JP2023043894A - ステーション装置、通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＭＡＣレイヤの再送機能を維持しつつ、ＰＨＹレイヤにおけるパケット合成利得を獲得すること。【解決手段】本発明のステーション装置は、第１の符号化方式と、第２の符号化方式を選択的に用いる物理層フレーム生成部と、制御信号を含むフレームを送信する送信部と、前記制御情報に基づいて、前記第１の符号化方式と、第２の符号化方式の何れか１つを前記フレームに含まれる情報ビットに設定する上位層部と、を備え、前記制御信号は、前記フレームを受信する通信装置に、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可するか否かを示す第１の情報を含む。【選択図】図９

Description

本発明は、ステーション装置、及び通信方法に関する。
無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１１のさらなる高速化を実現する、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘがＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）により仕様化が進めれており、仕様ドラフトに準拠した無線ＬＡＮデバイスが市場に登場している。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動が開始されている。無線ＬＡＮデバイスの急速な普及に伴い、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準化においては、無線ＬＡＮデバイスの過密配置環境においてユーザあたりの更なるスループット向上の検討が行われている。
ＩＥＥＥ８０２．１１標準では、受信側でパケット誤りが生じた場合、誤ったパケットを再送する自動再送要求（Automatic repeat request：ＡＲＱ）が仕様化されている。従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準では、パケット再送は、媒体アクセス制御（Medium Access Control：ＭＡＣ）層で管理されている。すなわち、物理（Physical：ＰＨＹ）層に起因して誤りが発生した場合でも、再送を行うか否かはＭＡＣ層で決定されている。
ところで、パケット通信において、伝送品質を改善させるには、誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたハイブリッドＡＲＱ（Hybrid ARQ：ＨＡＲＱ）が有効である。ＨＡＲＱは、再送時に同じパケットを送信し、受信側でパケット合成することで、受信信号の信号対雑音電力比（Signal to Noise power ratio：ＳＮＲ）を改善させるチェイス合成と、再送時に冗長信号（パリティ信号）を新たに送信することで、受信側の誤り訂正復号能力を高めるインクリメンタルリダンダンシー（Incremental redundancy：ＩＲ）合成が広く検討されている。
干渉回避キャリアセンス多重アクセス（Carrier sense multiple access/collision avoidance：ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいて、複数の端末装置が通信を行う無線ＬＡＮデバイスにおいて、パケット誤りの主な原因は、ＣＳＭＡ／ＣＡで用いられるランダムバックオフ値が、端末装置同士で一致してしまい、同時にパケット送信が行われることで、パケット衝突が発生してしまうためであった。すなわち、受信信号の信号対干渉電力比（Signal to Interference power ratio：ＳIＲ）が極端に低下することが原因であった。
最近のＩＥＥＥ８０２．１１標準では、所定の条件下において、キャリアセンスレベルを緩和するＳｐａｔｉａｌ ｒｅｕｓｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ（ＳＲＰ）が仕様化されている。これは、無線ＬＡＮデバイスが過密配置される昨今の状況においては、ある程度の干渉を許容した方が、送信権獲得の面で有利に働くことが分かってきたからである。
このことは、無線ＬＡＮデバイスにおけるパケット誤りの原因が、ＳＩＲより、ＳＮＲや信号対干渉プラス雑音電力比（Signal to Interference plus Noise power ratio：ＳＩＮＲ）に起因するように変わってきていることを示唆している。すなわち、無線ＬＡＮデバイスにおいても、ＨＡＲＱによる伝送品質改善が期待できる環境になってきたことを示している。
ＩＥＥＥ ８０２．１１－１９／１５７８－０１－０ｂｅ、Ｎｏｖ．２０１９。
従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準では、誤り訂正符号はＰＨＹ層で適用されている。このことは、無線ＬＡＮデバイスにおいて、ＨＡＲＱにおける利得を得るためには、ＰＨＹ層において、パケット合成を行う必要があることを意味している。一方で、従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準においてパケット再送は、ＭＡＣ層で管理されている。一般に、レイヤ間での制御情報のやり取りは行われないから、従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準の仕組みでは、ＨＡＲＱを効果的に無線ＬＡＮデバイスに適用できないことを意味している。
本発明は以上の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＭＡＣ層の再送機能尾を維持しつつ、ＰＨＹ層におけるパケット合成を効率的に行うことができるステーション装置および通信方法を開示するものである。
上述した課題を解決するための本発明に係るステーション装置および通信方法は、次の通りである。
（１）すなわち、本発明の一態様に係るステーション装置は、ステーション装置であって、第１の符号化方式と、第２の符号化方式を選択的に用いる物理層フレーム生成部と、制御信号を含むフレームを送信する送信部と、前記制御情報に基づいて、前記第１の符号化方式と、第２の符号化方式の何れか１つを前記フレームに含まれる情報ビットに設定する上位層部と、を備え、前記制御信号は、前記フレームを受信する通信装置に、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可するか否かを示す第１の情報を含む。
（２）また、本発明の一態様に係るステーション装置は、上記（１）に記載のステーション装置であって、前記第１の符号化方式は、ＭＡＣレイヤにおけるパケット合成を実施可能とし、前記第２の符号化方式は、ＰＨＹレイヤにおけるパケット合成を実施可能とする。
（３）また、本発明の一態様に係るステーション装置は、上記（２）に記載のステーション装置であって、前記フレームは、前記第１の符号化方式と、前記第２の符号化方式の何れか１つを示す情報をＰＨＹヘッダに含める。
（４）また、本発明の一態様に係るステーション装置は、上記（３）に記載のステーション装置であって、前記第１の情報が、前記キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可しないことを示す場合、前記物理層フレーム生成部は、前記第１の符号化方式を選択し、
前記第１の情報が、前記キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可することを示す場合、前記物理層フレーム生成部は、前記第２の符号化方式を選択する。
（５）また、本発明の一態様に係るステーション装置は、上記（２）に記載のステーション装置であって、前記物理層フレーム生成部は、前記第１の符号化方式と、前記第２の符号化方式とで、前記情報ビットに設定可能な符号化率の組み合わせが異なる。
（６）また、本発明の一態様に係る通信方法は、ステーション装置における通信方法で合って、第１の符号化方式と、第２の符号化方式を選択的に用いるステップと、制御信号を含むフレームを送信するステップと、前記制御情報に基づいて、前記第１の符号化方式と、第２の符号化方式の何れか１つを前記フレームに含まれる情報ビットに設定するステ
ップと、を備え、前記制御信号は、前記フレームを受信する通信装置に、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可するか否かを示す第１の情報を含む。
本発明によれば、ＭＡＣ層の再送機能尾を維持しつつ、ＰＨＹ層におけるパケット合成を効率的に行うことができるから、無線ＬＡＮデバイスのユーザスループットの改善に寄与することができる。
本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の一態様に係る通信の一例を示す図である。 本発明の一態様に係る無線媒体の分割例を示す概要図である。 本発明の一態様に係る通信システムの一構成例を示す図である。 本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明の一態様に係る符号化方式の一例を示す概要図である。 本発明の一態様に係る符号化方式の一例を示す概要図である。
本実施形態における通信システムは、無線送信装置（アクセスポイント装置、基地局装置: Access point、基地局装置）、および複数の無線受信装置（ステーション装置、端末装置: station、端末装置）を備える。また、基地局装置と端末装置とで構成されるネットワークを基本サービスセット（BSS: Basic service set、管理範囲）と呼ぶ。また、本実施形態に係るステーション装置は、アクセスポイント装置の機能を備えることができる。同様に、本実施形態に係るアクセスポイント装置は、ステーション装置の機能を備えることができる。
ＢＳＳ内の基地局装置および端末装置は、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、基地局装置が複数の端末装置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、端末装置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。アドホックモードでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりＢＳＳを形成する。アドホックモードにおけるＢＳＳを、ＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set）とも呼称する。以下では、アドホックモードにおいてＩＢＳＳを形成する端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
