特許 6355621 無線ＬＡＮシステムにおいてフィードバックトリガーフレーム送受信方法及び装置

(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】6355621

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】無線ＬＡＮシステムにおいてフィードバックトリガーフレーム送受信方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/06 20090101AFI20180702BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/06 110

   H04W84/12

【請求項の数】14

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2015-506886(P2015-506886)

(86)(22)【出願日】2013年4月15日

(65)【公表番号】特表2015-518693(P2015-518693A)

(43)【公表日】2015年7月2日

(86)【国際出願番号】KR2013003132

(87)【国際公開番号】WO2013157787

(87)【国際公開日】20131024

【審査請求日】2016年4月12日

(31)【優先権主張番号】61/624,368

(32)【優先日】2012年4月15日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/642,415

(32)【優先日】2012年5月3日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/696,810

(32)【優先日】2012年9月5日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502032105

【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】ソク， ヨンホ

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１５９８３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０９９４９１（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 Yong Liu，Early-Ack-Indication， IEEE 802.11-12/0119r0，IEEE, インターネット＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/12/11-12-0119-00-00ah-early-ack-indication.pptx＞，２０１２年 １月

【文献】 Hongyuan Zhang(Marvell)，11ac Explicit Sounding and Feedback， IEEE 802.11-10/1105r0，IEEE, インターネット＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/10/11-10-1105-00-00ac-explicit-sounding-and-feedback.ppt＞，２０１０年 ９月１４日

【文献】 Sudheer Grandhi，Considerations for early NAV indication， IEEE 802.11-12/0615r0，IEEE, インターネット＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/12/11-12-0615-00-00ah-considerations-for-early-nav-indication.ppt＞，２０１２年 ５月１１日

【文献】 Young Hoon Kwon，Response Frame Indication， IEEE 802.11-13/0296r0，IEEE, インターネット＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/13/11-13-0296-00-00ah-response-frame-indication.pptx＞

【文献】 Eric Wong (Broadcom) et al.，Speed Frame Exchange， IEEE 802.11-12/0834r0，IEEE, インターネット＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/12/11-12-0834-00-00ah-speed-frame-exchange.pptx＞，２０１２年 ７月１６日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信システムの要請ステーション（ＳＴＡ）でフィードバックトリガーフレームを送信する方法であって、前記方法は、
第１フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに送信することと、
前記応答ＳＴＡから、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを受信することと
を含み、
前記第１フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答ＳＴＡによる前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答ＳＴＡによる前記応答フレームの送信よりも延期される、方法。

【請求項2】

前記第１フィールドは、ＡＣＫ指示フィールドである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記応答フレームの前記応答類型は、ＡＣＫに関連付けられた応答類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関連付けられた応答類型、応答無しに関連付けられた応答類型、又は前記長い応答に関連付けられた応答類型のうちの１つを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記長い応答は、前記応答フレームの他の応答類型よりも長い長さの前記応答フレームを示す、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第１フィールドは、ビットサイズ２で定義され、前記長い応答の前記応答類型の前記値は、「１１」として定義される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームのＳＩＧ（ｓｉｇｎａｌ）フィールドに含まれる、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記フィードバックトリガーフレームは、サウンディングのためのヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム又はＮＤＰビームフォーミング報告ポールフレームである、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記フィードバックフレームはチャネル状態情報（ＣＳＩ）を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記応答ＳＴＡは、前記要請ＳＴＡによるサウンディング要請に応じてチャネルを推定するＳＴＡである、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記要請ＳＴＡはＡＰであり、前記応答ＳＴＡは非−ＡＰ ＳＴＡである、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記フィードバックトリガーフレームは、前記要請ＳＴＡから前記応答ＳＴＡにＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームが送信されてからＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）インターバル後に送信される、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

無線通信システムの応答ステーション（ＳＴＡ）でフィードバックトリガーフレームを送信する方法であって、前記方法は、
第１フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから受信することと、
前記要請ＳＴＡに、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを送信することと
を含み、
前記第１フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答ＳＴＡによる前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答ＳＴＡによる前記応答フレームの送信よりも延期される、方法。

【請求項13】

無線通信システムにおいてフィードバックトリガーフレームを送信する要請ステーション（ＳＴＡ）装置であって、前記要請ＳＴＡ装置は、
送受信器と、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
第１フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに前記送受信器を用いて送信することと、
前記応答ＳＴＡから、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを前記送受信器を用いて受信することと
を実行するように構成され、
前記第１フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答ＳＴＡによる前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答ＳＴＡによる前記応答フレームの送信よりも延期される、要請ＳＴＡ装置。

【請求項14】

無線通信システムのフィードバックトリガーフレームを受信する応答ステーション（ＳＴＡ）装置であって、前記応答ＳＴＡ装置は、
送受信器と、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
第１フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから前記送受信器を用いて受信することと、
前記要請ＳＴＡに、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを前記送受信器を用いて送信することと
を実行するように構成され、
前記第１フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答ＳＴＡ装置による前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答ＳＴＡ装置による前記応答フレームの送信よりも延期される、応答ＳＴＡ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

以下の説明は、無線通信システムに関し、特に、無線ＬＡＮシステムにおいてフィードバックトリガーフレームを送信／受信する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、情報通信技術の発展に伴って様々な無線通信技術が開発されている。その中でも無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）は、無線周波数技術に基づいて個人携帯用情報端末機（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ；ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、携帯用マルチメディアプレーヤー（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ；ＰＭＰ）などのような携帯用端末機を用いて家庭、企業又は特定サービス提供地域において無線でインターネットにアクセスできるようにする技術である。

【0003】

無線ＬＡＮで脆弱点とされてきた通信速度の限界を克服するために、最近の技術標準では、ネットワークの速度と信頼性を増大させるとともに無線ネットワークの運営距離を拡張したシステムを導入している。例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎでは、データ処理速度が最大５４０Ｍｂｐｓ以上である高処理率（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＨＴ）を支援し、送信エラーを最小化し、データ速度を最適化するために送信端及び受信端の両方に多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ）技術の適用が導入された。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

次世代通信技術としてＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）通信技術が議論されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮシステムでもＭ２Ｍ通信を支援するための技術標準がＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈとして開発されている。Ｍ２Ｍ通信では、数多くの機器が存在する環境でたまに少量のデータを低速で通信するシナリオを考慮することができる。

【0005】

無線ＬＡＮシステムにおける通信は、全ての機器間に共有される媒体（ｍｅｄｉｕｍ）で行われる。Ｍ２Ｍ通信のように機器の個数が増加する場合、一つの機器のチャネルアクセスのために長時間がかかると、全体システム性能の低下を招くだけでなく、各機器の電力節約を妨害することがある。

【0006】

本発明では、フィードバックをトリガーするフレームを構成する新しい方案、及びこのようなフィードバックトリガーフレームを送信／受信する方案を提供することを技術的課題とする。

【0007】

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

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例に係る無線通信システムの要請ステーション（ＳＴＡ）でフィードバックトリガーフレームを送信する方法は、ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに送信するステップと、前記応答ＳＴＡからフィードバックフレームを受信するステップと、を含み、前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される。

【0009】

上記の技術的課題を解決するために、本発明の他の実施例に係る無線通信システムの応答ステーション（ＳＴＡ）でフィードバックフレームを送信する方法は、ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから受信するステップと、前記要請ＳＴＡから前記フィードバックフレームを送信するステップと、を含み、前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される。

【0010】

上記の技術的課題を解決するために、本発明の更に他の実施例に係る無線通信システムにおいてフィードバックトリガーフレームを送信する要請ステーション（ＳＴＡ）装置は、送受信器と、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに前記送受信器を用いて送信し；前記応答ＳＴＡからフィードバックフレームを前記送受信器を用いて受信するように設定される。ここで、前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される。

【0011】

上記の技術的課題を解決するために本発明の更に他の実施例に係る無線通信システムのフィードバックフレームを送信する応答ステーション（ＳＴＡ）装置は、送受信器と、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから前記送受信器を用いて受信し；前記要請ＳＴＡに前記フィードバックフレームを前記送受信器を用いて送信するように設定される。ここで、前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される。

【0012】

上記の本発明に係る各実施例において以下の事項を共通に適用することができる。

【0013】

前記ＡＣＫ指示フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームに応答して送信される応答フレームの類型を示してもよい。

【0014】

前記フィードバックトリガーフレームに応答して送信される前記応答フレームが前記フィードバックフレームである場合、前記ＡＣＫ指示フィールドは前記第４類型を示す値に設定されてもよい。

【0015】

前記第４類型は、前記第２類型又は前記第３類型の応答フレームよりも長い長さの応答フレームを示してもよい。

【0016】

前記ＡＣＫ指示フィールドは２ビットサイズで定義されてもよい。

【0017】

前記ＡＣＫ指示フィールドは前記フィードバックトリガーフレームのＳＩＧ（ｓｉｇｎａｌ）フィールドに含まれてもよい。

【0018】

前記ＡＣＫ指示フィールドは、前記要請ＳＴＡと前記応答ＳＴＡ以外の他のＳＴＡの送信を延期（ｄｅｆｅｒ）する時間長の決定のために用いられてもよい。

【0019】

前記フィードバックトリガーフレームは、サウンディングのためのヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム又はポール（Ｐｏｌｌ）フレームであってもよい。

