JP2020202566A

JP2020202566A - 端末装置および通信方法

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Publication number: JP2020202566A
Application number: JP2020113319A
Authority: JP
Inventors: 宏道留場; Hiromichi Tomeba; 友樹吉村; Tomoki Yoshimura; 毅小野寺; Takeshi Onodera; 泰弘浜口; Yasuhiro Hamaguchi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2020-12-17
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: WO2016143842A1; US11470638B2; JP7128861B2; US20180242358A1; JPWO2016143842A1; JP6727189B2

Abstract

【課題】キャリアセンスを必要とする通信システムにおいて、通信品質や送信機会の獲得率を改善できる端末装置および通信方法を提供する。【解決手段】端末装置は、フレームを受信し、フレームに含まれる情報に基づいて、ＣＣＡの方法を変更する受信部を備える。ＣＣＡの方法は、ＣＣＡレベルを、所定のＣＣＡレベルの値以外の値とする方法を含む。受信部は、キャリアセンスを行なう機能を備え、ＣＣＡレベルを変更する方法には、キャリアセンスを行なう期間を、所定のキャリアセンス期間以外の値とする方法を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、端末装置および通信方法に関する。

広く実用化されている無線ＬＡＮ（Local area network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎの発展規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格がＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）により策定された。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの標準化活動が行なわれている。現在の無線ＬＡＮシステムでは、面積当たりの端末数の増加による干渉が大きな問題となりつつあり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、そのような過密環境を考慮する必要がある。一方で、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、これまでの無線ＬＡＮ規格とは異なり、ピークスループットの改善だけではなく、ユーザスループットの改善が主な要求条件として挙げられている。ユーザスループットの改善には、高効率な同時多重伝送方式（アクセス方式）の導入が不可欠である。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまでの規格では、アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier sense multiple access with collision avoidance）と呼ばれる自律分散制御方式のアクセス方式が採用されていた。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、新たにマルチユーザ多重入力多重出力（Multi-user multiple-input multiple-output：MU-MIMO）技術による空間分割多重アクセス（Space division multiple access：SDMA）が追加された。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格に対する後方互換性が必要とされている。このことは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格においても、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくアクセス方式をサポートする必要があることを示唆している。しかし、送信に先立ってのキャリアセンスを必須とするＣＳＭＡ／ＣＡでは、先に示したような過密環境下においては、端末装置間の干渉により、通信機会が大幅に低下してしまう問題がある。そこで、最近、ある程度の干渉を許容し、通信機会を改善させることを目的とし、キャリアセンスによるクリアチャネル評価（clear channel assessment：CCA）の閾値（CCAレベル、CCAスレッショルド）の変更が議論されている（非特許文献１等）。端末装置はキャリアセンスによってＣＣＡレベル以上の干渉を計測すると通信を停止するから、ＣＣＡレベルを上げることで、過密環境においても、端末装置は通信機会を失う可能性が低くなる。また、端末装置は、送信電力を所定の送信電力よりも低い電力とすることで、過密環境下において、他の端末装置の通信機会を向上させることができる。

ＩＥＥＥ１１−１４／０６２８ｒ０、"ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｎＣＣＡｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓｉｎＯＢＳＳｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ、" ２０１４年５月。

しかし、当然、端末装置がＣＣＡレベルを上げることで干渉による受信品質の低下が引き起こされる。また、端末装置が送信電力を所定の送信電力よりも低い送信電力としても、やはり受信品質の低下を引き起こす。パケット伝送に特有のパケットキャプチャ効果によって、通信品質はある程度維持されることが期待されるが、パケット誤り率の増加は、伝送特性に対して、無視できない影響を与える。

本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、キャリアセンスを必要とする通信システムにおいて、ＣＣＡレベルや送信電力を可変とできる端末装置が複数存在する通信システムにおいて、通信品質や送信機会の獲得率を改善できる端末装置および通信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するための本発明に係る端末装置、および通信方法は、次の通りである。

（１）すなわち、本発明の端末装置は、他の端末装置と通信を行なう端末装置であって、フレームを受信し、前記フレームに含まれる情報に基づいて、ＣＣＡレベルを決定する方法を変更する受信部を備える。

（２）また、本発明の端末装置は、前記ＣＣＡレベルを決定する方法には、前記ＣＣＡレベルを、所定のＣＣＡレベルの値以外の値とする方法を含む、上記（１）に記載の端末装置である。

（３）また、本発明の端末装置は、前記受信部が受信する前記フレームに含まれる情報は、前記フレームのフレームタイプを示す情報であり、前記受信部は、前記フレームタイプを示す情報が、所定のフレームタイプを示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定の値とし、前記フレームタイプを示す情報が、所定のフレームタイプ以外を示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定以外の値とする、上記（２）に記載の端末装置である。

（４）また、本発明の端末装置は、前記受信部が受信する前記フレームに含まれる情報は、前記フレームが初送フレームか否かを示す情報であり、前記受信部は、初送フレームか否かを示す情報が、前記フレームが初送フレームであることを示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定の値とし、初送フレームか否かを示す情報が、前記フレームが再送フレームであることを示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定の値とする、上記（２）に記載の端末装置である。

（５）また、本発明の端末装置は、送信用フレームを送信する送信部を備え、前記受信部は、前記送信用フレームに含まれる情報に基づいて、前記ＣＣＡレベルを所定以外の値とする、上記（２）に記載の端末装置。

（６）また、本発明の端末装置は、前記送信用フレームに含まれる情報は、前記送信用フレームのフレームタイプを示す情報であり、前記受信部は、前記送信用フレームのフレームタイプを示す情報が、所定のフレームタイプを示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定の値とし、前記送信用フレームのフレームタイプを示す情報が、所定のフレームタイプ以外を示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定以外の値とする、上記（５）に記載の端末装置である。

（７）また、本発明の端末装置は、前記前記送信用フレームに含まれる情報は、前記送信用フレームが初送フレームか否かを示す情報であり、前記受信部は、前記送信用フレームが初送フレームか否かを示す情報が、前記送信用フレームが初送フレームであることを示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定の値とし、前記送信用フレームが初送フレームか否かを示す情報が、前記送信用フレームが再送フレームであることを示す場合、前記ＣＣＡレベルを所定以外の値とする、上記（５）に記載の端末装置である。

