JP2024016296A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線ＬＡＮ通信システムにおいて、低遅延通信に使用する無線チャネルの情報を効率的に端末装置に伝えることが可能となり、低遅延通信の効率を向上させる。【解決手段】複数の無線チャネルを同時に使用する無線通信装置であって、無線通信部と無線制御部を備える。無線制御部は、複数の送信方法を使用する。複数の送信方法の少なくとも１つは、遅延を低減するための方法であり、複数の無線チャネルの少なくとも１つを、遅延を低減するための方法に割り当て、無線通信部を使用して複数の無線チャネルでビーコンを送信する。ビーコンで送信する情報は、遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含む。【選択図】図６

Description

本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。

ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信の速度高速化、周波数利用効率化を実現するために無線ＬＡＮ標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の仕様更新に継続して取り組んでいる。無線ＬＡＮでは、国・地域からの許可（免許）を必要とせずに使用することが可能なアンライセンスバンドを用いて、無線通信を行うことができる。家庭などの個人向け用途では、インターネットなどへのＷＡＮ（Wide Area Network）回線に接続するための回線終端装置に無線ＬＡＮアクセスポイント機能を含める、もしくは無線ＬＡＮアクセスポイント装置を回線終端装置に接続するなどして、住居内からのインターネットアクセスが無線化されてきた。つまり、スマートフォンやＰＣなどの無線ＬＡＮステーション装置は無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続して、インターネットにアクセスできる。

２０２０年にはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの仕様策定が見込まれており、既に仕様ドラフトに準拠した無線ＬＡＮデバイスや、前記無線ＬＡＮデバイスを搭載したスマートフォンやＰＣ（Personal Computer）がＷｉ－Ｆｉ６（登録商標、Ｗｉ－Ｆｉ Allianceの認証を受けたＩＥＥＥ－８０２．１１ａｘ準拠品に対する呼称）対応製品として市場に登場している。そして、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。

一方、欧州においてはＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute）が、米国においてはＦＣＣ（Federal Communications Commission）が６ＧＨｚ帯（５．９３５～７．１２５ＧＨｚ）をアンライセンスバンドとして使用できるように検討しており、その他の世界各国においても同様の検討が進んでいる。このことは、無線ＬＡＮが２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚに追加して６ＧＨｚ帯も使用可能となる見込みがでてきたということである。対象周波数拡大に対応するために、Ｗｉ－Ｆｉ AllianceはＷｉ－Ｆｉ６の拡張版であるＷｉ－Ｆｉ６Ｅ（登録商標）を策定し、６ＧＨｚ帯使用するとしている。

６ＧＨｚ帯とは正確には５．９３５～７．１２５ＧＨｚの周波数であり、帯域幅としては合計で約１．２ＧＨｚを新たに使用可能になり、つまりは、８０ＭＨｚ幅チャネル換算で１４個のチャネル分が、１６０ＭＨｚ幅チャネル換算で７個のチャネル分が増加することとなる。潤沢な周波数リソースを使用できることとなるため、一つの無線ＬＡＮ通信システム（後述するＢＳＳと同等）が使用可能である最大のチャネル帯域幅は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの１６０ＭＨｚから、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅでは２倍の３２０ＭＨｚに広げることが検討されている（非特許文献１参照）。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅではレイテンシの低減が検討されている（非特許文献２参照）。この中で、１ミリ秒以下の低レイテンシが検討されている。

IEEE 802.11-20/0693-01-00be, May.2020 IEEE 802.11-20/0418-00-00be

従来の無線ＬＡＮはＣＳＭＡ／ＣＡベースのアクセス制御が行われており、レイテンシはチャネルの混雑状況に大きく影響されていた。具体的にはキャリアセンスに成功して送信機会を得られなかった場合、送信するためには更に所定のランダム時間待つ（ランダムバックオフを実施する）必要がある。チャネルが混んでいると送信機会の取得が行えない状況が続き、結果通信の遅延が大きくなる問題がある。

上述した課題を解決するための本発明に係る通信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通信装置は、複数の無線チャネルを同時に使用し、無線通信部と無線制御部を備え、前記無線制御部は複数の送信方法を使用し、前記複数の送信方法の少なくとも１つは遅延を低減するための方法であり、前記複数の無線チャネルの少なくとも１つを、前記遅延を低減するための方法に割り当て、前記無線通信部を使用して前記複数の無線チャネルでビーコンを送信し、前記ビーコンで送信する情報に、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含む。

（２）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（１）に記載され、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含むビーコンの送信頻度は、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含まないビーコンの送信頻度よりも高い。

（３）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（１）に記載され、前記無線通信装置が他の無線通信装置から接続要求を受け、前記他の無線通信装置に対して接続応答を送信する際に、前記接続応答に前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含める。

（４）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（１）に記載され、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを変更する最低期間を設定し、設定した前記最低期間を示す情報を含む情報エレメントを前記ビーコンに含める。

（５）また、本発明の一態様に係る通信装置は、複数の無線チャネルを同時に使用し、無線通信部と無線制御部を備え、前記無線制御部は複数の送信方法を使用し、前記複数の送信方法の少なくとも１つは遅延を低減するための方法であり、前記複数の無線チャネルの少なくとも１つを、前記遅延を低減するための方法に割り当て、前記遅延を低減するための方法に割り当てられた無線チャネルにおいてトリガーフレームを送信し、前記トリガーフレームに前記遅延を低減する方法で送信する事を示す情報を含む。

