特許 5746273 通信ステーション、作動方法及び記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5746273

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月8日

(54)【発明の名称】通信ステーション、作動方法及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H04J 11/00 20060101AFI20150618BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20150618BHJP

【ＦＩ】

   H04J11/00 Z

   H04W72/04 111

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-144168(P2013-144168)

(22)【出願日】2013年7月10日

(62)【分割の表示】特願2013-518540(P2013-518540)の分割

【原出願日】2011年6月27日

(65)【公開番号】特開2014-3616(P2014-3616A)

(43)【公開日】2014年1月9日

【審査請求日】2013年7月10日

(31)【優先権主張番号】12/825,843

(32)【優先日】2010年6月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】593096712

【氏名又は名称】インテル コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】パク，ミニョン

(72)【発明者】

【氏名】ステイシー，ロバート，ジェイ．

【審査官】 長谷川 篤男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２４４８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２２６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Enhanced CCA for Non-Primary Channels Using Guard Innterval，doc.:IEEE802.11-10/0012r0，２０１０年 １月

【文献】 Legacy Coexistence - A Better Way?，doc.; IEEE 802.11-07/3001r0，２００８年 １月

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｊ １１／００

Ｈ０４Ｗ ７２／０４

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

ＣｉＮｉｉ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２０ＭＨｚの帯域幅を有する主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネルの上で通信し、エネルギー検出（ＥＤ）技法に従ってチャネル評価を実行するように構成される送受信器であって、前記副次チャネルは、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである一つ以上の副次チャネルを含む、送受信器；および
処理回路；
を具備する通信ステーションであって、
前記ＥＤ技法の一部として、前記処理回路は、或る手順を実行するように前記送受信器を設定し、前記手順は：
コンテンション・ウィンドウの期間中において、近隣の無線ＬＡＮからの２０ＭＨｚ帯域幅のデータ・ユニットの開始点が、２０ＭＨｚ帯域幅の前記主チャネル上において所定の第１のエネルギー・レベル以上で検出される場合、前記主チャネルはビジー状態であることを示す通知を発行する動作であって、前記第１のエネルギー・レベルは、ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルの一部として実行されるＤＣＦ機能において使用されるエネルギー・レベルである、動作；および、
前記主チャネルは前記ビジー状態であることを示す通知が発行されない場合であって、２０ＭＨｚ帯域幅の副次チャネルの中において所定の第２のエネルギー・レベル以上で、パケットの短いプリアンブルが検出され、かつ、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである一つ以上の副次チャネル上において所定の第３のエネルギー・レベル以上で、２０ＭＨｚ帯域幅のデータ・ユニットのパケットのガード区間が検出された場合、副次チャネルはビジー状態であることを示す通知を発行する動作であって、前記第２のエネルギー・レベルは、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、前記副次チャネル上で、前記近隣の無線ＬＡＮから現在無線送信中である前記パケットの前記短いプリアンブルを検出するのに充分なエネルギー・レベルであり、前記第３のエネルギー・レベルは、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、前記副次チャネル上で、前記近隣の無線ＬＡＮから現在無線送信中であるパケットのガード区間を検出するのに充分なエネルギー・レベルであり、前記短いプリアンブルの検出と前記ガード区間の検出とは並行して実行される、動作；
を有することを特徴とする、通信ステーション。

【請求項2】

２０ＭＨｚ帯域幅の前記データ・ユニットは、２０ＭＨｚ帯域幅のＰＬＣＰプロトコル・データユニット（ＰＰＤＵ）である、請求項１記載の通信ステーション。

【請求項3】

通信ステーションによって実行される方法であって：
２０ＭＨｚの帯域幅を有する主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネルの上で通信するように送受信器を構成する工程であって、前記副次チャネルは、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである一つ以上の副次チャネルを含む、工程；および、
エネルギー検出（ＥＤ）技法に従ってチャネル評価を実行する工程；を具備し、
前記ＥＤ技法の一部として：
コンテンション・ウィンドウの期間中において、近隣の無線ＬＡＮからの２０ＭＨｚ帯域幅のデータ・ユニットの開始点が、２０ＭＨｚ帯域幅の前記主チャネル上において所定の第１のエネルギー・レベル以上で検出される場合、前記主チャネルはビジー状態であることを示す通知を発行する動作であって、前記第１のエネルギー・レベルは、ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルの一部として実行されるＤＣＦ機能において使用されるエネルギー・レベルである、動作；および、
前記主チャネルは前記ビジー状態であることを示す通知が発行されない場合であって、２０ＭＨｚ帯域幅の副次チャネルの中において所定の第２のエネルギー・レベル以上で、パケットの短いプリアンブルが検出され、かつ、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである一つ以上の前記副次チャネル上において所定の第３のエネルギー・レベル以上で、２０ＭＨｚ帯域幅のデータ・ユニットのパケットのガード区間が検出された場合、副次チャネルはビジー状態であることを示す通知を発行する動作であって、前記第２のエネルギー・レベルは、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、前記副次チャネル上で、近隣の無線ＬＡＮから現在無線送信中であるパケットの短いプリアンブルを検出するのに充分なエネルギー・レベルであり、前記第３のエネルギー・レベルは、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、前記副次チャネル上で、前記近隣の無線ＬＡＮから現在無線送信中であるパケットのガード区間を検出するのに充分なエネルギー・レベルであり、前記短いプリアンブルの検出と前記ガード区間の検出とは並行して実行される、動作；
を実行することを特徴とする、方法。