（８）また、本発明の端末装置は、前記送信部は、前記送信用フレームを送信する際に、前記受信部が受信するフレームに含まれる情報が所定の値を示す場合と、所定以外の値を示す場合と、で送信電力の決定方法が異なる、上記（５）から（７）のいずれかに記載の端末装置である。

（９）また、本発明の端末装置は、前記送信部は、前記送信部が前記送信用フレームを送信する際に、前記送信用フレームに含まれる情報が所定の値を示す場合と、所定以外の値を示す場合と、で送信電力の決定方法が異なる、上記（５）から（７）のいずれかに記載の端末装置である。

（１０）また、本発明の端末装置は、前記送信部は、前記送信用フレームに、前記ＣＣＡレベルおよび前記送信電力の決定方法の変更を禁止することを示す情報を含める、上記（８）に記載の端末装置である。

（１１）また、本発明の端末装置は、前記所定の送信電力の値と、前記所定の送信電力以外の値との差と、前記所定のＣＣＡレベルと、前記所定のＣＣＡレベル以外の値との差と、がお互いに関連付けられている、上記（８）から（１０）のいずれかに記載の端末装置である。

（１２）また、本発明の端末装置は、前記ＣＣＡレベルの所定の値は、通信帯域幅が２０ＭＨｚであった場合、−８２ｄＢｍである、上記（２）から（１０）のいずれかに記載の端末装置である。

（１３）また、本発明の端末装置は、前記受信部は、キャリアセンスを行なう機能を備え、前記ＣＣＡレベルを変更する方法には、前記キャリアセンスを行なう期間を、所定のキャリアセンス期間以外の値とする方法を含む、上記（１）に記載の端末装置である。

（１４）また、本発明の通信方法は、他の端末装置と通信を行なう端末装置の通信方法であって、フレームを受信するステップと、前記フレームに含まれる情報に基づいて、ＣＣＡレベルを決定する方法を変更するステップと、を備える。

本発明によれば、キャリアセンスを必要とする通信システムにおいて、ＣＣＡレベルや送信電力を可変とできる端末装置が複数存在する通信システムにおいて、通信品質や通信機会の獲得率を改善できるから、ユーザスループットを大幅に改善することが可能となる。

本発明に係る通信システムの一例を示す図である。本発明に係る無線送信装置の一構成例を示す概略ブロック図である。本発明の信号のフレーム構成の一構成例を示す図である。

［１．第１の実施形態］
本実施形態における通信システムは、無線送信装置（アクセスポイント、Access point（AP））、および複数の無線受信装置（ステーション、Station（STA））を備える。また、ＡＰとＳＴＡとで構成されるネットワークを基本サービスセット（Basic service set：BSS）と呼ぶ。

ＢＳＳ内のＡＰおよびＳＴＡは、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier sense multiple access with collision avoidance）に基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、ＡＰが複数のＳＴＡと通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、ＳＴＡ同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。

ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、各装置は、共通のフレームフォーマットを持った複数のフレームタイプの送信フレームを送信することが可能である。送信フレームは、物理（Physical：PHY）層、媒体アクセス制御（Medium access control：MAC）層、論理リンク制御（Logical Link Control：LLC）層でそれぞれ定義されている。

ＰＨＹ層の送信フレームは、物理プロトコルデータユニット（PHY protocol data unit：PPDU）と呼ばれる。ＰＰＤＵは、物理層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれる物理層ヘッダ（PHYヘッダ）と、物理層で処理されるデータユニットである物理サービスデータユニット（PHY service data unit：PSDU）等から構成される。ＰＳＤＵは無線区間における再送単位となるＭＡＣプロトコルデータユニット（MAC protocol data unit：MPDU）が複数集約された集約ＭＰＤＵ（Aggregated MPDU：A-MPDU）で構成されることが可能である。

ＰＨＹヘッダには、信号の検出・同期等に用いられるショートトレーニングフィールド（Short training field：STF）、データ復調のためのチャネル情報を取得するために用いられるロングトレーニングフィールド（Long training field：LTF）などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル（Signal：SIG）などの制御信号が含まれる。また、ＳＴＦは、対応する規格に応じて、レガシーＳＴＦ（Legacy-STF：L-STF）や、高スループットＳＴＦ（High throughput-STF：HT-STF）や、超高スループットＳＴＦ（Very high throughput-STF：VHT-STF）等に分類され、ＬＴＦやＳＩＧも同様にＬ−ＬＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦ、ＶＨＴ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＶＨＴ−ＳＩＧに分類される。ＶＨＴ−ＳＩＧは更にＶＨＴ−ＳＩＧ−ＡとＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂに分類される。

ＰＰＤＵは対応する規格に応じて変調される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格であれば、直交周波数分割多重（Orthogonal frequency division multiplexing：OFDM）信号に変調される。

ＭＰＤＵはＭＡＣ層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれるＭＡＣ層ヘッダ（MAC header）と、ＭＡＣ層で処理されるデータユニットであるＭＡＣサービスデータユニット（MAC service data unit：MSDU）もしくはフレームボディ、ならびにフレームに誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部（Frame check sequence：FCS）で構成されている。また、複数のＭＳＤＵは集約ＭＳＤＵ（Aggregated MSDU：A-MSDU)として集約されることも可能である。

ＭＡＣ層の送信フレームのフレームタイプは、装置間の接続状態などを管理するマネージメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの３つに大きく分類され、それぞれは更に複数種類のサブフレームタイプに分類される。コントロールフレームには、受信完了通知（Acknowledge：ACK）フレーム、送信要求（Request to send：RTS）フレーム、受信準備完了（Clear to send：CTS）フレーム等が含まれる。マネージメントフレームには、ビーコン（Beacon）フレーム、プローブ要求（Probe request）フレーム、プローブ応答（Probe response）フレーム、認証（Authentication）フレーム、接続要求（Association request）フレーム、接続応答（Association response）フレーム等が含まれる。データフレームには、データ（Data）フレーム、ポーリング（CF-poll）フレーム等が含まれる。各装置は、ＭＡＣヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。

