CN101548488A - 无线通信系统、无线终端站、无线基站以及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线通信系统，使用在多个方向上形成的指向性波束来进行通信，至少具备：第一无线终端站(1)，在从无线基站(0)指定的期间内，向能够发送的所有方向发送波束的发送方向识别信息；以及第二无线终端站(2)，在从无线基站(0)指定的期间内，对所有接收方向进行从第一无线终端站(1)发送的发送方向识别信息的接收动作，将接收到发送方向识别信息时的接收方向识别信息与发送方向识别信息进行组合而确定为指向方向组合信息，对第一无线终端站(1)发送指向方向组合信息，第一无线终端站(1)以及第二无线终端站(2)对于指向方向组合信息所表示的方向，形成指向性波束从而进行直接通信。

Description

无线通信系统、无线终端站、无线基站以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及使用指向性波束来进行通信的无线通信系统，特别涉及具有用于对在收容于共同的无线基站中的无线终端站彼此进行直接通信的情况下使用的指向性波束的组合进行确定的功能的无线通信系统。
背景技术
以往的无线LAN(Local Area Network：局域网)系统、超宽带(UWB：Ultra Wide Band)无线系统中使用的天线，在该系统中所使用的频带特性中依然具有比较广角的指向性的情况较多。因此，预想到能够利用的应用、能够对应的环境也各式各样，今后还将得到普及。但是，近年来在无线通信中对传送速度的高速化的要求越来越高，进而还研究着使用了可确保超宽带的毫米波带等的无线通信系统(例如IEEE 802.15.3c)。
毫米波带与微波带相比，具有直进性高且干扰的影响少并且能够确保隐秘性的优点，以往也作为有线通信的代替，而在大厦间通信(参照图59)、家用电视的影像传送系统等的一部分中使用，作为标准规格还制定有“ARIB STD-T69”、“ARIB STD-T74”等。
此处，一般，毫米波带与微波带等相比，空间中的功率衰减较大，所以通信区域被限定，导致使用环境、应用被限定。另外，由于是比较窄的指向性图案(pattern)(还称为指向性波束或天线波束)，所以企业人员等需要预先配合指向性而设置无线装置。
另一方面，由于考虑在设置了无线装置之后需要根据环境等的变化来调整指向性的情况，所以还研究着用于实现有效的指向性调整的技术(例如下述专利文献1以及2)。在下述专利文献1中，公开了通过与路径控制并行地使用一般的天线控制技术来调整指向性从而实现效率化的技术。另外，在下述非专利文献2中，公开了如下技术：根据从通信对方接收到的位置信息等来控制指向性天线，从而使终端间的指向性波束相对。
另外，目前为了提高物理上的传送速度也进行着多值调制方式、空间复用(MIMO)、宽带化等，为了实现与该传送速度相称的MAC效率，而在每个系统中进行着Superframe(超帧)的构成、访问(accese)方式的改良、ARQ方式的改良等。
其中，作为根据传送速度而提高传送效率的MAC技术，提出了连接多个短的数据包而设为一个大的数据包进行发送那样的帧聚合(Frame Aggregation)技术。在以往的无线LAN系统中，在被称为IEEE802.11n的标准规格中提出了A-MSDU(Aggregate MACService Data Unit：聚合MAC服务数据单元)方式与A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit：聚合MAC协议数据单元)方式(例如下述非专利文献1)。另外，在超宽带无线系统中也提出了针对MSDU的帧聚合技术(参照下述非专利文献2)。
专利文献1：日本特开2003-309508号公报
专利文献2：日本特开2004-32062号公报
非专利文献1：IEEE802.11n-Draft1.06，7.2.2.1节A-MSDU，7.4节A-MPDU
非专利文献2：High Rate Ultra Wideband PHY and MACStandard，(ECMA-368，369)
但是，上述专利文献1以及2记载的无线通信系统并非以收容多个无线终端站等的多维访问方式为目的，而且也并非以通过无线基站的控制而在所分配的时间期间内使无线终端站彼此进行通信为目的。
另外，在上述专利文献2记载的无线通信系统中，记载有使用了毫米波带的通信中使用的指向性天线的控制技术，但由于为了控制指向性天线而使用无指向性的频带(比毫米波带低的频带)的控制信号，所以终端需要具有多个调制解调器、控制部等，存在成本变高这样的问题。
另外，关于传送效率，存在以下所示那样的课题。
在上述超高速无线LAN中规定的PHY帧格式如图60所示，包括：同步用的Preamble(前同步码)部；包括以后的PSDU部分的调制方式/编码率和PSDU长度等的PLCP Header(PLCP头)部；以及作为数据部分的PSDU部。另外，构成为根据需要而附加Tail Bit(后部位)、Pad(填充位)。而且，PSDU部包括：MAC Header和实际数据部分的MSDU、以及判定MPDU的正误的FCS(FrameCheck Sequence：帧检验序列)。因此，A-MSDU或A-MPDU成为非常易于构筑的帧格式。
但是，一般以比PLCP Header高效的传送方式/编码率来发送PSDU，所以能够有效地发送较多的信息，但与PLCP Header相比，BER(Bit Error Rate：误码率)变差。因此，在虽然正常地接收到PLCP Header但MPDU由于FCS而产生了差错那样的情况下，产生无法读取MAC Header内部的信息的情形。
在该情况下，产生如下问题：在帧的接收侧，即使能够检测到帧的存在，不仅无法只解读Frame Body(帧体)，而且还无法接收包含在MAC Header内的控制信息(例如虚拟载波侦听(sense)信息、发送目的地/发送源地址等)，而无法取得所需最低限的信息。另外，在MPDU的结构上使用A-MSDU的情况等、MSDU长度变长的情况下，MAC效率提高，但另一方面存在MAC Header的可靠性降低这样的问题。
另一方面，在超宽带无线系统中规定的PHY帧格式成为在PLCPHeader内部包括MAC Header的结构。因此，能够以比较可靠的传送方式/编码率发送MAC Header。但是，在超宽带无线系统中提出的帧聚合技术中，构成为集中多个MSDU，并对该集中的帧，附加MACHeader和FCS。因此，在传播路径差的状况下，存在无法延长帧长度、或者帧重发变多而吞吐量无法上升这样的问题。而且，由于进行帧聚合的对象仅为Data(数据)帧，所以成为无法进行与其它的ACK帧、Command(命令)帧的帧聚合的结构。因此，在发生了双向的通信的情况下，存在需要与集中的数据帧(Aggergated Data帧)分开地发送针对接收到的帧的ACK帧等问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种无线通信系统，无需特别的结构而实现指向性天线的控制，实现无线终端站彼此的直接通信。另外，目的在于提供一种无线通信系统，能够通过使用毫米波带来确保快的传送速度以及隐秘性，并且能够收容宽范围的区域以及多个无线终端站。另外，目的在于提供一种有效地利用频带的无线通信系统、无线终端站、无线基站以及无线通信方法。而且，目的在于，通过集中多个帧、或者对其进行分段化而发送，从而实现高效的传送。
为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种无线通信系统，包括使用在多个方向上形成的指向性波束来进行通信的无线终端站，其特征在于，作为上述无线终端站，至少具备：第一无线终端站，在从收容自身的无线基站指定的期间内，以向该无线基站预先通知的波束切换执行间隔，向能够发送的所有方向发送波束的发送方向识别信息；以及第二无线终端站，在收容于与上述第一无线终端站相同的无线基站的情况下，在从该无线基站指定的期间内，以从该无线基站指定的天线切换执行间隔，对所有的接收方向进行从上述第一无线终端站发送的发送方向识别信息的接收动作，将接收到该发送方向识别信息时的接收方向识别信息与该发送方向识别信息进行组合而确定为指向方向组合信息，并对上述第一无线终端站发送该指向方向组合信息，还具备无线基站，该无线基站根据从上述第一以及上述第二无线终端站通知的指向性波束的指向方向数以及上述波束切换执行间隔，决定上述期间以及上述天线切换执行间隔，上述第一无线终端站以及上述第二无线终端站对于上述指向方向组合信息所表示的方向，形成指向性波束从而进行直接通信。
根据本发明，收容于同一基站中的无线通信终端彼此进行与指向性波束相关的信息的交换，共用在直接通信时使用的相互的指向性波束的信息，所以起到能够实现使用了指向性波束的直接通信这样的效果。另外，起到如下效果：与经由基站进行通信的情况相比，能够有效地利用频带。
附图说明
图1是示出本发明的无线通信系统的实施方式1的结构例子的图。
图2是示出无线基站的电路结构例子的图。
图3是示出在无线基站与无线终端站之间交换的PHY帧格式的一个例子的图。
图4是示出在无线基站与无线终端站之间交换的MAC帧格式的一个例子的图。
图5是示出报知信息帧的一个例子的图。
图6是示出独自定义的IE(DBIE)的结构例子的图。
图7是示出DBIE中包含的信息的一个例子的图。
图8是示出以往的“Capability IE”的结构例子的图。
图9是示出扩展的“Capability IE”的结构例子的图。
图10是示出“Extended Capability IE”的结构例子的图。
图11是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图12是无线终端站扫描无线基站时的时序的一个例子的图。
图13是用于说明无线终端站扫描无线基站时的动作的图。
图14是用于说明无线基站的服务区域内设置的无线终端站彼此的直接终端间通信的图。
图15是示出在无线终端站1与无线终端站2进行直接终端间通信的情况下各装置执行的步骤的时序图。
图16是示出无线基站与无线终端站进行通信的情形的图。
图17是示出Device Discovery(设备发现)帧的结构例子的图。
图18是用于说明在无线终端站1与无线终端站2之间进行的设备发现动作的图。
图19是示出PLCP前同步码部的一个例子的图。
图20是示出PLCP前同步码部以及PLCP头部的一个例子的图。
图21是示出指定了检索方法的设备发现的详细步骤的图。
图22是示出实施方式3的设备发现步骤的一个例子的图。
图23是示出实施方式3的DD期间的动作(Delayed(延时)-Device Discovery)的一个例子的图。
图24是示出Directional Beam Combination IE的结构例子的图。
图25是示出Combination MAP的结构例子的图。
图26是示出实施方式4的无线通信系统的结构例子的图。
图27是示出实施方式4的设备发现步骤的一个例子的时序图。
图28是示出实施方式4的设备发现步骤的一个例子的图。
图29是示出实施方式5的无线基站的电路结构例子的图。
图30是用于说明以往的聚合与频带分配时的课题的图。
图31是示出在实施方式5中使用的帧的结构例子的图。
图32是用于说明制作准固定长度的帧的方法的图。
图33是示出Frame Type field encording例子的图。
图34是示出在实施方式5中使用的帧的结构例子的图。
图35是示出在实施方式6中使用的帧的结构例子的图。
图36是示出A-MPDU Subframe部的结构例子的图。
图37是示出在实施方式5中使用的帧的结构例子的图。
图38是用于说明制作准固定长度的帧的方法的图。
图39是示出Frame Type field encording例子的图。
图40是示出在实施方式7中使用的帧的结构例子的图。
图41是示出在实施方式7中使用的帧的结构例子的图。
图42是示出在实施方式7中使用的帧的结构例子的图。
图43是示出在实施方式7中使用的帧的结构例子的图。
图44是示出本发明的无线通信系统的实施方式8的结构例子的图。
图45是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图46是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图47是示出本发明的无线通信系统的实施方式8的结构例子的图。
图48是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图49是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图50是示出加入限制IE的结构例子的图。
图51是示出厂商(vendor)独自扩展IE的结构例子的图。
图52是示出本发明的无线通信系统的实施方式9的结构例子的图。
图53是示出实施方式9的无线基站的电路结构例子的图。
图54是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图55是示出在实施方式9中使用的帧的结构例子的图。
图56是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图57是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图58是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
图59是用于说明现有技术的图。
图60是用于说明现有技术的课题的图。
附图标记说明
0：无线基站；1、2、3、4：无线终端站；10：接口部；20：信息存储部；30：MAC控制部；31：调度器；32：帧解析部；33：重发控制部；34：数据加工部；40：调制解调部；41：发送部；42：接收部；43：质量测定部；50、50a：波束控制部；60：天线(天线部)；70：无指向性天线部。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的无线通信系统的实施方式进行详细说明。另外，本发明不限于本实施方式。
实施方式1
图1是示出本发明的无线通信系统的实施方式1的结构例子的图。该无线通信系统例如由与作为有线网络的LAN连接的无线基站(有时还称为PNC或AP)0、以及在无线基站0的服务区域内设置的多个无线终端站(有时还称为DEV或STA)1、2和3构成。另外，在图1中，配置于无线基站0周围的以虚线所划分的区域，是表示在本实施方式中为便于说明而设定的指向性波束的方向的区域。并且，无线基站0在向各个方向发送数据等时，通过设定该区域中示出的波束序号(b00、b01、...、b05)的指向性波束，从而能够使用在期望的方向上形成的指向性波束来进行发送。对于配置在各无线终端站1、2、3周围的虚线也相同。另外，指向性波束可以是由多个天线构成的那样的波束成形的波束，也可以通过具有多个指向性天线并对其进行切换而使用，从而制作指向性波束。
此处，无线终端站1～3例如是个人电脑、电视、录像机、音乐播放机这样的信息终端。另外，无线基站0在本实施方式中与有线网络(LAN)连接，但也可以与无线终端站1～3同样地是个人电脑、电视、录像机、音乐播放机这样的信息终端。另外，该网络的接口也可以不是有线连接而是无线连接用的接口。
上述无线基站0使用指向性波束与各无线终端站1～3进行通信，在图1中，描绘出无线基站0与无线终端站1使用指向性波束# B0进行通信的情形。作为一个例子，将上述无线基站0为了与无线终端站1进行通信而使用的波束设为指向性波束# b01，将无线终端站1为了与无线基站0进行通信而使用的波束设为指向性波束# b14。另外，上述无线基站0与上述无线终端站1使用了指向性波束，所以在图1中，是在进行使相互的指向性相对的控制后进行通信的状态。
在本实施方式中，各无线终端站1、2以及3虽然是上述那样的信息终端，但是一旦被设置时其设置位置不易变更。因此，对于设置场所不同的每个无线终端站，分别存在最佳的方向、指向性波束。
在本实施方式中，为便于说明而说明无线基站0的指向性波束被预先分成六个指向性波束(指向性波束# b01～# b05)时的例子，但无线基站0能够提供的指向性波束不限于本实施方式的个数，既可以预先分割为有限个的方向以及图案，也可以针对每个无线终端站调整为有限个的方向以及图案(针对每个进行通信的无线终端站适当变更不同的方向以及图案)。
