(57)【要約】  無線通信システムでパケットを集約するための方法及び装置。送信するために、送信されることになるデータが選択され、パケット化され、フレームに形成される。個々に各フレームを送るのではなく、フレームは、送信されるデータの正常受信を肯定応答する方法を受信者に通知するグループ化標識と共にグループ化され送信される。ＡＣＫは、ＯＦＤＭＡネットワークの場合には副搬送波によって分割され、予め定められた時間に又は全部一緒に送られる。【選択図】図１
2007525092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネルアクセスプロトコルに従ってパケット化されたデータを通信するよう動作可能な無線通信システムにおける前記データパケットの改善された通信方法であって、
送信ステーションにおいて、送信されることになる前記データを複数のパケットに形成する段階と、
前記複数のパケットから集約送信用のパケットのグループを選択する段階と、
前記送信ステーションで前記選択されたパケットグループに関連するグループ化標識を生成する段階と、
前記選択されたパケットグループと前記グループ化標識とを含む少なくとも１つの送信フレームを組み立てる段階と、
を含む方法。
【請求項２】
送信されることになる前記データが複数のフィールドを有する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層ヘッダを含み、前記方法が前記ＭＡＣ層ヘッダフィールドを設定する段階を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
送信されることになる前記データが複数のフィールドを有する物理層ヘッダを含み、前記方法が前記物理層ヘッダフィールドを設定する段階を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信フレームを送信する段階を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの受信局において前記送信フレームを受信する段階を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの受信局において、前記受信された送信フレームがグループ化標識を含むかどうかを判定する段階を更に含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記受信された送信フレームを復号する段階と、
前記復号されたフレームから前記少なくとも１つの受信局にアドレス指定されたデータを抽出する段階と、
を更に含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの受信局にアドレス指定されていない抽出されたデータが存在する場合には廃棄する段階を更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記受信局において、肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）を作成する段階を更に含む請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＡＣＫを作成する段階の前に、前記グループ化標識がＡＣＫ命令を含むかどうかを判定する段階を更に含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＡＣＫ命令を含む場合、該ＡＣＫ命令に従って前記ＡＣＫメッセージを作成する段階が実行される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記肯定応答命令は、ＡＣＫ送信のタイミングに関する情報を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＡＣＫタイミングに関する前記情報は、前記送信フレームにおいてデータパケットが組み立てられた順序から得られることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記無線通信システムは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）プロトコルに従って動作可能であり、前記ＡＣＫ命令は、ＡＣＫ副搬送波セット割当てを含み、前記ＡＣＫ副搬送波セットは、前記ＯＦＤＭプロトコルに従う送信に使用される前記副搬送波のサブセットを含むクラスタであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
受信局から少なくとも１つのＡＣＫメッセージを受信する段階を更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのＡＣＫメッセージは、複数のＡＣＫメッセージであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のＡＣＫメッセージの各々は、固有のＡＣＫ副搬送波セットを占有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のＡＣＫの個々のＡＣＫを検出するために遅延及び相関アルゴリズムを使用する段階を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のＡＣＫの個々のＡＣＫを検出するために白色試験を使用する段階を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
無線通信システムで通信するよう動作可能な無線局において、データパケットを通信するための改良された装置であって、
第１の無線局の送信器と、
送信のためにどのデータパケットが共にグループ化されるかを決定するためのパケットセレクタと、
前記パケットグループ化の標識を生成するためのグループ化情報ジェネレータと、
前記選択されたパケット及び前記グループ化標識を含む送信フレームを組み立てるための送信フレームアセンブラと、
を備え、
前記組み立てられた送信フレームは、少なくとも第２の無線局への送信のための送信器に提示されることを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ＷＬＡＮは、ＯＦＤＭＡプロトコルに従って動作可能であることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１無線局は、ＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）であることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの第２の無線局は、複数の無線局であることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記送信フレームは、前記複数の無線局の種々の局にアドレス指定されたパケットを含むことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、無線データ送信の分野に関し、更に具体的には、複数のデータパケットを集約状態で送信するための方法及び関連する装置に関する。
（優先権の主張）
本出願は、２００３年６月２７日に出願された米国仮特許出願第６０／４８３，５８８号の出願日の優先権に関連し、これを主張する。
【背景技術】
【０００２】
データ送信は、益々一般的になってきており、データは従来にも増して多くの目的及び方法で転送されている。本発明の関係では、データは、電子デバイスにおいてある種のタスクを実行するのに必要な情報のビットである。データ送信とは、１つのデバイス（又はデバイスの構成要素）から別のデバイスへこの情報を転送することを意味する。
【０００３】
