WO2014014084A1 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

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WO2014014084A1
WO2014014084A1 PCT/JP2013/069647 JP2013069647W WO2014014084A1 WO 2014014084 A1 WO2014014084 A1 WO 2014014084A1 JP 2013069647 W JP2013069647 W JP 2013069647W WO 2014014084 A1 WO2014014084 A1 WO 2014014084A1
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wireless communication
orthogonal frequency
frequency division
multiple access
division multiple
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PCT/JP2013/069647
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English (en)
French (fr)
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ヒランタシティラ アベーセーカラ
井上　保彦
淺井　裕介
笑子 篠原
市川　武男
匡人 溝口
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日本電信電話株式会社
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    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication method for performing wireless communication by effectively using frequency resources.
  • This application is based on patent applications filed in Japan (Japanese Patent Application No. 2012-160845, Japanese Patent Application No. 2012-160872, Japanese Patent Application No. 2012-160873), and the description of the Japanese application is incorporated as part of this specification. Shall.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the transmission speed here is the transmission speed on the physical layer, and the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is actually about 50 to 70%, so the upper limit of the actual throughput is 30 Mbps.
  • the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is actually about 50 to 70%, so the upper limit of the actual throughput is 30 Mbps.
  • the wired LAN Local Area Network
  • the Ethernet registered trademark
  • the FTTH Fiber-to-the-home
  • the IEEE 802.11n standard introduced channel bandwidth expansion and spatial multiplexing technology (MIMO: Multiple Input Input Multiple Output).
  • MIMO Multiple Input Input Multiple Output
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • SDMA space division multiple access technology
  • GID group ID
  • the speed-up method by expanding the channel bandwidth is easier to implement than the spatial multiplexing technology and the space division multiple access technology, and thus has a function implemented in many devices.
  • the channel bandwidth which was fixed at 20 MHz in the IEEE802.11a standard, was expanded to 40 MHz in the IEEE802.11n standard to increase the speed.
  • the IEEE 802.11ac draft currently being standardized in IEEE 802.11 TGac (Task Group ac)
  • studies are being made to expand the channel width to 80 MHz or 160 MHz.
  • 80 MHz width two adjacent 20 MHz channels are used
  • 80 MHz width four adjacent 20 MHz channels are used.
  • a wireless base station device (sometimes called an access point (hereinafter referred to as a wireless base station) may be a broadband device such as 40 MHz, 80 MHz, or 160 MHz as described above.
  • the channel bandwidth that can be used for actual transmission / reception is limited to the channel bandwidth supported by a wireless terminal device (hereinafter referred to as a wireless terminal) under the control of the wireless base station even if there is a capability / function to perform transmission / reception.
  • a wireless terminal hereinafter referred to as a wireless terminal
  • the wireless base station needs to transmit / receive data using a channel bandwidth within a range that each wireless terminal can handle. .
  • a wireless base station is compliant with the IEEE 802.11ac standard (draft) and can transmit and receive data using the 80 MHz band.
  • the wireless terminals under the wireless base station can use the 80 MHz mode in conformity with the IEEE 802.11ac standard (draft)
  • data transmission / reception in the entire 80 MHz band can be performed between the wireless base station and the wireless terminals.
  • a wireless terminal conforming to the IEEE802.11a standard can use 20 MHz, data transmission between the wireless base station and the wireless terminal is performed on one channel of 20 MHz.
  • an access control procedure based on CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision void Avoidance
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access with Collision void Avoidance
  • a wireless communication station that has generated a transmission request first monitors the state of the wireless medium for a predetermined sensing period (DIFS: Distributed Inter-Frame Space), and if there is no transmission signal from another wireless communication station during this period, Is considered to be unused (also referred to as idle state), random backoff procedure (a random number within a predetermined range is generated, and the waiting time for collision avoidance control is determined based on that value. The process of waiting for transmission only for a time) is started. The wireless communication station continues to monitor the wireless medium during the random back-off period, but if there is no transmission signal from another wireless communication station during this period, the transmission right of the exclusive channel over a predetermined period ( Obtain TXOP: Transmission (Opportunity).
  • DIFS Distributed Inter-Frame Space
  • TXOP Holder The wireless communication station that has obtained the transmission right (TXOP) in this way is called TXOP Holder (hereinafter referred to as a transmission right acquisition wireless communication station).
  • the wireless communication station that became the transmission right acquisition wireless communication station transmits frames continuously at a very short time interval called SIFS (Short Inter-Frame Space) without performing CSMA / CA again within the TXOP period. can do.
  • SIFS Short Inter-Frame Space
  • “virtual carrier sense” can be cited as a method for solving the hidden terminal problem in wireless communication. Specifically, when the wireless communication station includes Duration (sustained usage period) information for notifying the usage time of the wireless medium when the frame is received, the period of time corresponding to the Duration information indicates that the media This period is assumed to be used (virtual carrier sense), and this period is set as a transmission stop period (NAV (Network Allocation Vector) period) so that frames are not transmitted during the NAV period. This guarantees exclusive use of the channel during the TXOP period.
  • Duration sustained usage period
  • NAV Network Allocation Vector
  • the wireless communication station When the wireless communication station receives the frame, it sets the NAV as necessary as described above. At the same time, if the received frame is a frame that starts the TXOP period, the wireless communication station that has transmitted the received frame, so-called transmission right acquisition Information (for example, MAC address) for identifying the wireless communication station is recorded (for example, see Non-Patent Document 3). When the TXOP period ends, the stored information for identifying the transmission right acquisition radio communication station is deleted.
  • the frame that starts the TXOP period is not a special frame but a signal that reserves a channel for a certain period by transmitting a control frame such as an RTS (Request-To-Send) frame, for example. .
  • the wireless communication station When the wireless communication station receives the frame again within the TXOP period, it confirms whether or not the transmission source address of the received frame is the same as the MAC address stored as information for identifying the transmission right acquisition wireless communication station. If they are the same, the transmission source wireless communication station of the received frame is determined to be a transmission right acquisition wireless communication station, and a necessary reply frame is transmitted regardless of whether or not the NAV in the own station is set. As a result, the transmission right acquisition radio communication station can transmit and receive data to and from a plurality of different radio communication stations within the same TXOP period.
  • FIG. 52 is a diagram illustrating a wireless LAN cell A including one wireless base station AP1 and three wireless terminals STA11 to STA13.
  • the wireless base station AP1 and the wireless terminal STA13 conform to the IEEE 802.11ac standard and support three types of transmission / reception bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, and 80 MHz.
  • the wireless terminal STA11 conforms to the IEEE 802.11a standard
  • the wireless terminal STA12 conforms to the IEEE 802.11n standard, and supports transmission and reception bandwidths of 20 MHz and 20 MHz and 40 MHz, respectively.
  • FIG. 53 is a time chart showing the timing for transmitting a frame when the transmission right acquisition radio communication station transmits a plurality of frames addressed to other radio communication stations in the TXOP.
  • the horizontal axis indicates time.
  • the description such as (STA11) in the frame represents the destination wireless communication station.
  • (STA11) indicates that the destination is the wireless terminal STA11.
  • NAV (RTS) indicates that the NAV is set after receiving RTS that is not addressed to the local station.
  • the radio base station AP1 and the radio terminals STA11 to STA13 exist as radio communication stations, the radio base station AP1 accommodates data addressed to the radio terminals STA11 to STA13, and transmits frames addressed to the radio terminals STA11 to STA13.
  • the radio base station AP1 acquires the TXOP and transmits data on the 80 MHz channel to the radio terminal STA13 that can use the largest band among the destination terminals.
  • the wireless base station AP1 finishes data communication with the wireless terminal STA13, the wireless base station AP1 transmits data to the wireless terminal STA12 that can use the second largest band among the destination terminals, and finally has the smallest band among the destination terminals.
  • the data is transmitted to the wireless terminal STA11 that can use.
  • the radio base station AP1 performs CSMA / CA when data addressed to the radio terminals STA11 to STA13 occurs, and signals transmitted from other radio communication stations are transmitted over a predetermined sensing period and random backoff time. Confirm that it is not detected, and acquire the transmission right (TXOP). Since the wireless base station AP1 has acquired the transmission right, it becomes a transmission right acquisition wireless communication station (TXOP Holder) and transmits a frame.
  • TXOP Holder transmission right acquisition wireless communication station
  • the radio base station AP1 sends an RTS (Request to Send: transmission request) frame as a start frame indicating the start of the frame sequence to the radio terminal STA13 that can use the largest band among the destination terminals to which data is to be transmitted. Transmit (time t 111 ).
  • RTS Request to Send: transmission request
  • the wireless terminal STA13 returns a CTS (Clear To Send: transmission permission) frame to the wireless base station AP1 because the destination of the received RTS frame is the local station and the transmission stop period is not set in the local station. (Time t 112 ). As a result, the radio terminal STA13 notifies the radio base station AP1 that it is ready to receive data.
  • CTS Call To Send: transmission permission
  • the wireless terminal STA11 and the wireless terminal STA12 which are other wireless communication stations that have received the RTS frame from the wireless base station AP1, are not addressed to their own stations, and therefore the sustained use period information included in the RTS frame indicates The period is set to the NAV period (transmission stop period), and the frame is not transmitted within the corresponding NAV period. Further, the reception of the RTS frame from the radio base station AP1 detects that the TXOP period (utilization transmission right period) has started, and the radio terminals STA11 to STA13 allow the radio base station AP1 to transmit the transmission right. It is memorized that it is a station (TXOP Holder).
  • the radio base station AP1 receives the CTS frame from the wireless terminal STA 13, and transmits a frame addressed to the wireless terminal STA 13 (time t 113).
  • the wireless terminal STA13 correctly receives the frame addressed to itself, the wireless terminal STA13 returns a BA (Block ACK) frame (or an ACK (acknowledgement) frame) to the wireless base station AP1 (time t 114 ). Finish sending and receiving.
  • BA Block ACK
  • ACK acknowledgement
  • the wireless base station AP1 transmits an RTS frame whose destination is the wireless terminal STA12 (time t 115 ).
  • the wireless terminal STA12 has received the frame from the TXOP Holder, and therefore returns a CTS frame to the transmission right acquisition wireless communication station AP1 (time t116 ).
  • the wireless terminals STA11 and STA13 set the NAV period by receiving the RTS frame addressed to other wireless terminals. If the NAV period is already set, the NAV value is updated.
  • the radio base station AP1 correctly receives the CTS frame from the radio terminal STA12
  • the radio base station AP1 transmits a frame addressed to the radio terminal STA12 (time t 117 ).
  • the wireless terminal STA12 correctly receives the frame from the wireless base station AP1
  • the wireless terminal STA12 returns a BA frame (or ACK frame) to the wireless base station AP1 (time t 118 ), and ends transmission / reception of the frame.
  • the radio base station AP1 in order to transmit the data of the wireless terminal STA11 destined for the smallest bandwidth available in the destination terminal, transmits an RTS frame in which the destination wireless terminal STA11 (time t 119). Since the wireless terminal STA11 has received the RTS frame from the wireless base station AP1 which is a transmission right acquisition wireless communication station, the wireless terminal STA11 returns a CTS frame to the transmission right acquisition wireless communication station regardless of whether it is within the NAV period ( Time t 120 ).
  • the wireless terminals STA12 and STA13 have received the RTS frame that is not addressed to themselves, they set the NAV period. If the NAV period has already been set, the NAV value is updated.
  • the radio base station AP1 correctly receives the CTS frame from the radio terminal STA11, the radio base station AP1 transmits a frame addressed to the radio terminal STA11 (time t 121 ).
  • the wireless terminal STA11 correctly receives the frame from the wireless base station AP1
  • the wireless terminal STA11 returns a BA frame (or ACK frame) to the wireless base station AP1 (time t 122 ), and ends transmission / reception of the frame.
  • the above explanation is an example of a frame sequence when the MAC protection method by RTS / CTS exchange is applied before sending data, but the frame is sent immediately after acquiring the access right without exchanging RTS / CTS. You may make it do.
  • the above description is an example in which data is transmitted to a plurality of terminals within the same TXOP section.
  • a frame can be transmitted to a plurality of terminals within a range not exceeding the upper limit of TXOP defined in the IEEE 802.11 standard.
  • communication using a channel width larger than the channel width once used within the TXOP period cannot be performed. That is, the channel width used within the corresponding TXOP section cannot be increased, but the channel width can be reduced as necessary.
  • the wireless terminal STA11 can use channel 1 (CH1)
  • the wireless terminal STA12 can use CH1 and CH2
  • the wireless terminal STA13 can use CH1 to CH4. Send.
  • FIG. 54 is a diagram showing a channel bandwidth used for data transmission between the radio base station AP1 and the radio terminals STA11 to STA13. Since the radio terminal STA11 can use only 20 MHz, the radio base station AP1 communicates with the radio terminal STA11 using the channel 1 (CH1).
  • CH1 channel 1
  • Non-Patent Document 3 defines a unit channel that must be used regardless of the transmission bandwidth when communication is performed in a cell constituted by an access point and a terminal station. This is defined as a primary channel (Primary). Channel).
  • a channel that is used for communication but is not a primary channel is a secondary channel (Secondary Channel), or in Non-Patent Document 2, a secondary x MHz channel (Secondary x MHz Channel, where x is 20, 40, or 80 Number).
  • a secondary channel an arbitrary unit channel that is not a primary channel among all bands used by a cell is referred to as a secondary channel.
  • FIG. 55 shows an example of the primary channel and the secondary channel when the unit channel is 20 MHz and the entire band used by the cell is 80 MHz.
  • FIG. 55 shows an example in which there are three secondary channels.
  • the wireless terminal STA12 can support up to 40 MHz, communication between the wireless base station AP1 and the wireless terminal STA12 is performed on the 20 MHz primary channel and the 20 MHz (secondary channel) adjacent to the primary channel (that is, on CH1 and CH2). . Further, since the radio terminal STA13 can support up to 80 MHz, communication between the radio base station AP1 and the radio terminal STA13 is performed on the primary channel and the three secondary channels.
  • the transmittable and receiveable bandwidths are different between the radio base station AP1 and the radio terminals STA11 to STA13, some of the total frequency bands that the radio base station AP1 can handle may not be used. is there. For example, when the radio base station AP1 and the radio terminal STA11 communicate, the channels CH2 to CH4 are vacant, and when the radio base station AP1 and the radio terminal STA12 communicate, the channels CH3 to CH4 are vacant.
  • the capacity of the radio base station AP1 is not fully utilized, and frequency resources are not used effectively, so that there is a problem in that the throughput of the entire system is reduced or the service quality is deteriorated.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication system and a wireless communication method capable of improving the throughput of wireless communication by effectively using frequency resources.
  • the present invention is a wireless communication system comprising a plurality of wireless communication stations that operate as wireless terminals or wireless base stations, the wireless communication station having access right acquisition means for acquiring an access right when data to be transmitted occurs; A determination unit that determines whether different data addressed to a plurality of wireless communication stations can be transmitted on different channels by orthogonal frequency division multiple access when the access right is acquired; A wireless communication system comprising: data transmission means for transmitting data to the wireless communication station that can be received by the orthogonal frequency division multiple access when it is determined that different data addressed to the station can be transmitted on different channels It is.
  • the data transmission means transmits data addressed to a radio communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied on a primary channel, and transmits data addressed to the radio communication station to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied. It is the radio
  • the radio communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied are grouped in advance, and the data transmission unit uses the grouped group identification information as a data transmission destination to perform data transmission.
  • a wireless communication system that performs transmission.
  • the radio communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied are grouped in advance, and the data transmission means is configured to transmit data addressed to the radio communication station group to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied. Is assigned to each of the sub-channels on the secondary channel and transmitted.
  • the data transmitting means transmits data on the secondary channel when the data length, which is a time required for transmitting a frame addressed to a radio communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable, is different.
  • the wireless communication system performs the data transmission in accordance with the data length of a primary channel.
  • the data transmission means has a channel with the longest data length when the data length, which is a time required for transmitting a frame addressed to a radio communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable, is different.
  • the wireless communication system performs the data transmission by combining the data length with the data length of another channel.
  • the present invention is a radio communication system including a plurality of radio communication stations that operate as radio terminals or radio base stations, and the radio communication stations differ in different data addressed to a plurality of radio communication stations by the orthogonal frequency division multiple access.
  • a wireless communication system comprising data receiving means for receiving data transmitted on a channel and response confirmation transmitting means for transmitting a response confirmation when the data receiving means has received data correctly.
  • the present invention is a wireless communication system that transmits the response confirmation only on a secondary channel when only one wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable responds.
  • the present invention is a wireless communication system in which when a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied responds, the response confirmation is transmitted by time division on a primary channel.
  • the wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied transmits a response confirmation on a primary channel. Then, the wireless communication system to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied thereafter transmits the response confirmation on a secondary channel.
  • the present invention provides a guard band on a secondary channel when a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied responds, respectively on the primary channel and the secondary channel.
  • the present invention is a wireless communication system that transmits the response confirmation through an uplink orthogonal frequency division multiple access channel when a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is not applicable responds. .
  • the uplink orthogonal frequency division multiple access and the uplink multi-user MIMO perform the above on channels that overlap each other.
  • the present invention is a wireless communication system comprising a plurality of wireless communication stations that operate as wireless terminals or wireless base stations, the wireless communication station having access right acquisition means for acquiring an access right when data to be transmitted occurs; A determination unit that determines whether different data addressed to a plurality of wireless communication stations can be transmitted on different channels by orthogonal frequency division multiple access when the access right is acquired; When it is determined that different data addressed to a station can be transmitted on different channels, a transmission request and a transmission permission for the transmission request are made between the wireless communication stations that can be received by the orthogonal frequency division multiple access.
  • a wireless communication system including MAC protection execution means to be exchanged.
  • the MAC protection execution unit transmits the transmission request with priority given to the wireless communication station capable of transmitting the transmission request using a larger number of channels, and returns the transmission permission for the transmission request.
  • a wireless communication system A wireless communication system.
  • the MAC protection execution unit replicates the transmission request for all channels and transmits it in parallel.
  • the transmission permission for the transmission request is returned using a channel that is not busy.
  • the MAC protection execution means transmits on a part of channels from the wireless communication station that transmitted the transmission request. If there is no reply of permission, send a transmission request on all channels used for transmission of the previous transmission request to other wireless communication stations, and check again whether frame transmission is possible on the channel for which there was no reply of transmission permission. A wireless communication system to be confirmed.
  • the MAC communication execution unit when the MAC protection execution unit responds by a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is not applicable, the MAC communication execution unit can apply the orthogonal frequency division multiple access to the wireless communication station. For the wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied after transmitting the transmission request using all channels and returning the transmission permission for the transmission request, again using the all channels The wireless communication system transmits a transmission request and returns the transmission permission for the transmission request.
  • the MAC protection execution unit when the MAC protection execution unit responds to a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied, a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied.
  • the transmission request is transmitted using all channels, and after the transmission permission is returned in response to the transmission request, the wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable is used again using all channels.
  • the wireless communication system transmits a transmission request and returns the transmission permission for the transmission request.
  • the MAC protection execution unit when the MAC protection execution unit responds by a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied, the wireless communication in which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied to a primary channel. And the secondary channel is addressed to a radio communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable, the transmission request is transmitted, the primary channel and the secondary channel are time-divided, and the transmission permission for the transmission request is granted.
  • the wireless communication system is characterized by a reply.
  • the MAC protection execution unit transmits the transmission request using all channels, and The wireless communication system transmits the transmission request again except for a channel for which the transmission permission is not returned, and returns the transmission permission in response to the transmission request.
  • the MAC protection execution unit applies the orthogonal frequency division multiple access using all channels when a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied responds.
  • the transmission request is transmitted to a plurality of possible wireless communication stations, and the transmission is performed to a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied except for a channel for which the transmission permission is not returned in response to the transmission request.
  • the wireless communication system transmits a request and returns the transmission permission in response to the transmission request.
  • the MAC protection execution unit uses a different channel for each of the plurality of wireless communication stations.
  • Each of the plurality of wireless communication stations that transmit the transmission request at the same time and receive the transmission request is a wireless communication system that simultaneously returns the transmission permission using uplink orthogonal frequency division multiple access.
  • the MAC protection execution unit uses a different channel for each of the plurality of wireless communication stations.
  • a plurality of wireless communication stations that transmit the transmission request at the same time, and each of the plurality of wireless communication stations that have received the transmission request simultaneously returns the transmission permission using an uplink orthogonal frequency division multiple access in an available channel. It is.
  • the present invention is a wireless communication system in which the transmission permission includes list information of the wireless communication stations to be transmitted simultaneously and the number of spatial streams transmitted by each wireless communication station.
  • the present invention is a wireless communication system in which the transmission permission is transmitted using a prescribed pattern so that a matrix for each subcarrier included in the transmission permission has an inverse matrix.
  • the MAC protection execution unit when the MAC protection execution unit responds to a plurality of wireless communication stations including a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied, a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied Using the primary channel and transmitting the transmission request to a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable using a secondary channel, and the wireless communication station receiving the transmission request In the wireless communication system, the transmission permission is returned using the channel that has received the request.
  • a wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access cannot be applied Wireless communication using the primary channel and transmitting the transmission request using different secondary channels to a plurality of wireless communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable, and cannot apply the orthogonal frequency division multiple access
  • the station returns the transmission permission using a primary channel, and each of the wireless communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable simultaneously transmits the transmission permission using an uplink orthogonal frequency division multiple access.
  • the MAC protection execution unit transmits the transmission request using all channels, and is free of discontinuity.
  • This is a wireless communication system that sends back the transmission permission using the secondary channel.
  • the MAC protection execution unit when only the wireless communication station to which the orthogonal frequency division multiple access is applicable responds, the MAC protection execution unit temporarily uses the secondary channel as a primary channel when the primary channel is busy. Then, the wireless communication system transmits the transmission request and sends back the transmission permission using the secondary channel.
  • the radio communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied are grouped in advance, and the MAC protection execution unit is configured to apply all the radio communication stations of the grouped group to the radio communication stations.
  • Wireless communication that transmits the transmission request using each channel, and each of the wireless communication stations included in the group that has received the transmission request returns the transmission permission in a time-sharing manner on the channel.
  • the MAC protection execution unit transmits the transmission request using a fixed bandwidth, and the transmission A wireless communication system that returns the transmission permission in response to a request.
  • the MAC protection execution unit transmits the transmission request using a variable bandwidth, and transmits the transmission request.
  • a wireless communication system that returns the transmission permission in response to a request.
  • the MAC protection execution unit transmits a transmission request including a channel number scheduled to be used.
  • the received wireless communication station is a wireless communication system that returns a transmission permission including a usable channel number among the channel numbers scheduled to be used.
  • the radio communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied are grouped in advance, and the MAC protection execution unit is used for the radio communication stations of the grouped group.
  • the radio communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied are grouped in advance, and the MAC protection execution unit is used for the radio communication stations of the grouped group.
  • Each wireless communication station that has transmitted a transmission request including a scheduled channel number and has received the transmission request uses an uplink multi-user MIMO to permit transmission including an available channel number among the channel numbers to be used.
  • the wireless communication system returns a reply to each.
  • the radio communication stations to which the orthogonal frequency division multiple access can be applied are grouped in advance, and the MAC protection execution unit is used for the radio communication stations of the grouped group.
  • Each wireless communication station that has transmitted a transmission request including a scheduled channel number and has received the transmission request grants a transmission permission including an available channel number out of the scheduled channel numbers to the uplink orthogonal frequency division multiple access It is a radio
  • the present invention is a wireless communication method performed by a wireless communication system including a plurality of wireless communication stations that operate as wireless terminals or wireless base stations, wherein the wireless communication station acquires an access right when data to be transmitted occurs.
  • a right acquisition step a determination step for determining whether different data addressed to a plurality of wireless communication stations can be transmitted on different channels by orthogonal frequency division multiple access when the access right is acquired, and the determination step
  • a wireless communication method is a wireless communication method.
  • the present invention is a wireless communication method performed by a wireless communication system including a plurality of wireless communication stations that operate as a wireless terminal or a wireless base station, wherein the wireless communication station is addressed to a plurality of wireless communication stations by the orthogonal frequency division multiple access.
  • a wireless communication method comprising: a data receiving step for receiving data transmitted on different channels; and a response confirmation transmitting step for transmitting a response confirmation when the data receiving means has received the data correctly. is there.
  • the present invention is a wireless communication method performed by a wireless communication system including a plurality of wireless communication stations that operate as wireless terminals or wireless base stations, wherein the wireless communication station acquires an access right when data to be transmitted occurs.
  • a right acquisition step a determination step for determining whether different data addressed to a plurality of wireless communication stations can be transmitted on different channels by orthogonal frequency division multiple access when the access right is acquired, and the determination step
  • a transmission request and the transmission request between the wireless communication stations that can be received by the orthogonal frequency division multiple access And a MAC protection execution step for exchanging transmission permission for the wireless communication method.
  • orthogonal frequency division multiple access OFDMA
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a radio base station and a radio terminal according to an embodiment of the present invention, and a diagram illustrating a configuration of a network.
  • 3 is a flowchart showing a transmission processing operation of the radio base station AP1 shown in FIG. It is a time chart which shows the frame sequence when a transmission right acquisition radio
  • the frame sequence in the case where the number of wireless terminals responding to the RTS frame transmitted by OFDMA is 2 or more and each CTS frame is returned at a predetermined time in the channel receiving the RTS addressed to itself is shown. It is a time chart. It is a figure which shows a RTS frame format. The number of responding wireless terminals is 2 or more, the RTS frame is transmitted to each wireless terminal, and the wireless terminals that return CTS are all 11ax wireless terminals, and the transmission bandwidth of the second and subsequent RTS frames is set immediately before. It is a time chart which shows the frame sequence in the case of setting below the bandwidth confirmed with the received CTS frame.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, RTS frames are transmitted to the respective wireless terminals, and the legacy terminals are also included in the wireless terminals that return CTS, and the transmission bandwidth of the second and subsequent RTS frames is reduced.
  • the CTS frame is a time chart showing a frame sequence when transmitted by OFDMA. It is a time chart which shows the modification of the frame sequence shown in FIG. It is the figure which further subdivided (A2) when using extended RTS (ERTS) among the classifications of MAC protection.
  • STA wireless terminals
  • FIG. 21 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG. 20.
