JP6628997B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、無線通信用集積回路、無線端末および無線通信方法に関する。

多数の端末が存在する環境でシステムスループットを向上させる技術として、全二重（Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘ）通信の技術が検討されている。全二重通信では、１つの端末で送信と受信を同時に行うことでスループットを向上させる。無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格に関連して、データフレームの送受信だけでなく、その後の送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム等）も同時に送受信するＭＡＣプロトコルが提案されている。

しかしながら、これまでの全二重通信の技術では、自端末内での干渉を解決する点にフォーカスされており、ＭＡＣプロトコルの設計までは十分に考慮されていない。このため、現状のＭＡＣプロトコル下で全二重通信を行うと、端末によって無線媒体への送信権の獲得機会に不公平が生じたり、性能が著しく低下したりするなどの問題が生じる可能性がある。

M. Duarte, et al., "Design and Characterization of a Full-Duplex Multiantenna System for WiFi Networks," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 63, no. 3, pp. 1160−1177, Mar. 2014. IEEE Std 802.11acTM-2013 IEEE Std 802.11TM-2012

本発明の実施形態は、送信権の獲得機会に不公平が生じるのを抑制する。

本発明の実施形態としての、無線通信装置に搭載される無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路を備える。前記ベースバンド集積回路は、第１フレームの通信と、第２フレームの通信とを、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路を介して同時に実行し、前記第１フレームおよび前記第２フレームの通信完了後、前記第１フレームに対する送達確認を表す第３フレームの通信と、前記第２フレームに対する送達確認を表す第４フレームの通信とを、前記ＲＦ集積回路を介して行う。前記ベースバンド集積回路は、前記第３フレームの通信および前記第４フレームの通信が同時に行われないように制御する。

実施形態に係る無線通信システムを示す図。 複数のトラフィックパターンを示す図。 第１の実施形態に係るフレームの基本的なフォーマット例を示す図。 アクセスポイント、中継局および端末間で行われる通信のシーケンス例を示す図。 キャリアセンスを行う期間を説明するための図。 実施形態に係る第１の通信シーケンスの例を示す図。 実施形態に係る第２の通信シーケンスの例を示す図。 実施形態に係る第３の通信シーケンスの例を示す図。 実施形態に係る中継局の動作の一例のフローチャートを示す図。 実施形態に係るアクセスポイントの動作の一例のフローチャートを示す図。 実施形態に係るアクセスポイントの動作の一例のフローチャートを示す図。 実施形態に係る中継局の動作の一例のフローチャートを示す図。 実施形態に係る中継局の動作の一例のフローチャートを示す図。 実施形態に係るアクセスポイントの動作の一例のフローチャートを示す図。 図８のシーケンスの変形例を示す図。 実施形態に係る無線通信システムの他の例を示す図。 実施形態に係る実施形態に係る第４の通信シーケンス例を示す図。 中継局に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 中継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。 基地局であるアクセスポイントに搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。 無線端末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。 無線端末の斜視図。 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（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格書として知られているＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１^ＴＭ−２０１２およびＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ａｃ^ＴＭ−２０１３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（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ｂｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ものとする。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムを示す。

図１の無線通信システムは、基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）１１と、中継局２１と、複数の無線端末（以下、端末と呼ぶ）１、２とを具備した無線ＬＡＮである。アクセスポイント１１および中継局２１も、端末の一形態であるが、中継機能等を有する点で端末１および端末２と異なる。アクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って通信を行うとするが、他の通信方式に従って通信を行う構成でも構わない。

アクセスポイント１１は、１つまたは複数のアンテナを備える。アクセスポイント１１は、アンテナを介してＭＡＣフレーム（以下、フレーム）を送受信する無線通信装置を搭載する。無線通信装置は、無線で信号を送受信する無線通信部と、無線通信部を介してフレームを送受信することで通信を制御する制御部または通信制御装置とを備える。アクセスポイントは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるＢａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ（ＢＳＳ）である無線通信グループを形成する。

端末１および端末２は、１つまたは複数のアンテナを備える。各端末は、アンテナを介してフレームを送受信する無線通信装置を搭載する。当該無線通信装置は、無線で信号を送受信する無線通信部と、無線通信部を介してフレームを送受信することで、通信を制御する制御部または通信制御装置とを備える。

中継局２１は、１つまたは複数のアンテナを備える。中継局は、アンテナを介してフレームを送受信する無線通信装置を搭載する。当該無線通信装置は、無線で信号を送受信する無線通信部と、無線通信部を介してフレームを送受信することでアクセスポイント１１および端末１および端末２との通信を制御する制御部または通信制御装置とを備える。

中継局２１は、アクセスポイント１１と、端末１および端末２との間の通信を中継する。具体的には、中継局２１は、アクセスポイント１１から受信するフレームを端末１および端末２の少なくとも一方に中継し、また、端末１および端末２の少なくとも一方から受信するフレームを、アクセスポイント１１に中継する。なお、中継局２１が、端末１および端末２間の通信を中継する場合もあり得る。中継局２１は、受信した信号を復号（復調および誤り訂正符号の復号等を含む）してフレームを取得し、当該フレームのヘッダ解析等を行う。そして、解析結果に基づき送信用のヘッダを生成し、当該フレームのデータ部分（ボディフィールド）を付加して、送信（中継）用のフレームを生成する。ユニキャストフレームのみならず、ビーコンフレーム等のブロードキャストフレーム、およびマルチキャストフレームも中継してもよい。

中継局２１の構成は、端末およびアクセスポイント間のフレーム中継を可能であれば、特定のものに限定されない。例えば、中継局２１は、アクセスポイント１１の配下の端末として、端末１および端末２とともに、アクセスポイントのＢＳＳに属してもよい。または、中継局２１がアクセスポイントの機能を有し、アクセスポイント１１とは別にＢＳＳを形成し、このＢＳＳに端末１および端末２が属する形態でもよい。この場合、アクセスポイント１１と中継局２１とで同じ無線チャネルを利用してもよい。また、この際、アクセスポイントと中継局とで同じＳＳＩＤおよび暗号化設定を用い、端末１および端末２が、アクセスポイント１１が送信するフレームを復号可能でもよい。ここで述べた以外にも、中継局が、端末およびアクセスポイント間のフレーム中継を可能な構成であれば、他の構成でもかまわない。

本実施形態では、通信としてフレームが送受信されるが、実際には、フレームに物理ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）を付加した物理パケットが送受信されてもよい。以下の説明でフレームを送信または受信と表現するときは、実際にはフレームを含む物理パケットが送信または受信されてよい。また、以下の説明でフレームの長さあるいはフレーム長と表現する場合には、当該フレームを含む物理パケットの長さあるいはパケット長を指してもよい。

アクセスポイント１１は、中継局２１が属している無線ネットワークとは別のネットワークにさらに接続されていてもよい。当該別のネットワークは、有線ネットワークでもよいし、無線ネットワークでもよいし、これらのハイブリッドのネットワークでもよい。この場合、アクセスポイント１１は、当該別のネットワークと上記中継局２１が属している無線ネットワークとの間で通信を中継してもよい。なお、アクセスポイントの中継局２１側の無線ネットワークに、図示しない他の端末または他の中継局がさらに存在してもよい。また端末１および端末２とアクセスポイント１１との間には１つの中継局のみが存在するが、複数の中継局が存在して、フレームが多段で、アクセスポイント１１と端末１、２との間で中継されてもよい。

中継局２１は、本実施形態に係る全二重（Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘ）通信を実行可能な端末であり、１つまたは複数の端末（アクセスポイントを含む）と、複数のフレームの通信（送信または受信またはこれらの両方）を同一周波数(無線チャネル)にて同時に行うことができる。中継局２１およびアクセスポイント１１は、本実施形態の特徴となる機能を備える端末であり、以下、全二重対応端末と呼ぶことがある。なお、アクセスポイント１１は、全二重通信を実行する構成の場合と、そうでない場合の双方の構成があり得るが、いずれの場合も本実施形態の特徴となる機能を備える。端末１および端末２は、既存の端末、いわゆるレガシー端末（全二重非対応端末と呼ぶ）でよい。ただし、端末１および端末２が、本実施形態の特徴となる機能を備えた全二重対応端末であってもかまわない。

以下、全二重通信のトラフィックパターンについて説明する。図２に全二重通信のトラフィックパターンの例を複数示す。本実施形態は、これらのいずれのパターンも対象とする。

図２（Ａ）は、第１のトラフィックパターンを示す。中継局２１が、端末（ここでは端末１）からのフレームの受信と、アクセスポイント１１へのフレームの送信を同時に行う。このパターンの場合、アクセスポイント１１は、全二重通信を実行する構成を有さなくてもよい。

図２（Ｂ）は、第２のトラフィックパターンを示す。中継局２１が、アクセスポイント１１からのフレームの受信と、端末１へのフレームの送信を同時に行う。このパターンの場合、アクセスポイント１１は、全二重通信を実行する構成を有さなくてもよい。

図２（Ｃ）は、第３のトラフィックパターンを示す。中継局２１が、アクセスポイント１１からのフレームの受信と、アクセスポイントへのフレームの送信を同時に行う。このパターンでは、アクセスポイント１１も、全二重通信を実行する。

図３に、本実施形態に係るフレームの基本的なフォーマット例を示す。図３のフレームフォーマットは、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ｈｅａｄｅｒ）、フレームボディ（Ｆｒａｍｅ ｂｏｄｙ）及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を含む。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、フレームの種類として、大きく、データフレーム、管理フレームおよび制御フレームが存在するが、これらのいずれのフレームも基本的にこのフォーマットをベースとする。図３のフレームフォーマットから一部のフィールドが省略されたり、別のフィールドが追加されたりすることもある。

なお、全二重通信で送受信されるフレームの種類は、特定のものに限定される必要はなく、データフレーム、管理フレームおよび制御フレームのいずれも全二重通信の対象となり得る。例えば、複数のデータフレームが同時に送受信されることや、制御フレーム、データフレームおよび管理フレーム間の任意の組み合わせが同時に送受信されることも可能である。

図３に示すように、ＭＡＣヘッダはフレームコントロール（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ（以下、Ｄｕｒａｔｉｏｎ（デュレーション）と記載する）、Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３、シーケンスコントロール（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、Ａｄｄｒｅｓｓ４、ＱｏＳコントロール（ＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌ）およびＨＴコントロール（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の各フィールドを含む。

フレームコントロールフィールドは、フレームの種別などの情報が設定される。フレーム種別は、フレームコントロールフィールドの中のタイプ（Ｔｙｐｅ）、サブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）という２つのフィールドで識別する。タイプで、制御フレーム、管理フレームおよびデータフレーム等の種別を特定する。サブタイプで、さらに該当タイプのフレームの種別をさらに細かく分離する。例えば、送信の許可を要求するＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム、送信の許可を通知するＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム、および送達確認を表すＡＣＫフレームは、制御フレームであり、これらのフレームの種別は、サブタイプで行うことができる。なお、制御フレーム、管理フレームおよびデータフレームの詳細については、別の実施形態で説明する。

Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには、無線媒体を占有する期間の長さを表す媒体予約時間を設定する。例えば自端末（端末、中継局、アクセスポイント）宛でないフレームを受信した場合に、当該フレームを含むＰＨＹパケットの終わりから当該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（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。

Ａｄｄｒｅｓｓ１〜４フィールドには、ＭＡＣアドレス（以下、アドレスと呼ぶ）または、アクセスポイントが形成するＢＳＳの識別子であるＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）が入る。Ａｄｄｒｅｓｓ１〜４フィールドのすべてが存在するとは限らず、例えばＡｄｄｒｅｓｓ４フィールドが存在しない構成や、Ａｄｄｒｅｓｓ２〜４が存在しない構成もあり得る。

Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、フレームの直接の受信先となるアドレス（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＲＡ）アドレス）が格納される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、フレームの直接の送信元のアドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＴＡ）アドレス）が格納される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、フレームの最終宛先となるアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＤＡ））、またはフレームの転送が開始される最初の送信元となる端末のアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＳＡ））、またはＢＳＳの識別子であるＢＳＳＩＤが格納される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドには、ＳＡまたはＢＳＳＩＤが格納される。なお、Ａｄｄｒｅｓｓ１に関して、ＲＡがＤＡに一致する場合、およびＡｄｄｒｅｓｓ２フィールドに関して、ＴＡがＳＡに一致する場合もある。通常、アクセスポイントまたは中継局のアドレスは、当該アクセスポイントまたは中継局が形成するＢＳＳのＢＳＳＩＤに一致する。以下、フレームの送信形態に応じて、Ａｄｄｒｅｓｓ１〜４フィールドへの設定の具体例を示す。

一例として、ある端末から別の端末へ直接送信するフレームの場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、受信先アドレス（ＲＡ）として、上記別の端末のアドレスが設定される。ＲＡとして、端末のアドレス（ユニキャストアドレス）以外に、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が設定される場合もありうる（以下、同様）。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、送信元アドレス（ＴＡ）として、上記ある端末のアドレスが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、ＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）（全てのビットに１を入れて全てのＢＳＳＩＤを対象とするｗｉｌｄｃａｒｄ ＢＳＳＩＤの場合もある。以下同様）が設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、使用されなくてもよい。

中継局から、端末へ送信するフレームの場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、受信先である端末のアドレスが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＴＡとして、送信元である中継局のアドレスまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、ＳＡまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、使用されなくてもよい。

端末から中継局に送信するフレームの場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、受信先である中継局のアドレスまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＴＡとして、当該端末のアドレスが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、ＤＡまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、使用されなくてもよい。

アクセスポイントから中継局へ送信するフレームの場合、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＲＡとして、受信先である中継局のアドレスまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＴＡとして、送信元であるアクセスポイントのアドレスまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、ＤＡまたはＢＳＳＩＤが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、ＳＡまたはＢＳＳＩＤが設定される。中継局からアクセスポイントへ送信するフレームの場合も、中継局とアクセスポイント間でアドレスまたはＢＳＳＩＤが入れ替わる以外は、同様である。

Ａｄｄｒｅｓｓ１〜４にどのアドレスまたはＢＳＳＩＤを設定するかは特定の方法に限定されず、システムに参加するアクセスポイント、中継局、および端末間で共通に認識されている限り、別の方法を用いてもかまわない。

シーケンスコントロールフィールドには、フレームのシーケンス番号等が設定される。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。

フレームボディフィールドには、フレームのペイロードとして、最終的な宛先に送信するデータまたは情報を格納する。

ＦＣＳフィールドには、フレームのＦＣＳ情報が設定される。ＦＣＳ情報として、例えば、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）などがある。ＦＣＳ情報は、受信側でフレームボディフィールドの誤り検出のため用いられる。

ここで、無線ＬＡＮで全二重通信を行った場合に起こり得る送信権（またはアクセス権とも呼ばれる）の獲得の不公平について説明する。

図４は、アクセスポイントＸ、中継局Ｙ、端末Ａ、Ｂ間で行われる通信のシーケンス例を示す。図１に示した本実施形態に係るアクセスポイント、中継局および端末と区別するため、図１とは異なる参照符号を付している。中継局Ｙが、アクセスポイントＸと端末Ａと全二重通信を実行する場合に起こり得る問題点について説明する。なお、本実施形態において、あるフレームを、ある端末（中継局、アクセスポイントの場合を含む）から別の端末へ送信すると表現した場合、当該フレームのＲＡが当該別の端末のアドレスまたはＢＳＳＩＤ、フレームのＴＡが当該ある端末のアドレスまたはＢＳＳＩＤであることを意味する。

アクセスポイントＸが、送信用のフレームを保持しており、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、無線媒体への送信権を獲得したとする。すなわち、固定時間とランダムに決定したバックオフ時間とを合わせたキャリアセンス時間の間、キャリアセンスを行い、例えば受信信号レベル（ＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）評価値）が閾値未満であれば、無線媒体はアイドルである判定して、送信権を獲得する。なお、ＣＣＡ処理は、ＣＳＭＡ／ＣＡを実現するための処理であり、送信前に無線媒体の空き状態を評価し、空いている（アイドルである）と判断した場合にのみ、送信を行うようにする処理である。アクセスポイントＸは、獲得した送信権に基づくＴＸＯＰの間で、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム１０２１を中継局Ｙに送信する。ＲＴＳフレーム１０２１の送信元アドレス（ＴＡ）はアクセスポイントＸのアドレス、受信先のアドレス（ＲＡ）は中継局Ｙである。アクセスポイントＸでは、送信するＲＴＳフレーム１０２１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに媒体予約時間を設定する。アクセスポイントＸは、例えばＲＴＳフレームの送信の後に必要な通信の時間を計算し、その値もしくはそれより大きい値を媒体予約時間の値として設定することがある。

アクセスポイントＸが送信したＲＴＳフレーム１０２１は、中継局Ｙによって受信される。端末Ａ、ＢにはＲＴＳフレーム１０２１が遮蔽物または遠距離等の理由で届かないか、届いたとしてもフレーム受信を認識できない程度に微弱であるとする。

中継局Ｙは、ＲＴＳフレーム１０２１の受信からＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ；ＳＩＦＳ）時間後に、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレーム１０２２を送信する。なお、ＳＩＦＳ時間は一例であり、固定時間であれば、他の時間でもかまわない。以降の説明でＳＩＦＳ時間というときは、すべてこれに倣うものとする。ＣＴＳフレーム１０２２の宛先アドレス（ＲＡ）は、アクセスポイントＸである。送信元アドレスは存在しないのが一般的である。ＣＴＳフレーム１０２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、一例として、ＲＴＳフレーム１０２１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から、ＳＩＦＳ時間とＣＴＳフレーム１０２２の送信に要する時間とを減算した値を設定する。ＣＴＳフレーム１０２２は、アクセスポイントＸおよび端末Ａ、Ｂに受信される。端末Ａ、Ｂは、ＣＴＳフレーム１０２２は自端末宛のフレームでないため、ＣＴＳフレーム１０２２の受信完了からＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された値の期間の間、ＮＡＶを設定する。ＮＡＶを設定した端末は、設定している期間（送信抑制期間）の間、送信用のフレームを保持していたとしても、フレームの送信を抑制または待機する。

ＣＴＳフレーム１０２２を受信したアクセスポイントＸは、受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、フレーム（ここではデータフレーム）１０２３を送信する。これと同時に、中継局Ｙは、端末Ａ宛に保持しているデータフレーム１０２４を送信する。すなわち、中継局Ｙは、ＣＴＳフレーム１０２２の送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム１０２４を送信する。よって、中継局Ｙは、アクセスポイントＸからのデータフレーム１０２３の受信と、端末Ａへのデータフレーム１０２４の送信とを同時に行う。すなわちデータフレーム１０２３、１０２４の全二重通信を行う。

ここで、アクセスポイントＸから送信するデータフレーム１０２３の長さ（時間長）と、中継局Ｙから送信するデータフレーム１０２４の長さは同じである。これを実現するため、例えば中継局ＹとアクセスポイントＸ間で、事前にデータフレームの時間長を共通の値に決定しておいてもよい。例えば、アクセスポイントＸおよび中継局Ｙ間で、少なくともいずれか一方から管理フレームで当該データフレームの時間長に関する情報を通知してもよい。管理フレームではなく、制御フレームまたはデータフレームを利用して通知してもよい。あるいは、中継局Ｙが、ＲＴＳフレーム１０２１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を用いて、アクセスポイントＸが送信するデータフレーム長を推定し、推定した値の時間長を有するデータフレームを生成して、送信してもよい。あるいは、ＲＴＳフレーム１０２１に別途新たなフィールドを追加し、アクセスポイントＸがＲＴＳフレーム送信時に該フィールドを用いて送信するデータフレーム長を通知してもよい。なお、アクセスポイントＸは、中継局Ｙが端末Ａに送信するデータフレーム１０２４の信号を受信し得るが、この場合、受信したデータフレーム１０２４を廃棄するか、もしくは自局がフレーム送信中は信号受信を行わないように内部の受信回路を設定（例えばアンテナを受信回路から切り離すなど）してもよい。

中継局Ｙは、アクセスポイントＸから送信されるデータフレーム１０２３を受信し、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム１０２３を正しく受信できたと判定すると、受信からＳＩＦＳ時間経過後に、アクセスポイントＸに対し送達確認応答フレーム（ここではＡＣＫフレーム）１０２５を送信する。一方、端末Ａは、中継局Ｙから送信されるデータフレーム１０２４を受信し、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム１０２４を正しく受信できたと判定すると、受信からＳＩＦＳ時間経過後に、中継局Ｙに対し送達確認応答フレーム（ここではＡＣＫフレーム）１０２６を送信する。ＡＣＫフレームの長さ（時間長）は固定長であるとする。よって、中継局Ｙは、アクセスポイントＸへのＡＣＫフレーム１０２５の送信と、端末ＡからのＡＣＫフレーム１０２６の受信とを同時に行う。すなわち、ＡＣＫフレーム１０２５、１０２６の全二重通信が行われる。なお、端末Ａは、中継局Ｙから送信されるＡＣＫフレーム１０２５を受信し得るが、この場合、受信したＡＣＫフレーム１０２５を廃棄するか、もしくは自端末がフレーム送信中は、信号受信を行わないように内部の受信回路の構成を設定（例えばアンテナを受信回路から切り離すなど）してもよい。一方、端末Ｂは、中継局Ｙが送信するＡＣＫフレーム１０２５と、端末Ａが送信するＡＣＫフレーム１０２６を同時に受信するため、フレーム受信を正常に行うことができず、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出する。

ここで、ＡＣＫフレーム１０２５、１０２６の送受信完了後、例えばアクセスポイントＸ、中継局Ｙおよび端末Ａのうちの少なくとも１台と、端末Ｂとが、フレーム送信用の送信権を獲得するために、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、キャリアセンスを行う状況を考える。ここでは、アクセスポイントＸおよび端末Ａと、端末Ｂとがキャリアセンスを行う状況を想定する。キャリアセンスの開始は、一例として、無線媒体のビジーが解消する、ＡＣＫフレーム１０２５、１０２６の送受信完了時から行う。キャリアセンスを行う時間長は、アクセスポイントＸ、および端末Ａに関しては、ＤＩＦＳ時間と、ランダムに決めたバックオフ時間との合計時間である。なお、ＤＩＦＳ時間は一例であり、ＡＩＦＳ時間でもよい。または他の時間（ＩＦＳ）でもよい。以下、ＤＩＦＳ時間というときは、これに倣うものとする。一方、端末Ｂに関しては、ＤＩＦＳ時間ではなく、ＤＩＦＳ時間より長いＥＩＦＳ時間を用い、ＥＩＦＳ時間と、ランダムに決めたバックオフ時間との合計時間の間、キャリアセンスを行う。ここで、ＥＩＦＳ時間＝ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長＋ＤＩＦＳ時間、の関係がある。

端末Ｂでは、ＤＩＦＳ時間ではなく、ＥＩＦＳ時間を用いるのは、端末Ｂが、前述したようにＡＣＫフレーム１０２５とＡＣＫフレーム１０２６を同時に受信することにより、受信エラー（フレームエラー）を検出したためである。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、チャネルの使用状況がビジーであり、かつ、ビジーの原因となったフレームで誤り（受信エラー）が検出された場合には、この後のＣＳＭＡ／ＣＡにおけるＣＣＡ処理の際に、ＤＩＦＳ時間の代わりに、ＥＩＦＳ時間を用いることが規定されている。ＥＩＦＳ時間を用いる理由は、以下の通りである。

