JP6335205B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線通信用集積回路および無線通信端末に関する。

有線ネットワークに接続されたアクセスポイントと、有線ネットワークに未接続のアクセスポイントとが混在した環境で、端末から受信したフレームを、アクセスポイント間で順次転送するシステムとしてメッシュネットワークがある。メッシュネットワークでは各アクセスポイント間の転送を、時間差をつけて行うため、有線ネットワークに接続したアクセスポイントからのホップ数によって、当該アクセスポイントに転送するまでに時間がかかる。

中継局としてのアクセスポイントが、他のアクセスポイントからのフレーム受信と、端末へのフレーム送信とを同時に行うために、２．４ＧＨｚ帯域と５ＧＨｚ帯域とを共用する仕組みが提案されている。この仕組みでは２つの帯域を用いる必要がある。さらに複数の中継局を経由して、転送する場合に、どのように転送を実現するかの提案はない。

特開２０１４−１０７６７０号公報

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．８０２．１１ａｃ（ＴＭ）−２０１３ ＩＥＥＥ Ｓｔｄ. ８０２．１１（ＴＭ）−２０１２

本発明の実施形態は、フレームの中継を効率的に行う無線通信用集積回路および無線通信端末を提供する。

本発明の実施形態としての無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路を備える。前記ベースバンド集積回路は、ＲＦ集積回路を介して、データを含む第１フレームを受信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記データを含み、前記第１フレームの送信元と異なる第１中継局を宛先とする第２フレームと、前記第１中継局と異なる無線通信装置を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信する、ベースバンド集積回路を備える。

第１の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 アクセスポイントのアンテナの指向性制御の例を示す図。 ＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す図。 情報エレメントのフォーマットを示す図。 Ａｄｄｒｅｓｓ１〜４フィールドの設定ルールのテーブルの例を示す図。 物理パケットの構成例を示す図。 リソースユニットの割り当てを説明するための図。 リソースユニットの配置を説明するための図。 ＤＬ−ＯＦＤＭＡ送信で使用する物理パケットの概略フォーマット例を示す図。 無線通信システムのシーケンス例を示す図。 無線通信システムのシーケンス例を示す図。 無線通信システムのシーケンス例を示す図。 無線通信システムのシーケンス例を示す図。 トリガーフレームのフォーマット例を示す図。 Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームの説明図。 無線通信システムのシーケンス例を示す図。 アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 アクセスポイントの動作例のフローチャート。 アクセスポイントの動作例のフローチャート。 アクセスポイントの動作例のフローチャート。 アクセスポイントの動作例のフローチャート。 端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 端末またはアクセスポイントの全体構成例を示す図。 第２の実施形態に係るアクセスポイントまたは端末に搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。 第３の実施形態に係る端末の斜視図。 第３の実施形態に係るメモリーカードを示す図。 コンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。

以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。無線ＬＡＮの規格書として知られているＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１^ＴＭ−２０１２およびＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ａｃ^ＴＭ−２０１３は、本明細書においてその全てが参照によって組み込まれる（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ｂｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ものとする。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムを示す。図１の無線通信システムは、基地局であるアクセスポイント（中継局）１、２、３を備える。アクセスポイント１〜３は、それぞれ無線通信グループまたは無線通信ネットワークである、ＢＳＳ（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）１、２、３を形成する。ＢＳＳ１〜３には、複数の無線通信端末が属する。無線通信端末は、端末、無線端末、またはステーション（ＳＴＡ）と呼ぶこともある。アクセスポイント１〜３も、中継機能を有する点を除き、端末の機能を有するため、端末の一形態である。なお、アクセスポイント１〜３を制御する制御局が存在してもよい。

アクセスポイント１〜３と、各アクセスポイントのＢＳＳに属する複数の端末とは、任意の無線通信方式に従って無線通信を行う。一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信を行う。端末に搭載される無線通信装置は、アクセスポイントに搭載される無線通信装置と通信する。アクセスポイントに搭載される無線通信装置は、端末に搭載される無線通信装置と通信する。本実施形態の無線通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮを想定するが、これに限定されるものではない。

ＢＳＳ１〜３に属する端末は、ＢＳＳ１〜３を管理するアクセスポイント１〜３と通信できる。またアクセスポイント１〜３は、互いに通信できる。例えばアクセスポイント１はアクセスポイント２、３と通信でき、アクセスポイント２はアクセスポイント１、３と通信できる。アクセスポイント１は、アクセスポイント２に隣接し、アクセスポイント２はアクセスポイント１、３に隣接する。

アクセスポイント３は、有線ネットワーク３１に接続されている。有線ネットワーク３１は、イーサーネット等のＬＡＮでもよいし、インターネット等の広域ネットワークでもよい。アクセスポイント１〜３に属する端末が、有線ネットワーク３１にデータを送信するためには、アクセスポイント３を経由する必要がある。例えばＢＳＳ１に属する端末がデータを有線ネットワーク３１に送信するためには、アクセスポイント１にデータを含むフレームを送信し、アクセスポイント１がこのデータを含むフレームをアクセスポイント２に中継し、さらにアクセスポイント２がこのデータを含むフレームをアクセスポイント３に中継する必要がある。アクセスポイント３が最も上流側に配置されており、アクセスポイント１が最も下流側に配置されている。

アクセスポイント１〜３は、１つまたは複数のアンテナを備える。図１の例では、アクセスポイント１〜３は、２つ以上のアンテナを備える。アクセスポイントが具備するアンテナ数は、これより多くても、少なくてもかまわない。各端末は、それぞれ１つまたは複数のアンテナを備える。アクセスポイントのアンテナは、指向性を制御可能に構成されていてもよい。一例として図２（Ａ）に示すように、自局のＢＳＳに属する端末群の方向の指向性と、隣接するアクセスポイントの方向の指向性とを切り換え可能でも良い。また、アクセスポイントのアンテナは、特定の方向に指向性を有さない、全方位指向性（オムニ指向性）でもよい。オムニ指向性と、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の指向性を互いに切り換え可能でもよい。指向性の切り替え方法としては、複数の指向性タイプを有する複数のアンテナを備え、使用するアンテナを切り換えることで対応してもよい。また、複数のブランチを有するアンテナを用い、各ブランチのインピーダンスまたは抵抗を制御することで、指向性を可変にしてもよい。ここで述べた以外の構成で、指向性を制御してもよい。

端末は、アソシエーションプロセスを経て、アクセスポイントと接続することで、アクセスポイントのＢＳＳに属することができる。接続とは、無線リンクを確立した状態を意味しており、アクセスポイントとのアソシエーションプロセスを経て、通信に必要なパラメータの交換が完了することで、無線リンクが確立される。無線リンクを確立した端末には、アクセスポイントからアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）が割り当てられる。ＡＩＤは、端末がアクセスポイントのＢＳＳに属するためにアクセスポイントとの間で行うアソシエーションプロセス時に付与される識別子である。より詳細には、アクセスポイントは、接続要求（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信してきた端末に接続許可をする場合に、そのネットワークでローカルに生成した番号を割り当てる。その番号がＡＩＤと呼ばれるものであり、０以外のある指定の範囲内の番号を割り当てる。ＡＩＤは、そのネットワーク（ＢＳＳ）内ではユニークになるように割り当てる。ＡＰは、接続を許可する端末に、割り当てたＡＩＤを含む接続応答（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フレームを送信する。端末は、接続応答フレームからＡＩＤを読み出すことで、自装置のＡＩＤを把握する。端末は、アクセスポイントから接続許可の接続応答フレームを受信することで、アクセスポイントが形成するＢＳＳに属し、以降、アクセスポイントと通信することができる。このようなアクセスポイントと端末間の接続のプロセスをアソシエーションプロセスと呼ぶ。ＡＰは、端末とアソシエーションプロセスを行う前に、認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）プロセスを行ってもよい。アクセスポイントは、自装置に接続した端末を、ＡＩＤまたはＭＡＣアドレスにより識別できる。

図３は、本実施形態に係るＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す。フレームの種別は、大きく、データフレーム、管理フレームおよび制御フレームに大別され、いずれの種別のフレームも、このようなフレームフォーマットをベースとする。本フレームフォーマットは、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ｈｅａｄｅｒ）、フレームボディ（Ｆｒａｍｅ ｂｏｄｙ）及びＦＣＳの各フィールドを含む。ＭＡＣヘッダは、に示すように、Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ、Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３， Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ａｄｄｒｅｓｓ４、ＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌ及び ＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ） ｃｏｎｔｒｏｌの各フィールドを含む。

これらのフィールドは必ずしもすべて存在する必要はなく、フレームの種別に応じて一部のフィールドが存在しない場合もあり得る。例えばＡｄｄｒｅｓｓ３またはＡｄｄｒｅｓｓ４またはこれらの両方のフィールドが存在しない場合もある。また、ＱｏＳ ＣｏｎｔｒｏｌおよびＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの両方または一方が存在しない場合もある。またフレームボディフィールドが存在しない場合もあり得る。一方、図４に示されていない他のフィールドが存在してもよい。ＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃのＶＨＴ （Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、または、次世代無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのＨＥ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ） Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドに拡張してもよい。

Ａｄｄｒｅｓｓ１のフィールドには、受信先アドレス（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＲＡ）が、Ａｄｄｒｅｓｓ２のフィールドには送信元アドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＴＡ）が入り、Ａｄｄｒｅｓｓ３のフィールドにはフレームの用途に応じてＢＳＳの識別子であるＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）（全てのビットに１を入れて全てのＢＳＳＩＤを対象とするｗｉｌｄｃａｒｄ ＢＳＳＩＤ場合もある）か、あるいはＴＡが入る。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、アクセスポイント間の通信の場合などに用いられる。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドが存在しない場合もある。

Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、タイプ（Ｔｙｐｅ）、サブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）という２つのフィールド等が含まれる。データフレームか、管理フレームか、制御フレームかの大別はＴｙｐｅフィールドで行われ、大別されたフレームの中での細かい種別、例えば制御フレームであるＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム、ＡＣＫフレーム、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ）フレームといった識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。

Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドは媒体予約時間を記載し、他の端末宛てのＭＡＣフレームを受信した場合に、当該ＭＡＣフレームを含む物理パケットの終わりから媒体予約時間に亘って、媒体が仮想的にビジーであると判定する。このような仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。

ＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、フレームの優先度を考慮して送信を行うＱｏＳ制御を行うために用いられる。このＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、データのトラフィックに応じた識別子が設定されるＴＩＤフィールド（０〜１５までの１６種類存在）、および送達確認方式が設定されるＡｃｋ ｐｏｌｉｃｙフィールド等が含まれる。ＴＩＤフィールドを確認することで、データのトラフィック種別を認識することができ、またＡｃｋ ｐｏｌｉｃｙフィールドを確認することで、そのＱｏＳ Ｄａｔａフレームが“Ｎｏｒｍａｌ Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙ”か、“Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙ”か、それとも“Ｎｏ Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙ”で送信されたのかを判別することができる。

ＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで導入されたフィールドであり、ＱｏＳデータフレームまたは管理フレームのときに、オーダーフィールドが１に設定されていると存在する。前述したように、ＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃのＶＨＴ （Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにも、次世代無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのＨＥ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ） Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにも拡張可能であり、各々ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの各種機能に応じた通知をすることができる。

管理フレームでは、固有のＥｌｅｍｅｎｔ ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）が割り当てられた情報エレメント（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＩＥ）をＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールドに設定できる。フレームボディフィールドには、１つまたは複数の情報エレメントを設定できる。情報エレメントのフォーマットを図４に示す。情報エレメントは、Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド、Ｌｅｎｇｔｈフィールド、情報（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィールドの各フィールドを有する。情報エレメントは、Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤで識別される。情報フィールドは、通知する情報の内容を格納し、Ｌｅｎｇｔｈフィールドは、情報フィールドの長さ情報を格納する。管理フレームには、情報エレメント以外にも、フレーム種別（サブタイプ）に応じて、予め定められた１つまたは複数のフィールドが配置されてもよい。

ＦＣＳフィールドには、受信側でフレームの誤り検出のため用いられるチェックサム符号としてＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）情報が設定される。ＦＣＳ情報の例としては、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）などがある。

Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３、Ａｄｄｒｅｓｓ４に関して、アクセスポイントへ送信されるフレームか否か、アクセスポイントから送信されるフレームか否か、フレームがＭＳＤＵ（ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）かＡ−ＭＳＤＵ（Ａ（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ）−ＭＳＤＵ）のどちらかなどに応じて、それぞれのフィールドに設定するアドレスの内容が異なる。

ここで、ＭＳＤＵは、ＭＰＤＵ（Ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）であるＭＡＣフレームの中のデータ（フレームボディ部分）を指している。Ａ−ＭＳＤＵは、１つのＭＰＤＵのフレームボディ中に、複数のデータペイロードであるＭＳＤＵが連接されたものを指している。なお、これらのＭＳＤＵ、Ａ−ＭＳＤＵ、ＭＰＤＵ等の表現は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格での呼び方である。

図５に、Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３、Ａｄｄｒｅｓｓ４の各フィールドに設定する内容を示すテーブルの例を示す。このテーブルは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格書から抜粋したものである。使用するプロトコルの種類や規格に応じて、フレームヘッダで定義するＡｄｄｒｅｓｓフィールドの個数および定義は異なってもよく、この際、各Ａｄｄｒｅｓｓフィールドへ設定するアドレスの内容は、このテーブルに必ずしも従う必要はない。