  • the frame sequence in the case where all of the wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals It is a time chart which shows.
  • the ECTS frame is a time chart showing a frame sequence when transmitted by OFDMA. It is a time chart which shows the modification of the frame sequence shown in FIG. It is a time chart which shows the other modification of the frame sequence shown in FIG. It is a time chart which shows the modification of the frame sequence shown in FIG. It is a figure which shows the classification
  • FIG. 10 is a time chart showing a frame sequence when OFDMA + MU-MIMO is used, a legacy terminal is included in the data destination, and the data length is the same.
  • FIG. 31 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG. 30.
  • FIG. 31 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG. 30.
  • FIG. 7 is a time chart showing a frame sequence when OFDMA + MU-MIMO is used, all data destinations are 11ax wireless terminals, and data lengths are different. It is a figure which shows the classification
  • Fig. 4 illustrates a frame sequence of MAC protection that can be combined. It is a time chart which shows the frame sequence example which combined the frame sequence. It is a time chart which shows the other frame sequence example which combined the frame sequence. It is a time chart which shows the other frame sequence example which combined the frame sequence. It is a figure which shows the combination of the frame sequence of the MAC protection using ERTS.
  • FIG. 2 is a diagram showing a wireless LAN cell A including one wireless base station AP1 and three wireless terminals STA11 to STA13. It is a time chart which shows the timing which transmits a frame, when a transmission right acquisition radio
  • FIG. 7 is a diagram showing a channel bandwidth used for data transmission between the radio base station AP1 and the radio terminals STA11 to STA13. It is explanatory drawing which shows an example of a primary channel and a secondary channel in case a unit channel is 20 MHz and all the bands which a cell uses are 80 MHz.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio base station and a radio terminal in the embodiment, and a diagram showing a network configuration.
  • a feature of the wireless communication system in this embodiment is that a wireless communication station that has become a transmission right acquisition wireless communication station transmits data addressed to a plurality of wireless communication stations on a plurality of channels by using orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). The point is to send.
  • a cell A of the wireless communication system shown in FIG. 1 includes a wireless base station AP1, which is a wireless communication station, and five wireless terminals STA11 to STA15.
  • the radio base station AP1 and the radio terminals STA14 and STA15 are OFDMA-compliant radio communication stations, and support a maximum transmission / reception bandwidth of 80 MHz.
  • the STA 13 conforms to the IEEE 802.11ac standard and supports three types of transmission / reception bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, and 80 MHz.
  • the wireless terminal STA11 conforms to the IEEE 802.11a standard
  • the wireless terminal STA12 conforms to the IEEE 802.11n standard, and supports transmission and reception bandwidths of 20 MHz and 20 MHz and 40 MHz, respectively.
  • an IEEE802.11ax wireless terminal (hereinafter referred to as an 11ax wireless terminal) has a function capable of realizing the present embodiment in addition to a function of an IEEE802.11ac compliant wireless communication station.
  • a legacy terminal is a generic term for wireless communication stations that conform to existing standards (IEEE802.11a, IEEE802.11n, IEEE802.11ac) that do not have the functions defined in this specification.
  • the wireless terminal conforming to the IEEE802.11a standard is the 11a wireless terminal
  • the wireless terminal conforming to the IEEE802.11n standard is the 11n wireless terminal
  • the wireless terminal conforming to the IEEE802.11ac standard is the 11ac wireless terminal. This is called a terminal.
  • an empty channel is effectively used by causing an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) operation to a wireless communication station that transmits and receives data in the IEEE 802.11 wireless LAN system.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the wireless base station AP1 transmits data to the wireless terminal STA11 using the channel 1 in the wireless communication system shown in FIG. 1, the remaining channels 2 to 4 are used.
  • data addressed to another wireless communication station for example, a wireless terminal STA 14 that can use OFDMA
  • the wireless base station AP1 transmits data using the wireless terminal STA12 and channels 1 and 2
  • the remaining channels 3 and 4 are used to transmit data to other wireless communication stations (for example, the wireless terminal STA14). Can be sent.
  • a guard band (GuardBand: GB) is provided between channels, and a plurality of radios are simultaneously used using the remaining bands. You may make it transmit a flame
  • a destination wireless communication station to which the wireless communication station that has acquired the access right transmits data on the primary channel is referred to as a primary wireless communication station (Primary STA).
  • the terminal (the wireless terminal STA 14 in the above example) that transmits data by OFDMA using the whole or a part of the band that does not include the primary channel is acquired by the wireless communication station that has acquired the access right. It is called “Secondary STA”.
  • the IEEE802.11a standard and the IEEE802.11n standard there is only one primary wireless communication station, but in the IEEE802.11ac standard (draft) using MU-MIMO, there may be a plurality of primary wireless communication stations. is there.
  • the transmission right acquisition radio communication station can transmit data to the primary radio communication station using a plurality of channels.
  • the primary wireless communication station is a terminal compliant with the IEEE802.11a standard, only one 20 MHz channel (primary channel) is used for data transmission.
  • the primary wireless communication station is the IEEE802.11n standard or IEEE802.11ac.
  • a standard-compliant terminal can transmit and receive data using up to two and eight 20 MHz channels, respectively.
  • a channel group including a primary channel used for communication with a primary wireless communication station is referred to as a primary channel group (Primary Channels).
  • the transmission right acquisition radio communication station can transmit data to the secondary radio communication station using one or a plurality of channels within a range not interfering with the primary radio communication station.
  • a channel group that does not include a primary channel used for communication with a secondary wireless communication station is referred to as a secondary channel group (Secondary Channels).
  • the transmission right acquisition radio communication station (radio base station AP1 in the case of the above example) transmits signals simultaneously to the primary radio communication station and the secondary radio communication station using OFDMA, a secondary channel group is used as necessary. Even above, MAC protection such as RTS / CTS may be implemented.
  • the length of the communication period with the secondary wireless communication station is limited to the communication period with the primary wireless communication station (a so-called TXOP period acquired and set by the IEEE 802.11 standard).
  • the radio base station AP1 shown in FIG. 1 includes a radio communication unit 11, a transmission right acquisition unit 12, an information management unit 13, and a control unit 14.
  • the radio terminal STA11 shown in FIG. 1 has the same configuration as that of the radio base station AP1 and includes a radio communication unit 21, a transmission right acquisition unit 22, an information management unit 23, and a control unit 24.
  • the wireless terminals STA12 to STA15 have different functions such as the use bandwidth and whether or not OFDMA transmission is supported, the wireless terminals STA12 to STA15 have a similar configuration to the wireless terminal STA11, and thus detailed illustration is omitted in FIG.
  • the wireless communication unit 11 transmits and receives frames to and from other wireless communication stations (wireless terminals STA11 to STA15) using a predetermined frequency band.
  • the control unit 14 requests the transmission right acquisition unit 12 to acquire a transmission right (TXOP).
  • the information management unit 13 stores information.
  • the control unit 14 controls frame transmission / reception performed by the wireless communication unit 11 based on the transmission right acquisition state from the transmission right acquisition unit 12 and information recorded in the information management unit 13.
  • the wireless communication unit 21 transmits / receives a frame to / from another wireless communication station (wireless base station AP1) using a predetermined frequency band.
  • the control unit 24 requests the transmission right acquisition unit 22 to acquire a transmission right (TXOP).
  • the information management unit 23 stores information.
  • the control unit 24 controls frame transmission / reception performed by the wireless communication unit 21 based on the transmission right acquisition state from the transmission right acquisition unit 22 and information recorded in the information management unit 23.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the transmission processing operation of the radio base station AP1 shown in FIG.
  • the control unit 14 requests the transmission right acquisition unit 12 to acquire the transmission right, and transmits the transmission right.
  • the acquisition unit 12 confirms that a signal transmitted from another wireless communication station through the wireless communication unit 11 over a predetermined sensing period and a random backoff time is not detected and is in a free state. Is acquired (step S101).
  • control unit 14 stores in the information management unit 3 whether or not the destination wireless communication station (so-called primary wireless communication station) of the frame to be transmitted can transmit and receive signals with the same bandwidth as the own wireless communication station. The determination is made with reference to the information (step S102).
  • step S102 when it is determined in step S102 that the primary wireless communication station is a wireless communication station capable of receiving a signal with the same bandwidth as the own wireless communication station (step S102: NO), the control unit 14 Requests the wireless communication unit 11 to transmit a frame, and in response to this request, the wireless communication unit 11 performs the frame transmission as usual (step S105) and ends the transmission.
  • step S102 when the primary wireless communication station is not a wireless communication station capable of receiving a signal with the same bandwidth as the own wireless communication station (step S102: YES), the control unit 14 uses OFDMA. Then, it is determined whether or not data can be transmitted to the secondary wireless communication station (step S103). As a result of this determination, when OFDMA cannot be performed (step S103: NO), the control unit 14 requests the wireless communication unit 11 to transmit a frame, and in response to this request, the wireless communication unit 11 As described above, frame transmission / reception is performed (step S105), and transmission ends.
  • step S103 when there is data to be transmitted to the secondary wireless communication station and OFDMA can be performed (step S103: YES), the control unit 14 does not communicate with the primary wireless communication station that transmits and receives data on the primary channel group. If necessary, on a secondary radio communication station that can transmit and receive data in a larger band and all channels that can be used in the radio communication station or on some channels according to transmission power, MCS used for transmission, etc. Then, the RTS or CTS frame is exchanged or the CTS-to-Self frame is transmitted using the Non-HT Duplicate mode via the wireless communication unit 11, and the MAC protection is applied (step S104).
  • control part 14 requests
  • FIG. 3 is a time chart showing a frame sequence when the transmission right acquisition radio communication station (radio base station AP1) transmits a plurality of frames addressed to other radio communication stations (radio terminals).
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis of each wireless communication station represents a channel used in data transmission.
  • channel 1 (CH1), channel 2 ( CH2), channel 3 (CH3), and channel 4 (CH4) For each wireless communication station, channel 1 (CH1), channel 2 ( CH2), channel 3 (CH3), and channel 4 (CH4).
  • CH1 channel 1
  • CH2 channel 2
  • CH3 channel 3
  • CH4 channel 4
  • the description such as “(STA14)” in the frame represents a destination wireless communication station, and “(STA14)” indicates that the destination is the wireless terminal STA14.
  • the radio base station AP1 performs CSMA / CA (carrier sense) when data addressed to the radio terminals STA11 to STA14 occurs, and performs other radio communication stations (wireless radio) over a predetermined sensing period and random backoff period. After confirming that the signals transmitted from the terminals STA11 to STA15) are not detected, the transmission right (TXOP) is acquired. Since the wireless base station AP1 has acquired the transmission right, it becomes a transmission right acquisition wireless communication station and transmits a frame.
  • CSMA / CA carrier sense
  • the destination of the first frame in the packet queue (buffer) of the radio base station AP1 is the radio terminal STA11.
  • the radio base station AP1 RTS frames F1 to F4 as start frames are transmitted to the wireless terminal STA14 capable of communication over many channels (time t 111 ).
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames to be transmitted in a Duplicate mode defined by the IEEE802.11n standard or the 802.11ac standard, that is, all 20 MHz wide channels that can use a signal of 20 MHz channel bandwidth (here In this case, transmission is performed using four 20 MHz wide channels).
  • the wireless terminals STA11 to STA14 receive the RTS frame transmitted from the wireless base station AP1.
  • the wireless terminals STA11 to STA13 receive the RTS frame that is not addressed to their own devices, and set the period indicated by the sustained use period information (Duration) included in the received RTS frame as the NAV period. Do not send.
  • the radio terminals STA11 to STA13 also store in the information management unit 23 that the transmission terminal (radio base station AP1) of the received RTS frame is the radio communication station from which the TXOP has been acquired.
  • the radio terminal STA14 When the radio terminal STA14 receives the RTS frame from the radio base station AP1, it detects that the destination of the received RTS frame is its own device, and NAV is not set or a signal is detected over a predetermined period.
  • the CTS frames F5 to F8 are returned to the radio base station AP1 on the channel that has not been set (time t 112 ).
  • the wireless base station AP1 Upon receiving the CTS frame from the wireless terminal STA14, the wireless base station AP1 transmits frames F9 to F11 to the wireless terminals STA11 and STA14 using OFDMA (time t 113 ).
  • the radio base station AP1 transmits the corresponding data to the primary radio communication station using all bands usable in the primary radio communication station. In the remaining band, a guard band is provided as necessary, and the data of the STA 14 is transmitted to the STA 14 on the remaining channel. In FIG. 3, data is transmitted on channel 1 to radio terminal STA 11, channel 2 is left as a guard band, and data is transmitted to radio terminal STA 14 on channels 3 to 4.
  • the wireless terminal STA11 When the wireless terminal STA11 correctly receives the frame addressed to itself from the wireless base station AP1, the wireless terminal STA11 transmits the BA frame F12 (or ACK frame) to the wireless base station AP1 (time t 114 ), and finishes transmission / reception of the frame. At this time, the radio terminal STA11 returns a BA on the same channel as the signal received from the radio base station AP1.
  • the radio terminal STA14 when the radio terminal STA14 correctly receives the frame addressed to itself from the radio base station AP1, the radio terminal STA14 transmits BA frames F13 and F14 (or ACK frames) to the radio base station AP1 (time t 114 ), Finish sending and receiving.
  • the radio terminal STA14 returns a BA on the same secondary channel group as the signal received from the radio base station AP1.
  • the conventional RTS / CTS exchange is used to block access by other terminals.
  • access by other terminals is blocked and each radio terminal is used in OFDMA. The bandwidth to be checked can be confirmed.
  • the description of the modified example will be divided into a frame sequence for performing MAC protection, a frame sequence for performing data transmission, and a frame sequence for performing response confirmation.
  • FIG. 4 is a diagram showing a classification of MAC protection.
  • MAC protection (identification name is A) uses normal RTS (identification name and A1) and extended RTS (referred to as ERTS: Enhanced RTS).
  • Case (identification name is A2).
  • normal RTS is used (A1), it can be further subdivided into A1-1, A1-2, A1-3, A1-4, A1-5, A1-6, A1-7, A1-8. Below, it demonstrates based on this classification. The case where ERTS is used (A2) will be described later.
  • FIG. 5 is a time chart showing a frame sequence when the number of responding wireless terminals is 1 and the wireless terminal that returns a CTS is an 11ax wireless terminal.
  • the first packet in the buffer is addressed to the 11a wireless terminal.
  • RTS frames F21 to F24 (non-HT Duplicate mode, dynamic BW mode) are transmitted to all the channels at intervals of 20 MHz, and a larger band is reserved (time t 111 ).
  • the non-HT Duplicate mode is a mode in which a 20 MHz signal is duplicated and transmitted in parallel on the frequency axis, and all signals can be decoded by receiving only an arbitrary 20 MHz.
  • the Dynamic BW mode is a mode in which CTS is returned on a channel that is not busy among channels notified by RTS. In response to this, the wireless terminal STA14 returns CTS frames F25 to F28 using all channels (time t 112 ). This frame sequence is equivalent to the frame sequence shown in FIG.
  • FIG. 6 shows a case where the number of responding wireless terminals is 2 or more, RTS frames using the same bandwidth are transmitted to each wireless terminal, and all wireless terminals that return CTS respond to OFDMA ( 11ax)
  • the same bandwidth means that a signal for MAC protection is always transmitted over the entire band used when applying MAC protection (at the time of RTS transmission) in the TXOP section.
  • FIG. 6 shows a case where the number of responding wireless terminals is 2 or more, RTS frames using the same bandwidth are transmitted to each wireless terminal, and all wireless terminals that return CTS are OFDMA compatible (11ax) terminals. It is a time chart which shows the frame sequence.
  • RTS is used to inquire about the channel usage status of OFDMA-compliant wireless terminals, resources are secured in a larger band, and resources are redistributed to other terminals.
  • the radio base station AP1 always transmits a frame (fixed bandwidth) on the channel set used for the first frame transmission.
  • FIG. 6 shows a frame sequence when the number of responding terminals is 2 or more, but shows only two responding wireless terminals. A similar frame sequence can be applied even when the number of responding terminals is three or more. The same applies to a frame sequence in which the number of responding terminals is 2 or more in the following description.
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F31 to F34 (non-HT Duplicate mode, dynamic BW mode) to all 11 MHz radio terminals STA14 to the 11ax radio terminal STA14 and reserves a larger band (time t 111 ).
  • the wireless terminal STA14 returns CTS frames F35 to F37 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 receives the CTS in a part of the band (for example, detects the interference of CH4 in the radio base station STA14), but again transmits the RTS to the other radio terminal (here, the radio terminal STA15) in the entire band.
  • Frames F38 to F41 are transmitted (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA15 returns CTS frames F42 and F43 (time t 114 ).
  • the destination communication station wireless terminal STA14
  • the other RTS frame wireless terminal STA15
  • the RTS is transmitted on all the channels (fixed bandwidth mode), and it is possible to confirm again whether or not the frame can be transmitted on the channel for which there is no CTS reply.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, an RTS frame using the same bandwidth is transmitted to each wireless terminal, and a wireless terminal that returns a CTS supports OFDMA.
  • a frame sequence in a case where non-legacy terminal is included (A1-3 shown in FIG. 4) will be described.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, RTS frames using the same bandwidth are transmitted to the respective wireless terminals, and legacy terminals that are not OFDMA compatible are included in the wireless terminals that return CTS. It is a time chart which shows the frame sequence in the case.
  • the head packet in the packet queue of the radio base station AP1 is addressed to the 11a radio terminal.
  • the radio base station AP1 first sends RTS frames F51 to F54 to the 11ax radio terminal STA14 using all channels at 20 MHz (non).
  • -HT Duplicate mode, dynamic BW mode transmits, to reserve a larger band (time t 111).
  • the wireless terminal STA14 returns CTS frames F55 to F57 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F58 to F61 for confirming whether or not data may be transmitted to the 11a radio terminal STA11 (time t 113 ). Since the corresponding terminals 11e, 11s, and 11n also store the TXOP Holder when setting the NAV, when a call is made from the TXOP Holder, a response is returned even if the NAV is set. Upon receiving this RTS, the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F62 (time t 114 ).
  • the RTS frame is transmitted to the secondary wireless communication station on all channels, and after the CTS is returned, the RTS / CTS exchange is performed again for the primary wireless communication station.
  • the primary radio communication station can use only a part of the channels (in this example, only CH1 can be used), but the radio base station AP1, which is a transmission right acquisition communication station, also performs RTS on all channels to the primary radio communication station. To prevent the third wireless communication station from interrupting the secondary channel.
  • FIG. 8 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG. 8 is for transmitting RTS on all channels to the legacy terminal first.
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F71 to F74 (non-HT Duplicate mode) to the 11a radio terminal STA11 using all channels at 20 MHz, and reserves a larger band (time t 111 ). In response to this, the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F75 (time t 112 ). Next, RTS frames F76 to F79 are transmitted to the 11ax wireless terminal STA14 (non-HT duplicate, dynamic mode) to check whether there is a secondary channel that can be received by OFDMA (time t 113 ). In response to this, the wireless terminal STA14 returns CTS frames F80 to F82 (time t 114 ).
  • the RTS is transmitted to other wireless communication stations on all the channels used for the immediately previous RTS frame transmission (fixed bandwidth mode). It is possible to confirm again whether or not to transmit a frame on a channel that has been transmitted and has not received a CTS reply.
  • FIG. 9 is a time chart showing a frame sequence when the number of wireless terminals responding to an RTS frame transmitted by OFDMA is 2 or more and each returns a CTS frame at a predetermined time. This is to perform a scheduling type CTS reply using the conventional RTS, and when the 11ax wireless terminal receives the RTS on the secondary, it returns the CTS after the CTS + 2SIFS period.
  • the radio base station AP1 uses the RTS frame F91 addressed to the legacy terminal as the primary channel and the RTS frames F92 to F94 addressed to the 11ax radio terminal as the secondary channel, and transmits the RTS frame by OFDMA (time t 111 ).
  • the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F95
  • the 11ax wireless terminal STA14 determines whether there is an RTS frame addressed to the 11ax wireless terminal in the secondary channel from the RTS frame of the primary channel.
  • CTS frames F96 to F98 are returned.
  • FIG. 10 is a diagram showing an RTS frame format.
  • the channel bandwidth in which the RTS frame is copied and the static / dynamic BW mode are notified using Scrambler Initialization in the radio frame header and TA in the payload portion.
  • the Scrambler Initialization section is set to 0 for all 11a / n wireless communication stations, and 0 for all 11ac wireless communication stations when the head of TA is 0.
  • the head of TA is 1, notification of RTS bandwidth and Static / Dynamic BW is performed according to Table 1.
  • B1-B3 of the Scrambler Initialization unit is used as an example of a method for notifying whether or not an RTS frame different from the primary channel is OFDMA transmitted to the secondary channel using RTS of the primary channel.
  • the head (Individual / Group bit) of TA when the head (Individual / Group bit) of TA is 0, all are set to 0.
  • the head of the TA When the head of the TA is 1, it is notified whether the RTS bandwidth, the Static / Dynamic BW, and the RTS frame of the secondary channel are different from those of the primary channel according to the following format. For example, in the case of 80 MHz, the expansion shown in Table 2 is performed.
  • a legacy terminal that does not support OFDMA communication of an RTS frame decodes only the RTS frame of the primary channel and sets the NAV without referring to the information of B0-B3, so that backward compatibility can be ensured.
  • an 11ax wireless terminal that has received an RTS frame with a TA first address of 1 on the primary channel refers to B1-3 of the Scrambler Initialization section, and whether there is an RTS frame different from the primary channel on the secondary channel. Determine whether or not. If it exists, the secondary channel information is also decoded together. If it is an RTS frame addressed to the own station, the CTS frame is returned using all or part of the channel.
  • the RTS frame is transmitted using the primary channel to request the CTS frame, and the OFDMA compatible destination station is requested using the secondary channel.
  • the CTS frame it is possible to confirm whether or not frames can be transmitted to all destination stations with a single RTS frame, and to reduce the overhead of the radio channel.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, RTS frames are transmitted to the respective wireless terminals, and all wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals.
  • a frame sequence when the transmission bandwidth of the RTS frame is set to be equal to or smaller than the bandwidth confirmed in the CTS frame received immediately before (A1-4 shown in FIG. 4) will be described.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, RTS frames are transmitted to the respective wireless terminals, and all wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals, and the transmission bandwidths of the second and subsequent RTS frames
  • the wireless base station AP1 determines that a channel without a CTS response is busy, and the Then, the variable bandwidth is realized by not transmitting the RTS.
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F101 to F104 (non-HT Duplicate mode, dynamic BW mode) to the 11ax radio terminal STA14 using all channels at 20 MHz, and reserves a larger band ( Time t111 ).
  • the wireless terminal STA14 returns CTS frames F105 to F107 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 determines that the channel without the CTS reply is busy, and transmits RTS frames F108 to F110 so as not to perform RTS transmission on the busy channel (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA15 returns a CTS frame F111 (time t 114 ).
  • the radio base station AP1 transmits the next RTS frame only on the channels 1 to 3. That is, the RTS frame is transmitted again to the different radio terminal STA15 only on the channel with the CTS reply without using the channel without the CTS reply.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, the RTS frame is transmitted to each wireless terminal, and the wireless terminals that return CTS include legacy terminals.
  • a frame sequence in the case where the transmission bandwidth of the subsequent RTS frames is set to be equal to or smaller than the bandwidth confirmed in the CTS frame received immediately before (A1-5 shown in FIG. 4) will be described.
  • the number of responding wireless terminals is 2 or more, the RTS frame is transmitted to each wireless terminal, and the wireless terminals that send back the CTS include legacy terminals.
  • the head packet in the packet queue of the radio base station AP1 is addressed to the 11a radio terminal, but the radio base station AP1 uses the RTS frames F121 to F124 (non-HT Duplicate) to the 11ax radio terminal STA14 using all channels at 20 MHz. Mode, dynamic BW mode) and reserve a larger band (time t 111 ). In response to this, the wireless terminal STA14 returns CTS frames F125 to F127 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F128 to F130 for confirming whether or not data may be transmitted to the 11a radio terminal STA11 (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F131 (time t 114 ).
  • Resource redistribution can be performed for both an OFDMA-compatible destination station whose bandwidth can be variably set and an existing standard (11a, n) destination station whose bandwidth is fixed.
  • FIG. 13 is a time chart showing a frame sequence when the number of responding wireless terminals is 2 or more, all wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals, and CTS is transmitted by OFDMA.
  • CTS multiplexing using UL-OFDMA is applied, and RTS and CTS are exchanged in a form in which channels are linked to wireless terminals.
  • UL-OFDMA is known in the literature “K. Kim, et.
  • the radio base station AP1 identifies the transmission source radio terminal by referring to the channel that receives the CTS.
  • the wireless base station AP1 is the RTS frame F 143, F 144 to the radio terminal STA14 using OFDMA, simultaneously transmits an RTS frame F 141, F 142 against STA15 (time t 111). Receiving this, each of the wireless terminals STA14 and STA15 returns CTS frames F145 to F148 (time t 112 ).
  • RTS frames are transmitted to different wireless terminals using downlink OFDMA.
  • the wireless terminals STA14 and STA15 each return a CTS using uplink OFDMA. Since each wireless communication station returns a CTS only on the channel that has received the RTS frame, the CTS frame can be transmitted simultaneously.
  • FIG. 14 is a time chart showing a frame sequence when the number of responding wireless terminals is 2 or more, all wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals, and the CTS frame is transmitted by MU-MIMO. This is to perform CTS multiplexing using UL-OFDMA and SDMA, and since there is no field for identifying the source terminal in the CTS frame, which radio terminal has returned CTS in the radio base station AP1. Therefore, it is difficult to determine whether or not the transmission source wireless terminal is determined by signal processing using CSD in PHY.
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F153 and F154 to the radio terminal STA14 and transmits RTS frames F151 and F152 to the STA 15 simultaneously using OFDMA (time t 111 ).
  • each of the 11ax wireless terminals STA14 and STA15 returns a CTS frame, F158 to F161, and F155 to F157 on all available channels (time t 112 ).
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a format of a CTS frame in 11a / n / ac.