１．誤りが検出されたフレームは、他の端末（中継局、アクセスポイントを含む）では正常に受信されている可能性がある。
２．他の端末で正常にフレームが受信されていれば、当該端末は、フレームの受信完了からＳＩＦＳ時間経過後にＡＣＫフレームを送信する。
３．したがって、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間の間は、当該チャネルはビジーであると想定することができる。このＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間は、フレームを送信した端末にとってＡＣＫタイムアウト時間に相当し、フレームの送信からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを受信できない場合、ＡＣＫタイムアウト時間経過後にフレームの再送を行う。
４．このため、受信エラーが検出された端末では、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長待機し、さらにこの後、通常のＤＩＦＳ時間とバックオフ時間との間、キャリアセンスを行う。つまり、ＥＩＦＳ時間（ＳＩＦＳ時間と、ＡＣＫフレーム長と、ＤＩＦＳ時間との合計）と、バックオフ時間との間、キャリアセンスを行う。このことを図５（Ａ）に模式的に示す。

図４の例では、端末Ｂは、２つのＡＣＫフレーム１０２５、１０２６を同時に受信して、フレーム誤りを検出する。つまり、ＡＣＫフレーム１０２５、１０２６を受信していることからチャネルの状態はビジーであり、かつ２つのＡＣＫフレームの信号が衝突して正常に復号できないため、フレーム誤りが検出される。図５（Ａ）との関連では、図５（Ａ）の「ビジー」が書かれた期間で、ＡＣＫフレーム１０２５、１０２６を受信し、これらのＡＣＫフレームの受信完了時が、当該ビジーの期間の終了時刻に対応する。端末Ｂは、チャネルのビジーが解消されたら、ＥＩＦＳ時間の間キャリアセンスを行い、さらに続けてバックオフ時間の間、キャリアセンスを行い、キャリアセンス結果（ＣＣＡ評価値）がアイドルを示せば、送信権を獲得する。

一方、アクセスポイントＸは、図５（Ｂ）に示すように、ＡＣＫフレーム１０２５の受信完了後、端末ＡはＡＣＫフレーム１０２６の送信完了後、ＤＩＦＳ時間とバックオフ時間との間キャリアセンスを行い、キャリアセンス結果（ＣＣＡの結果）がアイドルであれば、送信権を獲得する。

よって、全二重通信を行った中継局、および中継局と通信していた端末およびアクセスポイントは、次のＣＣＡ処理でバックオフ前に行うキャリアセンスの固定時間が、ＤＩＦＳ時間であるのに対して、それ以外の端末（端末Ｂ）は、ＥＩＦＳ時間である。このため、端末Ｂは、次の送信権獲得のための処理では、全二重通信を行っていた端末（ここでは中継局）、および当該端末と通信していた端末（ここではアクセスポイントＸ、端末Ａ）に必ず負けてしまい、送信権を獲得できない。これにより、端末（中継局、アクセスポイントを含む）間で送受信の獲得機会に不公平が生じる。

本実施形態に係る中継局およびアクセスポイントは、この問題（ＥＩＦＳ発動問題）を解消するための仕組みとして、全二重通信された複数のフレームに対する複数のＡＣＫフレームの通信が同時に行われないように制御する仕組みを備えることを特徴の１つとする。

図６は、ＥＩＦＳ発動問題を解消するための、本実施形態に係る第１の通信シーケンスの例を示す。この例では、中継局２１が、第２のトラフィックパターン（図３（Ｂ）参照）でデータフレームの全二重通信を行う場合を示す。つまり、中継局２１が、アクセスポイント１１からのデータフレーム５２３の受信と、端末（ここでは端末１）へのデータフレーム５２４の送信とを同時に行う。本シーケンスでは、中継局２１が、アクセスポイント１１からデータフレーム５２３の受信後に、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間Ｔ１０１（すなわち、ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）経過後にＡＣＫフレーム５２５を返すことを特徴の１つとしている。また、アクセスポイント１１が、中継局２１に送信したデータフレーム５２３に対するＡＣＫフレームのタイムアウト時間を、通常ではＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間のところ、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間の２倍の時間Ｔ１０２に拡張することを特徴の１つとしている。なお、端末１および端末２は、全二重非対応端末（例えば既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格対応端末）であるとする。以下、本シーケンスについて詳細に説明する。

アクセスポイント１１が、送信用のフレームを保持しており、ＣＳＭＡ／ＣＡに従ってＣＣＡ処理を行い、無線媒体への送信権を獲得する。すなわち、固定時間（ここではＤＩＦＳ時間）とランダムに決定したバックオフ時間との間、キャリアセンスを行い、例えば閾値以上のレベルの受信信号が検出されなければ、無線媒体（ＣＣＡ）はアイドルと判定して、送信権を獲得する。アクセスポイント１１は、獲得した送信権に基づくＴＸＯＰの間、ＲＴＳフレーム５２１を中継局２１に送信する。ＲＴＳフレーム５２１の送信元アドレス（ＴＡ）はアクセスポイント１１のアドレス、受信先アドレス（ＲＡ）は中継局２１である。ＲＴＳフレーム５２１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、媒体予約時間を設定する。一例として、ＲＴＳフレームの送信完了後に必要な時間を計算し、その値以上を設定することがある。例えばＲＴＳフレームの送信完了時刻から、データフレーム５２３の送信完了からＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長が経過した後の時刻までの時間の値（つまりデータフレーム５２３の送信完了からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを受信すると仮定した場合）があり得る。

アクセスポイント１１が送信したＲＴＳフレーム５２１は、中継局２１によって受信される。端末１および端末２にはＲＴＳフレーム５２１が受信されない（端末１および端末２がアクセスポイント１１の通信範囲外に存在する）状況を想定するが、受信されることを許容してもよい。

中継局２１は、ＲＴＳフレーム５２１の受信完了からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレーム５２２を送信する。ＣＴＳフレーム５２２の受信先アドレス（ＲＡ）は、アクセスポイント１１である。送信元アドレス（ＴＡ）は存在しないのが一般的である。ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、例えば、ＲＴＳフレーム５２１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から、ＳＩＦＳ時間とＣＴＳフレーム５２２のフレーム長とを減算した値（期待値）よりも小さい値を表す情報を設定する。例えば、ＣＴＳフレーム５２２の送信完了から後述するデータフレーム５２４の送信完了までの時間を表す値を設定する（ここではこのように値を設定したとする。詳細および他の設定例は後述する）。中継局２１から送信されたＣＴＳフレーム５２２は、アクセスポイント１１、端末１および端末２に受信される。端末１および端末２は、ＣＴＳフレーム５２２は自端末宛のフレームでないため、ＣＴＳフレーム５２２の受信完了からＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された期間の間、ＮＡＶを設定する。端末１および端末２は、ＮＡＶを設定している期間（送信抑制期間）の間、フレームの送信を抑制または待機する。

ＣＴＳフレーム５２２を受信したアクセスポイント１１は、受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、フレーム（ここではデータフレーム）５２３を送信する。これと同時に、中継局２１は、端末１宛に保持しているデータフレーム５２４を送信する。すなわち、中継局２１は、ＣＴＳフレーム５２２の送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム５２４を送信する。よって、中継局２１は、アクセスポイント１１からのデータフレーム５２３の受信と、端末１へのデータフレーム５２４の送信とを同時に行う。すなわち中継局２１は、データフレームの全二重通信を行う。データフレーム５２３の受信先アドレス（ＲＡ）は中継局２１であり、送信元アドレス（ＴＡ）はアクセスポイント１１である。なお、データフレーム５２３の最終的な宛先が中継局２１と異なる端末であれば、当該最終的な宛先となる端末のアドレスもデータフレームのヘッダ内の特定のＡｄｄｒｅｓｓフィールドに設定する。一方、データフレーム５２４の受信先アドレス（ＲＡ）は端末１であり、送信元アドレス（ＴＡ）は中継局２１である。

ここで、一例として、アクセスポイント１１から送信するデータフレーム５２３の長さ（時間長）と、中継局２１から送信するデータフレーム５２４の長さは同じである。これは、事前にデータフレームの時間長として、中継局２１とアクセスポイント１１間で共通の値を決定しておいてもよい。アクセスポイント１１および中継局２１間で管理フレームを通信することで決定してもよいし、システムとして予め決定しておいてもよい。あるいは、中継局２１が、ＲＴＳフレーム５２１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値からアクセスポイント１１が送信するデータフレーム長を推定し、推移した値の時間長のデータフレームを中継局２１が送信してもよい。あるいは、ＲＴＳフレーム５２１に別途新たなフィールドを追加し、アクセスポイントＸがＲＴＳフレーム送信時に該フィールドを用いて送信するデータフレーム長を通知してもよい。なお、アクセスポイント１１は、中継局２１が送信する端末１宛のデータフレーム５２４も受信し得るが、当該データフレーム５２４は廃棄するか、もしくは自局がフレーム送信中は信号受信を行わないように内部の受信回路を設定してもよい。

中継局２１から送信されるデータフレーム５２４を受信した端末１は、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム５２４を正しく受信できたと判定すると、受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、送達確認応答フレーム（ここではＡＣＫフレーム）５２６を送信する。ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎ値は、データフレーム５２４の送信完了までであるため、端末１はこの時点ではＮＡＶが終了しており、ＡＣＫフレームを送信可能である。仮にＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎ値が前述した期待値に一致するときは、ＮＡＶ期間に該当するため、端末１はＡＣＫフレーム５２６を送信できないことになる。一方、アクセスポイント１１から送信されるデータフレーム５２３を受信した中継局２１は、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム５２３を正しく受信できたと判定すると、データフレーム５２３の受信完了から、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間（すなわち、ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）Ｔ１０１の経過後に、ＡＣＫフレーム５２５を送信する。通常であれば、データフレーム５２３の受信完了からＳＩＦＳ時間後のＡＣＫフレームを送信するところ、ＡＣＫフレームを送信するまでの待機時間を拡張して、データフレーム５２３の受信完了から拡張した待機時間Ｔ１０１後に、ＡＣＫフレームを送信する。なお、各端末（中継局を含む）が送信するＡＣＫフレーム長は一定であるとする。

このように、中継局２１は、データフレーム５２３、５２４は全二重で送受信するものの、データフレーム５２３、５２４に対するＡＣＫフレーム５２５、５２６については、全二重ではなく、ＳＩＦＳ時間を空けて、順番に送受信する。つまり、中継局２１は、自装置がＡＣＫフレーム５２５を送信するタイミングを、端末１がＡＣＫフレーム５２６を送信するタイミングから遅らせる。これにより、端末２では、２つのＡＣＫフレームを同時に受信することはなく、中継局２１宛のＡＣＫフレーム５２６と、アクセスポイント１１宛のＡＣＫフレーム５２５を正常に受信する。なお、ＡＣＫフレーム５２６、５２５は、端末２宛でないため、端末２ではこれらのＡＣＫフレームを廃棄すればよい。

