがチャネルを確保していることをすべての新クラスＳＴＡに示す確保済アドレス（ＲＡ）を持っている特別なＲＴＳを送出するかもしれない。既存ＳＴＡは、ＲＡフィールドを特定のＳＴＡに向けられているとして解釈し、応答しない。新クラスＳＴＡは、特定のＣＴＳに応答し、ＣＴＳ／ＲＴＳメッセージペア中の期間長／ＩＤフィールドに指定された期間にわたりＢＳＳを空ける。ここに、新クラス端末は確保された期間にわたり競合なしにチャネルを自由に使用することができる。
ブロック２８２０において、無競合期間を確立するための信号を受信していた既存クラスのＳＴＡはポーリングされるかまたは無競合期間が終了するまで待機する。したがって、アクセスポイントは共有媒体を新クラスＭＡＣプロトコルの使用のために割当てることに成功する。ブロック２８３０において、このプロトコルに従って、新しいＳＴＡはアクセスするかもしれない。ここに詳述した態様の任意の組合せまたはサブセットはそのような新クラスＭＡＣプロトコルで展開されるかもしれない。例えば、管理されたピア-ピア送信、アドホックもしくは競合ベースの通信（ピア-ピアを含む）、またはそれらの組合せ、およびスケジューリングされた順方向および逆方向リンク伝送が展開されるかもしれない。ブロック２８４０において、展開された既存システムによって変わるかもしれない種々の信号形式のいずれかを用いて、新クラスのアクセス期間が終了する。一実施例において、無競合期間の終了信号が送信される。代替実施例において、無競合期間に、既存ＳＴＡはポーリングされるかもしれない。そのようなアクセスは新クラスアクセスに続くかもしれない、またはそれらのアクセス中に分散されるかもしれない。
ブロック２８５０において、競合期間が既存システムのために定義される場合、すべてのＳＴＡはアクセスを競合するかもしれない。これにより、無競合期間の間、通信できない既存システムが、要求することおよび／または送信を試みることが可能となる。判定ブロック２８６０において、処理はブロック２８１０へ戻って続くか、または終了する。
図２９に既存および新クラス媒体アクセス制御の組み合わせを図示する。既存ＭＡＣプロトコル２９１０を新クラスプロトコル２９３０の上に示す。これらは組み合わされると、結合ＭＡＣプロトコル２９５０のようなＭＡＣプロトコルを形成する。この例において、８０２．１１の既存信号を例示目的に用いている。当業者は、ここに開示された手法がさまざまな既存システムのいずれか、およびここに開示された機能の任意の組合せを含む新クラスＭＡＣプロトコルのいずれかに適用されるかもしれないと分かるだろう。
既存ＭＡＣプロトコル２９１０はビーコン２９０２を含む。このビーコンはビーコン区間を特定する。既存ビーコン区間は競合期間２９０６が後続する無競合期間２９０４を含む。種々の無競合ポーリング信号２９０８Ａ−Ｎが無競合期間２９０４の間に生成されるかもしれない。無競合期間２９０４は無競合期間終了２９１０により終了する。各ビーコン２９０２は８０２．１１の実施例におけるターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）に送信される。新クラスＭＡＣプロトコル２９３０はＭＡＣフレーム２９３２Ａ−Ｎを含む。
結合ビーコン区間２９５０は無競合期間２９０４の間、既存および新クラスＭＡＣプロトコルの相互運用性を例示する。新クラスのＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２９３２が含まれており、既存ポーリング信号ＣＦ-Ｐｏｌｌ２９０８Ａ−Ｎが後続する。無競合期間はＣＦＰＥＮＤ２９１０で終了し、競合区間２９０６が後続する。新クラスのＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２９３２はここに詳述した種々の態様を選択的に含む任意の形式であるかもしれない。一実施例において、新クラスのＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間２９３２は、前の図２０を参照して例示したような種々のセグメントを含む。したがって、この例において、新クラスＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間はパイロット１５１０、制御チャネル１５２０、順方向送信チャネル１５３０、アドホックピア-ピアセクション（Ａ−ＴＣＨ）２０１０、リンク送信チャネル１５４０、およびランダムアクセスチャネル１５５０を含む。
ＣＦＰ２９０４の間、既存ＳＴＡは新クラスＷＬＡＮ送信信号のいずれとも干渉すべきでないことに注意のこと。ＡＰはＣＦＰの間、セグメント内で混合モード動作を可能として、既存ＳＴＡをポーリングするかもしれない。さらに、ＡＰは新クラスで利用するために全ＣＦＰ２９０４を確保し、全既存トラヒックを、ビーコン区間終了に近い競合期間（ＣＰ）２９０６の方へ押すかもしれない。
８０２．１１既存標準の例は、ＣＰ２９０６が２つの既存端末間での交換をサポートすることができる程十分に長いことを要求する。したがって、ビーコンは遅延するかもしれなく、結果としてシステム内の時間ジッタが発生するかもしれない。必要なら、ジッタを緩和するために、ＣＦＰ区間は固定ビーコン区間を維持するために短縮されるかもしれない。ＣＦＰおよびＣＰを確立するために用いるタイマは、ＣＦＰがＣＰ（すなわち１０ｍｓｅｃより短い）に比べて長くなるよう（すなわち約１．０２４秒）に設定されるかもしれない。しかし、ＣＦＰの間にＡＰが既存端末をポーリングする場合、それらの送信信号の期間は、未知であるかもしれなく、さらに時間ジッタを引き起こすかもしれない。その結果、同じＦＡで既存ＳＴＡを収容する場合、新クラスＳＴＡに対するＱｏＳを維持するように注意しなければならない。既存８０２．１１標準は１．０２４ｍｓｅｃのタイムユニット（ＴＵ）と同期する。新クラスＭＡＣは、この例では２ＴＵすなわち２．０４８ｍｓｅｃのＭＡＣフレーム期間を使って、既存システムに同期するように設計されるかもしれない。
いくつかの実施例において、新クラスＭＡＣフレームは同期していることを保証することが望ましいかもしれない。すなわち、システムに対するＭＡＣフレームクロックは連続しているかもしれない。また、ＭＡＣフレームの境界は、送信されるとき、２．０４８ｍｓｅｃフレーム区間の倍数の時に始まる。このように、ＳＴＡに対するスリープモードは容易に維持されるかもしれない。
新クラスの送信は既存送信と互換性がある必要はない。ヘッダ、プリアンブル等は、すべて、例がこの明細書中に詳述されている新クラスシステムに対して一意的であるかもしれない。既存ＳＴＡはこれらの復調を試みるかもしれない。しかし、適切な復号に失敗するだろう。一般に、スリープモードにある既存ＳＴＡは影響されないだろう。
図３０に送信機会を獲得するための方法３０００を図示する。方法３０００はブロック２８３０として上で例示された方法２８００の実施例の中で展開されるかもしれない。処理は、アクセスがスケジューリングされたか、されていないかの判定ブロック３０１０で始まる。この例は２つの形式のアクセスを例示しているが、当業者は与えられた実施例のいずれにおいても、これらのアクセス形式のいずれかまたは両方がサポートされるかもしれないことを認識するだろう。判定ブロック３０１０において、スケジューリングされないアクセスが望ましい場合、ブロック３０４０へ進み、アクセスを競合する。多数の競合ベースのアクセス手法が展開されるかもしれない。送信機会（ＴＸＯＰ）が一度獲得されていると、ブロック３０４０でその送信機会に従って送信する。次に、処理は終了するかもしれない。
ブロック３０１０において、スケジューリングされたアクセスが望ましい場合、ブロック３０２０へ進み、アクセスを要求する。このアクセス要求は、ランダムアクセスチャネル上で、アドホック競合間に、またはここに開示した他の方法のいずれかで行われるかもしれない。ブロック３０３０において、アクセス要求が許可されると、割当が受信されるだろう。ブロック３０５０へ進み、受信された割当に従って、ＴＸＯＰを送信する。
ある場合には、新クラスＡＰと、同じ周波数割当でオーバラップしている既存ＢＳＳと共に、関連するＢＳＳの間の相互運用を提供することが望ましいかもしれない。既存ＢＳＳはＤＣＦまたはＰＣＦ／ＨＣＦモードで動作しているかもしれない。そのため、新クラスＢＳＳと既存ＢＳＳとの間の同期はいつも得られるというわけではないかもしれない。
既存ＢＳＳがＰＣＦまたはＨＣＦモードで動作している場合、新クラスＡＰは、ＴＢＴＴに同期する試みをするかもしれない。これが可能である場合、新クラスＡＰは、その例を上述した種々のメカニズムのいずれかを用いて競合期間にチャネルを捕捉し、オーバラップしたＢＳＳ領域内で動作するかもしれない。既存ＢＳＳがＤＣＦの下で動作している場合、新クラスＡＰはチャネルの捕捉、およびチャネルをクリアするためのＣＦＰの通知を試みるかもしれない。
既存ＢＳＳ内のいくつかまたはすべてのＳＴＡが新クラスＡＰの送信信号を受信しない状況があるかもしれない。この場合、それらの既存ＳＴＡは新クラスＷＬＡＮの動作を妨げるかもしれない。この妨害を避けるために、新クラス端末は、ＣＳＭＡベースの動作を実行せず、ピア-ピア送信に依存するかもしれない（これはさらに先で図３３−３４を参照して詳述する）。
図３１に単一のＦＡを複数のＢＳＳと共有するための方法例３１００を図示する。ブロック３１１０において、既存アクセスポイントはビーコンを送信する。新クラスアクセスポイントは、同じ周波数割当を共有して、ビーコンと（選択的に）関連しているＴＢＴＴに同期するかもしれない。ブロック３１２０において、ビーコンに従って既存無競合期間が定められている場合、それを実行する。無競合期間がもしあれば、それが一度完了すると、次に、すべてのＳＴＡが、定められた競合期間に、アクセスを競合するかもしれない。ブロック３１３０において、新クラスアクセスポイントは競合期間に、アクセスを競合する。ブロック３１４０において、新クラスＳＴＡは、新クラスアクセスポイントがアクセスを競合していた期間、共有媒体にアクセスするかもしれない。この新クラスアクセス期間中のアクセスの形式はここに詳述される態様のいずれかを含むかもしれない。アクセスポイントがチャネルを確保している時間の総計を既存ＳＴＡに示すために、上述したような種々の方法が用いられるかもしれない。この期間が一度完了すると、次に、既存ＳＴＡはブロック３１５０で競合するかもしれない。判定ブロック３１６０において、処理はブロック３１１０へ戻って継続するかもしれないし、または終了するかもしれない。
図３２に、単一ＦＡを用いるオーバラップしたＢＳＳを例示する。既存システム３２１０はビーコン３２０５を送信する（既存システムのＴＢＴＴと全体のビーコン区間を例示しながら３２０５Ａおよび３２０５Ｂを示す）。ビーコン３２０５Ａは無競合区間３２１０および競合期間３２１５を特定する。無競合期間３２１０の間、無競合期間終了の標識３２２５の前に、既存無競合ポーリング信号３２２０Ａ−Ｎが実行されるかもしれない。
アクセスを競合する機会が来るまで、新クラスＷＬＡＮ３２４０における端末は、チャネルを監視し、ビーコン３２０５を受信して、媒体にアクセスすることを控える。この例においては、最も早い機会は無競合期間の間である。ＰＩＦＳ３２３０の後に、新クラスアクセスポイントは、チャネルが占有されるだろう時間の総計を既存端末に示すために、既存信号３２４５を送信する。種々のシンボルが、この機能を実行するのに用いられるかもしれない。その例は上で詳述した。相互運用性が望ましい既存システムに依存する、種々の他の信号が展開されるかもしれない。既存信号３２４５の受信範囲にある既存ＳＴＡは、新クラスアクセス期間３２５０の終了までチャネルにアクセスすることを避けるかもしれない。期間３２５０は１つ以上のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間３２６０を含む（この例では３２６０Ａ−Ｎ）。ＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間３２６０は任意の形式であるかもしれない。その例はここに詳述した態様の１つ以上を含む。
一実施例において、新クラスＡＰは決まった時間間隔でチャネルを捕捉する（すなわち、新クラスＡＰは４０ｍｓｅｃ毎に２０ｍｓｅｃにわたりチャネルを捕捉する）。新クラスＡＰは、必要な期間チャネルを保持しているだけであることを保証し、そのためにチャネルの公正な共有を保証するためのタイマを保持するかもしれない。チャネルを捕捉する際に、新クラスＡＰは種々の信号を用いるかもしれない。例えば、ＣＴＳ／ＲＴＳまたは新しいＣＦＰを通知する既存ビーコンが送信されるかもしれない。
新クラスの区間３２５０の間、第１のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間の例は以下の通り定められるかもしれない。最初に、現在のＭＡＣフレームにおいてポーリングされるべきリスト上のＵＴを示すビーコン＋Ｆ−ＣＣＨを送信する。Ｆ−ＣＣＨの後に、一続きのＭＩＭＯパイロットを放送し、ＳＴＡがＭＩＭＯチャネルの正確な測定値を入手し形成できるようにする。一実施例において、１アンテナあたり２個の短いＯＦＤＭシンボルで優れた特性が得られるかもしれない。これは、最初のＭＡＣフレーム内のＦ−ＴＣＨがおよそ８個のＭＩＭＯパイロットシンボルで構成されるかもしれないことを意味する。ポーリングリスト上のＳＴＡが、ＡＰへ戻す確認応答と共に偏向されたＭＩＭＯパイロットおよびレートインジケータ（下りリンクのため）を送信するように、最初のＭＡＣフレームのＲ−ＴＣＨ部分が構成されるかもしれない。この例では、この時点で、ポーリングリスト上のすべての端末は次のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間内で通常のスケジューリングされた方法で動作する準備ができている。第１のＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間に続くＴＤＤ ＭＡＣフレーム区間は、ここに開示された方法のいずれかを用いて、ＡＰによって調整されてデータ交換するために用いられるかもしれない。
上述したように、新クラス端末は、ＣＳＭＡベースの動作を実行せず、ある状況（例えば、既存ＢＳＳ内のいくつかまたはすべてのＳＴＡが新クラスＡＰ送信信号を受信しない状況）ではピア-ピア送信に依存するかもしれない。そのような場合、上述したオン／オフ循環は、有利または可能性があるとさえ言えないかもしれない。これらの場合は、新クラス端末はピア-ピア動作をデフォルトとするかもしれない。
図３３に、既存ＢＳＳと相互運用しているが、ここに開示した種々の方法を用いて、高速ピア-ピア通信を実行するための方法例３３００を図示する。処理はブロック３３１０で始まる。ここで、第２のＳＴＡへ送信するデータを有している第１のＳＴＡがアクセスを競合する。ブロック３３２０において、アクセスの競合に成功した端末は上述したような既存信号を用いて媒体をクリアする。ブロック３３３０において、第１のＳＴＡは要求信号（パイロットを伴う）を第２のＳＴＡに送信する。送信されたパイロットに従って、第２のＳＴＡはチャネルを測定することができる。第２のＳＴＡはチャネルフィードバックを第１のＳＴＡに送信する。従って、ブロック３３４０において、第１の端末はチャネルフィードバック（例えば、レートフィードバック）によって応答を受信する。ブロック３３５０において、第１のＳＴＡはパイロットおよび偏向されたデータをフィードバックに応じて第２の端末に送信する。ブロック３３６０において、第２のＳＴＡは第１のＳＴＡへ確認応答を送信するかもしれない。また、さらに先の送信に用いるための連続したレートフィードバックを送信するかもしれない。媒体をクリアするために用いられる既存信号により、ブロック３３３０から３３６０を、ここに開示したような高速な手法および既存システムへの改良を用いて実行することができる。ＳＴＡが一度媒体をクリアすると、任意のピア-ピアＭＡＣプロトコルが本発明の期間の範囲内で展開されるかもしれない。処理は、判定ブロック３３７０に図示されるように、ブロック３３１０へ戻って続くか、または終了するかもしれない。