  • the CTS frame shown in FIG. 15 cannot be simply used for spatial multiplexing transmission. The reason is that only the L-LTF is used for channel estimation, but there is only information for one OFDM symbol, so there is no orthogonality between spatial streams, separation is impossible, and a MIMO channel cannot be estimated. Therefore, the subsequent payload portion cannot be correctly decoded. Since identification cannot be performed with the header part of the Non-HT PPDU, the header part is changed here. Specifically, the VHT frame format is utilized.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a format of a transmission frame when four wireless terminals (STAs) perform spatial multiplexing transmission of a CTS frame.
  • VHT-SIG-A includes the following two pieces of information.
  • the first information is list information of wireless terminals that transmit at the same time or information equivalent thereto (for example, group ID).
  • the second information is the number and number of spatial streams transmitted by each wireless terminal.
  • the wireless terminal (STA-A) has one stream (first spatial stream)
  • the wireless terminal (STA-B) has one stream (second spatial stream)
  • the wireless terminal (STA- C) is one stream (third spatial stream)
  • the wireless terminal (STA-D) is one stream (fourth spatial stream).
  • VHT-SIG-A By making VHT-SIG-A the same information for all spatial streams, SISO decoding can be performed on a received signal on which a plurality of signals are superimposed.
  • the radio base station refers to this information and decodes the UL-MU-MIMO signal.
  • the radio base station estimates the propagation path state of the MU-MIMO transmission using the VHT-LTF. Since the radio base station can read the correspondence between the spatial stream and the radio terminal from VHT-SIG-A, even if the source address is not included in the payload part and the bit information is completely the same In addition, it is possible to determine the wireless terminal that has transmitted the CTS frame. For example, if the decoding of the third CTS frame is successful, this is regarded as a CTS frame transmitted from the wireless terminal (STA-C).
  • FIG. 17 is a time chart showing a frame sequence when a CTS frame is transmitted by OFDMA when the number of responding wireless terminals is 2 or more and a legacy terminal is also included in the wireless terminals that return CTS.
  • CTS multiplexing using UL-OFDMA is applied, and RTS and CTS are exchanged in a form in which channels are linked to wireless terminals.
  • the radio base station AP1 identifies the transmission source radio terminal by referring to the channel that receives the CTS.
  • the radio base station AP1 uses the RTS frame F171 for the legacy terminal (radio terminal STA11) as the primary channel, and simultaneously transmits RTS frames F172 to F174 to the radio terminal STA14 using OFDMA (time t 111 ). Receiving this, each of the wireless terminals STA11 and STA14 returns CTS frames F175 to F178 (time t 112 ).
  • RTS when transmitting RTS using OFDMA, RTS can be transmitted on the primary channel to legacy terminals that can use only a smaller channel, and on the secondary channel to other terminals.
  • FIG. 18 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG. This is to perform CTS multiplexing using UL-OFDMA and SDMA, and since there is no field for identifying the source terminal in the CTS frame, which radio terminal has returned CTS in the radio base station AP1. Therefore, the transmission source STA is determined by signal processing using CSD in PHY.
  • the wireless base station AP1 uses the RTS frame F181 for the legacy terminal (wireless terminal STA11) as the primary channel, and simultaneously transmits RTS frames F182 to F184 to the wireless terminal STA14 using OFDMA (time t 111 ).
  • each of the 11ax wireless terminals STA14 and STA15 returns CTS frames F186 to F188 and F189 to F191 on all available channels, and the wireless terminal STA11 uses the primary channel to transmit the CTS frame F185. Is returned (time t 112 ).
  • the RTS on the secondary channel can be transmitted to different secondary wireless communication stations using OFDMA.
  • FIG. 19 shows a further subdivision of the case of using the extended RTS (ERTS) in the MAC protection classification (A2). Below, it demonstrates based on the classification
  • FIG. 20 is a time chart showing a frame sequence when the number of terminals that respond is 1 and all wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals.
  • ECTS frame Extended CTS frame
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F201 to F204 using all channels to the radio terminal STA15 (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission.
  • the wireless terminal STA15 returns ECTS frames F205 and F206 on the available secondary channels (channel 2 and channel 4) (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among channel numbers notified by ERTS.
  • the extended RTS frame ERTS is defined and ERTS / ECTS exchange is performed. Since the legacy terminal cannot decode the ERTS frame, the destination of the ERTS is always a wireless communication station that can use OFDMA.
  • the primary channel needs to be idle as one of the conditions for returning the CTS to the conventional RTS, but such a condition does not exist for returning the ECTS to the ERTS. Since the ECTS is returned on the idle channel in the receiving wireless terminal among the channels that have received the ERTS, the ECTS can be returned on a plurality of discontinuous channels.
  • FIG. 21 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG.
  • the radio base station AP1 even when the primary channel is busy, if the secondary channel is free, the access right is acquired and communication is performed using only the secondary channel. Is temporarily used as a primary channel, and ECTS is transmitted on a discontinuous channel.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F211 to F213 only to the secondary channel (channels 2 to 4) to the radio terminal STA15 (time t 111 ).
  • the ERTS frame includes a list of channel numbers scheduled to be used for data transmission and a channel number temporarily used within the time set in the Duration field as the primary channel. Further, the NAV period at this time is adjusted to the primary channel.
  • the wireless terminal STA15 returns ECTS frames F214 and F215 using the secondary channels (channels 2 and 4) (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among channel numbers notified by ERTS.
  • the radio terminal STA15 uses this channel as a primary channel while the primary channel is busy.
  • FIG. 22 shows a frame in which the number of wireless terminals responding to an RTS frame transmitted by OFDMA is 2 or more and each wireless terminal returning a CTS frame at a predetermined time is an 11ax wireless terminal. It is a time chart which shows a sequence.
  • ERTS is transmitted to a plurality of wireless terminals using GID (group ID), and the transmission order of ECTS is notified by GID information in ERTS.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F221 to F224 in order to specify the group ID (GID) and check the channel availability in the 11ax radio terminals (in this case, the radio terminal STA14 and the radio terminal STA15) ( Time t111 ).
  • the ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission, list information (GID) of wireless terminal groups that are candidates for data transmission, and ECTS reply order information.
  • the wireless terminal STA14 returns ECTS frames F225 and F226 (time t 112 ), and the wireless terminal STA 15 also returns ECTS frames F227 to F229 (time t 113 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among the channel numbers notified by ERTS and the address of the transmission source wireless terminal.
  • the ERTS frame is simultaneously transmitted to a plurality of wireless communication stations using the group ID (GID) concept.
  • the ECTS reply order for this ERTS is specified in the ERTS frame. This makes it possible to request a plurality of OFDMA-compatible terminals to return ECTS using a single ERTS frame, thereby reducing the overhead of the radio section.
  • FIG. 23 shows a case where the number of responding wireless terminals is 2 or more, and when the RTS frame using the same fixed bandwidth is transmitted to each wireless terminal, all the wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals. It is a time chart which shows the frame sequence.
  • the wireless base station AP1 that has acquired the access right transmits an ERTS to a plurality of wireless terminals with a fixed bandwidth.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F231 to F234 to the radio terminal STA15 (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission.
  • the wireless terminal STA15 returns ECTS frames F235 to F237 (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among channel numbers notified by ERTS.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F238 to F241 to the radio terminal STA14 (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA 14 returns ECTS frames F242 to F244 (time t 114 ).
  • FIG. 24 shows a frame in the case where the number of responding wireless terminals is 2 or more, and when the RTS frame using the variable bandwidth is transmitted to each wireless terminal, all the wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals. It is a time chart which shows a sequence. In this case, the wireless base station AP1 that has acquired the access right transmits ERTSs to a plurality of wireless terminals with a variable bandwidth.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F251 to F254 to the radio terminal STA15 (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission.
  • the wireless terminal STA15 returns ECTS frames F255 to F257 (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among channel numbers notified by ERTS.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F258 to F260 to the radio terminal STA14 (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA14 returns ECTS frames F261 and F262 (time t 114 ).
  • FIG. 25 is a time chart showing a frame sequence when the ECTS frame is transmitted by OFDMA when the number of responding wireless terminals is 2 or more and all the wireless terminals that return CTS are 11ax wireless terminals. This is a multiplexing of ECTS, and the wireless terminal returns an ECTS on the associated channel.
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F271 to F274 to the radio terminal STA14 and the radio terminal STA15 using OFDMA (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission.
  • the wireless terminal STA14 and the wireless terminal STA15 respectively return ECTS frames F275 to F276 and F277 to F278 (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among channel numbers notified by ERTS.
  • the wireless terminal can determine the channel for returning the ECTS in association with the ERTS.
  • FIG. 26 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG. This is to multiplex ECTS, and ERTS is transmitted in Duplicate mode.
  • the radio base station AP1 designates a group ID (GID) and transmits ERTS frames F281 to F284 (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission and list information of wireless terminals that are candidates for data transmission.
  • each of the wireless terminal STA14 and the wireless terminal STA15 returns ECTS frames F285 to F288 and F289 to F292 (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes a list of available channel numbers among the channel numbers notified by ERTS and the address of the transmission source wireless terminal.
  • the ERTS can be transmitted simultaneously to a plurality of wireless communication stations in the Duplicate mode using the group ID concept, and information on channels available in each wireless communication station can be collected from the response. it can.
  • FIG. 27 is a time chart showing another modification of the frame sequence shown in FIG. This multiplexes ECTS and transmits ERTS in Duplicate mode.
  • the receiving wireless terminal returns an ECTS even if the primary channel is not available. This ECTS is returned by UL MU-MIMO.
  • the radio base station AP1 designates a group ID (GID) and transmits ERTS frames F301 to F304 (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission and list information of wireless terminals that are candidates for data transmission.
  • each of the wireless terminal STA14 and the wireless terminal STA15 returns the ECTS frames F305 and F306 to F308 using UL MU-MIMO (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes a list of available channel numbers among the channel numbers notified by ERTS and the address of the transmission source wireless terminal.
  • ECTS a reply to the ERTS is transmitted by uplink MU-MIMO.
  • ECTS can be transmitted even if the primary channel is not available.
  • FIG. 28 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG.
  • This multiplexes ECTS, and ERTS is transmitted in Duplicate mode.
  • the receiving wireless terminal returns an ECTS even if the primary channel is not available.
  • This ECTS is returned by UL OFDMA.
  • the radio base station AP1 designates a group ID (GID) and transmits ERTS frames F311 to F314 (time t 111 ).
  • This ERTS frame includes list information of channel numbers scheduled to be used for data transmission and list information of wireless terminals that are candidates for data transmission.
  • each of the wireless terminal STA14 and the wireless terminal STA15 returns the ECTS frames F315 and F316 to F317 using UL OFDMA (time t 112 ).
  • This ECTS frame includes list information of available channel numbers among channel numbers notified by ERTS.
  • a reply (ECTS) to the ERTS is transmitted by uplink OFDMA.
  • ECTS can be transmitted even if the primary channel is not available.
  • the reply frame to the ERTS has been described as ECTS.
  • the conventional CTS is used instead of the ECTS as necessary. You may make it do.
  • the ECTS frame transmitted from each wireless terminal to the wireless base station is a transmission form in which the wireless base station can determine to which channel each wireless terminal transmitted the CTS. Although necessary, it can be realized by conventional CTS transmission.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating classification of data transmission.
  • data transmission (identification name B) can be subdivided into B-1, B-2, and B-3 when OFDMA + MU-MIMO is used.
  • the other classifications correspond to data transmission according to the prior art, and detailed description thereof is omitted here. Below, it demonstrates based on this classification.
  • FIG. 30 is a time chart showing a frame sequence when OFDMA + MU-MIMO is used, a legacy terminal is included in the data destination, and the data length is the same.
  • the data length is a time (unit: unit of time) required for sending a frame (unit: bit or byte) to the wireless medium.
  • the wireless base station AP1 allocates a primary channel to the legacy terminal (wireless terminal STA11), transmits the frame F321, and the remaining The secondary channel is allocated to the 11ax wireless terminal and frames F322 to F324 are transmitted (time t 111 ).
  • the radio base station AP1 sets the duration value to the timing when all the response confirmations are completed.
  • the value of LENGTH is also set in accordance with the PPDU time length transmitted by OFDMA. That is, the numerical value passed from TXVECTOR is matched with the frame length of MU-PPDU by OFDMA.
  • the data addressed to the legacy terminal is transmitted on the primary channel, and the data addressed to the wireless terminal that can be received by OFDMA is transmitted on the secondary channel group, thereby effectively enabling the previously wasted secondary channel. Can be used.
  • FIG. 31 is a time chart showing a modification of the frame sequence shown in FIG.
  • a primary channel is assigned to a legacy terminal, and then, how many streams are transmitted to which wireless terminal for each sub-channel of the secondary channel.
  • the wireless base station AP1 allocates a primary channel to the legacy terminal (wireless terminal STA11), transmits the frame F331, and 11ax
  • the group ID of the wireless terminal (for example, the group ID of the wireless terminals STA13, STA14, and STA15) is designated, the remaining secondary channels are assigned to the 11ax wireless terminal, and frames F332 to F334 are transmitted (time t 111 ).
  • the number of transmission streams is changed for each wireless terminal by combining DL OFDMA and DL MU-MIMO. If the number of streams addressed to a certain wireless terminal is 0, data will not be transmitted to that wireless terminal on the corresponding channel.
  • MU-MIMO and OFDMA using the concept of group ID can simultaneously transmit data on a plurality of channels addressed to a plurality of radio communication stations while being separated in frequency and space, it is high. Frequency utilization efficiency can be obtained.
  • FIG. 32 is a time chart showing a frame sequence when OFDMA + MU-MIMO is used, all data destinations are 11ax wireless terminals, and data lengths are different.
  • the wireless base station AP1 matches the data length of the frames F342 to F344 of the 11ax wireless terminal with the data length of the frame F341 of the legacy terminal (11a wireless terminal).
  • the data is transmitted (time t 111 ).
  • (1) addition of padding bits, (2) transmission rate (MCS), number of streams, STBC adjustment, (3) frame aggregation, (4) duplicate transmission of MPDU, and the like can be applied.
  • the data length (length on the time axis) is set to the upper limit of the data length of the primary wireless communication station, and data transmission is performed in accordance with the upper limit, so that the transmission power in the data signal processing can be kept constant. effective. If this operation is not performed, there is no signal period on the channel of the destination station with a short frame length, and other radio stations can acquire channel access rights in channel access based on CSMA / CA.
  • the necessary response confirmation processing including the legacy terminal can be performed as a series of sequences in the acquired TXOP, retransmission is necessary as a result of the response confirmation. Therefore, it is possible to quickly acquire another TXOP and execute the data, thereby improving the data transmission quality.
  • FIG. 33 is a time chart showing a frame sequence when OFDMA + MU-MIMO is used, all data destinations are 11ax radio terminals, and data lengths are different.
  • the wireless base station AP1 performs data transmission by combining the data length of the longest frame F353 with another data length (time t 111 ).
  • a method for adjusting the data length (1) addition of padding bits, (2) transmission rate (MCS), number of streams, STBC adjustment, (3) frame aggregation, (4) duplicate transmission of MPDU, and the like can be applied.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating classification of response confirmation.
  • the response confirmation (identification name is C) can be subdivided into C-1, C-2, C-3, C-4, and C-5. Below, it demonstrates based on this classification.
  • FIG. 35 is a time chart showing a frame sequence when the number of terminals that respond is 1, the wireless terminal that returns a response is an 11ax terminal, and the used channel is a secondary channel. This is to return a BA (Block ACK) that collectively returns responses to a plurality of received frames on the channel on which the 11ax wireless terminal has received data.
  • BA Block ACK
  • the 11ax radio terminal STA14 uses only the secondary channels (channels 3 and 4) to transmit the BA frames F361 and F362 to the radio base station AP1. Reply (time t111 ).
  • the secondary wireless communication station returns a BA (Block ACK) on the secondary channel group that has received the DATA.
  • BA Block ACK
  • the secondary wireless communication station since a response can be returned independently of the sequence in the primary channel, it is possible to advance the time for completing the response in response compared to the case where a response is returned on the primary channel.
  • interference on the primary channel can be prevented, frequency utilization efficiency on all channels can be improved.
  • FIG. 36 is a time chart showing a frame sequence when the number of terminals responding is 2 or more and the channel used for response confirmation is the primary channel. This is because, in the data transmission part, data transmission is simultaneously performed to the wireless terminal STA11 which is the 11a wireless terminal on the primary channel and to the wireless terminal STA14 which is the 11ax wireless terminal on the secondary channel, and then the secondary channel is quickly switched. It is opened and the response is confirmed using only the primary channel. At this time, after confirming the response of the legacy terminal, the response of the 11ax wireless terminal is confirmed by polling.
  • the radio terminal STA11 when the radio base station AP1 transmits data addressed to the 11a and 11ax radio terminals, the radio terminal STA11 returns an ACK frame F371 (time t 111 ). Receiving this, the radio base station AP1 transmits a BAR (Block ACK Request) frame F372 to the 11ax radio terminal (time t 112 ). In response, the wireless terminal STA14, which is an 11ax wireless terminal, returns a BA frame F373 (time t 113 ).
  • BAR Block ACK Request
  • the secondary channel group can be released after data transmission.
  • the response confirmation for the data transmitted by the radio base station AP1 is all performed on the primary channel, the possibility of interruption by other radio communication stations in the middle of the sequence is extremely low, and the need for retransmission has occurred. In this case, the process of acquiring another TXOP quickly can be started, and the frame transmission delay can be reduced.
  • FIG. 37 is a time chart showing a frame sequence when the number of responding terminals is 2 or more and the channel used for response confirmation also uses the secondary channel. This is to confirm the response using not only the secondary channel used for data transmission but also the primary channel.
  • the radio terminal STA11 when the radio base station AP1 transmits data addressed to the 11a and 11ax radio terminals, the radio terminal STA11 returns an ACK frame F381 (time t 111 ). In response to this, the radio base station AP1 transmits BAR (Block ACK Request) frames F382 to F385 to all 11ax radio terminals using all channels (time t 112 ). In response to this, the wireless terminal STA14, which is an 11ax wireless terminal, returns BA frames F386 to F389 (time t 113 ).
  • BAR Block ACK Request
  • the BAR when the response is confirmed using the BAR, the BAR can be transmitted to the secondary wireless communication station even on the primary channel.
  • FIG. 38 is a time chart showing a frame sequence when a guard band is provided when the number of terminals responding is 2 or more and the channel used for response confirmation also uses the secondary channel.
  • the legacy terminal returns an ACK (or BA) on the primary channel
  • the 11ax wireless terminal returns the BA using a channel as far as possible from the primary channel among the secondary channels that have received the data. .
  • the length of the BA is adjusted according to the transmission time of ACK by changing the MCS or the like so that the 11ax wireless terminal matches the center frequency (carrier frequency) used by the legacy terminal.
  • the inter-channel interference problem can be reduced.
  • the 11a wireless terminal STA11 receives the channel 1 (primary ACK frame F391 is returned using (channel) (time t 111 ).
  • the 11ax wireless terminal STA14 returns a BA frame F392 using a secondary channel as far as possible from the channel 1 (time t 111 ). For example, when the 11a wireless terminal uses channel 1, the 11ax wireless terminal uses channel 4.
  • the response confirmation of the secondary wireless communication station can be performed without confirming the legacy terminal communication by performing the response confirmation on one channel as far as possible from the primary channel group.
  • FIG. 39 is a time chart showing a frame sequence in the case where the number of responding terminals is 2 or more and UL OFDMA is used for response confirmation. This is to confirm the response by performing transmission and reception of BAR and BA on the channel used for data transmission (the primary channel is also used if necessary). BAR is transmitted by DL-OFDMA, and BA is Transmit by UL-OFDMA.
  • the wireless base station AP1 transmits data addressed to the 11a wireless terminal and 11ax wireless terminal (wireless terminal STA13, wireless terminal STA14), the 11a wireless terminal STA11 returns an ACK frame F401 using the channel 1 ( Time t111 ).
  • the radio base station AP1 uses channels 1 and 4 to transmit a BAR to the radio terminal STA14, and uses channels 2 and 3 to transmit BAR frames F402 to F405 to the radio terminal STA13 ( Time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits a BAR by DL-OFDMA.
  • the wireless terminal STA13 returns BA frames F406 and F407 using channels 2 and 3, and the wireless terminal STA14 returns BA frames F408 and F409 using channels 1 and 4 (time). t113 ). At this time, the wireless terminals STA13 and STA14 return BA using UL-OFDMA.
  • a plurality of secondary wireless communication stations can be called up by the BAR frame, and the BA can be returned by the uplink OFDMA.
  • FIG. 40 is a time chart showing a frame sequence when the number of responding terminals is 2 or more and UL MU-MIMO and UL OFDMA are used. This is a response confirmation using UL-OFDMA and SDMA, BAR is transmitted in Duplicate mode, and BA is transmitted in UL-OFDMA or UL-MU-MIMO.
  • the wireless base station AP1 transmits data addressed to the 11a wireless terminal and 11ax wireless terminal (wireless terminal STA13, wireless terminal STA14), the 11a wireless terminal STA11 returns an ACK frame F411 using channel 1 ( Time t111 ).
  • the radio base station AP1 transmits the BAR frames F412 to F415 using all channels by designating the group ID (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits a BAR frame using the Duplicate mode.
  • the wireless terminal STA13 returns BA frames F416 and F417 using the channels 2 and 3
  • the wireless terminal STA14 returns BA frames F418 to F421 using all channels (time t 113 ).
  • the wireless terminals STA13 and STA14 return a BA using UL-OFDMA and UL MU-MIMO.
  • FIG. 41 illustrates a frame sequence of MAC protection that can be combined.
  • ⁇ and ⁇ indicate frame sequences that can be combined, and ⁇ indicates a frame sequence that cannot be combined.
  • the combinations indicated by ⁇ indicate particularly effective combinations.
  • -Indicates a combination of the same frame sequence and does not exist as a combination.
  • FIG. 42 is a time chart illustrating an example of a frame sequence that combines frame sequences. This is a sequence that allows RTS / CTS exchange including legacy terminals. For 11ax wireless terminals, the CTS is returned simultaneously with Multiplexed CTS to minimize overhead as much as possible, and RTS can be reduced with a fixed bandwidth. Send.
  • the frame sequence shown in FIG. 42 is a combination of the above-described frame sequences A1-3 and A1-6 (1).
  • RTS (non-HT Duplicate mode, dynamic BW mode) frames F431 to F434 are transmitted to the wireless terminal STA11 which is a legacy terminal to reserve a larger band (time t 111 ).
  • the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F435 (time t 112 ).
  • RTS frames F436 to F439 are transmitted to the 11ax wireless terminal (wireless terminals STA14 and STA15) by OFDMA (time t 113 ).
  • each of the wireless terminals STA14 and STA15 returns CTS frames F440 to F441 and F442 to F443 (time t 114 ).
  • the RTS is transmitted to other wireless communication stations on all the channels used for the immediately previous RTS frame transmission (fixed bandwidth mode). It is possible to confirm again whether or not to transmit a frame on a channel that has been transmitted and has not received a CTS reply. Further, the RTS frame is transmitted to different wireless terminals using downlink OFDMA. Receiving the RTS frame, the wireless terminals STA14 and STA15 each return a CTS using uplink OFDMA. Since each wireless communication station returns a CTS only on the channel that has received the RTS frame, the CTS frame can be transmitted simultaneously.
  • FIG. 43 is a time chart showing another frame sequence example in which frame sequences are combined. This is a sequence that allows RTS / CTS exchange including legacy terminals. For 11ax wireless terminals, the CTS is returned simultaneously with Multiplexed CTS to minimize overhead as much as possible, and the RTS can be changed with variable bandwidth. Send.
  • the frame sequence shown in FIG. 43 is a combination of the above-described frame sequences A1-5 and A1-6 (1).
  • the head packet of the packet queue is addressed to the legacy terminal (11a wireless terminal).
  • the wireless base station AP1 addresses the 11ax wireless terminal to RTS (non-HT Duplicate mode, dynamic using OFDMA in all channels at 20 MHz.
  • RTS non-HT Duplicate mode, dynamic using OFDMA in all channels at 20 MHz.
  • BW mode Frames F451 to F454 are transmitted to reserve a larger band (time t 111 ).
  • the 11ax wireless terminal called by RTS returns CTS frames F455 to F456 and F457 simultaneously by UL-OFDMA (time t 112 ).
  • RTS frames F458 to F460 are transmitted to the 11a wireless terminal, and it is confirmed whether or not data transmission is allowed (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F461 (time t 114 ).
  • the destination station that can perform the reply with the bandwidth dynamically set in front of the sequence is confirmed as to whether or not the frame can be transmitted, and then the destination station of the existing standard (11a, n) whose reply bandwidth is fixed.
  • the RTS frame is transmitted to different wireless terminals using downlink OFDMA.
  • the wireless terminals STA14 and STA15 each return a CTS using uplink OFDMA. Since each wireless communication station returns a CTS only on the channel that has received the RTS frame, the CTS frame can be transmitted simultaneously.
  • FIG. 44 is a time chart showing another frame sequence example in which frame sequences are combined. This is a sequence that allows RTS / CTS exchange including legacy terminals, and exchange of information that is not included in normal RTS / CTS such as channel information by using ERTS / ECTS for 11ax wireless terminals. Is possible.
  • the RTS frames F471 to F474 are transmitted to the wireless terminal STA11 which is the legacy terminal (time t 111 ), and the wireless terminal STA11 returns the CTS frame F475 (time t 112 ). Then, after MAC protection of the legacy terminal, the ERTS frames F476 to F479 are transmitted to the 11ax wireless terminals (wireless terminals STA14 and STA15) (time t 113 ), and the wireless terminals STA14 and STA15 respectively respond to the ECTS frame. F480 to F481 and F482 to F483 are returned (time t 114 ).
  • the terminal station that supports only the existing standard by transmitting the RTS frame to the entire band at the beginning of the sequence and returning the CTS frame by the destination station that supports only the existing standard (11a, n). Can be accommodated in the sequence without changing the function. Furthermore, by requesting an OFDMA-compliant destination station to return an ECTS frame by UL OFDMA using an ERTS frame following the CTS frame, the time required for multiple OFDMA-compliant destination stations to transmit ECTS is reduced, and overhead reduction is realized. .
  • FIG. 45 is a diagram illustrating a combination of MAC protection frame sequences using only ERTS / ECTS.
  • ⁇ indicates a frame sequence that can be combined
  • ⁇ indicates a frame sequence that cannot be combined.