【請求項4】

２０ＭＨｚ帯域幅の前記データ・ユニットは、２０ＭＨｚ帯域幅のＰＬＣＰプロトコル・データユニット（ＰＰＤＵ）である、請求項３記載の方法。

【請求項5】

一の装置が内蔵する一つ以上のプロセッサによる実行のために、ＣＰＵ実行可能命令を記憶しているコンピュータ読み出し可能記録媒体であって：
前記装置は、２０ＭＨｚの帯域幅を有する主チャネルおよびそれぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである一つ以上の副次チャネルを含む最大で３本以上の副次チャネルの上で通信するように構成されることが可能であり、
前記ＣＰＵ実行可能命令は、エネルギー検出（ＥＤ）技法に従ってチャネル評価を実行するように前記装置を設定し、
前記ＥＤ技法の一部として、前記一つ以上のプロセッサは：
コンテンション・ウィンドウの期間中において、近隣の無線ＬＡＮからの２０ＭＨｚ帯域幅のデータ・ユニットの開始点が、２０ＭＨｚ帯域幅の前記主チャネル上において所定の第１のエネルギー・レベル以上で検出される場合、前記主チャネルはビジー状態であることを示す通知を発行する動作であって、前記第１のエネルギー・レベルは、ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルの一部として実行されるＤＣＦ機能において使用されるエネルギー・レベルである、動作；および、
前記主チャネルは前記ビジー状態であることを示す通知が発行されない場合であって、２０ＭＨｚ帯域幅の副次チャネルの中において所定の第２のエネルギー・レベル以上で、パケットの短いプリアンブルが検出され、かつ、それぞれの帯域幅が２０ＭＨｚである一つ以上の前記副次チャネル上において所定の第３のエネルギー・レベル以上で２０ＭＨｚ帯域幅のデータ・ユニットのパケットのガード区間が検出された場合、副次チャネルはビジー状態であることを示す通知を発行する動作であって、前記第２のエネルギー・レベルは、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、前記副次チャネル上で、近隣の無線ＬＡＮから現在無線送信中であるパケットの短いプリアンブルを検出するのに充分なエネルギー・レベルであり、前記第３のエネルギー・レベルは、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、前記副次チャネル上で、前記近隣の無線ＬＡＮから現在無線送信中であるパケットのガード区間を検出するのに充分なエネルギー・レベルであり、前記短いプリアンブルの検出と前記ガード区間の検出とは並行して実行される、動作；
を実行するように設定されることを特徴とする、コンピュータ読み出し可能記録媒体。

【請求項6】

２０ＭＨｚ帯域幅の前記データ・ユニットは、２０ＭＨｚ帯域幅のＰＬＣＰプロトコル・データユニット（ＰＰＤＵ）である、請求項５記載のコンピュータ読み出し可能記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明に係る実施形態は、ワイヤレス通信に関係する。本発明に係る幾つかの実施形態は、例えば、多重チャネルを通じて、ＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）のＰＰＤＵ（Protocol Data Unit）等のパケットを伝達する多重チャネル・ワイヤレス・ネットワークに関する。本発明に係る幾つかの実施形態は、IEEE802.11n標準およびIEEE802.11ac標準を含む複数のIEEE802.11標準のうちの１つに従って作動するワイヤレス・ネットワークおよびデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤレス・ネットワークを通じて通信することに関する１つの問題は、基本サービス・セット（ＢＳＳｓ）が互いに隣接する複数のステーション同士の間における伝送の衝突である。従来は、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（carrier-sense multiple-access with collision-avoidance）等の衝突回避プロトコルは、これらの衝突を減らすのを補助するために使用される。ワイヤレス・ネットワークが追加のチャネルを使用して通信することによって、より広いバンド幅を使用するほど、衝突が起きる可能性は増加する。これらの追加のチャネルは、主チャネルおよび一つ以上の副次チャネルを含むことができる。衝突は、特に主チャネルとして同じチャネルを使用しない複数の異なるネットワークに属するステーションによる伝送同士の間の問題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

このように、当該技術分野において必要とされるのは、衝突確率を低下させるのを助けることができる多重チャネル通信ステーションおよび方法である。さらに、当該技術分野において必要とされるのは、衝突確率を低下させるのを助けるために副次チャネル上の他のワイヤレス・ネットワークの伝送を検出することができる多重チャネル通信ステーションおよび方法である。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネルに通信するように構成される通信ステーションであって：コンテンション・ウィンドウ内で開始する前記副次チャネルのいずれか一つの上において一のパケット伝送を検出するために、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、短いプリアンブルの検出；および、前記副次チャネルのいずれか一つの上において一のパケット伝送のガード区間を検出するために、前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、ガード区間の検出；を実行するように構成され、前記短いプリアンブルの検出および前記ガード区間の検出は前記コンテンション・ウィンドウの期間中において、互いに同時並行して実行されることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本発明の幾つかの実施形態に従う隣接したワイヤレス通信ネットワークを例示する図