【0020】

前記フィードバックフレームはチャネル状態情報（ＣＳＩ）を含んでもよい。

【0021】

前記応答ＳＴＡは、前記要請ＳＴＡによるサウンディング要請に応じてチャネルを推定するＳＴＡであってもよい。

【0022】

前記要請ＳＴＡはＡＰであり、前記応答ＳＴＡは非−ＡＰ ＳＴＡであってもよい。

【0023】

前記フィードバックトリガーフレームは、前記要請ＳＴＡから前記応答ＳＴＡにＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームが送信されてからＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）インターバル後に送信されてもよい。

【0024】

本発明について前述した一般的な説明と後述する詳細な説明は例示的なもので、請求項に記載の発明に関するさらなる説明のためのものである。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
無線通信システムの要請ステーション（ＳＴＡ）でフィードバックトリガーフレームを送信する方法であって、
ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに送信するステップと、
前記応答ＳＴＡからフィードバックフレームを受信するステップと、
を含み、
ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される、フィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目２）
前記ＡＣＫ指示フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームに応答して送信される応答フレームの類型を示す、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目３）
前記フィードバックトリガーフレームに応答して送信される前記応答フレームが前記フィードバックフレームである場合に、前記ＡＣＫ指示フィールドは、前記第４類型を示す値に設定される、項目２に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目４）
前記第４類型は、前記第２類型又は前記第３類型の応答フレームよりも長い長さの応答フレームを示す、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目５）
前記ＡＣＫ指示フィールドは、２ビットサイズで定義される、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目６）
前記ＡＣＫ指示フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームのＳＩＧ（ｓｉｇｎａｌ）フィールドに含まれる、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目７）
前記ＡＣＫ指示フィールドは、前記要請ＳＴＡと前記応答ＳＴＡ以外の他のＳＴＡの送信を延期（ｄｅｆｅｒ）する時間長の決定のために用いられる、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目８）
前記フィードバックトリガーフレームは、サウンディングのためのヌルデータパケット（ＮＤＰ）フレーム又はポール（Ｐｏｌｌ）フレームである、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目９）
前記フィードバックフレームはチャネル状態情報（ＣＳＩ）を含む、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目１０）
前記応答ＳＴＡは、前記要請ＳＴＡによるサウンディング要請に応じてチャネルを推定するＳＴＡである、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目１１）
前記要請ＳＴＡはＡＰであり、前記応答ＳＴＡは非−ＡＰ ＳＴＡである、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目１２）
前記フィードバックトリガーフレームは、前記要請ＳＴＡから前記応答ＳＴＡにＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームが送信されてからＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）インターバル後に送信される、項目１に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
（項目１３）
無線通信システムの応答ステーション（ＳＴＡ）でフィードバックフレームを送信する方法であって、
ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから受信するステップと、
前記要請ＳＴＡに前記フィードバックフレームを送信するステップと、
を含み、
前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される、フィードバックフレーム送信方法。
（項目１４）
無線通信システムにおいてフィードバックトリガーフレームを送信する要請ステーション（ＳＴＡ）装置であって、
送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに前記送受信器を用いて送信し；前記応答ＳＴＡからフィードバックフレームを前記送受信器を用いて受信するように設定され、
前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される、要請ＳＴＡ装置。
（項目１５）
無線通信システムのフィードバックフレームを送信する応答ステーション（ＳＴＡ）装置であって、
送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、ＡＣＫ指示（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから前記送受信器を用いて受信し；前記要請ＳＴＡに前記フィードバックフレームを前記送受信器を用いて送信するように設定され、
前記ＡＣＫ指示フィールドは、ＡＣＫに関する第１類型、ブロックＡＣＫ（ＢＡ）に関する第２類型、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）に関する第３類型、又は前記第１類型、前記第２類型又は前記第３類型以外の類型に関する第４類型のうち一つを示す値に設定される、応答ＳＴＡ装置。

【発明の効果】

【0025】

本発明では、フィードバックをトリガーするフレームを構成する新しい方案、及びこのようなフィードバックトリガーフレームを送信／受信する方法及び装置を提供することができる。

【0026】

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

【図面の簡単な説明】

【0027】

本明細書に添付される図面は、本発明に関する理解を提供するためのもので、本発明の様々な実施の形態を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明するためのものである。

【図1】図１は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムの例示的な構造を示す図である。

【図2】図２は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムの他の例示的な構造を示す図である。

【図3】図３は、本発明を適用し得るＩＥＥＥ ８０２．１１システムの更に他の例示的な構造を示す図である。

【図4】図４は、無線ＬＡＮシステムの例示的な構造を示す図である。

【図5】図５は、無線ＬＡＮシステムにおけるリンクセットアップ過程を説明するための図である。

【図6】図６は、バックオフ過程を説明するための図である。

【図7】図７は、隠れたノード及び露出されたノードを説明するための図である。

【図8】図８は、ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。

【図9】図９は、電力管理動作を説明するための図である。

【図10】図１０乃至図１２は、ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。

【図11】図１０乃至図１２は、ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。

【図12】図１０乃至図１２は、ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。

【図13】図１３は、グループベースＡＩＤを説明するための図である。

【図14】図１４は、ＮＤＰサウンディング過程を説明するための図である。

【図15】図１５は、ＮＤＰＡフレームの例示的なフォーマットを説明するための図である。

【図16】図１６は、フィードバックトリガーフレームの例示的なフォーマットを説明するための図である。

【図17】図１７は、本発明の一例に係るフィードバックトリガーフレームとフィードバックフレームの送受信方法を説明するためのフローチャートである。

【図18】図１８は、本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

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

【0029】

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

【0030】

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

【0031】

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

【0032】

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

【0033】

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

【0034】

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

【0035】

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

【0036】

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

【0037】

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

【0038】

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

【0039】

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

【0040】

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

【0041】

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

【0042】

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

【0043】

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

【0044】

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

【0045】

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

【0046】

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

【0047】

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

【0048】

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

【0049】

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

【0050】

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

【0051】

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

【0052】

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

【0053】

図５を参照して例示的なリンクセットアップ過程について説明する。

【0054】

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

【0055】

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

【0056】

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

【0057】

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

【0058】

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

【0059】

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

【0060】

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

【0061】

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

【0062】

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

【0063】

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

【0064】

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

【0065】

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

【0066】

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

【0067】

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

【0068】

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

【0069】

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

【0070】

無線ＬＡＮの普及が活性化され、さらにそれを用いたアプリケーションが多様化するに伴って、最近ではＩＥＥＥ ８０２．１１ｎが支援するデータ処理速度よりも高い処理率を支援するための新しい無線ＬＡＮシステムの必要性が台頭している。超高処理率（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；ＶＨＴ）を支援する次世代無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮシステムの次のバージョン（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ）であり、ＭＡＣサービスアクセスポイント（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＳＡＰ）で１Ｇｂｐｓ以上のデータ処理速度を支援するために最近に新しく提案されているＩＥＥＥ ８０２．１１無線ＬＡＮシステムの一つである。

【0071】

次世代無線ＬＡＮシステムは、無線チャネルを效率的に利用するために複数のＳＴＡが同時にチャネルにアクセスするＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式の送信を支援する。ＭＵ−ＭＩＭＯ送信方式によれば、ＡＰが、ＭＩＭＯペアリング（ｐａｉｒｉｎｇ）された一つ以上のＳＴＡに同時にパケットを送信することができる。

【0072】

また、ホワイトスペース（ｗｈｉｔｅ ｓｐａｃｅ）で無線ＬＡＮシステム動作を支援することが議論されている。例えば、アナログＴＶのデジタル化による遊休状態の周波数帯域（例えば、５４〜６９８ＭＨｚ帯域）のようなＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）での無線ＬＡＮシステムの導入は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｆ標準として議論されている。しかし、これは例示に過ぎず、ホワイトスペースは、許可されたユーザ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｕｓｅｒ）が優先して使用できる許可された帯域といえる。許可されたユーザは、許可された帯域の使用が許可されたユーザのことを意味し、許可された装置（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、プライマリユーザ（ｐｒｉｍａｒｙ ｕｓｅｒ）、優先的ユーザ（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ ｕｓｅｒ）などと呼ぶこともできる。

【0073】

例えば、ＷＳで動作するＡＰ及び／又はＳＴＡは、許可されたユーザに対する保護（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）機能を提供しなければならない。例えば、ＷＳ帯域で特定帯域幅を有するように規約（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）上分割されている周波数帯域である特定ＷＳチャネルを、マイクロホン（ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）のような許可されたユーザが既に使用している場合、許可されたユーザを保護するために、ＡＰ及び／又はＳＴＡは当該ＷＳチャネルに該当する周波数帯域は使用することができない。また、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、現在フレーム送信及び／又は受信のために使用している周波数帯域を許可されたユーザが使用するようになると、当該周波数帯域の使用を中止しなければならない。

【0074】

そのため、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、ＷＳ帯域中の特定周波数帯域の使用が可能か否か、すなわち、当該周波数帯域に許可されたユーザが存在するか否かを把握する手順を先行しなければならない。許可されたユーザが特定周波数帯域に存在するか否かを把握することをスペクトルセンシング（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ）という。スペクトルセンシングメカニズムとして、エネルギー探知（ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、信号探知（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式などが活用される。受信信号の強度が一定値以上であれば、許可されたユーザが使用中であると判断したり、ＤＴＶプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）が検出されると、許可されたユーザが使用中であると判断すればよい。