另外，无线终端站2以及3在对于所对应的无线基站0进行通信的情况下，与无线基站0和无线终端站1的通信同样地使用指向性波束。但是，各无线终端站的指向性波束的方向以及图案不限于图1中所示。
另外，在本实施方式中，作为无线终端站以及与无线终端站有区别的基础设施模式(infrastructure mode)而进行了说明，但不限于此。例如，既可以适用于无线终端站适合作为无线基站而进行动作那样的网络方式，也可以适用于无线终端站独立分散地进行协调动作的Ad-hoc(特定)模式。
图2是示出无线基站0的电路结构例子的图。该无线基站0具备：进行针对有线网络、机器的输入输出控制的接口部10；保持天线/指向性波束方向的信息的信息存储部20；进行发送接收的访问控制的MAC控制部30；进行发送接收信号的调制解调的调制解调部40；通过天线选择或天线调整进行指向性波束的选择以及控制的波束控制部50；以及发送接收共用的多个天线(天线部)60，该无线基站0能够发送接收多个指向性波束。
MAC控制部30包括：决定数据的发送定时的调度器部31；对所接收到的帧的内容进行解析的帧解析部32；以及在需要重发接收帧的情况下指示重发帧的重发控制部33。调制解调部40包括：进行发送数据的纠错以及调制的发送部41；对接收数据进行解析，并进行解调以及纠错的接收部42；以及根据来自接收部42的接收功率、S/N、C/N等信息对接收到的帧的质量进行测定的质量测定部43。
天线部60由用于在与其它无线通信装置(其它无线基站、无线终端站)之间发送接收数据的天线构成，由波束控制部50进行控制。构成天线60的天线例如是具有指向性、且指向方向可变的相控阵天线(phased array antenna)。另外，也可以是能够利用电动机等来变更指向方向的指向性天线。而且，也可以是由多个指向性天线构成、且通过适应性地切换天线而能够变更指向方向的指向性天线。
接下来，根据图2对上述结构的无线基站0中的数据的发送接收动作进行说明。
在接口部10中，作为一个例子具备对有线LAN的接口的情况下，对从有线LAN输入的数据进行帧检验，而进行头等的处理之后，提供给MAC控制部30。另外，为使从MAC控制部30接收到的(来自无线终端站的)接收数据成为有线LAN的形式而在附加了头、帧检验序列之后，输出给有线LAN。作为其它例子，还可以搭载面向PCMCIA、USB、IEEE 1394、SDI/O、HDMI等信息终端的接口等。
MAC控制部30在向无线终端站发送数据时对从接口部10接收到的数据附加了MAC头、帧检验序列之后，按照在调度器部31中决定的定时，向调制解调部40的发送部41提供数据。此时，从信息存储部20，读出发送对方目的地的指向性波束序号的信息，对波束控制部50通知想要发送的指向性波束序号。例如，在如图1所示设置了各机器的状态下向无线终端站1进行发送的情况下，MAC控制部30对波束控制部50通知使用“指向性波束# b01”。
另外，MAC控制部30在接收数据时，向波束控制部50通知想要进行接收的波束方向。例如，在如图1所示设置各机器的状态下接收来自无线终端站1的数据的情况下，通过使指向性朝向指向性波束# b01的方向，能够接收来自无线终端站1的数据。接收数据从调制解调部40被提供给MAC控制部30，在MAC控制部30中，通过帧解析部32确认帧检验序列与MAC头内的发送目的地地址。其结果，在帧错误的情况、或不是发送给本终端的帧的情况下，丢弃帧。在回送来NACK的情况下，向重发控制部33通知该意思，进行指示使得重发数据。如果是需要应答的帧，则对调度器部31进行指示以在被通知的定时发送应答帧。另外，帧解析部32向接口部10提供正常接收到的数据帧。
而且，MAC控制部30接收与调制解调部40的质量测定部43测定的接收质量等相关的信息，向信息存储部20随时记录包含于该信息中的终端ID(识别序号)、CH序号、指向性波束序号、通信目的地的指向性波束总数、接收功率值、干扰功率值等信息，而进行更新。通过进行这样的动作，MAC控制部30使用从信息存储部20中读出的信息来控制指向性波束，而与期望的无线终端站进行通信。
以上，说明了基站0的结构以及数据发送接收时的各部的动作，但对于无线终端站1～3的结构以及各部的动作也相同。另外，对于天线数、指向性波束数，也可以在无线基站0以及各无线终端站之间不同。
图3是示出在无线基站0与各无线终端站1～3之间交换的PHY帧格式的一个例子的图。PHY帧包括：进行时间同步/频率同步/AGC、载波检测等的PLCP(Physical Layer Convergence Protocol：物理层会聚协议)前同步码部；包含用于对PSDU(PLCP Protocol Data Unit：PLCP协议数据单元)进行解调的信息的PLCP头(PLCP Header)部；帧体(Frame Body)部；以及根据需要附加的由Tail位与Pad位构成的PSDU部。
在PLCP头部中包括：含有用于对PSDU部进行解调的Rate(速率)信息、表示PSDU长度的Length(长度)信息、前同步码类型信息等的PHY头(PHY Header)、指向性波束序号信息(Beam Num)；以及根据需要附加的MAC头(MAC Header)、FCS(Frame ChackeSequence)、Tail位(Tail Bits)。另外，在数据的接收侧，根据包含于PHY头中的Rate信息、Length信息、扰频器初始值(ScramblerInit)以及前同步码类型(Preamble Type)，进行之后的PSDU部的解调。另外，“Beam Num”、“A-MPDU Aggregation”、“A-MSDUAggregation”、“Relay”也可以不包含于PLCP头，而包含于MAC头或信息要素(Information Element)中。另外，对于PLCP头的信息要素，不限于该格式，也可以为了高效化而删除一部分参数，只要包含所需的信息，也可以不是该格式。上述指向性波束序号信息与包含在MAC头中的“MAC ID”一起存储在信息存储部(如果为基站则是图2所示的信息存储部20)中。
PSDU部包括MAC帧的帧体、Tail位以及Pad位。而且，在PLCP头部不包括MAC头的情况下，包括MAC头。
另外，通过使PLCP前同步码(PLCP Preamble)部包括扩散码等识别码，还可以在此嵌入指向性波束序号信息等。
图4是示出在无线基站0与各无线终端站1～3之间交换的MAC帧格式的一个例子的图。MAC帧包括：由帧的种类、发送目的地构成的MAC头(MAC Header)部；由帧有效载荷(Frame Payload)部以及判定帧的正误的FCS(Frame Chacke Sequence)构成的帧体。另外，MAC头部既可以以与帧有效载荷不同的传送速率进行传送，也可以以相同的传送速率进行传送。另外，也可以是个别地附加FCS那样的结构。
另外，无线基站以及各无线终端站也可以进行将多个MAC帧集中而发送的帧聚合。此时，还可以包括分隔符(delimiter)，该分隔符包含用于检测帧开头位置的唯一字(Unique word)、长度、个别发送目的地等。
MAC头部包括：帧控制(Frame Control)字段、作为网络识别ID的网络ID(Network ID)、发送目的地地址、发送源地址、管理时序序号以及分段序号的时序控制(Sequence Control)、通知与访问方式相关的信息的访问信息(Access Information)等。另外，除了发送目的地地址、发送源地址以外，有时还包括路由用的地址、通知用字段等。
另外，帧控制字段包括：表示协议种类的协议版本(ProtocolVersion)、表示是否为安全帧的信息(Secure)；通知ACK的发送方法(Imm-ACK、BlockACK、No-ACK等)的Ack策略(AckPolicy)；表示帧的种类的帧类型(Frame Type)以及子类型(Subtype)；通知是否为重发帧的信息(Retry)；通知是否还存在数据的更多数据(More data)等。
另外，在帧有效载荷部中包括：通过帧种类指定的Probe信息、频带要求信息、报知信息等管理消息、ACK信息(BlockACK、Imm-ACK)、频带预约信息、频带分配信息等控制消息、数据等。
图5是示出本实施方式中的报知信息(还称为Beacon)帧的一个例子的图。基站每隔一定周期对服务区域发送报知信息帧，在本实施方式中，例如使用指向性波束# b01、# b02、...、# b05(参照图1、图2)，在利用各个指向性波束划分的子服务区域中依次进行发送。另外，也可以在相同的定时对所有的子服务区域发送报知信息帧。报知信息帧由MAC头以及帧体(包括帧有效载荷与FCS)构成。帧有效载荷包括多个IE(Information Element)即信息组，在IE中，包括“Channel time allocation”、“BSID”、“parent piconet”、“DEVassociation”、“PNC shutdown”、“所连接的无线终端站列表”......等信息。
另外，IE并非仅包含于报知信息帧中，而也可以包含于认证帧、连接要求帧、DD(Device Discovery)帧、DD报告请求(DeviceDiscovery report request)帧、DD报告(Device Discovery report)帧等中。另外，只要包括同样内容的字段，则不限于ID。
接下来，对在本发明中独自定义并新设定的IE进行说明。在本实施方式中，为便于说明而将该新设定的IE称为DBIE(DirectionalBeam Information Element：定向波束信息元素)。
图6是示出上述独自定义的IE(DBIE)的结构例子的图。如图6所示，DBIE包括：用于识别元素的元素ID(Element ID)信息；表示当前使用的指向性波束序号(或者天线序号)的使用中波束序号(Current Beam Number)信息；表示装置(此处是无线基站0或无线终端站1～3)能够控制的指向性波束数(或天线数)的总波束数(Total Beam Number)信息；表示一个装置(无线基站0或无线终端站1～3)能够覆盖何种程度的范围的支持范围(Support Range)信息；表示一个指向性波束(天线)能够覆盖何种程度的范围的波束范围(Beam Range)信息；表示指向性波束切换中所需的最小时间(指向性波束切换执行间隔)的最小切换时间(Switching Time)信息；表示是否支持用于检索其它无线终端站(或无线基站)的设备发现(Device Discovery)功能的设备发现功能支持(Device DiscoverySupport)信息；以及表示可否进行直接终端间通信或可否在通信中与其它无线基站进行通信的终端间通信支持(Direct TransmissionSupport)信息。另外，包含于DBIE中的信息以及排列顺序不限于此，而也可以设为子组。
例如，图1所示的无线基站0对子服务区域发送的信标帧(beaconframe)内的DBIE的信息成为图7所示那样的结构(内容)。
接下来，示出扩展以往的“Capability IE”来通知指向性波束信息的情况的例子。首先，对以往的“Capability IE”进行说明。图8是示出以往的“Capability IE”的结构例子的图。如图8所示，“CapabilityIE”由“Element ID”、“Length”以及“Overall capabilities”这三个字段构成。而且，“Overall capabilities”字段包括用于通知无线基站的信息的“PNC capabilities”字段以及用于通知无线终端站的信息的“DEVcapabilities”字段。而且，这些字段包括多个信息要素。在以往的方式中，通过使该“Overall capabilities”字段包含于认证帧(Associationrequest/response)、PNC切换帧(PNC handoverrequest/response/information)、PNC信息帧(PNC information/PNCinformation request)、通报帧(Announce)、信道状况的通知帧(Channel status request/response)等中，从而通知无线基站与无线终端站的功能信息(capabilities information)。
接下来，对为了在本实施方式中使用而扩展的“Capability IE”进行说明。在扩展的“Capability IE”中追加包含有：表示当前使用的指向性波束序号(或天线序号)的使用中波束序号(Current BeamNumber)信息；表示装置(此处是无线基站0或无线终端站1～3)能够控制的指向性波束数(或天线数)的总波束数(Total BeamNumber)信息；表示一个装置(无线基站0或无线终端站1～3)能够覆盖何种程度的范围的支持范围(Support Range)信息；表示一个指向性波束(天线)能够覆盖何种程度的范围的波束范围(BeamRange)信息；表示指向性波束切换中所需的最小时间的最小切换时间(Switching Time)信息；表示是否支持用于检索其它无线终端站(或无线基站)的设备发现(Device Discovery)功能的设备发现功能支持(Device Discovery Support)信息；表示可否进行直接终端间通信或可否在通信中与其它无线基站进行通信的终端间通信支持(Direct Transmission Support)信息。另外，包含于所扩展的“Capability IE”中的信息以及顺序不限于此。另外，既可以使用以往的“Capability IE”中使用的元素ID，也可以新制作“ExtendedCapability IE”的元素ID。在新制作的情况下，也可以由追加的差分的字段构成。另外，各字段的详细内容与上述DBIE的各字段相同。
如上所述，对以往的“Capability IE”追加与指向性波束信息相关的参数，从而无线基站以及无线终端站通过交换该“Capability IE”，而使终端的各个终端能够确定可进行相互通信的指向性天线序号等，无线基站以及无线终端站通过向信息存储部20写入该信息，能够在通信时适当地选择指向性波束等。
接下来，使用附图，对在应用了本发明的无线通信系统中无线终端站向无线基站连接时的时序进行具体说明。此处，对在图1所示的无线通信系统中无线终端站1向无线基站0连接时的例子进行说明。另外，图11是示出无线终端站向无线基站连接时的时序的一个例子的图。
在图1所示的无线通信系统中，无线基站0定期地对各服务区域，使用指向性波束来发送报知信息帧。在该报知信息帧中，除了基站ID(基站标识符)、基站能够发送的传送帧信息、连接无线终端站信息等以外，还包括当前发送的报知信息帧的指向性波束序号、天线序号、指向性波束的最大数、DBIE(参照图6以及图7)等。
另一方面，无线终端站1在起动时，为了检索邻近的无线基站而开始Scan(扫描时序)。在扫描时序中，为了接收来自无线基站的报知信息帧，切换自身的天线/指向性波束与频率，制作能够通信的无线基站列表(包括天线序号/指向性波束序号、频率、基站ID、接收功率等信息)，从中选择最佳的无线基站。详细的扫描时序以及扫描动作例如如图12以及图13所示。具体而言，无线终端站1一边依次切换动作频率(CH[i])以及天线/指向性波束(Ant[j])，一边在所有的条件(能够选择的i以及j的所有组合)下进行扫描，在检测到无线基站的情况下，将该基站信息(在后面详细叙述内容)存储到基站信息数据库中。此处，基站信息数据库构筑在无线终端站1的信息存储部中(与图2所示的无线基站的信息存储部20相当的部分)。另外，对于图6、图7等所示的与“Switching Time”相当的天线/指向性波束的切换时间(一旦执行切换之后，直到下一个切换执行为止的时间)以及频率切换时间(一旦执行切换之后，直到下一个切换执行为止的时间)，设为用于接收来自无线基站的报知信息帧而充分的时间间隔，一般优选为比报知信息帧发送间隔长的值。在所有条件下的扫描结束、并检测出无线基站的情况下，从所检测出的无线基站中选择连接目的地，并开始等待。
在图1所示的例子中，执行了Scan(扫描)的结果，无线终端站1对来自无线基站0的报知信息帧进行检测，得到无线基站0使用的指向性波束序号(在该例子中成为b01)、指向性波束总数(在该例子中成为6)、频率信息、本终端为了与无线基站0进行通信而使用的指向性波束序号(在该例子中成为b14)等而作为Scan结果。无线终端站1将该Scan结果作为基站信息而保存到基站信息数据库中。