  • -Indicates a combination of the same frame sequence and does not exist as a combination.
  • FIG. 46 is a time chart showing a frame sequence obtained by combining A1-3 (1) (or A1-5), B-1 (1), and C-3 frame sequences.
  • the wireless base station AP1 transmits RTS frames F491 to F494 to all the channels of 20 MHz to the 11ax wireless base station (time t 111 ).
  • the 11ax wireless terminal STA14 Upon receiving this, the 11ax wireless terminal STA14 returns CTS frames F495 to F498 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits RTS frames F499 to F502 to the 11a radio terminal and confirms whether or not data can be transmitted (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA11 Upon receiving this, the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F503 (time t 114 ). Then, the radio base station AP1 transmits frames F504 to F507 to the 11a radio terminal and the 11ax radio terminal (time t 115 ). The wireless terminal STA11 returns an ACK frame F508 (time t 116 ). The radio base station AP1 transmits BAR frames F509 to F512 to the 11ax radio terminal (time t 117 ), and the 11ax radio terminal STA14 returns BA frames F513 to F516.
  • FIG. 47 is a time chart showing a frame sequence in which the frame sequences of A1-1, B-1 (1), and C-3 are combined.
  • the wireless base station AP1 transmits RTS frames F511 to F524 to all the channels of 20 MHz to the 11ax wireless base station (time t 111 ).
  • the 11ax wireless terminal STA14 returns CTS frames F525 to F528 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits frames F529 to the 11a radio terminal and frames F530 to F532 to the 11ax radio terminal (time t 113 ).
  • the wireless terminal STA11 returns an ACK frame F533 (time t 114 ). Then, the radio base station AP1 transmits BAR frames F534 to F537 to the 11ax radio terminal (time t 115 ). In response to this, the 11ax wireless terminal STA14 returns BA frames F538 to F541 (time t 116 ).
  • a radio frame is transmitted to a destination station that supports only the existing standard on the primary channel, and OFDMA-compatible on the secondary channel.
  • Each of the radio frames for the destination station is transmitted by OFDMA transmission.
  • the destination station corresponding only to the existing standard first transmits an ACK frame, and for the OFDMA-compatible destination station, a BAR frame sequentially sends a transmission request for a BA frame. Do.
  • This enables OFDMA transmission in which a destination station that supports only the existing standard and an OFDMA-compatible destination station can be used without requiring an additional function for the destination station that supports only the existing standard, and the use of the secondary channel. Efficiency is improved.
  • FIG. 48 is a time chart showing a frame sequence in which CTS-to-Self, A2-2, B-1 (1), and C-5 (2) frame sequences are combined.
  • the radio base station AP1 transmits CTS-to-Self CTS frames F551 to F554 to set the NAV of the legacy terminal (time t 111 ).
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F555 to F558 to the 11ax radio terminal (time t 112 ).
  • the 11ax wireless terminal STA14 returns ECTS frames F559 and F560 (time t 113 ).
  • the 11ax wireless terminal STA15 returns ECTS frames F561 to F564 (time t 114 ).
  • the radio base station AP1 transmits frames F565 to F568 to the 11a radio terminal and the 11ax radio terminal (time t 115 ).
  • the wireless terminal STA11 returns an ACK frame F569 (time t 116 ). Subsequently, the radio base station AP1 transmits BAR frames F570 to F573 addressed to the 11ax radio terminal (time t 117 ). In response, the 11ax wireless terminals STA14 and STA15 return BA frames F574 to F575 and F576 to F579, respectively (time t 118 ).
  • NAV is set with a CTS frame that can be read by all terminals including the existing standard at the beginning of the sequence, and can be used with an OFDMA compatible destination station using an ERTS frame. Since the channel is confirmed, ERTS and ECTS frames can be exchanged more reliably.
  • a destination station that supports only the existing standard is arranged in the primary channel, and an OFDMA-compatible terminal can realize MAC protection, data transmission, and ACK response to be arranged in the secondary channel, and a destination that supports only the existing standard.
  • the secondary channel that has not been utilized in the transmission form for the station can be used for data transmission, and the transmission efficiency is improved.
  • FIG. 49 is a time chart showing a frame sequence in which CTS-to-Self, A2-5 (1), B-1 (1), and C-5 (1) frame sequences are combined.
  • the radio base station AP1 transmits CTS-to-Self CTS frames F581 to F584 to set the NAV of the legacy terminal (time t 111 ).
  • the radio base station AP1 transmits ERTS frames F585 to F588 to the 11ax radio terminal (time t 112 ).
  • the 11ax wireless terminals STA14 and STA15 return ECTS frames F589 and F590 to F592 (time t 113 ).
  • the radio base station AP1 transmits frames F593 to F596 addressed to the 11a radio terminal and the 11ax radio terminal using SDMA + OFDMA (SDMA in channel 4) (time t 114 ).
  • SDMA + OFDMA SDMA + OFDMA
  • the wireless terminal STA11 returns an ACK frame F597 (time t 115 ).
  • the radio base station AP1 transmits BAR frames F598 to F601 to the 11ax radio terminal (time t 116 ).
  • each of the 11ax wireless terminals STA14 and STA15 returns BA frames F602 to F603 and F604 to F605 (time t 117 ).
  • NAV is set with a CTS frame that can be read by all terminals including the existing standard at the beginning of the sequence, and can be used with an OFDMA compatible destination station using an ERTS frame. Since the channel is confirmed, the ERTS frame / ECTS frame can be exchanged more reliably. Further, by utilizing uplink OFDMA transmission in the return of ECTS frames, the transmission time is shortened and transmission efficiency is improved as compared with the case of transmission in time division.
  • a destination station that supports only the existing standard is placed in the primary channel, and an OFDMA-compatible terminal can implement MAC protection, data transmission, and ACK response for placement in the secondary channel.
  • a secondary channel that has not been utilized in the transmission mode can be used for data transmission, and transmission efficiency is improved.
  • FIG. 50 is a time chart showing a frame sequence in which the frame sequences of A1-8, B-1 (1), and C-3 are combined.
  • the radio base station AP1 uses the primary channel addressed to the 11a radio terminal and the remaining secondary channels addressed to the 11ax radio terminal in the RTS frames F611 to F614. Is transmitted (time t 111 ).
  • the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F615 (time t 112 ).
  • the 11ax wireless terminal STA14 returns CTS frames F616 to F619 (time t 113 ).
  • the radio base station AP1 transmits frames F620 to F623 to the 11a radio terminal and the 11ax radio terminal (time t 114 ).
  • the wireless terminal STA11 returns an ACK frame F624 (time t 115 ).
  • the radio base station AP1 transmits BAR frames F625 to F628 addressed to the 11ax radio terminal (time t 116 ).
  • the 11ax wireless terminal STA14 returns BA frames F629 to F632 (time t 117 ).
  • MAC protection, data transmission, and ACK response can be realized, and the secondary channel that has not been used in the transmission mode for the destination station that supports only the existing standard is used for data transmission.
  • the transmission efficiency is improved.
  • a destination station that supports only the existing standard is arranged in the primary channel
  • an OFDMA compatible terminal is arranged in the secondary channel
  • a destination station that supports only the existing standard returns a CTS frame first, and then an OFDMA compatible destination. Since the station continuously returns CTS frames, this can be realized without changing the destination station that supports only the existing standard, and further, since a plurality of CTS frames are requested in one RTS frame transmission, transmission efficiency is increased. be able to.
  • FIG. 51 is a time chart showing a frame sequence in which the frame sequences of A1-7 (1), B-1 (1), and C-4 are combined.
  • the wireless base station AP1 uses the primary channel to the 11a wireless terminal and the remaining secondary channels to the 11ax wireless terminal in the RTS frames F641 to F644. Is transmitted (time t 111 ).
  • the wireless terminal STA11 returns a CTS frame F645 and the 11ax wireless terminal STA14 simultaneously returns CTS frames F646 to F648 (time t 112 ).
  • the radio base station AP1 transmits frames F649 to F652 to the 11a radio terminal and the 11ax radio terminal (time t 114 ).
  • the wireless terminal STA11 returns an ACK frame F653
  • the 11ax wireless terminal STA14 simultaneously returns BA frames F654 to F656 (time t 114 ).
  • control is performed by combining the terminal supporting only the existing standard and the OFDMA compatible destination station for the MAC protection part and performing OFDMA transmission in both the downlink and the uplink. It is possible to reduce the frame overhead. Furthermore, in the data transmission part, it becomes possible to use a secondary channel that has not been utilized in the transmission mode for the destination station that supports only the existing standard in the past for data transmission, thereby improving the transmission efficiency.
  • a wireless communication station that has become a transmission right acquisition wireless communication station can simultaneously transmit data to a plurality of wireless communication stations using a plurality of channels, thereby improving system throughput.
  • the frequency utilization efficiency can be improved.
  • the program for realizing the functions of the radio base station and the radio terminal in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed. Wireless communication processing may be performed.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
  • RAM volatile memory
  • the program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.
  • the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
  • the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement
  • AP1 ... radio base station, 11 ... radio communication unit, 12 ... transmission right acquisition unit, 13 ... information management unit, 14 ... control unit, STA11, STA12, STA13, STA14, STA15 ..Wireless terminal, 21 ... radio communication unit, 22 ... transmission right acquisition unit, 23 ... information management unit, 24 ... control unit

Abstract

　周波数資源の有効使用により、無線通信のスループットを改善することができる無線通信システムを提供するために、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、前記無線通信局は、送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得手段と、前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局に対してデータ送信を行うデータ送信手段とを備えた。

Description

無線通信システム及び無線通信方法
　本発明は、周波数資源を有効利用して無線通信を行う無線通信システム及び無線通信方法に関する。
　本出願は日本国への特許出願（特願２０１２－１６０８４５、特願２０１２－１６０８７２、特願２０１２－１６０８７３）に基づくものであり、当該日本出願の記載内容は本明細書の一部として取り込まれるものとする。
　近年、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとしてＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚ましい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している（例えば、非特許文献１、４参照）。
　ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度であり、実際にはＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０～７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度であり、情報を送信しようとする無線通信局が増えればこの特性は更に低下する。一方で、有線ＬＡＮ（Local Area Network）では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ－Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及しており、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められている。
　高速化のための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格ではチャネル帯域幅の拡大や空間多重技術（ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output）が導入された。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格のドラフトでは、チャネル帯域幅の更なる拡大や、空間多重技術を拡張した空間分割多元接続技術（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ）送信方法が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格のドラフトでは、グループＩＤ（ＧｒｏｕｐＩＤ：ＧＩＤ）という新しい概念が規定されている。グループＩＤを用いることで、フレームのＧＩＤフィールドで指定するグループに属する無線端末のすべて又は一部対して一斉にデータを送信することができる。
　上記高速化技術のうち、空間多重技術や空間分割多元接続技術に比べ、チャネル帯域幅の拡大による高速化方法は実装が容易であるため、多くの装置に実装される機能となっている。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格で２０ＭＨｚと固定されていたチャネル帯域幅をＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格では４０ＭＨｚまで拡大し高速化を図った。また、ＩＥＥＥ８０２．１１　ＴＧａｃ（Ｔａｓｋ　Ｇｒｏｕｐ　ａｃ）において今現在規格化が進められているＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格のドラフトではチャネル幅を８０ＭＨｚや１６０ＭＨｚまで拡大する検討が行われている。ここで、例えば、４０ＭＨｚ幅を使用する場合は隣接する２つの２０ＭＨｚチャネルを用い、８０ＭＨｚ幅を使用する場合は隣接する４つの２０ＭＨｚチャネルを使用することになる。
　ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局装置（アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｏｉｎｔ）と呼ばれる場合もある、以下、無線基地局と称する）が上記のように４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ又は１６０ＭＨｚなどの広帯域での送受信を行う能力・機能がある場合でも、実際の送受信で使用できるチャネル帯域幅は、この無線基地局配下の無線端末装置（以下、無線端末と称する）がサポートしているチャネル帯域幅に制限される。すなわち、無線端末が４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ又は１６０ＭＨｚなどの広帯域の信号を送受信できなければ、無線基地局は各々の無線端末が対応可能な範囲でのチャネル帯域幅を用いてデータの送受信を行う必要がある。
　例えば、無線基地局はＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格（ドラフト）準拠で、８０ＭＨｚ帯域を用いたデータの送受信が可能な場合を考える。この時、この無線基地局配下の無線端末もＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格（ドラフト）準拠で８０ＭＨｚモードが使用可能であればこの無線基地局と無線端末間で全８０ＭＨｚ帯域でのデータ送受信が可能となる。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格準拠の無線端末であれば、使用できるのが２０ＭＨｚであるので、上記無線基地局と無線端末間でのデータ送信は２０ＭＨｚの１つのチャネル上で行われることになる。
　上記のように、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠システムでは、無線端末と無線基地局でサポートしているチャネル帯域幅に差があった場合は、無線基地局の能力を十分に発揮することができない。また、このような低機能・能力の無線端末が増えるにつれ、システム全体の周波数利用効率やスループット特性が劣化する。
　次に、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムにおける無線によるデータの送受信方法を説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮシステムでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス）に基づくアクセス制御手順を採り入れて、各無線通信局（無線基地局と無線端末を総称して無線通信局と称する）は他の無線通信局との信号の衝突を回避する。送信要求が発生した無線通信局は、まず所定のセンシング期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter-Frame Space）だけ無線媒体の状態を監視し、この間に他の無線通信局による送信信号が存在しなければ、チャネルが未使用状態（アイドル状態ともいう）とみなし、ランダム・バックオフ手順（決められた範囲内での乱数を発生させ、その値をもとに衝突回避制御のための待ち時間を決定し、その時間の間だけ送信を待機する処理）を開始する。無線通信局は、引き続きランダム・バックオフ期間中も無線媒体を監視するが、この間にも他の無線通信局による送信信号が存在しない場合に、所定の期間に渡る排他的なチャネルの送信権（ＴＸＯＰ：Transmission Opportunity）を得る。このように送信権（ＴＸＯＰ）を得た無線通信局はＴＸＯＰ　Ｈｏｌｄｅｒ（以下、送信権取得無線通信局と称する）と呼ばれる。送信権取得無線通信局となった無線通信局は、ＴＸＯＰ期間内で再びＣＳＭＡ／ＣＡを実施することなく、ＳＩＦＳ（Short Inter-Frame Space) と呼ばれる非常に短い時間間隔で連続的にフレームを送信することができる。
　また、無線通信における隠れ端末問題を解決する方法として、「仮想キャリアセンス」が挙げられる。具体的には、無線通信局は、フレームを受信した際に無線媒体の使用時間を通知するＤｕｒａｔｉｏｎ（持続使用期間）情報が含まれている場合には、このＤｕｒａｔｉｏｎ情報に応じた期間はメディアが使用されているものとし（仮想キャリアセンス）、この期間を送信停止期間（ＮＡＶ（Network Allocation Vector）期間）として設定し、ＮＡＶ期間においてフレームの送信を行わないようにする。これによって、ＴＸＯＰ期間におけるチャネルの排他的利用が保証される。
　無線通信局は、フレームを受信すると上述通り必要に応じてＮＡＶを設定すると同時に、受信したフレームはＴＸＯＰ期間を開始するフレームであれば、受信したフレームの送信元無線通信局、いわゆる、送信権取得無線通信局を識別する情報（例えば、ＭＡＣアドレス）を記録しておく（例えば、非特許文献３参照）。ＴＸＯＰ期間が終了すると記憶した送信権取得無線通信局を識別する情報を削除する。なお、ＴＸＯＰ期間を開始するフレームとは、特別なフレームではなく、例えばＲＴＳ（Request To Send：送信要求）フレームのようなコントロールフレームを送信することにより一定期間に渡ってチャネルを予約する信号である。
　無線通信局は、ＴＸＯＰ期間内において再度フレームを受信すると、その受信フレームの送信元アドレスと、送信権取得無線通信局を識別する情報として記憶したＭＡＣアドレスとが同一であるか否か確認する。もし、同一であれば、受信フレームの送信元無線通信局は送信権取得無線通信局であると判断し、自局内のＮＡＶの設定有無に関わらず必要な返信フレームを送信する。これによって、送信権取得無線通信局は同一ＴＸＯＰ期間内で異なる複数の無線通信局とデータの送受信を行うことができる。
　以下、図５２～図５４を参照して、無線通信局間において行われるフレームの送受信動作を説明する。図５２は、１台の無線基地局ＡＰ１及び３台の無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３から成る無線ＬＡＮのセルＡを示す図である。無線基地局ＡＰ１及び無線端末ＳＴＡ１３はＩＥＥＥ　８０２．１１ａｃ規格に準拠しており、送受信帯域幅として２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚの３種類をサポートしているものとする。また、無線端末ＳＴＡ１１はＩＥＥＥ　８０２．１１ａ規格、無線端末ＳＴＡ１２はＩＥＥＥ　８０２．１１ｎ規格に準拠しており、それぞれ２０ＭＨｚ、ならびに２０ＭＨｚと４０ＭＨｚの送受信帯域幅をサポートしているものとする。
　図５３は、送信権取得無線通信局がＴＸＯＰ内において他の無線通信局宛にフレームを複数送信する際に、フレームを送信するタイミングを示すタイムチャートである。この図において、横軸は時間を示している。フレーム内の（ＳＴＡ１１）等の記載は、宛先の無線通信局を表しており、例えば、（ＳＴＡ１１）は、宛先が無線端末ＳＴＡ１１であることを示している。またＮＡＶ（ＲＴＳ）は、自局宛ではないＲＴＳ受信後にＮＡＶを設定することを示している。ここでは、無線基地局ＡＰ１と無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３とが無線通信局として存在し、無線基地局ＡＰ１が無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３宛のデータを収容し、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３宛のフレームを送信する例を示している。無線基地局ＡＰ１は、ＴＸＯＰを取得し、宛先端末の中で一番大きな帯域が使える無線端末ＳＴＡ１３に対して８０ＭＨｚチャネル上でデータを送信する。無線基地局ＡＰ１は無線端末ＳＴＡ１３とのデータ通信を終えると、宛先端末の中で２番目に大きな帯域が使える無線端末ＳＴＡ１２に対してデータを送信し、最後に宛先端末の中で一番小さい帯域が使える無線端末ＳＴＡ１１に対してデータを送信する。
　以下、図５３を参照して、無線基地局ＡＰ１及び無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３の動作を説明する。まず、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３宛のデータが生起するとＣＳＭＡ／ＣＡを実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の無線通信局から送信された信号が検出されないことを確認して送信権（ＴＸＯＰ）を取得する。無線基地局ＡＰ１は送信権を取得したために送信権取得無線通信局（ＴＸＯＰ　Ｈｏｌｄｅｒ）になり、フレームの送信を行う。無線基地局ＡＰ１は、データを送信しようとする宛先端末の中で一番大きな帯域が使える無線端末ＳＴＡ１３宛に、フレームシーケンスの開始を示す開始フレームとしてのＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　ｔｏ　Ｓｅｎｄ：送信要求）フレームを送信する（時刻ｔ１１１）。
　無線端末ＳＴＡ１３は、受信したＲＴＳフレームの宛先が自局であり、また、自局内で送信停止期間が設定されていないため、無線基地局ＡＰ１宛にＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ　Ｔｏ　Ｓｅｎｄ：送信許可）フレームを返信する（時刻ｔ１１２）。これにより、無線端末ＳＴＡ１３はデータを受信できる状態にある旨を無線基地局ＡＰ１に対して通知する。
　一方、無線基地局ＡＰ１からＲＴＳフレームを受信した他の無線通信局である、無線端末ＳＴＡ１１及び無線端末ＳＴＡ１２はＲＴＳフレームの宛先が自局でないため、ＲＴＳフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をＮＡＶ期間（送信停止期間）に設定し、該当するＮＡＶ期間内においてフレームの送信を行わないようにする。また、無線基地局ＡＰ１からＲＴＳフレームを受信したことにより、ＴＸＯＰ期間（利用送信権期間）が開始されたことを検出すると共に、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３は、無線基地局ＡＰ１が送信権取得無線通信局（ＴＸＯＰ　Ｈｏｌｄｅｒ）であることを記憶する。
　続いて、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１３からＣＴＳフレームを受信すると、無線端末ＳＴＡ１３宛のフレームを送信する（時刻ｔ１１３）。無線端末ＳＴＡ１３は、自局宛のフレームを正しく受信すると、無線基地局ＡＰ１に対してＢＡ（Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫ）フレーム（又はＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：肯定応答）フレーム）を返信し（時刻ｔ１１４）、フレームの送受信を終える。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、宛先端末の中で２番目に大きな帯域が使える無線端末ＳＴＡ１２宛のデータを送信するため、宛先を無線端末ＳＴＡ１２としたＲＴＳフレームを送信する（時刻ｔ１１５）。ここで、無線端末ＳＴＡ１２は、自局内でＮＡＶが設定されているが、ＴＸＯＰ　Ｈｏｌｄｅｒからのフレームを受信したため、送信権取得無線通信局ＡＰ１宛てにＣＴＳフレームを返信する（時刻ｔ１１６）。
　無線端末ＳＴＡ１１及び無線端末ＳＴＡ１３は、他の無線端末宛のＲＴＳフレームを受信したことにより、ＮＡＶ期間を設定する。また、既にＮＡＶ期間が設定されている場合は、そのＮＡＶ値を更新する。無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１２からＣＴＳフレームを正しく受信すると、無線端末ＳＴＡ１２宛のフレームを送信する（時刻ｔ１１７）。無線端末ＳＴＡ１２は、無線基地局ＡＰ１からフレームを正しく受信すると、無線基地局ＡＰ１に対してＢＡフレーム（又はＡＣＫフレーム）を返信し（時刻ｔ１１８）、フレームの送受信を終える。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、宛先端末の中で一番小さい帯域が使える無線端末ＳＴＡ１１宛のデータを送信するため、宛先を無線端末ＳＴＡ１１としたＲＴＳフレームを送信する（時刻ｔ１１９）。無線端末ＳＴＡ１１は、送信権取得無線通信局である無線基地局ＡＰ１からＲＴＳフレームを受信したため、ＮＡＶ期間内であるか否かに関わらず、送信権取得無線通信局宛にＣＴＳフレームを返信する（時刻ｔ１２０）。
　一方、無線端末ＳＴＡ１２及び無線端末ＳＴＡ１３は、自局宛ではないＲＴＳフレームを受信したため、ＮＡＶ期間を設定する。既にＮＡＶ期間が設定されている場合は、ＮＡＶ値を更新する。無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１１からＣＴＳフレームを正しく受信すると、無線端末ＳＴＡ１１宛のフレームを送信する（時刻ｔ１２１）。無線端末ＳＴＡ１１は、無線基地局ＡＰ１からフレームを正しく受信すると、無線基地局ＡＰ１に対してＢＡフレーム（又はＡＣＫフレーム）を返信し（時刻ｔ１２２）、フレームの送受信を終える。
　上記の説明は、データを送信する前にＲＴＳ／ＣＴＳ交換によるＭＡＣプロテクション手法を適用した場合におけるフレームシーケンスの例であるが、ＲＴＳ／ＣＴＳを交換せずにアクセス権を取得後すぐにフレームを送信するようにしてもよい。また、上記の説明は、同一ＴＸＯＰ区間内で複数の端末宛にデータを送信する例である。ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格で規定されているＴＸＯＰの上限を超えない範囲で上述通り複数端末宛にフレームを送信できる。また、この場合は、このＴＸＯＰ期間内で一度使用したチャネル幅よりも大きなチャネル幅を使用した通信は行うことはできない。すなわち、該当するＴＸＯＰ区間内で使用するチャネルの幅を広げることはできないが、必要に応じてチャネル幅を狭めることはできる。図５３の例の場合は、無線端末ＳＴＡ１１はチャネル１（ＣＨ１）、無線端末ＳＴＡ１２はＣＨ１及びＣＨ２、また、無線端末ＳＴＡ１３はＣＨ１～４が使用できるので、使用できるチャネル幅が大きい宛先の順にフレームを送信する。
　次に、図５４を参照して、無線基地局ＡＰ１及び無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３間でのデータ送信の際に使用したチャネル帯域幅を説明する。図５４は、無線基地局ＡＰ１及び無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３間でのデータ送信の際に使用したチャネル帯域幅を示す図である。無線端末ＳＴＡ１１は２０ＭＨｚしか使用できないため無線基地局ＡＰ１がチャネル１（ＣＨ１）を用いて無線端末ＳＴＡ１１と通信する。
　非特許文献３では、あるアクセスポイントと端末局で構成されるセル内で通信を行う際に、伝送帯域幅に係らず必ず用いなければならない単位チャネルが定義されており、これはプライマリーチャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ばれている。一方、通信を行う際に用いられるが、プライマリーチャネルではないチャネルはセカンダリーチャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌ）あるいは、非特許文献２ではセカンダリーｘＭＨｚチャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｘＭＨｚ　Ｃｈａｎｎｅｌ、ｘは２０、４０、８０のうちのいずれかの数）と呼ばれている。本明細書では、セルが利用する全帯域のうち、プライマリーチャネルではない任意の単位チャネルをセカンダリーチャネルと呼ぶ。単位チャネルが２０ＭＨｚ、セルが利用する全帯域が８０ＭＨｚの場合のプライマリーチャネルとセカンダリーチャネルの一例を図５５に示す。図５５では、セカンダリーチャネルが３個存在する例を示している。
　無線端末ＳＴＡ１２は４０ＭＨｚまで対応できるので、無線基地局ＡＰ１と無線端末ＳＴＡ１２間での通信は２０ＭＨｚのプライマリーチャネルとプライマリーチャネル隣接の２０ＭＨｚ（セカンダリーチャネル）上で（つまり、ＣＨ１及びＣＨ２上で）行われる。また、無線端末ＳＴＡ１３は、８０ＭＨｚまで対応できるので、無線基地局ＡＰ１と無線端末ＳＴＡ１３間での通信はプライマリーチャネル及び３つのセカンダリーチャネル上で行われることになる。
守倉正博、久保田周治監修、「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」改訂三版、株式会社インプレスＲ＆Ｄ、２００８年４月１１日 IEEE 802.11ac Draft Standard, D3.0, June 2012. IEEE, "IEEE Std 802.11-2012" Eldad Perahia and Robert Stacey, "Next Generation Wireless LANs",Cambridge University Press, 2010.
