JP2019041182A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＡＲＱの誤り訂正率を改善する。【解決手段】無線通信装置は、フレーム分割部と、ブロック符号化部と、符号化フレーム生成部と、符号化フレーム集約部と、送信部とを備える。フレーム分割部は、送信するフレームのデータを第１所定数ビットの情報ビット列に分割し、前記第１所定数ビットに満たない情報ビット列がある場合に当該情報ビット列にパディングビットを付加して前記第１所定数のビット列のブロックとする。ブロック符号化部は、分割された前記ブロックのそれぞれについて第２所定数ビットのビット列である誤り訂正ビット列を生成し、当該誤り訂正ビット列を付加した符号化ブロックを生成する。符号化フレーム生成部は、前記符号化ブロックを結合し符号化フレームを生成する。符号化フレーム集約部は、生成された前記符号化フレームを集約して送信パケットデータを生成する。送信部は、前記送信パケットデータを送信する。【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。

無線通信の帯域利用効率を向上させる技術として、ハイブリッド自動再送制御（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat Request）が知られている。このＨＡＲＱは、無線通信で用いられる誤り制御技術の１つであり、自動再送制御（ＡＲＱ）と、前方誤り訂正（ＦＥＣ：Forwarded Error Correction）を組み合わせて用いる。ＨＡＲＱを実現するために、ブロック符号化されたデータを用いる方法も開発されている。

ＨＡＲＱでは、符号化された複数のデータのフレームを集約して送信することも可能である。しかしながら、符号化されたデータがフレーム集約（フレームアグリゲーション）されている場合、その符号後の境界とフレームの境界とが一致しないケースが発生する。このようなケースでは、初送フレームと、再送フレームとにおいて、各符号語における情報ビットの境界が必ずしも一致するとは限られず、符号語のパリティが異なる初送フレームと再送フレームとで異なるビット系列となることがある。この結果、パリティ部の合成が困難となり、ＨＡＲＱにおける誤り訂正の機能を十分に発揮することができない。

国際公開２００９／０６０６２８号

本発明の実施形態は、フレーム集約された場合であっても、ＨＡＲＱの誤り訂正率を改善する無線通信装置を提供する。

本発明の実施形態としての無線通信装置は、フレーム分割部と、ブロック符号化部と、符号化フレーム生成部と、符号化フレーム集約部と、送信部と、を備える。フレーム分割部は、送信するフレームのデータを第１所定数ビットの情報ビット列に分割し、ブロックを生成するフレーム分割部であって、前記第１所定数ビットに満たない情報ビット列がある場合に、当該情報ビット列にパディングビットを付加して前記第１所定数のビット列のブロックとする。ブロック符号化部は、分割された前記ブロックのそれぞれについて、第２所定数ビットのビット列である誤り訂正ビット列を生成し、当該誤り訂正ビット列を付加した符号化ブロックを生成する。符号化フレーム生成部は、前記符号化ブロックを結合し、符号化されたフレームである符号化フレームを生成する。符号化フレーム集約部は、生成された前記符号化フレームを集約して送信パケットデータを生成する。送信部は、前記送信パケットデータを送信する。

パケットデータの一例を示す図。 パケットデータの一例を示す図。 一実施形態に係る無線通信装置の機能を示すブロック図。 データ符号化の一例を示す図。 無線通信の一例を示す図。 一実施形態に係るフレーム集約されたビット列を示す図。 一実施形態に係るフレーム集約の処理を示すフローチャート。 一実施形態に係るフレーム集約のビット列の例を示す図。 一実施形態に係る尤度合成の例を示す図。 一実施形態に係る尤度合成の別の例を示す図。 一実施形態に係るフレーム集約されたビット列を示す図。 一実施形態に係るフレーム末尾の符号化フレームの処理を示す図。 一実施形態に係るフレーム集約のビット列の例を示す図。 一実施形態に係るアクセスポイントまたは端末の機能ブロック図。 一実施形態に係る端末またはアクセスポイントの全体構成の例を示す図。 一実施形態に係る端末またはアクセスポイントに搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。 一実施形態に係る端末またはアクセスポイントの機能ブロック図。 一実施形態に係る端末の斜視図。 一実施形態に係るメモリーカードを示す図。 一実施形態に係るコンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する全ての実施形態は、ＨＡＲＱを効率化する無線通信装置に関する。

無線パケット通信における帯域利用効率の改善手法の１つにＨＡＲＱが用いられている。このＨＡＲＱは、例えば、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＬＴＥ（Long Term Evolution）といった無線通信において使用されている。ＨＡＲＱにおいては、受信機側で誤りが発生した場合に、送信機側から再送パケットを送信し、受信機側で信頼性情報を合成することにより信号品質を改善する。信頼性技術としては、対数尤度（ＬＬＲ：Log Likelihood Ratio）を合成して信号品質を改善する方法がある。ＨＡＲＱにおいては、２つの方式が主に用いられている。

１つ目の方式は、ＣＣ（Chase Combining）方式である。ＣＣ方式では、送信機は、初回の送信パケット（以下、初送パケットと呼ぶ）と再送パケットとで同じデータを送信し、受信機において尤度合成を行う方式である。この尤度合成によって雑音の影響を軽減し、受信信号の品質を改善することが可能となる。

２つ目の方式は、ＩＲ（Incremental Redundancy）方式である。ＩＲ方式では、送信機は、初送パケットと再送パケットとで、一部または全部が異なるデータを送信する。初送パケットで冗長符号化された信号を送信し、受信機において誤り訂正が不可能であった場合に、送信機から再送パケットで追加の冗長信号を送信する。受信機において、初送パケットの尤度と再送パケットの尤度とを合成することにより、誤り訂正能力を向上させ、受信性能を改善することが可能となる。本実施形態は、上記の２つのＣＣ方式、ＩＲ方式のいずれにも適用することが可能である。

図１は、無線通信パケットとして一般的に用いられているパケット構成を示す図である。パケットは、その先頭にＰＨＹヘッダー５００、続いてＰＨＹデータ５５０を備える。ＰＨＹデータ５５０は、ＭＡＣヘッダー７００と、ペイロード７５０と、を備える。ＰＨＹデータ５５０は、さらに、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）と呼ばれる誤り検出ビット（シーケンス）７６０が備えられてもよい。

ＰＨＹヘッダー５００は、物理層（Physical Layer）の信号処理に必要な情報が格納される。ＭＡＣヘッダー７００は、ＭＡＣ層（Media Access Control Layer）の信号処理に必要な情報が格納される。受信機では、これらのヘッダーに格納された情報を読み取り、その後、ペイロード７５０の復号処理が行われる。

ＭＡＣヘッダー７００およびペイロード７５０の組み合わせは、ＭＡＣフレーム６００と呼ばれる。この図１においては、１つのＭＡＣフレーム６００を備えるパケットデータを示している。

図２は、複数のＭＡＣフレームを含むパケットデータを示す図である。この図２に示すようにパケットデータは複数のＭＡＣフレームを備えていてもよい。例えば、ＰＨＹデータ５５０内に、第１ＭＡＣフレーム６０１、第２ＭＡＣフレーム６０２および第３ＭＡＣフレーム６０３を備えていてもよい。ＰＨＹデータ５５０は、これには限られず、さらに多くのＭＡＣフレームを備えていてもよい。このように複数のＭＡＣフレームを備えることにより、１パケットデータあたりの伝送において多くの情報を送信することができる。以下、ＭＡＣフレームのことを単にフレームと記載することがある。

無線パケット通信においては、１つのパケットが図２のように複数のフレームを備えて構成されることがある。複数のフレームを束ねることを、フレーム集約（フレームアグリゲーション）と呼ぶ。受信側の無線通信装置は、フレーム毎に復号処理を実行し、受信が成功したか否かを判定する。このようにフレーム集約することにより、無線通信の高速化、大容量化が達成される。

（第１実施形態）
図３は、本実施形態に係る無線通信装置１の機能を示すブロック図である。無線通信装置１は、送信ブロック１０と、受信ブロック２０と、制御部３０と、無線部４０と、を備える。

