(57)【要約】  いくつかの実施例によれば、衝突を回避するためにフレームの送信を調整する技術が提供される。フレームは、例えば、動作タイプ、フレーム長および応答形レスポンスに従って調整される。基地局は、ワイヤレス媒体へのアクセスを獲得し、複数の調整フレームを複数の通信ユニットに送信する。複数の通信ユニットへの送信は、実質的に同時であり、その中で、少なくとも異なるフレームの一部は同時に送信される。異なるフレームは、実質的に後端整列され、フレーム送信の終了時間の最大差が衝突を回避するように制御される。
2007520932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フレームを第１通信ユニットに送信する段階と、
第２フレームを第２通信ユニットに送信する段階と、を含み、
前記第１フレームの少なくとも一部分は、前記第２フレームと同時に送信され、
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームに対する第１応答形レスポンスおよび前記第２フレームに対する第２応答形レスポンスに従って調整される、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、動作タイプに従ってさらに調整されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、データ伝送フレームであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつデータ・フレームであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがデータの要求を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつＣＦ−Ｐｏｌｌを含むフレームであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームのフレーム長および前記第２フレームのフレーム長に従って、さらに調整されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、実質的に後端整列されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、指向性のある送信であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記第１通信ユニットからのレスポンスを受信する段階と、
前記第２通信ユニットからの別のレスポンスを受信する段階と、をさらに含み、
前記レスポンスの少なくとも一部は、前記別のレスポンスと同時に送信される、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第１フレームの送信および前記第２フレームの送信は、指向性の送信により、また、前記レスポンスおよび前記別のレスポンスは、無指向性の送信によることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
ワイヤレス媒体の制御を獲得する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ワイヤレス媒体の制御を獲得する段階は、
前記ワイヤレス媒体をリザーブするために前のフレーム中のネットワーク割付けベクトルを設定する段階、
を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記前のフレームは、無指向で送信される送信可フレームであることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記前のフレームは、無指向で送信される送信要求フレームであることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
物理層を介して少なくとも第１通信ユニットおよび第２通信ユニットと結合され、前記物理層を介して第１通信ユニットへ送信される第１フレームを識別し、かつ前記物理層を介して第２通信ユニットへ送信される第２フレームを識別する媒体アクセス制御層であって、前記第１フレームの少なくとも一部分は、前記第２フレームと同時に送信され、前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームに対する第１応答形レスポンスおよび前記第２フレームに対する第２応答形レスポンスに従って調整される、媒体アクセス制御層、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、動作タイプに従って、さらに調整されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、データ伝送フレームであることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつＤａｔａフレームであることを特徴とする請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがデータの要求を含むことを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２１】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつＣＦ−Ｐｏｌｌを含むフレームであることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２２】