特許 5951648 上りリンク多重ユーザ多重入出力チャネルアクセスのためのアクセスポイント及び端末の通信方法

(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】5951648

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】上りリンク多重ユーザ多重入出力チャネルアクセスのためのアクセスポイント及び端末の通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 74/04 20090101AFI20160630BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20160630BHJP

   H04W 56/00 20090101ALI20160630BHJP

   H04J 99/00 20090101ALI20160630BHJP

【ＦＩ】

   H04W74/04

   H04W16/28 110

   H04W56/00 130

   H04J15/00

【請求項の数】18

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-556534(P2013-556534)

(86)(22)【出願日】2011年11月10日

(65)【公表番号】特表2014-511629(P2014-511629A)

(43)【公表日】2014年5月15日

(86)【国際出願番号】KR2011008528

(87)【国際公開番号】WO2012118258

(87)【国際公開日】20120907

【審査請求日】2014年5月21日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0018807

(32)【優先日】2011年3月3日

(33)【優先権主張国】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】503447036

【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】クォン， ウィ クン

(72)【発明者】

【氏名】キム， ヨン スゥ

【審査官】 田部井 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０００８３１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０９９４９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０４５７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６３４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１０７１６５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上りリンク通信を要求する第１端末から第１リクエストフレームを受信するステップと、
前記第１端末に、前記第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを送信するステップと、
上がりリンク通信を要求する少なくとも１つの第２端末から予め設定された待機区間中に、少なくとも１つの第２リクエストフレームを受信する場合、前記少なくとも１つの第２リクエストフレームに対する第２応答フレームの送信を待機するステップと、
前記予め設定された待機区間が終了した場合、前記第２応答フレームを前記少なくとも１つの第２端末に送信するステップと、
前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容するステップと、を有することを特徴とするアクセスポイントの通信方法。

【請求項2】

前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容するステップは、
前記予め設定された待機区間中に前記少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信された場合に、前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を同時に許容するステップと、
前記予め設定された待機区間中に前記少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されなかった場合に、前記第１端末の上りリンク通信を許容して前記第２端末の上りリンク通信を許容しないステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項3】

前記第１リクエストフレームは、前記第１端末によって送信されるデータ量に関する情報、前記第１端末によって送信されるデータの送信サイズに関する情報、及び前記データに含まれるストリーム数に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項4】

前記第１応答フレームは、前記予め設定された待機区間に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項5】

リソース割当に基づいて前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つからデータを受信するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項6】

前記第２応答フレームは、前記上りリンクを介して前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末の送信時刻を同期させるための情報、前記上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、前記上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、又は前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項7】

前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末から受信した前記上りリンク通信のリクエストが、前記上りリンク通信でサポート可能な最大ユーザ数又は最大ストリーム数を超過するか否かを判断するステップをさらに含み、
前記第２応答フレームを送信するステップは、
前記判断結果に基づいて前記予め設定された待機区間が終了する前に前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末に前記第２応答フレームを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項8】

前記予め設定された待機区間の長さを調整するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイントの通信方法。

【請求項9】

端末の通信方法であって、
アクセスポイントに上りリンク通信を要求する第１リクエストフレームを送信するステップと、
前記アクセスポイントから、前記第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを受信するステップと、
前記第１応答フレームに含まれる情報に基づいて予め設定された待機区間待機するステップと、
前記アクセスポイントから第２応答フレームを受信するステップと、
前記アクセスポイントから送信された前記第２応答フレームに含まれる情報に基づいて前記アクセスポイントにデータを送信するステップと、を有することを特徴とする端末の通信方法。

【請求項10】

前記第１リクエストフレームは、前記端末によって送信されるデータ量に関する情報、前記端末によって送信されるデータの送信サイズに関する情報、及び前記データに含まれるストリーム数に関する情報を含むことを特徴とする請求項９に記載の端末の通信方法。

【請求項11】

前記第２応答フレームは、前記端末及び前記少なくとも１つの他の端末に対するリソース割当に関する情報を含むことを特徴とする請求項９に記載の端末の通信方法。

【請求項12】

前記第２応答フレームは、前記上りリンクを介して前記端末及び前記少なくとも１つの他の端末によって送信されるデータの送信時刻を同期させるための情報、前記上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、前記上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、及び／又は前記端末及び少なくとも１つの他の端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含むことを特徴とする請求項９に記載の端末の通信方法。

【請求項13】

第１端末からデータを上りリンクさせるためにアクセスポイントが第１リクエストを受信した後にデータを該アクセスポイントに送信する第２端末の通信方法であって、
前記アクセスポイントから、上りリンク通信を要求する第１端末から該アクセスポイントで受信した第１リクエストフレームに応答する第１応答フレームを受信するステップと、
前記第１応答フレームに含まれる情報によって示される予め設定された待機区間中に上りリンク通信が要求する第２リクエストフレームを送信するステップと、
前記予め設定された待機区間が終了した後、前記アクセスポイントから、前記上りリンク通信で前記第２端末のためのリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを受信するステップと、
前記第２応答フレームに基づいて前記アクセスポイントにデータを送信するステップと、を有することを特徴とする第２端末の通信方法。