また、中継局２１がＡＣＫフレーム５２５を送信するタイミングを、データフレーム５２３の受信完了からＳＩＦＳ時間後のタイミングから後ろにずらしたことにより、アクセスポイント１１のＡＣＫタイムアウト時間Ｔ１０２を、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長とを合計した値の２倍に設定する。すなわち、２×（ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長）に設定する。つまり、一般的なＡＣＫタイムアウト時間である、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間よりも、タイムアウト時間を長くする。このように長くしたＡＣＫタイムアウト時間Ｔ１０２を、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間と呼ぶこともある。すなわち、アクセスポイント１１は、ＲＴＳフレームを送信し、これに対するＣＴＳフレームを受信した場合に、ＣＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎの値と期待値との関係に基づいて、ＡＣＫタイムアウト時間を制御する。Ｄｕｒａｔｉｏｎの値が期待値よりも短い場合に、中継局２１が通常のフレーム送受信ではなく、Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘを利用したフレーム送受信を実施すると認識し、ＡＣＫタイムアウト時間を拡張し、期待値に一致する場合（または期待値より大きい場合）はＡＣＫタイムアウト時間を変更しない。これによりアクセスポイント１１は、Ｄｕｒａｔｉｏｎの値が期待値より小さい場合に、データフレーム５２３の送信からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを受信しなくても、この時点ではＡＣＫタイムアウトにならないように制御する。すなわち、データフレーム５２３の送信完了から、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間Ｔ１０２が経過するまでは、ＡＣＫタイムアウトを検出しない。よって、データフレーム５２３の送信完了から時間Ｔ１０１（＝ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）経過後に中継局２１から送信されるＡＣＫフレーム５２５を正常に受信できる。

ここで、ＡＣＫタイムアウト時間Ｔ１０２を、２×（ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長）にするため、ＲＴＳフレーム５２１またはデータフレーム５２３のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する値を、ＡＣＫタイムアウト時間Ｔ１０２に応じた値にしてもよい。例えばデータフレーム５２３のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を踏まえＡＣＫタイムアウト時間を拡張することになるため、データフレーム５２３の送信完了からＡＣＫフレーム５２５の受信完了までの時間に応じた値を設定してもよい。これにより、アクセスポイント１１は、データフレーム５２３の送信完了から２×（ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長）の間、すなわち拡張されたＡＣＫタイムアウト時間Ｔ１０２の間に、アクセスポイント１１の通信範囲内に存在する他の端末による送信を防止できる。

ここで、前述したように、中継局２１が送信するＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、ＣＴＳフレーム５２２の送信完了から、端末１がＡＣＫフレーム５２６を送信開始するまでの時間以下の値にする。例えば、ＳＩＦＳ時間、または、（ＳＩＦＳ時間＋データフレーム長）、または（ＳＩＦＳ時間＋データフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）の値に設定する。これにより、端末１が、データフレーム５２４の受信完了からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレーム５２２に応じて設定したＮＡＶに起因してＡＣＫフレーム５２６を送信できなくなる状況を防止できる。仮にＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎ値の期間が、ＡＣＫフレーム５２６の送信時間帯と重なる場合、端末１は、ＮＡＶ期間内であるとして、バーチャルキャリアセンスにより無線媒体がビジーと判断され、ＡＣＫフレーム５２６を送信できない可能性がある。そこで、このような状況の発生を防止するべく、ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、ＡＣＫフレーム５２６の送信開始時刻よりも前にＮＡＶ期間が終了するように計算した値（媒体予約時間）を設定する。この場合、ＣＴＳフレーム５２２を受信したアクセスポイント１１は、ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎの値が期待値より小さいと判断できる。このように期待値より小さいと判断した場合に、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間を拡張することを決定してもよい。Ｄｕｒａｔｉｏｎ値が期待値に一致する、もしくは期待値より長い場合は、通常通り、データフレーム５２３の送信完了からＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長を合わせた時間後をＡＣＫフレームのタイムアウト時間としてもよい。

ＡＣＫフレーム５２５、５２６の送受信完了後、例えばアクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２が、無線媒体の送信権を獲得するために、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、ＣＣＡ処理を行う状況を考える。図６のシーケンス例では、アクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２のいずれも、ＡＣＫフレーム５２５の送信完了に応じて無線媒体のビジーが解消されたと判断して、キャリアセンスを開始する。アクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２は、ＤＩＦＳ時間Ｔ１１１、Ｔ１１２、Ｔ１１３、Ｔ１１４と、各々がランダムに決定したバックオフ時間との合計時間の間、キャリアセンスを行う。図４のシーケンス例と異なり、端末２（図４の端末Ｂに対応）も、バックオフ前の固定時間としてＥＩＦＳ時間ではなく、ＤＩＦＳ時間を起動する。これは、中継局２１がＡＣＫフレーム５２５を送信するタイミングを、端末１がＡＣＫフレーム５２６を送信するタイミングと重複しないように時間的に後にずらしたことにより、端末２では２つのＡＣＫフレームをそれぞれ正常に復号できる（フレームエラーを検出しない）ためである。アクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２のうち、最も早くキャリアセンスが完了し、無線媒体がアイドルと判定した端末（中継局、アクセスポイントも含む）が送信権を獲得する。送信権を獲得した端末は、送信権に基づくＴＸＯＰ期間で、フレームを送信する。

このように図６のシーケンス例によれば、中継局２１がＡＣＫフレーム５２５を送信するタイミングを、端末１が送信するＡＣＫフレーム５２６と重複しないように時間的に後にずらしたことにより、端末２では２つのＡＣＫフレームの同時受信に起因するフレームエラーは検出しない。よって、端末２は、ＣＣＡ処理において、端末１、アクセスポイント１１および中継局２１と同じ固定時間（ＤＩＦＳ時間）を用いることができ、送信権の獲得の機会に関して、端末２が不利になることを防止できる。

図７は、本実施形態に係る第２の通信シーケンスの例を示す。この例では、中継局２１が、第１のトラフィックパターン（図３（Ａ）参照）でデータフレームの全二重通信を行う場合を示す。つまり、中継局２１が、端末（ここでは端末１）からのデータフレーム５５３の受信と、アクセスポイント１１へのデータフレーム５５４の送信とを同時に行う。本シーケンスでは、アクセスポイント１１が、中継局２１から他端末宛のＣＴＳフレームを受信し、そのＳＩＦＳ時間後に、中継局２１から自局宛てのデータフレーム５５４を受信した場合に、中継局２１が通常のフレーム送受信ではなく、Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘを利用したフレーム送受信を実施すると認識し、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間Ｔ２０１（すなわち、ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）経過後に、中継局２１にＡＣＫフレーム５５６を返すことを特徴の１つとしている。つまり、データフレーム５５４を受信完了後、ＡＣＫフレーム５５６を送信するまでに待機する時間を通常のＳＩＦＳ時間から時間Ｔ２０１に拡張し、時間Ｔ２０１の経過後、ＡＣＫフレーム５５６を送信する。なお、端末１、端末２は、全二重非対応端末（例えば既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格対応端末）である。以下、本シーケンスについて詳細に説明する。

端末１が、送信用のフレームを保持しており、ＣＳＭＡ／ＣＡに従ってＣＣＡ処理を行い、無線媒体への送信権を獲得する。すなわち、固定時間（ここではＤＩＦＳ時間）とランダムに決定したバックオフ時間との間、キャリアセンスを行い、例えば閾値以上のレベルの受信信号が検出されなければ、無線媒体（ＣＣＡ）はアイドルとして、送信権を獲得する。端末１は、獲得した送信権に基づくＴＸＯＰ期間で、ＲＴＳフレーム５５１を中継局２１に送信する。ＲＴＳフレーム５５１の送信元アドレス（ＴＡ）は端末１のアドレス、受信先アドレス（ＲＡ）は中継局２１である。ＲＴＳフレーム５５１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、この後の通信に必要な媒体予約時間を設定する。一例として、ＲＴＳフレームの送信完了後に必要な時間を計算し、その値以上を設定することがある。当該必要な時間として、例えばＲＴＳフレームの送信完了から、中継局２１からＡＣＫフレーム５５５の受信を完了するまでの時間がある。

端末１が送信したＲＴＳフレーム５５１は、中継局２１によって受信される。ＲＴＳフレーム５５１は、端末２によっても受信され得る。ＲＴＳフレーム５１１は、アクセスポイント１１が通信範囲外に存在する状況を想定し、アクセスポイント１１には受信されないとする。

中継局２１は、ＲＴＳフレーム５５１の受信完了からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレーム５５２を送信する。ＣＴＳフレーム５５２の受信先アドレス（ＲＡ）は、端末１のアドレスである。送信元アドレス（ＴＡ）は存在しないのが一般的である。ＣＴＳフレーム５５２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、例えば、ＲＴＳフレーム５５１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から、ＳＩＦＳ時間とＣＴＳフレーム５２２のフレーム長とを減算した値を設定する。ＣＴＳフレーム５５２は、端末１で受信される。また、ＣＴＳフレーム５５２は、アクセスポイント１１および端末２にも受信され得る。この場合、アクセスポイント１１および端末２は、ＣＴＳフレーム５２２は自端末宛のフレームでないため、ＣＴＳフレーム５５２の受信完了からＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された期間の間、ＮＡＶを設定する。

ＣＴＳフレーム５５２を受信した端末１は、受信からＳＩＦＳ時間経過後に、フレーム（ここではデータフレーム）５５３を送信する。これと同時に、中継局２１は、データフレーム５５４をアクセスポイント１１に送信する。すなわち、中継局２１は、ＣＴＳフレーム５５２の送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム５５４を送信する。よって、中継局２１は、端末１からのデータフレーム５５３の受信と、アクセスポイント１１へのデータフレーム５５４の送信とを同時に行う。すなわちデータフレームの全二重通信を行う。なお端末１が送信したデータフレーム５５３は、アクセスポイント１１が通信範囲外に存在する状況を想定するため、アクセスポイント１１には受信されないとし、これによりアクセスポイント１１はデータフレーム５５４を正常に受信できる。データフレーム５５３の送信元アドレス（ＴＡ）は端末１のアドレスであり、受信先のアドレス（ＲＡ）は中継局２１である。なお、データフレーム５５３の最終的な宛先が中継局２１と異なる端末であれば、当該端末のアドレスもデータフレームのヘッダ内の該当するＡｄｄｒｅｓｓフィールドに設定してもよい。また、データフレーム５５４の送信元アドレス（ＴＡ）は中継局２１のアドレスであり、受信先のアドレス（ＲＡ）はアクセスポイント１のアドレスまたはＢＳＳＩＤである。なお、データフレーム５５４の最終的な宛先がアクセスポイント１１と異なる端末であれば、当該端末のアドレスもデータフレームのヘッダ内の該当するＡｄｄｒｅｓｓフィールドに設定してもよい。

ここで、端末１から送信するデータフレーム５５３の長さ（時間長）と、中継局２１から送信するデータフレーム５５４の長さは、一例として同じである。これは、事前にデータフレームの時間長として、中継局２１と端末１間で共通の値に決定しておいてもよい。共通の値を決定するため、事前に端末１および中継局２１間で管理フレームを通信してもよいし、システムとして予め決定しておいてもよい。あるいは、ＲＴＳフレーム５５１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値（Ｄｕｒａｔｉｏｎ値）から端末１が送信するデータフレーム長を推定し、推定した値の時間長のデータフレームを中継局２１が生成および送信してもよい。あるいは、ＲＴＳフレーム５５１に別途新たなフィールドを追加し、端末１がＲＴＳフレーム送信時に該フィールドを用いて送信するデータフレーム長を通知してもよい。なお、中継局２１および端末１は、送信しようとするデータフレームのフレーム長が上記の共通の値に満たない場合は、パディングデータをフレームの末尾に付加してもよい。なお、端末１は、中継局２１が送信するアクセスポイント１１宛のデータフレーム５５４も受信し得るが、当該データフレーム５５４は廃棄するか、もしくは自局がフレーム送信中は受信を行わないように内部の受信回路を設定してもよい。