従来からコンピュータは、レポートを作成し、計算を行い、或いは後で参照のために単に情報を格納できるように、人間のオペレータによって手動で入力されるか、又はある方式で自動的に収集されたデータを格納していた。データはまた、より高度なプレゼンテーション、すなわち音声、ビデオ、又は「マルチメディア」を生成するために、或いは適切なインターフェースを通して機械装置を動作させるために処理することができる。
【０００４】
データを送信しようとする理由は明らかなはずである。ある場所又は多くの場所で収集されたデータは、保管又はそこでタスクを実行するために別の場所に送信することができる。或いは、データは、Ｅメールで行われるような単に個人的な通信のために使用することができる。実際には、人間の声（及び他の音声）は、同様に送信可能なデータに変換することができる。データ情報及び音声情報は、送信チャネルに対し幾分異なる要求が課せられることに起因して別個のものとして処理される場合が多いが、本発明を説明する目的においては、「データ送信」は、明確に区別されるか又は文脈から明らかでない限り、どのようなタイプの情報量の送信を説明するのにも使用される点に留意されたい。
【０００５】
現在のデータ送信の普及は、種々の相互接続現象によって促進されてきた。１つの要因は、当然、コンピュータデバイスの可用性が一般社会に広がったことである。これらのデバイスは、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、及びその他の形態を取ることができる。これに応じて、送信に利用可能な情報コンテンツは増大している。これは、上述の個人通信文書（Ｅメールなど）だけでなく、ユーザが要求し且つ極めて短時間で返信することができる多量のテキスト、グラフィックス、及び他のタイプのファイルを含む。特に、Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂは、このような膨大な量の情報を利用可能にする。最後に、予想できるように、この増加する情報コンテンツの量の使用の成長は、幾つかの通信、ネットワーク、及びシステムによってサポートされている。これらの多くのデータ送信チャネルは、これらそれぞれの方式及びプロトコルと共にデータ送信をより高速でより信頼性のある手段を提供しようと常に進化している。
【０００６】
データ送信用の最初の通信チャネルは勿論、銅などの導電性材料の電線及びケーブルであった。データ送信は、１つのコンピュータデバイスから別の装置に延びている専用線、又は線系列を介して行うことができる。接続はまた、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、又は更に最近ではインターネットなどのネットワークを介して行うことができ、この場合、通信用回路は、必要に応じてセットアップすることができる。アドホック通信回路は、既存の回線を接続するために機械的スイッチを使用して設定することができる。これらはまた、幾つかの半永久的に存在している選択肢からある情報をどこに送るべきかを決定するソフトウェアスイッチを備えたルータを使用して論理的に生成することができる。同じ原理は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を使用して特定のオフィスビルのオフィス間など、より小さな規模で使用することができる。
【０００７】
当然、データは指定受信者が認識可能なある方法で符号化された送信用の適切な形式に変換する必要がある。これを行うための多くの方法が存在する。幾つかのシステムでは、データは、パケットと呼ばれる離散的な単位に編成され、各パケットは個々に送信される。各データパケットは、最も効率的なルートを通ってその宛先にルーティングすることができるように別個にアドレス指定する必要がある。各パケットはまた、パケットがその宛先で適切な順序で再組立てすることができるように識別情報を包含する必要がある。送信用に必要とされるが後で廃棄されるこの追加情報は、「オーバーヘッド」と呼ばれることもある。オーバーヘッドの他のタイプは、パケットが正しく受信されたかどうかを決定するために受信側でのエラーチェックアルゴリズムで使用されるエラーチェック情報を含むことができる。システム設計は、許容可能なエラー率を含むことができ、このエラー率は１つには、システムのサービスクオリティ（ＱｏＳ）を定める。許容可能なエラー率を大きくすることは、送信速度を速くするために通常行われる。種々のアプリケーションは、様々なＱｏＳ要件を有する。送信が不成功であったパケットは、送信ステーションが送信失敗に気付いた場合に再送信することができる。システム設計によっては、受信者は、データが適切に受信されたことを送信者に知らせるための肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）を送り、或いは適切に受信されなかった場合には、否定応答メッセージ（ＮＡＫ）を送ることができる。幾つかのシステムでは、ＡＣＫ及びＮＡＫメッセージの両方を使用することができる。また、情報の送信における遅延は、ＱｏＳを決定する場合の重要な要因である。以下に説明されるように、本発明は、これらのＱｏＳパラメータの両方を改善することに関する。
【０００８】
人気が高まりつつある通信チャネルは無線リンクであり、これは、無線周波数範囲内で電磁放射を使用するエアーインターフェースを介してデータを送信することができる。他のリンクと同様に、これらの無線チャネルはより効率的になってきており、従って、より望ましいものになっている。更に当然のこととして無線リンクは移動性を可能にする。送信局及び受信局は、固定された場所又は有線ベースのネットワークアクセスを備えた場所に限定されない。携帯電話ネットワークは、無線エアーインターフェースを介してデータを送信するシステムの一例である。しかしながら、このようなネットワークにおいてソースから宛先に送信されたデータによって取られる経路は、一部がエアーインターフェースであるに過ぎない点に留意されたい。携帯ネットワークの無線アクセスは、加入者がネットワークインフラストラクチャにアクセスするためにだけ使用される。
【０００９】
エアーインターフェースを使用するシステムの別の実施例は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）である。図１は、例示的なＷＬＡＮ１０の選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。図１のＷＬＡＮ１０は、１から４まで列挙された４つの局と、アクセスポイント５とを含む。局の各々は、１つ又はそれ以上の無線周波数リンクを介してアクセスポイントと通信するよう動作可能である。アクセスポイント５から局の１つ又はそれ以上への送信チャネルは通常、ダウンリンクと呼ばれ、反対方向の送信はアップリンクと呼ばれる。
【００１０】
図１の構成において、上記で言及された携帯ネットワークと同様にアクセスポイント５が固定され、恐らくは他のアクセスポイントを含むより大きなネットワークに接続される点に留意されたい。このような応用は、例えば種々の物理的な位置にあるアクセスポイントにより学生及び教職員が無線通信を使用してネットワーク接続を確立することができる大学において有用とすることができる。
【００１１】
数が変動する場合のある図１に示された局のセットは、基本サービスセット（ＢＳＳ）と呼ばれることがあり、インフラストラクチャＢＳＳ（Ｉｆ−ＢＳＳ）としてアクセスポイント５を含む。幾つかのＩｆ−ＢＳＳは共に接続されて、拡張サービスセット（ＥＳＳ）（図示せず）を形成することができる。ネットワークは、１つのアクセスポイントから別のアクセスポイントまで局と「ハンドオーバ」通信する機能を更に有することができ、その結果、ユーザは、通信セッション中にほとんど又は全く途切れることなく物理的に移動できるようになる。他のＩｆ−ＢＳＳに加えて、ＷＬＡＮ１０内の局はまた、より大きな中央コンピュータ及びインターネットなどの広範囲に及ぶネットワークにアクセスすることができる。
