JP6619311B2

JP6619311B2 - 無線通信装置および無線通信方法

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Publication number: JP6619311B2
Application number: JP2016180866A
Authority: JP
Inventors: 足立　朋子; 朋子足立; 綾子松尾
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2036-09-15
Also published as: US20210219307A1; US20230308328A1; JP2017085553A; US20190268914A1; JP6986052B2; JP2019176525A; US11700158B2; US10966214B2

Description

本発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。

基地局と複数の無線通信端末（以下、端末）との間でマルチユーザ通信（多重通信）を行うことを考える。アップリンクのマルチユーザ通信はＵＬ−ＭＵ（ＵｐＬｉｎｋＭｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ）通信、ダウンリンクのマルチユーザ通信は、ＤＬ−ＭＵ（ＤｏｗｎＬｉｎｋＭｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ）通信と記述する。

マルチユーザ通信として、端末ごとに異なる周波数成分を通信リソースとして割り当て、複数の端末宛ての送信または複数の端末からの受信を同時に行う周波数多重通信を考える。ここでは、１つまたは複数のサブキャリアを含むリソースユニットを周波数成分として定義し、当該周波数成分を最小単位の通信リソースとして端末に割り当てて、複数の端末宛ての送信または複数の端末からの受信を同時に行う直交周波数分割多元接続方式（ＯＦＤＭＡ；ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）を考える。基地局から複数の端末宛ての同時送信はダウンリンクＯＦＤＭＡ（ＤＬ−ＯＦＤＭＡ）、複数の端末から基地局への同時送信はアップリンクＯＦＤＭＡ（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）に相当する。ＤＬ−ＯＦＤＭＡは、ＤＬ−ＭＵの一例であり、ＵＬ−ＯＦＤＭＡは、ＵＬ−ＭＵの一例である。

ＵＬ−ＯＦＤＭＡを行う場合、アップリンク送信のタイミングを揃えるために、ＵＬ−ＯＦＤＭＡの対象となる端末と、当該端末に割り当てたリソースユニットとを指定するトリガーフレームを、基地局から送信することが考えられる。この方法では、指定した端末がスリープモードに遷移していたり、指定した端末にアップリンク送信の要求がない場合など、当該指定した端末に割り当てたリソースユニットが有効に使用されず、通信リソースの使用効率が低下する問題がある。

別の方法として、トリガーフレームでは、端末の指定は行わず、使用するリソースユニットのみを指定するものがある。この際、一部のリソースユニットに対しては端末の指定を行い、別のリソースユニットに対しては端末の指定を行わない場合もある。いずれの場合も、トリガーフレームを受信した端末のうち、どのリソースユニットも割り当てられていない端末は、端末の指定がないリソースユニット（“ＳＴＡ未指定ＲＵ”と呼ぶことがある）から、ランダムにリソースユニットを選択して使用する。このようにＳＴＡ未指定ＲＵの指定を含むトリガーフレームを、ランダムアクセス用トリガーフレームと呼ぶことがある。

ランダムにリソースユニットを選択する方法として、以下の方法がある。ランダムアクセス用トリガーフレームを受信するごとに、ランダムアクセス用のコンテンションウィンドウ（ＣＷ）から選択した乱数（バックオフ値）から、ＳＴＡ未指定ＲＵ数に応じた値をカウントダウンする。カウントダウン後のバックオフ値が０以下になった場合に、ＳＴＡ未指定ＲＵへのアクセス権を取得し、ＳＴＡ未指定ＲＵからランダムにリソースユニットを選択し、選択したリソースユニットで、フレーム送信する。なお、ランダムアクセス用のＣＷは、ＣＳＭＡ／ＣＡのキャリアセンス時にバックオフ時間を決定するために使用するコンテンションウィンドウとは異なるものである。

上述の方式において、複数の端末が同時にアクセス権を得た場合、これらの端末が、同一のＳＴＡ未指定ＲＵを選択し、フレーム送信する可能性がある。この場合、アクセスポイントではこれらの端末から受信するフレームが衝突して、各フレームを正常に復号できなくなる。これらの端末は、アクセスポイントから送達確認応答を受信しないことから、自端末が送信したフレームが正常に受信されなかったと判断する。その場合に、これらの端末は、次のランダムアクセス用トリガーフレームの受信で、新たに設定したランダムアクセス用ＣＷから乱数を選択して、同様の処理を行うが、この際、ＣＷをどのように再選択するのかが明確になっていない。仮に送信に成功した端末（他の端末と同一のリソースユニットを選択しなかった端末等）と同じ条件で、ランダムアクセス用ＣＷを選択するのでは公平性を欠く。またアクセスポイントでフレームが正常に受信された端末に関しても、ＣＷをどのように再選択するのかが明確になっていない。このように、この方式では、ランダムアクセス用トリガーフレームを繰り返し使う際のプロトコルが欠如している。

特に、ランダムアクセス用トリガーフレームを、端末からのＵＬ−ＭＵ割り当て要求（アップリンク送信要求）を収集するために用いる場合、送信に失敗した端末では、当該要求がアクセスポイントに届かないため、ＵＬ−ＭＵの対象端末として選定されないことになる。一方、ＵＬ−ＭＵ割り当て要求を正常に送信できた端末は、当該要求に応じてＵＬ−ＭＵの対象端末として選定され得る（ＵＬ−ＭＵでの送信の機会を得られる）。このため、送信に成功した端末と同じ条件で、ランダムアクセス用ＣＷを選択するのは公平性を欠くこととなる。

ＩＥＥＥ８０２．１１−１５／１１０５ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１ａｃ−２０１３ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１（ＴＭ）−２０１２

本発明の実施形態は、複数の無線通信端末に公平に送信の機会を与えることを目的とする。

本発明の実施形態としての無線通信装置は、複数の周波数成分を指定する情報を含む第１フレームを送信し、前記複数の周波数成分のそれぞれで第２フレームが受信されたかを判断する制御部と、を備え、前記送信部は、前記第１フレームへの応答可否を判断するために用いられる、前記第２フレームが受信された前記周波数成分の個数に応じた第１の値範囲に関する第１情報を含む第３フレームを送信する。

本発明の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロック図。リソースユニットの割り当てを説明するための図。リソースユニットの形態を説明するための図。基地局と複数の端末とを含む無線通信グループを示す図。ＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す図。情報エレメントのフォーマット例を示す図。本発明の実施形態に係る基本的な動作シーケンスの例を示す図。物理パケットのフォーマット例を示す図。トリガーフレーム（ランダムアクセス用トリガーフレームの場合を含む）のフォーマット例を示す図。ＲＵ／ＡＩＤフィールドの構成例を示す図。図７の動作シーケンスの補足説明図。Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームの説明図。ＤＬ−ＯＦＤＭＡ送信で使用する物理パケットの概略フォーマット例を示す図。本発明の実施形態に係る動作シーケンスの例を示す図。図１４の動作シーケンスの補足説明図。ＣＷＯ（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗｆｏｒＵＬ−ＯＦＤＭＡ）の更新の様子を模式的に示す図。送達確認応答フレームに代えて、トリガーフレームを送信する場合の動作シーケンス例を示す図。ＣＷＯ更新の変形例１に係る動作を模式的に示す図。ＣＷＯ更新の変形例２に係る動作を模式的に示す図。ＣＷＯ更新の変形例４に係る基地局の動作のシーケンス例を示す図。本発明の実施形態に係る端末の動作の一例のフローチャートを示す図。本発明の実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャートを示す図。第２の実施形態に係るアクセスポイントまたは端末の機能ブロック図。端末または基地局の全体構成例を示す図。端末または基地局に搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。本発明の実施形態に係る無線通信端末の斜視図。本発明の実施形態に係るメモリーカードを示す図。コンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。無線ＬＡＮの規格書として知られているＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１（ＴＭ）−２０１２およびＩＥＥＥ
Ｓｔｄ８０２．１１ａｃ（ＴＭ）−２０１３と、次世代無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１ａｘ用の仕様フレームワーク文書（ＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＦｒａｍｅｗｏｒｋＤｏｃｕｍｅｎｔ）である２０１５年９月２２日付けのＩＥＥＥ８０２．１１−１５／０１３２ｒ９は、本明細書においてその全てが参照によって組み込まれる（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄｂｙｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ものとする。

（第１の実施形態）
図１に、第１の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロック図を示す。この無線通信装置は、無線通信基地局（以下、基地局またはアクセスポイント）、または基地局と通信する無線通信端末（以下、端末）に実装されることができる。基地局は、主に中継機能を有する点を除いて、基本的に端末と同様の通信機能を有するため、無線通信端末の一形態である。機能ブロックの動作は、基本的に両者で共通するが、基地局と非基地局の端末とで異なる部分もある。以下の説明で無線通信端末または端末と言うときは、特に両者を区別する必要がない限り、基地局を指してもよい。

本実施形態に係る無線通信システムは、図１の無線通信装置を実装した基地局と複数の端末を備える。本システムでは、マルチユーザ通信（多重通信）として、ＯＦＤＭＡ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続方式）が可能である。アップリンクのＯＦＤＭＡはＵＬ−ＯＦＤＭＡと記述する。ダウンリンクのＯＦＤＭＡは、ＤＬ−ＯＦＤＭＡと記述する。本実施形態のシステムでは、少なくともＵＬ−ＯＦＤＭＡが実施可能である。以下、ＯＦＤＭＡについて説明する。

ＯＦＤＭＡでは、１つまたは複数のサブキャリアを含むリソースユニットを端末に割り当て、リソースユニットベースで、基地局と複数の端末との間で送受信を同時に行う。リソースユニットは、通信を行うリソースの最小単位となる周波数成分である。

図２に、１つのチャネル（ここではチャネルＭと記述している）の連続した周波数領域内に確保したリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を示す。チャネルＭには、互いに直交する複数のサブキャリアが配置されており、１つまたは複数のサブキャリアを含む複数のリソースユニットがチャネルＭ内に定義されている。リソースユニット間には、１つ以上のサブキャリア（ガードサブキャリア）が配置されてもよいが、ガードサブキャリアは必須ではない。チャネル内の各リソースユニットまたは各サブキャリアには、リソースユニットまたはサブキャリアを識別するための識別情報が設定されていてもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。２０ＭＨｚの複数のチャネルをまとめて１つのチャネルとしてもよい。帯域幅に応じてチャネル内のサブキャリア数またはリソースユニット数が異なってもよい。複数の端末がそれぞれ異なるリソースユニットを同時に用いることで、ＯＦＤＭＡ通信が実現される。

リソースユニットの帯域幅（あるいはサブキャリア数）は、各リソースユニットで共通でもよいし、リソースユニットごとに帯域幅（あるいはサブキャリア数）が異なってもよい。図３に、１つのチャネル内におけるリソースユニットの配置パターン例を模式的に示す。紙面に沿って横方向が周波数領域方向に対応する。図３（Ａ）は、同じ帯域幅の複数のリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を配置した例を示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）より大きな帯域幅の複数のリソースユニット（ＲＵ＃１１−１、ＲＵ＃１１−２、・・・、ＲＵ＃１１−Ｌ）を配置した例を示す。図３（Ｃ）は３種類以上の帯域幅のリソースユニットを配置した例を示す。リソースユニット（ＲＵ＃１２−１、ＲＵ＃１２−２）が最も大きな帯域幅を有し、リソースユニットＲＵ＃１１−（Ｌ−１）は図３（Ｂ）のリソースユニットと同じ帯域幅、リソースユニット（ＲＵ＃Ｋ−１、ＲＵ＃Ｋ）は図３（Ａ）のリソースユニットと同じ帯域幅を有する。

一例として、２０ＭＨｚチャネル幅全体を使う場合、２０ＭＨｚチャネル幅内に配置される２５６個のサブキャリア（トーン）に対し、リソースユニットが２６個で設定できる。つまり、２０ＭＨｚチャネル幅では９つのリソースユニットが設定され、リソースユニットの帯域幅としては２．５ＭＨｚ幅より小さくなる。４０ＭＨｚチャネル幅では、一例として、リソースユニットは１８個設定される。８０ＭＨｚチャネル幅では、一例として、リソースユニットは、３７個設定される。これを発展させると、例えば１６０ＭＨｚチャネル幅または８０＋８０ＭＨｚチャネル幅では、７４個のリソースユニットが設定される。もちろんリソースユニットの幅は特定の値に制限されず、様々なサイズのリソースユニットを配置することもできる。

なお、各端末が使用するリソースユニット数は、特定の値に制限されず、１つまたは複数のリソースユニットを用いてもよい。端末が複数のリソースユニットを用いる場合、周波数的に連続する複数のリソースユニットをボンディングして１つのリソースユニットとして用いてもよいし、離れた箇所にある複数のリソースユニットを用いることを許容してもよい。図３（Ｂ）のリソースユニット＃１１−１は、図３（Ａ）のリソースユニット＃１と＃２をボンディングしたリソースユニットの一例と考えても良い。

１つのリソースユニット内のサブキャリアは周波数領域で連続していてもよいし、非連続に配置された複数のサブキャリアからリソースユニットを定義してもよい。ＯＦＤＭＡで使用するチャネルは１つに限定されず、チャネルＭに加えて、周波数領域で離れた位置に配置された別のチャネル（図２ではチャネルＮを参照）内にも、チャネルＭと同様にしてリソースユニットを確保し、チャネルＭとチャネルＮの両方内のリソースユニットを用いてもよい。チャネルＭとチャネルＮとでリソースユニットの配置方法は同じであっても、異なってもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、上述のように、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。３つ以上のチャネルを用いることも可能である。なお、チャネルＭとチャネルＮをまとめて１つのチャネルとして考えることも可能である。

なお、ＯＦＤＭＡを実施する端末は、少なくとも後方互換の対象となるレガシー端末での基本チャネル幅（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ規格対応端末をレガシー端末とするなら２０ＭＨｚチャネル幅）のチャネルで、フレームを含む物理パケットを受信および復号（復調および誤り訂正符号の復号等を含む）できるものとする。キャリアセンスに関しては、基本チャネル幅の単位で行うものとする。

キャリアセンスは、ＣＣＡ（ＣｌｅａｒＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）のビジー／アイドルに関する物理的なキャリアセンス（ＰｈｙｓｉｃａｌＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ）と、受信したフレームの中に記載されている媒体予約時間に基づく仮想的なキャリアセンス（ＶｉｒｔｕａｌＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ）との両方を包含してもよい。後者のように、仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は、ＮＡＶ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。なお、チャネル単位で行ったＣＣＡまたはＮＡＶに基づくキャリアセンス情報は、チャネル内の全リソースユニットに共通に適用してもよい。例えばキャリアセンス情報がアイドルを示すチャネルに属するリソースユニットは、すべてアイドルと判断してもよい。

なお、ＯＦＤＭＡは、上述したリソースユニットベースのＯＦＤＭＡ以外に、チャネルベースでのＯＦＤＭＡも可能である。この場合のＯＦＤＭＡを、特にＭＵ−ＭＣ（Ｍｕｌｔｉ−ＵｓｅｒＭｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ぶことがある。ＭＵ−ＭＣでは、クセスポイントが複数のチャネル（１つのチャネル幅は例えば２０ＭＨｚなど）を複数の端末に割り当て、当該複数のチャネルを同時に用いて、複数端末宛て同時送信もしくは複数端末からの同時受信を行う。以降に説明するＯＦＤＭＡでは、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡを想定するが、以降の説明のリソースユニットをチャネルに読み替えるなど、必要な読み替えを行うことで、チャネルベースのＯＦＤＭＡの実施形態も実現可能である。

以下の説明において、ＯＦＤＭＡを実施する能力を有する端末をＯＦＤＭＡ対応端末などと呼ぶことがある。当該能力を有さない端末をレガシー端末と呼ぶことがある。ＯＦＤＭＡ通信を実施する能力を有効（Ｅｎａｂｌｅ）または無効（Ｄｉｓａｂｌｅ）に切り替え可能な場合、当該能力が有効になっている端末をＯＦＤＭＡ対応端末として考えればよい。

図１に示されるように、端末（非基地局の端末及び基地局）に搭載される無線通信装置は、上位処理部９０、ＭＡＣ処理部１０、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ：物理）処理部５０、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０、アナログ処理部７０（アナログ処理部１〜Ｎ）及びアンテナ８０（アンテナ１〜Ｎ）を含む。Ｎは１以上の整数である。図では、Ｎ個のアナログ処理部と、Ｎ個のアンテナが、一対ずつ接続されているが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えばアナログ処理部の個数が１つで、２つ以上のアンテナがこのアナログ処理部に共通に接続されてもよい。

ＭＡＣ処理部１０、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０、及びＰＨＹ処理部５０は、他の端末（基地局を含む）との通信に関する処理を行う制御部またはベースバンド集積回路の一形態に相当する。アナログ処理部７０は、例えばアンテナ８０を介して信号を送受信する無線通信部またはＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路の一形態に相当する。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、当該ベースバンド集積回路（制御部）およびＲＦ集積回路の少なくとも前者を含む。ベースバンド集積回路の機能は、ＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。ソフトウェアはＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク、ＳＳＤなどの記憶媒体に格納してプロセッサにより読み出して実行してもよい。メモリはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。