（６）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（５）に記載され、前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含むトリガーフレームの送信に先立って行うキャリアセンスのレベルを、前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含まないトリガーフレームの送信に先立って行うキャリアセンスのレベルから変更する。

（７）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（５）に記載され、前記無線通信装置以外の無線通信装置から前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含むトリガーフレームの送信を指示された後に、前記遅延を低減するための方法で送信する
事を示す情報を含むトリガーフレームの送信を行う。

（８）また、本発明の一態様に係る通信方法は、複数の無線チャネルを同時に使用し、複数の送信方法を使用し、前記複数の送信方法の少なくとも１つは遅延を低減するための方法であり、前記複数の無線チャネルの少なくとも１つを、前記遅延を低減するための方法に割り当て、前記複数の無線チャネルでビーコンを送信し、前記ビーコンで送信する情報に、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含む。

本発明によれば、無線ＬＡＮ通信システムにおいて、低遅延通信に使用する無線チャネルの情報を効率的に端末装置に伝えることが可能となり、低遅延通信の効率を向上させることができる。

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リソース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のアドレスに関係する情報の一例である。 本発明の一態様に係るフレーム送受信を示す図である。 本発明の一態様に係るフローを示す図である。 本発明の一態様に係るフローを示す図である。

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）、および複数の無線端末装置（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。そのため、以下では、単に通信装置と述べた場合、該通信装置は、ステーション装置とアクセスポイント装置の両方を示すことができる。

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。本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうＷｉＦｉ Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）でも実施可能である。ＷｉＦｉ Ｄｉｒｅｃｔでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりGroupを形成する。以下では、ＷｉＦｉ ＤｉｒｅｃｔにおいてGroupを形成するGroup ownerの端末装置を、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。

次に、フレーム受信の詳細について説明する。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、無線通信装置もしくは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。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準で検討されているＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ、ＲＬ－ＳＩＧ、Ｕ－ＳＩＧ、ＥＨＴ－ＳＩＧ、ＥＨＴ－ＳＴＦ、ＨＥＴ－ＬＴＦ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）。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。Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨは、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るＳｉｇｎａｌ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ、Ｌ＿ＲＡＴＥに関連するＮ_ｏｐｓ、１シンボル（ｓｙｍｂｏｌ，ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ等）の期間に関する情報であるａＳｙｍｂｏｌＬｅｎｇｔｈ、ＰＬＣＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｉｅｌｄが含むビット数を示すａＰＬＣＰＳｅｒｖｉｃｅＬｅｎｇｔｈ、畳みこみ符号のテールビット数を示すａＰＬＣＰＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌＴａｉｌＬｅｎｇｔｈに基づいて算出される。無線通信装置は、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨを算出し、Ｌ－ＳＩＧに挿入することができる。また、無線通信装置は、Ｌ－ＳＩＧ Ｄｕｒａｔｉｏｎを算出することができる。Ｌ－ＳＩＧ Ｄｕｒａｔｉｏｎは、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。

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２－１～２－３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２－１～２－３を端末装置２－１～３とも呼称する。また、無線通信装置２－１～２－３および端末装置２－１～２－３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を備えてもよい。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２－４～６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２－４～６を端末装置２－４～６とも呼称する。また、また、無線通信装置２－４～６および端末装置２－４～６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、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。また、ＢＳＳはＤＳ（Distribution System）を介して結合されてＥＳＳを形成する。なお、無線通信システム３－１、３－２のそれぞれは、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２Ｂ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。

ＩＥＥＥ８０２．１１システムにおいては、前記送信権の獲得は２０ＭＨｚ帯域幅毎に実施されることを、図１１を用いて更に説明する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのアクセスポイント装置により、各々２０ＭＨｚ帯域幅のＣＨ１～ＣＨ４から、合計８０ＭＨｚ帯域幅を使用する無線通信システムが構築されているとする。ＣＨ１～ＣＨ４の何れかがプライマリチャネル（Primary channel）として設定され、このプライマリチャネルでのバックオフ時間のカウントとキャリアセンスとに基づいた送信権の獲得が、他のチャネルにおける送信権の獲得にも影響する。例えば、ＣＨ１がプライマリチャネルに設定される場合、ＣＨ１と隣接するＣＨ２をセカンダリチャネル（Secondary channel）、ＣＨ１とＣＨ２の組み合わせを４０ＭＨｚプライマリチャネル（４０ＭＨｚ Primary channel）、４０ＭＨｚプライマリチャネルに隣接するＣＨ３とＣＨ４の組み合わせを４０ＭＨｚセカンダリチャネル（４０ＭＨｚ Secondary channel）のように呼称する。

プライマリチャネルがＣＨ１に設定されているとして、ステーション装置２－１がアクセスポイント装置１－１にフレーム送信する場合のフレーム送信手順の例について説明する。ステーション装置２－１はＣＨ１でランダムバックオフ時間をおいてキャリアセンス実行して無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、ＣＨ１上にＲＴＳフレーム１１－１１を送信し、同じタイミングで同等のフレームをＣＨ２～ＣＨ４にＲＴＳフレーム１１－１２～１４として送信する。ＲＴＳフレームを受信したアクセスポイント装置１－１は、ＣＨ１～ＣＨ４の無線チャネル状況を確認してアイドル状態であると判断すると、そのことを示すＣＴＳフレーム１１－２１～１１－２４をＣＨ１～ＣＨ４のそれぞれに送信し、ステーション装置２－１が受信する。ステーション装置は、ＣＨ１～ＣＨ４の無線チャネルを使用可能と判断して、データフレーム１１－３１～１１－３４を送信する。つまり、チャネル帯域幅８０ＭＨｚ全体を使用してデータフレーム送信できる。