図５のテーブルにおける「Ｔｏ ＤＳ」ビットおよび「Ｆｒｏｍ ＤＳ」ビットは、Ｆｒａｍｅ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｏ ＤＳおよびＦｒｏｍ ＤＳの各サブフィールドに設定されるビットに対応する。「Ｔｏ ＤＳ」はアクセスポイントへ送信するフレームの場合にビット“１”が設定され、それ以外の場合はビット“０”に設定される。「Ｆｒｏｍ ＤＳ」は、アクセスポイントから送信されるフレームの場合にビット“１”が設定され、それ以外の場合は“０”に設定される。

一番上の行（「Ｔｏ ＤＳ」＝０、「Ｆｒｏｍ ＤＳ」＝０）の設定例は、同じＢＳＳ内のある端末から別の端末へ直接送信するフレームの場合である。この場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、受信先アドレス（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＲＡ）として、フレームが送信される直接の宛先となる端末（上記別の端末）のアドレス（ＭＡＣアドレス）が設定される。ＲＡとして、端末のアドレス（ユニキャストアドレス）以外に、ブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスが設定されることもある（以下、同様）。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、送信元アドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＴＡ）として、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）が設定される。ＳＡは、フレームの転送が開始される最初の送信元となる端末のアドレスである。ここでは、上記ある端末のアドレスである。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、ＢＳＳの識別子であるＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）（全てのビットに１を入れて全てのＢＳＳＩＤを対象とするｗｉｌｄｃａｒｄ ＢＳＳＩＤの場合もある）が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、使用されない。

２番目の行（「Ｔｏ ＤＳ」＝０、「Ｆｒｏｍ ＤＳ」＝１）の設定例は、アクセスポイント（ＢＳＳ）から、当該アクセスポイント（ＢＳＳ）に属する端末へ送信するフレームの場合である。この場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、受信先の端末のアドレス（ＭＡＣアドレス）が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＴＡとして、送信元であるアクセスポイントのＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、フレームがＭＳＤＵおよびＡ−ＭＳＤＵのいずれを有するかに応じて、ＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）またはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、使用されない。

３番目の行（「Ｔｏ ＤＳ」＝１、「Ｆｒｏｍ ＤＳ」＝０）の設定例は、アクセスポイント（ＢＳＳ）に属する端末から、当該アクセスポイントに送信するフレームの場合である。この場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、受信先であるアクセスポイントのＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＴＡとして、ＳＡ、すなわち当該端末のアドレス（ＭＡＣアドレス）が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、フレームがＭＳＤＵおよびＡ−ＭＳＤＵのいずれを有するかに応じて、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）またはＢＳＳＩＤが設定される。ＤＡは、フレームが最終的に転送される先となる端末（アクセスポイントの場合も含む）のアドレスである。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、使用されない。

４番目の行（「Ｔｏ ＤＳ」＝１、「Ｆｒｏｍ ＤＳ」＝１）の設定例は、アクセスポイント（ＢＳＳ）間の通信のフレームの場合である。この場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、受信先であるアクセスポイントのＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＴＡとして、送信元であるアクセスポイントのアドレス（ＭＡＣアドレス）が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、フレームがＭＳＤＵおよびＡ−ＭＳＤＵのいずれを有するかに応じて、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）またはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、フレームがＭＳＤＵおよびＡ−ＭＳＤＵのいずれを有するかに応じて、ＳＡまたはＢＳＳＩＤが設定される。

本実施形態では、アクセスポイント１のＢＳＳ１に属する端末が、フレームを送信して、アクセスポイント１、２を経由して、アクセスポイント３まで転送される例を示すが、各アクセスポイントでの転送の際、ＭＡＣヘッダのＡｄｄｒｅｓｓ１〜４フィールドは、上述した規則に従って、適宜、適切なアドレス（またはＢＳＳＩＤ）に書き換えられるものとする。

ここで、アクセスポイントが送信するフレーム、および端末が送信するフレームは、実際には、フレームの先頭に、物理ヘッダ（ＰＨＹ ｈｅａｄｅｒ）が付加され、物理ヘッダとフレームとを含む物理パケットが送信される。物理パケットのことを、物理フレームと呼んでもよい。

図６に、物理パケットのフォーマット例を示す。物理パケットは、物理ヘッダとＰＨＹペイロードとを含む。物理ヘッダは、Ｌｅｇａｃｙ Ｐｒｅａｍｂｌｅ部分と、１１ｎ、１１ａｃまたは１１ａｘ等の各種規格に応じたＰｒｅａｍｂｌｅ部分とを含む。ＰＨＹペイロードはデータ部であり、変調処理が施された後のフレームが含まれる。Ｌｅｇａｃｙ Ｐｒｅａｍｂｌｅは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定される物理ヘッダと同様の構成であり、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ 、Ｌ−ＳＩＧのフィールドを含む。Ｌ−ＳＴＦやＬ−ＬＴＦは既知のビットパターンを示す。これは、受信側の装置が受信利得調整や、タイミング同期、伝搬路推定等を行うために用いる。Ｌ−ＳＩＧには、これより後のＰｒｅａｍｂｌｅ部分とＰＨＹ ｐａｙｌｏａｄとの送信に必要な時間を受信側の装置で算出するための情報が含まれる。

ここで本実施形態のアクセスポイント１〜３は、各々のＢＳＳに属する端末群および自局以外のアクセスポイントと、直交周波数分割多元接続方式（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を実施可能である。ＯＦＤＭＡでは、１つまたは複数のサブキャリアを含むリソースユニット（サブチャネル、リソースブロック、周波数ブロックなどと呼んでもよい）を通信リソースとして複数の端末（アクセスポイントの場合を含む）に割り当て、リソースユニットベースで、複数の端末と同時に通信する。アップリンクのＯＦＤＭＡをＵＬ−ＯＦＤＭＡ、ダウンリンクのＯＦＤＭＡをＤＬ−ＯＦＤＭと記述する。

リソースユニットは、通信を行うリソースの最小単位となる周波数成分である。図７に、１つのチャネル（ここではチャネルＭと記述している）の連続した周波数領域内に確保したリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を示す。チャネルＭには、互いに直交する複数のサブキャリアが配置されており、１つまたは複数の連続するサブキャリアを含む複数のリソースユニットがチャネルＭ内に定義されている。リソースユニット間には、１つ以上のサブキャリア（ガードサブキャリア）が配置されてもよいが、ガードサブキャリアは必須ではない。チャネル内の各サブキャリアには、サブキャリアを識別するための番号が付与されていてもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。２０ＭＨｚの複数のチャネルをまとめて１つのチャネルとしてもよい。帯域幅に応じてチャネル内のサブキャリア数またはリソースユニット数が異なってもよい。複数の端末がそれぞれ異なるリソースユニットを同時に用いることで、ＯＦＤＭＡ通信が実現される。

リソースユニットの帯域幅（あるいはサブキャリア数）は、各リソースユニットで共通でもよいし、リソースユニットごとに帯域幅（あるいはサブキャリア数）が異なってもよい。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に、１つのチャネル内におけるリソースユニットの配置パターン例を模式的に示す。紙面に沿って横方向が周波数領域方向に対応する。各パターンにそれぞれパターン識別子が付与されており、いずれかのパターンをアクセスポイントが選択できるようになっていてもよい。ここで示すパターンは一例であり、このほかにも種々のパターンが可能である。

図８（Ａ）は、同じ帯域幅の複数のリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を配置した例を示し。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）より大きな帯域幅の複数のリソースユニット（ＲＵ＃１１−１、ＲＵ＃１１−２、・・・、ＲＵ＃１１−Ｌ）を配置した例を示す。図８（Ｃ）は３種類の帯域幅のリソースユニットを配置した例を示す。リソースユニット（ＲＵ＃１２−１、ＲＵ＃１２−２）が最も大きな帯域幅を有し、リソースユニットＲＵ＃１１−（Ｌ−１）は図８（Ｂ）の各リソースユニットと同じ帯域幅、リソースユニット（ＲＵ＃Ｋ−１、ＲＵ＃Ｋ）は図８（Ａ）の各リソースユニットと同じ帯域幅である。

なお、各端末がＯＦＤＭＡで使用するリソースユニット数は、特定の値に制限されず、１つでも、複数でもよい。端末が複数のリソースユニットを用いる場合、周波数的に連続する複数のリソースユニットをボンディングして１つのリソースユニットとして用いてもよい。また、離れた箇所にある複数のリソースユニットを用いることを許容してもよい。図８（Ｂ）のリソースユニット＃１１−１は、図８（Ａ）のリソースユニット＃１と＃２をボンディングしたリソースユニットの一例と考えることもできる。

１つのリソースユニット内のサブキャリアは周波数領域で連続しているとするが、非連続に配置された複数のサブキャリアからリソースユニットを定義してもよい。ＯＦＤＭＡで使用するチャネルは１つに限定されず、チャネルＭと周波数領域で離れた位置に配置された別のチャネル（図７ではチャネルＮを参照）内にも、チャネルＭと同様にしてリソースユニットを確保し、チャネルＭとチャネルＮの両方内のリソースユニットを用いてもよい。チャネルＭとチャネルＮとでリソースユニットの配置パターンは同じであっても、異なってもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、上述のように、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。３つ以上のチャネルを用いることも可能である。なお、チャネルＭとチャネルＮをまとめて１つのチャネルとして考えることも可能である。

なお、ＯＦＤＭＡを実施する端末は、少なくとも後方互換の対象となるレガシー端末での基本チャネル幅（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ規格対応端末をレガシー端末とするなら２０ＭＨｚチャネル幅）のチャネルで、フレームを含む物理パケットを受信・復号（復調および誤り訂正符号の復号等を含む）できるものとする。キャリアセンスに関しては基本チャネル幅の単位で行うものとする。キャリアセンスは、ＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）のビジー／アイドルに関する物理的なキャリアセンス（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ）と、受信したフレームの中に記載されている媒体予約時間に基づく仮想的なキャリアセンス（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ）との両方を包含してもよい。後者のように、仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は前述したように、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。なお、チャネル単位で行ったＣＣＡまたはＮＡＶに基づくキャリアセンス情報は、チャネル内の全リソースユニットに共通に適用してもよい。例えばキャリアセンス情報がアイドルを示すチャネルに属するリソースユニットはすべてアイドルである。

なお、ＯＦＤＭＡは、上述したリソースユニットベースのＯＦＤＭＡ以外に、チャネルベースでのＯＦＤＭＡも可能である。この場合のＯＦＤＭＡを特にＭＵ−ＭＣ（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ぶことがある。ＭＵ−ＭＣでは、クセスポイントが複数のチャネル（１つのチャネル幅は例えば２０ＭＨｚなど）を複数の端末（アクセスポイントの場合を含む）に割り当て、当該複数のチャネルを同時に用いて、複数端末宛て同時送信もしくは複数端末からの同時受信を行う。以降に説明するＯＦＤＭＡでは、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡを想定するが、リソースユニットをチャネルに読み替えるなど、必要な読み替えを行うことで、チャネルベースのＯＦＤＭＡの実施形態も実現可能である。

図９に、ＤＬ−ＯＦＤＭＡで複数の端末（アクセスポイントの場合を含む）にフレームを送信する場合の物理パケットの構成例を示す。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧのフィールドは、一例として２０ＭＨｚのチャネル幅で送信され、端末毎のフレームのいずれでも同じ値（同じシンボル）が設定される。ＳＩＧ１フィールドは、複数の端末に対し共通の情報を設定し、例えば端末毎に受信に使用するリソースユニットを指定する。例えば、端末の識別子と、リソースユニットの番号（識別子）とを対応づけた情報を設定する。端末の識別子はアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）でもよいし、ＡＩＤの一部（Ｐａｒｔｉａｌ ＡＩＤ）でもよいし、ＭＡＣアドレス等のその他の識別子でもよい。ＳＩＧ１フィールドも、一例として、２０ＭＨｚのチャネル幅で送信される。各端末のいずれもＳＩＧ１フィールドを復号可能である。ＳＩＧ２フィールドはリソースユニット毎に個別に設定され、一例として、該当するデータフィールドの復号に必要なＭＣＳ等の情報が設定されてもよい。したがって、アクセスポイントからの信号を受信した各端末はＳＩＧ１フィールドを復号することで、自端末が復号すべきリソースユニットを把握できる。各端末は、それぞれ指定されたリソースユニットの信号を復号することで、フレームを受信する。

ＳＩＧ１フィールドに、個々の端末の識別子と、リソースユニット識別子とを対応づけた情報を設定する代わりに、送信対象となる複数の端末が属するグループの識別子（以下、グループＩＤ）を設定してもよい。グループＩＤは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等で定義されたグループＩＤと同じでもよいし、これとは別に定義したものでもよい。アクセスポイントは、自局に属する複数の端末（他のアクセスポイントを含んでも良い）をグループ化して、グループＩＤを付与する。１つの端末が複数のグループＩＤに属してもよい。アクセスポイントは、ＯＦＤＭＡを行う場合は、同じグループＩＤに属する端末（他のアクセスポイントを含んでもよい）群から選択した端末を対象に行う。アクセスポイントは、グループＩＤごとに、端末に複数のユーザポジションのうちの１つを割り当てる。１つのユーザポジションが２以上の端末に割り当てられる場合もある。アクセスポイントは、端末が属するグループＩＤと、当該グループＩＤ内で割り宛てられたユーザポジションを通知する。アクセスポイントは、ＳＩＧ１フィールドに、グループＩＤを設定するとともに、複数のユーザポジションフィールドのそれぞれに対してリソースユニット識別子を設定する。グループＩＤに属する個々の端末は、自端末のユーザポジションで指定されたリソースユニット識別子を特定し、当該リソースユニット識別子のリソースユニットを復号する。復号して得られるフレームのＭＡＣフレームのＲＡが自端末のＭＡＣフレームに一致すれば、当該ＭＡＣフレームを処理し、自端末のＭＡＣアドレス出なければ廃棄する。