以下说明执行上述Scan、并由无线终端站1对选择为连接目的地的无线基站0进行连接时的详细动作。此处，对将无线基站0设为连接目的地时的动作进行说明。
在将无线基站0设为连接目的地的情况下，无线终端站1选择与要连接的无线基站0对应的天线/指向性波束(在该例子中序号为b14)，接收无线基站0的报知信息帧。然后，掌握所接收到的报知信息帧中包含的连接要求时隙/频带分配时隙(用于频带要求的分配时间期间)。
接下来，无线终端站1使用连接要求时隙/频带要求时隙，使用所选择的序号的天线/指向性波束# b14对无线基站0发送包括与本终端的功能相关的IE(Information Elements)的连接要求消息(还称为Probe request)。另外，在IE中，包含有是否对应于设备发现(DeviceDiscovery)功能、指向性波束数、当前进行通信的指向性波束序号、指向性波束切换最小时间(执行指向性波束切换的时间间隔的最小值)、所支持的调制方式、编码率等的信息(参照图6、图7、图9、图10)。
无线基站0在接收到来自无线终端站1的连接要求消息时，根据包含在其中的信息(与无线终端站1的功能相关的IE)来确定能够与无线终端站1进行通信的天线序号(指向性波束序号)等的组合，并将该信息存储到图2所示的信息存储部20中。此处，除了无线终端站1的ID、指向性波束序号(此处是# b14)以及指向性波束总数(此处是6)以外，还存储无线基站0使用的指向性波束序号(此处是#b01)等。另外，将与无线终端站1的功能相关的IE中包含的信息保存到连接无线终端数据库中。另外，连接无线终端数据库例如构筑于信息存储部20中。而且，无线基站0根据需要，对无线终端站1发送连接应答消息(还称为Probe response)。
然后，无线基站0与无线终端站1使用相互判明的天线/指向性波束序号的组合(b01以及b14)来进行通信，而进行认证等。如上所述，无线终端站1完成向无线基站0连接，转移到通信时序而能够进行数据通信。
另外，此处说明了无线基站0以及无线终端站1进行通信时的动作(连接时序)，但其它无线终端站2、3等向无线基站0连接时的动作也相同。另外，在包括认证等的连接时序中，各无线终端站还可以对无线基站0，通知与通过Scan时序检测出的其它无线基站或无线终端站的指向性波束序号的组合和质量信息(接收功率等)。然后，无线终端站0将所通知的信息保存到信息存储部20中，能够在无线终端站向其它无线基站切换时使用。另外，在某无线终端站想要与其它无线终端站进行直接通信的情况下，如果在信息存储部20中已经存在信息，则还可以简化或省略设备发现(Device Discovery)步骤。
接下来，说明无线基站0的服务区域内设置的无线终端站彼此不经由无线基站0而进行直接通信(直接终端间通信)时的步骤。此处，特别详细说明搜索成为通信对方目的地的无线终端站，并确定在进行直接通信时使用的指向性波束(天线)的方向的步骤(设备发现步骤)。
图14是用于说明无线基站0的服务区域内设置的无线终端站彼此的直接终端间通信的图，示出了在图1所示的无线通信系统中无线终端站1以及2进行直接终端间通信的情形。另外，以与上述的无线基站0以及无线终端站1进行通信时的动作(连接时序)不同的部分为中心进行说明。
首先，对图14所示的无线通信系统的状况进行说明。图14示出了无线基站0使用指向性波束# B3而与无线终端站3进行通信，另一方面无线终端站1和无线终端站2使用指向性波束# Ba而进行直接终端间通信的情形。
更详细而言，无线基站0使用指向性波束# b03，无线终端站3使用指向性波束# b30，从而进行通信。另外，图14所示的状态的无线基站0与无线终端站3使用了指向性波束，所以与上述的无线基站0和无线终端站1进行通信的情况同样地，在进行使相互的指向性相对的控制后进行通信。
另外，无线终端站1使用指向性波束# b13，无线终端站2使用指向性波束# b22，从而进行通信。另外，图14所示的状态的无线终端站1与无线终端站2使用了指向性波束，所以与上述的无线基站0和无线终端站1进行通信的情况同样地，在进行使相互的指向性相对的控制之后进行通信。
另外，无线基站0与各无线终端站使用了指向性波束，所以在图14所示的状态下相互的波束不干扰。
接下来，使用图15对设备发现步骤进行详细说明。另外，图15是示出在无线终端站1与无线终端站2进行直接终端间通信的情况下各装置(无线基站以及各无线终端站)执行的步骤的时序图。
无线终端站1执行上述图11所示的无线终端站1向无线基站0连接时的动作(时序)而转移到通信时序(步骤S1)。另外，无线终端站2也同样地，执行向无线基站0连接时的动作而转移到通信时序(步骤S2)。然后，无线终端站1以及2通过接收从无线基站0定期地发送的报知信息帧，而接收并识别向无线基站0连接的所有无线终端站的信息。在这样的状况下，在无线终端站1中发生了针对无线终端站2的通信时，无线终端站1使用由无线基站0分配的通信时间期间或随机访问期间，发送包括“与无线终端站2的直接通信要求”的通信要求帧(步骤S31)。例如，在本实施方式中，发送“直接通信请求”帧。
在该“直接通信请求”帧中，包含有DBIE(Directional BeamInformation Element)或扩展的“Capability IE”、无线终端站1所需的用于设备发现的时间期间、直接通信中所需的频带信息等。根据无线终端站1用于对所有指向性波束方向发送后述的DD帧(DeviceDiscovery帧)而所需的时间等，来决定该无线终端站1所需的用于设备发现的时间期间。
无线基站0在接收到来自无线终端站1的“直接通信请求”帧时，判断在该帧中指定为通信对方目的地的无线终端站2是否存在于自身的服务区域内。如果无线终端站2存在于自身的服务区域内，则从信息存储部20内的连接无线终端站数据库中，读出无线终端站2的连接信息(搜索功能支持信息、终端间通信支持信息等)与存储在信息存储部20中的天线信息等，根据这些读出的信息，判断无线终端站2是否能够应对来自无线终端站1的“直接通信请求”。
此处，在判断为无线终端站2是无法应对“直接通信请求”的终端站的情况下，无线基站0也可以通过对无线终端站1发送“直接通信响应”帧，而通知无线终端站2不应对直接通信的情况。其中，在本实施方式中，对于无线终端站2具有用于进行直接通信的功能的情形(即，搜索功能支持信息以及终端间通信支持信息为Enable的情况)，进行之后的说明。
在判断为无线终端站2能够应对来自无线终端站1的“直接通信请求”的情况下，无线基站0为了进一步确认无线终端站2是否处于能够进行与无线终端站1的直接通信的状况，对无线终端站2发送“直接通信确认”帧(步骤S32)。在接收到“直接通信确认”帧时，无线终端站2考虑本终端的通信业务、QoS而判断可否进行通信。此处，在判断为能够进行直接通信的情况下，无线终端站2对无线基站0发送包括DBIE或扩展的“Capability IE”的“直接通信确认”应答帧(步骤S33)。另外，在无线基站0事先已接收无线终端站2的DBIE或扩展的“Capability IE”、且保持了其中包含的信息的情况下，也可以省略该“直接通信确认”的要求/应答时序(步骤S32以及S33)。
图16是示出无线基站0与无线终端站2进行通信的情形的图。此时，无线基站0与无线终端站2使用指向性波束# B2进行通信，无线基站0使用指向性波束# b02，无线终端站2使用指向性波束#b22。
返回到图15所示的设备发现步骤的说明，无线基站0根据所连接的无线终端站1以及2的指向性波束数，决定无线终端站1的DD(Device Discovery)帧的发送时间以及帧发送方法。在本实施方式中，无线终端站1能够使用六个方向的指向性波束来发送接收帧，无线终端站2能够使用三个方向的指向性波束来发送接收帧，所以在进行所有组合的情况下，需要发送18帧。另外，能够根据指向性波束的切换时间(相当于图6、图7等所示的“Switching Time”)，求出DD帧的发送中所需的最大时间。
接下来，无线基站0对无线终端站1以及2，使用报知信息帧或个别的帧来发送包括设备发现的开始以及结束时间(Device DiscoveryPeriod，以下记载为DD期间)、指向性波束切换定时、访问方法等信息的“Device Discovery开始通知”(步骤S34)。另外，接收到该帧的其它无线终端站3识别DD(Device Discovery)期间开始的情形而在一定时间内不进行通信。
接下来，对作为本实施方式中的设备发现方式的“Imm-DeviceDiscovery”方式进行说明。在该“Imm-Device Discovery”方式中，在DD期间，要求源无线终端站(此处是无线终端站1)对要求目的地无线终端站(此处是无线终端站2)发送DD帧(步骤S35)，如果要求目的地无线终端站接收到DD帧，则在预先分配的定时，向要求源无线终端站发送DD应答(Device Discovery response)帧(步骤S36)，从而更新由相互的指向性波束序号等构成的信息表。
另外，如图17所示，在DD帧中包括：帧种类、发送源地址、当前使用的指向性波束序号(发送源指向性波束序号)等信息。而且，根据需要，包括发送目的地地址(也可以是广播、多点传送、个别地址中的某一个)、DBIE等信息。
此处，使用图18对具体的“Imm-Device Discovery”方式进行说明。无线终端站1按照由无线基站0分配的时间期间以及发送方法，发送包括自身当前使用的指向性波束序号的DD帧。此处，将由无线终端站1以及无线终端站2能够取得的指向性波束序号的组合数即18设为DD帧的发送次数。
以下，参照图15以及图18，说明如下动作：无线终端站1一边切换指向性波束方向，一边发送DD帧，之后，确认是否从各指向性波束方向接收到DD应答帧，从而实施设备发现。
首先，各无线终端站在从无线基站0接收到上述“DeviceDiscovery开始通知”时，进行初始设定(参照图15)，从所指定的时刻起，无线终端站1按照序号成为b10、b11、...、b15的顺序使用各指向性波束来发送DD帧。另外，该DD帧如上所述，包含有无线终端站1使用的指向性波束序号的信息。无线终端站2在预先由无线基站0通知的切换定时切换天线，尝试接收DD帧(参照图18)。此处，无线终端站2利用指向性波束# b22，接收来自无线终端站1的包括指向性波束序号信息(此处是b13)的DD帧(在图18中表示为DD3)。
无线终端站2在接收到来自无线终端站1的DD帧时，把将此时使用的指向性波束的序号(此处是b22)以及DD帧中包含的无线终端站1所使用的指向性波束的序号(此处是b13)进行了组合的指向性波束组合信息与接收功率值、终端ID等一起存储到信息存储部20中。另外，此处存储的具体的信息成为“b13、b22、无线终端站1、...”。
接下来，无线终端站1在利用所有指向性波束序号发送DD帧时，在一定时间内，利用被调度的指向性波束序号，等待来自无线通信终端2的应答(Device Discovery Response)帧。
在本实施方式中，由于无线终端站2接收DD帧，所以无线终端站2在预定的定时向无线终端站1回送针对DD帧的应答帧。此时，使用根据存储在上述存储部20中的指向性波束组合信息而选择的指向性波束(在接收到DD帧时使用的指向性的波束)。
应答帧包括：发送源的无线终端站2的地址、当前使用的指向性波束序号(此处是b22)、以及从无线终端站1接收到DD帧的指向性波束序号(此处是b13)。而且，也可以包含发送目的地无线终端站地址(此处是无线终端站1的地址)。
无线终端站1在接收到来自无线终端站2的应答帧时，识别为能够进行直接通信，将利用应答帧所通知的信息(无线终端2的地址、指向性波束序号等)存储到信息存储部20中。以后，按照从无线基站0通知的方法，直到规定次数/规定时间为止重复同样的动作。另外，在判明为无线终端站1与无线终端站2能够通过多个组合进行通信的情况下，根据通信质量选择适当的组合即可。在DD期间结束时，各无线终端站选择预先指定的指向性波束序号/动作频率。另外，各无线终端站根据需要接收来自无线基站0的帧，或者选择用于向无线基站0发送帧的指向性波束序号/动作频率。
另外，关于本实施方式中的DD期间内的DD帧的发送时序，不限于之前的说明，只要是无线终端站彼此交换指向性波束序号、并共享能够通信的指向性波束序号(天线序号)的方法，则可以是任意方法。另外，DD帧、应答帧根据传播路径的状况而发生差错，因此也可以多次连续发送这些帧、或临时提高发送功率、或使用比通常的帧可靠的调制方式、编码率来进行发送。另外，在DD帧的交换中，既可以与无线基站0的动作频率相同，也可以利用未使用的频率，该信息能够通过无线基站0预先向各无线终端站进行通知而实现。
返回到图15所示的设备发现步骤的说明，在对无线终端站1与无线终端站2分配的DD期间结束时，无线终端站1向无线基站0通知在DD期间得到的结果(步骤S37)。此时，通知无线终端站1与无线终端站2能够进行直接通信的指向性波束序号的组合信息“b13、b22”等(Device Discovery Report)。另外，当由于在上述DD期间没有来自无线终端站2的应答，而判断为无法进行直接通信时，无线终端站1向无线基站0通知包括“无法检测”的内容的结果。另外，关于DD期间的结果的通知(Device Discovery Report)，既可以由无线终端站1与无线终端站2个别地进行，也可以仅由要求了直接通信的无线终端站1进行通知。
无线基站0在接收到DD的结果(Device Discovery Report)时，更新连接无线终端站的能够直接通信的终端组合的数据库。以后，在存在来自各无线终端站1、2的直接通信要求时，无线基站0使用报知信号等向无线终端站1、2通知直接通信的时间，无线终端站1、2在所分配的时间期间实施文件数据等的数据通信(参照图14)。另外，无线基站0在无线终端站彼此进行直接通信的情况下，既可以分配与自身的动作频率相同的频率信道/空间信道，也可以分配不同的频率信道/空间信道。
这样，在本实施方式中，无线终端站1对无线基站0发送“直接通信请求”，无线基站0在对照了数据库的结果而判断为能够进行直接通信时，对所对应的无线终端站2(无线终端站1指定为直接通信的对方的对象)进行“直接通信确认”，根据在与无线终端站1的连接时序中取得的信息以及在与无线终端站2的连接时序中取得的信息，向无线终端站1以及2通知所决定的设备发现的时间期间/方法，并分配DD期间。然后，分配了DD期间的无线终端站通过相互发送包括本终端的指向性波束序号(指向性波束信息)的帧，而能够共享可在无线终端站间彼此进行通信的指向波束序号。而且，通过向无线基站0通知该设备发现的结果(Device Discovery Report)，无线基站0能够保持可进行直接通信的无线终端站与指向性波束序号的组合。并且，之后，各无线终端站利用预先指定的频带、定时进行“直接通信请求”，从而能够在对无线基站0分配的时间期间进行直接通信。
因此，以往在从无线终端站1对无线终端站2发送数据的情况下，需要向无线基站0发送一次并保持，之后，无线基站0对无线终端站2进行传送(即，需要经由基站0进行数据通信)，但根据本发明，无线终端站彼此能够进行直接通信，所以能够有效利用频带。另外，由于使用具有指向性的波束，所以能够实现在无线基站0的管理之下无线终端站1、2进行直接通信的期间、无线基站0同时与其它无线终端站3进行通信那样的SDMA(Space Division Multiple Access，空分多址)，能够大幅提高频带的利用效率。
另外，在本实施方式中，如图17所示规定了DD帧，但例如也可以反复发送如图19所示向PLCP前同步码(PLCP Preamble)部插入MAC ID与表示指向性波束序号的代码(Beam Num)后的帧。在该情况下，能够削减PLCP头部以及PSDU部，所以能够在发送DD帧时实现高效的发送方法。另外，接收DD帧的无线终端站成为仅对PLC前同步码部进行处理，与对PLCP头部以及PSDU部进行解调相比，能够实现简化。另外，如果将编码后的数据包定义为DD帧，则在接收到该数据包时，接收无线终端站能够识别为DD帧。当然，也可以对Type(类型)/Subtype(子类)进行编码后输入。
另外，如图20所示，还可以利用由前同步码(PLCP Preamble)部与头(PLCP Header)部构成的格式。在该情况下，由于能够利用包含在头中的PHY Header、MAC Header的信息，所以DD帧的接收者能够利用更多的信息。
还可以对后述的实施方式应用这些图19以及图20所示的结构的DD。
实施方式2