【図2】本発明の幾つかの実施形態に従う一のチャネルおよび輻輳状況の認識に基づく技法（ＣＣＡ）を例示する図

【図3】本発明の幾つかの実施形態に従う非常に高いスループット（ＶＨＴ）の通信ステーションの機能ブロック図を例示する図

【図4A】本発明の幾つかの実施形態に従う衝突および衝突回避を例示する図

【図4B】本発明の幾つかの実施形態に従う衝突および衝突回避を例示する図

【図5】本発明の幾つかの実施形態に従って主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネルの上において多重チャネルＰＰＤＵを伝達するための手順を示す図

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下の説明および図面は、本発明に係る複数の具体的な実施形態を当業者が実施することができるようにするために、十分に当該具体的な実施形態を例示する。本発明の他の実施形態は、構造的な、論理的な、および電気的な方法および本発明の実施形態に対するその他の変形を組み込むことが可能である。本発明の幾つかの実施形態の複数の部分および特徴は、他の実施形態の部分又は特徴の中に含まれることが可能である、またはこれらと置換されることが可能である。本発明に係る請求項に記載される実施形態は、それらの請求項に記載された実施形態と均等である全ての利用可能な均等物や均等技術を含む。

【0007】

図１は、本発明の幾つかの実施形態に従う、隣接したワイヤレス通信ネットワークを例示する。隣接したワイヤレス通信ネットワークは、例えば非常に高いスループット（ＶＨＴ）ＢＳＳ １００および高スループット（ＨＴ）ＢＳＳ １１０のような、２つ以上の基本サービス・セット（ＢＳＳ）を含むことができる。ＶＨＴ ＢＳＳ １００はＶＨＴアクセスポイント（ＡＰ）１０４および一つ以上のＶＨＴ通信ステーション（ＳＴＡ）１０２を含むことができる、そして、ＨＴ ＢＳＳ １１０は隣接したＨＴ ＡＰ １１４および一つ以上のＨＴ通信ステーション（ＳＴＡ）１１２を含むことができる。ＶＨＴ ＢＳＳ １００は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃに従って作動するように構成されることができる。ＨＴ ＢＳＳ １１０は、IEEE802.11nに従って作動するように構成されることができる。

【0008】

ＶＨＴ ＢＳＳ １００は、主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネルを利用することができる。他方、ＨＴ ＢＳＳ １１０は、主チャネルおよび単一の副次チャネルを使用するように限定することも可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２およびＨＴ通信ステーション１１２は、アクセスを巡って競合することに対して、コンテンションに基づく衝突回避プロトコル（例えばＣＳＭＡ／ＣＡプロトコル）を利用することができる。

【0009】

ＶＨＴ ＢＳＳ １００によって利用される主チャネルがＨＴ ＢＳＳ １１０によって利用される同一の主チャネルでないときに、ＶＨＴ ＢＳＳ １００によって利用される副次チャネルの中の一つ以上はＨＴ ＢＳＳ １１０の主チャネル上に存在することが可能である。これは、結果的には、衝突が発生する可能性が増加することになるかも知れない。

【0010】

本発明の幾つかの実施形態に従って、ＶＨＴ通信ステーション１０２は主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネル上においてデータ単位（例えばＰＰＤＵ）を通信するように構成されることができる、そして、ＨＴ通信ステーション１１２は主チャネルおよび最大で１本までの副次チャネル上においてＰＰＤＵを通信するように構成されることが可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２は、ＶＨＴ ＢＳＳ １００の副次チャネル上においてパケットを検出することによって、ＨＴ通信ステーション１１２によって発生する場合がある衝突を減らすように構成されることが可能である。これらの実施例では、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、副次チャネルのいずれか一つにおいてパケット伝送を検出するために、コンテンション・ウィンドウの期間中において、短いプリアンブルの検出およびガード区間の検出を実行することが可能である。
本発明のこれらの実施形態は、以下において更に詳細に説明される。

【0011】

図２は、本発明の幾つかの実施形態に従うＣＣＡ技法を例示する。主チャネル２０８および最大で３本以上の副次チャネル２１０が、例えばＶＨＴ通信ステーション１０２（図１）のようなＶＨＴ通信ステーションによって使用されることが可能である。実施例に従って、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、ステーション（例えばコンテンション・ウィンドウ２１６の中で動作を開始するＨＴ ＢＳＳ １１０（図１）のＨＴ通信ステーション１１２（図１））からの副次チャネル２１０のいずれか一つの上でのパケット伝送を検出するために、コンテンション・ウィンドウ（ＣＷ）２１６の期間中において、短いプリアンブルの検出（ＰＤ）２０２を実行することが可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２は、副次チャネル２１０のいずれか一つの上におけるパケット伝送のガード区間を検出するために、コンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において、ガード区間の検出（ＧＤ）２０４を実行することも可能である。短いプリアンブルの検出２０２およびガード区間の検出２０４は、コンテンション・ウィンドウ２１６の間、並行して実行されることができる。ガード区間の検出２０４および短いプリアンブル検出２０２は、例えば、肯定応答（ＡＣＫ）パケット２１２の後に提供される分散協調機能（ＤＣＦ）のフレーム間間隔（ＤＩＦＳ）２１４の後に実行される。ＶＨＴ ＢＳＳ １００（図１）のＡＰ １０４によって、または、通信ステーションからデータパケットの以前の受信に対して肯定応答を返しているＨＴ ＢＳＳ １１０のＡＰ １１４によって、ＡＣＫパケット２１２は送信されている可能性がある。ＡＣＫパケット２１２は、通信ステーションの１つによって送信されている可能性もある。