別の方法として、アクセスポイントは、グループＩＤごとに、端末にどのリソースユニットをＯＦＤＭＡで使用させるかを決定し、決定したリソースユニットを端末に割り当てる。アクセスポイントは、端末が属するグループＩＤと、当該グループＩＤ内で割り当てたリソースユニット識別子を通知する。アクセスポイントは、ＳＩＧ１フィールドにグループＩＤを設定する。当該グループＩＤに属する端末は、自端末に割り当てられたリソースユニットを復号する。復号して得られるフレームのＭＡＣフレームのＲＡが自端末のＭＡＣフレームに一致すれば、当該ＭＡＣフレームを処理し、自端末のＭＡＣアドレス出なければ廃棄する。

なお、図９のフォーマット例では一例であり、１つまたは複数の他のフィールドがＳＩＧ２フィールドの前後、またはＳＩＧ１フィールドの前後に配置されてもよい。またＳＩＧ２フィールドが存在しなくてもよい。当該他のフィールドは、２０ＭＨｚ帯域幅でも、リソースユニット幅でもよい。当該他のフィールドの一部または全部は、Ｌ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦと同様に、既知シンボルから構成されていてもよい。ＳＩＧ１フィールドは、ＨＥ−ＳＩＧ−Ａフィールドに対応してもよい。ＳＩＧ２フィールドは、ＨＥ−ＳＩＧ−Ａフィールドの一部またはＨＥ−ＳＩＧ−Ｂフィールドまたはこれらの両方に対応してもよい。

図１０は、本実施形態に係る無線通信システムのシーケンスの第１の例を示す。ここではリソースユニット１〜４を含む、１つの２０ＭＨｚ帯域幅のチャネルを用いる場合を想定する。各アクセスポイントのアンテナはオムニ指向性に設定されているとする。

アクセスポイント１は、ＢＳＳ１内のある端末からＲＴＳフレーム５１を受信する。ＲＴＳフレーム５１は、アクセスポイント１に送信許可を求めるフレームである。ＲＴＳフレーム５１のＲＡは、アクセスポイント１のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）、ＴＡは端末のＭＡＣアドレスである。ＲＴＳフレーム５１のＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、端末が無線媒体を占有したい期間長の情報を設定してもよい。例えば、ＲＴＳフレーム５１の末尾から、ＡＣＫフレーム５４Ｂの受信完了までの期間長の情報を設定してもよい。もしくは、本実施形態ではアクセスポイントがアクセスポイント２からのＡＣＫフレームも受信するため、ＡＣＫフレーム５８Ｂの受信完了までの期間長の情報を設定してもよい。もしくは、ＲＴＳフレーム５１の受信に対するＣＴＳフレーム５２をアクセスポイント１が送信するときに、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドの値を、ＡＣＫフレーム５８Ｂの受信完了までの時間に更新してもよい。

なお、端末は、ＲＴＳフレーム５１を送信する前に、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、無線媒体へのアクセス権を獲得する。具体的に、端末はＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）／ＡＩＦＳ（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間と、ランダムに決定したバックオフ時間との合計であるキャリアセンス時間（待機時間）の間、キャリアセンスを行う。ＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）値が閾値以下であると、媒体がアイドルと判断し、アクセス権を獲得する。端末は、アクセス権に基づき、ＲＴＳフレーム５１を送信する。

ＤＩＦＳ／ＡＩＦＳは、ＤＩＦＳおよびＡＩＦＳのいずれか一方を意味する。ＱｏＳ対応でない場合はＤＩＦＳを指し、ＱｏＳ対応の場合は、送信するデータのアクセスカテゴリ（ＡＣ：Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ）に応じて決まるＡＩＦＳを指す。なお、ＤＩＦＳ時間またはＡＩＦＳ時間は、一例であり、事前に定めた時間であれば、他の時間（ＩＦＳ）でもよい。本明細書のその他の箇所で記載されるＤＩＦＳ時間およびＡＩＦＳ時間や、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）についても同様である。

アクセスポイント１は、ＲＴＳフレーム５１を受信すると、受信完了からＳＩＦＳ後に、ＣＴＳフレーム５２を送信する。ＣＴＳフレーム５２のＲＡは、ＲＴＳフレーム５１の送信元の端末のＭＡＣアドレス（ＲＴＳフレーム５１のＴＡ）である。ＴＡは存在しなくてもよい。なお、ＲＴＳフレーム５１のＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに設定された期間内に送受信されるフレーム（ＣＴＳフレーム５２を含む）のＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、当該フレームの送信に要する時間等に応じた値が直前に受信されたフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドから減算されて設定される。これは一例であり、別の方法でＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドの値が更新されてもよい。

アクセスポイント１が送信するＣＴＳフレーム５２は、ＲＴＳフレーム５１の送信元の端末およびＢＳＳ１内の他の端末に受信される。ＣＴＳフレーム５２が、アクセスポイント２、３にも受信されてもよい（図の破線で囲まれたＣＴＳフレームを参照）。ＲＴＳフレーム５１の送信元の端末は、ＣＴＳフレーム５２を受信すると、そのＳＩＦＳ後に、データフレーム５３を送信する。データフレーム５３は、複数のデータフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレーム（Ａ-ＭＰＤＵ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）等）でもよい。アグリゲーションフレームに含まれる個々のフレームをサブフレームと呼んでも良い。なお、アグリゲーションフレームを送信する場合、その応答となる送達確認応答フレームは、各サブフレームに対する送達確認情報を含むＢＡフレームである。アグリゲーションフレームでないデータフレームの場合は、それに対する送達確認応答フレームは、ＡＣＫフレームである。

アクセスポイント１は、データフレーム５３を受信すると、その一定時間後（ＳＩＦＳでもよいし、それより長いまたは短い時間でもよい）、当該端末への送達確認応答フレーム（図ではＡＣＫフレーム）５４Ｂと、データフレーム５３をアクセスポイント２に中継（転送）するためのデータフレーム５４Ａとを、ＯＦＤＭＡで送信する。データフレーム５４Ａのフレームボディフィールドには、データフレーム５３のフレームボディフィールドと同じ値が設定される。ＭＡＣヘッダのアドレスフィールド等は、適宜転送用に書き換えられる（図５参照）。なお、データフレームの末尾とＡＣＫフレームの末尾とが揃わない場合は、短い方のフレームにパディングデータを付加してもよい（図ではこの場合が示されている）。

ここでデータフレーム５４Ａは、ＡＣＫフレーム５４Ｂよりも広い帯域で送信する。図の例では、ＡＣＫフレームは、リソースユニット０（ＲＵ０）を使って送信され、データフレーム５４Ａは、リソースユニット１〜３（ＲＵ１〜ＲＵ３）を使って送信される。各ＲＵの帯域幅が同じ場合は、データフレーム５４Ａは、ＡＣＫフレーム５４Ｂの３倍の帯域で送信される。このようにすることで、ＯＦＤＭＡのパケット長を短くできる。なお、ＲＵ１〜ＲＵ３は、ボンディングされて、１つの帯域として用いられてもよいし（この場合、ボンディングされた１つの帯域が、１つのリソースユニットとして扱われてもよい）、個々のリソースユニットごとにフレームが送信されてもよい。ここでは前者の場合を想定する。なお、前述したように、ＯＦＤＭＡでは、一例として各フレームは、図９のフォーマットのパケットで送信される。

アクセスポイント１が送信したパケットは、アクセスポイント２と当該端末で受信される。端末は、自端末用のリソースユニット（ＲＵ０）を復号してＡＣＫフレーム５４Ｂを受信する。アクセスポイント２は、自端末用のリソースユニット（ＲＵ１〜３）を復号して、データフレーム５４Ａを受信する。なお、アクセスポイント２は、ＡＣＫフレーム５４Ｂも受信するが、これを復号しないため、図ではＲＵ０ではフレームを受信していないように描かれている。

アクセスポイント２は、パケットの受信完了から、一定時間後（ＳＩＦＳでもよいし、それより長いまたは短い時間でもよい）に、アクセスポイント１に対するＡＣＫフレーム５８Ｂと、データフレーム５４Ａをさらにアクセスポイント３に中継（転送）するためのデータフレーム５８Ａとを、ＯＦＤＭＡで送信する。データフレーム５８Ａのフレームボディフィールドには、データフレーム５４Ａのフレームボディフィールドと同じ値が設定される。ＭＡＣヘッダのアドレスフィールド等は、適宜転送用に書き換えられる（図５参照）。ここでデータフレーム５８Ａは、ＡＣＫフレーム５８Ｂよりも広い帯域で送信する。図の例では、ＡＣＫフレームは、リソースユニット０（ＲＵ０）を使って送信され、データフレーム５８Ａは、リソースユニット１〜３（ＲＵ１〜ＲＵ３）を使って送信される。

アクセスポイント２が送信したパケットは、アクセスポイント３とアクセスポイント１で受信される。アクセスポイント１は、自局用のリソースユニット（ＲＵ０）を復号してＡＣＫフレーム５８Ｂを受信する。アクセスポイント３は、自局用のリソースユニット（ＲＵ１〜３）を復号して、データフレーム５８Ａを受信する。なお、アクセスポイント３は、ＡＣＫフレーム５８Ｂも受信するが、これを復号しないため、図ではＲＵ０ではフレームを受信していないように描かれている。

アクセスポイント３は、パケットの受信完了から、一定時間後（ＳＩＦＳでもよいし、それより長いまたは短い時間でもよい）に、アクセスポイント２に対するＡＣＫフレーム５９をチャネル帯域幅で送信（シングルユーザ送信）する。アクセスポイント２は、ＡＣＫフレーム５９を受信する。ここでは、ＡＣＫフレーム５９をチャネル帯域幅で送信しているが、アクセスポイント３が、ＢＳＳ３内の１つ以上の端末にＡＣＫフレーム５９と同時に送信したいフレームが存在する場合は、当該フレームとＡＣＫフレーム５９とを、ＯＦＤＭＡで送信してもよい。この場合、ＡＣＫフレーム５９は、例えばリソースユニット０で送信し、ＢＳＳ内の端末宛のフレームをリソースユニット１〜３で送信すればよい。

以上のシーケンスによれば、アクセスポイント１は、端末から受信したフレームのアクセスポイント２への転送と、当該端末へのＡＣＫフレームの送信とを、ＯＦＤＭＡで行う。よって、効率的にフレームの転送と、送達確認応答とを行うことができる。アクセスポイント２も同様に、アクセスポイント１から受信したフレームのアクセスポイント３への転送と、アクセスポイント１へのＡＣＫフレームの送信とをＯＦＤＭＡで行う。よって、効率的にフレームの転送と送達確認応答を行うことできる。

上述のシーケンスでは、ＯＦＤＭＡで端末に送信するフレームは送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム）であったが、他のフレームでもよい。例えば端末がＡＣＫを要求しないフレームを送信した場合は、当該端末に、データフレームなど、他の種類のフレームを送信してもよい。また、ＲＡがブロードキャストアドレスであるフレーム（管理フレームなど）を送信してもよい。または、当該端末とは別の端末宛のフレームを送信してもよい。ここで述べたことは、以下の他のシーケンス例でも同様である。

なお、アクセスポイント１は端末から受信したデータの転送を行うか判断し、転送を行うと決定したデータのみ、アクセスポイント２への転送の対象としてもよい。転送しないと判断したデータは、内部のキャッシュといったメモリに保持しておく。すなわち内部のメモリに保持しておけばよいと判断したデータについては、転送を行わないことを決定する。例えば、端末から何かのＷｅｂページの取得要求があったとする。そのＷｅｂページのデータをアクセスポイント１が保持している場合には、端末からの取得要求の転送は行わない。アクセスポイント１は、内部に保持しているデータを読み出して、当該端末に応答すればよい。あるいは、当該Ｗｅｂページのデータをアクセスポイント２が保持している場合に、アクセスポイント１が、アクセスポイント２からＷｅｂデータを取得して、端末に送信する方法もあり得る。このような場合も、アクセスポイント１は端末からの取得要求を転送しないと判断する。本段落で述べたことは、以下に説明する他のシーケンス例でも同様である。