ビーコンフレームには、ビーコンが送信される周期（Beacon interval）やＡＰを識別する情報（Service set identifier（SSID）等）を記載するフィールド（Field）が含まれる。ＡＰは、ビーコンフレームを周期的にＢＳＳ内に報知することが可能であり、ＳＴＡはビーコンフレームを受信することで、ＳＴＡ周辺のＡＰを把握することが可能である。ＳＴＡがＡＰより報知される信号に基づいてＡＰを把握することを受動的スキャニング（Passive scanning）と呼ぶ。一方、ＳＴＡがプローブ要求フレームをＢＳＳ内に報知することで、ＡＰを探査することを能動的スキャニング（Active scanning）と呼ぶ。ＡＰは該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。

ＳＴＡはＡＰを認識したあとに、該ＡＰに対して接続処理を行なう。接続処理は認証（Authentication）手続きと接続（Association）手続きに分類される。ＳＴＡは接続を希望するＡＰに対して、認証フレームを送信する。ＡＰは、認証フレームを受信すると、該ＳＴＡに対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレームを該ＳＴＡに送信する。ＳＴＡは、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該ＡＰに認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、ＡＰとＳＴＡは認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。

ＳＴＡは認証手続きに続いて、ＡＰに対して接続手続きを行なうために、接続要求フレームを送信する。ＡＰは接続要求フレームを受信すると、該ＳＴＡの接続を許可するか否かを判断し、その旨を通知するために、接続応答フレームを送信する。接続応答フレームには、接続処理の可否を示すステータスコードに加えて、ＳＴＡを識別するためのアソシエーション識別番号（Association identifier：ＡＩＤ）が記載されている。ＡＰは接続許可を出したＳＴＡにそれぞれ異なるＡＩＤを設定することで、複数のＳＴＡを管理することが可能となる。

接続処理が行なわれたのち、ＡＰとＳＴＡは実際のデータ伝送を行なう。ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、分散制御機構（Distributed Coordination Function：DCF）と集中制御機構（Point Coordination Function：PCF）、およびこれらが拡張された機構（ハイブリッド制御機構（Hybrid coordination function：HCF）等）が定義されている。以下では、ＡＰがＳＴＡにＤＣＦで信号を送信する場合を例にとって説明する。

ＤＣＦでは、ＡＰおよびＳＴＡは、通信に先立ち、自装置周辺の無線チャネルの使用状況を確認するキャリアセンス（Carrier sense：CS）を行なう。例えば、送信局であるＡＰは予め定められたクリアチャネル評価レベル（Clear channel assessment level：CCAレベル）よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、ＣＣＡレベル以上の信号が検出される状態をビジー（Busy）状態、ＣＣＡレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル（Idle）状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力に基づいて行なうＣＳを物理キャリアセンス（物理CS）と呼ぶ。なおＣＣＡレベルをキャリアセンスレベル（CS level）、もしくはＣＣＡ閾値（CCA threshold：CCAT）とも呼ぶ。なお、ＡＰおよびＳＴＡは、ＣＣＡレベル以上の信号を検出した場合は、少なくともＰＨＹ層の信号を復調する動作に入る。

ＡＰは送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔（Inter frame space：IFS）だけキャリアセンスを行ない、無線チャネルがビジー状態かアイドル状態かを判断する。ＡＰがキャリアセンスする期間は、これからＡＰが送信する送信フレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプによって異なる。ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、期間の異なる複数のＩＦＳが定義されており、最も高い優先度が与えられた送信フレームに用いられる短フレーム間隔（Short IFS：SIFS）、優先度が比較的高い送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔（PCF IFS：PIFS）、最も優先度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔（DCF IFS：DIFS）などがある。ＡＰがＤＣＦでデータフレームを送信する場合、ＡＰはＤＩＦＳを用いる。

ＡＰはＤＩＦＳだけ待機したあとで、フレームの衝突を防ぐためのランダムバックオフ時間だけ更に待機する。ＩＥＥＥ８０２．１１システムにおいては、コンテンションウィンドウ（Contention window：CW）と呼ばれるランダムバックオフ時間が用いられる。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。ＡＰはキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、ＣＷのカウントダウンを開始し、ＣＷが０となって初めて送信権を獲得し、ＳＴＡにデータフレームを送信できる。なお、ＣＷのカウントダウン中にＡＰがキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、ＣＷのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のＩＦＳに続いて、ＡＰは残留するＣＷのカウントダウンを再開する。

受信局であるＳＴＡは、送信フレームを受信し、該送信フレームのＰＨＹヘッダを読み取り、受信した送信フレームを復調する。そして、ＳＴＡは復調した信号のＭＡＣヘッダを読み取ることで、該送信フレームが自装置宛てのものか否かを認識することができる。なお、ＳＴＡは、ＰＨＹヘッダに記載の情報（例えば、VHT-SIG-Aの記載されるグループ識別番号（Group identifier：Group ID））に基づいて、該送信フレームの宛先を判断することも可能である。

ＳＴＡは、受信した送信フレームが自装置宛てのものと判断し、そして誤りなく送信フレームを復調できた場合、フレームを正しく受信できたことを示すＡＣＫフレームを送信局であるＡＰに送信しなければならない。ＡＣＫフレームは、ＳＩＦＳ期間の待機だけ（ランダムバックオフ時間は取られない）で送信される最も優先度の高い送信フレームの一つである。ＡＰはＳＴＡから送信されるＡＣＫフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、ＳＴＡがフレームを正しく受信できなかった場合、ＳＴＡはＡＣＫを送信しない。よってＡＰは、フレーム送信後、一定期間（ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長）の間、受信局からのＡＣＫフレームを受信しなかった場合、通信は失敗したものとして、通信を終了する。このように、ＩＥＥＥ８０２．１１システムの１回の通信（バーストとも呼ぶ）の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずＡＣＫフレームの受信の有無で判断されることになる。

ＳＴＡは、受信した送信フレームが自装置宛てのものではないと判断した場合、ＰＨＹヘッダ等に記載されている該送信フレームの長さ（Length）に基づいて、ネットワークアロケーションベクタ（Network allocation vector：NAV）を設定する。ＳＴＡは、ＮＡＶに設定された期間は通信を試行しない。つまり、ＳＴＡは物理ＣＳによって無線チャネルがビジー状態と判断した場合と同じ動作をＮＡＶに設定された期間行なうことになるから、ＮＡＶによる通信制御は仮想キャリアセンス（仮想CS）とも呼ばれる。ＮＡＶは、ＰＨＹヘッダに記載の情報に基づいて設定される場合に加えて、隠れ端末問題を解消するために導入される送信要求（Request to send：RTS）フレームや、受信準備完了（Clear to send：CTS）フレームによっても設定される。