上位処理部９０は、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ：媒体アクセス制御）層に対して上位層のための処理を行う。上位処理部９０は、ＭＡＣ処理部１０との間で信号をやり取りできる。上位層としては、代表的なものとしては、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰ、さらにその上層のアプリケーション層などが挙げられるが、本実施形態はこれに限定されない。上位処理部９０は、ＭＡＣ層と上位層との間でデータをやり取りするためのバッファを備えていてもよい。上位処理部９０を介して有線インフラに接続するようになっていてもよい。バッファは、メモリでもよいし、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。バッファがメモリの場合、当該メモリはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。

ＭＡＣ処理部１０は、ＭＡＣ層のための処理を行う。前述のように、ＭＡＣ処理部１０は、上位処理部９０との間で信号をやり取りできる。更に、ＭＡＣ処理部１０は、ＰＨＹ処理部５０との間で、信号をやり取りできる。ＭＡＣ処理部１０は、ＭＡＣ共通処理部２０と送信処理部３０と受信処理部４０を含む。

ＭＡＣ共通処理部２０は、ＭＡＣ層での送受信に共通する処理を行う。ＭＡＣ共通処理部２０は、上位処理部９０、送信処理部３０、受信処理部４０及びＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０と接続され、夫々との間で信号のやり取りをする。

送信処理部３０及び受信処理部４０は、相互に接続している。また、送信処理部３０及び受信処理部４０は、それぞれＭＡＣ共通処理部２０及びＰＨＹ処理部５０に接続している。送信処理部３０は、ＭＡＣ層での送信処理を行う。受信処理部４０は、ＭＡＣ層での受信処理を行う。

ＰＨＹ処理部５０は、物理層（ＰＨＹ層）のための処理を行う。前述のように、ＰＨＹ処理部５０は、ＭＡＣ処理部１０との間で信号をやり取りできる。ＰＨＹ処理部５０は、アナログ処理部７０を介してアンテナ８０に接続されている。

ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、上位処理部９０、ＭＡＣ処理部１０（より詳細には、ＭＡＣ共通処理部２０）及びＰＨＹ処理部５０の夫々と接続されている。ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、無線通信装置におけるＭＡＣ動作及びＰＨＹ動作を管理する。

アナログ処理部７０は、アナログ／デジタル及びデジタル／アナログ（ＡＤ／ＤＡ）変換器およびＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路を含み、ＰＨＹ処理部５０からのデジタル信号を所望の周波数のアナログ信号に変換してアンテナ８０から送信、またアンテナ８０から受信した高周波のアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、ここでは、ＡＤ／ＤＡ変換をアナログ処理部７０で行っているが、ＰＨＹ処理部５０にＡＤ／ＤＡ変換機能を持たせる構成も可能である。

本実施形態に係る無線通信装置は、１チップ内にアンテナ８０を構成要素として含む（一体化する）ことで、このアンテナ８０の実装面積を小さく抑えることができる。更に、本実施形態に係る無線通信装置は、図１に示されるように、送信処理部３０及び受信処理部４０が、Ｎ本のアンテナ８０を共用している。送信処理部３０及び受信処理部４０がＮ本のアンテナ８０を共用することにより、図１の無線通信装置を小型化できる。なお、本実施形態に係る無線通信装置は、図１に例示されたものと異なる構成を備えても勿論よい。

無線媒体からの信号受信に際して、アナログ処理部７０は、アンテナ８０が受信したアナログ信号を、ＰＨＹ処理部５０が処理可能な基底帯域（Ｂａｓｅｂａｎｄ）の信号に変換し、さらにデジタル信号に変換する。ＰＨＹ処理部５０は、アナログ処理部７０からデジタルの受信信号を受け取り、その受信レベルを検出する。検出した受信レベルを、キャリアセンスレベル（閾値）と比較し、受信レベルが、キャリアセンスレベル以上であれば、ＰＨＹ処理部５０は媒体（ＣＣＡ：ＣｌｅａｒＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）がビジーであるということを示す信号を、ＭＡＣ処理部１０（より正確には、受信処理部４０）へ出力する。受信レベルが、キャリアセンスレベル未満であれば、ＰＨＹ処理部５０は、媒体（ＣＣＡ）がアイドルであるということを示す信号を、ＭＡＣ処理部１０（より正確には受信処理部４０）へ出力する。

ＰＨＹ処理部５０は、受信信号に対し、復号（復調および誤り訂正符号の復号等を含む）処理、プリアンブルを含む物理ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）を取り除く処理などを行って、ペイロードを抽出する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格ではこのペイロードをＰＨＹ側ではＰＳＤＵ（ｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（ＰＬＣＰ）ｓｅｒｖｉｃｅｄａｔａｕｎｉｔ）と呼んでいる。ＰＨＹ処理部５０は、抽出したペイロードを受信処理部４０に渡し、受信処理部４０はこれをＭＡＣフレームとして扱う。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、このＭＡＣフレームを、ＭＰＤＵ（ｍｅｄｉｕｍａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ｐｒｏｔｏｃｏｌｄａｔａｕｎｉｔ）と呼んでいる。加えて、ＰＨＹ処理部５０は、受信信号を受信開始した際に、その旨を受信処理部４０に通知し、また受信信号を受信終了した際に、その旨を受信処理部４０に通知する。また、ＰＨＹ処理部５０は、受信信号が正常に物理パケット（ＰＨＹパケット）として復号できた場合（エラーを検出しなければ）、受信信号の受信終了を通知すると共に、媒体がアイドルであるということを示す信号を、受信処理部４０に渡す。ＰＨＹ処理部５０は、受信信号にエラーを検出した場合には、エラー種別に即した適切なエラーコードをもって、受信処理部４０にエラーを検出したことを通知する。また、ＰＨＹ処理部５０は、媒体がアイドルになったと判定した時点で、媒体がアイドルであることを示す信号を受信処理部４０に通知する。

ＭＡＣ共通処理部２０は、上位処理部９０から送信処理部３０への送信データの受け渡し、及び受信処理部４０から上位処理部９０への受信データの受け渡しを、夫々仲介する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、このＭＡＣデータフレームの中のデータを、ＭＳＤＵ（ｍｅｄｉｕｍａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ｓｅｒｖｉｃｅｄａｔａｕｎｉｔ）と呼んでいる。また、ＭＡＣ共通処理部２０は、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０からの指示を一旦受け取り、当該指示を送信処理部３０及び受信処理部４０に、それぞれ適したものに変換して出力する。

ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるＳＭＥ（ＳｔａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）に相当する。その場合、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０とＭＡＣ共通処理部２０との間のインターフェースは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるＭＬＭＥＳＡＰ（ＭＡＣｓｕｂＬａｙｅｒＭａｎａｇａｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙＳｅｒｖｉｃｅＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に相当し、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０とＰＨＹ処理部５０との間のインターフェースは、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）におけるＰＬＭＥＳＡＰ（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙＳｅｒｖｉｃｅＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）に相当する。

なお、図１において、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、ＭＡＣ管理のための機能部とＰＨＹ管理のための機能部とが一体であるかのように描かれているが、分けて実装されてもよい。

ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、管理情報ベース（ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢａｓｅ：ＭＩＢ）を保持する。ＭＩＢは、自端末の能力や各種機能が夫々有効か無効かなどの各種情報を保持する。例えば、自端末が、ＯＦＤＭＡ対応か否か、また、ＯＦＤＭＡ対応の場合にＯＦＤＭＡを実施する能力の機能のオン／オフの情報も保持されていてもよい。ＭＩＢを保持・管理するためのメモリは、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０に内包させてもよいし、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０に内包せずに別に設けるようにしてもよい。ＭＩＢを保持・管理するためのメモリをＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０とは別に設ける場合に、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、その別のメモリを参照でき、またメモリ内の書き換え可能なパラメータに関しては書き換えを行うことができる。メモリはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、メモリでなく、ＳＳＤやハードディスク等の記憶装置でもよい。基地局では、非基地局としての他の端末のこれらの情報も、当該端末からの通知により、取得することができる。その場合、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、他の端末に関する情報を参照・書き換えが可能になっている。あるいはこれらの他の端末に関する情報を記憶するためのメモリは、ＭＩＢとは別に保持・管理するようにしてもよい。その場合、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０あるいはＭＡＣ共通処理部２０が、その別のメモリを参照・書き換えが可能なようにする。また基地局のＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、ＯＦＤＭＡ（ＵＬ−ＯＦＤＭＡまたはＤＬ−ＯＦＤＭＡ）の実施にあたり、非基地局としての端末に関する各種の情報、または端末からの要求に基づき、ＯＦＤＭＡ用のリソースユニットを同時に割り当てる端末を選定する選定機能も備えていてもよい。また、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０またはＭＡＣ処理部１０は、送信するＭＡＣフレームおよび物理ヘッダに適用する伝送レートを管理してもよい。また基地局のＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０は、基地局がサポートするレートセットであるサポートレートセットを定義および管理してもよい。サポートレートセットは、基地局に接続する端末がサポートすることが必須であるレートと、オプションのレートを含んでもよい。

ＭＡＣ処理部１０は、データフレーム、制御フレーム及び管理フレームの３種類のＭＡＣフレームを扱い、ＭＡＣ層において規定される各種処理を行う。ここで、３種類のＭＡＣフレームについて説明する。

管理フレームは、他の端末との間の通信リンクの管理のために用いられる。管理フレームとしては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔ（ＢＳＳ）である無線通信グループを形成するために、グループの属性及び同期情報を報知するビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）フレームがある。また、認証のためにまたは通信リンク確立のために交換されるフレームなどもある。なお、ある端末が、もう一台の端末と互いに無線通信を実施するために必要な情報交換を済ませた状態を、通信リンクが確立していると、ここでは表現する。必要な情報交換として、例えば、自端末が対応する機能（例えばＯＦＤＭＡ方式への対応や各種能力など）の通知や、方式の設定に関するネゴシエーションなどがある。管理フレームは、送信処理部３０が、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０からＭＡＣ共通処理部２０を介して受けた指示に基づいて生成する。

管理フレームに関連して、送信処理部３０は、他の端末に管理フレームを介して各種情報を通知する通知手段を有する。例えば。非基地局としての端末の通知手段は、ＯＦＤＭＡ対応端末、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ対応端末、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ対応端末のいずれに対応しているかの情報を、管理フレームに入れて送信することで、基地局に自端末の種別を通知してもよい。この管理フレームとしては、例えば端末が基地局との間で認証を行う手順の一つであるアソシエーションプロセスで用いられるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームや、あるいはリアエソシエーションプロセスで用いられるＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームがある。基地局の通知手段は、非基地局の端末に、ＯＦＤＭＡ通信への対応可否の情報を、管理フレームを介して通知してもよい。これに用いる管理フレームとしては、例えばＢｅａｃｏｎフレームや、非基地局端末が送信したＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔフレームに対する応答であるＰｒｏｂｅＲｅｓｐｏｎｓｅフレームがある。基地局は、自装置に接続している端末群をグループ化する機能を有していてもよい。基地局の上記の通知手段は、各端末にそれぞれが属するグループのグループ識別子であるグループＩＤを、管理フレームを介して通知してもよい。この管理フレームとしては、例えばＧｒｏｕｐＩＤＭａｎａｇｅｍｅｎｔフレームがある。グループＩＤは、例えばＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１ａｃ−２０１３でダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−ＵｓｅｒＭｕｌｔｉ−ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）（ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）のために規定されたグループＩＤ（６ビット）をＯＦＤＭＡの場合も包含するように拡張したものでもよいし、これとは別の方法で定義したグループＩＤでもよい。

ここでアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）について説明する。ＡＩＤは、端末が基地局に接続し、基地局下のＢＳＳでデータフレーム交換が行えるようにするためのアソシエーションプロセスで、基地局から割り当てられる端末の識別子（端末識別子）である。アソシエーションプロセスは具体的には、端末から基地局宛てにＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレームを送信し、基地局から端末宛てにＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームを送信し、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームの中の端末ＳｔａｔｕｓＣｏｄｅフィールドが”０”すなわちｓｕｃｃｅｓｓである場合に成功するプロセスである。ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔフレーム、ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームの双方には、送信端末の通信能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が入れられており、それにより、受信した双方が相手の通信能力を把握する。ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅフレームの中の端末ＳｔａｔｕｓＣｏｄｅフィールドが”０”すなわちｓｕｃｃｅｓｓである場合には、同フレーム中のＡＩＤフィールド（１６ビット）からＡＩＤを抽出し、送信先端末のＡＩＤとして使われることになる。すなわち、この時点で、基地局から端末にＡＩＤが割り当てられたことになり、端末としてはＡＩＤが有効の状態となる。当該基地局が端末との間で接続（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）している状態では、端末のＡＩＤが有効である。一方、基地局から当該端末にＤｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームを送信し、当該端末が受信すると、あるいは当該端末から基地局にＤｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームを送信すると、当該端末のＡＩＤは無効（ｎｕｌｌ）となる。どの基地局ともアソシエーションプロセスを経ていない状態の端末でも当然、ＡＩＤは無効である。ＡＩＤが無効の状態は、ＡＩＤが未指定の状態とも言うこともできる。

受信処理部４０は、他の端末から管理フレームを介して各種情報を受信する受信手段を有する。一例として、基地局の受信手段は、非基地局としての端末からＯＦＤＭＡの対応可否の情報を受信してもよい。また、当該非基地局としての端末がレガシー端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ規格対応端末など）の場合に、対応可能なチャネル幅（利用可能な最大のチャネル幅）の情報を受信してもよい。当該端末の受信手段は、基地局からＯＦＤＭＡ対応可否の情報を受信してもよい。

上述した管理フレームを介して送受信する情報の例は、ほんの一例であり、その他種々の情報を、管理フレームを介して、端末（基地局を含む）間で送受信することが可能である。例えばＯＦＤＭＡ対応端末は、自身がＵＬ−ＯＦＤＭＡ送信で使用することを希望するリソースユニット、または、チャネル、またはこれらの両方を、キャリアセンスで非干渉のチャネル、または、非干渉のリソースユニット、またはこれらの両方から、選択してもよい。そして、選択したリソースユニットまたはチャネルまたはこれらの両方に関する情報を、基地局に通知してもよい。この場合、基地局は当該情報に基づき、ＵＬ−ＯＦＤＭＡ通信のためのリソースユニット割り当てを各ＯＦＤＭＡ対応端末に対して行ってもよい。なお、ＯＦＤＭＡ通信で利用するチャネルは、無線通信システムとして利用可能な全てのチャネルであっても、一部（１つまたは複数）のチャネルであってもよい。

データフレームは、他の端末との間で通信リンクが確立した状態で、データを当該他の端末に送信するために用いられる。例えばユーザのアプリケーション操作によって、端末においてデータが生成され、当該データがデータフレームによって搬送される。具体的には、生成されたデータは、上位処理部９０からＭＡＣ共通処理部２０を介して送信処理部３０に渡され、送信処理部３０でデータをフレームボディフィールドに入れ、当該フレームボディフィールドにＭＡＣヘッダを付加してデータフレームが生成される。そして、ＰＨＹ処理部５０で、データフレームに物理ヘッダを付加して物理パケットが生成され、物理パケットが、アナログ処理部７０及びアンテナ８０を介して送信される。また、ＰＨＹ処理部５０で物理パケットを受信すると、物理ヘッダに基づき物理層の処理を行ってＭＡＣフレーム（ここではデータフレーム）を抽出し、データフレームを受信処理部４０に渡す。受信処理部４０は、データフレームを受けると（受信したＭＡＣフレームがデータフレームであると把握すると）、そのフレームボディフィールドの情報をデータとして抽出し、抽出したデータを、ＭＡＣ共通処理部２０を介して上位処理部９０に渡す。この結果、データの書き込み、再生などのアプリケーション上の動作が生じる。

制御フレームは、管理フレーム及びデータフレームを、他の無線通信装置との間で送受信（交換）するときの制御のために用いられる。制御フレームとしては、例えば、管理フレーム及びデータフレームの交換を開始する前に、無線媒体を予約するために他の無線通信装置との間で交換するＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔｔｏＳｅｎｄ）フレーム、ＣＴＳ（ＣｌｅａｒｔｏＳｅｎｄ）フレームなどがある。また、他の制御フレームとして、受信した管理フレーム及びデータフレームの送達確認のための送達確認応答フレームがある。送達確認応答フレームの例として、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレーム、ＢＡ（ＢｌｏｃｋＡＣＫ）フレームなどがある。ＣＴＳフレームも、ＲＴＳフレームの応答として送信するため、送達確認応答を表すフレームであるとも言える。ＣＦ−Ｅｎｄフレームも、制御フレームの１つである。ＣＦ−Ｅｎｄフレームは、ＣＦＰ（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＦｒｅｅＰｅｒｉｏｄ）の終了をアナウンスするフレーム、つまり、無線媒体へのアクセスを許可するフレームである。これらの制御フレームは送信処理部３０で生成される。受信したＭＡＣフレームへの応答として送信される制御フレーム（ＣＴＳフレームやＡＣＫフレーム、ＢＡフレームなど）に関しては、受信処理部４０で応答フレーム（制御フレーム）の送信の必要を判断して、フレーム生成に必要な情報（制御フレームの種別、ＲＡ（ＲｅｃｅｉｖｅｒＡｄｄｒｅｓｓ）フィールド等に設定する情報など）を送信指示とともに送信処理部３０に出す。送信処理部３０は、当該フレーム生成に必要な情報と送信指示に基づき、適切な制御フレームを生成する。