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（LLC: Logical Link Control）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（PPDU: PHY protocol data unit、物理層フレーム）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（PSDU: PHY service data unit、ＭＡＣ層フレーム）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（MPDU: MAC protocol data unit）が複数集約された集約ＭＰＤＵ（A-MPDU: Aggregated 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（STF: Short training field）、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（LTF: Long training field）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（L-STF: Legacy-STF）や、高スループットＳＴＦ（HT-STF: High throughput-STF）や、超高スループットＳＴＦ（VHT-STF: Very high throughput-STF）や、高効率ＳＴＦ（HE-STF: High efficiency-STF）や、超高スループットＳＴＦ（EHT-STF：Extremely High Throughput-STF）等に分類され、ＬＴＦやＳＩＧも同様にＬ－ＬＴＦ、ＨＴ－ＬＴＦ、ＶＨＴ－ＬＴＦ、ＨＥ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ、ＨＴ－ＳＩＧ、ＶＨＴ－ＳＩＧ、ＨＥ－ＳＩＧ、ＥＨＴ－ＳＩＧに分類される。ＶＨＴ－ＳＩＧは更にＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２とＶＨＴ－ＳＩＧ－Ｂに分類される。同様に、ＨＥ－ＳＩＧは、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａ１～４と、ＨＥ－ＳＩＧ－Ｂに分類される。また、同一規格における技術更新を想定し、追加の制御情報が含まれているＵｎｉｖｅｒｓａｌ ＳＩＧＮＡＬ（U-SIG）フィールドが含まれることができる。
さらに、ＰＨＹヘッダは当該送信フレームの送信元のＢＳＳを識別する情報（以下、ＢＳＳ識別情報とも呼称する）を含むことができる。ＢＳＳを識別する情報は、例えば、当該ＢＳＳのＳＳＩＤ（Service Set Identifier）や当該ＢＳＳの基地局装置のＭＡＣアドレスであることができる。また、ＢＳＳを識別する情報は、ＳＳＩＤやＭＡＣアドレス以外の、ＢＳＳに固有な値（例えばＢＳＳ Ｃｏｌｏｒ等）であることができる。
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（OFDM: Orthogonal frequency division multiplexing）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（MSDU: MAC service data unit）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（A-MSDU: Aggregated 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（Ack: Acknowledge）フレーム、送信要求（RTS: Request to send）フレーム、受信準備完了（CTS: Clear to send）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。
なお、Ａｃｋには、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋが含まれても良い。Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋは、複数のＭＰＤＵに対する受信完了通知を実施可能である。
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ＳＳＩＤを
記載するフィールド（Field）が含まれる。基地局装置は、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、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング（Passive scanning）と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをＢＳＳ内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング（Active scanning）と呼ぶ。基地局装置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。
端末装置は基地局装置を認識したあとに、該基地局装置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。端末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム（認証要求）を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置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（認証応答）を該端末装置に送信する。端末装置は、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、自装置が該基地局装置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、基地局装置と端末装置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。
端末装置は認証手続きに続いて、基地局装置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。基地局装置は接続要求フレームを受信すると、該端末装置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、端末装置を識別するためのアソシエーション識別番号（AID: Association identifier）が記載されている。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるＡＩＤを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
接続処理が行われたのち、基地局装置と端末装置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（DCF: Distributed Coordination Function）と集中制御機構（PCF: Point Coordination Function）、およびこれらが拡張された機構（拡張分散チャネルアクセス（EDCA: Enhanced distributed channel access）や、ハイブリッド制御機構(HCF: Hybrid coordination function)等）が定義されている。以下では、基地局装置が端末装置にＤＣＦで信号を送信する場合を例にとって説明する。
ＤＣＦでは、基地局装置および端末装置は、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（CS: Carrier sense）を行なう。例えば、送信局である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル（ＣＣＡレベル: Clear channel assessment level）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（受信電力レベル）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、基地局装置および端末装置は、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。
基地局装置は送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔（IFS: Inter frame space）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。基地局装置がキャリアセンスする期間は、これから基地局装置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（SIFS: Short IFS）、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。基地局装置がＤＣＦでデータフレームを送信する場合、基地局装置はＤＩＦＳを用いる。
基地局装置は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（CW: Contention window）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。基地局装置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、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、ＣＷのカウントダウン中に基地局装置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、基地局装置は残留するＣＷのカウントダウンを再開する。
