JP5695183B2 - 無線通信システム及びその無線通信方法並びに無線ステーション - Google Patents

Description

本発明は、無線ネットワークに関し、より詳しくは、複数の受信ステーションに複数のダウンリンクトラフィックストリームを同時に送信するために複数のアンテナが用いられる無線ネットワークに関する。

無線ステーション間の協力送信を行うための協力関数（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いる一般的な無線ネットワークにおいて、協力関数は、コーディネーターとして機能する無線アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）のような無線ステーションのうちの１つとして実現される。
無線ステーションは、セクタアンテナ及びビームフォーミングアンテナアレイを用いる指向性送信によって通信する。コーディネーターは全ての方向に（例えば、３６０度範囲）全ての無線ステーションへ放送するための全方向送信を用いてもよい。

また、コーディネーターは、全方向ではない、広い範囲における放送を行うための準−全方向（ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）送信を用いてもよい。
ＩＥＥＥ８０１．１１標準のような多くの無線領域ネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ；ＷＬＡＮｓ）において、コーディネーターは特定アプリケーションのためのサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＱｏＳ）をサポートするための無線通信媒体への無競合（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｆｒｅｅ）アクセスを提供するインフラストラクチャー（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）モードで用いられる。

本発明の実施形態では、マルチユーザ送信機会を用いる無線ネットワークにおける無線通信を提供する。

本発明の一実施態様によれば、無線通信媒体を通した複数の無線受信ステーションに送信するための無線送信ステーションにアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するステップを含む。
通信媒体へのアクセスは、無線通信媒体にアクセスするための競合を含む。
送信機会区間における成功的な競合によって送信機会区間に、無線通信媒体によって送信ステーションから１つ以上のプライマリデスティネーション（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）無線受信ステーションにプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックが送信される。

本発明の一実施態様によれば、１つ以上のセカンダリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）アクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックは、無線通信媒体によって空間ストリームの１つ以上のセットを介して送信ステーションから１つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションに同時に送信される。プライマリアクセスカテゴリーの送信機会制限が到達しない場合、複数のフレーム送信が行われてもよい。

本発明に係る無線通信システム及びその無線通信方法並びに無線ステーションによれば、マルチユーザ送信機会（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ；ＭＵ−ＴＸＯＰ）（すなわち、共有された送信機会区間）の間に複数の無線受信ステーションに同時に複数のダウンリンクトラフィックストリームをサポートする無線ネットワークのような無線通信システムのためのＭＵ−ＴＸＯＰメカニズムを提供することにより、アクセスカテゴリーが送信機会区間の共有を許容することによって、アクセスカテゴリー間の競合を解決し得る。

マルチユーザマルチ入出力通信のためのマルチユーザ送信機会を実現する無線システムのブロックダイアグラムの例を示す図である。 （ａ）は、無線通信媒体によってＭＵ−ＴＸＯＰ間複数のデスティネーションステーションへの同時的なフレームを送信するためのアクセスポイントステーションにおけるアクセスカテゴリーシナリオの例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に対応するフレーム交換シーケンスのタイミングダイヤグラムの例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＭＵ−ＭＩＭＯ通信のためのＭＵ−ＴＸＯＰを実現する無線システムのダイヤグラムの例を示す図である。 ＭＵ−ＭＩＭＯ通信のためのＭＵ−ＴＸＯＰにおける送信シーケンス及び無線チャネルアクセスのタイミングダイヤグラムの例を示す図である。 ＭＵ−ＭＩＭＯを実現する無線システムにおけるＭＵ−ＴＸＯＰを用いるフレーム交換プロセスのフローチャートの例を示す図である。 図４に示すプロセスに係るＭＵ−ＭＩＭＯ通信のためのＭＵ−ＴＸＯＰにおける送信シーケンス及び無線チャネルアクセスのタイミングダイヤグラムの例を示す図である。 本発明の実施形態を実現するために有効なコンピュータシステムを含む情報処理システムを示す故レベルブロックダイアグラムの例を示す図である。

本発明の実施形態は、無線通信媒体によってマルチユーザ送信機会の間に複数の無線受信ステーションに複数のダウンリンク空間ストリームを同時に送信するシステム及び方法を提供する。

一般的にコーディネーターがない場合、無線通信（例えば、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）チャネル）への無競合アクセスは、通信媒体の使用に対するネゴシエーションのためのネットワーク内の無線ステーション間の情報交換又は告知を用いて実現され得る。
例えば、ＩＥＥＥ８０１．１１ｅの競争基盤チャネルアクセス（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ；ＥＤＣＡ）は、告知又は情報交換を用いる特定アプリケーションをサポートするためのサービス品質を提供する。ＥＤＣＡは、４個のアクセスカテゴリー（Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ；ＡＣ）を定義し、特定データのトラフィックが通信媒体のための競合を行うために高い優先度パラメータを用いるというサービスの差を紹介する。

さらに、フレームの構造は、送信ステーション及び受信ステーションのような無線ステーション間のデータ送信に用いられる。
一例として、メディアアクセスコントロール（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）レイヤ及び物理的（ｐｈｙｓｉｃａｌ；ＰＨＹ）レイヤのフレーム構造は送信ステーションで用いられてもよい。

ＭＡＣレイヤは、ＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＭＰＤＵ）を構成しているため、ＭＡＣサービスデータユニット（ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＭＳＤＵ）を受信し、ＭＳＤＵにＭＡＣヘッダを添付する。ＭＡＣヘッダは、ソースアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＳＡ）及びデスティネーションアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＤＡ）のような情報を含む。

ＭＰＤＵは、ＰＨＹサービスデータユニット（ＰＨＹ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＰＳＤＵ）の一部分として、ＰＨＹプロトコルデータユニット（ＰＨＹ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；ＰＰＤＵ）を構成するためのＰＨＹヘッダ（すなわち、ＰＨＹプリアンブル）を添付するために送信機のＰＨＹレイヤに送信される。ＰＨＹヘッダは、コーディング／変調方式を含む送信方式を決定するためのパラメータを含む。
ＰＨＹレイヤは、無線リンクを介してデータビットを送信するための送信ハードウェアを含む。送信ステーションから受信ステーションにフレームを送信する前に、プリアンブルがＰＰＤＵに添付される。プリアンブルは、チャネル推定及び同期化情報を含んでもよい。

ＥＤＣＡは、送信機会（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ；ＴＸＯＰｓ）の競合を許容する。
ＴＸＯＰは、ＱｏＳ無線ステーション（ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ）が無線媒体（例えば、無線チャネル）上のフレームの送信を開始するときの時間区間である。ＴＸＯＰは、コーディネーターによって無線ステーションに割り当てられてもよく、そうではない場合に無線ステーションは、無線チャネルのための成功的な競合によってＴＸＯＰを取得することができる。

通常、ＩＥＥＥ８０２．１１の標準に定義された単一ユーザＴＸＯＰ（ｓｉｎｇｌｅ ｕｓｅｒ ＴＸＯＰ；ＳＵ−ＴＸＯＰ）は、ＡＣごとに用いられる。ステーションによって取得されるＳＵ−ＴＸＯＰは、ＳＵ−ＴＸＯＰ区間の間に遊休（ｉｄｌｅ）するために、ＴＸＯＰのための競合に用いられる特定ＡＣのためのネットワーク割当ベクトル（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ；ＮＡＶ）タイマーを設定するだけである。

