JP5866452B2 - 無線ｌａｎシステムにおけるデータユニットを伝送する方法及びこれを支援する装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳細には、無線ＬＡＮシステムにおけるデータユニットを伝送する方法及びこれを支援する装置に関する。

近年、情報通信技術の発展とともに様々な無線通信技術が開発されている。このうち、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；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や企業また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接続できるようにする技術である。

ＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）及びＶＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を支援する既存の無線ＬＡＮシステムは、２ＧＨｚ及び／又は５ＧＨｚ帯域の２０／４０／８０／１６０／８０＋８０ＭＨｚ帯域幅を使用したこととは異なり、１ＧＨｚ以下の帯域で運用され得る無線ＬＡＮシステムが提案されている。１ＧＨｚ以下の帯域で無線ＬＡＮシステムが運用されれば、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）によるサービスカバレッジ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ）は、既存に比べてさらに拡張されることができ、これにより、１つのＡＰがより多くのステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ）を管理するようになる。

一方、使用される無線チャネルの周波数帯域と帯域幅の変化、これによる急激なサービスカバレッジの増加は、次世代無線ＬＡＮシステムで使用され得る新しいデータユニットのフォーマットとデータユニットの伝送方法とが提案されることを要求する。

本発明が解決しようとする課題は、無線ＬＡＮシステムにおけるデータユニットを伝送する方法及びこれを支援する装置を提供することである。

一態様において、無線ＬＡＮシステムにおけるデータユニット伝送方法が提供される。前記方法は、シグナルフィールドを伝送し、第１のデータフィールドのための第１のデータシンボルを伝送し、及び第２のデータフィールドのための第２のデータシンボルを伝送することを含む。前記シグナルフィールド、前記第１のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送される。前記第１のデータシンボル及び前記第２のデータシンボルには各々２個のパイロットトーン（ｐｉｌｏｔ ｔｏｎｅ）が挿入される。前記挿入されたパイロットトーン（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式のように決定されることを特徴とする。

ただし、Ｐｎ^ｋは、ｎ番目のシンボルのｋ番目のサブキャリアに対するパイロットトーンを意味し、

前記パイロット値
は１であり、
は−１である。

前記方法は、前記第１のデータフィールドが繰り返された繰り返し第１のデータフィールドのための第１の繰り返しデータシンボルを伝送し、及び前記第２のデータフィールドが繰り返された繰り返し第２のデータフィールドのための第２の繰り返しデータシンボルを伝送することをさらに含むことができる。前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送されることができる。前記データシンボル等は、前記第１のデータシンボル、前記第１の繰り返しデータシンボル、前記第２のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルの順に伝送されることができる。

前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルには、前記２個のパイロットトーンが挿入され得る。

前記シグナルフィールドは、短いガードインターバル（Ｓｈｏｒｔ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＳＧＩ）適用を指示する情報を含むことができる。

前記第１のデータシンボル及び前記第１の繰り返しデータシンボルは、長いガードインターバル（Ｌｏｎｇ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）が適用され得る。

前記第２のデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、前記ＳＧＩが適用され得る。

前記第１のデータシンボルは、長いガードインターバル（Ｌｏｎｇ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）が適用され得る。前記第１の繰り返しデータシンボルは、ガードインターバルが適用されないこともある。

前記第２のデータシンボルは、前記ＳＧＩが適用され得る。

前記第２の繰り返しデータシンボルは、前記ＳＧＩが適用され得る。

前記シグナルフィールド、前記第１のデータシンボル、前記第１の繰り返しデータシンボル、前記第２のデータシンボル、及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、単一空間ストリームを介して伝送されることができる。

他の態様において、無線ＬＡＮシステムにおいて動作する無線装置が提供される。前記無線装置は、無線信号を送受信するトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）及び前記トランシーバーと機能的に結合して動作するプロセッサを備える。前記プロセッサはシグナルフィールドを伝送し、第１のデータフィールドのための第１のデータシンボルを伝送し、及び第２のデータフィールドのための第２のデータシンボルを伝送するように設定される。前記シグナルフィールド、前記第１のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送される。前記第１のデータシンボル及び前記第２のデータシンボルには、各々２個のパイロットトーン（ｐｉｌｏｔ ｔｏｎｅ）が挿入される。前記挿入されたパイロットトーン（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式のように決定される。

ただし、Ｐｎ^ｋは、ｎ番目のシンボルのｋ番目のサブキャリアに対するパイロットトーンを意味し、

前記パイロット値
は１であり、
は−１である。

前記プロセッサは、前記第１のデータフィールドが繰り返された繰り返し第１のデータフィールドのための第１の繰り返しデータシンボルを伝送し、及び前記第２のデータフィールドが繰り返された繰り返し第２のデータフィールドのための第２の繰り返しデータシンボルを伝送するように設定されることができる。前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送されることができる。前記データシンボル等は、前記第１のデータシンボル、前記第１の繰り返しデータシンボル、前記第２のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルの順に伝送されることができる。

前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルには、前記２個のパイロットトーンが挿入され得る。
本発明はさらに、たとえば、以下を提供する。
（項目１）
無線ＬＡＮシステムにおけるデータユニット伝送方法であって、
シグナルフィールドを伝送し、
第１のデータフィールドのための第１のデータシンボルを伝送し、及び
第２のデータフィールドのための第２のデータシンボルを伝送することを含み、
前記シグナルフィールド、前記第１のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送され、
前記第１のデータシンボル及び前記第２のデータシンボルには各々２個のパイロットトーン（ｐｉｌｏｔ ｔｏｎｅ）が挿入され、
前記挿入されたパイロットトーン（Ｐｎｋ）は、下記の数式のように決定されることを特徴とするデータユニット伝送方法。
ただし、Ｐｎｋは、ｎ番目のシンボルのｋ番目のサブキャリアに対するパイロットトーンを意味し、
前記パイロット値
は１であり、
は−１である。
（項目２）
前記第１のデータフィールドが繰り返された繰り返し第１のデータフィールドのための第１の繰り返しデータシンボルを伝送し、及び
前記第２のデータフィールドが繰り返された繰り返し第２のデータフィールドのための第２の繰り返しデータシンボルを伝送することをさらに含み、
前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送され、
前記データシンボル等は、前記第１のデータシンボル、前記第１の繰り返しデータシンボル、前記第２のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルの順に伝送されることを特徴とする項目１に記載のデータユニット伝送方法。
（項目３）
前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルには、前記２個のパイロットトーンが挿入されることを特徴とする項目２に記載のデータユニット伝送方法。
（項目４）
前記シグナルフィールドは、短いガードインターバル（Ｓｈｏｒｔ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＳＧＩ）適用を指示する情報を含むことを特徴とする項目３に記載のデータユニット伝送方法。
（項目５）
前記第１のデータシンボル及び前記第１の繰り返しデータシンボルは、長いガードインターバル（Ｌｏｎｇ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）が適用されることを特徴とする項目４に記載のデータユニット伝送方法。
（項目６）
前記第２のデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、前記ＳＧＩが適用されることを特徴とする項目５に記載のデータユニット伝送方法。
（項目７）
前記第１のデータシンボルは、長いガードインターバル（Ｌｏｎｇ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）が適用され、
前記第１の繰り返しデータシンボルは、ガードインターバルが適用されないことを特徴とする項目４に記載のデータユニット伝送方法。
（項目８）
前記第２のデータシンボルは、前記ＳＧＩが適用されることを特徴とする項目７に記載のデータユニット伝送方法。
（項目９）
前記第２の繰り返しデータシンボルは、前記ＳＧＩが適用されることを特徴とする項目８に記載のデータユニット伝送方法。
（項目１０）
前記シグナルフィールド、前記第１のデータシンボル、前記第１の繰り返しデータシンボル、前記第２のデータシンボル、及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、単一空間ストリームを介して伝送されることを特徴とする項目９に記載のデータユニット伝送方法。
（項目１１）
無線ＬＡＮシステムにおいて動作する無線装置であって、
無線信号を送受信するトランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、
前記トランシーバーと機能的に結合して動作するプロセッサと、
を含み、
前記プロセッサは、
シグナルフィールドを伝送し、
第１のデータフィールドのための第１のデータシンボルを伝送し、及び
第２のデータフィールドのための第２のデータシンボルを伝送するように設定され、
前記シグナルフィールド、前記第１のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送され、
前記第１のデータシンボル及び前記第２のデータシンボルには、各々２個のパイロットトーン（ｐｉｌｏｔ ｔｏｎｅ）が挿入され、
前記挿入されたパイロットトーン（Ｐｎｋ）は、下記の数式のように決定されることを特徴とする無線装置。
ただし、Ｐｎｋは、ｎ番目のシンボルのｋ番目のサブキャリアに対するパイロットトーンを意味し、
前記パイロット値
は１であり、
は−１である。
（項目１２）
前記プロセッサは、
前記第１のデータフィールドが繰り返された繰り返し第１のデータフィールドのための第１の繰り返しデータシンボルを伝送し、及び
前記第２のデータフィールドが繰り返された繰り返し第２のデータフィールドのための第２の繰り返しデータシンボルを伝送するように設定され、
前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルは、１ＧＨｚ以下の帯域の１ＭＨｚチャネル帯域幅を介して伝送され、
前記データシンボル等は、前記第１のデータシンボル、前記第１の繰り返しデータシンボル、前記第２のデータシンボル、及び前記第２のデータシンボルの順に伝送されることを特徴とする項目１１に記載の無線装置。
（項目１３）
前記第１の繰り返しデータシンボル及び前記第２の繰り返しデータシンボルには、前記２個のパイロットトーンが挿入されることを特徴とする項目１２に記載の無線装置。

１ＧＨｚ以下の帯域で伝送できるＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）のフォーマットが提供される。無線ＬＡＮシステムで動作するＳＴＡ及びＡＰは、１ＧＨｚ以下の帯域で１／２／４／８／１６／８＋８ＭＨｚチャネル帯域を介して提案されたフォーマットのＰＰＤＵを伝送することができる。したがって、１ＧＨｚ以下の帯域を使用して広いサービスカバレッジを提供する無線ＬＡＮシステムにおいて効率的なデータ送受信が可能でありうる。

図１は、本発明の実施形態が適用され得る一般的な無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）システムの構成を示した図である。

図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１により支援される無線ＬＡＮシステムの物理階層アーキテクチャを示した図である。

図３は、本発明の実施形態が適用され得る無線ＬＡＮシステムで使用されるＰＰＤＵのフォーマットを示したブロック図である。

図４は、ＶＨＴを支援する無線ＬＡＮシステムで使用されるＰＰＤＵフォーマットの一例を示した図である。

図５は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域を介した伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの一例を示したブロック図である。

図６は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域で１ＭＨｚ伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの一例を示したブロック図である。

図７は、本発明の実施形態に係るＰＰＤＵフォーマットの他の例示を示したブロック図である。

図８は、本発明の実施形態に係るＰＰＤＵフォーマットのさらに他の例示を示したブロック図である。

図９は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルによるパイロットシーケンスを示した概念図である。

図１０は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域で１ＭＨｚ伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの他の例示を示したブロック図である。

図１１は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域を介した伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの他の例示を示したブロック図である。

図１２は、本発明の実施形態が実現され得る無線装置を示したブロック図である。

図１は、本発明の実施形態が適用され得る一般的な無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）システムの構成を示した図である。

図１に示すように、無線ＬＡＮシステムは、１つまたはそれ以上の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ、ＢＳＳ）を含む。ＢＳＳは、成功的に同期化をなして互いに通信できるステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＴＡ）の集合であって、特定領域を指す概念ではない。