　図５４に示すように、無線基地局ＡＰ１と無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３間で送受信可能帯域幅が異なる場合は、無線基地局ＡＰ１が対応できる全周波数帯のうち一部の帯域が使われない場合がある。例えば、無線基地局ＡＰ１と無線端末ＳＴＡ１１が通信を行う場合はチャネルＣＨ２～ＣＨ４は空きとなり、また、無線基地局ＡＰ１と無線端末ＳＴＡ１２が通信を行う際は、チャネルＣＨ３～ＣＨ４は空きとなる。
　このような場合、無線基地局ＡＰ１の能力が十分に活用されず、周波数資源が有効に使われないため、システム全体のスループットが低下したり、サービス品質が劣化してしまうという問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、周波数資源の有効使用により、無線通信のスループットを改善することができる無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。
　本発明は、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、前記無線通信局は、送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得手段と、前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局に対してデータ送信を行うデータ送信手段とを備えた無線通信システムである。
　本発明は、前記データ送信手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局宛てのデータをプライマリーチャネル上において送信し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てのデータをセカンダリーチャネル上において送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、前記データ送信手段は、前記グループ分けしたグループの識別情報をデータ送信の宛先として用いてデータ送信を行う無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、前記データ送信手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局グループ宛てのデータをセカンダリーチャネル上のサブチャネルのそれぞれに割り当てて送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記データ送信手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てのフレームを送信するために必要な時間であるデータ長が異なる場合に、セカンダリチャネル上で送信するデータ長をプライマリーチャネルのデータ長に合わせて前記データ送信を行う無線通信システムである。
　本発明は、前記データ送信手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てのフレームを送信するために必要な時間であるデータ長が異なる場合に、データ長が最も長いチャネルのデータ長に他のチャネルのデータ長を合わせて前記データ送信を行う無線通信システムである。
　本発明は、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、前記無線通信局は、前記直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信されたデータを受信するデータ受信手段と、前記データ受信手段により正しくデータを受信できた場合に、応答確認を送信する応答確認送信手段とを備えた無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な１つの無線通信局のみが応答する場合に、セカンダリーチャネル上のみにおいて前記応答確認を送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、プライマリーチャネル上を時分割して前記応答確認を送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、プライマリーチャネル上で前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局が応答確認を送信し、その後、前記直交周波数分割多元接続を適用できる無線通信局がセカンダリーチャネル上で前記応答確認を送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、セカンダリーチャネル上においてガードバンドを設けて、プライマリーチャネル上と前記セカンダリーチャネル上のそれぞれにおいて前記応答確認を送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、上りの直交周波数分割多元接続のチャネルにより前記応答確認を送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、互いに重なり合うチャネル上において上りの直交周波数分割多元接続と上りのマルチユーザＭＩＭＯとにより前記応答確認を送信する無線通信システムである。
　本発明は、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、前記無線通信局は、送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得手段と、 　前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局との間において、送信要求と、該送信要求に対する送信許可とを交換するＭＡＣプロテクション実施手段とを備えた無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、より多くのチャネルを使用して前記送信要求を送信可能な前記無線通信局を優先して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な１つの無線通信局のみが応答する場合に、前記送信要求を全てのチャネルに対して複製して並列送信し、該送信要求に対する前記送信許可をビジーではないチャネルを使用して返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、前記送信要求を送信した無線通信局から一部のチャネル上において送信許可の返信が無い場合、他の無線通信局に対して、直前の送信要求の送信に使用した全チャネル上において送信要求を送信し、送信許可の返信の無かったチャネル上におけるフレーム送信可否を再度確認する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局に対して全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信後に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対して、再度全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対して全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信後に、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局に対して、再度全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、プライマリーチャネルを前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局宛てとし、セカンダリーチャネルを前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てとして前記送信要求を送信し、前記プライマリーチャネルと前記セカンダリーチャネルを時分割して、前記送信要求に対する前記送信許可を返信する特徴とする無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信がないチャネルを除いて再度前記送信要求を送信し、該送信要求に対して前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、全チャネルを使用して前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局に対して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信がないチャネルを除いて前記前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対して前記送信要求を送信し、該送信要求に対して前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、複数の前記無線通信局のそれぞれに対して、異なるチャネルを使用して前記送信要求を同時に送信し、該送信要求を受信した複数の前記無線通信局それぞれは、上りの直交周波数分割多元接続を使用して同時に前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、複数の前記無線通信局のそれぞれに対して、異なるチャネルを使用して前記送信要求を同時に送信し、該送信要求を受信した複数の前記無線通信局それぞれは、空いているチャネルにおいて上りの直交周波数分割多元接続を使用して同時に前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記送信許可には、同時送信する前記無線通信局の一覧情報と、各無線通信局が送信する空間ストリーム数とを含む無線通信システムである。
　本発明は、前記送信許可は、前記送信許可に含まれるサブキャリア毎の行列が逆行列を持つように規定パターンを用いて送信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対してプライマリーチャネルを使用し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局に対してセカンダリーチャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求を受信した前記無線通信局は、前記送信要求を受信したチャネルを使用して前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対してプライマリーチャネルを使用し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局に対して異なるセカンダリーチャネルを使用して前記送信要求を送信し、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局は、プライマリーチャネルを使用して前記送信許可を返信し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局それぞれは、上りの直交周波数分割多元接続を使用して同時に前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局のみが応答する場合に、全てのチャネルを使用して前記送信要求を送信し、空いている不連続のセカンダリーチャネルを使用して前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局のみが応答する場合に、プライマリーチャネルがビジーである際に、セカンダリーチャネルの一時的にプライマリーチャネルとして使用して、前記送信要求を送信し、前記セカンダリーチャネルを使用して前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、全てのチャネルを使用して、前記送信要求を送信し、該送信要求を受信した前記グループに含まれる前記無線通信局のそれぞれは、前記チャネル上を時分割して、前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、固定の帯域幅を使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、変動の帯域幅を使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局は、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可を返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局それぞれは、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可をそれぞれ返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局それぞれは、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可を上りのマルチユーザＭＩＭＯを使用してそれぞれ返信する無線通信システムである。
　本発明は、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局それぞれは、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可を上りの直交周波数分割多元接続を使用してそれぞれ返信する無線通信システムである。
　本発明は、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記無線通信局が、送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得ステップと、前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局に対してデータ送信を行うデータ送信ステップとを有する無線通信方法である。
　本発明は、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記無線通信局が、前記直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信されたデータを受信するデータ受信ステップと、前記データ受信手段により正しくデータを受信できた場合に、応答確認を送信する応答確認送信ステップとを有する無線通信方法である。
　本発明は、無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記無線通信局が、送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得ステップと、前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局との間において、送信要求と、該送信要求に対する送信許可とを交換するＭＡＣプロテクション実施ステップとを有する無線通信方法である。
　本発明によれば、複数の無線通信局宛に、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を用いてデータを伝送することで、セカンダリーチャネルの利用頻度を向上させ、システムスループットを改善する効果が得られる。また、プライマリーチャネルでレガシー（旧規格に対応した）端末に対してデータ送信を行いつつ、使用していないセカンダリーチャネルによってＯＦＤＭＡ対応端末に対してデータを同時に送信することが可能となり、周波数利用効率を改善するという効果がある。
本発明の一実施形態における無線基地局ならびに無線端末の構成を示すブロック図と、ネットワークの構成を示す図である。 図１に示す無線基地局ＡＰ１の送信処理動作を示すフローチャートである。 送信権取得無線通信局（無線基地局ＡＰ１）が他の無線通信局（無線端末）宛にフレームを複数送信する際のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 ＭＡＣプロテクションの分類を示す図である。 応答する無線端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末が１１ａｘ無線端末（ＯＦＤＭＡ対応）の場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末が全てＯＦＤＭＡ対応（１１ａｘ）端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末に中にＯＦＤＭＡ対応でないレガシー端末も含まれる場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 図７に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 ＯＦＤＭＡで送信されたＲＴＳフレームに対して応答する無線端末数が２以上であり、それぞれが自身宛のＲＴＳを受信したチャネルにおいて予め決められた時刻でＣＴＳフレームが返信される場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 ＲＴＳフレームフォーマットを示す図である。 応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛にＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、２つ目以降のＲＴＳフレームの送信帯域幅を直前に受信されたＣＴＳフレームで確認された帯域幅以下に設定する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛にＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末にはレガシー端末も含まれており、２つ目以降のＲＴＳフレームの送信帯域幅を直前に受信されたＣＴＳフレームで確認された帯域幅以下に設定する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、ＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、ＣＴＳフレームはＭＵ－ＭＩＭＯで送信する場合の、フレームシーケンスを示すタイムチャートである。 １１ａ／ｎ／ａｃにおけるＣＴＳフレームのフォーマットを示す図である。 ４台の無線端末（ＳＴＡ）がＣＴＳフレームを空間多重伝送する際の送信フレームのフォーマットを示す図である。 応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末に中にレガシー端末も含まれる場合に、ＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 図１７に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 ＭＡＣプロテクションの分類のうち、拡張したＲＴＳ（ＥＲＴＳ）を用いる場合（Ａ２）をさらに細分化した図である。 応答する端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末は全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 図２０に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 ＯＦＤＭＡで送信されたＲＴＳフレームに対して応答する無線端末数が２以上であり、それぞれが予め決められた時刻でＣＴＳフレームを返信する無線端末は全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の固定帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信する場合に、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に変動帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信する場合に、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合に、ＥＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 図２５に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 図２５に示すフレームシーケンスの他の変形例を示すタイムチャートである。 図２７に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 データ送信の分類を示す図である。 ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先にレガシー端末が含まれ、データ長が同じ場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 図３０に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 図３０に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。 ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先は全て１１ａｘ無線端末であり、データ長が異なる場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答確認の分類を示す図である。 応答する端末数が１であり、ＡＣＫ返信する無線端末が全て１１ａｘの端末であり、使用チャネルがセカンダリーチャネルである場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがプライマリーチャネルである場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがセカンダリーチャネルも使用する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがセカンダリーチャネルも使用する際にガードバンドを設ける場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する端末数が２以上であり、応答確認にＵＬ　ＯＦＤＭＡを使用する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 応答する端末数が２以上であり、ＵＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯとＵＬ　ＯＦＤＭＡを使用する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。 組み合わせ可能なＭＡＣプロテクションのフレームシーケンスを図示したものである。 フレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンス例を示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせた他のフレームシーケンス例を示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせた他のフレームシーケンス例を示すタイムチャートである。 ＥＲＴＳを使用したＭＡＣプロテクションのフレームシーケンスの組み合わせを示す図である。 フレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスを示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスを示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスを示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスを示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスを示すタイムチャートである。 フレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスを示すタイムチャートである。 １台の無線基地局ＡＰ１及び３台の無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３から成る無線ＬＡＮのセルＡを示す図である。 送信権取得無線通信局がＴＸＯＰ内において他の無線通信局宛にフレームを複数送信する際に、フレームを送信するタイミングを示すタイムチャートである。 無線基地局ＡＰ１及び無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３間でのデータ送信の際に使用したチャネル帯域幅を示す図である。 単位チャネルが２０ＭＨｚ、セルが利用する全帯域が８０ＭＨｚの場合のプライマリーチャネルとセカンダリーチャネルの一例を示す説明図である。
　以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線通信システムを説明する。図１は、同実施形態における無線基地局ならびに無線端末の構成を示すブロック図と、ネットワークの構成を示す図である。本実施形態おける無線通信システムの特徴は、送信権取得無線通信局となった無線通信局は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を用いて複数のチャネル上で複数の無線通信局宛にデータを送信する点にある。図１に示す無線通信システムのセルＡは、無線通信局である無線基地局ＡＰ１と５台の無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５とを備えている。無線基地局ＡＰ１及び無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５はＯＦＤＭＡ対応の無線通信局であり、送受信帯域幅として最大８０ＭＨｚをサポートしているものとする。一方、ＳＴＡ１３はＩＥＥＥ　８０２．１１ａｃ規格に準拠しており、送受信帯域幅として２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚの３種類をサポートしているものとする。また、無線端末ＳＴＡ１１はＩＥＥＥ　８０２．１１ａ規格、無線端末ＳＴＡ１２はＩＥＥＥ　８０２．１１ｎ規格に準拠しており、それぞれ２０ＭＨｚ、ならびに２０ＭＨｚと４０ＭＨｚの送受信帯域幅をサポートしているものとする。
　本明細書の以下の説明において、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ無線端末（以下、１１ａｘ無線端末と称する）とは、ＩＥＥＥ　８０２．１１ａｃ準拠無線通信局が有する機能に加えて、本実施形態を実現できる機能を有する無線通信局の総称である。また、レガシー端末とは、本明細書で規定される機能を持たない既存規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ）に準拠した無線通信局の総称である。以下、１１ａｘ無線端末と同様に、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線端末を１１ａ無線端末、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠した無線端末を１１ｎ無線端末、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に準拠した無線端末を１１ａｃ無線端末と称する。
　本実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムにおいてデータを送受信する無線通信局に直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）動作をさせることで空きチャネルを有効利用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおいてＯＦＤＭＡ技術を用いると、例えば、図１に示す無線通信システムにおいて無線基地局ＡＰ１が無線端末ＳＴＡ１１にチャネル１を用いてデータを送信する際は、残りチャネル２～４を用いて他の無線通信局（例えば、ＯＦＤＭＡ使用可能な無線端末ＳＴＡ１４）宛のデータを送信することができる。同様に、無線基地局ＡＰ１が無線端末ＳＴＡ１２とチャネル１及び２を用いてデータを送信する際は、残りのチャネル３、４を用いて他の無線通信局（例えば、無線端末ＳＴＡ１４）にデータを送信することができる。
　なお、隣接チャネル間での干渉を回避するために使用可能全帯域でＯＦＤＭＡを実施せずに、チャネル間にガードバンド（ＧｕａｒｄＢａｎｄ：ＧＢ）を設けた上で残りの帯域を用いて同時に複数の無線通信局にフレームを送信するようにしてもよい。例えば、２０ＭＨｚのガードバンドを設ける場合、無線基地局ＡＰ１が無線端末ＳＴＡ１１にチャネル１を用いてフレームを送信する際は、チャネル２をガードバンドとして、残りのチャネル３、４を用いて他の無線通信局（例えば、無線端末ＳＴＡ１４）にフレームを送信する。同様に、無線基地局ＡＰ１が無線端末ＳＴＡ１２とチャネル１及び２を用いてフレームを送信する際は、チャネル３をガードバンドとし、チャネル４を用いて他の無線通信局（例えば、無線端末ＳＴＡ１４）にフレームを送信する。
　ここで、説明を簡単にするために、アクセス権を取得した無線通信局が、プライマリーチャネル上でデータを送信する宛先無線通信局をプライマリー無線通信局（Ｐｒｉｍａｒｙ　ＳＴＡ）と呼ぶ。また、アクセス権を取得した無線通信局が、プライマリーチャネルを含まない帯域の全体あるいは一部を用いてＯＦＤＭＡでデータを送信する端末（上記例の場合は無線端末ＳＴＡ１４）は、セカンダリー無線通信局（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ＳＴＡ）と呼ぶ。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格では、プライマリー無線通信局は１台しか存在しないが、ＭＵ－ＭＩＭＯを使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格（ドラフト）では複数のプライマリー無線通信局が存在する場合もある。一方、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格（ドラフト）などこれまでの無線ＬＡＮシステムではセカンダリー無線通信局は存在しない。本実施形態のＯＦＤＭＡ無線ＬＡＮシステムでは、プライマリー無線通信局の存在の他にセカンダリー無線通信局は複数台存在しても良い。
　送信権取得無線通信局は、複数のチャネルを用いてプライマリー無線通信局宛にデータを送信することができる。例えば、プライマリー無線通信局はＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格対応の端末であればデータ送信に使われるのは１つの２０ＭＨｚチャネル（プライマリーチャネル）のみであるが、プライマリー無線通信局はＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格又はＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格対応の端末であれば、それぞれ最大で２つ及び８つの２０ＭＨｚチャネルを使用してデータを送受信することができる。このように、プライマリー無線通信局との通信に使用するプライマリーチャネルを含むチャネル群をプライマリーチャネル群（Ｐｒｉｍａｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌｓ）とする。
　同様に、送信権取得無線通信局は、プライマリー無線通信局と干渉しない範囲で、１つまたは複数のチャネルを用いてセカンダリー無線通信局宛にデータを送信することができる。このように、セカンダリー無線通信局との通信に使用するプライマリーチャネルを含まないチャネル群をセカンダリーチャネル群（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｃｈａｎｎｅｌｓ）と呼ぶ。
　送信権取得無線通信局（上記の例の場合は無線基地局ＡＰ１）がＯＦＤＭＡを用いてプライマリー無線通信局及びセカンダリー無線通信局宛に同時に信号を送信する際は、必要に応じて、セカンダリーチャネル群上でもＲＴＳ／ＣＴＳなどのＭＡＣプロテクションを実施しても良い。また、セカンダリー無線通信局との通信期間の長さは、プライマリー無線通信局との通信期間（いわゆる、ＩＥＥＥ８０２．１１規格により取得し、設定したＴＸＯＰ期間）を上限とする。
　図１に示す無線基地局ＡＰ１は、無線通信部１１と、送信権獲得部１２と、情報管理部１３と、制御部１４とを備えている。また、図１に示す無線端末ＳＴＡ１１は、無線基地局ＡＰ１と同様の構成であり、無線通信部２１と、送信権獲得部２２と、情報管理部２３と、制御部２４とを備えている。無線端末ＳＴＡ１２～ＳＴＡ１５は、使用帯域幅やＯＦＤＭＡ伝送のサポートの有無等の機能は異なるが、無線端末ＳＴＡ１１と類似の構成であるため、図１においては、詳細な図示を省略している。
　無線通信部１１は、予め定められた周波数帯を用いて他の無線通信局（無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５）とフレームの送受信を行う。自装置において、他の無線通信局に送信すべきデータが生起すると、制御部１４は送信権獲得部１２に対して送信権（ＴＸＯＰ）の獲得を要求する。情報管理部１３は、情報記憶を行う。制御部１４は、送信権獲得部１２からの送信権獲得状態や情報管理部１３に記録されている情報に基づいて、無線通信部１１が行うフレームの送受信を制御する。
　無線通信部２１は、予め定められた周波数帯を用いて他の無線通信局（無線基地局ＡＰ１）とフレームの送受信を行う。自装置において、他の無線通信局に送信すべきデータが生起すると、制御部２４は送信権獲得部２２に対して送信権（ＴＸＯＰ）の獲得を要求する。情報管理部２３は、情報記憶を行う。制御部２４は、送信権獲得部２２からの送信権獲得状態や情報管理部２３に記録されている情報に基づいて、無線通信部２１が行うフレームの送受信を制御する。
　次に、図２を参照して、図１に示す無線基地局ＡＰ１の送信処理動作を説明する。図２は、図１に示す無線基地局ＡＰ１の送信処理動作を示すフローチャートである。無線基地局ＡＰ１において、他の無線通信局（無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５）に送信すべきデータが生起すると、制御部１４は、送信権獲得部１２に対して送信権の獲得を要求し、送信権獲得部１２は無線通信部１１を介して所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の無線通信局から送信された信号が検出されず、空き状態であることを確認して送信権を獲得する（ステップＳ１０１）。
　次に、制御部１４は、送信しようとするフレームの宛先無線通信局（いわゆるプライマリー無線通信局）は自無線通信局と同じ帯域幅で信号の送受信が可能か否かを情報管理部３に記憶されている情報を参照して判定する（ステップＳ１０２）。
　次に、ステップＳ１０２の判定において、プライマリー無線通信局は自無線通信局と同じ帯域幅で信号を受信できる能力をもつ無線通信局であると判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部１４は、無線通信部１１に対してフレーム送信を要求し、この要求に応じて、無線通信部１１は、従来通りにフレーム送信を実施（ステップＳ１０５）し、送信を終える。
　一方、ステップＳ１０２の判定の結果、プライマリー無線通信局は自無線通信局と同じ帯域幅で信号を受信できる能力をもつ無線通信局でない場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、制御部１４は、ＯＦＤＭＡを用いてセカンダリー無線通信局にデータを送信できるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この判定の結果、ＯＦＤＭＡ実施不可能である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御部１４は、無線通信部１１に対してフレーム送信を要求し、この要求に応じて、無線通信部１１は、従来通りにフレーム送受信を実施（ステップＳ１０５）し、送信を終える。
　一方、セカンダリー無線通信局に送信すべきデータがあり、またＯＦＤＭＡを実施可能である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部１４は、プライマリーチャネル群上でデータの送受信を行うプライマリー無線通信局とではなく、より大きな帯域でのデータ送受信可能なセカンダリー無線通信局と、その無線通信局において使用可能な全チャネル又は送信電力や送信に用いるＭＣＳ等に応じて一部のチャネル上において、必要に応じて、無線通信部１１を介してＮｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモードを用いてＲＴＳやＣＴＳフレームを交換、又は、ＣＴＳ－ｔｏ－Ｓｅｌｆフレームを送信し、ＭＡＣプロテクションをかける（ステップＳ１０４）。
　そして、制御部１４は、無線通信部１１に対して、フレーム送信を要求し、この要求に応じて無線通信部１１は、プライマリーチャネル群上でプライマリー無線通信局宛にデータを送信し、また、セカンダリーチャネル群上でセカンダリー無線通信局宛にデータを送信し、ＴＸＯＰ期間を終える（ステップＳ１０６）。