受信局である端末装置は、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、端末装置は復調した信号の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、端末装置は、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(GID: 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。
端末装置は、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基地局装置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。基地局装置は端末装置から送信されるＡＣＫフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、端末装置がフレームを正しく受信できなかった場合、端末装置はＡＣＫを送信しない。よって基地局装置は、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。
端末装置は、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（NAV: Network allocation vector）を設定する。端末装置は、ＮＡＶに設定された期間は通信を試行しない。つまり、端末装置は物理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（RTS: Request to send）フレームや、受信準備完了（CTS: Clear to send）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（PC: Point coordinator）と呼ばれる制御局が、ＢＳＳ内の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がＰＣとなり、ＢＳＳ内の端末装置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（CFP: Contention free period）と競合期間（CP: Contention period）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われ、ＰＣが送信権を制御するのはＣＦＰの間となる。ＰＣである基地局装置は、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端末装置は、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、端末装置は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、各端末装置はＤＣＦで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
無線媒体は複数のリソースユニット（Resource unit：ＲＵ）に分割されることができる。図４は無線媒体の分割状態の１例を示す概要図である。例えば、リソース分割例１では、無線通信装置は無線媒体である周波数リソース（サブキャリア）を９個のＲＵに分割することができる。同様に、リソース分割例２では、無線通信装置は無線媒体であるサブキャリアを５個のＲＵに分割することができる。当然ながら、図４に示すリソース分割例はあくまで１例であり、例えば、複数のＲＵはそれぞれ異なるサブキャリア数によって構成されることも可能である。また、ＲＵとして分割される無線媒体には周波数リソースだけではなく空間リソースも含まれることができる。無線通信装置（例えばＡＰ）は、各ＲＵに異なる端末装置宛てのフレームを配置することで、複数の端末装置（例えば複数のＳＴＡ）に同時にフレームを送信することができる。ＡＰは、無線媒体の分割の状態を示す情報（Resource allocation information）を、共通制御情報として、自装置が送信するフレームのＰＨＹヘッダに記載することができる。更に、ＡＰは、各ＳＴＡ宛てのフレームが配置されたＲＵを示す情報（resource unit assignment information）を、固有制御情報として、自装置が送信するフレームのＰＨＹヘッダに記載することができる。
また、複数の端末装置（例えば複数のＳＴＡ）は、それぞれ割り当てられたＲＵにフレームを配置して送信することで、同時にフレームを送信することができる。複数のＳＴＡは、ＡＰから送信されるトリガ情報を含んだフレーム（Trigger frame：ＴＦ）を受信した後、所定の期間待機したのち、フレーム送信を行なうことができる。各ＳＴＡは、該ＴＦに記載の情報に基づいて自装置に割り当てられたＲＵを把握することができる。また、各ＳＴＡは、該ＴＦを基準としたランダムアクセスによりＲＵを獲得することができる。
ＡＰは、１つのＳＴＡに複数のＲＵを同時に割り当てることができる。該複数のＲＵは、連続するサブキャリアで構成されることも出来るし、不連続のサブキャリアで構成されることも出来る。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＲＵを用いて、１つのフレームを送信することが出来るし、複数のフレームをそれぞれ異なるＲＵに割り当てて送信することができる。該複数のフレームの少なくとも１つは、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを送信する複数の端末装置に対する共通の制御情報を含むフレームであることができる。
１つのＳＴＡは、ＡＰより複数のＲＵを割り当てられることができる。ＳＴＡは、割り当てられた複数のＲＵを用いて、１つのフレームを送信することができる。また、ＳＴＡは割り当てられた複数のＲＵを用いて、複数のフレームをそれぞれ異なるＲＵに割り当てて送信することができる。該複数のフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
ＡＰは、１つのＳＴＡに複数のＡＩＤ（Associate ID）を割り当てることができる。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＡＩＤに対して、それぞれＲＵを割り当てることができる。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＡＩＤに対して、それぞれ割り当てたＲＵを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
１つのＳＴＡは、ＡＰより複数のＡＩＤ（Associate ID）を割り当てられることができる。１つのＳＴＡは割り当てられた複数のＡＩＤに対して、それぞれＲＵを割り当てられることができる。１つのＳＴＡは、自装置に割り当てられた複数のＡＩＤにそれぞれ割り当てられたＲＵは、全て自装置に割り当てられたＲＵと認識し、該割り当てられた複数のＲＵを用いて、１つのフレームを送信することができる。また、１つのＳＴＡは、該割り当てられた複数のＲＵを用いて、複数のフレームを送信することができる。このとき、該複数のフレームには、それぞれ割り当てられたＲＵに関連付けられたＡＩＤを示す情報を記載して送信することができる。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＡＩＤに対して、それぞれ割り当てたＲＵを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、異なるフレームタイプのフレームであることができる。
以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線通信装置とも呼称する。また、ある無線通信装置が別の無線通信装置と通信を行う際にやりとりされる情報をデータ（data）とも呼称する。つまり、無線通信装置は、基地局装置及び端末装置を含む。
無線通信装置は、ＰＰＤＵを送信する機能と受信する機能のいずれか、または両方を備える。図１は、無線通信装置が送信するＰＰＤＵ構成の一例を示した図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応するＰＰＤＵはＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ及びＤａｔａフレーム（ＭＡＣ Ｆｒａｍｅ、ＭＡＣフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビット等）を含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に対応するＰＰＤＵはＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ、ＨＴ－ＳＩＧ、ＨＴ－ＳＴＦ、ＨＴ－ＬＴＦ及びＤａｔａフレームを含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に対応するＰＰＤＵはＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ、ＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａ、ＶＨＴ－ＳＴＦ、ＶＨＴ－ＬＴＦ、ＶＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ及びＭＡＣフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準で検討されているＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ、Ｌ－ＳＩＧが時間的に繰り返されたＲＬ－ＳＩＧ、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａ、ＨＥ－ＳＴＦ、ＨＥ－ＬＴＦ、ＨＥ－ＳＩＧ－Ｂ及びＤａｔａフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。
図１中の点線で囲まれているＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ及びＬ－ＳＩＧはＩＥＥＥ８０２．１１規格において共通に用いられる構成である（以下では、Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ及びＬ－ＳＩＧをまとめてＬ－ヘッダとも呼称する）。つまり、例えばＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃ規格に対応するＰＰＤＵ内のＬ－ヘッダを適切に受信することが可能である。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃ規格に対応するＰＰＤＵを、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応するＰＰＤＵとみなして受信することができる。