一実施例において、ピア-ピアモードで、ＣＳＭＡに対する既存規則に従って、チャネル捕捉が動作する。この例において、ＰＣＦおよびＨＣＦは採用されていない。また、必ずしも集中化したネットワークアーキテクチャがある必要はないかもしれない。新クラスＳＴＡが他の新クラスＳＴＡ（または、ＡＰ）との通信を希望している場合、そのＳＴＡはチャネルを捕捉する。第１の送信信号は、十分なＭＩＭＯパイロットおよび接続を確立する要求をするメッセージから成る。ＣＴＳおよびＲＴＳは領域および確保した時間をクリアするために使われるかもしれない。要求しているＳＴＡメッセージはＳＴＡ ＢＳＳ ＩＤ、ＳＴＡ ＭＡＣ ＩＤ、および送信先ＳＴＡ ＭＡＣ ＩＤ（分かっていれば）を含まなければならない。応答信号は応答しているＳＴＡのＢＳＳ ＩＤを含んだほうが良い。これにより、偏向が用いられている場合、ＳＴＡは、それらが送信偏向ベクトルの受信機補正を実行する必要があるかどうかを決定できる。ＳＴＡが、ＢＳＳを調整している指定ＡＰですべて較正した場合、送信偏向を用いることは有利であるかもしれないが、この場合用いられる必要はないことに注意のこと。
図３３を参照して説明したように、応答はＭＩＭＯパイロット（使われていれば偏向された）とレート表示を含むかもしれない。この交換が一度発生すると、偏向は各リンクで可能である。しかし、ＳＴＡが異なるＢＳＳに属す場合、接続を開始したＳＴＡ間の第１の偏向された送信信号は偏向されたＭＩＭＯパイロットを含むかもしれない。これにより応答しているＳＴＡ受信機は異なるＢＳＳ間の位相差を補正できる。
この一実施例において、一度最初の交換が発生すると、偏向は可能である。交換は下りリンクおよび上りリンク送信間のＳＩＦＳ区間に付着する方がよい。偏向のために固有ベクトルを計算する際の処理遅延があり得るため、ＳＴＡは固有ベクトル処理の代わりに最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ）処理を用いる必要があるかもしれない。一度偏向ベクトルが計算されると、ＳＴＡは固有ベクトルを送信側で用い始めるかもしれない。また、受信側は、最適の空間整合フィルタ解に向かって適応しながら、ＭＭＳＥ処理を使い続けるかもしれない。追跡およびレート制御は、２つのＳＴＡの間の定期的なフィードバックで容易となるかもしれない。ＳＴＡがチャネルの制御を維持するために、ＳＩＦＳ区間が付加されるかもしれない。
図３４に、既存ＢＳＳでアクセスを競合することによる（すなわち管理された）ＭＩＭＯ方法を用いたピア-ピア通信を例示する。この例において、開始端末１０６Ａはチャネルのアクセスを競合する。チャネルの捕捉に成功する場合、ＭＩＭＯパイロット３４０５が送信され、要求信号３４１０が続く。メッセージはＢＳＳ ＩＤ、開始ＳＴＡのＭＡＣ ＩＤ、および分かっていれば、受信先ＳＴＡのＭＡＣ ＩＤを含むかもしれない。ＣＴＳやＲＴＳなどの他の信号が、さらにチャネルをクリアするために用いられるかもしれない。応答するＳＴＡ １０６Ｂは偏向されたパイロット３４２０を送信する。確認応答およびレートフィードバック３４２５がそれに続く。偏向されたパイロット３４２０は要求信号３４１０に続く送信されたＳＩＦＳ３４１５である。既存アクセスポイントが８０２．１１アクセスポイントである一実施例において、ＳＩＦＳが最優先であることを思い出すと、応答端末１０６Ｂはチャネル制御を保持するだろう。図３４に詳述した種々の送信信号は、ピア-ピア通信が完了するまでチャネル制御を維持するために、相互にＳＩＦＳの間隔を持って送信されるかもしれない。
一実施例において、チャネル占有のための最大期間長が決定されるかもしれない。フィードバック３４２５に続く偏向されたパイロット、およびデータ３４３５は、そのレートフィードバックに従って開始ＳＴＡ１０６Ａから応答ＳＴＡ１０６Ｂへ送信される。データ３４３５に続いて、応答ＳＴＡ１０６Ｂは偏向されたパイロット３４４０および確認応答並びにレート制御３４４５を送信する。それに応じて、開始端末１０６Ａは、データ３４５５が後続する偏向されたパイロット３４５０を送信する。
処理は無期限または展開期間に依存してチャネルアクセスに許容された最大の時間まで続くかもしれない。図３４に示されないが、応答ＳＴＡはデータを送るかもしれないし、また、開始端末は同様にレート制御を送信するかもしれない。これらのデータセグメントは、効率を最大（すなわち、ＳＩＦＳをこれらの送信の間に挿入する必要はない）にするために図３４に示されるセグメントを組み合わされるかもしれない。
２つ以上のＢＳＳがオーバラップする場合、調整手段でチャネルが共有されることを認めるメカニズムを展開することが望ましいかもしれない。いくつかのメカニズム例をそれぞれに関連している動作手順例と共に以下に概説する。これらのメカニズムは組み合わされて展開されるかもしれない。
第１のメカニズム例は動的周波数選択（ＤＦＳ）である。ＢＳＳを確立する前に、ＷＬＡＮは、ＢＳＳに対する動作を確立するための最良の周波数割当（ＦＡ）を決定するために無線媒体を探索するように要求されるかもしれない。候補ＦＡを探査する処理の途中で、ＡＰは、宛先変更およびＡＰ間ハンドオフを容易にするために近隣リストを生成するかもしれない。さらに、ＷＬＡＮは、ＭＡＣフレームタイミングを近隣ＢＳＳ（さらに先で説明する）に同期させるかもしれない。ＤＦＳはＢＳＳ間同期の必要性を最小にするためにＢＳＳを分散するために用いられるかもしれない。
第２のメカニズム例はＢＳＳ間同期である。ＤＦＳ手順の間、ＡＰは近隣ＢＳＳのタイミングを獲得するかもしれない。一般に、ＢＳＳ間ハンドオフを容易にするためにすべてのＢＳＳを同期させる（一実施例における単一ＦＡ上で、または、代替実施例においては複数のＦＡにわたって）ことが望ましいかもしれない。しかし、このメカニズムによって、少なくとも互いに近接して同じＦＡ上で動作しているＢＳＳはそれらのＭＡＣフレームを同期させる。さらに、同一チャネルＢＳＳがオーバラップしている場合（すなわち、ＡＰは互いを受信できる）、新たに現れるＡＰは、確立されたＡＰにその存在の警報を出し、資源共有プロトコルを以下のように設定するかもしれない。
第３のメカニズム例は資源共有プロトコルである。同じＦＡでＢＳＳをオーバラップすることは、チャネルを公平に共有するかもしれない。これは何らかの定められた方法で、ＢＳＳ間でＭＡＣフレームを交換することによって、なされるかもしれない。これにより、各ＢＳＳのトラヒックは、近隣ＢＳＳからの干渉の危険が無い状態でチャネルを使用できる。すべてのオーバラップしているＢＳＳの間で共有が行われるかもしれない。例えば、２つのオーバラップしたＢＳＳで、１つのＡＰが偶数番号のＭＡＣフレームを、他のＡＰが奇数番号のＭＡＣフレームを用いる。３つのオーバラップしたＢＳＳでは、共有は３を法とするなどで実行されるかもしれない。代替実施例は方式を共有する任意の形式を展開するかもしれない。ＢＣＨのオーバーヘッドメッセージの制御フィールドは、資源共有が可能とされているか、および共有サイクルの形式を示すかもしれない。この例においては、ＢＳＳ内のすべてのＳＴＡに対するタイミングは適切な共有サイクルに調整する。この例においては、待ち時間はＢＳＳをオーバラップさせると共に増加するだろう。
第４のメカニズムの例はＳＴＡ支援の再同期である。２つのＢＳＳが互いを受信しないことは可能であるが、オーバラップした領域の新しいＳＴＡは両方を受信できる。ＳＴＡは両ＢＳＳのタイミングを決定し、これを両方に報告することができる。さらに、ＳＴＡはタイムオフセットを決定し、どのＡＰがどれだけそのフレームタイミングをずらす方が良いかを示す。この情報はＡＰに接続されたすべてのＢＳＳに伝搬されなければならない。それらはすべて、同期を獲得するためにフレームタイミングを再確立しなければならない。フレーム再同期はＢＣＨ内で通知され得る。より感知されないオーバラップしているＢＳＳを扱うためにアルゴリズムを一般化することができる。
手順例を以下に詳述する。これは上で説明した１つ以上のメカニズムで展開されるかもしれない。
同期は電源投入時または他の指定された時にＡＰにより実行されるかもしれない。システムタイミングは、近くのシステムに対するすべてのＦＡを探索することによって、決定されるかもしれない。同期を容易にするために、１組の直交符号が、異なるＡＰの弁別を支援するために用いられるかもしれない。例えば、ＡＰは各ＭＡＣフレーム毎にビーコンが繰り返されることを知っている。これらのビーコンはウォルシュ系列（例えば長さ１６）でカバーされるかもしれない。したがって、ＡＰまたはＳＴＡなどの装置は、オーバラップしているＢＳＳを決定するために、ローカルＡＰのパイロット強度測定（ＰＳＭ）を実行するかもしれない。さらに先で詳述するが、ＡＰに関連しているアクティブＳＴＡは同期を支援するためにエコーを送信するかもしれない。このエコーはＡＰのカバーに対応するタイミングとカバリングを用いるかもしれない。ＢＳＳがオーバラップするが、それらのＢＳＳに対するそれぞれのＡＰが相互の信号を検出ことができない場合、ＳＴＡエコーは近隣のＡＰによって受信可能であるかもしれない。その結果、そのＡＰ、および近隣のＡＰが、同期するかもしれない信号に関する情報を提供する。直交カバー符号が異なるＦＡで再利用されるかもしれないことに注意のこと。
ウォルシュカバーの選択は非検出ウォルシュカバーの組に基づいて決定論的になされるかもしれない（すなわち、近隣のＡＰに検出されないウォルシュカバーを選択する）。すべてのカバーが存在する場合、最も弱い受信信号レベル（ＲＳＬ）に対応する符号が新しいＡＰによって再利用されるかもしれない。そうでなければ、一実施例において、ＡＰに対する動作点を最大にする符号が選択されるかもしれない（以下に説明する適応型再利用のための構造化された電力バックオフ参照のこと）。
この例において、各ＡＰによって送信されたフレームカウンタは互いにスタガされる。用いられたスタガはウォルシュカバーインデックスに対応している。したがって、ＡＰ０はウォルシュ符号０を用いる。ＡＰｊはウォルシュカバーｊを用いる。また、ＡＰ０フレームカウンタ＝ｊの時は常にそのフレームカウンタを０にする。
電源投入時、または同期が実行される任意の時、ＡＰは近隣のＡＰビーコンおよび／またはＳＴＡエコーを受信しようとする。近隣のシステムを検出しない時、ＡＰはそれ自身の時間規準を確立する。これは、任意であり、ＧＰＳ、またはいずれかの他の現地時間規準に関連することができる。１つのシステムを検出した時、ローカルタイミングはそれに従って、確立される。ＡＰが、異なる２以上のシステムが異なる時刻表で動作していることを検出した場合、ＡＰは最も強い信号を有するシステムに同期するかもしれない。システムが同じ周波数割当（ＦＡ）で動作している場合、ＡＰはより弱いＡＰとの連携を試みて、独立した時計で動作中の他の近くのＡＰをそれに知らせるかもしれない。新しいＡＰは、より弱いＡＰに、両ＡＰゾーンを同期させるために必要なタイミングスキューを知らせることを試みる。次に、より弱いゾーンのＡＰはそのタイミングをスキューするかもしれない。これは複数の近隣のＡＰに対して繰り返されるかもしれない。新しいＡＰは２以上のシステムの同期したタイミングで自身のタイミングを確立することができる。いかなる理由であれ、すべての近隣のＡＰが単一のタイミングに同期することができない状況では、新しいＡＰは近隣のＡＰのいずれかに同期するかもしれない。
動的周波数選択が電源投入時にＡＰによって実行されるかもしれない。上に述べたように、ＤＦＳ選択によるＢＳＳオーバラップを最小にすること、および同期を必要とするＢＳＳの数を最小にすること、同期に関連するかもしれない遅延またはスループットの抑圧が通常望ましい。（すなわち、１つのＦＡで全媒体へのアクセスを備えたＢＳＳは、１つ以上の近隣ＢＳＳと媒体を共有しなければならないＢＳＳより効率的であるかもしれない）。同期後、新しいＡＰはそれに関連している最小ＲＳＬを有しているＦＡを選択するかもしれない（すなわち、近隣のＡＰを測定するとき、またはエコー期間）。定期的に、ＡＰはＳＴＡにＡＰパイロット測定値について質問するかもしれない。同様に、ＡＰは、沈黙期間をスケジューリングして、他のゾーン（すなわち近隣ＢＳＳ）からのＳＴＡによって引き起こされるＡＰにおける干渉レベルの評価を可能とするかもしれない。ＲＳＬレベルが過大である場合、ＡＰは、スケジューリングされていない期間、他のＦＡの検出を試み、および／または以下に述べるようにパワーバックオフ方針を実行するかもしれない。
上述したように、ＡＰはパイロットカバー符号に従って組織されるかもしれない。各ＡＰは、この例では、長さ１６のウォルシュ系列カバーを用いるかもしれない。種々の長さの多数の符号が展開されるかもしれない。パイロットカバーは、スーパーフレームの期間、ビーコンの符号を変調するために用いられる。この例において、スーパーフレームの期間は３２ｍｓｅｃ（すなわち１６の連続したＭＡＣフレームビーコン）に等しい。ＳＴＡは、与えられたＡＰに関連しているパイロット電力を決定するために、スーパーフレーム区間にわたり、コヒーレントに積分するかもしれない。上のように、ＡＰは利用可能な未検出ウォルシュ符号のプールからウォルシュ符号を選択するかもしれない。すべての符号が（同じＦＡで）検出された場合、ＡＰはこれらを最も強くから最も弱くまで順に並べるかもしれない。ＡＰは検出された最も弱いウォルシュ符号に対応するウォルシュ符号を再使用するかもしれない。
近隣ＡＰの識別を容易にするため、ＳＴＡはそれぞれのＡＰを特定するためのエコーを送信するために用いられるかもしれない。したがって、上述したように近隣ＡＰを検出しないＡＰは対応するＳＴＡエコーを検出するかもしれない、その結果、そのＡＰとそのタイミングを特定する。各ＡＰはビーコン内に構成情報を送信するかもしれない。次に、各ＳＴＡは、タイミングと同様にＡＰ構成情報を任意の受信近隣ＡＰに再送するためのリピータとして動作するかもしれない。
アクティブなＳＴＡは、同じＦＡで動作している隣接のＡＰが、近隣システムの存在を検出できるようにする事前に定められたパターンを、ＡＰからのコマンドに応じて、送信するように要求されるかもしれない。これを容易にする簡単な方法は、ＭＡＣフレーム内に、いかなるトラヒックに対してもＡＰが用いない観測区間（例えばＦＣＨとＲＣＨセグメントの間）を定めることである。観測区間の期間長は、そのＡＰに関連しているＳＴＡと近隣ＡＰに関連しているＳＴＡの間の最大の伝搬遅延差を扱うことが十分にできる程度の長さと定義されるかもしれない（例えば、１６０チップまたは２ＯＦＤＭシンボル）。例えば、ウォルシュカバー符号ｊを用いるＡＰに関連するＳＴＡは、Ｍａｃフレームカウンタ＝０の場合は常に、エコーを送信するかもしれない。エコーは、近隣ＡＰが存在を検出し、その隣接ＡＰゾーン内のＳＴＡと効率的に共存することができるために必要な情報で符号化される。
適応的再利用のための構造化された電力バックオフが展開されるかもしれない。システムが、別のＡＰの近くで各ＦＡを再利用しなければならない点まで輻輳すると、構造化電力バックオフ方式を強制し、両方のゾーンの端末が最大効率で動作できるようにすることが望ましいかもしれない。輻輳が検出されると、システムの効率を改善するために電力制御を用いることができる。すなわち、常に最大電力で送信する代わりに、ＡＰはＭＡＣフレームカウンタと同期した構造化電力バックオフを用いるかもしれない。
