特許 6695934 無線通信方法および通信装置

(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】6695934

(24)【登録日】2020年4月24日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】無線通信方法および通信装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/06 20090101AFI20200511BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20200511BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/06 110

   H04W84/12

   H04W16/28 130

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-140450(P2018-140450)

(22)【出願日】2018年7月26日

(62)【分割の表示】特願2016-112565(P2016-112565)の分割

【原出願日】2010年11月24日

(65)【公開番号】特開2018-170797(P2018-170797A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2018年7月26日

(31)【優先権主張番号】10-2009-0113869

(32)【優先日】2009年11月24日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2010-0022525

(32)【優先日】2010年3月12日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】596099882

【氏名又は名称】エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート

【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＡＮＤ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100152205

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】キム、ユン‐ジョー

(72)【発明者】

【氏名】リー、ジェ‐スン

(72)【発明者】

【氏名】リー、ソク‐キュ

【審査官】 本橋 史帆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１８９６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２１４８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３９６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／００２１４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Shweta Shrivastava, et al.，Additional material related to the Recommended AWD Text Proposal #8 in C802.16m-09/0558 (Group Scheduling)，IEEE C802.16m-09/0700，＜URL:http://www.ieee802.org/16/tgm/docs/C80216m-09_0700.doc＞，２００９年 ３月 ７日

【文献】 Robert Novak, et al.，Proposal for IEEE 802.16m VoIP Resource Allocation and Control Structure，IEEE C802.16m-08/177，IEEE インターネット＜URL:http://www.ieee802.org/16/tgm/docs/C80216m-08_177.pdf＞，２００８年 ３月１０日

(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 ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信方法であって、
受信端末によって、第１情報および第２情報を含む第１フレームを受信するステップであって、前記第１情報は前記受信端末がグループのメンバーであるかどうかを示すステップと、
前記受信端末によって、第２フレームを受信するステップであって、前記第２フレームはグループ識別子およびデータフィールドを含み、前記データフィールドはデータを含むステップと、
前記受信端末によって、前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記受信端末に対するものかどうかを決定するステップと、
前記受信端末によって、前記第２情報に基づいてストリームの位置に関する情報を決定するステップと、を含み、
前記第１フレームはＭＡＣ階層によって発生され、前記第２フレームは前記グループ識別子を含む信号フィールドを含み、前記信号フィールドはＰＨＹ階層によって発生される、無線通信方法。

【請求項2】

前記第１フレームは媒体接続制御（ＭＡＣ）フレームであり、前記第２フレームは前記グループ識別子を含む物理（ＰＨＹ）信号フィールドを含む、請求項１に記載の無線通信方法。

【請求項3】

前記受信端末が、前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記受信端末に対するものであると決定した場合、前記受信端末は少なくとも前記第２情報に基づいて前記第２フレームを受信し続ける、請求項１に記載の無線通信方法。

【請求項4】

前記受信端末が、前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記受信端末に対するものではないと決定した場合、前記第２フレームの受信を中断する、請求項１に記載の無線通信方法。

【請求項5】

１以上のアンテナ、無線送信および受信を行う送受信機、メモリ、および前記１以上のアンテナと接続されて動作可能なプロセッサを備え、前記送受信機および前記メモリが、前記メモリに記憶されたプログラム指令を実行する通信装置であって、
前記プロセッサは、前記プログラム指令を実行する際に、
前記送受信機に第１情報および第２情報を含む第１フレームを受信させ、前記第１情報は、前記通信装置がグループのメンバーであるかどうかを示しており、
前記送受信機に第２フレームを受信させ、前記第２フレームはグループ識別子およびデータフィールドを含み、前記データフィールドはデータを含み、
前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記通信装置に対するものであるかどうかを決定し、
前記第２情報に基づいてストリームの位置に関する情報を決定し、
前記第１フレームはＭＡＣ階層によって発生され、前記第２フレームは前記グループ識別子を含む信号フィールドを含み、前記信号フィールドはＰＨＹ階層によって発生される、
通信装置。

【請求項6】

前記第１フレームは媒体接続制御（ＭＡＣ）フレームであり、前記第２フレームは前記グループ識別子を含む物理（ＰＨＹ）信号フィールドを含む、請求項５に記載の通信装置。

【請求項7】

前記プロセッサが、前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記通信装置に対するものであると決定した場合、前記送受信機は少なくとも前記第２情報に基づいて前記第２フレームを受信し続ける、請求項５に記載の通信装置。

【請求項8】

前記プロセッサが、前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記通信装置に対するものではないと決定した場合、前記送受信機は前記第２フレームの受信を中断する、請求項５に記載の通信装置。

【請求項9】

無線通信方法であって、
受信端末に対して、第１情報および第２情報を含む第１フレームを送信するステップであって、前記第１情報は前記受信端末がグループのメンバーであるかどうかを示すステップ、および
前記受信端末に対して、第２フレームを送信するステップであって、前記第２フレームはグループ識別子およびデータフィールドを含み、前記データフィールドはデータを含むステップ、を含み、
前記受信端末は、前記グループ識別子および前記第１情報に基づいて、前記データフィールド内の前記データが前記受信端末に対するものかどうかを決定し、
前記受信端末は、前記第２情報に基づいてストリームの位置に関する情報を決定し、
前記第１フレームはＭＡＣ階層によって発生され、前記第２フレームは前記グループ識別子を含む信号フィールドを含み、前記信号フィールドはＰＨＹ階層によって発生される、無線通信方法。

【請求項10】

前記第１フレームは媒体接続制御（ＭＡＣ）フレームであり、前記第２フレームは前記グループ識別子を含む物理（ＰＨＹ）信号フィールドを含む、請求項９に記載の無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システムにおける複数の無線端末をグループとして指定してフレームを送信する方法に関し、より詳しくは、マルチユーザ多重アンテナ(ＭＵ−ＭＩＭＯ；Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ)ベースの無線通信システムにおける複数の無線端末をグループとして指定して送信効率を向上させるためのフレーム送信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

無線ＬＡＮ(ＷＬＡＮ)は、基本的に分散システム(ＤＳ；Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ)の接続点役割をするアクセスポイント(ＡＰ；Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ)と、アクセスポイント(ＡＰ)でない複数の無線端末(ＳＴＡ)からなる基本サービスセット(ＢＳＳ；Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ)をサポートする。