【００１２】
図１のＷＬＡＮは勿論、単に例示的なものに過ぎず、他のネットワーク構成も可能である。幾つかのネットワークは、アドホックベースでセットアップすることができ、固定された（又は事前指定された）アクセスポイント無しで幾つかのノード間通信を確立することができる。幾つかのネットワークでは、局はネットワークとして互いに直接通信するよう動作することができ、このような場合、アクセスポイントは不要とすることができる。このようなネットワークは、独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）と呼ぶことができる。更に別のタイプのネットワークは網目状ネットワークであり、この場合、存在する種々の通信局は、ある意味ではルータとして機能することができ、２つ又はそれ以上の局が互いに直接ではなく仲介装置を介して通信（低パワーで）できるようになる。本発明は、これらのネットワークのいずれにも適用することができ、上記の例証は、限定ではなく説明のためのものとする。
【００１３】
無線エアーインターフェースは、移動性の利点があるが、ＱｏＳを犠牲にすることなく容量を増大させる点で課題がある。本質的に無線リンクは、導電電線又は光ファイバーケーブルよりも信号歪み及び損失データのリスクが高い可能性がある。
【００１４】
それにもかかわらず、無線通信の人気が増大するにつれて、より多くの需要がエアーインターフェースに寄せられるようになる。より効率的で確実にデータを送信するための新しい技術は常に需要がある。本発明はこのような改良を提供する。
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、より効率的な無線送信のためパケット化されたデータを送信フレームにグループ化するための方法及び関連する装置を目的とする。１つの態様では、本発明は、データをパケット化する段階と、データパケットのグループを選択する段階と、各送信フレームの受信者が該受信者に向けられたデータを抽出できるように選択されたパケットとグループ化標識とを共に含む送信フレームを組み立てる段階とを含む、情報を伝達する方法である。グループ化標識は、単に指定の１つ又は複数の受信者のアドレスを含むことができる。幾つかのシステムでは、ＣＲＣフィールドは、集約されたデータの交換中に非受信者局をスリープさせることができる値を含むことができる。グループ化標識はまた、送信フレームのＰＬＣＰヘッダとデータ部分との間に挿入された送信マップの形を取ることができる。グループ化標識はまた肯定応答命令を含み、各受信者が該受信者に向けられたパケットの受信を肯定応答する時間及び方法を認識することができるようになる。ＯＦＤＭＡ  ＷＬＡＮでは、肯定応答命令は、ＡＣＫメッセージを送信する際に使用する副搬送波サブセットの割当てを含むことができる。他の実施形態では、副搬送波割当ては設計によって固定されるか、或いは送信されるフレーム数によって決定される。
【００１６】
別の態様では、本発明は、データパケットを選択するためのパケットセレクタ、選択されたパケットが送信フレームに集約される方法に関する情報を生成するためのグループ化標識ジェネレータ、及び選択されたパケットとグループ化標識とを含む送信フレームを組み立てるための送信フレームアセンブラを含む、ＷＬＡＮで使用するためのアクセスポイントである。グループ化標識は、それぞれのデータパケットの受信を肯定応答する方法を各受信局に通知するための肯定応答命令を含むことができ、この実施形態では、アクセスポイントは更に肯定応答命令ジェネレータを含む。
【００１７】
更に別の態様では、本発明は、受信された送信フレームが集約されたデータを含まれた時点を検出するためのグループ化標識検出器と、移動局に向けられたデータをこのようなフレームから抽出するためのデータ抽出器と、送信フレームにおいてデータが含まれている場合に肯定応答命令に従って肯定応答メッセージを生成するための肯定応答ジェネレータとを含む、ＷＬＡＮで使用する移動局である。
【００１８】
更に別の態様では、本発明は、データパケットを選択するためのパケットセレクタ、選択されたパケットを送信フレームに集約する方法に関する情報を作成するためのグループ化標識ジェネレータ、及び選択されたパケットとグループ化標識を含む送信フレームを組み立てるための送信フレームアセンブラ；並びに受信された送信フレームが集約されたデータを包含した時点を検出するためのグループ化標識検出器、このようなフレームから移動局に向けられたデータを抽出するためのデータ抽出器、及び送信フレームにデータが含まれている場合、システム要件又は肯定応答命令に従って肯定応答メッセージを作成するための肯定応答ジェネレータを含む、固定又はアドホックアクセスポイントのない独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）で使用する移動局である。
【００１９】
本発明の更に完全な理解及び本発明の範囲は、以下に簡潔に要約される添付図面、本発明の現在好ましいとされる実施形態に関する以下の詳細な説明及び添付の請求項から得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、データパケットを送信用マルチパケットフレームに集約するための方法及びこれに関連した装置に関する。効率及び信頼性の向上は、本発明を用いるシミュレートされた無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）応用で認められている。これらのシミュレーションの幾つかの結果は、本明細書の図２６及び図２７で提供されているが、しかしながら、明記されていない限りどのような特定の結果も請求項によって必要とされることはない。
【００２１】
本発明は、一般に、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）論理層で、更にＭＡＣ層及び物理層インターフェースにおいて実施される。これらの用語は、ＩＳＯ−ＯＳＩモデル（図２に示される）の論理層編成方式を意味する。このモデルはその変形を有するが、この用語が本明細書で使用される場合には、これらは他の方式においても同様に類似の機能又は層を含むことを意図することを理解されたい。
【００２２】
例えば、図２は、ＷＬＡＮでのデータの送信のための一般的な方式の構造を示すチャートである。通信しているどのような２つの装置も典型的には各々が送信器と受信器とを有する点に留意されたい。この場合、同じ階層化アプローチは両方に適用可能である。簡潔に言えば、従来のＩＳＯ／ＯＳＩ（国際標準化機構／開放型システム間相互接続）モデル２２０において、アプリケーション層２２７は、エンドユーザに対してネットワークサービスを提供し、ユーザアプリケーションとのインターフェースを提供する。プレゼンテーション層２２６は、データのローカル表現を標準形式に変換し、逆の場合も同様である。セッション層２２５は、通信装置と通信ネットワーク間の通信を管理する。トランスポート層２２４は、データを送信用セグメント（データグラム）に細分し、受信されたデータストリームを再組立てする。ネットワーク層２２３は、データのルーティングを処理する。データリンク層２２２は、データグラムを送信用のパケットに入れる。物理層２２１は、実際の送信チャネルを定める。
【００２３】
ＯＳＩモデル２２０により適合され、ＬＡＮ／ＯＳＩモデル２００として図２に示される類似のモデルは、アプリケーション層２０６にＩＳＯ／ＯＳＩモデル２２０の上位３つの層２２５−２２７を組み込む。ＬＡＮ／ＯＳＩモデル２００はまた、ＯＳＩモデル２００のデータリンク層２２２がＬＡＮ／ＯＳＩモデル２００の論理リンク制御（ＬＬＣ）層２０３とＭＡＣ層２０２に細分される方法を示している。組織的な観点から見ると、本発明は、ＭＡＣ（サブ）層と物理層の境界面で大部分が動作する。ＬＬＣ（サブ）層２０３は、ネットワーク層２０４に対してネットワークリンクを維持するなどの、データリンク層機能を実行する。ＭＡＣ（サブ）層２０２は、アクセス制御及び送信用データの符号化などといった、物理層２０１に関するデータリンク層機能を実行する。ＭＡＣサブ層２０２はまた、送信タイミング、衝突回避、及びエラー検出デューティを処理する。