一例として、２つのＡＰが同じＦＡで動作していると仮定する。ＡＰが一度この状態を検出すると、既知の電力バックオフポリシーを設定するかもしれない。例えば、両方のＡＰは、ＭＡＣフレーム０で最大電力Ｐｔｏｔ、ＭＡＣフレーム１でＰｔｏｔ（１５／１６）・・・ＭＡＣフレーム１５でＰｔｏｔ／１６を許容するバックオフ方式を用いる。ＡＰが同期しており、それらのフレームカウンタがスタガしているため、どちらのＡＰゾーンも同時には最大電力を用いない。各ＡＰゾーン内のＳＴＡが、可能な最も大きいスループットで動作することができるバックオフパターンを選択することが目的である。
与えられたＡＰによって用いられるバックオフパターンは検出された干渉の度合いの関数であるかもしれない。この例においては、与えられたＡＰによって最大１６の既知のバックオフパターンが用いられるかもしれない。用いられるバックオフパターンは、ＢＣＨ内およびＡＰに関連しているＳＴＡによって送信されたエコー内で、ＡＰによって送信されるかもしれない。
バックオフ方式の例は本発明の譲受人に譲渡されたＷａｌｔｏｎ他による米国特許番号6,493,331”Method and apparatus for controlling transmissions of a communications systems”（通信システムの送信を制御するための方法と機器）に詳述されている
既存システムとの相互運用性のための方法の他の実施例を図５３に図示する。図１５を参照して上で詳述したようなＭＡＣフレームの例１５００を示す。スロット区間５３１０が定められているスロットモードが導入される。スロット区間５３１０は、ＭＩＭＯパイロット区間５３１５およびスロットギャップ５３２０を含む。図示したようにパイロット５３１５は、ＥＤＣＡのような規則に従って動作する他の端末（ＡＰを含む）による干渉からチャネルを確保するために挿入される。変更されたＭＡＣフレーム５３３０は、媒体の制御を保持するために挿入されたパイロット５３１５と共にＭＡＣフレーム１５００を実質的に含む。当業者には明白であるように、図５３は単に例示である。スロットモードは、種々の例をここに詳述したＭＡＣフレームのいずれかに組み込まれるかもしれない。
既存システムとの相互運用性のための方法の他の実施例を図５３に図示する。図１５を参照して上で詳述したようなＭＡＣフレームの例１５００を示す。スロット区間５３１０が定められているスロットモードが導入される。スロット区間５３１０は、ＭＩＭＯパイロット区間５３１５およびスロットギャップ５３２０を含む。図示したようにパイロット５３１５は、ＥＤＣＡのような規則に従って動作する他の端末（ＡＰを含む）による干渉からチャネルを確保するために挿入される。変更されたＭＡＣフレーム５３３０は、媒体の制御を保持するために挿入されたパイロット５３１５と共にＭＡＣフレーム１５００を実質的に含む。当業者には明白であるように、図５３は単に例示である。スロットモードは、種々の例をここに詳述したＭＡＣフレームのいずれかに組み込まれるかもしれない。
この例において、例示の目的のために、１．０２４ｍｓｅｃの倍数であるＭＡＣフレームを用いる既存８０２．１１システムを仮定する。ＭＡＣフレームは同期がとれるように２．４０８ｍｓｅｃに設定されるかもしれない。ターゲットビーコン送信時間（ＴＢＴＴ）において、ＳＴＡのＮＡＶを設定するために、ＳＴＡを獲得するためのＣＦＰ期間長を公表する。ポーリングされない場合、ＣＦＰの間、ＢＳＳにおけるＳＴＡは送信すべきではない。前に説明したように、選択的に、ＡＰはＲＴＳを送出し、ＳＴＡに、ＢＳＳをクリアするための同じＣＴＳをエコーさせるかもしれない。このＣＴＳはすべてのＳＴＡからの同期した送信信号であるかもしれない。この例において、ＭＡＣフレームが常に２．０４８ｍｓｅｃの境界で始まることを保障することによって、ジッタは除去されるかもしれない。これは、短縮したＴＢＴＴによっても隣接／オーバラップしているＢＳＳの間の時刻同期を保持する。上述したような他の種々の方法は、以下で説明される方法と組み合わされるかもしれない。媒体が一度修正ＭＡＣフレーム５３００のために、利用可能ないずれかの方法で、確保されると、スロットモードが媒体の占有を保持するために展開され、既存ＳＴＡがスケジューリングされた送信と干渉することなく、その結果新クラスシステム（すなわち、図１５または図５３に示すような方式を用いるもの、またはここに詳述する種々の他のもの）のスループット利得が潜在的に低下することがなくなる。
この例において、新クラスＡＰはチャネルを捕捉するためのＣＳＭＡ規則に支配される。しかし、これに先立ち、ビーコンまたは他のＳＴＡのいずれかを受信しようとすることにより、他のＢＳＳの存在を決定する試みをする方がよい。しかし、公正な資源共有を可能にするのに同期は必要ではない。
近隣ＢＳＳが一度検出されると、新クラスＡＰはビーコンを送信して、チャネルを捕捉することができる。他のユーザを排斥するために、新クラスＡＰは他のＳＴＡがチャネルを使用することを防ぐような頻度でパイロットを送信する（すなわちＰＩＦＳ＝２５μｓｅｃより長いアイドル期間がない）。
新クラスＡＰは、ＡＰが、公正であると決定された固定期間の間チャネルを占有することを認めるタイマを設定するかもしれない。これは、既存ＡＰのビーコン期間とおおよそ同期しているか、または非同期であるかもしれない（すなわち２００ｍｓｅｃ毎に１００ｍｓｅｃ）。
新クラスＡＰは認められた区間の任意の点でチャネルを捕捉するかもしれない。それは、既存ＢＳＳユーザによって遅延され得る。新クラスＡＰは、利用できるトラヒックがない場合、期限が切れる前にチャネルを放棄するかもしれない。新クラスＡＰがチャネルを捕捉する場合、公平な期間のために、その使用を制限する。さらに、新クラスＡＰによって確立されたタイミングは確立されたＭＡＣフレームタイミングと一致しているかもしれない。すなわち、新クラスビーコンは新クラスＡＰクロックの２．０４８ｍｓｅｃの境界で発生する。このように、新クラスＳＴＡは、ＨＴ ＡＰがチャネルを捕捉しているかどうかを決定するための、これらの特定の区間を見ることによって、同期を維持するかもしれない。
新クラスＡＰはビーコンでフレームパラメータを通知するかもしれない。フレームパラメータの一部はＭＡＣフレーム全体へのパイロット送信の頻度を示すパイロット区間スペースを含むかもしれない。新クラスＡＰは、ＳＴＡの送信信号が周期的バーストパイロットとオーバラップするようにＳＴＡをスケジューリングするかもしれないことに注意のこと。この場合、割当が重なるＳＴＡは、このことを知り、この期間、パイロットを無視する。他のＳＴＡはこのことを知らず、そのため、パイロットが所定の区間に送信されたか否かを実証するための閾値検出器を用いる。
ＡＰが送信することになっている瞬間にＳＴＡがパイロットを送信するかもしれないこと、またはＡＰがこの区間にＳＴＡへ偏向されたパイロットを送信しているということは起こりうる。他のＳＴＡがこのパイロットを用い、その結果、それらのチャネル推定を誤ることのないように、ＡＰパイロットは共通パイロットのウォルシュカバーに直交したウォルシュカバーを用いるかもしれない。ウォルシュカバーを割当てるための構造が展開されるかもしれない。例えば、ＳＴＡおよびＡＰが異なるウォルシュカバーを用いる場合、ウォルシュ空間は２Ｎ個のカバーを含むかもしれない。Ｎ個のカバーはＡＰ用に確保され、残りは与えられたＡＰに関連するＳＴＡ用に確保され、そのＳＴＡは周知の方法でそれぞれのＡＰのウォルシュカバーと結合されているカバーを用いる。
新クラスＡＰが割当をＳＴＡへ送信する場合、ＳＴＡが所定の区間に、ＡＰへ送信すると予想している。ＳＴＡが割当の受信に失敗する場合がある。その場合、チャネルはＰＩＦＳより長い区間にわたり、未使用になるかもしれない。これが起こるのを防ぐために、ＡＰは、ｔ＜ＳＩＦＳの間チャネルを感知して、占領されているかどうかを決定するかもしれない。占有されていなければ、ＡＰは、それに応じて位相合わせしたパイロットを直ちに送信して、チャネルを捕捉するかもしれない。
新クラスチャネル割当はＳＩＦＳ（１６μｓｅｃ）の区間に割り込まされるかもしれない。このように、新クラスの排他的使用の期間中、チャネル占有が既存ユーザを排除しておくことを保証できる。
ＲＣＨの期間が１６μｓｅｃを超えるかもしれないため、ＲＣＨは相互運用性に対応するように設計されなければならない。与えられた実施例にＲＣＨが容易に対応できない場合、ＲＣＨは、新クラスＭＡＣがチャネルを制御しない場合、既存モードで動作するように割当てられるかもしれない（すなわち、既存モード内に共存している）。図５３に示すように、Ｆ−ＲＣＨは、パイロット送信に続いて、ＳＴＡがいつでもアクセス要求信号を送信する（すなわち４μｓｅｃ待ち、８μｓｅｃ間送信）ことを許可することによって、対応されるかもしれない。
実施例：拡張された８０２．１１ ＭＩＭＯ ＷＬＡＮ
以下で詳述されるのは、追加的態様と同様に上で導入された種々の態様を例示する一実施例である。この例において、ＭＩＭＯを用いた拡張８０２．１１ ＷＬＡＮが例示される。種々のＭＡＣの拡張を、対応するデータおよびＭＡＣ層並びに物理層で用いるためのメッセージ構造と同様に詳述する。当業者はＷＬＡＮの機能の例示的サブセットだけが開示されていることを認識し、ここの教示を種々のシステムとの相互運用性と同様に８０２．１１の既存システムとの相互運用性に容易に適応させるだろう。
以下で詳述されるのは、追加的態様と同様に上で導入された種々の態様を例示する一実施例である。この例において、ＭＩＭＯを用いた拡張８０２．１１ ＷＬＡＮが例示される。種々のＭＡＣの拡張を、対応するデータおよびＭＡＣ層並びに物理層で用いるためのメッセージ構造と同様に詳述する。当業者はＷＬＡＮの機能の例示的サブセットだけが開示されていることを認識し、ここの教示を種々のシステムとの相互運用性と同様に８０２．１１の既存システムとの相互運用性に容易に適応させるだろう。
以下に詳述する実施例は既存８０２．１１ａ，８０２．１１ｇのＳＴＡとの相互運用性、および８０２．１１ｅの予想される最終標準案との相互運用性を特徴とする。実施例はＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＡＰを含む。これは既存ＡＰと区別するためにそのように名づけられる。後方互換性のため、以下に詳述するように、既存ＳＴＡはＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＡＰと連携することができる。しかし、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＡＰは既存ＳＴＡからのアソシエーション要求がもしあれば、それを明確に拒絶するかもしれない。ＤＦＳ手順は、拒絶されたＳＴＡを、既存の動作（既存ＡＰかまたは別のＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＡＰであるかもしれない）をサポートする他のＡＰに導くかもしれない。
ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＳＴＡは、８０２．１１ａまたは８０２．１１ｇ ＢＳＳまたはＡＰが存在しない独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）と連携できる。したがって、そのような動作に対して、そのようなＳＴＡは、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇおよび８０２．１１ｅの予想される最終案のすべての強制的な機能を実施するだろう。
既存およびＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＳＴＡがＢＳＳかＩＢＳＳで同じＲＦチャネルを共有する場合、種々の機能がサポートされる。提案のＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＨＹスペクトルマスクは、付加的隣接チャネル干渉が既存ＳＴＡに導入されないように、現在ある８０２．１１ａ、８０２．１１ｇのスペクトルマスクとの互換性を持っている。ＰＬＣＰヘッダ内（以下に詳述する）の拡張ＳＩＧＮＡＬフィールドは既存８０２．１１のＳＩＧＮＡＬフィールドと後方互換性がある。既存ＳＩＧＮＡＬフィールドの未使用ＲＡＴＥ値は、新しいＰＰＤＵ形式（以下に詳述する）を定めるように設定される。適応型調整機能（ＡＣＦ）（以下に詳述する）は既存ＳＴＡとＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＳＴＡとの間で媒体の任意の共有を許可する。８０２．１１ｅ ＥＤＣＡ、８０２．１１ｅ ＣＡＰおよびＳＣＡＰ（以下に導入する）の期間は、ＡＰスケジューラが決定するように、任意のビーコン区間に任意に分散される。
上述したように、高性能ＭＡＣは ＭＩＭＯ ＷＬＡＮの物理層によって可能となった高データレートに、効果的な影響を及ぼすことを要求される。このＭＡＣ実施例の種々の特性を以下に詳述する。以下はいくつかの特性例である。
ＰＨＹレートと送信モードの適合により、ＭＩＭＯチャネルの容量を効果的に利用できる。
ＰＨＹの低待ち時間サービスは、高スループット（例えばマルチメディア）のアプリケーションの要求事項に取り組むために端対端間の低遅延を提供する。低待ち時間動作は低負荷において競合ベースのＭＡＣ手法で得られるかもしれない。または、負荷が重い場合は集中もしくは分散スケジューリングを用いて得られるかもしれない。低待ち時間は多くの利点を提供する。例えば、低待ち時間は物理層データレートを最大にするように高速レート適合ができる。低待ち時間は、ＡＲＱを止めることなく、小さいバッファで安価なＭＡＣ実施を可能にする。また、低待ち時間はマルチメディアおよび高スループットのアプリケーションに対して端対端間遅延を最小にする。
もう一つの特性は高いＭＡＣ効率と低い競合オーバーヘッドである。競合ベースのＭＡＣにおいては、有効な送信信号で占有される時間は縮小する。一方時間の増加した部分がオーバーヘッド、衝突およびアイドル期間に費やされる。媒体での無駄な時間はスケジューリングにより、および複数のより高い層のパケット（例えばＩＰデータグラム）を単一のＭＡＣフレームへ集約することにより短縮されるかもしれない。また、集約されたフレームはプリアンブルとトレーニングオーバーヘッドを最小にするように形成されるかもしれない。
ＰＨＹによって動作可能となった高いデータレートにより、簡易化されたＱｏＳの取り扱いが可能となる。
以下に詳述するＭＡＣ拡張例は、８０２．１１ａおよび８０２．１１ｇと後方互換性がある方法により上記特性規準を検討するためのものである。さらに、上記の８０２．１１ｅ標準の案に含まれている機能へのサポート、および改良はＴＸＯＰおよび直接リンクプロトコル（ＤＬＰ）および任意のブロック確認応答メカニズムなどの機能を含む。
以下の実施例について説明する際に、新しい用語が上で導入された幾つかの概念に対応して用いられる。新しい用語に対する対照を表１に詳述する。
柔軟性のあるフレーム集合
この一実施例において、柔軟性のあるフレーム集約が容易にされる。図３５に１つの集約されたフレームの中に１つ以上のＭＡＣフレーム（または、フラグメント）のカプセル化を図示する。フレーム集約は、集約されたフレーム３５２０内の１つ以上のＭＡＣフレーム（またはフラグメント）３５１０のカプセル化を認める。フレーム集約は以下に詳述するヘッダ圧縮を組み込むかもしれない。集約ＭＡＣフレーム３５２０はＰＳＤＵ３５３０を形成する。このＰＳＤＵは単一のＰＰＤＵとして送信されるかもしれない。集約ＭＡＣフレーム３５２０は、形式データ、管理または制御のカプセル化したフレーム（またはフラグメント）３５１０を含むかもしれない。プライバシーが動作中の場合、フレームのペイロードは暗号化されるかもしれない。暗号化されたフレームのＭＡＣフレームヘッダは「妨害無し」で送信される。