同一のステーションの他のＡＣのためのＮＡＶは、ビジー（ｂｕｓｙ）と設定される。
ＮＡＶは、各ステーションによって保持されるカウンタで、チャネルが再び自由になるまで経過する時間である。したがって、ステーションは、ＮＡＶがゼロになるまで送信することができない。

ＥＤＣＡ ＴＸＯＰは、ＥＤＣＡＦがフレーム交換シーケンスを開始することを決定する場合、競争基盤チャネルアクセス関数（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ＥＤＣＡＦ）に承認される。ＥＤＣＡ ＳＵ−ＴＸＯＰの間に無線ステーションは同一のＡＣ内のＭＡＣマネジメントプロトコルデータユニット（ＭＡＣ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔｓ；ＭＭＰＤＵｓ）及び／またはＭＳＤＵを送信するための複数のフレーム交換シーケンスを開始してもよい。

互いに異なるＡＣに属するフレーム間の内部的な競合は、ただ１つのＡＣがＴＸＯＰのための内部的な競争から勝利することを許容する。
本発明の実施形態は、マルチユーザ送信機会（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ；ＭＵ−ＴＸＯＰ）（すなわち、共有された送信機会区間）の間に複数の無線受信ステーションに同時に複数のダウンリンクトラフィックストリームをサポートする無線ネットワークのような無線通信システムのためのＭＵ−ＴＸＯＰメカニズムを提供する。本発明の一実施形態によれば、アクセスカテゴリーが送信機会区間の共有を許容することによって、アクセスカテゴリー間の競合を解決し得る。

本発明の一実施形態によれば、データブロックは、無線媒体を通した複数の無線受信ステーションへの送信のための無線送信ステーションに保持される。
データブロックは、データブロックのアクセスカテゴリーにより組織化される。
アクセスカテゴリーは、データブロックに互いに異なる送信優先度を割り当てる。
送信ステーションの各ＡＣのＥＤＣＡＦは、送信優先度及びバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）タイマー値に基づいて無線媒体にアクセスするために競合する。

本発明の一実施形態において、アクセスカテゴリーはＴＸＯＰが共有された場合、２つのクラス（すなわち、プライマリ（ｐｒｉｍａｒｙ）ＡＣ及びセカンダリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）ＡＣ）に分類される。デスティネーション無線ステーションは、プライマリデスティネーション及びセカンダリーデスティネーションの２つのクラスに分類される。送信機会のための競合の場合、バッファされたデータを有する全てのＡＣの組み合わせではない、プライマリＡＣのＥＤＣＡパラメータまたは最も高い優先度ＡＣのＥＤＣＡパラメータのみが用いられる。

送信機会区間における成功的な競合によって送信機会区間の間に、プライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックは、無線通信媒体を通した空間ストリームの１つ以上のセットによって送信ステーションから１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信ステーションに送信される。同時に、１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックは、無線通信媒体を通した空間ストリームの１つ以上の他のセットによって送信ステーションから１つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションに送信される。
プライマリＡＣのＴＸＯＰ制限が到達していない場合は複数のフレーム送信が可能である。

プライマリＡＣは、外部的及び内部的な競争の後にチャネルアクセスのためのＴＸＯＰで勝利したＡＣを含む。
全ての瞬間で１つのプライマリＡＣのみが存在してもよい。
セカンダリーＡＣは、同時的に送信するためＴＸＯＰで勝利できなかったが、プライマリＡＣによって取得されるＴＸＯＰを共有することを希望するＡＣを含む。
全ての瞬間で複数のセカンダリーＡＣが存在してもよい。

プライマリデスティネーションは、プライマリＡＣに属するフレームによってターゲッティングされるデスティネーションを含む。
全ての瞬間で１つ以上のプライマリデスティネーションが存在してもよい。セカンダリーデスティネーションは、セカンダリーＡＣに属するフレームによってターゲッティングされるデスティネーションを含む。全ての瞬間で１つ以上のセカンダリーデスティネーションが存在してもよい。

本発明の一実施形態によれば、アクセスカテゴリー間の内部的な競合は、セカンダリーＡＣがＴＸＯＰの共有を許容することによって解決される。
ＴＸＯＰの共有ができない場合、セカンダリーＡＣはバックオフをインボーク（ｉｎｖｏｋｅ）する。

本発明の実施形態が提供する無線通信システムにおける無線通信方法は、無線通信媒体によって送信ステーションから送信されるデータブロック（データブロックは、プライマリ及びセカンダリーアクセスカテゴリーに基づいて組織化される）を受信するステップと、受信されたデータブロックから、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロックを抽出するステップと、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロックを処理するステップとを含む。

本発明の一実施形態によれば、データブロックは、送信優先度順にプライマリ及びセカンダリーアクセスカテゴリーに組織化され、送信ステーションは、マルチ入出力無線ステーションを含んでもよい。

本発明の一実施形態によれば、各データブロックは、受信ステーションのアドレスを含むパケットを含み、無線通信方法は、受信ステーションの対応するパケットを受信した後に承認を送信するステップとをさらに含んでもよい。
本発明の実施形態が提供する無線通信システムにおける無線通信方法は、無線通信媒体によって送信ステーションから送信されるデータブロック（データブロックは、プライマリ及びセカンダリーアクセスカテゴリーに基づいて組織化される）を受信するステップと、受信されたデータブロックから、セカンダリーアクセスカテゴリーのデータブロックを抽出するステップと、セカンダリーアクセスカテゴリーのデータブロックを処理するステップとを含む。

本発明の実施形態が提供する無線通信システムにおける無線通信方法は、無線通信媒体によって送信ステーションから送信されるデータブロック（データブロックは、プライマリ及びセカンダリーアクセスカテゴリーに基づいて組織化される）を受信するステップと、受信されたデータブロックから、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロック及びセカンダリーアクセスカテゴリーのデータブロックを抽出するステップと、プライマリアクセスカテゴリー及びセカンダリーアクセスカテゴリーの抽出されたデータブロックを処理するステップとを含む。
ここで、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロック及びセカンダリーアクセスカテゴリーのデータブロックは、ＭＵ−ＴＸＯＰ区間内の互いに異なる時間で受信されることができる。

図１は、無線ネットワーク１０の例を示す図である。
無線ネットワークは、複数の無線ステーションを含む無線ローカル領域ネットワークを含む。
ＡＰステーション１１（すなわち、ＳＴＡ−Ａ）は、ＰＨＹレイヤ１４及びＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰモジュール１６（すなわち、チャネルアクセスモジュール）を実現するＭＡＣレイヤ１２を有するアクセスポイント（ＡＰ）を含む。

ＡＰステーション１１の複数の他のＡＣにおけるデータフレーム（すなわち、パケット）の数個のトラフィックストリーム（または、キュー（ｑｕｅｕｅｓ））は、デスティネーション無線ステーションの複数の無線受信ステーション１３（すなわち、ＳＴＡ−Ｂ、ＳＴＡ−Ｃ及びＳＴＡ−Ｄ）に送信するためのものである。無線受信ステーション１３のそれぞれは、ＭＡＣレイヤ１３Ｍ及びＰＨＹレイヤ１３Ｐを含む。

このような例において、無線受信ステーション１３のそれぞれに送信するためのＡＰステーション１１のＡＣ０、ＡＣ１、及びＡＣ２の互いに異なる３種類のアクセスカテゴリー（ＡＣ）におけるデータフレーム（すなわち、パケット）の３つのトラフィックストリーム（または、キュー）が存在する。ＡＣ０はプライマリＡＣであり、ＡＣ１及びＡＣ２はセカンダリーＡＣである。