【請求項14】

前記第２応答フレームは、前記第１端末及び前記第２端末のうちの少なくとも１つに対するリソース割当に関する情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の第２端末の通信方法。

【請求項15】

前記第２応答フレームは、前記上りリンクを介して前記第１端末及び前記第２端末の送信時刻を同期させるための情報、前記上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、前記上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、及び／又は前記第１端末及び少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の第２端末の通信方法。

【請求項16】

プロセッサにアクセスポイントの通信方法を実行させるためのプログラム命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記方法は、
上りリンク通信を要求する第１端末から第１リクエストフレームを受信するステップと、
前記第１端末に、前記第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを送信するステップと、
予め設定された待機区間中に、上りリンク通信を要求することを示す少なくとも１つの第２端末から受信される少なくとも１つの第２リクエストフレームを待機するステップと、
前記少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されたか否かに基づいて前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容するステップと、を有することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【請求項17】

端末であって、
アクセスポイントに対する上りリンクデータを要求するリクエストを該アクセスポイントに送信する送信機と、
前記アクセスポイントから応答を受信する受信機と、
第２端末の上りリンク時刻に前記端末の上りリンク時刻を同期させる制御部と、を備え、
前記端末は、前記応答に含まれた情報に基づいて予め設定された待機区間中待機し、
前記受信機は、前記予め設定された待機区間の後に、前記アクセスポイントから少なくとも１つの第２端末の第２リクエストに対する第２応答を受信し、
前記送信機は、前記同期された上りリンク時刻に前記上りリンクデータを送信することを特徴とする端末。

【請求項18】

前記制御部は、前記第２応答に含まれる情報に基づいて前記端末の上りリンク時刻を前記第２端末の上りリンク時刻に同期させることを特徴とする請求項１７に記載の端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上りリンク多重ユーザ多重入出力チャネルアクセスのためのアクセスポイント及び端末の通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近距離通信網でユーザ数の増加と音声及びビデオストリームなどの多様なアプリケーションの適用が拡大することによって送信スループットの向上が要求されている。送信スループットの向上のためにはチャネルの使用帯域幅を増加する方法が考えられる。しかし、チャネルの使用帯域幅を拡張することには制限された周波数リソースによる限界がある。

【0003】

多重ユーザ多重入出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ：ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術を用いた下りリンク（Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ）通信では、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：ＡＰ）が複数の端末に同時に信号を送信する。従って、アクセスポイントは、正確な時刻同期を維持することで複数の端末にフレームを送信することができる。

【0004】

しかし、上りリンク（Ｕｐ−Ｌｉｎｋ）通信では、物理的に異なる場所に位置する複数の端末が独立してアクセスポイントにフレームを送信する。従って、アクセスポイントは複数の端末が送信したフレームの各々を正確な時刻同期で受信することが難しい。

【0005】

従って、無線ＬＡＮシステムのように複数の端末が独立してチャネルアクセスするランダムアクセス通信環境で上りリンク通信を要求する複数の端末が同時に正確な時刻同期でデータを送信すると同時に、送信スループットを向上させることができる効果的な通信方法が求められる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ランダムアクセス環境における全体ネットワークのスループットを向上させ、アクセスポイントが正確な時刻同期でデータを受信することが可能なアクセスポイント及び端末の通信方法とその端末並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるアクセスポイントの通信方法は、上りリンク通信を要求する第１端末から第１リクエストフレームを受信するステップと、前記第１端末に、前記第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを送信するステップと、上がりリンク通信を要求する少なくとも１つの第２端末から予め設定された待機区間中に、少なくとも１つの第２リクエストフレームを受信する場合、前記少なくとも１つの第２リクエストフレームに対する第２応答フレームの送信を待機するステップと、前記予め設定された待機区間が終了した場合、前記第２応答フレームを前記少なくとも１つの第２端末に送信するステップと、前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容するステップと、を有する。

【0008】

前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容するステップは、前記予め設定された待機区間中に前記少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信された場合に、前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を同時に許容するステップと、前記予め設定された待機区間中に前記少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されなかった場合に、前記第１端末の上りリンク通信を許容して前記第２端末の上りリンク通信を許容しないステップと、を含み得る。
前記第１リクエストフレームは、前記第１端末によって送信されるデータ量に関する情報、前記第１端末によって送信されるデータの送信サイズに関する情報、及び前記データに含まれるストリーム数に関する情報を含み得る。
前記第１応答フレームは、前記予め設定された待機区間に関する情報を含み得る。
前記アクセスポイントの通信方法は、リソース割当に基づいて前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つからデータを受信するステップと、を更に含むことができる。
前記第２応答フレームは、前記上りリンクを介して前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末の送信時刻を同期させるための情報、前記上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、前記上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、又は前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含み得る。
前記アクセスポイントの通信方法は、前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末から受信した前記上りリンク通信のリクエストが、前記上りリンク通信でサポート可能な最大ユーザ数又は最大ストリーム数を超過するか否かを判断するステップをさらに含み、前記第２応答フレームを送信するステップは、前記判断結果に基づいて前記予め設定された待機区間が終了する前に前記第１端末及び前記少なくとも１つの第２端末に前記第２応答フレームを送信するステップを含むことができる。
前記アクセスポイントの通信方法は、前記予め設定された待機区間の長さを調整するステップを更に含むことができる。