【0075】

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

【0076】

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

【0077】

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

【0078】

（１ＧＨｚ未満（ｓｕｂ−１ＧＨｚ）で動作するＷＬＡＮ）
前述したように、Ｍ２Ｍ通信をユースケース（ｕｓｅ ｃａｓｅ）とするＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈ標準が議論されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈ標準は、１ＧＨｚ未満（ｓｕｂ−１ＧＨｚ）の動作周波数においてＴＶホワイトスペース帯域（ｗｈｉｔｅｓｐａｃｅ ｂａｎｄ）を除いた非免許（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ）帯域で動作し、既存の室内（ｉｎｄｏｏｒ）カバレッジを主に支援していたＷＬＡＮに比べて格段に広いカバレッジ（例えば、最大１ｋｍ）を有することができる。すなわち、既存の２．４ＧＨｚや５ＧＨｚの周波数で動作するＷＬＡＮと違い、ｓｕｂ−１ＧＨｚ（例えば、７００乃至９００ＭＨｚ）動作周波数帯域でＷＬＡＮが用いられると、当該帯域の伝搬特性によって、同一伝送電力でＡＰのカバレッジが略２〜３倍に拡張される。この場合、一つのＡＰ当たり極めて多数のＳＴＡが接続可能であるという特徴を有する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｈ標準で考慮しているユースケースを要約すると、下記の表１の通りである。

【0079】

【表1】

【0080】

上記の表１のユースケース１によれば、種々のセンサー／メーター装置が８０２．１１ａｈＡＰに接続してＭ２Ｍ通信を行うことができる。特に、スマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）の場合、最大６，０００個のセンサー／メーター装置が一つのＡＰに接続することができる。

【0081】

上記の表１のユースケース２によれば、広いカバレッジを提供する８０２．１１ａｈ ＡＰが、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４ｇのような他のシステムにおいてバックホールリンク（ｂａｃｋｈａｕｌ ｌｉｎｋ）の役割を担うことができる。

【0082】

上記の表１のユースケース３によれば、拡張されたホームカバレッジ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｈｏｍｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ）、キャンパス広さのカバレッジ（Ｃａｍｐｕｓ ｗｉｄｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ）、ショッピングモール（Ｓｈｏｐｐｉｎｇ ｍａｌｌｓ）のような室外拡張された範囲のホットスポット（ｏｕｔｄｏｏｒ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ ｈｏｔｓｐｏｔ）通信を支援することができる。また、ユースケース３によれば、８０２．１１ａｈ ＡＰがセルラー移動通信のトラフィックオフローディング（ｔｒａｆｆｉｃ ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ）を支援することによって、セルラートラフィックの過負荷を分散させる機能を果たすこともできる。

【0083】

このようなｓｕｂ−１ＧＨｚ帯域における通信のための物理層（ＰＨＹ）の構成は、既存のＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ ＰＨＹを１／１０ダウンクロッキング（ｄｏｗｎ−ｃｌｏｃｋｉｎｇ）することによって具現することができる。この場合、８０２．１１ａｃにおける２０／４０／８０／１６０／８０＋８０ＭＨｚチャネル帯域幅は、１／１０ダウンクロッキングを用いて、ｓｕｂ−１ＧＨｚ帯域で２／４／８／１６／８＋８ＭＨｚチャネル帯域幅を提供することができる。これによって、ガード区間（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＧＩ）は０．８μｓから８μｓへと１０倍増加する。下記の表２は、８０２．１１ａｃ ＰＨＹの処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）と、１／１０ダウンクロッキングされたｓｕｂ−１ＧＨｚ ＰＨＹの処理量とを比較するものである。

【0084】

【表2】

【0085】

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

【0086】

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

【0087】

図６は、バックオフ過程を説明するための図である。

【0088】

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

【0089】

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

【0090】

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

【0091】

（ＳＴＡのセンシング動作）
前述したように、ＣＳＭＡ／ＣＡメカニズムは、ＡＰ及び／又はＳＴＡが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）の他、仮想キャリアセンシング（ｖｉｒｔｕａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｉｎｇ）も含む。仮想キャリアセンシングは、隠れたノード問題（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ ｐｒｏｂｌｅｍ）などのように媒体アクセスで発生し得る問題を補完するために用いられる。仮想キャリアセンシングのために、無線ＬＡＮシステムのＭＡＣはネットワーク割当ベクトル（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ；ＮＡＶ）を用いることができる。ＮＡＶは、現在媒体を利用していたり又は利用する権限のあるＡＰ及び／又はＳＴＡが、媒体を使用可能な状態になるまで残っている時間を、他のＡＰ及び／又はＳＴＡに指示（ｉｎｄｉｃａｔｅ）する値である。したがって、ＮＡＶに設定された値は、当該フレームを送信するＡＰ及び／又はＳＴＡによって媒体の利用が予定されている期間に該当し、ＮＡＶ値を受信するＳＴＡは、当該期間において媒体アクセス（又は、チャネルアクセス）が禁止（ｐｒｏｈｉｂｉｔ）又は延期（ｄｅｆｅｒ）される。ＮＡＶは、例えば、フレームのＭＡＣヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）の「ｄｕｒａｔｉｏｎ」フィールドの値によって設定されてもよい。

【0092】

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

【0093】

図７は、隠れたノード及び露出されたノードを説明するための図である。

【0094】

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

【0095】

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

【0096】

図８は、ＲＴＳとＣＴＳを説明するための図である。

【0097】

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

【0098】

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

【0099】

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

【0100】

（電力管理）
前述したように、無線ＬＡＮシステムではＳＴＡが送受信を行う前にチャネルセンシングを行わなければならないが、チャネルを常にセンシングすることはＳＴＡの持続的な電力消耗を引き起こす。受信状態での電力消耗は送信状態での電力消耗と大差がないため、受信状態を持続することも、電力の制限された（すなわち、バッテリーによって動作する）ＳＴＡには大きな負担となる。したがって、ＳＴＡが持続的にチャネルをセンシングするために受信待機状態を維持すると、無線ＬＡＮ処理率の側面で特別な利点もなく電力を非効率的に消耗することになる。このような問題点を解決するために、無線ＬＡＮシステムではＳＴＡの電力管理（ｐｏｗｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＰＭ）モードを支援する。

【0101】

ＳＴＡの電力管理モードはアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）モード及び節電（ｐｏｗｅｒ ｓａｖｅ；ＰＳ）モードに区別される。ＳＴＡは基本的にアクティブモードで動作する。アクティブモードで動作するＳＴＡは、アウェイク状態（ａｗａｋｅ ｓｔａｔｅ）を維持する。アウェイク状態は、フレーム送受信やチャネルスキャニングなどの正常動作が可能な状態である。一方、ＰＳモードで動作するＳＴＡはスリープ状態（ｓｌｅｅｐ ｓｔａｔｅ）（又は、ドーズ（ｄｏｓｅ）状態）とアウェイク状態（ａｗａｋｅ ｓｔａｔｅ）を切り替えながら動作する。スリープ状態で動作するＳＴＡは、最小限の電力で動作し、フレーム送受信もチャネルスキャニングも行わない。

【0102】

ＳＴＡがスリープ状態でできるだけ長く動作するほど電力消耗が減るため、ＳＴＡの動作期間が増加する。しかし、スリープ状態ではフレーム送受信が不可能なため、無条件に長く動作するわけにはいかない。スリープ状態で動作するＳＴＡがＡＰに送信するフレームを有すると、アウェイク状態に切り替えてフレームを送信すればよい。一方、ＡＰがＳＴＡに送信するフレームがある場合、スリープ状態のＳＴＡはそれを受信できないことはもとより、受信するフレームが存在するということも把握できない。したがって、ＳＴＡは自身に送信されるフレームの存在有無を確認するために（また、存在するならそれを受信するために）特定周期に従ってアウェイク状態に切り替える動作が必要なことがある。

【0103】

図９は、電力管理動作を説明するための図である。

【0104】

図９を参照すると、ＡＰ ２１０は、一定の周期でビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）をＢＳＳ内のＳＴＡに送信する（Ｓ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２１６）。ビーコンフレームには、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）が含まれる。ＴＩＭ情報要素は、ＡＰ ２１０が自身と連携されているＳＴＡに対するバッファされたトラフィックが存在し、フレームを送信する旨を知らせる情報を含む。ＴＩＭ要素には、ユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）フレームを知らせるために用いられるＴＩＭと、マルチキャスト（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）又はブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）フレームを知らせるために用いられるＤＴＩＭ（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｍａｐ）がある。

【0105】

ＡＰ ２１０は、３回のビーコンフレームを送信する度に１回ずつＤＴＩＭを送信することができる。ＳＴＡ１ ２２０及びＳＴＡ２ ２３０はＰＳモードで動作するＳＴＡである。ＳＴＡ１ ２２０及びＳＴＡ２ ２３０は、所定の周期のウェイクアップインターバル（ｗａｋｅｕｐ ｉｎｔｅｒｖａｌ）ごとにスリープ状態からアウェイク状態に切り替えて、ＡＰ ２１０によって送信されたＴＩＭ要素を受信できるように設定されてもよい。それぞれのＳＴＡは、自身のローカルクロック（ｌｏｃａｌ ｃｌｏｃｋ）に基づいてアウェイク状態に切り替える時点を計算することができ、図９の例示ではＳＴＡのクロックがＡＰのクロックと一致すると仮定する。

【0106】

例えば、所定のウェイクアップインターバルは、ＳＴＡ１ ２２０がビーコンインターバルごとにアウェイク状態に切り替わってＴＩＭ要素を受信できるように設定されてもよい。そのため、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０が最初にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１１）にアウェイク状態に切り替わり得る（Ｓ２２１）。ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンフレームを受信してＴＩＭ要素を取得することができる。取得されたＴＩＭ要素が、ＳＴＡ１ ２２０に送信されるフレームがある旨を指示すると、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０にフレーム送信を要請するＰＳ−Ｐｏｌｌ（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ−Ｐｏｌｌ）フレームをＡＰ ２１０に送信することができる（Ｓ２２１ａ）。ＡＰ ２１０は、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してフレームをＳＴＡ１ ２２０に送信することができる（Ｓ２３１）。フレーム受信を完了したＳＴＡ１ ２２０は再びスリープ状態に切り替わって動作する。