【0012】

コンテンション・ウィンドウ２１６において開始している信号を検出するために副次チャネル２１０上において短いプリアンブルの検出２０２を実行する追加機能によって、ＶＨＴ通信ステーション１０２が隣接したＢＳＳ（例えばＨＴ ＢＳＳ １１０）のチャネル上におけるパケット伝送を検出することが可能となる。従来技術においては、ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルの一部として信号を検出するために実行されるエネルギー検出とは異なり、短いプリアンブルの検出２０２およびガード区間の検出２０４は、エネルギー検出技術によっては検出することが出来ないパケットを検出することが出来る可能性がある。例えば、短いプリアンブルの検出２０２およびガード区間の検出２０４は、エネルギー検出技術におけるエネルギー検知閾値を充分に下回るレベルにおいて（例えば、最大で２０ｄＢ以上は下回るレベルにおいて）パケットを検出することが可能である。そして、副次チャネルに関しては、従来技術との対比において、約６２ｄＢのマイナスである。

【0013】

短いプリアンブルの検出２０２またはガード区間の検出２０４によって、副次チャネル２１０の中の１本において検出されるパケット伝送は、隣接したＨＴ ＢＳＳ １１０のＨＴ通信ステーション１１２の信号伝送である可能性もある。隣接したＨＴ ＢＳＳ １１０の主チャネルは、ＶＨＴ ＢＳＳ １００の副次チャネル２１０のうちの１本の上に共配置されている可能性もある。

【0014】

ＶＨＴ通信ステーション１０２は、最高で毎秒１ギガ・ビット（Ｇｂｐｓ）およびそれより大きな転送速度を提供するために、主チャネル２０８および最大で３本以上の副次チャネル２１０を利用することが可能である。転送速度は、バンド幅の使用量に加え、使用するアンテナの本数に依存する可能性がある。したがって、転送速度は、ＨＴ通信ステーション（例えばＨＴ通信ステーション１１２）の転送速度より著しく大きくなる可能性もある。主チャネル２０８は、２０ＭＨｚのバンド幅を有する可能性があり、３本の２次チャネル２１０が使われるときに、最大で８０ＭＨｚまでの使用バンド幅を提供するために、副次チャネル２１０の各々は２０ＭＨｚのバンド幅を有することができ、そして、さらに最大で４本の副次チャネル（図示されない）が使われる場合には、最大で１６０ＭＨｚの使用バンド幅が提供され得る。他方、本発明の実施形態を、ＨＴ通信ステーション１１２は、単一の主チャネルおよび単一の副次チャネルを使用するように限定することも可能である。

【0015】

短いプリアンブルの検出２０２は、パケットの始まりを示している短いプリアンブルを備える予め定められたシーケンスの検出を含むことができる。ガード区間検出の２０４は、一つのパケットに関する一つ以上のフレームの中においてＯＦＤＭシンボルの巡回プリフィックスに対応する反復するパターンを検出するための相関処理（例えば、自己相関）を含むことが可能である。ガード区間の検出２０４による巡回プリフィックスの検出は、当該一つのパケットの中における有効なフレームを示すことができる。

【0016】

短いプリアンブルの検出２０２は、コンテンション・ウィンドウ２１６のタイムスロット内において開始する副次チャネル２１０のいずれか一つの上においてパケット・プリアンブルを検出するために実行されることができる。短いプリアンブルの検出２０２は、コンテンション・ウィンドウ２１６の一つのタイムスロットの期間内に完了するように構成される。本発明のこれらの実施形態では、コンテンション・ウィンドウ２１６は、複数のタイムスロットから構成されることが可能である。短いプリアンブルの検出２０２は、これらのタイムスロットの中の任意の一つ以上の期間内において実行することも可能であり、当該検出を開始したタイムスロットの期間内において、完了する可能性もある。短いプリアンブルの検出２０２は、コンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において、連続的に短いパケット・プリアンブルを探索するように構成されることが可能である。

【0017】

ガード区間の検出２０４は、点協調機能（ＰＣＦ）のフレーム間間隔（ＰＩＦＳ）２０６の区間内において実行されることが可能であり、その実行の時点は、例えばＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルのようなコンテンションに基づく衝突回避プロトコルのバックオフ・カウンタが満了する直前である。ガード区間の検出２０４または短いプリアンブルの検出２０２が副次チャネル２１０の中の１本の上において、パケット伝送を検出した場合に、副次チャネル２１０は、「ビジー状態にある副次チャネル」として指定される。ガード区間の検出２０４および短いプリアンブルの検出２０２が副次チャネル２１０の中の１本の上において、パケット伝送を検出することに失敗した場合、副次チャネル２１０は、「アイドル状態にある副次チャネル」として指定される。

【0018】

ＶＨＴ通信ステーション１０２は、「ビジー状態にある副次チャネル」として指定される副次チャネル２１０のいずれか一つにおいて伝送することを抑制するように構成されることも可能である。主チャネル２０８がアイドル状態にあるときに、ＶＨＴ通信ステーション１０２は主チャネル２０８上のＰＰＤＵおよび「アイドル状態にある副次チャネル」として指定される副次チャネル２１０の任意の一つ以上の上において伝送するように構成されることも可能である。主チャネル２０８および副次チャネル２１０の少なくとも１つの上において伝送されるＰＰＤＵは、多重チャネルＰＰＤＵと呼ばれてもよい。