【0009】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による端末の通信方法は、アクセスポイントに上りリンク通信を要求する第１リクエストフレームを送信するステップと、前記アクセスポイントから、前記第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを受信するステップと、前記第１応答フレームに含まれる情報に基づいて予め設定された待機区間待機するステップと、前記アクセスポイントから第２応答フレームを受信するステップと、前記アクセスポイントから送信された前記第２応答フレームに含まれる情報に基づいて前記アクセスポイントにデータを送信するステップと、を有する。

【0010】

前記第１リクエストフレームは、前記端末によって送信されるデータ量に関する情報、前記端末によって送信されるデータの送信サイズに関する情報、及び前記データに含まれるストリーム数に関する情報を含み得る。
前記第２応答フレームは、前記端末及び前記少なくとも１つの他の端末に対するリソース割当に関する情報を含み得る。
前記第２応答フレームは、前記上りリンクを介して前記端末及び前記少なくとも１つの他の端末によって送信されるデータの送信時刻を同期させるための情報、前記上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、前記上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、及び／又は前記端末及び少なくとも１つの他の端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含み得る。

【0011】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態による第２端末の通信方法は、第１端末からデータを上りリンクさせるためにアクセスポイントが第１リクエストを受信した後にデータを該アクセスポイントに送信する第２端末の通信方法であって、前記アクセスポイントから、上りリンク通信を要求する第１端末から該アクセスポイントで受信した第１リクエストフレームに応答する第１応答フレームを受信するステップと、前記第１応答フレームに含まれる情報によって示される予め設定された待機区間中に上りリンク通信が要求する第２リクエストフレームを送信するステップと、前記予め設定された待機区間が終了した後、前記アクセスポイントから、前記上りリンク通信で前記第２端末のためのリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを受信するステップと、前記第２応答フレームに基づいて前記アクセスポイントにデータを送信するステップと、を有する。

【0012】

前記第２応答フレームは、前記第１端末及び前記第２端末のうちの少なくとも１つに対するリソース割当に関する情報を含み得る。
前記第２応答フレームは、前記上りリンクを介して前記第１端末及び前記第２端末の送信時刻を同期させるための情報、前記上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、前記上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、及び／又は前記第１端末及び少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含み得る。

【0013】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるプロセッサにアクセスポイントの通信方法を実行させるためのプログラム命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記方法は、上りリンク通信を要求する第１端末から第１リクエストフレームを受信するステップと、前記第１端末に、前記第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを送信するステップと、予め設定された待機区間中に、上りリンク通信を要求することを示す少なくとも１つの第２端末から受信される少なくとも１つの第２リクエストフレームを待機するステップと、前記少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されたか否かに基づいて前記少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容するステップと、を有する。

【0014】

上記目的を達成するためになされた本発明の一態による端末は、アクセスポイントに対する上りリンクデータを要求するリクエストを該アクセスポイントに送信する送信機と、前記アクセスポイントから応答を受信する受信機と、第２端末の上りリンク時刻に前記端末の上りリンク時刻を同期させる制御部と、を備え、前記端末は、前記応答に含まれた情報に基づいて予め設定された待機区間中待機し、前記受信機は、前記予め設定された待機区間の後に、前記アクセスポイントから少なくとも１つの第２端末の第２リクエストに対する第２応答を受信し、前記送信機は、前記同期された上りリンク時刻に前記上りリンクデータを送信する。

【0015】

前記制御部は、前記第２応答に含まれる情報に基づいて前記端末の上りリンク時刻を前記第２端末の上りリンク時刻に同期させ得る。

【発明の効果】

【0016】

本発明によると、アクセスポイントが予め設定された待機区間中に上りリンク通信を通してデータを送信する他の端末を待機させることによってランダムアクセス環境における全体ネットワークのスループットを向上させることができる。
また、端末がアクセスポイントから受信する第２応答フレームにより時刻同期させてデータを送信することで、アクセスポイントが正確な時刻同期でデータを受信することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】多重ユーザ多重入出力技術を用いて信号を送信するアクセスポイント及び複数の端末のネットワークの一例を示す図である。