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームのフレーム長および前記第２フレームのフレーム長に従って、さらに調整されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２３】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、実質的に後端整列されることを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記媒体アクセス制御層は、前記第１通信ユニットからのレスポンスを受信し、かつ前記第２通信ユニットからの別のレスポンスを受信し、前記レスポンスの少なくとも一部は、前記別のレスポンスと同時に送信されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２５】
前記第１フレームの送信および前記第２フレームの送信は、指向性の送信により、前記レスポンスおよび前記別のレスポンスは、無指向性の送信によることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記媒体アクセス制御層は、ワイヤレス媒体の制御を獲得することを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２７】
前記ワイヤレス媒体の制御を獲得することは、
前記ワイヤレス媒体をリザーブするために前のフレーム中にネットワーク割当てベクトルを設定することを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記前のフレームは、無指向性で送られる送信可フレームであることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記前のフレームは、無指向性で送られる送信要求フレームであることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３０】
命令を提供する機械読取り可能な媒体であって、１またはそれ以上のプロセッサによって実行された場合、前記プロセッサは、
第１フレームを第１通信ユニットに送信し、および、
第２フレームを第２通信ユニットに送信する、動作を実行し、
前記第１フレームの少なくとも一部分は、前記第２フレームと同時に送信され、
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームに対する第１応答形レスポンスおよび前記第２フレームに対する第２応答形レスポンスに従って、調整される、
ことを特徴とする機械読取り可能な媒体。
【請求項３１】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、動作タイプに従って、さらに調整されることを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３２】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、データ伝送フレームであることを特徴とする請求項３１記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３３】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつＤａｔａフレームであることを特徴とする請求項３１記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３４】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがデータの要求を含むことを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３５】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつＣＦ−Ｐｏｌｌを含むフレームであることを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３６】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームのフレーム長および前記第２フレームのフレーム長に従って、さらに調整されることを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３７】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、実質的に後端整列されることを特徴とする請求項３６記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３８】
前記動作は、
ワイヤレス媒体の制御を獲得することを特徴とする請求項３０記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項３９】
前記ワイヤレス媒体の制御を獲得することは、
前記ワイヤレス媒体をリザーブするために前のフレーム中にネットワーク割当てベクトルを設定することを特徴とする請求項３８記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項４０】
前記前のフレームは、無指向性で送られる送信可フレームであることを特徴とする請求項３９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項４１】
前記前のフレームは、無指向性で送られる送信要求フレームであることを特徴とする請求項３９記載の機械読取り可能な媒体。