ＭＡＣ処理部１０は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣａｒｒｉｅｒＡｖｏｉｄａｎｃｅ）に基づきＭＡＣフレームを送信する場合、無線媒体上でのアクセス権（送信権）を獲得する必要がある。送信処理部３０は、受信処理部４０からのキャリアセンス情報に基づいて、送信タイミングを計る。送信処理部３０は、係る送信タイミングに従って、ＰＨＹ処理部５０に送信指示を与えて、さらにＭＡＣフレームを渡す。送信指示に加えて、送信処理部３０は、送信に使用される変調方式及び符号化方式を合わせて指示してもよい。これらに加えて、送信処理部３０は、送信電力を指示してもよい。ＭＡＣ処理部１０は、アクセス権（送信権）獲得後、媒体を占有可能な時間（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＯｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ；ＴＸＯＰ）が得られると、ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）属性などの制限を伴うものの、他の無線通信装置との間でＭＡＣフレームを連続して交換できる。ＴＸＯＰは、例えば、無線通信装置がＣＳＭＡ／ＣＡに基づき所定のフレーム（例えばＲＴＳフレーム）を送信し、他の無線通信装置から応答フレーム（例えばＣＴＳフレーム）を正しく受信した場合に、獲得される。この所定のフレームが、当該他の無線通信装置によって受信されると、当該他の無線通信装置は、最小フレーム間隔（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ；ＳＩＦＳ）後に、上記応答フレームを送信する。また、ＲＴＳフレームを用いないでＴＸＯＰを獲得する方法として、例えば直接ユニキャストで、送達確認応答フレームの送信を要求するデータフレーム（後述のようにフレームが連接された形状のフレーム、またはペイロードが連接された形状のフレームであってもよい）あるいは管理フレームを送信し、それに対する送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレームやＢｌｏｃｋＡＣＫフレーム）を正しく受信する場合がある。あるいは、他の無線通信装置に送達確認応答フレームの送信を要求しないフレームであって、そのフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに当該フレームの送信に要する時間以上の期間を設定したものを送信した場合には、当該フレームを送信した段階からＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに記載された期間のＴＸＯＰを獲得したと解釈してもよい。

受信処理部４０は、上述したキャリアセンス情報を管理する。このキャリアセンス情報は、ＰＨＹ処理部５０から入力される媒体（ＣＣＡ）のビジー／アイドルに関する物理的なキャリアセンス（ＰｈｙｓｉｃａｌＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ）情報と、受信フレームの中に記載されている媒体予約時間に基づく仮想的なキャリアセンス（ＶｉｒｔｕａｌＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ）情報との両方を包含する。いずれか一方のキャリアセンス情報がビジーを示すならば、媒体がビジーであるとみなされ、その間送信は禁止される。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１規格において、媒体予約時間は、ＭＡＣヘッダの中のＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに記載される。ＭＡＣ処理部１０は、他の無線通信装置宛ての（自己宛てでない）ＭＡＣフレームを受信した場合に、当該ＭＡＣフレームを含む物理パケットの終わりから媒体予約時間に亘って、媒体が仮想的にビジーであると判定する。このような仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は、ＮＡＶ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。媒体予約時間は無線媒体へのアクセスの抑制を指示する期間の長さ、すなわち無線媒体へのアクセスを延期させる期間の長さを表しているといえる。

ここで、データフレームは、複数のＭＡＣフレームもしくは複数のＭＡＣフレームのペイロード部分を連接するようになっていてもよい。前者はＩＥＥＥ８０２．１１規格ではＡ（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ）−ＭＰＤＵ、後者はＡ（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ）−ＭＳＤＵ（ＭＡＣｓｅｒｖｉｃｅｄａｔａｕｎｉｔ）と呼ばれる。Ａ−ＭＰＤＵの場合は、ＰＳＤＵの中に複数のＭＰＤＵが連接されることになる。またデータフレームのみならず、管理フレームや制御フレームも連接対象となる。Ａ−ＭＳＤＵの場合には、１つのＭＰＤＵのフレームボディ中に、複数のデータペイロードであるＭＳＤＵが連接されることになる。Ａ−ＭＰＤＵ、およびＡ−ＭＳＤＵのいずれも、複数のＭＰＤＵの連接、および複数のＭＳＤＵの連接を、受信側端末で適切に分離できるように、データフレームに区切り情報（長さ情報など）が格納されている。Ａ−ＭＰＤＵおよびＡ−ＭＳＤＵの両方を組み合わせて用いてもよい。またＡ−ＭＰＤＵは、複数のＭＡＣフレームではなく、１つのＭＡＣフレームのみを対象としてもよく、この場合も区切り情報をデータフレームに格納する。また、Ａ−ＭＰＤＵなどを受信した場合は、連接されている複数のＭＡＣフレームに対する応答をまとめて送信する。この場合の応答には、ＡＣＫフレームではなく、ＢＡ（ＢｌｏｃｋＡＣＫ）フレームが用いられる。以降の説明および図では、ＭＰＤＵの表記を用いることがあるが、これは、上述したＡ−ＭＰＤＵまたはＡ−ＭＳＤＵの場合も含むものとする。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、基地局が中心となり構成するＢＳＳ（これをインフラストラクチャ（Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）ＢＳＳと呼ぶ）に、非基地局の端末が加入し、ＢＳＳ内でデータフレームの交換ができるようになるために経る手順（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が、段階的に複数規定されている。例えば、アソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）という手順があり、非基地局の端末から、当該端末が接続を要求する基地局に対して、アソシエーション要求（ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信する。基地局は、アソシエーション要求フレームに対するＡＣＫフレームを送信後、アソシエーション要求フレームに対する応答であるアソシエーション応答（ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）フレームを送信する。

端末はアソシエーション要求フレームに自端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を格納し、それを送信することで基地局に自端末の能力の通知をすることができる。例えば、端末はアソシエーション要求フレームの中に、自端末が対応可能なチャネルまたはリソースユニットまたはこれらの両方や、自端末が対応する規格を特定するための情報を入れて送信してもよい。他の基地局へ再接続するための再アソシエーション（ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）という手順で送信するフレームにも、この情報を設定するようにしてもよい。この再アソシエーションの手順では、端末から、再接続を要求する他の基地局に対して、再アソシエーション要求（ＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信する。当該他の基地局は、再アソシエーション要求フレームに対するＡＣＫフレームを送信後、再アソシエーション要求フレームに対する応答である再アソシエーション応答（ＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）フレームを送信する。

管理フレームとして、アソシエーション要求フレームおよび再アソシエーション要求フレーム以外にも、ビーコンフレーム、プローブ応答（ＰｒｏｂｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）フレームなどを用いてもよい。ビーコンフレームは基本的に基地局が送信するもので、ＢＳＳの属性を示すパラメータとともに、基地局自身の能力を通知するパラメータも格納できる。そこで、この基地局自身の能力を通知するパラメータとして、基地局がＯＦＤＭＡへの対応可否の情報を加えるようにしてもよい。また他のパラメータとして、基地局のサポートレート（ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＲａｔｅ）の情報を通知してもよい。サポートレートは、基地局が形成するＢＳＳに参加する端末が対応必須のレートと、オプションのレートとを含んでもよい。プローブ応答フレームは、ビーコンフレームを送信する端末からプローブ要求（ＰｒｏｂｅＲｅｑｕｅｓｔ）フレームを受信すると、それに応答して送信するフレームである。プローブ応答フレームは、基本的にはビーコンフレームと同一の内容を通知するものであるため、プローブ応答フレームを用いても基地局は、プローブ要求フレームを送信した端末に、自局の能力を通知することができる。ＯＦＤＭＡ対応端末にこの通知を行うことで、端末が例えば自端末のＯＦＤＭＡ通信の機能を有効にするといった動作を行ってもよい。

なお、端末は自端末の能力について基地局へ通知する情報として、基地局のサポートレートのうち自端末が実行可能なレートの情報を通知してもよい。ただし、サポートレートのうち必須のレートについては、基地局へ接続する端末はその必須のレートを実行する能力を有するものとする。

なお、上記で扱った情報のうち、ある情報を通知することで、別の情報の内容が決まるものがあれば、通知を省略できる。例えば、ある新しい規格あるいは仕様に対応する能力を定義し、それに対応していれば自ずとＯＦＤＭＡ対応端末である、という場合を考える。この場合、上記ある情報として、規格あるいは仕様に対応する能力の有を通知し、上記別の情報として、ＯＦＤＭＡ対応端末であることの通知を明示的に行わなくてもよい。

図４に、本実施形態に従った無線通信システムを示す。このシステムは、基地局（ＡＰ：ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）１００と、複数の端末（ＳＴＡ：ＳＴＡｔｉｏｎ）１〜８とを備える。基地局１００と、配下の端末１〜８により、ＢＳＳ（ＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔ）１が形成される。このシステムは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣａｒｒｉｅｒＡｖｏｉｄａｎｃｅ）を用いるＩＥＥＥ８０２．１１規格に準じた無線ＬＡＮシステムである。なお、ＢＳＳ１内に本実施形態に係る端末（ＯＦＤＭＡ対応端末）以外のレガシー端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ規格対応端末など）が存在していてもかまわない。

図５（Ａ）は、ＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す。本実施形態に係るデータフレーム、管理フレームおよび制御フレームは、このようなフレームフォーマットをベースとする。本フレームフォーマットは、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣｈｅａｄｅｒ）、フレームボディ（Ｆｒａｍｅｂｏｄｙ）及びＦＣＳの各フィールドを含む。ＭＡＣヘッダは、図５（Ｂ）に示すように、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ、Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３，ＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌ、ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌ及びＨＴ（ＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）ｃｏｎｔｒｏｌの各フィールドを含む。

これらのフィールドは必ずしもすべて存在する必要はなく、一部のフィールドが存在しない場合もあり得る。例えばＡｄｄｒｅｓｓ３フィールドが存在しない場合もある。また、ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌおよびＨＴＣｏｎｔｒｏｌフィールドの両方または一方が存在しない場合もある。またフレームボディフィールドが存在しない場合もあり得る。また図５には示されていない他のフィールドが存在してもよい。例えば、Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドがさらに存在してもよい。後述するトリガーフレームの場合、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドが、フレームボディフィールドまたはＭＡＣヘッダに存在してもよい。

Ａｄｄｒｅｓｓ１のフィールドには、受信先アドレス（ＲｅｃｅｉｖｅｒＡｄｄｒｅｓｓ；ＲＡ）が、Ａｄｄｒｅｓｓ２のフィールドには送信元アドレス（ＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒＡｄｄｒｅｓｓ；ＴＡ）が入り、Ａｄｄｒｅｓｓ３のフィールドにはフレームの用途に応じてＢＳＳの識別子であるＢＳＳＩＤ（ＢａｓｉｃＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）か、あるいはＴＡが入る。ＢＳＳＩＤは、全てのＢＳＳＩＤを対象とするｗｉｌｄｃａｒｄＢＳＳＩＤ（全てのビットが１）の場合もある。

ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドには、タイプ（Ｔｙｐｅ）、サブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）という２つのフィールド等が含まれる。データフレームか、管理フレームか、制御フレームかの大別はＴｙｐｅフィールドで行われ、大別されたフレームの中での細かい種別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。例えば制御フレームには、ＢＡ（ＢｌｏｃｋＡｃｋ）フレーム、ＢＡＲ（ＢｌｏｃｋＡｃｋＲｅｑｕｅｓｔ）フレーム、ＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔｔｏＳｅｎｄ）フレーム、ＣＴＳ（ＣｌｅａｒｔｏＳｅｎｄ）フレームといったフレームが存在するが、これらのフレームの識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。後述するトリガーフレームも、タイプおよびサブタイプの組み合わせで区別してもよい。一例としてトリガーフレームは制御フレーム（タイプが“制御”）に分類される。

Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドは媒体予約時間を記載し、他の端末宛てのＭＡＣフレームを受信した場合に、当該ＭＡＣフレームを含む物理パケットの終わりから媒体予約時間に亘って、媒体が仮想的にビジーであると判定する。このような仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は、前述したように、ＮＡＶ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。ＱｏＳフィールドは、フレームの優先度を考慮して送信を行うＱｏＳ制御を行うために用いられる。ＨＴＣｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで導入されたフィールドである。

管理フレームでは、固有のＥｌｅｍｅｎｔＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）が割り当てられた情報エレメント（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ；ＩＥ）をＦｒａｍｅ
Ｂｏｄｙフィールドに設定する。フレームボディフィールドには、管理フレームの種類に応じた固有のフィールドの後に、１つまたは複数の情報エレメントを設定できる。情報エレメントは、図６に示すように、ＥｌｅｍｅｎｔＩＤフィールド、Ｌｅｎｇｔｈフィールド、情報（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィールドの各フィールドを有する。情報エレメントは、ＥｌｅｍｅｎｔＩＤで識別される。情報フィールドは、通知する情報の内容を格納し、Ｌｅｎｇｔｈフィールドは、情報フィールドの長さ情報を格納する。

ＦＣＳフィールドには、受信側でフレームの誤り検出のため用いられるチェックサム符号としてＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）情報が設定される。ＦＣＳ情報の例としては、ＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｏｄｅ）などがある。

図７に、本実施形態に係る基地局（ＡＰ）１０１と、端末（ＳＴＡ）１〜端末（ＳＴＡ）８を含む複数の端末との動作シーケンス例を示す。端末１〜８はＯＦＤＭＡ対応端末である。図７では、本実施形態に係る基本的な動作シーケンスを示し、本実施形態の特徴に係る動作については、後に別の動作シーケンス例（図１４参照）で説明する。

本システムでは、前提として、基地局と端末１〜８の一部または全部との間でＣＳＭＡ／ＣＡベースで個別に通信（シングルユーザ通信）が行われている。シングルユーザ通信では、例えば基本チャネル幅（例えば２０ＭＨｚ）の１チャネルで基地局および端末間で通信が行われている。シングルユーザ通信の例として、端末でアップリンク送信用のデータが保持されている場合、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、無線媒体へのアクセス権を獲得する。このため、端末はＤＩＦＳ／ＡＩＦＳ[ＡＣ]と、ランダムに決定したバックオフ時間とのキャリアセンス時間（待機時間）の間、キャリアセンスを行い、媒体（ＣＣＡ）がアイドルと判断されると、例えば１フレームを送信するアクセス権を獲得する。端末は、送信するデータを含むデータフレーム（より詳細にはデータフレームを含む物理パケット）を送信し、基地局がこのデータフレームを正常に受信すると、データフレームの受信完了からＳＩＦＳ時間後に、送達確認応答フレームであるＡＣＫフレーム（より詳細にはＡＣＫフレームを含む物理パケット）を返す。端末はＡＣＫフレームを受信することで、データフレームの送信が成功したと判断する。なお、基地局に送信するデータフレームはアグリゲーションフレーム（Ａ-ＭＰＤＵ等）でもよく、基地局が応答する送達確認応答フレームはＢＡフレームでもよい（以下同様）。なお、ＤＩＦＳ／ＡＩＦＳ［ＡＣ］時間は、ＤＩＦＳおよびＡＩＦＳ［ＡＣ］のいずれか一方の時間を意味する。ＱｏＳ対応でない場合はＤＩＦＳ時間を指し、ＱｏＳ対応の場合は、送信するデータのアクセスカテゴリ（ＡＣ：ＡｃｃｅｓｓＣａｔｅｇｏｒｙ）（後述）に応じて決まるＡＩＦＳ［ＡＣ］時間を指す。なお、物理パケットの基本的な構成は、後述する図８に示すように、データフィールドに格納されるＭＡＣフレームに、物理ヘッダを付加したものである。

基地局が、任意のタイミングでＵＬ−ＯＦＤＭＡの開始を決定する。本例ではＵＬ−ＯＦＤＭＡ送信をシングルユーザ通信と同じチャネル（基本チャネル幅２０ＭＨｚの１チャネル）で行う場合を想定する。つまり、基本チャネル幅２０ＭＨｚのチャネル内に定義された複数のリソースユニットを用いてＵＬ−ＯＦＤＭＡ送信を行う場合を想定する。ただし、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚなど、他のチャネル幅でＵＬ−ＯＦＤＭＡ送信を行うことも可能である。

基地局が、ＵＬ−ＯＦＤＭＡの開始を決定すると、ＵＬ−ＯＦＤＭＡのトリガーフレーム、より詳細には、ランダムアクセス用トリガーフレーム（より詳細にはランダムアクセス用トリガーフレームを含む物理パケット）５０１を送信する。

ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１は、ＵＬ−ＯＦＤＭＡで使用可能な複数のリソースユニットの全てまたは少なくとも一部について、任意の端末または複数の端末の使用を許容する。当該リソースユニットには特定の端末を割り当てない（使用する端末を特定の端末に限定しない）。そのようなリソースユニット（ＲＵ）を“ＳＴＡ未指定ＲＵ”と呼ぶことがある。なお、ＳＴＡ未指定ＲＵ以外のリソースユニットに対しては、特定の端末を割り当ててもよく、その場合、そのリソースユニットについては当該特定の端末のみが使用する。つまり、ＳＴＡ未指定ＲＵは、端末がランダムに選択して使用（アップリンク送信）することを許容するリソースユニットである。少なくとも一部のリソースユニットについてＳＴＡ未指定ＲＵの指定を含むトリガーフレームを、ランダムアクセス用トリガーフレームと呼んでいる。ランダムアクセス用トリガーフレームを図では、“ＴＦ−Ｒ”と表現している。

ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１を送信するにあたり、事前に基地局がＣＳＭＡ／ＣＡに従ってアクセス権を獲得しているものとする。ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１は、シングルユーザ通信と同じチャネルの基本チャネル幅のチャネルで送信する。ランダムアクセス用トリガーフレームを含む物理パケットは、ランダムアクセス用トリガーフレームの先頭に物理ヘッダを付加したものである。物理ヘッダは、一例として、図８に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義されているＬ−ＳＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−ＳｈｏｒｔＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ）、Ｌ−ＬＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−ＬｏｎｇＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ）、Ｌ−ＳＩＧ（ＬｅｇａｃｙＳｉｇｎａｌＦｉｅｌｄ）、を含む。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａなどのレガシー規格の端末が認識可能なフィールド（レガシーフィールド）であり、それぞれ信号検出、周波数補正（伝搬路推定）、伝送速度などの情報が格納される。ここで述べた以外のフィールド（例えばレガシー規格の端末が認識できず、ＯＦＤＭＡ対応端末が認識できるフィールド）が含まれていてもよい。なお、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１は、ＯＦＤＭＡ対応端末の他、レガシー端末も受信および復号可能なフレームでよい。

図９にトリガーフレーム（ランダムアクセス用トリガーフレームの場合を含む）のフォーマット例を示す。図５に示した一般的なＭＡＣフレームのフォーマットをベースとしており、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールド、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールド、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールド、Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールド、共通情報フィールド（ＣｏｍｍｏｎＩｎｆｏ．）フィールドと、複数の端末情報（ＳＴＡＩｎｆｏ．）フィールドと、ＦＣＳフィールドとを含んでいる。ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅでトリガーフレームであることを指定する。Ｔｙｐｅは、一例として“制御”であり、Ｓｕｂｔｙｐｅはトリガーフレームに対応する新たな値を定義してもよい。ただし、Ｔｙｐｅを“管理”または、“データ”にしたトリガーフレームを定義してもかまわない。なお、Ｓｕｂｔｙｐｅとして新たな値に定義する代わりに、トリガーフレームであることを通知するフィールドをＭＡＣヘッダの予約フィールドを利用して表現してもよい。Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、ブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスを設定すればよい。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドにはＴＡとして、基地局のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）を設定すればよい。ただし、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドまたはＡｄｄｒｅｓｓ２フィールドまたはこれらの両方が省略される場合もあり得る。共通情報フィールドには、複数の端末に共通に通知する情報を設定する。例えば端末情報フィールドのフォーマットを指定する情報、応答で送信するパケット長を指定する情報、トリガーフレームの目的を示す情報、応答で送信するフレームの種類を指定する情報を設定してもよい。また、端末情報フィールドの個数の情報を設定してもよい。複数の端末情報フィールドには、複数の端末に個々に通知する情報を設定する。端末情報フィールド１〜ｎの詳細な構成例を、図１０に示す。端末情報フィールド１〜ｎは、それぞれＲＵフィールドとＡＩＤフィールドとを含む。

端末情報フィールド１〜ｎは、一例として、それぞれＲＵフィールド（ＲＵ＿１〜ＲＵ＿ｎ）とＡＩＤフィールド（ＡＩＤ＿１〜ＡＩＤ＿ｎ）との対（組）を含む。ＲＵフィールドには、使用可能なリソースユニットの識別子を設定する。ＡＩＤフィールドには、当該リソースユニットを割り当てる端末の識別子（ＡＩＤ）の設定、または特定の端末に使用を指定しないことを示す情報の設定を行う。本実施形態では、特定の端末に使用を指定しないことの情報を、未使用のＡＩＤの値である“Ｘ”により表現する。Ｘはどの端末にも割り当てていないＡＩＤの値であり、予めシステムまたは規格で定義された値、または基地局が任意に定めた値とする。Ｘの値は、ビーコンフレーム等の管理フレームで事前に基地局から各端末に通知されていてもよい。“Ｘ”が設定されたリソースユニットは、どの端末が使用してもよいリソースユニット、すなわち、ランダムアクセス用のリソースユニットである。

なお、いずれかのＡＩＤフィールドで自端末の識別子が設定されている端末は、使用を指定されているリソースユニットに加えて、ランダムアクセス用のリソースユニットの使用を許可してもよいし、許可しなくてもよい。本実施形態では、端末は、使用を指定されているリソースユニットが存在する場合は、ランダムアクセス用のリソースユニットを使用しない形態を記述するが、これに限定される必要はない。

なお、ランダムアクセス用のリソースユニットの使用を、特定の端末群または特定のグループＩＤをもつグループに限定する構成も可能である。後者の場合、ＡＩＤフィールドにグループＩＤを設定するようにしてもよい。前者の場合、ＲＵフィールドに関連づけて、複数のＡＩＤを設定するようにしてもよい。ここで述べた以外の方法でもよい。

なお、ｎ（ＲＵフィールドとＡＩＤフィールドの組の個数）は固定でもよいし、可変でもよい。可変の場合、ｎの値を共通情報フィールドに設定してもよいし、ＲＵ／ＡＩＤフィールドの終わりを通知するフィールドを設けてもよい。終わりを通知するフィールドは、リソースユニットの識別子とＡＩＤの組み合わせにない特別な値を設定したフィールドでもよい。端末情報フィールドには、ＲＵフィールドおよびＡＩＤフィールド以外のフィールドが存在してもよい。例えば、端末が使用する送信電力、ＭＣＳ等を指定する情報を設定するフィールドが存在してもよい。

以下では、このようなＲＵ／ＡＩＤフィールドの構成を有するフレームフォーマットを利用して、複数の端末群にランダムにリソースユニットを選択させて、フレーム送信を行わせる例を示す。

基地局から送信されたランダムアクセス用トリガーフレーム（ＴＦ−Ｒ）５０１は端末１〜８で受信される。本例では、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１では、４つのリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、ＲＵ＃３、ＲＵ＃４）が指定され、いずれのリソースユニットもＡＩＤとして“Ｘ”が設定されているとする。すなわち、ＲＵ＃１〜ＲＵ＃４は、ＳＴＡ未指定ＲＵである。ただし、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１でより多くのリソースユニットが指定されていてもよいし、また一部のリソースユニットに特定の端末のＡＩＤが指定されていてもよい。

端末１〜８側では、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１を復号し、ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、ＲＵ＃３、ＲＵ＃４の４つのリソースユニットのうち、自端末の使用が指定されているかものがあるかを検査し、ここでは、いずれかのリソースユニットにもＡＩＤ“Ｘ”が設定されているため、すべてのリソースユニットがランダムアクセス用のリソースユニット（ＳＴＡ未指定ＲＵ）であると判断する。この判断は、ＭＡＣ処理部１０（例えば受信処理部３０、またはＭＡＣ共通処理部２０など）または、ＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０が行う。

端末１〜８は、ＵＬ−ＯＦＤＭＡ用のコンテンションウィンドウ（ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗｆｏｒＵＬ−ＯＦＤＭＡ：ＣＷＯ）値以下の範囲からランダムに選択したバックオフ値（ＵＬ−ＯＦＤＭＡＢａｃｋｏｆｆ（ＯＢＯ）Ｃｏｕｎｔ）を保持している。より詳細には、０以上ＣＷＯ値以下の値範囲から選択したバックオフ値を保持している。ＣＷＯは値範囲に関する情報に相当する。この例では、値範囲の大きさは、ＣＷＯ−０＝ＣＷＯである。ただし、値範囲の下限値は０でなくてもよい。ここで、ＣＷＯの最小値を、ＣＷＯｍｉｎ、ＣＷＯの最大値をＣＷＯｍａｘと記載する。ＣＷＯは、ＣＷＯｍｉｎ以上かつＣＷＯｍａｘ以下の範囲から選択されている。ここでは、予め定めた初期値のＣＷＯとして“３１”を選択しているとする。ＣＷＯ、バックオフ値（ＯＢＯ値）、ＣＷＯｍｉｎ、ＣＷＯｍａｘは、ＭＡＣ処理部１０またはＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０等で管理すればよく、ＭＡＣ処理部１０またはＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０等からアクセス可能なメモリにこれらの値が記憶されてもよい。

端末１〜８は、自端末のバックオフ値から、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１で指定されているＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算することで、ＯＢＯを更新する。更新後のＯＢＯが所定値に達した場合、選択権があるとして、ＳＴＡ未指定ＲＵの選択を行う。これにより、選択したＳＴＡ未指定ＲＵへのアクセス権を獲得する。本実施形態では所定値は０であるとする。減算の結果が０より小さくなる場合は、更新後のＯＢＯを０に切り上げる。このように、更新後のＯＢＯ値が０に達した場合は、選択権を獲得する。換言すれば、ランダムアクセス用トリガーフレームを受信したときにＯＢＯ値から１を減算し（ＯＢＯ値−１）、その値が、ランダムアクセス用トリガーフレームのＳＴＡ未指定ＲＵ数から１を減算した値（ＳＴＡ未指定ＲＵ数−１）以下であれば、選択権を獲得する。さらに言い換えれば、ランダムアクセス用トリガーフレームを受信したときのＯＢＯ値（減算前のＯＢＯ値）が、ランダムアクセス用トリガーフレームのＳＴＡ未指定ＲＵ数以下であれば、選択権を獲得する。ＯＢＯの更新および選択権の獲得判断は、ＭＡＣ処理部１０（例えばＭＡＣ共通処理部２０、または受信処理部４０など）、またはＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０が行う。

ここで端末１〜８は、いずれもアップリンクの送信要求を有しているとする。当該送信要求を有している端末は、ＣＷＯ値以下の範囲から選択したバックオフ値を、上述したように保持している。バックオフ値の最初の選択は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１を受信する前に、送信要求が発生した時点で行ってもよいし、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の受信を契機として行ってもよい。ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の受信の前に、別のランダムアクセス用トリガーフレームを受信しているときは、そのときの減算後のＯＢＯ値を、今回のランダムアクセス用トリガーフレーム５０１を受信したときのＯＢＯ値（減算前のＯＢＯ値）としてそのまま用いてもよい。

図１１は、図７のシーケンスを説明するための補足図であり、紙面に沿って横方向は時間、縦方向は周波数に相当する。端末１〜８（ＳＴＡ１〜８）のＯＢＯ値はそれぞれ
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝１０
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝３
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝５
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝４
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝８
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝８
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝１０
であり、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１ではＳＴＡ未指定ＲＵ数は４であるため、それぞれから４を引いて、更新（減算）後のＯＢＯ値は、以下のようになる。０より小さい値は０に固定している。
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝１０−４＝６
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝３−４＝−１（→０）
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝５−４＝１
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝４−４＝０
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１−４＝−３（→０）
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝８−４＝４
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝８−４＝４
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝１０−４＝６

更新後のＯＢＯ値が所定値（＝０）に達したのは、端末２、４、５であるため、端末２、４、５が選択権を獲得する。端末２、４、５は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１で指定されたＳＴＡ未指定ＲＵであるＲＵ＃１〜ＲＵ＃４からそれぞれランダムにリソースユニットを選択する。ここでは端末２はＲＵ＃４、端末４はＲＵ＃３、端末５はＲＵ＃１を選択したとする。選択するリソースユニットは１つであるとするが、２つ以上選択することを許容してもよい。端末２、４、５以外の端末は、更新後のＯＢＯ値が０より大きいため、選択権を獲得できず、次に送信されるランダムアクセス用トリガーフレームを待機する。なお、リソースユニットの選択処理は、ＭＡＣ処理部１０（例えばＭＡＣ共通処理部２０、受信処理部４０、または送信処理部３０など）、またはＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０が行えばよい。

端末２、４、５は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の受信完了から予め定めた時間（Ｔ１とする）後にそれぞれＲＵ＃４、ＲＵ＃３、ＲＵ＃１を用いて、フレーム５１２、５１４、５１５を送信する。送信するフレームは事前に定めた種類のものでもよいし、各端末が任意に決定したフレームでもよい。事前に定めた種類のフレームの例として、ＵＬ−ＯＦＤＭＡの割り当て要求フレーム（トリガーフレームでリソースユニットの割り当てを自端末用に受けてデータ送信をする要求があることを通知するフレーム）でもよい。この場合、固定長のフレームとすることで、各端末が送信するフレーム長（より詳細には、フレームを含む物理パケットのパケット長）を統一できる。また、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の端末情報フィールドまたは共通情報フィールド等に端末毎のパケット長、ＭＣＳ等のパラメータ情報を指定し、当該端末は当該パラメータ情報に従ってフレームを生成し、当該フレーム（より詳細にはフレームを含む物理パケット）を送信してもよい。当該パケット長が指定された値に満たない場合は、パディングデータを付加してパケット長を調整してもよい。なお、ＲＵ＃２は、どの端末にも選択されなかったため、ＲＵ＃２では送信は行われない。もしＲＵ＃１〜ＲＵ＃４以外のリソースユニットが存在して、当該リソースユニットがランダムアクセス用トリガーフレーム５０１で別の端末に指定されている場合は、当該端末は、指定されたリソースユニットでフレームを送信してもよい。この場合、当該端末と、端末２、４、５とが同時にアップリンク送信（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ送信）を行うことになる。なお、端末２、４、５が送信するフレームは、複数のデータフレーム等を集約したアグリゲーションフレーム（Ａ−ＭＰＤＵ）でもよい。

なお、時間Ｔ１は、一例として、予め定義されたＩＦＳ時間［μｓ］を用いることができる。予め定義されたＩＦＳ時間は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのＭＡＣプロトコル仕様で規定されているフレーム間のタイムインターバルであるＳＩＦＳ時間（＝１６μｓ）でもよいし、これより大きな時間または小さな時間でもよい。時間Ｔ１の値をトリガーフレームの共通情報フィールドまたはＭＡＣヘッダ等に格納し、この値を端末が読み出して使用してもよい。その他、時間Ｔ１は、ビーコンフレームあるいはその他の管理フレームなど、別の方法で事前に通知されてもよい。

基地局は、ＲＵ＃１、ＲＵ＃３、ＲＵ＃４で、端末５、４、２から送信されるフレーム５１５、５１４、５１２を受信および復号し、復号したフレームをＦＣＳ検査（ＣＲＣ検査等）することでフレームの受信に成功したかを判断する。基地局は、各フレームの検査結果（受信の成功可否）に応じて、送達確認応答フレーム５０２を生成および送信（ダウンリンク応答）する。ここでは端末２、４、５のすべての送達確認を表す単一の送達確認応答フレーム５０２を送信する。このような送達確認応答フレームのフォーマットは新規に定義したものでもよいし、ＢＡ（ＢｌｏｃｋＡｃｋ）フレームを流用したＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームを用いることも可能である。ここではＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームを送信するとする。

ここでＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームについて説明する。Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームは、複数の端末に対する送達確認を１フレームで行うためにＢｌｏｃｋＡｃｋフレーム（ＢＡフレーム）を流用したものである。フレームタイプは、通常のＢＡフレームと同様、制御（Ｃｏｎｔｒｏｌ）、フレームサブタイプはＢｌｏｃｋＡｃｋとすればよい。図１２（Ａ）にＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームのフォーマット例を示す。図１２（Ｂ）は、ＢＡフレームにおけるＢＡＣｏｎｔｒｏｌフィールドのフォーマットの例を示し、図１２（Ｃ）は、ＢＡフレームにおけるＢＡＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドのフォーマットの例を示す。ＢＡフレームを再利用する場合、複数の端末に関する送達確認応答を通知するために拡張したＢＡフレームフォーマットであるということを、ＢＡＣｏｎｔｒｏｌフィールドの中で示してもよい。例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格では、Ｍｕｌｔｉ−ＴＩＤサブフィールドが１、かつＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＢｉｔｍａｐサブフィールドが０の場合が、現状予約（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）になっている。これを複数の端末に関する送達確認応答を通知するために拡張したＢＡフレームフォーマットであることを示すために用いるようにしてもよい。あるいは図１２（Ｂ）ではビットＢ３−Ｂ８の領域が予約サブフィールドになっているが、この領域の一部または全てを、複数の端末に関する送達確認応答を通知するために拡張したＢＡフレームフォーマットであることを示すために定義してもよい。あるいは、このような通知を明示的に行わなくても良い。

ＢＡフレームにおけるＲＡフィールドは、一例として、ブロードキャストアドレス、またはマルチキャストアドレスでもよい。ＢＡＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＭｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒサブフィールドには、ＢＡＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドでレポートするユーザ数（端末数）を設定してもよい。ＢＡＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドには、ユーザ（端末）ごとに、アソシエーションＩＤ用のサブフィールド、ＢｌｏｃｋＡｃｋ開始シーケンスコントロール（ＢｌｏｃｋＡｃｋＳｔａｒｔｉｎｇＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）サブフィールドと、ＢｌｏｃｋＡｃｋビットマップ（ＢｌｏｃｋＡｃｋＢｉｔｍａｐ）サブフィールドとを配置する。