　次に、送信権取得無線通信局（無線基地局ＡＰ１）がフレームを送信するタイミングについて説明する。図３は、送信権取得無線通信局（無線基地局ＡＰ１）が他の無線通信局（無線端末）宛にフレームを複数送信する際のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。図３において、横軸は時間を示しており、無線通信局それぞれの縦軸はデータ伝送において使用するチャネルを表しており、各無線通信局毎に、下からチャネル１（ＣＨ１）、チャネル２（ＣＨ２）、チャネル３（ＣＨ３）、チャネル４（ＣＨ４）である。以下のフレームシーケンスを示す図においては、関係する無線端末のみ（図３においては、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１４）を図示している。また、フレーム内の”（ＳＴＡ１４）”等の記載は、宛先の無線通信局を表しており、”（ＳＴＡ１４）”の場合は、宛先が無線端末ＳＴＡ１４であることを示している。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１４宛のデータが生起するとＣＳＭＡ／ＣＡ（キャリアセンス）を実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ期間に亘って他の無線通信局（無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５）から送信された信号が検出されないことを確認して送信権（ＴＸＯＰ）を取得する。無線基地局ＡＰ１は送信権を取得したために送信権取得無線通信局になり、フレームの送信を行う。
　無線基地局ＡＰ１のパケットキュー（バッファ）内の先頭フレームの宛先は無線端末ＳＴＡ１１であるが、無線端末ＳＴＡ１１が使用できるチャネルはチャネル１（プライマリーチャネル）のみであるため、無線基地局ＡＰ１は、より多くのチャネルでの通信が可能な無線端末ＳＴＡ１４宛に開始フレームとしてのＲＴＳフレームＦ１～Ｆ４を送信する（時刻ｔ１１１）。ここで、無線基地局ＡＰ１は、送信するＲＴＳフレームを、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格あるいは８０２．１１ａｃ規格で規定されるＤｕｐｌｉｃａｔｅモード、すなわち２０ＭＨｚチャネル帯域幅の信号を利用可能なすべての２０ＭＨｚ幅のチャネル（ここでは４つの２０ＭＨｚ幅チャネル）で送信する。
　これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１４は、無線基地局ＡＰ１から送信されたＲＴＳフレームを受信する。無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３は自装置宛でないＲＴＳフレームを受信したことにより、受信したＲＴＳフレーム内に含まれる持続使用期間情報（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）が示す期間をＮＡＶ期間に設定し、該当するＮＡＶ期間においてフレームの送信を行わないようにする。また、無線端末ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１３は、受信ＲＴＳフレームの送信元端末（無線基地局ＡＰ１）がＴＸＯＰを取得した無線通信局であることも合わせて情報管理部２３に記憶しておく。
　無線端末ＳＴＡ１４は、無線基地局ＡＰ１からＲＴＳフレームを受信すると、受信したＲＴＳフレームの宛先が自装置であることを検出し、ＮＡＶが設定されていない、もしくは、所定の期間に渡って信号が検出されていないチャネル上でＣＴＳフレームＦ５～Ｆ８を無線基地局ＡＰ１に返信する（時刻ｔ１１２）。
　無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１４からＣＴＳフレームを受信すると、ＯＦＤＭＡを用いて、無線端末ＳＴＡ１１及びＳＴＡ１４宛にフレームＦ９～Ｆ１１を送信する（時刻ｔ１１３）。ここで、無線基地局ＡＰ１は、プライマリー無線通信局にはプライマリー無線通信局において使える全帯域を使用して該当するデータを送信する。残りの帯域において、必要に応じてガードバンドを設けて残りのチャネル上でＳＴＡ１４宛にＳＴＡ１４のデータを送信する。図３においては、無線端末ＳＴＡ１１宛にチャネル１上でデータを送信し、チャネル２をガードバンドとして空けておき、チャネル３～４上で無線端末ＳＴＡ１４にデータを送信する。
　無線端末ＳＴＡ１１は、無線基地局ＡＰ１から自装置宛のフレームを正しく受信すると、無線基地局ＡＰ１に対してＢＡフレームＦ１２（又はＡＣＫフレーム）を送信し（時刻ｔ１１４）、フレームの送受信を終える。このとき、無線端末ＳＴＡ１１は、無線基地局ＡＰ１から受信した信号と同じチャネル上でＢＡを返信する。
　一方、無線端末ＳＴＡ１４は、無線基地局ＡＰ１から自装置宛のフレームを正しく受信すると、無線基地局ＡＰ１に対してＢＡフレームＦ１３、Ｆ１４（又はＡＣＫフレーム）を送信し（時刻ｔ１１４）、フレームの送受信を終える。無線端末ＳＴＡ１４は、無線基地局ＡＰ１から受信した信号と同じセカンダリーチャネル群上でＢＡを返信する。
　従来のＲＴＳ／ＣＴＳ交換は、他の端末によるアクセスを阻止するために用いたが、上記のＲＴＳ／ＣＴＳ交換では、他の端末によるアクセスを阻止することと、ＯＦＤＭＡで各無線端末毎に使用するべき帯域を確認することができる。
　次に、図３に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。変形例の説明は、ＭＡＣプロテクションを実施する際のフレームシーケンス、データ送信を実施する際のフレームシーケンス、応答確認を実施する際のフレームシーケンスに分けて説明する。
＜ＭＡＣプロテクションを実施する際のフレームシーケンス＞
　次に、ＭＡＣプロテクションを実施する際の図３に示すフレームシーケンスの変形例について説明する。まず、図４を参照して、ＭＡＣプロテクションの分類について説明する。図４は、ＭＡＣプロテクションの分類を示す図である。図４に示すように、ＭＡＣプロテクション（識別名をＡとする）は、通常のＲＴＳを用いる場合（識別名とＡ１とする）と、拡張したＲＴＳ（これをＥＲＴＳ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＲＴＳと称する）を用いる場合（識別名をＡ２とする）に分類できる。通常のＲＴＳを用いる場合（Ａ１）は、さらに、Ａ１－１、Ａ１－２、Ａ１－３、Ａ１－４、Ａ１－５、Ａ１－６、Ａ１－７、Ａ１－８に細分化できる。以下では、この分類に基づいて説明を行う。なお、ＥＲＴＳを用いる場合（Ａ２）については後述する。
＜Ａ１－１＞
　始めに、図５を参照して、応答する無線端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末が１１ａｘ無線端末の場合（図４に示すＡ１－１）のフレームシーケンスを説明する。図５は、応答する無線端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末が１１ａｘ無線端末の場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。フレームシーケンスの変形例を説明する際に、前述した図３に示すフレームシーケンスの差分のみを説明し、図３に示すフレームシーケンスと同等の動作の詳細な説明を省略する。
　応答する無線端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末が１１ａｘ無線端末の場合は、バッファの先頭パケットが１１ａ無線端末宛てであるが、無線端末ＡＰ１は、まず、１１ａｘ無線端末（無線端末ＳＴＡ１４）宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルを使用してＲＴＳフレームＦ２１～Ｆ２４（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）を送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。ここで、ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモードとは、２０ＭＨｚの信号を周波数軸上で複製して並列送信するモードであり、任意の２０ＭＨｚのみを受信することで全信号を復号可能である。また、Ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモードとは、ＲＴＳで通知されたチャネルのうち、ビジーではないチャネル上でＣＴＳを返信するモードである。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、全チャネルを使用してＣＴＳフレームＦ２５～Ｆ２８の返信を行う（時刻ｔ１１２）。このフレームシーケンスは、図３に示すフレームシーケンスと同等である
＜Ａ１－２＞
　次に、図６を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末が全てＯＦＤＭＡ対応（１１ａｘ）端末である場合（図４に示すＡ１－２）のフレームシーケンスを説明する。ここで、同一の帯域幅とは、当該ＴＸＯＰ区間において、ＭＡＣプロテクションをかける際に（ＲＴＳ送信の際に）使用した全帯域上で常にＭＡＣプロテクション用の信号を送信することである。図６は、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末が全てＯＦＤＭＡ対応（１１ａｘ）端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＲＴＳを用いてＯＦＤＭＡ対応の無線端末に対してチャネルの使用状況を問い合わせ、より大きな帯域でリソースを確保し、他の端末にリソースの再配分を行うものである。このとき、無線基地局ＡＰ１は、常に、最初のフレーム送信に用いたチャネルセット上でフレームを送信(固定帯域幅)する。なお、図６は、応答する端末数が２以上である場合のフレームシーケンスであるが、応答する無線端末を２台のみ図示したものである。応答する端末数が３台以上の場合においても同様のフレームシーケンスを適用可能である。これは以下の説明における応答する端末数が２以上のフレームシーケンスについても同様である。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルでＲＴＳフレームＦ３１～Ｆ３４を（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ３５～Ｆ３７の返信を行う（時刻ｔ１１２）。無線基地局ＡＰ１は、一部の帯域でＣＴＳを受信（例えば、無線基地局ＳＴＡ１４においてＣＨ４の干渉を検知）したが、他の無線端末（ここでは、無線端末ＳＴＡ１５）宛に再度全帯域でＲＴＳフレームＦ３８～Ｆ４１を送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１５は、ＣＴＳフレームＦ４２、Ｆ４３の返信を行う（時刻ｔ１１４）。
　このように、ＲＴＳフレームの宛先通信局（無線端末ＳＴＡ１４）から一部のチャネル（ＣＨ４）上でＣＴＳ返信が無い場合、他の無線通信局（無線端末ＳＴＡ１５）に、直前のＲＴＳフレーム送信に使用した全チャネル上（固定帯域幅モード）でＲＴＳを送信し、ＣＴＳ返信の無かったチャネル上でのフレーム送信可否を再度確認することができる。
＜Ａ１－３（１）＞
　次に、図７を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末に中にＯＦＤＭＡ対応でないレガシー端末も含まれる場合（図４に示すＡ１－３）のフレームシーケンスを説明する。図７は、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末に中にＯＦＤＭＡ対応でないレガシー端末も含まれる場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。
　無線基地局ＡＰ１のパケットキューの先頭パケットが１１ａ無線端末宛てであるが、無線基地局ＡＰ１は、まず、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルを使用してＲＴＳフレームＦ５１～Ｆ５４を（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ５５～Ｆ５７の返信を行う（時刻ｔ１１２）。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末ＳＴＡ１１宛にデータを送信しても良いか否かを確認するＲＴＳフレームＦ５８～Ｆ６１を送信する（時刻ｔ１１３）。１１ｅ、１１ｓ、１１ｎの対応端末はＮＡＶを設定する際にＴＸＯＰ　Ｈｏｌｄｅｒも記憶するため、ＴＸＯＰ　Ｈｏｌｄｅｒから呼び出しがあると、ＮＡＶが設定されていても応答を返すようになっている。このＲＴＳを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ６２の返信を行う（時刻ｔ１１４）。
　このように、セカンダリー無線通信局に全チャネル上でＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信後に、プライマリー無線通信局に対しても再度ＲＴＳ／ＣＴＳ交換を実施する。プライマリー無線通信局は一部のチャネルしか使用できない（この例では、ＣＨ１のみ使用可）が、送信権取得通信局である無線基地局ＡＰ１は、プライマリー無線通信局に対しても全チャネル上でＲＴＳを送信し、第３の無線通信局によるセカンダリーチャネルへの割り込みが発生しないようにすることができる。
＜Ａ１－３（２）＞
　次に、図８を参照して、図７に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図８は、図７に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。図８に示すフレームシーケンスは、先にレガシー端末に対して全チャネル上でＲＴＳを送信するものである。
　無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末ＳＴＡ１１宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルを使用してＲＴＳフレームＦ７１～Ｆ７４（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード）を送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ７５の返信を行う（時刻ｔ１１２）。次に、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４宛にＲＴＳフレームＦ７６～Ｆ７９を送信（ｎｏｎ－ＨＴ　ｄｕｐｌｉｃａｔｅ、ｄｙｎａｍｉｃモード）し、ＯＦＤＭＡで受信可能なセカンダリーチャネルがあるかを調べる（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ８０～Ｆ８２の返信を行う（時刻ｔ１１４）。
　このように、ＲＴＳフレームの宛先通信局から一部のチャネル上でＣＴＳ返信が無い場合、他の無線通信局に、直前のＲＴＳフレーム送信に使用した全チャネル上（固定帯域幅モード）でＲＴＳを送信し、ＣＴＳ返信の無かったチャネル上でのフレーム送信可否を再度確認することができる。
＜Ａ１－８＞
　次に、図９を参照して、ＯＦＤＭＡで送信されたＲＴＳフレームに対して応答する無線端末数が２以上であり、それぞれが予め決められた時刻でＣＴＳフレームが返信される場合（図４に示すＡ１－８）のフレームシーケンスを説明する。図９は、ＯＦＤＭＡで送信されたＲＴＳフレームに対して応答する無線端末数が２以上であり、それぞれが予め決められた時刻でＣＴＳフレームが返信される場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、従来のＲＴＳを使ったスケジューリング型のＣＴＳ返信を行うものであり、１１ａｘ無線端末は、セカンダリー上でＲＴＳを受信すると、ＣＴＳ＋２ＳＩＦＳ期間後にＣＴＳを返信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、プライマリーチャネルをレガシー端末宛のＲＴＳフレームＦ９１とし、セカンダリーチャネルに１１ａｘ無線端末宛のＲＴＳフレームＦ９２～Ｆ９４とし、ＯＦＤＭＡによりＲＴＳフレームを送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１はＣＴＳフレームＦ９５の返信を行い、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、プライマリーチャネルのＲＴＳフレームから、セカンダリーチャネルに１１ａｘ無線端末宛のＲＴＳフレームが存在するか否かを判定して、ＣＴＳフレームＦ９６～Ｆ９８の返信を行う。
　ここで、図１０を参照して、ＲＴＳフレームフォーマットを説明する。図１０は、ＲＴＳフレームフォーマットを示す図である。ＲＴＳフレームでは、無線フレームヘッダのＳｃｒａｍｂｌｅｒ　Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎとペイロード部のＴＡを用いて、ＲＴＳフレームがコピーされているチャネル帯域幅とＳｔａｔｉｃ／Ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモードを通知する。
　Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ　Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ部は、１１ａ／ｎの無線通信局では全て０、１１ａｃの無線通信局ではＴＡの先頭が０である場合、全て０に設定される。ＴＡの先頭が１である場合は表１に従い、ＲＴＳの帯域幅およびＳｔａｔｉｃ／Ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷの通知を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本実施形態において、プライマリーチャネルのＲＴＳを用いてセカンダリーチャネルにプライマリーチャネルと異なるＲＴＳフレームがＯＦＤＭＡ伝送されているか否かを通知する方法の一例として、Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ　Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ部のＢ１－Ｂ３を利用する。１１ａｘ無線端末において、ＴＡの先頭（Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ／Ｇｒｏｕｐ　ｂｉｔ）が０である場合は全て０に設定する。ＴＡの先頭が１である場合は、以下のフォーマットに従い、ＲＴＳの帯域幅およびＳｔａｔｉｃ／Ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷ、セカンダリーチャネルのＲＴＳフレームがプライマリーチャネルのそれと異なるか否かを通知する。例えば、８０ＭＨｚの場合であれば、表２に示す拡張を行う。ＲＴＳフレームのＯＦＤＭＡ通信をサポートしないレガシー端末は、Ｂ０－Ｂ３の情報を参照せずに、プライマリーチャネルのＲＴＳフレームのみを復号しＮＡＶを設定するため、後方互換性が確保可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　次に、Ｂ１－Ｂ３のフォーマットの例を説明する。ＲＴＳフレームの全帯域の低い方から順に２０ＭＨｚ単位のサブチャネルに対して、プライマリーチャネルと同一のＲＴＳがＯＦＤＭＡ送信されている場合は１、そうでない場合（同じＲＴＳ　ｆｒａｍｅが送信されている場合）は０を入力する。プライマリーチャネル以外の全てのセカンダリーチャネルに一つ以上のＲＴＳがあるか否かという１ｂｉｔ情報でも良い。
　受信機側では、ＴＡの先頭アドレスが１であるＲＴＳフレームをプライマリーチャネルで受信した１１ａｘ無線端末は、Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ　Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ部のＢ１－３を参照し、セカンダリーチャネルにプライマリーチャネルと異なるＲＴＳフレームが存在するか否かを判定する。そして、存在する場合には、セカンダリーチャネルの情報も併せて復号し、自局宛のＲＴＳフレームである場合には当該チャネルの全体あるいは一部を用いてＣＴＳフレームを返信する。
　このように、既存規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，１１ｎ，１１ａｃ）に準拠する宛先局についてはプライマリーチャネルを用いてＲＴＳフレームを送信しＣＴＳフレームを要求するとともに、セカンダリーチャネルを用いてＯＦＤＭＡ対応宛先局に対してＣＴＳフレームを要求することにより、単一のＲＴＳフレームで全ての宛先局に対するフレーム送信可否を確認し、無線チャネルのオーバヘッドを小さくすることができる。
＜Ａ１－４＞
　次に、図１１を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛にＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、２つ目以降のＲＴＳフレームの送信帯域幅を直前に受信されたＣＴＳフレームで確認された帯域幅以下に設定する場合（図４に示すＡ１－４）のフレームシーケンスを説明する。図１１は、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛にＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、２つ目以降のＲＴＳフレームの送信帯域幅を直前に受信されたＣＴＳフレームで確認された帯域幅以下に設定する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、より大きな帯域でリソースを確保し、他の無線端末にリソースの再配分を行うものであり、無線基地局ＡＰ１は、ＣＴＳ返信の無いチャネルはビジーだと判断し、ビジーとなるチャネル上ではＲＴＳ送信しないようにすることにより変動帯域幅を実現する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルを使用してＲＴＳフレームＦ１０１～Ｆ１０４（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）を送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ１０５～Ｆ１０７の返信を行う（時刻ｔ１１２）。そして、無線基地局ＡＰ１は、ＣＴＳ返信の無いチャネルはビジーだと判断し、ビジーとなるチャネル上ではＲＴＳ送信しないようしてＲＴＳフレームＦ１０８～Ｆ１１０を送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１５はＣＴＳフレームＦ１１１の返信を行う（時刻ｔ１１４）。
　このように、Ａ１－２に比べて無線基地局ＡＰ１が使用するチャネル幅が縮小（限定）される変動帯域幅モードとすることができる。無線基地局ＡＰ１によるＲＴＳに対して、無線端末ＳＴＡ１４はチャネル１～３上でのみＣＴＳを返信した場合、無線基地局ＡＰ１はチャネル１～３上でのみ次のＲＴＳフレームを送信する。すなわち、ＣＴＳ返信の無いチャネルを使用せず、ＣＴＳ返信のあるチャネル上のみで再度異なる無線端末ＳＴＡ１５に対してＲＴＳフレームを送信する。
＜Ａ１－５＞
　次に、図１２を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛にＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末にはレガシー端末も含まれており、２つ目以降のＲＴＳフレームの送信帯域幅を直前に受信されたＣＴＳフレームで確認された帯域幅以下に設定する場合（図４に示すＡ１－５）のフレームシーケンスを説明する。図１２は、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛にＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳ返信する無線端末にはレガシー端末も含まれており、２つ目以降のＲＴＳフレームの送信帯域幅を直前に受信されたＣＴＳフレームで確認された帯域幅以下に設定する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、Ａ１－４とほぼ同じであるが、ＯＦＤＭＡが使えない無線通信局（レガシー端末）が存在する場合のフレームシーケンスである。
　無線基地局ＡＰ１のパケットキューの先頭パケットが１１ａ無線端末宛てであるが、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルを使用してＲＴＳフレームＦ１２１～Ｆ１２４（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）を送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ１２５～Ｆ１２７の返信を行う（時刻ｔ１１２）。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末ＳＴＡ１１宛にデータを送信しても良いか否かを確認するＲＴＳフレームＦ１２８～Ｆ１３０を送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１はＣＴＳフレームＦ１３１の返信を行う（時刻ｔ１１４）。
　このように、シーケンスの前方において帯域を動的に設定した返信を行える宛先局に対してフレーム送信可否の確認を行い、確保されたリソースを他の端末に再配分を行う。帯域幅を可変設定可能なＯＦＤＭＡ対応宛先局と帯域幅が固定である既存規格（１１ａ，ｎ）の宛先局の双方に対してリソース再配分を行うことができる。
＜Ａ１－６（１）＞
　次に、図１３を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、ＣＴＳはＯＦＤＭＡで送信する場合（図４に示すＡ１－６）のフレームシーケンスを説明する。図１３は、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、ＣＴＳはＯＦＤＭＡで送信する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡを用いたＣＴＳ多重化を適用するものであり、無線端末にチャネルが紐付された形でＲＴＳ、ＣＴＳを交換するものである。ＵＬ－ＯＦＤＭＡは、文献「K. Kim, et. al., "Joint Subcarrier and Power Allocation in Uplink OFDMA Systems," IEEE Communications Letters, Vol. 9, No. 6, June 2005.」に記載されている公知の技術である。ＣＴＳフレームには、送信元端末を識別するフィールドがないが、無線基地局ＡＰ１は、ＣＴＳを受信するチャネルを参照して送信元無線端末を識別する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、ＯＦＤＭＡを用いて無線端末ＳＴＡ１４に対してＲＴＳフレームＦ１４３、Ｆ１４４を、ＳＴＡ１５に対してＲＴＳフレームＦ１４１、Ｆ１４２を同時に送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＣＴＳフレームＦ１４５～Ｆ１４８の返信を行う（時刻ｔ１１２）。
　このように、ＲＴＳフレームを下りＯＦＤＭＡを使用して異なる無線端末宛に送信する。ＲＴＳフレームを受信した無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５はそれぞれ上りＯＦＤＭＡを使用してＣＴＳを返信する。各々の無線通信局は、ＲＴＳフレームを受信したチャネル上でのみＣＴＳを返信するため、同時にＣＴＳフレームの送信を行うことができる。
＜Ａ１－６（２）＞
　次に、図１４を参照して、図１３に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図１４は、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末であり、ＣＴＳフレームはＭＵ－ＭＩＭＯで送信する場合の、フレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡ、ＳＤＭＡを用いたＣＴＳ多重化を行うものであり、ＣＴＳフレームには、送信元端末を識別するフィールドがないため、無線基地局ＡＰ１では、どの無線端末がＣＴＳを返信したか判別が難しいため、ＰＨＹでのＣＳＤを用いた信号処理で送信元無線端末を判別する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、ＯＦＤＭＡを用いて無線端末ＳＴＡ１４に対してＲＴＳフレームＦ１５３、Ｆ１５４を、ＳＴＡ１５に対してＲＴＳフレームＦ１５１、Ｆ１５２を同時に送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、空いている全チャネル上においてＣＴＳフレーム、Ｆ１５８～Ｆ１６１、Ｆ１５５～Ｆ１５７の返信を行う（時刻ｔ１１２）。
　ここで、ＣＴＳ返信に用いるＣＴＳフレームについて説明する。図１５は、１１ａ／ｎ／ａｃにおけるＣＴＳフレームのフォーマットを示す図である。図１５に示すＣＴＳフレームを単に空間多重伝送に用いることはできない。その理由は、チャネル推定に用いる部分はＬ－ＬＴＦのみだが、実質１ＯＦＤＭシンボル分の情報しかないので、空間ストリーム間の直交性がなく、分離が不可能であり、ＭＩＭＯチャネルを推定することができないため、後続のペイロード部分も正しく復号することができないからである。Ｎｏｎ－ＨＴ　ＰＰＤＵのヘッダ部分で識別を行うことはできないため、ここではヘッダ部分を変更する。具体的にはＶＨＴフレームフォーマットを活用する。
　図１６は、４台の無線端末（ＳＴＡ）がＣＴＳフレームを空間多重伝送する際の送信フレームのフォーマットを示す図である。空間多重伝送を実現するために、ＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａには以下の２つの情報を含める。第１の情報は、同時送信する無線端末の一覧情報あるいはそれに準ずる情報（例えば、グループＩＤ）である。また、第２の情報は、各無線端末が送信する空間ストリーム数と番号である。図１６に示す例では、無線端末（ＳＴＡ－Ａ）は、１ストリーム（１番目の空間ストリーム）、無線端末（ＳＴＡ－Ｂ）は、１ストリーム（２番目の空間ストリーム）、無線端末（ＳＴＡ－Ｃ）は、１ストリーム（３番目の空間ストリーム）、無線端末（ＳＴＡ－Ｄ）は、１ストリーム（４番目の空間ストリーム）となる。ＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａを全ての空間ストリーム間で同一情報とすることにより、複数信号が重畳された受信信号に対してＳＩＳＯ復号が可能となる。無線基地局では、この情報を参照し、ＵＬ－ＭＵ－ＭＩＭＯ信号の復号を行う。
　また、ＶＨＴ－ＬＴＦ１１～ＶＨＴ－ＬＴＦ４４の１６個から構成されるサブキャリア毎の４×４行列が逆行列を持つように各無線端末で規定のパターンを用いて送信を行う。図１６に対応する例は以下の通りである。　
　ＶＨＴ－ＬＴＦ１１＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ１２＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ１３＝－１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ１４＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ２１＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ２２＝－１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ２３＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ２４＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ３１＝－１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ３２＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ３３＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ３４＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ４１＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ４２＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ４３＝＋１
　ＶＨＴ－ＬＴＦ４４＝－１
　無線基地局では、上記ＶＨＴ－ＬＴＦを活用して、ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送の伝搬路状態を推定する。無線基地局は空間ストリームと無線端末の対応関係をＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａから読み取ることができるため、たとえペイロード部分に送信元アドレスが含まれておらず、かつ完全に同一のビット情報であったとしても、このＣＴＳフレームを送信した無線端末を判別することが可能となる。例えば、３番目のＣＴＳフレームの復号が成功した場合は、これは無線端末（ＳＴＡ－Ｃ）から送信されたＣＴＳフレームであるとみなす。
　このように、ＲＴＳフレームを受信したチャネル上だけではなく、使用可能全チャネルのうち、ＮＡＶが設定されておらず、さらに、所定の期間に渡って信号を受信していない全チャネル上でＣＴＳを返信することができる。
＜Ａ１－７（１）＞
　次に、図１７を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末に中にレガシー端末も含まれる場合に、ＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合（図４に示すＡ１－７）のフレームシーケンスを説明する。図１７は、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末に中にレガシー端末も含まれる場合に、ＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡを用いたＣＴＳ多重化を適用するものであり、無線端末にチャネルが紐付された形でＲＴＳ、ＣＴＳを交換するものである。ＣＴＳフレームには、送信元端末を識別するフィールドがないが、無線基地局ＡＰ１は、ＣＴＳを受信するチャネルを参照して送信元無線端末を識別する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、プライマリーチャネルをレガシー端末（無線端末ＳＴＡ１１）用のＲＴＳフレームＦ１７１とし、ＯＦＤＭＡを用いて同時に無線端末ＳＴＡ１４に対してＲＴＳフレームＦ１７２～Ｆ１７４を送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１４のそれぞれは、ＣＴＳフレームＦ１７５～Ｆ１７８の返信を行う（時刻ｔ１１２）。
　このように、ＯＦＤＭＡを使用してＲＴＳを送信する際に、より小さいチャネルしか使用できないレガシー端末には、プライマリーチャネル、それ以外の端末にはセカンダリーチャネル上でＲＴＳを送信することができる。
＜Ａ１－７（２）＞
　次に、図１８を参照して、図１７に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図１８は、図１７に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。これは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡ、ＳＤＭＡを用いたＣＴＳ多重化を行うものであり、ＣＴＳフレームには、送信元端末を識別するフィールドがないため、無線基地局ＡＰ１では、どの無線端末がＣＴＳを返信したか判別が難しいため、ＰＨＹでのＣＳＤを用いた信号処理で送信元ＳＴＡの判別を行う。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、プライマリーチャネルをレガシー端末（無線端末ＳＴＡ１１）用のＲＴＳフレームＦ１８１とし、ＯＦＤＭＡを用いて同時に無線端末ＳＴＡ１４に対してＲＴＳフレームＦ１８２～Ｆ１８４を送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、空いている全チャネル上においてＣＴＳフレームＦ１８６～Ｆ１８８、Ｆ１８９～Ｆ１９１の返信を行い、無線端末ＳＴＡ１１は、プライマリーチャネルを使用してＣＴＳフレームＦ１８５の返信を行う（時刻ｔ１１２）。
　このように、レガシー端末が存在する場合はセカンダリーチャネル上でのＲＴＳはＯＦＤＭＡを用いて異なるセカンダリー無線通信局宛に送信することができる。
　次に、拡張したＲＴＳ（ＥＲＴＳ）を用いる場合のＭＡＣプロテクションについて説明する。図１９は、ＭＡＣプロテクションの分類のうち、拡張したＲＴＳ（ＥＲＴＳ）を用いる場合（Ａ２）をさらに細分化したものである。以下では、図１９に示す分類に基づいて説明を行う。
＜Ａ２－１（１）＞
　次に、図２０を参照して、応答する端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末は全て１１ａｘ無線端末である場合（図１９のＡ２－１）のフレームシーケンスを説明する。図２０は、応答する端末数が１であり、ＣＴＳ返信する無線端末は全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、プライマリーチャネルがビジーでも空いているセカンダリーチャネル上でＣＴＳフレームを拡張したＥＣＴＳフレーム（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ＣＴＳフレーム）を返信するものであり不連続のチャネル上でＥＣＴＳを送信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１５に対して全チャネルを使用して、ＥＲＴＳフレームＦ２０１～Ｆ２０４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１５は、空いているセカンダリーチャネル（チャネル２、チャネル４）上でＥＣＴＳフレームＦ２０５、Ｆ２０６を返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報が含まれる。