【図2】多重ユーザ多重入出力技術を用いて下りリンクでアクセスポイントが複数の端末にデータストリームを同時に送信する一例を示す図である。

【図3】多重ユーザ多重入出力技術を用いて上りリンクでアクセスポイントが複数の端末からデータを受信する一例を示す図である。

【図4】アクセスポイントの通信方法の一例を示すフローチャートである。

【図5】アクセスポイントの通信方法の他の例を示すフローチャートである。

【図6】第１端末の通信方法の一例を示すフローチャートである。

【図7】第２端末の通信方法の一例を示すフローチャートである。

【図8】アクセスポイント及び複数の端末の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明は実施形態によって制限されたり限定されたりするものではない。また、各図面に提示した同一の参照符号は同一の部材を示す。以下、第１端末及び第２端末の各々は、ＳＵ−ＭＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）端末、又はＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ− Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）端末に該当する。

【0019】

最近、無線ＬＡＮは、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：ＡＰ）を多くの送受信アンテナでサポートしている。それだけではなく、モバイルフォンのような端末に対する無線ＬＡＮ技術の適用も次第に増加している。しかし、端末は、端末の大きさの限界によって複数のアンテナを装着することができない。

【0020】

アクセスポイントで多くの送信アンテナを有するとしても、最大に送信できるストリーム数は受信端、即ち受信端末のアンテナ数に制限される問題がある。従って、多重ユーザ−多重入出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）の通信技術が用いられる。

【0021】

多重ユーザ−多重入出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）通信技術では、１つ以上のアンテナを有する送信端、例えばアクセスポイントが、１つ以上のアンテナを有する１つ以上の受信端、例えば１つ以上の端末に信号を送信する。従って、多重ユーザ−多重入出力通信技術は、多重ユーザ多重アンテナ技術とも呼ばれる。

【0022】

図１は、多重ユーザ多重入出力技術を用いて信号を送信するアクセスポイント及び複数の端末のネットワークの一例を示す図である。

【0023】

図１を参照すると、１つのアクセスポイント（ＡＰ）が複数の端末、例えば端末Ｃ、Ｆ、Ｈと信号を同時に交換する。

【0024】

複数の端末が独立してチャネルにアクセスする無線ＬＡＮシステムのようなランダムアクセス通信環境で、上りリンク通信を要求する複数の端末が互いに同期させることは極めて難しい。また、各端末で送受信されるストリーム数に制限がある場合に各端末に割り当てられる無線リソースが要求される。

【0025】

下りリンク通信において、アクセスポイントは複数の端末にデータを同時に送信する。この場合、複数の端末の各々が少数のアンテナを有するとしても、多数のアンテナを有するアクセスポイントは多数のデータストリームを同時に複数の端末に送信することができる。下りリンク通信におけるデータ送信の一例については図２を参照して説明する。

【0026】

一方、上りリンク通信では、下りリンク通信と比較すると、少数のアンテナを有する複数の端末が多数の受信アンテナを有する１つのアクセスポイントに同時にデータストリームを送信する。上りリンク通信におけるデータ送信の一例については図３を参照して説明する。

【0027】

図２は、多重ユーザ多重入出力技術を用いて下りリンクでアクセスポイント２０１が複数の端末にデータストリームを同時に送信する一例を示す図である。

【0028】

図２を参照すると、アクセスポイント２０１は、３つの端末（１〜３）２０２、２０３、２０４にデータストリーム（１〜３）２１０、２２０、２３０をそれぞれ同時に送信する。各端末（１〜３）２０２、２０３、２０４は、アクセスポイント２０１から同時に送信されたデータストリーム（１〜３）２１０、２２０、２３０をそれぞれ受信する。この例で、データストリーム（１）２１０は端末（１）２０２に送信されたデータストリームに該当し、データストリーム（２）２２０は端末（２）２０３に送信されたデータストリームに該当し、データストリーム（３）２３０は端末（３）２０４に送信されたデータストリームに該当する。

【0029】

端末の各々は受信したデータストリームを復調した後、アクセスポイント２０１にＡｃｋ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレーム２４０、２５０、２６０を送信する。

【0030】

多重ユーザ多重アンテナ技術を用いる場合、上りリンク通信では、下りリンク通信と比較して、異なる端末がデータを同時に送信する。ここで、各端末から同時に送信されたフレームは、正確な時刻同期により同じ時刻にアクセスポイント２０１で受信される。

【0031】

しかし、ランダムアクセス通信環境では、各端末が独立してチャネルにアクセスする。従って、アクセスポイント２０１に送信されるフレームに対する時刻を同期させることは難しい。

【0032】

アクセスポイント２０１が複数の端末から同時に受信した信号を正しく復調するためには、複数の端末の各々から受信される信号の強度が適切に調整（ａｌｉｇｎ）されなければならない。

【0033】

図３は、多重ユーザ多重入出力技術を用いて上りリンクでアクセスポイントが複数の端末からデータを受信する一例を示す図である。以下、データはデータフレームの意味を含む。

【0034】

最初にチャネルにアクセスした端末、例えば端末（１）３０２は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式に基づくランダムバックオフ（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋ−ｏｆｆ）の後に、アクセスポイントに上りリンク通信を通してデータを送信することを要求する第１リクエストフレーム（ＲＴＸ１）３１０を送信する。