図１１は、本実施形態に係る無線通信システムのシーケンスの第２の例を示す。第１の例のシーケンスとの差分を中心に説明する。

アクセスポイント１が、ＲＴＳフレーム５１の送信元端末に対してＣＴＳフレーム５２を送信すると、このＣＴＳフレーム５２を、アクセスポイント２とアクセスポイント３も受信する。アクセスポイント２、３は、ＣＴＳフレーム５２のＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに設定された期間から、自局に転送用のフレームが受信されるタイミングを推定し、そのタイミングより前に、自局のＢＳＳ内にＮＡＶを設定する。このためにアクセスポイント２、３は、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６１、６２を送信する。ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームは、自局のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）をＲＡフィールドに設定したＣＴＳフレームである。ＣＴＳ−Ｔｏ−ＳｅｌｆフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、自局のＢＳＳ内にＮＡＶを設定したい期間に応じた値を設定する。例えば、アクセスポイント２は、端末用にデータフレーム５４Ａの受信完了、データフレーム５８Ａの転送完了、またはそれに対するＡＣＫフレーム５９受信完了までＮＡＶを設定するようにＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに期間を設定したＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６１を送信する。図では、データフレーム５４Ａの受信完了までＮＡＶを設定した例が示されている。

同様に、アクセスポイント３は、データフレーム５８Ａの受信完了、またはそれに対するＡＣＫフレーム５９の送信完了までＮＡＶを設定するようにＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに期間を設定したＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６２を送信する。図では、データフレーム５８Ａの受信完了までＮＡＶを設定した例が示されている。

ＲＴＳフレーム５１の送信元がＡＣＫフレーム５４Ｂの末尾までのＮＡＶを設定し、パケット（データフレーム５４ＡとＡＣＫフレーム５４Ｂを含む）長またはその最大値が任意の方法で事前に把握できていれば、ＣＴＳフレーム５２のＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤから自局宛に転送されるフレームの受信完了するタイミングを推定できる。アクセスポイント２、３は、ＢＳＳ２、３内にＮＡＶを設定することで、例えば自局宛の転送フレーム５４Ａ、５８Ａを受信するときに、ＢＳＳ２、３内の端末からフレーム送信が行われることを防止できる。すなわち、フレーム衝突により、転送フレーム５４、５８Ａの受信に失敗することを防止できる。

アクセスポイント２、３は、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６１、６２を送信するときは、アンテナの指向性をＢＳＳ２、３内に向けてもよい（図２（Ａ）参照）。これにより、アクセスポイント１がデータフレーム５３を端末から受信するときに、アクセスポイント１でフレーム衝突が発生するのを防止できる。また、アクセスポイント２がデータフレーム５４Ａをアクセスポイント１から受信するときに、アクセスポイント２でフレーム衝突が発生するのを防止できる。アクセスポイント２、３は、転送されるデータフレーム５４Ａ、５８Ａを受信するときまでに、アンテナの指向性をオムニ指向性に戻す、または、隣接するアクセスポイントの方向に設定する。

以上のシーケンスによれば、アクセスポイント２、３は、例えばデータフレーム５４Ａ、５８Ａを受信完了するまで、自局のＢＳＳ２、３内にＮＡＶを設定する。これにより、データフレーム５４Ａ、５８Ａの受信完了まで、ＢＳＳ２、３内の端末からのフレーム送信を抑制する。よって、フレーム衝突により、転送用のフレーム５４Ａ、５８Ａの受信に失敗することを防止できる。すなわち、フレーム５４Ａ、５８Ａを正常に受信できる可能性を高めることができる。ＮＡＶをより長く設定することで、その後に送受信されるフレームも正常に受信できる可能性を高めることができる。

図１２は、本実施形態に係る無線通信システムのシーケンスの第３の例を示す。第１および第２の例のシーケンスとの差分を中心に説明する。

アクセスポイント２は、アクセスポイント１から転送されるデータフレーム５４Ａを受信するタイミングに合わせて、またはこれより前に、アンテナの指向性を隣接するアクセスポイント１、３に向ける。これにより、データフレーム５４Ａを受信するときに、仮にＢＳＳ２内の端末からフレームが送信されても、このフレームの信号はアクセスポイント２では受信されず、データフレーム５４Ａのみを正しく受信できる。データフレーム５４Ａの受信完了から一定時間後に、データフレーム５８ＡとＡＣＫフレーム５８ＢをＯＦＤＭＡ送信するときも、その指向性を維持したまま、ＯＦＤＭＡのパケットを送信する。その後、ＡＣＫフレーム５９を受信するときも、その指向性を維持する。ただし、ＡＣＫフレーム５９を受信するタイミングで、オムニ指向性に戻してもよいし、

アクセスポイント３も、アクセスポイント２と同様にしてアンテナの指向性を制御する。アクセスポイント２から転送されるデータフレーム５８Ａを受信するタイミングに合わせて、またはこれより前に、アンテナの指向性を隣接するアクセスポイント２、１に向ける。これにより、データフレーム５８Ａを受信するときに、仮にＢＳＳ３内の端末からフレームが送信されても、このフレームの信号はアクセスポイント３では受信されず、データフレーム５８Ａのみを正しく受信できる。データフレーム５８Ａの受信完了から一定時間後に、ＡＣＫフレーム５９を送信するときも、その指向性を維持する。ただし、ＡＣＫフレーム５９を送信するときに、アンテナを、オムニ指向性に戻してもよい。

以上のシーケンスによれば、アクセスポイント２、３は、転送されるフレーム５４Ａ、５８Ａを受信する前に、自局のアンテナの指向性を隣接するアクセスポイントに向ける。これにより、転送されるフレーム５４Ａ、５８Ａを受信するときに、ＢＳＳ２、３内の端末からフレーム送信が行われても、フレーム５４Ａ、５８Ａを正しく受信できる。すなわち、フレーム衝突により、転送用のフレーム５４Ａ、５８Ａの受信に失敗することを防止できる。

図１３は、本実施形態に係る無線通信システムのシーケンスの第４の例を示す。第１〜第３の例のシーケンスとの差分を中心に説明する。

第１〜第３の例のシーケンスでは、アクセスポイント１はＢＳＳ１内の１台の端末からデータフレームを受信したが、本シーケンスでは、ＢＳＳ１内の複数の端末からマルチユーザ送信される複数のフレームを受信する場合を示す。マルチユーザ送信の方式は何でもかまわない。例えば、アップリンクのＯＦＤＭＡ（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）でもよいし、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｕｐ−Ｌｉｎｋ Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）でもよいし、ＵＬ−ＯＦＤＭＡとＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを組み合わせた方式（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ＆ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）でもよい。

ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯでは、複数の端末１〜４が、同一の周波数帯域で、同時にフレームを送信する。複数の端末が送信するフレームの物理ヘッダに互いに直交する信号（空間分離信号）を設定する。アクセスポイントがこれらの空間分離信号に基づき複数のフレームを分離して、受信できる。これにより、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯが実現される。これらの空間分離信号は、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで各端末が利用するリソースに相当する。

アクセスポイント１は、ＢＳＳ１内からマルチユーザ送信の対象となる複数の端末を選択し、選択した複数の端末を指定したトリガーフレーム６４を生成する。アクセスポイント１は、前述した手順に従って無線媒体のアクセス権を獲得し、トリガーフレーム６４を送信する。トリガーフレーム６４は、アクセスポイント２、３に受信されてもよい（図の破線で囲まれたトリガーフレームを参照）。

図１４にトリガーフレームのフォーマット例を示す。図１４のフォーマットは、図３に示した一般的なＭＡＣフレームのフォーマットをベースとしており、Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールド、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールド、Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールド、Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏフィールド（Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏ）フィールドと、複数の端末情報（Ｐｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏ）フィールドと、ＦＣＳフィールドとを含んでいる。Ｆｒａｍｅ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅでトリガーフレームであることを指定する。Ｔｙｐｅは、一例として“制御”であり、Ｓｕｂｔｙｐｅはトリガーフレームに対応する新たな値を定義してもよい。ただし、Ｔｙｐｅを“管理”または、“データ”にしたトリガーフレームを定義してもかまわない。なお、Ｓｕｂｔｙｐｅとして新たな値に定義する代わりに、トリガーフレームであることを通知するフィールドをＭＡＣヘッダの予約フィールドを利用して表現してもよい。

ＲＡは、ブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスである。ＴＡは、アクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）である。ただし、ＲＡまたはＴＡまたはこれらの両方が省略される場合もあり得る。

Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏフィールドには、複数の端末に共通に通知するパラメータ情報を設定する。例えば、端末が送信するフレームの送信時間（例えば、μｓｅｃ単位の時間や１６μｓ単位の時間を設定する）、もしくは送信時間を計算可能な情報（例えば、バイト数）を含む。より詳細には、パケット（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ （ＰＬＣＰ） ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ； ＰＰＤＵ）長、より具体的にはＰＰＤＵのＬｅｇａｃｙ Ｐｒｅａｍｂｌｅ部に含まれるＬ−ＳＩＧ Ｌｅｎｇｔｈ値を設定する。これにより、各端末が送信するフレーム（パケット）の終端を揃えることが可能になる。また、各端末に使用させる空間分離信号を特定するための情報を含む。また、周波数帯域幅を示す（例えば、２０ＭＨｚ幅であったり、８０ＭＨｚ幅であることを示す）情報や、ＰＨＹペイロードのＧｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌの長さ情報を含めてもよい。また、トリガーフレームを受信した場合に端末に要求する動作を示す情報を含めてもよい。例えば、送信するフレームまたはデータの種類を指定する情報や、端末に蓄積されている送信待ちのデータ量（データサイズ）を報告する要求を設定してもよい。その他、例えば端末情報フィールドのフォーマットを指定する情報、またはＰｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールドの個数の情報等を設定してもよい。

Ｐｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールドには、端末に固有に通知するパラメータ情報を設定する。例えば、端末に割り当てたＡＩＤを設定する。また、端末が使用する空間分離信号を指定する情報を含む。また 端末が送信する場合に端末固有のＰＨＹ層で用いるパラメータを含める。例えば、端末がデータを送信する伝送レートを示すＭＣＳ （Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ） Ｉｎｄｅｘやストリーム数（Ｎｓｔｓ：ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅ ｓｔｒｅａｍｓ）等のＰＨＹ伝送速度情報、適用する誤り訂正符号の種類（ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）等）、送信電力情報（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）等を含める。アクセスポイントは、複数の端末からの信号を受信する場合に各端末からの信号電力を同程度に制御するために送信電力を端末に指定してもよい。

ＢＳＳ１内のトリガーフレーム６４を受信し、かつトリガーフレーム６４で指定された複数の端末は、トリガーフレーム６４の受信完了から一定時間後に、データフレームを送信する。なお、各データフレームは、いずれも１チャネル帯域幅で送信されるが、データフレームの物理ヘッダに互いに直交する信号が設定されているため、受信側のアクセスポイント１ではこれらのデータを正しく分離できる。図の例では、３台の端末１〜３が、データフレーム６５＿１、６５＿２、６５＿３を送信する場合が示されている。これにより、端末１〜３によるデータフレーム６５＿１、６５＿２、６５＿３のマルチユーザ送信が行われる。

アクセスポイント１は、データフレーム６５＿１〜６５＿３を受信すると、データフレーム６５＿１〜６５＿３を転送するためのデータフレーム６６＿１、６６＿２、６６＿３と、データフレーム６５＿１〜６５＿３の全てに対する送達確認情報を含む送達確認応答フレーム６７とを生成する。アクセスポイント１は、データフレーム６５＿１〜６５＿３の受信完了から一定時間後に、データフレーム６６＿１〜６６＿３と、送達確認応答フレーム６７とをＯＦＤＭＡ送信する。送達確認応答フレーム６７の例として、Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｔｉｏｎ ＢＡ（以下、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡ）フレームを用いてもよいし、新たに定義したフレームを用いてもよい。図では、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームの場合が示されている。Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームのＲＡは、ブロードキャストまたはマルチキャストアドレスである。データフレーム６６＿１、６６＿２、６６＿３のＲＡは、アクセスポイント２のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）である。

ここでＭｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームについて説明する。Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームは、複数の端末に対する送達確認を１フレームで行うためにＢｌｏｃｋ Ａｃｋフレーム（ＢＡフレーム）を流用したものである。フレームタイプは、通常のＢＡフレームと同様、制御（Ｃｏｎｔｒｏｌ）、フレームサブタイプはＢｌｏｃｋＡｃｋとすればよい。図１５（Ａ）にＭｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームのフォーマット例を示す。図１５（Ｂ）は、ＢＡフレームにおけるＢＡ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドのフォーマットの例を示し、図１５（Ｃ）は、ＢＡフレームにおけるＢＡ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドのフォーマットの例を示す。ＢＡフレームを再利用する場合、複数の端末に関する送達確認応答を通知するために拡張したＢＡフレームフォーマットであるということを、ＢＡ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの中で示してもよい。例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｍｕｌｔｉ−ＴＩＤサブフィールドが１、かつＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｂｉｔｍａｐサブフィールドが０の場合が、現状予約（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）になっている。これを複数の端末に関する送達確認応答を通知するために拡張したＢＡフレームフォーマットであることを示すために用いるようにしてもよい。あるいは図１５（Ｂ）ではビットＢ３−Ｂ８の領域が予約サブフィールドになっているが、この領域の一部または全てを、複数の端末に関する送達確認応答を通知するために拡張したＢＡフレームフォーマットであることを示すために定義してもよい。あるいは、このような通知を明示的に行わなくても良い。