送信ブロック１０は、フレーム分割部１００と、ブロック符号化部１０１と、符号化フレーム生成部１０２と、フレーム集約部１０３と、ＰＨＹヘッダー生成部１０４と、送信部１０５と、送信済データ記憶部１０６と、を備え、送信するメッセージを符号化し、生成された送信パケットデータを送信する。

各ブロックでの処理は、それぞれＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。また、各ブロックでの処理は、それぞれアナログ処理によって行われてもよいし、デジタル処理によって行われてもよいし、アナログ処理とデジタル処理の両方によって行われてもよい。

フレーム分割部１００は、送信するメッセージのフレームを第１所定数のビット数を有する情報ビット列に分割し、ブロックを生成する。例えば、メッセージの情報ビット列の並んでいる順に第１所定数毎にブロックを生成する。最後のブロックは、第１所定数の情報ビット数に満たない場合があるが、この場合、情報ビット列にパディングビットを付加することにより、第１所定数のビット数のブロックとする。パディングビットは、例えば、０または１のような１ビットの定数を並べたものでもよいし、１０のような２ビットの定数を並べたものでもよいし、明確に区別し得るのであれば、他の方法でパディングをするものであってもよい。

ブロック符号化部１０１は、フレーム分割部１００により分割された各ブロックの符号化を行う。ブロック符号化部１０１は、各ブロックの第１所定数ビットの情報ビット列に対して、第２所定数のビット数の誤り訂正符号を生成する。そして、情報ビット列に当該情報ビット列から生成された誤り訂正符号を付加し、第１所定数＋第２所定数のビット数の符号化されたブロック（以下、符号化ブロックと呼ぶ）を生成することによりブロックを符号化する。

符号化の手法としては、適切に復号できる方式であればどのようなものでも構わない。例えば、ハミング符号、ＢＣＨ符号、ターボ符号、低密度パリティ検査符号（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check）およびこれらを連結した連結符号等の符号化を用いることができる。また、符号化の前あるいは後のタイミングにおいて、データをスクランブルしてもよい。

図４は、情報ビット列を符号化した一例を示す図である。まず、ブロック符号化部１０１は、第１所定数ビットである情報ビット列（情報ビット列が第１所定数ビットに満たない場合には、パディングを含めたビット列）から、上記したような符号化方法に取得された冗長ビットである第２所定数ビットであるパリティビット（誤り訂正ビット列）を生成する。これらの情報ビット列とパリティビットとを束ねることにより、１つの符号語を生成する。ここで、符号化率Ｒを情報ビット列のビット数／符号語のビット数、すなわち、符号化率Ｒ＝（第１所定数）／（第１所定数＋第２所定数）として定義する。

なお、上記では、ブロックに分割する際にパディングを付加するようにしたが、これには限られない。すなわち、フレーム分割部１００は、第１所定数ビットごとにフレームを分割するだけであり、ブロック符号化部１０１が、第１所定数ビットに満たない情報ビット列に対してパディングを行ってから符号化するようにしてもよい。

符号化フレーム生成部１０２は、符号化ブロックを連結することにより、符号化されたフレーム（以下、符号化フレームと呼ぶ）を生成する。符号化フレームは、第１所定数＋第２所定数のビット数である符号化ブロックが連結したものであるので、ビット数は、第１所定数＋第２所定数の整数倍となる。

フレーム集約部１０３は、送信メッセージに含まれる複数のフレームに対して、フレーム分割部１００、ブロック符号化部１０１および符号化フレーム生成部１０２により生成された符号化フレームを集約し、１つのＰＨＹデータを生成する。

ＰＨＹヘッダー生成部１０４は、生成されたＰＨＹデータに関するＰＨＹヘッダーを生成する。このＰＨＹヘッダーは、一般的なＨＡＲＱで用いられているＰＨＹヘッダーと同様のものであり、特に本実施形態に限定して特殊なビット列を組み込んだりする必要はない。ＰＨＹヘッダー生成部１０４はさらに、生成されたＰＨＹヘッダーをＰＨＹデータに付加することにより、送信するビット列である符号化され、フレーム集約された送信パケットデータを生成する。

送信部１０５は、生成された送信パケットデータを、無線部４０を介して外部へと送信する。また、受信側の無線通信装置１である場合には、外部から送信されたパケットデータの受信の可否を示すＡＣＫ（Acknowledgment）信号またはＮＡＣＫ（Negative-Acknowledgement）信号を送信する。

送信済データ記憶部１０６は、送信部１０５が送信する情報の全てあるいは一部を記憶する。記憶する情報は、符号化前のメッセージの情報であってもよいし、符号化された後の送信パケットデータの情報であってもよい。この記憶された情報は、受信側の無線通信装置１から再送要求が来た場合に、再送する送信パケットデータを生成する際に用いられる。

受信ブロック２０は、受信部２００と、ＰＨＹヘッダー解析部２０１と、尤度合成部２０２と、復号部２０３と、受信済データ記憶部２０４と、を備え、外部から送信された送信パケットデータを受信し、メッセージへと復号する。

受信部２００は、無線部４０を介して外部から送信されたパケットデータを受信する。

ＰＨＹヘッダー解析部２０１は、受信部２００が受信したパケットデータのＰＨＹヘッダーを解析し、受信に必要な情報やメッセージの復号に必要な情報、その他のパケットデータに関する情報を取得する。

尤度合成部２０２は、受信したパケットデータが再送されたパケットデータである場合に、尤度合成を行い、パケットの受信が成功したか否かを判断する。ＨＡＲＱ方式においては、このように通信の信頼度を向上させる。

復号部２０３は、送信側の無線通信装置１において符号化されたデータを復号する。復号部２０３は、符号化と同じ方式を用いて受信したパケットデータの復号を行う。この復号は、符号化ブロックごとにおこなわれてもよい。すなわち、復号部２０３において、受信したパケットデータのＰＨＹデータ部分を第１所定数＋第２所定数ビットごとのブロックに分割し、分割されたブロック毎に復号を行う。そして、復号されたブロックを連結することにより、送信側の無線通信装置１が送信しようとしたメッセージを取得する。

また、情報ビット列または符号化ブロックがスクランブルされている場合には、復号部２０３においてデスクランブル処理をおこなってもよい。デスクランブルのタイミングは、符号化においてスクランブルされたタイミングと対応させる。ブロックの符号化前にスクランブルされた場合は、符号化ブロックを復号化した後にデスクランブルし、ブロックの符号化後にスクランブルされた場合は、符号化ブロックをデスクランブルした後に復号化をする。

受信済データ記憶部２０４は、受信部２００が受信したパケットデータを記憶する。記憶されたパケットデータは、受信が失敗し、再送要求をした場合に、送信側の無線通信装置１から再送されたパケットデータを尤度合成行う際に用いられる。

制御部３０は、無線通信装置１の上記の処理を制御し、および、その他の必要な処理を行う。その他の必要な処理とは、例えば、受信したパケットデータを必要な計算機等へと出力する処理である。また、例えば、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰの処理を上位層で行ってもよい。上位層の処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよい。このように、この制御部３０は、ＣＰＵ等を備えていてもよいし、より簡易な回路で設計されていてもよい。

また、制御部３０は、主として、ＭＡＣ層の処理および物理層の処理の全部または一部を行う。制御部３０は、ＵＬ−ＭＵに関する処理を行うＵＬ−ＭＵ処理部や、フレームまたはパケットのＣＲＣ検査を行うＣＲＣ検査部を備えていてもよい。

無線部４０は、送信部１０５からのパケットデータを電波へと変換して送信し、また、電波として外部から受信したパケットデータを、信号へと変換して受信部２００へと出力する。この無線部４０は、電波を送受信するためのアンテナ４１０を備えていてもよい。アンテナ４１０は、チップアンテナでもよいし、プリント基板上に配線により形成したアンテナでもよいし、線状の導体素子を利用して形成したアンテナでもよい。

図５は、送信側の無線通信装置１Ａと、受信側の無線通信装置１Ｂとの間のＨＡＲＱを用いた無線通信の概略を示す図である。無線通信装置１Ａ、１Ｂの下部にある直線は、時間の流れを示し、図面上から下へと向かって時間が経過していることを示す。以下、特に断りのない限り、送信側の無線通信装置１およびその要素には、符号Ａを付し、受信側の無線通信装置１およびその要素には、符号Ｂを付す。