本発明の一実施形態に係るＭＵ−ＴＸＯＰは、ＥＤＣＡだけではなく、ＨＣＣＡ（Ｈｙｂｒｉｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）においても有効である。
ここで、説明した実施形態は、ＥＤＣＡのためのものである。ここで、ＭＵ−ＴＸＯＰは、図１に示すＡＰステーション１１のようなＭＵ−ＭＩＭＯ無線ステーションに割り当てられる。

本発明の一実施形態において、ＭＵ−ＴＸＯＰモジュール１６は、３つのモードを実現する。第１モードは、ＥＤＣＡ規則が無線通信媒体（例えば、ＲＦチャネル）へのアクセスを許容する場合に発生するＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰの開始を含む。
第２モードは、ＥＤＣＡＦ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）がＴＸＯＰを承認された後に発生するＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰの共有を含む。
第３モードは、ＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰにおける複数のフレーム送信を含み、複数のフレーム送信は、ＥＤＣＡＦが無線受信ステーション１３から複数のブロック承認（ｂｌｏｃｋ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ；ＢＡ）を受信するようなフレーム交換シーケンスの完了に応じて無線通信媒体にアクセスする権利を保有する場合に発生する。

このようなＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰモードの３つの例を下記で詳細に説明する。
本発明の一実施形態において、ＭＵ−ＴＸＯＰの開始は、ＥＤＣＡ規則が無線通信媒体へのアクセスを許容する場合に発生する。

スケジューリングのような送信決定に影響を与える他の要素が存在するにも関わらず、一般にＡＰステーション１１の対象ＡＣのＥＤＣＡＦは、下記の条件が全て満足する場合に無線通信媒体にアクセスすることが許容される。
（１）バックオフスロットバウンダリー（ｂｏｕｎｄａｒｙ）が到達した場合に対象ＡＣのバックオフタイマーがゼロにカウントダウンされ、
（２）対象ＡＣが他のＡＣよりも高い優先度を有し、
（３）対象ＡＣが送信のためにバッファされたデータ

他のＳＴＡとの外部的な競争及び同一のＳＴＡ内における他のＡＣとの内部的な競争の全てにおいて勝利した後、ＡＣが無線通信媒体にアクセス許容された場合、該当ＡＣはプライマリＡＣとなる。
ＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰは、該当ＡＣのＥＤＣＡＦに承認される。他のＡＣはセカンダリーＡＣになり、取得されたＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰを共有してもよい。

本発明の一実施形態によれば、無線通信媒体（例えば、ラジオフリークエンシー無線チャネル）にアクセスするための送信機会での他のステーションとの競合において、ＡＰステーション１１が用いる規則は従来のＩＥＥＥ８０２．１１の無線通信規格の場合のように保持される。
ＡＰステーション１１の各ＡＣは、無線チャネルを接続するための競合のため、例えば、ＡＩＦＳ［ＡＣ］のようなＡＣのＥＤＣＡパラメータのセットを用いる。

ＡＰステーション１１は、最も高い優先度を有するＡＣが同時的に送信するためのＴＸＯＰを共有できるにもかかわらず、ＴＸＯＰを競合するために最も高い優先度を有するＡＣが常に用いられることはない。そうでなければ、ＴＸＯＰを競合するための最も高い優先度のＡＣを用いるＡＰステーション１１の態度は、ＥＤＣＡアクセスの規則の公平性を破壊するものであり、他のｎｏｎ−ＡＰステーション（無線受信ステーション１３のような）は送信のためにより少ない機会及びより少ない時間を有することになる。

本発明の一実施形態において、ＡＰステーション１１におけるＡＣ（例えばＡＣ０、ＡＣ１及びＡＣ２）は、プライマリＡＣ及びセカンダリーＡＣの２種類のクラスに分類されてもよい。
プライマリＡＣは、複数の無線ステーション（ＳＴＡｓ）間の外部的な競争及びＡＰステーション１１における複数のＡＣ間の内部的な競争で全て勝利したＡＣである。

最も高い優先度を有するＡＣがプライマリＡＣになり得る良い機会を有するにも関わらず、プライマリＡＣが常に最も高い優先度を有するＡＣ（例えば、図１に示すＡＣ０）であることはない。
プライマリＡＣは、ＭＵ−ＴＸＯＰの「アクチュアルホルダ（ａｃｔｕａｌ ｈｏｌｄｅｒ）」である。

セカンダリーＡＣは、ＡＰステーション１１の残りのＡＣ（例えば、ＡＣ１及びＡＣ２）を含む。
セカンダリーＡＣのフレームは、無線チャネルを介してＡＰステーション１１から複数の無線受信ステーション１３に根本的且つ同時的に送信するために、プライマリＡＣのフレームと共にＭＵ−ＴＸＯＰを共有する。

ＡＰステーション１１におけるプライマリＡＣのフレームによってターゲッティングされる無線受信ステーション１３は、プライマリデスティネーション無線ステーションに定義される。
もし、プライマリＡＣのフレームが１つ以上のデスティネーション無線ステーションをターゲットする場合、複数のプライマリデスティネーション無線ステーションが存在してもよい。

セカンダリーＡＣのフレームによってターゲッティングされる無線受信ステーション１３は、セカンダリーデスティネーション無線ステーションに定義される。
プライマリＡＣのフレーム及び１つ以上のセカンダリーＡＣのフレームが同一のデスティネーション無線ステーションをターゲットする場合、該当のデスティネーション無線ステーションは依然としてプライマリデスティネーション無線ステーションであり、セカンダリーＡＣのフレームは必ずプライマリＡＣのフレームに譲歩（ｙｉｅｌｄ）しなければならない。

本発明の一実施形態によれば、ＭＵ−ＴＸＯＰの共有は、セカンダリーＡＣがＡＰステーション１１のプライマリＡＣによって取得されるＴＸＯＰ区間でセカンダリーＡＣのデータフレームは送信することを許容する。

本発明の一実施形態において、このような共有は下記の条件が満足する場合である。
（１）複数のＳＴＡのためのフレームが存在する場合
（２）ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）ＭＵ−ＭＩＭＯ送信が可能な場合

もし、プライマリＡＣ及び１つ以上のＡＣが同一のデスティネーションＳＴＡをターゲットにするフレームを有する場合、ＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯの送信は可能ではない。
このような場合、従来におけるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準のような単一ユーザＭＩＭＯがＡＰステーション１１におけるプライマリＡＣのデータ送信に用いられてもよく、セカンダリーＡＣはＴＸＯＰを共有することはできない。

（３）ＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ送信が適切な場合
特定の場合に、前述した条件（１）及び条件（２）が満足されても、ＭＵ−ＭＩＭＯプロトコルを用いてＭＵ−ＴＸＯＰを共有することが適切ではない場合もある。例えば、ＡＰステーション１１におけるプライマリ及びセカンダリーＡＣの全てによってターゲッティングされる２以上の無線受信ステーション１３が互いに空間的に極めて近い場合（すなわち、ステーションが潜在的なＲＦ干渉に露出される場合）は、ＳＵ−ＭＩＭＯがＡＰステーション１１においてより適切な送信プロトコルである。

本発明の一実施形態において、ＭＵ−ＴＸＯＰを共有することは無線受信ステーション１３のグルーピングによって行われる。
プライマリデスティネーション無線受信ステーションは、１つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションと共にグルーピングされる。
ＡＰステーション１１のＭＡＣレイヤ１２は、１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信ステーションを１つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションと様々な方法をもってグルーピングしてもよい。