インフラストラクチャー（ｉｎｆｒａ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）ＢＳＳは、１つまたはそれ以上の非ＡＰステーション（ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ１（２１）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ２（２２）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ３（２３）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡ４（２４）、ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡａ（３０））、分散サービス（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、１０）、及び複数のＡＰを連結させる分散システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＤＳ）を含む。インフラストラクチャーＢＳＳでは、ＡＰがＢＳＳの非ＡＰ ＳＴＡ等を管理する。

それに対し、独立ＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ、ＩＢＳＳ）は、アドホック（Ａｄ−Ｈｏｃ）モードで動作するＢＳＳである。ＩＢＳＳは、ＡＰを含まないため、中央で管理機能を行う個体（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）がない。すなわち、ＩＢＳＳでは、非ＡＰ ＳＴＡ等が分散された方式（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｎｎｅｒ）で管理される。ＩＢＳＳでは、全てのＳＴＡが移動ＳＴＡからなることができ、ＤＳへの接続が許容されずに、自分充足的ネットワーク（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）をなす。

ＳＴＡは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１標準の規定に従う媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）と無線媒体に対する物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）インターフェースを含む任意の機能媒体であって、広義では、ＡＰと非ＡＰステーション（Ｎｏｎ−ＡＰ Ｓｔａｔｉｏｎ）を全て含む。

非ＡＰ ＳＴＡは、ＡＰでないＳＴＡに、非ＡＰ ＳＴＡは、移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装備（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、移動加入者ユニット（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）、または単にｕｓｅｒなどの他の名称とも呼ばれることができる。以下では、説明の便宜のために、非ＡＰ ＳＴＡをＳＴＡと称することにする。

ＡＰは、当該ＡＰに結合された（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）ＳＴＡのために、無線媒体を経由してＤＳに対する接続を提供する機能個体である。ＡＰを含むインフラストラクチャーＢＳＳでＳＴＡ等間の通信はＡＰを経由してなされることが原則であるが、ダイレクトリンクが設定された場合には、ＳＴＡ等間でも直接通信が可能である。ＡＰは、集中制御機（ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）、ノード−Ｂ、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、サイト制御機、または管理ＳＴＡなどと呼ばれることもできる。

図１に示されたＢＳＳを含む複数のインフラストラクチャーＢＳＳは、分散システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ）を介して相互連結されることができる。ＤＳを介して連結された複数のＢＳＳを拡張サービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＥＳＳ）という。ＥＳＳに含まれるＡＰ及び／又はＳＴＡ等は互いに通信することができ、同じＥＳＳでＳＴＡは途切れなく通信しながら１つのＢＳＳから他のＢＳＳに移動することができる。

ＩＥＥＥ ８０２．１１による無線ＬＡＮシステムで、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の基本接続メカニズムは、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」接続メカニズムを採用している。このような類型の接続メカニズムによれば、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、伝送を始めるに先立って、無線チャネルまたは媒体（ｍｅｄｉｕｍ）をセンシング（ｓｅｎｓｉｎｇ）する。センシングの結果、もし、媒体が休止状態（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｕｓ）であるものと判断されれば、当該媒体を介してフレーム伝送を始める。それに対し、媒体が占有状態（ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｓｔａｔｕｓ）であると感知されれば、当該ＡＰ及び／又はＳＴＡは、自分自身の伝送を始めずに、媒体接近のための遅延期間を設定して待つ。

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）の他に、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、ヒドンノード問題（ｈｉｄｄｅｎ ｎｏｄｅ ｐｒｏｂｌｅｍ）などのように、媒体接近上発生できる問題を補完するためのものである。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。ＮＡＶは、現在媒体を使用しているか、または使用する権限があるＡＰ及び／又はＳＴＡが、媒体が利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、当該フレームを伝送するＡＰ及び／又はＳＴＡによって媒体の使用が予定されている期間に該当する。

ＤＣＦとともにＩＥＥＥ ８０２．１１ ＭＡＣプロトコルは、ＤＣＦとポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）基盤の同期式接続方式により全ての受信ＡＰ及び／又はＳＴＡがデータパケットを受信できるように周期的にポーリングするＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づくＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を提供する。ＨＣＦは、提供者が複数のユーザにデータパケットを提供するための接続方式を競争基盤とするＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）とポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）メカニズムを利用した非競争基盤のチャネル接近方式を使用するＨＣＣＡ（ＨＣＦ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）を有する。ＨＣＦは、無線ＬＡＮのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を向上させるための媒体接近メカニズムを含み、競争周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＰ）と非競争周期（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ Ｐｅｒｉｏｄ；ＣＦＰ）の両方でＱｏＳデータを伝送することができる。

無線通信システムでは、無線媒体の特性上、ＳＴＡの電源が入れられて動作を始めるとき、ネットワークの存在を直ちに分かることができない。したがって、いかなるタイプのＳＴＡでもネットワークに接続するためには、ネットワーク発見（ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）過程を行わなければならない。ネットワーク発見過程を介してネットワークを発見したＳＴＡは、ネットワーク選択過程を介して加入するネットワークを選択する。その後、選択したネットワークに加入して伝送端／受信端でなされるデータ交換動作を行う。

無線ＬＡＮシステムでネットワーク発見過程は、スキャニング手順（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）で実現される。スキャニング手順は、受動スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）及び能動スキャニング（ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）に分けられる。受動スキャニングは、ＡＰが周期的にブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）するビーコンフレーム（ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）に基づいてなされる。一般に、無線ＬＡＮのＡＰは、ビーコンフレームを特定インターバル（ｉｎｔｅｒｖａｌ）（例えば、１００ｍｓｅｃ）毎にブロードキャストする。ビーコンフレームは、自分が管理するＢＳＳに関する情報を含む。ＳＴＡは、受動的に特定チャネルでビーコンフレームの受信のために待機する。ビーコンフレームの受信を介してネットワークに関する情報を取得したＳＴＡは、特定チャネルでのスキャニング手順を終了する。受動スキャニングは、ＳＴＡが別のフレームを伝送する必要なく、ビーコンフレームを受信さえすればなされるので、全体的なオーバーヘッドが少ないという長所がある。しかし、ビーコンフレームの伝送周期に比例してスキャニング実行時間が増えるという短所がある。

能動スキャニングは、ＳＴＡが能動的に特定チャネルでプローブ要請フレーム（ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）をブロードキャストし、これを受信した全てのＡＰからネットワーク情報を要求するものである。プローブ要請フレームを受信したＡＰは、フレーム衝突を防止するために、ランダム時間の間待機した後、プローブ応答フレームにネットワーク情報を含めて当該ＳＴＡに伝送する。ＳＴＡは、プローブ応答フレームを受信してネットワーク情報を取得することによりスキャニング手順を終了する。能動スキャニングは、相対的に速い時間内にスキャニングを終えることができるという長所を有する。それに対し、要請−応答によるフレームシーケンスが必要であるため、全体的なネットワークオーバーヘッドは増加するようになる。

スキャニング手順を終えたＳＴＡは、自分に対する特定基準にしたがってネットワークを選択した後、ＡＰと認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）手順を行う。認証手順は、２方向ハンドシェイク（２−ｗａｙｈａｎｄｓｈａｋｅ）からなる。認証手順を終えたＳＴＡは、ＡＰと結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）手順を進行する。

結合手順は、２方向ハンドシェイクからなる。まず、ＳＴＡがＡＰに結合要請フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｆｒａｍｅ）を伝送する。結合要請フレームにはＳＴＡの能力値（ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報が含まれる。これに基づいてＡＰは、当該ＳＴＡに対する結合許容可否を決定する。結合許容可否を決定したＡＰは、当該ＳＴＡに結合応答フレーム（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｒａｍｅ）を伝送する。結合応答フレームは、結合許容可否を指示する情報及び結合許容／失敗時、理由を指示する情報を含む。結合応答フレームは、ＡＰが支援可能な能力値に関する情報をさらに含む。結合が成功的に完了した場合、ＡＰ及びＳＴＡ間の正常なフレーム交換がなされる。結合が失敗した場合、結合応答フレームに含まれた失敗理由に対する情報に基づいて結合手順が再度試みられか、またはＳＴＡは他のＡＰに結合を要請することができる。

無線ＬＡＮで脆弱点として指摘されてきた通信速度に対する限界を克服するために、比較的最近に制定された技術規格として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加させ、無線ネットワークの運営距離を拡張するのに目的をおいている。より具体的に、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、かつ、伝送エラーを最小化し、データ速度を最適化するために、送信部と受信部の両端に多重アンテナを使用するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔｓ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔｓ）技術に基盤をおいている。

無線ＬＡＮの普及が活性化され、また、これを利用したアプリケーションが多様化されるにつれて、最近ではＩＥＥＥ ８０２．１１ｎが支援するデータ処理速度よりさらに高い処理率を支援するための新しい無線ＬＡＮシステムに対する必要性が台頭されている。超高処理率（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ、ＶＨＴ）を支援する無線ＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ無線ＬＡＮシステムの次のバージョンであって、ＭＡＣサービス接続ポイント（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、ＳＡＰ）において、マルチユーザに対して１Ｇｂｐｓ以上のデータ処理速度、そして単一ユーザに対しては５００Ｍｂｐｓ以上の処理率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システムのうちの１つである。

２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚを支援していた既存の無線ＬＡＮシステムより一層進んでＶＨＴ無線ＬＡＮシステムでは、８０ＭＨｚ、連続的な１６０ＭＨｚ（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ １６０ＭＨｚ）、不連続的な１６０ＭＨｚ（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ １６０ＭＨｚ）帯域幅伝送及び／又はそれ以上の帯域幅伝送を支援しようとする。これに加えて、最大６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を支援する既存の無線ＬＡＮシステムより一層進んで２５６ＱＡＭを支援する。

ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムは、より高い処理率のために、ＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）伝送方法を支援するので、ＡＰは、ＭＩＭＯペアリングされた少なくとも１つ以上のＳＴＡに同時にデータフレームを伝送することができる。ペアリングされたＳＴＡの数は最大４個でありうるし、最大空間ストリーム数が８個であるとき、各ＳＴＡには最大４個の空間ストリームが割り当てられ得る。

さらに、図１に示すように、図面のように与えられた無線ＬＡＮシステムにおいてＡＰ１０は、自分と結合（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）されている複数のＳＴＡ等２１、２２、２３、２４、３０のうち、少なくとも１つ以上のＳＴＡを含むＳＴＡグループにデータを同時に伝送することができる。図１では、ＡＰがＳＴＡ等にＭＵ−ＭＩＭＯ伝送することを例示としているが、ＴＤＬＳ（Ｔｕｎｎｅｌｅｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）やＤＬＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）、メッシュネットワーク（ｍｅｓｈ ｎｅｔｗｏｒｋ）を支援する無線ＬＡＮシステムでは、データを伝送しようとするＳＴＡがＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法を使用してＰＰＤＵを複数のＳＴＡ等に伝送することができる。以下では、ＡＰが複数のＳＴＡにＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法にしたがってＰＰＤＵを伝送することを例に挙げて説明する。

それぞれのＳＴＡに伝送されるデータは、互いに異なる空間ストリーム（ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ）を介して伝送されることができる。ＡＰ１０が伝送するデータパケットは、無線ＬＡＮシステムの物理階層で生成されて伝送されるＰＰＤＵまたはＰＰＤＵに含まれたデータフィールドであって、フレームと呼ばれることができる。すなわち、ＳＵ（ｓｉｎｇｌｅ ｕｓｅｒ）−ＭＩＭＯ及び／又はＭＵ−ＭＩＭＯのためのＰＰＤＵまたはＰＰＤＵに含まれたデータフィールドをＭＩＭＯパケットであるといえる。そのうち、ＭＵのためのＰＰＤＵをＭＵパケットであるといえる。本発明の例示においてＡＰ１０とＭＵ−ＭＩＭＯペアリングされた伝送対象ＳＴＡグループは、ＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、ＳＴＡ３（２３）、及びＳＴＡ４（２４）であると仮定する。このとき、伝送対象ＳＴＡグループの特定ＳＴＡには空間ストリームが割り当てられず、データが伝送されないこともある。一方、ＳＴＡａ３０は、ＡＰと結合されているが、伝送対象ＳＴＡグループには含まれないＳＴＡであると仮定する。