【請求項４２】
システムにおいて、
前記システムが第１通信ユニットおよび第２通信ユニットとワイヤレス通信を確立する１またはそれ以上のダイポール・アンテナと、
物理層を介して少なくとも前記１またはそれ以上のダイポール・アンテナと結合され、前記第１通信ユニットへ送信される第１フレームを識別し、かつ前記第２通信ユニットへ送信される第２フレームを識別する媒体アクセス制御層であって、前記第１フレームの少なくとも一部分は、前記第２フレームと同時に送信され、前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームに対する第１応答形レスポンスおよび前記第２フレームに対する第２応答形レスポンスに従って調整される、媒体アクセス制御層と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項４３】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、動作タイプに従って、さらに調整されることを特徴とする請求項４２記載のシステム。
【請求項４４】
前記第１フレームおよび前記第２フレームのうちの１つだけがデータの要求であることを特徴とする請求項４２記載のシステム。
【請求項４５】
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームのフレーム長および前記第２フレームのフレーム長に従って、さらに調整されることを特徴とする請求項４２記載のシステム。
【請求項４６】
複数の通信ユニットへ送られる複数の動作を調整する段階を含む方法において、前記複数の動作の各々の一部は前記複数の動作の各々の他の一部と同時に送られ、前記複数の動作は前記複数の動作に対する応答形レスポンスに従って調整されることを特徴とする方法。
【請求項４７】
前記複数の動作は、動作タイプに従って、さらに調整されることを特徴とする請求項４６記載の方法。
【請求項４８】
物理層を介して第１通信ユニットおよび第２通信ユニットと結合され、前記物理層を介して前記第１通信ユニットへ送信される第１フレームを識別し、かつ前記物理層を介して前記第２通信ユニットへ送信される第２フレームを識別する媒体アクセス制御層であって、前記第１フレームの少なくとも一部分は、前記第２フレームと同時に送信され、前記第１フレームおよび前記第２フレームは、前記第１フレームに対する第１応答形レスポンスおよび前記第２フレームに対する第２応答形レスポンスに従って調整される、媒体アクセス制御層、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項４９】
前記複数の動作は、動作タイプに従ってさらに調整されることを特徴とする請求項４８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＤＭＡダウンリンク通信のための送信調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス・データ通信システムは、帯域幅の増加を求める要求に常に置かれており、その問題に対処するために、複数の通信ユニットに単一チャンネルを共有させることにより単一基地局と通信できる様々な技術が開発されている。そのような技術の１つは、通信ユニットが基地局から十分に異なった方角に位置している場合、基地局は同じ周波数上で同時に複数の通信ユニットと個別の信号を送受信することができる。基地局からの送信については、異なる信号が空間分離アンテナ（separate spaced-apart antenna）の各々から同時に送信され、結合された送信が方向付けられる、つまり、各通信ユニット用に向けられた信号は、その通信ユニットの方向に対しては比較的強く、他の方角には比較的弱い。この種の送信は、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）と呼ばれる。同様の方法で、基地局は、各々の空間分離アンテナを通って複数の独立した通信ユニットからの結合した信号を同時に同じ周波数上で受信し、その受信に指向性があるので、適切な信号処理を施すことにより、複数のアンテナから受信した結合信号を各通信ユニットからの個別信号に分離することができる。
【０００３】
基地局は複数のアンテナを有しているが、あるアンテナがデータを送信している間、他のアンテナは典型的にはデータを受信することができないことに注意すること。このように、複数の通信ユニットは、基地局へ重複するデータを送信することができ、また、基地局は、複数のル通信ユニットに重複するデータを送信することができる。基地局の送信中に、通信ユニットがデータを送信すると衝突が生じる。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格（ＩＥＥＥは電気電子学会の頭文字であり、ニューヨーク州ニューヨーク市パーク・アベニュー３  １７階に所在）のような現在作成途上にある仕様書において、物理的・仮想的キャリア検出は、衝突を減少するために使用することができる。物理的キャリア検出は、ワイヤレス媒体中のアクティブ信号を物理的に検出することに関連する。仮想的キャリア検出は、例えば、衝突を減少させるために媒体の切迫した使用を知らせる前の送信で配布されたリザーブ情報に関連する。しかしながら、基地局は、複数の通信ユニットに方向付けて送信することができるので、通信ユニットは別の通信ユニットへの送信を物理的に検出することができないことがあり、加えて配布されたリザーブ情報を受信し復号することができないおそれがある。このように、物理的・仮想的キャリア検出は利用可能ではないことがあり、また、通信ユニットは媒体が利用可能であると不正確に仮定するおそれがある。