【0019】

ＶＨＴ通信ステーション１０２は、１本の主チャネル２０８および３本の副次チャネル２１０の上において通信することができる。本発明に係る幾つかの他の実施形態においては、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、１本の主チャネル２０８および７本の副次チャネル２１０の上において通信することができる。

【0020】

主チャネル２０８がアイドル状態にあるか又はビジー状態にあるかを判定するために、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、主チャネル２０８上において、エネルギー検出、短いプリアンブルの検出２０２およびガード区間の検出２０４を実行するように構成される。エネルギー検出は、コンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において、主チャネル２０８の信号レベルを測定することによって実行されることが可能である。短いプリアンブル検出の２０２は、主チャネル２０８上におけるパケット伝送を検出するために、コンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において、実行されることが可能である。ガード区間の検出２０４は、主チャネル２０８上においてパケット伝送のガード区間を検出するために、コンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において、実行されることが可能である。このようにして、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、主チャネル２０８がアイドル状態であるかビジー状態であるかを判定することができる。本発明のこれらの実施形態では、主チャネル２０８において実行されるエネルギー検出、短いプリアンブル検出２０２およびガード区間の検出２０４の実行は、副次チャネル２１０において実行されるガード区間の検出２０４および短いプリアンブルの検出２０２の実行と並行して、コンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において共に実行されることができる。主チャネル２０８がＤＩＦＳ ２１４に加えてコンテンション・ウィンドウ２１６を含む期間に渡ってアイドル状態であると判定される場合に、ＶＨＴ通信ステーション１０２は主チャネル２０８および「アイドル状態にある副次チャネル」として指定される副次チャネル２１０のいずれかの上においてパケットを送信することが可能である。

【0021】

ＶＨＴ通信ステーション１０２は、主チャネル２０８に対するアクセスのために、主チャネル２０８上のＤＣＦを使用するＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルを実行して、、例えばＣＳＭＡ／ＣＡのような衝突回避プロトコルを、副次チャネル２１０上において実行することを抑制するように構成されることも可能である。本発明のこれらの実施形態では、衝突回避プロトコルは、主チャネル２０８において実行され、副次チャネル２１０においては実行されない。

【0022】

ＶＨＴ通信ステーション１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って転送速度が２０ＭＨｚである主チャネル２０８および各々の転送速度が２０ＭＨｚである最大で３本以上の副次チャネル２１０の上においてアクセスポイント１０４を使用して通信するように構成される。本発明のこれらの実施形態では、主チャネル２０８は、ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルを実行するために使用されると同時に、アクセスポイント１０４を使用してデータパケット（例えばＰＰＤＵｓ）を通信するために使用される。副次チャネル２１０の一つ以上は、主チャネル２０８と共に、多重チャネル・データパケット（例えば多重チャネルＰＰＤＵｓ）を通信するために使用されることが可能である。例えば、複数のチャネルが複数の２０ＭＨｚチャネルである場合において、ＶＨＴ通信ステーション１０２が主チャネル２０８だけを使用するならば、２０ＭＨｚのＰＰＤＵを通信することが可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２が主チャネル２０８および副次チャネル２１０の中の一つを使用するならば、４０ＭＨｚの多重チャネルＰＰＤＵを通信することが可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２が主チャネル２０８および副次チャネル２１０の中の２本を使用するならば、６０ＭＨｚの多重チャネルＰＰＤＵを通信することが可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２が主チャネル２０８および副次チャネル２１０の中の３本を使用するならば、８０ＭＨｚのマルチチャネルＰＰＤＵを通信することが可能である。ＶＨＴ通信ステーション１０２が主チャネル２０８および最大でさらに４本の副次チャネル（図示されない）を使用するならば、最大で１６０ＭＨｚまでの多重チャネルのＰＰＤＵを通信することが可能である。多重チャネルＰＰＤＵに関しては、多重チャネルＰＰＤＵによって利用される各々２０ＭＨｚずつの各チャネル上において、別個の情報が送信されることが可能である。

【0023】

本発明のこれらの実施形態において、ＨＴ ＢＳＳ １１０はＩＥＥＥ ８０１．１１ｎに従って通信するように構成され、それは通信するために、１本の主チャネルおよび１本の副次チャネルを使用する。短いプリアンブルの検出２０２またはガード区間の検出２０４によって副次チャネル２１０において検出されるパケットは、ＨＴ ＢＳＳ １１０（図１）の主チャネルまたは副次チャネルのいずれの上で伝送されたものであってもよい。したがって、隣接したＢＳＳとの衝突は、減らされることが可能であり、場合によっては、完全に排除されることが可能である。各ＢＳＳは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃステーションおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｎステーションの両者に関して同一の主チャネルを使用することができ、ステーションはそれら自身のＢＳＳの主チャネル上においてパケット伝送を容易に検出することができるので、同一のＢＳＳにおける複数のステーション同士の間における衝突は通常ならば問題ではない点に留意されたい。同一のＢＳＳにおいて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎステーションおよびＩＥＥＥ８０２．１１ａｃステーションは同一の主チャネルを使用するので、それらは副次チャネル上で検知されない伝送によって引き起こされる衝突問題が発生しないような互いの伝送を検出することが可能である。