無線ＬＡＮシステムでＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を支援するために、伝送対象ＳＴＡグループに対して識別子が割り当てられ得るし、これをグループ識別子（Ｇｒｏｕｐ ＩＤ）という。ＡＰは、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を支援するＳＴＡにグループＩＤ割当のためにグループ定義情報（ｇｒｏｕｐ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含むグループＩＤ管理フレーム（Ｇｒｏｕｐ ＩＤ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）を伝送し、これを介してグループＩＤがＰＰＤＵ伝送以前にＳＴＡに割り当てられる。１つのＳＴＡは、複数個のグループＩＤが割り当てられ得る。

下記の表１は、グループＩＤ管理フレームに含まれた情報要素を示す。

カテゴリーフィールド及びＶＨＴアクションフィールドは、当該フレームが管理フレームに該当し、ＭＵ−ＭＩＭＯを支援する次世代無線ＬＡＮシステムにおいて使用されるグループＩＤ管理フレームであることを識別できるように設定される。

表１のように、グループ定義情報は、特定グループＩＤに属しているか否かを指示するメンバーシップ状態情報及び当該グループＩＤに属する場合、当該ＳＴＡの空間ストリームセットがＭＵ−ＭＩＭＯ伝送による全体空間ストリームにおいて何番目の位置に該当するかを指示する空間ストリーム位置情報を含む。

１つのＡＰが管理するグループＩＤは複数個であるので、１つのＳＴＡに提供されるメンバーシップ状態情報は、ＡＰによって管理されるグループＩＤの各々にＳＴＡが属しているかを指示する必要がある。したがって、メンバーシップ状態情報は、各グループＩＤに属しているかを指示するサブフィールド等のアレイ（ａｒｒａｙ）形態で存在することができる。空間ストリーム位置情報は、グループＩＤの各々に対する位置を指示するので、各グループＩＤに対してＳＴＡが占める空間ストリームセットの位置を指示するサブフィールド等のアレイ形態で存在することができる。また、１つのグループＩＤに対するメンバーシップ状態情報と空間ストリーム位置情報は、１つのサブフィールド内で実現が可能でありうる。

ＡＰは、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法によってＰＰＤＵを複数のＳＴＡに伝送する場合、ＰＰＤＵ内にグループ識別子（Ｇｒｏｕｐ ＩＤ）を指示する情報を制御情報として含んで伝送する。ＳＴＡがＰＰＤＵ受信すれば、ＳＴＡは、グループＩＤフィールドを確認して自分が伝送対象ＳＴＡグループのメンバーＳＴＡであるかを確認する。自分が伝送対象ＳＴＡグループのメンバーであることが確認されれば、自分に伝送される空間ストリームセットが全体空間ストリームのうち、何番目に位置するかを確認することができる。ＰＰＤＵは、受信ＳＴＡに割り当てられた空間ストリームの個数情報を含むので、ＳＴＡは、自分に割り当てられた空間ストリームを探してデータを受信することができる。

一方、無線ＬＡＮシステムで新しく使用できる周波数帯域としてＴＶ ＷＳ（Ｗｈｉｔｅ Ｓｐａｃｅ）が注目されている。ＴＶ ＷＳは、米国のアナログＴＶのデジタル化により残るようになった休止状態の周波数帯域をいい、例えば、５４〜６９８ＭＨｚ帯域をいう。しかし、これは例示にすぎず、ＴＶ ＷＳは、許可されたユーザ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｕｓｅｒ）が先に使用できる許可された帯域であるといえる。許可されたユーザは、許可された帯域の使用許可を受けたユーザを意味し、許可された装置（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、第１のユーザ（ｐｒｉｍａｒｙ ｕｓｅｒ）、メインユーザ（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ ｕｓｅｒ）などの他の名称とも呼ばれることができる。

ＴＶ 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が、ＴＶ ＷＳ帯域の使用において許可されたユーザが優先するためである。例えば、ＴＶ ＷＳ帯域で特定帯域幅を有するように規約上分割されている周波数帯域の特定ＷＳチャネルをマイクロホン（ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）のように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を使用することができない。また、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、現在フレーム伝送及び／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。

したがって、ＡＰ及び／又はＳＴＡは、ＴＶ ＷＳ帯域内の特定周波数帯域の使用が可能であるか、言い替えれば、前記周波数帯域に許可されたユーザがあるか否かを把握する手順が先行されなければならない。特定周波数帯域に許可されたユーザがあ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。受信信号の強度が所定値以上であれば、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）が検出されれば、許可されたユーザが使用中であると判断することができる。

図２は、ＩＥＥＥ ８０２．１１により支援される無線ＬＡＮシステムの物理階層アーキテクチャを示した図である。

ＩＥＥＥ ８０２．１１の物理階層アーキテクチャ（ＰＨＹ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）は、ＰＬＭＥ（ＰＨＹ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）副階層２１０、ＰＭＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）副階層２００で構成される。ＰＬＭＥは、ＭＬＭＥ（ＭＡＣ Ｌａｙｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）と協調して物理階層の管理機能を提供する。ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＭＡＣ副階層２２０とＰＭＤ副階層２００との間でＭＡＣ階層の指示にしたがってＭＡＣ副階層２２０から受けたＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）をＰＭＤ副階層に伝達したり、ＰＭＤ副階層２００からくるフレームをＭＡＣ副階層２２０に伝達する。ＰＭＤ副階層２００は、ＰＬＣＰ下位階層であって、無線媒体を介した２つのステーション間の物理階層個体（ｅｎｔｉｔｙ）の送受信が可能なようにする。ＭＡＣ副階層２２０が伝達したＭＰＤＵは、ＰＬＣＰ副階層２１０でＰＳＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と称する。ＭＰＤＵは、ＰＳＤＵと類似するが、複数のＭＰＤＵをアグリゲーション（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）したＡ−ＭＰＤＵ（ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＰＤＵ）が伝達された場合、個々のＭＰＤＵとＰＳＤＵは互いに相違することができる。

ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＰＳＤＵをＭＡＣ副階層２２０から受けてＰＭＤ副階層２００に伝達する過程において物理階層送受信機により必要な情報を含む付加フィールドを加える。このときに付加されるフィールドは、ＰＳＤＵにＰＬＣＰプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）、ＰＬＣＰヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）、コンボリューションエンコーダをゼロ状態（ｚｅｒｏ ｓｔａｔｅ）に返すのに必要なテールビット（Ｔａｉｌ Ｂｉｔｓ）などになり得る。ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＰＰＤＵを生成し伝送するのに必要な制御情報と受信ＳＴＡがＰＰＤＵを受信し解析するのに必要な制御情報を含むＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータをＭＡＣ副階層から伝達される。ＰＬＣＰ副階層２１０は、ＰＳＤＵを含むＰＰＤＵを生成するにあってＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータに含まれた情報を使用する。

ＰＬＣＰプリアンブルは、ＰＳＤＵが伝送される前に受信機として同期化機能とアンテナダイバシティを準備させる役割をする。データフィールドは、ＰＳＤＵにパディングビット等、スクランブラを初期化するためのビットシーケンスを備えるサービスフィールド及びテールビット等が加えられたビットシーケンスがエンコーディングされたコード化シーケンス（ｃｏｄｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を備えることができる。このとき、エンコーディング方式は、ＰＰＤＵを受信するＳＴＡで支援されるエンコーディング方式によってＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｉｎｇ）エンコーディングまたはＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）エンコーディングのうち、１つで選択され得る。ＰＬＣＰヘッダには、伝送するＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に関する情報を含むフィールドが含まれるが、これは、後述の図３〜図５を参照してより具体的に説明する。

ＰＬＣＰ副階層２１０では、ＰＳＤＵに上述したフィールドを付加してＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を生成し、ＰＭＤ副階層を経て受信ステーションに伝送し、受信ステーションは、ＰＰＤＵを受信してＰＬＣＰプリアンブル、ＰＬＣＰヘッダからデータ復元に必要な情報を得て復元する。受信ステーションのＰＬＣＰ副階層は、ＰＬＣＰプリアンブル及びＰＬＣＰヘッダに含まれた制御情報を含むＲＸＶＥＣＴＯＲパラメータをＭＡＣ副階層に伝達して受信状態でＰＰＤＵを解析し、データを取得できるようにする。

図３は、本発明の実施形態が適用され得る無線ＬＡＮシステムにおいて使用されるＰＰＤＵのフォーマットを示したブロック図である。以下において、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ以前の既存の無線ＬＡＮ標準であるＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇに基づくレガシ無線ＬＡＮシステムで動作するＳＴＡをレガシＳＴＡ（Ｌｅｇａｃｙ ＳＴＡ；Ｌ−ＳＴＡ）という。また、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎに基づくＨＴ無線ＬＡＮシステムでＨＴを支援できるＳＴＡをＨＴ−ＳＴＡという。

図３（ａ）は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ以前の既存の無線ＬＡＮシステム標準であるＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇで使用されていたＰＰＤＵであるレガシＰＰＤＵ（Ｌｅｇａｃｙ ＰＰＤＵ；Ｌ−ＰＰＤＵ）フォーマットを示す。したがって、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎ標準が適用されたＨＴ無線ＬＡＮシステムでレガシＳＴＡ（Ｌ−ＳＴＡ）がこのようなフォーマットを有するＬ−ＰＰＤＵを送受信することができる。

図３（ａ）に示すように、Ｌ−ＰＰＤＵ３１０は、Ｌ−ＳＴＦ３１１、Ｌ−ＬＴＦ３１２、Ｌ−ＳＩＧフィールド３１３、及びデータフィールド３１４を備える。

Ｌ−ＳＴＦ３１１は、フレームタイミング取得（ｆｒａｍｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コンバージョンス（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、粗い（ｃｏａｒｓｅ）周波数取得などに使用する。

Ｌ−ＬＴＦ３１２は、周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｆｓｅｔ）及びチャネル推定（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）に使用する。

Ｌ−ＳＩＧフィールド３１３は、データフィールド３１４を復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及びデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）するための制御情報を含む。

Ｌ−ＰＰＤＵは、Ｌ−ＳＴＦ３１１、Ｌ−ＬＴＥ３１２、Ｌ−ＳＩＧフィールド３１３、及びデータフィールド３１４の順に伝送されることができる。

図３（ｂ）は、Ｌ−ＳＴＡとＨＴ−ＳＴＡとが共存できるようにするＨＴ混合（ＨＴ−ｍｉｘｅｄ）ＰＰＤＵフォーマットのブロック図である。図３（ｂ）に示すように、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０は、Ｌ−ＳＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、Ｌ−ＳＩＧ３２３、ＨＴ−ＳＩＧ３２４、ＨＴ−ＳＴＦ３２５及び複数のＨＴ−ＬＴＦ３２６並びにデータフィールド３２７を備える。

Ｌ−ＳＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、及びＬ−ＳＩＧフィールド３２３は、図３（ａ）の図面符号３１１、３１２、及び３１３が指すことと各々同じである。したがって、Ｌ−ＳＴＡは、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０を受信してもＬ−ＬＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、及びＬ−ＳＩＧ３２３を介してデータフィールドを解析することができる。ただし、Ｌ−ＬＴＦフィールド３２３は、ＨＴ−ＳＴＡがＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０を受信し、Ｌ−ＳＩＧフィールド３２３、ＨＴ−ＳＩＧ３２４、及びＨＴ−ＳＴＦ３２５を解読するために行うチャネル推定のための情報をさらに含むことができる。