【0003】

無線ＬＡＮの媒体接続制御(ＭＡＣ；Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)プロトコルは、ＣＳＭＡ/ＣＡ(Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ/Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ)に基づいて動作する。これによって、無線ＬＡＮは、チャネルコンテンション過程で発生するリソース浪費を含む。このような問題点を改善するために、ＩＥＥＥ８０２.１１作業グループ‘ｅ’で定義する向上された(ｅｎｈａｎｃｅｄ)ＭＡＣプロトコルは、無線リソースの送信権限を獲得すると、ＴＸＯＰ(Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ)時間中、短い時間間隔(ＳＩＦＳ；ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒ−ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ)に多重ＭＰＤＵｓを送信し、これに対するブロック(Ｂｌｏｃｋ)ＡＣＫを受信するバースト送信(ｂｕｒｓｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ)を提案している。

【0004】

また、ＩＥＥＥ８０２.１１作業グループ‘ｎ’で定義する結合(Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ)ＭＳＤＵ(以下、Ａ−ＭＳＤＵという)と結合(Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ)ＭＰＤＵ(以下、Ａ−ＭＰＤＵという)は、フレーム間の間隔(ＩＦＳ)も無しに、送信単位である一つ以上のＭＳＤＵを束ねたり、又は一つ以上のＭＰＤＵを束ねて一回の無線リソースのためのコンテンション(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ)過程を介して送信される。

【0005】

最近、無線ＬＡＮを使用するユーザの急激な増加に応じて、一つの基本サービスセット(ＢＳＳ)が提供するデータスループット(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)を増加させるために、ＩＥＥＥ８０２.１１の作業グループ‘ａｃ’ではＶＨＴ(Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)無線ＬＡＮシステムに対する標準化作業を進行している。

【0006】

ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムは、１個のアクセスポイント(ＡＰ)と２個の端末(ＳＴＡ；ＳＴＡｔｉｏｎ)で構成される３個の多重端末環境で、アクセスポイント(ＡＰ)のＭＡＣ ＳＡＰで最大１Ｇｂｐｓの性能をサポートし、ポイントツーポイント(ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ)環境のための無線端末のＭＡＣ ＳＡＰで最大５００Ｍｂｐｓの性能をサポートすることができる。また、ＶＨＴ無線ＬＡＮの各アクセスポイント(ＡＰ)と端末(ＳＴＡ)は、同時に既存の無線ＬＡＮ(ＩＥＥＥ８０２.１１ａ/ｎシステム)との互換性をサポートするように考慮されている。

【0007】

一方、無線ＬＡＮのような無線通信システムで、送信機会を獲得した無線端末は、無線通信の信頼度を高めるために、要求フレームに対する応答フレームを介して応答を受信しなければならない。例えば、応答を必要とするフレームの種類は、ＲＴＳ(Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ)フレーム、ＢＡＲ(Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｒｅｑｕｅｓｔ)フレーム、データフレーム、及び各種要求フレーム(Ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔなど)がある。また、応答を要求するフレームに対する応答フレームを開示すると、ＲＴＳに対する応答フレームはＣＴＳ(Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ)フレームであり、ＢＡＲフレームに対する応答フレームはＢＡ(Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ)フレームであり、データフレームに対する応答フレームはＡＣＫ又はＢＡフレームであり、各種要求フレームに対する応答フレームは各種応答フレーム(Ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ等)である。

【0008】

前記応答は、即刻応答と遅延応答がある。単一データに対する応答(ＡＣＫフレーム)は即刻応答に該当し、連続送信又は結合(ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ)ＭＰＤＵに対するブロック応答は即刻応答(ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ)と遅延応答(ｄｅｌａｙｅｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ)の両方ともに該当する。

【0009】

即刻応答は、他の無線端末が送信することができないように、受信された要求フレームのＰＨＹ−ＲＸＥＮＤ.ｐｒｉｍｉｔｉｖｅが発生されると、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に応答フレームの送信を実行することであり、前述したように要求及び応答フレーム交換順序が一対をなして実行される。この時、発生された応答フレームは送信住所を含まないこともある。

【0010】

これに対し、遅延応答は、はじめに発生された要求フレームに対して受信可否を知らせる基本的な応答であり、ＡＣＫフレームを介する応答が行われ、以後、再び応答フレームが要求されると、要求された情報を含む応答フレームが送信される方式である。ここで、応答フレームは、チャネルに対する向上された分散チャネル接続(ＥＤＣＡ；Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ)を介して送信されたり、他のフレームにピギーバック(ｐｉｇｇｙｂａｃｋ)方式に送信されたり、他のフレームと共に結合(ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ)されて送信されることができる。また、遅延応答方式では受信端末から応答フレームを受信した送信端末が再びＡＣＫフレームを介して応答フレームの受信可否を受信端末に知らせる。

【0011】

このような無線ＬＡＮにおける要求及び応答フレーム交換順序(Ｆｒａｍｅ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ)は、マルチユーザベースの無線通信システムに適用されることができる。もし、アップリンクに対するマルチユーザ多重アンテナ(ＭＵ−ＭＩＭＯ)技術がサポートされる場合、前述したフレーム交換順序によってフレームを受信した無線端末がフレーム間の間隔(ＩＦＳ)後に同時に応答フレームを送信することができる。

【0012】

一方、アップリンクに対するマルチユーザ多重アンテナ(ＭＵ−ＭＩＭＯ)技術がサポートされない場合、或いはアップリンクに対するマルチユーザ多重アンテナ(ＭＵ−ＭＩＭＯ)技術がサポートされる場合であるとしても、より良い性能のために、フレームを受信した無線端末は、チャネル又は時間に差をおいて応答フレームを送信しなければならない。

【0013】

無線ＬＡＮシステムで、同じ帯域幅を使用して時間差をおいてフレームを交換する方式は、無線端末別にチャネル接続を介して応答要求フレームと応答フレームとを交換する方式、及び一つの要求フレームを介して複数の無線端末が順次応答フレームを送信する方式が考慮されることができる。

【0014】

即ち、無線端末別にチャネル接続を介して応答要求フレームと応答フレームとを交換する方式は、アクセスポイント(ＡＰ)がチャネル接続を介して第１の無線端末(ＳＴＡ)に要求フレームを送信し、これによって、第１の無線端末が短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に応答フレームを送信し、再びアクセスポイント(ＡＰ)がチャネル接続を介して第２の無線端末に要求フレームを送信し、これによって、第２の無線端末が短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に応答フレームを送信する方式である。