一方、ステーション装置２－１がＲＴＳフレームを送信しても、ＣＨ１～ＣＨ４の全てでＣＴＳフレームを受信できない場合がある。例えば、ＣＨ１～ＣＨ４のそれぞれでＲＴＳフレーム１１－４１～１１－４４を受信したアクセスポイント装置１－１が、無線チャネル状況を確認してＣＨ３とＣＨ４のみがアイドル状態であると判断し、ＣＨ３とＣＨ４のみにＣＴＳフレーム（１１－５３、１１－５４）を送信する場合である。ステーション装置２－１は、プライマリチャネルであるＣＨ１でＣＴＳフレームを受信できない場合には、ＣＨ１～ＣＨ４の全てでデータフレーム送信をすることができない。つまり、データ
フレーム送信可否の判断は、プライマリチャネルの状況に依存する。

その他の例として、プライマリチャネルであるＣＨ１ではＣＴＳフレームを受信するが、ＣＨ１～ＣＨ４の全てではＣＴＳフレームを受信できない場合もある。例えば、ＣＨ１～ＣＨ４のそれぞれでＲＴＳフレーム１１－６１～１１－６４を受信したアクセスポイント装置が、無線チャネル状況を確認してＣＨ１とＣＨ２のみがアイドル状態であると判断し、ＣＨ１とＣＨ２のみにＣＴＳフレーム（１１－７１、１１－７２）を送信する場合である。ステーション装置２－１は、プライマリチャネルであるＣＨ１でＣＴＳフレームを受信したためデータフレーム送信可能ではあるものの、ＣＨ１とＣＨ２のみがアイドル状態であることを理解し、データフレーム１１－８１と１１－８２を送信する。つまり、８０ＭＨｚ帯域幅のうち、４０ＭＨｚ帯域幅しか使用できない。

図９にＭＡＣ Frameのフォーマットの例を示す。ここでのＭＡＣ Frameとは、図１における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）、図２におけるＭＡＣ Frameのことを指す。ＭＡＣ Frameは、Frame Control、Duration／ＩＤ、Address１、Address２、Address３、Sequence Control、Address４、ＱｏＳ Control、ＨＴ Control、Frame Body、ＦＣＳを含んでいる。

図１０は、図９に含まれるAddress１、Address２、Address３、Address４のフィールドに書き込まれるアドレスを、ＦｒｏｍＤＳとＴｏＤＳの値に応じた場合分けをして表にまとめている。ＦｒｏｍＤＳ、ＴｏＤＳの情報は、図９におけるFrameControlフィールドに含まれる。ＦｒｏｍＤＳの値は、フレームがＤＳから送信される場合に１、ＤＳ以外から送信される場合に０となる。ＴｏＤＳの値は、フレームがＤＳに受信される場合に１、ＤＳ以外に受信される場合に０となる。なお、ＳＡはSource Address（送信元アドレス、参照元アドレス）を、ＤＡはDestination Address（宛先アドレス、転送先アドレス）のことを指す。図１０の表はＦｒｏｍＤＳとＴｏＤＳの値に応じて、Address１～Address４の意味が変わることを示している。なお、ＴｏＤＳが0かつＦｒｏｍＤＳが0の場合にAddress1は「ＲＡ」と「ＤＡ」を「＝」で結んで「ＲＡ＝ＤＡ」と表示しているが、これはＲＡとＤＡが同じアドレスであることを示している。その他の組み合わせにおいても、「＝」で結ばれるアドレスは同じであることを示している。

図６は、無線通信装置１－１、１－２、２Ａ、２Ｂ（以下では、まとめて無線通信装置１００００－１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１００００－１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と自律分散制御部１０００２－１を合わせて無線制御部と称する。また、送信部１０００３－１と受信部１０００４－１、アンテナ部１０００５－１を合わせて無線通信部と称する。

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て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て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、他の無線装置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１０００５－１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１００００－１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１００００－１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１００００－１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１００００－１を、ＴＸＯＰ獲得者（TXOP holder、TXOPホルダー）と呼ぶ。無線通信装置１００００－１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１００００－１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。

さらに、ＤＣＦとは異なるデータ伝送方法であるＥＤＣＡにおけるＴＸＯＰについても説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１e規格はＥＤＣＡに関わるもので、映像伝送やＶｏＩＰなどの各種サービスのためのＱｏＳ（Quality of Service）保証の観点からＴＸＯＰについて規定されている。サービスは大きくは、ＶＯ（VOice）、ＶＩ（VIdeo）、ＢＥ（Best
Effort）、ＢＫ（BacK ground）の４つのアクセスカテゴリに分類されている。一般的には、優先度の高い方からＶＯ、ＶＩ、ＢＥ、ＢＫの順番である。それぞれのアクセスカテゴリでは、ＣＷの最小値ＣＷｍｉｎ、最大値ＣＷｍａｘ、ＩＦＳの一種であるＡＩＦＳ（Arbitration ＩＦＳ）、送信機会の上限値であるＴＸＯＰ limitのパラメータがあり、優先度の高低差をつけるように値が設定される。例えば、音声伝送を目的とした優先度の一番高いＶＯのＣＷｍｉｎ，ＣＷｍａｘ、ＡＩＦＳは、他のアクセスカテゴリに比較して相対的に小さい値を設定することで、他のアクセスカテゴリに優先したデータ伝送が可能となる。例えば、映像伝送のため送信データ量が比較的大きくなるＶＩでは、ＴＸＯＰ limitを大きく設定することで、他のアクセスカテゴリよりも送信機会を長くとることが可能となる。このように、各種サービスに応じたＱｏＳ保証を目的として、各アクセスカテゴリの４つのパラメータの値が調整される。