ＨＴ−ＳＴＡは、Ｌ−ＳＩＧ３２３の後に出るＨＴ−ＳＩＧ３２４を介してＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０が自分のためのＰＰＤＵであることが分かり、これに基づいてデータフィールド３２７を復調しデコーディングすることができる。

ＨＴ−ＳＴＦ３２５は、ＨＴ−ＳＴＡのためのフレームタイミング同期、ＡＧＣコンバージョンスなどのために使用され得る。

ＨＴ−ＬＴＦ３２６は、データフィールド３２７の復調のためのチャネル推定に使用され得る。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは、ＳＵ−ＭＩＭＯを支援するので、複数の空間ストリームに伝送されるデータフィールドの各々に対してチャネル推定のためにＨＴ−ＬＴＦ３２６は複数で構成され得る。

ＨＴ−ＬＴＦ３２６は、空間ストリームに対するチャネル推定のために使用されるＤａｔａ ＨＴ−ＬＴＦとフルチャネルサウンディング（ｆｕｌｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ）のために追加的に使用される拡張ＨＴ−ＬＴＦ（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ＨＴ−ＬＴＦ）で構成され得る。したがって、複数のＨＴ−ＬＴＦ３２６は、伝送される空間ストリームの個数と同じであるか、多いことがある。

ＨＴ−混合ＰＰＤＵ３２０は、Ｌ−ＳＴＡも受信してデータを取得できるようにするために、Ｌ−ＳＴＦ３２１、Ｌ−ＬＴＦ３２２、及びＬ−ＳＩＧフィールド３２３が最も先に伝送される。その後、ＨＴ−ＳＴＡのために伝送されるデータの復調及びデコーディングのために、ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４が伝送される。

ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４まではビームフォーミングを行わずに伝送してＬ−ＳＴＡ及びＨＴ−ＳＴＡが当該ＰＰＤＵを受信してデータを取得できるようにし、その後に伝送されるＨＴ−ＳＴＦ３２５、ＨＴ−ＬＴＦ３２６、及びデータフィールド３２７は、プリコーディングによる無線信号伝送が行われる。ここで、プリコーディングをして受信するＳＴＡでプリコーディングによる電力が可変される部分を勘案できるようにＨＴ−ＳＴＦ３２５を伝送し、その後に複数のＨＴ−ＬＴＦ３２６及びデータフィールド３２７を伝送する。

ＨＴ無線ＬＡＮシステムで２０ＭＨｚを使用するＨＴ−ＳＴＡがＯＦＤＭシンボル当たり５２個のデータ副搬送波を使用するとしても、同じ２０ＭＨｚを使用するＬ−ＳＴＡは依然としてＯＦＤＭシンボル当たり４８個のデータ副搬送波を使用する。既存のシステムと互換（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を支援するために、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０フォーマットでＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は、Ｌ−ＬＴＦ３２２を用いてデコーディングされるので、ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は、４８×２個のデータ副搬送波で構成される。その後、ＨＴ−ＳＴＦ３２５、ＨＴ−ＬＴＦ４２６は、ＯＦＤＭシンボル当たり５２個のデータ副搬送波で構成される。その結果、ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は、１／２、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で支援されるので、各ＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４は２４ビットで構成されており、合計４８ビットで伝送される。すなわち、Ｌ−ＳＩＧフィールド３２３とＨＴ−ＳＩＧフィールド３２４のためのチャネル推定は、Ｌ−ＬＴＦ３２２を用い、Ｌ−ＬＴＦ３２２を構成するビット列は下記の数式１のように表現される。Ｌ−ＬＴＦ３２２は、１シンボル当たりＤＣ副搬送波を除いた４８個のデータ副搬送波で構成される。

図３（ｃ）は、ＨＴ−ＳＴＡのみが使用できるＨＴ−Ｇｒｅｅｎｆｉｅｌｄ ＰＰＤＵ３３０フォーマットを示したブロック図である。図３（ｃ）に示すように、ＨＴ−ＧＦ ＰＰＤＵ３３０は、ＨＴ−ＧＦ−ＳＴＦ３３１、ＨＴ−ＬＴＦ１（３３２）、ＨＴ−ＳＩＧ３３３、複数のＨＴ−ＬＴＦ２（３３４）、及びデータフィールド３３５を備える。

ＨＴ−ＧＦ−ＳＴＦ３３１は、フレームタイミング取得及びＡＧＣのために使用される。

ＨＴ−ＬＴＦ１（３３２）は、チャネル推定のために使用される。

ＨＴ−ＳＩＧ３３３は、データフィールド３３５の復調及びデコーディングのために使用される。

ＨＴ−ＬＴＦ２（３３４）は、データフィールド３３５の復調のためのチャネル推定に使用される。同様に、ＨＴ−ＳＴＡは、ＳＵ−ＭＩＭＯを使用し、複数の空間ストリームに伝送されるデータフィールドの各々に対してチャネル推定を要するので、ＨＴ−ＬＴＦ３２６は複数で構成され得る。

複数のＨＴ−ＬＴＦ２（３３４）は、ＨＴ混合ＰＰＤＵ３２０のＨＴ−ＬＴＦ３２６と同様に、複数のＤａｔａ ＨＴ−ＬＴＦと複数の拡張ＨＴ−ＬＴＦで構成され得る。

図３（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）に示されたそれぞれのデータフィールド３１４、３２７、３３５は、各々サービス（ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールド、スクランブルされたＰＳＤＵ、テールビット、及びパディングビットを備えることができる。サービスフィールドは、スクランブラを初期化するために使用され得る。サービスフィールドは１６ビットで設定され得る。この場合、スクランブラ初期化のためのビットは７ビットで実現され得る。テールフィールドは、コンボリューション（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）エンコーダを０の状態に返すのに必要なビットシーケンスで構成され得る。テールフィールドは、伝送されるデータをエンコーディングするのに使用されたＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｃｏｄｅ）エンコーダの個数に比例するビットサイズの割当を受けることができ、より詳細には、ＢＣＣ個数当たり６ビットを有するように実現され得る。

図４は、ＶＨＴを支援する無線ＬＡＮシステムで使用されるＰＰＤＵフォーマットの一例を示した図である。

図４に示すように、ＰＰＤＵ４００は、Ｌ−ＳＴＦ４１０、Ｌ−ＬＴＦ４２０、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０、ＶＨＴ−ＳＴＦ４５０、ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０、及びデータフィールド４８０を備えることができる。

ＰＨＹを構成するＰＬＣＰ副階層は、ＭＡＣ階層から伝達されたＰＳＤＵに必要な情報を加えてデータフィールド４８０に変換し、Ｌ−ＳＴＦ４１０、Ｌ−ＬＴＦ４２０、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０、ＶＨＴ−ＳＴＦ４５０、ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０、ＶＨＴ−ＳＩＧＢ４７０などのフィールドを加えてＰＰＤＵ４００を生成し、ＰＨＹを構成するＰＭＤ副階層を介して１つまたはそれ以上のＳＴＡに伝送する。ＰＬＣＰ副階層がＰＰＤＵを生成するのに必要な制御情報とＰＰＤＵに含めて伝送して受信ＳＴＡがＰＰＤＵを解析するのに使用される制御情報とは、ＭＡＣ階層から伝達されたＴＸＶＥＣＴＯＲパラメータから提供される。

Ｌ−ＳＴＦ４１０は、フレームタイミング取得（ｆｒａｍｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コンバージョンス（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）、粗い（ｃｏａｒｓｅ）周波数取得などに使用される。

Ｌ−ＬＴＦ４２０は、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０及びＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０の復調のためのチャネル推定に使用する。

Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０は、Ｌ−ＳＴＡがＰＰＤＵ４００を受信し、これを解析してデータを取得するのに使用される。Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０は、レート（ｒａｔｅ）サブフィールド、長さ（ｌｅｎｇｔｈ）サブフィールド、パリティビット及びテール（ｔａｉｌ）フィールドを備える。レートサブフィールドは、現在伝送されるデータに対するビットレート（ｂｉｔ ｒａｔｅ）を指示する値に設定される。

長さサブフィールドは、ＭＡＣ階層がＰＨＹ階層に伝送することを要請するＰＳＤＵのオクテット長さを指示する値に設定される。このとき、ＰＳＤＵのオクテット長さの情報と関連したパラメータであるＬ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、伝送時間と関連したパラメータであるＴＸＴＩＭＥパラメータに基づいて決定される。ＴＸＴＩＭＥは、ＭＡＣ階層がＰＳＤＵ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）の伝送のために要請した伝送時間に対応して、ＰＨＹ階層がＰＳＤＵを含むＰＰＤＵ伝送のために決定した伝送時間を示す。したがって、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨパラメータは、時間と関連したパラメータであるため、Ｌ−ＳＩＧフィールド４３０に含まれた長さサブフィールドは、伝送時間と関連した情報を含むようになる。

ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、ＰＰＤＵを受信するＳＴＡ等がＰＰＤＵ４００を解析するために必要な制御情報（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、またはシグナル情報（ｓｉｇｎａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ））を含んでいる。ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、２つのＯＦＤＭシンボルに伝送される。これにより、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、ＶＨＴ−ＳＩＧＡ１フィールド及びＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドに分けられることができる。ＶＨＴ−ＳＩＧＡ１フィールドは、ＰＰＤＵ伝送のために使用されるチャネル帯域幅情報、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｉｎｇ）を使用するか否かと関連した識別情報、ＳＵまたはＭＵ−ＭＩＭＯのうち、ＰＰＤＵが伝送される方式を指示する情報、伝送方法がＭＵ−ＭＩＭＯであれば、ＡＰとＭＵ−ＭＩＭＯペアリングされた複数のＳＴＡである伝送対象ＳＴＡグループを指示する情報及び前記伝送対象ＳＴＡグループに含まれたそれぞれのＳＴＡに割り当てられた空間ストリームに関する情報を含む。ＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドは、短いＧＩ（ｓｈｏｒｔ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）関連情報を含む。

ＭＩＭＯ伝送方式を指示する情報及び伝送対象ＳＴＡグループを指示する情報は、１つのＭＩＭＯ指示情報で実現されることができ、その一例として、グループＩＤで実現されることができる。グループＩＤは、特定範囲を有する値に設定されることができ、範囲中の特定値は、ＳＵ−ＭＩＭＯ伝送技法を指示し、それ以外の値は、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法でＰＰＤＵ４００が伝送される場合、当該伝送対象ＳＴＡグループに対する識別子として使用され得る。

グループＩＤが、当該ＰＰＤＵ４００がＳＵ−ＭＩＭＯ伝送技法によって伝送されることを指示すれば、ＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドは、データフィールドに適用されたコーディング技法がＢＣＣ（Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ）であるか、またはＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）コーディングであるかを指示するコーディング指示情報と、伝送者−受信者間チャネルに対するＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）情報を含む。また、ＶＨＴ−ＳＩＧＡ２フィールドは、ＰＰＤＵの伝送対象ＳＴＡのＡＩＤ及び／又は前記ＡＩＤの一部ビットシーケンスを含む部分ＡＩＤ（ｐａｒｔｉａｌ ＡＩＤ）を備えることができる。

グループＩＤが、当該ＰＰＤＵ４００がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送技法によって伝送されることを指示すれば、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０は、ＭＵ−ＭＩＭＯペアリングされた受信ＳＴＡ等に伝送が意図されるデータフィールドに適用されたコーディング技法がＢＣＣであるか、またはＬＤＰＣコーディングであるかを指示するコーディング指示情報が含まれる。この場合、各受信ＳＴＡに対するＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）情報は、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０に含まれることができる。