【0015】

また、一つの要求フレームを介して複数の無線端末が順次応答フレームを送信する方式は、チャネル接続を介してマルチユーザに対する住所情報が含まれている一つの要求フレームを送信し、これによって、複数の無線端末が短い時間間隔をおいて順次応答フレームを送信する方式である。

【0016】

一方、ＩＥＥＥ８０２.１１標準では、無線経路上でフレーム間の衝突を防止するために、制御フレームは、該当基本サービスセット(ＢＳＳ)に属する全ての端末が受信可能な形態に送信されることを勧告している。ＭＵ−ＭＩＭＯベースのＶＨＴ無線ＬＡＮシステムで、複数通信経路を使用する場合にも、制御フレームは、全ての端末が受信可能な形態に送信されなければならない。ここで、制御フレームには、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＡＣＫ、ＢＡＲ、ＢＡ、及び各種ポール(Ｐｏｌｌ)フレームが該当する。

【0017】

また、複数通信経路を同時に使用する場合、制御フレームの受信端末は、使用する通信経路別に一対一対応されることができるため、各通信経路別に制御フレームは、一つずつ送信されなければならない。然しながら、このように制御フレームが各通信経路別に一つずつ送信される場合、制御フレームの送受信によるオーバーヘッドの比率が大きくなるため、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を使用する長所が半減されることできる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

従って、本発明の目的は、マルチユーザ多重アンテナ技術を使用する無線通信システムで、効率的に制御及びデータフレームを送信するために、複数の無線端末をグループ化してフレームを送信するフレーム送信方法を提供することである。

【0019】

本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されず、言及されない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明により理解されることができ、本発明の実施例により一層明らかに理解されることができる。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に開示する手段及びその組合せにより実現可能であることが容易に分かる。

【課題を解決するための手段】

【0020】

前記目的を達成するための本発明は、マルチユーザ多重アンテナ技術を用いる無線通信システムにおける複数の無線端末にフレームを送信する方法であって、前記複数の無線端末をグループ化するためにグループ住所登録要求フレームを送信し、前記グループ住所登録要求フレームに対するグループ住所登録応答フレームを受信することにより前記複数の無線端末をグループ化し、前記グループ住所が含まれているフレームを送信し、それによる応答フレームを受信する。

【0021】

好ましくは、本発明は、前記グループ住所が含まれているフレームに対する前記応答フレームを各無線端末から順次受信する。

【0022】

好ましくは、前記グループ住所登録要求フレームは、グループ住所、グループデータＱｏＳ情報、及びグループを構成する無線端末のグループ構成情報を含む。

【0023】

好ましくは、前記グループ構成情報は、グループを構成する前記無線端末の住所を含み、前記無線端末の住所は、ＭＡＣ住所又は結合識別子(ＩＤ)を用いる。

【0024】

また、前記目的を達成するための本発明は、マルチユーザ多重アンテナ技術を用いる無線通信システムにおける複数の無線端末にフレームを送信する方法であって、前記複数の無線端末をグループ化するためのグループ制御情報を含むグループ制御フレームを送信し、前記グループ制御フレームに対する応答フレームを受信することにより前記複数の無線端末をグループ化し、前記グループ制御情報が含まれているフレームを送信し、それによる応答フレームを受信する。

【0025】

好ましくは、前記グループ制御フレームは、各グループ別に固有に付与されるグループシーケンス番号、グループを構成する無線端末の受信可否を示すビットマップ情報、及び多重アンテナと関連するストリーム情報を含む。この時、前記グループ制御フレームは、一つ以上のグループシーケンス番号に対して前記無線端末の受信可否を示すビットマップ情報及び多重アンテナと関連するストリーム情報を含むことができる。

【0026】

好ましくは、前記グループ制御フレームは、グループを構成する無線端末の個数に対応される受信端末情報、及び前記グループを構成する無線端末の個数情報をさらに含む。

【0027】

好ましくは、本発明は、各無線端末から受信されたチャネル情報又は連結/解除のようなネットワーク構成情報によって前記グループ制御情報を更新する。

【0028】

好ましくは、前記更新されたグループ制御情報は、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームに含まれて送信される。

【0029】

好ましくは、前記更新されたグループ制御情報は、レガシ無線端末を含む全ての無線端末がデコーディングすることができるＭＡＣレベルの制御フレーム内に含まれて送信される。

【0030】

好ましくは、前記更新されたグループ制御情報は、各々異なる一つ以上のグループ情報に対する無線端末の受信可否及び多重アンテナと関連するストリーム情報を含み、各無線端末に管理フレーム形態にブロードキャスティング又はユニキャスティング方式に提供される。

【発明の効果】

【0031】

本発明によると、複数の無線端末と協議を介して固有のグループ住所又はグループシーケンス番号を割り当てて複数の無線端末をグループ化し、このようなグループ住所又はグループシーケンス番号を用いて複数の無線端末にフレームを送信することができるため、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を用いたシステムでフレーム送信効率を大きく改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の第１の実施例が適用されるＭＡＣフレーム構造を示す。

【図2】本発明の第１の実施例に係る多重受信端末情報の詳細構成図である。

【図3】本発明の第２の実施例に係るグループ住所割当及びグループ住所を用いたフレーム送信過程を説明するための図面である。

【図4】本発明の第２の実施例に係るグループ住所登録要求フレームに含まれるグループ化情報を示す。

【図5】本発明の第３の実施例に係るグループ制御フレームの一部構造を示す。

【図6】本発明によるグループ番号を用いる無線ＬＡＮの全体動作を説明するための図面である。

【図7】本発明の第３の実施例に係るグループ制御情報フレームの送信方法を説明するための図面である。

【図8】本発明によるフレーム送信方法を説明するための図面である。

【図9】本発明によるグループ制御情報が物理階層の信号フィールドに含まれている場合のフレーム送信方法を説明するための図面である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施することができるように詳細に説明するために、本発明の最も好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。前述した目的、特徴、及び長所は、添付図面と関連する下記の詳細な説明により明確になり、本発明を説明するにあたって、本発明と関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

【0034】

以下、本発明は、多様な高速無線通信システムのうちＩＥＥＥ８０２.１１で定義する無線通信システムに基づいてマルチユーザ多重アンテナ技術が適用される無線通信システムに対して説明する。然しながら、本発明は、多重チャネルを使用する環境とマルチユーザ多重アンテナ技術を使用する無線通信環境の両方ともに用いられることができる。