各装置がキャリアセンスを行ない、自律的に送信権を獲得するＤＣＦに対して、ＰＣＦは、ポイントコーディネータ（Point coordinator：PC）と呼ばれる制御局が、ＢＳＳ内の各装置の送信権を制御する。一般にＡＰがＰＣとなり、ＢＳＳ内のＳＴＡの送信権を獲得することになる。

ＰＣＦによる通信期間には、非競合期間（Contention free period：CFP）と競合期間（Contention period：CP）が含まれる。ＣＰの間は、前述してきたＤＣＦに基づいて通信が行なわれ、ＰＣが送信権を制御するのはＣＦＰの間となる。ＰＣであるＡＰは、ＣＦＰの期間（CFP Max duration）などが記載されたビーコンフレームをＰＣＦの通信に先立ちＢＳＳ内に報知する。なお、ＰＣＦの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはＰＩＦＳが用いられ、ＣＷを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信したＳＴＡは、該ビーコンフレームに記載されたＣＦＰの期間をＮＡＶに設定する。以降、ＮＡＶが経過する、もしくはＣＦＰの終了をＢＳＳ内に報知する信号（例えば、CF-endを含んだデータフレーム）が受信されるまでは、ＳＴＡはＰＣより送信される送信権獲得をシグナリングする信号（例えば、CF-pollを含んだデータフレーム）を受信した場合のみ、送信権を獲得可能である。なお、ＣＦＰの期間内では、同一ＢＳＳ内でのパケットの衝突は発生しないから、各ＳＴＡはＤＣＦで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。

本実施形態に係る通信システムが備えるＡＰおよびＳＴＡは、以上説明してきたＣＳＭＡ／ＣＡに基づいた一連の通信を行なう機能を備えているものとするが、必ずしもすべての機能を備えている必要はない。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの下り回線（ダウンリンク）の一例を示す概略図である。図１の通信システムでは、ＡＰ１が存在し、１ａは、ＡＰ１が管理可能な範囲（カバレッジ範囲、Basic service set（BSS））を示す。ＢＳＳ１ａにはＡＰ１と接続するＳＴＡ２−１〜４と、既存の端末装置（従来の端末装置、レガシー端末装置）であるＳＴＡ３−１〜４が存在する。以下では、ＳＴＡ２−１〜４を単にＳＴＡ２または第１の無線受信装置とも呼称する。同様に、ＳＴＡ３−１〜４を単にＳＴＡ３または第２の無線受信装置とも呼称する。ＡＰ１、ＳＴＡ２、およびＳＴＡ３は、それぞれ対応可能な規格が異なる。例えば、ＡＰ１およびＳＴＡ２は、本発明を適用可能な装置であり、ＳＴＡ３は本発明が適用されない装置である。

ＡＰ１、ＳＴＡ２、およびＳＴＡ３は、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡに基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、各ＳＴＡ２およびＳＴＡ３がＡＰ１と通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、ＳＴＡ同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。なお、以下の説明では、ＡＰがＳＴＡ２へフレームを送信する場合を１例として説明するが、ＳＴＡ２がＡＰへ送信する場合も同様である。

図２は、本発明の第１の実施形態に係るＡＰ１の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す通り、ＡＰ１は、上位層部１０１と、制御部１０２と、送信部１０３と、受信部１０４と、アンテナ１０５と、を備える。なお、以下で説明する方法は、ＳＴＡ２がフレームを送信する場合にも適用可能である。すなわち、本実施形態に係るＳＴＡ２の構成の一例も図２に示すブロック図の通りとなる。また、以下の説明では、ＡＰ１およびＳＴＡ２を総じて、端末装置と呼ぶ場合も含む。

上位層部１０１は、媒体アクセス制御（MAC：Medium Access Control）層等の処理を行なう。また、上位層部１０１は、送信部１０３と、受信部１０４の制御を行なうための情報を生成し、制御部１０２に出力する。制御部１０２は、上位層部１０１と送信部１０３と受信部１０４を制御する。

送信部１０３は、更に物理チャネル信号生成部１０３１と、フレーム構成部１０３２と、制御信号生成部１０３３と、無線送信部１０３４を備える。物理チャネル信号生成部１０３１は、ＡＰ１が各ＳＴＡに送信するベースバンド信号を生成する。物理チャネル信号生成部１０３１が生成する信号は、各ＳＴＡがチャネル推定に用いるＴＦ（Training field）や、ＭＳＤＵ（MAC service data unit）で送信されるデータが含まれる。なお、図１においてＳＴＡ数を８としたため、ＳＴＡ２−１〜４およびＳＴＡ３−１〜４に送信するベースバンド信号を生成する例を示すが、本実施形態はこれに限定されない。

フレーム構成部１０３２は、物理チャネル信号生成部１０３１が生成する信号と、制御信号生成部１０３３が生成する信号とを多重し、実際にＡＰ１が送信するベースバンド信号の送信フレームを構成する。

図３は、本実施形態に係るフレーム構成部１０３２が生成する送信フレームの一例を示す概略図である。送信フレームは、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、ＶＨＴ−ＳＴＦ、ＶＨＴ−ＬＴＦ等の参照信号を含む。また送信フレームは、Ｌ−ＳＩＧ、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ等の制御情報を含む。また送信フレームは、Ｄａｔａ部分を含む。フレーム構成部１０３２が生成する送信フレームの構成は、図４に限るものではなく、他の制御情報（例えば、HT-SIG）や参照信号（例えば、HT-LTF）等を含んでも良い。また、フレーム構成部１０３２が生成する送信フレームはＬ−ＳＴＦやＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａなどの信号をすべて含む必要もない。なお、Ｌ−ＳＩＧなどが含む制御情報は、Ｄａｔａ部分を復調するために必要となる情報であるから、以下ではＬ−ＳＩＧなどが含む制御情報を物理層ヘッダ（PHYヘッダ）とも記載する。

フレーム構成部１０３２が生成する送信フレームは、いくつかのフレームタイプに分類される。例えば、フレーム構成部１０３２は、装置間の接続状態などを管理するマネージメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの三つのフレームタイプの送信フレームを生成することができる。フレーム構成部１０３２は、生成する送信フレームが属するフレームタイプを示す情報を、Ｄａｔａ部分で送信する媒体アクセス制御層ヘッダ（MACヘッダ）に含めることができる。