【0024】

図３は、本発明の幾つかの実施形態に従うＶＨＴ通信ステーションの機能ブロック図を例示する。ＶＨＴ通信ステーション３００は、とりわけ、空間的な多様性のあるアンテナ３１１を介して信号を受信するためのフロントエンドの回路３１０、短いプリアンブルの検出モジュール３０２、ガード区間の検出モジュール３０４、論理ＯＲ演算回路３０６および媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層回路３０８、を含むことができる。ＶＨＴ通信ステーション３００はＶＨＴ通信ステーション１０２（図１）としての用途に適していてもよいし、さらに他の構成態様においても適切であり得る。

【0025】

短いプリアンブル検出のモジュール３０２は、受信したデータ・サンプル３０１上において、短いプリアンブルの検出２０２（図２）を実行するように構成されることが可能である。ガード区間の検出モジュール３０４は、受信したデータ・サンプル３０１上において、ガード区間の検出２０４（図２）を実行するように構成されることが可能である。主チャネル２０８（図２）および各々の副次チャネル２１０（図２）がビジー状態またはアイドル状態のいずれか一方の状態であることを示すために、論理ＯＲ演算回路は、チャネル・ビジー状態またはチャネル・アイドル状態のいずれか一方を示す状態表示３０７をＭＡＣ層回路３０８に提供するように構成されることが可能である。本発明のこれらの実施形態では、論理ＯＲ演算回路３０６は、主要チャネル２０８および副次チャネル２１０の各々に関して、短いプリアンブルの検出２０２およびガード区間の検出２０４から検出出力を受信し、チャネル・ビジー状態またはチャネル・アイドル状態のいずれか一方を示す状態表示３０７をＭＡＣ層回路３０８に対して提供するように構成されることが可能である。論理ＯＲ演算回路３０６は、ＭＡＣ層回路３０８が、主チャネル２０８および副次チャネル２１０の各々を、アイドル状態またはビジー状態のいずれか一方であると指定することを可能にすることができる。

【0026】

ＶＨＴ通信ステーション３００は、主チャネル２０８および最大で３本以上の副次チャネル２１０を通じて並行して複数のデータ・ストリームを伝送するために、複数の空間的に多様なアンテナ３１１を用いたＭＩＭＯ通信技法を実施することが可能である。本発明のこれらの実施形態では、ＶＨＴ通信ステーション３００は、複数のアンテナ３１１の中の一つだけを使用して、副次チャネル２１０上において、ガード区間の検出２０４および短いプリアンブルの検出２０２を実行するように構成されることが可能であるけれども、この事は、本発明における必須の要件ではない。何故なら、ＶＨＴ通信ステーション３００は、副次チャネル２１０上において、ガード区間の検出２０４および短いプリアンブルの検出２０２を実行するために、複数のアンテナ３１１の中の最大で４本以上を利用することも可能だからである。

【0027】

ＶＨＴ通信ステーション３００が幾つかの別々の機能要素を有することとして例示するにもかかわらず、機能要素の一つ以上は、互いに統合され、およびソフトウェアにより設定される回路要素（例えばデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）を含む演算処理装置）および／または他のハードウェア素子との組合せによって実装することが可能である。例えば、幾つかの機能要素は、一つ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ラジオ波放電集積回路（ＲＦＩＣｓ）および少なくとも本願明細書において記載されている機能を実行するための様々なハードウェアおよび論理回路の組合せから成ることができる。さらに、ＶＨＴ通信ステーション３００の機能要素とは、一つ以上の演算処理装置上において動作している一つ以上の方法を指して言うことも可能である。

【0028】

ＶＨＴ通信ステーション３００は、例えば、無線通信機能を有するパーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ）、ラップトップ型コンピュータまたはポータブル型コンピュータ等の可搬型のワイヤレス通信装置、スマートフォン、ウェブ・タブレット、無線電話、無線ヘッドセット、ポケットベル、インスタントメッセージング・デバイス、デジタル・カメラ、アクセスポイント、テレビジョン、医療装置（例えば、心拍数モニタ、血圧監視装置、その他）または無線で情報を受信および／または送信することができる他のデバイスとすることも可能である。

【0029】

ＶＨＴ ＢＳＳ １００の中で作動しているＶＨＴ通信ステーション３００は、主チャネル２０８および副次チャネル２１０を含む自身の各チャネルの上において、直交周波数分割多重化通信シグナル（ＯＦＤＭ）を伝送するように構成されることが可能である。ＨＴ ＢＳＳ １１０（図１）は、自身の各チャネルの上においてＯＦＤＭ通信信号を伝送するように構成されることも可能である。ＯＦＤＭ信号は、互いに直交する複数の副搬送波の上において変調される複数のシンボルを備えることが可能である。各チャネルは、これら互いに直交する所定の個数の副搬送波を備えることが可能である。本発明に係る幾つかの例示的な実施形態においては、各チャネルは５２個の副搬送波を備えることが可能であるが、これは本発明に必須の要件ではない。