【0107】

ＡＰ ２１０が二番目にビーコンフレームを送信するにあたり、他の装置が媒体にアクセスするなどして媒体が占有された（ｂｕｓｙ ｍｅｄｉｕｍ）状態であるから、ＡＰ ２１０は正確なビーコンインターバルに合わせてビーコンフレームを送信できず、遅延された時点に送信することがある（Ｓ２１２）。この場合、ＳＴＡ１ ２２０はビーコンインターバルに合わせて動作モードをアウェイク状態に切り替えるが、遅延送信されるビーコンフレームを受信できず、再びスリープ状態に切り替わる（Ｓ２２２）。

【0108】

ＡＰ ２１０が三番目にビーコンフレームを送信する時、当該ビーコンフレームはＤＴＩＭと設定されたＴＩＭ要素を含むことができる。ただし、媒体が占有された（ｂｕｓｙ ｍｅｄｉｕｍ）状態であるから、ＡＰ ２１０はビーコンフレームを遅延して送信する（Ｓ２１３）。ＳＴＡ１ ２２０は、ビーコンインターバルに合わせてアウェイク状態に切り替わって動作し、ＡＰ ２１０によって送信されるビーコンフレームからＤＴＩＭを取得することができる。ＳＴＡ１ ２２０が取得したＤＴＩＭは、ＳＴＡ１ ２２０に送信されるフレームはなく、他のＳＴＡのためのフレームが存在する旨を指示する場合を仮定する。この場合、ＳＴＡ１ ２２０は、自身が受信するフレームがないことを確認し、再びスリープ状態に切り替わって動作することができる。ＡＰ ２１０はビーコンフレーム送信後にフレームを該当のＳＴＡに送信する（Ｓ２３２）。

【0109】

ＡＰ ２１０は、四番目にビーコンフレームを送信する（Ｓ２１４）。ただし、ＳＴＡ１ ２２０は、その以前の２回にわたるＴＩＭ要素受信から、自身に対するバッファされたトラフィックが存在するという情報が取得できなかったため、ＴＩＭ要素受信のためのウェイクアップインターバルを調整してもよい。又は、ＡＰ ２１０によって送信されるビーコンフレームにＳＴＡ１ ２２０のウェイクアップインターバル値を調整するためのシグナリング情報が含まれた場合、ＳＴＡ１ ２２０のウェイクアップインターバル値が調整されてもよい。本例示で、ＳＴＡ１ ２２０はビーコンインターバルごとにＴＩＭ要素受信のために運営状態を切り替えたが、３回のビーコンインターバルごとに１回起床するように運営状態を切り替えるように設定してもよい。したがって、ＳＴＡ１ ２２０は、ＡＰ ２１０が四番目のビーコンフレームを送信し（Ｓ２１４）、五番目のビーコンフレームを送信する時点に（Ｓ２１５）スリープ状態を維持するため、ＴＩＭ要素を取得することができない。

【0110】

ＡＰ ２１０が六番目にビーコンフレームを送信する時（Ｓ２１６）、ＳＴＡ１ ２２０はアウェイク状態に切り替わって動作し、ビーコンフレームに含まれたＴＩＭ要素を取得することができる（Ｓ２２４）。ＴＩＭ要素は、ブロードキャストフレームが存在する旨を指示するＤＴＩＭであるから、ＳＴＡ１ ２２０はＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰ ２１０に送信することなく、ＡＰ ２１０によって送信されるブロードキャストフレームを受信すればよい（Ｓ２３４）。一方、ＳＴＡ２ ２３０に設定されたウェイクアップインターバルはＳＴＡ１ ２２０に比べて長い周期に設定されてもよい。そのため、ＳＴＡ２ ２３０は、ＡＰ ２１０が五番目にビーコンフレームを送信する時点（Ｓ２１５）にアウェイク状態に切り替わってＴＩＭ要素を受信することができる（Ｓ２４１）。ＳＴＡ２ ２３０は、ＴＩＭ要素から、自身に送信されるフレームが存在することがわかり、フレーム送信を要請するためにＡＰ ２１０にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる（Ｓ２４１ａ）。ＡＰ ２１０はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームに対応してＳＴＡ２ ２３０にフレームを送信することができる（Ｓ２３３）。

【0111】

図９のような節電モードの運営のためにＴＩＭ要素には、ＳＴＡに送信されるフレームが存在するか否かを指示するＴＩＭ、又はブロードキャスト／マルチキャストフレームが存在するか否かを指示するＤＴＩＭが含まれる。ＤＴＩＭはＴＩＭ要素のフィールド設定によって具現することができる。

【0112】

図１０乃至図１２は、ＴＩＭを受信したＳＴＡの動作を詳しく説明するための図である。

【0113】

図１０を参照すると、ＳＴＡは、ＡＰからＴＩＭを含むビーコンフレームを受信するためにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わり、受信したＴＩＭ要素を解釈して、自身に送信されるバッファされたトラフィックがあることを確認できる。ＳＴＡは、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信のための媒体アクセスのために他のＳＴＡと競合（ｃｏｎｔｅｎｄｉｎｇ）を行った後に、ＡＰにデータフレーム送信を要請するためにＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することができる。ＳＴＡによって送信されたＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したＡＰは、ＳＴＡにフレームを送信することができる。ＳＴＡはデータフレームを受信し、それに対する確認応答（ＡＣＫ）フレームをＡＰに送信することができる。以降、ＳＴＡは再びスリープ状態に切り替わればよい。

【0114】

図１０のように、ＡＰは、ＳＴＡからＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した後、所定の時間（例えば、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ））後にデータフレームを送信する即時応答（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式によって動作することができる。一方、ＡＰがＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した後に、ＳＴＡに送信するデータフレームをＳＩＦＳ時間の間に用意できなかった場合は、遅れた応答（ｄｅｆｅｒｒｅｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式によって動作してもよく、それについて図１１を参照して説明する。

【0115】

図１１の例示で、ＳＴＡがスリープ状態からアウェイク状態に切り替わってＡＰからＴＩＭを受信し、競合を経てＰＳ−ＰｏｌｌフレームをＡＰに送信する動作は、図１０の例示と同一である。ＡＰがＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信したが、ＳＩＦＳの間にデータフレームを用意できなかった場合、データフレームを送信する代わりにＡＣＫフレームをＳＴＡに送信してもよい。ＡＰは、ＡＣＫフレーム送信後にデータフレームが用意されると、競合を行った後、データフレームをＳＴＡに送信することができる。ＳＴＡはデータフレームを成功的に受信したことを示すＡＣＫフレームをＡＰに送信し、スリープ状態に切り替わればよい。

【0116】

図１２は、ＡＰがＤＴＩＭを送信する例示に関するものである。ＳＴＡはＡＰからＤＴＩＭ要素を含むビーコンフレームを受信するためにスリープ状態からアウェイク状態に切り替わってもよい。これらのＳＴＡは、受信したＤＴＩＭから、マルチキャスト／ブロードキャストフレームが送信されることがわかる。ＡＰは、ＤＴＩＭを含むビーコンフレームを送信後に、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送受信動作無しで直ちにデータ（すなわち、マルチキャスト／ブロードキャストフレーム）を送信することができる。これらのＳＴＡは、ＤＴＩＭを含むビーコンフレームを受信してから引き続きアウェイク状態を維持しながらデータを受信し、データ受信が完了した後再びスリープ状態に切り替わればよい。

【0117】

（ＴＩＭ構造）
図９乃至図１２を参照して上述したＴＩＭ（又は、ＤＴＩＭ）プロトコルに基づく節電モード運営方法において、ＳＴＡは、ＴＩＭ要素に含まれたＳＴＡ識別情報から、自身のために送信されるデータフレームが存在するか否かを確認することができる。ＳＴＡ識別情報は、ＳＴＡとＡＰとの連携（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）時にＳＴＡに割り当てられた識別子であるＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に関する情報であってよい。

【0118】

ＡＩＤは一つのＢＳＳ内ではそれぞれのＳＴＡに対する固有の（ｕｎｉｑｕｅ）識別子として使われる。一例として、現在無線ＬＡＮシステムにおいてＡＩＤとしては１から２００７までのいずれか一つの値を割り当てることができる。現在定義されている無線ＬＡＮシステムでは、ＡＰ及び／又はＳＴＡが送信するフレームにはＡＩＤのために１４ビットを割り当てることができ、ＡＩＤ値は１６３８３まで割り当てることができるが、２００８〜１６３８３は予備（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）値として設定されている。

【0119】

既存の定義によるＴＩＭ要素は、一つのＡＰに多数（例えば、２００７個を超える）のＳＴＡが連携され得るＭ２Ｍアプリケーションの適用には適していない。既存のＴＩＭ構造をそのまま拡張するとＴＩＭビットマップのサイズが過大になるため、既存のフレームフォーマットでは支援することができず、また、低い伝送レートのアプリケーションを考慮するＭ２Ｍ通信に適していない。また、Ｍ２Ｍ通信では、一つのビーコン周期の間に受信データフレームが存在するＳＴＡの個数は大変少ないと予想される。したがって、このようなＭ２Ｍ通信の適用例を考慮すれば、ＴＩＭビットマップのサイズは大きくなるが、大部分のビットが０値を有する場合が多く発生すると予想されるため、ビットマップを效率的に圧縮する技術が要求される。