この一実施例において、柔軟性のあるフレーム集約が容易にされる。図３５に１つの集約されたフレームの中に１つ以上のＭＡＣフレーム（または、フラグメント）のカプセル化を図示する。フレーム集約は、集約されたフレーム３５２０内の１つ以上のＭＡＣフレーム（またはフラグメント）３５１０のカプセル化を認める。フレーム集約は以下に詳述するヘッダ圧縮を組み込むかもしれない。集約ＭＡＣフレーム３５２０はＰＳＤＵ３５３０を形成する。このＰＳＤＵは単一のＰＰＤＵとして送信されるかもしれない。集約ＭＡＣフレーム３５２０は、形式データ、管理または制御のカプセル化したフレーム（またはフラグメント）３５１０を含むかもしれない。プライバシーが動作中の場合、フレームのペイロードは暗号化されるかもしれない。暗号化されたフレームのＭＡＣフレームヘッダは「妨害無し」で送信される。
このＭＡＣ-レベルのフレーム集約は、すぐ上で説明したように、ゼロＩＦＳまたはＢＩＦＳ（さらに先で詳述するバーストフレーム間間隔）のあるフレームを同じ受信ＳＴＡへ送信することを可能にする。特定のアプリケーションにおいては、ＡＰがゼロＩＦＳのあるフレーム、または集約フレームを複数の受信ＳＴＡへ送信することを許可することが望ましい。これは以下で検討するＳＣＨＥＤフレームを用いることにより可能となる。ＳＣＨＥＤフレームは複数のＴＸＯＰの開始時刻を定める。ＡＰが連続した配置の送信を複数の受信ＳＴＡに行う場合、プリアンブルとＩＦＳは除去されるかもしれない。これを、ＭＡＣ-レベルフレーム集約と区別するためにＰＰＤＵ集約と呼ぶ。
集約ＭＡＣフレーム送信信号（すなわちＰＰＤＵ）の例は、プリアンブルで開始し、それにＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＬＣＰ ＨＥＡＤＥＲ（２つのフィールド、ＳＩＧＮＡＬ１およびＳＩＧＮＡＬ２を含むかもしれないＳＩＧＮＡＬフィールドを含む）が続き、さらにそれにＭＩＭＯ ＯＦＤＭトレーニングシンボルが（もしあれば）続く。ＰＰＤＵフォーマットの例は、さらに先で図４９−５２を参照して詳述する。集約ＭＡＣフレームは、同じ受信ＳＴＡへ送信されるべき１つ以上のカプセル化したフレームまたはフラグメントを自由度を持って集約する。（以下で詳述するＳＣＨＥＤメッセージは、ＡＰから複数の受信ＳＴＡへのＴＸＯＰの集約を可能にする）。集約されるかもしれないフレームおよびフラグメントの数に制約はない。ネゴシエーションによって確立された集約フレームの最大サイズに対する限界はあるかもしれない。通常、集約フレームの１番目と最後のフレームは、効率的なパッキングのために生成されたフラグメントであるかもしれない。いくつかのカプセル化したデータフレームが集約されたフレームの中に含まれている場合、データおよびＱｏＳデータフレームのＭＡＣヘッダは以下に詳述するように圧縮されるかもしれない。
送信ＭＡＣは、柔軟性のあるフレーム集約を用いることによって、ＰＨＹ並びにＰＬＣＰのオーバーヘッド、およびアイドル期間を最小にする試みをするかもしれない。これは、フレーム間間隔ならびにＰＬＣＰのヘッダを除去するためにフレームを集約すること、およびＴＸＯＰにおいて利用可能なスペースを完全に占有するための柔軟性のあるフレームフラグメント化により達成されるかもしれない。一方法例において、ＭＡＣは、最初に、現在のデータレートおよび割当てられたもしくは競合ベースのＴＸＯＰの期間に基づいてＰＨＹに提供されるべきオクテットの個数を計算する。次に、完全でかつフラグメント化したＭＡＣフレームは、ＴＸＯＰ全体を占有するためにパックされるかもしれない。
完全なフレームをＴＸＯＰ内の残りのスペースに収容することができない場合、ＭＡＣは次のフレームをフラグメント化してＴＸＯＰ内に残っているオクテットを可能な限り占有する。フレームは効率的なパッキングのために任意にフラグメント化されるかもしれない。一実施例において、この任意のフラグメント化は１フレームあたり最大１６個のフラグメントに制限される。代替実施例では、この制限は要求されないかもしれない。ＭＡＣフレームの残りのフラグメントは後続のＴＸＯＰで送信されるかもしれない。後続のＴＸＯＰにおいて、望まれれば、ＭＡＣは不完全に送信されたフレームのフラグメントに対して高い優先度を与えるかもしれない。
さらに先で説明する集約ヘッダ（この例では２オクテット）は、集約されたフレームに挿入される各カプセル化フレーム（またはフラグメント）のＭＡＣヘッダに挿入される。集約ヘッダの長さフィールドは、カプセル化したＭＡＣフレームの長さを（オクテットで）示し、集約されたフレームからフレーム（およびフラグメント）を抽出するために受信機によって用いられる。提案したＳＩＧＮＡＬフィールド内のＰＰＤＵサイズフィールドはＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ送信信号のサイズ（ＯＦＤＭシンボルの数）を提供する。一方各カプセル化ＭＡＣフレームの長さ（オクテットで）は集約ヘッダによって示される。
カプセル化フレームのヘッダ圧縮
図３６にＭＡＣヘッダ３６８０、それに続くフレーム本体３６５０（オクテットの可変数Ｎを含むかもしれない）およびフレームチェックシンボル（ＦＣＳ）３６５５（この例では４オクテット）を含む既存ＭＡＣフレーム３６００を図示する。この従来技術のＭＡＣフレームフォーマットは８０２．１１ｅで詳述されている。ＭＡＣヘッダ３６６０はフレーム制御フィールド３６１０（２オクテット）、デュレーション／ＩＤフィールド３６１５（２オクテット）、シーケンス制御フィールド３６３５（２オクテット）、およびＱｏＳ制御フィールド３６４５（２オクテット）を含む。さらに、４個のアドレスフィールド、アドレス１ ３６２０、アドレス２ ３６２５、アドレス３ ３６３０、およびアドレス４ ３６４０（それぞれ６オクテット）が含まれる。また、これらのアドレスはそれぞれＴＡ、ＲＡ、ＳＡ、およびＤＡと呼ばれるかもしれない。ＴＡは送信端末のアドレスである。ＲＡは受信端末のアドレスである。ＳＡは送信元端末のアドレスである。ＤＡは受信先端末のアドレスである。
図３６にＭＡＣヘッダ３６８０、それに続くフレーム本体３６５０（オクテットの可変数Ｎを含むかもしれない）およびフレームチェックシンボル（ＦＣＳ）３６５５（この例では４オクテット）を含む既存ＭＡＣフレーム３６００を図示する。この従来技術のＭＡＣフレームフォーマットは８０２．１１ｅで詳述されている。ＭＡＣヘッダ３６６０はフレーム制御フィールド３６１０（２オクテット）、デュレーション／ＩＤフィールド３６１５（２オクテット）、シーケンス制御フィールド３６３５（２オクテット）、およびＱｏＳ制御フィールド３６４５（２オクテット）を含む。さらに、４個のアドレスフィールド、アドレス１ ３６２０、アドレス２ ３６２５、アドレス３ ３６３０、およびアドレス４ ３６４０（それぞれ６オクテット）が含まれる。また、これらのアドレスはそれぞれＴＡ、ＲＡ、ＳＡ、およびＤＡと呼ばれるかもしれない。ＴＡは送信端末のアドレスである。ＲＡは受信端末のアドレスである。ＳＡは送信元端末のアドレスである。ＤＡは受信先端末のアドレスである。
いくつかのカプセル化データフレームが集約フレーム内に含まれている場合、データおよびＱｏＳのデータフレームのＭＡＣヘッダは圧縮されるかもしれない。ＱｏＳデータフレームに対する圧縮されたＭＡＣヘッダの例を図３７−３９に示す。ＦＣＳが圧縮されたＭＡＣヘッダおよび（暗号化されるか、または暗号化されない）ペイロードに関して計算されることに注意のこと。
図３７−３９に示されるように、フレームがＭＩＭＯデータＰＰＤＵ（タイプ００００）を用いて送信される場合、集約ヘッダフィールドは、ＭＡＣフレーム３６００のＭＡＣヘッダ３６６０に導入され、カプセル化したＭＡＣフレーム、すなわち、それぞれ３７０５、３８０５、または３９０５を生成する。集約ヘッダフィールドを含むＭＡＣヘッダは拡張ＭＡＣヘッダ（すなわち３７００、３８００、または３９００）と呼ばれる。１つ以上のカプセル化の管理、制御および／またはデータフレーム（ＱｏＳデータを含む）は集約ＭＡＣフレーム内に集約されるかもしれない。データプライバシーを使用中の場合、データまたはＱｏＳデータフレームのペイロードは暗号化されるかもしれない。
集合ヘッダ３７１０は集約フレーム（それぞれ３７０５、３８０５、または３９０５）に挿入された各フレーム（またはフラグメント）に挿入される。ヘッダ圧縮は、以下に詳述する集合ヘッダタイプフィールドによって示される。データおよびＱｏＳデータフレームのフレームヘッダは冗長なフィールドを除去するために圧縮されるかもしれない。図３７に図示した集約フレーム３７０５は、４個のすべてのアドレスおよびデュレーションフィールドを含む非圧縮フレームを例示する。
非圧縮集約フレームが送信された後には、付加的集約フレームは送信および受信端末アドレスを特定する必要はない。それらが同一であるためである。したがって、アドレス１、３６２０とアドレス２、３６２５は省略されるかもしれない。デュレーション／ＩＤフィールド３６１５は集約フレーム内の後続フレーム用に含められる必要はない。デュレーションはＮＡＶを設定するために用いられるかもしれない。デュレーション／ＩＤフィールドは状況に基づいて過負荷となる。ポーリングメッセージにおいては、デュレーション／ＩＤフィールドはアクセスＩＤ（ＡＩＤ）を含む。その他のメッセージにおいては、同じフィールドはＮＡＶを設定するためのデュレーションを指定する。対応するフレーム３８０５を図３８に例示する。
送信元アドレスおよび受信先端末のアドレスが二重の情報を含んでいる場合、さらなる圧縮が利用可能となる。この場合、アドレス３、３６３０とアドレス４、３６４０は取り除かれるかもしれず、その結果、図３９に示すフレーム３９０５となる。
フィールドが取り除かれる場合、復元のために受信機は、先行ヘッダ（復元後の）からの対応するフィールドを集約フレーム内に挿入するかもしれない。この例では、集約フレームにおける最初のフレームは常に復元ヘッダを使用する。ペイロードの解読はヘッダ圧縮のために取り除かれているかもしれないＭＡＣヘッダからいくつかのフィールドを必要とするかもしれない。フレームヘッダの復元の後、これらのフィールドは解読エンジンが利用可能となるかもしれない。長さフィールドは受信機によって用いられ、集約フレームからフレーム（およびフラグメント）を抽出する。長さフィールドは圧縮されたヘッダ付のフレームの長さを（オクテットで）示す。
抽出後に、集約ヘッダフィールドが取り除かれる。次に、復元されたフレームは解読エンジンに送られる。（復元された）ＭＡＣヘッダ中のフィールドは、解読の間、メッセージの保全確認のために必要であるかもしれない。
図４０に集約ヘッダの例３７１０を例示する。集約ヘッダフィールドはＭＩＭＯデータＰＰＤＵで送信される１つ以上のフレーム（暗号化、または非暗号化された）のための各フレーム（またはフラグメント）ヘッダに加えられる。集約ヘッダは、（ヘッダ圧縮が採用されているか否か、またどの形式かを示すための）２ビットの集約ヘッダ形式フィールド４０１０および１２ビットの長さフィールドを含む。形式００フレームはヘッダ圧縮を用いない。形式０１フレームは、デュレーション／ＩＤ、アドレス１、およびアドレス２フィールドを取り除く。形式１０フレームは、形式０１フレームと同様の取り除かれたフィールドがあり、さらにアドレス３とアドレス４フィールドも取り除く。集約ヘッダ内の長さのフィールド４０３０は、オクテットで表した圧縮されたヘッダを持つフレーム長を示す。２ビット４０２０は確保されている。集約ヘッダ形式を表２にまとめる。
この一実施例において、集約フレーム内のカプセル化したすべての管理および制御フレームは集約ヘッダ形式００を持つ非圧縮フレームヘッダを用いる。以下の管理フレームは集約フレームのデータフレームと共にカプセル化されるかもしれない。すなわち、アソシエーション要求、アソシエーション応答、リアソシエーション要求、リアソシエーション応答、プローブ要求、プローブ応答、ディスアソシエーション、認証、および認証解除。以下の制御フレームは集約フレームのデータフレームと共にカプセル化されるかもしれない：すなわちＢｌｏｃｋＡｃｔおよびＢｌｏｃｋＡｃｋＲｅｑｕｅｓｔ。代替実施例において、任意の形式のフレームがカプセル化されるかもしれない。
適応型調整機能
適応型調整機能（ＡＣＦ）はＨＣＣＡおよびＥＤＣＡの拡張であり、ＭＩＭＯ ＰＨＹによって動作可能とされた高データレートでの動作に適した柔軟性、高能率、低待ち時間のスケジューリングされた動作を可能とするものである。図４１にＡＣＦで使用するためのスケジューリングされたアクセス期間フレーム（ＳＣＡＰ）の一実施例を例示する。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０を用いて、ＡＰは、同時に１つ以上のＡＰ−ＳＴＡ、ＳＴＡ−ＡＰまたはＳＴＡ−ＳＴＡのＴＸＯＰを、スケジューリングされたアクセス期間として知られる期間４１３０にわたりスケジューリングする。これらのスケジューリングされた送信信号はスケジューリングされた送信信号４１４０として特定される。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０は上で詳述した既存ＨＣＣＡポーリングの代替である。一実施例において、ＳＣＡＰの最大許容値は４ｍｓｅｃである。
適応型調整機能（ＡＣＦ）はＨＣＣＡおよびＥＤＣＡの拡張であり、ＭＩＭＯ ＰＨＹによって動作可能とされた高データレートでの動作に適した柔軟性、高能率、低待ち時間のスケジューリングされた動作を可能とするものである。図４１にＡＣＦで使用するためのスケジューリングされたアクセス期間フレーム（ＳＣＡＰ）の一実施例を例示する。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０を用いて、ＡＰは、同時に１つ以上のＡＰ−ＳＴＡ、ＳＴＡ−ＡＰまたはＳＴＡ−ＳＴＡのＴＸＯＰを、スケジューリングされたアクセス期間として知られる期間４１３０にわたりスケジューリングする。これらのスケジューリングされた送信信号はスケジューリングされた送信信号４１４０として特定される。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０は上で詳述した既存ＨＣＣＡポーリングの代替である。一実施例において、ＳＣＡＰの最大許容値は４ｍｓｅｃである。
スケジューリングされた送信信号４１４０の例を図４１に例示として示す。この例では、ＡＰからＳＴＡへの送信信号４１４２、ＳＴＡからＡＰへの送信信号４１４４、およびＳＴＡからＳＴＡへの送信信号４１４６を含んでいる。この例において、ＡＰはＳＴＡ Ｂへ、４１４２Ａ、ついでＳＴＡ Ｄへ、４１４２Ｂ、次にＳＴＡ Ｇへ、４１４２Ｃ送信する。送信元（ＡＰ）は各送信信号に関して同一であるため、ギャップがこれらのＴＸＯＰの間に導入される必要はないことに注意のこと。ギャップは、送信元が変化した場合、ＴＸＯＰの間に示される。（ギャップスペースの例はさらに先で詳述される。）この例示において、ＡＰからＳＴＡへの送信信号４１４２の後、ＳＴＡ ＣはＡＰへ送信し４１４４Ａ、次にギャップの後、ＳＡＴ ＧはＡＰへ送信し４１４４Ｂ、さらにつぎにギャップの後、ＳＴＡ ＥはＡＰ４１４４Ｃへ送信する。次に、ピアツーピアＴＸＯＰ４１４６がスケジューリングされる。この場合、ＳＴＡ Ｅが送信元（ＳＴＡ Ｆへ送信する）として残るため、ＳＴＡ Ｅの送信電力に変化がない場合は、ギャップが導入される必要はなく、そうでなければＢＩＦＳギャップが用いられるかもしれない。追加のＳＴＡ-ＳＴＡ送信は、スケジューリングされるかもしれないが、この例には示されていない。任意のＴＸＯＰの組み合わせが、任意の順序でスケジューリングされるかもしれない。示されたＴＸＯＰ形式の順序は慣習的な例のみである。ギャップの必要数を最小にするようにＴＸＯＰをスケジューリングすることが望ましいかもしれないが、それは強制的ではない。