ただし、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置はＬ－ヘッダの後に続く、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃ規格に対応するＰＰＤＵを復調することができないため、送信アドレス（ＴＡ：Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）や受信アドレス（ＲＡ：Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）やＮＡＶの設定に用いられるＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに関する情報を復調することができない。
ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置が適切にＮＡＶを設定する（あるいは所定の期間受信動作を行う）ための方法として、ＩＥＥＥ８０２．１１は、Ｌ－ＳＩＧにＤｕｒａｔｉｏｎ情報を挿入する方法を規定している。Ｌ－ＳＩＧ内の伝送速度に関する情報（ＲＡＴＥ ｆｉｅｌｄ、Ｌ－ＲＡＴＥ ｆｉｅｌｄ、Ｌ－ＲＡＴＥ、Ｌ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥ、Ｌ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥ ｆｉｅｌｄ）、伝送期間に関する情報（ＬＥＮＧＴＨ ｆｉｅｌｄ、Ｌ－ＬＥＮＧＴＨ ｆｉｅｌｄ、Ｌ－ＬＥＮＧＴＨ）は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置が適切にＮＡＶを設定するために使用される。
図２は、Ｌ－ＳＩＧに挿入されるＤｕｒａｔｉｏｎ情報の方法の一例を示す図である。図２においては、一例としてＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に対応するＰＰＤＵ構成を示しているが、ＰＰＤＵ構成はこれに限定されない。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に対応のＰＰＤＵ構成及びＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に対応するＰＰＤＵ構成でも良い。ＴＸＴＩＭＥは、ＰＰＤＵの長さに関する情報を備え、ａＰｒｅａｍｂｌｅＬｅｎｇｔｈは、プリアンブル（Ｌ－ＳＴＦ＋Ｌ－ＬＴＦ）の長さに関する情報を備え、ａＰＬＣＰＨｅａｄｅｒＬｅｎｇｔｈは、ＰＬＣＰヘッダ（Ｌ－ＳＩＧ）の長さに関する情報を備える。次式（１）は、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨの算出方法の一例を示した数式である。
Figure 2023043894000002
ここで、Ｓｉｇｎａｌ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格の互換性をとるために設定される仮想的な期間であり、Ｎｏｐｓは、Ｌ＿ＲＡＴＥに関連する情報を示している。ａＳｙｍｂｏｌＬｅｎｇｔｈは、１シンボル（ｓｙｍｂｏｌ，ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ等）の期間に関する情報であり、ａＰＬＣＰＳｅｒｖｉｃｅＬｅｎｇｔｈは、ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｉｅｌｄが含むビット数を示し、ａＰＬＣＰＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌＴａｉｌＬｅｎｇｔｈは、畳みこみ符号のテールビット数を示す。無線通信装置は、例えば式（１）を用いてＬ＿ＬＥＮＧＴＨを算出し、Ｌ－ＳＩＧに挿入することができる。なお、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨの算出方法は式（１）に限定されない。例えば、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨは次式（２）によって算出されることもできる。
Figure 2023043894000003
無線通信装置がＬ－ＳＩＧ ＴＸＯＰ ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎによりＰＰＤＵを送信する場合、次式（３）または次式（４）によりＬ＿ＬＥＮＧＴＨの算出を行う。
Figure 2023043894000004
Figure 2023043894000005
ここで、Ｌ－ＳＩＧ Ｄｕｒａｔｉｏｎは、例えば式（３）または式（４）により算出されたＬ＿ＬＥＮＧＴＨを含むＰＰＤＵと、その応答として宛先の無線通信装置より送信されることが期待されるＡｃｋとＳＩＦＳの期間を合計した期間に関する情報を示す。無線通信装置は、次式（５）または次式（６）によりＬ－ＳＩＧ Ｄｕｒａｔｉｏｎを算出する。
Figure 2023043894000006
Figure 2023043894000007
ここで、Ｔｉｎｉｔ＿ＰＰＤＵは式（５）により算出されたＬ＿ＬＥＮＧＴＨを含むＰＰＤＵの期間に関する情報を示し、ＴＲｅｓ＿ＰＰＤＵは式（５）により算出されたＬ＿ＬＥＮＧＴＨを含むＰＰＤＵに対して期待される応答のＰＰＤＵ期間に関する情報を示す。また、ＴＭＡＣＤｕｒは、式（６）により算出されたＬ＿ＬＥＮＧＴＨを含むＰＰＤＵ内のＭＡＣフレームが含むＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ ｆｉｅｌｄの値に関連する情報を示す。無線通信装置がＩｎｉｔｉａｔｏｒ（開始者、送信者、先導者、Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）である場合、式（５）を用いてＬ＿ＬＥＮＧＴＨを算出し、無線通信装置がＲｅｓｐｏｎｄｅｒ（対応者、受信者、Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）である場合、式（６）を用いてＬ＿ＬＥＮＧＴＨを算出する。
図３は、Ｌ－ＳＩＧ ＴＸＯＰ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎにおける、Ｌ－ＳＩＧ Ｄｕｒａｔｉｏｎの一例を示した図である。ＤＡＴＡ（フレーム、ペイロード、データ等）は、ＭＡＣフレームとＰＬＣＰヘッダの一部または両方から構成される。また、ＢＡはＢｌｏｃｋ Ａｃｋ、またはＡｃｋである。ＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧを含み、さらにＤＡＴＡ，ＢＡ、ＲＴＳあるいはＣＴＳのいずれかまたはいずれか複数を含んで構成されることができる。図３に示す一例では、ＲＴＳ／ＣＴＳを用いたＬ－ＳＩＧ ＴＸＯＰ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎを示しているが、ＣＴＳ－ｔｏ－Ｓｅｌｆを用いても良い。ここで、ＭＡＣ Ｄｕｒａｔｉｏｎは、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ ｆｉｅｌｄの値によって示される期間である。また、ＩｎｉｔｉａｔｏｒはＬ－ＳＩＧ ＴＸＯＰ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ期間の終了を通知するためにＣＦ＿Ｅｎｄフレームを送信することができる。
続いて、無線通信装置が受信するフレームからＢＳＳを識別する方法について説明する。無線通信装置が、受信するフレームからＢＳＳを識別するためには、ＰＰＤＵを送信する無線通信装置が当該ＰＰＤＵにＢＳＳを識別するための情報（ＢＳＳ ｃｏｌｏｒ，ＢＳＳ識別情報、ＢＳＳに固有な値）を挿入することが好適である。ＢＳＳ ｃｏｌｏｒを示す情報は、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａに記載されることが可能である。
無線通信装置は、Ｌ－ＳＩＧを複数回送信する（Ｌ－ＳＩＧ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）ことができる。例えば、受信側の無線通信装置は、複数回送信されるＬ－ＳＩＧをＭＲＣ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）を用いて受信することで、Ｌ－ＳＩＧの復調精度が向上する。さらに無線通信装置は、ＭＲＣによりＬ－ＳＩＧを正しく受信完了した場合に、当該Ｌ－ＳＩＧを含むＰＰＤＵがＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に対応するＰＰＤＵであると解釈することができる。
無線通信装置は、ＰＰＤＵの受信動作中も、当該ＰＰＤＵ以外のＰＰＤＵの一部（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１により規定されるプリアンブル、Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、ＰＬＣＰヘッダ等）の受信動作を行うことができる（二重受信動作とも呼称する）。無線通信装置は、ＰＰＤＵの受信動作中に、当該ＰＰＤＵ以外のＰＰＤＵの一部を検出した場合に、宛先アドレスや、送信元アドレスや、ＰＰＤＵあるいはＤＡＴＡ期間に関する情報の一部または全部を更新することができる。
Ａｃｋ及びＢＡは、応答（応答フレーム）とも呼称されることができる。また、プローブ応答や、認証応答、接続応答を応答と呼称することができる。
［１．第１の実施形態］