【0035】

ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を用いて伝達されるフレームは、マルチユーザに対する受信端末の情報を含まなければならない。フレームに多重受信端末情報を構成する方法に送信されるフレームの内部にマルチユーザの受信住所目録が含まれている方法(第１の実施例)、送信されるフレームの内部にグループ住所が含まれている方法(第２の実施例)、及び送信されるフレームの内部にグループ及び無線端末の受信可否を区別することができるグループシーケンス番号とビットマップ情報を含むグループ制御情報が含まれている方法(第３の実施例)がある。

【0036】

まず、本発明の第１の実施例であるフレームの内部にマルチユーザの受信住所目録が含まれる方法に対して説明する。

【0037】

図１は、本発明の第１の実施例が適用されるＭＡＣフレーム構造を示す。

【0038】

フレーム制御情報フィールド１０１は、ＩＥＥＥ８０２.１１ＭＡＣバージョンのようなプロトコルバージョンが記録されるプロトコルフィールド、使われているフレームの類型を区別するための類型と浮遊型フィールド、フレーム制御のための多様なパラメータが格納されるＴｏＤＳ、ＦｒｏｍＤＳ、追加断片、再試図、電力管理、追加データ、ＷＥＰ、順序などのフィールドからなる。

【0039】

媒質占有持続時間フィールド１０２は、ネットワーク割当ベクトル(ＮＡＶ；Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ)設定又はコンテンションフリー期間(ＣＦＰ；Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ Ｐｅｒｉｏｄ)中に送信されるフレーム又はＰＳ−Ｐｏｌｌフレームのうち一つの形態に使われる。

【0040】

受信端末住所フィールド１０３は、フレームの受信先を指定するためのフィールドであり、送信端末住所フィールド１０４は、フレームを送信するソースを指定するためのフィールドである。

【0041】

順序制御情報フィールド１０５は、断片化再組み立てと重複フレームを捨てる時に使われるものであり、４ビットの断片化ナンバーフィールドと１２ビットのシーケンスナンバーフィールドを含む。

【0042】

フレームボディ(Ｂｏｄｙ)フィールド１０８は、通常、データフィールドといい、ペイロードが収容される。ＦＣＳ(Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ)フィールド１０９は、特定端末から受信されたフレームの無欠性を検査するために使われる。

【0043】

このようなＭＡＣフレームのフィールドのうち必須的に使われる構成フィールドは、フレーム制御情報フィールド１０１、媒質占有持続時間フィールド１０２、受信端末住所フィールド１０３、及びＦＣＳフィールド１０９である。また、残りのフィールドは、無線リソースを節約するために、フレームの種類によって除外されたり追加されることができる。例えば、ＱｏＳを使用しないデータフレームの場合にはＱｏＳ制御情報フィールド１０６が除外され、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎ専用フレームである場合にはＱｏＳフィールドと共にＨＴ機能を使用する場合に対してＨＴ制御情報フィールドが追加される。

【0044】

フレーム制御情報フィールド１０１は、受信フレームの種類を知るために、全ての端末により解析可能でなければならず、媒質占有持続時間フィールド１０２は、無線媒質上でフレーム間衝突を防止するために、全ての端末により解析可能でなければならない。また、受信端末住所フィールド１０３は、受信フレームの目的地住所が自身か否かを確認するために、全ての端末により解析可能でなければならない。受信フレームの目的地住所が自身である場合、受信端末はフレームの残りの情報をデコーディングする。

【0045】

従って、複数の受信端末情報を一つのフレーム内に含ませてフレームを構成するためには、全ての端末が解析可能でなければならないフィールド情報のうちいずれか一つのフィールド内に受信フレームがマルチユーザ情報を含んでいるということを示す多重受信表示子が含まれなければならない。図１を参照すると、受信フレームがマルチユーザ情報を含んでいるということを示す多重受信表示子は、フレーム制御情報フィールド１０１又は受信端末住所フィールド内部の特定ビットを用いることができる。

【0046】

また、多重受信端末情報１０７は、既存無線ＬＡＮシステムのフレームと互換性を維持するために、フレーム制御情報を含むヘッダ以後に追加される。図１を参照すると、多重受信端末情報１０７は、ＱｏＳ制御情報フィールド１０６とフレームボディ１０８との間に追加されたり、フレームボディ１０８内の一部構成要素として追加される。従って、多重受信端末情報を処理することができない既存無線端末は、多重受信端末情報をフレームボディであると判断するようになる。

【0047】

図２は、本発明による多重受信端末情報の詳細構成を示す。

【0048】

多重受信端末情報１０７は、図２に示すように、フレームを受信すべき受信端末の数が何個であるかを示す多重受信端末数２０１、多重受信端末数が示す個数ほどの受信端末情報２０２を含む。ここで、受信端末情報２０２は、受信端末の住所情報を含む。受信端末情報２０２は、受信端末の住所情報だけでなく、選択的にＱｏＳ情報及び変調コーディングスキーム(ＭＣＳ)情報などをさらに含むことができる。

【0049】

ここで、多重受信端末数２０１は、多重受信端末情報に含まれてもよく、含まれなくてもよい選択的な構成要素であり、必ず要求される情報ではない。また、受信端末住所は、ＭＡＣ住所又は結合(Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)識別子(ＩＤ)である。

【0050】

一方、フレーム構造が固定されているＲＴＳ又はＢＡＲのような制御フレームの場合、ＩＥＥＥ８０２.１１ｎのＭＡＣ規格で定義するＣｏｎｔｒｏｌ Ｗｒａｐｐｅｒ Ｆｒａｍｅのような拡張構造を用いることができ、もし、このような拡張構造を使用しない場合、新たな制御フレームとして定義されて使われることもできる。

【0051】

このような本発明による多重受信端末情報が含まれているフレームに対する受信処理手順は、次の通りである。

【0052】

まず、フレーム制御情報内部の特定ビットを多重受信表示子として使用する場合に対して説明する。

【0053】

フレーム制御情報内に多重受信表示子が設定されていると、受信されたフレームに含まれている多重受信端末数情報を確認する。多重受信端末数による受信端末住所を確認し、自身の住所が受信端末住所中にある場合、受信されたフレームが自身に来るフレームであると判断する。然しながら、自身の住所が受信端末住所中にない場合、受信されたフレームが自身に来るフレームでないと判断する。もし、多重受信端末数情報がフレーム内に含まれていない場合には、受信過程で多重受信端末数情報を確認するステップは省略される。