また、スケジューリングされたアクセス期間４１３０は、高速ランダムアクセスチャネル（ＦＲＡＣＨ）送信（そこでＳＴＡが割当要求をするかもしれない）に与えられたＦＲＡＣＨ期間４１５０および／またはＭＩＭＯ ＳＴＡがＥＤＣＡ手順を用いるかもしれないＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＥＤＣＡ ４１６０の期間を含むかもしれない。これらの競合ベースのアクセス期間はＳＣＡＰに対するＮＡＶ設定によって保護される。ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＥＤＣＡ４１６０の期間、ＭＩＭＯ ＳＴＡは、既存ＳＴＡを競合する必要なしに媒体にアクセスするためにＥＤＣＡ手順を用いる。どちらかの保護された競合期間の送信はＭＩＭＯ ＰＬＣＰヘッダ（さらに先で詳述される）を用いる。この実施例において、ＡＰは、保護された競合期間にＴＸＯＰスケジューリングを提供しない。
ＭＩＭＯ ＳＴＡだけが存在する場合、ＳＣＡＰに対するＮＡＶはＳＣＨＥＤフレーム内のデュレーションフィールドにより設定されるかもしれない（ＳＣＨＥＤフレームについてさらに先で詳述する）。選択的に、既存ＳＴＡからの保護が望まれている場合、ＡＰは、ＢＳＳのすべてのＳＴＡにおけるＳＣＡＰに対してＮＡＶを確立するために、ＣＴＳ-ｔｏ-Ｓｅｌｆ（自己へのＣＴＳ）４１１０をＳＣＨＥＤフレーム４１２０に先行させるかもしれない。
この実施例において、ＭＩＭＯ ＳＴＡはＳＣＡＰの境界に従う。ＳＣＡＰ内で送信する最後のＳＴＡは、ＳＣＡＰが終わる前の少なくともＰＩＦＳ期間にそのＴＸＯＰを終了させなければならない。ＭＩＭＯ ＳＴＡは、また、スケジューリングされたＴＸＯＰの境界に従い、割当てられたＴＸＯＰが終わる前にその送信を完了させる。これにより、後続のスケジューリングされたＳＴＡは、チャネルがアイドル状態であることを検知することなく、そのＴＸＯＰを開始できる。
ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０はスケジューリングを定める。ＴＸＯＰ（ＡＰ−ＳＴＡ、ＳＴＡ−ＡＰ、および／または、ＳＴＡ−ＳＴＡ）の割当はＳＣＨＥＤフレーム内のＣＴＲＬＪ要素（図４５の４５１５−４５３０、以下で詳述する）に含まれる。ＳＣＨＥＤメッセージは、もしあればＦＲＡＣＨ４１５０に専用のＳＣＡＰ４１００の部分、および、もしあればＥＤＣＡ動作４１６０に対する保護された部分を定めるかもしれない。スケジューリングされたＴＸＯＰ割当がＳＣＨＥＤフレーム内に含まれていない場合、ＳＣＡＰ全体は、ＳＣＡＰに対するＮＡＶ設定によって既存ＳＴＡから保護されたＥＤＣＡ送信（任意のＦＲＡＣＨを含む）のために排除される。
ＳＣＡＰの間に許可された、スケジューリングされた、または競合ベースのＴＸＯＰの最大長はＡＣＦの能力要素で示されるかもしれない。この実施例において、ビーコン区間の間、ＳＣＡＰの長さは変化しない。その長さはＡＣＦ能力要素で示されるかもしれない。ＡＣＦ要素の例はＳＣＡＰ長さ（１０ビット）、最大のＳＣＡＰ ＴＸＯＰ長さ（１０ビット）、ガードＩＦＳ（ＧＩＦＳ）期間長（４ビット）、およびＦＲＡＣＨ ＲＥＳＰＯＮＳＥ（４ビット）を含む。ＳＣＡＰ長さは現在のビーコン区間に対する、ＳＣＡＰの長さを示す。そのフィールドは４μｓｅｃ単位で符号化される。最大のＳＣＡＰ ＴＸＯＰ長さはＳＣＡＰの間の最大の許容ＴＸＯＰ長を示す。そのフィールドは４μｓｅｃ単位で符号化される。ＧＩＦＳ期間長は連続するスケジューリングされたＳＴＡ ＴＸＯＰのガード区間である。そのフィールドは８００ｎｓｅｃ単位で符号化される。ＦＲＡＣＨ ＲＥＳＰＯＮＳＥはＳＣＡＰ単位で示される。ＡＰは、ＦＲＡＣＨ ＲＥＳＰＯＮＳＥ ＳＣＡＰ内のスケジューリングされたＴＸＯＰをＳＴＡに提供することによって、ＦＲＡＣＨ ＰＰＤＵを用いて受信した要求に応答しなければならない。
図４２に、ＳＣＡＰが、どのようにＨＣＣＡおよびＥＤＣＡに関連して用いられるかもしれないかに関する例を示す。いずれのビーコン区間（ビーコン４２１０Ａ−Ｃと共に例示）においても、ＡＰは、ＥＤＣＡ競合ベースのアクセスの期間に、８０１．１１ｅ ＣＡＰおよびＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＳＣＡＰを適応的に割り込ませる完全な自由度を有している。
したがって、ＡＰは、ＡＣＦを用いて、ＨＣＣＡにおけるように、しかしＳＣＡＰ用の期間を割当てる付加的能力を持って動作するかもしれない。例えば、ＡＰは、ＰＣＦにおけるようにＣＦＰおよびＣＰを用いるかもしれないし、ＨＣＣＡにおけるようにポーリングされた動作用にＣＡＰを割当てるか、またはスケジューリングされた動作用にＳＣＡＰを割当てるかもしれない。図４２に示すように、ビーコン区間内に、ＡＰは、競合ベースのアクセス（ＥＤＣＡ）期間４２２０Ａ−Ｆ、ＣＡＰ期間４２３０Ａ−Ｆ、およびＳＣＡＰ期間４１００Ａ−Ｉの任意の組合せを用いるかもしれない。（図４２の例は、簡単のために、ＣＦＰを示していない。）ＡＰはスケジューリングアルゴリズムおよびその媒体占有状態の観測に基づく種々の形式のアクセスメカニズムにより、占有されている媒体の割合を適応させる。任意のスケジューリング方法が展開されるかもしれない。ＡＰは、受け入れたＱｏＳフローが満足されているかどうかを決定し、適応のために媒体の測定された占有状態を含む他の観測値を用いるかもしれない。
ＨＣＣＡおよび関連ＣＡＰは上で説明された。例示的なＣＡＰの例４２３０を図４２に示す。ポーリング信号４２３４ＡがＡＰ ＴＸＯＰ ４２３２に続く。ＨＣＣＡ ＴＸＯＰ ４２３６Ａがポーリング信号４２３４Ａに続く。別のポーリング信号４２３４Ｂが送信され、別のＨＣＣＡ ＴＸＯＰ ４２３６Ｂが続く。
ＥＤＣＡは上で説明された。例示的なＥＤＣＡの例４２２０を図４２に示す。種々のＥＤＣＡ ＴＸＯＰ ４２２２Ａ−Ｃを示す。ＣＦＰはこの例で省略される。
図４２に示すように、ＳＣＡＰ４１００は、選択的な自己へのＣＴＳ４１１０、ＳＣＨＥＤ４１２０、およびスケジューリングされたアクセス期間４１３０を含み、図４１で詳述したフォーマットのものであるかもしれない。
ＡＰは、以下のような８０２．１１のＤＴＩＭ、配信トラヒック表示メッセージを用いてスケジューリングされた動作を表示する。ＤＴＩＭは、ＢＳＳ内のＡＰまたは別のＳＴＡがバックログデータを有しているアクセスＩＤ（ＡＩＤ）のビットマップを含む。ＤＴＩＭを用いて、ビーコンに続いて、すべてのＭＩＭＯ可能なＳＴＡがアウェイク状態にとどまるように合図される。既存およびＭＩＭＯ ＳＴＡの双方が存在するＢＳＳにおいて、ビーコンの直後に既存ＳＴＡが最初にスケジューリングされる。既存送信信号の直後、スケジューリングされたアクセス期間の構成を表示するＳＣＨＥＤメッセージが送信される。特定のスケジューリングされたアクセス期間にスケジューリングされないＭＩＭＯ可能なＳＴＡは、ＳＣＡＰの残余に対してスリープ状態にあり、後続のＳＣＨＥＤメッセージを受信しようとしてアウエィク状態になるかもしれない。
他の種々の動作モードはＡＣＦで可能にされる。図４３に、各ビーコン区間が競合ベースのアクセス期間４２２０で分散させた多くのＳＣＡＰ４１００を含む動作例を示す。このモードは、ＭＩＭＯ非ＱｏＳフローがもしあれば既存ＳＴＡと共に競合期間を用いる一方で、ＭＩＭＯ ＱｏＳフローはＳＣＡＰの期間中にスケジューリングされるような、媒体の「公正な」共有を可能にする。分散された期間によりＭＩＭＯおよび既存ＳＴＡのための低待ち時間サービスが可能となる。
上述したように、ＳＣＡＰ内のＳＣＨＥＤメッセージは既存ＳＴＡからの保護のために自己へのＣＴＳによって先行されるかもしれない。既存ＳＴＡが存在しない場合、自己へのＣＴＳ（または、他の既存の終話信号）は必要ではない。ビーコン４２１０は、現れる既存ＳＴＡからすべてのＳＣＡＰを保護するために長いＣＦＰを設定するかもしれない。ビーコン区間の終わりのＣＰは新たに現れる既存ＳＴＡが媒体にアクセスすることを可能とする。
多くのＭＩＭＯ ＳＴＡとの最適化された低待ち時間動作は、図４４に示す動作例を用いることで可能になるかもしれない。この例において、仮定は既存ＳＴＡがもし存在すれば、限られた資源だけを要求するということである。長いＣＦＰ４４１０と短いＣＰ４４２０を確立して、ＡＰはビーコンを送信する。ビーコン４２１０のあとに、既存ＳＴＡに対する放送／マルチキャストメッセージが続く。次に、ＳＣＡＰ４１００は連続するようにスケジューリングされる。また、この動作モードは、ＳＴＡがＳＣＨＥＤメッセージを受信するために定期的にアウエィク状態になる必要があり、現在のＳＣＡＰ内にスケジューリングされていない場合ＳＣＡＰ区間の間スリープ状態にあるかもしれないため、最適化された電力管理を提供する。
ＭＩＭＯ ＳＴＡのための保護された競合ベースのアクセスは、ＳＣＡＰ４１００のスケジューリングされたアクセス期間４１３０に含まれるＦＲＡＣＨまたはＭＩＭＯ ＥＤＣＡを通して提供される。既存ＳＴＡはＣＰ４４２０の間に、媒体への競合ベースのアクセスを獲得するかもしれない。
ＡＰからのスケジューリングされた連続した送信信号はＳＣＨＥＤフレームの送信信号にすぐに続いてスケジューリングされるかもしれない。ＳＣＨＥＤフレームはプリアンブル付で送信されるかもしれない。その後のスケジューリングされたＡＰ送信信号はプリアンブルなしで送信されるかもしれない（プリアンブルが含まれているか否かの標識が送られるかもしれない）。ＰＬＣＰプリアンブルの例をさらに先で詳述する。スケジューリングされたＳＴＡ送信は実施例においてプリアンブルで始まるだろう。
誤り回復
ＳＣＨＥＤの受信誤りからの回復のためにＡＰは種々の手順を用いるかもしれない。例えば、ＳＴＡがＳＣＨＥＤメッセージを復号できない場合、ＴＸＯＰを利用することはできないだろう。スケジューリングされたＴＸＯＰが割当てられた開始時刻に始まらない場合、ＡＰは、未使用のスケジューリングされたＴＸＯＰの開始後の１ＰＩＦＳにおいて送信することによって、回復を開始するかもしれない。ＡＰは未使用のスケジューリングされたＴＸＯＰの期間をＣＡＰとして用いるかもしれない。ＣＡＰの間、ＡＰは１つ以上のＳＴＡに送信するか、またはＳＴＡをポーリングするかもしれない。このポーリング信号はスケジューリングされたＴＸＯＰを見逃したＳＴＡまたは別のＳＴＡ向けかもしれない。ＣＡＰは次のスケジューリングされたＴＸＯＰに先立って終了する。
ＳＣＨＥＤの受信誤りからの回復のためにＡＰは種々の手順を用いるかもしれない。例えば、ＳＴＡがＳＣＨＥＤメッセージを復号できない場合、ＴＸＯＰを利用することはできないだろう。スケジューリングされたＴＸＯＰが割当てられた開始時刻に始まらない場合、ＡＰは、未使用のスケジューリングされたＴＸＯＰの開始後の１ＰＩＦＳにおいて送信することによって、回復を開始するかもしれない。ＡＰは未使用のスケジューリングされたＴＸＯＰの期間をＣＡＰとして用いるかもしれない。ＣＡＰの間、ＡＰは１つ以上のＳＴＡに送信するか、またはＳＴＡをポーリングするかもしれない。このポーリング信号はスケジューリングされたＴＸＯＰを見逃したＳＴＡまたは別のＳＴＡ向けかもしれない。ＣＡＰは次のスケジューリングされたＴＸＯＰに先立って終了する。
スケジューリングされたＴＸＯＰが早く終了する場合、やはり同じ手順が用いられるかもしれない。ＡＰは、スケジューリングされたＴＸＯＰの最終送信信号の終了後の１ＰＩＦＳにおいて送信することによって、回復を開始するかもしれない。上述したように、ＡＰは未使用のスケジューリングされたＴＸＯＰの期間をＣＡＰとして用いるかもしれない。
保護された競合
上述したように、ＳＣＡＰはＦＲＡＣＨ送信信号に専用の部分、および／または、ＭＩＭＯ ＳＴＡがＥＤＣＡ手順を用いるかもしれない部分を含むかもしれない。これらの競合ベースのアクセス期間はＳＣＡＰに対するＮＡＶ設定によって保護されるかもしれない。
上述したように、ＳＣＡＰはＦＲＡＣＨ送信信号に専用の部分、および／または、ＭＩＭＯ ＳＴＡがＥＤＣＡ手順を用いるかもしれない部分を含むかもしれない。これらの競合ベースのアクセス期間はＳＣＡＰに対するＮＡＶ設定によって保護されるかもしれない。
保護された競合は、スケジューリングにおけるＡＰ支援用にＴＸＯＰ要求を表示することをＳＴＡに許可することによって、低待ち時間のスケジューリングされた動作を完全なものとする。保護されたＥＤＣＡ期間に、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＳＴＡはＥＤＣＡベースのアクセスを用いてフレームを送信するかもしれない（既存ＳＴＡとの競合から保護される）。既存方法を用いて、ＳＴＡは、ＴＸＯＰ期間要求またはＭＡＣヘッダ内の８０２．１１ｅ ＱｏＳ制御フィールド内のバッファ状態を示すかもしれない。しかし、ＦＲＡＣＨは同じ機能を提供する一層効率的な手段である。ＦＲＡＣＨの期間、ＳＴＡは、固定サイズＦＲＡＣＨスロット内のチャネルにアクセスするために、スロット付Ａｌｏｈａに類似した競合を用いるかもしれない。ＦＲＡＣＨ ＰＰＤＵはＴＸＯＰ期間要求を含むかもしれない。
一実施例において、ＭＩＭＯフレーム送信は以下に詳述したＭＩＭＯ ＰＬＣＰヘッダを使用する。既存８０２．１１ｂ、８０２．１１ａ、および８０２．１１ｇ ＳＴＡはＭＩＭＯ ＰＬＣＰヘッダ（図５０を参照して以下に詳述する）のＳＩＧＮＡＬ１フィールドのみ復号できるため、非ＭＩＭＯ ＳＴＡが存在する場合にはＭＩＭＯフレームは保護付で送信されなければならない。既存およびＭＩＭＯ ＳＴＡの両方が存在する場合、ＥＤＣＡアクセス手順を用いるＳＴＡは保護のために既存ＲＴＳ／ＣＴＳ系列を用いるかもしれない。既存ＲＴＳ／ＣＴＳは、既存プリアンブル、ＰＬＣＰヘッダ、およびＭＡＣフレームフォーマットを用いるＲＴＳ／ＣＴＳの送信信号のことを言う。
ＭＩＭＯ送信は８０２．１１ｅ ＨＣＣＡに提供された保護メカニズムを利用するかもしれない。したがって、ＡＰからＳＴＡへの送信信号、ＳＴＡからＡＰへのポーリングされた送信信号、またはＳＴＡから別のＳＴＡ（直接リンクプロトコルを用いている）へのポーリングされた送信信号は、制御されたアクセス期間（ＣＡＰ）を用いて保護されるかもしれない。
ＡＰは、ＭＩＭＯのスケジューリングされたアクセス期間（ＳＣＡＰ）を既存ＳＴＡから保護するために既存のスケジューリングされたアクセス期間を用いるかもしれない。
ＡＰは、ＢＳＳに存在するすべてのＳＴＡがＭＩＭＯ ＰＬＣＰヘッダを復号することができることが分かると、これをビーコンのＭＩＭＯ能力要素内に表示する。これをＭＩＭＯ ＢＳＳと呼ぶ。
ＭＩＭＯ ＢＳＳにおいて、ＥＤＣＡおよびＨＣＣＡ双方の下では、フレーム送信は、ＭＩＭＯ ＰＬＣＰヘッダおよびＭＩＭＯ ＯＦＤＭトレーニングシンボルエージング則に従うＭＩＭＯ ＯＦＤＭトレーニングシンボルを用いる。ＭＩＭＯ ＢＳＳでの送信はＭＩＭＯ ＰＬＣＰを用いる。
縮減フレーム間間隔
一般的にフレーム間間隔を縮減する種々の方法は上で詳述した。ここでは、本実施例におけるフレーム間間隔縮減に関するいくつかの例を例示する。スケジューリングされた送信について、ＴＸＯＰの開始時刻はＳＣＨＥＤメッセージ内で示される。送信ＳＴＡは、媒体がアイドル状態あることを決定することなく、ＳＣＨＥＤメッセージに示された正確な開始時刻にスケジューリングされたＴＸＯＰを開始するかもしれない。上述したように、ＳＣＡＰの間のスケジューリングされた連続したＡＰ送信信号は最小のＩＦＳなしで送信される。