【０００５】
本発明は、添付図面を参照することによりその多くの目的、特徴利点が当業者に一層よく理解されるであろう。
【０００６】
異なる図面中の同じ参照記号の使用は、類似または同一の対象を示す。
【発明の開示】
【０００７】
いくつかの実施例によれば、無指向に送信できる通信ユニットである大型の設置型基地の使用を認める一方、衝突を回避するために複数の通信ユニットへ複数のフレームの送信を調整する技術が提供される。基地局は、媒体へのアクセスを獲得し、複数の調整されたフレームを複数の通信ユニットに送信することができる。フレームは、例えば、動作タイプ、フレーム長、および、応答型レスポンスに従って調整される。複数の通信ユニットへの送信は、実質的に同時のことがあり、その中で少なくとも異なるフレーム一部が同時に送信される。異なるフレームは、実質的にバックエンド（終了端）が整列され、フレーム送信の終了時間値間の最大差が衝突を回避するために制御される。プロトコル動作は、通信ユニットに直接送信され、無指向性通信ユニットに後方互換性を持たせるように考慮される。
【０００８】
下記記述では、多くの特定の詳細事項が述べられる。しかしながら、本発明の実施例は、これらの特定の詳細事項がなくても実施できることを理解すべきである。他の実施例では、周知の方法、構造および技術は、この記述の理解を不明瞭にしないために詳細には示されていない。
【０００９】
「一実施例」、「実施例」、「実施の例」、「様々な実施例」などの表示は、本発明の実施例が特定の機能、構造または特性を含むが、あらゆる実施例がその特定の機能、構造または特性を必ず含んでいるとは限らないことを示す。さらに、「ある実施例において」なる句の繰り返しの使用は必ずしも同じ実施例を参照するものではない。
【００１０】
ここに使用されるように、別段の定めがない限り、共通の対象を表わす「第１」、「第２」、「第３」などの順序を示す形容詞の使用は、類似の対象の異なる例が引用されていることを単に示すに過ぎず、その対象が一時的にも、空間的に、格付的にも、あるいは他の方法においても、与えられた順序でなければならないことを意図するものではない。
【００１１】
他に特に述べられない限り、次の議論から明らかなように、「処理する」、「演算する」、「計算する」などのような用語を利用する議論は、明細書全体にわたって、コンピュータ、コンピュータ・システムまたは類似の電子計算機装置の動作または処理に関連するものであり、それは電子、量子などの物理量として表わされるデータを物理量として同じように表わされる他のデータへ操作または変換することとして理解される。
【００１２】
同様に、「プロセッサ」なる用語は、任意の装置またはレジスタおよび／またはメモリからの電子データを処理し、その電子データをレジスタおよび／またはメモリに格納できる他の電子データに変形するあらゆる装置または装置の一部に関するものである。「コンピューティング・プラットフォーム」は、１またはそれ以上のプロセッサを含んでいてもよい。
【００１３】
この文書の内容において、用語「ワイヤレス」およびその派生語は、回路、装置、システム、方法、技術、通信チャンネルなどを表し、それは非固体の媒体を経由し変調された電磁放射の使用を通じてデータを通信する。その用語は、関連する装置がいかなる有線をも含まないことを暗示するものではなく、いくつかの実施例において含まれていないだけである。共通の産業用語に準拠して、「基地局」、「アクセス・ポイント」、および「ＡＰ」なる用語は、複数の他の電子装置とワイヤレスにかつ同時に通信することができる電子装置を記述するために互換的に使用されるものであり、「通信ユニット」および「ＳＴＡ」なる用語は、移動が要件ではないが、移動しても依然として通信する能力を有するこれら複数の他のあらゆる電子装置を表わすために互換的に用いられる。しかしながら、本発明の範囲は、これらの用語が付された装置に制限されるものではない。
【００１４】
同様に、「空間分割多重接続」なる用語およびＳＤＭＡは互換的に使用される。ここに使用されるように、これらの用語は、異なる信号が異なるアンテナによって同じ装置から実質的に同時に送信され、その結果その結合した送信信号は同じ周波数上で実質的に異なる方向へ異なる装置に向けて送信される異なる信号となるあらゆる通信技術を、および／または、異なる信号が同じ周波数で複数のアンテナを通して異なる方向の異なる装置から実質的に同時に受信され、かつその異なる信号が適切な処理を通して互いに分離される技術を包含するように意図される。「同じ周波数」なる用語は、ここに使用される場合、帯域幅許容差、ドップラーシフト順応、パラメータ・ドリフトなどによる正確な周波数からの僅かの変分を含んでいてもよい。異なる装置への各送信の少なくとも一部が同時に生じる場合、異なる装置への２またはそれ以上の送信は実質的に同時であると考えられるが、異なる送信が同時に開始しおよび／または終了しなければならないことを暗示するものではない。同様に、異なる装置からの各受信の少なくとも一部が同時に生じる場合、異なる装置からの２またはそれ以上の受信は実質的に同時であると考えられるが、異なる送信が同時に開始しおよび／または終了しなければならないことを暗示するものではない。ＤＭＡなる用語に使用される単語における相違は、他の単語によってしばしば使用されることがあり、例えば、「空間の」の代わりに「空間」を、あるいは「分割」の代わりに「ダイバーシティ」を用いることに制限されることはない。本発明の様々な実施例の範囲は、用語のそのような差を包含するものと意図される。
【００１５】