　このように、拡張したＲＴＳフレームＥＲＴＳを定義してＥＲＴＳ／ＥＣＴＳ交換を行う。レガシー端末はＥＲＴＳフレームを復号できないため、ＥＲＴＳの宛先は常にＯＦＤＭＡ使用可能な無線通信局である。従来のＲＴＳに対してＣＴＳを返す条件のひとつにプライマリーチャネルがアイドルである必要があるが、ＥＲＴＳに対してＥＣＴＳを返すにはこのような条件は存在しない。ＥＲＴＳを受信したチャネルのうち、受信側無線端末においてアイドルであるチャネル上でＥＣＴＳを返信するため、不連続の複数のチャネル上でＥＣＴＳを返信することが可能である。
＜Ａ２－１（２）＞
　次に、図２１を参照して、図２０に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図２１は、図２０に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。これは、無線基地局ＡＰ１において、プライマリーチャネルがビジーの場合でも、セカンダリーチャネルに空きがあればアクセス権を取得し、セカンダリーチャネルだけでの通信を行うものであり、空いているセカンダリーチャネルの一つを一時的にプライマリーチャネルとして使用し、さらに不連続チャネル上でＥＣＴＳを送信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、プライマリーチャネルがビジーの際に、無線端末ＳＴＡ１５に対してセカンダリーチャネル（チャネル２～４）のみでＥＲＴＳフレームＦ２１１～Ｆ２１３を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報とプライマリーチャネルとしてＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された時間内で一時的に使用するチャネル番号が含まれる。また、このときのＮＡＶ期間は、プライマリーチャネルに合わせる。
　これを受けて、無線端末ＳＴＡ１５は、セカンダリーチャネル（チャネル２、４）を使用してＥＣＴＳフレームＦ２１４、Ｆ２１５を返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報が含まれる。無線端末ＳＴＡ１５は、プライマリーチャネルがビジー期間中は、このチャネルをプライマリーチャネルとして使用する。
　このように、干渉などにより、プライマリーチャネルがビジーの場合は、セカンダリーチャネルのみでの通信可否を確認することができる。
＜Ａ２－２＞
　次に、図２２を参照して、ＯＦＤＭＡで送信されたＲＴＳフレームに対して応答する無線端末数が２以上であり、それぞれが予め決められた時刻でＣＴＳフレームを返信する無線端末は全て１１ａｘ無線端末である場合（図１９に示すＡ２－２）のフレームシーケンスを説明する。図２２は、ＯＦＤＭＡで送信されたＲＴＳフレームに対して応答する無線端末数が２以上であり、それぞれが予め決められた時刻でＣＴＳフレームを返信する無線端末は全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＧＩＤ（グループＩＤ）を用いてＥＲＴＳを複数の無線端末宛に送信するものであり、ＥＣＴＳの送信順は、ＥＲＴＳ内のＧＩＤ情報で通知する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、グループＩＤ（ＧＩＤ）を指定して１１ａｘ無線端末（ここでは、無線端末ＳＴＡ１４、無線端末ＳＴＡ１５）におけるチャネル空き状況を調べるために、ＥＲＴＳフレームＦ２２１～Ｆ２２４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報と、データ送信候補となる無線端末グループの一覧情報（ＧＩＤ）と、ＥＣＴＳ返信順情報が含まれる。
　これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＥＣＴＳフレームＦ２２５、Ｆ２２６を返信し（時刻ｔ１１２）、無線端末ＳＴＡ１５もＥＣＴＳフレームＦ２２７～Ｆ２２９を返信する（時刻ｔ１１３）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報と、送信元無線端末のアドレスが含まれる。
　このように、グループＩＤ（ＧＩＤ）概念を用いて複数の無線通信局宛にＥＲＴＳフレームを同時に送信する。このＥＲＴＳに対するＥＣＴＳの返信順番はＥＲＴＳフレーム内に明記しておく。これにより、単一のＥＲＴＳフレームにより複数のＯＦＤＭＡ対応端末に対してＥＣＴＳの返信を要求することが可能となり、無線区間のオーバヘッドを削減することができる。
＜Ａ２－３＞
　次に、図２３を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の固定帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信する場合に、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合（図１９に示すＡ２－３）のフレームシーケンスを説明する。図２３は、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に同一の固定帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信する場合に、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、アクセス権を取得した無線基地局ＡＰ１は、固定帯域幅で複数の無線端末宛にＥＲＴＳを送信するものである。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１５宛にＥＲＴＳフレームＦ２３１～Ｆ２３４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１５は、ＥＣＴＳフレームＦ２３５～Ｆ２３７を返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報が含まれる。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１４宛にＥＲＴＳフレームＦ２３８～Ｆ２４１を送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＥＣＴＳフレームＦ２４２～Ｆ２４４を返信する（時刻ｔ１１４）。
　このように、固定帯域幅を使用してＥＲＴＳフレーム複数の無線通信局に送信し、ＯＦＤＭＡや空間多重の可否を確認することができる。
＜Ａ２－４＞
　次に、図２４を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に変動帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信する場合に、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合（図１９に示すＡ２－４）のフレームシーケンスを説明する。図２４は、応答する無線端末数が２以上であり、それぞれの無線端末宛に変動帯域幅を用いたＲＴＳフレームを送信する場合に、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、アクセス権を取得した無線基地局ＡＰ１は、変動帯域幅で複数の無線端末宛にＥＲＴＳを送信するものである。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１５宛にＥＲＴＳフレームＦ２５１～Ｆ２５４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１５は、ＥＣＴＳフレームＦ２５５～Ｆ２５７を返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報が含まれる。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、無線端末ＳＴＡ１４宛にＥＲＴＳフレームＦ２５８～Ｆ２６０を送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４は、ＥＣＴＳフレームＦ２６１、Ｆ２６２を返信する（時刻ｔ１１４）。
　このように、複数の無線通信局との間でＥＲＴＳ／ＥＣＴＳフレーム交換を行うことにより、各無線通信局において使用可能な２０ＭＨｚ幅チャネルの情報を確認することができる。このＴＸＯＰ区間内では、ＥＣＴＳ返信の無いチャネルは使用しない。
＜Ａ２－５（１）＞
　次に、図２５を参照して、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合に、ＥＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合（図１９に示すＡ２－５）のフレームシーケンスを説明する。図２５は、応答する無線端末数が２以上であり、ＣＴＳ返信する無線端末が全て１１ａｘ無線端末である場合に、ＥＣＴＳフレームはＯＦＤＭＡで送信する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＥＣＴＳの多重化するものであり、無線端末は紐付されたチャネル上でＥＣＴＳを返信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、ＯＦＤＭＡを使用して無線端末ＳＴＡ１４と無線端末ＳＴＡ１５宛にＥＲＴＳフレームＦ２７１～Ｆ２７４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４と無線端末ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＥＣＴＳフレームＦ２７５～Ｆ２７６、Ｆ２７７～Ｆ２７８をそれぞれ返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報が含まれる。
　このように、ＥＲＴＳフレームをＯＦＤＭＡで異なる無線通信局宛に異なる２０ＭＨｚ幅チャネルの上で送信することで、無線端末はＥＣＴＳを返信するチャネルをＥＲＴＳに対応づけて決定することができる。
＜Ａ２－５（２）＞
　次に、図２６を参照して、図２５に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図２６は、図２５に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。これは、ＥＣＴＳの多重化を行うものであり、ＥＲＴＳはＤｕｐｌｉｃａｔｅモードで送信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、グループＩＤ（ＧＩＤ）を指定して、ＥＲＴＳフレームＦ２８１～Ｆ２８４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報と、データ送信候補となる無線端末の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４と無線端末ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＥＣＴＳフレームＦ２８５～Ｆ２８８、Ｆ２８９～Ｆ２９２を返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報と送信元無線端末のアドレスが含まれる。
　このように、グループＩＤ概念を用いてＥＲＴＳをＤｕｐｌｉｃａｔｅモードで複数の無線通信局宛に一斉に送信することができ、またその応答から各無線通信局において利用可能なチャネルの情報を収集することができる。
＜Ａ２－５（３）＞
　次に、図２７を参照して、図２５に示すフレームシーケンスの他の変形例を説明する。図２７は、図２５に示すフレームシーケンスの他の変形例を示すタイムチャートである。これは、ＥＣＴＳを多重化するものであり、ＥＲＴＳをＤｕｐｌｉｃａｔｅモードで送信する。受信無線端末はプライマリーチャネルが空いていなくてもＥＣＴＳを返信する。このＥＣＴＳはＵＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯで返信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、グループＩＤ（ＧＩＤ）を指定して、ＥＲＴＳフレームＦ３０１～Ｆ３０４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報と、データ送信候補となる無線端末の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４と無線端末ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＵＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯを使用してＥＣＴＳフレームＦ３０５、Ｆ３０６～Ｆ３０８をそれぞれ返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報と送信元無線端末のアドレスが含まれる。
　このように、ＥＲＴＳに対する返信（ＥＣＴＳ）は、上りＭＵ－ＭＩＭＯで送信する。これにより、プライマリーチャネルが空いていなくてもＥＣＴＳを送信することができる。
＜Ａ２－５（４）＞
　次に、図２８を参照して、図２７に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図２８は、図２７に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。これは、ＥＣＴＳを多重化するものであり、ＥＲＴＳはＤｕｐｌｉｃａｔｅモードで送信する。受信無線端末はプライマリーチャネルが空いていなくてもＥＣＴＳを返信する。このＥＣＴＳはＵＬ　ＯＦＤＭＡで返信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、グループＩＤ（ＧＩＤ）を指定して、ＥＲＴＳフレームＦ３１１～Ｆ３１４を送信する（時刻ｔ１１１）。このＥＲＴＳフレームには、データ送信に使用予定のチャネル番号の一覧情報と、データ送信候補となる無線端末の一覧情報が含まれる。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４と無線端末ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＵＬ　ＯＦＤＭＡを使用してＥＣＴＳフレームＦ３１５、Ｆ３１６～Ｆ３１７をそれぞれ返信する（時刻ｔ１１２）。このＥＣＴＳフレームには、ＥＲＴＳで通知されたチャネル番号のうち、利用可能なチャネル番号の一覧情報が含まれる。
　このように、ＥＲＴＳに対する返信（ＥＣＴＳ）は、上りＯＦＤＭＡで送信する。これにより、プライマリーチャネルが空いていなくてもＥＣＴＳを送信することができる。
　前述したフレームシーケンスにおいては、ＥＲＴＳに対する返信フレームをＥＣＴＳとして説明したが、ＥＣＴＳに含まれるべき情報が従来のＣＴＳを用いることで送信可能であれば、ＥＣＴＳではなく必要に応じて従来のＣＴＳを利用するようにしてもよい。例えば、Ａ２－１－１の場合において、各無線端末が無線基地局へ送信するＥＣＴＳフレームは、各無線端末がどのチャネルにＣＴＳを送信したかを無線基地局側で判別可能な伝送形態である必要があるが、従来のＣＴＳの送信で実現可能である。
＜データ送信を実施する際のフレームシーケンス＞
　次に、データ送信を実施する際の図３に示すフレームシーケンスの変形例について説明する。まず、図２９を参照して、データ送信の分類について説明する。図２９は、データ送信の分類を示す図である。図２９に示すように、データ送信（識別名をＢとする）は、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用する場合において、Ｂ－１、Ｂ－２、Ｂ－３に細分化できる。その他の分類は、従来技術によるデータ送信に相当するものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下では、この分類に基づいて説明を行う。
＜Ｂ－１（１）＞
　始めに、図３０を参照して、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先にレガシー端末が含まれ、データ長（Ｆｒａｍｅ　Ｌｅｎｇｔｈ）が同じ場合（図２９に示すＢ－１）のフレームシーケンスを説明する。図３０は、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先にレガシー端末が含まれ、データ長が同じ場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。ここで、データ長とは、フレーム(単位：ビット又はバイト)を無線媒体に送出するために必要な時間（単位：時間の単位）である。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、パケットキューに１１ａ／ｎ／ａｃ及び１１ａｘ無線端末宛のデータがある場合、レガシー端末（無線端末ＳＴＡ１１）には、プライマリーチャネルを割り当て、フレームＦ３２１を送信し、残りのセカンダリーチャネルを１１ａｘ無線端末宛てに割り当ててフレームＦ３２２～Ｆ３２４の送信を行う（時刻ｔ１１１）。このとき、無線基地局ＡＰ１は、ｄｕｒａｔｉｏｎ値を全ての応答確認が完了するタイミングに設定する。そして、ＬＥＮＧＴＨの値もＯＦＤＭＡで送信するＰＰＤＵ時間長に合わせて設定する。すなわち、ＴＸＶＥＣＴＯＲから渡す数値をＯＦＤＭＡによるＭＵ－ＰＰＤＵのフレーム長に合わせることになる。
　このように、レガシー端末宛のデータをプライマリーチャネル上で送信し、ＯＦＤＭＡでの受信可能な無線端末宛のデータをセカンダリーチャネル群上で送信することで、従来は浪費されていたセカンダリーチャネルを有効に利用することができる。
＜Ｂ－１（２）＞
　次に、図３１を参照して、図３０に示すフレームシーケンスの変形例を説明する。図３１は、図３０に示すフレームシーケンスの変形例を示すタイムチャートである。これは、プライマリーチャネルをレガシー端末に割り当て、その上で、セカンダリーチャネルのサブチャネル毎にどの無線端末に何個のストリームを送信するか決定するものである。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、パケットキューに１１ａ／ｎ／ａｃ及び１１ａｘ無線端末宛のデータがある場合、レガシー端末（無線端末ＳＴＡ１１）には、プライマリーチャネルを割り当て、フレームＦ３３１の送信を行い、１１ａｘ無線端末のグループＩＤ（例えば、無線端末ＳＴＡ１３、ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のグループＩＤ）を指定して、残りのセカンダリーチャネルを１１ａｘ無線端末宛てに割り当ててフレームＦ３３２～Ｆ３３４の送信を行う（時刻ｔ１１１）。このとき、ＤＬ　ＯＦＤＭＡとＤＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯを組み合わせて、無線端末毎に送信ストリーム数を変更する。ある無線端末宛のストリーム数が０であれば、該当するチャネル上でその無線端末宛にデータが送信されないことになる。
　このように、グループＩＤの概念を用いたＭＵ－ＭＩＭＯやＯＦＤＭＡにより、複数の無線通信局宛に複数のチャネル上でデータを周波数的、空間的に分離しながら同時に送信することができるため、高い周波数利用効率を得ることができる。
＜Ｂ－２＞
　次に、図３２を参照して、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先の中にレガシー端末も含まれており、データ長（Ｆｒａｍｅ　Ｌｅｎｇｔｈ）が異なる場合（図２９に示すＢ－２）のフレームシーケンスを説明する。図３２は、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先が全て１１ａｘ無線端末であり、データ長が異なる場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、各無線端末に送信するべきデータのデータ長が異なる場合、１１ａｘ無線端末のフレームＦ３４２～Ｆ３４４のデータ長をレガシー端末（１１ａ無線端末）のフレームＦ３４１のデータ長に合わせてデータ送信を行う（時刻ｔ１１１）。データ長を合わせる方法として、（１）パディングビットの追加（２）伝送レート（ＭＣＳ）、ストリーム数、ＳＴＢＣの調整（３）フレームアグリゲーション（４）ＭＰＤＵの複製送信などが適用可能である。
　このように、データ長（時間軸上の長さ）をプライマリー無線通信局のデータ長を上限にして、それに合わせてデータ送信を行うことで、データの信号処理における送信電力を一定に維持できるという効果がある。また、本操作を行わないと、フレーム長が短い宛先局のチャネルについては、チャネル上で無信号期間が発生し、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくチャネルアクセスにおいて他の無線局がチャネルアクセス権を取得する可能性があるが、本発明によりデータの送信からレガシー端末を含めて必要な応答確認処理までを、獲得したＴＸＯＰの中の一連のシーケンスとして実施することができるため、応答確認の結果、再送が必要なデータは速やかに別のＴＸＯＰを獲得して実施することができ、データの伝送品質を向上することが可能である。
＜Ｂ－３＞
　次に、図３３を参照して、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先の中にレガシー端末は含まれておらず、データ長（Ｆｒａｍｅ　Ｌｅｎｇｔｈ）が異なる場合（図２９に示すＢ－３）のフレームシーケンスを説明する。図３３は、ＯＦＤＭＡ＋ＭＵ－ＭＩＭＯを使用し、データの宛先は全て１１ａｘ無線端末であり、データ長が異なる場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。
　まず、無線基地局ＡＰ１は、各無線端末に送信するべきフレームＦ３５１～Ｆ３５４のデータ長が異なる場合、最も長いフレームＦ３５３のデータ長に他のデータ長を合わせてデータ送信を行う（時刻ｔ１１１）。データ長を合わせる方法として、（１）パディングビットの追加（２）伝送レート（ＭＣＳ）、ストリーム数、ＳＴＢＣの調整（３）フレームアグリゲーション（４）ＭＰＤＵの複製送信などが適用可能である。
　このように、最も長いフレームのデータ長（時間軸上の長さ）に他のデータ長を合わせてデータ送信を行うことで、データの信号処理における送信電力を一定に維持できるという効果がある。本操作を行わないと、フレーム長が短い宛先局のチャネルについては、無送信区間が発生し、ＣＡＭＡ／ＣＡに基づくチャネルアクセスにおいて他の無線局がチャネルアクセス権を取得する可能性があるが、本発明によりデータの送信から必要な応答確認処理までを、獲得したＴＸＯＰの中で一連のシーケンスとして実施することができるため、応答確認の結果、再送が必要なデータは速やかに別のＴＸＯＰを獲得して実施することができ、データの伝送品質を向上することが可能である。
＜応答確認を実施する際のフレームシーケンス＞
　次に、応答確認を実施する際の図３に示すフレームシーケンスの変形例について説明する。まず、図３４を参照して、応答確認の分類について説明する。図３４は、応答確認の分類を示す図である。図３４に示すように、応答確認（識別名をＣとする）は、Ｃ－１、Ｃ－２、Ｃ－３、Ｃ－４、Ｃ－５に細分化できる。以下では、この分類に基づいて説明を行う。
＜Ｃ－１＞
　始めに、図３５を参照して、応答する端末数が１であり、応答を返信する無線端末が１１ａｘの端末であり、使用チャネルがセカンダリーチャネルである場合（図３４に示すＣ－１）のフレームシーケンスを説明する。図３５は、応答する端末数が１であり、応答を返信する無線端末が１１ａｘの端末であり、使用チャネルがセカンダリーチャネルである場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、１１ａｘ無線端末がデータを受信したチャネル上で、受信した複数のフレームに対する応答を一括で返信するＢＡ（Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫ）を返信するものである。
　まず、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、無線基地局ＡＰ１からセカンダリーチャネルのみでデータを受信した際に、セカンダリーチャネル（チャネル３、４）のみを使用してＢＡフレームＦ３６１、Ｆ３６２を無線基地局ＡＰ１に対して返信する（時刻ｔ１１１）。
　このように、セカンダリー無線通信局はＤＡＴＡを受信したセカンダリーチャネル群上でＢＡ（Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫ）を返信する。これにより、プライマリーチャネルにおけるシーケンスとは独立に応答の返信を行うことができるため、プライマリーチャネル上で応答を返信する場合と比較して応答の返信を完了する時刻を早めることが可能となる。また、プライマリーチャネル上への干渉を防ぐことができるため、全チャネル上での周波数利用効率を高めることができる。
＜Ｃ－２＞
　次に、図３６を参照して、応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがプライマリーチャネルである場合（図３４に示すＣ－２）のフレームシーケンスを説明する。図３６は、応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがプライマリーチャネルである場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、データ送信の部分でプライマリーチャネルで１１ａ無線端末である無線端末ＳＴＡ１１に対して、またセカンダリーチャネルで１１ａｘ無線端末である無線端末ＳＴＡ１４に対してデータ送信を同時に行った後に、セカンダリーチャネルを素早く開放し、プライマリーチャネルのみを使用して応答確認を行うものである。このとき、先に、レガシー端末の応答確認を実施した後に、ポーリングで１１ａｘ無線端末の応答を確認するものである。
　まず、無線基地局ＡＰ１が１１ａ、１１ａｘ無線端末宛のデータ送信を行うと、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ３７１を返信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線基地局ＡＰ１は、ＢＡＲ（Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームＦ３７２を１１ａｘ無線端末に送信する（時刻ｔ１１２）。これを受けて、１１ａｘ無線端末である無線端末ＳＴＡ１４は、ＢＡフレームＦ３７３を返信する（時刻ｔ１１３）。
　このように、応答確認をプライマリーチャネル上だけで実施することにより、データ送信後にセカンダリーチャネル群をリリースすることができる。また、無線基地局ＡＰ１が送信したデータに対する応答確認はすべてプライマリーチャネル上で行われるため、シーケンスの途中で他の無線通信局による割り込みが発生する可能性が極めて低く、再送の必要性が生じた場合には、速やかに別のＴＸＯPを取得するという処理を開始することができ、フレームの伝送遅延減少が可能となる。
＜Ｃ－３＞
　次に、図３７を参照して、応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがセカンダリーチャネルも使用する場合（図３４に示すＣ－３）のフレームシーケンスを説明する。図３７は、応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがセカンダリーチャネルも使用する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、データ送信に用いたセカンダリーチャネルだけではなく、プライマリーチャネルも使用して応答確認を行うものである。
　まず、無線基地局ＡＰ１が１１ａ、１１ａｘ無線端末宛のデータ送信を行うと、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ３８１を返信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線基地局ＡＰ１は、全チャネルを使用してＢＡＲ（Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームＦ３８２～Ｆ３８５を１１ａｘ無線端末に送信する（時刻ｔ１１２）。これを受けて、１１ａｘ無線端末である無線端末ＳＴＡ１４は、ＢＡフレームＦ３８６～Ｆ３８９を返信する（時刻ｔ１１３）。
　このように、ＢＡＲを用いた応答確認の際は、セカンダリー無線通信局にプライマリーチャネル上でもＢＡＲを送信することができる。
＜Ｃ－４＞
　次に、図３８を参照して、応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがセカンダリーチャネルも使用する際にガードバンドを設ける場合（図３４に示すＣ－４）のフレームシーケンスを説明する。図３８は、応答する端末数が２以上であり、応答確認の使用チャネルがセカンダリーチャネルも使用する際にガードバンドを設ける場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、レガシー端末がプライマリーチャネル上でＡＣＫ（又はＢＡ）を返信し、１１ａｘ無線端末は、データを受信したセカンダリーチャネルのうち、プライマリーチャネルとできるだけ離れたチャネルを用いてＢＡを返信するものである。これを実現するために、ＭＣＳ変更等でＡＣＫの送信時間に応じてＢＡの長さを調整し、１１ａｘ無線端末は、レガシー端末が使用する中心周波数（搬送波周波数）に合わせようにする。これによりチャネル間干渉問題を低減することができる。
　まず、無線基地局ＡＰ１が、チャネル１を使用して１１ａ無線端末にデータ送信し、チャネル２、３、４を使用して１１ａｘ無線端末にデータ送信すると、１１ａ無線端末ＳＴＡ１１は、チャネル１（プライマリーチャネル）を使用してＡＣＫフレームＦ３９１を返信する（時刻ｔ１１１）。これと並行して１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、チャネル１とできるだけ離れたセカンダリーチャネルを使用してＢＡフレームＦ３９２を返信する（時刻ｔ１１１）。例えば、１１ａ無線端末がチャネル１を使用時に、１１ａｘ無線端末はチャネル４を使用する。
　このように、セカンダリー無線通信局の応答確認は、プライマリーチャネル群にできるだけ離れた１つのチャネル上で応答確認を実施することで、レガシー端末の通信に影響を与えないようにすることができる。
＜Ｃ－５（１）＞
　次に、図３９を参照して、応答する端末数が２以上であり、応答確認にＵＬ－ＯＦＤＭＡを使用する場合（図３４に示すＣ－５）のフレームシーケンスを説明する。図３９は、応答する端末数が２以上であり、応答確認にＵＬ　ＯＦＤＭＡを使用する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＢＡＲ、ＢＡの送受信はデータ送信に使用したチャネル（必要に応じて、プライマリーチャネルも使用）上で行い応答確認を実施するものであり、ＢＡＲはＤＬ－ＯＦＤＭＡにより送信し、ＢＡは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡにより送信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１が、１１ａ無線端末、１１ａｘ無線端末（無線端末ＳＴＡ１３、無線端末ＳＴＡ１４）宛にデータを送信すると、１１ａ無線端末ＳＴＡ１１は、チャネル１を使用してＡＣＫフレームＦ４０１を返信する（時刻ｔ１１１）。次に、無線基地局ＡＰ１は、チャネル１、４を使用して、無線端末ＳＴＡ１４宛にＢＡＲを送信し、チャネル２、３を使用して無線端末ＳＴＡ１３宛にＢＡＲフレームＦ４０２～Ｆ４０５を送信する（時刻ｔ１１２）。このとき、無線基地局ＡＰ１は、ＤＬ－ＯＦＤＭＡによりＢＡＲを送信する。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１３は、チャネル２、３を使用してＢＡフレームＦ４０６、Ｆ４０７を返信し、無線端末ＳＴＡ１４は、チャネル１、４を使用してＢＡフレームＦ４０８、Ｆ４０９を返信する（時刻ｔ１１３）。このとき、無線端末ＳＴＡ１３、ＳＴＡ１４は、ＵＬ－ＯＦＤＭＡを使用してＢＡを返信する。
　このように、ＢＡＲフレームで複数のセカンダリー無線通信局を呼びだし、上りＯＦＤＭＡでＢＡを返信することができる。
＜Ｃ－５（２）＞
　次に、図４０を参照して、応答する端末数が２以上であり、ＵＬ－ＭＵ－ＭＩＭＯとＵＬ－ＯＦＤＭＡを使用する場合（図３４に示すＣ－５）のフレームシーケンスを説明する。図４０は、応答する端末数が２以上であり、ＵＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯとＵＬ　ＯＦＤＭＡを使用する場合のフレームシーケンスを示すタイムチャートである。これは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡ、ＳＤＭＡを用いた応答確認であり、ＢＡＲはＤｕｐｌｉｃａｔｅモードで送信し、ＢＡは、ＵＬ－ＯＦＤＭＡ又はＵＬ－ＭＵ－ＭＩＭＯで送信する。
　まず、無線基地局ＡＰ１が、１１ａ無線端末、１１ａｘ無線端末（無線端末ＳＴＡ１３、無線端末ＳＴＡ１４）宛にデータを送信すると、１１ａ無線端末ＳＴＡ１１は、チャネル１を使用してＡＣＫフレームＦ４１１を返信する（時刻ｔ１１１）。次に、無線基地局ＡＰ１は、グループＩＤを指定してすべてのチャネルを使用して、ＢＡＲフレームＦ４１２～Ｆ４１５を送信する（時刻ｔ１１２）。このとき、無線基地局ＡＰ１は、Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモードを使用してＢＡＲフレームを送信する。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１３は、チャネル２、３を使用してＢＡフレームＦ４１６、Ｆ４１７を返信し、無線端末ＳＴＡ１４は、すべてのチャネルを使用してＢＡフレームＦ４１８～Ｆ４２１を返信する（時刻ｔ１１３）。このとき、無線端末ＳＴＡ１３、ＳＴＡ１４は、ＵＬ－ＯＦＤＭＡとＵＬ　ＭＵ－ＭＩＭＯを使用してＢＡを返信する。
　このように、ＢＡを返信する通信局同士が互いに重なるチャネル上でＢＡを返信する際に、上りリンクＯＦＤＭＡと上りリンクＭＵ－ＭＩＭＯ使用して行うことができる。
　次に、図４１を参照して、前述したＭＡＣプロテクションのフレームシーケンスの組み合わせについて説明する。図４１は、組み合わせ可能なＭＡＣプロテクションのフレームシーケンスを図示したものである。図４１において、◎、○は組み合わせ可能なフレームシーケンスを示し、×は組み合わせ不可能なフレームシーケンスを示している。組み合わせ可能なフレームシーケンスのうち、◎で示す組み合わせは特に有効な組み合わせを示している。－は、同じフレームシーケンスの組合せであり、組合せとして存在しないものを示している。
　次に、図４２を参照して、フレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンス例を説明する。図４２は、フレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンス例を示すタイムチャートである。これは、レガシー端末を含めたＲＴＳ／ＣＴＳ交換が可能なシーケンスであり、１１ａｘ無線端末に対してはＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ　ＣＴＳで時間的にＣＴＳを同時に返すことによりオーバヘッドをできるだけ小さくし、固定帯域幅でＲＴＳを送信する。図４２に示すフレームシーケンスは、前述したＡ１－３とＡ１－６（１）のフレームシーケンスを組み合わせたものである。
　最初にレガシー端末である無線端末ＳＴＡ１１宛にＲＴＳ（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）フレームＦ４３１～Ｆ４３４を送信してより大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１はＣＴＳフレームＦ４３５を返信する（時刻ｔ１１２）。一方、１１ａｘ無線端末宛（無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５）にはＲＴＳフレームＦ４３６～Ｆ４３９をＯＦＤＭＡで送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＣＴＳフレームＦ４４０～Ｆ４４１、Ｆ４４２～Ｆ４４３を返信する（時刻ｔ１１４）。
　このように、ＲＴＳフレームの宛先通信局から一部のチャネル上でＣＴＳ返信が無い場合、他の無線通信局に、直前のＲＴＳフレーム送信に使用した全チャネル上（固定帯域幅モード）でＲＴＳを送信し、ＣＴＳ返信の無かったチャネル上でのフレーム送信可否を再度確認することができる。さらに、ＲＴＳフレームを下りＯＦＤＭＡを使用して異なる無線端末宛に送信する。ＲＴＳフレームを受信した無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５はそれぞれ上りＯＦＤＭＡを使用してＣＴＳを返信する。各々の無線通信局は、ＲＴＳフレームを受信したチャネル上でのみＣＴＳを返信するため、同時にＣＴＳフレームの送信を行うことができる。
　次に、図４３を参照して、フレームシーケンスを組み合わせた他のフレームシーケンス例を説明する。図４３は、フレームシーケンスを組み合わせた他のフレームシーケンス例を示すタイムチャートである。これは、レガシー端末を含めたＲＴＳ／ＣＴＳ交換が可能なシーケンスであり、１１ａｘ無線端末に対してはＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ　ＣＴＳで時間的にＣＴＳを同時に返すことによりオーバヘッドをできるだけ小さくし、変動帯域幅でＲＴＳを送信する。図４３に示すフレームシーケンスは、前述したＡ１－５とＡ１－６（１）のフレームシーケンスを組み合わせたものである。