一般的にフレーム間間隔を縮減する種々の方法は上で詳述した。ここでは、本実施例におけるフレーム間間隔縮減に関するいくつかの例を例示する。スケジューリングされた送信について、ＴＸＯＰの開始時刻はＳＣＨＥＤメッセージ内で示される。送信ＳＴＡは、媒体がアイドル状態あることを決定することなく、ＳＣＨＥＤメッセージに示された正確な開始時刻にスケジューリングされたＴＸＯＰを開始するかもしれない。上述したように、ＳＣＡＰの間のスケジューリングされた連続したＡＰ送信信号は最小のＩＦＳなしで送信される。
一実施例において、スケジューリングされた連続したＳＴＡ送信（異なるＳＴＡからの）は、少なくともガードＩＦＳ（ＧＩＦＳ）のＩＦＳと共に送信される。ＧＩＦＳのデフォルト値は８００ｎｓｅｃである。より大きい値として、次に定義するバーストＩＦＳ（ＢＩＦＳ）の値までが選ばれるかもしれない。ＧＩＦＳは上述したＡＣＦ能力要素に示されるかもしれない。代替実施例はＧＩＦＳおよびＢＩＦＳに任意の値を用いるかもしれない。
同一のＳＴＡからの連続したＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ送信信号（ＴＸＯＰバースト）はＢＩＦＳによって分割される。２．４ＧＨｚ帯で動作する場合、ＢＩＦＳは１０μｓｅｃに等しい。また、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵは６μｓｅｃのＯＦＤＭ信号拡張を含まない。５ＧＨｚ帯で動作する場合、ＢＩＦＳは１０μｓｅｃである。代替実施例において、ＢＩＦＳは０を含み、より小さい、または、より大きい値に設定されるかもしれない。受信ＳＴＡ自動利得制御（ＡＧＣ）が送信信号を切り換えることができるように、送信ＳＴＡの電力が変化したとき、０より大きいギャップが用いられるかもしれない。
受信ＳＴＡから即時応答を要求するフレームは、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵを用いては送信されない。代わりに、それらは、基本的な既存ＰＰＤＵ、すなわち２．４ＧＨｚ帯における第１９節または５ＧＨｚ帯における第１７節を用いて送信される。媒体の上で既存およびＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵを多重化する方法のいくつかの例を以下に示す。
最初に、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵバーストが後に続く既存ＲＴＳ／ＣＴＳを考える。送信系列は以下の通りである：既存ＲＴＳ−ＳＩＦＳ−既存ＣＴＳ−ＳＩＦＳ−ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ−ＢＩＦＳ−ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ。２．４ＧＨｚにおいて、既存ＲＴＳまたはＣＴＳ ＰＰＤＵはＯＦＤＭ信号拡張を用いる。ＳＩＦＳは１０μｓｅｃである。５ＧＨｚにおいては、ＯＦＤＭ拡張はないが、ＳＩＦＳは１６μｓｅｃである。
２番目に、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵを用いるＥＤＣＡ ＴＸＯＰを考える。送信系列は以下の通りである：ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ−ＢＩＦＳ−既存ＢｌｏｃｋＡｃｋＲｅｑｕｅｓｔ−ＳＩＦＳ−ＡＣＫ。ＥＤＣＡ ＴＸＯＰは、適切なアクセスクラス（ＡＣ）に対するＥＤＣＡ手順を用いて獲得される。上に詳述したように、ＥＤＣＡは、ＡＣ毎に、ＡＩＦＳ［ＡＣ］、ＣＷｍｉｎ［ＡＣ］、およびＣＷｍａｘ［ＡＣ］のような異なるパラメータを用いるかもしれないアクセスクラスを定義する。既存ＢｌｏｃｋＡｃｋＲｅｑｕｅｓｔは信号拡張または１６μｓｅｃのＳＩＦＳのいずれかで送信される。ＢｌｏｃｋＡｃｋＲｅｑｕｅｓｔがＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ内の集約フレームで送られる場合、ＡＣＫはない。
３番目に、スケジューリングされた連続したＴＸＯＰを考える。送信系列は以下の通りである：ＳＴＡ Ａ ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ−ＧＩＦＳ−ＳＴＡ Ｂ ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵ。ＰＰＤＵ送信信号が、割当てられた最大許容ＴＸＯＰ時間より短い場合、ＳＴＡ Ａ ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ ＰＰＤＵの送信信号の後にアイドル期間があるかもしれない。
上述したように、符号化されたＯＦＤＭ送信信号の復号および復調は、受信ＳＴＡにおいて追加処理要求を強制する。これに対応するために８０２．１１ａおよび８０２．１１ｇは、受信ＳＴＡに対し、ＡＣＫを送信しなければならない時より前に、追加時間を認める。８０２．１１ａにおいて、ＳＩＦＳ時間は１６μｓｅｃに設定される。８０２．１１ｇにおいて、ＳＩＦＳ時間は、１０μｓｅｃに設定されるが、追加の６μｓｅｃのＯＦＤＭ信号拡張が導入される。
ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ送信信号の復号と復調がさらに多くの処理負担を課すかもしれないため、同じ論理により、実施例はＳＩＦＳまたはＯＦＤＭ信号拡張を増加させるように設計され、その結果効率が一層減少するかもしれない。実施例において、８０２．１１ｅのブロックＡＣＫおよび遅延ブロックＡＣＫを拡張することにより、すべてのＭＩＭＯ ＯＦＤＭ送信信号に対する即時ＡＣＫの要求は除去される。ＳＩＦＳの増加または信号拡張をせず、信号拡張が除去され、多くの状況に対して連続した送信信号の間の所要フレーム間間隔が縮小されまたは除去され、結果としてより高い効率となる。
ＳＣＨＥＤメッセージ
図４５に、図４１を参照して導入し、さらに先で詳述するＳＣＨＥＤメッセージを例示する。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０は、スケジューリングされたアクセス期間（ＳＣＡＰ）の期間に、１つ以上のＡＰ−ＳＴＡ、ＳＴＡ−ＡＰ、およびＳＴＡ−ＳＴＡ ＴＸＯＰを割当てる複数のポーリングメッセージである。ＳＣＨＥＤメッセージを用いて、ポーリングおよび競合オーバーヘッドを抑え、また不要ＩＦＳを除去できる。
図４５に、図４１を参照して導入し、さらに先で詳述するＳＣＨＥＤメッセージを例示する。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０は、スケジューリングされたアクセス期間（ＳＣＡＰ）の期間に、１つ以上のＡＰ−ＳＴＡ、ＳＴＡ−ＡＰ、およびＳＴＡ−ＳＴＡ ＴＸＯＰを割当てる複数のポーリングメッセージである。ＳＣＨＥＤメッセージを用いて、ポーリングおよび競合オーバーヘッドを抑え、また不要ＩＦＳを除去できる。
ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０はＳＣＡＰのためのスケジューリングを定める。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０はＭＡＣヘッダ４５１０を含む（実施例では１５オクテット）。一実施例において、各ＣＴＲＬ０、ＣＴＲＬ１、ＣＴＲＬ２、およびＣＴＲＬ３セグメント（ここでは、セグメント４５１５−４５３０をそれぞれ例示するためにＪを０から３として、ＣＴＲＬＪと総称する）は、可変長であって、６、１２、１８、および２４Ｍｂｐｓでそれぞれ送信されるかもしれない。
ＭＡＣヘッダ４５１０の例は、フレーム制御４５３５（２オクテット）、デュレーション４５４０（２オクテット）、ＢＳＳＩＤ４５４５（６オクテット）、電力管理４５５０（２オクテット）、およびＭＡＰ４５５５（３オクテット）を含む。デュレーションフィールド４５４０のビット１３−０はマイクロセカンドでＳＣＡＰの長さを指定する。デュレーションフィールド４５４０は、ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ送信ができるＳＴＡによって用いられ、ＳＣＡＰの期間に対するＮＡＶを設定する。既存ＳＴＡがＢＳＳ中に存在する場合、ＡＰはＳＣＡＰを保護するために、例えば既存の自己へのＣＴＳのような他の手段を用いるかもしれない。一実施例において、ＳＣＡＰの最大値は４ｍｓｅｃである。ＢＳＳＩＤフィールド４５４５はＡＰを特定する。
図４６に電力管理フィールド４５５０を示す。電力管理４５５０は、ＳＣＨＥＤカウント４６１０、確保されたフィールド４６２０（２ビット）、送信電力４６３０、および受信電力４６４０を含む。ＡＰ送信電力およびＡＰ受信電力は電力管理フィールドで表示される通りであり、ＳＴＡ受信電力レベルはＳＴＡにおいて測定される。
ＳＣＨＥＤカウントは、各ＳＣＨＥＤ送信（本例では６ビット）において加算されるフィールドである。そのＳＣＨＥＤカウントは各ビーコン送信においてリセットされる。ＳＣＨＥＤカウントは種々の目的に用いられるかもしれない。一例として、ＳＣＨＥＤカウントを用いた節電機能を以下に説明する。
送品電力フィールド４６３０はＡＰが用いている送信電力レベルを表す。一実施例において、４ビットのフィールドは以下の通り符号化される。その値は、送信電力レベルが、ビーコンの情報要素に示されるそのチャネルに対する最大送信電力レベル（ｄＢｍで表す）よりどれだけ低いかを４ｄＢステップ数で表わした値である。
受信電力フィールド４６４０は、ＡＰで予想される受信電力レベルを表す。一実施例において、４ビットフィールドは以下のように符号化される。その値は、受信電力レベルが、最小受信機感度レベル（−８２ｄＢｍ）よりどれだけ高いかを４ｄＢステップ数を表した値である。ＳＴＡの受信電力レベルに基づいて、ＳＴＡは以下のようにその送信電力レベルを計算するかもしれない。ＳＴＡの送信電力（ｄＢｍ）＝ＡＰの送信電力（ｄＢｍ）＋ＡＰの受信電力（ｄＢｍ）−ＳＴＡの受信電力（ｄＢｍ）。
一実施例において、スケジューリングされたＳＴＡ−ＳＴＡ送信の間、制御セグメントはＡＰおよび受信ＳＴＡ双方で復号されるかもしれない電力レベルで送信される。ＡＰからの電源制御レポートまたはＳＣＨＥＤフレームの電力管理フィールド４５５０により、ＳＴＡが必要な送信電力レベルを決定することができ、制御セグメントはＡＰで復号されるかもしれない。この一般的な態様は上で図２２を参照して詳述した。スケジューリングされたＳＴＡ−ＳＴＡ送信に対して、ＡＰで復号するに要する電力が受信ＳＴＡで復号するに要する電力と異なる場合、ＰＰＤＵは２つの電力レベルの高い方のレベルで送信される。
図４７に示すＭＡＰフィールド４５５５は、ＳＣＡＰの間、保護された競合ベースのアクセス期間の存在と期間長を指定する。ＭＡＰフィールド４５５５は、ＦＲＡＣＨカウント４７１０、ＦＲＡＣＨオフセット４７２０、およびＥＤＣＡオフセット４７３０を含む。ＦＲＡＣＨカウントの例４７１０（４ビット）は、ＦＲＡＣＨオフセット４７２０（１０ビット）で開始するスケジューリングされたＦＲＡＣＨスロットの数である。各ＦＲＡＣＨスロットは２８μｓｅｃである。ＦＲＡＣＨカウント値が‘０’であることは、現在のスケジューリングされたアクセス期間にはＦＲＡＣＨ期間がないということを示している。ＥＤＣＡオフセット４７３０は保護されたＥＤＣＡ期間の開始である。ＥＤＣＡオフセットの例４７３０は１０ビットである。ＦＲＡＣＨオフセット４７２０およびＥＤＣＡオフセット４７３０はＳＣＨＥＤフレーム送信の開始から始まり４μｓｅｃ単位である。
図５１を参照してさらに先で詳述するように、ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０は特別なＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ５１００（形式００１０）として送られる。ＳＣＨＥＤメッセージ４１２０内の存在の有無およびＣＴＲＬ０ ４５１５、ＣＴＲＬ１ ４５２０、ＣＴＲＬ２ ４５２５、並びにＣＴＲＬ３ ４５３０セグメントの長さはＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ５１００のＰＬＣＰヘッダのＳＩＧＮＡＬフィールド（５１２０および５１４０）で示される。
図４８にＴＸＯＰの割当のためのＳＣＨＥＤ制御フレームを例示する。ＣＴＲＬ０ ４５１５、ＣＴＲＬ１ ４５２０、ＣＴＲＬ２ ４５２５、およびＣＴＲＬ３ ４５３０セグメントの各々が可変長のものであり、かつ各々がゼロ以上の割当要素（それぞれ４８２０、４８４０、４８６０、および４８８０）を含む。１６ビットのＦＣＳ（それぞれ４８３０、４８５０、４８７０、並びに４８９０）および６テールビット（図示しない）がＣＴＲＬＪセグメント毎に加えられる。ＣＴＲＬ０セグメント４５１５に対して、ＦＣＳがＭＡＣヘッダ４５１０およびＣＴＲＬ０割当要素４８２０にわたって計算される（したがって、ＭＡＣヘッダを図４８のＣＴＲＬ０ ４５１５に前置きして示す）。一実施例において、ＣＴＲＬ０ ４５１５のためのＦＣＳ ４８３０は、割当要素がＣＴＲＬ０セグメントに含まれない場合でも、含まれる。
ここに詳述するように、ＡＰは、ＳＣＨＥＤフレーム内でＡＰ−ＳＴＡ、ＳＴＡ−ＡＰ、およびＳＴＡ−ＳＴＡ送信に対する割当を送信する。異なるＳＴＡへの割当要素は、その送信信号のＰＬＣＰヘッダのＳＣＨＥＤレートフィールド内にＳＴＡによって示されるように、ＣＴＲＬＪセグメントで送信される。ＣＴＲＬ０からＣＴＲＬ３は、ロバスト性が減少することに対応していることに注意のこと。各ＳＴＡはＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵのＰＬＣＰヘッダの復号を開始する。ＳＩＧＮＡＬフィールドは、ＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ内のＣＴＲＬ０、ＣＴＲＬ１、ＣＴＲＬ２、およびＣＴＲＬ３セグメントの存在と長さを示す。ＳＴＡ受信機は、各割当要素をＦＣＳまで復号しながら、ＭＡＣヘッダおよびＣＴＲＬ０セグメントの復号を始める。受信機はＣＴＲＬ１、ＣＴＲＬ２、およびＣＴＲＬ３と次々に復号し、ＦＣＳを確認できないＣＴＲＬＪセグメントで終了する。
表３に示すように、５つの形式の割当要素を定義する。多くの割当要素はそれぞれのＣＴＲＬＪセグメント内に組み込まれるかもしれない。各割当要素は、送信ＳＴＡアクセスＩＤ（ＡＩＤ）、受信ＳＴＡ ＡＩＤ、スケジューリングされたＴＸＯＰの開始時刻、およびスケジューリングされたＴＸＯＰの最大許容長さを指定する。
プリアンブルはＡＰからの連続した送信信号においては除去されるかもしれない。スケジューリングされたＡＰ送信信号のためのプリアンブルをＡＰが送信しない場合、プリアンブル存在ビットは、０に設定される。プリアンブル除去の利点の例は、ＡＰが狭帯域の場合、例えば多くのボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）フローのあるＢＳＳ内のいくつかのＳＴＡへの低待ち時間フローである。したがって、ＳＣＨＥＤフレームは、ＡＰからいくつかの受信ＳＴＡ（すなわち上述したＰＰＤＵ集約）への送信信号の集約を可能にする。上で定めたフレーム集約は１つの受信ＳＴＡへのフレームの集約を可能とする。
スタートオフセットフィールドは、ＳＣＨＥＤメッセージプリアンブルの開始時刻を規準にして、４μｓｅｃの倍数である。ＡＩＤは割当てられたＳＴＡのアクセスＩＤである。