【００２４】
図３は、本発明のパケット集約方式の実施形態に従って動作可能な移動局３００の選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。移動局３００は、コントローラ３２５の指示下でアンテナ３１５を介して無線通信を送信及び受信するよう動作可能な送信回路３１０と受信回路３２０とを含む。メモリデバイス３３０は、処理中、及びデータ及びアプリケーションの更に長期記憶のために情報を記憶するよう利用可能である。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、移動局３００は、フレームが集約されたパケットを含むかどうかを判定するため、受信されたフレームを調べるためのグループ標識検出器３４０を更に含む。１つの実施形態では、グループ標識検出器３４０は、移動局３００が種々のＷＬＡＮで動作可能であるように多種多様に異なってフォーマットされたグループ標識のいずれかを検出することができる。図３の実施形態では、移動局３００はまた、移動局３００にアドレス指定された受信データフレーム内のデータを抽出するためヘッダ情報を調べ、他の受信データを廃棄することができるデータ抽出器３４５を含む。最後に、移動局３００はまた、適切なＡＣＫを生成するための肯定応答メッセージジェネレータ３５０を含む。当然、肯定応答ジェネレータ３５０は、ＡＣＫ（又はＮＡＫ）が要求される時にそのフォーマットと送られるべき時間とを決定するよう動作可能である。
【００２６】
図４は、本発明のパケット集約方式の実施形態に従って動作可能なアクセスポイント４００の選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。アクセスポイント４００は、コントローラ４２５の指示下でアンテナ４１５を介して無線通信を送信及び受信するよう動作可能な送信回路４１０と受信回路４２０とを含む。ネットワークインターフェース４３５は、インフラストラクチャノード（図示せず）との通信を処理する。メモリデバイス４３０は、処理中、及びデータ及びアプリケーションの更に長期記憶のために情報を記憶するよう利用可能である。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、アクセスポイント４００は、存在する場合にはどのパケットが所与の送信のために共にグループ化されるべきかを判定するためのパケットセレクタ４６０を更に含む。アクセスポイント４００はまた、集約されたデータパケットを包含する送信フレームに関する適切な情報を受信者に通知するための標識を生成するグループ化標識ジェネレータ４６５を含む。データフレームアセンブラ４７０は、集約されたパケットを含むデータフレームを構成し、グループ化標識は、各受信局が対象とされるデータを抽出できるのに十分な情報を含むことになる。また、グループ化標識は、各それぞれの受信局が適切に応答するように、肯定応答命令ジェネレータ４７５によって生成された肯定応答命令を含むことができる。最後に、アクセスポイント４００は、各それぞれの受信者が対象とするデータを受信したかどうかを判定するための肯定応答検出器４８０を含む。
【００２８】
本発明の幾つかの実施形態は、上述のように複数の局が通信することができる少なくとも１つのアクセスポイントを含むＷＬＡＮに適用可能であるが、固定又はそれ以外のアクセスポイントが存在することは、本発明の全ての実施形態で必要とされるわけではない。幾つかの応用では、１つの局が、ある時間ではアクセスポイントとして動作し、他の時間では通常局として動作することができる。別の実施形態では、例えばＩＢＳＳモードにおいて、ネットワーク用のアクセスポイントとして動作するどのような局も無しに通信が行われる。この場合、勿論通信している局は、その１つ又はそれ以上が本発明を実施できるように図３及び図４の両方に示されている機能構成要素を選択的に含むようになる。図４Ａは、このような方法で機能するように構成されている本発明の別の実施形態による、移動局の選択的な構成要素を示す簡易ブロック図である。図３及び図４の構成要素に類似する図４Ａに示された構成要素は、同じ参照符号が付けられている点に留意されたい。これは便宜上のためであり、このような構成要素が全ての実施形態において同じ構成で存在する必要があることを示唆するものではない。これらの種々の実施形態では、本発明のいずれかの実施形態に従って通信するよう動作可能な局が、そうでない局とも通信できることが好ましい点に留意されたい。最後に、移動局は、アクセスポイントと通信する場合、又はアクセスポイントを介して通信する場合でも集約を使用することができ、この場合、単一の受信者の集約フレームだけが存在するようになる点に留意されたい。
【００２９】
Ｉｆ−ＢＳＳでの多くの局は、同じエアーインターフェース（必須ではないが、通常は１つ又はそれ以上の別々のチャネルを含む）を介して通信する必要があるので、互いに干渉することなく局がこれを行うことができる何らかの方法を提供しなければならない。１つの方法は、各通信リンクが自らを割り当てることができるように多数の別々の周波数チャネルを用いることである。しかしながら、特に類似の周波数チャネル割当ては、干渉を避けるような方法で近傍ＢＳＳに提供される必要があることを考慮すると、この解決策にとって利用可能な帯域幅が十分ではない可能性がある。
【００３０】
別の方法は、「コンテンション・フリー（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｆｒｅｅ）期間」を提供するものであり、幾つかのＷＬＡＮで使用される。すなわち、幾つかのＷＬＡＮでは種々の局が共通の無線チャネル（又は複数のチャネル）を共用し、従ってこれを「争奪」しなければならない。当然、個々の局は常に同時に送信しているわけではないので、多くの場合、所与の送信は送信競合による干渉がなく送受することができる。しかしながら、局の数及びトラフィックの量が増えるにつれて、２つ又はそれ以上の局が同時に（又は互いの信号と干渉する時間内に少なくとも十分近接して）送信する可能性が高くなる。「コンテンション・フリー期間」は、１つの局だけが所与の期間に送信を許可されるので、この問題に対処することができる。勿論、種々の局は、予め定められた割当てプロセスに従って異なる期間を割り当てられる。
【００３１】
これに対してコンテンションベースのシステムでは、或いは両方を用いるシステムのコンテンションアクセス期間では、干渉を回避する方法も用いられる。一般に、対象とするチャネルが使用中であると感知すると局は送信せず、その後、それぞれの送信を試みる前に一定時間を待機する。図５は、更にこの概念を更に詳細に説明している。
【００３２】
図５は、従来技術による例示的なコンテンションチャネルデータ送信シーケンス５００を示すタイムフロー図である。シーケンス５００は、送信準備が整ったデータを有するＷＬＡＮ局の観点から示されている。ブロック（時間の）５１０は、媒体が使用中であることを示しており、すなわち、ある他の局が送信中である。この他の局が送信を中断した後、送信するデータを有する局は、分散フレーム間隔（ＤＩＦＳ）時間５２０と呼ばれる一定の予め定められた時間量を待機することになる。ＤＩＦＳ５２０後のあるポイント５２５で局はデータ送信を試みる。（通常、送信の試み５２５は、ＤＩＦＳ５２０の満了後に即座に行われるが、必須ではない。）
【００３３】