図１は、本発明の実施例によるワイヤレス通信のためのネットワーク図を示す。通信網１００は、１またはそれ以上の通信ユニット（ＣＵ）１０２を含み、それはワイヤレス通信リンク１０６を介して１またはそれ以上の基地局またはアクセス・ポイント（ＡＰ）１０４と通信することができる。ＣＵ１０２は、例えば、個人用デジタル情報処理端末（ＰＤＡ）のようなモバイルユニット、ワイヤレス通信能力を備えるラップトップおよびポータブル・コンピュータ、ウェブ・タブレット、無線電話、ワイヤレス・ヘッドホーン、ページャ、インスタント・メッセージ装置、ＭＰ３プレーヤ、デジタル・カメラ、および、情報をワイヤレスで受信しまたは送信することができる他の装置を含む。いくつかの実施例では、ＣＵ１０２はさらにアクセス・ポイント（ＡＰ）を含むが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。ＡＰ１０４は、ＣＵ１０２の複数のＣＵ各々に複数の調整フレームを実質的に同時に同じ周波数上で送信し、実質的に複数のフレームをバックエンド整列が行なわれ、衝突を回避してＣＵ１０２の複数のＣＵからの異なる信号を同じ周波数上で受信することができる。
【００１６】
空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）技術を使用して、４つのアンテナ１０８を有するＡＰ１０４は、一度に４台までのＣＵ１０２とワイヤレスで通信することを示すが、他の実施例では他の配置を有する（例えば、ＡＰ１０４は２つ、３つのまたは４つ以上アンテナを有してもよい）。各ＣＵ１０２は、ＡＰ１０４とワイヤレスで通信するための少なくとも１つのアンテナを有する。いくつかの実施例では、アンテナ１０８は、無指向性で動作するように適合しているが、他の実施例では、アンテナ１０８は、指向性をもって動作するように適合してもよい。いくつかの実施例では、ＣＵ１０２のアンテナは、例えば、古いＣＵ中で無指向性で動作するように適合していてもよいが、他の実施例では、ＣＵ１０２のアンテナは、指向性をもって動作するように適合してもよい。いくつかの実施例では、ＣＵ１０２は固定位置にあるが、他の実施例では、少なくともＣＵ１０２のうちのいくつかは移動（モバイル）できてもよい。いくつかの実施例では、ＡＰ１０４は固定位置にあるが、他の実施例では、ＡＰ１０４は移動できてもよい。
【００１７】
いくつかの実施例では、ＣＵ１０２およびＡＰ１０４は、１またはそれ以上の通信規格、例えば、電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準規格の１つに従って通信することができるが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。他のワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）およびワイヤレス広域ネットワーク（ＷＡＮ）通信技術は、また、ＣＵ１０２とＡＰ１０４との間の通信に適している。
【００１８】
いくつかの実施例では、ＣＵ１０２間の通信を促進させるのに加えて、ＡＰ１０４はイントラネットまたはインターネットのような１またはそれ以上のネットワークに結合されて、ＣＵ１０２がそのようなネットワークにアクセスできることを可能にする。図１は２地点間通信（例えば、ＡＰがネットワークと同期するところ）を図示するが、本発明の実施例は、さらに、ＣＵがネットワークと同期することに対する責任を共有するピアツーピア通信を含む１対多ポイント通信に適する。
【００１９】
ＣＵ１０２およびＡＰ１０４は、送信ユニット、受信ユニット、または、両方で称されてもよい。用語「送信」および「受信」は、本発明の実施例を理解する際に容易にするために、ＣＵ１０２およびＡＰ１０４に適用される。ＣＵ１０２およびＡＰ１０４は、それらの間での通信を確立するための送信および受信能力の双方を含んでいてもよいことを理解すべきである。
【００２０】
ＡＰ１０４からＣＵ１０２の１つへの送信は、ダウンリンク送信と称されてもよい。ＣＵ１０２の１つからＡＰ１０４への送信は、アップリンク送信と呼されてもよい。
【００２１】
通信システム１００は、ポイント調整機能（ＰＣＦ：point coordination function）に従って動作することができ、そのＰＣＦ中の調整関数ロジック（coordination function logic）は、１つの局のみ、例えば、ネットワークが稼動中のいずれかの時間のＡＰ１０４において、アクティブである。あるいは、通信システム１００は、分散調整機能（ＤＣＦ：distributed coordination function）に従って動作してもよく、ここで同じ調整関数ロジックは、ネットワークが動作中である場合はいつも、通信ユニット１０２およびＡＰ１０４を含む複数の局においてアクティブである。
【００２２】
図２は、本発明のいくつかの実施例に従う通信ユニットのブロック図を示す。通信ユニット２００は、１またはそれ以上のＣＵ１０２（図１）および／またはＡＰ１０４（図１）のような高スループット（ＨＴ）ＡＰとしての使用に適しているが、他の装置がさらに適切な場合がある。とりわけＣＵ２００は、アプリケーション層２０４、ネットワーク層２０６、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層２０８、および、物理層（ＰＨＹ）２１０のような１またはそれ以上の層を含むプロトコル・スタック２０２を含む。物理層２１０は、アンテナ２１２に結合される。ＣＵ２００は、さらにＣＵ２００とプロトコル・スタック２０２の様々な要素の活動を調整させるための制御装置２１４を含む。アンテナ２１２は、指向性あるいは無指向性アンテナを含み、例えば、ダイポール・アンテナ、モノポール・アンテナ、ループ・アンテナ、マイクロストリップ・アンテナ、またはＣＵ２００によって通信される無線周波数（ＲＦ）信号の受信および／または送信に適している他のタイプのアンテナを含む。