ＶＨＴ−ＳＴＦ４５０は、ＭＩＭＯ伝送においてＡＧＣ推定の性能を改善するために使用される。

ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０は、ＳＴＡがＭＩＭＯチャネルを推定するのに使用される。次世代無線ＬＡＮシステムは、ＭＵ−ＭＩＭＯを支援するので、ＶＨＴ−ＬＴＦ４６０は、ＰＰＤＵ４００が伝送される空間ストリームの個数の分だけ設定され得る。追加的に、フルチャネルサウンディング（ｆｕｌｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｏｕｎｄｉｎｇ）が支援され、これが行われた場合、ＶＨＴ ＬＴＦの数はより多くなり得る。

ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０は、ＭＩＭＯペアリングされた複数のＳＴＡがＰＰＤＵ４００を受信してデータを取得するのに必要な専用制御情報を含む。したがって、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０に含まれた制御情報が、現在受信されたＰＰＤＵ４００がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送されたことであると指示した場合にのみＳＴＡはＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０をデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）するように設計されることができる。逆に、ＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０に含まれた制御情報が、現在受信されたＰＰＤＵ４００は、単一ＳＴＡのためのもの（ＳＵ−ＭＩＭＯを含む）であることを指す場合、ＳＴＡは、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０をデコーディングしないように設計され得る。

ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０は、各ＳＴＡ等に対するＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）に関する情報及びレートマッチング（ｒａｔｅ−ｍａｔｃｈｉｎｇ）に関する情報を含むことができる。また、各ＳＴＡ等のためのデータフィールドに含まれたＰＳＤＵ長さを指示する情報を含むことができる。ＰＳＤＵの長さを指示する情報は、ＰＳＤＵのビットシーケンスの長さを指示する情報によりオクテット単位で指示することができる。一方、ＰＰＤＵがＳＵ伝送される場合、ＭＣＳに関する情報はＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールド４４０に含まれるので、ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０には含まれないこともある。ＶＨＴ−ＳＩＧＢフィールド４７０の大きさは、ＭＩＭＯ伝送の類型（ＭＵ−ＭＩＭＯまたはＳＵ−ＭＩＭＯ）及びＰＰＤＵ伝送のために使用するチャネル帯域幅によって異なり得る。

データフィールド４８０は、ＳＴＡに伝送が意図されるデータを備える。データフィールド４８０は、ＭＡＣ階層でのＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）が伝達されたＰＳＤＵ（ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）とスクランブラを初期化するためのサービス（ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールド、コンボリューション（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）エンコーダをゼロ状態（ｚｅｒｏ ｓｔａｔｅ）に返すのに必要なビットシーケンスを含むテール（ｔａｉｌ）フィールド及びデータフィールドの長さを規格化するためのパディングビットを備える。ＭＵ伝送である場合、各ＳＴＡに伝送されるデータフィールド４８０に各々伝送が意図されるデータユニットが含まれ得るし、データユニットは、Ａ−ＭＰＤＵ（ａｇｇｒｅｇａｔｅ ＭＰＤＵ）でありうる。

図３及び図４を介して示された各ＰＰＤＵフォーマットに含まれたフィールドは、物理階層の処理を介してＯＦＤＭシンボルとして伝送されることができる。特に、データフィールドを構成するデータシーケンスは、そのサイズによって少なくとも１つ以上のデータＯＦＤＭシンボルで伝送されることができる。また、無線チャネル状態、伝送者／受信者間の時間同期不一致、及びシンボル間干渉などのため、データＯＦＤＭシンボルの正常な生成、伝送、受信、及び解析が妨害され得る。これを防止するために、データＯＦＤＭシンボルにはガードインターバル（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＧＩ）が適用されて発生できる非正常的動作が防止され、信頼度の高いデータユニット送受信が保障され得る。また、ＨＴ無線ＬＡＮシステム及びＶＨＴ無線ＬＡＮシステムでは、ＳＧＩが適用されてガードインターバルのために消費される時間を減らすことができ、より効率的な送受信が保障され得る。ＨＴ無線ＬＡＮシステム及びＶＨＴ無線ＬＡＮシステムにおいて、シグナルフィールド及びＶＨＴ−ＳＩＧＡフィールドでＳＧＩの適用可否が指示され得る。

図１のように与えられた無線ＬＡＮシステムでＡＰ１０がＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、及びＳＴＡ３（２３）にデータを伝送しようとする場合、ＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、ＳＴＡ３（２３）、及びＳＴＡ４（２４）を含むＳＴＡグループにＰＰＤＵを伝送することができる。この場合、図４のように、ＳＴＡ４（２４）に割り当てられた空間ストリームはないように割り当てることができ、ＳＴＡ１（２１）、ＳＴＡ２（２２）、及びＳＴＡ３（２３）の各々に特定個数の空間ストリームを割り当て、これにより、データを伝送することができる。図４のような例示においてＳＴＡ１（２１）には１個の空間ストリーム、ＳＴＡ２（２２）には３個の空間ストリーム、ＳＴＡ３（２３）には２個の空間ストリームが割り当てられていることが分かる。

一方、近年、スマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）、ｅ−Ｈｅａｌｔｈ、ユビキタスのような様々な通信サービスが登場しつつ、これを支援するためのＭ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ Ｍａｃｈｉｎｅ）技術が脚光を浴びている。温度・湿度などを感知するセンサと、カメラ、ＴＶなどの家電製品、工場の工程機械、自動車のような大型機械まで、Ｍ２Ｍシステムを構成する１つの要素となり得る。Ｍ２Ｍシステムを構成する要素は、ＷＬＡＮ通信に基づいてデータを送受信することができる。Ｍ２Ｍシステムを構成する装置がＷＬＡＮを支援し、ネットワークを構成した場合、これを以下においてＭ２Ｍ無線ＬＡＮシステムという。

Ｍ２Ｍを支援する無線ＬＡＮシステムの特性は、下記のとおりである。

１）多数のＳＴＡ：Ｍ２Ｍは、既存のネットワークとは異なり、多数のＳＴＡがＢＳＳ内に存在することと仮定する。個人が所有した装置のみならず、家、会社などに設置されたセンサなどを全て考慮するためである。したがって、１つのＡＰに相当多い数のＳＴＡが接続され得る。

２）各ＳＴＡ当たり、低いトラフィック負荷（ｔｒａｆｆｉｃ ｌｏａｄ）：Ｍ２ＭシステムでＳＴＡは、周辺の情報を収集して報告するトラフィックパターンを有するので、頻繁に送る必要がなく、その情報の量も少ない方である。

３）上向きリンク（ｕｐｌｉｎｋ）中心の通信：Ｍ２Ｍは主に、下向きリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）で命令を受信して行動を取った後、結果データを上向きリンクに報告する構造を有する。主なデータは一般的に上向きリンクに伝送されるので、Ｍ２Ｍを支援するシステムでは上向きリンクが中心となる。

４）ＳＴＡのパワー管理：Ｍ２Ｍ端末は主にバッテリーで動作し、ユーザが頻繁に充電し難い場合が多い。したがって、バッテリー消費を最小化するためのパワー管理方法が求められる。

５）自動復旧機能：Ｍ２Ｍシステムを構成する装置は、特定状況で人が直接操作し難いため、自ら復旧する機能が必要である。

このようなＭ２Ｍ通信を１つの使用例とする次世代無線ＬＡＮシステム標準が論議中にある。このような無線ＬＡＮシステムの著しい特徴は、ＴＶ ＷＳ帯域を除いた１ＧＨｚ帯域以下の非免許帯域で１ｋｍ半径以上のサービスカバレッジを有することができるという点であり、これは、既存の室内中心の無線ＬＡＮと比較するとき、格段と広いサービスカバレッジを有することを意味する。すなわち、既存の２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚとは異なり、７００〜９００ＭＨｚに代表される１ＧＨｚ以下の帯域で無線ＬＡＮが運用される場合、当該帯域の伝播特性によって同一伝送パワーに比べてＡＰのサービスカバレッジが２〜３倍拡張され得る。この場合、１つのＡＰ当たり非常に多くの数のＳＴＡが接続できるという特徴を有するようになる。次世代無線ＬＡＮで考慮する使用例は以下のとおりでありうる。

使用例１．センサ及び計器（Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ ｍｅｔｅｒｓ）

− １ａ：スマートグリッド−ポーリングのための計測（ｍｅｔｅｒ ｔｏ ｐｏｌｅ）

− １ｃ：環境／農業に関連したモニターリング（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ／Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）

− １ｄ：産業プロセスセンサ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒｓ）

− １ｅ：ヘルスケア（Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）

− １ｆ：ヘルスケア（Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）

− １ｇ：家庭／ビル自動化（Ｈｏｍｅ／Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）

− １ｈ：家庭用センサ（Ｈｏｍｅ ｓｅｎｓｏｒｓ）

使用例２．バックホールセンサ及びデータ計器（Ｂａｃｋｈａｕｌ ｓｅｎｓｏｒ ａｎｄ ｍｅｔｅｒ ｄａｔａ）

− センサのバックホール集積（Ｂａｃｋｈａｕｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒｓ）

− 産業用センサのバックホール集積（Ｂａｃｋｈａｕｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｓｅｎｓｏｒｓ）

使用例３．拡張された範囲のＷｉ−Ｆｉ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ Ｗｉ−Ｆｉ）

− 室外拡張された範囲のホットスポット（Ｏｕｔｄｏｏｒ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｒａｎｇｅ ｈｏｔｓｐｏｔ）

− セルラートラフィックオフローディングのための室外Ｗｉ−Ｆｉ（Ｏｕｔｄｏｏｒ Ｗｉ−Ｆｉ ｆｏｒ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ）

上記使用例１のセンサ及び計器の場合が、前述したＭ２Ｍに関する使用例であって、様々な種類のセンサ装置が無線ＬＡＮシステムのＡＰに接続されてＭ２Ｍ通信をすることができる。特に、スマートグリッドの場合、最大６０００個のセンサ装置が１つのＡＰに接続され得る。

使用例２であるバックホールセンサ及びデータ計器の場合は、広いカバレッジを提供するＡＰが他の通信システムのバックホールリンク役割をする場合である。

使用例３は、拡張された家庭用サービスカバレッジ、キャンパス用サービスカバレッジ、ショッピングモールのような室外拡張された範囲のホットスポット通信を提供することを目標とする場合と、ＡＰがセルラーモバイル通信のトラフィックをオフローディングすることにより、過負荷されたセルラートラフィックを分散させようとする場合を目標とする場合である。

本発明では、次世代無線ＬＡＮ標準で論議されるように、１ＧＨｚ以下の帯域で動作する装置のためのデータユニットのフォーマットを提案する。より詳細には、１ＧＨｚ以下の帯域で動作する装置のための効果的な物理階層プリアンブルの構造を提案する。以下において提供されるデータユニット、すなわち、ＰＰＤＵは、フィールドの含み順序によってＯＦＤＭシンボルの形態で順次伝送されることができる。

１ＧＨｚ以下の帯域で通信は、伝播特性上、既存の室内中心の無線ＬＡＮシステムに比べて格段と広いサービスカバレッジを有するようになる。このために、既存のＶＨＴ無線ＬＡＮシステムにおける物理階層（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ、ＰＨＹ）特性を１／１０ダウンクロック（１／１０ ｄｏｗｎ−ｃｌｏｃｋｉｎｇ）する形態で実現されることができる。この場合、ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムにおける２０／４０／８０／１６０／８０＋８０ＭＨｚチャネル帯域幅は、１／１０ダウンクロックを介して１ＧＨｚ以下の帯域で２／４／８／１６／８＋８ＭＨｚチャネル帯域幅で提供される。これにより、ガードインターバル（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＧＩ）は、既存の０．８ｕｓから８ｕｓに１０倍増加するようになる。下記の表２は、ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムの物理階層と１／１０ダウンクロックされた１ＧＨｚ以下の帯域に基づく無線ＬＡＮシステムの物理階層性能比較を示す。