端末１から送信されるデータフレーム５５３を受信した中継局２１は、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム５５３を正しく受信できたと判定すると、受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、送達確認応答フレーム（ここではＡＣＫフレーム）５５５を端末１に送信する。一方、中継局２１から送信されるデータフレーム５５４を受信したアクセスポイント１１は、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム５５４を正しく受信できたと判定すると、データフレーム５５４の受信完了から、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間（すなわち、ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）Ｔ２０１の経過後に、ＡＣＫフレーム５５６を中継局２１に送信する。より詳細に、アクセスポイント１１は、他端末宛のＣＴＳフレーム５５２を受信し、そのＳＩＦＳ時間後に自局宛てのデータフレーム５５４を受信した場合、ＳＩＦＳ時間後ではなく、ＳＩＦＳ時間を拡張した時間Ｔ２０１（ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）後に、ＡＣＫフレームを送信する。なお、ＡＣＫフレーム長は一定であるとする。時間Ｔ２０１は、データフレーム５５３の終端からＡＣＫフレーム５５５の始端までの時間よりも長い。

このように、中継局２１は、データフレーム５５３、５５４は全二重で送受信するものの、データフレーム５５３、５５４に対するＡＣＫフレーム５５５、５５６については、全二重ではなく、各々ＳＩＦＳ時間を空けて、順番に送受信する。このため、アクセスポイント１１は、自局がＡＣＫフレーム５５６を送信するタイミングを、中継局２１がＡＣＫフレーム５５５を送信するタイミングより遅いタイミングとし、ＡＣＫフレーム５５５と時間帯が重複しないようにする。これにより、端末２では、アクセスポイント１１からの信号が届く状況であっても、２つのＡＣＫフレームを同時に受信することによるエラーは発生しない。

また、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５５６を送信するタイミングを、データフレーム５５４の受信完了からＳＩＦＳ時間後のタイミングから後ろにずらしたことにより、中継局２１のＡＣＫタイムアウト時間Ｔ２０２を、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長とを合計した値の２倍に設定する。すなわち、２×（ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長）に設定する。つまり、一般的なＡＣＫタイムアウト時間である、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間よりも長くなるように、タイムアウト時間を拡張する。このように長くしたＡＣＫタイムアウト時間Ｔ２０２を、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間と呼ぶこともある。これにより中継局２１は、データフレーム５５４の送信からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを受信しなくても、この時点ではＡＣＫタイムアウトにならず、データフレーム５５４の送信完了から、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間Ｔ２０２が経過するまでは、ＡＣＫタイムアウトを検出しない。よって、データフレーム５５４の送信完了から時間Ｔ２０１（＝ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）経過後にアクセスポイント１１から送信されるＡＣＫフレーム５５６を正常に受信できる。

ここで、中継局２１が送信するＣＴＳフレーム５５２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、一例として、ＣＴＳフレーム５５２の送信完了から、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５５６を送信完了までの時間長もしくはそれ以下の値にする。具体例として、（ＳＩＦＳ時間＋データフレーム長＋ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長）に設定する。なお、アクセスポイント１１は、データフレーム５５４の受信完了から時間Ｔ２０１後に、ＣＴＳフレーム５５２に応じて設定したＮＡＶの期間内であっても、全二重対応端末であるため、ＡＣＫフレーム５５６を送信するよう動作可能であるものとする。またＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を、ＣＴＳフレーム５５２の送信完了から、ＡＣＫフレーム５５６の送信完了までとすることで、ＡＣＫフレーム５５６の送信完了まで端末２の送信を抑制することもできる。

ＡＣＫフレーム５５５、５５６の送受信完了後、例えばアクセスポイント１１、中継局２１、および端末２が、無線媒体の送信権を獲得するために、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、ＣＣＡ処理を行う状況を考える。図７のシーケンス例では、アクセスポイント１１、中継局２１、および端末２のいずれも、ＡＣＫフレーム５５６の送信の完了に応じて無線媒体のビジーが解消されたと判断して、キャリアセンスを開始する。アクセスポイント１１、中継局２１、および端末２は、それぞれＤＩＦＳ時間Ｔ２１１、Ｔ２１２、Ｔ２１４と、各々がランダムに決定したバックオフ時間との合計時間の間、キャリアセンスを行う。図４のシーケンス例と異なり、端末２（図４の端末Ｂに対応）も、バックオフ前の固定時間としてＥＩＦＳ時間ではなく、ＤＩＦＳ時間を起動する。これは、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５５６を送信するタイミングを、中継局２１がＡＣＫフレーム５５５を送信するタイミングと重複しないように時間的に後にずらしたことにより、端末２では２つのＡＣＫフレームを同時に受信することによるフレームエラーを検出しないためである。最も早くキャリアセンスが完了し、無線媒体がアイドルと判定した端末（中継局、アクセスポイントも含む）が送信権を獲得し、送信権に基づくＴＸＯＰ期間で、フレームを送信する。なお、仮に端末１がＡＣＫフレーム５５５の受信後に送信権を獲得しようとする場合、ＡＣＫフレーム５５６を受信できない位置に存在する場合は、ＡＣＫフレーム５５５の受信完了後からＣＣＡ処理を行うことになる。

なお、端末２は、端末１から送信されるデータフレーム５５３と中継局２１から送信されるデータフレーム５５４とを同時に受信した場合、フレームエラーを検出し、ＥＩＦＳ時間の起動条件が成立する。しかしながら、その後に、端末２は、ＡＣＫフレーム５５５またはＡＣＫフレーム５５６を正常に受信することで、ＥＩＦＳ時間の起動条件は解消される。

このように図７のシーケンス例によれば、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５５６を送信するタイミングを、中継局２１がＡＣＫフレーム５５５を送信する時間帯と重複しないように時間的に後にずらしたことにより、端末２で２つのＡＣＫフレームを同時に受信することを防止できる。よって、端末２は、その後のＣＣＡ処理においても、ＥＩＦＳ時間を発動することなく、端末１、アクセスポイント１１および中継局２１と同じ固定時間（ＤＩＦＳ時間）を用いることができる。これにより、送信権の獲得の機会に関して端末２が不利になることを防止できる。

図８は、本実施形態に係る第３の通信シーケンスの例を示す。この例では、アクセスポイント１１と中継局２１が、第３のトラフィックパターン（図３（Ｃ）参照）でデータフレームの全二重通信を行う場合を示す。つまり、アクセスポイント１１が、中継局２１へのデータフレーム５８４の送信と、中継局２１からのデータフレーム５８３の受信とを同時に行う。中継局２１が、アクセスポイント１１からのデータフレーム５８４の受信と、アクセスポイント１１へのデータフレーム５８３の送信とを同時に行う。本シーケンスでは、中継局２１が、アクセスポイント１１からのデータフレーム５８４の受信完了から、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間Ｔ３０１（すなわち、ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）経過後にＡＣＫフレーム５８６を返すことを特徴の１つとしている。また、アクセスポイント１１が、データフレーム５８４に対するＡＣＫフレームのタイムアウト時間を、ＳＩＦＳ時間の２倍と、ＡＣＫフレーム長の２倍との合計時間に拡張することを特徴の１つとしている。なお、端末１および端末２は、全二重非対応端末（例えば既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格対応端末）であるとする。以下、本シーケンスについて詳細に説明する。

中継局２１が、送信用のフレームを保持しており、ＣＳＭＡ／ＣＡに従ってＣＣＡ処理を行い、無線媒体への送信権を獲得する。すなわち、固定時間（ここではＤＩＦＳ時間）とランダムに決定したバックオフ時間との間、キャリアセンスを行い、例えば閾値以上のレベルの受信信号が検出されなければ、無線媒体（ＣＣＡ）はアイドルとして、送信権を獲得する。中継局２１は、獲得した送信権に基づくＴＸＯＰ期間で、ＲＴＳフレーム５８１をアクセスポイント１１に送信する。ＲＴＳフレーム５８１の送信元アドレス（ＴＡ）は中継局２１のアドレス、受信先アドレス（ＲＡ）はアクセスポイント１１のアドレスまたはＢＢＳＩＤである。ＲＴＳフレーム５８１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、媒体予約時間を設定する。一例として、ＲＴＳフレームの送信後の通信に必要な時間を計算し、その値を設定することがある。例えばＲＴＳフレーム５８１の送信完了後、アクセスポイント１１からＡＣＫフレーム５８５を受信完了するまでの時間、またはＡＣＫフレーム５８６をアクセスポイント１１に送信完了するまでの時間などがある。

中継局２１が送信したＲＴＳフレーム５８１は、アクセスポイント１１によって受信される。ＲＴＳフレーム５８１は、端末１および端末２にも受信される。端末１および端末２は、ＲＴＳフレーム５８１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに基づき、ＮＡＶを設定する。なお、端末１および端末２がＲＴＳフレーム５８１を受信しない場合であっても、本シーケンスは実施可能である。

アクセスポイント１１は、ＲＴＳフレーム５８１の受信完了からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレーム５８２を送信する。ＣＴＳフレーム５８２の受信先アドレス（ＲＡ）は、中継局２１のアドレスである。送信元アドレス（ＴＡ）は存在しないのが一般的である。ＣＴＳフレーム５８２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、例えば、ＲＴＳフレーム５８１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から、ＳＩＦＳ時間とＣＴＳフレーム５８２のフレーム長とを減算した値を設定する。ＣＴＳフレーム５８２は、中継局２１で受信される。また、端末１および端末２の位置に応じて、ＣＴＳフレーム５８２は、端末１および端末２でも受信され得る。この場合、端末１および端末２は、ＣＴＳフレーム５８２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに基づき、ＮＡＶを設定（更新）する。

ＣＴＳフレーム５８２を受信した中継局２１は、ＣＴＳフレーム５８２の受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、フレーム（ここではデータフレーム）５８３をアクセスポイント１１に送信する。一方アクセスポイント１１は、ＣＴＳフレーム５８２の送信完了からＳＩＦＳ時間後に、データフレーム５８４を送信する。これにより、中継局２１は、データフレーム５８３の送信とデータフレーム５８４の受信とを同時に行い、アクセスポイント１１はデータフレーム５８４の送信とデータフレーム５８３の受信とを同時に行う。すなわちアクセスポイント１１および中継局２１は、それぞれデータフレームの全二重通信を行う。なお、データフレーム５８３の送信元アドレス（ＴＡ）は中継局２１のアドレスであり、受信先のアドレス（ＲＡ）はアクセスポイント１１である。なお、データフレーム５８３の最終的な宛先がアクセスポイント１１と異なる端末であれば、当該端末のアドレスもデータフレームのヘッダ内の該当するＡｄｄｒｅｓｓフィールドに設定してもよい。また、データフレーム５８４の送信元アドレス（ＴＡ）はアクセスポイント１１のアドレスまたはＢＳＳＩＤであり、受信先のアドレス（ＲＡ）は中継局２１のアドレスである。なお、データフレーム５８４の最終的な宛先が中継局２１と異なる端末であれば、当該端末のアドレスもデータフレームのヘッダ内の該当するＡｄｄｒｅｓｓフィールドに設定してもよい。

ここで、中継局２１から送信するデータフレーム５８３の長さ（時間長）と、アクセスポイント１１から送信するデータフレーム５８４の長さは、一例として同じである。これは、事前にデータフレームの時間長として、中継局２１とアクセスポイント１１間で共通の値を決定しておいてもよい。共通の値を決定するため、事前にアクセスポイント１１および中継局２１間で管理フレームを通信してもよい。または共通の値は、システムとして予め決定されていてもよい。あるいは、アクセスポイント１１が、ＲＴＳフレーム５８１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から中継局２１により送信されるデータフレーム長を計算し、計算した値の時間長のデータフレームをアクセスポイント１１が生成および送信してもよい。あるいは、ＲＴＳフレーム５８１に別途新たなフィールドを追加し、中継局２１がＲＴＳフレーム送信時に該フィールドを用いて送信するデータフレーム長を通知してもよい。