１つの実現例として、グループＩＤ（ＧｒｏｕｐＩＤ）は、デスティネーション無線受信ステーションの選択されたグループに割り当てられてもよく、これを識別するために用いられてもよい。
選択されたグループの各無線ステーションは、データフレームの正しい受信のためにデータを送信する前にグループ定義の知識（すなわち、ＧｒｏｕｐＩＤ）を有する。
セカンダリーデスティネーション無線受信ステーションが選択されれば、ＡＰステーション１１の該当するセカンダリーＡＣは同時的な送信を許容するために無線チャネルを遊休（ｉｄｌｅ）として扱う。

ＴＸＯＰのためのＡＰステーション１１におけるＡＣ間の内部的な競合は、セカンダリーＡＣがプライマリＡＣの同一ＴＸＯＰで送信することを許容することで解決され得る。
しかし、特定ケースで同時に送信できない場合もある。
このようなケースの１つとして、互いに異なるＡＣのフレームは、同一のデスティネーション無線受信ステーションに送信する。

他のケースとして、ＡＰステーション１１でセカンダリーＡＣの送信時間は、プライマリＡＣの送信時間よりも長いこともある。
ここで、セカンダリーＡＣは、本来の意図とは関係なくフレームを解体する。
もちろん、フレームを解体することが可能ではない場合もある。このようなケースで、送信のためにセカンダリーＡＣによって取られた追加的な時間は、ＷＬＡＮの基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ）において他のステーションに不公平を招く。

ＡＰステーション１１で平行的（すなわち、同時的）に送信できない場合、低い優先度のＡＣは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準のようにバックオフしてもよい。
低い優先度のＡＣがバックオフした後、プライマリＡＣは、プライマリＡＣを送信するためにＳＵ−ＭＩＭＯの使用を選択してもよい。

本発明の一実施形態において、図１におけるＡＰステーション１１のスケジュールラ１８は、どのようなデータフレーム１５（すなわち、ブロック）が複数の受信ステーションに送信されるかを決定する。
ここで、ブロックはＱｏＳ規則に基づいてアクセスカテゴリーに組織化され、これによってキュー（ｑｕｅｕｅ）にアレンジされる。マネジャー１９は、送信機会での競合のために用いられるプライマリＡＣを決定する。

図２は、ＡＰステーション１１の互いに異なるＡＣのデータフレームがＭＵ−ＴＸＯＰを共有するという例を示す図である。
図２（ａ）において、ＡＣ＿ＶＩは、無線送信のためのメモリバッファにおけるＭＳＤＵフレーム１５（例えば、ＡＣ＿ＶＩ１及びＡＣ＿ＶＩ２）の２セットを有するプライマリＡＣであると仮定する。

ＡＣ＿ＶＩ１は、デスティネーションステーションＳＴＡ−Ｂのためのものであり、ＡＣ＿ＶＩ２は、デスティネーションステーションＳＴＡ−Ｄのためのものである。
この場合、ＳＴＡ−Ｂ及びＳＴＡ−Ｄの全てがプライマリデスティネーションである。
ＡＣ＿ＶＯ及びＡＣ＿ＢＥは、セカンダリーＡＣであり、デスティネーションＳＴＡ−Ｃはセカンダリーデスティネーションである。

さらに、ＡＣ＿ＶＯは、送信のためのＭＳＤＵフレームの２セット（すなわち、デスティネーションＳＴＡ−Ｄに送信するため最初のセットであるＡＣ＿ＶＯ１及びデスティネーションＳＴＡ−Ｃに送信するための２番目のセットであるＡＣ＿ＶＯ２）を有する。
そして、ＡＣ＿ＢＥは、ＭＳＤＵフレームの２セット（すなわち、デスティネーションＳＴＡ−Ｃに送信するため最初のセットであるＡＣ＿ＢＥ１、及びデスティネーションＳＴＡ−Ｄに送信するための２番目のセットであるＡＣ＿ＢＥ２）を有する。
残っているＡＣ＿ＢＫは、送信するフレームを有しない。

図２（ｂ）は、フレーム交換シーケンスにおいて、上述した無線通信チャネルを介して共有されたＭＵ−ＴＸＯＰを用いるＡＰステーション１１のプライマリ及びセカンダリーＡＣから無線受信ステーション１３へのＭＳＤＵフレームに対応する送信プロセス２０を示す。
無線受信ステーション１３は、無線通信媒体によって応答フレーム（例えば、承認フレーム）をＡＰステーション１１にフィードバックする。
ＡＰステーション１１のメモリバッファのＭＳＤＵフレーム１５は、１つのダウンリンクフェーズ（ｐｈａｓｅ）で送信される複数のＡ−ＭＰＤＵに集積されるか、解体される。

本発明の一実施形態によれば、ＭＵ−ＴＸＯＰがＡＰステーション１１に承認された場合、無線受信ステーション１３とのフレーム交換シーケンスで、ＡＰステーション１１の互いに異なるＡＣに関連するフレームは、無線受信ステーション１３にダウンリンク送信するためのＭＵ−ＴＸＯＰを共有する。
ここで、全ての送信は、無線通信媒体を通した互いに異なる空間ストリームを介して同時に行われる。

したがって、ＭＵ−ＴＸＯＰは、空間ストリームの複数のセット（各セットは１つのデスティネーションステーションをターゲットとする）間に共有される。
ここで、空間ストリームは、ＡＰステーション１１から複数の無線受信ステーション１３にダウンリンク送信するための複数のＡＣに属してもよい。ＳＵ−ＴＸＯＰとは異なって、プライマリＡＣに属するデータフレームと共に送信されるように、スケジューリングされたセカンダリーＡＣに属するデータフレームはＡＰステーション１１での送信のための同じＴＸＯＰを用いる。

図１に示す無線ネットワーク１０の例として、ＭＵ−ＴＸＯＰの間、ＡＰステーション１１における互いに異なるＡＣ（すなわち、ＡＣ０、ＡＣ１及びＡＣ２）に属する複数のトラフィック／送信ストリーム／経路は、複数の無線ストリーム／経路（すなわち、経路１、経路２及び経路３）を介して無線受信ステーション１３（すなわち、ＳＴＡ−Ｂ、ＳＴＡ−Ｃ及びＳＴＡ−Ｄ）に無線通信媒体によって同時に送信される。

ＡＰステーション１１は、無線通信媒体によって無線受信ステーション１３に複数のアンテナ１７を通した同時的な無線送信のためにＡＰステーションのＰＨＹレイヤ１４でＭＵ−ＭＩＭＯを実現する。

本発明の一実施形態において、ＡＰステーション１１のＭＡＣレイヤ１２のＭＵ−ＴＸＯＰモジュール１６は、プロトコル、ハードウェア及び／またはソフトウェアの実現を含む。
ここで、この実現は、無線通信媒体を通した無線受信ステーション１３にＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ無線通信をサポートする。
無線ネットワーク１０において、ＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ無線通信は、ＡＰステーション１１のような送信ステーションが無線通信媒体を通した指向性送信を用いて互いに異なる無線受信ステーション１３に複数のトラフィックストリームを介してＡＣ０、ＡＣ１及びＡＣ２におけるフレーム１５を同時に送信するためのＭＵ−ＴＸＯＰを取得することを許容する。