【0054】

一方、フレーム制御情報の多重受信表示子が設定されていないと、多重受信端末情報が含まれていないため、フレームの受信住所情報を確認する。受信住所が自身の住所である場合、受信されたフレームが自身に来るフレームであると判断し、自身の住所でない場合、受信されたフレームが自身に来るフレームでないと判断する。

【0055】

次に、予め約束された特定の受信住所情報を多重受信表示子として使用する場合に対して説明する。

【0056】

受信されたフレームの受信住所情報が多重受信表示子として約束された値である場合、受信されたフレームに含まれている多重受信端末数情報を確認し、多重受信端末数による受信端末住所を確認する。受信端末住所中に自身の住所がある場合、受信されたフレームが自身に来るフレームであると判断し、受信端末住所中に自身の住所がない場合、受信されたフレームが自身に来るフレームでないと判断する。

【0057】

一方、受信されたフレームの受信住所情報が多重受信表示子として約束された値でない場合、一般的な受信住所であると判断する。従って、受信住所情報が自身の住所である場合、受信されたフレームが自身に来るフレームであると判断し、自身の住所でない場合、受信されたフレームが自身に来るフレームでないと判断する。

【0058】

次は、本発明の第２実施例であるグループ住所を用いてフレームをマルチユーザに送信する方法に対して説明する。

【0059】

グループ住所を用いてフレームを送信するためには、まず、基本サービスセット(ＢＳＳ)内に存在する無線端末をグループ化しなければならない。

【0060】

図３は、本発明による複数端末をグループ化し、グループ化された複数端末にフレームを送信する過程を説明するための図面である。

【0061】

まず、複数端末をグループ化するためにアクセスポイント(ＡＰ)は、基本サービスセット(ＢＳＳ)内に存在する無線端末(ＳＴＡ)のうちグループ化のための無線端末とグループ住所協議過程を実行する。図３を参照すると、アクセスポイント(ＡＰ)は、無線端末ＳＴＡ１とグループ住所協議過程を実行し、以後、無線端末ＳＴＡ２とグループ住所協議過程を実行する。

【0062】

グループ住所協議過程で使われるフレームには、図４に示すようにグループ住所４０１、グループデータＱｏＳ情報４０２、及びグループ構成情報４０３が含まれる。ここで、グループ構成情報は、グループを構成する端末に対する住所情報と即時応答でない遅延応答の場合、必要な応答送信時間のようなタイミング情報などを含む。

【0063】

グループ住所協議過程で応答フレームは、即時応答又は遅延応答方法に送信されることができ、図３は、遅延応答方法を用いる場合に対して示している。このような場合、例えば、グループ住所協議過程に必要な要求及び応答フレームが管理フレーム形態に伝達される場合に適用されることができる。

【0064】

図面に示されていないが、即時応答方法にグループ住所登録要求に対して応答フレームを送信する場合に対して説明する。

【0065】

グループ住所登録要求フレームを送信するアクセスポイント(ＡＰ)は、第１の無線端末にグループ住所登録要求フレームを送信する。第１の無線端末は、グループ住所登録要求フレームに対して短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後にグループ住所登録応答フレームを送信する。次に、アクセスポイント(ＡＰ)は、第２の無線端末にグループ住所登録要求フレームを送信する。第２の無線端末は、グループ住所登録要求フレームに対して短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後にグループ住所登録応答フレームを送信する。このような過程を介してアクセスポイント(ＡＰ)は、複数の無線端末に個別的にグループ住所登録要求フレームを送信し、それに対する応答フレームを受信する。このような場合、グループ住所協議過程に必要な要求及び応答フレームが制御フレーム形態に伝達される場合に適用されることができる。

【0066】

次に、図３を参照して遅延応答方法を用いてグループ住所を協議する過程を説明する。

【0067】

アクセスポイント(ＡＰ)は、第１の無線端末(ＳＴＡ１)にグループ住所登録要求フレームを送信し(Ｓ３０１)、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に第１の無線端末(ＳＴＡ１)からＡＣＫフレームを受信する(Ｓ３０２)。以後、第１の無線端末(ＳＴＡ１)は、チャネル接続を実行した後、グループ住所登録要求に対するグループ住所登録応答フレームをアクセスポイント(ＡＰ)に送信する(Ｓ３０３)。アクセスポイント(ＡＰ)は、グループ住所登録応答フレームを受信した後、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に第１の無線端末(ＳＴＡ１)にＡＣＫフレームを送信する(Ｓ３０４)。

【0068】

次に、アクセスポイント(ＡＰ)は、第２の無線端末(ＳＴＡ２)にグループ住所登録要求フレームを送信し(Ｓ３０５)、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に第２の無線端末(ＳＴＡ２)からＡＣＫフレームを受信する(Ｓ３０６)。以後、第２の無線端末(ＳＴＡ２)は、チャネル接続を実行した後、グループ住所登録要求に対するグループ住所登録応答フレームをアクセスポイント(ＡＰ)に送信する(Ｓ３０７)。アクセスポイント(ＡＰ)は、グループ住所登録応答フレームを受信した後、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に第２の無線端末(ＳＴＡ２)にＡＣＫフレームを送信する(Ｓ３０８)。

【0069】

このような過程を介してアクセスポイント(ＡＰ)は、複数の無線端末とグループ住所協議過程を実行する。ここで、グループ住所登録応答フレームには、グループ住所登録要求に対する同意又は拒絶のような結果情報が含まれる。

【0070】

このようなグループ住所協議過程を介して複数の無線端末に対するグループ化が完了されると、アクセスポイント(ＡＰ)は、グループ住所を用いてＲＴＳフレームを複数の無線端末に送信する(Ｓ３０９)。ＲＴＳフレームを受信した複数の無線端末(ＳＴＡ１、ＳＴＡ２)は、ＲＴＳフレーム内に含まれている応答順序及びフレームの送信ＭＣＳを介して計算されることができる応答時間によって順次ＣＴＳフレームを送信する(Ｓ３１０、Ｓ３１１)。