２つ又はそれ以上の局が、ほぼ同時に同じコンテンションチャネルを介して送信を試みる場合に「衝突」が起こり、送信も成功しない。送信している局が衝突を感知すると、その局は、次の送信の試み５３５を行う前にランダムバックオフ期間５３０の間待機する。以前に送信が衝突した全ての局が次の試みの前にランダム遅延を選択する場合、恐らくはこれらのそれぞれのランダムバックオフは、後続の衝突を回避するため十分に変化することになる点に留意されたい。衝突が起こらなかった場合でもエアーインターフェースが使用中であることを検出した場合には、送信準備ができている局はやはり、通常はランダムバックオフ期間５３０の間待機することになる。（送信又は）再送信５３５の試みで衝突が検出されなかったとすると、実際のデータ送信５４０を行うことができる。
【００３４】
データ送信５４０後に、本明細書では最短フレーム間隔（ＳＩＦＳ）５５０と呼ばれるガードタイム遅延が同様に存在する。ＳＩＦＳ５５０に続いて、データ送信が正常に受信されたとすると、肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）５６０が受信局から送信局に返信される。（異なる（非ＷＬＡＮ）プロトコルに従って動作している幾つかの局は、これに代わって失敗を示すために否定応答メッセージ（ＮＡＫ）を用いる点に留意されたい。）次いで、後続のデータ送信（図示せず）を行うことができる。
【００３５】
ＩＥＥＥ８０２．１１方式において、一般的に上記で説明された方法は、キャリア検知多重アクセス/衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）と呼ばれる。このシステムの１つの欠点は、トラフィックが増えるにつれて衝突も増え、ＡＩＦＳ（又はＤＩＦＳ）、ＳＩＦＳ、及びランダムバックオフに充てられる「オーバーヘッド」時間の量が、望ましくない比率になる可能性があることである。（これは図６で見ることができる。）
【００３６】
図６は、従来技術による例示的なコンテンションチャネルデータ送信シーケンス６００を示すタイムフロー図である。この図では、送信シーケンス６００内に４つの局、すなわちアクセスポイント（ＡＰ）とＳＴＡ1からＳＴＡ3で列挙された３つの他の局が含まれている。アクセスポイントは、３つの他の局の各々に送るデータを有する。図５に示された方式にあるように、ここではＡＰは現在の送信６１０が終了するまで待機し、更に第１ＤＩＦＳ６１５の遅延後、ランダムバックオフ間隔６１６を待機し、次いで、第１データ送信６２０（ＳＴＡ1への）を開始する。前述のように、ＡＰ（及びＳＴＡ1）は次に第１のＳＩＦＳ６２５を待機し、その後、ＳＴＡ1は第１肯定応答メッセージ（ＡＣＫ1）６３０を送る。ＡＣＫ1の終了後、ＡＰは次に、第２ＤＩＦＳ６３５、第２ランダムバックオフ間隔６３６を遅延し、その後、第２データ送信６４０（ＳＴＡ2への）を開始する。第２ＳＩＦＳ６４５の後、第２の局は、そのＡＣＫ2６５０を送信することになる。最後に、ＡＣＫ2（ブロック６５０）、及び第３ＤＩＦＳ６５５及びランダムバックオフ間隔６５６の終了に続いて、ＡＰはＳＴＡ3にＤａｔａ3を送信し（ブロック６６０）、ＡＣＫ3（ブロック６７０）を受信するのを待機（ＳＩＦＳ６６５の後まで）する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅに従うチャネルアクセスを利用して用いるネットワーク（図示せず）では、ＤＩＦＳはＡＩＦＳ（アービトレーションフレーム間隔）に置き換えることができる点に留意されたい。ＡＩＦＳは一般に少なくもＤＩＦＳであり、種々のトラフィックカテゴリーに対して調整することができる。
【００３７】
理解されるように、特により高いトラフィックレベルでの方式に関する問題は、ＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ、及びこれが生じる場合のランダムバックオフに対してだけ使用されるオーバーヘッドタイムの量が増大することである。更に、各データ送信（図６のブロック６２０、６４０、及び６６０）は、データと共にＭＡＣ層ヘッダ及び物理層ヘッダの生成及び送信を体系付ける。これにより、限界チャネルにオーバーヘッドの負担が更に加わり、実際のデータ送信の時間が相対的に少なくなる。（本発明はまた、物理層オーバーヘッド負担をも低減しよう試みている点に留意されたい。）
【００３８】
上述の物理層ヘッダは、データを有する送信「フレーム」の一部である。図７は、このＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う場合における、従来技術による基本送信フレーム７００を示すブロック図である。フレーム７００は、同期目的で使用される物理層コンバージェンスプロシジャ（ＰＬＣＰ）プリアンブル７１０で始まる。各送信フレームは同期する必要がある点に留意されたい。ＰＬＣＰプリアンブル７１０の後は、ＰＬＣＰヘッダ７２０である。図７に示されるように、ＰＬＣＰヘッダ７２０は、後に続くデータに関するフィールド７２１及び７２３にそれぞれ含まれているレートと長さの情報を含む。ヘッダ７２０のフィールド７２２は予備フィールドである。ヘッダ７１０はまた、その最後にパリティフィールド７２４と末尾７２５を含む。フレーム７００のデータポート７３０は、サービスフィールド７３１の後で且つ末尾７３３の前にあり、ＰＬＣＰサービスデータユニット（ＰＳＤＵ）７３２において送信される実際のデータを含む。パディング７３４は必要に応じて末尾７３３に続く。上述のように、ＰＬＣＰヘッダ及びプリアンブルは、現行のＩＥＥＥ８０２．１１ａに従うが、単に例示的なものに過ぎず、将来の改訂に従う。
【００３９】
このような無線通信システムにおいてオーバーヘッド負担を軽減するために、新しい送信方法が提案される。図８は、本発明の実施形態によるデータ送信シーケンス８００を示すタイムフロー図である。この場合、図７のようにアクセスポイント（ＡＰ）は、無線チャネルを介して３つの異なる局（ＳＴＡ1からＳＴＡ3）に送るデータを有すると仮定される。しかしながら、この仮定は限定ではなく例示的なものである。図８の実施形態では、ＡＰは、前の送信８１０が終了した後第１ＤＩＦＳ８１５を遅延する。
【００４０】
ＤＩＦＳ８１５に続いて、ＡＰは、ランダムバックオフ間隔８１６を待機し、次いで送信フレーム８２０を送信する。この実施形態では、フレーム８２０は、局ＳＴＡ1、ＳＴＡ2、及びＳＴＡ3それぞれに向けられたデータＤａｔａ1、Ｄａｔａ2、及びＤａｔａ3を含む。グループ送信フレーム８２０はまた、グループ化標識（図示せず）、すなわち個々の局がこれらに向けられたデータがどれであるかを検出できるようにする情報を含む。グループフレーム８２０が送信された後、この実施形態の局は、データが送られた順序で応答する。すなわち、ＳＴＡ1は、送信フレーム８２０に続くＳＩＦＳ８２５を待機した後にＡＣＫ1８３０を送信する。次いで、ＳＴＡ2が、第２ＳＩＦＳ８３５を待機した後にＡＣＫ2８４０を送信し、次に、ＳＴＡ3はＳＩＦＳ８４５を待機した後でＡＣＫ3８５０を送信する。当然、アクセスポイントＡＰは、３つのＡＣＫメッセージを区別し、各局がデータを正常に受信したことを検証することができる。正常に受信されなかった場合には、再送信手順が開始される（図示せず）が、失われたデータは、送信フレーム８２０において共にグループ化された他の（正常に受信された）データと再集約する必要はない。
【００４１】
グループ化された送信フレーム８２０を使用する場合、修正フォーマットが使用されることを理解されたい。これは欠点ではないが、グループ送信フレーム８２０に対応するヘッダは、図７に示され上述されたように従来技術の幾つかのヘッダの多元使用に置き換えられることになる。本発明の好ましい実施形態では、ＭＡＣヘッダは完全な状態のままであり、オーバーヘッド節約は依然としてＰＬＣＰヘッダとして認識されており、頻度は少ないがＰＬＣＰプリアンブルが送信される。本発明の実施形態に使用するグループ化されたフレームフォーマットが図９に示されている。図９は、本発明の実施形態による提案のフレームフォーマット９００を示すブロック図である。図７の基本フレームフォーマットと同様に、グループフレームフォーマットは、フレーム同期のために（指定受信局の各々によって）使用されるＰＬＣＰプリアンブル９１０で始まる。ＰＬＣＰプリアンブルの次にＰＬＣＰヘッダ９２０が続く。本発明のこの実施形態では、ＰＬＣＰヘッダ９２０はやはり、レートフィールド９２１、長さフィールド９２３、パリティフィールド９２４、及び末尾９２５を含む。レートフィールド９２１と長さフィールド９２３の間のフィールド９２２は予備である。