図５は、本実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。無線通信システム３－１は、無線通信装置１－１及び無線通信装置２－１～４を備えている。なお、無線通信装置１－１を基地局装置１－１とも呼称し、無線通信装置２－１～４を端末装置２－１～４とも呼称する。また、無線通信装置２－１～４および端末装置２－１～４を、無線通信装置１－１に接続されている装置として、無線通信装置２Ａおよび端末装置２Ａとも呼称する。無線通信装置１－１及び無線通信装置２Ａは、無線接続されており、お互いにＰＰＤＵの送受信を行うことができる状態にある。また、本実施形態に係る無線通信システムは、無線通信システム３－１の他に無線通信システム３－２を備える。無線通信システム３－２は、無線通信装置１－２及び無線通信装置２－５～８を備えている。なお、無線通信装置１－２を基地局装置１－２とも呼称し、無線通信装置２－５～８を端末装置２－５～８とも呼称する。また、また、無線通信装置２－５～８および端末装置２－５～８を、無線通信装置１－２に接続されている装置として、無線通信装置２Ｂおよび端末装置２Ｂとも呼称する。無線通信システム３－１と無線通信システム３－２は異なるＢＳＳを形成するが、これはＥＳＳ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）が異なることを必ずしも意味していない。ＥＳＳは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成するサービスセットを示している。つまり、同じＥＳＳに属する無線通信装置は、上位層から同一のネットワークに属しているとみなされることができる。なお、無線通信システム３－１および３－２は、さらに複数の無線通信装置を備えることも可能である。
図５において、以下の説明においては、無線通信装置２Ａが送信する信号は、無線送信装置１－１および無線通信装置２ＢＡには到達する一方で、無線通信装置１－２には到達しないものとする。つまり、無線通信装置２Ａがあるチャネルを使って信号を送信すると、無線通信装置１－１と、無線通信装置２Ｂは、当該チャネルをビジー状態と判断する一方で、無線通信装置１－２は、当該チャネルをアイドル状態と判断する。また、無線通信装置２Ｂが送信する信号は、無線送信装置１－２および無線通信装置２Ａには到達する一方で、無線通信装置１－１には到達しないものとする。つまり、無線通信装置２Ｂがあるチャネルを使って信号を送信すると、無線通信装置１－２と、無線通信装置２Ａは、当該チャネルをビジー状態と判断する一方で、無線通信装置１－１は、当該チャネルをアイドル状態と判断する。
図６は、無線通信装置１－１、１－２、２Ａ及び２Ｂ（以下では、まとめて無線通信装置１０－１もしくはステーション装置１０－１もしくは単にステーション装置とも呼称）の装置構成の一例を示した図である。無線通信装置１０－１は、上位層部（上位層処理ステップ）１０００１－１と、自律分散制御部（自律分散制御ステップ）１０００２－１と、送信部（送信ステップ）１０００３－１と、受信部（受信ステップ）１０００４－１と、アンテナ部１０００５－１と、を含んだ構成である。
上位層部１０００１－１は、他のネットワークと接続され、自律分散制御部１０００２－１にトラフィックに関する情報を通知することができる。トラフィックに関する情報とは、例えば、他の無線通信装置宛ての情報であっても良いし、マネージメントフレームやコントロールフレームに含まれる制御情報でも良い。
図７は、自律分散制御部１０００２－１の装置構成の一例を示した図である。自律分散制御部１０００２－１は、ＣＣＡ部（ＣＣＡステップ）１０００２ａ－１と、バックオフ部（バックオフステップ）１０００２ｂ－１と、送信判断部（送信判断ステップ）１０００２ｃ－１とを含んだ構成である。
ＣＣＡ部１０００２ａ－１は、受信部から通知される、無線リソースを介して受信する受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報（復号後の情報を含む）のいずれか一方、または両方を用いて、当該無線リソースの状態判断（ｂｕｓｙまたはｉｄｌｅの判断を含む）を行うことができる。ＣＣＡ部１０００２ａ－１は、当該無線リソースの状態判断情報を、バックオフ部１０００２ｂ－１及び送信判断部１０００２ｃ－１に通知することができる。
バックオフ部１０００２ｂ－１は、無線リソースの状態判断情報を用いて、バックオフを行うことができる。バックオフ部１０００２ｂ－１は、ＣＷを生成し、カウントダウン機能を有する。例えば、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示す場合に、ＣＷのカウントダウンを実行し、無線リソースの状態判断情報がｂｕｓｙを示す場合に、ＣＷのカウントダウンを停止することができる。バックオフ部１０００２ｂ－１は、ＣＷの値を送信判断部１０００２ｃ－１に通知することができる。
送信判断部１０００２ｃ－１は、無線リソースの状態判断情報、またはＣＷの値のいずれか一方、あるいは両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示し、ＣＷの値が０の時に送信判断情報を送信部１０００３－１に通知することができる。また、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示す場合に送信判断情報を送信部１０００３－１に通知することができる。
送信部１０００３－１は、物理層フレーム生成部（物理層フレーム生成ステップ）１０００３ａ－１と、無線送信部（無線送信ステップ）１０００３ｂ－１とを含んだ構成である。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、送信判断部１０００２ｃ－１から通知される送信判断情報に基づき、物理層フレーム（ＰＰＤＵ）を生成する機能を有する。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、上位層から送られる送信フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、生成した物理層フレームを無線送信部１０００３ｂ－１に通知する。
図８は本実施形態に係る物理フレーム生成部の誤り訂正符号化の一例を示す図である。図８に示すように、斜線の領域には、情報ビット（システマティックビット）系列、白抜きの領域には冗長（パリティ）ビット系列が配置される。情報ビットおよび冗長ビットは
それぞれ適切にビットインターリーバが適用されている。物理フレーム生成部は配置されたビット系列に対し、リダンダンシーバージョン（ＲＶ）の値に応じて決定される開始位置として、必要なビット数を読み出すことができる。ビット数を調整することで符号化率の柔軟な変更、すなわちパンクチャリングが可能となる。なお、図８においては、ＲＶは全部で４通りが示されているが、本実施形態に係る誤り訂正符号化において、ＲＶの選択肢は、特定の値に限定されるものではない。ＲＶの位置については、ステーション装置間で共有されている必要がある。
物理層フレーム生成部は、ＭＡＣレイヤから転送されたきた情報ビットに対して、誤り訂正符号化を施すが、誤り訂正符号化を施す単位（符号化ブロック長）は何かに限定されるものではない。例えば、物理層フレーム生成部は、ＭＡＣレイヤから転送されたきた情報ビット系列を所定の長さの情報ビット系列に分割し、それぞれに誤り訂正符号化を施し、複数の符号化ブロックとすることができる。なお、符号化ブロックを構成する際に、ＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビット系列にダミービットを挿入することもできる。
物理層フレーム生成部１０００３ａ－１が生成するフレームには、制御情報が含まれる。該制御情報には、各無線通信装置宛てのデータが、どのＲＵ（ここでＲＵには周波数リソースと空間リソースの両方を含む）に配置されているかを示す情報が含まれる。また、物理層フレーム生成部１０００３ａ－１が生成するフレームには、宛先端末である無線通信装置にフレーム送信を指示するトリガーフレームが含まれる。該トリガーフレームには、フレーム送信を指示された無線通信装置がフレームを送信する際に用いるＲＵを示す情報が含まれている。
無線送信部１０００３ｂ－１は、物理層フレーム生成部１０００３ａ－１が生成する物理層フレームを、無線周波数（RF: Radio Frequency）帯の信号に変換し、無線周波数信号を生成する。無線送信部１０００３ｂ－１が行う処理には、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。
受信部１０００４－１は、無線受信部（無線受信ステップ）１０００４ａ－１と、信号復調部（信号復調ステップ）１０００４ｂ－１を含んだ構成である。受信部１０００４－１は、アンテナ部１０００５－１が受信するＲＦ帯の信号から受信信号電力に関する情報を生成する。受信部１０００４－１は、受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報をＣＣＡ部１０００２ａ－１に通知することができる。
無線受信部１０００４ａ－１は、アンテナ部１０００５－１が受信するＲＦ帯の信号をベースバンド信号に変換し、物理層信号（例えば、物理層フレーム）を生成する機能を有する。無線受信部１０００４ａ－１が行う処理には、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換処理、フィルタリング、アナログ・デジタル変換が含まれる。
信号復調部１０００４ｂ－１は、無線受信部１０００４ａ－１が生成する物理層信号を復調する機能を有する。信号復調部１０００４ｂ－１が行う処理には、チャネル等化、デマッピング、誤り訂正復号化等が含まれる。信号復調部１０００４ｂ－１は、物理層信号から、例えば、物理層ヘッダが含む情報と、ＭＡＣヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報とを取り出すことができる。信号復調部１０００４ｂ－１は、取り出した情報を上位層部１０００１－１に通知することができる。なお、信号復調部１０００４ｂ－１は、物理層ヘッダが含む情報と、ＭＡＣヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報のいずれか、あるいは全てを取り出すことができる。
アンテナ部１０００５－１は、無線送信部１０００３ｂ－１が生成する無線周波数信号を、無線装置０－１に向けて、無線空間に送信する機能を有する。また、アンテナ部１０
００５－１は、無線装置０－１から送信される無線周波数信号を受信する機能を有する。
無線通信装置１０－１は、送信するフレームのＰＨＹヘッダやＭＡＣヘッダに、自装置が無線媒体を利用する期間を示す情報を記載することにより、自装置周辺の無線通信装置に当該期間だけＮＡＶを設定させることができる。例えば、無線通信装置１０－１は送信するフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドまたはＬｅｎｇｔｈフィールドに当該期間を示す情報を記載することができる。自装置周辺の無線通信装置に設定されたＮＡＶ期間を、無線通信装置１０－１が獲得したＴＸＯＰ期間（もしくは単にＴＸＯＰ）と呼ぶこととする。そして、該ＴＸＯＰを獲得した無線通信装置１０－１を、ＴＸＯＰ獲得者（TXOP holder、TXOPホルダー）と呼ぶ。無線通信装置１０－１がＴＸＯＰを獲得するために送信するフレームのフレームタイプは何かに限定されるものではなく、コントロールフレーム（例えばＲＴＳフレームやＣＴＳ－ｔｏ－ｓｅｌｆフレーム）でも良いし、データフレームでも良い。