無線送信部１０３４は、フレーム構成部１０３２が生成するベースバンド信号を無線周波数（Radio frequency（RF））帯の信号に変換する処理を行なう。無線送信部１０３４が行なう処理には、デジタル・アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド帯からＲＦ帯への周波数変換等が含まれる。

アンテナ１０５は、送信部１０３が生成した信号を、各ＳＴＡに対して送信する。

ＡＰ１は、各ＳＴＡから送信された信号を受信する機能も備える。アンテナ１０５は、各ＳＴＡから送信された信号を受信し、受信部１０４に出力する。

受信部１０４は、物理チャネル信号復調部１０４１と無線受信部１０４２を備える。無線受信部１０４２は、アンテナ１０５から入力されたＲＦ帯の信号をベースバンド帯の信号に変換する。無線受信部１０４２が行なう処理には、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換、フィルタリング、アナログ・デジタル変換等が含まれる。また、受信部１０４が行なう処理には、特定の周波数バンドにおいて周辺の干渉を測定し、該周波数バンドを確保する（キャリアセンス）機能が含まれていても良い。

物理チャネル信号復調部１０４１は、無線受信部１０４２が出力するベースバンド帯の信号を復調する。物理チャネル信号復調部１０４１が復調する信号は、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３が上り回線（上りリンク）で送信する信号であり、そのフレーム構成は、フレーム構成部１０３２が生成するデータフレームと同様である。よって、物理チャネル信号復調部１０４１は、データフレームの制御チャネルで送信される制御情報に基づいて、データチャネルより上りリンクデータを復調することができる。また、物理チャネル信号復調部１０４１には、キャリアセンス機能が含まれていても良い。なお、受信部１０４は、該周波数バンドにおける信号電力を制御部１０２を介して上位層部１０１に入力し、上位層部１０１がキャリアセンスに関連する処理を行なっても良い。

ＡＰ１は、先に示したＣＳＭＡ／ＣＡに基づいて通信を行なうから、受信部１０４によるキャリアセンスによって確保可能な周波数バンドに対してのみ、送信フレームを送信できる。本実施形態に係るＡＰ１や後述するＳＴＡ２を含む端末装置は、ＣＣＡレベルを変更可能であり、例えば、レガシー端末装置であるＳＴＡ３が用いるＣＣＡレベルよりも高いＣＣＡレベルを使用することができる。ここで、レガシー端末装置であるＳＴＡ３が用いるＣＣＡレベルをレガシーＣＣＡレベル、もしくは所定のＣＣＡレベルと呼ぶこととする。ここで、所定のＣＣＡレベルは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で既に仕様化されているＣＣＡレベルとすることができる。例えば、所定のＣＣＡレベルは、端末装置が２０ＭＨｚの帯域幅で通信を行なう場合、−８２ｄＢｍとすることができる。また、ＡＰ１もしくはＳＴＡ２が用いることができる、所定のＣＣＡレベルの値とは異なる値をもったＣＣＡレベルのことを、可変ＣＣＡレベルと呼ぶこととする。可変ＣＣＡレベルは、ＡＰ１（またはＳＴＡ２）が、それぞれ決定することができる。また、ＡＰ１（まはたＳＴＡ２）は、ＢＳＳ１ａ内で共通の可変ＣＣＡレベルを用いることができる。また、ＡＰ１（またはＳＴＡ２）は、他の端末装置に可変ＣＣＡレベルに関する情報を通知することができる。また、ＡＰ１（またはＳＴＡ２）は、他の端末装置より送信された可変ＣＣＡレベルに関する情報を受信し、該情報に基づいて、可変ＣＣＡレベルの値を変更することができる。

また、本実施形態に係るＡＰ１や後述するＳＴＡ２を含む端末装置は、キャリアセンスを行なう期間（時間区間）や周期を変更可能であり、例えば、レガシー端末装置であるＳＴＡ３がキャリアセンスを行なう期間（所定のキャリアセンス期間）よりも短いキャリアセンス期間を使用することができる。キャリアセンス期間が短い場合、ＡＰ１が所定のＣＣＡレベルを用いても、ＡＰ１は送信機会獲得率を改善できる。つまり、ＡＰ１はキャリアセンスを行なう期間を変更することで、ＣＣＡレベルを変更する場合と同等の効果を得ることができる。例えば、ＡＰ１がキャリアセンス期間を短くすることで、ＡＰ１がＣＣＡレベルを高くした場合と同等の効果を得ることができる。以下の説明では、ＡＰ１がＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルより高くする方法を用いる場合、該ＣＣＡレベルを高くする方法に代わって、キャリアセンス期間を所定のキャリアセンス期間よりも短くする方法を用いることができる。また、ＡＰ１がＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルよりも低くする方法を用いる場合、該ＣＣＡレベルを低くする方法に代わって、キャリアセンス期間を長くする方法を用いることができる。当然ながら、ＡＰ１は、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベル以外の値にする方法と、キャリアセンス期間を所定のキャリアセンス期間以外の値にする方法と、を同時に用いることも可能である。なお、所定のキャリアセンス期間は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で既に仕様化されているキャリアセンス期間とすることができる。例えば、所定のキャリアセンス期間は、端末装置が２０ＭＨｚの帯域幅で通信を行なう場合、４マイクロ秒とすることができる。

また、本実施形態に係るＡＰ１やＳＴＡ２は、送信電力を変えて、送信フレームを送信できる。例えば、ＡＰ１は、レガシー端末装置であるＳＴＡ３よりも高い送信電力で送信フレームを送信できる。また、ＡＰ１は、レガシー端末装置であるＳＴＡ３よりも低い送信電力で送信フレームを送信できる。ここで、レガシー端末装置であるＳＴＡ３が用いる送信電力をレガシー送信電力、もしくは所定の送信電力と呼ぶこととする。所定の送信電力は、許容される最大の送信電力が指定されることができる。また、許容される最大の送信電力は、許容される最大の電力密度が指定されることができる。許容される最大の電力密度は、例えば、１０ｍＷ／ＭＨｚとすることができる。また、ＡＰ１もしくはＳＴＡ２が用いることができる、所定の送信電力の値とは異なる値をもった送信電力のことを、可変送信電力と呼ぶこととする。所定の送信電力と同様に、可変送信電力は、許容される最大の送信電力が指定されることができる。また、可変送信電力は、許容される最大の電力密度が指定されることができる。