【0071】

以後、アクセスポイント(ＡＰ)は、グループ化された複数の無線端末にＭＵ−ＭＩＭＯ結合ＭＰＤＵ(Ａ−ＭＰＤＵ)単位にデータフレームを送信し(Ｓ３１２)、各無線端末からブロック応答(Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ)フレームを受信する(Ｓ３１３、Ｓ３１４)。

【0072】

ここで、グループ住所は、一つの無線端末に複数が割り当てられることができる。即ち、グループ化対象無線端末は、一つ以上のグループ住所を有することができる。

【0073】

次は、本発明の第３の実施例であるフレーム内にグループ制御情報が含まれている場合に対して説明する。

【0074】

図５は、本発明によるグループ制御情報を協議するために使われるグループ制御フレームの一部構造を示す。

【0075】

グループ制御情報は、多重受信端末数５０１、一つのグループに固有に割り当てられるグループシーケンス番号５０２、マルチユーザを構成する無線端末に対する受信可否を知らせるためのビットマップ情報(ＳＴＡ ｂｉｔｍａｐ)５０３、及びストリーム情報５０４を含む。また、多重受信端末情報は、前記多重受信端末数に対応される個数の受信端末情報５０５を含む。

【0076】

多重受信端末数５０１は、一つのグループとして指定される端末の数を示すためのものであり、これは必須構成要素でない選択的な構成要素である。

【0077】

グループシーケンス番号５０２は、基本サービスセット(ＢＳＳ)内に存在する無線端末をグループ化するために、アクセスポイント毎に管理している固有の番号であり、例えば、６ビットの長さを有することができる。もし、１から６４まで該当するグループ番号に対してビットマップ情報とストリーム情報を結合して表現することができる場合、グループシーケンス番号は省略されることもできる。言い換えれば、グループ固有番号は、各ビットマップ情報とストリーム情報の結合からなる一つ以上のグループ制御情報の位置に表現されることもできる。送信されたフレームにグループシーケンス番号が使われる時は、任意のグループシーケンス番号と一致する位置にあるビットマップ情報とストリーム情報のようなグループ制御情報が送信フレームに含まれる。

【0078】

無線端末のビットマップ情報(ＳＴＡ ｂｉｔｍａｐ)５０３は、ｎ個の受信端末情報のフィールド順序によって各受信端末の受信可否を示すための情報であり、例えば、多重受信端末数が４(ｎ＝４)である場合、ビットマップ情報が“１１０１”であると、受信端末１、２、４に伝達されるフレームであることを意味する。従って、各受信端末は、グループ制御情報の割当を受ける過程で受信端末情報フィールドの住所を用いてビットマップで自身の位置を認知するようになる。

【0079】

一方、一つの無線端末に自身が属するグループシーケンス番号を知らせる場合には、該当グループシーケンス番号に該当する無線端末の数が一つであるため、１ビットの情報を使用して‘１’又は‘０’の値として受信可否を知らせることができる。また、一つの端末は、複数のグループに属することができ、グループシーケンス番号を用いて複数のグループを表現した場合、前記無線端末のビットマップ情報は、該当グループに対する受信可否を知らせるために使われることができる。

【0080】

ストリーム情報５０４は、ＭＵ−ＭＩＭＯ環境で送信アンテナのストリーム位置を示すための情報である。即ち、ストリーム情報５０４は、ＡＰが４個のアンテナを使用する場合、送信されるフレームが何番目のアンテナを用いて送信されるフレームであるかを示すための情報である。従って、ストリーム情報を介して受信端末が受信すべきストリームの位置を知ることができる。ａ個のストリームに対する個別的な情報を含むこともでき、ａ個のストリームをｂ個の束で分類した場合、ｂ値として受信位置を示すこともできる。

【0081】

受信端末情報５０５は、受信端末の住所情報を含む。受信端末情報５０５は、受信端末の住所情報だけでなく、選択的にＱｏＳ情報と変調コーディングスキーム(ＭＣＳ)情報などがさらに含まれることができる。また、受信端末住所は、ＭＡＣ住所又は結合(Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)識別子(ＩＤ)である。

【0082】

このようなグループ制御フレームは、複数の無線端末にブロードキャスティング方法に送信されたり、各無線端末にユニキャスト方法に送信されることができる。ユニキャスト方法に各無線端末に送信される場合、グループ制御フレームは、グループシーケンス番号５０２、自身のビットマップ情報５０３、及びストリーム情報５０４のみを含むことができる。

【0083】

また、複数の無線端末に対するグループ制御情報の割当が完了された後、以後に送信されるフレームは、グループシーケンス番号、無線端末のビットマップ情報、及びストリーム情報のみを含む。これによって、各無線端末は、自身に割り当てられたグループシーケンス番号とビットマップ情報を用いて受信先を認知し、ストリーム情報を用いて信号を受信する。

【0084】

一方、一つの無線端末は、一つ以上のグループ制御情報の割当を受けることができる。
即ち、グループ制御フレームは、一つ以上のグループシーケンス番号に各々対応される無線端末のビットマップ情報及びストリーム情報を含むことができる。一つの無線端末が複数グループ制御情報の割当を受ける場合にも、図５に示したフレーム構造が同様に用いる。

【0085】

図６は、本発明によるグループ番号を用いる無線ＬＡＮの全体動作を説明するための図面である。グループ番号は、グループ識別子(ＩＤ)又はグループシーケンス番号である。

【0086】

グループ番号を用いる場合、無線ＬＡＮの全体的な動作は、大きく、グループ番号を定義して協議又は割り当てるステップ、サウンディング(Ｓｏｕｎｄｉｎｇ)情報を要求して応答するステップ、ＭＵ−ＭＩＭＯデータを送信するステップ、及びＭＵ−ＭＩＭＯデータに対する応答を実行するステップを含む。ここで、ＲＴＳ/ＣＴＳフレームの交換は、サウンディング以前又はＭＵ−ＭＩＭＯデータ送信ステップ以前のようにチャネル保護が必要であると判断される時点に実行されることができる。

【0087】

ここで、グループ番号を定義して協議又は割り当てるステップとサウンディングを実行するステップが同時に行われる場合、このために送信されるフレームは、一つ以上の目的を含んで送信されなければならないため、動作制御と損失に対する非効率的な側面が大きい。従って、グループ番号を定義して協議又は割り当てるステップとサウンディングを実行するステップは、同時に実行されることより独立的に行われることがより好ましい。本発明で、グループ番号を定義して協議又は割り当てるステップは、基本サービスセット(ＢＳＳ)内の無線端末をグループ化する必要性が発生される時、サウンディングステップと独立的に実行されると仮定する。