【００４２】
ＰＬＣＰヘッダ９２０に続いて、実際の送信データ９３０がある。図９に示されたフレーム９００では、指定受信者の各々に対するデータフィールドには、ＰＳＤＵ1９３２、ＰＳＤＵ2９３３、及びＰＳＤＵn９３４のラベルが付いている。これらのデータユニットの各々は、図１のＩｆ−ＢＳＳに示された局１から局４のような指定受信局の１つ（又はそれ以上）に向けられる。図から明らかなように、どのような数のデータユニットも、所与のシステムの制限値までフレームに挿入することができる。（勿論、実用上の制限又は設計上優先される制限が存在する。）グループフレーム９００のデータ部分９３０は、サービスフィールド９３１で始まり、末尾９３５、必要な場合にはパディング９３６で終わる。この実施形態での集約フレーム（ＡＦ）ヘッダ９３７は、サービスフィールド９３１とＰＤＳＵ1９３２との間にあり、集約制御情報を含む。
【００４３】
本発明によるグループフレームフォーマットを使用する場合、受信局に向けられたデータをどのデータフィールドが包含するかをその受信局に示す必要がある。このグループ化標識の提供は、単に受信側アドレスを含むもの、又は簡単な送信マップを含むものなどの種々の方法で行うことができる。本発明の１つの実施形態では、例えば送信マップは、集約されることになるデータパケットがグループ送信用に選択される場合に作成することができ、該送信マップは、例えばグループフレームフォーマットのＰＬＣＰヘッダ９２０とデータ部分９３０との間（図９を参照して）に挿入することができる。本発明の１つの実施形態では、ＭＡＣヘッダのサブタイプフィールドを用いて、「データ」へのタイプフィールドセットでグループ化送信を示すことができる。（基本ＭＡＣフレームフォーマットが図１７に示されており、これは本発明の実施形態によるＭＡＣヘッダ部分を保護するために使用される巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む。）
【００４４】
図１８は、本発明の実施形態による集約フレーム１８００のフォーマットを示す。集約フレーム１８００は、集約フレーム制御部分１８０１を含む。図１９は、集約フレーム制御フィールド１９０１のコンテンツを示す。図示された実施形態では、集約フレーム制御フィールド１９０１が、後方互換性を実現するために現行のＩＥＥＥ８０２．１１フレーム制御フィールドに存在するのと同じフィールドで始まる点に留意されたい。長さフィールドは、集約フレーム制御フィールドのＤＡフィールドの数を示す。更に、フィールドの一部の設定は、本発明に従って動作する場合にある一定の値を有することができる。
【００４５】
図２０は、本発明によるサブタイプフィールドの値を示すテーブル２０００である。図２１は、本発明の実施形態による持続時間／ＩＤフィールドを符号化するための値を示すテーブル２１００である。集約制御フィールドで持続時間／ＩＤフィールドを設定する場合、持続時間／ＩＤフィールドは、集約フレームの集約されたデータの全てを送るのに必要な時間と、交換を終了するのに必要な全てのＡＣＫ及びＳＩＦＳとに設定するのが好ましい。ＡＣＫ及びＳＩＦＳの数は、例えば、異なる移動局に全てが向けられる場合のＭＰＤＵ／ＭＭＰＤＵの数である。複数のデータユニットが１つの局に送られる場合、その局からの１つのＡＣＫだけが必要とされ、これに伴い持続時間の値は短くすることができる。ＯＦＤＭＡでの持続時間／ＩＤフィールドを設定する際には、必要とされるＡＣＫの数を低減するために調整も行われる。
【００４６】
最後に、図２２は、本発明の実施形態によるＤＡフィールドコンテンツの値を示すテーブル２２００である。ＤＡフィールドのコンテンツは、ＭＰＤＵ又はＭＭＰＤＵフィールドのアドレス１に対応し、すなわち、ＤＡ＃１は、ＭＰＤＵ＃１アドレス１フィールドを含む点に留意されたい。この実施形態では、サブタイプフィールドが００００の値を有する場合、ＤＡ＃１フィールドだけが存在する。ブロードキャスト又はマルチキャストアドレスを示すＤＡの場合、受信者はまた、実際の集約ＭＰＤＵ／ＭＭＰＤＵからＢＳＳＩＤを確認する。ブロードキャスト、マルチキャスト、及び非ＡＣＫ  ＭＰＤＵは、交換のためのチャネル時間を最小にするために最後の集約フレームで送られるのが好ましい。
【００４７】
一般に、図９に示されたフレーム９００のようなグループフレームに関連したグループ化標識は、フレームが実際には別の受信者に向けられた可能性のある複数のデータパケットを含むという表示と、受信局がどのデータ送信がその受信局に実際に向けられているかを判定するために使用するある情報を含むことになる。更に、グループ化標識は、生成及び送信の方法と、使用すべき肯定応答方法とに関係する情報を含むことができる。このような命令が存在する場合に得られる利点は、図６のタイムフロー図と図７のタイムフロー図との相違によって示される。各受信局に対してデータ送信の終わりに続いてＳＩＦＳを待機した後でＡＣＫを生成し送信させるのではなく、これらの局は、情報が送信された（及び恐らくは受信された）順序で応答するよう命令されることになる。別の実施形態では、設計によってＡＣＫは、単にフレームが集約された順序で、或いはある他の予め定められたシーケンスで送られる。データが誤って受信されるか又はＳＴＡが範囲外となった場合など、１つ又はそれ以上のＡＣＫが欠落している場合には、これらのデータを適切に受信しているＳＴＡは単に適切なタイムスロットで応答する。
【００４８】
図８のタイムフロー図を参照すると、例えば、フレーム９００内にあるか、或いはフレーム９００に関連付けられたグループ化情報は、データ送信の終了後にＳＩＦＳを待機した後でその肯定応答メッセージ（ＡＣＫ1）を送るためのＳＴＡ１への命令を含むことになる。次いで、局ＳＴＡ2及びＳＴＡ3はやはり同様に、これらの肯定応答メッセージＡＣＫ2及びＡＣＫ3をそれぞれ送る前に標準遅延時間を待機することになる。ＳＴＡ1が何らかの理由でＡＣＫ1を送ることができない場合でも、第２の局が、例えばある予め定められた時間が経過した後に肯定応答メッセージ（ＡＣＫ2）を送る調整を設けることが好ましい。１つの実施形態では、この状況でのＳＴＡ2は、その肯定応答メッセージＡＣＫ2においてＡＣＫ1の送信について正常に待機できなかった旨の表示を含み、最終的にはそれ自体の肯定応答を送ることになる。
【００４９】
図１６は、本発明の別の実施形態による集約されたデータの送信シーケンス１６００を示すタイムフロー図である。この実施形態では、各ＳＴＡは、各ＳＴＡに向けられたデータを正確に受信した場合に集約されたＡＣＫを返信する点に留意されたい。データは、例えばＭＡＣプロトコルデータユニット又はＭＡＣ管理プロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ／ＭＭＰＤＵ）の形式とすることができる。複数のデータユニットが単一の受信ＳＴＡに送られる場合、単一のＡＣＫだけが必要とされる（及び他のＳＴＡはこれに応じてそのＡＣＫタイミングを調整することができる）。好ましくは集約フレーム制御フィールドの持続時間値は、図１６に示されるように全フレーム交換シーケンスの終わりを示す。集約されたＡＣＫの各々の持続時間値はまた、全フレーム交換シーケンスの終わりを示すことができ、最後の集約ＡＣＫ持続時間値は０に設定される。
【００５０】
複数の受信局が考えられる場合、送信速度は、少なくとも最も遅い局の速度と同じものとなる。しかしながら、１つの実施形態では、パケットグループが選択される方式に起因して、単独ではより高い速度が可能な局と通信するために可能な限り低い速度を使用する必要がないように、指定受信者の能力に少なくとも部分的に基づいた送信フレームに含めるようにパケットを選択することができる。