【0120】

既存のビットマップ圧縮技術として、ビットマップの先頭部分に連続する０を省略し、オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）（又は、開始点）値で定義する方案がある。しかし、バッファされたフレームが存在するＳＴＡの個数は少ないが、それぞれのＳＴＡのＡＩＤ値の差が大きい場合には圧縮効率が高くない。例えば、ＡＩＤが１０と２０００の値であるただ２つのＳＴＡに送信するフレームのみがバッファされている場合、圧縮されたビットマップの長さは１９９０であるが、両端を除いてはいずれも０の値を有することになる。一つのＡＰに連携され得るＳＴＡの個数が少ない場合にはビットマップ圧縮の非効率性があまり問題にならないが、ＳＴＡの個数が増加する場合は、このような非効率性が全体システム性能を阻害する要素になることもある。

【0121】

これを解決するための方案として、ＡＩＤを複数のグループに分けてより効果的なデータ送信を行うようにすることができる。各グループには、指定されたグループＩＤ（ＧＩＤ）が割り当てられる。このようなグループベースで割り当てられるＡＩＤについて図１３を参照して説明する。

【0122】

図１３（ａ）は、グループベースで割り当てられたＡＩＤの一例を示す図である。図１３（ａ）の例示では、ＡＩＤビットマップの先頭部におけるいくつかのビットを、ＧＩＤを示すために用いることができる。例えば、ＡＩＤビットマップにおける先頭の２ビットを用いて４個のＧＩＤを示すことができる。ＡＩＤビットマップの全体長がＮビットである場合、先頭の２ビット（Ｂ１及びＢ２）の値は当該ＡＩＤのＧＩＤを示す。

【0123】

図１３（ｂ）は、グループベースで割り当てられたＡＩＤの他の例を示す図である。図１３（ｂ）の例示では、ＡＩＤの位置によってＧＩＤを割り当てることができる。このとき、同一のＧＩＤを使用するＡＩＤはオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）及び長さ（ｌｅｎｇｔｈ）の値で表現することができる。例えば、ＧＩＤ １がオフセットＡ及び長さＢで表現されると、ビットマップ上でＡ乃至Ａ＋Ｂ−１のＡＩＤがＧＩＤ １を有するということを意味する。例えば、図１３（ｂ）の例示で、全体１乃至Ｎ４のＡＩＤが４個のグループに分割されると仮定する。この場合、ＧＩＤ １に属するＡＩＤは１乃至Ｎ１であり、このグループに属するＡＩＤはオフセット１及び長さＮ１で表現することができる。次に、ＧＩＤ ２に属するＡＩＤをオフセットＮ１＋１及び長さＮ２−Ｎ１＋１で表現することができ、ＧＩＤ ３に属するＡＩＤをオフセットＮ２＋１及び長さＮ３−Ｎ２＋１で表現することができ、ＧＩＤ ４に属するＡＩＤをオフセットＮ３＋１及び長さＮ４−Ｎ３＋１で表現することができる。

【0124】

このようなグループベースで割り当てられるＡＩＤが導入されると、ＧＩＤによって異なる時間区間にチャネルアクセスを許容できるようにすることによって、多数のＳＴＡに対するＴＩＭ要素不足の問題を解決すると同時に、効率的なデータの送受信を行うことができる。例えば、特定時間区間では特定グループに該当するＳＴＡにのみチャネルアクセスが許容され、残り他のＳＴＡにはチャネルアクセスが制限（ｒｅｓｔｒｉｃｔ）されてもよい。このように特定ＳＴＡにのみアクセスが許容される所定の時間区間を、制限されたアクセスウィンドウ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｎｄｏｗ；ＲＡＷ）と呼ぶこともできる。

【0125】

ＧＩＤによるチャネルアクセスについて図１３（ｃ）を参照して説明する。図１３（ｃ）では、ＡＩＤが３個のグループに分けられている場合、ビーコンインターバルによるチャネルアクセスメカニズムを例示的に示す。一番目のビーコンインターバル（又は、一番目のＲＡＷ）は、ＧＩＤ １に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスが許容される区間で、他のＧＩＤに属するＳＴＡのチャネルアクセスは許容されない。これを具現するために、一番目のビーコンにはＧＩＤ １に該当するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれる。二番目のビーコンフレームにはＧＩＤ ２を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって二番目のビーコンインターバル（又は、二番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ ２に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される。三番目のビーコンフレームには、ＧＩＤ ３を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって三番目のビーコンインターバル（又は、三番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ ３に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される。四番目のビーコンフレームには再びＧＩＤ １を有するＡＩＤのみのためのＴＩＭ要素が含まれ、これによって四番目のビーコンインターバル（又は、四番目のＲＡＷ）の間には、ＧＩＤ １に属するＡＩＤに該当するＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容される。続いて、五番目以降のビーコンインターバル（又は、五番目以降のＲＡＷ）のそれぞれにおいても、当該ビーコンフレームに含まれたＴＩＭで指示される特定グループに属したＳＴＡのチャネルアクセスのみが許容されてもよい。

【0126】

図１３（ｃ）では、ビーコンインターバルによって許容されるＧＩＤの順序が循環的又は周期的である例示を示しているが、これに制限されることはない。すなわち、ＴＩＭ要素に特定ＧＩＤに属するＡＩＤのみを含めることによって、特定時間区間（例えば、特定ＲＡＷ）の間に、これら特定ＡＩＤに該当するＳＴＡのみのチャネルアクセスを許容し、残りのＳＴＡのチャネルアクセスは許容しない方式で動作してもよい。

【0127】

前述したようなグループベースＡＩＤ割当方式は、ＴＩＭの階層的（ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ）構造と呼ぶこともできる。すなわち、全体ＡＩＤ空間を複数個のブロックに分割し、０以外の値を持つ特定ブロックに該当するＳＴＡ（すなわち、特定グループのＳＴＡ）のチャネルアクセスのみが許容されるようにすることができる。これによって、大きいサイズのＴＩＭを小さいブロック／グループに分割して、ＳＴＡがＴＩＭ情報を維持しやすくし、ＳＴＡのクラス、サービス品質（ＱｏＳ）、又は用途によってブロック／グループが管理しやすくなる。図１３の例示では２−レベルの階層を示しているが、２つ以上のレベルの形態で階層的構造のＴＩＭが構成されてもよい。例えば、全体ＡＩＤ空間を複数個のページ（ｐａｇｅ）グループに分割し、それぞれのページグループを複数個のブロックに区別し、それぞれのブロックを複数個のサブ−ブロックに分割することができる。このような場合、図１３（ａ）の例示の拡張として、ＡＩＤビットマップにおいて先頭のＮ１個のビットはページＩＤ（すなわち、ＰＩＤ）を示し、その次のＮ２個のビットはブロックＩＤを示し、その次のＮ３個のビットはサブ−ブロックＩＤを示し、残りのビットがサブ−ブロック内のＳＴＡビット位置を示す方式で構成されてもよい。

【0128】

以下に説明する本発明の例示において、ＳＴＡ（又は、それぞれのＳＴＡに割り当てられたＡＩＤ）を所定の階層的なグループ単位に分割して管理する様々な方式が適用されてもよく、グループベースＡＩＤ割当方式が上記の例示に制限されるものではない。

【0129】

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

【0130】

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

【0131】

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

【0132】

データフィールドは、ＳＥＲＶＩＣＥフィールド、ＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）、ＰＰＤＵ ＴＡＩＬビットを含むことができて、必要によって埋め草ビット（ｐａｄｄｉｎｇ ｂｉｔ）も含むことができる。ＳＥＲＶＩＣＥフィールドの一部のビットは、受信端でのデスクランブラの同期化のために用いることができる。ＰＳＤＵは、ＭＡＣ層で定義されるＭＡＣ ＰＤＵに対応し、上位層で生成／利用されるデータを含むことができる。ＰＰＤＵ ＴＡＩＬビットは、エンコーダを０状態にリターンするために用いることができる。埋め草ビットは、データフィールドの長さを所定の単位に合わせるために用いることができる。

【0133】

ＭＡＣ ＰＤＵは、様々なＭＡＣフレームフォーマットによって定義され、基本的なＭＡＣフレームは、ＭＡＣヘッダー、フレームボディー、及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）で構成される。ＭＡＣフレームは、ＭＡＣ ＰＤＵで構成されて、ＰＰＤＵフレームフォーマットのデータ部分のＰＳＤＵを通じて送信／受信され得る。

【0134】

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

【0135】

（改善されたＮＤＰサウンディング過程）
本発明では、既存のＮＤＰサウンディング過程（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を改善した新しいＮＤＰサウンディング過程について提案する。本発明で提案するＮＤＰサウンディング過程は、例えば、ｓｕｂ−１ＧＨｚ帯域（例えば、９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚ）で動作する無線ＬＡＮシステムに適用することができる。

【0136】

図１４は、ＮＤＰサウンディング過程を説明するための図である。

【0137】

サウンディングプロトコルは、ＡＰがＳＴＡにビームフォーミング送信（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を行うために、ＡＰとＳＴＡ間のチャネル状態情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＣＳＩ）に対するフィードバック情報をＳＴＡから取得するための過程である。ビームフォーミング送信は、それぞれのＳＴＡに対するビームの方向を制御する送信方式を意味し、多重ユーザ（ＭＵ）−ＭＩＭＯ送信などのために用いることができる。また、ＣＳＩは、当該チャネルに適していると判断される変調及びコーディング技法（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ；ＭＣＳ）などを含むことができる。