【0088】

図６は、４個の受信端末の結合識別子(ＡＩＤ)を用いて一つのグループを指定し、二つのグループを有する場合、無線ＬＡＮシステムの全体的な動作を示す。

【0089】

図６を参照すると、グループ番号(グループ識別子(ＩＤ)又はグループシーケンス番号)を定義し、協議を介して各端末にグループ番号を指定したり、又は任意的にグループ番号を割り当てた後、グループ番号を用いてサウンディングを要求する(Ｓ６０１)。

【0090】

サウンディング要求に対して各無線端末は、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後にスケジュールに基づいてＡＣＫフレームを送信することによって、サウンディング要求に対するフィードバックを実行する(Ｓ６０２)。

【0091】

最後の無線端末からサウンディング要求に対する応答フレームを受信した後、アクセスポイント(ＡＰ)は、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後、ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームを送信する前にＮＡＶ分配過程としてＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを送信する(Ｓ６０３)。ここで、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームは、以前サウンディング過程で受信したフィードバック情報に基づいて更新されたグループ制御情報を含む。ここで、グループ制御情報は、フィードバック情報に含まれている各無線端末のチャネル情報又は連結/連結解除のようなネットワーク構成情報によって更新される。

【0092】

このようなＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームは、受信に参加しない無線端末を含んで受信ＭＡＣに応答順序を知らせ、データが受信される無線端末は、この応答順序情報を用いて応答フレームの送信時点を計算するようになる。

【0093】

ＮＡＶ分配が完了されると、アクセスポイントは、グループ番号を含むＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームを複数の無線端末に送信し、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後に各無線端末からデータフレーム送信に対する応答フレーム(ＡＣＫフレーム)を受信する。

【0094】

一方、更新されたグループ制御情報は、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームだけでなく、レガシ無線端末を含んで全ての無線端末がデコーディングすることができるＭＡＣレベルの制御フレーム内に含まれて送信されることができる。又は、更新されたグループ制御情報は、各々異なる一つ以上のグループ情報に対する無線端末の受信可否及びストリーム情報を含んで各無線端末に管理フレーム形態にブロードキャスティング又はユニキャスト方式に提供されることができる。

【0095】

グループ制御フレームがブロードキャスティング方式に複数の無線端末に送信された場合に対して説明する。

【0096】

グループ制御フレームを受信した端末は、自身の住所が受信端末情報フィールドに含まれており、無線端末のビットマップで自身に対応されるビットが‘１’に設定されている場合、グループ制御フレームが自身を目的地にして送信されたフレームであると判断する。これによって、無線端末は、短い時間間隔(ＳＩＦＳ)後、グループ制御フレームに対する応答(ＡＣＫフレーム)を送信する。この時、各無線端末は応答を順次実行する。

【0097】

各無線端末が応答を順次実行する方法の一実施例として、各無線端末は、ＡＣＫフレーム送信時間と短い時間間隔(ＳＩＦＳ)を合わせた時間に無線端末のビットマップで自身の順番以前のビットのうち１に設定されている個数をかけた時間後にＡＣＫフレームを送信する。言い換えれば、無線端末は、自身の順番以前にビットマップのビット値として‘１’を有する無線端末の全てがＡＣＫフレームを送信した以後にＡＣＫフレームを送信する。

【0098】

図７は、本発明によるグループ制御フレームの送信方法を説明するための図面である。

【0099】

図７を参照すると、グループを構成する無線端末個数は４であり、ビットマップは４ビットで構成される。アクセスポイント(ＡＰ)は、グループシーケンス番号、無線端末のビットマップ情報、ストリーム情報、及び受信端末情報を含むグループ制御フレームを構成し、４個の無線端末で構成されたマルチユーザからＡＣＫフレームを安全に受信するためにＮＡＶ保護値を設定する。

【0100】

図７を参照すると、各無線端末は、自身の順序にＡＣＫフレームを送信してグループ制御フレームに対する応答を実行する。ここで、アクセスポイントは、該当順序に応答を実行した無線端末に対しては、ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレーム送信時、ビットマップの該当ビットを‘１’で表示する。然しながら、アクセスポイントは、応答が受信されない無線端末に対しては、ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレーム送信時、ビットマップの該当ビットを‘０’で表示する。

【0101】

図８は、本発明によるグループ制御情報を用いたフレーム送信方法を説明するための図面である。

【0102】

一般的に、無線ＬＡＮのフレーム送信方法は、ＲＴＳ/ＣＴＳ/ＤＡＴＡ/ＡＣＫのステップからなる。ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームを送信する場合にもこのような過程からなる。

【0103】

ＲＴＳ/ＣＴＳフレームの交換は、データがＲＴＳ閾値より長いフレームの場合、ヒドンノード問題(ｈｉｄｄｅｎ−ｎｏｄｅ ｐｒｏｂｌｅｍ)とチャネル保護のために要求される機能である。ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を使用してデータを送信する場合にもＲＴＳ/ＣＴＳフレームの交換過程が要求され、この時、ＲＴＳフレームは、受信端末住所フィールドにグループ制御情報を含む。ここで、グループ制御情報は、少なくともグループシーケンス番号とビットマップ情報を含む。このように受信端末住所フィールドにグループ制御情報を記録する場合、別途のフレーム構造の修正又は追加なしにマルチユーザにフレームを送信することができる。

【0104】

同一グループシーケンス番号を有する無線端末は、自身の応答順序にＲＴＳフレームに対するＣＴＳフレームを送信する。

【0105】

また、ＲＴＳ/ＣＴＳフレーム交換後、アクセスポイント(ＡＰ)は、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを送信し、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームには更新されたグループ制御情報が含まれることができる。

【0106】

アクセスポイントは、更新されたグループ制御情報を用いてＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームを送信する。図８を参照すると、グループ制御情報に含まれるグループを構成する無線端末は総４個であるが、グループ制御情報の更新後、実際に該当グループシーケンス番号を使用して送信されるＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームの受信端末は総３個である。即ち、グループ制御情報の無線端末ビットマップ(ｂｉｔｍａｐ)で３番目の無線端末に対するビットを‘０’に設定し、ビットマップを‘１１０１’に設定することによって、３番目の無線端末に伝達されるデータフレームが無いことを表示することができる。