まず、無線通信装置１Ａは、送信部１０５Ａから、無線通信装置１Ｂへと初送パケットであるパケットデータを送信する。なお、このパケットの送信は、無線通信装置１Ａから無線通信装置１Ｂへと指向性を持って送信するには限られず、無線通信装置１Ａは、ブロードキャスト等によりパケットデータを発信してもよい。

無線通信装置１Ｂは、受信部２００Ｂにおいて初送パケットを受信し、当該初送パケットの復号処理を行う。初送パケットであるか否かの判断は、例えば、ＰＨＹヘッダー５００等に記録されているデータから読み取る。

復号処理において復号エラーがない場合には、無線通信装置１Ｂは、送信部１０５Ｂを介して、ＡＣＫパケットを無線通信装置１Ａへと送信する。復号エラーがある場合には、ＡＣＫパケットを返信しないか、または、図示しないＮＡＣＫパケットを送信する。無線通信装置１ＢにおけるＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの送信も、無線通信装置１Ａのパケットの送信と同様に、指向性があってもよいし、ブロードキャスト等によるものであってもよい。上述したように、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットが送信される場合、無線通信装置１Ｂは、ＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）時間内にＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットを送信する。このＳＩＦＳ時間は、規格により異なる時間間隔として規定されており、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、１６ｕｓｅｃとして定義されている。

また、無線通信装置１Ｂは、復号エラーが発生した場合には、上記の対応とともに、ペイロード７５０の尤度を、受信済データ記憶部２０４に保存する。別の例としては、ペイロード７５０のデータを受信済データ記憶部２０４に保存してもよい。

無線通信装置１Ａは、受信部２００Ａが受信した無線通信装置１ＢからのＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの受信状態に基づいて、無線通信装置１Ｂにおいて初送パケットの受信が成功したか失敗したかを判断する。無線通信装置１Ｂにおいて初送パケットの受信が成功したと判断した場合、無線通信装置１Ａは、既に送信した初送パケットに関する処理を終了し、次のパケットの送受信等の処理へと移行する。

一方、無線通信装置１Ｂにおいて初送パケットの受信が失敗したと判断した場合、無線通信装置１Ａは、再送パケットを送信する。この再送パケットは、無線通信装置１Ａの送信部１０５Ａにおいて、再送パケットである旨のデータ、および、再送パケット用の冗長パケット等が付されて送信される。なお、無線通信装置１Ａは、初送パケットと再送パケットとで各々のパケットデータを生成する生成部を別のものとして備えていてもよい。

無線通信装置１Ｂは、再送パケットを受信後、再送パケットに含まれるＰＨＹヘッダー５００やＭＡＣヘッダー７００を復号し、受信パケットが初送パケットであるか、再送パケットであるかを判断する。

再送パケットであると判断されると、無線通信装置１Ｂは、尤度合成部２０２Ｂにおいて尤度合成を行った後に、復号部２０３Ｂにおいて復号処理を実行する。なお、尤度合成は、受信済データ記憶部２０４に記憶されている過去に受信し、再送の要求をしたフレームの情報と、再送フレームとに基づいて行われる。この尤度合成部２０２Ｂにおける尤度合成により、受信信号の品質が改善され、再送パケットにおける復号エラーがなくなったと判断すると、再送パケットの受信が終わってからＳＩＦＳ時間が経過した後に、送信部１０５ＢからＡＣＫパケットを送信する。

無線通信装置１Ａは、所定の時間内にＡＣＫ信号を受信すると、無線通信装置１Ｂにおいて受信が成功したと判断し、当該パケットに含まれているデータの送信処理を終了する。一方で、ＡＣＫ信号が受信されない、または、ＮＡＣＫ信号が受信された場合には、無線通信装置１Ｂにおいて受信が失敗したと判断し、当該パケットに含まれているデータの再送処理を再び実行する。

このように、無線通信装置１Ａ、無線通信装置１Ｂ間の無線通信が、パケットデータが正常に送受信されるまで繰り返される。なお、正常に送受信されるまで繰り返されるだけには限られず、所定の回数を繰り返した後に送受信が成功しない場合には、他の通信の帯域等を確保するために、当該パケットデータの送受信処理を停止あるいは中止するようにしてもよい。

以上に示した、フレーム分割部１００、ブロック符号化部１０１、フレーム集約部１０３、ＰＨＹヘッダー生成部１０４、ＰＨＹヘッダー解析部２０１、尤度合成部２０２および復号部２０３等の処理を行う箇所は、その一部または全部が回路で構成されていてもよいし、これら各部の機能をまとめて処理する処理回路を無線通信装置１が備えていてもよい。

図２に示すような複数のＭＡＣフレームを備えるパケットデータを、図４に示すようなビット数の符号化を行い送信する場合、ＰＨＹデータ全体を１つのデータとし、ブロック化および符号化を行い送信する。各ＭＡＣフレームのビット数と、符号化の情報ビットのビット数は、互いに独立であるため、各ＭＡＣフレームの境界と、符号語の境界は、一般的に一致しない。本実施形態では、送信するＰＨＹデータにおける各ＭＡＣフレームをブロック化する際に、適切にパディングビットを付加することにより、ＭＡＣフレームの境界と符号語の境界とを一致させ、尤度合成の精度を向上しようとするものである。

図６は、パケットデータにおけるＰＨＹデータ５５０、すなわち、複数のＭＡＣフレームを含むデータの例を示す図である。この図６では、一例として、２つのＭＡＣフレームを含むＰＨＹデータ５５０について図示している。以下の図において、Ｄは、情報ビットのビット列、Ｐは、パリティビットのビット列、Ｚは、パディングビットのビット列を示す。

図６の例においては、ＰＨＹデータ５５０は、符号化されたＭＡＣフレーム６０１およびＭＡＣフレーム６０２を備えている。ＭＡＣフレーム６０１は、符号語８０１、８０２、８０３、８０４を備え、ＭＡＣフレーム６０２は、符号語８０５、符号語８０６を備える。各符号語は、情報ビット列と、パリティビット列と、を備える。例えば、符号語８０１は、情報ビット列８１０と、パリティビット列８１２と、を備える。また、必要に応じてパディングビット列を備える。例えば、符号語８０４は、情報ビット列８４０と、パディングビット列８４１と、パリティビット列８４２と、を備える。

情報ビット列は、符号化前のＭＡＣフレームのビット列を第１所定数ビットごとにブロック化したものである。すなわち、情報ビット列８１０、８２０、８３０、８５０は、第１所定数ビットのビット列である。符号化前のＭＡＣフレームのビット列のビット数が第１所定数の整数倍と一致しない場合、第１所定数ごとのブロックに分割すると、あまりの情報ビット列が発生する。例えば、情報ビット列８４０、８６０は、第１所定数に満たないビット数を有するビット列となる。

このような場合に、パディングビット列８４１、８６１を情報ビット列８４０、８６０に付加する。パディングビット列８４１は、第１所定数から情報ビット列８４０のビット数を引いた値のビット数を有するビット列であり、パディングビット列８６１は、第１所定数から情報ビット列８６０のビット数を引いた値のビット数を有するビット列である。このパディングビットは、例えば、全て０の値をもつビット列、または、全て１の値をもつビット列である。これらには限られず、所定のランダムビット列であってもよい。このように、第１所定数ビットに満たないビット数を有する情報ビット列は、パディングビット列を付加することにより、第１所定数ビットのビット列であるブロックに変換される。なお、図６ではパディングビット列８４１は情報ビット列８４０とパリティビット列８４２の間に位置しているが、これに限らない。パディングビット列８４１が情報ビット列８４０の前に置かれてもよいし、あるいはパリティビット列８４２の後に置かれてもよい。

ＭＡＣフレームを分割後、それぞれの分割したブロックに対して符号化を行い、符号語を生成する。例えば、情報ビット列８１０について所定の演算を行うことにより、第２所定ビット数のパリティビット列８１２を生成する。そして、情報ビット列８１０とパリティビット列８１２とを結合することにより、第１所定数＋第２所定数のビット数を有する符号化ブロックを生成する。このパリティビット列の生成方法は、上述したように、任意の手法を用いて行われる。情報ビット列８４０については、第１所定数ビットとなるようにパディングビット列８４１が付加された後に所定の演算を行うことにより、第２所定ビット数のパリティビット列８４２を生成し、符号化ブロックを生成する。