【0138】

サウンディング過程を通じて、ＡＰはＮＤＰフレーム（すなわち、ＰＳＤＵ長が０であるＰＰＤＵフレーム）をＳＴＡに送信し、ＳＴＡはＮＤＰフレームに基づいてＣＳＩを計算／推定してその結果（すなわち、フィードバック情報）をＡＰに送信することができる。ＮＤＰフレームに基づいて計算／推定されたＣＳＩは、例えば、圧縮されたビームフォーミング報告フレーム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ Ｒｅｐｏｒｔ ｆｒａｍｅ）を介して、サウンディングを要請したＡＰにフィードバックするこができる。また、ＡＰから送信するＮＤＰフレームは、複数個のＳＴＡで受信することができ、ＡＰはそれぞれのＳＴＡからのフィードバック情報を取得することができる。

【0139】

ＡＰが送信するＮＤＰフレームに先立ってＮＤＰＡ（ＮＤＰ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを送信することができる。ＮＤＰＡフレームは、ＮＤＰフレームが続くということを知らせる役割を担うＰＰＤＵフレームである。ＮＤＰＡフレームに含まれたＳＴＡリストにおける最初のＳＴＡは、ＡＰからの別のポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）なしでも直ちにフィードバックフレームをＡＰに送信することができる。

【0140】

ＮＤＰＡフレームは、ＮＤＰ ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔサブフィールドの値が１に設定された制御フレーム（例えば、ＨＴＣ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームである。また、ＮＤＰＡフレームは、サウンディング過程のターゲットＳＴＡが受信可能なように送信されなければならない。そのため、ＮＤＰＡフレームの送信にはビームフォーミングが適用されてはならない（すなわち、全方向（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）に送信されなければならない）。

【0141】

図１４を参照すると、ＡＰはＮＤＰＡフレームを送信してＳＩＦＳインターバル後にＮＤＰフレームを送信することができる。ＮＤＰＡフレームはＭＲＱ（ＭＣＳ ＲｅＱｕｅｓｔ）サブフィールドを含むことができる。ＡＰが送信するＮＤＰＡフレームのＭＲＱサブフィールドが１に設定される場合、このＮＤＰＡフレームを受信するＳＴＡは、ＡＰがＭＣＳフィードバックを要請するということがわかる。

【0142】

ＮＤＰＡに含まれたＳＴＡリストにおける最初のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１）は、ＡＰからＮＤＰフレームを受信してＳＩＦＳインターバル後にフィードバック情報をＡＰに送信することができる。ＡＰがＳＴＡ１からのフィードバック情報を受信してＳＩＦＳインターバル後にＳＴＡ２にＰｏｌｌフレームを送信し、ＡＰからＰｏｌｌフレームを受信したＳＴＡ２はＳＩＦＳインターバル後にフィードバック情報をＡＰに送信することができる。その後、ＡＰがポーリングするＳＴＡが順次にフィードバック情報をＡＰに送信することができる。

【0143】

図１４からわかるように、サウンディング過程でフィードバックを要請するＳＴＡ（すなわち、ＡＰ）が送信するＮＤＰフレーム及びＰｏｌｌフレームはいずれも、サウンディング過程のターゲットＳＴＡ（すなわち、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）からのフィードバックフレームをトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）するフレームであるという点で共通することから、ＮＤＰフレームとＰｏｌｌフレームを合わせてフィードバックトリガーフレームと称することもできる。

【0144】

（ＮＤＰＡフレームの構造）
図１５は、ＮＤＰＡフレームの例示的なフォーマットを説明するための図である。

【0145】

ＮＤＰＡフレーム構造においてＳＩＧフィールドのビット割当を下記の表３のように構成することができる。

【0146】

【表3】

【0147】

上記の表３に示すように、ＮＤＰＡフレームのＳＩＧフィールドは合計４８ビット数で構成することができる。

【0148】

長さ／デューレーション（Ｌｅｎｇｔｈ／Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールドは、当該フレームのＯＦＤＭシンボル（すなわち、デューレーション）又はバイト個数（すなわち、長さ）を示す。ＳＵ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｕｓｅｒ）フレームで組合せ（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）フィールドの値が１である場合、長さ／デューレーションフィールドはデューレーションフィールドとして解釈される。一方、組合せフィールドの値が０である場合は、長さ／デューレーションフィールドは長さフィールドとして解釈される。ＭＵ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｕｓｅｒ）フレームでは組合せフィールドが定義されることなく常に組合せが適用されるように構成されるため、長さ／デューレーションフィールドはデューレーションフィールドとして解釈される。また、パケットサイズが５１１バイトを超える義務的なＡＭＰＤＵ（ｍａｎｄａｔｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｅ ＭＡＣ ＰＤＵ）に対しても長さ／デューレーションフィールドはデューレーションフィールドとして解釈される。

【0149】

ＭＣＳフィールドは、当該フレームのＰＳＤＵ送信に用いられる変調及びコーディング技法のインデックスを示す。他のＳＴＡが上記ＭＣＳフィールドの含まれたフレームを受信する場合、長さ／デューレーションフィールドの長さ値とＭＣＳフィールド値に基づいて、現在受信されるフレームのデューレーションを計算することができる（例えば、組合せフィールドが０であるＳＵフレームの場合）。

【0150】

ＢＷフィールドは、当該フレームのチャネル帯域幅を示す。例えば、ＢＷフィールドの値が０であれば２ＭＨｚ帯域幅を示し、１であれば４ＭＨｚ帯域幅を示し、２であれば８ＭＨｚ帯域幅を示し、３であれば１６ＭＨｚ／８＋８ＭＨｚ帯域幅を示すと設定することができる。

【0151】

組合せ（Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）フィールドは、当該フレームのＰＳＤＵがＡＭＰＤＵの形態で組み合わせられるか否かを示す。組合せフィールドが１であれば、ＰＳＤＵがＡＭＰＤＵの形態で組み合わせられて送信されることを意味する。組合せフィールドが０であれば、ＰＳＤＵは組み合わせられないで送信されることを意味する。

【0152】

空間時間ブロックコーディング（ＳＴＢＣ）フィールドは、当該フレームにＳＴＢＣ（例えば、Ａｌａｍｏｕｔｉコード）が適用されるか否かを示す。

【0153】

コーディング（ｃｏｄｉｎｇ）フィールドは、当該フレームに用いられたコーディング技法を示す。例えば、コーディングフィールドの２ビットのうち１ビットは、ＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｅ）又はＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）技法のいずれが用いられるかを示し、残り１ビットは、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）エンコーディング過程中の追加のシンボルを示すことができる。

【0154】

空間−時間ストリームの個数（Ｎｓｔｓ）フィールドは、当該フレームの空間ストリームの個数を意味する。最大４個の空間ストリームが送信され得るため、これを表現するためにＮｓｔｓフィールドは２ビットサイズで定義される。

【0155】

部分ＡＩＤ（ＰＡＩＤ）フィールドは、フレームを受信すべきＳＴＡを識別するためのＳＴＡのＩＤを示す。例えば、上りリンクフレームでＰＡＩＤの値はＢＳＳＩＤに基づいて構成し、下りリンクフレームでＰＡＩＤ値はＳＴＡのＡＩＤに基づいて構成することができる。

【0156】

ＡＣＫ指示（ＡＣＫ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィールドは、当該フレームに対する応答フレームの類型を示す値に設定することができる。例えば、ＡＣＫ指示フィールドの値が００なら、一般ＡＣＫ（Ｎｏｒｍａｌ ＡＣＫ）を示し、０１なら、Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ（ＢＡ）を示し、１０なら、ＡＣＫ無し（Ｎｏ ＡＣＫ）を示すように設定することができる。１１の値は留保（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）にすることができる。

【0157】

さらに、ＳＩＧフィールドにＣＲＣフィールド及びｔａｉｌビットを含めることができ、残りのビットは、留保された（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールドと定義することができる。

【0158】

図１５を再び参照すると、ＮＤＰＡフレームのＭＡＣペイロード（すなわち、図１５のデータフィールド）は、サウンディング過程のターゲットＳＴＡに関する情報を含むことができる。例えば、ＮＤＰＡフレーム構造においてＭＡＣペイロードのビット割当は、下記の表４のように構成することができる。

【0159】

【表4】

【0160】

上記の表４に示す３個のフィールド（すなわち、ＡＩＤフィールド、フィードバックタイプ（Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｔｙｐｅ）フィールド及びＮｃインデックス（Ｎｃ Ｉｎｄｅｘ）フィールド）は、サウンディング過程の一つのターゲットＳＴＡに関するものである。図１４の例示のようにＮＤＰＡフレームが複数個のＳＴＡをターゲットとする場合、ターゲットＳＴＡに関する情報はＡＩＤ、フィードバックタイプ及びＮｃインデックスフィールドが反復される形態で構成されてもよく、上記３個のフィールドの組合せが個別ＳＴＡに関する情報を示す。

【0161】

上記の表４でＡＩＤフィールドは、ＮＤＰＡに続くＮＤＰフレームを処理し、サウンディングフィードバックを準備するように期待されるＳＴＡのＡＩＤを含む。

【0162】

フィードバックタイプフィールドは、要請されるフィードバックのタイプを示す。例えば、フィードバックタイプフィールドの値が０であれば、ＳＵタイプのフィードバックを示し、１であれば、ＭＵタイプのフィードバックを示すように設定することができる。