【0035】

ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で、データを送信しようとする端末は、チャネル状態を確認して現在のチャネル状態がアイドル状態に該当する場合にデータを送信する。他の例として、送信フレームの衝突確率を減らすために、チャネルがアイドル状態であっても、フレームは、直ちに送信されず、チャネルがアイドル状態に維持されている間の予め設定された時間区間の後に送信される。このような動作をチャネルバックオフと呼ぶ。例えば、フレーム毎の送信間のチャネルバックオフタイムは「０」から「競合区間（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ）」との間の予め設定された値に定められる。

【0036】

最初にチャネルにアクセスした端末、例えば端末（１）３０２のランダムバックオフはチャネルバックオフ動作を意味する。

【0037】

第１リクエストフレーム（ＲＴＸ１）３１０は、端末（１）３０２が送信しようとするデータ量に関する情報、端末（１）３０２が送信しようとするデータの送信サイズに関する情報、及び／又はデータに含まれるストリーム数に関する情報を含む。

【0038】

図３の例で、データ量は端末（１）３０２がアクセスポイント３０１に送信しようとするデータの総量であり、データの送信サイズは端末（１）３０２がアクセスポイント３０１に送信しようとするデータに対する長さである。

【0039】

第１リクエストフレーム（ＲＴＸ１）３１０を受信したアクセスポイント３０１は、端末（１〜５）３０２、３０３、３０４、３０５、及び３０６に、アクセスポイント３０１が第１リクエストフレーム（ＲＴＸ１）３１０を受信したか否かを示す第１応答フレーム（ＣＴＸ１）３２０を送信する。

【0040】

アクセスポイント３０１が第１応答フレーム（ＣＴＸ１）３２０を送信した後、アクセスポイント３０１及び端末（１）３０２は、上りリンク通信に対する追加的な送信リクエストを送受信するために、予め設定された時間区間、即ち待機区間待機する。第１応答フレーム（ＣＴＸ１）３２０は待機区間の長さ情報を含む。

【0041】

チャネルに最初にアクセスして第１リクエストフレーム（ＲＴＸ１）３１０を送信した端末（１）３０２を除いた他の端末、例えば端末（２、５）３０３、３０６は、待機区間内で上りリンク通信を通してデータ送信を要求する第２リクエストフレーム（ＲＴＸ２）３３０及び第５リクエストフレーム（ＲＴＸ５）３４０をそれぞれ送信する。この例で、第２リクエストフレーム（ＲＴＸ２）３３０及び第５リクエストフレーム（ＲＴＸ５）３４０は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づくチャネルアクセスを通して送信される。

【0042】

アクセスポイント３０１は、待機区間の時間区間が終了した後、受信したリクエストフレーム（ＲＴＸ１、ＲＴＸ２、ＲＴＸ５）３１０、３３０、３４０に対する第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０を送信する。

【0043】

第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０は、第２リクエストフレーム（ＲＴＸ２）３３０及び第５リクエストフレーム（ＲＴＸ５）３４０に対応する。例えば、第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０は、端末がアクセスポイント３０１に上りリンクを介して送信しようとするデータの時刻を同期させるための情報、上りリンクを介して送信しようとするデータ量に関する情報、及び上りリンクを介して送信しようとする送信サイズに関する情報を含む。例えば、上りリンクを介して送信しようとするデータ量に関する情報、及び上りリンクを介して送信しようとする送信サイズに関する情報をリソース割当に関する情報という。

【0044】

上りリンクを介して送信しようとするデータ量に関する情報は、端末がアクセスポイントに上りリンクを介して送信しようとするストリーム数を示す。また、上りリンクを介して送信しようとする送信サイズに関する情報は、端末がアクセスポイントに送信しようとするフレームの長さを示す。

【0045】

第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０は、端末（１〜５）３０２、３０３、３０４、３０５、３０６の各々におけるパワーバックオフに関する情報を含む。パワーバックオフに関する情報は、各端末でアクセスポイントから受信するフレームの強度を合わせる（ａｄｊｕｓｔ）ための各端末での送信信号の強度の調整に関する情報を含む。

【0046】

待機区間が終了する前にアクセスポイント３０１が上りリンク通信のリクエストを十分に受信した場合、アクセスポイント３０１は、待機区間が終了する前に端末（１〜５）３０２、３０３、３０４、３０５、３０６に第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０を送信する。

【0047】

アクセスポイント３０１が上りリンク通信のリクエストを十分に受信した例は、アクセスポイントで各端末から受信した上りリンク通信のリクエストが、上りリンク通信でサポート可能な最大ユーザ数又は最大ストリーム数を超過した場合に該当する。

【0048】

第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０を受信した端末（１、２、５）３０２、３０３、３０６は、第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０に含まれるリソース割当に関する情報及びパワーバックオフに関する情報に基づいてアクセスポイント３０１にデータ３６０、３７０、３８０をそれぞれ送信する。