【００２３】
ＣＵ２００は、いくつかの個別の機能要素を有するとして図示されるが、機能要素の１またはそれ以上は組み合わせられてもよく、デジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）および／または他のハードウェア要素を含む処理要素のようなソフトウェア構成要素の組合せによって実現されてもよい。例えば、処理要素は、１またはそれ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、少なくともここに記述された機能を行なうための様々なハードウェアおよび論理回路の組合せを含む。
【００２４】
物理層２１０は、送信された物理層サービス・データ・ユニット（ＳＤＵ）をＭＡＣ層２０８の管理下にあるピアへ転送するために使用される物理層パケット・フォーマットを生成する。ＭＡＣ層２０８は、媒体へのアクセスを制御し、物理層２１０の動作モードを選択する。ＭＡＣ層２０８は、選択すべき動作モードの決定に対し責任があり、動作モードの決定は、ワイヤレス・ネットワーク内で使用される。ＭＡＣ層２０８は、また送信されるネットワーク・データをバッファし、いくつかの実施例では、ネットワーク・データの特定のストリームにおけるサービス品質（ＱｏＳ）の要求に基づいて物理層２１０の動作モードを選択する。
【００２５】
図３は、本発明の実施例に従ってＩＥＥＥ８０２．１１の衝突通信回避（contention-free）動作を使用する調整型ＳＤＭＡダウンリンク送信が図示する。図示されるように、本発明の範囲はこの点に制限されることはないが、ＡＰ、および、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準規格の１つのような１またはそれ以上の通信基準に従って、通信する。ＰＣＦにおける衝突通信回避時間中に、複数の通信ユニット、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、フレーム交換シーケンスを開始しない、すなわち、ＡＰがレスポンスを求める場合のみ、ＳＴＡは送信する。例えば、図３に示されるように、ＳＴＡは、ＳＴＡに向けられたデータ（あるいは管理）フレームを受信した後に、肯定応答フレーム（Ａｃｋ）を送信することができる。
【００２６】
ＡＰは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性をもつＤａｔａフレーム、および／または、Ｄａｔａ＋ＣＦ−Ａｃｋフレームを含む複数の調整フレームを並列のＳＴＡへ送信する。フレーム送信は、例えば、プロトコル動作、フレーム長、および応答形レスポンスに従って、調整される。Ｄａｔａフレームは、データおよび付加的な制御情報を含む。Ｄａｔａ＋ＣＦ−Ａｃｋフレームは、以前に受信したデータおよび付加的な制御情報の「ピギーバック（piggyback）」方式の肯定応答を含む。ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルによれば、例えば、データが送信される時は常に、肯定応答（ＡｃｋまたはＣＦ−Ａｃｋ）を含むフレームが所定の期間内に送られることが要求される。肯定応答が受信されない場合、データが再送信されてもよい。ＡＰが複数のデータ・フレームを複数のＳＴＡに送信するので、ＡＰは、データの再送信を減らすために送信を調整させる。
【００２７】
図３を参照して、Ｄａｔａ＋ＣＦ−Ａｃｋ１フレームは、ＡＰからＳＴＡ１へ指向性をもって送信される。データ２は、ＡＰからＳＴＡ２へ指向性をもって送信される。データ３は、ＳＴＡ３へ指向性をもって送信される。プロトコル動作に従って複数のフレームを調整することによって、例えば大きなデータ伝送フレームを共に調整することによって、スループットが改善される。
【００２８】
ＡＰからのフレーム送信は実質的に後端整列される、すなわち、フレーム送信終了時間間の最大差は衝突を減らすために制御される。終了時間は、スループットを最大限にするために同時である必要はない。しかしながら、終了時間は終了するために調整されるので、Ａｃｋのような応答フレームが適時な方法で受信され、ＡＰ送信と衝突しないようになる。
【００２９】
調整フレームを送信した後に、ＡＰは、そのアンテナをＳＴＡから肯定応答（Ａｃｋ）を受信するために受信モードへ切り換える。ＳＴＡからのＡｃｋは、無指向性送信であり、それはＩＥＥＥ８０２．１１に適合したＳＴＡを搭載したベースと後方互換性を持たせることができる。ＳＴＡ２がＳＴＡ１のＡＣＫ送信を検出すると、プロトコルが規定時間フレーム内に肯定応答の送信を要求するので、ＳＴＡ２はＡＣＫを送信する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格は、チャンネルのアイドル／ビジーのステータスに関係なくＡＣＫ（あるいはＣＦ−ＡＣＫ）が送られることを要求する。
【００３０】