本発明の一実施形態において、ビームフォーミングを用いるマルチユーザ指向性送信は、ＡＰステーション１１及び各無線受信ステーション１３（すなわち、ＳＴＡ−Ｂ、ＳＴＡ−Ｃ及びＳＴＡ−Ｄ）の間で用いられる。
ビームステアリング（ｂｅａｍ−ｓｔｅｅｒｅｄ）無線信号は、指向性ビーム（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｂｅａｍ）信号を含み、各指向性ビーム（すなわち、経路）はメインローブ及びサイドローブを含む。

本発明の一実施形態において、ＴＸＯＰデュレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ；継続時間）は、プライマリＡＣのＴＸＯＰ制限によって決定される。
各ＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵにおける少なくとも１つの空間ストリームセットは、プライマリＡＣに対応するＭＳＤＵのみを含む。
ここで、ストリームセットは、１つの受信ステーションによって受信されるように意図されたＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵの空間ストリームのグループに定義される。
ＰＰＤＵは、物理層コンバーゼンスプロシージャ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＰＬＣＰ）プロトコルデータユニットを示す。

図３は、ＭＵ−ＴＸＯＰの間に無線通信媒体を通したそれぞれの指向性送信によって、ＡＰステーション１１（すなわち、ＳＴＡ−Ａ）から無線受信ステーション１３（すなわち、ＳＴＡ−Ｂ、ＳＴＡ−Ｃ及びＳＴＡ−Ｄ）にフレームＢ、Ｃ及びＤ ＭＵ−ＭＩＭＯを送信することを含む無線ネットワーク１０におけるダウンリンク送信の例を示す図である。

図４は、図３に示す通信のためのタイミングダイヤグラム２５を示す図である。
ここで、ダウンリンクフェーズにおけるＭＵ−ＴＸＯＰの間に、ＡＰステーション１１は、セットフレームＢ、Ｃ及びＤのそれぞれを無線受信ステーション１３に同時的に指向性のあるよう送信する。
セットフレームＢ、Ｃ及びＤのそれぞれは具体的なデスティネーション受信ステーションアドレス（ＲＡ）を含む。
アップリンクフェーズで、無線受信ステーション１３のそれぞれは、無線通信媒体によって予め決定されたスケジュールを用いて順次にブロック承認（ｂｌｏｃｋ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ；ＢＡ）をＡＰステーション１１に送信する。

ＡＰステーション１１におけるＥＤＣＡＦによって取得されるＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰの間に、ＭＵ−ＭＩＭＯ ＡＰステーション１１は互いに異なるＡＣに属するＭＳＤＵ及び／またはＭＭＰＤＵを送信するために無線受信ステーション１３と共に複数のフレーム交換シーケンスを開始する。
各フレーム交換シーケンスで、互いに異なる無線受信ステーション１３をターゲットにする、ＡＰステーション１１の異なるＡＣに属する複数の同時的な空間ストリームが存在することがある。

本発明の一実施形態に係るＭＵ−ＴＸＯＰプロセスは、ＡＰステーション１１の互いに異なるＡＣに属するフレームがＡＰステーション１１のプライマリＡＣのフレームのために取得されたＴＸＯＰを用いて送信されることを許容する。
１つの実現例として、ＡＰステーション１１の低い優先度を有するＡＣに属するフレーム１５は、該当フレームがプライマリＡＣのフレームと根本的に類似する長さを有する場合に共有され得る。
この場合、スループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）は、フレーム１５に関するアプリケーションＱｏＳの規則における不正的な影響なしに増加することができる。
類似する長さフレームの使用は、ＡＰに送信するためのセカンダリーＡＣフレーム間の選択の柔軟性を提供する。

ＭＵ−ＴＸＯＰは、全てのＡＣに関連する組み合わせではない、ＡＰステーション１１のプライマリＡＣのＥＤＣＡパラメータのみを用いて取得される。
そして、送信するフレームを有する最も高い優先度を有するＡＣが常にプライマリＡＣに選択されることでもない。
ＭＵ−ＴＸＯＰがプライマリＡＣのＥＤＣＡパラメータを用いて取得されても、ＭＵ−ＴＸＯＰはＡＰステーション１１から無線受信ステーション１３への複数のトラフィックストリームによって共有される。ここで、複数のトラフィックストリームはプライマリＡＣに属してもよく、属さなくてもよい。

本発明の一実施形態において、選択された無線受信ステーション１３のための同じＧｒｏｕｐＩＤは、ＡＰステーション１１と無線受信ステーション１３との間の全体の複数フレーム交換シーケンス間に無線受信ステーション１３を識別するために用いられる。
本発明の他の実施形態において、ＧｒｏｕｐＩＤは、複数のフレーム交換シーケンス間に変更され得る。
これは、無線受信ステーション１３の数が多くて（例えば、４を超過）ＴＸＯＰデュレーションが長い場合にさらに効率的である。

本発明の一実施形態において、プライマリＡＣがバッファ（すなわち、キュー）に残っている送信しなければならないフレームを処理する場合、複数のフレーム交換がＡＰステーション１１及び無線受信ステーション１３の間で行われてもよい。

本発明の一実施形態において、ＡＰステーション１１のプライマリＡＣが送信完了すると、セカンダリーＡＣがバッファに残りのフレーム１５を所有（ｐｏｓｓｅｓｓ）していてもＭＵ−ＴＸＯＰは終了する。
ＡＰステーション１１のプライマリＡＣがプライマリＡＣのフレームの送信を完了していない場合、セカンダリーＡＣは、セカンダリーＡＣのフレームを送信してもよい。

プライマリＡＣがプライマリＡＣのフレームの送信を完了した場合、セカンダリーＡＣのフレームは送信されることができず、次のＭＵ−ＴＸＯＰを待機する必要がある。
プライマリＡＣがプライマリＡＣのフレームの送信を完了した場合、残りの時間が無競合終了（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｆｒｅｅ ｅｎｄ；ＣＦ−Ｅｎｄ）フレームを送信するに充分であれば、無線通信媒体によってＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信することで、ＭＵ−ＭＩＭＯ ＡＰステーション１１によってＭＵ−ＴＸＯＰは終了されてもよい。

本発明の一実施形態において、ＡＰステーション１１から無線受信ステーション１３に互いに異なるＡＣのフレーム１５を送信するためには、フレーム１５は、フレーム集積プロセスを用いて１つの集積されたＭＡＣプロトコルデータユニット（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；Ａ−ＭＰＤＵ）で集積される。
そして、フレーム１５は、マルチ−トラフィックブロック承認（Ｍｕｌｔｉ−Ｔｒａｆｆｉｃ Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ；ＭＴＢＡ）を活用する。

１つの実現例として、図６に示すタイミングダイヤグラム５０に示すように、ショットインターフレームスペース（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅｓ；ＳＩＦＳｓ）は、応答アップリンク送信上の複数応答フレーム（すなわち、ｃｌｅａｒ−ｔｏ−ｓｅｎｄ；ＣＴＳ）だけではなく、ＡＰステーション１１から無線受信ステーション１３にダウンリンク送信、及び無線受信ステーション１３からＡＰステーション１１にアップリンク送信のフェーズ間のフレームを区別するために用いられる。

図６に対する仮定は、図２の仮定と同一である。
図６において、スケジュールされたブロック承認（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ；ＢＡ）方式は、アップリンクフェーズのために利用され、アップリンクフェーズは他の承認方式（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ）（例えば、ポール−基盤承認方式（ｐｏｌｌ−ｂａｓｅｄ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ））が活用されることを妨害しない。