【0049】

例えば、各端末によって送信されるデータがアクセスポイント３０１に同じ時刻に達するようにするために、端末（１、２、５）３０２、３０３、３０６の各々は、第２応答フレーム（ＣＴＸ２）３５０の受信の終了に応じて、予め設定された時間間隔の後にデータ３６０、３７０、３８０を同時にそれぞれ送信する。

【0050】

アクセスポイント３０１は、各端末によって送信されたデータの受信が終了した後、適切に復調されたデータに対してデータフレームを送信した端末（１、２、５）３０２、３０３、３０６の各々にＡＣＫフレーム３９１、３９３、３９６を送信する。

【0051】

図４は、アクセスポイントの通信方法の一例を示すフローチャートである。図４は、アクセスポイントによって少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されるか否かに基づく通信方法を示す。

【0052】

アクセスポイントは、上りリンク通信を要求する第１端末から第１リクエストフレームを受信する（ステップ４１０）。例えば、第１端末は、最初にチャネルにアクセスして上りリンク通信を通してアクセスポイントにデータを送信することを要求する端末である。

【0053】

第１リクエストフレームは、第１端末が上りリンク通信を通してアクセスポイントに送信しようとするデータ量に関する情報、第１端末が送信しようとするデータの送信サイズに関する情報、及びデータに含まれるストリーム数に関する情報を含む。

【0054】

例えば、データ量は第１端末がアクセスポイントに送信しようとするデータの総量に該当し、データの送信サイズは第１端末がアクセスポイントに送信しようとするデータに対するフレームの長さに該当する。

【0055】

アクセスポイントは、第１端末に、第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを送信する（ステップ４２０）。例えば、第１応答フレームは、予め設定された待機区間に関する情報を含む。

【0056】

アクセスポイントは、予め設定された待機区間中に受信される、少なくとも１つの第２端末から上りリンク通信が要求されるか否かを示す少なくとも１つの第２リクエストフレームを待機する（ステップ４３０）。

【0057】

アクセスポイントは、第１端末から受信した第１リクエストフレームに応答する第１応答フレームを送信した後、直ちに第１端末に対する上りリンク通信を許容する。しかし、アクセスポイントは、少なくとも１つの他の端末、即ち少なくとも１つの第２端末から追加的な上りリンク送信リクエストの受信を待機することによってネットワークのスループットを向上させる。

【0058】

アクセスポイントは、予め設定された待機区間中に第１端末を除いた他の端末からデータ送信リクエストがあった場合、第１端末からのデータ送信リクエストを他の端末のデータ送信リクエストと共に処理することによってスループットを向上させる。

【0059】

アクセスポイントは、少なくとも１つの第２端末から少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されるか否かを判断する（ステップ４４０）。

【0060】

少なくとも１つの第２端末から少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信された場合、アクセスポイントは、第１端末及び少なくとも１つの第２端末の上りリンク通信を許容する（ステップ４５０）。例えば、第１端末及び第２端末は同時に上りリンク通信を行うことが許容される。

【0061】

一方、予め設定された待機区間中に少なくとも１つの第２端末からリクエストフレームが受信されなかった場合、アクセスポイントは第１端末の上りリンク通信を許容する（ステップ４６０）。

【0062】

アクセスポイントは、待機区間で少なくとも１つの第２端末から少なくとも１つの第２リクエストフレームを受信するか又は受信しない。第２端末が予め設定された待機区間中に上りリンク通信を要求しない場合、アクセスポイントは第１端末のみに対するリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを送信する。

【0063】

待機区間中に少なくとも１つの第２端末から少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信された場合、アクセスポイントは第１端末及び少なくとも１つの第２端末の各々に対するリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを第１端末及び少なくとも１つの第２端末に送信する。

【0064】

図５は、アクセスポイントの通信方法の他の例を示すフローチャートである。図５は、アクセスポイントが少なくとも１つの第２端末から少なくとも１つの第２リクエストフレームを受信する通信方法を示す。

【0065】

アクセスポイントは、上りリンク通信を要求する第１端末から第１リクエストフレームを受信する（ステップ５１０）。例えば、第１端末は、最初にチャネルにアクセスして上りリンク通信を通してアクセスポイントにデータを送信することを要求する端末である。

【0066】

第１リクエストフレームは、第１端末が上りリンク通信を通してアクセスポイントに送信しようとするデータ量に関する情報、第１端末が送信しようとするデータの送信サイズに関する情報、又はデータに含まれるストリーム数に関する情報を含む。

【0067】

データ量は第１端末がアクセスポイントに送信しようとするデータの総量に該当し、データの送信サイズは第１端末がアクセスポイントに送信しようとするデータに対するフレームの長さに該当する。

【0068】

アクセスポイントは、第１端末に、第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを送信する（ステップ５２０）。例えば、第１応答フレームは、予め設定された待機区間に関する情報を含む。