このように、送信するデータをブロックに分割する際に、必要に応じてパディングビット列を付加することにより、符号化後のＭＡＣフレームの境界と、符号語すなわち符号化ブロックの境界とを一致させることが可能となる。図６の例では、符号語８０４の終端と、符号化されたＭＡＣフレーム６０１の終端とが一致し、同様に、符号語８０６の終端と、符号化されたＭＡＣフレーム６０２の終端とが一致している。このようなブロック分割、符号化は、初送パケットに対しても、再送パケットに対しても適用される。すなわち、本実施形態において送信するパケットは、初送パケット、再送パケットの双方が、ＭＡＣフレームの境界と、符号語の境界とが一致する態様となる。

図７は、本実施形態に係る送信データ、特にＰＨＹデータ５５０部分の符号化の処理を示すフローチャートである。また、図８は、各処理におけるデータの分割および結合等を示す図である。これらの図を参照することにより、本実施形態のフレーム集約までの処理を説明する。

まず、無線通信装置１のフレーム分割部１００は、送信するデータのフレームのビット列を、第１所定数ビットごとに分割する（Ｓ１００）。

次に、フレーム分割部１００は、第１所定数ビットに満たないビット数を有するブロックがある場合、当該ブロックにパディングビットを付加し、第１所定数ビットのビット列にする（Ｓ１０２）。第１所定数ビットに満たないブロックは、例えば、フレームの先頭からブロックに分割する場合は、末尾のブロックである。

次に、ブロック符号化部１０１は、分割された第１所定数ビットのビット列であるブロック毎に誤り訂正のための冗長ビットであるパリティビットを算出する（Ｓ１０４）。

次に、ブロック符号化部１０１は、ブロックのビット列と、算出したパリティビットを結合することにより符号化ブロックを生成する（Ｓ１０６）。なお、Ｓ１００からＳ１０６までの処理は、ブロック毎にＳ１００からＳ１０６の処理を繰り返すようにしてもよいし、Ｓ１００からＳ１０６の各処理を一部または全てのブロックにおいて並列に処理を行うようにしてもよい。

次に、符号化フレーム生成部１０２は、生成された符号化ブロックをフレーム毎に結合し符号化フレームを生成する（Ｓ１０８）。

次に、フレーム集約部１０３は、生成された符号化フレームを集約し、ＰＨＹデータ５５０を生成する（Ｓ１１０）。

このような処理を行うことにより、ＰＨＹデータ５５０に格納される各フレームのビット列において、フレームの終端が符号語（符号化ブロック）の終端と一致するように生成される。

図９は、本実施形態に係る尤度合成の例を示す図である。この図９は、ＭＡＣフレーム６０１、６０３の受信が成功し、ＭＡＣフレーム６０２が受信に失敗した例である。このように、ＭＡＣフレーム６０２が受信に失敗した場合、例えば、再送パケットとして、ＭＡＣフレーム６０４、６０２、６０５の順にフレーム集約される。

ＭＡＣフレーム６０２よりも前に存在するＭＡＣフレームの合計サイズが異なる場合であっても、初送フレームおよび再送フレームにいずれにおいても、ＭＡＣフレーム６０２の開始アドレスと、ＭＡＣフレーム６０２の先頭にある符号語の開始アドレスが一致する。このため、当該フレームの情報ビット列の復号を行うことなくパリティビット列を含んだ状態のままで尤度合成をすることが可能となる。

パディングビットが挿入されない場合においては、図９の例であれば、初送パケットにおいて、ＭＡＣフレーム６０１の最後のブロックの情報ビット列とＭＡＣフレーム６０２の最初のブロックの情報ビット列とが同じ符号語に含まれ、一方で、再送パケットにおいてＭＡＣフレーム６０４の末尾のブロックの情報ビット列とＭＡＣフレーム６０２の最初のブロックの情報ビット列とが同じ符号語に含まれてしまうため、異なるビット列となる。さらには、ＭＡＣフレーム６０２のビット列の境界も、初送パケットと再送パケットとでは異なるものとなるため、ＭＡＣフレーム６０２の復号前において尤度合成を行うことは困難であるし、そもそもパリティビット列は異なるビット列となるため、尤度合成を行うことができなくなる。これは、ＭＡＣフレーム６０２の末尾においても同様のことが言える。

以上のように、本実施形態によれば、ＭＡＣフレームに適切にパディングビットを付加することにより、ＰＨＹデータ５５０内におけるＭＡＣフレームの境界と、各ＭＡＣフレームを符号化した後の符号語の境界とを一致させることが可能となる。すなわち、初送パケットにおいて送信されるＭＡＣフレームの境界と、再送パケットにおいて送信される同一のＭＡＣフレームの境界とを一致させることが可能となる。

したがって、各々のパケットデータにおいて、従来は直接比較して尤度合成を行うことが困難であった復号する前の受信したデータを、本実施形態によれば復号せずに尤度合成を行うことが可能となり、尤度合成を効率よく行うことができる。さらに、パリティビットに対しても尤度合成を行うことが可能となるため、信号の受信感度改善の効果をより高めることができる。特に、ＣＣ方式のＨＡＲＱにおいては、受信に失敗した初送パケットのフレームと、再送パケットのフレームとは同じデータを送る前提に基づいて尤度合成を行うので、本実施形態の効果は高い。

（第２実施形態）
前述した実施形態では、主にＣＣ方式のＨＡＲＱにおける送信パケットデータの生成例であったが、ＣＣ方式だけではなく、ＩＲ方式においてもパディングを挿入することにより信号受信感度の改善に効果がある。以下、ＩＲ方式の場合についての説明をする。

ＩＲ方式の場合、再送フレームにおいては、冗長符号化されたビット列のうち、パリティビットの一部または全てが再送される。この場合、例えば、再送フレームにおける符号化は、初送フレームと同じ方式の符号化を行い、符号化率を初送フレームよりも低くしたもの、すなわち、誤り訂正ビットのビット数を多くした符号化を用いる。

図７のフローチャートを用いて、本実施形態に係る符号化について説明する。初送パケット、または、初送フレームの符号化については、第１実施形態と同様の処理を行う。再送フレームについては、Ｓ１００からＳ１０４までの処理は、上述した第１実施形態と同様である。ただし、Ｓ１０４におけるパリティビット列の算出においては、第２所定数ビットのビット列を生成するのではなく、第２所定数より大きい値である第３所定数ビットとなるように、パリティビット列を算出する。このように、符号化率を初送フレームに比べて低く設定する。

本実施形態においては、再送フレーム生成時のブロック符号化部１１０は、Ｓ１０４で算出されたパリティビット列をそのまま符号化ブロックとする（Ｓ１０６）。なお、符号化の方法によっては、同じ情報ビット列から算出されたパリティビット列に共通のビット列を含む場合がある。このような場合には、共通するビット列を省略し、算出された新たなパリティビット列のうち、元のパリティビット列から延長された部分だけ、すなわち、当該誤り訂正ビット列のうち一部を用いて符号化ブロックを生成するようにしてもよい。

この後の処理も、第１実施形態と同様である。すなわち、再送フレームにおいては、Ｓ１０４で算出されたパリティビット列の一部または全部を符号化ブロックとし、この符号化ブロックから符号化フレームを生成し（Ｓ１０８）、他の初送フレームまたは再送フレームとフレーム集約して（Ｓ１１０）パケットデータを生成する。

図１０は、本実施形態に係る初送パケットと再送パケットとの例を示す図である。状況は、図９と同様であるものとする。ＭＡＣフレーム６０２に対して、再送パケットでは、初送のＭＡＣフレーム６０２よりも低い符号化率により算出されたパリティビットを符号化ブロックとするＭＡＣフレーム６０２’を再送フレームとして送信する。

この図から分かるように、符号語自体の長さは、初送フレームにおいては第１所定数＋第２所定数のビット数であり、再送フレームにおいては第３所定数であるので、必ずしも一致するものではない。しかしながら、符号語の境界としては、ＭＡＣフレーム６０１、６０４のパディングビット列等により、フレームの境界と一致する。