スケジューリングされたＳＴＡ−ＳＴＡ送信以外のすべての割当要素形式に対して、ＴＸＯＰデュレーションフィールドは、４μｓｅｃの倍数となる、スケジューリングされたＴＸＯＰの最大許容長さである。送信されたＰＰＤＵの実際のＰＰＤＵサイズはＰＰＤＵ（さらに先で詳述する）のＳＩＧＮＡＬ１フィールドで表示される。
スケジューリングされたＳＴＡ−ＳＴＡ送信信号（割当要素形式０１１および１００）に対して、最大ＰＰＤＵサイズフィールドは、やはり、４μｓｅｃの倍数となる、スケジューリングされたＴＸＯＰの最大許容長さであるが、付加的ルールが適用されるかもしれない。一実施例において、スケジューリングされたＳＴＡ−ＳＴＡ送信に対して、ＴＸＯＰは１ＰＰＤＵしか含まない。受信ＳＴＡは、ＰＰＤＵのＯＦＤＭシンボルの数を決定するために割当要素で示される最大ＰＰＤＵサイズを用いる。（図５１を参照して以下に詳述するように、ＰＰＤＵサイズフィールドは、ＳＩＧＮＡＬ１の要求フィールドで置き換えられるからである）。ＳＴＡ−ＳＴＡフローが標準のガード区間（ＧＩ）を備えたＯＦＤＭシンボルを用いる場合、受信ＳＴＡは、スケジューリングされたＴＸＯＰのためのＰＰＤＵサイズを、割当要素に示された最大ＰＰＤＵサイズに設定する。ＳＴＡ−ＳＴＡフローが短縮されたＧＩを備えたＯＦＤＭシンボルを用いる場合、受信ＳＴＡは、１０／９の係数で最大ＰＰＤＵサイズフィールドを拡大し、切り捨てを行うことにより、ＰＰＤＵサイズを決定する。送信ＳＴＡは割当てられた最大ＰＰＤＵサイズより短いＰＰＤＵを送信するかもしれない。ＰＰＤＵサイズは集約されたＭＡＣフレームの長さを受信機に提供しない。カプセル化したフレームの長さは各ＭＡＣフレームの集約ヘッダに含まれる。
割当要素に送信および受信ＳＴＡを含めることは、ＳＣＡＰの間に送信または受信するようにスケジューリングされていないＳＴＡでの節電を可能とする。上で導入されたＳＣＨＥＤカウントフィールドを思い出すこと。ＳＣＨＥＤメッセージによってスケジューリングされた各割当は、送信ＳＴＡ ＡＩＤ、受信ＳＴＡ ＡＩＤ、スケジューリングされたＴＸＯＰの開始時刻、およびスケジューリングされたＴＸＯＰの最大許容長さを指定する。ＳＣＨＥＤカウントは、各ＳＣＨＥＤ送信時に加算され、各ビーコン送信時にリセットされる。ＳＴＡはＡＰに節電動作を示すかもしれない、その結果、ＡＰによってスケジューリングされたＴＸＯＰ送信または受信を割当てられるかもしれない期間に、特定のＳＣＨＥＤカウント値が提供される。次に、ＳＴＡは、適切なＳＣＨＥＤカウントを伴うＳＣＨＥＤメッセージを単に受信するために定期的にアウエィク状態になるかもしれない。
ＰＰＤＵフォーマット
図４９に既存８０２．１１ ＰＰＤＵ４９７０を図示する。このＰＰＤＵは、ＰＬＣＰプリアンブル４９７５（１２ＯＦＳＭシンボル）、ＰＬＣＰヘッダ４９１０、可変長ＰＳＤＵ４９４５、６ビットのテール４９５０、および可変長パッド４９５５を含む。ＰＰＤＵ４９７０の一部４９６０が、符号化率＝１／２のＢＰＳＫを用いて送信されるＳＩＧＮＡＬフィールド（１ＯＦＤＭシンボル）、およびＳＩＧＮＡＬ４９８０で示される変調フォーマットおよびレートで送信される可変長データフィールド４９８５を含む。ＰＬＣＰヘッダ４９１０は、ＳＩＧＮＡＬ４９８０および１６ビットのサービスフィールド４９４０を含む。（サービスフィールドはＤＡＴＡ４９８５に含まれ、そのフォーマットに従って送信される）。ＳＩＮＧＮＡＬフィールド４９８０はレート４９１５（４ビット）、確保したフィールド４９２０（１ビット）、長さ４９２５（１２ビット）、パリティビット４９３０、およびテール４９３５（６ビット）を含む。
図４９に既存８０２．１１ ＰＰＤＵ４９７０を図示する。このＰＰＤＵは、ＰＬＣＰプリアンブル４９７５（１２ＯＦＳＭシンボル）、ＰＬＣＰヘッダ４９１０、可変長ＰＳＤＵ４９４５、６ビットのテール４９５０、および可変長パッド４９５５を含む。ＰＰＤＵ４９７０の一部４９６０が、符号化率＝１／２のＢＰＳＫを用いて送信されるＳＩＧＮＡＬフィールド（１ＯＦＤＭシンボル）、およびＳＩＧＮＡＬ４９８０で示される変調フォーマットおよびレートで送信される可変長データフィールド４９８５を含む。ＰＬＣＰヘッダ４９１０は、ＳＩＧＮＡＬ４９８０および１６ビットのサービスフィールド４９４０を含む。（サービスフィールドはＤＡＴＡ４９８５に含まれ、そのフォーマットに従って送信される）。ＳＩＮＧＮＡＬフィールド４９８０はレート４９１５（４ビット）、確保したフィールド４９２０（１ビット）、長さ４９２５（１２ビット）、パリティビット４９３０、およびテール４９３５（６ビット）を含む。
ＰＬＣＰヘッダ（以下で詳述する）例の拡張ＳＩＧＮＡＬフィールド（以下で詳述する）は、既存８０２．１１のＳＩＧＮＡＬフィールド４９８０と後方互換性がある。既存ＳＩＧＮＡＬフィールド４９８０のＲＡＴＥフィールド４９１５の未使用値が新しいＰＰＤＵ形式（以下で詳述する）を定めるように設定される。
いくつかの新しいＰＰＤＵ形式が導入される。既存ＳＴＡとの後方互換性のために、ＰＬＣＰヘッダのＳＩＧＮＡＬフィールド内のＲＡＴＥフィールドは、ＲＡＴＥ／形式フィールドに変更される。ＲＡＴＥの未使用の値はＰＰＤＵ形式として指定される。また、ＰＰＤＵ形式はＳＩＧＮＡＬ２に指定されたＳＩＧＮＡＬフィールド拡張の存在と長さを示す。ＲＡＴＥ／形式フィールドの新しい値は表４で定義される。これらのＲＡＴＥ／形式フィールドの値は既存ＳＴＡに対しては未定義である。したがって、既存ＳＴＡはＳＩＧＮＡＬ１フィールドの復号に成功し、ＲＡＴＥフィールド内の未定義の値を検出すると、ＰＰＤＵの復号を中止するだろう。
代替的には、新クラスＳＴＡへのＭＩＭＯ ＯＦＤＭ送信を示すために、既存ＳＩＧＮＡＬフィールドの確保済ビットは‘１’に設定されるかもしれない。受信ＳＴＡは、確保済ビットを無視し、ＳＩＧＮＡＬフィールドおよび残りの送信信号を復号する試みを続けるかもしれない。
受信機はＰＰＤＵ形式に基づくＳＩＧＮＡＬ２フィールドの長さを決定することができる。ＦＲＡＣＨ ＰＰＤＵは、ＳＣＡＰの指定された部分にのみ現れ、ＡＰによってのみ復号される必要がある。
図５０にデータ送信のためのＭＩＭＯ ＰＰＤＵフォーマット５０００を図示する。ＰＰＤＵ５０００はＰＰＤＵ形式００００と呼ばれる。ＰＰＤＵ５０００は、ＰＬＣＰプリアンブル５０１０、ＳＩＧＮＡＬ１ ５０２０（１ＯＦＤＭシンボル）、ＳＩＧＮＡＬ２ ５０４０（１ＯＦＤＭシンボル）、トレーニングシンボル５０６０（０、２、３、または４シンボル）、および、可変長データフィールド５０８０を含む。ＰＬＣＰプリアンブル５０１０は、存在すれば、実施例では１６μｓｅｃである。ＳＩＧＮＡＬ１ ５０２０およびＳＩＧＮＡＬ２ ５０４０は、ＰＰＤＵ制御セグメントレートおよび変調フォーマットを用いて送信される。データ５０８０は、サービス５０８２（１６ビット）、フィードバック５０８４（１６ビット）、可変長ＰＳＤＵ５０８６、別々の畳み込みチャネル符号が各ストリームに適用されるテール５０８８（１ストリームあたり６ビット）、および可変長パッド５０９０を含む。データ５０８０は、ＰＰＤＵデータセグメントレートおよび変調フォーマットを用いて送信される。
ＰＰＤＵ形式００００に対するＭＩＭＯ ＰＬＣＰヘッダは、ＳＩＧＮＡＬ（ＳＩＧＮＡＬ１ ５０２０およびＳＩＧＮＡＬ２ ５０４０を含む）、ＳＥＲＶＩＣＥフィールド５０８２、およびＦＥＥＤＢＡＣＫフィールド５０８４を含む。ＳＥＲＶＩＣＥフィールドは既存８０２．１１からの変更はなく、データセグメントレートおよびフォーマットを用いて送信される。
ＦＥＥＤＢＡＣＫフィールド５０８４はデータセグメントレートおよびフォーマットを用いて送信される。ＦＥＥＤＢＡＣＫフィールドは、ＥＳフィールド（１ビット）、データレートベクトルフィードバック（ＤＲＶＦ）フィールド（１３ビット）、および電力制御フィールド（２ビット）を含む。
ＥＳフィールドは好ましい偏向方法を示す。本実施例において、ＥＳビットが設定される場合には、固有ベクトル偏向（ＥＳ）が選択され、そうでなければ空間拡散（ＳＳ）が選択される。
ＤＲＶＦフィールドは、最大４つの空間モードでの持続可能なレートに関して、ピア端末へのフィードバックを提供する。
明確なレートフィードバックにより、端末は迅速かつ正確にそれらの送信レートを最大にし、システムの効率を劇的に高めることができる。低待ち時間フィードバックが望ましい。しかし、フィードバック機会は同期している必要はない。送信機会は、競合ベースの（すなわちＥＤＣＡ）、ポーリングされた（すなわちＨＣＦ）、またはスケジューリングされた（すなわちＡＣＦ）のような任意の方法で獲得されるかもしれない。したがって、変化する時間が、送信機会とレートフィードバックの間で生じるかもしれない。レートフィードバックの経時に基づいて、送信機は送信レートを決定するためにバックオフを適用するかもしれない。
ＳＴＡ ＡからＳＴＡ Ｂへの送信に対するＰＰＤＵデータセグメントレート適応は、ＳＴＡ ＢがＳＴＡ Ａに提供したフィードバックに依る（前述しており、例えば図２４を見よ）。ＥＳまたはＳＳ動作モードのどちらかに対し、ＳＴＡ ＢがＳＴＡ ＡからＭＩＭＯ ＯＦＤＭトレーニングシンボルを受信するたびに、各空間ストリームで得られるデータレートを推定する。ＳＴＡ ＢからＳＴＡ Ａへの後続するいずれかの送信信号内に、ＳＴＡ Ｂはこの推定値をＦＥＥＤＢＡＣＫ５０８４のＤＲＶＦフィールドに含める。ＤＲＶＦフィールドはデータセグメント５０８０レートで送信される。
ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｂに送信する場合、ＳＴＡ Ｂから遅延の原因を明らかにするために必要な場合には選択的なバックオフと共に受信したＤＲＶＦに基づいて、ＳＴＡ Ａはどの送信レートを用いるかを決定する。ＳＩＧＮＡＬフィールド（以下で詳述する）は、受信ＳＴＡ ＢがＳＴＡ Ａから送信されたフレームを復号することを可能とする１３ビットのＤＲＶフィールド５０４６を含む。ＤＲＶ５０４６は制御セグメントレートで送信される。
ＤＲＶＦフィールドは、ＳＴＲフィールド（４ビット）、Ｒ２フィールド（３ビット）、Ｒ３フィールド（３ビット）、およびＲ４フィールド（３ビット）を含み、符号化される。ＳＴＲフィールドはストリーム１のレートを示す。このフィールドは表５に示したＳＴＲ値として符号化される。Ｒ２はストリーム１に対するＳＴＲ値とストリーム２に対するＳＴＲ値の差を示す。Ｒ２の値「１１１」は、ストリーム２がオフになっていることを示す。Ｒ３はストリーム２に対するＳＴＲ値とストリーム３に対するＳＴＲ値の差を示す。Ｒ３の値「１１１」は、ストリーム３がオフになっていることを示す。Ｒ２＝「１１１」であれば、Ｒ３は「１１１」に設定される。Ｒ４はストリーム３に対するＳＴＲ値とストリーム４に対するＳＴＲ値の差を示す。Ｒ４の値「１１１」は、ストリーム４がオフになっていることを示す。Ｒ３＝「１１１」であれば、Ｒ４は「１１１」に設定される。
ＥＳ＝０の場合、すなわち空間拡散の場合、ＤＲＶＦの代替符号化は以下の通りである。ストリーム数（２ビット）、ストリームあたりレート（４ビット）。ストリームあたりレートのフィールドは上のＳＴＲ値として符号化される。残りの７ビットは確保済みである。
ＤＲＶＦに加えて、ＳＴＡ Ｂは電力制御フィードバックを送信ＳＴＡ Ａに提供する。このフィードバックは電力制御フィールドに含まれており、また、データセグメントレートで送信される。このフィールドは２ビットであり、電力を増減させるか、または電力レベルを変化させないかのいずれかを指示する。結果として、送信電力レベルはデータセグメント送信電力レベルを指定される。
電力制御フィールド値の例を表６に例示する。代替実施例は種々のサイズの、および代替的電力調整値で電力制御フィールドを展開するかもしれない。
全ＰＰＤＵに対して、送信電力レベルは一定のままである。データセグメント送信電力レベルおよびオープンループＳＴＡ送信電力（すなわち、上述したように、ＡＰが送信信号を復号するに要する電力レベル）が異なっている場合、ＰＰＤＵは２つの電力レベルの最大の方で送信される。すなわち、ＰＰＤＵ送信電力レベルはオープンループＳＴＡ送信電力（ｄＢｍ）およびデータセグメント送信電力（ｄＢｍ）の最大値である。
一実施例において、電力制御フィールドは任意のフレーム交換系列における最初のフレームで「００」に設定される。後続のフレームにおいて、１ｄＢ刻みで、電力の増加または減少を示す。受信ＳＴＡはそのＳＴＡへのすべての後続フレーム送信信号にあるこのフィードバック情報を用いるだろう。
ＳＩＧＮＡＬ１ ５０２０は、ＲＡＴＥ／形式フィールド５０２２（４ビット）、１確保済ビット５０２４、ＰＰＤＵサイズ／要求５０２６（１２ビット）、パリティビット５０２８、および６ビットのテール５０３０を含む。ＳＩＧＮＡＬ１フィールド５０２０は、制御セグメントレートおよびフォーマット（実施例では６Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）を用いて送信される。ＲＡＴＥ／形式フィールド５０２２は００００に設定される。確保済ビット５０２４は０に設定されるかもしれない。
送信モードに依存して、ＰＰＤＵサイズ／要求フィールド５０２６は２つの機能を提供する。競合ベースのＳＴＡ送信およびすべてのＡＰ送信において、このフィールドはＰＰＤＵサイズを表す。この第１のモードにおいて、ビット１はＰＰＤＵが拡張されたＯＦＤＭシンボルを用いることを示し、ビット２はＰＰＤＵが短縮ＧＩを伴うＯＦＤＭシンボルを用いることを示し、ビット３−１２はＯＦＤＭシンボルの数を示す。
スケジューリングされた非ＡＰ ＳＴＡ送信において、ＰＰＤＵサイズ／要求フィールド５０２６は要求を表す。この第２のモードで、ビット１−２はＳＣＨＥＤレートを示す。ＳＣＨＥＤレートはＳＴＡに割当を送信するために用いられるかもしれない最大の番号付けしたＳＣＨＥＤ（０、１、２または３）フィールドを示す。ＡＰからのトレーニングシンボル送信の間、各非ＡＰ ＳＴＡは、ＡＰからのＳＣＨＥＤフレーム送信信号をロバストに受信できるレートを推定する。ＳＴＡからの後続のスケジューリングされた送信において、この最大許容レートはＳＣＨＥＤレートフィールドに含まれる。このフィールドはＡＰによって復号される。ＡＰは、この情報をＳＴＡに対する後続のＴＸＯＰをスケジューリングするために用い、また、ＳＴＡにそれらの割当を配布するために、ＣＴＲＬＪ（０、１、２、または３）を決定する。
第２のモードにおいて、ビット３−４はＱｏＳフィールドを示す。これは、ＴＣ０または１に対する要求の分数（３分の１で表す）（すなわち０％、３３％、６７％、１００％）を特定する。ビット５−１２はＴＸＯＰの要求された長さを示す（実施例では１６μｓｅｃの倍数で表わす）。
ＳＩＧＮＡＬ１フィールド５０２０は、１パリティビット５０２８で検査され、畳み込み符号器のための６ビットのテール５０３０で終了する。
ＳＩＧＮＡＬ２フィールド５０４０の存在と長さはＳＩＧＮＡＬ１ ５０２０内のＲＡＴＥ／形式フィールド５０２２によって示される。ＳＩＧＮＡＬ２フィールド５０４０は制御セグメントレートおよびフォーマットを用いて送信される。ＳＩＧＮＡＬ２ ５０４０は、確保済ビット５０４２、トレーニング形式５０４４（３ビット）、データレートベクトル（ＤＲＶ）５０４６（１３ビット）、パリティビット５０４８およびテール５０５０（６ビット）を含む。３ビットのトレーニング形式フィールドはＭＩＭＯ ＯＦＤＭトレーニングシンボルの長さおよびフォーマットを示す。ビット１−２はＭＩＭＯ ＯＦＤＭトレーニングシンボル５０６０（０、２、３または４ＯＦＤＭシンボル）の数を示す。ビット３はトレーニング形式フィールドである。０はＳＳ、１はＥＳを示す。ＤＲＶ５０４６は、最大４つの空間的モードのそれぞれに対するレートを提供する。ＤＲＶ５０４６は（上述したＦＥＥＤＢＡＣＫ５０８４で含まれる）ＤＲＶＦと同じ方法で符号化される。ＳＩＧＮＡＬ２フィールド５０４０は、１パリティビット５０４８でチェックされ、畳み込み符号器のための６ビットテール５０５０で終了する。