以下では、説明の便宜上、前記ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムのＰＨＹ特性を１／１０ダウンクロックしたことと仮定して、１つのＯＦＤＭシンボル持続時間（ＯＦＤＭ １ ｓｙｍｂｏｌ ｄｕｒａｔｉｏｎ）が４０ｕｓである場合を例として説明する。ただし、本発明で提案される実施形態に係る本発明の範囲は、このような特定数値の範囲に限定されない。

１ＧＨｚ以下の帯域では、既存に既に考慮しているレガシ装置が存在しないので、後方互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を考慮する必要なく、ＰＨＹプリアンブルを最大限１ＧＨｚ以下の帯域に効果的に適用できるように設計することが重要でありうる。このような点を考慮したとき、図５のようなＰＰＤＵフォーマットを提案する。

図５は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域を介した伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの一例を示したブロック図である。

図５に示すように、ＰＰＤＵ５００は、図３（ｃ）のようなＨＴ−ＧＦ ＰＰＤＵフォーマットを１／１０ダウンクロックした構造を有する。ＰＰＤＵ５００は、ＳＴＦ５１０、ＬＴＦ１（５２０）、ＳＩＧフィールド５３０、少なくとも１つのＬＴＦ２（５４０）、及びデータフィールド５５０を備える。

ＳＴＦ５１０は、フレームタイミング取得及びＡＧＣのために使用される。ＳＴＦ５１０は、２個のＯＦＤＭシンボルで構成され、これは、各々４０ｕｓ、合わせて８０ｕｓのＯＦＤＭシンボル持続時間を有する。

ＬＴＦ１（５２０）は、チャネル推定のために使用される。ＬＴＦ１（５２０）は、２個のＯＦＤＭシンボルで構成され、これは、各々４０ｕｓ、合わせて８０ｕｓのＯＦＤＭシンボル持続時間を有する。ＬＴＦ１（５２０）は、ＤＧＩ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）と２つのＬＴＳ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｙｍｂｏｌ）を含む。

ＳＩＧフィールド５３０は、データフィールド５４０の復調及びデコーディングのために使用される。ＳＩＧフィールド５３０は、２個のＯＦＤＭシンボルで構成され、これは、各々４０ｕｓ、合わせて８０ｕｓのＯＦＤＭシンボル持続時間を有する。

少なくとも１つのＬＴＦ５４０は、データフィールド５５０の復調のためのチャネル推定に使用される。各ＬＴＦは、１個のＯＦＤＭシンボルで構成され、４０ｕｓのＯＦＤＭシンボル持続時間を有する。

図５によるフォーマットのＰＰＤＵを伝送する場合、ＳＩＧフィールド５３０を伝送するまで総計１６０ｕｓが掛かる。このようなフォーマットのＰＰＤＵは、２ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅の伝送のために使用され得る。

一方、拡張されたカバレッジの通信のためには、図５のようなフォーマットのＰＰＤＵに含まれた各ＳＴＦ、ＬＴＦ、ＳＩＧ、及び／又はデータフィールドが２倍以上の時間または周波数軸上に繰り返された下記の図６のようなＰＰＤＵフォーマットが提案され得る。

図６は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域で１ＭＨｚ伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの一例を示したブロック図である。

図６に示すように、ＰＰＤＵ６００は、ＳＴＦ６１０、ＬＴＦ１（６２０）、ＳＩＧフィールド６３０、及びデータフィールド６４０を備えることができる。追加的にＭＩＭＯ伝送のためのＰＰＤＵの場合、使用する空間ストリームの個数によって少なくとも１つ以上のＬＴＦ（ＬＴＦ２ないしＬＴＦ Ｎ）がさらに備えられ得る。

ＳＴＦ６１０、ＬＴＦ１（６２０）に示すように、前述した図５のＳＴＦ５１０及びＬＴＦ１（５２０）と対比してＯＦＤＭシンボルが繰り返し的に形成されていることが分かる。すなわち、本来、ＳＴＦ及びＬＴＦ１を構成するビットシーケンスからなるそれぞれのＯＦＤＭシンボルが繰り返されている。

したがって、ＳＴＦ６１０は、４個のＯＦＤＭシンボルで構成され、これは、各々４０ｕｓ、合わせて１６０ｕｓのＯＦＤＭシンボル持続時間を有する。ＬＴＦ１（６２０）も４個のＯＦＤＭシンボルで構成され、これは、各々４０ｕｓ、合わせて１６０ｕｓのＯＦＤＭシンボル持続時間を有する。すなわち、図６のようなＰＰＤＵが提供される場合、プリアンブル部分の伝送時間が３２０ｕｓで、図５のようなフォーマットのＰＰＤＵを伝送するときに比べて２倍の時間が経過する。

ＳＩＧフィールド６３０もＯＦＤＭシンボルが繰り返し的に形成され得るが、ＳＩＧフィールド６３０は、２回以上繰り返されて形成されることができる。

一方、データフィールド６４０は、ＯＦＤＭシンボルの繰り返しが適用されることも、適用されないこともある。データフィールド６４０にＯＦＤＭシンボル繰り返しが適用されるか否かは、ＳＩＧフィールド６３０の特定指示フィールドを介して実現されることができる。前記特定指示フィールドは、データフィールド６４０に適用されたＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）を指示するＭＣＳサブフィールドによって実現されることができる。前記ＭＣＳサブフィールドが最も低いレベルのＭＣＳがデータフィールドに適用されたことを指示する場合、前記データフィールド６４０にＯＦＤＭシンボル繰り返しが適用されることで実現されることができる。

図６のように、ＯＦＤＭシンボルの繰り返しが適用されたＰＰＤＵフォーマットは、１ＭＨｚチャネル帯域幅を使用してより広くなったサービスカバレッジのためのフレーム送受信のために使用されることができる。

前述した図６のようなＰＰＤＵフォーマットの基盤となるＨＴ−ＧＦ ＰＰＤＵにおいて、空間ストリームの個数が１個である場合、すなわちＭＩＭＯが適用されない単一ストリーム伝送である場合、ＳＧＩの使用が禁止されている。これは、ＳＩＧフィールドがＳＧＩの使用を指示しても、ＳＩＧフィールド自体のデコーディングディレイのため、ＳＩＧフィールドに続いて伝送される１番目のデータフィールドシンボルからＳＧＩを適用するのがデータ処理複雑度（ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）の側面で負担を与える可能性があるためである。

しかし、センサアプリケーションをはじめとする次世代無線ＬＡＮシステムが適用される無線通信環境では、ほとんどのトラフィックが単一ユーザ単一ストリーム伝送（ｓｉｎｇｌｅ ｕｓｅｒ ｓｉｎｇｌｅ ｓｔｒｅａｍ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の頻度が極めて高いことと予想される。このような環境でデータフィールドシンボルにＳＧＩ使用を禁止することは、処理率の側面で損失を引き起こす恐れがある。

図５及び図６のように、既存の無線ＬＡＮシステムで提供されるＰＰＤＵフォーマットに１／１０ダウンクロックを適用させた新しいＰＰＤＵフォーマットにおいて、短いＧＩの実際時間は４ｕｓであって、一般的な室内チャネル多重経路ディレイ（ｔｙｐｉｃａｌ ｉｎｄｏｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｕｌｔｉｐａｔｈ ｄｅｌａｙ）よりはずっと長く、室外環境に対しても多重経路ディレイが非常に大きい環境を除く場合、ＧＩとして十分な時間が確保され得る。したがって、単一ストリーム伝送の場合にも、データシンボルにＳＧＩの適用が許されることが効果的である。

図７は、本発明の実施形態に係るＰＰＤＵフォーマットの他の例示を示したブロック図である。

図７によるＰＰＤＵ７００は、次世代無線ＬＡＮシステムで２／４／８／１６／８＋８ＭＨｚチャネル帯域幅を使用して単一ストリーム伝送のために使用されるＰＰＤＵのフォーマットである。

図７に示すように、ＰＰＤＵ７００は、ＳＴＦ、ＬＴＦ１、ＳＩＧフィールド７１０、データフィールド１（７２０）、データフィールド２（７３０）、データフィールド３（７４０）、及びデータフィールド４（７５０）を備える。本例示においてデータフィールドの数が４個であることと仮定したが、これは一例にすぎず、データフィールドの個数は１つまたはそれ以上でありうる。

ＳＩＧフィールド７１０は、データフィールドに短いＧＩが使用され得ることを指示する情報を含む。

それぞれのデータフィールドＯＦＤＭシンボルにはＧＩが適用される。データフィールド１（７２０）のＯＦＤＭシンボルは、長いＧＩ（Ｌｏｎｇ ＧＩ；ＬＧＩ、７２１）が適用され、データ１（７２２）を含む（以下においてＬＧＩは、ＳＧＩと対比される一般的なＧＩを意味する）。データフィールド２（７３０）、データフィールド３（７４０）、及びデータフィールド４（７５０）のそれぞれのＯＦＤＭシンボルは、ＳＧＩ（７３１、７４１、７５１）を含み、それぞれのデータ７３２、７４２、７５２を含む。

図７によれば、ＳＩＧフィールドでＳＧＩの適用が指示された場合、ＳＩＧフィールドに続く１番目のデータＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用されるが、その後に続くデータＯＦＤＭシンボルには短いＳＧＩが適用されるという特徴がある。

図８は、本発明の実施形態に係るＰＰＤＵフォーマットのさらに他の例示を示したブロック図である。

図８によるＰＰＤＵは、次世代無線ＬＡＮシステムで１ＭＨｚチャネル帯域幅を介した単一ストリーム伝送のために使用されるＰＰＤＵフォーマットである。

図８に示すように、ＰＰＤＵ８００は、繰り返されたＳＴＦ８１０、繰り返されたＬＴＦ１（８２０）、繰り返されたＳＩＧフィールド（８３０）、及び少なくとも１つ以上のデータフィールドを備える。図示されたＰＰＤＵは、ＯＦＤＭシンボル繰り返しが適用されたことを特徴とする。すなわち、繰り返されたＳＴＦ８１０、繰り返されたＬＴＦ１（８２０）、及び繰り返されたＳＩＧフィールド８３０は、図６のＳＴＦ６１０、ＬＴＦ１（６２０）、及びＳＩＧフィールド６３０のように、本来のＳＴＦ、ＬＴＦ１、及びＳＩＧフィールドを構成するビットシーケンスからなるＯＦＤＭシンボルが繰り返し的に形成されたことを特徴とする。ＳＴＦ及びＬＴＦ１は、本来のＳＴＦ及びＬＴＦ１を構成する各々２個のＯＦＤＭシンボルが繰り返されて、各々４個のＯＦＤＭシンボルで構成される。繰り返されたＳＩＧフィールドも本来のＳＩＧフィールドを構成するＯＦＤＭシンボルが繰り返し的に形成される。

ＰＰＤＵ８００は、少なくとも１つのデータフィールドと、当該データフィールドが繰り返されて形成された繰り返しデータフィールドとを備える。ＰＰＤＵ８００は、データフィールド１（８４０）、繰り返しデータフィールド１（８５０）、データフィールド２（８６０）、及び繰り返しデータフィールド２（８７０）を備える。

一方、繰り返されたＳＩＧフィールド８１０に続いて伝送される１番目のデータＯＦＤＭシンボルであるデータフィールド１（８４０）と２番目のデータＯＦＤＭシンボルである繰り返しデータフィールド１（８５０）とにはＬＧＩが適用される。続いて伝送されるＯＦＤＭシンボル、すなわち、データフィールド２（８６０）及び繰り返しデータフィールド２（８７０）にはＳＧＩが適用される。このようなＰＰＤＵフォーマットは図８（ａ）を参照することができる。