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。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。

以下、図５に示した無線ネットワークにおける実施形態の一例を示す。本実施形態において、基地局装置１－１は複数の無線チャネルを使用する。使用する無線チャネルの帯域は限定されず、例えば２０ＭＨｚ帯域の無線チャネルを８つ使用しても良く、また８０ＭＨｚ帯域の無線チャネルを４つ使用しても良い。また、使用する無線チャネルは１つのシステム帯域に限定されず、複数のシステム帯域を使用しても良い。例えば５．１５ＧＨｚ
帯のシステム帯域で２０ＭＨｚ帯域の無線チャネルを４つ使用し、５．２５ＧＨｚ帯のシステム帯域で２０ＭＨｚ帯域の４つ使用しても良く、また、５．１５～５．２５ＧＨｚ帯のシステム帯域で８０ＭＨｚ帯域の無線チャネルを２つ使用し、６ＧＨｚ帯のシステム帯域で８０ＭＨｚ帯域の無線チャネルを２つ使用しても良い。また、使用する無線チャネルの帯域は均一である必要はなく、６つの無線チャネルの帯域を４０，４０，２０，２０，２０，２０ＭＨｚ帯域のようにしても良い。基地局装置１－１は、使用するシステム帯域の中の１つ以上の無線チャネルをプライマリチャネルとして設定する。一例として、使用するシステム帯域の下位２０ＭＨｚ帯域をプライマリチャネルとして設定しても良い。また、使用するシステム帯域が複数の場合、それぞれのシステム帯域にプライマリチャネルを設定しても良い。プライマリチャネルを２０ＭＨｚとして設定した場合、データ通信を行うための無線チャネルを隣接する２０ＭＨｚ帯域の無線チャネルと連結して４０ＭＨｚ帯域、あるいはそれ以上の帯域としても良い。以下、本実施の形態では２０ＭＨｚの無線チャネル１から無線チャネル４の４つの無線チャネルを使用するものとして説明する。

基地局装置１－１は使用する複数の無線チャネルの中の１以上の無線チャネルを低遅延通信用に設定する。一例として、本実施の形態では無線チャネル４を低遅延通信用として設定する。基地局装置１－１は低遅延通信用として使用する無線チャネル、本実施の形態では無線チャネル４を低遅延通信用であることを示す情報エレメントを含むビーコンを、使用する複数の無線チャネルで送信する。この時、プライマリチャネルで送信するビーコンと同じものを、プライマリチャネル以外の１または複数の無線チャネルで送信しても良い。本実施の形態では無線チャネル１から無線チャネル４に対して、無線チャネル４を低遅延通信用であることを示す情報エレメントを含むビーコンを送信する。基地局装置１－１は何らかの理由、例えば低遅延通信用に設定した無線チャネルの使用率がある閾値を超えた場合や、低遅延通信用に設定した無線チャネルの隣接チャネルから妨害をうけるレベルの信号を隣接チャネルで検知した場合などで低遅延通信ができないと判断できた場合は、低遅延通信に対応できない事を示す情報エレメント、または一時的に低遅延通信に対応できない事を示す情報エレメントを含むビーコンを送信しても良い。

なお、本実施の形態では低遅延通信用として記載するが、低遅延通信以外の用途に使用する事を限定しない。例えば本実施例で低遅延通信用と記載する通信を信頼度を高めるために使用しても良く、また、多数端末接続用の通信や、大容量通信などの用途に使用しても良い。また、低遅延通信はＤＣＦによる通信方法と区別し、低遅延通信方法、遅延を低減するするための方法（通信方法）と称しても良い。

本実施の形態では端末装置２－１が低遅延通信を行うものとする。端末装置２－１は低遅延通信用として使用する無線チャネルを示す情報エレメントを含むビーコンを受信したのち、基地局装置１－１に対して低遅延通信を開始する要求を送信する。この時、ビーコンに含まれる無線チャネル４を指定して低遅延通信を開始する要求を行っても良い。また、端末装置２－１は初期接続時（アソシエーション時）に基地局装置１－１から受信する能力情報（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報）に基地局装置１－１が低遅延情報に対応する事を示す情報エレメントが含まれている場合、この情報エレメントに基づいて基地局装置１－１に低遅延通信を開始する要求を送信しても良い。この時は使用する無線チャネルを指定せずに低遅延通信を開始する要求を送信しても良く、また、端末装置２－１が任意の無線チャネル、例えば端末装置２－１が使用できる無線チャネルの中で最も使用率が低い無線チャネルを指定して低遅延通信を開始する要求を送信しても良い。端末装置２－１は、基地局装置１－１に送信する低遅延通信を開始する要求の中に、要求するレイテンシを示す情報を含めもよい。このレイテンシを示す情報の様式は限定されるものではなく、例えばミリ秒単位の数値でもよく、また、要求するレイテンシをクラス分けし、クラスに対応する数値情報としてもよい。また、端末装置２－１は、基地局装置１－１に送信する低遅延通信を開始する要求の中に、低遅延通信を行う頻度を示す情報を含めてもよい。この低遅延通信を行う頻度を示す情報の様式は限定されるものではなく、例えばミリ秒単位の数値でもよく、また、頻度をクラス分けし、クラスに対応する数値情報としてもよい。