接下来，对实施方式2进行说明。在本实施方式中，说明与上述实施方式1相比更有效地发送DD帧并进行设备发现(DeviceDiscovery)的动作。另外，前提条件(无线通信系统的结构)以及基本的时序由于与实施方式1中说明的图14以及图15相同，所以在本实施方式中仅对不同的部分进行说明。
首先，图15所示的无线基站0对无线终端站1进行“DeviceDiscovery开始通知”为止的动作与实施方式1相同。从“DeviceDiscovery开始通知”进行说明。
无线基站0对无线终端站1与无线终端站2，使用报知信息帧或个别的帧来发送包括设备发现的开始以及结束时间(DD期间)、指向性波束切换定时、访问方法等的“Device Discovery开始通知”。另外，接收到该帧的其它无线终端站3识别DD期间开始的情形，而在一定时间(DD期间的期间)内停止通信。
此处，在本实施方式中，无线基站0预先参照无线终端站1、2进行各通信的指向性波束序号的组合。基站0将各无线终端站的连接时序(参照图11)等与通信历史相关的信息存储到信息存储部20中。因此，无线基站0能够根据信息存储部20中保持的信息，推测各无线终端站的大致位置，能够通知有效的DD帧的发送方法。
即，对在上述实施方式1的步骤中无线基站0向无线终端站1通知的信息追加表示“从指向性波束# b14，逆时针地实施设备发现”的信息而发送“Device Discovery开始通知”。另外，对于无线终端站2，向“Device Discovery开始通知”追加表示“从指向性波束# b22，顺时针地实施设备发现”的信息而进行通知，从而能够进行早期检索。
以下，对具体的DD帧的发送方法进行说明。图21是示出指定了检索方法的设备发现的详细步骤的图。在本实施方式中，预先对于无线终端站1将指向性波束序号指定为b14、b13、b12、b11、b10、b15的顺序，对于无线终端站2将指向性波束序号指定为b22、b20、b21的顺序，所以各无线终端站在初始设定中，设定指向性波束序号b14、b22。之后，执行无线终端站1发送DD帧的步骤，但由于与实施方式1中示出的步骤相同，所以省略其说明。
这样，在本实施方式中，推测无线基站0进行直接通信的各无线终端站的大致位置，对各无线终端站通知指向性波束的使用顺序使得能够有效地检测出对方终端。由此，与实施方式1中示出的设备发现步骤(参照图18)相比，无线终端站2能够针对无线终端站1第二个发送的DD帧进行应答，能够与实施方式1的情况相比更早期地检测出对方终端(无线终端站2)。
在本实施方式中，无线基站0预先参照无线终端站1以及2进行各通信的指向性波束序号的组合，无线基站0根据信息存储部20中保持的信息来推测无线终端站1以及2的大致位置，通知有效的DD帧的发送方法，从而在设备发现(Device Discovery)时序中，能够早期地掌握指向性波束序号的组合，但所发送的DD帧的总数不变。但是，例如，通过对无线终端站1通知表示“从指向性波束#b14，逆时针地直到b12为止实施设备发现(进行制约使得对b14、b13、b12发送DD帧)”的附加限制的信息，并对无线终端站2通知表示“从指向性波束# b20，顺时针地直到b21为止实施设备发现(制约为b20、b21)”的附加限制的信息，从而简化时序，能够进行进一步有效的检索。因此，如本实施方式，在无线终端站1的指向性波束总数为6、无线终端站2的指向性波束总数为3这样的情况下，由于本来的组合也不多，所以实施的效果少，但对于指向性波束总数多的情况，可以说是非常有效的手段。
实施方式3
接下来，对实施方式3进行说明。在本实施方式中，对高效的设备发现步骤进行说明。另外，无线通信系统的结构与上述实施方式1(参照图14等)相同。
图22是示出实施方式3的设备发现步骤的一个例子的图。另外，直到“Device Discovery开始通知”为止的步骤与上述实施方式1相同，所以省略该部分的说明。
无线基站0对无线终端站1与无线终端站2，使用报知信息帧或个别的帧来发送包括设备发现的开始以及结束时间(DD期间)、指向性波束切换定时、访问方法等的“Device Discovery开始通知”(步骤S31)。另外，接收到该帧的其它无线终端站3识别DD期间开始的情形，在一定时间(DD期间的期间)内停止通信。
以下，对本实施方式中的设备发现步骤进行说明。另外，将该设备发现步骤称为“Delayed-Device Discovery”。在本实施方式的设备发现中，在DD期间，要求源无线终端站(此处是无线终端站1)对要求目的地无线终端站(此处是无线终端站2)发送DD帧的点与上述实施方式1以及2相同，但要求目的地无线终端站(无线终端站2)向无线基站0通知其结果(Device Discovery Report)的点不同。
图23是示出实施方式3的DD期间中的动作(Delayed-DeviceDiscovery)的一个例子的图。首先，各无线终端站1、2在步骤S34中根据由无线基站0通知的“Device Discovery开始通知”进行初始设定。例如，无线终端站2将指向性波束序号变更为b22，而开始Scan。另一方面，无线终端站1以预定的发送定时以及发送次数一边切换指向性波束，一边依次发送DD帧(步骤S35)。在本实施方式中，被指示为从无线基站0按照b14、b13、b12、b11、b10、b15、...的顺序发送DD帧。另外，考虑各无线终端站1、2的指向性波束切换时间等而决定发送定时。然后，无线终端站1在结束了依照预定的发送定时、访问方法、发送次数进行的DD帧发送时，回到规定的指向性波束信号。同样地，无线终端站2在规定的DD帧发送期间，在接收到DD帧的情况下，也将与自身的指向性波束序号的组合信息保存到信息存储部中，一边在所决定的指向性波束序号切换时间切换指向性波束序号，一边反复进行是否接收到DD帧的Scan。然后，在DD帧发送期间结束时，回到规定的指向性波束序号。由此，结束本实施的DD帧发送期间。
返回到图22所示的设备发现步骤的说明，在DD帧发送期间结束之后，要求目的地无线终端站(此处是无线终端站2)发送DD帧的接收可否报告“Device Discovery report”(步骤S36a)，无线基站0接收该响应。在“Device Discovery report”中包括：无线终端站1与无线终端站2能够进行直接通信的指向性波束序号的组合信息“b13、b22”、无线终端站2是否接受来自无线终端站1的直接通信的信息、能够接受时的频带量信息等。
另外，关于该时序，既可以预先由无线基站0对无线终端站2分配“DD report”的发送定时(图22所示的时序)，也可以是对无线终端站2发送来自无线基站0的要求帧“DD report request”、并由无线终端站2发送“DD report”这样的时序。另外，在上述DD期间内无线终端站2无法检测到无线终端站1的情况下，向无线基站0通知表示“无法检测”的结果。
无线终端站0在接收到DD的结果(Device Discovery Report)时，更新连接终端站的能够进行直接通信的终端组合的数据库。
然后，无线基站0使用报知信息帧或个别帧，向要求源无线终端站通知如下信息帧，该信息帧包含要求源无线终端站(无线终端站1)与要求目的地无线终端站(无线终端站2)的指向性天线序号的组合。
例如，在本实施方式中，设为包括图24所示的“Directional BeamCombination IE”的信息帧。该“Directional Beam Combination IE”具有识别IE的标识符(Element ID)、表示要通知的终端数(组合数)的信息(Station Number)、相应的无线终端站的MAC标识符(MACID)、表示能够通信的指向性波束序号的组合的信息(CombinationMAP)等字段格式。另外，该IE也可以是将实施方式1中使用的IE(参照图6、图9、图10)进行扩展而得到的IE。另外，在向三台以上的终端进行通知的情况下，将“Station Number”的字段扩展为3、4、...、n，而且将“MAC ID”的字段扩展为3、4、...、n即可。另外，在想要添加多个信息(例如支持范围、QoS信息等)而进行通知的情况下，扩展“Combination MAP”即可。
此处，“Combination MAP”例如在仅通知无线终端站1以及2之间的指向性波束序号的组合信息的情况下，成为图25所示那样的内容。
由此，无线终端站1能够确定指向性波束序号的组合。以后，在从各无线终端站1、2存在直接通信要求的情况下，无线基站0使用报知信号等向无线终端站1以及2通知直接通信的时间，无线终端站1以及2在所分配的时间期间实施文件数据等的数据通信。
这样，在本实施方式中，预先由无线基站0参照无线终端站1以及2分别进行通信的指向性波束序号的组合，无线基站0利用基于信息存储部20中保持的信息的无线终端站1以及2的大致位置信息，通知有效的DD帧的发送方法。由此，在设备发现时序中，能够早期地掌握指向性波束序号的组合。
另外，构成为省略“Device Discovery response”的发送接收期间，并在DD期间(Device Discovery Period)结束之后从要求目的地无线终端站(无线终端站2)接收“DD report”，无线基站0使用报知信息帧或个别帧而对包括无线终端站1的无线终端站通知指向性波束序号的组合信息。由此，能够在各无线终端站1以及2与无线基站0之间，确定指向性波束的组合，与实施方式2的情况相比能够进一步大幅简化时序并提高设备发现步骤的效率。
实施方式4
接下来，对实施方式4进行说明。在上述实施方式1～3中，说明了无线终端站检测无线基站的方法、以及直接通信的要求源无线终端站根据从无线基站通知的信息而与特定的要求目的地无线终端站进行直接通信用的设备发现步骤，但在本实施方式中，说明要求源无线终端站对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测的步骤。
图26是示出实施方式4的无线通信系统的结构例子的图。该无线通信系统是对上述实施方式1～3的无线系统追加设置无线终端站4后的系统，无线基站0与无线终端站1～3的设置位置与实施方式1～3相同。
另外，图26示出了无线基站0使用指向性波束# B3而与无线终端站3进行通信的情形。作为一个例子，在本实施方式中，将无线基站0为了与无线终端站3进行通信而使用的指向性波束的序号设为b03，将无线终端站3为了与无线基站0进行通信而使用的指向性波束序号设为b30。另外，无线基站0与无线终端站3由于使用了指向性波束，所以在图26中，是进行使相互的指向性相对的控制之后进行通信的状态。在本实施方式中，说明无线终端站3对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测时的设备发现步骤。
以下，根据图27对本实施方式中的设备发现步骤进行说明。图27是示出实施方式4中的设备发现步骤的一个例子的时序图。在图27中，示出如下的例子：无线终端站1、2以及4是向无线基站0的连接时序已经完成、且能够进行通信时序的状态，无线终端站3对于无线基站0，开始连接时序。另外，关于连接时序的详细内容，由于与上述实施方式1相同，所以省略其说明。
在图27所示的时序中，无线基站0在无线终端站3的连接时序完成时，开始针对无线终端站3的设备发现步骤。在该时刻，无线基站0从在连接时序中从各无线终端站得到的DBIE等信息中，将指向性波束序号等的组合保存到信息存储部20中。因此，“根据所有或一部分的连接无线终端站(此处是无线终端站1～4)的指向性波束数，决定无线终端站3的DD帧的发送时间、帧发送方法、访问方式等”。另外，无线终端站0在存在不支持直接通信的无线终端站的情况下，也可以在QoS信息、DBIE中，省略与该不支持直接通信的终端相关的信息。
接下来，无线终端站0使用报知信息帧或个别的帧来对各无线终端站通知“Device Discovery开始通知”(步骤S34)。接收到上述帧的各无线终端站1、2以及4接受本终端的指向性波束序号切换时间(定时)、发送方法(设备发现结果的发送方法)、设备发现的开始以及结束时间(DD期间)等信息通知。另一方面，无线终端站3接受DD帧的发送定时、指向性波束序号切换时间(定时)、发送方法(设备发现结果的发送方法)、设备发现的开始以及结束时间(DD期间)等信息通知。
接下来，从利用“Device Discovery开始通知”而通知的开始时间，成为DD期间。另外，在DD期间内，在要求源无线终端站(此处是无线终端站3)以外的无线终端站中预先分配的部分只能在许可的时间(图15所示的步骤的情况等)内被发送。在本实施方式中，按照图22所示的步骤执行设备发现，无线终端站3以外在DD期间内无法进行发送。另外，关于上述发送禁止时间的通知，既可以通过“DeviceDiscovery开始通知”来进行，也可以利用其它的报知信息帧来进行。
此处，参照图28对DD期间中的各无线终端站的具体动作进行说明。图28是示出实施方式4的设备发现步骤的一个例子的图。各无线终端站1～4根据利用“Device Discovery开始通知”来通知的参数，进行初始设定。接下来，作为要求源无线终端站的无线终端站3按顺序使用指向性波束# b30、b31、b32、b33、b34、b35来发送DD帧(图27的步骤S35)。无线终端站1、2以及4在接收DD帧时，将包含于DD帧中的无线终端站3的该时刻下的指向性波束序号与本终端接收到的指向性波束序号的组合存储到信息存储部20中。另外，各无线终端站1、2以及4在根据预先利用“Device Discovery开始通知”来通知的天线/指向性波束切换定时而决定的定时，切换天线/指向性波束，尝试接收DD帧。在本实施方式中，无线终端站3在向全部方向发送了指向性波束之后(即，使用指向性波束# b35发送了DD帧之后)的定时，各无线终端站1、2以及4切换自身的Scan用的天线/指向性波束。
另外，关于各无线终端站1、2以及4的天线/指向性波束的切换最小时间，也可以根据通过DBIE等通知的切换时间信息，由无线基站0决定足够切换所有终端的时间，并利用“Device Discovery开始通知”来进行通知。另外，也可以由无线基站0根据通过DBIE等通知的切换时间信息来决定无线终端站3发送DD帧的定时。
在图28所示的例子中，无线终端站2在使用序号为B21的指向性天线来进行Scan的情况下从无线终端站3接收DD帧。在DD帧中，包括无线终端站3的地址以及在无线终端站3发送DD帧时使用的指向性波束序号(此处是b31)，无线终端站2在正常地接收DD帧的情况下，将该指向性波束序号的组合信息存储到本终端内的信息存储部20中。
同样地，无线终端站4在使用了序号为B42的指向性天线的情况下接收DD帧，并将该指向性波束序号的组合信息存储到本终端内的信息存储部20中。
另外，在图28中，示出了无线终端站1根据由于传播环境变差、终端间的距离变远、指向性波束的支持区域外、或帧差错而无法正常地接收DD帧等理由而在DD期间无法接收DD帧的情形，示出了直到DD期间结束时为止没有发现指向性波束序号的组合的例子。
返回到图27所示的设备发现步骤的说明，在DD期间结束之后，各无线终端站发送DD报告(Device Discovery Report)(步骤S36b)，无线基站0接收该DD报告。另外，DD报告的通知方法可以与上述实施方式1等同样地，无线基站0利用“Device Discovery开始通知”来通知DD报告的发送时间(定时)，无线终端站1、2以及4在其分配的时间进行通知，也可以由无线终端站0向各无线终端站发送DD报告请求帧(DD report Request帧)，作为其应答而由各无线终端站发送DD报告帧。
另外，在图27所示的例子中，从无线终端站1通知包括“未检测出”的信息的DD报告，从无线终端站2通知包括“指向性波束序号的组合b21、b31”的信息的DD报告。另外，从无线终端站4通知包括“指向性波束序号的组合b42、b35”的信息的DD报告。接收到来自各无线终端站的DD报告的无线基站0更新连接无线站的能够进行直接通信的终端组合(包括指向性波束序号的组合等)数据库。然后，对各无线终端站，利用报知信息帧或个别帧来通知“指向性波束序号的组合信息”(步骤S38)。各无线终端站在信息存储部中保持被通知的“指向性波束序号的组合信息”，以后，在进行直接终端间通信的情况下，根据该保持的信息，选择要使用的指向性波束。
这样，在本实施方式中，无线基站0对特定的无线终端站(在上述例子中是无线终端站3)分配DD期间，特定的无线终端站使用指向性波束来发送DD帧。另一方面，接收到DD帧的其它无线终端站对于无线基站0，利用DD报告来通知其结果，无线基站0更新数据库。而且，通过由无线基站0使用报知信息帧或个别帧来发送指向性波束序号的组合(能够进行直接通信的无线终端站的组合)信息，从而对与无线基站0连接的各无线终端站进行通知。由此，无线终端站能够检测其它的无线终端站，能够进行直接终端间通信。