本発明の一実施形態において、フレームの解体または集積は、セカンダリーＡＣのためのフレームの送信時間が各フレーム交換シーケンスのためのプライマリＡＣのフレームの送信時間と類似する場合、ＡＰステーション１１のセカンダリーＡＣのためのフレームに適用され得る。
本発明の一実施形態において、全てのステーションは、ＭＵ−ＴＸＯＰが終了した後に再び送信機会のために競合する。

本発明の一実施形態におけるＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰのデュレーション（継続時間）は、ＡＰステーション１１のプライマリＡＣによって拘束される。
ＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰのデュレーションは、アクセスポイントのためのｄｏｔ１１ＱＡＰＥＤＣＡＴＸＯＰＬｉｍｉｔ ＭＩＢ ｖａｒｉａｂｌｅに基づくＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づいて定義される。
ＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰのデュレーションのための０の値は、ＥＤＣＡ ＭＵ−ＴＸＯＰがタイムドメインにおいて、ＢＳＳの動作セットにおけるいかなる送信レートでも単一フレーム交換シーケンスに制限されることを意味する。

ＡＰステーション１１は、無線受信ステーション１３に空間ドメインの複数のフレームを送信してもよい。
ここで、各フレームは空間ストリームセットによって運搬される。各空間ストリームセットは、１つの受信ステーションによって受信されるよう意図されるＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵの空間ストリームのグループを含む。
本発明の一実施形態において、各ＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵの少なくとも１つのストリームセットは、プライマリＡＣに対応するＭＳＤＵのみを含む。これはＡＰがいかなるダウンリンクフェーズの間にセカンダリーＡＣのフレームだけを送信しないことを保障するためである。

図５は、ＡＰステーション１１のようなＡＰステーション及び無線受信ステーション１３のようなデスティネーション無線ステーション間のＭＵ−ＴＸＯＰを利用したフレームを交換するためのプロセス３０のフローチャートである。図６に示すタイミングダイヤグラムの例は、図５に示すフレームシーケンス交換プロセス３０に基づく。ここで、ＳＴＡ−Ｂにおけるフレームは最も高いＡＣ優先度を有する。すなわち、ＳＴＡ−ＢへのフレームはプライマリＡＣのフレームである。

図６と共に図５を参照すると、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ−Ｔｏ−Ｓｅｎｄ）及びＣＴＳプロトコルのような衝突プロテクションメカニズム（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）が共有された無線通信チャネルでパケットが衝突することを防止するために用いられる（ステップＳ３１Ａ）。
グループ定義情報からマネジメントフレームが必要に応じて提供される（ステップＳ３１Ｂ）。チャネルサウンディングが必要に応じて行われる（ステップＳ３１Ｃ）。

割り当てられたＭＵ−ＴＸＯＰの間にＡＰステーション１１は、複数の空間ストリームによって無線受信ステーション１３にＡＰステーション１１の全てのＡＣに対する最初のフレームシーケンスのダウンリンク送信を行う（ステップＳ３２）。
ＡＰステーション１１は、無線受信ステーション１３からＢＡのような承認応答を受信する（ステップＳ３３）。

ＡＰステーション１１は、プライマリＡＣフレームが送信を完了したかを判断する（ステップＳ３４）。もし、送信が完了していない場合、ＡＰステーション１１の残りフレームのための十分な時間がＭＵ−ＴＸＯＰに残っているかを判断する（ステップＳ３５）。
もし、ＭＵ−ＴＸＯＰに十分な時間が残っている場合、残りのセカンダリーＡＣ及びプライマリＡＣの次のフレームシーケンスがＡＰステーション１１から無線受信ステーション１３に複数の空間ストリームを介して送信される（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ３３の手続が処理される。

もし、ＭＵ−ＴＸＯＰに不充分な時間しか残っていない場合、残りの時間がＣＦ−Ｅｎｄフレームの送信のために充分であるかを判断する（ステップＳ３７）。
残りの時間がＣＦ−Ｅｎｄフレームの送信に十分な場合、ＡＰステーション１１から全ての無線受信ステーション１３にＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信することによってＭＵ−ＴＸＯＰを終了する（すなわち、トランクケート（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ））（ステップＳ３８）。
さらに、ステップＳ３４において、プライマリＡＣフレームが全て送信された場合にもステップＳ３７が行われてもよい。

図６に示す例として、ＡＣフレームを送信する後、ＭＵ−ＴＸＯＰの終わり部分で、残りの時間は、ＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信するために充分ではない。
セカンダリーＡＣに属するフレームは、各フレーム交換シーケンスにおいてプライマリＡＣのフレームよりも短かいか、あるいは長い場合もある。
その上、「ストリーム」及び「経路」ターム（ｔｅｒｍ）は等価する必要がない。例えば、ＡＰは１つのＳＴＡに送信するため複数のストリームを用いることが可能である。

図７は、本発明の実施形態を実現するために有効なコンピュータシステム１００を含む情報処理システムを示す高レベルブロックダイアグラムの例を示す図である。

本発明の一実施形態に係るコンピュータシステム１００は、１つ以上のプロセッサ１０１を含む。
コンピュータシステム１００は、追加的にディスプレイデバイス１０２、メモリ１０３、ストレージデバイス１０４、リムーバブルストレージデバイス１０５、ユーザインタフェースデバイス１０６、通信インタフェース１０７、及び通信インフラストラクチャー１０８をさらに含んでもよい。

ディスプレイデバイス１０２は、グラフィック、テキスト及び他のデータを表示する電子的なディスプレイデバイスであってもよい。
メモリ１０３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のようなメインメモリであってもよい。
ストレージデバイス１０４、はハードディスクドライブであってもよい。

リムーバブルストレージデバイス１０５は、リムーバブルストレージドライブ、リムーバブルメモリモジュール、マグネチックテープドライブ、オプティカルディスクドライブ、またはコンピュータソフトウェア及び／またはデータを格納するコンピュータで読み出し可能な媒体であってもよい。

ユーザインタフェースデバイス１０６は、キーボード、タッチスクリーン、キーパッドまたはポインティンデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
通信インタフェース１０７は、イーサネット（登録商標）カード（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ｃａｒｄ）のようなネットワークインタフェース、モデム、通信ポート又はＰＣＭＣＩＡスロット及びカードであってもよい。
通信インタフェース１０７は、コンピュータシステム１００及び外部デバイス間のソフトウェア及びデータ送信を許容する。

通信インフラストラクチャー１０８には、上述したデバイス及びモジュールが接続されている。
通信インフラストラクチャー１０８は、通信バス、クロスオーバーバーまたはネットワークであってもよい。
通信インタフェース１０７によって送信される情報は、電子、電磁気、光学的、又は通信リンクを介して受信され得る他の信号形式であってもよい。
信号を運搬する通信リンクは、ワイヤー、ケーブル、光ファイバー、電話線、セルラーフォンリンク、ラジオフリークエンシーリンク、及び／または他の通信チャネルを用いて実現され得る。

本発明の一実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。
コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などの単独または組み合わせたものを含んでもよい。
媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。

コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。

プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（ｍａｃｈｉｎｅ ｃｏｄｅ）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｃｏｄｅ）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアのレイヤで動作するように構成されてもよい。

以上のように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定して定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。

１０ 無線ネットワーク
１１ ＡＰステーション
１２ ＭＡＣレイヤ
１３ 無線受信ステーション
１４ ＰＨＹレイヤ
１５ データフレーム
１６ ＭＵ−ＴＸＯＰモジュール
１７ アンテナ