ＴＸＯＰホルダーである無線通信装置１０－１は、該ＴＸＯＰの間で、自装置以外の無線通信装置に対して、フレームを送信することができる。無線通信装置１－１がＴＸＯＰホルダーであった場合、該ＴＸＯＰの期間内で、無線通信装置１－１は無線通信装置２Ａに対してフレームを送信することができる。また、無線通信装置１－１は、該ＴＸＯＰ期間内で、無線通信装置２Ａに対して、無線通信装置１－１宛てのフレーム送信を指示することができる。無線通信装置１－１は、該ＴＸＯＰ期間内で、無線通信装置２Ａに対して、無線通信装置１－１宛てのフレーム送信を指示する情報を含むトリガーフレームを送信することができる。
無線通信装置１－１は、フレーム送信を行なう可能性のある全通信帯域（例えばOperation bandwidth)に対してＴＸＯＰを確保してもよいし、実際にフレームを送信する通信帯域（例えばTransmission bandwidth）等の特定の通信帯域（Band）に対して確保してもよい。
無線通信装置１－１が獲得したＴＸＯＰの期間内でフレーム送信の指示を行なう無線通信装置は、必ずしも自装置に接続されている無線通信装置には限定されない。例えば、無線通信装置は、自装置の周辺にいる無線通信装置にＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームなどのマネージメントフレームや、ＲＴＳ／ＣＴＳフレーム等のコントロールフレームを送信させるために、自装置に接続されていない無線通信装置に、フレームの送信を指示することができる。
本実施形態において、ステーション装置の信号復調部は、受信した信号に対して、物理レイヤにおいて、復号処理を行い、誤り検出を行うことができる。ここで復号処理は、受信した信号に適用されている誤り訂正符号に対する復号処理を含む。ここで、誤り検出は、受信した信号に予め付与されている誤り検出符号（例えば巡回冗長検査(CRC)符号）を用いた誤り検出や、もともと誤り検出機能を備える誤り訂正符号（例えば低密度パリティ検査符号(LDPC)）による誤り検出を含む。物理レイヤにおける復号処理（第１の復号）は、符号化ブロック毎に適用されることが可能である。
上位層部は、信号復調部における物理レイヤの復号の結果をＭＡＣレイヤに転送する。ＭＡＣレイヤでは、転送されてきた物理レイヤの復号結果から、ＭＡＣレイヤの信号を復元する（第２の復号とも呼ぶ）。そして、ＭＡＣレイヤにおいて、誤り検出を行い、受信フレームの送信元のステーション装置が送信したＭＡＣレイヤの信号が正しく復元できたか否かを判断する。
もし、ＭＡＣレイヤにおいて、信号が正しく復元できていないと判断した場合、ステー
ション装置は、受信フレームの送信元のステーション装置に対して、再送要求を送信する。再送されてきたＭＡＣレイヤの信号を用いることで、ステーション装置はＭＡＣレイヤにおいてパケット合成を行うことができる。本実施形態に係るステーション装置が行うＭＡＣレイヤのパケット合成は何かに限定されるものではなく、誤りが検出されたＭＡＣレイヤを破棄し、再送されたＭＡＣレイヤを採用することも、本実施形態においては、パケット合成に含めることができる。従来のステーション装置においては、再送要求はＭＡＣレイヤのみで生成されていた。
本実施形態に係るステーション装置は、受信フレームの送信元のステーション装置に送信する再送要求信号を、ＭＡＣレイヤの情報だけではなく、ＰＨＹレイヤ（ＰＨＹ層）の誤り訂正復号に関連付けられた情報も用いて生成する。以下では、ＭＡＣレイヤの情報だけで生成される再送要求信号を第１の再送要求信号、ＰＨＹレイヤの誤り訂正復号に関連付けられた情報も用いて生成される再送要求信号を第２の再送要求信号とも呼称する。ステーション装置は第２の再送要求信号を送信可能か否か、また第２の再送要求信号を、解釈可能か否かを示す機能情報を、他のステーション装置や自装置が接続するアクセスポイント装置に通知することができる。
また、本実施形態に係るステーション装置は、第２の再送要求信号の受信を拒絶することを示す機能情報を、他のステーション装置や自装置が接続するアクセスポイント装置に通知することができる。
本実施形態に係るステーション装置の送信部は、まずＭＡＣレイヤから転送されてくる情報に基づいて、再送要求信号の物理レイヤの信号を生成する。そして、当該物理レイヤの信号にＰＨＹヘッダを付与するが、本実施形態に係る送信部は、当該ＰＨＹヘッダに、物理レイヤにおける誤り検出結果に関連付けられた情報を含める。
例えば、本実施形態に係る送信部は、物理レイヤにおける誤り検出結果として、符号ブロック毎に、誤りが検出されたか否かを示す情報を含めることができる。また、本実施形態に係る送信部は、符号ブロック毎にＲＶを示す情報を、ＰＨＹヘッダに含めることができる。ここで、本実施形態に係る送信部は、ＲＶを示す情報として、所定の数を示す値をＰＨＹヘッダに含めることで、送信元のステーション装置に対して、当該の符号化ブロックには誤りが検出されなかったことを通知することも可能である。
なお、ステーション装置が第２の再送要求信号を送信した場合、信号復調部は、物理レイヤにおいて誤りが検出された符号ブロックに対して、復号前の情報を保持しておくことができる。復号前の情報は、対数尤度比とすることが可能である。また、復号前の情報を保持しておくのは、実際には誤りが検出された符号化ブロックだけとすることができるが、誤りが検出されなかった符号化ブロックについても、復号後の情報ビット系列について、保持しておくことが望ましい。
第２の再送要求信号に設定されるＰＨＹヘッダには、ＰＨＹヘッダが付与されている信号が第２の再送要求信号であることを示す情報が含まれている。
第２の再送要求信号を受信したステーション装置は、ＭＡＣレイヤから転送されている情報ビットの送信に加えて、第２の再送要求信号によって、受信側で誤りが検出された物理レイヤの信号の再送も行う。
第２の再送要求信号を受信したステーション装置の送信部は、まずＭＡＣレイヤから転送されてくる情報ビットを用いて物理レイヤの符号化ブロックを生成し、第１の物理レイヤ信号（第１の物理フレーム（）を生成する。ついで、送信部は、第２の再送要求信号に
基づいて、既に送信した物理レイヤの符号化ブロックを抽出し、第２の物理レイヤ信号（第２の物理フレーム）を生成する。送信部は、第１の物理レイヤ信号と、第２の物理レイヤ信号とを連接して、物理レイヤ信号を生成することができる。該物理レイヤ信号に付与する送信ＰＨＹヘッダについては、第２の物理レイヤ信号が存在することを示す情報を含めることができる。該物理レイヤ信号に付与する送信ＰＨＹヘッダについては、第２の物理レイヤ信号の位置を示す情報を含めることができる。
第２の物理レイヤ信号は、既に送信した符号化ブロックから生成されるが、該符号化ブロックについては、異なるＲＶで示される符号化ブロックに置き換えることができる。このとき、どのＲＶで示される符号化ブロックに置き換えるかについては、第２の再送要求信号の受信ＰＨＹヘッダに記載された情報に基づいて、ステーション装置が決定することができる。また、ステーション装置は、第２の再送要求信号の符号化ブロックに用いたＲＶを示す情報を、送信ＰＨＹヘッダに含めることもできる。
第２の物理レイヤ信号を含む再送フレームを受信したステーション装置は、再送フレームに含まれる第２の物理レイヤ信号（第２の受信フレーム）と、初送フレームにおいて誤り訂正復号を行った物理レイヤ信号とで、パケット合成を物理レイヤにて行うことができる。なお、ステーション装置は、符号化ブロックに対して物理レイヤにおけるパケット合成を実施するが、誤り訂正復号処理を行う前にパケット合成を行ってもよく、誤り訂正復号処理を行った後にパケット合成を行ってもよく、誤り訂正復号処理とパケット合成を同時に行っても良い。
物理レイヤにおけるパケット合成方法については、何かに限定されるものではない。再送フレームに含まれる第２の物理レイヤ信号に対応する、初送フレームの符号化ブロックとでパケット合成を行い、その復号結果をＭＡＣレイヤに転送することができる。この場合、ＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤに対して、物理レイヤでパケット合成し、復号して得られた情報ビット系列が、初送パケットにおいてＭＡＣレイヤに転送した情報ビット系列のどの部分に該当するかを通知する必要がある。
また、ステーション装置が、初送フレームの符号化ブロックの情報をすべて保持している場合も想定可能である。図９は本実施形態に係る第２の物理レイヤ信号を用いた複合方法の一例を示す概要図である。ここでは、フレームは5つの符号化ブロックで構成される場合に例にとっているが、当然、この例に本実施形態の方法は限定されない。
初送フレームは、物理レイヤにおいて５つの符号化ブロックから構成されるものとする。これは、いずれもＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビット系列によって構成されている。そして、ここでは１番目と４番目の符号化ブロックにおいて、物理レイヤにおいて誤りが検出されたものとする。この場合でも、受信側のステーション装置は、物理レイヤの復号結果をＭＡＣレイヤに転送する。ＭＡＣレイヤは、転送されてきた復号結果に基づいて、ＭＡＣレイヤの信号、すなわちＭＰＤＵを再構成し、正しく伝送されてきたかを判断し、ＭＡＣレイヤにおける第１の再送要求信号を構成する情報ビット系列をＰＨＹレイヤに転送することになる。
一方、本実施形態に係るステーション装置は、第１の再送要求信号に加えて、１番目と４番目の物理レイヤの符号化ブロックの再送を要求する第２の再送要求信号も生成し、再送信号をとして送信する。そして、図９においては、ステーション装置は、第２の再送要求信号に基づいて、初送フレームにおける１番目（および４番目）の再送符号化ブロックである１’番目（および４’番目）の符号化ブロックと、新たにＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビットに基づいて生成された３つの符号化ブロックを再送フレームから受信する。