このように、本実施形態によれば、ＩＲ方式のＨＡＲＱにおいても、パディングを挿入することにより、符号語の境界と、フレームの境界とを一致させることが可能であり、情報ビット列の復号を行うことなく尤度合成をすることが可能となる。また、再送するフレームについて、符号率を初送したビット列よりも低くすることにより、誤り訂正ビット列のビット数を増加させることが可能となり、この結果、帯域を抑えつつ、より信頼性の高い無線通信を行うことができる。

（第３実施形態）
前述した各実施形態においては、パディングビットを挿入することにより、ブロックを同じ大きさにして符号語を生成する際に別のフレームのデータ同士が同じブロック内に含まれないようにし、送信するフレームの境界と、符号語の境界とを一致させることについて説明したが、本実施形態は、さらに通信効率を高めようとするものである。

図１１は、本実施形態に係る送信パケットのＰＨＹデータ５５０を模式的に示す図である。この図１１は、図６におけるデータと同等のデータを送信するものである。図６と、図１１とを比較すると、符号語８０１、８０２、８０３、８０５は、同じであるが、図６の符号語８０４、８０６と、図１１の符号語８０４’、８０６’において相違がある。

符号語８０４、８０６は、パディングビットを送信フレームとしてそのまま格納しているが、符号語８０４’、８０６’は、パディングビットが含まれず、パディングビット列を省いた情報ビット列およびパリティビット列を備えて構成される。一方で、符号語８０４’、８０６’の境界は、符号化されたＭＡＣフレーム６０１、６０２の境界と一致している。符号語とフレームの境界が一致しているので、上述した実施形態と同様に、受信側の無線通信装置１において、復号をせずに、すなわち、パリティビット列を含んだ状態において尤度合成を行うことが可能となる。

ただし、このようにパディングビット列を省いた場合、各フレームの末尾の符号語の長さは所定の長さ（第１所定数＋第２所定数）ではなくなるため、これらの情報を、例えば、ＰＨＹヘッダー５００等に格納しておく必要がある。ＰＨＹヘッダー５００に追加で格納する情報としては、例えば、各フレームの開始アドレス、各フレームのサイズおよびシーケンス番号、各フレームにおける符号語の長さ、各フレーム末尾のブロックにおける省略したパディングビットのビット数、パディングビット列に関する情報等の情報であり、これらの情報から必要なものを選択して格納しておく。このような情報は、ＰＨＹヘッダー生成部１０４において生成される。

受信側の無線通信装置１では、尤度合成前に、例えば、各フレームの開始アドレスの情報を取得することにより、フレーム毎に尤度合成を行う。さらに、データを復号する場合には、復号前に上記の各フレームの末尾の符号語に関する情報を取得し、適切にパディングビット列を復元することが必要となる。パディングビット列を復元した後に復号を実行することにより、正常に誤り訂正を行うことが可能となる。

図１２は、受信側の無線通信装置１における符号語８０４’の処理を模式的に示す図である。符号語８０４’が含まれるフレームの尤度合成は、パディングビットを復元することなく行うことも可能である。一方で、符号語８０４’の復号は、パディングビットを復元し、符号語８０４に変換した後に実行される。もちろん、符号語８０４へと変換した後に尤度合成を行うようにしてもよい。このように、少なくとも復号前にはパディングビットを復元し、誤り訂正符号を算出した状態に戻した上で復号を行う。

図７を用いて、本実施形態における符号化ブロック生成の処理について説明する。Ｓ１００からＳ１０４についての処理は、第１実施形態と同様である。

パリティビット列を算出した後、ブロック符号化部１０１は、符号化ブロックを生成する（Ｓ１０６）。符号化ブロックは、情報ビット列と、パリティビット列とを結合することにより生成される。すなわち、パディングビット列を付加したフレーム末尾のブロックに対しては、情報ビット列とパディングビット列とを結合した上でパリティビット列を算出し、情報ビット列と算出されたパリティビット列とを結合して符号化ブロックを生成する。このように、パディングビット列は、パリティビットの算出においては用いられるが、符号化ブロックには含まれない状態となる。

以上のように、本実施形態によれば、フレームの情報にパディングビットを挿入して符号化を行うことにより、フレームの境界と符号語の境界とを一致させ、復号前、すなわち、パリティビット列を含んだ状態において尤度合成を行うことを可能とし、信号の受信感度を向上することができ、併せて、パディングビット列の送信を行わないようにすることにより、当該フレームを含むパケットデータの通信において、使用する帯域を低減することができ、通信効率を向上することもできる。

なお、本実施形態においても、第２実施形態のように再送フレームにおいては情報ビット列を含まず、パリティビット列の情報を含むデータを送信するようにしてもよい。図１３は、情報ビット列の情報を送信しない場合の例を示す図である。この図１３に示すように、ＭＡＣフレーム６０２’は、情報ビット列の情報を送信していない。一方で、ＭＡＣフレーム６０４の末尾の符号化ブロックには、パディングビット列が含まれていない。

このような状態においても、ＭＡＣフレームの境界と、当該ＭＡＣフレーム末尾の符号化ブロックの符号語の境界とを一致させることが可能であるので、第２実施形態と同様にＩＲ方式における尤度合成を行うことが可能となる。

以上説明した各実施形態は、ＨＡＲＱに限らず、データを送信し、受信側において当該データの尤度合成を行う通信において応用することが可能である。もちろん、この通信は、無線通信に限られたものではなく、有線通信にも用いることができる。また、１つの装置内におけるバスを介したモジュール間の通信等に用いることも可能であるし、組み込み装置を含む系において、組み込んだ装置と組み込まれた装置との間で行う通信に用いることも可能である。

（第４実施形態）
図１４は、本実施形態に係る基地局（アクセスポイント）４００の機能ブロック図である。このアクセスポイントは、通信処理部４０１と、送信部４０２と、受信部４０３と、アンテナ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄと、ネットワーク処理部４０４と、有線Ｉ／Ｆ４０５と、メモリ４０６とを備えている。アクセスポイント４００は、有線Ｉ／Ｆ４０５を介して、サーバ４０７と接続されている。通信処理部４０１およびネットワーク処理部４０４の少なくとも前者は、第１実施形態で説明した制御部および送信部、受信部における符号化、復号等の処理をする機能と同様な機能を有している。送信部４０２および受信部４０３は、第１実施形態で説明した送信部および受信部と同様な機能を有している。または、送信部４０２および受信部４０３が、第１実施形態の送信部および受信部のアナログ領域の処理に対応し、第１実施形態の送信部および受信部のデジタル領域の処理は、通信処理部４０１に対応してもよい。ネットワーク処理部４０４は、上位処理部と同様な機能を有している。ここで、通信処理部４０１は、ネットワーク処理部４０４との間でデータを受け渡しするためのバッファを内部に保有してもよい。このバッファは、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

ネットワーク処理部４０４は、通信処理部４０１とのデータ交換、メモリ４０６とのデータ書き込み・読み出し、および、有線Ｉ／Ｆ４０５を介したサーバ４０７との通信を制御する。ネットワーク処理部４０４は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理やアプリケーション層の処理を行ってもよい。ネットワーク処理部の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。

一例として、通信処理部４０１は、ベースバンド集積回路に対応し、送信部４０２と受信部４０３は、フレームを送受信するＲＦ集積回路に対応する。通信処理部４０１とネットワーク処理部４０４とが１つの集積回路（１チップ）で構成されてもよい。送信部４０２および受信部４０３のデジタル領域の処理を行う部分とアナログ領域の処理を行う部分とが異なるチップで構成されてもよい。また、通信処理部４０１が、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を実行するようにしてもよい。また、アンテナの個数はここでは４つであるが、少なくとも１つのアンテナを備えていればよい。

メモリ４０６は、サーバ４０７から受信したデータや、受信部４０３で受信したデータの保存等を行う。メモリ４０６は、例えば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、ＳＳＤやＨＤＤ、ＳＤカード、ｅＭＭＣ等であってもよい。メモリ４０６が、基地局４００の外部にあってもよい。