【0163】

Ｎｃインデックスフィールドは、上記フィードバックタイプフィールドがＭＵを示す場合、Ｎｃインデックスフィールドは、圧縮されたビームフォーミング行列（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ）の列（ｃｏｌｕｍｎ）の個数を示す。例えば、Ｎｃインデックスフィールドの値が０，１，２，…，７である場合、要請される列の個数はそれぞれ１，２，３，…，８であることを示するように設定することができる。一方、上記フィードバックタイプフィールドがＳＵを示す場合には留保される。

【0164】

（フィードバックトリガーフレームのＳＩＧフィールドの構成）
図１６は、フィードバックトリガーフレームの例示的なフォーマットを説明するための図である。

【0165】

フィードバックトリガーフレームは、図１４の例示で説明した通り、ターゲットＳＴＡからのフィードバックフレームの送信をトリガーするフレーム（例えば、ＮＤＰフレーム、Ｐｏｌｌフレーム）を意味する。以下の説明では、明瞭性のため、ＮＤＰフレームをフィードバックトリガーフレームの代表的な例示として説明する。ただし、本発明の範囲はこれに制限されず、他のフィードバックトリガーフレームが、以下に説明するフレームフォーマットで構成されてもよい。

【0166】

前述したように、ＮＤＰＡフレームの送信にビームフォーミングが適用されないことと同様に、ＮＤＰフレームもサウンディング過程のターゲットＳＴＡが受信してＣＳＩの計算に用いなければならないことから、ＮＤＰフレームの送信にもビームフォーミングが適用されてはならない（すなわち、全方向（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）に送信されなければならない）。

【0167】

ＮＤＰフレーム構造においてＳＩＧフィールドのビット割当を、下記の表５のように構成することができる。

【0168】

【表5】

【0169】

上記の表５に示すように、ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドは合計４８ビット数で構成することができる。

【0170】

上記の表５におけるＭＣＳフィールドは、当該フレームのＰＳＤＵ送信に用いられる変調及びコーディング技法のインデックスを示す。ＭＣＳフィールドは４ビットサイズで定義されるため、０乃至１５までの値のうち一つに設定することができる。ここで、一般ＰＰＤＵフレームとＮＤＰフレームにおいてＭＣＳフィールドの値の範囲を互いに異なるように設定することができる。すなわち、ＭＣＳフィールドを用いて一般ＰＰＤＵとＮＤＰを区別することができる。例えば、一般ＰＰＤＵのＭＣＳフィールドはＰＳＤＵのＭＣＳインデックスを示すために０乃至１０までの値のうち一つを有することができる。ＮＤＰのＭＣＳフィールドは、ＮＤＰ類型であることを示すために、１１乃至１５までの値のうち一つを有することができる。特に、サウンディングのためのＮＤＰフレームである場合は、これを示すためにＭＣＳフィールドの値を１１に設定することができる。これを下記の表６のようにまとめることができる。

【0171】

【表6】

【0172】

上記の表５で、ＢＷフィールドは、サウンディングを要請するチャネル帯域幅を示し、ＮＤＰＡのチャネル帯域幅フィールドの値と同じ値に設定することができる。例えば、ＢＷフィールドの値が０であれば、２ＭＨｚ帯域幅を示し、１であれば、４ＭＨｚ帯域幅を示し、２であれば、８ＭＨｚ帯域幅を示し、３であれば、１６ＭＨｚ／８＋８ＭＨｚ帯域幅を示すように設定することができる。

【0173】

上記の表５で、Ｎｓｔｓフィールドは、サウンディングのためにターゲットＳＴＡに送信されるトレーニングシーケンスの個数（すなわち、空間ストリームの個数）を示す。Ｎｓｔｓフィールドの値はＳＩＧフィールドに続いて送信されるＬＴＦフィールド（すなわち、ＬＴＦ２，…，ＬＴＥ＿Ｎ_ＬＴＦ）の個数を決定することができる。

【0174】

上記の表５で、ＰＡＩＤフィールドは、サウンディング過程のターゲットＳＴＡが複数個である場合に０に設定することができる。サウンディング過程のターゲットＳＴＡが一つである場合は、ＰＡＩＤフィールドの値を、当該ターゲットＳＴＡのＡＩＤに基づいて決定された値（例えば、ターゲットＳＴＡのＡＩＤハッシュ関数を適用した値）に設定することができる。

【0175】

上記の表５で、ＡＣＫ指示フィールドは、ＮＤＰフレーム以降に送信される応答フレームの類型を示す。

【0176】

ＮＤＰサウンディングを要請するＳＴＡ（例えば、図１４のＡＰ）とこれに応答してフィードバックを送るＳＴＡ（例えば、図１４のＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）以外の第３のＳＴＡ（すなわち、サードパーティ（３ｒｄ ｐａｒｔｙ）ＳＴＡ）が存在することがある。サードパーティＳＴＡがＡＰからのＮＤＰＡフレームとＮＤＰフレームを受信することはできるが、サウンディング過程のターゲットＳＴＡが送信するフィードバックフレームは受信できない場合が発生する、隠れたノード環境が存在することがある。このとき、サードパーティＳＴＡは、サウンディング過程のターゲットＳＴＡがフィードバックフレームを送信することを認知できず、当該時間ではチャネルが占有されていない状態であると判断して送信を行うこともある。このような場合、サウンディング過程のターゲットＳＴＡが送信するフィードバックフレームとサードパーティＳＴＡが送信するフレームとの衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）が発生し、ＮＤＰサウンディングを要請したＡＰがサウンディング過程のターゲットＳＴＡからのフィードバックフレームを受信できない場合もある。

【0177】

本発明でＮＤＰフレームに含まれるＡＣＫ指示フィールドは、ＮＤＰフレームに対する応答フレーム（すなわち、フィードバックフレーム）の類型を示すために用いられる。サウンディング過程でターゲットＳＴＡによって送信されるフィードバックフレームのサイズが一般ＡＣＫ又はＢＡフレームに比べて大きいことがあるため、既存のＡＣＫ、ＢＡ又はＮｏ ＡＣＫの３つの場合のいずれか一つを示すＡＣＫ指示フィールドの設定を修正して、その他の応答類型（例えば、サウンディング過程でターゲットＳＴＡによって送信されるフィードバックフレーム）を示すようにしなければならない。そのために、
このように、ＮＤＰＡやＮＤＰフレームを介して応答フレームの類型を明確に知らせることによって、隠れたノード（すなわち、サードパーティＳＴＡ）が当該応答フレームの長さの間にチャネル（又は、媒体）が占有されたことを認知し、送信を延期（ｄｅｆｅｒ）するようにすることができる。これによって、ターゲットＳＴＡのフィードバックフレーム送信とサードパーティＳＴＡの送信との衝突を防止できる有利な効果を有する。このような目的を達成するために、ＡＣＫ指示フィールド（又は、応答類型フィールド）を下記の表７のように設定することができる。

【0178】

【表7】

【0179】

上記の表７に示すように、ＡＰが送信するＮＤＰフレームのターゲットＳＴＡはもとより、上記ＮＤＰフレームをヒヤリングできる他のＳＴＡは、上記ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドにおけるＡＣＫ指示フィールド（又は、応答類型フィールド）の値から、上記ＮＤＰフレーム以降にいかなる類型の応答フレームが送信されるかがわかる。例えば、ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドにおけるＡＣＫ指示フィールド（又は、応答類型フィールド）の値が１１である場合、上記ＮＤＰフレーム以降にＡＣＫフレームでもＢＡフレームでもない他の長さの応答フレームが送信されることがわかる。他の長さの（又は、ＡＣＫフレームやＢＡフレームよりも長い長さの）応答フレームは、圧縮されたビームフォーミング報告フレーム（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ Ｒｅｐｏｒｔ ｆｒａｍｅ）であってもよい。すなわち、ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドにおけるＡＣＫ指示フィールド（又は、応答類型フィールド）の値が１１である場合、上記ＮＤＰフレームが受信されてからＳＩＦＳインターバル後に上記他の長さの応答フレームが送信されることを示す。

【0180】

上記の表７のようなＡＣＫ指示フィールド（又は、応答類型フィールド）の設定は例示に過ぎない。すなわち、本発明で提案するフィードバックトリガーフレーム（例えば、ＮＤＰフレーム又はＰｏｌｌフレーム）のＳＩＧフィールドにおけるＡＣＫ指示フィールド（又は、応答類型フィールド）は、応答フレームの長さが０である場合（すなわち、Ｎｏ ＡＣＫ）、応答フレームの長さが一般的な長さである場合（すなわち、Ｎｏｒｍａｌ ＡＣＫ）、応答フレームの長さがブロックＡＣＫフレームの長さである場合（すなわち、ＢＡフレーム）、又は一般ＡＣＫフレームやブロックＡＣＫフレームの長さ以外の長さ又はそれよりも長い長さである場合（例えば、圧縮されたビームフォーミング報告フレーム）の４つの場合のうちいずれか一つを示す値に設定されてもよい。

【0181】

さらに、ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドにＣＲＣフィールド及びｔａｉｌビットが含まれてもよく、残りのビットは留保された（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールドと定義することができる。

【0182】

図１６及び表５乃至表７を参照して説明した本発明のＮＤＰフレームフォーマット（特に、ＮＤＰフレームのＳＩＧフィールドの構造）に関する説明は、ＮＤＰフレーム以外のフィードバックトリガーフレームに適用されてもよい。例えば、図１４でサウンディング過程のターゲットＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３）にフィードバックを要請するためにＡＰが送信するＰｏｌｌフレームにも、前述した説明を適用することができる。