ステーション装置は、再送フレームを受信した場合、新たにＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビットに基づいて生成された３つの符号化ブロックについては、パケット合成を考慮せず、物理レイヤの復号結果をＭＡＣレイヤに転送する。一方で、ステーション装置は、１’番目の符号化ブロックと、４’番目の符号化ブロックについては、初送フレームの１番目と４番目の符号化ブロックと物理レイヤにおいてパケット合成を行い復号結果を得る。ここで、ステーション装置は、パケット合成に新たに得られた復号結果のみをＭＡＣレイヤに転送することができるし、図９に示す通り、パケット合成によって得られた復号結果を、初送パケットで得られた復号結果と置き換えた情報ビット系列を、改めてＭＡＣレイヤに転送することもできる。
なお、以上説明してきた方法によれば、再送要求信号には、必ず第１の再送要求信号と第２の再送要求信号が含まれていたが、本実施形態に係る方法によれは、ステーション装置は、第２の再送要求信号だけを含む再送要求信号を送信することも可能である。
以上、説明してきたステーション装置および通信方法によれば、ＭＡＣレイヤの再送機能を維持しつつ、ＰＨＹレイヤにおけるパケット合成を行うことが可能となるから通信品質を改善することが可能となる。
［２．第２の実施形態］
本実施形態に係るステーション装置は、フレームを受信したステーション装置に対して、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可するか否かを示す情報（第１の情報）を、送信フレームに含めることができる。以下では、キャリアセンスレベルを変更する受信方法をＳＲＰ受信方法とも記載する。ステーション装置の送信部は、送信フレームに、ＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報や、ＳＲＰ受信方法を禁止することを示す情報や、ＳＲＰ受信方法を行う際に参照する情報等を含めることができる。
本実施形態に係るキャリアセンスレベルを変更する受信方法は、何か限定されるものではない。例えば、ステーション装置は、送信を企図するフレームに適用する送信電力に基づいて、キャリアセンスレベルを変更することができる。ここで送信電力は最大送信電力とすることができる。例えば、ステーション装置は、受信フレームに記載されている許容最大送信電力に関連付けられた送信電力によって、フレーム送信を行うのであれば、キャリアセンスの結果に関わらず、フレーム送信を行うことが可能であり、該方法もキャリアセンスレベルを変更する受信方法に含められる。ただし、ステーション装置が受信したフレームが、自装置が属するＢＳＳと同じＢＳＳに属するステーション装置から送信されたフレームであると認識した場合、ステーション装置は、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を設定しないことができる。
本実施形態に係るステーション装置の送信部は、第１の実施形態に示すように第２の物理レイヤ信号を含めたフレームを送信することが可能である。また、第２の再送要求信号を解釈することが可能である。以下では、第２の物理レイヤ信号を含めた信号を生成することができる符号化方式を第２の符号化方式とも呼称する。一方で、第１の物理レイヤ信号だけでフレームを生成することができる符号化方式を第１の符号化方式とも呼称する。
すなわち、第１の符号化方式は、ＭＡＣレイヤにおけるパケット合成のみを考慮する方式であり、第２の符号化方式は、ＰＨＹレイヤにおけるパケット合成も可能とする方式である。
本実施形態に係るステーション装置の送信部は、送信するフレームに対して、ＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報を含めるか否かに基づいて、該フレームに適用する符号
化方式を、第１の符号化方式か、第２の符号化方式の何れかから選択することができる。
ステーション装置の送信部は、送信するフレームに対して、ＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報を含めた場合、該フレームに第２の符号化方式を設定することができる。ＳＲＰ受信方法が許可することを示す情報を含めたフレームを送信した場合、他のステーション装置は、例えば、キャリアセンスレベルを緩和する（すなわち、キャリアセンスレベルを高くする）ことができるから、該フレームに誤りが生じた場合、ステーション装置が属するＢＳＳとは異なるＢＳＳに属するステーション装置が送信するフレームに起因している可能性が高く、その受信環境は、大きく変わらないことが想定される。このような環境では、物理レイヤにおけるパケット合成を行うＨＡＲＱによって、大きな利得を得られる可能性が高い。よって、第２の符号化方式を設定することが可能である。
一方で、ステーション装置の送信部は、送信するフレームに対して、ＳＲＰ受信方法を禁止する情報を含めた場合、該フレームに第１の符号化方式を設定することができる。ＳＲＰ受信方法を禁止した場合、該フレームに誤りが生じた場合、ステーション装置が属するＢＳＳと同じＢＳＳに属するステーション装置が送信するフレームに起因している可能性が高い。ただし、このような状況は、ステーション装置同士のランダムバックオフが一致している場合が考えられ、このような状況が連続して発生する可能性が低い。よって、物理レイヤにおけるパケット合成を行う必要は必ずしもなく、ＭＡＣレイヤにおいて再送パケットが受信できれば、正しく信号を取得できる可能性が高い。よって、第１の符号化方式を設定することが可能である。
ステーション装置の送信部は、第１の符号化方式と、第２の符号化方式とで設定可能な符号化率の組み合わせを異なる組み合わせとすることができる。例えば、第１の符号化方式がとり得る符号化率の候補数は、第２の符号化方式がとり得る符号化率の候補数より多くすることができる。
ステーション装置の送信部は、第１の符号化方式と第２の符号化方式の何れか１つを示す情報をＰＨＹヘッダに含めることができる。このように設定することで、該ＰＨＹヘッダを備えるフレームを受信したステーション装置が、受信したフレームに対して、第１の符号化方式と第２の符号化方式の何れが設定されているかを認識することが可能である。
本実施形態に係るステーション装置は、他のステーション装置が獲得したＴＸＯＰ内でフレームを送信する場合に、該ＴＸＯＰを獲得したフレームにＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報が含まれていた場合に、送信フレームに第２の符号化方式を設定することができる。
また、本実施形態に係るステーション装置は、他のステーション装置が獲得したＴＸＯＰ内でフレームを送信する場合に、該ＴＸＯＰを獲得したフレームにＳＲＰ受信方法を禁止することを示す情報が含まれていた場合に、送信フレームに第１の符号化方式を設定することができる。
フレームを受信するステーション装置は、該フレームのＰＨＹヘッダに記載された情報を読み取ることで、該フレームに設定された符号化方式が第１の符号化方式と、第２の符号化方式の何れであるかを認識することが可能となる。
なお、ＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報およびＳＲＰ受信方法を禁止することを示す情報は、先に示したように、ＰＨＹヘッダを用いてダイナミックに通知することができるし、ＢＳＳへの接続時の機能情報のやり取りや、ビーコンフレームによる報知等によって、静的もしくは準静的に通知することができる。例えば、ＢＳＳへの接続時の機能
情報のやり取りにおいて、ＳＲＰ受信方法を許可する情報が通知された場合、該ＢＳＳへ接続している間は、ＳＲＰ受信方法が許可されていることになる。この場合、ステーション装置は、該ＢＳＳへ接続している間は第２の符号化方式を送信フレームに設定することができる。ＳＲＰ受信方法が禁止されている場合は、第１の符号化方式を送信フレームに設定することができる。
同様に、ビーコンフレームによる報知によって、ＳＲＰ受信方法を許可する情報が通知された場合、次のビーコンフレームが報知されるまでは、該ビーコンフレームを送信するアクセスポイント装置が管理するＢＳＳにおいては、ＳＲＰ受信方法が許可されることになるから、該ＢＳＳに接続しているステーション装置は、第２の符号化方式を送信フレームに設定することができる。
以上、説明してきた方法によれば、ステーション装置は、送信したフレームに対して発生し得る干渉状況に応じて、第１の符号化方式と、第２の符号化方式とを、選択的に使用することができるから、物理レイヤにおけるパケット合成利得を、効率的にえることが可能となり、通信品質を改善させることが可能となる。
［３．第３の実施形態］
本実施形態に係るステーション装置の信号復調部は、第１の符号化方式と、第２の符号化方式をそれぞれ解釈可能である。
本実施形態に係るステーション装置の送信部は、第１の符号化方式に関連付けられた第１の再送要求信号を送信することが可能である。第１の再送要求信号は、先に説明してきた通り、ＭＡＣレイヤにおけるパケット合成を前提とした再送要求信号であり、例えば、再送信号に対して、物理レイヤにおけるパケット合成を考慮した信号が含まれないことを期待する信号である。
本実施形態に係るステーション装置の送信部は、第２の符号化方式に関連付けられた第２の再送要求信号を送信することが可能である。第２の再送要求信号は、先に説明してきた通り、物理レイヤにおけるパケット合成を前提とした再送要求信号であり、例えば、再送信号に対して、物理レイヤにおけるパケット合成を考慮した信号が含まれることを期待する信号である。
本実施形態に係るステーション装置は、受信部が受信するフレームに含まれている、ＳＲＰ受信方法を許可するか否かを示す情報に基づいて、送信部は第１の再送要求信号か、第２の再送要求信号の何れか１つを選択して、フレームに含めて送信することができる。
本実施形態に係るステーション装置は、受信したフレームに対して、再送要求信号を送信する際に、該フレームに対して、ＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報が含まれていた場合、送信部は、第２の再送要求信号を含んだフレームを送信する。
一方で、受信したフレームに対して、再送要求信号を送信する際に、該フレームに対して、ＳＲＰ受信方法を禁止することを示す情報が含まれていた場合、送信部は、第１の再送要求信号を含んだフレームを送信する。
本実施形態に係るステーション装置は、他のステーション装置が獲得したＴＸＯＰ内でフレームを送信する場合に、該ＴＸＯＰを獲得したフレームにＳＲＰ受信方法を許可することを示す情報が含まれていた場合に、送信部は、第２の再送要求信号を含んだフレームを送信する。
一方で、本実施形態に係るステーション装置は、他のステーション装置が獲得したＴＸＯＰ内でフレームを送信する場合に、該ＴＸＯＰを獲得したフレームにＳＲＰ受信方法を禁止することを示す情報が含まれていた場合に、送信部は、第１の再送要求信号を含んだフレームを送信する。