ＣＣＡレベルの値や、送信電力の値は、ＡＰ１やＳＴＡ２の送信部１０３の動作や、受信部１０４の動作に影響を与えるパラメータである。よって、以下では、ＣＣＡレベルの値や、送信電力の値を、動作制御パラメータとも呼ぶこととする。

動作制御パラメータは、予めＡＰ１およびＳＴＡ２との間で取り決めておくことができる。また、動作制御パラメータは、マネージメントフレームやコントロールフレームによって、ＡＰ１とＳＴＡ２との間でやり取りすることができる。

本実施形態に係るＡＰ１の受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームのＭＡＣ層の情報に基づいて、ＣＣＡレベルを変更することができる。言い換えると、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームのＭＡＣ層の情報に基づいて、ＣＣＡレベルを決定する方法を変更することができる。ここで、受信部１０４は、ＭＡＣ層の情報として、該フレームのフレームタイプを示す情報を用いることができる。例えば、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが、マネージメントフレームやコントロールフレームであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、無線受信部１０４２が受信したフレームがデータフレームであった場合、ＣＣＡレベルを可変ＣＣＡレベルとすることができる。また、無線部１０４は、可変ＣＣＡレベルの値を、所定のＣＣＡレベルよりも高い値とすることができる。言い換えると、本実施形態に係る受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが所定のフレームタイプであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。前述の一例では、所定のフレームタイプは、マネージメントフレームとコントロールフレームとなるが、所定のフレームタイプに含まれるフレームタイプは、この例に限定されない。受信部１０４は、所定のフレームタイプを、サブフレームタイプで決定しても良い。受信部１０４が前述したように、ＣＣＡレベルを変更することで、他のＳＴＡやＡＰが送信しているマネージメントフレームや、コントロールフレームの受信品質を補償しつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。なお、ＣＣＡレベルを変更するか否かは、受信部１０４ではなく、上位層部１０１が決定しても良い。

また、受信部１０４は、ＭＡＣ層の情報として、該フレームが初送フレームと再送フレームのいずれかであることを示す情報（例えば、リトライ（Retry）フィールドの情報）を用いることができる。リトライフィールドに記載される情報の定義は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で仕様化されている定義とすることができる。例えば、フレーム毎に指定されるリトライフィールドに記載されている値が‘０’であった場合、該フレームが初送フレームであることを示し、リトライフィールドに記載されている値が‘１’であった場合、該フレームが再送フレームであることを示している。

受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが再送フレームであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、無線受信部１０４２が受信したフレームが初送フレームであった場合、ＣＣＡレベルを可変ＣＣＡレベルとすることができる。また、受信部１０４は、可変ＣＣＡレベルの値を、所定のＣＣＡレベルよりも高い値とすることができる。言い換えると、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが再送フレームであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。受信部１０４が前述したように、ＣＣＡレベルを変更することで、他のＳＴＡやＡＰが送信している再送フレームの受信品質を補償することができるから、他のＳＴＡやＡＰの再送回数の増加を回避しつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。

受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが初送フレームであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、無線受信部１０４２が受信したフレームが再送フレームであった場合、ＣＣＡレベルを可変ＣＣＡレベルとすることができる。また、無線部１０４は、可変ＣＣＡレベルの値を、所定のＣＣＡレベルよりも高い値とすることができる。言い換えると、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが初送フレームであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。受信部１０４が前述したように、ＣＣＡレベルを変更することで、他のＳＴＡやＡＰが送信している初送フレームの受信品質を補償することができるから、他のＳＴＡやＡＰが再送フレームを送信する確率を低下させつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。

本実施形態に係るＡＰ１の受信部１０４は、ＣＷの値に基づいて、ＣＣＡレベルを変更することができる。例えば、受信部１０４は、ＣＷが所定の値未満であった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、ＣＷが所定の値以上であった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベル以外の値とすることができる。言い換えると、受信部１０４は、ＣＷが所定の値未満であった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。なお、該所定の値は、何かに限定されるものではなく、例えば、受信部１０４は、送信部１０３が送信することを期待する送信用フレームが、１回目の再送フレームであった場合に用いられるＣＷの値を、該所定の値とすることができる。

本実施形態に係るＡＰ１の受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームのＰＨＹ層の情報に基づいて、ＣＣＡレベルを変更することができる。ここで、受信部１０４は、ＰＨＹ層の情報として、該フレームのデータレートを示す情報を用いることができる。例えば、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームのデータレートが所定の値以下であった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、無線受信部１０４２が受信したフレームのデータレートが所定の値以上であった場合、ＣＣＡレベルを可変ＣＣＡレベルとすることができる。言い換えると、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームのデータレートが所定の値以下であった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。なお、該所定の値は、何かに限定されるものではなく、例えば、ＡＰ１が送信可能な最大のデータレートの値の半分の値としても良いし、４分の１の値としても良い。また、データレートを示す情報は、データレートそのものを示す情報でも良いし、変調方式や符号化率やデータストリーム数を示す情報でも良い。高いデータレートが設定されたフレームを送信する他の端末装置（他のAPやSTA）は、該フレームの宛先の端末との間のチャネルの状態が良好であることが期待されるから、本実施形態に係るＡＰ１が、該フレームを観測しつつ、自装置がフレームを送信しても、他の端末装置が送信するフレームは高い受信品質を維持されることが期待される。よって、他のＡＰやＳＴＡが送信しているフレームの受信品質を補償しつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。

本実施形態に係るＡＰ１の受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームの送信端末を示す情報に基づいて、ＣＣＡレベルを変更することができる。ここで、受信部１０４は、送信端末を示す情報として、該フレームに含まれるＧＩＤを用いることができる。例えば、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームに含まれるＧＩＤが、該フレームを送信した端末装置がＳＴＡであることを示す場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、無線受信部１０４２が受信したフレームに含まれるＧＩＤが、該フレームを送信した端末装置がＡＰであることを示す場合、ＣＣＡレベルを可変ＣＣＡレベルとすることができる。言い換えると、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが、所定の端末装置を送信元とする場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。なお、該所定の端末装置は何かに限定されるものではなく、前述の一例では、該所定の端末装置はＳＴＡであるが、例えば、該所定の端末装置は、特定のアドレス（MACアドレスやAID）を備える端末装置とすることもできる。ＳＴＡを送信元とするフレームは、低い送信電力を与えられている確率が高いため、受信部１０４が所定のＣＣＡレベルを用いることで、該ＳＴＡを送信元とするフレームの受信品質を補償しつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。