另外，在本实施方式中，对由无线基站0在紧接着无线终端站3的连接时序之后执行设备发现的情况的例子进行了说明，但不限于该时序(即，在无线终端站执行了连接时序的情况下，接着执行设备发现的时序)。例如，既可以使各终端每隔一定周期进行设备发现，也可以由无线基站对各终端移动的情况、线路状况变差的情况进行检测，并以此为触发而进行设备发现。
实施方式5
接下来，对实施方式5进行说明。在上述的方式1～4中，说明了无线终端站检测无线基站的方法、以及由直接通信的要求源无线终端站根据从无线基站通知的信息而与特定的要求目的地无线终端站进行直接通信用的设备发现步骤、要求源无线终端站对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测的步骤，但在本实施方式中，对为了实现高效的通信而在无线基站以及无线终端站之间、或无线终端站间交换的帧格式(A-MSDU)进行说明。
另外，在本实施方式中说明的帧格式还可以应用于上述实施方式1～4中的任意一个无线通信系统中。
图29是示出实施方式5的无线基站的电路结构例子的图。在该无线基站中，对在上述实施方式1～4中说明的无线基站0的电路结构例子追加了数据加工部34。对于其它部分，由于与基站0相同，所以附加同一标号并省略其说明。在数据加工部34中，对从接口部10提供的发送数据，根据传播环境、QoS等，按照来自调度器部31的指示进行时序序号的附加、分段序号的附加、MAC头的附加、帧聚合以及分段等，而制作发送帧。另外，在帧解析部32中具有如下功能：在所接收到的帧被聚合的情况下，将帧按每个MSDU进行分割并提供给接口部10，或者在被分段的情况下，从多个分段制作MSDU并提供给接口部10。
此处，如上所述，在以往的超宽带无线系统中规定的PHY帧格式构成为在PLCP头内部包括MAC头。因此，能够以比较可靠的传送方式/编码率来发送MAC头。但是，在超宽带无线系统中提出的帧聚合技术中，集中多个MSDU，并对该集中的帧，附加MAC头与FCS。因此，有如下问题：在传播路径变差的状况下，无法加长帧长度，或者帧重发变多而无法提高吞吐量。另外，由于进行帧聚合的对象仅为Data帧，所以无法进行与其它ACK帧、Command帧的帧聚合。因此，在发生双向的业务的情况下，存在如下等问题：需要与所集中的数据帧(Aggregated Data帧)独立地，发送针对所接收到的帧的ACK帧。
另外，简单地集中可变长的帧而进行发送，由于帧长度针对每个脉冲(burst)而大幅发生变化，所以如图30所示，即使想要有效地使用进行聚合而分配的时间期间，在进行聚合从而超过对无线终端分配的时间期间的情况下，也无法进行聚合。因此，作为结果存在无法有效地使用所分配的时间期间的问题。另外，由于针对每个脉冲，帧大小都不同，所以存在作为系统无法保证一定的PER(Packet ErrorRate：数据包差错率)的问题。
因此，在本实施方式中，对用于解决这样的问题点的帧聚合方式进行说明。图31是示出在本实施方式的无线基站与各无线终端站之间交换的进行A-MSDU时的PHY帧格式的一个例子的图。
如图31所示，该PHY帧包括：进行时间同步/频率同步/AGC、载波检测等的PLCP(Physical Layer Convergence Protocol：物理层会聚协议)前同步码部；包含用于对PSDU(PLCP Protocol Data Unit：PLCP协议数据单元)进行解调的信息的PLCP头(PLCP Header)部；帧体(Frame Body)部；以及根据需要附加的由Tail位与Pad位构成的PSDU部。
帧体部由帧有效载荷部(还称为MSDU)与FCS部构成。另外，在本实施方式的A-MSDU中，帧有效载荷部由多个A-MSDUSubframe部(还称为子帧有效载荷部)与表示A-MSDU Subframe个数的Num(Number)部构成。
A-MSDU Subframe部包括：表示MSDU长度的Length部；由分段以及帧时序序号构成的Fragmentation Control部；以及一个MSDU。
另外，在本实施方式中，还可以使用MAC头内部的FrameControl字段内的Reserved Bit(例如b11)来表示是A-MSDU。另外，在未包含多个时序序号那样的A-MSDU的事例中，也可以省略A-MSDU Subframe部的Fragmentation Control部。另外，Num部既可以包含在MAC头中，也可以是在各A-MSDU Subframe内使用表示接下来的A-MSDU Subframe的存在的More A-MSDUSubframe字段的方法。
接下来，说明使用上述的帧格式来制作准固定长度帧从而有效地利用频带的方法。
以下，说明将分段(Fragmentation)与聚合(Aggregation)组合使用而制作准固定长度的帧的方法。在图32所示的例子中，对于从上位层(例如接口部10等)提供的数据，在数据加工部34中分别附加时序序号。而且，通过对MSDU 2实施分段而分割为两个(MSDU2 Frag1、MSDU 2 Frag2)，而且，示出了通过将MSDU 1与MSDU2 Frag1进行聚合而制作准固定长度的帧的情形。
另外，在图32所示的例子中，在实施了分段之后进行聚合，但对同一发送目的地、同一种类的Data，也可以进行如下控制：在事先实施聚合而制作长的帧之后实施分段，切出准固定长度的帧。
接下来，对在本发明中新规定的帧类型(Frame Type)字段进行说明。在本实施方式中，针对以往的帧类型字段，新规定包括Data+ACK、Data+Command等多个帧在内的帧格式(参照图33)。
由此，能够将多种帧进行聚合，并一起发送。即，能够将Data帧与ACK帧进行聚合、或将Data帧与Command帧进行聚合。另外，在包括多个帧类型的情况下，如果预先将ACK或Command的帧的位置插入到A-MSDU的开头，则能够简易地对帧进行解析。
另外，也可以构成为不扩展Frame Type字段，而如图34所示的例子那样在A-MSDU Subframe内追加用于表示各个MSDU种类的Frame Type字段、Frame SubType字段(帧子类型字段)(例如构成为插入到Len与Frag Control之间)。
这样在本实施方式中，在A-MSDU Subframe内新附加了Fragmentation Control字段，所以例如对于从接口部10提供的多个可变长度数据，能够由数据加工部34根据需要进行分段，而且进行聚合，从而完成准固定长度的数据帧，能够简化接收侧的缓冲管理。另外，不用反复发送短的数据包，而聚合为一个数据包，从而能够削减PHY开销、载波侦听(carrier sense)以及回退(back off)算法这样的协议开销，能够实现高效化。而且，通过在一个帧中包括多种帧，能够削减PHY开销、载波侦听以及回退算法这样的协议开销，能够实现高效化。另外，对于聚合以及分段，既可以如本实施方式所示同时使用，也可以排他地使用。另外，在本实施方式中，作为一个例子对无线基站的动作进行了说明，但还可以应用于无线终端站。即，还可以应用于无线基站间与无线终端站之间的通信、无线终端站彼此的通信中的任意一个中。
实施方式6
接下来，对实施方式6进行说明。在上述实施方式1～5中，说明了无线终端站检测无线基站的方法、以及由直接通信的要求源无线终端站根据从无线基站通知的信息而与特定的要求目的地无线终端站进行直接通信用的设备发现步骤、要求源无线终端站对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测的步骤、MSDU聚合，但在本实施方式中，说明为了实现高效的通信而在无线基站以及无线终端站之间、或者无线终端站间交换的帧格式(A-MPDU)。
另外，在本实施方式中说明的帧格式还可以应用于上述实施方式1～4中的任意一个无线通信系统。另外，关于分段与聚合的组合方法、Type字段的参数，由于与上述实施方式5相同，所以省略说明。
如在上述实施方式5中所说明那样，在以往的超宽带无线系统中提出的帧聚合技术(方式)中有如下问题：在传播路径恶劣的状况下吞吐量无法提高、聚合的对象仅为数据帧、无法有效地使用时间期间、无法保证PER作为系统等。因此，在本实施方式中，对用于解决这样的问题点的、与实施方式5中示出的方式不同的帧聚合方式进行说明。
图35是示出本实施方式的无线基站与各无线终端站1～3之间交换的进行A-MPDU时的PHY帧格式的一个例子的图。
如图35所示，该PHY帧包括：进行时间同步/频率同步/AGC、载波检测等的PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)前同步码部；包含用于对PSDU(PLCP Protocol Data Unit)进行解调的信息的PLCP头(PLCP Header)部；帧体(Frame Body)部；以及根据需要附加的由Tail位与Pad位构成的PSDU部。
另外，PSDU的帧体部由多个A-MPDU Subframe部(A-MPDU Subframe 1、A-MPDU Subframe 2、...)构成。A-MPDUSubframe部由A-MPDU Header部与MPDU部构成。
而且，如图36所示，A-MPDU头部包括：表示MPDU部的帧长度的Length字段；由用于检测帧的唯一字构成的Delimiter部；以及作为针对头部的头检查时序的CRC。另外，MPDU部由MAC头部、相当于帧有效载荷的MSDU部、判别帧的正误的FCS构成。
另外，MAC头部与存在于PLCP头部内的部分重复，所以能够部分地省略，此时，也可以如图37所示构成为部分地包括Type/SubType字段、Frg Control(Fragmentation Control)字段。
以下，说明将分段(Fragmentation)与聚合(Aggregation)组合使用而制作准固定长度的帧的方法。在图38所示的例子中，对从上位层(例如接口部10等)提供的数据，在数据加工部34中分别附加时序序号。而且示出了如下情形：通过对MSDU 2实施分段而分割为两个(MSDU 2 Frag1、MSDU 2 Frag2)，而且，通过将MSDU 1与MSDU 2 Frag1进行聚合而制作准固定长度的帧。
另外，在图38所示的例子中，在实施了分段之后进行聚合，但对同一发送目的地、同一种类的Data，还可以进行如下控制：事先实施聚合而制作长的帧之后实施分段，并切出准固定长度的帧。
接下来，对在本发明中规定的新Frame Type字段进行说明。在本实施方式中，针对以往的Frame Type字段，新规定包括Data+ACK、Data+Command等多个帧的帧格式(参照图39)。
由此，能够对多种帧进行聚合，并一起发送。另外，在包括多个帧类型的情况下，如果预先将ACK或Command的帧的位置插入A-MSDU的开头，则能够简易地对帧进行解析。
在以往的超宽带无线系统(UWB)等中，未安装A-MPDU，但如本发明所示，通过在PLCP头部中包含MAC头部那样的PHY帧格式中实现A-MPDU帧格式，从而即使在毫米波的大容量无线通信系统中，也可以与A-MSDU时同样地，有效地发送数据帧。
尤其是，在本发明中，能够对各帧附加所需的头部与FCS部，其结果，即使A-MPDU Subframe由于衰落、干扰、冲突等要因而部分地缺失，也可以对缺失的A-MPDU Subframe以外的A-MPDUSubframe进行划分而接收，所以即使在制作几Kbyte～几十Kbyte长度的帧的情况下，也无需重发帧整体，而通过根据需要部分地选择重发，能够提高重发效率。另外，即使在不需要作为送达确认帧的ACK帧的情形下，帧整体也不会缺失，只是数据部分地缺失，所以尽管被迫出现少量的数据包错误，但对于无法容许延迟那样的流、声音等，能够实现非常有效的数据分发。
另外，在本实施方式中，作为一个例子对无线基站的动作进行了说明，但也可以与实施方式5同样地应用于无线终端站。
实施方式7
接下来，对实施方式7进行说明。在上述实施方式1～6中，说明了无线终端站检测无线基站的方法、以及由直接通信的要求源无线终端站根据从无线基站通知的信息而与特定的要求目的地无线终端站进行直接通信用的设备发现步骤、要求源无线终端站对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测的步骤、MSDU聚合、MPDU聚合，在本实施方式中，也与实施方式5以及6同样地，说明为了实现高效的通信而在无线基站和无线终端站之间、或者无线终端站间交换的帧格式。
另外，在本实施方式中说明的帧格式还可以应用于上述实施方式1～4中的任意一个无线通信系统。另外，能够从帧内的字段(信息)识别未使用帧聚合的方式、与使用帧聚合的方式(A-MSDU、A-MPDU)。因此，能够通过每个终端、每个应用、或它们的组合等而自由地分开使用。另外，为便于说明而省略了关于帧内的天线序号等字段的记载，但也可以于应用于上述实施方式1～4的方法(设备发现动作等)。另外，当然不限定帧格式。另外，关于分段与聚合的组合方法、TYPE字段的参数，由于与上述实施方式5以及6相同，所以在此省略说明。
图40是示出本实施方式的无线基站与各无线终端站1～3之间交换的进行A-MPDU时的PHY帧格式的一个例子的图。如图40所示，该PHY帧包括：进行时间同步/频率同步/AGC、载波检测等的PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)前同步码部；包含用于对PSDU(PLCP Protocol Data Unit)进行解调的信息的PLCP头(PLCPHeader)部；帧体(Frame Body)部；以及根据需要附加的由Tail位与Pad位构成的PSDU部。
此处，对与实施方式6中示出的PHY帧(参照图35以及图36)的差异进行说明。本实施方式的PHY帧与实施方式6中示出的PHY帧相比，从MAC头(MAC Header)中删除成为冗余的部分，而实现PLCP头的高效化。另外，关于通知进行了聚合的A-MPDU位，既可以如上述实施方式5或6所示在PLCP前同步码中作为扩散码等识别码而进行配置，也可以配置在PLCP头内，而且，也可以配置在MAC头内。另外，在A-MPDU子帧(A-MPDU Subframe)中，根据需要以预先决定了数据长度的byte长度来插入用于进行Boundary(分界)的Padding(填充)。另外，关于A-MPDU的通知，既可以插入到MAC Header中，也可以如实施方式1所示插入到PLCP Header内，也可以通过在PLCP Preamble部中对表示帧结构的信息进行代码化并进行图案检测从而检测帧结构。
A-MPDU头部为了表示A-MPDU子帧内的MPDU的信息，而由帧控制(Frame Control)字段、帧类型/子类型(Type/Sub Type)字段、分段控制(Frg Control)字段、流索引(Stream Index)字段、长度(Length)字段、分隔符(Delimiter)字段、CRC字段、用于识别QoS的字段等构成。
通过设为这样的结构，各A-MPDU子帧以个体形式具有表示MPDU的帧种类的帧类型/子类型字段，例如能够复用Data与BlockACK、Data与ManagementFrame、Data与Command帧等那样的不同的帧种类的帧。另外，在处理同一种类的帧的情况下，通过使用Stream Index字段与Frg Control字段内的时序序号，例如能够有效地复用性能最好(best effort)的数据、VoIP的数据等不同的流等级、或QoS等级的帧。
另外，在包括多个帧类型的情况下，如果预先将ACK或Command的帧的位置插入到A-MPDU的开头，则能够简易地对帧进行解析。另外，在包括用于要求针对多个MPDU的ACK的BlockACK要求等帧的情况下，分配给对应的最后的MPDU的接下来的A-MPDU子帧、或分配给最终A-MPDU子帧。由此，帧的接收侧无需进行每个帧种类的顺序控制，所以能够简易地对帧进行解析。
另外，也可以与上述实施方式5、6同样地，进行如下控制：事先实施聚合而制作长的帧之后实施分段，切出准固定长度的帧。另外，关于包含在A-MPDU头中的Frame Control、Frg Control以及Stream Index，也可以构成为在MPDU内的MSDU帧之前包含。另外，A-MPDU头内的字段的顺序不限于本实施方式的顺序。