中継局２１から送信されるデータフレーム５８３を受信したアクセスポイント１１は、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム５８３を正しく受信できたと判定すると、受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム）５８５を中継局２１に送信する。一方、アクセスポイント１１から送信されるデータフレーム５８４を受信した中継局２１は、ＦＣＳ検査でフレームエラーを検出せず、データフレーム５８４を正しく受信できたと判定すると、データフレーム５８４の受信完了から、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間（すなわち、ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）Ｔ３０１の間、ＡＣＫフレームの送信を待機し、時間Ｔ３０１の経過後に、ＡＣＫフレーム５８６をアクセスポイント１１に送信する。つまり、中継局２１は、送信したＲＴＳフレーム５８１に対してＣＴＳフレーム５８２を受信し、そのＳＩＦＳ時間後に自装置宛のデータフレーム５８４を受信した場合は、ＳＩＦＳ時間後ではなく、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長とを合計した時間Ｔ３０１後に、ＡＣＫフレーム５８６を送信する。なお、アクセスポイント１１および中継局２１が送信するＡＣＫフレーム長は一定であるとする。

このように、中継局２１は、データフレーム５８３、５８４を全二重で送受信するものの、データフレーム５８３、５８４に対するＡＣＫフレーム５８６、５８５については、全二重ではなく、各々ＳＩＦＳ時間を空けて、順番に送受信する。つまり、中継局２１は、自装置がＡＣＫフレーム５８６を送信するタイミングを、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５８５を送信するタイミングから遅らせ、ＡＣＫフレーム５８５と送信時間帯が重複しないようにする。これにより、端末１および端末２が、アクセスポイント１１からの信号を受信可能な状況であっても、中継局２１およびアクセスポイント１１の双方からＡＣＫフレームを同時に受信することによるフレームエラーの発生は防止される。なお、ＡＣＫフレーム５８５、５８６は、端末１および端末２のいずれ宛でもないため、端末１および端末２ではこれらのＡＣＫフレームを受信した場合は、廃棄する。

また、中継局２１がＡＣＫフレーム５８６を送信するタイミングを、データフレーム５８４の受信完了からＳＩＦＳ時間後のタイミングより後ろにずらしたことにより、アクセスポイント１１のＡＣＫタイムアウト時間Ｔ３０２を、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長とを合計した値の２倍に設定する。すなわち、２×（ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長）に設定する。つまり、一般的なＡＣＫタイムアウト時間である、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間よりも、タイムアウト時間を長くする。このように長くしたＡＣＫタイムアウト時間を、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間と呼ぶこともある。つまり、アクセスポイント１１は、受信したＲＴＳフレーム５８１に対するＣＴＳフレーム５８２を送信し、そのＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレーム５８２と同じ受信先の端末（ここでは中継局）にデータフレーム５８４を送信した場合は、データフレーム５８４のＡＣＫタイムアウト時間を拡張する。これによりアクセスポイント１１は、データフレーム５８４の送信からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを受信しなくても、この時点ではＡＣＫタイムアウトにならない。データフレーム５８４の送信完了から、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間Ｔ３０２が経過するまでは、ＡＣＫタイムアウトを検出しない。よって、アクセスポイント１１は、データフレーム５８４の送信完了から時間Ｔ３０１（＝ＳＩＦＳ時間＋ＡＣＫフレーム長＋ＳＩＦＳ時間）経過後にアクセスポイント１１から送信されるＡＣＫフレーム５８６を正常に受信できる。

ＡＣＫフレーム５８５、５８６の送受信完了後、例えばアクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２が、無線媒体の送信権を獲得するために、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って、ＣＣＡ処理を行う状況を考える。図８のシーケンス例では、アクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２のいずれも、ＡＣＫフレーム５８６の送信の完了に応じて無線媒体のビジーが解消されたと判断して、キャリアセンスを開始したとする。アクセスポイント１１、中継局２１、端末１および端末２は、それぞれＤＩＦＳ時間Ｔ３１１、Ｔ３１２、Ｔ３１３、Ｔ３１４と、各々がランダムに決定したバックオフ時間との合計時間（待機時間）の間、キャリアセンスを行う。全二重通信の対象とならなかった端末１および端末２も、バックオフ前の固定時間としてＥＩＦＳ時間ではなく、ＤＩＦＳ時間を起動する。これは、中継局２１がＡＣＫフレーム５８６を送信するタイミングを、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５８５を送信するタイミングと重複しないように時間的に後にずらしたことにより、端末１および端末２では、２つのＡＣＫフレームをそれぞれ正常に受信できる（フレームエラーを検出しない）ためである。最も早くキャリアセンスが完了し、無線媒体がアイドルと判定した端末（中継局、アクセスポイントも含む）が送信権を獲得し、送信権に基づくＴＸＯＰ期間で、フレームを送信する。

なお、端末１および端末２は、アクセスポイント１１から送信されるデータフレーム５８４と中継局２１から送信されるデータフレーム５８３とを同時に受信した場合、フレームエラーを検出し、ＥＩＦＳ時間の起動条件が成立する。しかしながら、その後に、端末１および端末２は、ＡＣＫフレーム５８５またはＡＣＫフレーム５８６を正常に受信することで、ＥＩＦＳ時間の起動条件は解消される。

このように図８のシーケンス例によれば、中継局２１がＡＣＫフレーム５８６を送信するタイミングを、アクセスポイント１１がＡＣＫフレーム５８５を送信する時間帯と重複しないように時間的に後にずらしたことにより、端末１および端末２で２つのＡＣＫフレームを同時に受信することを防止できる。よって、端末１および端末２は、その後のＣＣＡ処理において、ＥＩＦＳ時間を発動することなく、キャリアセンスのバックオフ前の固定時間としてＤＩＦＳ時間を用いることができる。これにより、送信権の獲得の機会に関して、全二重通信の対象でなかった端末１および端末２が不利になることを防止できる。

図８のシーケンスでは、中継局２１がＡＣＫフレームを送信するタイミングを遅らせたが、中継局２１は、データフレーム５８４の受信完了からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームを送信し、アクセスポイント１１がＡＣＫフレームを送信するタイミングを遅らせてもよい。すなわち、アクセスポイント１１が、データフレーム５８４の送信完了から時間Ｔ３０１後に、ＡＣＫフレームを送信してもよい。この場合、中継局２１は、データフレーム５８３に対するＡＣＫタイムアウト時間として、拡張されたＡＣＫタイムアウト時間を採用すればよい。また、図８のシーケンスでは、シーケンスの開始として、中継局２１がＲＴＳフレームを送信したが、アクセスポイントがＲＴＳフレームを送信してもよい。

図６〜図８のシーケンス例では、複数のデータフレームを全二重で通信する例を示したが、個々のデータフレームは、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（ＭＡＣ ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）と呼ばれる。Ａ−ＭＰＤＵの場合、複数のＭＡＣフレームに対する応答をまとめて送信するため、送達確認応答フレームとして、ＡＣＫフレームの代わりに、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ）フレームが用いられる。なお連接の対象はデータフレームのみならず、管理フレームまたは制御フレームも連接の対象となる。

図９は、本実施形態に係る中継局２１の動作の一例のフローチャートを示す。この中継局２１の動作は、図６のシーケンス例の中継局２１の動作に対応する。中継局２１は、アクセスポイント１１からＲＴＳフレーム５２１を受信し（Ｓ１０１）、ＣＴＳフレーム５２２を応答する（Ｓ１０２）。ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を期待値（例えばＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から、ＳＩＦＳ時間と、ＣＴＳフレーム長とを減じた値）よりも小さい値に設定する。中継局２１は、ＣＴＳフレーム５２２の送信完了からＳＩＦＳ時間後にアクセスポイント１１からデータフレーム５２３を受信すると同時に、データフレーム５２４を端末１に送信する（Ｓ１０３）。中継局２１は、データフレーム５２４の送信完了からＳＩＦＳ時間後に端末１からＡＣＫフレーム５２６を受信する（Ｓ１０４）。中継局２１は、データフレーム５２３に対するＡＣＫフレームを送信するための待機時間を、ＳＩＦＳ時間から、ＳＩＦＳ時間の２倍と、ＡＣＫフレーム長との合計時間Ｔ１０１に拡張し、当該拡張した待機時間Ｔ１０１が経過したら、ＡＣＫフレーム５２５をアクセスポイント１１に返す（Ｓ１０５）。

図１０は、本実施形態に係るアクセスポイント１１の動作の一例のフローチャートを示す。このアクセスポイント１１の動作は、図６のシーケンス例のアクセスポイント１１の動作に対応する。アクセスポイント１１は、ＲＴＳフレーム５２１を送信し（Ｓ１１１）、ＣＴＳフレーム５２２を受信する（Ｓ１１２）。ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値が期待値より小さいかを判断し（Ｓ１１３）、期待値より小さい場合は、データフレーム５２３の送信後、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間を拡張する（Ｓ１１４）。例えば通常であればタイムアウト時間は、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間であるが、当該合計時間の２倍の時間に拡張する。そして、アクセスポイント１１は、当該拡張後の時間内で、中継局２１からのＡＣＫフレーム５２５の受信を待機する。なお、ＣＴＳフレーム５２２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値が期待値に一致もしくは大きい場合は、データフレーム５２３の送信後、通常通り、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間の間、中継局２１からのＡＣＫフレームの受信を待機する。

図１１は、本実施形態に係るアクセスポイント１１の動作の一例のフローチャートを示す。このアクセスポイント１１の動作は、図７のシーケンス例のアクセスポイント１１の動作に対応する。アクセスポイント１１は、中継局２１から他端末宛のＣＴＳフレーム５５２を受信し（Ｓ２０１）、そのＳＩＦＳ時間後に自端末宛のデータフレーム５５４を受信したか判断する（Ｓ２０２）。自端末宛のデータフレーム５５４を受信した場合、データフレーム５５４に対するＡＣＫフレームを送信するための待機時間を、ＳＩＦＳ時間から、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長との合計時間Ｔ２０１に拡張し、当該拡張された待機時間Ｔ２０１だけ待機した後、ＡＣＫフレーム５５６を送信する（Ｓ２０３）。

図１２は、本実施形態に係る中継局２１の動作の一例のフローチャートを示す。この中継局２１の動作は、図７のシーケンス例の中継局２１の動作に対応する。中継局２１は、受信したＲＴＳフレーム５５１に対してＣＴＳフレーム５５２を送信し（Ｓ２１１）、ＣＴＳフレーム５５２の送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム５５３を受信する。このとき、中継局２１は、データフレーム５５３の受信と同時にデータフレーム５５４をアクセスポイント１１に送信する場合、すなわち、ＣＴＳフレーム５５２の送信完了からＳＩＦＳ時間後のデータフレーム５５４を送信する場合（Ｓ２１２のＹＥＳ）、データフレーム５５４の送信後に待機するＡＣＫフレームのタイムアウト時間を拡張する（Ｓ２１３）。具体的に、通常であればタイムアウト時間は、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間であるが、当該合計時間の２倍の時間に拡張する。中継局２１は、データフレーム５５３の受信完了からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレーム５５５を送信する。また、中継局２１は、データフレーム５５４の送信後、当該拡張されたタイムアウト時間内で、アクセスポイント１１からのＡＣＫフレーム５５６の受信を待機する。

図１３は、本実施形態に係る中継局２１の動作の一例のフローチャートを示す。この中継局２１の動作は、図８のシーケンス例の中継局２１の動作に対応する。中継局２１は、ＲＴＳフレーム５８１を送信し（Ｓ３０１）、それに対する応答としてＣＴＳフレーム５８２を受信する（Ｓ３０２）。ＣＴＳフレーム５８２の受信完了からＳＩＦＳ時間後に、データフレーム５８３を送信する。データフレーム５８３の送信と同時に、ＲＴＳフレーム５８１の受信先であるアクセスポイント１１からデータフレーム５８４を受信したかを判断し（Ｓ３０３）、受信した場合は、ＡＣＫフレームを送信するための待機時間を、ＳＩＦＳ時間から、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長との合計時間Ｔ３０１に拡張する。中局２１は、データフレーム５８３の送信完了からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレーム５８５を受信する。また中継局２１は、データフレーム５８４の受信から当該拡張した待機時間Ｔ３０１だけ待機した後、ＡＣＫフレーム５８６を送信する（Ｓ３０４）。