アソシエーションＩＤサブフィールドにはユーザ識別を行うためＡＩＤを設定する。より詳細には、図１２（Ｃ）に示すように、一例として、ＰｅｒＴＩＤＩｎｆｏフィールドの一部を、アソシエーションＩＤ用のサブフィールドとして使う。現状、１２ビット（Ｂ０からＢ１１）が予約領域となっている。この先頭の１１ビット（Ｂ０−Ｂ１０）をアソシエーションＩＤ用のサブフィールドとして使う。ＢｌｏｃｋＡｃｋ開始シーケンスコントロールサブフィールドおよびＢｌｏｃｋＡｃｋビットマップサブフィールドは、端末が送信するフレームが単一のデータフレームである場合（アグリゲーションフレームではない場合）は、省略すればよい。端末が送信するフレームがアグリゲーションフレームのときは、ＢｌｏｃｋＡｃｋ開始シーケンスコントロールサブフィールドには、当該ＢｌｏｃｋＡｃｋフレームが示す送達確認応答の最初のＭＳＤＵ（ｍｅｄｉｕｍａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ｓｅｒｖｉｃｅｄａｔａｕｎｉｔ）のシーケンス番号を格納する。ＢｌｏｃｋＡｃｋビットマップサブフィールドには、ＢｌｏｃｋＡｃｋ開始シーケンス番号以降の各シーケンス番号の受信成功可否のビットからなるビットマップ（ＢｌｏｃｋＡｃｋビットマップ）を入れればよい。

Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０２を受信した端末は、フレームコントロールフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅを確認する。これらが、制御およびＢｌｏｃｋＡｃｋであることを検出すると、次に、ＲＡフィールドを確認し、この値がブロードキャストアドレス等であることから、自端末が送信したフレーム（アグリゲーションフレームの場合）内の各データフレームに対する送達確認応答（成功可否）の情報をＢｌｏｃｋＡｃｋＢｉｔｍａｐフィールドから特定し、各データフレームの送信成功の可否を判断する。例えば、自端末のＡＩＤを格納しているＴＩＤＩｎｆｏサブフィールドを、ＢＡＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールド内から特定し、特定したＴＩＤＩｎｆｏサブフィールドに後続するＢｌｏｃｋＡｃｋＳｔａｒｔｉｎｇＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌサブフィールドに設定された値（開始シーケンス番号）を特定し、開始シーケンス番号以降の各シーケンス番号の送信成功の可否を、ＢｌｏｃｋＡｃｋビットマップから特定する。ＡＩＤのビット長は、ＴＩＤＩｎｆｏサブフィールド長より短くてよく、ＡＩＤは、例えば、上述したように、ＴＩＤＩｎｆｏサブフィールドの一部の領域（例えば２オクテット（１６ビット）のうち先頭から１１ビット（Ｂ０−Ｂ１０））に格納されている。

複数の端末が、ＵＬ−ＯＦＤＭＡでアグリゲーションフレームではなく、単一のフレームを送信した場合（図７のシーケンスではこの場合を想定）、例えば以下のようにすればよい。図１２（Ｃ）に示すように、各ＢＡ情報フィールドのＴＩＤＩｎｆｏサブフィールドにおける１つのビット（例えば２オクテット（１６ビット）のうち、先頭から１２ビット目（先頭をＢ０とすれば、Ｂ１１））を、ＡＣＫかＢＡかを示すビット（ＡＣＫ／ＢＡビット）として用い、当該ビットにＡＣＫを示す値を設定する。ＡＣＫを示す値を設定した場合に、ＢｌｏｃｋＡｃｋＳｔａｒｔｉｎｇＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌサブフィールドおよびＢｌｏｃｋＡｃｋＢｉｔｍａｐサブフィールドは省略する。
これにより、１つのＢＡフレームで、複数の端末のＡＣＫを通知できる。検査結果が失敗の端末については、ＡＣＫを通知する必要はないため、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームでは当該端末に関する通知は行わなくてよい。受信側の端末は、自端末のＡＣＫがないため、送信に失敗したと判断できる。このように、複数の端末がアグリゲーションフレームおよび単一のフレームのいずれを送信する場合においても、ＢＡフレームを流用した単一の送達確認応答フレームで、複数の端末に対する送達確認を行うことができる。

アクセスポイントは、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０２を送信する場合、例えばランダムアクセス用トリガーフレーム５０１またはＵＬ−ＯＦＤＭＡと同じ周波数帯域、または２０ＭＨｚの基本チャネル幅の帯域で、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０２を送信してもよい。

Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームを送信する以外の方法として、端末ごとに個別に送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレームまたはＢＡフレーム等）を送信してもよい。この際、ＤＬ−ＯＦＤＭＡを利用して、複数の端末に同時に送達確認応答フレームを送信してもよい。

図１３に、ＤＬ−ＯＦＤＭＡで複数の端末に送達確認応答フレームを送信する場合の物理パケットの構成例を示す。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧのフィールドは、一例として２０ＭＨｚのチャネル幅で送信され、端末毎の送達確認応答フレームのいずれでも同じ値（同じシンボル）が設定される。ＳＩＧ１フィールドは、複数の端末に対し共通の情報を設定し、例えば端末毎に受信に使用するリソースユニットを指定する。例えば、端末の識別子と、リソースユニットの番号（識別子）とを対応づけた情報を設定する。端末の識別子はアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）でもよいし、ＡＩＤの一部（ＰａｒｔｉａｌＡＩＤ）でもよいし、ＭＡＣアドレス等のその他の識別子でもよい。ＳＩＧ１フィールドも、一例として、２０ＭＨｚのチャネル幅で送信される。各端末のいずれもＳＩＧ１フィールドを復号可能である。ＳＩＧ２フィールドはリソースユニット毎に個別に設定され、一例として、該当するデータフィールドの復号に必要なＭＣＳ等の情報が設定されてもよい。したがって、アクセスポイントからの信号を受信した各端末はＳＩＧ１フィールドを復号することで、自端末が復号すべきリソースユニットを把握できる。各端末は、それぞれ指定されたリソースユニットの信号を復号することで、送達確認応答フレームを受信する。なお、図１３のフォーマット例では一例であり、１つまたは複数の他のフィールドがＳＩＧ２フィールドの前後、またはＳＩＧ１フィールドの前後に配置されてもよい。当該他のフィールドは、２０ＭＨｚ帯域幅でも、リソースユニット幅でもよい。当該他のフィールドの一部または全部は、Ｌ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦと同様に、既知シンボルから構成されていてもよい。

ＤＬ−ＯＦＤＭＡで複数の端末に送達確認応答フレームを送信する以外の方法として、ダウンリンクＭＵ−ＭＩＭＯで、複数の端末に送達確認応答フレームを送信してもよい。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯは、ビームフォーミングと呼ばれる技術を用いることで、複数の端末に対して空間的に直交したビームを形成して送信を行う。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯについては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格で定められており、これに従って実行してもよい。

基地局は、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０２を送信した後、予め定めたタイミングまたは任意のタイミングで、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３を送信する。ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３の構成は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１と同様に、ＲＵ＃１〜ＲＵ＃４をＳＴＡ未指定ＲＵとして指定しているとする。Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０２の送信と、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３の送信との間では、任意の通信が行われもよい。例えば、通常のトリガーフレーム（ＳＴＡ未指定ＲＵの指定を含まないトリガーフレーム）を用いたＵＬ−ＯＦＤＭＡ通信が行われてもよい。

端末１〜８は、前回のランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の受信時に更新したＯＢＯ値（バックオフ値）を保持している。ただし、端末２、４、５については、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１に対して送信（ランダムアクセス）を行ったため、再度、０以上ＣＷＯ以下の範囲からＯＢＯ値を取り直す。ここではＣＷＯ値は前回と同じ値３１であるとする。そして、端末２、４、５は、［０、３１］からそれぞれ２３、７、１８を選択したとする。したがって、端末１〜８（ＳＴＡ１〜８）の、ＯＢＯ値はそれぞれ以下のようになる。
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝６
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝２３
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝１
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝７
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１８
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝４
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝４
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝６
ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３ではＳＴＡ未指定ＲＵ数は４であるため、各端末のＯＢＯ値からそれぞれから４を引いて、更新（減算）後のＯＢＯは、以下のようになる。０より小さい値は０に固定している。
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝６−４＝２
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝２３−４＝１９
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝１−４＝−３（→０）
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝７−４＝３
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１８−４＝１４
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝４−４＝０
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝４−４＝０
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝６−４＝２

更新後のＯＢＯ値が所定値（＝０）に達したのは、端末３、６、７であるため、端末３、６、７が選択権を獲得する。端末３、６、７は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３で指定されたＳＴＡ未指定ＲＵであるＲＵ＃１〜ＲＵ＃４からそれぞれランダムにリソースユニットを選択する。ここでは端末３はＲＵ＃２、端末６はＲＵ＃４、端末７はＲＵ＃１を選択したとする。選択するリソースユニットは１つであるとするが、２つ以上選択することを許容してもよい。端末３、６、７以外の端末は、更新後のＯＢＯ値が０より大きいため、選択権を獲得できず、次に送信されるランダムアクセス用トリガーフレームを待機する。

端末３、６、７は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３の受信完了から予め定めた時間後にそれぞれＲＵ＃２、ＲＵ＃４、ＲＵ＃１を用いて、フレーム５２３、５２６、５２７を送信する。送信するフレームは事前に定めた種類のものでもよいし、各端末が任意に決定したフレームでもよい。なお、ＲＵ＃３は、どの端末にも選択されなかったため、ＲＵ＃３では送信は行われない。もしＲＵ＃１〜ＲＵ＃４以外のリソースユニットがランダムアクセス用トリガーフレーム５０３で別の端末に指定されている場合は、当該端末は、指定されたリソースユニットでフレームを送信してもよい。この場合、当該端末と、端末３、６、７とが同時にアップリンク送信（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ送信）を行うことになる。なお、端末３、６、７が送信するフレームは、複数のデータフレーム等を集約したアグリゲーションフレーム（Ａ−ＭＰＤＵ）でもよい。

基地局は、ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、ＲＵ＃４で、端末７、３、６から送信されるフレーム５２７、５２３、５２６を受信および復号し、復号したフレームをＦＣＳ検査（ＣＲＣ検査等）することでフレームの受信に成功したかを判断する。基地局は、各フレームの検査結果（受信の成功可否）に応じて、送達確認応答フレームを生成および送信（ダウンリンク応答）する。前述同様ここでは端末３、６、７のすべての送達確認を表す単一の送達確認応答フレームとして、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０４を送信する。Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０４を受信した端末の動作は、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０２の場合と同様である。

以上の説明を踏まえて、本実施形態の特徴に係る動作のシーケンスを説明する。図１４に、本シーケンスの一例を示す。図７と同一または対応する要素には同一の符号を付してある。図１５は、図１４のシーケンスを説明するための補足図である。図７のシーケンス例では、ＳＴＡ未指定ＲＵへの選択権を獲得した複数の端末がランダムにリソースユニットを選択する際、各端末で選択するリソースユニットが異なっていた。このため、各端末から送信するフレームは基地局で正常に受信された。これに対して、図１４のシーケンス例では、複数の端末が同じリソースユニットを選択したため、基地局で当該複数の端末から送信されるフレームを正常に受信できない場合を想定する。このような場合、本実施形態では、送信に失敗した端末の選択権獲得の優先度を高くするように、ＣＷＯ値を調整することを特徴の１つとする（図７のシーケンスではＣＷＯ値は３１に固定されていた）。一例として、本シーケンスでは、送信に失敗した端末は、ＣＷＯ値を前回のＣＷＯ値よりも小さくする。このような制御により、端末間の公平性を担保する。以下、図１４のシーケンスについて詳細に説明する。図７との差分を中心に説明し、図７と重複する説明は省略する。

基地局が、ＵＬ−ＯＦＤＭＡの開始を決定すると、ランダムアクセス用トリガーフレーム（ＴＦ−Ｒ）５０１を送信する。ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１では、４つのリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、ＲＵ＃３、ＲＵ＃４）が指定され、いずれのリソースユニットも、ＳＴＡ未指定ＲＵとして、ＡＩＤフィールドにＡＩＤ“Ｘ”が設定されている。

端末１〜８は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１を復号し、ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、ＲＵ＃３、ＲＵ＃４の４つのリソースユニットのうち、自端末の使用が指定されているかものがあるかを判断し、ここでは、いずれかのリソースユニットにもＡＩＤ“Ｘ”が設定されているため、すべてのリソースユニットがランダムアクセス用のリソースユニットであると判断する。

端末１〜８は、０以上ＣＷＯ値以下の範囲からランダムに選択したバックオフ値（ＯＢＯ値）を保持している。ＣＷＯは、ＣＷＯｍｉｎとＣＷＯｍａｘとの範囲から選択されている。ここではいずれの端末も初期値ＣＷＯｉｎｉ（＝３１）を選択しているとする。端末１〜８は、自端末のバックオフ値から、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１におけるＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算することで、ＯＢＯ値を更新する。更新後のＯＢＯ値が所定値（ここでは０）に達した場合、ＳＴＡ未指定ＲＵへの選択権を獲得する。

ここでは端末１〜８（ＳＴＡ１〜８）の、ＯＢＯ値はそれぞれ
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝１０
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝３
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝５
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝４
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝８
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝２
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝１０
であり、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１ではＳＴＡ未指定ＲＵ数は４であるため、それぞれから４を引いて、更新後のＯＢＯ値は、以下のようになる。０より小さい値は０に固定している。
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝１０−４＝６
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝３−４＝−１（→０）
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝５−４＝１
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝４−４＝０
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１−４＝−３（→０）
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝８−４＝４
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝２−４＝−２（→０）
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝１０−４＝６

更新後のＯＢＯが所定値（０）になったのは、端末２、４、５、７であるため、端末２、４、５、７が選択権を獲得する。端末２、４、５、７は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１で指定されたＳＴＡ未指定ＲＵであるＲＵ＃１〜ＲＵ＃４からそれぞれランダムにリソースユニットを選択する。ここでは端末２はＲＵ＃４、端末４と端末７はＲＵ＃３、端末５はＲＵ＃１を選択したとする。端末４と端末７が同じリソースユニットを選択している。端末２、４、５、７以外の端末は、更新後のＯＢＯ値が０より大きいため、選択権を獲得できず、次に送信されるランダムアクセス用トリガーフレームを待機する。

端末２、４、５、７は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の受信完了から予め定めた時間後にそれぞれＲＵ＃４、ＲＵ＃３、ＲＵ＃１、ＲＵ＃３を用いて、フレーム５１２、５１４、５１５、５１７を送信する。端末４と端末７からは、同じリソースユニットでフレームが送信される（図１５の斜線部分参照）。

基地局は、ＲＵ＃１で端末５から送信されるフレーム５１５、ＲＵ＃３で端末４、７から送信されるフレーム５１４、５１７、ＲＵ＃４で端末２から送信されるフレーム５１２を受信および復号し、復号したフレームをＦＣＳ検査（ＣＲＣ検査等）することでフレームの受信に成功したかを判断する。ＲＵ＃１で受信した端末５のフレーム５１５と、ＲＵ＃４で受信した端末２のフレーム５１２の受信に成功し、ＲＵ＃３で受信した端末４、７のフレーム５１４、５１７の受信に失敗したとする。

基地局は、各フレームの検査結果（受信の成功可否）に応じて、送達確認応答フレームとして、端末２、５から送信されたフレーム５１２、５１５の受信に成功したことを含むＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０７を送信する。端末４、７から送信されたフレーム５１４、５１７の受信には失敗したため、端末４、７に対するＡＣＫは、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０７には含めない。なお、端末４、７から複数のデータフレームを含むアグリゲーションフレームが送信された場合は、アグリゲートされているすべてのデータフレームの受信に失敗した場合に、端末４、７に対する応答はＭｕｌｔｉ−ＳＴＡ
ＢＡフレーム５０７には含めない。一部のデータフレームの受信に成功した場合は、ＢｌｏｃｋＡｃｋ開始シーケンスコントロールサブフィールドおよびＢｌｏｃｋＡｃｋビットマップサブフィールドを介して一部受信に成功したデータフレームに関して通知を行えばよい。

Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０７を受信した端末のうち端末２、４、５、７は、自端末が送信したフレーム５１２、５１４、５１５、５１７に対するＡＣＫがＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０７に含まれているかを確認する。端末２、５は、自端末の送信したフレーム５１２、５１５のＡＣＫが含まれていることを検出したが、端末４、７は、自端末が送信したフレーム５１４、５１７のＡＣＫが確認できないため、送信に失敗したと判断する。ここで送信に失敗したとは、同じリソースユニットで複数の端末がフレームを送信した基地局で正常に受信できなかった場合（本例の場合）の他、あるリソースユニットでは１台の端末のみがフレームを送信したが、電波環境が悪いことに起因して当該フレームの受信に基地局が失敗した場合も含む。フレーム５１２、５１４、５１５、５１７の送信完了から一定時間（ＳＩＦＳ時間等）以内にＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム等のダウンリンク応答フレームを受信しない場合に、送信に失敗したと判断してもよい。なお、端末が、複数のデータフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレームを送信し、一部のデータフレームの送信に成功した場合は、一例として、端末は送信（ランダムアクセス）に成功したと判断し、すべてのデータフレームの送信に失敗した場合は、送信（ランダムアクセス）に失敗したと判断すればよい。