【0183】

例えば、Ｐｏｌｌフレームを、ＰＳＤＵを含まない形態のフレームと定義することができ、その構造は、図１６のＮＤＰフレームの構造と同様に、データ部分無しで、ＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧフィールドだけを含むものと定義することができる。

【0184】

また、ＰｏｌｌフレームのＳＩＧフィールドにおけるＡＣＫ指示（又は、応答類型）フィールドは、当該Ｐｏｌｌフレームに応答して送信されるフレームの類型を示すことができる。図１４のようなサウンディング過程の例示において、Ｐｏｌｌフレーム以降に送信されるフィードバックフレームは、ＡＣＫフレームでもＢＡフレームでもない他の類型のフィードバックフレーム（例えば、圧縮されたビームフォーミング報告フレーム）であってもよい。このような場合、Ｐｏｌｌフレームの応答類型フィールドの値を１１に設定することができる（表７参照）。すなわち、ＡＰが送信するＰｏｌｌフレームのＳＩＧフィールドにおける応答類型フィールドの値から、上記ＰｏｌｌフレームによってターゲットＳＴＡからのフィードバックフレーム（例えば、圧縮されたビームフォーミング報告フレーム）が要請されていると解釈することができる。そのため、ターゲットＳＴＡからのフィードバックフレームをヒヤリングできないサードパーティＳＴＡが存在しても、これらサードパーティＳＴＡはＡＰからのＰｏｌｌフレームをヒヤリングして、該Ｐｏｌｌフレームの送信後にフィードバックフレーム（例えば、圧縮されたビームフォーミング報告フレーム）の送信があるということがわかる。これによって、ターゲットＳＴＡのフィードバックフレーム送信の間にサードパーティＳＴＡは送信を延期（ｄｅｆｅｒ）するようにし、衝突を回避するこことができる。

【0185】

フィードバックトリガーフレーム（例えば、サウンディングのためのＮＤＰフレーム又はＰｏｌｌフレーム）のＳＩＧフィールドに関する本発明の他の例示について表８を参照して説明する。

【0186】

【表8】

【0187】

上記の表８に示すように、フィードバックトリガーフレームのＳＩＧフィールドを合計４８ビット数で構成することができる。上記の表５のＳＩＧフィールドの構成に比べて、上記の表８のＳＩＧフィールドの構成では長さ／デューレーションフィールドがさらに定義される。

【0188】

上記の表８のＭＣＳフィールドは、当該フレームのＰＳＤＵ送信に用いられる変調及びコーディング技法のインデックスを示す。ＭＣＳフィールドは４ビットサイズで定義されるため、０乃至１５までの値のうち一つに設定することができる。ここで、一般ＰＰＤＵフレームとサウンディングのためのフレーム（例えば、フィードバックトリガーフレーム）においてＭＣＳフィールドの値の範囲を互いに異なるように設定することができる。すなわち、ＭＣＳフィールドを用いて一般ＰＰＤＵフレームとサウンディングのためのフレームとを区別することができる。例えば、一般ＰＰＤＵのＭＣＳフィールドはＰＳＤＵのＭＣＳインデックスを示すために０乃至１０までの値のうち一つを有することができる。一方、サウンディングのためのフレームである場合は、これを示すためにＭＣＳフィールドの値を１０乃至１５までの値のうち一つに設定することができる。すなわち、ＭＣＳフィールドの値だけではＮＤＰフレームと一般フレームとが区別されず、ＭＣＳフィールドの全ての値は一応一般フレームに該当するが、その中で一部の値（例えば、１１乃至１５）は、当該フレームがサウンディングのためのフレームであることを示すことができる。

【0189】

上記の表８の長さ／デューレーションフィールドは、当該フレームの長さ／デューレーションを示す値に設定することができる。このとき、本発明の例示で、フィードバックトリガーフレーム（例えば、サウンディングのためのＮＤＰフレーム）の場合には、長さ／デューレーションフィールドの値を０に設定することができる。これによって、当該フレームがＮＤＰフレームであるか否かを長さ／デューレーションフィールドを介して示すことができる。

【0190】

このように、ＭＣＳフィールドと長さ／デューレーションフィールドの組合せによって、当該フレームがサウンディングのためのＮＤＰフレーム（又は、フィードバックトリガーフレーム）であるか否かを示すことができる。すなわち、ＭＣＳフィールドの値が１１乃至１５のうち一つに設定され、且つ長さ／デューレーションフィールドの値が０に設定されると、当該フレームがサウンディングのためのＮＤＰフレーム（又は、フィードバックトリガーフレーム）であることを示す。

【0191】

上記の表８におけるＢＷフィールド、Ｎｓｔｓフィールド、ＰＡＩＤフィールド、応答フィールド、ＣＲＣフィールド、ＴＡＩＬフィールド及び留保フィールドは、上記の表５におけるそれと同一に定義されるため、重複する説明は省略する。

【0192】

フィードバックトリガーフレーム（例えば、サウンディングのためのＮＤＰフレーム又はＰｏｌｌフレーム）のＳＩＧフィールドに関する本発明の更に他の例示について表９を参照して説明する。

【0193】

【表9】

【0194】

上記の表９に示すように、フィードバックトリガーフレームのＳＩＧフィールドを合計４８ビットで構成することができる。上記の表５のＳＩＧフィールドの構成に比べて、上記の表９のＳＩＧフィールドの構成では長さ／デューレーションフィールドがさらに定義される。

【0195】

上記の表９のＭＣＳフィールドは、上記の表５のＭＣＳフィールドと同一に定義される。すなわち、上記の表６にまとめた通り、一般ＰＰＤＵのＭＣＳフィールドは０乃至１０までの値のうち一つを有することができ、サウンディングのためのＮＤＰフレーム（又は、フィードバックトリガーフレーム）のＭＣＳフィールドは１１の値を有することができ、ＮＤＰフレームの場合は１２乃至１５の値のうち一つを有することができる。

【0196】

上記の表９で、長さ／デューレーションフィールドは当該フレームの長さ／デューレーションを示す。ＮＤＰフレームの場合（例えば、ＭＣＳフィールドの値が１１乃至１５の場合）には長さ／デューレーションフィールドの値が０に設定される。

【0197】

このようなＳＩＧフィールド構成方案によれば、ＭＣＳフィールド又は長さ／デューレーションフィールドのいずれか一つによって、当該フレームがサウンディングのためのＮＤＰフレーム（又は、フィードバックトリガーフレーム）であるか否がを区別することができる。この場合、ＳＴＡの具現方式によって、ＭＣＳフィールド又は長さ／デューレーションフィールドのうち一つ以上を選択的に用いて、当該フレームがサウンディングのためのＮＤＰフレーム（又は、フィードバックトリガーフレーム）であることを示すことができる。

【0198】

上記の表９におけるＢＷフィールド、Ｎｓｔｓフィールド、ＰＡＩＤフィールド、応答フィールド、ＣＲＣフィールド、Ｔａｉｌフィールド及び留保フィールドは、上記の表５におけるそれと同一に定義されるため、重複する説明は省略する。

【0199】

図１７は、本発明の一例に係るフィードバックトリガーフレームとフィードバックフレームの送受信方法を説明するためのフローチャートである。

【0200】

段階Ｓ１７１０で、要請ＳＴＡは、ＡＣＫ指示フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを応答ＳＴＡに送信することができる。フィードバックトリガーフレームはＮＤＰフレーム又はＰｏｌｌフレームとすることができ、上記ＡＣＫ指示フィールドはフィードバックトリガーフレームのＰＬＣＰヘッダーのＳＩＧフィールドに含めることができる。段階Ｓ１７１０に先立ってＮＤＰＡフレームを送信することもできる。

【0201】

段階Ｓ１７２０で、要請ＳＴＡは応答ＳＴＡからフィードバックフレームを受信することができる。該フィードバックフレームはチャネル状態情報を含むことができる。

【0202】

一方、応答ＳＴＡの立場では、上記の段階Ｓ１７１０で、ＡＣＫ指示フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請ＳＴＡから受信することができる。フィードバックトリガーフレームを受信した応答ＳＴＡは、サウンディング過程によってチャネルを推定することができる。そして、応答ＳＴＡは段階Ｓ１７２０でチャネル推定結果をフィードバックフレームに含めて要請ＳＴＡに送信することができる。

【0203】

ここで、ＡＣＫ指示フィールドは、本発明で提案する様々な例示によって構成されてもよい。例えば、フィードバックトリガーフレームに応答して応答ＳＴＡからチャネル状態情報を含むフィードバックフレームが送信されなければならない場合、ＡＣＫ指示フィールドはＡＣＫでもなくＢＡでもない他の類型の応答フレーム（例えば、ＡＣＫ又はＢＡよりも長い長さの応答フレーム）を示す値に設定されてもよい。

【0204】

図１７で例示する本発明のフィードバックトリガーフレーム／フィードバックフレームを構成し、それを送信／受信する方法において、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項は独立して適用されてもよく、２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現されてもよい。

【0205】

図１８は、本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。

【0206】

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

【0207】

このようなＡＰ及びＳＴＡ装置の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されてもよく、２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現されてもよく、重複する内容は明確性のために説明を省略する。

【0208】

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

【0209】

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

【0210】

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

【0211】

以上開示された本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者に理解されるように、本発明の領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更することもできる。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いてもよい。したがって、本発明は、ここに開示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものである。

【産業上の利用可能性】

【0212】

以上の本発明の様々な実施の形態は、ＩＥＥＥ ８０２．１１システムを中心に説明したが、様々な移動通信システムに同一の方式で適用されてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図8(a)】

【図8(b)】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13(a)】

【図13(b)】

【図13(c)】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】