ＢＡフレームにおけるＲＡフィールドは、一例として、ブロードキャストアドレス、またはマルチキャストアドレスでもよい。ＢＡ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＭｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒサブフィールドには、ＢＡ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドでレポートするユーザ数（端末数）を設定してもよい。ＢＡ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドには、ユーザ（端末）ごとに、アソシエーションＩＤ用のサブフィールド、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ開始シーケンスコントロール（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）サブフィールドと、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋビットマップ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｂｉｔｍａｐ）サブフィールドとを配置する。

アソシエーションＩＤサブフィールドにはユーザ識別を行うためＡＩＤを設定する。より詳細には、図１５（Ｃ）に示すように、一例として、Ｐｅｒ ＴＩＤ Ｉｎｆｏフィールドの一部を、アソシエーションＩＤ用のサブフィールドとして使う。現状、１２ビット（Ｂ０からＢ１１）が予約領域となっている。この先頭の１１ビット（Ｂ０−Ｂ１０）をアソシエーションＩＤ用のサブフィールドとして使う。Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ開始シーケンスコントロールサブフィールドおよびＢｌｏｃｋ Ａｃｋビットマップサブフィールドは、端末が送信するフレームが単一のデータフレームである場合（アグリゲーションフレームではない場合）は、省略すればよい。端末が送信するフレームがアグリゲーションフレームのときは、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ開始シーケンスコントロールサブフィールドには、当該ＢｌｏｃｋＡｃｋフレームが示す送達確認応答の最初のＭＳＤＵ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）のシーケンス番号を格納する。Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋビットマップサブフィールドには、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ開始シーケンス番号以降の各シーケンス番号の受信成功可否のビットからなるビットマップ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋビットマップ）を入れればよい。

Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームを受信した端末は、フレームコントロールフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅを確認する。これらが、制御およびＢｌｏｃｋＡｃｋであることを検出すると、次に、ＲＡフィールドを確認し、この値がブロードキャストアドレス等であることから、自端末が送信したフレーム（アグリゲーションフレームの場合）内の各データフレームに対する送達確認応答（成功可否）の情報をＢｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｂｉｔｍａｐフィールドから特定し、各データフレームの送信成功の可否を判断する。例えば、自端末のＡＩＤを格納しているＴＩＤ Ｉｎｆｏサブフィールドを、ＢＡ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールド内から特定し、特定したＴＩＤ Ｉｎｆｏサブフィールドに後続するＢｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌサブフィールドに設定された値（開始シーケンス番号）を特定し、開始シーケンス番号以降の各シーケンス番号の送信成功の可否を、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋビットマップから特定する。ＡＩＤのビット長は、ＴＩＤ Ｉｎｆｏサブフィールド長より短くてよく、ＡＩＤは、例えば、上述したように、ＴＩＤ Ｉｎｆｏサブフィールドの一部の領域（例えば２オクテット（１６ビット）のうち先頭から１１ビット（Ｂ０−Ｂ１０））に格納されている。

端末が、ＵＬ−ＯＦＤＭＡでアグリゲーションフレームではなく、単一のフレームを送信した場合、例えば以下のようにすればよい。図１５（Ｃ）に示すように、各ＢＡ情報フィールドのＴＩＤ Ｉｎｆｏサブフィールドにおける１つのビット（例えば２オクテット（１６ビット）のうち、先頭から１２ビット目（先頭をＢ０とすれば、Ｂ１１））を、ＡＣＫかＢＡかを示すビット（ＡＣＫ／ＢＡビット）として用い、当該ビットにＡＣＫを示す値を設定する。ＡＣＫを示す値を設定した場合に、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ＣｏｎｔｒｏｌサブフィールドおよびＢｌｏｃｋ Ａｃｋ Ｂｉｔｍａｐサブフィールドは省略する。これにより、１つのＢＡフレームで、複数の端末のＡＣＫを通知できる。検査結果が失敗の端末については、ＡＣＫを通知する必要はないため、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレームでは当該端末に関する通知は行わなくてよい。受信側の端末は、自端末のＡＩＤを含むフィールドを検出できないため（ＡＣＫがないため）、送信に失敗したと判断できる。このように、複数の端末がアグリゲーションフレームおよび単一のフレームのいずれを送信する場合においても、ＢＡフレームを流用した単一の送達確認応答フレームで、複数の端末に対する送達確認を行うことができる。

アクセスポイント２は、アクセスポイント１が送信するトリガーフレーム６４を受信すると、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６９を送信して、ＢＳＳ２内にＮＡＶを設定する。アクセスポイント２は、この状態で、アクセスポイント１からの転送を待機する。アクセスポイント２は、データフレーム６６＿１〜６６＿３を受信すると、データフレーム６６＿１〜６６＿３に対する送達確認情報のすべてを含む送達確認応答フレーム（Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｔｉｏｎ ＢＡフレーム）６８を生成し、また、データフレーム６６＿１〜６６＿３を転送するためのデータフレーム７０＿１、７０＿２、７０＿３を生成する。アクセスポイント２は、データフレーム６６＿１〜６６＿３の受信完了から一定時間後に、データフレーム７０＿１、７０＿２、７０＿３とＭｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレーム６８とを、ＯＦＤＭＡ送信する。

アクセスポイント３は、アクセスポイント１が送信するトリガーフレーム６４を受信すると、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム７２を送信して、ＢＳＳ３内にＮＡＶを設定する。アクセスポイント３は、この状態で、アクセスポイント２からの転送を待機する。アクセスポイント３は、データフレーム７０＿１〜７０＿３を受信すると、データフレーム７０＿１〜７０＿３に対する送達確認情報のすべてを含む送達確認応答フレーム（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレーム）７１を生成する。アクセスポイント３は、データフレーム７０＿１〜７０＿３の受信完了から一定時間後に、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレーム７１を送信する。

なお、図１３に示したシーケンスにおいて、トリガーフレーム６４の送信前に、マルチユーザ送信の要求を有する端末を特定するステップを追加してもよい。当該ステップで特定した端末の中から、トリガーフレーム６４で指定する端末を特定してもよい。

以上のシーケンスによれば、アクセスポイント１は、複数の端末から多重送信されたフレームのアクセスポイント２への転送と、当該複数の端末への送達確認情報の送信とを、ＯＦＤＭＡで一度に行う。よって、効率的にフレームを転送することができる。アクセスポイント２も同様に、アクセスポイント１から受信した複数のフレームのアクセスポイント３への転送と、アクセスポイント１への当該複数のフレームの送達確認情報の送信とをＯＦＤＭＡで一度に行う。よって、効率的にフレームの転送と送達確認を行うことができる。

図１６は、本実施形態に係る無線通信システムのシーケンスの第５の例を示す。第１〜第４の例のシーケンスとの差分を中心に説明する。

第１〜第４の例のシーケンスでは、２０ＭＨｚ帯域幅の１つのチャネルを使った場合を示したが、第５のシーケンスでは、それぞれが２０ＭＨｚ帯域幅の２つのチャネル（ここではチャネル１およびチャネル２と呼ぶ）を使う場合の例を示す。アクセスポイント１〜３のそれぞれで、一方のチャネルをＰｒｉｍａｒｙ、他方のチャネルをＳｅｃｏｎｄａｒｙに設定する。本例では、アクセスポイント１は、チャネル１をＰｒｉｍａｒｙ、チャネル２をＳｅｃｏｎａｒｙに設定する。アクセスポイント２は、チャネル１をＳｅｃｏｎａｒｙ、チャネル２をＰｒｉｍａｒｙに設定する。アクセスポイント３は、チャネル１をＰｒｉｍａｒｙ、チャネル２をＳｅｃｏｎａｒｙに設定する。つまり、隣接するアクセスポイント間で設定を異ならせている。これにより隣接するＢＳＳ間での信号衝突の機会を低減できる。各アクセスポイントは、Ｐｒｉｍａｒｙのみを使う通信と、帯域拡張によりＳｅｃｏｎｄａｒｙとＰｒｉｍａｒｙとの両方を同時に用いる通信が可能である。

アクセスポイント１の動作は、第１〜第３の例のシーケンスと同じである。アクセスポイント１は、Ｐｒｉｍａｒｙチャネル（チャネル１）のみを使って動作している。したがって、アクセスポイント１から送信されるＣＴＳフレーム５２およびデータフレーム５３等は、アクセスポイント２では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙチャネル（チャネル１）で受信される。

アクセスポイント２の動作は、基本的には第２の例のシーケンス（図１１参照）と同じである。異なる点は、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６１を、ＡＰ１が使用しているチャネル１であるＳｅｃｏｎｄａｒｙチャネルで送信するだけでなく、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム７５を、Ｐｒｉｍａｒｙチャネル（チャネル２）でも送信する点である。これにより、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙチャネルだけでなく、ＰｒｉｍａｒｙチャネルにもＮＡＶを設定する。これによりチャネル１でデータフレーム５４Ａを受信する際に、ＢＳＳ２内の端末からチャネル２（Ｐｒｉｍａｒｙチャネル）でフレームが送信されてフレーム衝突が発生することを防止できる。

アクセスポイント３の動作も、基本的には第２の例のシーケンス（図１１参照）と同じである。異なる点は、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム６２を、チャネル１であるＰｒｉｍａｒｙチャネルで送信するだけでなく、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム７６を、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙチャネル（チャネル２）でも送信する点である。これにより、Ｐｒｉｍａｒｙチャネルだけでなく、ＳｅｃｏｎｄａｒｙチャネルにもＮＡＶを設定する。これによりチャネル１のみならず、チャネル２でもＢＳＳ３内の端末からのフレーム送信を防止して、データフレーム５８Ａの受信時に、フレーム衝突が発生することを防止できる。

図１６の例では、各アクセスポイントの帯域は同じ４０ＭＨｚであったが、同じである必要はない。例えば、これらのうちの１つのアクセスポイントの帯域が８０ＭＨｚでもよい。広い帯域に対応可能なアクセスポイントほど、有線ネットワーク側に近く配置されてもよい。

図１７は、アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。

アクセスポイントの無線通信装置は、アンテナ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、制御部１０１と、送信部１０２と、受信部１０３と、バッファ１０４とを備えている。アンテナの個数はここでは４つであるが、これに限定されない。

アンテナ１２Ａ〜１２Ｄの指向性を設定可能である。指向性の設定は制御部１０１により行う。個々のアンテナが異なる指向性を有し、使用するアンテナを切り替えることで指向性を制御してもよいし、アンテナ１２Ａ〜１２Ｄの全体の合成で指向性を制御してもよい。一例として、オムニ指向性、図２（Ａ）の指向性、図２（Ｂ）の指向性間を切り替え可能である。

制御部１０１は、端末との通信を制御する制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部１０２と受信部１０３は、アンテナを介してフレームを送受信する無線通信部またはＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路を形成する。制御部１０１の処理、および送信部１０２と受信部１０３のデジタル領域の処理の全部または一部は、ＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。アクセスポイントは、制御部１０１、送信部１０２および受信部１０３の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。

バッファ１０４は、上位層と制御部１０１との間で、フレームまたはデータ等を受け渡しするための記憶部である。バッファ１０４はＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

上位層は、別のネットワークから受信したフレームを、端末側のネットワークへの中継のため、バッファ１０４に格納してもよい。また、上位層は、端末側のネットワークから受信したフレームまたはそのペイロードを、バッファ１０４を介して受けとってもよい。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を行ってもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰの処理を制御部１０１で行い、上位層では、それより上位のアプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。

制御部１０１は、主としてＭＡＣ層の処理、および物理層の処理（ＯＦＤＭＡまたはＭＵ−ＭＩＭＯ等の処理を含む）を行う。制御部１０１は、送信部１０２および受信部１０３を介して、フレーム（より詳細にはフレームに物理ヘッダを付加した物理パケット）を送受信することで、各端末との通信を制御する。また制御部１０１は、定期的にアクセスポイントのＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の属性および同期情報等を通知するため、ビーコンフレームを送信するよう制御してもよい。また、制御部１０１は、クロックを生成するクロック生成部を含み、クロック生成部で生成するクロックを利用して、内部時間を管理してもよい。制御部１０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。あるいは、制御部１０１は、外部のクロック生成部で生成したクロックの入力を受け、当該クロックを利用して、内部時間を管理してもよい。

制御部１０１は、端末からのアソシエーション要求を受けて、アソシエーションプロセスを行い、お互いの能力・属性等の必要な情報を交換することで、当該端末と無線リンクを確立する。必要に応じて、事前に端末との間で認証プロセスを行ってもよい。制御部１０１は、端末の能力情報として、ＯＦＤＭＡの対応可否、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対応可否等の情報を取得してもよい。能力情報は、アソシエーションプロセス時でなく、その後の任意のタイミングで、端末に送信を要求するフレームを送信し、その応答として取得してもよい。

制御部１０１は、バッファ１０４を定期的に確認することで、ダウンリンク送信用のデータが存在するか等、バッファ１０４の状態を把握する。または、制御部１０１は、バッファ１０４等の外部からのトリガーにより、バッファ１０４の状態を確認する。