【0069】

アクセスポイントは、予め設定された待機区間中に受信される、少なくとも１つの第２端末から上りリンク通信が要求されることを示す少なくとも１つの第２リクエストフレームを待機する（ステップ５３０）。図５に示す実施形態において、アクセスポイントは、少なくとも１つの第２端末から上りリンク通信のリクエストを受信する。

【0070】

アクセスポイントは、他の端末から追加的な上りリンク送信リクエストを受信するために予め設定された時間区間、例えば待機区間中待機する。アクセスポイントは、第１端末を除いた他の端末から当該チャネルを用いたデータ送信リクエストがある場合、第１端末からのデータ送信リクエストを他の端末のデータ送信リクエストと一緒に処理することによってスループットを向上させる。

【0071】

アクセスポイントは、予め設定された待機区間の長さを調整する。アクセスポイントで予め設定された待機区間の長さを調整する方式は次のような例を含む。例えば、アクセスポイントは、端末の接続（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）中にアクセスポイントと端末との間の通信を通して待機区間の長さを調整するか、又は端末にアクセス中に記録された過去の履歴に関する情報により待機区間の長さを調整する。

【0072】

アクセスポイントは、第１端末及び少なくとも１つの第２端末から受信した上りリンク通信のリクエストが上りリンク通信でサポート可能な最大ユーザ数又は最大ストリーム数を超過するか否かを判断する（ステップ５４０）。

【0073】

ステップ５４０における判断の結果、上りリンク通信のリクエストが上りリンク通信でサポート可能な最大ユーザ又は最大ストリーム数を超過した場合、アクセスポイントは、予め設定された待機区間が終了する前に第１端末及び少なくとも１つの第２端末に第２応答フレームを送信する（ステップ５５０）。この例で、アクセスポイントは、少なくとも１つの第２リクエストフレームに基づいて第１端末及び少なくとも１つの第２端末に第２応答フレームを送信する。

【0074】

一方、ステップ５４０における判断の結果、上りリンク通信のリクエストが上りリンク通信でサポート可能な最大ユーザ数又は最大ストリーム数を超過しなかった場合、アクセスポイントは、少なくとも１つの第２リクエストフレームに基づいて第１端末及び少なくとも１つの第２端末に対するリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを送信する（ステップ５６０）。

【0075】

この例で、第２応答フレームは、上りリンクを介するデータ送信を同期させるための情報、上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、及び／又は第１端末及び少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含む。

【0076】

アクセスポイントは、待機区間中の少なくとも１つの第２リクエストフレームの受信に応答して、第１端末及び少なくとも１つの第２端末からデータを同時に受信する（ステップ５７０）。

【0077】

他と例として、ステップ５３０において、予め設定された待機区間中に少なくとも１つの第２リクエストフレームが受信されなかった場合、アクセスポイントは第１端末からのみデータを受信する。

【0078】

図６は、第１端末の通信方法の一例を示すフローチャートである。

【0079】

第１端末は、アクセスポイントに上りリンク通信を要求する第１リクエストフレームを送信する（ステップ６１０）。例えば、第１リクエストフレームは、第１端末が送信しようとするデータ量に関する情報、第１端末が送信しようとするデータの送信サイズに関する情報、及びデータに含まれるストリーム数に関する情報を含む。

【0080】

第１端末は、アクセスポイントから、第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを受信する（ステップ６２０）。

【0081】

第１端末は、第１応答フレームに含まれる情報に基づいて予め設定された待機区間中待機する（ステップ６３０）。

【0082】

第１端末は、アクセスポイントから第２応答フレームを受信する。第２応答フレームは、上りリンクを介して送信されるデータの時刻を同期させる情報、上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、及び／又は第１端末及び少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含む。

【0083】

第１端末は、アクセスポイントから送信された第２応答フレームに含まれる情報に基づいてアクセスポイントにデータを送信する（ステップ６４０）。

【0084】

例えば、第１端末は、第２応答フレームに含まれる情報によって上りリンクを介して送信される送信サイズ及びパワーバックオフを調整する。第１端末は、第２応答フレームに含まれる上りリンクを介して送信されるデータに対する同期情報に基づいて少なくとも１つの第２端末に同期させてアクセスポイントにデータを送信する。

【0085】

この例で、第２応答フレームは、予め設定された待機区間中に少なくとも１つの第２端末によって送信された少なくとも１つの第２リクエストフレームに応答してアクセスポイントから送信される。第２リクエストフレームは、少なくとも１つの第２端末が上りリンク通信を要求するか否かを示すためにアクセスポイントに送信される。

【0086】

図７は、第２端末の通信方法の一例を示すフローチャートである。

【0087】

第２端末は、アクセスポイントから第１応答フレームを受信する（ステップ７１０）。この例で、第１応答フレームは、上りリンク通信を要求する第１端末から受信された第１リクエストフレームに対する応答に該当する。

【0088】

第２端末は、第１応答フレームに含まれる情報により示される予め設定された待機区間で、第２端末によって上りリンク通信が要求されるか否かを示す第２リクエストフレームを送信する（ステップ７２０）。