有線Ｉ／Ｆ４０５は、サーバ４０７とのデータの送受信を行う。本実施形態では、サーバ４０７との通信を有線で行っているが、サーバ４０７との通信を無線で実行するようにしてもよい。

サーバ４０７は、データの送信を要求するデータ転送要求を受けて、要求されたデータを含む応答を返す通信装置であり、例えばＨＴＴＰサーバ（Ｗｅｂサーバ）、ＦＴＰサーバ等が想定される。ただし、要求されたデータを返す機能を備えている限り、これに限定されるものではない。ＰＣやスマートフォン等のユーザが操作する通信装置でもよい。また、基地局４００と無線で通信してもよい。

基地局４００のＢＳＳに属するＳＴＡが、サーバ４０７に対するデータの転送要求を発行した場合、このデータ転送要求に関するパケットが、基地局４００に送信される。基地局４００は、アンテナ４２Ａ〜４２Ｄを介してこのパケットを受信し、受信部４０３で物理層の処理等を、通信処理部４０１でＭＡＣ層の処理等を実行する。

ネットワーク処理部４０４は、通信処理部４０１から受信したパケットの解析を行う。具体的には、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号等を確認する。パケットのデータがＨＴＴＰ ＧＥＴリクエストのようなデータ転送要求である場合、ネットワーク処理部４０４は、このデータ転送要求で要求されたデータ（例えば、ＨＴＴＰ ＧＥＴリクエストで要求されたＵＲＬに存在するデータ）が、メモリ４０６にキャッシュ（記憶）されているかを確認する。メモリ４０６には、ＵＲＬ（またはその縮小表現、例えばハッシュ値や、代替となる識別子）とデータとを対応づけたテーブルが格納されている。ここで、データがメモリ４０６にキャッシュされていることを、メモリ４０６にキャッシュデータが存在すると表現する。

メモリ４０６にキャッシュデータが存在しない場合、ネットワーク処理部４０４は、有線Ｉ／Ｆを４０５介して、サーバ４０７に対してデータ転送要求を送信する。つまり、ネットワーク処理部４０４は、ＳＴＡの代理として、サーバ４０７へデータ転送要求を送信する。具体的には、ネットワーク処理部４０４は、ＨＴＴＰリクエストを生成し、ＴＣＰ／ＩＰヘッダーの付加などのプロトコル処理を行い、パケットを有線Ｉ／Ｆ４０５へ渡す。有線Ｉ／Ｆ４０５は、受け取ったパケットをサーバ４０７へ送信する。

有線Ｉ／Ｆ４０５は、データ転送要求に対する応答であるパケットをサーバ４０７から受信する。ネットワーク処理部４０４は、有線Ｉ／Ｆ４０５を介して受信したパケットのＩＰヘッダーから、ＳＴＡ宛のパケットであることを把握し、通信処理部４０１へパケットを渡す。通信処理部４０１はこのパケットに対するＭＡＣ層の処理等を、送信部４０２は物理層の処理等を実行し、ＳＴＡ宛のパケットをアンテナ４２Ａ〜４２Ｄから送信する。ここで、ネットワーク処理部４０４は、サーバ４０７から受信したデータを、ＵＲＬ（またはその縮小表現）と対応づけて、メモリ４０６にキャッシュデータとして保存する。

メモリ４０６にキャッシュデータが存在する場合、ネットワーク処理部４０４は、データ転送要求で要求されたデータをメモリ４０６から読み出して、このデータを通信処理部４０１へ送信する。具体的には、メモリ４０６から読み出したデータにＨＴＴＰヘッダー等を付加して、ＴＣＰ／ＩＰヘッダーの付加等のプロトコル処理を行い、通信処理部４０１へパケットを送信する。このとき、一例として、パケットの送信元ＩＰアドレスは、サーバと同じＩＰアドレスに設定し、送信元ポート番号もサーバと同じポート番号（通信端末が送信するパケットの宛先ポート番号）に設定する。したがって、ＳＴＡから見れば、あたかもサーバ４０７と通信をしているかのように見える。通信処理部４０１はこのパケットに対するＭＡＣ層の処理等を、送信部４０２は物理層の処理等を実行し、ＳＴＡ宛のパケットをアンテナ４２Ａ〜４２Ｄから送信する。

このような動作により、頻繁にアクセスされるデータは、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータに基づいて応答することになり、サーバ４０７と基地局４００間のトラフィックを削減できる。なお、ネットワーク処理部４０４の動作は、本実施形態の動作に限定されるものではない。ＳＴＡの代わりにサーバ４０７からデータを取得して、メモリ４０６にデータをキャッシュし、同一のデータに対するデータ転送要求に対しては、メモリ４０６のキャッシュデータから応答するような一般的なキャッシュプロキシであれば、別の動作でも問題はない。

本実施形態の基地局（アクセスポイント）を、上述したいずれかの実施形態の基地局として適用することが可能である。上述したいずれかの実施形態で使ったフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータを用いて実行して
もよい。また、上述したいずれかの実施形態の基地局が受信したフレーム、データまたはパケットで得られた情報を、メモリ４０６にキャッシュしてもよい。上述したいずれかの実施形態において、アクセスポイントが送信するフレームは、キャッシュされたデータまたは当該データに基づく情報を含んでもよい。データに基づく情報は、例えばデータのサイズに関する情報、データの送信に必要なパケットのサイズに関する情報でもよい。またデータの送信に必要な変調方式等の情報でもよい。また、端末宛のデータの有無の情報を含んでもよい。

本実施形態の基地局（アクセスポイント）を、上述したいずれかの実施形態の基地局として適用することが可能である。本実施形態では、キャッシュ機能を備えた基地局について説明を行ったが、図１４と同じブロック構成で、キャッシュ機能を備えた端末（ＳＴＡ）を実現することもできる。この場合、有線Ｉ／Ｆ４０５を省略してもよい。上述したいずれかの実施形態における端末によるフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータを用いて実行してもよい。また、上述したいずれかの実施形態の端末が受信したフレーム、データまたはパケットで得られた情報を、メモリ４０６にキャッシュしてもよい。上述したいずれかの実施形態において、端末が送信するフレームは、キャッシュされたデータまたは当該データに基づく情報を含んでもよい。データに基づく情報は、例えばデータのサイズに関する情報、データの送信に必要なパケットのサイズに関する情報でもよい。またデータの送信に必要な変調方式等の情報でもよい。また、端末宛のデータの有無の情報を含んでもよい。

（第５実施形態）
図１５は、端末（非アクセスポイントの端末）またはアクセスポイントの全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。端末またはアクセスポイントは、１つまたは複数のアンテナ１〜ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮモジュール１４８と、ホストシステム１４９を備える。無線ＬＡＮモジュール１４８は、前述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線ＬＡＮモジュール１４８は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム１４９と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム１４９と接続される他、ホストシステム１４９と直接接続されてもよい。また、無線ＬＡＮモジュール１４８が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム１４９と接続される構成も可能である。ホストシステム１４９は、任意の通信プロトコルに従って、無線ＬＡＮモジュール１４８およびアンテナ１〜ｎを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰと、それより上位の層のプロトコルと、を含んでもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰは無線ＬＡＮモジュール１４８に搭載し、ホストシステム１４９は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム１４９の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等でもよい。無線ＬＡＮモジュール１４８（または無線通信装置）は、ＩＥＥＥ８０２．１１に加え、ＬＴＥ（Long Term Evolution）またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅｓ）のような他の無線通信規格の機能を備えていてもよい。

図１６は、無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、無線通信装置が非アクセスポイントの端末およびアクセスポイントのいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、前述したいずれかの実施形態における無線通信装置の具体的な構成の一例として適用できる。この構成例では、アンテナは１本のみであるが、２本以上のアンテナを備えていてもよい。この場合、各アンテナに対応して、送信系統（２１６、２２２〜２２５）、受信系統（２１７、２３２〜２３５）、ＰＬＬ２４２、水晶発振器（基準信号源）２４３およびスイッチ２４５のセットが複数配置され、各セットがそれぞれ制御回路２１２に接続されてもよい。ＰＬＬ２４２または水晶発振器２４３またはこれらの両方は、本実施形態に係る発振器に対応する。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ミキサ２２３は、フィルタ２２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ２４２から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ（ＰＡ）２２４は、ミキサ２２３で生成された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン２２５は、平衡信号（差動信号）を不平衡信号（シングルエンド信号）に変換するための変換器である。ＲＦ ＩＣ２２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦ ＩＣ２２１の出力からアンテナ２４７までは不平衡信号が扱われるため、バラン２２５で、これらの信号変換を行う。