【００５１】
上述のように、本発明のこの方法は、コンテンションアクセス方式（又はコンテンションアクセス期間）を利用する無線通信システムに有用である。しかしながらこの方法は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ＰＣＦ（ｐｏｉｎｔ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）及びＨＣＣＡ（ＨＣＦ（ｈｙｂｒｉｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）制御チャネルアクセス−ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ）のコンテンション・フリー方式においても有用である。このような通信システムは、種々のプロトコルを用いることができる。本発明の方法は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システムに使用される場合に特に利点がある。ＯＦＤＭでは、データシンボルは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を取り時間ドメイン信号を生成することにより、送信用の比較的多数の副搬送波、又は周波数ビンにマップされる。各周波数ビンは、互いに（少なくとも理想的な場合には）干渉しないように他に対して直交している。受信者側では、時間ドメイン信号は、最初に送信された情報信号が検出できるように高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用する周波数ドメイン信号に変換して復元される。ＯＦＤＭは、ほとんどの他の方法よりも利用可能なスペクトルをより効率的に利用し、従って、所与の送信帯域幅を使用して多くのデータを送信することができる。
【００５２】
このようなシステムでは、ＷＬＡＮの複数の局は、送信時に直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）で使用される単一のアクセスポイントと通信している。本発明の好ましい実施形態では、局は、集約パケットデータを含むグループフレーム（図９に示されたフレーム９００のような）の受信を肯定応答する際にグループフレーム送信ＡＣＫ方式を使用する。（図８に関して）上述された肯定応答方式は、従来技術よりも優れた改善を示しているが、場合によっては、各ＡＣＫは依然として同期用ヘッダなどの必要とされるオーバーヘッドの全てを含む個別のメッセージであるため最適なものではない。当然、グループフレーム９００のような送信されたグループフレームを受信する個々の受信局は、その肯定応答を集約することができない。各局は、固有の肯定応答メッセージを生成するために必要な情報だけを有する。従って、応答局は一般に、アクセスポイントへの送信のためのグループフレームを組み立てることができる（恐らくは普遍的なものではないが）。送信用のパケットデータを集約できる個々の局を含むＷＬＡＮにおいてさえ、このような局は、特別な場合を除いて送信ステーションに戻す肯定応答を通常は集約できないことになる。
【００５３】
図２３は、本発明の実施形態による集約ＯＦＤＭＡ  ＡＣＫとの集約フレーム交換を示すタイムフロー図２３００である。ＯＦＤＭＡ  ＡＣＫの後、ネットワークは、通常のチャネルアクセス手順に戻る。１つ又はそれ以上のＡＣＫが正確に受信されなかった場合、送信者は、単にバックオフ及び再送信手順を使用することができる。図２４は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ  ＡＣＫフレーム２４００のフォーマットを示す。この実施形態では、ＲＡフィールドは、対応するＭＰＤＵ／ＭＭＰＤＵのアドレス２フィールドと同じである。複数のＭＰＤＵ／ＭＭＰＤＵが単一の受信者に送られる場合には、受信者は、（受信が正常であったと仮定して）集約されたＯＦＤＭＡ  ＡＣＫフレームの同じ量を返信する。
【００５４】
上述のように、ネットワーク用の副搬送波割当ては、事前に決定することができる。図２５は、本発明の実施形態による集約されたＯＦＤＭＡ  ＡＣＫメッセージ用の副搬送波割当てを提供するテーブル２５００である。他の実施形態（図示せず）では、割当ては、集約されたデータが送信される際に行うことができる。
【００５５】
この実施形態では、他の方法の欠点を克服するために、各指定受信者が、固有の個々の肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）を送信するためにＯＦＤＭ副搬送波のサブセットを割り当てられる。従って、受信局によって送信された個々のＡＣＫは、アクセスポイントにほぼ同時に到達し、そこで翻訳される。このタイプの受信された肯定応答を処理するための方法を以下に説明する。
【００５６】
最初に、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従う動作などのネットワークのためのプリアンブル構造を修正する必要がある。参考のため、このプリアンブル構造を図１０に示す。図１０は、一般に無線送信で使用するためのプリアンブル構造１０００を示すブロック図である。プリアンブル１０００では、図示されたフィールドＡ1からＡ7は、パケット検出情報、ＡＧＣ、及びダイバーシティ選択に使用される。フィールドＡ8からＡ10は、コース周波数オフセット推定及びシンボルタイミング情報を含む。フィールドＣＰ及びＣ1及びＣ2は、チャネル推定のための情報及びファイン周波数オフセット情報を含む。本発明によれば、プリアンブル構造は、同じショートトレーニングシンボルを使用することになる。パケット検出、周波数同期、及び時間同期は、パケットの端が検出された時点で通常方式で実行することができる。パケット検出では、プリアンブルの開始時点でのショートトレーニングシンボルの周期性を用いて、遅延及び相関アルゴリズムにより受信パケットの端を検出する。
【００５７】
数学的には、アルゴリズムは以下のように記述される。
2007525092.tif 000003
2007525092.tif 000004
ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１Ａ及びＩＥＥＥ８０２．１１Ｇ規格に従って構成されたプリアンブルに対してＤ＝１６であり、ｒnは受信された信号である。次に決定統計値ｍnは次式で算出される。
2007525092.tif 000005
このアルゴリズムのための例示的な信号フローは、図＿に示されている。図１０は、本発明の遅延及び相関アルゴリズムの例示的な構造を示す信号フロー図である。（ｐn）2による正規化により、全体的な応答が図１２のグラフに示されるように［０，１］間に位置される。図１２は、図１１の遅延及び相関パケット検出アルゴリズムの応答を示すグラフである。しかしながら、本発明によれば、最後のパケットの到着を検出する必要がある。図１３及び図１４は、別々に検出する２つのＡＣＫと本発明の結合されたＡＣＫとの違いを示している。図１４を参照すると、最後に到着するパケットの適切な端は、ピークで現れる。本発明によれば、正規化因子は排除され、決定しきい値が無限大を越えることができる。パケットが検出されると、受信された信号は次式のように表わすことができる。
2007525092.tif 000006
ここで、ｋはシステムクロックＴSYSのオーバーサンプル係数である。１つの実施形態では、ＴSYSは、ＩＦＦＴ／ＦＦＴが２０ＭＨｚサンプリングで実行されるのでｋ＝３のオーバーサンプル係数を構築する６０ＭＨｚで動作する。ＴOFFSETは、実際の遅延（ランダム変数）によるエラーが最小になるように選択される。この場合、最も大きなＴOFFSETは、ＴSYS／２とすることができる。シミュレートされた結果は、シンボルタイミングによるこの量子化によって生成された搬送波間干渉（ＩＣＩ）が無視できるものであることを示している。しかしながら、到着するパケット間の相対遅延は次式によってバインドされる。