【0089】

第２端末は、アクセスポイントから、第２リクエストフレームに応答して、上りリンク通信における第２端末のためのリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを受信する（ステップ７３０）。

【0090】

第２応答フレームは、上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、上りリンクを介して送信される送信サイズに関する情報、又は第１端末及び少なくとも１つの第２端末のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含む。

【0091】

第２端末は、第２応答フレームに含まれる情報に基づいてアクセスポイントにデータを送信する（ステップ７４０）。

【0092】

第２端末は、第２応答フレームに含まれる上りリンクを介して送信されるデータに対する時刻同期のための情報によって第１端末に同期させてアクセスポイントにデータを送信する。

【0093】

図８は、アクセスポイント及び複数の端末の一例を示す図である。

【0094】

図８を参照すると、アクセスポイント８００は、第１端末８１０及び第２端末８２０と通信する。

【0095】

アクセスポイント８００は、受信機８０１、制御部８０２、及び送信機８０３を備える。第１端末８１０は、受信機８１１、制御部８１２、及び送信機８１３を備える。第２端末８２０は、受信機８２１、制御部８２２、及び送信機８２３を備える。この例で、２つの端末があるが、アクセスポイント８００は２つの端末以上と通信して上述の実施形態を行うことができる。

【0096】

アクセスポイント８００の送信機８０３は、第１端末８１０の受信機８１１及び第２端末８２０の受信機８２１にデータを送信する。第１端末８１０の送信機８１３は、アクセスポイント８００の受信機８０１にデータを送信する。第２端末８２０の送信機８２３は、アクセスポイント８００の受信機８０１にデータを送信する。

【0097】

アクセスポイント８００は、上りリンク通信を要求する第１端末８１０から第１リクエストフレームを受信する。例えば、第１端末８１０は、チャネルに最初にアクセスしてアクセスポイント８００に上りリンク通信を通してデータを送信するように要求する端末である。

【0098】

例えば、第１リクエストフレームは、上りリンク通信を通して第１端末８１０によってアクセスポイント８００に送信されるデータ量に関する情報、第１端末８１０によって送信されるデータの送信サイズに関する情報、及びデータに含まれるストリーム数に関する情報を含む。

【0099】

アクセスポイント８００は、第１リクエストフレームが受信されたか否かを示す第１応答フレームを第１端末８１０に送信する。例えば、第１応答フレームは、予め設定された待機区間に関する情報を含む。

【0100】

アクセスポイント８００は、予め設定された待機区間中に第２端末８２０から要求される上りリンク通信を示す少なくとも１つの第２リクエストフレームを待機する。

【0101】

アクセスポイント８００は、例えば待機区間のような予め設定された時間区間中に、第２端末８２０のような他の端末から追加的な上りリンク送信リクエストを受信するために待機する。アクセスポイント８００は、第２端末８２０からのデータ送信リクエストと一緒に第１端末８１０からのデータ送信リクエストを処理することでスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を向上させる。

【0102】

第２リクエストフレームを受信した後、アクセスポイント８００は、第１端末８１０及び第２端末８２０に対するリソース割当に関する情報を含む第２応答フレームを送信する。

【0103】

例えば、第２応答フレームは、上りリンクを介して第１端末８１０及び第２端末８２０のデータ送信を同期させるための情報、上りリンクを介して送信されるデータ量に関する情報、上りリンクを介して送信される送信サイズの大きさに関する情報、及び／又は第１端末８１０及び第２端末８２０のうちの少なくとも１つのパワーバックオフに関する情報を含む。従って、アクセスポイント８００は、第１端末８１０及び第２端末８２０から同時にデータを受信する。

【0104】

図１〜図７を参照して上述した実施形態は、図８の実施形態で説明したアクセスポイント８００、第２端末８１０、及び第２端末８２０にも適用される。

【0105】

上述した方法は、多様なコンピュータ手段によって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得、このようなプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され得る。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合わせたものを含み得る。記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計し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。

【0106】

以上、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、上述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、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明の範囲は、上述した実施形態に限定され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。

【符号の説明】

【0107】

２０１、３０１、８００ アクセスポイント
２０２、２１０、３０２ 端末１
２０３、２２０、３０３ 端末２
２０４、２３０、３０４ 端末３
２４０、２５０、２６０、３９１、３９３、３９５ ＡＣＫフレーム
３０５ 端末４
３０６ 端末５
３１０ 第１リクエストフレーム（ＲＴＸ１）
３２０ 第１応答フレーム（ＣＴＸ１）
３３０ 第２リクエストフレーム（ＲＴＸ２）
３４０ 第５リクエストフレーム（ＲＴＸ５）
３５０ 第２応答フレーム（ＣＴＸ２）
３６０ 端末１のデータ
３７０ 端末２のデータ
３８０ 端末５のデータ
８０１、８１１、８２１ 受信機
８０２、８１２、８２２ 制御部
８０３、８１３、８２３ 送信機
８１０ 第１端末
８２０ 第２端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】