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

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

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

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

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

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

図３の制御部３０は、一例としてベースバンド回路２１２が行う。アンテナ２４７は、指向性可変アンテナでもよい。この場合、指向性パターンの切り替え制御は、ベースバンド回路２１２またはＣＰＵ２１５等が行ってもよい。

（第６実施形態）
図１７は、第７の実施形態に係る端末（ＳＴＡ）９００の機能ブロック図である。このＳＴＡ９００は、通信処理部９０１と、送信部９０２と、受信部９０３と、アンテナ９１Ａと、アプリケーションプロセッサ９０４と、メモリ９０５と、第２無線通信モジュール９０６とを備えている。基地局（ＡＰ）が同様の構成を有しても良い。

通信処理部９０１は、第１の実施形態で説明した制御部と同様な機能を有している。送信部９０２および受信部９０３は、第１の実施形態で説明した送信部および受信部と同様な機能を有している。または、送信部９０２および受信部９０３が、第１の実施形態で説明した送信部および受信部のアナログ領域の処理に対応し、第１の実施形態で説明した送信部および受信部のデジタル領域の処理は、通信処理部９０１に対応してもよい。ここで、通信処理部９０１は、アプリケーションプロセッサ９０４との間でデータを受け渡しするためのバッファを内部に保有してもよい。このバッファは、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

アプリケーションプロセッサ９０４は、通信処理部９０１を介した無線通信、メモリ９０５とのデータ書き込み・読み出し、および、第２無線通信モジュール９０６を介した無線通信を制御する。また、アプリケーションプロセッサ９０４は、Ｗｅｂブラウジングや、映像や音楽などのマルチメディア処理など、ＳＴＡにおける各種処理も実行する。アプリケーションプロセッサ９０４の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。

メモリ９０５は、受信部９０３や第２無線通信モジュール９０６で受信したデータや、アプリケーションプロセッサ９０４で処理したデータの保存等を行う。メモリ９０５は、例えば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、ＳＳＤやＨＤＤ、ＳＤカード、ｅＭＭＣ等がであってもよい。メモリ９０５が、アクセスポイント９００の外部にあってもよい。

第２無線通信モジュール９０６は、一例として、図１５または図１６で示した無線ＬＡＮモジュールと同様な構成を有する。第２無線通信モジュール９０６は、通信処理部９０１、送信部９０２、受信部９０３で実現される無線通信とは異なる方法で無線通信を実行する。例えば、通信処理部９０１、送信部９０２、受信部９０３がＩＥＥＥ８０２．１１規格に沿った無線通信である場合、第２無線通信モジュール９０６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＬＴＥ、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＨＤなど、他の無線通信規格に沿った無線通信を実行してもよい。また、通信処理部９０１、送信部９０２、受信部９０３が２．４ＧＨｚ／５ＧＨｚで無線通信を実行し、第２無線通信モジュール９０６が６０ＧＨｚで無線数新を実行すうようにしてもよい。

なお、この例では、アンテナの個数はここでは１つであり、送信部９０２・受信部９０３と、第２無線通信モジュール９０６とでアンテナを共有している。ここで、アンテナ９１Ａの接続先を制御するスイッチを設けることで、アンテナを共有してもよい。また、複数のアンテナを備え、送信部９０２・受信部９０３と、第２無線通信モジュール９０６とで別のアンテナを使用するようにしてもよい。

一例として、通信処理部９０１は、ベースバンド集積回路に対応し、送信部９０２と受信部９０３は、フレームを送受信するＲＦ集積回路に対応する。ここで、通信処理部９０１とアプリケーションプロセッサ９０４とが１つの集積回路（１チップ）で構成されてもよい。さらに、第２無線通信モジュール９０６の一部とアプリケーションプロセッサ９０４とが１つの集積回路（１チップ）で構成されてもよい。

アプリケーションプロセッサは、通信処理部９０１を介した無線通信および第２無線通信モジュール９０６を介した無線通信の制御を行う。

（第７実施形態）
図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）は、本実施形態に係る無線端末の斜視図である。図１８（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図１８（Ｂ）の無線端末は移動体端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体端末３２１は、それぞれ無線通信装置３０５、３１５を搭載している。無線通信装置３０５、３１５として、これまで説明してきた無線端末に搭載されていた無線通信装置、またはアクセスポイントに搭載されていた無線通信装置、またはこれらの両方を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線端末は、ノートＰＣや移動体端末に限定されない。例えば、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等にも搭載可能である。

また、無線端末またはアクセスポイント、またはこれらの両方に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図１９に示す。メモリーカード３３１は、無線通信装置３５５と、メモリーカード本体３３２とを含む。メモリーカード３３１は、外部の装置（無線端末またはアクセスポイント、またはこれらの両方等）との無線通信のために無線通信装置３５５を利用する。なお、図１９では、メモリーカード３３１内の他の要素（例えばメモリ等）の記載は省略している。

（第８実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、および外部インターフェース部を備える。プロセッサ部および外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（バッファ）と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る制御部または制御部の処理を行うプロセッサであってもよいし、当該処理の機能拡張または変更に係る処理を行う別のプロセッサであってもよい。ファームウエアが動作するプロセッサ部を、本実施形態に係るアクセスポイントあるいは無線端末あるいはこれらの両方が備えてもよい。または当該プロセッサ部を、アクセスポイントに搭載される無線通信装置内の集積回路、または無線端末に搭載される無線通信装置内の集積回路が備えてもよい。

（第９実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。

（第１０実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、電源部、電源制御部、および無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。

（第１１実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、無線通信装置における送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。

（第１２実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。

（第１３実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１４実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１５実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１６実施形態）
本実施形態では、［１］無線通信システムにおけるフレーム種別、［２］無線通信装置間の接続切断の手法、［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。
［１］通信システムにおけるフレーム種別
一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、前述したように、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダー部で示される。フレーム種別の表示方法としては、１つのフィールドで３種類を区別できるようにしてあってもよいし、２つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、フレーム種別の識別は、ＭＡＣフレームのフレームヘッダー部にあるＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの中のＴｙｐｅ、Ｓｕｂｔｙｐｅという２つのフィールドで行う。データフレームか、管理フレームか、制御フレームかの大別はＴｙｐｅフィールドで行われ、大別されたフレームの中での細かい種別、例えば管理フレームの中のＢｅａｃｏｎフレームといった識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。

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

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

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

これら３種類のフレームは、物理層で必要に応じた処理を経て物理パケットとしてアンテナを経由して送出される。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（前述のＩＥＥＥ Ｓｔｄ
８０２．１１ａｃ−２０１３などの拡張規格を含む）では接続確立の手順の１つとしてアソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）プロセスがあるが、その中で使われるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔフレームとＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームが管理フレームであり、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔフレームやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームはユニキャストの管理フレームであることから、受信側無線通信端末に応答フレームであるＡＣＫフレームの送信を要求し、このＡＣＫフレームは上述のように制御フレームである。

［２］無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断（リリース）には、明示的な手法と暗示的な手法とがある。明示的な手法としては、接続を確立している無線通信装置間のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格ではＤｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームがこれに当たり、管理フレームに分類される。通常、接続を切断するフレームを送信する側の無線通信装置では当該フレームを送信した時点で、接続を切断するフレームを受信する側の無線通信装置では当該フレームを受信した時点で、接続の切断と判定する。その後、非基地局の無線通信端末であれば通信フェーズでの初期状態、例えば接続するＢＳＳ探索する状態に戻る。無線通信基地局がある無線通信端末との間の接続を切断した場合には、例えば無線通信基地局が自ＢＳＳに加入する無線通信端末を管理する接続管理テーブルを持っているならば当該接続管理テーブルから当該無線通信端末に係る情報を削除する。例えば、無線通信基地局が自ＢＳＳに加入する各無線通信端末に接続をアソシエーションプロセスで許可した段階で、ＡＩＤを割り当てる場合には、当該接続を切断した無線通信端末のＡＩＤに関連づけられた保持情報を削除し、当該ＡＩＤに関してはリリースして他の新規加入する無線通信端末に割り当てられるようにしてもよい。