また、本実施形態に係るＡＰ１の受信部１０４は、送信部１０３がこれから送信することが期待されるフレーム（送信用フレームとも呼ぶ）のＭＡＣ層やＰＨＹ層の情報に基づいて、先に説明してきた方法と同様にＣＣＡレベルを変更することができる。例えば、受信部１０４は、ＭＡＣ層の情報として、該フレームのフレームタイプを示す情報を用いることができる。例えば、受信部１０４は、送信部１０３がこれから送信することが期待されるフレームのフレームタイプが、マネージメントフレームやコントロールフレームであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとし、送信部１０３がこれから送信することが期待されるフレームのフレームタイプがデータフレームであった場合、ＣＣＡレベルを可変ＣＣＡレベルとすることができる。また、無線部１０４は、可変ＣＣＡレベルの値を、所定のＣＣＡレベルよりも高い値とすることができる。言い換えると、本実施形態に係る受信部１０４は、送信部１０３がこれから送信することが期待されるフレームのフレームタイプが所定のフレームタイプであった場合、ＣＣＡレベルを所定のＣＣＡレベルとしなければならない。前述の一例では、所定のフレームタイプは、マネージメントフレームとコントロールフレームとなるが、所定のフレームタイプに含まれるフレームタイプは、この例に限定されない。受信部１０４が前述したように、ＣＣＡレベルを変更することで、自装置が送信するマネージメントフレームや、コントロールフレームの受信品質を補償しつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。

更に、本実施形態に係るＡＰ１の送信部１０３は、無線受信部１０４２が受信したフレームのＭＡＣ層の情報に基づいて、送信電力を変更することができる。言い換えると、送信部１０３は、無線受信部１０４２が受信したフレームのＭＡＣ層の情報に基づいて、送信電力を決定する方法を変更することができる。ここで、送信部１０３は、ＭＡＣ層の情報として、該フレームのフレームタイプを示す情報を用いることができる。例えば、受信部１０４は、無線受信部１０４２が受信したフレームが、データフレームであった場合、送信電力を所定の送信電力とし、無線受信部１０４２が受信したフレームがマネージメントフレームや、コントロールフレームであった場合、送信電力を可変送信電力とすることができる。また、送信部１０３は、可変送信電力の値を、所定の送信電力よりも低い値とすることができる。言い換えると、本実施形態に係る送信部１０３は、無線受信部１０４２が受信したフレームが所定のフレームタイプであった場合、送信電力を所定の送信電力としなければならない。前述の一例では、所定のフレームタイプは、データフレームとなるが、所定のフレームタイプに含まれるフレームタイプは、この例に限定されない。送信部１０３が前述したように、送信電力を変更することで、他のＳＴＡやＡＰが送信しているマネージメントフレームや、コントロールフレームの受信品質を補償しつつ、自装置が送信するフレームの受信品質を改善することができる。

更に、本実施形態に係るＡＰ１の送信部１０３は、無線受信部１０４２が受信したフレームのＰＨＹ層の情報に基づいて、送信電力を変更することができる。ここで、送信部１０３は、ＰＨＹ層の情報として、データレートを示す情報を用いることができる。例えば、送信部１０３は、無線受信部１０４２が受信したフレームのデータレートが所定の値以上であった場合、送信電力を所定の送信電力とし、無線受信部１０４２が受信したフレームのデータレートが所定の値以下であった場合、送信電力を可変送信電力とすることができる。言い換えると、送信部１０３は、無線受信部１０４２が受信したフレームのデータレートが所定の値以上であった場合、送信電力を所定の送信電力とすることができる。なお、該所定の値は、何かに限定されるものではなく、例えば、ＡＰ１が送信可能な最大のデータレートの値の半分の値としても良いし、４分の１の値としても良い。また、データレートを示す情報は、データレートそのものを示す情報でも良いし、変調方式や符号化率やデータストリーム数を示す情報でも良い。高いデータレートが設定されたフレームを送信する他の端末装置（他のAPやSTA）は、該フレームの宛先の端末との間のチャネルの状態が良好であることが期待されるから、本実施形態に係るＡＰ１が、該フレームを観測しつつ、自装置がフレームを送信しても、他の端末装置が送信するフレームは高い受信品質を維持されることが期待される。よって、他のＡＰやＳＴＡが送信しているフレームの受信品質を補償しつつ、自装置が送信するフレームの受信品質を改善することができる。

また、本実施形態に係るＡＰ１の送信部１０３は、これから送信するフレームのＭＡＣ層やＰＨＹ層の情報に基づいて、送信電力を変更することができる。例えば、送信部１０３は、ＭＡＣ層の情報として、該フレームのフレームタイプを示す情報を用いることができる。例えば、送信部１０３は、これから送信するフレームのフレームタイプが、マネージメントフレームやコントロールフレームであった場合、送信電力を所定の送信電力とし、送信部１０３がこれから送信するフレームのフレームタイプがデータフレームであった場合、送信電力を可変送信電力とすることができる。また、送信部１０３は、可変送信電力の値を、所定の送信電力の値よりも低い値とすることができる。言い換えると、本実施形態に係る送信部１０３は、これから送信することが期待されるフレームのフレームタイプが所定のフレームタイプであった場合、送信電力と所定の送信電力としなければならない。前述の一例では、所定のフレームタイプは、マネージメントフレームとコントロールフレームとなるが、所定のフレームタイプに含まれるフレームタイプは、この例に限定されない。送信部１０３が前述したように、送信電力を変更することで、自装置が送信するマネージメントフレームや、コントロールフレームの受信品質を補償しつつ、自装置の送信機会を向上させることができる。