Ｄmax＝［２Ｒ／ｃＴs］                        （５）
ここで、ＲはＤＳＳのメートルでのサポート半径、Ｃは光速、Ｔsは前に定義されたものである（式４を参照）。
【００５８】
総受信信号ｒnは次式によって与えられる。
2007525092.tif 000007
サイクリックプレフィックスにより、各局に送信された信号とその対応するチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）との間の式６で示された畳込みは循環である。これは、周波数ドメインでの乗算及び時間ドメインでの畳込みの等価の公知のフーリエ変換プロパティを活用するのに必要とされる。
【００５９】
同様に、フーリエ変換プロパティに基づいて、遅延の各々は周波数ドメインで位相シフトを生じる。これらの位相シフトは、周波数ドメインで推定される必要がある。本発明のこの実施形態によれば、ロングトレーニングシンボルは、この目的のために修正される。ロングトレーニングシンボルは、図１５に示されるようなＩＦＦＴ／ＦＦＴの５２の副搬送波を励振するよう設計される。各局は、ＯＦＤＭＡ方式で割り当てられた副搬送波のクラスタを励振するロングトレーニングシンボルの部分を送信する。このようにして、各遅延に関連した位相は、関心の搬送波について推定される。チャネル推定のクラスタによる検出は、通常の方法で実行される。
【００６０】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ及びＩＥＥＥ８０２．１１ｇの副搬送波の割当てを以下に示す。
2007525092.tif 000008
【００６１】
データが送られたかどうかを判定することだけが必要なので、白色又は離散的アルファベットの決定のための副搬送波の各クラスタを試験するだけで十分である点に留意されたい。ロングトレーニングシンボルの固有の構造は、信号構造の相関関係の遅延を活用することによって周波数ドメインでのこのプロセスを容易にすることができる。他の実施形態では、そのパケットを正確に検出しない局はＡＣＫメッセージを送信しないので、副搬送波のクラスタ全体で簡単な白色試験を行うことができる。この実施形態では、周波数ドメインで行われるチャネル推定は、各副搬送波にわたり１−タップ等化オペレーションを使用する。
【００６２】
上述の説明は、本発明を実施するための好ましい実施例であり、本発明の範囲は、必ずしもこの説明によって限定されるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明を有利に実施することができる、例示的なネットワーク、ここでは無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。
【図２】図１のＷＬＡＮのようなネットワークにおいて、データの送信ための一般的な方式の動作の構造を説明するのに使用される層を示すチャートである。
【図３】本発明のパケット集約方式の実施形態に従って動作可能な移動局の選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。
【図４】本発明のパケット集約方式の実施形態に従って動作可能なＷＬＡＮアクセスポイントの選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。
【図４Ａ】本発明のパケット集約方式の別の実施形態に従って動作可能なＷＬＡＮアクセスポイントの選択された構成要素を示す簡易ブロック図である。
【図５】従来技術によるコンテンションチャネルアクセスサイクルを示すタイムフロー図である。
【図６】従来技術による例示的なコンテンションチャネルデータ送信シーケンスを示すタイムフロー図である。
【図７】従来技術による基本（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）フレームフォーマットを示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態によるデータ送信シーケンスを示すタイムフロー図である。
【図９】本発明の実施形態による提案されたフレームフォーマットを示すブロック図である。
【図１０】一般に、無線データ送信で使用するプリアンブル構造を示すブロック図である。
【図１１】遅延及び相関アルゴリズムの構造を示す信号フロー図である。
【図１２】図１１の遅延及び相関パケット検出アルゴリズムの応答を示すグラフである。
【図１３】個別のＡＣＫ検出を示すグラフである。
【図１４】ジョイントＡＣＫ検出を示すグラフである。
【図１５】個別のチャネル推定のための例示的なＯＦＤＭＡトレーニングを示すグラフである。
【図１６】本発明の別の実施形態による集約されたデータの送信シーケンスを示すタイムフロー図である。
【図１７】基本ＭＡＣフレームフォーマットを示す。
【図１８】本発明の実施形態による集約フレームのフォーマットを示す。
【図１９】集約フレーム制御フィールドのコンテンツを示す。
【図２０】本発明によるサブタイプフィールドの値を示すテーブルである。
【図２１】本発明の実施形態による持続時間／ＩＤフィールドを符号化するための値を示すテーブルである。
【図２２】本発明の実施形態によるＤＡフィールドコンテンツの値を示すテーブルである。
【図２３】本発明の実施形態による集約されたＯＦＭＤＡ  ＡＣＫとの集約フレームの交換を示すタイムフロー図である。
【図２４】本発明の実施形態によるＯＦＤＭＡ  ＡＣＫフレーム２４００のフォーマットを示す。
【図２５】本発明の実施形態による集約されたＯＦＤＭＡ  ＡＣＫメッセージの副搬送波割当てを提供するテーブルである。
【図２６】パケット集約方式のシミュレーション結果を示す。
【図２７】パケット集約方式のシミュレーション結果を示す。
【符号の説明】
【００６４】
１、２、３、４  局
５  アクセスポイント
【図１】
2007525092.tif 000009
【図２】
2007525092.tif 000010
【図３】
2007525092.tif 000011
【図４】
2007525092.tif 000012
【図４Ａ】
2007525092.tif 000013
【図５】
2007525092.tif 000014
【図６】
2007525092.tif 000015
【図７】
2007525092.tif 000016
【図８】
2007525092.tif 000017
【図９】
2007525092.tif 000018
【図１０】
2007525092.tif 000019
【図１１】
2007525092.tif 000020
【図１２】
2007525092.tif 000021
【図１３】
2007525092.tif 000022
【図１４】
2007525092.tif 000023
【図１５】
2007525092.tif 000024
【図１６】
2007525092.tif 000025
【図１７】
2007525092.tif 000026
【図１８】
2007525092.tif 000027
【図１９】
2007525092.tif 000028
【図２０】
2007525092.tif 000029
【図２１】
2007525092.tif 000030
【図２２】
2007525092.tif 000031
【図２３】
2007525092.tif 000032
【図２４】
2007525092.tif 000033
【図２５】
2007525092.tif 000034
【図２６】
2007525092.tif 000035
【図２７】
2007525092.tif 000036
【国際調査報告】
2007525092.tif 000037