Claims (36)

1. 無線通信システムにおける無線通信方法において、
   無線通信媒体を通した複数の無線受信ステーションに送信するための無線送信ステーションにアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するステップと、
   各アクセスカテゴリーが無線通信媒体にアクセスするために送信機会区間で競合するステップと、
   成功的な競合により前記無線通信媒体によって前記送信機会区間の間に前記無線送信ステーションから１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信ステーションにプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信し、同時に前記無線送信ステーションから１つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションに１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信するステップとを有し、
   前記送信機会区間で競合するステップは、各アクセスカテゴリーが送信優先度及びそれぞれのバックオフタイマーの値に基づいて無線通信媒体にアクセスするために競合するステップを含み、
   前記送信機会区間の間に送信するステップは、前記無線通信媒体によって前記無線送信ステーションから前記一つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションに前記一つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの前記データブロックを送信する間に同時に前記無線通信媒体によって前記無線送信ステーションから前記一つ以上のプライマリデスティネーション無線受信ステーションに前記プライマリアクセスカテゴリーの前記データブロックを指向性のあるように送信するステップを含むことを特徴とする無線通信システムにおける無線通信方法。
2. 無線通信システムにおける無線通信方法において、
   無線通信媒体を通した複数の無線受信ステーションに送信するための無線送信ステーションにアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するステップと、
   各アクセスカテゴリーが無線通信媒体にアクセスするために送信機会区間で競合するステップと、
   成功的な競合により前記無線通信媒体によって前記送信機会区間の間に前記無線送信ステーションから１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信ステーションにプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信し、同時に前記無線送信ステーションから１つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションに１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信するステップとを有し、
   前記送信機会区間で競合するステップは、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロックのためのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）を行うステップを含み、
   前記送信機会区間の間に送信するステップは、前記無線通信媒体によって前記無線送信ステーションから前記一つ以上のプライマリデスティネーション無線受信ステーションに前記プライマリアクセスカテゴリーの前記データブロックを指向性のあるように送信し、同時に、前記無線通信媒体によって前記無線送信ステーションから前記一つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信ステーションに前記一つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの前記一つ以上のデータブロックを送信するステップを含むことを特徴とする無線通信システムにおける無線通信方法。
3. 前記データブロックは、送信優先度順にアクセスカテゴリーに組織化され、
   前記無線送信ステーションは、マルチ入出力無線ステーション（ＭＩＭＯ）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
4. 前記送信機会は、マルチユーザ送信機会（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ：ＭＵ−ＴＸＯＰ）を含み、前記マルチユーザ送信機会は、前記マルチユーザ送信機会間の他の送信優先度のデータブロックの同時送信のためのものであることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
5. 前記無線通信媒体にアクセスするために競合するステップは、高い優先度のアクセスカテゴリーのデータブロックのためのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために競争基盤チャネルアクセス（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ；ＥＤＣＡ）を行うステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
6. 各データブロックは、デスティネーション無線受信ステーションのアドレスを含むパケットを含み、
   前記無線通信方法は、各デスティネーション無線受信ステーションのためのパケットを送信した後、各デスティネーション無線受信ステーションから承認を受信するステップをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
7. 前記プライマリアクセスカテゴリーの最後のデータブロックの送信で前記送信機会をトランクケート（ｔｒｕｎｃａｔｉｎｇ）するステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
8. 前記無線送信ステーションは、前記無線通信媒体によってマルチアンテナを通したマルチユーザマルチ入出力無線通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を行うことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
9. 前記無線通信システムは、無線ローカル領域ネットワーク（ＬＡＮ）を含むことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
10. 前記送信機会区間の継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、前記プライマリアクセスカテゴリーの送信機会区間制限に基づき、
    各ダウンリンクマルチユーザマルチ入出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）ＰＰＤＵ（（物理層コンバーゼンスプロシージャ、ＰＬＣＰ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ））パケットにおける少なくとも１つの空間ストリームセットは、前記プライマリアクセスカテゴリーに対応する１つ以上のＭＡＣサービスデータユニット（ＭＳＤＵ）パケットのみを含み、
    ストリームセットは、前記無線通信媒体を通した１つのデスティネーション無線受信ステーションによる受信するためのダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵパケットの空間ストリームのグループを含むことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
11. 前記送信機会区間で競合するステップにおいて、前記プライマリアクセスカテゴリーの競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）パラメータのみが用いられることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
12. 前記セカンダリーアクセスカテゴリーが前記送信機会区間を共有することを許容することによって前記アクセスカテゴリー間の内部的な競合を解決するステップをさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
13. 前記送信機会区間を共有することができない場合、前記セカンダリーアクセスカテゴリーは、通信媒体アクセスバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）をインボーク（ｉｎｖｏｋｅ）することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信システムにおける無線通信方法。
14. 無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーションにおいて、
    共有された無線通信媒体を通した無線通信のための通信物理レイヤと、
    前記無線通信媒体を通した複数の無線受信機に送信するためのアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するチャネルアクセスモジュールとを有し、
    前記無線通信媒体にアクセスするための送信機会区間で各アクセスカテゴリーによる成功的な競合によって、前記無線通信媒体を介して前記送信機会区間の間に前記チャネルアクセスモジュールは、１つ以上のセカンダリー無線受信機に１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信すると同時に、１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機にプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信するための前記通信物理レイヤを用い、
    前記送信機会区間における競合は、各アクセスカテゴリーが送信優先度及びそれぞれのバックオフタイマーの値に基づいて前記無線通信媒体にアクセスするために競合することを含み、
    前記チャネルアクセスモジュールは、前記無線通信媒体によって前記一つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信機に前記一つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの前記データブロックを送信する間に、同時に前記一つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機に前記プライマリアクセスカテゴリーの前記データブロックを指向性のあるように送信することを特徴とする無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
15. 無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーションにおいて、
    共有された無線通信媒体を通した無線通信のための通信物理レイヤと、
    前記無線通信媒体を通した複数の無線受信機に送信するためのアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するチャネルアクセスモジュールとを有し、
    前記無線通信媒体にアクセスするための送信機会区間で各アクセスカテゴリーによる成功的な競合によって、前記無線通信媒体を介して前記送信機会区間の間に前記チャネルアクセスモジュールは、１つ以上のセカンダリー無線受信機に１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信すると同時に、１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機にプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信するための前記通信物理レイヤを用い、
    前記送信機会区間での競合は、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロックのためのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）を行うことを含み、