【0030】

アンテナ３１１は一つ以上の指向性の、又は全方向性のアンテナを備えることが可能であり、例えば、ダイポール・アンテナ、モノポール・アンテナ、パッチ・アンテナ、ループ・アンテナ、マイクロストリップ・アンテナまたはＲＦ信号の伝送に適している他のタイプのアンテナを含む。２本以上のアンテナの代わりに、多重開口を有する単一アンテナを使用することも可能である。本発明のこれらの実施形態において、各開口は、別々のアンテナとみなすことが可能である。本発明に係る幾つかのマルチ入力・マルチ出力（ＭＩＭＯ）型の実施形態において、複数のアンテナ３１１の各々とＶＨＴアクセスポイント１０４（図１）との間に結果として生じる可能性がある空間ダイバーシティおよび互いに異なるチャネル特性を有効活用するために、複数のアンテナ３１１は、効果的に分離されることが可能である。複数のアンテナ３１１は、最大で一波長の１／１０又はそれ以上の波長だけ分離されることが可能である。

【0031】

図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に従って衝突の発生および衝突の回避を図示する。図４Ａおよび図４Ｂにおいて図示したように、ＶＨＴ ＢＳＳ １００のＶＨＴ通信ステーション１０２（図１）は、主チャネル２０８および最大で３本までの副次チャネル２１０の上において通信することが可能であり、これらの副次チャネルは、副次チャネル２１０Ａ、副次チャネル２１０Ｂおよび副次チャネル２１０Ｃとして図示されている。ＨＴ ＢＳＳ １１０（図１）のＨＴ通信ステーション１１２は、主チャネル４０８および副次チャネル４１０の上において通信することが可能である。この例では、そのＨＴ通信ステーション１１２によって使用される主チャネル４０８は、ＶＨＴ通信ステーション１０２によって使用される副次チャネル２１０Ｂと同時に生成される。ＨＴ通信ステーション１１２によって使用される副次チャネル４１０は、ＶＨＴ通信ステーション１０２によって使用される副次チャネル２１０Ｃと同時に生成される。

【0032】

図４Ａにおいて図示したように、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、主チャネル２０８および３本の副次チャネルの全て２１０Ａ（および２１０Ｂ、２１０Ｃ）の上において８０ＭＨｚの多重チャネルＰＰＤＵ伝送を完了した直後であることが可能であり、それは各チャネル確認応答パケット４１２に承認されることになるだろう。ＶＨＴ通信ステーション１０２が送信すべき追加のデータを有する場合、主チャネル２０８がアイドル状態にあるかまたはビジー状態にあるかを判定するために、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、ＤＩＦＳ ２１４とコンテンション・ウィンドウ２１６とを併せた期間中に渡って、主チャネル２０８を延期し、検出する動作から開始することができる。

【0033】

上述したように、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、３本の副次チャネル２１０Ａ、２１０Ｂおよび２１０Ｃを検出することも可能である。隣接したＨＴ ＢＳＳ １１０のＨＴ通信ステーション１１２がＶＨＴ通信ステーション１０２の以前の伝送が終了したことを知っているので、ＨＴ通信ステーション１１２はＤＩＦＳ ２１４とコンテンション・ウィンドウ４１６とを併せた期間中に渡って延期してから媒体にアクセスしようとすることも可能である。この例では、ＨＴ通信ステーション１１２のコンテンション・ウィンドウ４１６は、（例えば、ランダムなバックオフに起因して）ＶＨＴ通信ステーション１０２のコンテンション・ウィンドウ２１６より時間スロット一個分だけ少ない。

【0034】

少なくとも一部のチャネルがアイドル状態である旨をＨＴ通信ステーション１１２が判定する場合、それは主チャネル４０８および副次チャネル４１０上において多重チャネルＰＰＤＵ ４１４を送信することができる。そして、それらのチャネルは、ＶＨＴ通信ステーション１０２によって利用される副次チャネル２１０Ｂおよび２１０Ｃに対応する。パケット伝送のためのＣＣＡを完了するのに１０乃至１４マイクロ秒の所要時間を要するので、ＶＨＴ通信ステーション１０２が副次チャネル２１０において短いプリアンブルの検出２０２を実行しない場合、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、最も遅い場合でも、そのコンテンション・ウィンドウ２１６の最後の時間スロット２１８よりも時間スロット一個分以上前に遡ってガード区間の検出２０４を開始しなければならない。しかしながら、この例では、ＨＴ通信ステーション１１２によって送信される多重チャネルＰＰＤＵ ４１４はＶＨＴ通信ステーション１０２のコンテンション・ウィンドウ２１６の最後の時間スロット２１８から開始する。従って、それは信頼性が高い信号検知のためのＧＤ ＣＣＡ検出時間と完全には重複しない。このように、ＶＨＴ通信ステーション１０２は、コンテンション・ウィンドウ２１６の最後の時間スロット２１８から開始し、ＨＴ通信ステーション１１２によって送信される多重チャネルＰＰＤＵ ４１４を検出することに失敗する。その結果、ＶＨＴ通信局１０２は副次チャネル２１０Ａ、２１０Ｂおよび２１Ｃがアイドル状態であると確信し、４本の全てのチャネル（２０８、２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ）の上において多重チャネルＰＰＤＵ ４１８を送信する可能性がある。そして、当該送信はＨＴ通信ステーション１１２のＰＰＤＵ ４１４の伝送と衝突する。この例では、副次チャネル２１０Ｂまたは２１０Ｃの信号レベルがエネルギー検出閾値レベル以下にあるけれども、短いプリアンブルまたはガード区間の検出レベルを上回っていると仮定される。