基地局装置１－１は、端末装置２－１から低遅延通信を開始する要求を受信した後、端末装置２－１に対して低遅延通信を開始する応答を送信する。この時、低遅延通信を行う無線チャネル、本実施の形態では無線チャネル４を低遅延通信に使用する事を示す情報エレメントを含めて送信して良い。これに先立ち、例えば初期接続時に端末装置２－１が送信する能力情報等に端末装置２－１が低遅延通信に対応していることを示す情報エレメントを含めても良い。基地局装置１－１は先立って受信している端末装置２－１から送信された能力情報に含まれる低遅延通信に対応している事を示す情報に基づいて、低遅延通信を開始する応答を送信しても良い。基地局装置１－１が、端末装置２－１から低遅延通信用に設定している無線チャネル４以外の無線チャネルを低遅延通信に指定して低遅延通信を開始する要求を受信したときは、基地局装置が低遅延通信用として設定した無線チャネル４を指定して低遅延通信を開始する応答を送信してもよい。また、基地局装置１－１は、端末装置２－１から送信された低遅延通信を開始する要求に含まれる無線チャネルが、基地局装置が設定した低遅延通信用の無線チャネルと異なっていたときに、端末装置から示された無線チャネルを低遅延通信用の無線チャネルとして設定してもよい。基地局装置１－１は低遅延通信用の無線チャネルの設定を変更した場合、端末装置２－１に対して低遅延通信を開始する応答に変更した低遅延通信用の無線チャネルを示す情報エレメントを含めてよい。

基地局装置１－１は、低遅延通信用の無線チャネルを変更する場合、変更先の無線チャネルの状態、例えばチャネルの使用率が所定の値を上回るか、他のＢＳＳの通信が行われているか、低遅延通信を行う端末装置から到来する電波の強度が所定の値を下回っているかなどの情報に基づき、低遅延通信用の無線チャネルの変更を行わなくてもよい。また、基地局装置１－１は、低遅延通信用の無線チャネルを変更する場合、かつすでに低遅延通信を行っている端末装置がある場合、低遅延通信用の無線チャネルを変更することをすでに低遅延通信を行っている端末に通知したのちに低遅延通信用の無線チャネルを変更してよい。基地局装置１－１は、低遅延通信用の無線チャネルを変更する場合、変更に先立ってビーコンのようなブロードキャスト通信を用いて、または個別に端末装置に対するユニキャスト通信を用いて低遅延通信用の無線チャネルを変更することを示す情報エレメントを含んだ情報を送信してもよい。また、基地局装置１－１は、低遅延通信用の無線チャネルを変更した後、ビーコンのようなブロードキャスト通信を用いて、または個別に端末装置に対するユニキャスト通信を用いて変更後の低遅延通信用の無線チャネルを示す情報エレメントを含んだ情報を送信してもよい。また、基地局装置１－１は、低遅延通信用に割り当てる無線チャネルを変更する最低期間を設定し、この最低期間を示す情報を含めてビーコンを送信しても良い。

基地局装置１－１は、端末装置２－１に低遅延通信を開始する応答を送信した後、低知恵通信を行う無線チャネルを使用して端末装置２－１に低遅延通信の送信を行わせるための送信を行う。端末装置に低遅延を行わせるための送信は様々な方法が使用できる。例として、トリガーフレームの送信、ＣＴＳフレームの送信、ＣＦ－ＰＯＬＬの送信などが使用できるが、本実施の形態ではトリガーフレームを使用する例を主に記載する。基地局装置１－１は、端末装置２－１に対してトリガーフレームを周期的に送信する。このトリガーフレームの送信に先立ち、基地局装置１－１は、低遅延通信を行う無線チャネルでキャリアセンスを実施してよい。このキャリアセンスの結果、低遅延通信を行う無線チャネルがビジーと判断されたときは、基地局装置１－１はトリガーフレームの送信をやめる、もしくは延期してもよい。このキャリアセンスのために使用する閾値は、低遅延通信を行わない無線チャネルでキャリアセンスを行うときに使用する閾値と同じでもよく、また変えてもよい。キャリアセンスの閾値を小さくするとよりクリーンな状態の無線チャネルで端末装置が低遅延通信を行うことになり、またキャリアセンスの閾値を大きくすると、隣接ＢＳＳなどから弱い干渉信号が届いているようなある程度の雑音環境においても低遅延通信を開始することができる。トリガーフレームの送信周期は端末装置２－１から送信されたレイテンシの情報や、周期の情報に基づいて設定してよい。例えば、レイテンシが指定されたときは指定されたレイテンシの所定倍の周期、例えばレイテンシとして１ミリ秒を指定されたときは２倍の２ミリ秒ごとにトリガーフレームの送信を行うようにしてもよい。また、この倍数は固定である必要はなく、他の要素、例えば同時に低遅延通信を行う端末装置の数や、端末装置から指示された低遅延通信の頻度などの別の情報に基づいて変えてよい。また、端末装置２－１から低遅延通信の周期の情報を示されたときは、この周期の情報に基づいてトリガーフレームの送信頻度を設定してよい。一例として、低遅延通信の頻度の所定倍、１０ミリ秒が設定されたときは１／２倍の５ミリ秒毎に設定してもよい。また、トリガーフレームの送信頻度は１つの間隔でなくてもよい。たとえば端末装置２－１からレイテンシ１ミリ秒、周期１０ミリ秒を指定された場合、トリガーフレームの送信間隔を１ミリ秒、９ミリ秒、１ミリ秒、９ミリ秒・・・（以下繰り返し）のように設定し、周期内に複数の送信機会を設けられるように設定してもよい。