また、本実施形態に係るＡＰ１の送信部１０３および受信部１０４は、ＣＣＡレベルの値と、送信電力の値を、それぞれ関連付けて変更することができる。例えば、受信部１０４が、前述してきたような方法によって、ＣＣＡレベルを、所定のＣＣＡレベルから可変ＣＣＡレベルに変更した場合、送信部１０３は、これから送信するフレームの送信電力を所定の送信電力から可変送信電力に変更することが可能である。これを送信部１０３における第１の送信電力制御と呼ぶこととする。一方、送信部１０３は、前述してきたように、これから送信するフレームのＭＡＣ層やＰＨＹ層の情報に基づいて、送信電力を変更することもできる。これを送信部１０３における第２の送信電力制御と呼ぶこととする。送信部１０３は、第２の送信電力制御よりも、第１の送信電力制御を優先して実行することができる。また、第１の送信電力制御によって、送信部１０３が用いる可変送信電力と所定の送信電力との差を、受信部１０４における所定のＣＣＡレベルと可変ＣＣＡレベルとの差と同じ値とすることができる。

また、送信部１０３が、前述してきたような方法よって、送信電力を、所定の送信電力から可変送信電力に変更した場合、受信部１０４は、ＣＣＡレベルを、所定のＣＣＡレベルから可変ＣＣＡレベルに変更することが可能である。これを受信部１０４における第１のＣＣＡ制御と呼ぶこととする。一方、受信部１０４は、前述してきたように、受信したフレームのＭＡＣ層やＰＨＹ層の情報に基づいて、ＣＣＡレベルを変更することもできる。これを受信部１０４における第２のＣＣＡ制御と呼ぶこととする。受信部１０４は、第２のＣＣＡ制御よりも、第１のＣＣＡ制御を優先して実行することができる。

また、送信部１０３は、これから送信するフレームのＭＡＣ層、またはＰＨＹ層、またはＭＡＣ層とＰＨＹ層の両方に、該フレームの宛先の端末装置に、ＣＣＡレベルや送信電力の変更を許可する情報を含めることができる。また、送信部１０３は、これから送信するフレームのＭＡＣ層、またはＰＨＹ層、またはＭＡＣ層とＰＨＹ層の両方に、該フレームの宛先の端末装置に、ＣＣＡレベルや送信電力の変更を禁止する情報を含めることができる。このような情報を含んだフレームを機会制御フレームと呼ぶこととする。例えば、ＡＰ１の受信部１０４が、機会制御フレームを受信した場合、ＡＰ１の送信部１０３と受信部１０４は、該機会制御フレームに含まれる情報に基づいて、送信電力制御やＣＣＡレベル制御を行なうか否かを決定することができる。例えば、ＡＰ１の受信部１０４が受信した機会制御フレームに、送信電力制御を禁止する情報が含まれていた場合、ＡＰ１の送信部１０３は、これから送信するフレームを、所定の送信電力を用いて送信しなければならない。なお、該機会制御フレームに記載されている情報の有効期間は、予めＡＰ１とＳＴＡ２との間で取り決めていても良いし、該機会制御フレームに該有効期間を示す情報が含まれていても良い。

以上説明してきたＡＰ１によれば、送信部１０３および受信部１０４は、それぞれ独立に送信電力とＣＣＡレベルを変更することができる。また、送信部１０３および受信部１０４は、それぞれ関連付けて送信電力とＣＣＡレベルを変更することができる。このような送信部１０３と受信部１０４は、効率的に送信電力とＣＣＡレベルを変更することが出来るから、ＢＳＳ１ａ内の他の端末装置が送信するフレームの受信品質を補償しつつ、自装置の送信機会の獲得率や、自装置が送信するフレームの受信品質を改善することができるから、ＢＳＳ１ａ内の無線リソースの利用効率や、自装置の無線リソースの利用効率を改善することができるから、ＢＳＳ１ａ内の各端末装置のスループットを改善することが可能となる。

本発明に係るＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであっても良い。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。

また、市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態におけるＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現しても良い。ＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３の各機能ブロックは個別にチップ化しても良いし、一部、または全部を集積してチップ化しても良い。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明のＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、例えば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も請求の範囲に含まれる。

本発明は、無線送信装置、無線受信装置、通信システムおよび通信方法に用いて好適である。

なお、本国際出願は、２０１５年３月１１日に出願した日本国特許出願第２０１５−０４７８１６号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５−０４７８１６号の全内容を本国際出願に援用する。

１ＡＰ
２、２−１、２−２、２−３、２−４、３、３−１、３−２、３−３、３−４ＳＴＡ
１０１上位層部
１０２制御部
１０３送信部
１０４受信部
１０５アンテナ
１０３１物理チャネル信号生成部
１０３２フレーム構成部
１０３３制御信号生成部
１０３４無線送信部
１０４１物理チャネル信号復調部
１０４２無線受信部

Claims

他の端末装置と通信を行なう第１の端末装置であって、
フレームを受信する際に、所定のキャリアセンスレベルの値に基づいて実施される第１のキャリアセンスと、前記所定のキャリアセンスレベルの値とは異なる第２のキャリアセンスレベルの値に基づいて実施される第２のキャリアセンスと、を選択的に実施する受信部と、
送信用フレームを送信する送信部と、を備え、
前記フレームが所定のグループ識別番号を示す情報を含むＰＨＹ層の情報を含む場合、前記受信部は前記第２のキャリアセンスを実施する、第１の端末装置。
前記ＰＨＹ層の情報が前記グループ識別番号を示す情報を含まない場合、前記ＰＨＹ層の情報は、前記受信部が前記第２のキャリアセンスを実施した場合に、前記送信部が前記送信用フレームに設定する送信電力に関連付けられた情報を含む、請求項１に記載の第１の端末装置。
前記ＰＨＹ層の情報は、前記受信部が前記第２のキャリアセンスを実施することを禁止するか否かを示す情報を含む、請求項２に記載の第１の端末装置。
他の端末装置と通信を行なう第１の端末装置の通信方法であって、
フレームを受信する際に、所定のキャリアセンスレベルの値に基づいて実施される第１のキャリアセンスと、前記所定のキャリアセンスレベルの値とは異なる第２のキャリアセンスレベルの値に基づいて実施される第２のキャリアセンスと、を選択的に実施するステップと、
送信用フレームを送信するステップと、
前記フレームが所定のグループ識別番号を示す情報を含むＰＨＹ層の情報を含む場合、前記第２のキャリアセンスを実施するステップと、を備える通信方法。