基地局は、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０７を送信した後、予め定めたタイミング、または任意のタイミングで、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３を送信する。ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３の構成は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１と同様に、ＲＵ＃１〜ＲＵ＃４をＳＴＡ未指定ＲＵとして指定しているとする。なお、Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０５後からランダムアクセス用トリガーフレーム５０３の送信前の間は、任意の通信が行われていてもかまわない。例えば通常のトリガーフレーム（ソースユニット毎に端末を指定したトリガーフレーム）を基地局が送信して、各端末が指定されたリソースユニットを用いてアップリンク送信（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）を行う通信が行われてもかまわない。

端末１〜８は、前回のランダムアクセス用トリガーフレーム５０１の受信時に更新したＯＢＯ値（バックオフ値）を保持している。ただし、端末２、４、５、７については、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１に対してランダムアクセスを行ったため、再度、ＯＢＯ値を、０以上ＣＷＯ以下の範囲から選択する。ただし、端末２、５は送信に成功し、端末４、７は送信に失敗した。そこで、本実施形態ではＣＷＯの選択を以下のように行うことを特徴とする。

送信に失敗した端末４，７は、ＣＷＯｍｉｎおよびＣＷＯｍａｘの範囲で、前回（ＣＷＯ＝３１）よりも小さいＣＷＯを選択する。送信に失敗するごとにＣＷＯをＣＷＯｍｉｎまで徐々に小さくする。送信に成功したら、初期ＣＷＯｉｎｉ（例えば３１）に戻る。

一例としてＣＷＯｍｉｎ＝１、ＣＷＯｍａｘ＝３１とし、初期ＣＷＯｉｎｉが、ＣＷＯｍａｘである３１とする。送信に失敗するごとに、ＣＷＯを、３１から１まで徐々に小さくしていく。失敗するごとに３１から一定値ずつ累積的に減算してもよいし、失敗数が増えるほど大きな値を累積的に減算してもよい。後者の例として、１回目の失敗では１、２回目の失敗では２、３回目の失敗では３を減算してもよい。この場合、開始時のＣＷＯが３１であれば、最初の失敗後のＣＷＯは３０（＝３１−１）、２回目の失敗後は２８（＝３０−２）、３回目の失敗後は２５（＝２８−３）・・・となる。どれだけＣＷＯの値を調整（ここでは減少）させるかの調整量は基地局から端末に通知しておいてもよい。通知の方向は後述する各種の通知方法と同様の方法を用いてもよい。

別の方法として、べき数部分Ｐを用いてＣＷＯの計算式を、例えば“２＾Ｐ−１”のように定義し、失敗を重ねるごとにＰの値を小さくしてもよい。一例として、ＣＷＯｍａｘの場合Ｐ＝５とすると、ＣＷＯｍａｘ＝２＾５−１＝３１となる。ＣＷＯｍｉｎ＝１の場合Ｐ＝１とすると、ＣＷＯｍｉｎ＝２＾１−１＝１となる。開始時は、ＣＷＯはＣＷＯｍａｘに一致するとする。この場合、失敗を重ねるごとに、以下のようにＣＷＯは更新される。
開始時３１（＝２＾５−１）
−＜失敗時＞→１５（＝２＾４−１）
−＜失敗時＞→７（＝２＾３−１）
−＜失敗時＞→３（＝２＾２−１）
−＜失敗時＞→１（＝２＾１−１）
この更新の様子を図１６に模式的に示す。送信に成功した場合は、ＣＷＯは、ＣＷＯｍａｘ＝３１に戻る。Ｐの値は基地局から端末に通知しておいてもよい。通知の方向は後述する各種の通知方法と同様の方法を用いてもよい。Ｐの値も調整量の一例である。

後者の方法を用いる場合、本シーケンスでは、端末４、７は、１回目の失敗であったとすると、それぞれＣＷＯは、例えば１５（＝２＾４−１）となる。端末２、５は送信に成功したため、依然として初期ＣＷＯｉｎｉ（＝ＣＷＯｍａｘ）である３１（＝２＾５−１）をＣＷＯとして用いる。

端末４、７は［０、１５］からランダムにＯＢＯ値（バックオフ値）を選択し、端末４は７、端末７は４を選択したとする（図１５参照）。端末２、５は、［０、３１］からランダムにＯＢＯ値（バックオフ値）を選択し、端末２は２３、端末５は１８を選択したとする（図１５参照）。これら以外の端末は、現時点で保持しているＯＢＯ値をそのまま用いる。

したがって、端末１〜８（ＳＴＡ１〜８）の、ＯＢＯ値はそれぞれ以下のようになる（結果的に、各端末のＯＢＯ値は、図７のシーケンス例の場合と同じになっている）。
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝６
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝２３
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝１
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝７
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１８
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝４
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝４
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝６

ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３ではＳＴＡ未指定ＲＵ数は４であるため、各端末のＯＢＯ値からそれぞれから４を引いて、更新後のＯＢＯ値は、以下のようになる。０より小さい値は０に固定している（結果的に、各端末のＯＢＯ値は、図７のシーケンス例の場合と同じになっている）。
ＳＴＡ１ＯＢＯ＝６−４＝２
ＳＴＡ２ＯＢＯ＝２３−４＝１９
ＳＴＡ３ＯＢＯ＝１−４＝−３（→０）
ＳＴＡ４ＯＢＯ＝７−４＝３
ＳＴＡ５ＯＢＯ＝１８−４＝１４
ＳＴＡ６ＯＢＯ＝４−４＝０
ＳＴＡ７ＯＢＯ＝４−４＝０
ＳＴＡ８ＯＢＯ＝６−４＝２

更新後のＯＢＯ値が所定値（０）に達したのは、端末３、６、７であるため、端末３、６、７が選択権を獲得する。端末３、６、７は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３で指定されたＳＴＡ未指定ＲＵであるＲＵ＃１〜ＲＵ＃４からそれぞれランダムにリソースユニットを選択する。ここでは端末３はＲＵ＃２、端末６はＲＵ＃４、端末７はＲＵ＃１を選択したとする。端末３、６、７以外の端末は、更新後のＯＢＯ値が０より大きいため、選択権を獲得できず、次に送信されるランダムアクセス用トリガーフレームを待機する。

端末３、６、７は、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０３の受信完了から予め定めた時間後にそれぞれＲＵ＃２、ＲＵ＃４、ＲＵ＃１を用いて、フレーム５２３、５２６、５２７を送信する。なお、ＲＵ＃３は、どの端末にも選択されなかったため、ＲＵ＃３では送信は行われない。なお、端末３、６、７が送信するフレームは、複数のデータフレーム等を集約したアグリゲーションフレーム（Ａ−ＭＰＤＵ）でもよい。

ＣＷＯｍａｘ、ＣＷＯｍｉｎの値は、ビーコンフレームまたはトリガーフレーム（ランダムアクセス用トリガーフレームを含む）等で基地局からＢＳＳに属する端末群に通知してもよい。トリガーフレームで通知する場合、共通情報フィールドまたは端末情報フィールド等に、ＣＷＯｍａｘ、ＣＷＯｍｉｎを設定するフィールドを設けてもよい。ＣＷＯの初期値（ＣＷＯｉｎｉ）も同様にして通知してもよいし、システムまたは規格で事前に定まっていてもよい。

本実施形態に係るＣＷＯ値の更新と、ＣＳＭＡ／ＣＡのランダムバックオフ機構で用いるコンテンションウィンドウ（ＣＷ）の更新との違いについて説明する。ある端末が、ＣＳＭＡ／ＣＡで、ＣＷに基づく時間の間、バックオフ（キャリアセンス）を行い、キャリアセンスアイドルとして、送信したとする。この際、別の端末との送信がたまたま同一となった場合、当該端末は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔによりＡＣＫ応答がないことを判断し、ＣＷ値を指数的に増加させる。ＣＷ値の初期値はＣＷｍｉｎであり、再送するにつれて、最大でＣＷｍａｘまで、ＣＷ値を増加させる。これは、競合する端末に対して使用したＣＷ値では十分にばらつきを与えなかったという判断で、同時送信を回避するために、時間軸上でさらにばらつきを持たせるための措置である。これに対し、本実施形態のランダムアクセス用トリガーフレームの仕組みでは、同時に選択権を獲得した複数の端末で、ＳＴＡ未指定ＲＵを獲得できる端末と、獲得できない端末との２種類が存在する（ＣＳＭＡ／ＣＡのランダムバックオフ機構では同じ時刻で送信した端末は基本的にすべての端末の送信が失敗する（ＡＣＫ応答がない））。この点が、時間軸上でのランダムバックオフ機構と異なる。その際に、ＳＴＡ未指定ＲＵを獲得できた端末と獲得できなかった端末とで、次のランダムアクセス用トリガーフレームでのＳＴＡ未指定ＲＵへの獲得に同じ条件を用いるのでは公平性を欠く。そこで、本実施形態では、獲得に失敗した端末のＣＷＯ値を、失敗を重ねるごとに小さくすることで、獲得に成功した端末よりも獲得の優先度を高くし、これにより端末間の公平性を確保する。

上述した実施形態では、送信に成功した（ランダムアクセスした）複数の端末に対するダウンリンク応答として送達確認応答フレーム（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム）を送信したが、送達確認応答フレームの送信に代えて、通常のトリガーフレームを送信する形態も可能である。この場合のシーケンス例を図１７に示す。

図１４のＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム５０７、５０４が、トリガーフレーム５４１、５４２に代わっている。この場合のトリガーフレーム５４１、５４２では、リソースユニット毎に割り当てる端末を指定したものである。トリガーフレームのフォーマットは基本的に図９に示したものを用い、共通情報フィールドまたは端末情報フィールドまたはこれらの両方の構成を、ランダムアクセス用トリガーフレームと異ならせてもよい。当該トリガーフレーム５４１、５４２で指定された端末は、自端末に割り当てられたリソースユニットを用いて、トリガーフレーム５４１、５４２の受信完了から予め定めた時間後に、データフレーム等のフレームをアップリンク送信する。送信するフレームは、複数のデータフレーム等を集約したアグリゲーションフレームでもよい。

基地局は、トリガーフレーム５４１、５４２を送信する場合、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１、５０３に対するランダムアクセスで送信に成功した端末を指定するようにする。これにより、送信に成功した端末は、トリガーフレーム５４１、５４２で自端末が指定されることにより、ランダムアクセス用トリガーフレーム５０１、５０３に対するランダムアクセスが成功したことを把握できる。また、ランダムアクセスした端末のうち、トリガーフレーム５４１、５４２で指定されなかった端末は、自端末の送信が失敗したと判断できる。ランダムアクセスで送信するフレームは、トリガーフレーム５４１、５４２での割り当て要求を通知するフレームであってもよい。なお、ランダムアクセスしていない端末、または送信に失敗した端末をトリガーフレーム５４１、５４２で指定することも可能である。なお、トリガーフレーム５４１、５４２には、リソースユニットおよび端末を指定する情報の他に、端末が送信に必要な情報（パケット長、送信電力、またはＭＣＳ等）をさらに含めてもよい。なお、トリガーフレームで指定する端末の選定は、ＭＡＣ処理部１０（例えばＭＡＣ共通処理部２０、受信処理部４０、または送信処理部３０など）またはＭＡＣ／ＰＨＹ管理部６０で行えばよい。

（ＣＷＯ更新の変形例１）
上述した実施形態では、送信に失敗するごとにその端末のＣＷＯ値を小さくしたが、変形例１では、これに加えて、成功するごとにＣＷＯ値を大きくする、ＣＷＯの初期値（ＣＷＯｉｎｉ）を、ＣＷＯｍｉｎとＣＷＯｍａｘとの間に定義しておく。ＣＷＯｉｎｉｔの値は、ビーコンフレームまたはトリガーフレーム等で基地局から端末に通知してもよい。

変形例１の動作を模式的に図１８に示す。最初は、ＣＷＯの値をＣＷＯｉｎｉｔに設定する。この例では２＾３−１＝７であり、これは、ＣＷＯｍｉｎとＣＷＯｍａｘの中間値（べき乗部分の中間値）である。成功した場合は１段上げ（べき乗部分Ｐを１加算）、失敗した場合は１段前に戻す（べき乗部分Ｐを１減算）。具体例を以下に示す。
開始時７
−＜送信成功＞→１５
−＜さらに送信成功＞→３１
−＜送信失敗＞→７
−＜送信失敗＞→３

（ＣＷＯ更新の変形例２）
初期ＣＷＯｉｎｉをＣＷＯｍｉｎから開始する。送信失敗の場合は、ＣＷＯを維持し、送信成功の場合は、ＣＷＯをＣＷＯｍａｘまで徐々に増加させていく。変形例２に係る動作を模式的に図１９に示す。

最初は、ＣＷＯの値をＣＷＯｍｉｎに設定する（この例では２＾３−１＝７）。成功した場合は１段上げ（べき乗部分Ｐを１加算）、ＣＷＯ値を維持する（べき乗部分Ｐの値を維持）。具体例を以下に示す。
開始時７
−＜送信成功＞→１５
−＜さらに送信成功＞→３１
−＜送信失敗＞→１５
−＜送信失敗＞→７

この方法は、前述したＣＳＭＡ／ＣＡのランダムバックオフ機構でのＣＷの決定方法と類似しているが、以下の点で異なる。本変形例２では、成功するごとにＣＷＯ値を大きくするのに対し、ＣＳＭＡ／ＣＡのランダムバックオフ機構では、失敗するごとにＣＷを大きくする。したがって、両者は、失敗と成功での動作が逆になっている。

（ＣＷＯ更新の変形例３）
変形例３は、上述した実施形態および第１〜第２の変形例と組み合わせて用いる。変形例３では、Ｎ回連続で同じ判定（成功または失敗）になったときに、ＣＷＯ値を変更する。そうでなければ、同じＣＷＯを維持する。Ｎの値は、ビーコンフレームまたはトリガーフレーム等で、基地局からＢＳＳに属する端末に通知する。一例としてＮは２でもよいし、３以上でもよい。

例えば、本変形例３を、送信に失敗した場合にＣＷＯを小さくする形態と組み合わせる場合、Ｎ回連続した失敗した場合に、ＣＷＯ値を小さくする。Ｎ−１回目までに連続の失敗が途切れた（成功した）場合は、ＣＷＯ値を変更しない。また、送信に成功した場合にＣＷＯ値を大きくする形態と組み合わせる場合、Ｎ回連続した成功した場合に、ＣＷＯ値を大きくする。Ｎ−１回目までに連続の成功が途切れた（失敗した）場合は、ＣＷＯ値を変更しない。

（ＣＷＯ更新の変形例４）
基地局の動作として、ビーコンフレームで、次のランダムアクセス用トリガーフレーム（ＴＦ−Ｒ）の送信までの時間を、例えばｔａｒｇｅｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｅとして通知する。当該次のランダムアクセス用トリガーフレームでは、さらに続けてランダムアクセス用トリガーフレームの送信があるかどうかを通知する。例えば、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドのｍｏｒｅｄａｔａフィールドをＣａｓｃａｄｅｄ
Ｉｎｃｉｄａｔｉｏｎビットとして利用し、後続のランダムアクセス用トリガーフレームが存在する（予定されている）ことを通知する場合は当該ビットを１にする。後続のランダムアクセス用トリガーフレームは存在しない（予定されていない）ことを通知する場合は、当該ビットを０にする。ランダムアクセス用トリガーフレームの共通情報フィールド、端末情報フィールドまたはＭＡＣヘッダの予約領域等に、ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットを設けてもよい。

本変形例に係る基地局の動作のシーケンス例を図２０に示す。ビーコンフレーム５５１で、次のランダムアクセス用トリガーフレーム５６１の開始までの時間を、ｔａｒｇｅｔ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｅとして通知する。例えばｔａｒｇｅｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｅを通知する情報エレメントを新規に定義してもよい。ランダムアクセス用トリガーフレーム５６１では、後続のランダムアクセス用トリガーフレーム５６２の送信が予定されているため、ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットを１にする。ランダムアクセス用トリガーフレーム５６２では、後続のランダムアクセス用トリガーフレーム５６３が予定されているため、ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットを１にする。ランダムアクセス用トリガーフレーム５６３では、後続のランダムアクセス用トリガーフレームは予定されていないため、ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットを０にする。なお、図２０では、基地局が送信するその他のフレームの図示（例えばＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームの図示）は省略している。