【0107】

また、各無線端末は、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームに含まれている更新グループ制御情報を用いてデータフレームに対するブロック応答(Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ)フレームを順次送信する。

【0108】

ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームの各Ａ−ＭＰＤＵの目的地住所に該当無線端末のＭＡＣ住所が含まれるため、マルチユーザに対するデータの受信は、ビーム形成された各Ａ−ＭＰＤＵに対して独立的に行われる。この時、ＭＵ−ＭＩＭＯを使用してデータを受信する無線端末のグループ化は、ＭＵ−ＭＩＭＯ技術を使用して同時にデータフレームを送信する時、性能が良い組合せと送信するデータのＱｏＳ情報の組合せにより決定される。

【0109】

以上で説明した本発明によるフレーム送信方法は、ＭＡＣフレームにグループ制御情報が含まれている場合に対して説明した。このようにＭＡＣフレームにグループ制御情報を含ませてフレームを送信する場合、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームの送信過程がＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームの送信以前に実行される。即ち、ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレーム送信直前にＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームの送信過程が実行されることによって正確なストリーム情報を伝達することができる。これによって、ＭＡＣ階層のオーバーヘッドが発生される。

【0110】

従って、本発明は、グループ制御情報が物理階層の信号フィールド(ｓｉｇｎａｌ ｆｉｅｌｄ)に含まれる方法を含む。

【0111】

図９は、グループ制御情報が物理階層の信号フィールドに含まれている場合のフレーム送信方法を説明するための図面である。

【0112】

物理階層の信号フィールドにグループ制御情報を含ませる場合、グループ制御情報は、グループシーケンス番号とストリーム情報で構成されることができる。また、ＭＡＣフレームの受信端末住所に各受信端末の住所が含まれるため、ビットマップ情報が物理階層信号フィールドに含まれる必要はない。言い換えれば、物理階層信号フィールドを用いてグループ化された各無線端末は、フレームの受信可否を確認し、自身に伝達されたフレームであると判断した場合、各無線端末は、ＭＡＣフレームを介して目的地住所を確認するため、ビットマップ情報が物理階層の信号フィールドに含まれる必要はない。

【0113】

ここで、レガシ無線端末との互換性問題のため、レガシフレーム構造を維持するＲＴＳ、ＣＴＳ、ＢＡＲ、及びＢＡのような制御フレームの物理階層信号フィールドにはグループ制御情報が含まれることができず、ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームの物理階層信号フィールドにのみグループ制御情報が含まれることができる。

【0114】

図９を参照すると、全てのＶＨＴ無線端末は、ＭＵ−ＭＩＭＯデータフレームの物理階層信号フィールドをデコーディングし、該当グループ制御情報に応じて自身が属しないグループ番号の場合、受信動作を中断する。然しながら、ＶＨＴ無線端末は、自身が属するグループ番号の場合、ストリーム情報を用いて該当するストリームのみをデコーディングする。

【0115】

図９において、Ｒｅｑ/Ｒｓｐフレームは、ＮＡＶ分配のための動作である場合、スケジュールされたＣＴＳフレームのための変更されたＲＴＳフレームとこれに対する応答であるＣＴＳフレームを含む。反面、サウンディング過程を含む場合、Ｒｅｑ/Ｒｓｐフレームは、グループ制御情報を含むサウンディング要求フレームとチャネルフィードバック応答フレームを含む。

【0116】

このように、物理階層信号フィールドにグループ制御情報を含ませてデータフレームを送信する場合、ＲＴＳ/ＣＴＳ過程が修正されなければならず、ビーム形成されたＶＨＴデータを使用してレガシ無線端末がＮＡＶ更新を実行することができないため、ローバスト(ｒｏｂｕｓｔ)なチャネル保護方法が要求される。

【0117】

以上、ＭＡＣ階層にグループ制御情報を含む方法と物理階層(ＰＨＹ)にグループ制御情報を含む方法に対して説明した。

【0118】

一方、ＭＡＣ階層とＰＨＹ階層の両方ともにグループ制御情報を含ませてフレームを送信することができ、この場合、ＭＡＣ階層のＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームにグループ制御情報を含ませ、同時にＶＨＴデータフレームのＰＨＹ信号フィールドにグループ制御情報を含ませる方法がある。

【0119】

このように、ＭＡＣ階層とＰＨＹ階層の両方ともにグループ制御情報を含ませてフレームを送信する方法は、一つの階層を使用したときに発生する追加オーバーヘッドを減少させ、レガシ無線端末との互換性を容易にサポートすることができる。

【0120】

例えば、修正されたグループ制御情報をＶＨＴデータフレームのＰＨＹ信号フィールドを使用して伝達することができるため、ＶＨＴデータフレーム以前に常にＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆを送信しなければならないオーバーヘッドを減少させることができる。また、レガシＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆ又はレガシＲＴＳフレームの受信端末住所フィールドにグループ制御情報を含ませてフレームを送信するため、レガシ制御フレームフォーマットを変更せずにチャネル保護機能をサポートすることができる。即ち、チャネル保護機能を強化することができ、更新されたグループ制御情報が受信端末のＭＡＣ階層まで伝達されるため、各多重応答フレームの送信時点を知ることができる。これによって、各受信端末は、処理をより正確に進行することができる。

【0121】

一方、前述したような本発明によるマルチユーザフレーム処理方法は、コンピュータプログラムで作成が可能である。また、前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当該分野のコンピュータプログラマにより容易に推論されることができる。また、前記作成されたプログラムは、コンピュータが読み取ることができる記録媒体(情報格納媒体)に格納され、コンピュータにより判読されて実行されることによって、本発明の方法を具現する。また、前記記録媒体は、コンピュータが判読することができる全ての形態の記録媒体(ＣＤ、ＤＶＤのような有形的媒体だけでなく、搬送波のような無形的媒体)を含む。

【0122】

本発明は、限定された実施例と図面により説明したが、これにより限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により本発明の技術思想と特許請求の範囲と均等範囲内で多様な修正及び変形が可能である。

【産業上利用可能性】

【0123】

本発明は、複数の無線端末をグループ化してフレームを送信するＭＵ−ＭＩＭＯ技術を用いた無線ＬＡＮシステムに適用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】