这样，在以往的超宽带无线系统(UWB)等中，未安装A-MPDU，但如本发明所示，通过在PLCP头部中包含MAC头部的这样的PHY帧格式中，实现A-MPDU帧格式，从而即使在毫米波的大容量无线通信系统中，也可以与A-MSDU时同样地，有效地发送数据帧。
尤其是在本发明中，能够对各帧附加所需的头部与FCS部，其结果，即使A-MPDU Subframe由于衰落、干扰、冲突等要因而部分地缺失，也可以对缺失的A-MPDU Subframe以外的A-MPDUSubframe进行划分而接收，所以即使在制作出几Kbyte～几十Kbyte长度的帧的情况下，也无需重发帧整体，而根据需要部分地选择重发，从而能够提高重发效率。另外，即使在无需作为送达确认帧的ACK帧的情形下，帧整体也不会缺失，而只是数据部分地缺失，所以尽管被迫出现少量的数据包错误，但对于无法容许延迟那样的流、声音等，能够实现非常有效的数据分发。
另外，也可以如图41所示，对PSDU个别地追加聚合头(Aggregation Header)。在该情况下，聚合头由以下部分构成：表示子帧的个数的子帧数(Subframe Count)、表示各个子帧长度的多个长度字段(Length Set)、以及根据需要以预先决定的byte长度对数据长度进行Boundary(分界)用的Padding(填充)。另外，该子帧内的长度(Length Set)由于与A-MPDU头内的长度重复，所以也可以排他地利用。即，能够删除子帧内的长度与A-MPDU头内的长度中的某一个。
另外，在实施方式5示出的图31以及图34中，示出了A-MSDU子帧由Len、Frg Control以及MSDU构成的帧，但也可以构成为插入了用于检测帧开头位置的分隔符、子帧单位的FCS以及Padding。即，也可以如图42或图43所示那样构成。在该情况下，也可以为了削减电路规模而省略帧体的FCS。
这样，在本实施方式中，新定义能够通过A-MPDU复用不同帧种类的帧的PHY帧格式，并使用新定义的格式进行A-MPDU。由此，能够将以往不可能的多种帧进行聚合而发送。
实施方式8
接下来，对实施方式8进行说明。在上述的方式1～7中，说明了无线终端站检测无线基站的方法、以及由直接通信的要求源无线终端站根据从无线基站通知的信息而与特定的要求目的地无线终端站进行直接通信用的设备发现步骤、要求源无线终端站对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测的步骤、MSDU聚合、MPDU聚合，但在本实施方式中，说明如下方法：通过规定针对没有意图的新无线终端站以及新无线基站的连接控制方式，从而对来自可能成为干扰的无线终端站以及新无线基站的未准备的连接要求、Beacon等报知信号的发送等进行抑制。
图44是示出本发明的无线通信系统的实施方式8的结构例子的图。该无线通信系统例如由与作为有线网络的LAN连接的无线基站(有时还称为PNC或AP)0、在无线基站0的服务区域内设置的无线终端站(有时还称为DEV或STA)3、以及新启动的无线终端站4构成。另外，与上述实施方式1等同样地，用无线基站0与无线终端站3以及4的周围设置的虚线划分的区域，表示为了便于说明而设定的指向性波束的方向。并且，无线基站0在向各个方向发送数据等时，设定该区域(还称为扇区)中所示的波束序号(b00、b01、b02)的指向性波束，从而能够使用在期望的方向上形成的指向性波束来进行发送。另外，对于在各无线终端站3、4的周围设置的虚线也相同。另外，指向性波束既可以是由多个天线构成的那样的波束成形之类的波束，也可以通过具有多个指向性天线并切换使用它们从而制作指向性波束。
此处，本实施方式的各通信装置(无线基站、无线终端站)与上述实施方式不同，而假设能够使指向性波束仅朝向特定的方向而进行通信的系统。另外，对于指向性波束的方向、角度、切换数等，不限于本实施方式。在图44所示的例子中，示出如下状态：能够利用无线终端站3的指向性波束序号b32、无线终端站4的指向性波束序号b40来接收无线基站0利用指向性波束序号b01发送的信号。
在指向性强的无线访问系统中，尽管处于通信区域内(如果双方的装置使指向性波束相对则能够进行通信的区域内)，有时也无法检测出无线基站。因此，存在如下问题：在新启动的无线终端站4具有作为无线基站进行动作的功能，且无法检测出既存的无线基站的情况下，自身作为新基站而动作，形成新网络。另外，存在如下问题：由于在作为随机访问期间的CAP期间(Contention Access Period)来自其它终端的未准备的连接要求、来自新基站的报知信号发送，而无法对与既存的无线基站进行通信中的终端保证充分的频带。因此，在本发明中，提供抑制来自对既存的网络(还称为微微网(Pico net))有可能成为干扰的无线终端站的发送的构造。
另外，在本实施方式中，将无线终端站4作为新启动的无线终端而进行了说明，但不限于无线终端站。也可以将后述的控制动作应用于新启动的无线基站中。而且，例如在无线PAN(Personal AreaNetwork：个人局域网)那样的系统中，在无线终端站起动且未发现同步的无线基站时，自身有时还作为无线基站而进行动作。即，无线终端站有可能作为无线基站而进行动作，同样地无线基站也有可能作为无线终端站而进行动作。
图45是示出无线终端站向无线基站进行连接时的时序的一个例子的图。无线基站0在通过广播或多点传送发送的报知信号内(Beacon等)，追加“加入禁止(Admission)”、“禁止时间(Duration)”、“能够连接类(QoS LEVEL)”等而作为加入限制信息。
加入禁止信息例如设为“0：全部许可”、“1：作为无线终端站(DEV)的加入禁止”、“2：作为无线终端站(DEV)的加入禁止且新网络启动禁止”、“3：作为无线终端站(DEV)的加入禁止，但在未发现基站(PNC)的情况下，也可以启动新基站(PNC)”、“4：加入许可”等。另外，种类不限于上述。另外，也可以根据每个终端的QoS等级而控制加入禁止。而且，也可以针对每个帧种类而设置QoS等级。例如，将连接类设为“0：许可发送所有的帧”、“1：许可仅发送连接要求帧”、“2：许可仅发送频带要求帧”、“3：许可仅发送紧急信息的帧”、“4：许可仅发送控制帧”等而针对每个帧种类设置QoS类，并指定能够发送的QoS等级。另外，种类不限于上述，而也可以设定进行了组合的种类。另外，虽然记载为个别地设定了加入禁止信息、能够连接类信息，但不限于本实施方式所示的记载，也可以组合使用。
另外，禁止时间例如用于表示直到下一个加入许可为止的时间期间。禁止期间既可以用报知信号发送时间单位(还称为SuperframePeriod单位、Beacon Period单位)指定，也可以用实际时间单位指定。另外，通过将禁止期间始终设为最大值，能够持久地设定禁止期间。另外，关于禁止期间，还可以使用待机时间与最长等待时间来设定。在该情况下，关于待机时间，例如以当前的Superframe长度单位来指定接下来应确认报知信号(Beacon)的时刻。但是，当Superframe长度针对每个Superframe而变更的情况下，应检查的时刻不限于用待机Superframe数表示的值。最长等待时间表示在从当前时刻表示的时间之后许可无线终端站进行连接要求。与上述禁止时间同样地，新无线终端站必需等待到解除加入限制。另外，也可以以实际时间(msec、μsec等)进行通知，而并非Superframe长度单位。
以下，根据图45对本实施方式的动作进行说明。纵轴表示时间轴，横轴表示帧的发送接收或原语(primitive)的发送接收。
首先，新无线终端站4(DEV-4)是没有与无线基站0(PNC)以及无线终端站3(DEV-3)中的任一个都没有连接的状态。另外，无线终端站4是针对哪个无线终端站也未进行连接以及同步的状态。
在图45所示的例子中，新无线终端站4在起动时，首先从DME(Device Management Entity：设备管理实体)子层，对MAC/MLME，发布作为关联(ASSOCIATE)实施要求的MLME-ASSOCIATE.req原语(步骤S81)。接收到要求原语的MAC/MLME仅在预先规定的时间内对信道进行扫描，接收报知信号(Beacon)。另外，对于具体的起动时的Scan时序，虽然没有特别规定，但例如使用实施方式1中说明的图12记载的步骤。在图45中，示出了无线终端站4从无线基站0接收报知信号(Beacon)的情形(步骤S82)，详细而言，示出了接收表示“加入禁止(Admission)＝2：作为无线终端站(DEV)的加入禁止且新网络启动禁止”、“禁止期间＝0xFFFF(最大值)”、以及“连接类＝3：许可仅发送紧急信息的帧”的报知信号的情形。
接下来，从无线基站接收到报知信号的无线终端站4的MAC/MLME对DME发布MLME-ASSOCIATE.cfm原语而作为针对在上述步骤S81中接收到的MLME-ASSOCIATE.req的应答(步骤S83)。在该例子中，在MLME-ASSOCIATE.cfm中，包括“ReasonCode＝9(不可连接、作为基站不可起动)”、“Result Code＝COMPLETE(对Req原语正常地完成处理)”等，而通知不存在能够连接的无线基站。在该情况下，无线终端站4在相应的信道中，既不作为新无线终端站动作，也不作为新无线基站动作。
另外，在本实施方式中，利用MLME-ASSOCIATE.cfm原语通知了针对一个无线基站0的扫描结果，但在发现了多个无线基站(从多个基站接收到报知信号)的情况下，通知其参数组。另外，在发现多个无线基站、且在其中存在能够连接的无线基站的情况下，对相应的无线基站执行ASSOCIATION，在处理结束之后，通知执行完成结果而作为MLME-ASSOCIATE.cfm。另外，在后面详细叙述ASSOCIATION动作。
在未发现能够连接的无线基站的情况下，接收到MLME-ASSOCIATE.cfm的无线终端站4的DME返回到扫描/设备发现的状态(步骤S84)。DME根据需要，对上位层通知Scan结果，对装置的用户通知未检测到能够连接的无线基站、以及禁止作为无线基站而启动。而且，也可以在经过一定时间之后，实施图12所示的起动时的Scan时序。
另外，在本实施方式中，示出了将连接期间设为最大值而持久地成为加入禁止状态的情形，但在如上所述周期地进行加入许可的情况下，通知直到接下来的“禁止解除”的时间期间。
另外，在图45中使用了ASSOCIATE原语，但也可以如图46所示在扫描/Device Discovery时执行连接控制。在该情况下，通过对来自无线终端站4(DEV-4)的DME的MLME-Scan.req(步骤S81a)，利用MLME-Scan.cfm(步骤S83a)进行应答，而实施连接控制。
另外，由IEEE 802.15规定的MLME-Scan.req/cfm是对于所要求的时间/信道/天线(指向性波束序号、扇区)检索PNID(或BSID)，基本上接收无线基站利用广播或多点传送发送的报知信号(Beacon等)。因此，例如在图47所示的状态(无线终端站4的指向性波束未朝向无线基站0的方向的状态)的情况下，如果新无线终端站4无法接收来自无线基站0的报知信号，则即使新无线终端站4能够接收来自与无线基站0连接的无线终端站3的帧时，无线基站0也无法对新无线终端站4进行连接控制。
为了解决这样的问题，在本发明中，使用新规定的MLME-ALL-Scan.req/cfm来进行连接控制。具体而言，通过对所有帧执行Scan，而检索成为候补的PNID(或BSID)，从而实现新无线终端站4的连接控制与针对新网络启动的控制。
以下，根据图48，对使用了新规定的MLME-ALL-Scan.req/cfm时的连接控制动作进行说明。纵轴表示时间轴，横轴表示帧的发送接收或原语的发送接收。
首先，新无线终端站4(相当于DEV-4)是与无线基站0(相当于PNC)以及无线终端站3(相当于DEV-3)中的任一个都未连接的状态。另外，设无线终端站4是对于哪个无线终端站都未进行连接以及同步的状态。
新无线终端站4在起动时，首先从DME子层，对MAC/MLME发布作为Scan实施要求的MLME—ALL—Scan.req原语(步骤S81b)。接收到要求原语的MAC/MLME仅在预先规定的时间内对信道进行扫描，并接收报知信号。另外，对于具体的起动时的Scan时序，虽然没有特别规定，但例如使用实施方式1中说明的图12记载的步骤。在图48中，示出了无线终端站4从无线终端站3接收面向PNC的数据帧(并非面向无线终端站4的数据帧)的情形(步骤S85)，详细而言，示出了接收包含有PNID的数据帧的情形，其中所述PNID是无线基站0形成的网络标识符。
接下来，从无线终端站3接收到包含PNID的数据帧的无线终端站4的MAC/MLME对DME发布MLME-ALL-Scan.cfm原语，而作为针对在上述步骤S81b中接收到的MLME-ALL-Scan.req的应答(S83b)。
在该例子中，在MLME-ALL-Scan.cfm中包括：表示在扫描流程(scan procell)期间发现的微微网的个数的“NumberOfPiconets”；作为所发现的微微网的信息组的“PiconetDescriptionSet”；作为针对虽然无法直接接收来自PNC的帧但通过接收到来自无线终端站的帧而有可能成为微微网的PNID的信息组的“PotentialPiconetsDescriptionSet”；作为所扫描的频率信道信息的“NumberOfChannels”；表示针对所检测的信道的推荐度的“ChannelRatingList”；以及针对在上述步骤S81b中从MLME接收到的要求原语的“ResultCode”。另外，在从多个无线终端站接收到同一PNID(BSID)、信道号码等信息的情况下，根据接收功率等传送路径信息，选择可靠性更高的信息。
通过进行以上动作，新无线终端站4根据经由其它无线终端站接收的PNID，掌握存在无线基站0的情形。然后，无线终端站4停止本信道中的动作，而进行与在利用上述“PiconetDescriptionSet”通知的其它信道中动作的无线基站连接的动作、或者在其它空闲信道中自身作为无线基站而启动的动作。
接下来，对使用了与使用上述MLME-ALL-Scan.req/cfm的步骤不同的步骤的新无线终端站4的连接动作例子进行说明。在该例子中，在向进行连接控制的无线基站0登记的无线终端站3所发送的帧内，也追加“加入禁止(Admission)”、“禁止时间(Duration)”、以及“能够连接类(QoS Level)”。另外，在多台无线终端站连接的情况下，所有的无线终端站发送同样的帧。而且，在无线基站0发送的通过广播、多点传送发送的报知信号以外的帧内，也追加上述字段。
以下，根据图49对连接控制动作进行说明。纵轴表示时间轴，横轴表示帧的发送接收或原语的发送接收。另外，设无线终端站3(DEV-3)从未与无线基站0(PNC)连接的状态起进行动作。另外，设无线终端站4(DEV-4)在无线终端站3向无线基站0连接的连接控制结束之后开始动作(启动)而进行说明。另外，对于原语的发布等与基于上述图45的说明重复的部分，附加同一步骤序号而省略说明。
首先，对无线终端站3向无线基站0连接时的动作进行说明。无线终端站3在信道扫描时间(Sync Timeout)接收来自无线基站0的报知信号、且其内容表示能够加入(此处是“Admission＝Yes(是)、Duration＝0x0000”且表示能够加入状态)时(步骤S82)，接下来设定连接要求/认证用的定时器(Assoc Timeout)，而实施连接处理。具体而言，无线终端站3发送AssociationRequestCommand帧(步骤S86)，无线基站0回送包括肯定消息的AssociationResponseCommand帧(步骤S87)，进行设备地址等的设定。而且，利用MLME-ASSOCIATE.cfm向DME通知关联的结果(步骤S84)，从而无线终端站3成为与无线基站0关联的状态。同样地，无线基站0也在针对来自无线终端站3的AssociationRequestCommand帧的Imm-Ack(确认帧)的发送完成时(步骤S88、S89)，向DME发布MLME-ASSOCIATE.ind的原语(步骤S90)，而成为与无线终端站3关联的状态。
在与无线终端站3关联时，无线基站0在以后的报知信号(Beacon)内，插入表示无线终端站3关联了的信息，发送给下属的无线终端站(步骤S91)。另外，无线基站0在判断为无法收容其以上的无线终端站(无线终端站的收容数达到上限)的情况下，如上所述(参照图45、图46)，发送包括“加入禁止”以及“禁止期间”等信息的报知信号，抑制新无线终端站的连接。