一方、暗示的な手法としては、接続を確立した接続相手の無線通信装置から一定期間フレーム送信（データフレームおよび管理フレームの送信、あるいは自装置が送信したフレームへの応答フレームの送信）を検知しなかった場合に、接続状態の切断の判定を行う。このような手法があるのは、上述のように接続の切断を判定するような状況では、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるなど物理的な無線リンクが確保できない状態が考えられるからである。すなわち、接続を切断するフレームの受信を期待できないからである。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ここでＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図２０に示す。

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

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

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

例えば、８０２．１１ａｃの規格策定では、ＳＩＦＳは１６μｓ、スロット時間は９μｓであるとして、それによってＰＩＦＳは２５μｓ、ＤＩＦＳは３４μｓ、ＡＩＦＳにおいてアクセスカテゴリがＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤ（ＡＣ＿ＢＫ）のフレーム間隔はデフォルト値が７９μｓ、ＢＥＳＴ ＥＦＦＯＲＴ（ＡＣ＿ＢＥ）のフレーム間隔はデフォルト値が４３μｓ、ＶＩＤＥＯ（ＡＣ＿ＶＩ）とＶＯＩＣＥ（ＡＣ＿ＶＯ）のフレーム間隔はデフォルト値が３４μｓ、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとのデフォルト値は、各々ＡＣ＿ＢＫとＡＣ＿ＢＥとでは３１と１０２３、ＡＣ＿ＶＩでは１５と３１、ＡＣ＿ＶＯでは７と１５になるとする。なお、ＥＩＦＳは、基本的にはＳＩＦＳとＤＩＦＳと最も低速な必須の物理レートで送信する場合の応答フレームの時間長の和である。なお効率的なＥＩＦＳの取り方ができる無線通信装置では、ＥＩＦＳを起動した物理パケットへの応答フレームを運ぶ物理パケットの占有時間長を推定し、ＳＩＦＳとＤＩＦＳとその推定時間の和とすることもできる。

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

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

別の例として、用語“メモリ”は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を包含してもよい。“メモリ”は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データストレージを指してもよく、これらはプロセッサによって読み出し可能である。プロセッサがメモリに対して情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、メモリはプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。メモリは、プロセッサに統合されてもよく、この場合も、メモリは、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。また、回路は、単一チップに配置された複数の回路でもよいし、複数のチップまたは複数の装置に分散して配置された１つ以上の回路でもよい。

また本明細書において “ａ，ｂおよび（または）ｃの少なくとも１つ”は、ａ，ｂ，ｃ，ａ−ｂ， ａ−ｃ，ｂ−ｃ，ａ−ｂ−ｃの組み合わせだけでなく、ａ−ａ，ａ−ｂ−ｂ，ａ−ａ−ｂ−ｂ−ｃ−ｃなどの同じ要素の複数の組み合わせも含む表現である。また、ａ−ｂ−ｃ−ｄの組み合わせのように、ａ，ｂ，ｃ以外の要素を含む構成もカバーする表現である。

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

１：無線通信装置
１０：送信ブロック
１００：フレーム分割部
１０１：ブロック符号化部
１０２：符号化フレーム生成部
１０３：フレーム集約部
１０４：ＰＨＹヘッダー生成部
１０５：送信部
１０６：送信済データ記憶部
２０：受信ブロック
２００：受信部
２０１：ＰＨＹヘッダー解析部
２０２：尤度合成部
２０３：復号部
２０４：受信済データ記憶部
３０：制御部
４０：無線部
４１：アンテナ
２１１：ベースバンドＩＣ
２１３：メモリ
２１４：ホスト・インターフェース
２１５：ＣＰＵ
２１６：ＤＡＣ
２１７：ＡＤＣ
２２１：ＲＦ ＩＣ
２２２：フィルタ
２２３：ミキサ
２２４：アンプ
２２５、２３５：バラン
２４２：ＰＬＬ
２４３：水晶発振器
２４７：アンテナ
２４５：スイッチ
１４８：無線ＬＡＮモジュール
１４９：ホストシステム
３０１：ノートＰＣ
３０５、３１５、３５５：無線通信装置
３２１：移動体端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体
４２Ａ〜４２Ｄ：アンテナ
４０２：送信部
４０３：受信部
４０１：通信処理部
４０４：ネットワーク処理部
４０５：有線Ｉ／Ｆ
４０６：メモリ
４０７：サーバ
９０１：通信処理部
９０２：送信部
９０３：受信部
９１Ａ：アンテナ
９０４：アプリケーションプロセッサ
９０５：メモリ
９０６：第２無線通信モジュール

Claims (10)

1. データを第１所定数ビットの情報ビット列に分割し、ブロックを生成する分割部であって、前記第１所定数ビットに満たない情報ビット列がある場合に、当該情報ビット列にパディングビットを付加して前記第１所定数のビット列のブロックとする、分割部と、
   分割された前記ブロックのそれぞれについて、第２所定数ビットのビット列である誤り訂正ビット列を生成し、当該誤り訂正ビット列を付加した符号化ブロックを生成するブロック符号化部と、
   前記符号化ブロックを結合し、符号化されたフレームである符号化フレームを生成する、符号化フレーム生成部と、
   生成された前記符号化フレームを集約して送信パケットデータを生成する、符号化フレーム集約部と、
   前記送信パケットデータを送信する、送信部と、
   を備える無線通信装置。
2. 前記符号化フレーム集約部は、前記符号化フレームを集約したビット列に、ＰＨＹヘッダーを付加することにより、前記送信パケットデータを生成する、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記ブロック符号化部は、前記パディングビットを付加したブロックについて、当該ブロックの情報ビット列に前記パディングビットを付加した前記第１所定数のビット数を有するビット列および前記第２所定数のビット数を有する誤り訂正ビット列を連結して、前記符号化ブロックを生成する、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記ブロック符号化部は、前記パディングビットを付加したブロックについて、当該ブロックの情報ビット列である前記第１所定数よりも少ないビット数を有するビット列および前記第２所定数のビット数を有する誤り訂正ビット列を連結して、前記符号化ブロックを生成する、請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記ＰＨＹヘッダーは、集約された各フレームのフレームサイズに関する情報を備える、請求項４に記載の無線通信装置。
6. 送信済の前記送信パケットデータに集約された前記符号化フレームのうち、再送の要求をされたフレームがある場合に、
   前記ブロック符号化部は、前記フレーム分割部が分割した当該再送の要求がされたフレームの情報ビット列に対して、前記第２所定数よりも大きな第３所定数ビットのビット列である誤り訂正ビット列を生成し、当該誤り訂正ビット列の一部または全部を付加した符号化ブロックを生成する、
   請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の無線通信装置。
7. 前記ブロック符号化部は、フレーム毎に同一方式の符号化を用いてブロック符号化を行う、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の無線通信装置。
8. 送信された前記送信パケットデータを受信する受信部であって、当該送信パケットデータが再送を要求した前記フレームを含むパケットデータである場合に、再送を要求した前記符号化フレームのそれぞれについて、前記符号化ブロックについて尤度合成を行い、受信が成功したか否かを判断する、受信部、
   をさらに備える請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無線通信装置。
9. 少なくとも１つのアンテナ、
   を備える請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無線通信装置。
10. データを第１所定数ビットの情報ビット列に分割し、前記第１所定数ビットに満たない情報ビット列がある場合に、当該情報ビット列にパディングビットを付加し、前記第１所定数のビット列のブロックに分割し、
    分割された前記ブロックのそれぞれについて、第２所定数ビットのビット列である誤り訂正ビット列を生成し、
    当該誤り訂正ビット列を付加した符号化ブロックを生成し、
    前記符号化ブロックを結合して符号化されたフレームである符号化フレームを生成し、
    生成された前記符号化フレームを集約して送信パケットデータを生成し、
    前記送信パケットデータを送信する、
    無線通信方法。

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