制御部１０１は、フレーム（より詳細にはフレームに物理ヘッダを付加した物理パケット）を送信する際、一例として、送信前にＣＳＭＡ／ＣＡに従って、キャリアセンスを行って、キャリアセンス結果がアイドルであることを示す場合（ＣＣＡ値が閾値以下の場合）、無線媒体へのアクセス権を獲得する。制御部１０１は、フレームに符号化、およびＭＣＳに基づく変調処理などの処理を行い、送信部１０２に出力する。送信部１０２は、入力されたフレーム（より詳細には物理ヘッダを付加した物理パケット）に、ＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行い、これらにより得られた信号をプリアンプで増幅して、複数のアンテナから空間に電波として放射する。

アンテナで受信された信号は、受信部１０３において、それぞれアンテナに対応する受信系統ごとに処理される。各アンテナの受信信号は、それぞれ受信系統において低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）により増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、フィルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。各抽出された信号は、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換されて、制御部１０１にパケットが入力される。各受信系統のデジタル信号をダイバーシティ技術により合成してパケットを取得する。なお合成はデジタル信号に変換される前のアナログ信号の段階で行ってもよい。なお、ＯＦＤＭＡの場合は、リソースユニット毎に成分が抽出され、必要なパケットが抽出される。ＭＵ−ＭＩＭＯの場合は、空間分離信号を用いて、複数のパケットに分離する。

制御部１０１は、受信したパケットに復調および誤り訂正復号等の処理を行ってフレームを取得し、フレームのＣＲＣ検査（アグリゲーションフレームの場合は、アグリゲーションフレーム内の複数のデータフレームごとにＣＲＣ検査）を行う。制御部１０１は、端末からのフレームの受信完了から予め定めた時間後に、送達確認応答フレーム（より詳細には物理ヘッダを付加したパケット）を送信する。フレームがアグリゲーションフレームの場合は、送達確認応答フレームはＢＡフレームである。送信部１０２は、送達確認応答フレームにＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行い、これらにより得られた信号をプリアンプで増幅して、複数のアンテナから空間に電波として放射する。

制御部１０１は、フレームで各端末に通知する情報、または各端末から通知された情報、またはこれらの両方を格納するための記憶装置にアクセスして当該情報を読み出してもよい。記憶装置は、内部メモリでも、外部メモリでもよく、揮発性メモリでも不揮発メモリでもよい。また、記憶装置は、メモリ以外に、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。

上述した、制御部１０１と送信部１０２の処理の切り分けは一例であり、上述した形態とは別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理およびＤＡ変換までは、制御部１０１で行い、ＤＡ変換より後の処理を、送信部１０２で行うようにしてもよい。制御部１０１と受信部１０３の処理の切り分けも同様に、ＡＤ変換より前までの処理を、受信部１０３で行い、ＡＤ変換後の処理を含むデジタル領域の処理を、制御部１０１で行うようにしてもよい。

一例として、本実施形態に係るベースバンド集積回路は、送信時のデジタル領域の処理およびＤＡ変換を行う部分と、受信時のＡＤ変換以降の処理を行う部分とに対応し、ＲＦ集積回路は、送信時のＤＡ変換より後の処理を行う部分と、受信時のＡＤ変換より前の処理を行う部分に対応する。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路のうち、少なくともベースバンド集積回路を含む。ここで述べた以外の方法でブロック間の処理、あるいはベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路間の処理を切り分けてもよい。

図１８は、アクセスポイントにおける制御部１０１の第１の動作例のフローチャートである。制御部１０１は、自ＢＳＳ内の端末または隣接するアクセスポイントからデータフレームを受信した場合（Ｓ１０１）、当該データフレームに対する送達確認応答フレームと、当該データフレームの内容（すなわちデータフレームのフレームボディフィールドのデータ）を転送するデータフレームとを生成する（Ｓ１０２）。生成したデータフレームと送達確認応答フレームとをＯＦＤＭＡ送信する（Ｓ１０３）。生成したデータフレームのＲＡは、中継先のアクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）である。

なお上記のフローでは、データフレームに応答して送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム）を送信したが、他のフレームでもよい。例えば端末またはアクセスポイントがＡＣＫを要求しないフレームを送信した場合は、当該端末またはアクセスポイントに、データフレームなど、他の種類のフレームを送信してもよい。また、ＲＡがブロードキャストアドレスであるフレーム（管理フレームなど）を送信してもよい。または、当該端末またはアクセスポイントとは別の端末またはアクセスポイント宛（中継先のアクセスポイントとは異なる）のフレームを送信してもよい。ここで述べたことは、以下の他のフローチャートでも同様である。

図１９は、アクセスポイントにおける制御部１０１の第２の動作例のフローチャートである。制御部１０１は、他のアクセスポイント（自局より下流のアクセスポイント、すなわち有線ネットワークまでのホップ数が自局より大きいアクセスポイント）が端末に送信するＣＴＳフレームを受信した場合（Ｓ１０４）、自ＢＳＳ内の端末群の方向にアンテナの指向性を調整する（Ｓ１０５）。ＣＴＳフレームの受信から、一定時間後に、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを送信する（同Ｓ１０５）。これにより自ＢＳＳ内にＮＡＶを設定する。制御部１０１は、ＣＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドから、自局に転送されるデータフレームの受信タイミングを推定し、それより前にＮＡＶが設定されるようにしてもよい。これによりＮＡＶの設定を遅くして、それより前の時間を自ＢＳＳ内の通信効率を高めることができる。ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを送信したら、アンテナの指向性をオムニ指向性に戻すか、隣接するアクセスポイントの方向に指向性を向ける（Ｓ１０６）。隣接するアクセスポイントから転送されるデータフレームの受信を待機し、データフレームを受信した後の動作は、図１４のＳ１０１〜Ｓ１０３と同じである。

図２０は、アクセスポイントにおける制御部１０１の第３の動作例のフローチャートである。制御部１０１は、他のアクセスポイント（自局より下流のアクセスポイント、すなわち有線ネットワークまでのホップ数が自局より大きいアクセスポイント）が端末に送信するＣＴＳフレームを受信した場合（Ｓ１０４）、当該他のアクセスポイントの方向にアンテナの指向性を調整する（Ｓ１０７）。その状態でデータフレームを待機し（同Ｓ１０７）、データフレームを受信した後の動作は、図１４のＳ１０１〜Ｓ１０３と同じである。

図２１は、アクセスポイントにおける制御部１０１の第４の動作例のフローチャートである。制御部１０１は、他のアクセスポイント（自局より下流のアクセスポイント、すなわち有線ネットワークまでのホップ数が自局より大きいアクセスポイント）が端末群に送信するトリガーフレームを受信した場合（Ｓ１１１）、自ＢＳＳ内の端末群の方向にアンテナの指向性を調整する（Ｓ１１２）。そして、トリガーフレームの受信から、一定時間後に、ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを送信する（同Ｓ１１２）。これにより自ＢＳＳ内にＮＡＶを設定する。制御部１０１は、トリガーフレーム内の情報から、自局に転送されるデータフレームの受信タイミングを推定し、それより前にＮＡＶが設定されるようにしてもよい。これによりＮＡＶの設定を遅くして、それより前の時間を自ＢＳＳ内の通信に用いて、通信効率を高めることができる。ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを送信したら、アンテナの指向性をオムニ指向性に戻すか、隣接するアクセスポイントの方向に指向性を向ける（Ｓ１１３）。隣接するアクセスポイントからＯＦＤＭＡで転送される複数のデータフレームの受信を待機する。制御部１０１は、隣接するアクセスポイントから複数のデータフレームを受信すると（Ｓ１１４）、当該複数のデータフレームに対する１つの送達確認応答フレーム（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレーム等）と、当該複数のデータフレームの内容（すなわちデータフレームのフレームボディフィールドのデータ）を転送する複数のデータフレームとを生成する（Ｓ１１５）。生成した複数のデータフレームと送達確認応答フレームとをＯＦＤＭＡ送信する（Ｓ１１６）。

図２２は、端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。

無線通信装置は、制御部２０１と、送信部２０２と、受信部２０３と、少なくとも１つのアンテナ１と、バッファ２０４とを備えている。制御部２０１は、アクセスポイントとの通信を制御する制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部２０２と受信部２０３は、フレームを送受信する無線通信部またはＲＦ集積回路に対応する。制御部２０１の処理、および送信部２０２と受信部２０３のデジタル領域の処理の全部または一部は、ＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。端末は、制御部２０１、送信部２０２および受信部２０３の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。

バッファ２０４は、上位層と制御部２０１との間で、フレームまたはデータ等を受け渡しするための記憶部である。バッファ２０４はＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

上位層は、他の端末、アクセスポイント、またはサーバ等の他のネットワーク上の装置に送信するフレームを生成して、バッファ２０４に格納したり、他の端末、アクセスポイントまたは装置等から受信したフレームまたはそのペイロードを、バッファ２０４を介して制御部２０１から受け取ったりする。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を行ってもよい。また、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰは制御部２０１で処理し、上位層は、これより上位のアプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。

制御部２０１は、主としてＭＡＣ層の処理を行う。制御部２０１は、送信部２０２および受信部２０３を介して、アクセスポイントとフレームを送受信することで、アクセスポイントとの通信を制御する。また、制御部２０１は、クロックを生成するクロック生成部を含み、クロック生成部で生成するクロックを利用して、内部時間を管理してもよい。制御部２０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。あるいは、制御部２０１は、外部のクロック生成部で生成してクロックの入力を受け、当該クロックを利用して、内部時間を管理してもよい。

制御部２０１は、一例としてビーコンフレームを受信して、アクセスポイントのＢＳＳの属性および同期情報を把握した後、アクセスポイントにアソシエーション要求を行ってアソシエーションプロセスを行う。これにより、お互いの能力・属性等の必要な情報を交換することで、当該アクセスポイントと無線リンクを確立する。必要に応じて、事前にアクセスポイントとの間で認証プロセスを行ってもよい。制御部２０１は、端末の能力情報として、自端末が備えるアンテナの本数を送信してもよい。能力情報は、アソシエーションプロセス時に送信する他、アクセスポイントから能力情報の取得要求を受けたときに送信してもよい。

制御部２０１は、バッファ２０４を定期的に確認することで、アップリンク送信するデータが存在するか等、バッファ２０４の状態を把握する。または、制御部２０１は、バッファ２０４等の外部からのトリガーによりバッファ２０４の状態を確認する。制御部２０１は、バッファ２０４にデータの存在を確認したら、ＣＳＭＡ／ＣＡ等に基づき無線媒体へのアクセス権（送信権）を獲得後、当該データを含むフレーム（より詳細には物理ヘッダを付加した物理パケット）を、送信部２０２およびアンテナ１を介して送信してもよい。ＭＵ−ＭＩＭＯの場合は、トリガーフレームの受信から一定時間後にパケットを送信する。パケットの物理ヘッダには、トリガーフレームで指定または事前に指定された空間分離信号を設定する。

送信部２０２は、制御部２０１から入力されたフレームにＤＡ変換や、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行い、これらにより得られた信号をプリアンプで増幅して、１つまたは複数のアンテナから空間に電波として放射する。なお、複数のアンテナを備える場合、ビームフォーミングでフレームを送信してもよい。

アンテナ１で受信された信号は、受信部２０３において処理される。受信された信号は、受信部２０３においてＬＮＡにより増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、ファイルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。抽出された信号は、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換されて、制御部２０１に出力される。制御部２０１では、復調、誤り訂正復号、物理ヘッダの処理が行われ、データフレーム等のフレーム（ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで受信したフレームも含む）が取得される。ＯＦＤＭＡの場合は、自装置のリソースユニットの信号成分を抽出して、復調等の処理を行う。フレームのＭＡＣヘッダの受信先アドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ１）が自端末のＭＡＣアドレスに一致すれば、当該フレームを自端末宛のフレームとして処理する。一致しなければ、当該フレームを廃棄する。

制御部２０１は、受信したフレームのＣＲＣ検査（アグリゲーションフレームの場合は、アグリゲーションフレーム内の複数のデータフレームごとにＣＲＣ検査）を行う。制御部２０１は、フレームの受信完了からＳＩＦＳ等の一定時間後に、送達確認応答フレームを、送信部２０２を介して送信する。また、制御部２０１は、アクセスポイントからＲＴＳフレームを受信した場合は、その送達確認応答フレームとして、ＣＴＳフレームを送信する。

制御部２０１は、データフレーム等のフレームをアクセスポイントに送信した場合、送信完了からＳＩＦＳ等の一定時間後、アクセスポイントから送信される送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレームまたはＢＡフレーム等）を、受信部２０３を介して受信する。制御部２０１は、送達確認応答フレームに基づき、データフレーム（アグリゲーションフレームの場合は集約されている個々のデータフレーム）の送信に成功したかを判断する。

制御部２０１は、アクセスポイントに通知する情報、またはアクセスポイントから通知した情報、またはこれらの両方を格納するための記憶装置にアクセスして情報を読み出してもよい。記憶装置は、内部メモリでも、外部メモリでもよく、揮発性メモリでも不揮発メモリでもよい。また、記憶装置は、メモリ以外に、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。

上述した、制御部２０１と送信部２０２の処理の切り分けは一例であり、上述した形態とは別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理およびＤＡ変換までは、制御部２０１で行い、ＤＡ変換より後の処理を、送信部２０２で行うようにしてもよい。制御部２０１と受信部２０３の処理の切り分けも同様に、ＡＤ変換より前までの処理を、受信部２０３で行い、ＡＤ変換後の処理を含むデジタル領域の処理を、制御部２０１で行うようにしてもよい。