このようなシーケンスにおいて、ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットが１のランダムアクセス用トリガーフレームを受信した場合（次のランダムアクセス用トリガーフレームが後続する）は、端末は、ＣＷＯ値をこれまでの実施形態または変形例に従って、必要に応じて更新する。ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットが０のランダムアクセス用トリガーフレームを受信した場合（次のランダムアクセス用トリガーフレームの受信までの時間が長いと考えられる場合）は、ＣＷＯ値をリセットして、初期値（ＣＷＯｉｎｉ）に戻す。このシーケンス例では、パワーセーブモードの端末が存在する場合に、ビーコンフレーム５５１を受信した当該端末は、次のランダムアクセス用トリガーフレーム５６１までの時間を把握し、当該時間の間、スリープモードに遷移してもよい。また、ＣａｓｃａｄｅｄＩｎｃｉｄａｔｉｏｎビットが０のランダムアクセス用トリガーフレーム５６３を受信した後に、必要に応じてランダムアクセスし、その後、スリープモードに遷移してもよい。なお、本変形例はパワーセーブモードでない通常の端末も対応可能である。本変形例は、上述した実施形態または他の変形例と組み合わせて用いることができる。

（ＣＷＯ更新の変形例５）
基地局が、ランダムアクセス用トリガーフレームに対する応答（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）で送信に失敗している端末が多いと判断した場合に、強制的にＣＷＯ値をＣＷＯｍａｘあるいはＣＷＯｉｎｉｔに戻す指示をしてもよい。例えば、ランダムアクセス用トリガーフレームに、その通知用のビット（フィールド）を定義し、そのビットで、ＣＷＯ値をＣＷＯｍａｘあるいは初期値（ＣＷＯｉｎｉｔ）に戻す指示を行う。当該ビットは共通情報フィールドまたは端末情報フィールド内に設けてもよいし、既存のフィールドの予約領域を利用してもよい。当該指示を受けた端末は、送信に失敗しても、次のランダムアクセス用トリガーフレームで当該通知用のビットが１であった場合は、ＣＷＯを初期値またはＣＷＯｍａｘに戻す（どちらに戻すかは事前に決められているか、どちらを選択するかのビットを追加してもよい）。ＣＷＯ値をＣＷＯｍａｘあるいはＣＷＯｉｎｉｔに戻すタイミングは、次にＣＷＯ値を更新するタイミング（送信に成功または失敗したタイミング）でもよいし、即時に変更して、変更後のＣＷＯ値でバックオフ値（ＯＢＯ値）を取り直しても良い。なお、別の例として、ＣＷＯ値を下げることを端末に禁止する指示も考えられる。本変形例のようにしてＣＷＯ値を調整することで、端末のランダムアクセスのタイミングをばらつかせることができる。なお、ＣＷＯ値をＣＷＯｍａｘあるいはＣＷＯｉｎｉ以外の値、例えばＣＷＯｍａｘとＣＷＯｍｉｎの中間に戻す指示でもよい。ＣＷＯ値をＣＷＯｍａｘあるいはＣＷＯｉｎｉ等に変更することの指示は、送信に失敗した端末および成功した端末共通に適用してもよいし、少なくともいずれか一方にのみ適用するようにしてもよい。後者の場合、送信に失敗した端末への通知用のフィールド（通知フィールド）と、送信に成功した端末用の通知フィールドを定義し、それぞれ別々にＣＷＯ値の変更の指示を設定してもよい。

ここで、基地局おいて送信に失敗している端末数が多いことの判断は、当該失敗した端末数または送信に失敗したリソースユニット数が、閾値以上の場合でもよい。または、ランダムアクセス用トリガーフレームで指定したＳＴＡ未指定ＲＵ数（または受信に成功および失敗したリソースユニットの合計数）に対する、受信に失敗したリソースユニット数の割合が閾値以上の場合でもよいし、その他の方法でもよい。本変形例は、上述した実施形態または他の変形例と組み合わせて用いることができる。

（ＣＷＯ更新の変形例６）
端末が、ランダムアクセス用トリガーフレームに対する応答送信（ランダムアクセス）後に、基地局からダウンリンク応答（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム等の送達確認応答フレームの応答）がなかった場合は、ＣＷＯをＣＷＯｍａｘあるいは初期値（ＣＷＯｉｎｉｔ）に戻してもよい。このような場合は、送信に失敗している端末が多いと判断されるため、ＣＷＯ値をこのように変更することで、端末のランダムアクセスのタイミングをばらつかせることができる。なお、ＣＷＯ値を、ＣＷＯｍａｘあるいは初期値（ＣＷＯｉｎｉｔ）にする代わりに、先のＣＷＯ値をそのまま維持してもよい。本変形例は、上述した実施形態または他の変形例と組み合わせて用いることができる。

なお、ダウンリンク応答として通常のトリガーフレーム（図１７の５４１、５４２参照）の送信があったものの、当該通常のトリガーフレームでは、ランダムアクセス用トリガーフレームですでに指定された端末のみが指定されている場合も、端末は、基地局からダウンリンク応答がなかった場合に準じて動作するようにしてもよい。また、ランダムアクセス用トリガーフレームで指定された端末が存在しなかった場合、または当該指定された端末からのアップリンク送信がなかった場合は、基地局から通常のトリガーフレームの送信がない場合もある。このときも、ダウンリンク応答がなかった場合に準じて動作するようにしてもよい。

また端末は、以下のように動作してもよい。基地局からダウンリンク応答（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレーム等）があった場合に、ＳＴＡ未指定ＲＵでの送信に成功した端末数を計数する。自端末の送信が失敗の場合において、当該成功した端末数が閾値以上のとき、あるいはＳＴＡ未指定ＲＵ数に対する成功した端末数の割合が閾値以上のときは、ＣＷＯ値を例えば下げるようにしてもよい。もしくは、基地局から送信するダウンリンク応答のフレームに、ＣＷＯ値を下げることを指示する通知ビットのフィールドを設け、当該ビットでＣＷＯ値を下げることを基地局が指示してもよい。この場合、端末は、当該ビットに従ってＣＷＯ値を下げる。ＣＷＯを下げる方法は、上述した実施形態または変形例に従えばよい。

（送信失敗時の動作の変形例）
端末は、ＳＴＡ未指定ＲＵでの送信に失敗した時に用いたＯＢＯ値（ＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算する前のＯＢＯ値）を、次回のランダムアクセス用トリガーフレームに対して維持して使用してもよい。

一方、基地局側では、ランダムアクセス用トリガーフレームに対する応答（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）で送信に失敗している端末が多いかを判断し、多いと判断したときは、次回のランダムアクセス用トリガーフレームで、ＳＴＡ未指定ＲＵ数を増やすようにしてもよい。
これは、新たに選択権を獲得する端末が追加的に発生する可能性を考慮したものである。もしくは、送信に失敗した端末のみをランダムアクセスの対象として指定するランダムアクセス用トリガーフレームを定義し、当該フレームを送信してもよい。例えば、送信に失敗した端末のみをランダムアクセスの対象として指定する通知ビットを、共通情報フィールド、端末情報フィールドまたはＭＡＣヘッダに設け、その通知ビットをオンにしたランダムアクセス用トリガーフレームを送信してもよい。通知ビットは、ＭＡＣヘッダの任意のフィールドの予約領域を利用してもよいし、使用済みの領域をこの目的のために再利用してもよい。

（送信成功時の動作の変形例）
基地局は、送信に成功（ランダムアクセスに成功した）端末に対し、次回以降のランダムアクセス用トリガーフレームに応答できる（ランダムアクセスできる）ための待ち回数または待ち時間の制限を与えてもよい。

この制限の情報は、基地局がランダムアクセス用トリガーフレームに対する応答（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）受信後のダウンリンク応答に、受信に成功した端末の情報ととともに、当該成功した端末用の通知フィールドを介して通知すればよい。通知フィールドは、ダウンリンク応答がＢＡ形式の場合（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームを用いる場合など）は、ＢＡ形式のフレームの予約領域を利用または使用済み領域を再利用して構成すればよい。ダウンリンク応答としてトリガーフレームを用いる場合は、共通情報フィールド、端末情報フィールドまたはＭＡＣヘッダ等に、当該通知フィールドを設ければよい。トリガーフレームでは、上記送信に成功した端末をＵＬ−ＯＦＤＭＡの対象として指定しているものとする。

端末は、ダウンリンク応答のフレームで自端末のＡＣＫまたは自端末の指定等があることで送信に成功したことを検出した場合、ダウンリンク応答のフレームの通知フィールドから、待機回数または待ち時間の制約を検出し、当該制約が適用される間は、送信（ランダムアクセス）を控えるように動作する。

当該制約が待ち回数の場合、ランダムアクセス用トリガーフレームを受信するごとに、待ち回数をデクリメントし、０になったら、その後のランダムアクセス用トリガーフレームの受信から、ランダムアクセスに関する動作（ＯＢＯ値からＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算する処理等）を開始する。また、当該制約が待ち時間の場合は、指定された時間の間待機し、その後のランダムアクセス用トリガーフレームの受信からランダムアクセスに関する動作を開始する。

上記制約が適用されている間は、直前の送信に成功したときのＯＢＯ値（ＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算する前のＯＢＯ値）を維持し、当該制約が解除された後のランダムアクセス用トリガーフレームの受信で、当該維持しているＯＢＯ値からＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算し、０に達した場合は、選択権を獲得し、ランダムアクセスを行う。なお、ＯＢＯ値を維持するのではなく、現在のＣＷＯから新たにＯＢＯ値を取り直しても良い。

（基地局の応答方法についての変形例）
基地局は、ランダムアクセス用トリガーフレームに対する応答で送信に成功した端末の受信品質を、送信が行われたリソースユニットについて測定する。受信品質の例として、受信ＲＳＳＩ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、または受信ＥＶＭ（ＥｒｒｏｒＶｅｃｔｏｒＭａｇｎｉｔｕｄｅ）などがあるが、これらに限定されない。例えば、ＳＮ比（ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）でもよい。基地局は、使用する指標に応じて、測定値が一定値以下または一定値以上かを判断して、受信品質が、応答に必要な基準を満たすか否か（悪いか否か）を判断する。

基地局は、受信品質が悪い端末には、当該リソースユニットでの端末の電波環境が悪いと判断して、ダウンリンク応答しない（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームに当該端末のＡＣＫを含めない、またはトリガーフレームで当該端末を指定しない等）。これにより、端末に、送信（ランダムアクセス）に失敗したと判断させる。なお、基地局は、受信品質が悪い端末にもダウンリンク応答するようにし、この際、受信品質を特定する情報を、ダウンリンク応答のフレームに追加してもよい。端末は、ダウンリンク応答のフレームに基づき、送信に成功したものの、基地局での受信品質が悪いと判断した場合は、次回は、別のリソースユニットの選択するようにしてもよい。基地局は、受信品質を特定する情報を、ＢＡ形式のフレームの予約領域を利用して通知してもよいし、当該フレーム内で使用済みの領域を、本目的のために再利用して通知してもよい。

ここで、端末が、基地局が受信に成功した場合には受信品質に拘わらず応答することを希望するか、受信品質が悪い場合は応答しないことを希望するかを、選択的に基地局に通知できるようにしてもよい。端末が送信するフレームのＭＡＣヘッダ等に、要求ビット（要求フィールド）を設け、受信品質が悪い場合は応答しないことを希望する場合はビットを１、受信品質に拘わらず応答を希望する場合はビットを０にしてもよい。ビットの１と０との関係は逆でもよい。基地局は、フレームに含まれる要求ビットに応じて、受信に成功した場合の応答動作を切り換えればよい。

（乱数の範囲指定と、ＳＴＡ未指定ＲＵの選定についての変形例）
上述した実施形態または各変形例では、ＯＢＯ値からＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算した結果、ＯＢＯ値が０以下になり、選択権を得た端末は、ＳＴＡ未指定ＲＵの中から任意のリソースユニットを選択した。例えばランダムにリソースユニットを選択した。本変形例では、ランダムアクセス用トリガーフレーム待機時のＯＢＯ値に応じて、選択するリソースユニットを決定する。例えばＯＢＯ値が３の状態で、ランダムアクセス用トリガーフレームを受信し、ＳＴＡ未指定ＲＵ数が４であれば、ＯＢＯ値は３−４＝１（→０）になり選択権を獲得する。この場合、待機時のＯＢＯ値が３であったため、“３”に対応するリソースユニット（例えばＲＵ＃３）を選択する。ＯＢＯの値と、リソースユニットの対応付けは事前に定めておけばよい。１つの値に対して複数のリソースユニットが対応づけられてもよい。この場合、当該対応づけられた複数のリソースユニットの中からランダムに選択してもよい。

また別の例として、ランダムアクセス用トリガーフレームを受信するごとに、ＳＴＡ未指定ＲＵ数のＭ（Ｍは１以上の整数）倍のＣＷＯを設定する。つまり、ＳＴＡ未指定ＲＵ数に応じてＣＷＯを設定する。例えばＳＴＡ未指定ＲＵ数が４、Ｍが２であれば、ＣＷＯ＝８である。そして、０から（ＣＷＯ−１）の範囲から、乱数（ＯＢＯ値）を選択する。
選択した乱数が、ＳＴＡ未指定ＲＵ数から１減算した値（すなわち“ＳＴＡ未指定ＲＵ数−１”）以下の値であれば、選択権を獲得し、ＳＴＡ未指定ＲＵからリソースユニットを選択する。“ＳＴＡ未指定ＲＵ数−１”は一例であり、ＳＴＡ未指定ＲＵ数でもよいし、別の値でもよい。リソースユニットの選択は、ＯＢＯ値とリソースユニットとを事前に対応付けておき、当該対応付けにしたがって行えばよい。ただし、ランダムに選択することも可能である。端末が選択したリソースユニットに基づき送信後、送信が成功したか成功したかに応じて、端末はＭの値を初期値から調整してもよい。Ｍの値の最小値、最大値を定義し、その範囲内で調整してもよい。Ｍの調整方法は、上述した実施形態または各変形例においてＣＷＯを変更するのと同様にして行えばよい。ＣＷＯを小さくする場合はＭを小さくし、ＣＷＯを大きくする場合はＭを大きくすることに相当する。なお、本段落で述べた、ＳＴＡ未指定ＲＵ数に応じてＣＷＯを設定することは、他の変形例に適用してもよい。

なお、Ｍの値（初期値、最小値、および最大値の少なくとも１つ）は、ビーコンフレームまたはトリガーフレーム（ランダムアクセス用トリガーフレームを含む）等で端末に通知すればよい。ビーコンフレームに、Ｍの値を通知する情報エレメントを設定してもよいし、ビーコンフレームの任意のフィールドの予約領域を利用して、Ｍの値を設定してもよい。また、トリガーフレームの共通情報フィールドまたは端末情報フィールドにＭの値を通知するフィールドを設けてもよいし、またはＭＡＣヘッダの予約領域を利用して、またはＭＡＣヘッダ内の使用済みの領域を再利用して、Ｍの値を通知するようにしてもよい。

（その他の変形例）
上述した実施形態また各変形例では、送信に失敗した端末は自律的な判断でＣＷＯ値を調整したが、ＣＷＯ値の調整を基地局が端末に指示してもよい。一例としてトリガーフレーム（図１４の５４１、５４２参照）に、リソースユニット毎に端末を指定する情報に加えて、送信に失敗した端末への通知フィールドおよび送信に成功した端末への通知フィールドの少なくとも一方に、ＣＷＯの調整方法に関する情報を設定する。調整方法には、ＣＷＯを小さくする、大きくする、初期値に戻す、最大値にする、最小値にするなどの指示を設定する。ＣＷＯを小さくする、または大きくすることを指示する場合、前述した端末の動作と同様にして調整方法を決定すればよい。通知フィールドは、トリガーフレームの共通情報フィールドまたは端末情報フィールドに設けてもよい。または、ＭＡＣヘッダの任意のフィールドの予約領域等を利用して、またはＭＡＣヘッダの使用済み領域を再利用して、通知フィールドを構成してもよい。例えば、端末は、トリガーフレームで自端末が指定されていないことを検出した場合は、失敗した端末用の通知フィールドで指定された調整方法に従って、ＣＷＯ値の更新を行う。

図２１に、本発明の実施形態に係る端末の動作の一例のフローチャートを示す。端末は、基地局から、複数のＳＴＡ未指定ＲＵ（ランダムアクセス用のリソースユニット）を指定したトリガーフレーム（ランダムアクセス用トリガーフレーム）を受信する（Ｓ１０１）。当該フレームで、一部のリソースユニットに対して、特定の端末の使用を指定していても良い。端末は、ＣＷＯ値以下の範囲から選択したバックオフ値（ＯＢＯ値）から、当該ランダムアクセス用トリガーフレームで指定されているＳＴＡ未指定ＲＵ数を減算し、減算後の値が所定値（例えば０）に達したかを確認する（Ｓ１０２）。所定値に達した場合は、ＳＴＡ未指定ＲＵへの選択権を獲得したと判断し（ＹＥＳ）、所定値に達していない場合は、当該選択権を獲得していないと判断する（ＮＯ）。なお、実際に減算を行う必要はなく、前述したように、例えば、ランダムアクセス用トリガーフレーム受信時のＯＢＯ値と、ＳＴＡ未指定ＲＵ数との大小関係から選択権を獲得したかを判断してもよい。端末は、選択権を獲得した場合は、ＳＴＡ未指定ＲＵから選択した任意のリソースユニットを用いて、フレームを送信する（Ｓ１０４）。送信するフレームの種類は任意でもよいし、事前に定められた種類のもの（例えばアップリンク送信の要求有無を通知するフレーム等）でもよい。ここで述べた動作はあくまで一例であり、前述した実施形態および各変形例に応じて、様々な動作が可能である。