接收到在上述步骤S91中从无线基站0发送的报知信号的无线终端站3在这以后的数据帧发送动作中，将该接收报知信号中包含的“加入禁止”、“禁止期间”等连接控制的信息包含在自身所发送的帧中而进行发送(步骤S92-1、S92-2)。
这样，在图49所述的连接控制中，完成关联的无线终端站复制从无线基站通知的连接控制信息，并嵌入到自身所发送的帧中而进行发送。由此，例如在新无线终端站4虽然无法接收来自无线基站0的报知信号、但在能够接收来自与无线基站0连接的无线终端站3的帧的情况下，能够抑制无线终端站4进行未准备的连接要求。而且，通过连接控制信息，能够抑制作为新无线基站而进行动作，能够抑制可能成为干扰的无线基站新启动。
另外，在图49所示的连接控制中说明了如下的方法：无线基站0与无线终端站3(在与无线基站0之间完成关联的无线终端站)进行加入禁止的连接控制，从而抑制新无线终端站的连接要求以及新无线基站的动作。但是，在尽管进行了这样的控制但仍不幸地接收到来自其它无线终端站或其它无线基站的干扰的情况下，该无线基站0也可以组合对当前使用的信道进行变更的这样的控制。在该情况下，无线终端站/无线基站通过MLME-SCAN.req/cfm时序掌握空闲信道，所以使用该信息进行信道变更即可。另外，通过对向无线基站连接中的无线终端站事先通知变更预定的信道，还可以简化时序。
在对于图49的时序组合对当前使用中的信道进行变更的控制的情况下，无线基站根据所保持的空闲信道表而再次扫描转移目的地候补的信道，如果信道为未使用、或者ChannelRating高，则进行转移。另外，在转移了信道时，如果所连接的无线终端站无法针对无线基站进行频率/时间同步，则根据需要，也可以实施未使用Scan的PHY等级的连接(Sync)时序。
另外，在判断为本终端的通信状况恶劣的情况下，无线终端站或无线基站自发地实施Scan。例如，无线基站针对每个PNID保持表示最强的接收功率值的RSSI值，在受到来自其它终端的干扰的情况下，执行按照上述时序的步骤而变更使用信道。另外，发现了其它终端的无线终端站通知存在对所连接的无线基站成为干扰(受到干扰)的无线基站/干扰无线终端站，无线基站根据需要执行依照上述时序的步骤而变更使用信道。
而且，在无线终端站启动时执行了Scan的结果，发现了多个无线基站的情况下，例如对作为可能参加的无线基站通知可能成为干扰而催促变更使用信道，之后，对本来想要连接的无线基站进行连接要求。
另外，关于加入限制信息，例如也可以作为加入限制IE(Information Element)，规定图50所示的IE，并插入到包括上述报知信号(Beacon)、Association等Command帧的所有帧中。在该情况下，接收到帧的无线终端站或无线基站解析是否包含该IE的Element ID，在包含加入限制IE的情况下如本实施方式所示进行动作，在未包含的情况下，没有加入限制信息，能够作为可能加入的状态进行动作。另外，关于加入限制信息，既可以插入到PLCP头内，也可以插入到MAC头内，另外还可以插入到帧体内。
另外，根据无线终端站或无线基站的性能，有时混合存在能够解释加入限制IE的无线站。在该情况下，也可以将例如如图51所示的容许头独自的扩展的头独自扩展IE预先规定为必需功能，并通知加入限制信息。在该情况下，IE由Element ID、Length、Type、VendorOUI(Organizational Unique Identifier：组织唯一标识)、VenderSpecific Information等构成。另外，在Type字段中，插入表示是否需要与无线基站的调停、是否必需对应的信息等，例如记载“0：必需对应，且在无法对应的情况下不可加入”、“1：必需对应，且在无法对应的情况下不可加入，并且同一频率下的无线基站的不可启动”、“2：在关联之后调停，利用可否调停而限制加入(例如强制地进行Diassociation(解除关联))”、“3：在关联之后调停，但调停内容处理为Informative”等。也可以利用之后的Vendor OUI通知加入限制，利用Vender Specific Information通知加入限制信息。
由此，例如在Type字段表示“0”，而且利用Vendor OUI表示了加入限制的情况下，在无法理解加入限制的内容时，表示一定无法加入，所以能够对所有的无线终端站或无线基站进行加入限制。另外，对于Vendor OUI以及Vender Specific Information，不限于本实施方式，也可以使用于前面的实施方式中示出的设备发现、认证、所使用的调制方式(例如单载波、多载波、或单载波与多载波的共存方式等)的通知等中。另外，Type字段的设定不限于本实施方式所示。
另外，在本实施方式中，使用新IE的Type字段来通知了是否需要调停、与加入限制相关的信息，但也可以使用既存的IE中的Reserved Bits或既存的IE的字段的扩展等来实现。此时，例如既可以分配CTAStatusIE、CapabilityIE、DEV AssociationIE等ReservedBits，也可以扩展既存的IE的Length而插入。
而且，在新无线终端站要求Association时，对无线基站通知是否需要针对加入条件的调停，其结果，例如在需要调停的情况下，无线基站不进行调停自身，而也可以拒绝Association，在进行调停的情况下，在调停未成立的情况下，无线基站强制地使新无线终端站成为Diassociation。此时，新无线终端站直到调停结束为止，禁止自发的Diassociation要求、与针对来自无线基站的帧的应答以外的发送，从而能够抑制从调停中的新无线终端站发送未准备的帧。另外，无线基站如果直到调停完成为止，在报知信号内未对连接完成的其它无线终端站通知新无线终端的信息，则也可以禁止从连接完成的其它无线终端站发送针对新无线终端站的帧。
另外，不限于本实施方式，在上述实施方式1至7中，各终端所掌握的Superframe的基准定时既可以基于开头的Beacon # 0以及从开头的Beacon # 0到终端接收的任意一个Beacon为止的偏移时间，也可以以终端想要接收的任意一个信标的定时为基准。即，不论终端是否掌握了基站生成的每个Superframe的开头定时，只要终端能够识别Superframe的周期与终端接收的任意一个Beacon以后的Superframe结构信息即可。在使用偏移时间的情况下，基站例如在各个Beacon内利用时间、码元数或波束数等来报知偏移信息。
这样，在本实施方式中，在无线基站或无线终端站发送的帧内，作为加入限制信息，包含“加入禁止”、“禁止时间”、“能够连接类”等用于控制新加入的信息。另外，与无线基站完成关联的无线终端站在帧中包含从无线基站接收到的用于控制新加入的信息而进行发送。另外，与进行了针对新无线终端站的加入抑制的控制无关地，在受到干扰的情况下，变更使用信道。由此，能够抑制来自可能成为干扰的新无线终端站的未准备的连接要求、以及可能成为干扰的无线基站新启动，并且能够根据需要移动到其它无线信道或使其移动，能够解决指向性强的无线访问系统中的问题。
实施方式9
接下来，对实施方式9进行说明。在上述的方式1～8中，说明了无线终端站检测无线基站的方法、以及由直接通信的要求源无线终端站根据从无线基站通知的信息而与特定的要求目的地无线终端站进行直接通信用的设备发现步骤、要求源无线终端站对存在于周围的能够进行直接通信的无线终端站进行检测的步骤、MSDU聚合、MPDU聚合、针对新无线终端站的连接控制，但在本实施方式中，说明无线基站/无线终端站不仅使用指向性波束(还称为Directional)，而且还使用了无指向性波束(还称为Omni)的设备发现步骤。另外，在本实施方式中说明的帧格式也可以应用于上述的方式1～8中的任意一个无线通信系统中。
图52是示出本发明的无线通信系统的实施方式9的结构例的图。该无线通信系统由无线基站(有时还称为PNC或AP)0、在无线基站0的服务区域内设置的无线终端站(有时还称为DEV或STA)1以及2构成。另外，与上述实施方式1等不同，无线基站0能够进行除了指向性波束以外，还使用了无指向性波束的通信。另外，无指向性波束既可以是组合了多个指向性天线或指向性波束的结构，也可以在物理上与指向性波束制作用的天线独立地具备无指向性天线。另外，与上述实施方式1等同样地，用无线基站0与无线终端站1以及2的周围设置的虚线划分的区域表示为了便于说明而设定的指向性波束的方向。
此处，在发送功率相同的情况下，可知使用了无指向性波束的发送与使用了指向性波束的发送相比，发送距离(信号到达距离)变短。因此，本实施方式的无线基站0例如在利用无指向性波束进行发送的情况下，与用指向性波束进行发送的情况相比，降低传送速度并降低所需S/N，而且使使用频带宽度变窄，从而提高发送功率密度，补偿天线增益的差异。即，设利用指向性波束发送的帧到达范围与利用无指向性波束发送的帧的到达范围相等而进行以后的说明。另外，在利用无指向性波束进行发送的情况下，与指向性波束相比，调制方式(调制多值数)以及频带宽度中的至少一个成为非常小的值，所以在发送同一帧的情况下所需的发送时间变得非常大。
另外，图53是示出实施方式9的无线基站的电路结构例子的图。该无线基站构成为代替实施方式1的无线基站(参照图2)的波束控制部50而具备波束控制部50a，而且追加了无指向性天线部70。对于其它部分，由于与实施方式1的无线基站相同，所以省略其说明。
该无线基站的MAC控制部30在发送无指向性波束的情况下，对从接口部10接收到的数据，附加用于对调制方式以及频带宽度、或这两方进行控制的控制信号后提供给调制解调部40。由此，无线基站0能够针对每个帧发送，进行指向性波束与无指向性波束的发送接收控制。波束控制部50a根据对经由调制解调部40接收到的数据附加的信息(用于对调制方式以及频带宽度、或这两方进行控制的控制信号等)，进行指向性天线部60以及无指向性天线部70的控制。在发送无指向性波束时使用无指向性天线部70，并由波束控制部50a进行控制。
另外，用于发送指向性波束以及无指向性波束的电路结构不限于图53所示的结构。例如，也可以不是使无指向性天线与指向性天线在物理上独立的结构，而是组合多个指向性天线或指向性波束来形成无指向性波束。另外，所使用的传送方式既可以基于单载波，也可以基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：正交频分复用)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：正交频分多址)那样的多载波，而且也可以进行码扩散，另外，也可以是在频率轴上并行使用了多个单载波或多载波的多频带(multiband)方式，也可以使用MIMO那样的空间复用。另外，也可以在使用无指向性波束时与使用无指向性波束时分开使用单载波与多载波。即，本实施方式中的说明不限定调制解调方式。
根据附图对本实施方式的设备发现动作进行说明。以下，依次对使用无指向性波束进行的设备发现以及使用指向性波束进行的设备发现进行说明。另外，设无线基站与各终端站的位置关系处于图52所示的状态而进行说明。
图54是示出使用无指向性波束而进行设备发现时的时序例子的图，示出了无线基站0与无线终端站2的动作例子。如图54所示，在该设备发现动作中，无线基站0使用无指向性波束，定期地发送报知信号(Beacon)。另一方面，无线终端站2与在前面的实施方式1中说明的无线终端站同样地，一边适当切换指向性波束序号，一边对来自无线基站0的报知信号进行扫描。如图52所示，无线终端站2由于能够使用波束序号为b22的指向性波束而与无线基站0进行通信，所以在切换到序号为b22的指向性波束时，从无线基站0接收报知信号。在接收到报知信号时，无线终端站2掌握与无线基站0的通信中使用的波束序号(在该例子中是b22)。无线终端站2在掌握了与无线基站0的通信中使用的波束序号时，将该波束序号的信息存储到信息存储部20中。
然后，无线终端站2根据包含在报知信号中的超帧(Superframe)结构信息，掌握作为随机访问期间的CAP(Contention Access Period：竞争访问周期)与作为频带预约期间的CTAP(Channel TimeAllocation Period：通道时间配置期间)等超帧结构。另外，CTAP也可以构成为具有主要由无线基站0进行网络管理的MCTA(Management CTA)与主要基于无线基站0的数据通信中使用的CTA。图55是示出超帧的结构例子的图。
无线终端站2在CAP期间对无线基站0发送连接要求(还称为Probe要求、Association要求、Authentication要求等)帧。此处，如果无线基站0利用无指向性波束进行接收，则无线基站0使用无指向性波束，接收来自无线终端站2的连接要求。
另外，在该时刻，无线基站0虽然能够识别无线终端站2的存在，但无法决定对无线终端站2能够使用的指向性波束序号(与无线终端站2的通信中使用的指向性波束的序号)。因此，无线基站0需要决定用于与无线终端站2进行高速通信的指向性波束序号。以下，根据图56，对无线基站0确定指向性波束序号的动作进行说明。图56是示出无线基站确定指向性波束序号时的时序例子的图。
如图56所示，无线基站0在接收到来自无线终端站2的连接要求之后，使用最初发送的报知信号，报知(向无线终端站2通知)接收到来自无线终端站2的连接要求，并且进行指示以在CTAP期间的MCTA/CTA(此处是MCTA # 1)进行设备发现(发送DD数据包)。另外，在该报知信号发送中，向无线终端站2通知根据自身的指向性波束序号数决定的发送次数以及发送定时。接收到报知信号的无线终端站2在其中包含的信息表示的MCTA/CTA(此处是MCTA # 1)期间，与前面的实施方式1的设备发现步骤(参照图18等)同样地，连续发送DD数据包(DD帧)。另一方面，无线基站0在通过设备发现的执行指示而指定的MCTA/CTA(此处是MCTA # 1)期间，将指向性波束序号切换为b00、b01、...、b05而尝试接收来自无线终端站2的DD数据包。在该例子中，无线基站0利用指向性波束序号b02，接收来自无线终端站2的帧。而且，无线基站0与实施方式1的设备发现动作时同样地，将所接收到的指向性波束序号b02保存到信息存储部20中。通过执行以上动作，无线基站0能够确定对无线终端站2使用的指向性波束(序号)。以后，无线基站0通过选择序号为b02的指向性波束并进行通信，能够在与无线终端站2之间进行高速数据通信。确定了指向性波束后的各装置的动作与上述实施方式1相同。
另外，无线基站0也可以使用指向性波束来接收来自无线终端站2的连接要求帧。以下，说明使用指向性波束进行的设备发现。
在使用指向性波束接收来自无线终端站2的连接要求帧时的设备发现中，无线基站0例如针对每个超帧一边切换CAP中使用的指向性波束一边进行连接要求帧的接收动作、或者在一个CAP内一边切换指向性波束一边进行接收动作。由此，无线基站0即使不实施使用了DD数据包的设备发现也可以识别与无线终端站2的通信中使用的指向性波束(序号)。作为一个例子，在图57中，示出针对每个超帧一边切换CAP中使用的指向性波束，一边进行连接要求帧的接收动作时的时序。
在图57所示的时序中，无线基站0将针对每个CAP使用的指向性波束序号切换为b00、b01、b02、...。因此，即使无线终端站2利用Superframe n、Superframe n+1来发送连接要求帧，由于无线基站0选择的指向性波束(序号)不同，所以也无法接收连接要求帧。但是，在接下来的Superframe n+2中，无线基站0选择序号b02的指向性波束，接收来自无线终端站2的连接要求帧。然后，在接下来的Beacon发送中向无线终端站2通知正常地接收到连接要求帧。
这样，在无线基站0侧一边切换CAP中使用的指向性波束，一边进行接收动作，由此，无线终端侧需要发送多次连接要求帧，但无需使用MCTA进行设备发现。另外，无线基站0使用指向性波束来接收帧，从而具有如下优点：与使用无指向性波束进行接收相比，不会受到来自周边的干扰。
通过进行以上的图56、图57所示的控制，即使在无线基站具备无指向性波束与指向性波束、另一方面无线终端站仅具备指向性波束的情况下，也可以有效地执行设备发现。
另外，在上述说明中，设为仅无线基站使用指向性波束与无指向性波束，但也可以构成为无线终端站也使用无指向性波束与指向性波束这两方。在该情况下，还可以利用无指向性波束来发送无线终端站发送的ACK帧、CTS/RTS那样的控制帧(还称为指令帧)、连接要求帧等管理帧(也称为management frame)，而通知在周围存在无线终端站。而且，如实施方式1所示，在帧内嵌入指向性波束序号等，从而能够实现有效的设备发现。