基地局装置１－１は、送信するトリガーフレームに低遅延通信のためのトリガーフレームであることを示す情報を含めてよい。また、基地局装置１－１は、送信するトリガーフレームに端末装置２－１あてのトリガーフレームであることを示す情報を含め良い。また、基地局装置１－１は、端末装置２－１が低遅延通信で使用する無線リソースを指定する情報をトリガーフレームに含めてもよい。この時、使用するリソースとして無線チャネル全体を使用する、または無線チャネルの一部のリソースユニットを指定する情報を含めてよい。また、基地局装置１－１は、送信するトリガーフレームに低遅延通信のために使用する時間を示す情報を含めてもよい。

端末装置２－１は、基地局装置１－１から低遅延通信を開始する応答を受信した後、基地局装置１－１からトリガーフレームが送信されるのを待つ。端末装置２－１はトリガーフレームを受信したのち、そのトリガーフレームが端末装置２－１あての情報を含むかどうか調べ、端末装置２－１あての情報を含んでいた場合に低遅延通信用のデータを送信する。また、端末装置２－１は受信したトリガーフレームが端末装置２－１宛ての情報を含む、更に受信したトリガーフレームに低遅延通信のためのトリガーフレームであることを示す情報が含まれている場合に低遅延通信用のデータを送信しても良い。端末装置２－１は、受信したトリガーフレームに低遅延通信で使用する無線リソースを指定する情報が含まれていた場合、指定された無線リソース、たとえば指定されたリソースユニットを使用して低遅延通信用のデータを送信して良い。

端末装置２－１は、基地局装置１－１から端末装置２－１宛ての低遅延通信用のトリガーフレームを受信した後、所定の時間経過した後低遅延通信用のデータを送信する。本実施の形態では低遅延通信以外の通信で使用するＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）後に送信するものとするが、これに限定されない。一例として低遅延通信時には、端末装置２－１はトリガーフレーム受信後に遅延を減らすためにＳＩＦＳより短い時間で送信するよう設定されても良い。

端末装置２－１は、基地局装置１－１から端末装置２－１宛ての低遅延通信用トリガーフレームを受信した場合で、送信すべき低遅延通信用データが無かった場合、データを送信しなくても良い。もしくは端末装置２－１は、基地局装置１－１から端末装置２－１宛ての低遅延通信用トリガーフレームを受信した場合で、送信すべき低遅延通信用データが無かった場合、確認パケット（ＡＣＫパケット）のみ送信しても良く、またはダミーデータを含むパケットを送信しても良い。端末装置２－１は、受信した基地局装置１－１から端末装置２－１宛ての低遅延通信用トリガーフレームに低地運通信のために使用する時間
を示す情報が含まれていた場合、送信時間が示された時間と同等の時間とするためのダミーデータを含めて基地局装置１－１に対してデータを送信しても良い。

基地局装置１－１は、端末装置に対して低遅延通信を開始する応答を送信した後、ビーコンで送信する情報の中に、低遅延送信用の無線チャネルにおいて、端末装置が低遅延通信を開始している事を示す情報を含めて送信しても良い。この情報に低遅延通信を行っている端末の数、低遅延通信の頻度、低遅延通信のレイテンシなどの情報を含めても良い。

端末装置２－１は、低遅延通信を停止する場合に基地局装置１－１に対して低遅延通信を停止する要求を送信する。この要求は低遅延通信を行う無線チャネル、またはプライマリチャネルを使用して送信して良い。基地局装置１－１は、端末装置２－１から低遅延通信を停止する要求を受信した場合、端末装置２－１に対して低遅延通信を停止する応答を送信する。その後、基地局装置１－１は低遅延通信用のトリガーフレームの送信を停止して良い。基地局装置１－１は、端末装置２－１以外に低遅延通信を行っている端末装置がある場合、低遅延通信用のトリガーフレームの送信を停止しなくても良い。