図４は、送信が本発明の実施例に従って、ＩＥＥＥ８０２．１１の衝突通信回避動作を使用する他の調整型ＳＤＭＡダウンリンクを示す。図示されるように、ＡＰ、および、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準規格の１つのような１またはそれ以上の通信基準に従って通信するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。ここで、ＳＴＡ１は、衝突通信回避ポール（ＣＦ−Ｐｏｌｌ）を備えるフレームを受信した後にデータを送信する。ポールは、データの送信のためのリクエストである。ＡＰは、Ｄａｔａ、Ｄａｔａ＋ＣＦ−Ｐｏｌｌ、ＡＣＫ、またはＤａｔａ＋ＣＦ−ＡＣＫ（図示せず）フレームを含むＩＥＥＥ８０２．１１標準規格と互換性のある複数の調整フレームを送信する。ＡＰはこれらのフレームを各ＳＴＡに指向性をもって送信することに注意すること。ＡＰは、ＳＴＡにデータを要求するために調整フレーム中に一つのＣＦ−Ｐｏｌｌを加えてもよい。単一のＣＦ−Ｐｏｌｌ限界は、応答フレームが調整され、ＡＰが単に１つのデー送信にレスポンスする必要があることを保証する。１を越えるＣＦ−ＰＯＬＬが調整フレームに含まれ、そのレスポンス・データ・フレームが異なる長さであった場合、ＡＰがフレームを同時に受信および送信することができないので、ＡＰは両データ・フレームに対して適時にレスポンスすることができないおそれがある。これは、さらにＤａｔａレスポンスの長さがＡｃｋより長いと仮定する。
【００３１】
図３および図４に図示されるように、ＡＰは、ＰＣＦ使用し、ＳＴＡがいつ何を送信するかを調整することにより衝突を減少させることができる。
【００３２】
図５は、本発明の実施例に従って、ＩＥＥＥ８０２．１１の衝突通信回避動作を使用する他の調整型ＳＤＭＡダウンリンク送信を示す。図示されるように、ＡＰ、および、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準規格の１つのような１またはそれ以上の通信基準に従って通信するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。図示されるように、ＡＰは、アップリンク・トラフィックを要求するために、並列のグループ中に複数のＣＦ−Ｐｏｌｌと共にＤａｔａフレームを送る。ＡＰは、Ｄａｔａ＋ＣＦ−ＰｏｌｌフレームをＳＴＡ１へ指向性をもって送り、Ｄａｔａ＋ＣＦ−Ａｃｋ＋ＣＦ−ＰｏｌｌフレームをＳＴＡ２へ送る。ここで、ＳＴＡ２は、データにレスポンスせず、したがってＡｃｋをＡＰから必要としない。しかしながら、このレスポンスは保証されるものではない。
【００３３】
肯定応答を要求する複数のＳＴＡからのアップリンク・フレームの終了時間が十分に接近している場合、ＡＰは両送信に肯定応答を適時にすることができ、アップリンク中の再送信は生じない。肯定応答を要求するアップリンク・フレームのみが時間窓に関連していることに注意すること。終了時間が時間窓上の拡散する場合、ＡＰはＳＴＡから肯定応答を受信するが、必要な時間内に受信アップリンク・データ・フレームに肯定応答をしない。ＡＰが肯定応答を後に送る場合、アップリンク中の再送信が、ＳＴＡにおけるＡＣＫタイムアウト実行に依存して、生じる。
【００３４】
図６は、本発明の実施例によるＤＣＦ中の送信可（ＣＴＳ）フレームによって保護された調整型ＳＤＭＡダウンリンク送信を示す。図示されるように、ＡＰ、および、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準規格の１つのような１またはそれ以上の通信基準に従って通信するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。図示されるように、ＡＰは、ネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）の形式でリザーブ情報を放送し、指向性のある送信に干渉するＳＴＡを少なくする。ＮＡＶは、名目上無指向性の放射アンテナを使用して、ＣＴＳフレームを用いる放送を行なう。ＳＴＡは、媒体がリザーブされていることをそれらのＮＡＶカウンタが示している間、送信を開始することを差し控える。データ１、データ２およびデータ３は、それぞれＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３への指向性のある送信である。ＳＴＡは肯定応答送信を送るが、新しい送信を開始しないことに注目すべきである。
【００３５】
図７は、本発明の実施例によるＤＣＦ中の送信要求（ＲＴＳ）フレームによって保護された調整型ＳＤＭＡダウンリンク送信を示す。図示されるように、ＡＰおよびＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準規格の１つのような１またはそれ以上の通信基準に従って通信するが、本発明の範囲はこの点に制限されることはない。図示されるように、ＡＰは、ネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）の形式でリザーブ情報を放送し、指向性のある送信に干渉するＳＴＡを少なくする。ＮＡＶは、名目上無指向性の放射アンテナを使用して、ＲＴＳフレームを用いる放送を行なう。ＳＴＡは、媒体がリザーブされていることをそれらのＮＡＶカウンタが示している間、送信を開始することを差し控える。データ１、データ２およびデータ３は、それぞれＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３への指向性のある送信である。ＳＴＡは肯定応答送信を送るが、新しい送信を開始しないことに注目すべきである。
【００３６】
応答ＡｃｋがＡＰ送信と衝突しないように図６および図７のデータ伝送も実質的に後端整列することに注意すること。
【００３７】
図８は、本発明の実施例による調整型ＳＤＭＡダウンリンク送信のためのフロー図を示す。ワイヤレス媒体を介する制御がステップ８０２で獲得される。これは、多くの方法で達成される。例えば、ＰＣＦでは、基地局は、ワイヤレス媒体に対する送信制御を行なう。ＤＣＦでは、基地局は、媒体リザーブ情報、例えば図６および図７で示されるような送信要求または送信可フレームを送ることにより、ワイヤレス媒体の制御を獲得することができる。複数の調整フレームは、ステップ８０４で複数の通信ユニットに指向性をもって送られる。複数の無指向性のレスポンスは、ステップ８０６で、複数の通信ユニットから受信される。