    前記チャネルアクセスモジュールは、前記無線通信媒体によって前記一つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機に前記プライマリアクセスカテゴリーの前記データブロックを指向性のあるように送信し、同時に、前記一つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信機に前記セカンダリーアクセスカテゴリーの前記一つ以上のデータブロックを送信することを特徴とする無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
16. 前記データブロックは、送信優先度順にアクセスカテゴリーに組織化され、
    前記無線ステーションは、マルチ入出力無線ステーションを含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
17. 前記送信機会は、マルチユーザ送信機会（ＭＵ−ＴＸＯＰ）を含み、前記マルチユーザ送信機会は、前記無線通信媒体によって前記マルチユーザ送信機会の間に他の送信優先度のデータブロックを同時に送信するためのものであることを特徴とする請求項１６に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
18. 前記無線通信媒体にアクセスするための競合は、高い優先度のアクセスカテゴリーのデータブロックのためのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）を行うことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
19. 各データブロックは、デスティネーション無線受信機のアドレスを含むパケットを含み、
    前記通信物理レイヤは、各デスティネーション無線受信機のためのパケットを送信した後に各デスティネーション無線受信機から承認を受信することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
20. 前記チャネルアクセスモジュールは、前記プライマリアクセスカテゴリーの最後のデータブロックの送信において前記送信機会をトランクケート（ｔｒｕｎｃａｔｉｎｇ）することを特徴とする請求項１９に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
21. 前記チャネルアクセスモジュールは、前記無線通信媒体によってマルチアンテナを通した前記通信物理レイヤを用いてマルチユーザマルチ入出力無線通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を行うことを特徴とする請求項２０に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
22. 前記無線通信システムは、無線ローカル領域ネットワークを含むことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
23. 前記送信機会区間の継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、前記プライマリアクセスカテゴリーの送信機会区間制限に基づき、
    各ダウンリンクマルチユーザマルチ入出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）ＰＰＤＵ（（物理層コンバーゼンスプロシージャ（ＰＬＣＰ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ））パケットにおける少なくとも１つの空間ストリームセットは、前記プライマリアクセスカテゴリーに対応する１つ以上のＭＡＣサービスデータユニット（ＭＳＤＵ）パケットのみを含み、
    ストリームセットは、前記無線通信媒体を通した１つのデスティネーション無線受信機による受信のためのダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵパケットの空間ストリームのグループを含むことを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
24. 前記送信機会区間における競合において、前記プライマリアクセスカテゴリーの競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）パラメータのみが用いられることを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
25. 前記チャネルアクセスモジュールは、前記セカンダリーアクセスカテゴリーが前記送信機会区間を共有することを許容することによって、前記アクセスカテゴリー間の内部的な競合を解決することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
26. 前記送信機会区間を共有することができない場合、前記セカンダリーアクセスカテゴリーは、通信媒体アクセスバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）をインボーク（ｉｎｖｏｋｅ）することを特徴とする請求項２５に記載の無線通信システムにおける無線通信のための無線ステーション。
27. 無線通信システムにおいて、
    無線ステーションと、
    複数の無線受信機とを有し、
    前記無線ステーションは、共有された無線通信媒体を通した無線通信のための通信物理レイヤと、
    前記無線通信媒体を通した前記無線受信機に送信するためのアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するチャネルアクセスモジュールとを含み、
    前記無線通信媒体にアクセスするための送信機会区間において各アクセスカテゴリーによる成功的な競合で、前記無線通信媒体によって前記送信機会区間の間に前記チャネルアクセスモジュールは１つ以上のセカンダリー無線受信機に１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信すると同時に、１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機にプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信するための前記通信物理レイヤを用い、
    各アクセスカテゴリーは、送信優先度及びそれぞれのバックオフタイマーの値に基づいて前記無線通信媒体にアクセスするために競合することによって前記送信機会区間で競合し、
    前記チャネルアクセスモジュールは、前記無線通信媒体によって前記一つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信機に前記一つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの前記データブロックを送信する間に、同時に前記一つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機に前記プライマリアクセスカテゴリーの前記データブロックを指向性のあるように送信することを特徴とする無線通信システム。
28. 無線通信システムにおいて、
    無線ステーションと、
    複数の無線受信機とを有し、
    前記無線ステーションは、共有された無線通信媒体を通した無線通信のための通信物理レイヤと、
    前記無線通信媒体を通した前記無線受信機に送信するためのアクセスカテゴリーに基づいて組織化されるデータブロックを保持するチャネルアクセスモジュールとを含み、
    前記無線通信媒体にアクセスするための送信機会区間において各アクセスカテゴリーによる成功的な競合で、前記無線通信媒体によって前記送信機会区間の間に前記チャネルアクセスモジュールは１つ以上のセカンダリー無線受信機に１つ以上のセカンダリーアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信すると同時に、１つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機にプライマリアクセスカテゴリーの１つ以上のデータブロックを送信するための前記通信物理レイヤを用い、
    前記送信機会区間における競合は、プライマリアクセスカテゴリーのデータブロックのためのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）を行うことを含み、
    前記チャネルアクセスモジュールは、前記無線通信媒体によって前記一つ以上のプライマリデスティネーション無線受信機に前記プライマリアクセスカテゴリーの前記１つ以上のデータブロックを指向性のあるように送信し、同時に、前記一つ以上のセカンダリーデスティネーション無線受信機に前記セカンダリーアクセスカテゴリーの前記一つ以上のデータブロックを送信することを特徴とする無線通信システム。
29. 前記データブロックは、送信優先度順にアクセスカテゴリーに組織化され、
    前記無線ステーションは、マルチ入出力無線ステーションを含むことを特徴とする請求項２７又は２８に記載の無線通信システム。
30. マルチユーザ送信機会（ＭＵ−ＴＸＯＰ）を含み、前記マルチユーザ送信機会は、前記無線通信媒体によって前記マルチユーザ送信機会の間に他の送信優先度のデータブロックを同時に送信するためのものであることを特徴とする請求項２９に記載の無線通信システム。
31. 前記無線通信媒体にアクセスするための競合は、高い優先度のアクセスカテゴリーのデータブロックのためのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）を行うことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信システム。
32. 各データブロックは、デスティネーション無線受信機のアドレスを含むパケットを含み、
    各デスティネーション無線受信機は、各デスティネーション無線受信機のためのパケットを受信することに応答し、前記無線通信媒体によって前記無線ステーションに承認のアップリンク送信を行い、
    前記チャネルアクセスモジュールは、前記プライマリアクセスカテゴリーの最後のデータブロックの送信において、前記送信機会をトランクケートすることを特徴とする請求項２８に記載の無線通信システム。
33. 前記チャネルアクセスモジュールは、前記無線通信媒体によってマルチアンテナを通した前記通信物理レイヤを用いてマルチユーザマルチ入出力無線通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を行い、
    前記無線通信システムは、無線ローカル領域ネットワークを含むことを特徴とする請求項３２に記載の無線通信システム。
34. 前記送信機会区間の継続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、前記プライマリアクセスカテゴリーの送信機会区間制限に基づき、
    各ダウンリンクマルチユーザマルチ入出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）ＰＰＤＵ（（物理層コンバーゼンスプロシージャ、ＰＬＣＰ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ））パケットにおける少なくとも１つの空間ストリームセットは、前記プライマリアクセスカテゴリーに対応する１つ以上のＭＡＣサービスデータユニット（ＭＳＤＵ）パケットのみを含み、
    ストリームセットは、前記無線通信媒体を通した１つのデスティネーション無線受信機による受信のためのダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯ ＰＰＤＵパケットの空間ストリームのグループを含むことを特徴とする請求項２８に記載の無線通信システム。
35. 前記送信機会区間における競合において、前記プライマリアクセスカテゴリーの競争基盤チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）パラメータのみが用いられることを特徴とする請求項２８に記載の無線通信システム。
36. 前記チャネルアクセスモジュールは、前記セカンダリーアクセスカテゴリーが前記送信機会区間を共有することを許容することによって、前記アクセスカテゴリー間の内部的な競合を解決し、前記送信機会区間を共有することができない場合に、前記セカンダリーアクセスカテゴリーは通信媒体アクセスバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）をインボーク（ｉｎｖｏｋｅ）することを特徴とする請求項２８に記載の無線通信システム。

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