以上説明した内容の一例を、図１２を利用して説明する。最初に基地局装置１－１は低遅延通信用の無線チャネルの情報を含んだビーコン１２０１を通信に使用する複数の無線チャネル、無線チャネル１から無線チャネル４に送信する。このビーコンを受信した端末装置２－１は、基地局装置１－１に対してプライマリチャネルである無線チャネル１を使用して低遅延通信を開始する要求１２０２を送信する。低遅延通信を開始する要求１２０２を受信した基地局装置１－１は、低遅延通信を開始する応答１２０３を端末装置２－１に対してプライマリチャネルを利用して送信する。その後、基地局装置１－１は無線チャネル４で低遅延通信を開始する情報を含んだビーコン１２０４を使用する通信に使用する複数の無線チャネル、無線チャネル１から無線チャネル４に送信する。このビーコンを受信した端末装置２－２は、基地局装置１－１に対して以降の通信を無線チャネル１から無線チャネル３で行う事を示す要求１２０５を、プライマリチャネルを使用して送信する。この要求を受信した基地局装置１－１は、端末装置２－２が以降の通信を無線チャネル１から無線チャネル３で行う事を示すことの応答１２０６を端末装置２－２に対して送信する。この応答を受信した端末装置２－２は以降の通信１２０７を無線チャネル１から無線チャネル３を使用して行う。基地局装置１－１は、端末装置２－１に低遅延送信を行わせるためのトリガーフレーム１２０８－１から１２０８－３を、端末装置２－１に対して周期的に送信する。端末装置２－１は、トリガーフレーム１２０８－１、１２０８－２の受信後、低遅延通信用のデータ１２０９－１、１２０９－２を送信する。トリガーフレーム１２０８－３を受信した後、送信すべき低遅延通信用のデータが無かったときはダミーデータを含む送信１２１０を行っても良い。端末装置２－１が低遅延送信を停止するために、基地局装置１－１に対して低遅延通信を停止する要求１２１１を送信する。低遅延通信を停止する要求１２１１を受信した基地局装置１－１は、端末装置２－１に対して低遅延通信を停止する応答１２１２を送信し、その後低遅延通信を開始するためのトリガーフレームの送信を停止する。図中の実線の矢印はＤＣＦ方式による通信フロー、点線の矢印は低遅延通信用のトリガーフレームと低遅延通信用の送信データのフローを示す。低遅延通信用の無線チャネルの送信を行わない無線通信装置として端末装置２－２の例を記載したが、端末装置に限定されず、同じＢＳＳ内の他の基地局装置が同様の動作をしても良い。また、端末装置２－２は、ビーコンなどを通じて低遅延通信用の無線チャネルが使用されていない事を知った時に、低遅延通信用の無線チャネルを使用しても良い。この時に、低遅延通信用の無線チャネルを使用する事を基地局装置１－１に送信しても良い。

以上のように動作する事で、基地局装置１－１はビーコンやトリガーフレームの送信により、通信に使用する複数の無線チャネルの一部で低遅延通信を行っていることを他の基地局装置、端末装置に知らせることが可能となる。これにより他の基地局装置、端末装置
が低遅延通信に使用する無線チャネルの使用頻度を下げる事が可能となり、低遅延通信の品質を向上する事が可能となる。

次に近隣のＢＳＳの基地局装置や端末装置が低遅延通信用に使用する無線チャネルを認識して、低遅延通信用に使用する無線チャネルの使用頻度を下げる変形例を説明する。一例として、基地局装置１－２は基地局装置１－１と同じ無線チャネルを使用できるものとする。基地局装置１－２は、使用する無線チャネルのいずれかで基地局装置１－１が送信したビーコン、またはトリガーフレームを受信し、受信したビーコン、またはトリガーフレームに低遅延通信用の無線チャネルの情報や、低遅延通信を開始している無線チャネルの情報が含まれているか調べる。受信したビーコン、またはトリガーフレームに低遅延通信用の無線チャネルの情報や、低遅延通信を開始している無線チャネルの情報が含まれて場合、基地局装置１－２は、自身が送信するデータに関し、低遅延通信用の無線チャネルや低遅延通信を開始している無線チャネルの使用頻度を下げる、もしくは該無線チャネルを利用した送信を停止しても良い。また、基地局装置１－２は、近隣のＢＳＳの低遅延通信用の無線チャネル、または低遅延通信が行われている無線チャネルを示す情報エレメントを含むビーコンを送信しても良い。

基地局装置１－２と通信している端末装置２－４，２－５，２－６は、基地局装置１－２から送信されるビーコンを通じて近隣のＢＳＳの低遅延通信用の無線チャネルや、低遅延通信が行われている無線チャネルを知ることが可能となる。これにより端末装置２－４，２－５，２－６は、隣のＢＳＳの低遅延通信用の無線チャネルや、低遅延通信が行われている無線チャネルを使用する送信頻度を低下させる、もしくは送信を停止する事が可能となる。以上のように動作する事で近隣のＢＳＳの基地局装置や端末装置が低遅延通信用に使用する無線チャネルを認識して、低遅延通信用に使用する無線チャネルの使用頻度を下げる事が可能となる。

次に、基地局装置１－１が他の端末装置に低遅延通信用のトリガーフレームを送信させる変形例を説明する。基地局装置が使用する複数の無線チャネルの一部の無線チャネルで高頻度にトリガーフレームを送信する際に、トリガーフレームを送信する無線チャネル以外の無線チャネルがトリガーフレームの送信による妨害を受ける形で受信性能が劣化することを緩和するものである。図１３に基地局装置１－１が端末装置２－１に低遅延通信を開始させるために、端末装置２－３がトリガーフレームを送信するように制御するフローの一例を示す。