【００３８】
１またはそれ以上の創作的局面がＩＥＥＥ８０２．１１の実装に関連して、あるいは内容面で発展しているが、当業者は、本発明がこれらに制限されないことを認識するであろう。すなわち、請求項中の本発明の１またはそれ以上の実施例は、本発明の範囲および精神に反しないで、ワイヤレス都市内ネットワーク（ＷＭＡＮ）、ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）、またはあらゆる他のワイヤレス通信環境内で実施されるであろう。この点に関して、ＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコル・データ・ユニットへの参照は、例示目的のために示されるものであり、他の標準規格のプロトコル・データ・ユニット、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．２０、３Ｇ、４Ｇ、ＵＭＴＳ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＷＵＳＢおよびその他同種のものは、本発明の実施例がそのような標準規格に準拠した通信ネットワーク内で実施されるとき、用いられてもよい。
【００３９】
上述の技術は、その方法を実行するためにコンピュータ・システムを形成するためのコンピュータ読取り可能な媒体で具体化される。コンピュータ読取り可能な媒体は、システム１００または別のシステムに永久的に、取出し可能にまたは遠隔的に結合される。コンピュータ読取り可能な媒体は、例えば制限はなく、下記の多くのものを含む。すなわちディスクおよびテープ格納媒体を含む磁気格納媒体、コンパクト・ディスク媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒなど）およびデジタル・ビデオ・ティスク格納媒体のような光格納媒体、ホログラフィック・メモリ、ＦＬＡＳＨメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＲＯＭのような半導体ベースのメモリ・ユニットを含む不揮発性メモリ格納媒体、強磁性デジタル・メモリ、レジスタ、バッファまたはキャッシュ、メインメモリ、ＲＡＭなどを含む揮発性格納媒体、継続的および断続的なコンピュータ・ネットワークを含むデータ伝送媒体、２地点間電気通信設備、搬送波伝送媒体、インターネット、その他の命名されたものを含む。他の新しく様々なタイプのコンピュータ読取り可能な媒体はここに議論されたソフトウェア・モジュールを格納しおよび／または送信するために使用されてもよい。コンピュータ・システムは、メインフレーム、ミニコンピュータ、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ノートパッド、個人用デジタル情報処理端末、様々なワイヤレス装置および埋め込みシステムに限られず、多くの形式で見られるものを含む。典型的なコンピュータ・システムは、少なくとも１つの処理装置を含み、メモリおよび複数の入出力（Ｉ／Ｏ）装置に関連する。コンピュータ・システムは、プログラムに従って情報を処理し、Ｉ／Ｏデバイスを介して結果として出力情報を生成する。
【００４０】
本発明に従う具体例は、特定の実施例の内容で説明された。これらの実施例は、例示的であり、制限するものではない。多くの変更、修正、追加および改良が可能である。従って、複数の例が単一の例としてここに記載されたコンポーネントに対して提供される。様々なコンポーネント、動作およびデータ・格納の間における境界は任意的であり、特定の動作が特定の例示された構成の中で示される。他に割り付けられた機能性が構想され、それは後続の請求項の範囲内に入る。最後に、典型的な構成における構造および個別コンポーネントとして示された構造および機能は、結合された構造またはコンポーネントとして実行されてもよい。これらおよび他の変更、修正、追加および改良は、後続の請求項で定義された本発明の範囲内に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例に従うワイヤレス通信のためのネットワーク図を示す。
【図２】本発明のいくつかの実施例に従う通信ユニットのブロック図を示す。
【図３】本発明の実施例に従うＩＥＥＥ８０２．１１における衝突通信回避動作を使用する調整空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）のダウンリンク送信を示す。
【図４】本発明の実施例に従うＩＥＥＥ８０２．１１における衝突通信回避動作を使用する他の調整ＳＤＭＡダウンリンク送信を図示する。
【図５】本発明の実施例に従うＩＥＥＥ８０２．１１における衝突通信回避動作を使用する他の調整ＳＤＭＡダウンリンク送信を示す。
【図６】本発明の実施例に従う送信可（ＣＴＳ）フレームによって保護された調整ＳＤＭＡダウンリンク送信を示す。
【図７】本発明の実施例に従う発信要求（ＲＴＳ）フレームによって保護された調整ＳＤＭＡダウンリンク送信を図示する。
【図８】本発明の実施例に従う調整ＳＤＭＡダウンリンク送信のためのフローチャートを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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