另外，在执行无线终端站彼此的设备发现时，能够使用从无线基站分配的MCTA/CTA。在示出一个例子时，如图58所示，首先，无线终端站2一边切换指向性波束(序号)，一边接收使用无指向性波束从无线终端站1发送的DD帧(DD数据包)，由此，无线终端站2确定在与无线终端站1的通信中使用的指向性波束序号(b22)。接下来，无线终端站1一边切换指向性波束(序号)，一边接收从无线终端站2使用无指向性波束发送的DD数据包，由此，无线终端站1确定在与无线终端站2的通信中使用的指向性波束的序号(b13)。但是，此处使用的DD帧不包括发送侧的指向性波束序号信息。或者，包括表示发送侧使用无指向性天线的信息。
另外，在图58的例子中，示出了如下时序：在MCTA/CTA#2的期间，无线终端站1一边切换指向性波束(序号)，一边接收无线终端站2使用无指向性波束发送的DD数据包，确定无线终端站1使用的指向性波束的序号(b13)，但是，由于已经在MCTA/CTA # 1的期间确定了无线终端站2使用的指向性波束的序号(b22)，所以也可以不使用无指向性波束，而使用所确定的指向性波束(序号为b22的指向性波束)来发送DD数据包。如上所述，在使用了指向性波束的情况下，与使用了无指向性波束的情况相比，传送速度快，所以能够期待缩短设备发现所需的时间的效果。指向性波束(序号)的确定动作结束之后的处理与上述实施方式1相同(参照图15等)。
如上所述，本实施方式中示出的使用了无指向性波束的设备发现不仅是无线基站与无线终端站之间，而且还可以应用于无线终端站间。
这样，在本实施方式的设备发现动作中，利用无指向性波束来发送用于对方侧确定数据通信等中使用的指向性波束的信号(报知信号、DD数据包)。由此，报知信号、DD数据包的发送侧由于无需一边切换指向性波束一边进行发送，而处理变得简单。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的无线通信系统适用于使用具有指向性的波束的无线通信，特别适用于使用了毫米波带的无线通信中使用的指向性天线(指向性波束)的控制中。

Claims (43)

1.一种无线通信系统，包括使用在多个方向上形成的指向性波束来进行通信的无线终端站，其特征在于，
作为上述无线终端站，至少具备：
第一无线终端站，在从收容自身的无线基站指定的期间内，以向该无线基站预先通知的波束切换执行间隔，向能够发送的所有方向发送波束的发送方向识别信息；以及
第二无线终端站，在收容于与上述第一无线终端站相同的无线基站的情况下，在从该无线基站指定的期间内，以从该无线基站指定的天线切换执行间隔，对所有的接收方向进行从上述第一无线终端站发送的发送方向识别信息的接收动作，将接收到该发送方向识别信息时的接收方向识别信息与该发送方向识别信息进行组合而确定为指向方向组合信息，并对上述第一无线终端站发送该指向方向组合信息，
还具备无线基站，该无线基站根据从上述第一以及上述第二无线终端站通知的指向性波束的指向方向数以及上述波束切换执行间隔，决定上述期间以及上述天线切换执行间隔，
上述第一无线终端站以及上述第二无线终端站对于上述指向方向组合信息所表示的方向，形成指向性波束从而进行直接通信。
2.一种无线通信系统，包括使用在多个方向上形成的指向性波束来进行通信的无线终端站，其特征在于，
作为上述无线终端站，至少具备：
第一无线终端站，在从收容自身的无线基站指定的期间内，以向该无线基站预先通知的波束切换执行间隔，向能够发送的所有方向发送波束的发送方向识别信息；以及
第二无线终端站，在收容于与上述第一无线终端站相同的无线基站的情况下，在从该无线基站指定的期间内，以从该无线基站指定的天线切换执行间隔，对所有的接收方向进行从上述第一无线终端站发送的发送方向识别信息的接收动作，将接收到该发送方向识别信息时的接收方向识别信息与该发送方向识别信息进行组合而确定为指向方向组合信息，并对该无线基站发送该指向方向组合信息，
还具备无线基站，该无线基站根据从上述第一以及上述第二无线终端站通知的指向性波束的指向方向数以及上述波束切换执行间隔，决定上述期间以及上述天线切换执行间隔，另外，在从该第二无线终端站接收到上述指向方向组合信息的情况下，对该第一无线终端站通知该接收到的指向方向组合信息，
上述第一无线终端站以及上述第二无线终端站对于上述指向方向组合信息所表示的方向，形成指向性波束从而进行直接通信。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，上述无线基站根据通信历史推测上述第一无线终端站的位置以及上述第二无线终端站的位置，并考虑该推测结果，将该第一无线终端站发送上述发送方向识别信息时的指向性波束使用顺序以及该第二无线终端站接收上述发送方向识别信息时的接收方向切换顺序，与上述期间以及上述天线切换执行间隔一起通知给该第一无线终端站以及该第二无线终端站，
上述第一无线终端站按照从上述无线基站通知的指向性波束使用顺序，向各方向发送发送方向识别信息，
上述第二无线终端站按照从上述无线基站通知的接收方向切换顺序，对各方向进行发送方向识别信息的接收动作。
4.一种无线通信系统，包括使用在多个方向上形成的指向性波束来进行通信的无线终端站，其特征在于，
作为上述无线终端站，具备：
第一无线终端站，在从收容自身的无线基站指定的期间内，以向该无线基站预先通知的波束切换执行间隔，向能够发送的所有方向发送波束的发送方向识别信息；以及
第二无线终端站，在收容于与上述第一无线终端站相同的无线基站的情况下，在从该无线基站指定的期间内，以从该无线基站指定的天线切换执行间隔，对所有的接收方向进行从上述第一无线终端站发送的发送方向识别信息的接收动作，将接收到该发送方向识别信息时的接收方向识别信息与该发送方向识别信息进行组合而确定为指向方向组合信息，并对该无线基站发送该指向方向组合信息，
还具备无线基站，该无线基站根据从上述第一以及上述第二无线终端站通知的指向性波束的指向方向数以及上述波束切换执行间隔，决定上述期间以及上述天线切换执行间隔，另外，在从该第二无线终端站接收到上述指向方向组合信息的情况下，对该第一无线终端站通知该接收到的指向方向组合信息，
上述第一无线终端站在与上述多个第二无线终端站之间，对于所对应的上述指向方向组合信息所表示的方向，形成指向性波束从而进行直接通信。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述第一无线终端站将独自定义的设备发现帧用作用于发送上述发送方向识别信息的帧，在其帧体部包含该指向性波束识别信息而进行发送。
6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述第一无线终端站将独自定义的设备发现帧用作用于发送上述发送方向识别信息的帧，在其头部包含该指向性波束识别信息、并且省略其帧体部而进行发送。
7.根据权利要求1～4中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述第一无线终端站将独自定义的设备发现帧用作用于发送上述发送方向识别信息的帧，在其前同步码部包含该指向性波束识别信息、并且省略其头部以及帧体部而进行发送。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述无线基站具有使用了指向性波束的通信功能，一边切换指向性波束的方向，一边执行从无线终端站发送的连接要求信号的接收动作，在接收到连接要求信号的情况下，将在接收时使用的指向性波束的方向确定为与该连接要求信号的发送源无线终端站的通信中使用的指向性波束的方向。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述无线基站，
在具有选择性地使用能够切换方向的指向性波束以及无指向性波束的功能的情况下，
使用无指向性波束来进行报知信号的发送以及来自无线终端站的连接要求信号的接收，
在接收到来自接收到报知信号的无线终端站的连接要求信号的情况下，对于该无线终端站，使用无指向性波束来进行指示使得发送规定信号，之后，一边切换指向性波束的方向，一边执行从该无线终端站发送的上述规定信号的接收动作，
将接收到上述规定信号时的指向性波束的方向确定为与上述无线终端站的通信中使用的指向性波束的方向。
10.根据权利要求1～8中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述无线基站，
在具有选择性地使用能够切换方向的指向性波束以及无指向性波束的功能的情况下，
使用无指向性波束来发送报知信号，
一边切换指向性波束的方向，一边执行来自接收到报知信号的无线终端站的连接要求信号接收动作，
在接收到连接要求信号的情况下，将在接收时使用的指向性波束的方向确定为与该连接要求信号的发送源无线终端站的通信中使用的指向性波束的方向。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
上述无线终端站一边切换指向性波束的方向，一边进行从上述无线基站发送的报知信号的接收动作，将接收到报知信号时的方向确定为与该无线基站的通信中使用的指向性波束的方向。
12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
在上述无线终端站具有选择性地使用能够切换方向的指向性波束以及无指向性波束的功能的情况下，
上述第一无线终端站使用无指向性波束，在从收容自身的无线基站指定的第一期间内，以向该无线基站预先通知的第一间隔，发送本站保持的第一规定信号，
上述第二无线终端站在上述第一期间内，以从上述无线基站指定的第一间隔一边切换指向性波束的方向，一边进行从上述第一无线终端站发送的上述第一规定信号的接收动作，将接收到该第一规定信号时的方向确定为与该第一无线终端站的直接通信中使用的指向性波束的方向，而且，使用无指向性波束或朝向该确定的方向的指向性波束，在从该无线基站指定的第二期间内，以向该无线基站预先通知的第二间隔，发送本站所保持的第二规定信号，
而且，上述第一无线终端站在结束上述第一规定信号的发送动作之后，在上述第二期间内，以从上述无线基站指定的第二间隔一边切换指向性波束的方向，一边进行从上述第二无线终端站发送的上述第二规定信号的接收动作，将接收到该第二规定信号时的方向确定为与该第二无线终端站的直接通信中使用的指向性波束的方向。
13.一种无线终端站，其特征在于，
具有构成权利要求1～12中的任意一项所述的无线通信系统的第一无线终端站的功能。
14.根据权利要求13所述的无线终端站，其特征在于，
具有通过将多个帧进行集中并发送从而削减协议开销的功能。
15.根据权利要求13或14所述的无线终端站，其特征在于，
通过使PLCP头中包含有MAC头的这样的物理格式的帧包括实施帧聚合时所需的分段控制字段、帧类型字段、帧子类型字段以及长度字段，从而具有聚合MAC协议数据单元A-MPDU功能。
16.根据权利要求15所述的无线终端站，其特征在于，
通过使用上述帧类型字段与上述帧子类型字段，能够有效地聚合多种帧，进行高效的传送。
17.根据权利要求15或16所述的无线终端站，其特征在于，
使执行帧聚合而生成的A-MPDU子帧包含在上述物理格式帧的帧体部中，
在上述A-MPDU子帧的头内包括分段控制字段、帧类型字段、帧子类型字段以及长度字段。
18.根据权利要求15、16或17所述的无线终端站，其特征在于，
在上述帧聚合处理中，根据需要对处理对象的帧进行分割后进行聚合，使得所生成的A-MPDU子帧成为规定大小。
19.根据权利要求13～18中的任意一项所述的无线终端站，其特征在于，
在起动处理中，从选择为连接候补的无线基站接收报知信号，根据该报知信号的内容，判断是否向该无线基站进行连接。
20.根据权利要求13～19中的任意一项所述的无线终端站，其特征在于，
对其它无线终端站向无线基站发送的信号进行监视，根据监视结果检测出该无线基站。
21.根据权利要求13～20中的任意一项所述的无线终端站，其特征在于，
在向无线基站的关联处理中取得了“表示是否许可来自其它无线终端站的新的连接的信息”的情况下，在以后的发送动作中发送包括该信息的帧。
22.一种无线终端站，其特征在于，
具有构成权利要求1～12中的任意一项所述的无线通信系统的第二无线终端站的功能。
23.根据权利要求22所述的无线终端站，其特征在于，
具有通过将多个帧进行集中并发送从而削减协议开销的功能。
24.根据权利要求22或23所述的无线终端站，其特征在于，
通过使PLCP头中包含有MAC头的这样的物理格式的帧包括实施帧聚合时所需的分段控制字段、帧类型字段、帧子类型字段以及长度字段，从而具有聚合MAC协议数据单元A-MPDU功能。
25.根据权利要求24所述的无线终端站，其特征在于，
通过使用上述帧类型字段与上述帧子类型字段，能够有效地聚合多种帧，进行高效的传送。
26.根据权利要求24或25所述的无线终端站，其特征在于，
使执行帧聚合而生成的A-MPDU子帧包含在上述物理格式帧的帧体部中，
在上述A-MPDU子帧的头内包括分段控制字段、帧类型字段、帧子类型字段以及长度字段。
27.根据权利要求24、25或26所述的无线终端站，其特征在于，
在上述帧聚合处理中，根据需要对处理对象的帧进行分割之后进行聚合，使得所生成的A-MPDU子帧成为规定大小。
28.根据权利要求22～27中的任意一项所述的无线终端站，其特征在于，
在起动处理中，从选择为连接候补的无线基站接收报知信号，根据该报知信号的内容，判断是否向该无线基站连接。
29.根据权利要求22～28中的任意一项所述的无线终端站，其特征在于，
对其它无线终端站向无线基站发送的信号进行监视，根据监视结果检测出该无线基站。
30.根据权利要求22～29中的任意一项所述的无线终端站，其特征在于，
在向无线基站的关联处理中取得了“表示是否许可来自其它无线终端站的新的连接的信息”的情况下，在以后的发送动作中发送包括该信息的帧。
31.一种无线基站，其特征在于，
具有构成权利要求1～12中的任意一项所述的无线通信系统的无线基站的功能。
32.根据权利要求31所述的无线基站，其特征在于，
具有通过将多个帧进行集中并发送从而削减协议开销的功能。
33.根据权利要求31或32所述的无线基站，其特征在于，
通过使PLCP头中包含有MAC头的这样的物理格式的帧包括实施帧聚合时所需的分段控制字段、帧类型字段、帧子类型字段以及长度字段，从而具有聚合MAC协议数据单元A-MPDU功能。
34.根据权利要求33所述的无线基站，其特征在于，
通过使用上述帧类型字段与上述帧子类型字段，能够有效地聚合多种帧，进行高效的传送。
35.根据权利要求33或34所述的无线基站，其特征在于，
使执行帧聚合而生成的A-MPDU子帧包含在上述物理格式帧的帧体部中，
在上述A-MPDU子帧的头内包括分段控制字段、帧类型字段、帧子类型字段以及长度字段。
36.根据权利要求33、34或35所述的无线基站，其特征在于，
在上述帧聚合处理中，根据需要对处理对象的帧进行分割之后进行聚合，使得所生成的A-MPDU子帧成为规定大小。
37.根据权利要求31～36中的任意一项所述的无线基站，其特征在于，
使表示是否限制针对本站的新的连接的信息包含在报知信号中而进行发送，对向本站访问的无线终端站数进行控制。
38.根据权利要求31～37中的任意一项所述的无线基站，其特征在于，
使表示是否限制新的无线基站在本区域内起动的信息包含在报知信号中而进行发送，对存在于本区域内的其它基站数进行控制。
39.根据权利要求31～38中的任意一项所述的无线基站，其特征在于，
在开始起动处理之后，对从周围的无线基站发送的信号以及从周围的无线终端站发送的信号进行监视，在进行了监视的发送信号中包括表示限制无线基站的起动的意思的信息的情况下，中止起动处理。
40.一种无线通信方法，其特征在于，
包括权利要求1～12中的任意一项所述的无线通信系统中的无线基站、第一无线终端站以及第二无线终端站执行的各处理。
41.一种无线通信方法，其特征在于，
包括权利要求13～21中的任意一项所述的无线终端站执行的处理。
42.一种无线通信方法，其特征在于，
包括权利要求22～30中的任意一项所述的无线终端站执行的处理。
43.一种无线通信方法，其特征在于，
包括权利要求31～39中的任意一项所述的无线基站执行的处理。
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