図１４は、本実施形態に係るアクセスポイント１１の動作の一例のフローチャートを示す。このアクセスポイント１１の動作は、図８のシーケンス例のアクセスポイント１１の動作に対応する。アクセスポイント１１は、受信したＲＴＳフレーム５８１に対してＣＴＳフレーム５８２を送信し（Ｓ３１１）、ＣＴＳフレーム５８２の送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム５８３を受信する（Ｓ３１２）。このとき、アクセスポイント１１は、データフレーム５８３の受信と同時にデータフレーム５８４をアクセスポイント１１に送信する場合、すなわちＣＴＳフレーム５８２の送信完了からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレーム５８２の受信先と同じ端末（ここでは中継局）にデータフレーム５８４を送信する場合（Ｓ３１２のＹＥＳ）、データフレーム５８４の送信後に待機するＡＣＫフレームのタイムアウト時間を拡張する（Ｓ３１３）。例えば、通常であれば待機時間はＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との合計時間であるが、当該合計時間の２倍の時間に待機時間を拡張する。アクセスポイント１１は、データフレーム５８３の受信完了からＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレーム５８５を送信する。また、アクセスポイント１１は、データフレーム５８４の送信完了から当該拡張後の待機時間内で、中継局２１からのＡＣＫフレーム５８６の受信を待機する。

図６〜図８のシーケンス例では、シーケンスの開始がＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームの送受信から開始されたが、これは一例であり、他の形態も可能である。例えば、図１５に、図８のシーケンスの変形例を示す。アクセスポイント１１が中継局２１に、送信を許可するフレームの一例であるポールフレーム（Ｐｏｌｌ Ｆｒａｍｅ）５８７を送信し、そのＳＩＦＳ時間後に、中継局２１がデータフレーム５８３をアクセスポイント１１に送信する。この際、アクセスポイント１１は、データフレーム５８３と同時にデータフレーム５８４を中継局２１に送信してもよい。すなわち、ポールフレームの送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム５８４を送信してもよい。ポールフレームの種類は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では複数規定されているが、フレーム送信を促す機能を有している限り、どの種類でもかまわない。なおポールフレームを送信する場合、ＣＳＭＡ／ＣＡにおけるＣＣＡ処理では、バックオフ前の固定時間として、ＤＩＦＳ時間ではなく、ＰＩＦＳ（Ｐｏｉｎｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間を用いてもよい。図１５における以降のシーケンスは図８での説明と同様であり、これまで述べた各種の変更または拡張も図１５のシーケンスに対して適用可能である。

本実施形態では、図１に示した無線ＬＡＮの構成をベースとしたが、無線ＬＡＮの構成は図１に示したものに限定されない。例えば図１６に示すように、アクセスポイント１１Ａと、端末２２と、端末１および端末２とを備えた無線ＬＡＮでもよい。この場合、例えばアクセスポイント１１Ａが端末１と端末２２間の通信を中継し、また端末２と端末２２間の通信を中継する。アクセスポイント１１Ａは、図１の中継局２１と同様にして、全二重通信を実行する。図６〜図８、図１５と同様のシーケンスを、図１６の構成でも、実行可能である。この場合、端末２２が、図１のアクセスポイント１１と同様にして通信すればよい。

また図１６の構成の場合の別のシーケンス例を図１７に示す。アクセスポイント１１Ａが端末２２にポールフレーム（Ｐｏｌｌ Ｆｒａｍｅ）５２７を送信し、そのＳＩＦＳ時間後に、端末２２がデータフレーム５２３をアクセスポイント１１Ａに送信する。この際、アクセスポイント１１Ａは、データフレーム５２３を受信するのと同時にデータフレーム５２４を端末１に送信してもよい。すなわち、ポールフレーム５２７の送信完了からＳＩＦＳ時間後にデータフレーム５２４を端末１に送信してもよい。図１７における以降のシーケンスは図６での説明と同様であり、これまで述べた各種の変更または拡張は、図１７のシーケンスに対しても適用可能である。

図１および図１６に示した構成以外にも、様々な無線ＬＡＮの構成が可能であり、それに応じて、前述したシーケンス以外にも種々のシーケンスが可能である。

図１８は、中継局２１に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。この無線通信装置は、アクセスポイント１１との間で事前にフレーム中継に関する設定がなされている。

図１８の無線通信装置は、制御部４０１と、送信部４０２と、受信部４０３と、少なくとも１つのアンテナ１４−１〜１４−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、バッファ４０４とを備えている。各アンテナを、送信部３０１および受信部３０２間で切り換えるスイッチがそれぞれ設けられていてもよい。制御部４０１は、端末（アクセスポイントを含む）との通信を制御する制御部であり、ベースバンド集積回路、または無線通信用集積回路または、通信制御装置に対応する。送信部４０２と受信部４０３は、一例として、無線通信部を形成する。制御部４０１、ベースバンド集積回路、無線通信用集積回路、あるいは通信制御装置の処理は、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、これらの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。

バッファ４０４は、上位層および制御部４０１間で、データを受け渡しするための記憶領域として用いられる。またバッファ４０４は、端末（アクセスポイントを含む）から受信したフレームに含まれるデータを、他の端末への中継のために一時的に格納してもよい。また自局宛のフレームを受信した場合に、当該フレーム内のデータを上位層へ渡すために一時的に格納してもよい。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰなど、制御部４０１で管理するＭＡＣ層より上位の通信プロトコルに関する処理を行う。また、上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰに加え、アプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、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。

制御部４０１は、主としてＭＡＣ層の処理、および物理層の処理の一部を行う。制御部４０１は、送信部４０２および受信部４０３を介して、フレームを送受信することで、端末（アクセスポイントを含む）との通信の制御を行う。制御部４０１は、クロックを生成するクロック生成部を含んでもよいし、外部からクロックが入力されるように構成されてもよい。制御部４０１は、クロック生成部で生成したクロックまたは外部から入力されたクロックを用いて、内部時間を管理してもよい。また、制御部４０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。また、制御部４０１は、ＭＡＣ層およびＰＨＹ層の管理を行い、管理に必要な情報を制御部４０１の内部または外部のバッファに格納する。中継局の配下に存在する端末に関する情報および、アクセスポイントに関する情報もこのバッファで管理してもよい。このバッファはバッファ４０４と同じ記憶媒体でもよいし、別の記憶媒体でもよい。このバッファおよびバッファ４０４は、メモリでもよいし、ＳＳＤまたはハードディスク等の装置でもよい。メモリの場合、ＤＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。

制御部４０１は、送信用のデータまたは情報を保持している場合、当該データまたは情報を含むフレームを生成し、使用する通信方式に従って、送信権を獲得して、送信部４０２を介して当該フレームを送信する。一例としてＣＳＭＡ／ＣＡに基づきキャリアセンスを行い、無線媒体がアイドルとして送信権を獲得できたら、送信権に基づくＴＸＯＰで、フレームを送信部４０２に出力する。

制御部４０１は、バッファ４０４を定期的に確認、またはバッファ４０４等の外部からのトリガにより確認し、送信用のデータが存在するかを確認してもよい。

送信部４０２は、制御部４０１から入力されたフレームに変調処理や物理ヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行う。また、物理層の処理後のフレームに対して、ＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行う。送信部４０２は、周波数変換後の信号を増幅して、アンテナから空間に電波として放射する。

アンテナで受信された信号は、受信部４０３に入力され、アナログ処理およびＡＤ変換処理される。例えば、受信された信号を増幅して、周波数変換（ダウンコンバート）し、フィルタリング処理で所望帯域成分を抽出する。抽出された信号を、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換する。デジタル信号に基づき、復調等の物理層の処理を経た後、フレームを制御部４０１に出力する。

送信と受信を同時に行う場合、すなわち全二重通信を行う場合、複数のアンテナの一方を受信部に、他方を送信部に接続して、各アンテナを送信部と受信部間で分離してもよい。各アンテナを受信部および送信部間で切り換えるスイッチが存在しない場合、アンテナで受信した信号に送信信号が回り込むため混在して受信部４０３に入力され得る。このため、受信部４０３またはその前段に配置する回路で、当該混在した信号から送信信号を除去する（例えば送信部４０２から出力される送信信号を受信部４０３または全段の回路に入力する経路を設け、混在した信号から送信信号を減算する）ことで受信信号を取り出してもよい。ここで述べた以外の方法で、混在した信号から受信信号を取り出しても良い。

また、制御部４０１は、応答の必要なデータフレーム等のフレームを受信した場合、フレームの受信完了からＳＩＦＳ時間等の一定時間後に、送達確認応答フレームを送信するよう制御する。例えば、制御部４０１は、受信したフレームのＦＣＳフィールドに基づきＣＲＣ検査等を行い、検査結果が成功の場合にＡＣＫフレームを生成し、受信完了からＳＩＦＳ時間後に送信部４０２を介して送信する。受信したフレームがＡ−ＭＰＤＵの場合は、ＡＣＫフレームの代わりに、Ａ−ＭＰＤＵ内の連接されたフレームごとにＣＲＣ検査等を行い、各検査結果に応じた値を含むＢＡフレームを生成する。またＲＴＳフレームを受信した場合は、ＣＴＳフレームを送達確認応答フレームとして返す。ここで、予め定めた条件を満たす場合は、フレームを受信してからＡＣＫフレーム（Ａ−ＭＰＤＵの場合はＢＡフレーム）を送信するまでに待機する時間を拡張する。一例として、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長との合計時間を待機時間とする。予め定めた条件の例として、アクセスポイントから受信したＲＴＳフレームに対してＣＴＳフレームを返し、そのＳＩＦＳ時間後に別の端末にフレームを送信する場合がある。この場合、ＣＴＳフレームに応じてアクセスポイントから受信するフレームの受信完了から、上記拡張した待機時間の経過後に、ＡＣＫフレームを送信する（図６のシーケンス例を参照）。また、別の例として、アクセスポイントに送信したＲＴＳフレームに対してＣＴＳフレームを受信し、ＣＴＳフレームの受信完了からＳＩＦＳ時間後にアクセスポイントからデータフレームを受信した場合がある。この場合、当該データフレームの受信完了から、上記拡張した待機時間の経過後に、ＡＣＫフレームを送信する（図８のシーケンス例を参照）。ここで述べた以外の例も、前述した各種のシーケンス例から理解できるように可能である。

また、制御部４０１は、応答を要求するフレームを送信した場合は、送信完了後、応答フレームの受信を待機する。例えばデータフレームを送信した場合、ＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームの受信を待機する。データフレームの送信完了後、ＳＩＦＳ時間およびＡＣＫフレーム長を合わせた待機時間の間にＡＣＫフレームを受信できない場合は、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間が経過したとして、当該データフレームの再送を行うことを決定する。ただし、予め定めた条件を満たす場合は、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間を拡張する。例えば、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との加算時間を２倍した値に、タイムアウト時間を拡張する。予め定めた条件の例として、端末から受信したＲＴＳフレームに対してＣＴＳフレームを送信し、ＣＴＳフレームの送信完了からＳＩＦＳ時間後にアクセスポイントにデータフレームを送信する場合がある(図７のシーケンスを参照)。この際、ＣＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ値を前述した期待値より小さい値を設定する。データフレームの送信完了から、上記拡張したタイムアウト時間をカウントし、ＡＣＫフレームの受信を待機する。

上述した制御部４０１と送信部４０２の処理の切り分けは一例であり、別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理までは制御部４０１で行い、ＤＡ変換以降の処理を送信部４０２で行うようにしてもよい。制御部４０１と受信部４０３の処理の切り分けについても同様に、ＡＤ変換までの処理を受信部４０３で行い、その後の物理層の処理を含むデジタル領域の処理を制御部４０１で行うようにしてもよい。ここで述べた以外の切り分けを行ってもよい。