図２２に、本発明の実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャートを示す。
基地局は、複数のＳＴＡ未指定ＲＵ（ランダムアクセス用のリソースユニット）を指定したトリガーフレーム（ランダムアクセス用トリガーフレーム）を送信する（Ｓ２０１）。当該フレームは、一部のリソースユニットについて、特定の端末の使用を指定していてもよい。基地局は、当該送信から一定時間内に、ランダムアクセス用トリガーフレームで指定したＳＴＡ未指定ＲＵで、フレームが受信されたかを判断する（Ｓ２０２）。より詳細には、各ＳＴＡ未指定ＲＵで受信された無線信号を復号し、フレームの検査を行うことで、フレームが正常に受信されたかを判断する。基地局は、フレームを正常に受信できた端末を指定する情報を含むフレームをダウンリンク送信する（Ｓ２０３）。当該フレームは、前述したようにＭｕｌｔｉ−ＳＴＡＢＡフレームでもよいし、使用するリソースユニット毎に端末を割り当てたトリガーフレームでもよい。トリガーフレームの場合、正常に受信できた端末の指定を含めるものとする。ダウンリンク送信するフレームには、ランダムアクセス用トリガーフレームに対して端末が応答の可否（ランダムアクセス可否）の判断を制御するための値範囲（ＣＷＯ値）の情報を含めてもよい。一例として、送信に成功した端末数（正常にフレームが受信されたリソースユニット数）を把握し、当該端末数（またはリソースユニット数）に応じて定めたＣＷＯ値に関する情報（初期値、最小値または最大値への設定指示など）を指定する情報を含めてもよい。ＣＷＯ値に関する情報は、送信に成功した端末、失敗した端末用に別々に各々の通知フィールドに設定してもよいし、いずれか一方の端末みの通知フィールドを定義し、当該端末向けにのみ当該情報を設定してもよい。その他、ダウンリンク送信するフレームには、前述した各変形例に記載した情報を含めてもよい。

以上、本発明の実施形態によれば、ランダムアクセス用トリガーフレームに対する各端末の送信の失敗または成功に応じて、各端末のＣＷＯを個別に調整することにより、端末間で公平な送信（ランダムアクセス）の機会を提供できる。

本実施形態では、ランダムアクセス用トリガーフレームに対してＵＬ−ＯＦＤＭＡを行う場合のランダムアクセスについて説明したが、ＵＬ−ＯＦＤＭＡとアップリンクＭＵ−ＭＩＭＯ（ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）とを組み合わせた通信方式（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ＆ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）を行う場合のランダムアクセスの場合も可能である。ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数の端末が同じタイミングで、それぞれ同一周波数帯でフレームを基地局に送信（空間多重送信）することで、アップリンク送信の高効率化を図るものである。複数の端末から送信するフレームの物理ヘッダに互いに直交するプリアンブル信号を含めることで、基地局ではこれらのプリアンブル信号に基づき各端末とのアップリンクの伝搬路応答を推定し、これらのフレームを分離できる。ＵＬ-ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ−ＭＩＭＯは、リソースユニット毎に、複数の端末が同じリソースユニットを利用して、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を行う。この際、同じリソースユニットを利用する複数の端末は、それぞれ異なるプリアンブル信号を用いて送信を行う。このような方式にも本実施形態は適用可能である。

（第２の実施形態）
図２３は、第２の実施形態に係る基地局（アクセスポイント）４００の機能ブロック図である。このアクセスポイントは、通信処理部４０１と、送信部４０２と、受信部４０３と、アンテナ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄと、ネットワーク処理部４０４と、有線Ｉ／Ｆ４０５と、メモリ４０６とを備えている。アクセスポイント４００は、有線Ｉ／Ｆ４０５を介して、サーバ４０７と接続されている。通信処理部４０１は、第１の実施形態で説明した制御部１０１と同様な機能を有している。送信部４０２および受信部４０３は、第１の実施形態で説明した送信部１０２および受信部１０２と同様な機能を有している。ネットワーク処理部４０４は、第１の実施形態で説明した上位処理部と同様な機能を有している。ここで、通信処理部４０１は、ネットワーク処理部４０４との間でデータを受け渡しするためのバッファを内部に保有してもよい。このバッファは、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

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

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

メモリ４０６は、サーバ４０７から受信したデータや、受信部４０２で受信したデータの保存等を行う。メモリ４０６は、例えば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、ＳＳＤやＨＤＤ、ＳＤカード、ｅＭＭＣ等であってもよい。メモリ４０６が、基地局４００の外部にあってもよい。

有線Ｉ／Ｆ４０５は、サーバ４０７とのデータの送受信を行う。本実施形態では、サーバ４０７との通信を有線で行っているが、サーバ４０７との通信を無線で実行するようにしてもよい。この場合、無線Ｉ／Ｆが、有線Ｉ／Ｆ４０５の代わりに用いればよい。

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

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

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

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

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

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

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

本実施形態の基地局（アクセスポイント）を、第１の実施形態の基地局として適用することが可能である。上述の第１の実施形態で使ったフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータを用いて実行してもよい。また、第１の実施形態の基地局が受信したフレーム、データまたはパケットで得られた情報を、メモリ４０６にキャッシュしてもよい。第１の実施形態において、アクセスポイントが送信するフレームは、キャッシュされたデータまたは当該データに基づく情報を含んでもよい。データに基づく情報は、例えば端末宛のデータの有無の情報、データのサイズに関する情報、データの送信に必要なパケットのサイズに関する情報でもよい。またデータの送信に必要な変調方式等の情報でもよい。

本実施形態では、キャッシュ機能を備えた基地局について説明を行ったが、図２３と同じブロック構成で、キャッシュ機能を備えた端末（ＳＴＡ）を実現することもできる。ここでいう端末は、非基地局の端末である（前述したように基地局も無線通信端末の一形態である）。この場合、有線Ｉ／Ｆ４０５を省略してもよい。上述の第１の実施形態における端末によるフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータを用いて実行してもよい。また、第１の実施形態の端末が受信したフレーム、データまたはパケットで得られた情報を、メモリ４０６にキャッシュしてもよい。第１の実施形態において、端末が送信するフレームは、キャッシュされたデータまたは当該データに基づく情報を含んでもよい。データに基づく情報は、例えば送信するデータの有無の情報、データのサイズに関する情報、データの送信に必要なパケットのサイズに関する情報でもよい。またデータの送信に必要な変調方式等の情報でもよい。

（第３の実施形態）
図２４は、端末（非基地局の端末）または基地局の全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。端末または基地局は、１つまたは複数のアンテナ１〜ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮモジュール１４８と、ホストシステム１４９を備える。無線ＬＡＮモジュール１４８は、第１の実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線ＬＡＮモジュール１４８は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム１４９と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム１４９と接続される他、ホストシステム１４９と直接接続されてもよい。また、無線ＬＡＮモジュール１４８が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム１４９と接続される構成も可能である。ホストシステム１４９は、任意の通信プロトコルに従って、無線ＬＡＮモジュール１４８およびアンテナ１〜ｎを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰと、それより上位の層のプロトコルと、を含んでもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰは無線ＬＡＮモジュール１４８に搭載し、ホストシステム１４９は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム１４９の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等でもよい。
無線ＬＡＮモジュール１４８（または無線通信装置）は、ＩＥＥＥ８０２．１１に加え、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ｓｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒｍｏｂｉｌｅｐｈｏｎｅｓ）のような他の無線通信規格の機能を備えていてもよい。

図２５は、無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、無線通信装置が非基地局の端末および基地局のいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、図１に示した無線通信装置の具体的な構成の一例として適用できる。この構成例では、アンテナは１本のみであるが、２本以上のアンテナを備えていてもよい。この場合、各アンテナに対応して、送信系統（２１６、２２２〜２２５）、受信系統（２１７、２３２〜２３５）、ＰＬＬ２４２、水晶発振器（基準信号源）２４３およびスイッチ２４５のセットが複数配置され、各セットがそれぞれ制御回路２１２に接続されてもよい。ＰＬＬ２４２または水晶発振器２４３またはこれらの両方は、本実施形態に係る発振器に対応する。

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

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

ベースバンドＩＣ２１１とＲＦＩＣ２２１は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドＩＣ２１１とＲＦＩＣ２２１は１チップで構成されてもよい。ＤＡＣ２１６およびＡＤＣ２１７の両方またはいずれか一方が、ＲＦＩＣ２２１に配置されてもよいし、別のＩＣに配置されてもよい。またメモリ２１３およびＣＰＵ２１５の両方またはいずれか一方が、ベースバンドＩＣとは別のＩＣに配置されてもよい。

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

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

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

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

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

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

ＲＦＩＣ２２１は、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣ、あるいはこれらの両方である。ＲＦＩＣ２２１は、フィルタ２２２、ミキサ２２３、プリアンプ（ＰＡ）２２４、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ：位相同期回路）２４２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バラン２３５、ミキサ２３３、およびフィルタ２３２を備える。
これらの要素のいくつかが、ベースバンドＩＣ２１１または別のＩＣ上に配置されてもよい。フィルタ２２２、２３２は、帯域通過フィルタでも、低域通過フィルタでもよい。

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

ミキサ２２３は、フィルタ２２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ２４２から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ（ＰＡ）は、ミキサ２２３で生成された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン２２５は、平衡信号（差動信号）を不平衡信号（シングルエンド信号）に変換するための変換器である。ＲＦＩＣ２２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦＩＣ２２１の出力からアンテナ２４７までは不平衡信号が扱われるため、バラン２２５で、これらの信号変換を行う。

スイッチ２４５は、送信時は、送信側のバラン２２５に接続され、受信時は、受信側のバラン２３４またはＲＦＩＣ２２１に接続される。スイッチ２４５の制御はベースバンドＩＣ２１１またはＲＦＩＣ２２１により行われてもよいし、スイッチ２４５を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ２４５の制御を行ってもよい。

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

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

ＲＦＩＣ２２１におけるＬＮＡ２３４は、アンテナ２４７からスイッチ２４５を介して受信した信号を、雑音を低く抑えたまま、復調可能なレベルまで増幅する。バラン２３５は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３４で増幅された信号を、不平衡−平衡変換する。ミキサ２３３は、バラン２３５で平衡信号に変換された受信信号を、ＰＬＬ２４２から入力される一定周波数の信号を用いてベースバンドにダウンコンバートする。より詳細には、ミキサ２３３は、ＰＬＬ２４２から入力される一定周波数の信号に基づき、互いに９０°位相のずれた搬送波を生成する手段を有し、バラン２３５で変換された受信信号を、互いに９０°位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号と、これより９０°位相が遅れたＱ（Ｑｕａｄ−ｐｈａｓｅ）信号とを生成する。フィルタ２３２は、これらＩ信号とＱ信号から所望周波数成分の信号を抽出する。フィルタ２３２で抽出されたＩ信号およびＱ信号は、ゲインが調整された後に、ＲＦＩＣ２２１から出力される。

ベースバンドＩＣ２１１におけるＡＤＣ２１７は、ＲＦＩＣ２２１からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤＣ２１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、Ｑ信号をデジタルＱ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もあり得る。

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

上述した各部の処理の詳細は、図１の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。

（第４の実施形態）
図２６（Ａ）および図２６（Ｂ）は、それぞれ第４の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２６（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２６（Ｂ）の無線端末は移動体端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体端末３２１は、それぞれ無線通信装置３０５、３１５を搭載している。無線通信装置３０５、３１５として、これまで説明してきた無線端末に搭載されていた無線通信装置、または基地局１１に搭載されていた無線通信装置、またはこれらの両方を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線端末は、ノートＰＣや移動体端末に限定されない。例えば、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等にも搭載可能である。

また、無線端末または基地局１１、またはこれらの両方に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図２７に示す。メモリーカード３３１は、無線通信装置３５５と、メモリーカード本体３３２とを含む。メモリーカード３３１は、外部の装置（無線端末または基地局１１、またはこれらの両方等）との無線通信のために無線通信装置３３５を利用する。なお、図２７では、メモリーカード３３１内の他の要素（例えばメモリ等）の記載は省略している。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（バッファ）と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る制御部または制御部の処理を行うプロセッサであってもよいし、当該処理の機能拡張または変更に係る処理を行う別のプロセッサであってもよい。ファームウエアが動作するプロセッサ部を、本実施形態に係る基地局あるいは無線端末あるいはこれらの両方が備えてもよい。または当該プロセッサ部を、基地局に搭載される無線通信装置内の集積回路、または無線端末に搭載される無線通信装置内の集積回路が備えてもよい。

（第６の実施形態）
第６の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。

（第８の実施形態）
第８の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、例えば無線通信装置における制御部と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。

（第９の実施形態）
第９の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。

（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、例えば無線通信装置における制御部と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１２の実施形態）
第１２の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。

（第１３の実施形態）
本実施形態では、［１］無線通信システムにおけるフレーム種別、［２］無線通信装置間の接続切断の手法、［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。
［１］通信システムにおけるフレーム種別
一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、前述したように、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。フレーム種別の表示方法としては、１つのフィールドで３種類を区別できるようにしてあってもよいし、２つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、フレーム種別の識別は、ＭＡＣフレームのフレームヘッダ部にあるＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドの中のＴｙｐｅ、Ｓｕｂｔｙｐｅという２つのフィールドで行う。データフレームか、管理フレームか、制御フレームかの大別はＴｙｐｅフィールドで行われ、大別されたフレームの中での細かい種別、例えば管理フレームの中のＢｅａｃｏｎフレームといった識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔
ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで用いられるフレーム間隔は、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｒａｍｅｓｐａｃｅ（ＤＩＦＳ）、ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｒａｍｅｓｐａｃｅ（ＡＩＦＳ）、ｐｏｉｎｔｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆｒａｍｅｓｐａｃｅ（ＰＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔｉｎｔｅｒｆｒａｍｅｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｅｘｔｅｎｄｅｄｉｎｔｅｒｆｒａｍｅｓｐａｃｅ（ＥＩＦＳ）、ｒｅｄｕｃｅｄｉｎｔｅｒｆｒａｍｅｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）などがある。

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

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

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

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

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

ここでＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図２８に示す。

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

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

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

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

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

また、複数の端末が多重送信するフレームは、異なる内容のフレームであっても、同一の内容のフレームでもよい。一般的な表現として、複数の端末が第Ｘのフレームを送信または受信すると表現するとき、これらの第Ｘのフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。Ｘは任意の値である。

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

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

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

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

Claims

複数の周波数成分を指定する第１情報を含む第１フレームを受信する受信部と、
第１の値範囲から選択した任意の値である第１値と、前記第１情報で指定されている前記周波数成分の個数とに応じて、前記第１フレームへの応答可否を判断する制御部と、
前記第１フレームへの応答可が決定された場合に、前記複数の周波数成分から選択した前記周波数成分を用いて第２フレームを送信する送信部と、を備え、
前記受信部は、前記第２フレームの受信に応じて送信される第３フレームを受信し、
前記第３フレームは、前記第１の値範囲を更新するための第１更新値及び第２更新値の少なくとも１つを含み、
前記第１更新値及び前記第２更新値は、受信成功した前記第２フレームに基づき決定され、
前記制御部は、前記第２フレームの送信に失敗した合に、前記第１更新値に基づいて、前記第１の値範囲を更新し、
前記制御部は、前記第２フレームの送信に成功した場合に、前記第２更新値に基づいて、前記第１の値範囲を更新する
無線通信装置。
前記制御部は、前記複数の周波数成分からランダムに前記第２フレームの送信に用いる前記周波数成分を選択する
請求項１に記載の無線通信装置。
前記制御部は、前記第１値に基づいて、前記複数の周波数成分から前記第２フレームの送信に用いる前記周波数成分を選択する
請求項２に記載の無線通信装置。
前記第１フレームは、前記複数の周波数成分と異なる第２周波数成分を使用する無線通信装置を指定する第２情報をさらに含み、
前記送信部は、前記第２情報で自装置が指定されている場合に、前記第２周波数成分を用いて前記第２フレームを送信する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
前記第１フレームは、ランダムアクセス用の周波数成分を含むトリガーフレームである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
前記第１更新値及び前記第２更新値は、前記第２フレームの送信に成功した無線通信装置の台数に応じて決定される
請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
少なくとも１つのアンテナをさらに備えた
請求項１〜６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
複数の周波数成分を指定する第１情報を含む第１フレームを受信し、
第１の値範囲から選択した任意の値である第１値と、前記第１情報で指定されている前記周波数成分の個数とに基づいて、前記第１フレームへの応答可否を決定し、
前記第１フレームへの応答可を決定した場合に、前記複数の周波数成分から選択した前記周波数成分を用いて第２フレームを送信し、
前記第２フレームの受信に応じて送信される第３フレームを受信し、
前記第３フレームは、前記第１の値範囲を更新するための第１更新値及び第２更新値の少なくとも１つを含み、
前記第１更新値及び前記第２更新値は、受信成功した前記第２フレームに基づき決定され、
前記第２フレームの送信に失敗した場合に、前記第１更新値に基づいて、前記第１の値範囲を更新し、
前記第２フレームの送信に成功した場合に、前記第２更新値に基づいて、前記第１の値範囲を更新する
無線通信方法。