【0035】

図４Ｂにて図示したように、ＶＨＴ通信ステーション１０２がコンテンション・ウィンドウ２１６の期間中において、短いプリアンブルの検出２０２（図２）およびガード区間の検出２０４（図２）を実行する場合、ＨＴ通信ステーション１１２のＰＰＤＵ ４１４が検出される可能性があり、それは、ＶＨＴ通信ステーション１０２が副次チャネル２１０Ｂおよび２１０Ｃをビジー状態にあると指定するという結果を引き起こす。その結果、ＶＨＴ通信ステーション１０２は主チャネル２０８および副次チャネル２１０Ａ上において多重チャネルＰＰＤＵ ４１９を送信することが可能となり、結局、ＰＰＤＵ ４１４との衝突を回避することになる。この例では、短いプリアンブルの検出２０２が副次チャンネル２１０Ａ、２１０Ｂまたは２１０Ｃの中の１つの信号を検出するためにわずか約４マイクロ秒しか要しないので、短いプリアンブルの検出２０２はＶＨＴ通信ステーション１０２のコンテンション・ウィンドウ２１６の最後のタイムスロット内において完了することが可能となる。

【0036】

短いプリアンブルの検出２０２を実行することは、送信されたフレームに対する迅速なタイミング同期を成し遂げるために使用しても良く、そのような工夫は、副次チャネル２１０上において送信されるＯＦＤＭシンボルのガード区間の位置を識別するのを助ける目的で用いることができる。ガード区間についての知識は、誤った検出の確率を低下させる。その結果、ガード区間の検出を単独で使用した場合と比較して、プリアンブルの検出に続いてガード区間の検出を実行した方が、達成することが可能な検出感度が増大する。これらの実施例では、ＰＰＤＵの予め定められた構造は、短いトレーニングフィールド（ＳＴＦ）、それに後続する長いトレーニングフィールド（ＬＴＦ）、およびさらに後続するＯＦＤＭシンボルを含むことができる。各ＯＦＤＭシンボルは、ガード区間を有することができる。本発明に係るこれらの実施例では、（例えば、短いトレーニングフィールドを識別することによって）短いプリアンブルの検出モジュール３０２がＰＰＤＵの始まりを識別する際に、ガード区間の検出モジュール３０４はＰＰＤＵのガード区間が発生する可能性の高い箇所を識別するように構成されることが可能であり、それによって、長いトレーニングフィールドに後続するガード区間を検出するための感度を改善する。短いプリアンブルの検出モジュール３０２は、短いプリアンブル（例えば短いトレーニングフィールド）を自分が検出したという表示を、ガード区間の検出モジュール３０４に対して提供することが可能である。

【0037】

一般的には、ＨＴ ＢＳＳ １１０のＨＴ通信ステーション１１２は、信号の伝送を検出するために、自身の副次チャネル４１０のエネルギー検出を実行するだけである。何故なら、その方が技術的構成が複雑にならずに済むからである。その結果、ＨＴ通信ステーション１１２は、自身の副次チャネル４１０上において、例えばＶＨＴ ＢＳＳ １００のような隣接したＢＳＳのステーションからの一部の伝送を検出することに失敗する場合があり、これは、副次チャネル４１０上における衝突が増加する結果を生じる。ＨＴ ＢＳＳ １１０は、単一の副次チャネル４１０だけを利用するので、性能劣化はＶＨＴ ＢＳＳ １００に関する場合よりも許容することができ、３本から７本の間の本数の副次チャネル２１０を使用する。しかしながら、ＶＨＴ ＢＳＳ １００のＶＨＴ通信ステーション１０２が、自身の副次チャネル２１０上において、伝送を検出することに失敗した場合、ネットワーク性能が著しく減損させられる可能性がある。従って、本願明細書において開示される改良された伝送検出技法は、ＶＨＴ通信ステーション１０２にとって、中でも特に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って作動するように構成されるＶＨＴ通信ステーションにとって、より重要である可能性がある。

【0038】

図５は、本発明の幾つかの実施形態に従って主チャネルおよび最大で３本以上の副次チャネル上において多重チャネルＰＰＤＵを通信するための手順である。手順５００は、例えばＶＨＴ通信ステーション１０２（図１）のようなＶＨＴ通信ステーションによって実行されることが可能である。

【0039】

ステップ５０２は、コンテンション・ウィンドウの期間中に開始する副次チャネルのいずれか一つ上においてパケット伝送を検出するために、コンテンション・ウィンドウの期間中において、短いプリアンブルの検出を実行する動作を具備する。

【0040】

ステップ５０４は、副次チャネルのいずれか一つ上においてパケット伝送に関するガード区間を検出するために、コンテンション・ウィンドウの期間中において、ガード区間の検出を実行する動作を具備する。短いプリアンブルの検出およびガード区間の検出は、コンテンション・ウィンドウの期間中において、互いに同時並行して実行されることが可能である。

【0041】

ステップ５０６は、ガード区間の検出または短いプリアンブルの検出のいずれか一方が副次チャネル上においてパケット伝送を検出する際に、副次チャネルをビジー状態にあると指定する動作を具備する。

【0042】

ステップ５０８は、ガード区間の検出および短いプリアンブルの検出の両者がパケット伝送の検出に失敗した際に、副次チャネルをアイドル状態にあると指定する動作を具備する。ステップ５１０においては、ＶＨＴ通信ステーションは、主チャネルおよびアイドル状態にある一つ以上の任意の副次チャネルの上において、多重チャネルＰＰＤＵを自由に送信することが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】