一例として、本実施形態に係るベースバンド集積回路は、送信時のデジタル領域の処理およびＤＡ変換を行う部分と、受信時のＡＤ変換以降の処理を行う部分とに対応し、ＲＦ集積回路は、送信時のＤＡ変換より後の処理を行う部分と、受信時のＡＤ変換より前の処理を行う部分に対応する。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路のうち、少なくともベースバンド集積回路を含む。ここで述べた以外の方法でブロック間の処理、あるいはベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路間の処理を切り分けてもよい。

なお、非アクセスポイントの端末が、指向性制御可能な複数のアンテナを備え、アンテナの指向性制御を行ってもよい。

（第２の実施形態）
図２３は、端末または基地局の全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。端末または基地局は、１つまたは複数のアンテナ１〜ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮモジュール１４８と、ホストシステム１４９を備える。無線ＬＡＮモジュール１４８は、第１の実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線ＬＡＮモジュール１４８は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム１４９と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム１４９と接続される他、ホストシステム１４９と直接接続されてもよい。また、無線ＬＡＮモジュール１４８が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム１４９と接続される構成も可能である。ホストシステム１４９は、任意の通信プロトコルに従って、無線ＬＡＮモジュール１４８およびアンテナ１〜ｎを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰと、それより上位の層のプロトコルと、を含んでもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰは無線ＬＡＮモジュール１４８に搭載し、ホストシステム１４９は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム１４９の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置等でもよい。

図２４は、無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、アンテナ以外は、非基地局の端末および基地局のいずれに搭載される場合にも適用可能である。ただし、アクセスポイントのアンテナは指向性制御可能であるが、端末のアンテナは指向性制御可能でなくてもよい。この違いに起因してベースバンド回路とスイッチの動作が異なる。図では、ｎ本のアンテナが示されている。これらをまとめて参照符号２４７で示している。ｎは１以上である。アンテナが複数本の場合、各アンテナに対応して、送信系統（２１６、２２２〜２２５）、受信系統（２３２〜２３５）、ＰＬＬ２４２、水晶発振器（基準信号源）２４３およびスイッチ２４５のセットが複数配置され、各セットがそれぞれ制御回路（ベースバンド回路）２１２に接続されてもよい。

無線ＬＡＮモジュール（無線通信装置）は、ベースバンドＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣ２２１と、バラン２２５と、スイッチ２４５と、アンテナ２４７（アンテナ１〜ｎ）とを備える。

ベースバンドＩＣ２１１は、ベースバンド回路（制御回路）２１２、メモリ２１３、ホスト・インターフェース２１４、ＣＰＵ２１５、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｔｅｒ）２１６、およびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２１７を備える。

ベースバンドＩＣ２１１とＲＦ ＩＣ２２１は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドＩＣ２１１とＲＦ ＩＣ２２１は１チップで構成されてもよい。ＤＡＣ２１６およびＡＤＣ２１７の両方またはいずれか一方が、ＲＦ ＩＣ２２１に配置されてもよいし、別のＩＣに配置されてもよい。またメモリ２１３およびＣＰＵ２１５の両方またはいずれか一方が、ベースバンドＩＣとは別のＩＣに配置されてもよい。

メモリ２１３は、ホストシステムとの間で受け渡しするデータを格納する。またメモリ２１３は、端末または基地局に通知する情報、または端末または基地局から通知された情報、またはこれらの両方を格納する。また、メモリ２１３は、ＣＰＵ２１５の実行に必要なプログラムを記憶し、ＣＰＵ２１５がプログラムを実行する際の作業領域として利用されてもよい。メモリ２１３はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

ホスト・インターフェース２１４は、ホストシステムと接続するためのインターフェースである。インターフェースは、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、ＳＤＩＯ、ＵＳＢ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓなど何でも良い。

ＣＰＵ２１５は、プログラムを実行することによりベースバンド回路２１２を制御するプロセッサである。ベースバンド回路２１２は、主にＭＡＣ層の処理および物理層の処理を行う。ベースバンド回路２１２、ＣＰＵ２１５またはこれらの両方は、通信を制御する通信制御装置、または通信を制御する制御部に対応する。

ベースバンド回路２１２およびＣＰＵ２１５の少なくとも一方は、クロックを生成するクロック生成部を含み、当該クロック生成部で生成するクロックにより、内部時間を管理してもよい。

ベースバンド回路２１２は、送信するフレームに、物理層の処理として、物理ヘッダの付加、符号化、暗号化、変調処理など行い、例えば２種類のデジタルベースバンド信号（以下、デジタルＩ信号とデジタルＱ信号）を生成する。

ＤＡＣ２１６は、ベースバンド回路２１２から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡＣ２１６はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、デジタルＱ信号をアナログのＱ信号に変換する。なお、直交変調せずに一系統の信号のままで送信する場合もありうる。複数のアンテナを備え、一系統または複数系統の送信信号をアンテナの数だけ振り分けて送信する場合には、アンテナの数に応じた数のＤＡＣ等を設けてもよい。

ＲＦ ＩＣ２２１は、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣ、あるいはこれらの両方である。ＲＦ ＩＣ２２１は、フィルタ２２２、ミキサ２２３、プリアンプ（ＰＡ）２２４、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：位相同期回路）２４２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バラン２３５、ミキサ２３３、およびフィルタ２３２を備える。これらの要素のいくつかが、ベースバンドＩＣ２１１または別のＩＣ上に配置されてもよい。フィルタ２２２、２３２は、帯域通過フィルタでも、低域通過フィルタでもよい。

フィルタ２２２は、ＤＡＣ２１６から入力されるアナログＩ信号およびアナログＱ信号のそれぞれから所望帯域の信号を抽出する。ＰＬＬ２４２は、水晶発振器２４３から入力される発振信号を用い、発振信号を分周または逓倍またはこれらの両方を行うことで、入力信号の位相に同期した、一定周波数の信号を生成する。なお、ＰＬＬ２４２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備え、水晶発振器２４３から入力される発振信号に基づき、ＶＣＯを利用してフィードバック制御を行うことで、当該一定周波数の信号を得る。生成した一定周波数の信号は、ミキサ２２３およびミキサ２３３に入力される。ＰＬＬ２４２は、一定周波数の信号を生成する発振器の一例に相当する。

ミキサ２２３は、フィルタ２２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ２４２から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ（ＰＡ）は、ミキサ２２３で生成された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン２２５は、平衡信号（差動信号）を不平衡信号（シングルエンド信号）に変換するための変換器である。ＲＦ ＩＣ２２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦ ＩＣ２２１の出力からアンテナ２４７（１〜ｎ）までは不平衡信号が扱われるため、バラン２２５で、これらの信号変換を行う。

スイッチ２４５は、送信時は、送信側のバラン２２５に接続され、受信時は、受信側のバラン２３４またはＲＦ ＩＣ２２１に接続される。スイッチ２４５の制御はベースバンドＩＣ２１１またはＲＦ ＩＣ２２１により行われてもよいし、スイッチ２４５を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ２４５の制御を行ってもよい。

また、図２４のモジュールがアクセスポイントの場合、スイッチ２４５は、ベースバンドＩＣ２１１またはベースバンド回路２１２またはＣＰＵ２１５の指示信号に従って、各アンテナ１〜ｎの指向性を制御する。例えば各アンテナがそれぞれ複数のブランチを有し、各ブランチのインピーダンスまたは抵抗を制御することで、各アンテナの指向性を制御する。

プリアンプ２２４で増幅された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号は、バラン２２５で平衡−不平衡変換された後、アンテナ２４７から空間に電波として放射される。

アンテナ２４７は、チップアンテナでもよいし、プリント基板上に配線により形成したアンテナでもよいし、線状の導体素子を利用して形成したアンテナでもよい。

ＲＦ ＩＣ２２１におけるＬＮＡ２３４は、アンテナ２４７からスイッチ２４５を介して受信した信号を、雑音を低く抑えたまま、復調可能なレベルまで増幅する。バラン２３５は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３４で増幅された信号を、不平衡−平衡変換する。ミキサ２３３は、バラン２３５で平衡信号に変換された受信信号を、ＰＬＬ２４２から入力される一定周波数の信号を用いてベースバンドにダウンコンバートする。より詳細には、ミキサ２３３は、ＰＬＬ２４２から入力される一定周波数の信号に基づき、互いに９０°位相のずれた搬送波を生成する手段を有し、バラン２３５で変換された受信信号を、互いに９０°位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号と、これより９０°位相が遅れたＱ（Ｑｕａｄ−ｐｈａｓｅ）信号とを生成する。フィルタ２３２は、これらＩ信号とＱ信号から所望周波数成分の信号を抽出する。フィルタ２３２で抽出されたＩ信号およびＱ信号は、ゲインが調整された後に、ＲＦ ＩＣ２２１から出力される。

ベースバンドＩＣ２１１におけるＡＤＣ２１７は、ＲＦ ＩＣ２２１からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤＣ２１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、Ｑ信号をデジタルＱ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もあり得る。

複数のアンテナが設けられる場合には、アンテナの数に応じた数のＡＤＣを設けてもよい。ベースバンド回路２１２は、デジタルＩ信号およびデジタルＱ信号に基づき、復調処理、誤り訂正符号処理、物理ヘッダの処理など、物理層の処理等を行い、フレームを得る。ベースバンド回路２１２は、フレームに対してＭＡＣ層の処理を行う。なお、ベースバンド回路２１２は、ＴＣＰ／ＩＰを実装している場合は、ＴＣＰ／ＩＰの処理を行う構成も可能である。

（第３の実施形態）
図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）は、それぞれ第３の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２５（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２５（Ｂ）の無線端末は移動体端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体端末３２１は、それぞれ無線通信装置３０５、３１５を搭載している。無線通信装置３０５、３１５として、これまで説明してきた無線端末に搭載されていた無線通信装置、または基地局１１に搭載されていた無線通信装置、またはこれらの両方を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線端末は、ノートＰＣや移動体端末に限定されない。例えば、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置等にも搭載可能である。

また、無線端末または基地局１１、またはこれらの両方に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図２６に示す。メモリーカード３３１は、無線通信装置３５５と、メモリーカード本体３３２とを含む。メモリーカード３３１は、外部の装置（無線端末または基地局１１、またはこれらの両方等）との無線通信のために無線通信装置３３５を利用する。なお、図２６では、メモリーカード３３１内の他の要素（例えばメモリ等）の記載は省略している。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（バッファ）と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る制御部または制御部の処理を行うプロセッサであってもよいし、当該処理の機能拡張または変更に係る処理を行う別のプロセッサであってもよい。ファームウエアが動作するプロセッサ部を、本実施形態に係る基地局あるいは無線端末あるいはこれらの両方が備えてもよい。または当該プロセッサ部を、基地局に搭載される無線通信装置内の集積回路、または無線端末に搭載される無線通信装置内の集積回路が備えてもよい。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。

（第６の実施形態）
第６の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、例えば無線通信装置における制御部と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。

（第８の実施形態）
第８の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。

（第９の実施形態）
第９の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、送信部（１０２または２０２）または受信部（１０３または２０３）または制御部（１０１または２０１）またはこれらのうちの複数と接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、例えば無線通信装置における制御部と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１２の実施形態）
本実施形態では、［１］無線通信システムにおけるフレーム種別、［２］無線通信装置間の接続切断の手法、［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。
［１］通信システムにおけるフレーム種別
一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。フレーム種別の表示方法としては、１つのフィールドで３種類を区別できるようにしてあってもよいし、２つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。

管理フレームは、他の無線通信装置との間の物理的な通信リンクの管理に用いるフレームである。例えば、他の無線通信装置との間の通信設定を行うために用いられるフレームや通信リンクをリリースする（つまり接続を切断する）ためのフレーム、無線通信装置でのパワーセーブ動作に係るフレームがある。

データフレームは、他の無線通信装置と物理的な通信リンクが確立した上で、無線通信装置の内部で生成されたデータを他の無線通信装置に送信するフレームである。データは本実施形態の上位層で生成され、例えばユーザの操作によって生成される。

制御フレームは、データフレームを他の無線通信装置との間で送受（交換）する際の制御に用いられるフレームである。無線通信装置がデータフレームや管理フレームを受信した場合にその送達確認のために送信される応答フレームは、制御フレームに属する。

これら３種類のフレームは、物理層で必要に応じた処理を経て物理パケットとしてアンテナを経由して送出される。なお、接続確立の手順においては、接続要求フレームと接続受付フレームが管理フレームであり、接続受付フレームへの確認フレームは制御フレームの応答フレームを用いることができる。

［２］無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断には、明示的な手法と暗示的な手法とがある。明示的な手法としては、接続している無線通信装置のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。このフレームは管理フレームに分類される。切断のためのフレームは、例えば接続をリリースするという意味でリリースフレームと呼ぶことがある。通常、リリースフレームを送信する側の無線通信装置ではリリースフレームを送信した時点で、リリースフレームを受信する側の無線通信装置ではリリースフレームを受信した時点で、接続の切断と判定する。その後、通信フェーズでの初期状態、例えば通信相手の無線通信装置を探索する状態に戻る。これは、切断のためのフレームを送信する際には、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるといった、物理的な無線リンクが確保できないことがあるからである。