本実施形態に係るステーション装置は、送信するフレームに含まれる再送要求信号が、第１の再送要求信号か、第２の再送要求信号の何れであるかを、該フレームのＰＨＹヘッダに含めることが可能である。このように設定されることで、該フレームを受信したステーション装置は、受信した再送要求信号が、第１の再送要求信号であるか、第２の再送要求信号であるかを認識することが可能となる。
以上、説明してきた方法によれば、ステーション装置は、受信したフレームに対して発生している干渉状況に応じて、第１の符号化方式と、第２の符号化方式とを、選択的に使用することができるから、物理レイヤにおけるパケット合成利得を、効率的に得ることが可能となり、通信品質を改善させることが可能となる。
［４．第４の実施形態］
本実施形態に係るステーション装置は、他のステーション装置にフレーム送信を引き起こすトリガーフレームを送信することができる。
該トリガーフレームを受信したステーション装置は、該トリガーフレームに記載された情報に基づいて、フレーム送信を行うことが可能である。
本実施形態に係るステーション装置は、トリガーフレームに対して、第１の符号化方式と第２の符号化方式の何れか１つを示す情報を、含めることができる。該トリガーフレームに基づいてフレームを送信するステーション装置は、該トリガーフレームに記載される情報に基づいて、送信するフレームに第１の符号化方式と第２の符号化方式の何れか１つを設定することができる。
また、本実施形態に係るステーション装置は、トリガーフレームに記載される他の情報に基づいて、送信フレームに設定する符号化方式を選択することができる。例えば、トリガーフレームには、送信フレームに割り当てる周波数帯域、すなわちリソースユニットの情報が記載されている。トリガーフレームを受信したステーション装置は、自装置に割り当てられているリソースユニットの数（すなわち割り当てられている周波数帯域幅）が所定の数より大きい場合、送信フレームに第２の符号化方式を設定することができる。また、自装置に割り当てられているリソースユニットの数（すなわち割り当てられている周波数帯域幅）が所定の数より小さい場合、送信フレームに第１の符号化方式を設定することができる。ただし、これは第２の符号化方式が設定された際に、再送要求信号や再送信号に要求される情報量が多い場合を想定しており、第２の符号化方式の方法によっては、自装置に割り当てられているリソースユニットの数（すなわち割り当てられている周波数帯域幅）が所定の数より小さい場合、送信フレームに第２の符号化方式を設定することも可能である。
また、トリガーフレームによって確保されているＴＸＯＰの長さが、所定の値より短い場合、トリガーフレームに引き起こされる送信フレームに第１の符号化方式を設定することができる。また、トリガーフレームによって確保されているＴＸＯＰの長さが、所定の値より長い場合、トリガーフレームに引き起こされる送信フレームに第２の符号化方式を設定することができる。これは、同じＴＸＯＰでフレームの再送が期待される場合、初送フレームと再送フレームとで同じ干渉状況となる可能性が高く、第２の符号化方式、すなわち物理レイヤにおけるパケット合成による合成利得が期待できるためだる。一方で、ト
リガーフレームによって確保されているＴＸＯＰの長さが、所定の値より短い場合は、初送フレームと、再送フレームが、異なるＴＸＯＰにて送信される可能性が高い。このようば場合は、異なる干渉状況でフレーム受信される可能性が高いため、第１の符号化方式で十分なパケット合成利得が得られると考えられるためである。
また、ステーション装置はトリガーフレームに引き起こされる送信フレームに設定する無線パラメータに応じて、設定する符号化方式を変更することも可能である。例えば、送信フレームに設定する符号化率や変調方式が所定の組み合わせであった場合に、送信フレームに第２の符号化方式を設定することが可能である。
また、ステーション装置は、ＭＡＣレイヤのフレームアグリゲーションに設定可能な最大値、すなわち、アグリゲーション可能なＭＰＤＵの最大数に応じて、送信フレームに設定する符号化方式を変更することも可能である。
また、ステーション装置は、送信するフレームに、第２の符号化方式が設定可能な愛大のフレームアグリゲーション数を記載することが可能である。
なお、ステーション装置に複数のＲＵが割り当てられる場合、もしくはステーション装置に複数のＲＵを使ってフレーム送信を行う場合、ステーション装置は、第２の符号化方式に関連付けられた情報を、ＲＵ毎に通知することができる。また、ステーション装置は、ＲＵ毎に、第１の符号化方式と第２符号化方式を、それぞれ選択することができる。
ステーション装置は、第２の符号化方式に関連付けられた情報をＰＨＹヘッダに記載する場合に、ＲＵ毎に記載することができる。
また、ステーション装置は、複数のＲＵが割り当てられている場合、もしくは複数のＲＵを用いる場合、ＲＵ毎に符号化ブロックを生成することができる。すなわち、ステーション装置が生成した符号化ブロックは１つのＲＵですべて送信されることを意味している。
また、ステーション装置は、生成した符号化ブロックを少なくとも２つのＲＵを用いて送信することができる。すなわち、ステーション装置は、複数のＲＵにわたって符号化ブロックを生成することができる。
また、ステーション装置は、第１の符号化方式を用いる場合と、第２の符号化方式を用いる場合とで、ＲＵ毎に符号化ブロックを生成するか、もしくは複数のＲＵにまたがって符号化ブロックを生成するかを選択することができる。
例えば、ステーション装置は第２の符号化方式を用いる場合、ＲＵ毎に符号化ブロックを生成することによって、誤りが生じているＲＵに関連付けられた符号化ブロックのみ再送を行うことができるから、無線リソースを効率的に用いることができる。例えば、ステーション装置は第１の符号化方式を用いる場合、複数のＲＵにわたって符号化ブロックを生成することができる。
ステーション装置は、複数のＲＵを用いる場合、各ＲＵの周波数帯域幅に応じて、複数のＲＵにわたって符号化ブロックを生成するか、ＲＵ毎に符号化ブロックを生成するかを選択することができる。例えば、ステーション装置は使用するＲＵに含まれるサブキャリア（トーン）が１００を超える場合、ＲＵ毎に符号化ブロックを生成することができる。また、ステーション装置は、使用するＲＵに含まれるサブキャリアが１００を下回る場合、複数のＲＵにわたって符号化ブロックを生成することができる。
以上説明してきた方法によれば、ステーション装置は、トリガーフレームに引き起こされる送信フレームに適切に符号化方式を設定することが可能となるから、通信品質を改善することが可能となる。
［５．全実施形態共通］
本発明に係る無線通信装置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よい。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無線通信装置１－１、無線通信装置２－１、無線通信装置１－２、無線通信装置２－２の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。無線通信装置１－１、無線通信装置２－１、無線通信装置１－２、無線通信装置２－２の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。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。本願発明の無線通信装置は、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、たとえば、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特許請求の範囲に含まれる。
本発明は、ステーション装置、および通信方法に用いて好適である。
１－１、１－２、２－１～８、２Ａ、２Ｂ 無線通信装置
３－１、３－２ 管理範囲
１０００１－１ 上位層部
１０００２－１ 自律分散制御部
１０００２ａ－１ ＣＣＡ部
１０００２ｂ－１ バックオフ部
１０００２ｃ－１ 送信判断部
１０００３－１ 送信部
１０００３ａ－１ 物理層フレーム生成部
１０００３ｂ－１ 無線送信部
１０００４－１ 受信部
１０００４ａ－１ 無線受信部
１０００４ｂ－１ 信号復調部
１０００５－１ アンテナ部

Claims (6)

  1. ステーション装置であって、
    第１の符号化方式と、第２の符号化方式を選択的に用いる物理層フレーム生成部と、
    制御情報を含むフレームを送信する送信部と、
    前記制御情報に基づいて、前記第１の符号化方式と、第２の符号化方式の何れか１つを前記フレームに含まれる情報ビットに設定する上位層部と、を備え、
    前記制御情報は、前記フレームを受信する通信装置に、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可するか否かを示す第１の情報を含む、ステーション装置。
  2. 前記第１の符号化方式は、ＭＡＣレイヤにおけるパケット合成を実施可能とし、
    前記第２の符号化方式は、ＰＨＹレイヤにおけるパケット合成を実施可能とする、請求項１に記載のステーション装置。
  3. 前記フレームは、前記第１の符号化方式と、前記第２の符号化方式の何れか１つを示す情報をＰＨＹヘッダに含める、請求項２に記載のステーション装置。
  4. 前記第１の情報が、前記キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可しないことを示す場合、前記物理層フレーム生成部は、前記第１の符号化方式を選択し、
    前記第１の情報が、前記キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可することを示す場合、前記物理層フレーム生成部は、前記第２の符号化方式を選択する、請求項３に記載のステーション装置。
  5. 前記物理層フレーム生成部は、前記第１の符号化方式と、前記第２の符号化方式とで、前記情報ビットに設定可能な符号化率の組み合わせが異なる、請求項２に記載のステーション装置。
  6. ステーション装置における通信方法で合って、
    第１の符号化方式と、第２の符号化方式を選択的に用いるステップと、
    制御情報を含むフレームを送信するステップと、
    前記制御情報に基づいて、前記第１の符号化方式と、第２の符号化方式の何れか１つを前記フレームに含まれる情報ビットに設定するステップと、を備え、
    前記制御情報は、前記フレームを受信する通信装置に、キャリアセンスレベルを変更する受信方法を許可するか否かを示す第１の情報を含む、通信方法。
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