図５１にＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ５１００（符号化率／形式＝００１０）を図示する。ＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ ５１００は、ＰＬＣＰプリアンブル５１１０、ＳＩＧＮＡＬ１ ５１２０（１ＯＦＤＭシンボル）、ＳＩＧＮＡＬ２ ５１４０（１ＯＦＤＭシンボル）、トレ−ニングシンボル５１６０（０、２、３、または４シンボル）、および可変長ＳＣＨＥＤフレーム５１８０を含む。ＰＬＣＰプリアンブル５０１０は、存在する場合、本実施例では１６μｓｅｃである。ＳＩＧＮＡＬ１ ５０２０およびＳＩＧＮＡＬ２ ５０４０はＰＰＤＵ制御セグメントレートおよび変調フォーマットを用いて送信される。ＳＣＨＥＤフレーム５１８０は上でＡＣＦの記述に関して詳しく述べたように種々のレートを含むかもしれない。
ＳＩＧＮＡＬ１ ５１２０はＲＡＴＥ／形式５１２２（４ビット）、確保済ビット５１２４、ＣＴＲＬ０サイズ５１２６（６ビット）、ＣＴＲＬ１サイズ５１２８（６ビット）、パリティビット５１３０、およびテール５１３２（６ビット）を含む。ＲＡＴＥ／形式５１２２は００１０に設定される。確保済ビット５１２４は０に設定されるかもしれない。ＣＴＲＬ０サイズ５１２６は最も低いレート（本例では６Ｍｂｐｓ）で送信されたＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵのセグメント長を示す。このセグメントはＰＬＣＰヘッダのＳＥＲＶＩＣＥフィールド、ＭＡＣヘッダ、およびＣＴＲＬ０セグメント５１２６を含む。その値は本例では４μｓｅｃの倍数で符号化される。ＣＴＲＬ１サイズ５１２８は次に高いレート（本例では１２Ｍｂｐｓ）で送信されたＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵのセグメントの長さを示す。その値は本例では４μｓｅｃの倍数で符号化される。ＣＴＲＬ１サイズ‘０’は、対応するＣＴＲＬ１セグメントがＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ内に存在しないことを示す。ＳＩＧＮＡＬ１フィールド５１２０は１パリティビット５１３０で検査され、畳み込み符号器のための６ビットテール５１３２で終了する。
ＳＩＧＮＡＬ２ ５１４０は、確保済ビット５１４２、トレーニング形式５１４４（３ビット）、ＣＴＲＬ２サイズ５１４６（５ビット）、ＣＴＲＬ３サイズ５１４８（５ビット）、ＦＣＳ５１５０（４ビット）、およびテール５１５２（６ビット）を含む。確保済ビット５１４２は０に設定されるかもしれない。トレーニング形式５１４４はＰＰＤＵ形式００００に対して指定されると同様（トレーニング形式５０４４）である。
ＣＴＲＬ２サイズ５１４６は次の最も高いレート（本例では１８Ｍｂｐｓ）で送信されたＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵのセグメントの長さを示す。その値は本例では４μｓｅｃの倍数で符号化される。ＣＴＲＬ２サイズ‘０’は、対応するＣＴＲＬ２セグメントがＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ内に存在しないことを示す。ＣＴＲＬ３サイズ５１４８は最高レート（本例では２４Ｍｂｐｓ）で送信されたＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵのセグメントの長さを示す。その値は本例では４μｓｅｃの倍数で符号化される。ＣＴＲＬ３サイズ‘０’は、対応するＣＴＲＬ３セグメントがＳＣＨＥＤ ＰＰＤＵ内に存在しないことを示す。
ＦＣＳ５１５０は全ＳＩＧＮＡＬ１およびＳＩＧＮＡＬ２フィールドにわたって計算される。ＳＩＧＮＡＬ２フィールド５１４０は畳み込み符号器のための６ビットテール５１５２で終了する。
図５２にＦＲＡＣＨ ＰＰＤＵ ５２００（（符号化率／形式＝０１００）を図示する。ＦＲＡＣＨ ＰＰＤＵ ５２００は、ＰＬＣＰプリアンブル５２１０、ＳＩＧＮＡＬ１ ５２２０（１ＯＦＤＭシンボル）、ＳＩＧＮＡＬ２ ５２４０（２ＯＦＤＭシンボル）を含む。ＰＬＣＰプリアンブル５２１０は、存在する場合、本実施例では１６μｓｅｃである。ＳＩＧＮＡＬ１ ５２２０およびＳＩＧＮＡＬ２ ５２４０は、ＰＰＤＵ制御セグメントレートおよび変調フォーマットを用いて送信される。ＭＩＭＯのスケジューリングされたアクセス期間内のＦＲＡＣＨ期間に、ＦＲＡＣＨ ＰＰＤＵ ５２００がＳＴＡによって送信される。ＦＲＡＣＨ期間はＡＰによって確立され、それ故、ＡＰに知られている（上で詳述したように）。
ＳＩＧＮＡＬ１ ５２２０は、ＲＡＴＥ／形式５２２２（４ビット）、確保済ビット５２２４、要求５２２６（１２ビット）、パリティビットに５２２８、および、テール５２３０（６ビット）を含む。ＲＡＴＥ／形式５２２２は０１００に設定される。確保済ビット５１２４は０に設定されるかもしれない。要求フィールド５２２６は上に詳述したＰＰＤＵ形式００００（５０００）に対して指定されるのと同様である。ＳＩＧＮＡＬ１フィールド５２２０は１パリティビット５２２８で検査され、畳み込み符号器のための６ビットテール５２３０で終了する。
ＳＩＧＮＡＬ２ ５２４０は確保済ビット５２４２、送信元ＡＩＤ ５２４４（１６ビット）、受信先ＡＩＤ ５２４６（１６ビット）、ＦＣＳ ５２４８（４ビット）、およびテール５２５０（６ビット）を含む。確保済ビット５２４２は０に設定されるかもしれない。送信元ＡＩＤ ５２４４はＦＲＡＣＨで送信しているＳＴＡを特定する。受信先ＡＩＤ ５２４６はＴＸＯＰが要求されている受信ＳＴＡを特定する。本実施例において、受信先がＡＰである場合、受信先ＡＩＤフィールド５２４６の値は２０４８に設定される。４ビットＦＣＳ ５２４８は全ＳＩＧＮＡＬ１およびＳＩＧＮＡＬ２フィールドにわたって計算される。６ビットテール５２５０は畳み込み符号化に先立って加えられる。
本実施例において、ＳＴＡは、チャネルにアクセスするためにスロット付アロハを用いるかもしれない、また、ＦＲＡＣＨで要求メッセージを送るかもしれない。ＡＰによって受信が成功した場合、ＡＰは、要求しているＳＴＡに、後続のスケジューリングされたアクセス期間内にスケジューリングされたＴＸＯＰを提供する。現在のスケジューリングされたアクセス期間に対するＦＲＡＣＨスロットの数はＳＣＨＥＤメッセージ、Ｎ＿ＦＲＡＣＨ、で示される。
また、ＳＴＡは可変Ｂ＿ＦＲＡＣＨを保持するかもしれない。ＦＲＡＣＨでの送信信号に続き、ＳＴＡがＡＰからＴＸＯＰ割当を受信する場合、ＳＴＡはＢ＿ＦＲＡＣＨをリセットする。ＡＰからのＳＣＨＥＤ送信信号の予め定めた数、ＦＲＡＣＨ ＲＥＳＰＯＮＳＥ、の範囲内のＴＸＯＰ割当をＳＴＡが受信しない場合、Ｂ＿ＦＲＡＣＨは最大値７まで１ずつ増加される。パラメータＦＲＡＣＨ ＲＥＳＰＯＮＳＥはビーコンのＡＣＦ要素に含まれる。いずれのＦＲＡＣＨの間でも、ＳＴＡは確率（Ｎ＿ＦＲＡＣＨ）−１＊２−Ｂ＿ＦＲＡＣＨでＦＲＡＣＨスロットを選ぶ。
ＦＲＡＣＨの期間がＡＰによってスケジューリングされない場合、ＭＩＭＯ ＳＴＡはＳＣＡＰの間の保護された競合期間にＥＤＣＡ規則を用いて競合するかもしれない。
当業者は情報および信号が種々の異なる技術と方法のいずれかを用いて表されるかもしれないことを理解しているだろう。例えば、上の記述中に参照されたかもしれないデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁気粒子、光学場もしくは光学粒子、またはそれらのいずれかの組合わせで表されるかもしれない。
当業者は、ここに開示された実施例に関して説明された種々の例示的論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組合わせとして実施されるかもしれないことをさらに認識するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの交換可能性を明確に示すために、種々の例示的部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上ではそれらの機能性の点から一般的に説明した。そのような機能性がハードウェアとして、またはソフトウェアとして実施されるかは、システム全体に課せられた特定用途および設計上の制約による。当業者は説明された機能性を各特定用途のために異なる方法で実施するかもしれないが、そのような実施決定は本発明の範囲からの逸脱を生じると解釈されるべきではない。
ここに開示された実施例に関して説明した種々の例示的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向ＩＣ（ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、他のプログラム可能論理回路、個別ゲートもしくはトランジスタ論理回路、個別ハードウェア部品、またはここに説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせによって、実施もしくは実行されるかもしれない。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであるかもしれないが、代替的に、プロセッサは、任意の通常のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であるかもしれない。プロセッサは、計算装置の組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実施されるかもしれない。
ここに開示された実施例に関して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェア、プロセッサで実行されるソフトウェアモジュール、またはその２つの組合せで具体化されるかもしれない。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、可搬形ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当業者に周知の任意の他の形式の記憶媒体、にあるかもしれない。代表的記憶媒体は、プロセッサに接続され、プロセッサが記憶媒体から情報の読み出し、記憶媒体へ情報の書き込みができるようにする。代替的には、記憶媒体はプロセッサに組み込まれているかもしれない。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣにあるかもしれない。ＡＳＩＣはユーザ端末にあるかもしれない。代替的には、プロセッサおよび記憶媒体は個別部品としてユーザ端末内にあるかもしれない。
見出しは、参照のため、および種々の節を見つける際の助けとなるためにここに含まれる。これらの見出しは、それに関して説明した概念の範囲を制限するように意図されていない。そのような概念は明細書全体を通して適用可能であるかもしれない。
開示された実施例のこれまでの説明は、当業者が本発明を製造しまたは使用することができるように提供されている。これらの実施例への種々の変更は当業者に容易に明白となるだろう。また、ここに記述した一般的原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく、他の実施例に適用されるかもしれない。したがって、本発明は、ここに示した実施例に制限することを意図されておらず、ここに開示した原理および新規な機能に矛盾しない最も広い範囲と一致するということである。
Claims (12)
- 複数の遠隔局に対して複数の送信機会（ＴＸＯＰ）を含む単一のスケジューリング・メッセージを送り、前記複数のＴＸＯＰは、送信元が同じである連続するＴＸＯＰ間にギャップがないようにスケジューリングされ、
前記スケジューリング・メッセージ内の複数のＴＸＯＰにしたがって、アクセス・ポイントおよび前記複数の遠隔局間でデータのフレームを交換することを含む、データ伝送方法。 - パイロットを送り、
複数の遠隔局に対して複数の送信機会（ＴＸＯＰ）を含む単一のスケジューリング・メッセージを送り、前記複数のＴＸＯＰは、送信元が同じである連続するＴＸＯＰ間にギャップがないようにスケジューリングされ、
前記スケジューリング・メッセージ内の複数のＴＸＯＰにしたがって、アクセス・ポイントおよび前記複数の遠隔局間でデータのフレームを交換することを含む、時分割デュープレックス化（ＴＤＤ）データ伝送方法。 - 前記フレームを交換することは、前記スケジューリング・メッセージに従って前記複数の遠隔局から０以上のフレームを受信することを含む請求項２のＴＤＤデータ伝送方法。
- ０以上のフレームが、前記スケジューリング・メッセージにしたがって前記複数の遠隔局の少なくとも２つの間で交換される、請求項２のＴＤＤデータ伝送方法。
- 前記スケジューリング・メッセージにしたがって０以上のラングムアクセス・セグメントを受信することをさらに含む、請求項２のＴＤＤデータ伝送方法。
- 共有の媒体にデータを送信および受信するように操作可能な装置であって、
各メッセージがそれぞれ遠隔局からの伝送用データの表示を含む、複数の遠隔局からのメッセージを受信する受信機と、
前記複数の遠隔局に対して複数の送信機会（ＴＸＯＰ）を含む単一のスケジューリング・メッセージを送信し、各ＴＸＯＰが前記共有の媒体に伝送するために、前記複数の遠隔局に対して送信時間および送信持続を含み、前記スケジューリング・メッセージが１つ以上の受信されたメッセージに応じて生成される送信機と、
を含み、
前記複数のＴＸＯＰは、送信元が同じである連続するＴＸＯＰ間にギャップがないようにスケジューリングされている、装置。 - 複数の遠隔局に対する複数の送信機会（ＴＸＯＰ）を含むスケジューリング・メッセージを受信する受信機と、前記複数のＴＸＯＰは、送信元が同じである連続するＴＸＯＰ間にギャップがないようにスケジューリングされ、
前記スケジューリング・メッセージから遠隔局に対する少なくとも１つのＴＸＯＰを決定し、前記遠隔局に対する前記少なくとも１つのＴＸＯＰの間、前記遠隔局と少なくとも１つのデータのフレームを交換するプロセッサと、
を含む装置。 - パイロットを送信する手段と、
複数の遠隔局に対して複数の送信機会（ＴＸＯＰ）を含むスケジューリング・メッセージを送信する手段と、前記複数のＴＸＯＰは、送信元が同じである連続するＴＸＯＰ間にギャップがないようにスケジューリングされ、
前記スケジューリング・メッセージ内の複数のＴＸＯＰにしたがって、アクセス・ポイント及び前記複数の遠隔局間でデータのフレームを交換する手段と、を含む装置。 - パイロットを送信し、
複数の遠隔局に対して複数の送信機会（ＴＸＯＰ）を含むスケジューリング・メッセージを送信し、前記複数のＴＸＯＰは、送信元が同じである連続するＴＸＯＰ間にギャップがないようにスケジューリングされ、
前記スケジューリング・メッセージ内の複数のＴＸＯＰにしたがって、アクセス・ポイント及び前記複数の遠隔局間でデータのフレームを交換することを含む方法。 - 前記フレームを交換することが、前記アクセス・ポイントから前記複数の遠隔局の１つ以上に１つ以上のフレームを送信することを含む、請求項９の方法。
- 前記フレームを交換することが、前記複数の遠隔局の１つ以上から１つ以上のフレームを受信することを含む、請求項９の方法。
- １つ以上のフレームが前記スケジューリング・メッセージにしたがって、第1の遠隔局から第2の遠隔局に送信される請求項９の方法。
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