一方、暗示的な手法としては、一定期間接続を確立した接続相手の無線通信装置からフレーム送信（データフレーム及び管理フレームの送信、あるいは自端末が送信したフレームへの応答フレームの送信）を検知しなかった場合に、接続状態の切断の判定を行う。このような手法があるのは、上述のように接続の切断を判定するような状況では、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるなど物理的な無線リンクが確保できない状態が考えられるからである。すなわち、リリースフレームの受信を期待できないからである。

暗示的な方法で接続の切断を判定する具体例としては、タイマを使用する。例えば、送達確認応答フレームを要求するデータフレームを送信する際、当該フレームの再送期間を制限する第１のタイマ（例えばデータフレーム用の再送タイマ）を起動し、第１のタイマが切れるまで（つまり所望の再送期間が経過するまで）当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行う。当該フレームへの送達確認応答フレームを受信すると第１のタイマは止められる。

一方、送達確認応答フレームを受信せず第１のタイマが切れると、例えば接続相手の無線通信装置がまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマ（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。第１のタイマと同様、第２のタイマでも、第２のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。

あるいは接続相手の無線通信装置からフレームを受信すると第３のタイマを起動し、新たに接続相手の無線通信装置からフレームを受信するたびに第３のタイマを止め、再び初期値から起動する。第３のタイマが切れると前述と同様に接続相手の無線通信装置がまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマ（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。この場合も、第２のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。後者の、接続相手の無線通信装置がまだ存在するかを確認するための管理フレームは、前者の場合の管理フレームとは異なるものであってもよい。また後者の場合の管理フレームの再送を制限するためのタイマはここでは第２のタイマとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマを用いるようにしてもよい。

［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式
例えば複数の無線通信装置と通信または競合することを想定した無線ＬＡＮシステムがある。ＩＥＥＥ８０２．１１（拡張規格なども含む）無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡをアクセス方式の基本としている。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了から固定時間を置いて送信を行う方式では、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置で同時に送信を行うことになり、その結果、無線信号が衝突してフレーム送信に失敗する。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了からランダム時間待つことで、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置での送信が確率的に分散することになる。よって、ランダム時間の中で最も早い時間を引いた無線通信装置が１つなら無線通信装置のフレーム送信は成功し、フレームの衝突を防ぐことができる。ランダム値に基づき送信権の獲得が複数の無線通信装置間で公平になることから、Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｖｏｉｄａｎｃｅを採用した方式は、複数の無線通信装置間で無線媒体を共有するために適した方式であるということができる。

［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔
ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで用いられるフレーム間隔は、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＤＩＦＳ）、ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＡＩＦＳ）、ｐｏｉｎｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＰＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＥＩＦＳ）、ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）の６種類ある。

フレーム間隔の定義は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは送信前にキャリアセンスアイドルを確認して開けるべき連続期間として定義されており、厳密な前のフレームからの期間は議論しない。従ってここでのＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでの説明においてはその定義を踏襲する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダムアクセスの際に待つ時間を固定時間とランダム時間との和としており、固定時間を明確にするためこのような定義になっているといえる。

ＤＩＦＳとＡＩＦＳとは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づき他の無線通信装置と競合するコンテンション期間にフレーム交換開始を試みるときに用いるフレーム間隔である。ＤＩＦＳは、トラヒック種別による優先権の区別がないとき、ＡＩＦＳはトラヒック種別（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＴＩＤ）による優先権が設けられている場合に用いる。

ＤＩＦＳとＡＩＦＳとで係る動作としては類似しているため、以降では主にＡＩＦＳを用いて説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＭＡＣ層でフレーム交換の開始などを含むアクセス制御を行う。さらに、上位層からデータを渡される際にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）対応する場合には、データとともにトラヒック種別が通知され、トラヒック種別に基づいてデータはアクセス時の優先度のクラス分けがされる。このアクセス時のクラスをアクセスカテゴリ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ；ＡＣ）と呼ぶ。従って、アクセスカテゴリごとにＡＩＦＳの値が設けられることになる。

ＰＩＦＳは、競合する他の無線通信装置よりも優先権を持つアクセスができるようにするためのフレーム間隔であり、ＤＩＦＳ及びＡＩＦＳのいずれの値よりも期間が短い。ＳＩＦＳは、応答系の制御フレームの送信時あるいは一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。ＥＩＦＳはフレーム受信に失敗した場合に発動されるフレーム間隔である。

ＲＩＦＳは一旦アクセス権を獲得した後にバーストで同一無線通信装置に複数のフレームを連続して送信する場合に用いることができるフレーム間隔であり、ＲＩＦＳを用いている間は送信相手の無線通信装置からの応答フレームを要求しない。

ここでＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図２７に示す。

ある無線通信装置においてデータフレーム（Ｗ＿ＤＡＴＡ１）の送信要求が発生した際に、キャリアセンスの結果、媒体がビジーである（ｂｕｓｙ ｍｅｄｉｕｍ）と認識する場合を想定する。この場合、キャリアセンスがアイドルになった時点から固定時間のＡＩＦＳを空け、その後ランダム時間（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋｏｆｆ）空いたところで、データフレームＷ＿ＤＡＴＡ１を通信相手に送信する。

ランダム時間は０から整数で与えられるコンテンションウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ：ＣＷ）の間の一様分布から導かれる擬似ランダム整数にスロット時間をかけたものである。ここで、ＣＷにスロット時間をかけたものをＣＷ時間幅と呼ぶ。ＣＷの初期値はＣＷｍｉｎで与えられ、再送するたびにＣＷの値はＣＷｍａｘになるまで増やされる。ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘの両方とも、ＡＩＦＳと同様アクセスカテゴリごとの値を持つ。Ｗ＿ＤＡＴＡ１の送信先の無線通信装置では、データフレームの受信に成功するとその受信終了時点からＳＩＦＳ後に応答フレーム（Ｗ＿ＡＣＫ１）を送信する。Ｗ＿ＤＡＴＡ１を送信した無線通信装置は、Ｗ＿ＡＣＫ１を受信すると送信バースト時間制限内であればまたＳＩＦＳ後に次のフレーム（例えばＷ＿ＤＡＴＡ２）を送信することができる。

ＡＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳ及びＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとスロット時間との関数になるが、ＳＩＦＳとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、ＡＩＦＳ、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮではＢａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ（ＢＳＳ））ごとに設定可能であるが、デフォルト値が定められている。

例えば、８０２．１１ａｃの規格策定では、ＳＩＦＳは１６μｓ、スロット時間は９μｓであるとして、それによってＰＩＦＳは２５μｓ、ＤＩＦＳは３４μｓ、ＡＩＦＳにおいてアクセスカテゴリがＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤ（ＡＣ＿ＢＫ）のフレーム間隔はデフォルト値が７９μｓ、ＢＥＳＴ ＥＦＦＯＲＴ（ＡＣ＿ＢＥ）のフレーム間隔はデフォルト値が４３μｓ、ＶＩＤＥＯ（ＡＣ＿ＶＩ）とＶＯＩＣＥ（ＡＣ＿ＶＯ）のフレーム間隔はデフォルト値が３４μｓ、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとのデフォルト値は、各々ＡＣ＿ＢＫとＡＣ＿ＢＥとでは３１と１０２３、ＡＣ＿ＶＩでは１５と３１、ＡＣ＿ＶＯでは７と１５になるとする。なお、ＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとＤＩＦＳと最も低速な必須の物理レートで送信する場合の応答フレームの時間長の和である。本実施形態では、このようなフレーム間隔のパラメータを用いる無線通信システムを通信レンジの広い干渉システムとして想定する。

なお、各実施形態で記載されているフレームは、Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔなど、ＩＥＥＥ８０２．１１規格または準拠する規格で、パケットと呼ばれるものを指してもよい。

また、アクセスポイントが複数のフレームを送信、または、複数の端末が複数のフレームを送信する場合、これらのフレーム異なる内容のフレームであっても、同一の内容のフレームでもよい。一般的な表現として、アクセスポイントまたは複数の端末が、複数の第Ｘのフレームを送信または受信すると表現するとき、これらの第Ｘのフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。Ｘは任意の値である。複数の第Ｘのフレームは同時に送信する場合、時系列に順番に送信する場合のいずれも含む。

本実施形態で用いられる用語は、広く解釈されるべきである。例えば用語“プロセッサ”は、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態マシンなどを包含してもよい。状況によって、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路 （ＰＬＤ）などを指してもよい。“プロセッサ”は、複数のマイクロプロセッサのような処理装置の組み合わせ、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサを指してもよい。

別の例として、用語“メモリ”は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を包含してもよい。“メモリ”は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データストレージを指してもよく、これらはプロセッサによって読み出し可能である。プロセッサがメモリに対して情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、メモリはプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。メモリは、プロセッサに統合されてもよく、この場合も、メモリは、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１１：アクセスポイント（基地局、無線端末）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ：アンテナ
１、２、３、４、５、６、７、８：無線端末
１：アンテナ
１０１、２０１：制御部
１０２、２０２：送信部
１０３、２０３：受信部
１０４、２０４：バッファ
２１１：ベースバンドＩＣ
２１３：メモリ
２１４：ホスト・インターフェース
２１５：ＣＰＵ
２１６：ＤＡＣ
２１７：ＡＤＣ
２２１：ＲＦ ＩＣ
２２２、２３２：フィルタ
２２３、２３３：ミキサ
２２４、２３４：アンプ
２２５、２３５：バラン
２４２：ＰＬＬ
２４３：水晶発振器
２４７：アンテナ
２４５：スイッチ
１４８：無線ＬＡＮモジュール
１４９：ホストシステム
３０１：ノートＰＣ
３０５、３１５、３５５：無線通信装置
３２１：移動体無線端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体
５１：ＲＴＳフレーム
５２：ＣＴＳフレーム
５３、５４Ａ、５８Ａ、６５、６６、７０、７１：データフレーム
５４Ｂ、５８Ｂ、５９：ＡＣＫフレーム
６１、６２、６９、７２：ＣＴＳ−Ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム
６４：トリガーフレーム
６７、７３：Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ ＢＡフレーム

Claims (12)

1. データを含む第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする、前記第１フレームに対する送達確認応答フレームである第３フレームとを、周波数多重で送信する送信部と、
   を備えた無線通信装置。
2. 前記受信部は、前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する端末に送信許可を与えるフレームである第４フレームを受信し、
   前記送信部は、前記第４フレームに基づいて、前記第１フレームの受信前に、自局に属する端末に送信動作の抑制を指示する第５フレームを送信する
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. データを含む第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信する送信部と、を備え、
   前記受信部は、前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する端末に送信許可を与えるフレームである第４フレームを受信し、
   前記送信部は、前記第４フレームに基づいて、前記第１フレームの受信前に、自局に属する端末に送信動作の抑制を指示する、アンテナの指向性が自局に属する前記端末の方向に制御された、第５フレームを送信する
   無線通信装置。
4. データを含む第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信する送信部と、
   制御部と、を備え、
   前記受信部は、前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する端末に送信許可を与えるフレームである第４フレームを受信し、
   前記制御部は、前記第４フレームの受信後、前記第１フレームの受信前に、アンテナの指向性を前記第１中継局の方向に制御する
   無線通信装置。
5. データを含む第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信する送信部と、を備え、
   前記受信部は、前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する複数の端末にマルチユーザ多重送信の開始の許可を与える第４フレームを受信し、
   前記送信部は、前記第４フレームに基づいて、前記第１フレームの受信前に、自局に属する端末に送信動作の抑制を指示する第５フレームを送信する
   無線通信装置。
6. 前記第２フレームを送信する周波数帯域は、前記第３フレームを送信する周波数帯域よりも大きい
   請求項１ないし２のいずれか一項に記載の無線通信装置。
7. 有線ネットワークからの自局のホップ数が、前記第２中継局よりも大きく、前記第１中継局よりも小さい
   請求項２ないし５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
8. 少なくとも１つのアンテナをさらに備えた
   請求項１ないし７のいずれか一項に記載の無線通信装置。
9. データを含む第１フレームを受信し、
   前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする、前記第１フレームに対する送達確認応答フレームである第３フレームとを、周波数多重で送信する
   無線通信方法。
10. データを含む第１フレームを受信し、
    前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信し、
    前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する端末に送信許可を与えるフレームである第４フレームを受信し、
    前記第４フレームに基づいて、前記第１フレームの受信前に、自局に属する端末に送信動作の抑制を指示する、アンテナの指向性が自局に属する前記端末の方向に制御された、第５フレームを送信する
    無線通信方法。
11. データを含む第１フレームを受信し、
    前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信し、
    前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する端末に送信許可を与えるフレームである第４フレームを受信し、
    前記第４フレームの受信後、前記第１フレームの受信前に、アンテナの指向性を前記第１中継局の方向に制御する
    無線通信方法。
12. データを含む第１フレームを受信し、
    前記第１フレームの送信元の第１中継局と異なる第２中継局を宛先とする、前記データを含む第２フレームと、前記第１中継局を宛先とする第３フレームとを、周波数多重で送信し、
    前記第１フレームの前に、前記第１中継局が、前記第１中継局に属する複数の端末にマルチユーザ多重送信の開始の許可を与える第４フレームを受信し、
    前記第４フレームに基づいて、前記第１フレームの受信前に、自局に属する端末に送信動作の抑制を指示する第５フレームを送信する
    無線通信方法。

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