図８（ａ）に示すように、データフィールド１（８４０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ８４１ａが適用され、データ１（８４２ａ）を含む。繰り返しデータフィールド１（８５０）のＯＦＤＭシンボルもＬＧＩ８５１ａが適用され、繰り返しデータ１（８５２ａ）を含む。

データフィールド２（８６０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ８６１ａが適用され、データ２（８６２ａ）を含む。繰り返しデータフィールド２（８７０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ８７１ａが適用され、繰り返しデータ２（８７２ａ）を含む。

図８（ａ）のＰＰＤＵフォーマットによれば、データフィールド１（８４０）と、これに対する繰り返されたバージョンである繰り返されたデータフィールド１（８５０）とのそれぞれのＯＦＤＭシンボルが互いに同一になるように生成され得るので、全てＬＧＩを挿入することにより、この２つのＯＦＤＭシンボルを生成するプロセスを同様に行うことができるという長所がある。続いて、３番目のデータＯＦＤＭシンボルであるデータフィールド２（８６０）と４番目のデータＯＦＤＭシンボルである繰り返しデータフィールド２（８７０）からは一定にＳＧＩが挿入され得る。

一方、２番目のデータＯＦＤＭシンボルである繰り返しデータフィールド１（８５０）のＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩを適用しないＰＰＤＵフォーマットが提案され得る。すなわち、１番目のデータＯＦＤＭシンボルであるデータフィールド１（８４０）のＯＦＤＭシンボルにＬＧＩ８４１ａが適用されるので、２番目のデータＯＦＤＭシンボルには敢えてＬＧＩを適用せずに、前のＬＧＩ８４１ａを共有する方式が提案され得る。これに続き、３番目のデータＯＦＤＭシンボルであるデータフィールド２（８６０）以後のフィールドに対するＯＦＤＭシンボルには一括的にＳＧＩが適用され得る。このようなＰＰＤＵのフォーマットは図８（ｂ）を参照することができる。

図８（ｂ）に示すように、データフィールド１（８４０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ８４１ｂが適用され、データ１（８４２ｂ）を含む。繰り返しデータフィールド１（８５０）のＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用されず、繰り返しデータ１（８５０ｂ）が含まれる。

データフィールド２（８６０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ８６１ｂが適用され、データ２（８６２ｂ）を含む。繰り返しデータフィールド２（８７０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ８７１ｂが適用され、繰り返しデータ２（８７２ｂ）を含む。

図８（ｂ）のＰＰＤＵフォーマットによれば、１番目及び２番目のデータＯＦＤＭシンボルの長さと３番目及び４番目のデータＯＦＤＭシンボルの長さとが同様に設定されるという特徴があり、既存の図８（ａ）のＰＰＤＵフォーマットに比べてＬＧＩの分だけの時間オーバーヘッド（ｔｉｍｅ ｏｖｅｒｈｅａｄ）を減らすことができるという特徴がある。また、データフィールドに対するＯＦＤＭシンボルが２つのシンボルずつ一定の時間区間を有して伝送されるという特徴を有する。

また、既存のＳＧＩが適用されていた２番目の繰り返されたデータＯＦＤＭシンボルに対してもＳＧＩを適用しないＰＰＤＵフォーマットが提案され得る。すなわち、ＳＧＩが適用されるＯＦＤＭシンボル部分においても、繰り返しされるＯＦＤＭシンボルにはＳＧＩの適用を省略することを意味する。このようなＰＰＤＵのフォーマットは図８（ｃ）を参照することができる。

図８（ｃ）に示すように、データフィールド１（８４０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ８４１ｃが適用され、データ１（８４２ｃ）を含む。繰り返しデータフィールド１（８５０）のＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用されず、繰り返しデータ１（８５０ｂ）が含まれる。

データフィールド２（８６０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ８６１ｃが適用され、データ２（８６２ｃ）を含む。繰り返しデータフィールド２（８７０）のＯＦＤＭシンボルにはＳＧＩが適用されず、繰り返しデータ２（８７０ｃ）を含む。

図８（ｃ）のＰＰＤＵフォーマットによれば、１番目及び２番目のデータＯＦＤＭシンボルの長さと３番目及び４番目のデータＯＦＤＭシンボルの長さとが異なるように設定されるが、時間オーバーヘッドが最も減るという特徴を有する。

以下では、前述した１ＭＨｚ伝送のためのＰＰＤＵフォーマットでパイロットサブキャリア（ｐｉｌｏｔ ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を効果的に構成する方式を提案する。

既存のＶＨＴ無線ＬＡＮシステムでパイロットサブキャリアは以下のような方式で構成される。

１）２０ＭＨｚ伝送

４個のパイロットトーン（ｐｉｌｏｔ ｔｏｎｅ）がサブキャリアインデックス上の［−２１、−７、７、２１］の位置に挿入され得る。ｎ番目のシンボルでｋ番目のサブキャリアのパイロットマッピングを示す（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式２のように表されることができる。

ただし、
は、下記の表３のように特定されることができる。

２）４０ＭＨｚ伝送

６個のパイロットトーンがサブキャリアインデックス上の［−５３、−２５、−１１、１１、２５、５３］の位置に挿入され得る。ｎ番目のシンボルでｋ番目のサブキャリアのパイロットマッピングを示す（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式３のように表されることができる。

ただし、
は、下記の表４のように特定されることができる。

３）８０ＭＨｚ伝送

８個のパイロットトーンがサブキャリアインデックス上の［−１０３、−７５、−３９、−１１、１１、３９、７５、１０３］の位置に挿入され得る。ｎ番目のシンボルでｋ番目のサブキャリアのパイロットマッピングを示す（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式４のように表されることができる。

ただし、
は、下記の表５のように特定されることができる。

４）１６０ＭＨｚ伝送

１６０ＭＨｚパイロットマッピングは、８０ＭＨｚのパイロットマッピングを１６０ＭＨｚ伝送の２つの８０ＭＨｚサブバンドに複製することを基盤とする。より詳細には、１６個のパイロットトーンがサブキャリアインデックス上の［−２３１、−２０３、−１６７、−１３９、−１１７、−８９、−５３、−２５、２５、５３、８９、１１７、１３９、１６７、２０３、２３１］の位置に挿入され得る。ｎ番目のシンボルでｋ番目のサブキャリアのパイロットマッピングを示す（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式５のように表されることができる。

ただし、
は、前記表５のように特定されることができる。

前記ＶＨＴ無線ＬＡＮシステムにおけるパイロットサブキャリア構成方式は、１／１０ダウンクロックを特性とする１ＧＨｚ以下の帯域基盤の次世代無線ＬＡＮシステムの２／４／８／１６ＭＨｚ伝送に対してそのまま適用することができる。それに対し、１ＭＨｚ伝送の場合、３２トンを使用するので、パイロットサブキャリアを３２トンのうち、２トンのみ使用することが考慮できる。この場合には、ダウンクロックのみでＶＨＴ無線ＬＡＮシステムのパイロットサブキャリア構成方式を適用することができない。したがって、本発明では、２トンのみをパイロットとして使用する１ＭＨｚ伝送に適したパイロットサブキャリア構成方式を下記のように提案する。

１ＭＨｚ伝送の場合、２個のパイロットトーンがサブキャリアインデックス上の［−７、７］の位置に挿入され得る。ｎ番目のシンボルでｋ番目のサブキャリアのパイロットマッピングを示す（Ｐｎ^ｋ）は、下記の数式６のように表されることができる。

ただし、
は、下記の表６のように特定されることができる。

上記のような方式が適用されれば、パイロットマッピングは、トーン−７及び７の位置にＯＦＤＭシンボル毎に１と−１とが反転される形態を有する。また、ＨＴ無線ＬＡＮシステムにおけるマルチストリーム別の他のパイロットサブキャリアを使用する方式でない、１つの単一ストリームパイロット値（ｓｉｎｇｌｅ−ｓｔｒｅａｍ ｐｉｌｏｔ ｖａｌｕｅｓ）を使用することにより、低複雑度の位相追跡（ｐｈａｓｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ）を可能とすることができる。

１ＭＨｚ伝送のためのＰＰＤＵフォーマットのためのＯＦＤＭシンボルに前述したパイロットサブキャリアの構成方法が適用された場合、図９のように示されることができる。

図９は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルによるパイロットシーケンスを示した概念図である。

図９に示すように、当該ＯＦＤＭシンボルは、１ＭＨｚ ＰＰＤＵ伝送のためのデータＯＦＤＭシンボルであるので、サブキャリアインデックス上の−７及び＋７の位置にパイロットが挿入され得る。一方、パイロット値は、該当するＯＦＤＭシンボルが何番目のシンボルであるか、すなわち、該当するＯＦＤＭシンボルのインデックスｎによって変わることができる。

図９（ａ）は、ＯＦＤＭシンボル繰り返しが適用された場合、ＯＦＤＭシンボルによるパイロットシーケンスが示されている。

図９（ａ）に示すように、第１のデータシンボル（ｎ＝０）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ａは＋１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ａは−１を有する。それに対し、第１の繰り返しデータシンボル（ｎ＝１）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ａは−１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ａは＋１値を有する。また、第２のデータシンボル（ｎ＝２）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ａは＋１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ａは−１を有する。それに対し、第２の繰り返しデータシンボル（ｎ＝３）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ａは−１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ａは＋１値を有する。

図９（ｂ）は、ＯＦＤＭシンボル繰り返しが適用されなかった場合、ＯＦＤＭシンボルによるパイロットシーケンスが示されている。

図９（ｂ）に示すように、第１のデータシンボル（ｎ＝０）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ｂは＋１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ｂは−１を有する。第２のデータシンボル（ｎ＝１）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ｂは−１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ｂは＋１値を有する。また、第３のデータシンボル（ｎ＝２）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ａは＋１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ａは−１を有する。第４の繰り返しデータシンボル（ｎ＝３）の場合、サブキャリアインデックス−７に位置したパイロット９１０ａは−１を有し、サブキャリアインデックス７に位置したパイロット９２０ａは＋１値を有する。

以下では、１ＭＨｚ帯域幅を使用し、複数の空間ストリームを使用して伝送するためのＰＰＤＵのフォーマットを提案する。

図１０は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域で１ＭＨｚ伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの他の例示を示したブロック図である。

図１０によるＰＰＤＵは、次世代無線ＬＡＮシステムで１ＭＨｚチャネル帯域幅を介したマルチストリーム伝送のために使用されるＰＰＤＵフォーマットである。

図１０に示すように、ＰＰＤＵ１０００は、繰り返されたＳＴＦ１０１０、繰り返されたＬＴＦ１（１０２０）、繰り返されたＳＩＧフィールド１０３０、少なくとも１つのＬＴＦ１０４０、及び少なくとも１つ以上のデータフィールドを備える。

図示されたＰＰＤＵは、ＯＦＤＭシンボル繰り返しが適用されたことを特徴とする。すなわち、繰り返されたＳＴＦ１０１０、繰り返されたＬＴＦ１（１０２０）、及び繰り返されたＳＩＧフィールド１０３０は、図６のＳＴＦ６１０、ＬＴＦ１（６２０）、及びＳＩＧフィールド６３０のように、本来のＳＴＦ、ＬＴＦ１、及びＳＩＧフィールドを構成するビットシーケンスからなるＯＦＤＭシンボルが繰り返し的に形成されたことを特徴とする。ＳＴＦ及びＬＴＦ１は、本来のＳＴＦ及びＬＴＦ１を構成する各々２個のＯＦＤＭシンボルが繰り返されて各々４個のＯＦＤＭシンボルで構成される。繰り返されたＳＩＧフィールドも本来のＳＩＧフィールドを構成するＯＦＤＭシンボルが繰り返し的に形成される。