基地局装置１－１は、使用する無線チャネル、無線チャネル１から無線チャネル４で低遅延通信用の無線チャネルの情報を含むビーコン１３０１を送信する。このビーコン１３０１にトリガーフレームを送信する端末装置２－３の情報を含めても良い。このビーコン１３０１を受信した端末装置２－１は、基地局装置１－１に対して低遅延通信を開始する要求１３０２を送信する。この低遅延通信を開始する要求１３０２を受信した基地局装置１－１は、端末装置２－１に対して低遅延通信を開始する応答１３０３を送信する。その後、基地局装置１－１は端末装置２－３に対し、端末装置２－３が端末装置２－１に対してトリガーフレームを送信する要求１３０４を送信する。このトリガーフレームを送信する要求１３０４に、トリガーフレームを送信する周期、低遅延通信のために確保する区間(period)、低遅延通信を行うための無線チャネル、低遅延通信を行うための無線チャネルの一部の周波数（リソースユニット）の情報などを含めても良い。トリガーフレームを送信する要求１３０４を受信した端末装置２－３は基地局装置１－１に対し、トリガーフレームを送信する応答１３０５を送信する。トリガーフレームを送信する応答１３０５を受信した基地局装置１－１は、無線チャネル４で低遅延通信を開始する事をしめす情報を含むビーコン１３０６を送信する。トリガーフレームを送信する応答１３０５を送信した端末装置２－３は、無線チャネル４で端末装置２－１に低遅延通信を行わせるためのトリガーフレーム１３０７－１、１３０７－２を周期的に送信する。トリガーフレーム１３０７－１、１３０７－２を受信した端末装置２－１は、基地局装置１－１に対して低遅延通信用データ１３０８－１、１３０８－２を送信する。端末装置２－１は、低遅延通信を停止するときに低遅延通信を停止するための要求１３０９を基地局装置１－１に対して送信する。低遅延通信を停止するための要求１３０９を受信した基地局装置１－１は、端末装置２－３に対し、低遅延通信を停止するための要求１３１０を送信する。低遅延通信を停止するための要求１３１０を受信した端末装置２－３は、基地局装置１－１に対して低遅延通信を停止するための応答１３１１を送信し、以降のトリガーフレームの送信を停止する。低遅延通信を停止するための応答１３１１を受信した基地局装置１－１は、端末装置２－１に低遅延通信を停止するための応答１３１２を送信する。以上のように動作する事で、基地局装置が使用する複数の無線チャネルの一部の無線チャネルで高頻度にトリガーフレームを送信する際に、トリガーフレームを送信する無線チャネル以外の無線チャネルがトリガーフレームの送信による妨害を低減する事が可能となる。
［２．全実施形態共通］

本発明に係る通信装置は、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド（unlicensed band）と呼ばれる周波数バンド（周波数スペクトラム）において通信を行うことができるが、使用可能な周波数バンドはこれに限定されない。本発明に係る通信装置は、例えば、国や地域から特定サービスへの使用許可が与えられているにも関わらず、周波数間の混信を防ぐ等の目的により、実際には使われていないホワイトバンドと呼ばれる周波数バンド（例えば、テレビ放送用として割り当てられたものの、地域によっては使われていない周波数バンド）や、複数の事業者で共用することが見込まれる共用スペクトラム（共用周波数バンド）においても、その効果を発揮することが可能である。

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通信装置の一部、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。通信装置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、通信装置、および通信方法に用いて好適である。

１－１、１－２アクセスポイント装置
２－１～２－６ ステーション装置
３－１、３－２ 無線通信システム
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 (8)

1. 複数の無線チャネルを同時に使用する無線通信装置であって、
   無線通信部と無線制御部を備え、
   前記無線制御部は複数の送信方法を使用し、
   前記複数の送信方法の少なくとも１つは遅延を低減するための方法であり、
   前記複数の無線チャネルの少なくとも１つを、前記遅延を低減するための方法に割り当て、
   前記無線通信部を使用して前記複数の無線チャネルでビーコンを送信し、
   前記ビーコンで送信する情報に、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含むことを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含むビーコンの送信頻度は、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含まないビーコンの送信頻度よりも高い事を特徴とする無線通信装置。
3. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記無線通信装置が他の無線通信装置から接続要求を受け、前記他の無線通信装置に対して接続応答を送信する際に、
   前記接続応答に前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含める事を特徴とする無線通信装置。
4. 請求項１に記載の無線通信装置であって、
   前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを変更する最低期間を設定し、設定した前記最低期間を示す情報を含む情報エレメントを前記ビーコンに含めることを特徴とする無線通信装置。
5. 複数の無線チャネルを同時に使用する無線通信装置であって、
   無線通信部と無線制御部を備え、
   前記無線制御部は複数の送信方法を使用し、
   前記複数の送信方法の少なくとも１つは遅延を低減するための方法であり、
   前記複数の無線チャネルの少なくとも１つを、前記遅延を低減するための方法に割り当て、
   前記遅延を低減するための方法に割り当てられた無線チャネルにおいてトリガーフレームを送信し、
   前記トリガーフレームに前記遅延を低減する方法で送信する事を示す情報を含むことを特徴とする無線通信装置。
6. 請求項５に記載の無線通信装置であって、
   前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含むトリガーフレームの送信に先立って行うキャリアセンスのレベルを、前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含まないトリガーフレームの送信に先立って行うキャリアセンスのレベルから変更する事を特徴とする無線通信装置。
7. 請求項５に記載の無線通信装置であって、
   前記無線通信装置以外の無線通信装置から前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含むトリガーフレームの送信を指示された後に、前記遅延を低減するための方法で送信する事を示す情報を含むトリガーフレームの送信を行う事を特徴とする無線通信装置。
8. 複数の無線チャネルを同時に使用する無線通信装置で使用する無線通信方法であって、
   複数の送信方法を使用し、
   前記複数の送信方法の少なくとも１つは遅延を低減するための方法であり、
   前記複数の無線チャネルの少なくとも１つを、前記遅延を低減するための方法に割り当て、
   前記複数の無線チャネルでビーコンを送信し、
   前記ビーコンで送信する情報に、前記遅延を低減するための方法に割り当てた無線チャネルを示す情報エレメントを含むことを特徴とする無線通信方法。

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