　パケットキューの先頭パケットがレガシー端末（１１ａ無線端末）宛てであるが、無線基地局ＡＰ１は、まず、１１ａｘ無線端末宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルでＯＦＤＭＡを使用したＲＴＳ（ｎｏｎ－ＨＴ　Ｄｕｐｌｉｃａｔｅモード、ｄｙｎａｍｉｃ　ＢＷモード）フレームＦ４５１～Ｆ４５４を送信し、より大きな帯域を予約する（時刻ｔ１１１）。ＲＴＳで呼び出された１１ａｘ無線端末はＵＬ－ＯＦＤＭＡで同時にＣＴＳフレームＦ４５５～Ｆ４５６、Ｆ４５７を返信する（時刻ｔ１１２）。次に、１１ａ無線端末宛にＲＴＳフレームＦ４５８～Ｆ４６０を送信し、データ送信しても良いか否かを確認する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ４６１を返信する（時刻ｔ１１４）。
　このように、シーケンスの前方において帯域を動的に設定した返信を行える宛先局に対してフレーム送信可否の確認を行い、その後に返信帯域幅が固定である既存規格（１１ａ，ｎ）の宛先局に対してＲＴＳフレームを用いてフレーム送信可否の確認を行うことにより、全ての宛先局に対して共通して利用することができる送信帯域を確認することができる。さらに、ＲＴＳフレームを下りＯＦＤＭＡを使用して異なる無線端末宛に送信する。ＲＴＳフレームを受信した無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５はそれぞれ上りＯＦＤＭＡを使用してＣＴＳを返信する。各々の無線通信局は、ＲＴＳフレームを受信したチャネル上でのみＣＴＳを返信するため、同時にＣＴＳフレームの送信を行うことができる。
　次に、図４４を参照して、フレームシーケンスを組み合わせた他のフレームシーケンス例を説明する。図４４は、フレームシーケンスを組み合わせた他のフレームシーケンス例を示すタイムチャートである。これは、レガシー端末を含めたＲＴＳ／ＣＴＳ交換が可能なシーケンスであり、１１ａｘ無線端末に対してはＥＲＴＳ／ＥＣＴＳを使用することによりチャネル情報など通常のＲＴＳ／ＣＴＳには含まれない情報の交換が可能となる。
　レガシー端末である無線端末ＳＴＡ１１宛にＲＴＳフレームＦ４７１～Ｆ４７４を送信し（時刻ｔ１１１）、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ４７５を返信する（時刻ｔ１１２）。そして、レガシー端末のＭＡＣプロテクション後に１１ａｘ無線端末（無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５）に対して、ＥＲＴＳフレームＦ４７６～Ｆ４７９を送信し（時刻ｔ１１３）、これに対して無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５それぞれは、ＥＣＴＳフレームＦ４８０～Ｆ４８１、Ｆ４８２～Ｆ４８３を返信する（時刻ｔ１１４）。
　このように、シーケンスの先頭において全帯域に対してＲＴＳフレームの送信を行い既存規格(１１ａ，ｎ)のみをサポートする宛先局がＣＴＳフレームの返信を行うことにより、既存規格のみをサポートする端末局の機能変更することなくシーケンスに収容することが可能となる。さらに、ＣＴＳフレームに続きＥＲＴＳフレームを用いてＯＦＤＭＡ対応宛先局にＵＬ　ＯＦＤＭＡによるＥＣＴＳフレームの返信を要求することにより、複数のＯＦＤＭＡ対応宛先局がＥＣＴＳを送信する時間を短縮し、オーバヘッド削減を実現する。
　また、図４５に示すように、ＥＲＴＳ／ＥＣＴＳのみを使用したＭＡＣプロテクションのフレームシーケンスの組み合わせも可能である。図４５は、ＥＲＴＳ／ＥＣＴＳのみを使用したＭＡＣプロテクションのフレームシーケンスの組み合わせを示す図である。図４５において、○は組み合わせ可能なフレームシーケンスを示し、×は組み合わせ不可能なフレームシーケンスを示している。－は、同じフレームシーケンスの組合せであり、組合せとして存在しないものを示している。
　次に、図４６～図５１を参照して、前述したフレームシーケンスを組み合わせて、ＭＡＣプロテクション、データ送信、応答確認を行うシーケンスについて説明する。
　図４６は、Ａ１－３（１）（またはＡ１－５）とＢ－１（１）とＣ－３のフレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンスを示すタイムチャートである。まず、１１ａ無線端末及び１１ａｘ無線端末宛てのデータがある場合、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘの無線基地局宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルでＲＴＳフレームＦ４９１～Ｆ４９４を送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ４９５～Ｆ４９８を返信する（時刻ｔ１１２）。次に、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末宛にＲＴＳフレームＦ４９９～Ｆ５０２を送信してデータを送信しても良いか否かを確認する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ５０３を返信する（時刻ｔ１１４）。そして、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末と１１ａｘ無線端末宛てにフレームＦ５０４～Ｆ５０７を送信する（時刻ｔ１１５）。無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ５０８を返信する（時刻ｔ１１６）。また、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末に対して、ＢＡＲフレームＦ５０９～Ｆ５１２を送信し（時刻ｔ１１７）、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＢＡフレームＦ５１３～Ｆ５１６を返信する。
　このように、本フレームシーケンスを用いることにより、既存規格のみをサポートする宛先局をプライマリーチャネルに配置し、ＯＦＤＭＡ対応端末はセカンダリーチャネルに配置するためのＭＡＣプロテクション・データ伝送・ＡＣＫ応答を実現可能となり、従来の既存規格のみをサポートする宛先局に対する伝送形態において活用されていなかったセカンダリーチャネルをデータ伝送に用いることが可能となり、伝送効率が向上する。
　図４７は、Ａ１－１とＢ－１（１）とＣ－３のフレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンスを示すタイムチャートである。まず、１１ａ無線端末及び１１ａｘ無線端末宛てのデータがある場合、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘの無線基地局宛てに２０ＭＨｚ毎の全チャネルでＲＴＳフレームＦ５１１～Ｆ５２４を送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ５２５～Ｆ５２８を返信する（時刻ｔ１１２）。そして、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末宛にフレームＦ５２９、１１ａｘ無線端末宛てにフレームＦ５３０～Ｆ５３２を送信する（時刻ｔ１１３）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ５３３を返信する（時刻ｔ１１４）。そして、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末に対して、ＢＡＲフレームＦ５３４～Ｆ５３７を送信する（時刻ｔ１１５）。これに対して、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＢＡフレームＦ５３８～Ｆ５４１を返信する（時刻ｔ１１６）。
　このように、本フレームシーケンスを用いて、ＯＦＤＭＡ対応端末に対してＭＡＣプロテクションを行った上で、プライマリーチャネル上で既存規格のみに対応する宛先局に対する無線フレームを送信し、セカンダリーチャネル上でＯＦＤＭＡ対応宛先局に対する無線フレームをそれぞれＯＦＤＭＡ伝送により送信し、応答確認については既存規格のみに対応する宛先局が最初にＡＣＫフレームを送信し、ＯＦＤＭＡ対応宛先局についてはＢＡＲフレームにより順次ＢＡフレームの送信要求を行う。これにより、既存規格のみに対応する宛先局に対して追加機能を必要とすることなく、既存規格のみに対応する宛先局とＯＦＤＭＡ対応宛先局とを組み合わせたＯＦＤＭＡ伝送が可能となり、セカンダリーチャネルの利用効率が改善する。
　図４８は、ＣＴＳ－ｔｏ－ＳｅｌｆとＡ２－２とＢ－１（１）とＣ－５（２）のフレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンスを示すタイムチャートである。まず、無線基地局ＡＰ１は、レガシー端末のＮＡＶを設定させるために、ＣＴＳ－ｔｏ－ＳｅｌｆのＣＴＳフレームＦ５５１～Ｆ５５４を送信する（時刻ｔ１１１）。続いて、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末宛にＥＲＴＳフレームＦ５５５～Ｆ５５８を送信する（時刻ｔ１１２）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＥＣＴＳフレームＦ５５９、Ｆ５６０を返信する（時刻ｔ１１３）。また、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１５は、ＥＣＴＳフレームＦ５６１～Ｆ５６４を返信する（時刻ｔ１１４）。そして、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末と１１ａｘ無線端末宛にフレームＦ５６５～Ｆ５６８を送信する（時刻ｔ１１５）。
　次に、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ５６９を返信する（時刻ｔ１１６）。続いて、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末宛にＢＡＲフレームＦ５７０～Ｆ５７３を送信する（時刻ｔ１１７）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＢＡフレームＦ５７４～Ｆ５７５、Ｆ５７６～Ｆ５７９を返信する（時刻ｔ１１８）。
　このように、本フレームシーケンスを用いることにより、シーケンス先頭で既存規格を含めた全ての端末が読み取れるＣＴＳフレームによりＮＡＶを設定した上で、ＥＲＴＳフレームを用いてＯＦＤＭＡ対応宛先局との間で利用可能チャネルを確認するため、より確実にＥＲＴＳやＥＣＴＳフレームのやりとりを行うことができる。また、既存規格のみをサポートする宛先局をプライマリーチャネルに配置し、ＯＦＤＭＡ対応端末はセカンダリーチャネルに配置するためのＭＡＣプロテクション・データ伝送・ＡＣＫ応答を実現可能となり、従来の既存規格のみをサポートする宛先局に対する伝送形態において活用されていなかったセカンダリーチャネルをデータ伝送に用いることが可能となり、伝送効率が向上する。
　図４９は、ＣＴＳ－ｔｏ－ＳｅｌｆとＡ２－５（１）とＢ－１（１）とＣ－５（１）のフレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンスを示すタイムチャートである。まず、無線基地局ＡＰ１は、レガシー端末のＮＡＶを設定させるために、ＣＴＳ－ｔｏ－ＳｅｌｆのＣＴＳフレームＦ５８１～Ｆ５８４を送信する（時刻ｔ１１１）。続いて、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末宛にＥＲＴＳフレームＦ５８５～Ｆ５８８を送信する（時刻ｔ１１２）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＥＣＴＳフレームＦ５８９、Ｆ５９０～Ｆ５９２を返信する（時刻ｔ１１３）。そして、無線基地局ＡＰ１は、ＳＤＭＡ＋ＯＦＤＭＡ（チャネル４ではＳＤＭＡ）を使用して１１ａ無線端末と１１ａｘ無線端末宛にフレームＦ５９３～Ｆ５９６を送信する（時刻ｔ１１４）。
　次に、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ５９７を返信する（時刻ｔ１１５）。続いて、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末宛にＢＡＲフレームＦ５９８～Ｆ６０１を送信する（時刻ｔ１１６）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５のそれぞれは、ＢＡフレームＦ６０２～Ｆ６０３、Ｆ６０４～Ｆ６０５を返信する（時刻ｔ１１７）。
　このように、本フレームシーケンスを用いることにより、シーケンス先頭で既存規格を含めた全ての端末が読み取れるＣＴＳフレームによりＮＡＶを設定した上で、ＥＲＴＳフレームを用いてＯＦＤＭＡ対応宛先局との間で利用可能チャネルを確認するため、より確実にＥＲＴＳフレーム・ＥＣＴＳフレームのやりとりを行うことができる。また、ＥＣＴＳフレームの返信において上りリンクＯＦＤＭＡ伝送を活用することにより、時分割で伝送する場合と比較して送信時間を短縮し、伝送効率改善を実現する。既存規格のみをサポートする宛先局をプライマリーチャネルに配置し、ＯＦＤＭＡ対応端末はセカンダリーチャネルに配置するためのＭＡＣプロテクション・データ伝送・ＡＣＫ応答を実現可能となり、従来の既存規格のみをサポートする宛先局に対する伝送形態において活用されていなかったセカンダリーチャネルをデータ伝送に用いることが可能となり、伝送効率が向上する。
　図５０は、Ａ１－８とＢ－１（１）とＣ－３のフレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンスを示すタイムチャートである。まず、１１ａ無線端末及び１１ａｘ無線端末宛てのデータがある場合、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末宛てにプライマリーチャネルを使用して、１１ａｘ無線端末宛てには残りのセカンダリーチャネルでＲＴＳフレームＦ６１１～Ｆ６１４を送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ６１５を返信する（時刻ｔ１１２）。また、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ６１６～Ｆ６１９を返信する（時刻ｔ１１３）。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末と１１ａｘ無線端末宛にフレームＦ６２０～Ｆ６２３を送信する（時刻ｔ１１４）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ６２４を返信する（時刻ｔ１１５）。続いて、無線基地局ＡＰ１は、１１ａｘ無線端末宛にＢＡＲフレームＦ６２５～Ｆ６２８を送信する（時刻ｔ１１６）。これを受けて、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＢＡフレームＦ６２９～Ｆ６３２を返信する（時刻ｔ１１７）。
　このように、本フレームシーケンスを用いることにより、ＭＡＣプロテクション・データ伝送・ＡＣＫ応答を実現可能となり、従来の既存規格のみをサポートする宛先局に対する伝送形態において活用されていなかったセカンダリーチャネルをデータ伝送に用いることが可能となり、伝送効率が向上する。また、既存規格のみをサポートする宛先局をプライマリーチャネルに配置し、ＯＦＤＭＡ対応端末はセカンダリーチャネルに配置した上で既存規格のみをサポートする宛先局が最初にＣＴＳフレームを返信し、その後にＯＦＤＭＡ対応宛先局が連続してＣＴＳフレームを返信するため、既存規格のみをサポートする宛先局を変更することなく実現可能であり、さらに、一度のＲＴＳフレーム送信で複数のＣＴＳフレームを要求するため伝送効率を高めることができる。
　図５１は、Ａ１－７（１）とＢ－１（１）とＣ－４のフレームシーケンスを組み合わせたフレームシーケンスを示すタイムチャートである。まず、１１ａ無線端末及び１１ａｘ無線端末宛てのデータがある場合、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末宛てにプライマリーチャネルを使用して、１１ａｘ無線端末宛てには残りのセカンダリーチャネルでＲＴＳフレームＦ６４１～Ｆ６４４を送信する（時刻ｔ１１１）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＣＴＳフレームＦ６４５を、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＣＴＳフレームＦ６４６～Ｆ６４８を同時に返信する（時刻ｔ１１２）。
　次に、無線基地局ＡＰ１は、１１ａ無線端末と１１ａｘ無線端末宛にフレームＦ６４９～Ｆ６５２を送信する（時刻ｔ１１４）。これを受けて、無線端末ＳＴＡ１１は、ＡＣＫフレームＦ６５３を、１１ａｘ無線端末ＳＴＡ１４は、ＢＡフレームＦ６５４～Ｆ６５６を同時に返信する（時刻ｔ１１４）。
　このように、本フレームシーケンスを用いて、ＭＡＣプロテクションの部分に対して既存規格のみに対応する端末とＯＦＤＭＡ対応宛先局とを組み合わせて下りリンクおよび上りリンクの双方においてＯＦＤＭＡ伝送を行うことにより、制御フレームのオーバヘッドを削減することが可能となる。さらに、データ伝送の部分において従来の既存規格のみをサポートする宛先局に対する伝送形態において活用されていなかったセカンダリーチャネルをデータ伝送に用いることが可能となり、伝送効率が向上する。
　以上説明したように、送信権取得無線通信局となった無線通信局は、複数のチャネルを用いて複数の無線通信局宛に同時にデータを送信することができるため、システムスループットを向上することができるとともに周波数利用効率も向上させることができる。
　なお、図１における無線基地局及び無線端末の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
　また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。
　周波数資源を有効利用して無線通信を行うことが求められる用途に適用できる。
　ＡＰ１・・・無線基地局、１１・・・無線通信部、１２・・・送信権獲得部、１３・・・情報管理部、１４・・・制御部、ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１２、ＳＴＡ１３、ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５・・・無線端末、２１・・・無線通信部、２２・・・送信権獲得部、２３・・・情報管理部、２４・・・制御部

Claims (40)

  1. 　無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、
    　前記無線通信局は、
    　送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得手段と、
    　前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定手段と、
    　前記判定手段により、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局に対してデータ送信を行うデータ送信手段と
    　を備えた無線通信システム。
  2. 　前記データ送信手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局宛てのデータをプライマリーチャネル上において送信し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てのデータをセカンダリーチャネル上において送信する請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、
    　前記データ送信手段は、
    　前記グループ分けしたグループの識別情報をデータ送信の宛先として用いてデータ送信を行う請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、
    　前記データ送信手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局グループ宛てのデータをセカンダリーチャネル上のサブチャネルのそれぞれに割り当てて送信する請求項１に記載の無線通信システム。
  5. 　前記データ送信手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てのフレームを送信するために必要な時間であるデータ長が異なる場合に、セカンダリチャネル上で送信するデータ長をプライマリーチャネルのデータ長に合わせて前記データ送信を行う請求項１に記載の無線通信システム。
  6. 　前記データ送信手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てのフレームを送信するために必要な時間であるデータ長が異なる場合に、データ長が最も長いチャネルのデータ長に他のチャネルのデータ長を合わせて前記データ送信を行う請求項１に記載の無線通信システム。
  7. 　無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、
    　前記無線通信局は、
    　前記直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信されたデータを受信するデータ受信手段と、
    　前記データ受信手段により正しくデータを受信できた場合に、応答確認を送信する応答確認送信手段と
    　を備えた無線通信システム。
  8. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な１つの無線通信局のみが応答する場合に、セカンダリーチャネル上のみにおいて前記応答確認を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  9. 　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、プライマリーチャネル上を時分割して前記応答確認を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  10. 　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、プライマリーチャネル上で前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局が応答確認を送信し、その後、前記直交周波数分割多元接続を適用できる無線通信局がセカンダリーチャネル上で前記応答確認を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  11. 　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、セカンダリーチャネル上においてガードバンドを設けて、プライマリーチャネル上と前記セカンダリーチャネル上のそれぞれにおいて前記応答確認を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  12. 　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、上りの直交周波数分割多元接続のチャネルにより前記応答確認を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  13. 　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、互いに重なり合うチャネル上において上りの直交周波数分割多元接続と上りのマルチユーザＭＩＭＯとにより前記応答確認を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  14. 　無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムであって、
    　前記無線通信局は、
    　送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得手段と、 　前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定手段と、
    　前記判定手段により、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局との間において、送信要求と、該送信要求に対する送信許可とを交換するＭＡＣプロテクション実施手段と
    　を備えた無線通信システム。
  15. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　より多くのチャネルを使用して前記送信要求を送信可能な前記無線通信局を優先して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  16. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な１つの無線通信局のみが応答する場合に、前記送信要求を全てのチャネルに対して複製して並列送信し、該送信要求に対する前記送信許可をビジーではないチャネルを使用して返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  17. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、前記送信要求を送信した無線通信局から一部のチャネル上において送信許可の返信が無い場合、他の無線通信局に対して、直前の送信要求の送信に使用した全チャネル上において送信要求を送信し、送信許可の返信の無かったチャネル上におけるフレーム送信可否を再度確認する請求項１４に記載の無線通信システム。
  18. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局に対して全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信後に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対して、再度全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  19. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対して全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信後に、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局に対して、再度全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  20. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、プライマリーチャネルを前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局宛てとし、セカンダリーチャネルを前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局宛てとして前記送信要求を送信し、前記プライマリーチャネルと前記セカンダリーチャネルを時分割して、前記送信要求に対する前記送信許可を返信する特徴とする請求項１４に記載の無線通信システム。
  21. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、全チャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信がないチャネルを除いて再度前記送信要求を送信し、該送信要求に対して前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  22. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、全チャネルを使用して前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局に対して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可の返信がないチャネルを除いて前記前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対して前記送信要求を送信し、該送信要求に対して前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  23. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、複数の前記無線通信局のそれぞれに対して、異なるチャネルを使用して前記送信要求を同時に送信し、該送信要求を受信した複数の前記無線通信局それぞれは、上りの直交周波数分割多元接続を使用して同時に前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  24. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、複数の前記無線通信局のそれぞれに対して、異なるチャネルを使用して前記送信要求を同時に送信し、該送信要求を受信した複数の前記無線通信局それぞれは、空いているチャネルにおいて上りの直交周波数分割多元接続を使用して同時に前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  25. 　前記送信許可には、同時送信する前記無線通信局の一覧情報と、各無線通信局が送信する空間ストリーム数とを含む請求項１４に記載の無線通信システム。
  26. 　前記送信許可は、前記送信許可に含まれるサブキャリア毎の行列が逆行列を持つように規定パターンを用いて送信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  27. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対してプライマリーチャネルを使用し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局に対してセカンダリーチャネルを使用して前記送信要求を送信し、該送信要求を受信した前記無線通信局は、前記送信要求を受信したチャネルを使用して前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  28. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局を含む複数の無線通信局が応答する場合に、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局に対してプライマリーチャネルを使用し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局に対して異なるセカンダリーチャネルを使用して前記送信要求を送信し、前記直交周波数分割多元接続を適用できない無線通信局は、プライマリーチャネルを使用して前記送信許可を返信し、前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局それぞれは、上りの直交周波数分割多元接続を使用して同時に前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  29. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局のみが応答する場合に、全てのチャネルを使用して前記送信要求を送信し、空いている不連続のセカンダリーチャネルを使用して前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  30. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局のみが応答する場合に、プライマリーチャネルがビジーである際に、セカンダリーチャネルの一時的にプライマリーチャネルとして使用して、前記送信要求を送信し、前記セカンダリーチャネルを使用して前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  31. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、
    　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、全てのチャネルを使用して、前記送信要求を送信し、該送信要求を受信した前記グループに含まれる前記無線通信局のそれぞれは、前記チャネル上を時分割して、前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  32. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、固定の帯域幅を使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  33. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、変動の帯域幅を使用して前記送信要求を送信し、該送信要求に対する前記送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  34. 　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な複数の無線通信局のみが応答する場合に、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局は、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可を返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  35. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、
    　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局それぞれは、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可をそれぞれ返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  36. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、
    　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局それぞれは、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可を上りのマルチユーザＭＩＭＯを使用してそれぞれ返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  37. 　前記直交周波数分割多元接続を適用可能な無線通信局は、予めグループ分けがされており、
    　前記ＭＡＣプロテクション実施手段は、
    　前記グループ分けされたグループの前記無線通信局に対して、使用予定のチャネル番号を含む送信要求を送信し、該送信要求を受信した無線通信局それぞれは、前記使用予定のチャネル番号のうち、使用可能なチャネル番号を含む送信許可を上りの直交周波数分割多元接続を使用してそれぞれ返信する請求項１４に記載の無線通信システム。
  38. 　無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、
    　前記無線通信局が、
    　送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得ステップと、
    　前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定ステップと、
    　前記判定ステップにより、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局に対してデータ送信を行うデータ送信ステップと
    　を有する無線通信方法。
  39. 　無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、
    　前記無線通信局が、
    　前記直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信されたデータを受信するデータ受信ステップと、
    　前記データ受信手段により正しくデータを受信できた場合に、応答確認を送信する応答確認送信ステップと
    　を有する無線通信方法。
  40. 無線端末または無線基地局として動作する無線通信局を複数備える無線通信システムが行う無線通信方法であって、
    　前記無線通信局が、
    　送信すべきデータが生起するとアクセス権を獲得するアクセス権獲得ステップと、
    　前記アクセス権を獲得した際に、直交周波数分割多元接続により複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できるか否かを判定する判定ステップと、
    　前記判定ステップにより、複数の無線通信局宛の異なるデータを異なるチャネル上で送信できると判定された場合に、前記直交周波数分割多元接続により受信可能な前記無線通信局との間において、送信要求と、該送信要求に対する送信許可とを交換するＭＡＣプロテクション実施ステップと
    　を有する無線通信方法。
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