一方、マルチストリーム伝送のためのＰＰＤＵフォーマットは、繰り返されたＳＩＧフィールド１０３０伝送後、ＭＩＭＯチャネル推定のための少なくとも１つのＬＴＦ１０４０が伝送され、この後、少なくとも１つのデータフィールドが伝送される。したがって、ＳＩＧフィールドでＳＧＩの適用を指示した場合、データフィールドにこれを適用できる十分な時間が保障され得る。したがって、１番目のデータＯＦＤＭシンボルにＳＧＩを適用することが可能でありうる。また、繰り返されたＯＦＤＭシンボルにはＳＩＧの適用を省略することができる。これによるＰＰＤＵフォーマットは、図１０（ａ）を参照することができる。

図１０（ａ）に示すように、データフィールド１（１０５０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０５１ａが適用され、データ１（１０５２ａ）を含む。繰り返しデータフィールド１（１０６０）のＯＦＤＭシンボルにはＳＧＩ適用が省略され、繰り返しデータ１（１０６０ａ）が含まれる。

データフィールド２（１０７０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０７１ａが適用され、データ２（１０７２ａ）を含む。繰り返しデータフィールド１（１０８０）のＯＦＤＭシンボルにはＳＧＩ適用が省略され、繰り返しデータ２（１０８０ａ）が含まれる。

図１０（ａ）のようなＰＰＤＵフォーマットは、時間オーバーヘッドが減る特徴を有する。

一方、マルチストリーム伝送の場合にも、ＬＴＦ以後に伝送される１番目のデータＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩを適用する方式が提案され得る。この場合、１ＭＨｚ伝送においてＰＰＤＵが単一空間ストリームを介して伝送される場合及び複数の空間ストリームを介して伝送する場合にかかわらず、１番目のデータＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用され得る。これは、提案されたＰＰＤＵフォーマットにおいて単一ストリーム伝送の場合にのみＳＧＩの適用が制限されるとすれば、空間ストリームの個数によってＰＰＤＵを生成する手順が相違して、実現の側面で複雑度が増加するという問題が生じられるためである。すなわち、実現上の利点を考慮して、ＰＰＤＵ伝送のための空間ストリームの個数にかかわらず、ＳＩＧフィールドでＳＩＧの適用が指示された場合、１番目のデータＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用されるＰＰＤＵフォーマットが提案され得る。これは、図１０（ｂ）〜（ｄ）を参照することができる。

図１０（ｂ）に示すように、データフィールド１（１０５０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ１０５１ｂが適用され、データ１（１０５２ｂ）を含む。繰り返しデータフィールド１（１０６０）のＯＦＤＭシンボルもＬＧＩ１０６１ｂが適用され、繰り返しデータ１（１０６２ｂ）を含む。

データフィールド２（１０７０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０７１ｂが適用され、データ２（１０７２ｂ）を含む。繰り返しデータフィールド２（１０８０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０８１ｂが適用され、繰り返しデータ２（１０８２ｂ）を含む。

図１０（ｃ）に示すように、データフィールド１（１０５０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ１０５１Ｃが適用され、データ１（１０５２ｃ）を含む。繰り返しデータフィールド１（１０６０）のＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用されず、繰り返しデータ１（１０６０ｃ）が含まれる。

データフィールド２（１０７０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０７１ｃが適用され、データ２（１０７２ｃ）を含む。繰り返しデータフィールド２（１０８０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０８１ｃが適用され、繰り返しデータ２（１０８２ｃ）を含む。

図１０（ｄ）に示すように、データフィールド１（１０５０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ１０５１ｄが適用され、データ１（１０５２ｄ）を含む。繰り返しデータフィールド１（１０６０）のＯＦＤＭシンボルにはＬＧＩが適用されず、繰り返しデータ１（１０６０ｂ）が含まれる。

データフィールド２（１０７０）のＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１０７１ｄが適用され、データ２（１０７２ｄ）を含む。繰り返しデータフィールド２（１０８０）のＯＦＤＭシンボルにはＳＧＩが適用されず、繰り返しデータ２（１０８０ｄ）を含む。

１番目のデータＯＦＤＭシンボルにＬＧＩを適用する前述したＰＰＤＵフォーマットは、２ＭＨｚチャネル帯域を使用して複数の空間ストリームを介してＰＰＤＵを伝送する場合にも適用され得る。これは、図１１を参照して説明する。

図１１は、本発明の実施形態に係る１ＧＨｚ以下の帯域を介した伝送のためのＰＰＤＵフォーマットの他の例示を示したブロック図である。

図１１に示すように、ＰＰＤＵ１１００は、ＳＴＦ１１１０、ＬＴＦ１（１１２０）、ＳＩＧフィールド１１３０、少なくとも１つのＬＴＦ１１４０、データフィールド１（１１５０）、データフィールド２（１１６０）、及びデータフィールド３（１１７０）を備える。本例示においてデータフィールドの数は３個であると仮定したが、これは一例にすぎず、データフィールドの個数は１つまたはそれ以上でありうる。

ＳＩＧフィールド１１３０は、データフィールドに短いＧＩが適用され得ることを指示する情報を含む。

それぞれのデータフィールドＯＦＤＭシンボルにはＧＩが適用される。データフィールド１（１１５０）のＯＦＤＭシンボルはＬＧＩ１１５２が適用され、データ１（１１５２）を含む。データフィールド２（１１６０）及びデータフィールド３（１１７０）のそれぞれのＯＦＤＭシンボルはＳＧＩ１１６１、１１７１が適用され、それぞれのデータ１１６２、１１７２を含む。

一方、添付した図面を参照して説明した本発明の実施形態に係るＰＰＤＵフォーマットにおいてそれぞれのフィールドは、少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルを介して伝送されることができる。また、それぞれのフィールドは、ＰＰＤＵに含まれた順序にしたがって順次伝送されることができる。

図１２は、本発明の実施形態が実現され得る無線装置を示したブロック図である。

図１２に示すように、無線装置１２００は、プロセッサ１２１０、メモリ１２２０、及びトランシーバー１２３０を備える。トランシーバー１２３０は、無線信号を送信及び／又は受信し、ＩＥＥＥ８０２．１１の物理階層を実現する。プロセッサ１２１０は、トランシーバー１２３０と機能的に連結されて動作するように設定され得る。プロセッサ１２１０は、本発明の実施形態で提示したフォーマットのＰＰＤＵを生成し伝送するように設定されることができる。プロセッサ１２１０は、１ＭＨｚ ＰＰＤＵを伝送する場合、ＯＦＤＭシンボルに図９のようにパイロットトーンを挿入して伝送するように設定されることができる。プロセッサ１２１０は、前述した図５〜図１１を参照して上述した本発明の実施形態を実現するように設定されることができる。

プロセッサ１２１０及び／又はトランシーバー１２３０は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、及び／又はデータ処理装置を備えることができる。実施形態がソフトウェアで実現されるとき、上述した技法は、上述した機能を行うモジュール（過程、機能など）で実現されることができる。モジュールはメモリ１２２０に格納され、プロセッサ１２１０により実行され得る。メモリ１２２０は、プロセッサ１２１０の内部に含まれることができ、外部に別に位置して知られた様々な手段でプロセッサ１２１０と機能的に連結されることができる。

上述した例示的なシステムにおいて方法等は、一連のステップまたはブロックとして順序図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップ等の順序に限定されるものではなく、あるステップは、上述したところと異なるステップと異なる順序で、または同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示したステップが排他的でなく、異なるステップが含まれるか、順序図の１つまたはそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除され得ることが理解できるであろう。

Claims (9)

1. 無線ローカルエリアネットワークにおいてデータを伝送する方法であって、該方法は、
   ショートトレーニングフィールドと、ロングトレーニングフィールドと、シグナルフィールドと、データフィールドとを含むＰＰＤＵ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を送信部によって生成することと、
   １ＭＨｚ帯域幅を介して該ＰＰＤＵを該送信部によって伝送することと
   を含み、
   該データフィールドは、Ｎ個のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルにおいて伝送され、
   該データフィールドに対するパイロットは、該Ｎ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、
   とマッピングされ、
   は、ＯＦＤＭシンボルｎ（ｎ＝０、．．．、Ｎ−１）のサブキャリアｋにおけるパイロットを表し、「ｍｏｄ」は、モジュロ演算を表し、Ψ_０＝１、Ψ_１＝−１であり、
   該データにおいて使用されるガードインターバル（ＧＩ）は、短いＧＩまたは長いＧＩであり、
   該データフィールドにおける該Ｎ個のＯＦＤＭシンボルのうちの最初のＯＦＤＭシンボルに対して使用されるＧＩは、該データフィールドに対して該短いＧＩが使用されることを該シグナルフィールドが示す場合に、該長いＧＩに設定される、方法。
2. 前記ショートトレーニングフィールドは、４個の第１のＯＦＤＭシンボルにおいて伝送され、前記ロングトレーニングフィールドは、該４個の第１のＯＦＤＭシンボルに続く４個の第２のＯＦＤＭシンボルにおいて伝送される、請求項１に記載の方法。
3. 前記シグナルフィールドは、前記４個の第２のＯＦＤＭシンボルに続く６個の第３のＯＦＤＭシンボルにおいて伝送される、請求項２に記載の方法。
4. 前記Ｎ個のＯＦＤＭシンボルは、前記６個の第３のＯＦＤＭシンボルに続く、請求項３に記載の方法。
5. 前記シグナルフィールドは、前記データフィールドにおける繰り返しが発生するかどうかを示す情報を含む、請求項１に記載の方法。
6. 無線ローカルエリアネットワークにおいてデータを伝送するように構成されたデバイスであって、該デバイスは、
   無線信号を受信および伝送するように構成されたトランシーバーと、
   該トランシーバーと動作可能に結合したプロセッサであって、該プロセッサは、
   ショートトレーニングフィールドと、ロングトレーニングフィールドと、シグナルフィールドと、データフィールドとを含むＰＰＤＵ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を生成することと、
   １ＭＨｚ帯域幅を介して該ＰＰＤＵを伝送するように該トランシーバーに命令することと
   を行なうように構成されている、プロセッサと
   を含み、
   該データフィールドは、Ｎ個のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルにおいて伝送され、
   該データフィールドに対するパイロットは、該Ｎ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、
   とマッピングされ、
   は、ＯＦＤＭシンボルｎ（ｎ＝０、．．．、Ｎ−１）のサブキャリアｋにおけるパイロットを表し、「ｍｏｄ」は、モジュロ演算を表し、Ψ_０＝１、Ψ_１＝−１であり、
   該データにおいて使用されるガードインターバル（ＧＩ）は、短いＧＩまたは長いＧＩであり、
   該データフィールドにおける該Ｎ個のＯＦＤＭシンボルのうちの最初のＯＦＤＭシンボルに対して使用されるＧＩは、該データフィールドに対して該短いＧＩが使用されることを該シグナルフィールドが示す場合に、該長いＧＩに設定される、デバイス。
7. 前記ショートトレーニングフィールドは、４個の第１のＯＦＤＭシンボルにおいて伝送され、前記ロングトレーニングフィールドは、該４個の第１のＯＦＤＭシンボルに続く４個の第２のＯＦＤＭシンボルにおいて伝送される、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記シグナルフィールドは、前記４個の第２のＯＦＤＭシンボルに続く６個の第３のＯＦＤＭシンボルにおいて伝送される、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記Ｎ個のＯＦＤＭシンボルは、前記６個の第３のＯＦＤＭシンボルに続く、請求項８に記載のデバイス。