図１９は、アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。

図１９の無線通信装置は、制御部１０１と、送信部１０２と、受信部１０３と、少なくとも１つのアンテナ１１−１〜１１−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、バッファ１０４とを備えている。制御部１０１は、端末（中継局２１を含む）との通信を制御する制御部であり、ベースバンド集積回路、または無線通信用集積回路または、通信制御装置に対応する。送信部１０２と受信部１０３は、一例として、無線通信部を形成する。制御部１０１、ベースバンド集積回路、無線通信用集積回路、あるいは通信制御装置の処理は、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、これらの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。

バッファ１０４は、上位層と制御部１０１との間で、データを受け渡しするための記憶領域として用いられる。またバッファ１０４は、外部ネットワークから受信したフレームを中継局への中継のために格納してもよい。またバッファ１０４は、中継局から受信したフレームを、外部ネットワークに転送するために格納してもよい。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰなど、制御部１０１で管理されるＭＡＣ層より上位の通信プロトコルに関する処理を行う。また、上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰに加え、アプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、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。

制御部１０１は、主としてＭＡＣ層の処理、および物理層の処理の一部を行う。制御部１０１は、送信部１０２および受信部１０３を介して、フレームを送受信することで、端末（中継局を含む）との通信を制御する。また制御部１０１は定期的にビーコンフレームを送信するよう制御してもよい。制御部１０１は、クロックを生成するクロック生成部を含んでもよいし、外部からクロックが入力されるように構成されてもよい。制御部１０１は、クロック生成部で生成したクロックまたは外部から入力されたクロックを用いて、制御部１０１は内部時間を管理してもよい。また、制御部１０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。また、制御部１０１は、ＭＡＣ層およびＰＨＹ層の管理を行い、管理に必要な情報を制御部１０１の内部または外部のバッファに格納する。制御部１０１は、ＢＳＳに属している端末（中継局を含む）の状態および能力等に関する情報も管理する。このバッファはバッファ１０４と同じ記憶媒体でもよいし、別の記憶媒体でもよい。バッファおよびバッファ１０４は、メモリでもよいし、ＳＳＤまたはハードディスク等の装置でもよい。メモリの場合、ＤＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。なお、中継局２１がアクセスポイントとしての機能を有する場合は、ＢＳＳの形成やビーコンフレームの送信など、アクセスポイント１１と同様の機能を有するものとする。

制御部１０１は、送信用のデータまたは情報を保持している場合、当該データまたは情報を含むフレームを生成し、使用する通信方式に従って、送信権を獲得して、送信部１０２を介して当該フレームを送信する。一例としてＣＳＭＡ／ＣＡに基づきキャリアセンスを行い、無線媒体がアイドルとして送信権を獲得できたら、送信権に基づくＴＸＯＰで、フレームを送信部１０２に出力する。

制御部１０１は、バッファ１０４を定期的に確認、またはバッファ１０４等の外部からのトリガにより確認し、送信用のデータが存在するかを確認してもよい。

送信部１０２は、制御部１０１から入力されたフレームに変調処理や物理ヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行う。また、物理層の処理後のフレームに対して、ＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行う。送信部１０２は、周波数変換後の信号を増幅して、アンテナから空間に電波として放射する。

アンテナで受信された信号は、受信部１０３に入力され、アナログ処理およびＡＤ変換処理される。例えば、受信された信号を増幅して、周波数変換（ダウンコンバート）し、フィルタリング処理で所望帯域成分を抽出する。抽出された信号を、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換する。デジタル信号に基づき、復調等の物理層の処理を経た後、フレームを制御部１０１に出力する。

また、制御部１０１は、応答の必要なデータフレーム等のフレームを受信した場合、フレームの受信完了からＳＩＦＳ時間等の一定時間後に、送達確認応答フレームを送信するよう制御する。例えば、制御部１０１は、受信したフレームのＦＣＳフィールドに基づきＣＲＣ検査等を行い、検査結果が成功の場合にＡＣＫフレームを生成し、受信完了からＳＩＦＳ時間後に送信部１０２を介して送信する。受信したフレームがＡ−ＭＰＤＵの場合は、ＡＣＫフレームの代わりに、Ａ−ＭＰＤＵ内の連接されたフレームごとにＣＲＣ検査等を行い、各検査結果に応じた値を含むＢＡフレームを生成する。またＲＴＳフレームを受信した場合は、ＣＴＳフレームを送達確認応答フレームとして返す。ここで、予め定めた条件を満たす場合は、ＡＣＫフレーム（Ａ−ＭＰＤＵの場合はＢＡフレーム）を送信するまでの待機時間を拡張する。一例として、ＳＩＦＳ時間の２倍とＡＣＫフレーム長との合計時間へ待機時間を拡張する。予め定めた条件の例として、他端末宛のＣＴＳフレームを受信し、そのＳＩＦＳ時間後に自端末宛のデータフレームを受信した場合、上記拡張した待機時間の経過後に、ＡＣＫフレームを送信する（図７のシーケンス例を参照）。

また、制御部１０１は、応答を要求するフレームを送信した場合は、送信完了後、応答フレームの受信を待機する。例えばデータフレームを送信した場合、ＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームの受信を待機する。ＳＩＦＳ時間およびＡＣＫフレーム長を合計した待機時間の間にＡＣＫフレームを受信できない場合は、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間が経過したとして、当該データフレームの再送を行うことを決定する。ここで、予め定めた条件を満たす場合は、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間を拡張する。一例として、ＳＩＦＳ時間とＡＣＫフレーム長との加算時間を２倍した値に、タイムアウト時間を拡張する。予め定めた条件の例として、送信したＲＴＳフレームに対してＣＴＳフレームを受信し、ＣＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ値が期待値より小さい場合がある(図６のシーケンスを参照)。この場合、ＣＴＳフレームの受信完了からＳＩＦＳ時間後に送信するデータフレームの送信完了から、当該拡張したタイムアウト時間をカウントし、ＡＣＫフレームの受信を待機する。

上述した制御部１０１と送信部１０２の処理の切り分けは一例であり、別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理までは制御部１０１で行い、ＤＡ変換以降の処理を送信部１０２で行うようにしてもよい。制御部１０１と受信部１０３の処理の切り分けについても同様に、ＡＤ変換までの処理を受信部１０３で行い、その後の物理層の処理を含むデジタル領域の処理を制御部１０１で行うようにしてもよい。ここで述べた以外の切り分けを行ってもよい。

なお、アクセスポイント１１が全二重通信を実行する場合の構成は、前述した中継局２１と同様にすればよい。

図２０は、端末（非アクセスポイントおよび非中継局の端末）に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。

図２０の無線通信装置は、制御部２０１と、送信部２０２と、受信部２０３と、少なくとも１つのアンテナ１２−１〜１２−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、バッファ２０４とを備えている。制御部２０１は、他の端末（中継局２１、アクセスポイント１１を含む）との通信を制御する制御部であり、ベースバンド集積回路、無線通信用集積回路、または通信制御装置に対応する。送信部２０２と受信部２０３は、一例として、無線通信部を形成する。制御部２０１、ベースバンド集積回路、無線通信用集積回路、あるいは通信制御装置の処理は、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、これらの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。

バッファ２０４は、上位層と制御部２０１との間で、データを受け渡しするための記憶領域として用いられる。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰなど、制御部２０１で管理されるＭＡＣ層より上位の通信プロトコルに関する処理を行う。また、上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰに加え、アプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、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。

制御部２０１は、主としてＭＡＣ層の処理、および物理層の処理の一部を行う。制御部２０１は、送信部２０２および受信部２０３を介して、フレームを送受信することで、他の端末（中継局、アクセスポイントを含む）との通信を制御する。制御部２０１は、クロックを生成するクロック生成部を含んでもよいし、外部からクロックが入力されるように構成されてもよい。制御部２０１は、クロック生成部で生成したクロックまたは外部から入力されたクロックを用いて、制御部２０１は内部時間を管理してもよい。また、制御部２０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。また、制御部２０１は、ＭＡＣ層およびＰＨＹ層の管理を行い、管理に必要な情報を制御部２０１の内部または外部のバッファに格納する。このバッファはバッファ２０４と同じ記憶媒体でもよいし、別の記憶媒体でもよい。このバッファおよびバッファ２０４は、メモリでもよいし、ＳＳＤまたはハードディスク等の装置でもよい。メモリの場合、ＤＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。

制御部２０１は、アクセスポイント１１にアソシエーション要求を行い、必要に応じて認証等のプロセスを経て、アクセスポイント１１と無線リンクを確立する。無線リンクを確立することでアクセスポイント１１が形成するＢＳＳに属する。制御部２０１は、無線リンクを確立したアクセスポイント１１の状態および能力等に関する情報を管理する。制御部２０１は、中継局２１の状態および能力等に関する情報をさらに管理してもよい。なお、中継局２１はアクセスポイント１１と中継に関する設定を行い、端末に対して中継局として振る舞うために、アクセスポイント１１のＢＳＳに関する属性等に関する情報を取得していてもよい。中継局２１がアクセスポイントとしての機能を有する場合は、制御部２０１は、中継局２１に対して、アソシエーションプロセス等、アクセスポイントに対する動作を行うものとする。

制御部２０１は、送信用のデータまたは情報を保持している場合、当該データまたは情報を含むフレームを生成し、使用する通信方式に従って送信権を獲得した後、送信部２０２を介して当該フレームを送信する。一例としてＣＳＭＡ／ＣＡに基づきキャリアセンスを行い、無線媒体がアイドルとして送信権を獲得できたら、送信権に基づくＴＸＯＰで、フレームを送信部２０２に出力する。

制御部２０１は、バッファ２０４を定期的に確認、またはバッファ２０４等の外部からのトリガにより確認し、送信用のデータが存在するかを確認してもよい。

送信部２０２は、制御部２０１から入力されたフレームに変調処理や物理ヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行う。また、物理層の処理後のフレームに対して、ＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行う。送信部２０２は、周波数変換後の信号を増幅して、アンテナから空間に電波として放射する。

アンテナで受信された信号は、受信部２０３に入力され、アナログ処理およびＡＤ変換処理される。例えば、受信された信号を増幅して、周波数変換（ダウンコンバート）し、フィルタリング処理で所望帯域成分を抽出する。抽出された信号を、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換する。デジタル信号に基づき、復調等の物理層の処理を経た後、フレームを制御部２０１に出力する。

また、制御部２０１は、応答の必要なデータフレーム等のフレームを受信した場合、フレームの受信完了からＳＩＦＳ時間等の一定時間後に、送達確認応答フレームを送信するよう制御する。例えば、制御部２０１は、受信したフレームのＦＣＳフィールドに基づきＣＲＣ検査等を行い、検査結果が成功の場合にＡＣＫフレームを生成し、受信完了からＳＩＦＳ時間後に送信部２０２を介して送信する。受信したフレームがＡ−ＭＰＤＵの場合は、ＡＣＫフレームの代わりに、Ａ−ＭＰＤＵ内の連接されたフレームごとにＣＲＣ検査等を行い、各検査結果に応じた値を含むＢＡフレームを生成する。またＲＴＳフレームを受信した場合は、ＣＴＳフレームを送達確認応答フレームとして返す。

また、制御部２０１は、応答を要求するフレームを送信した場合は、送信完了後、応答フレームの受信を待機する。例えばデータフレームを送信した場合、ＳＩＦＳ時間後にＡＣＫフレームの受信を待機する。ＳＩＦＳ時間およびＡＣＫフレーム長を合計した待機時間の間にＡＣＫフレームを受信できない場合は、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間が経過したとして、当該データフレームの再送を行うことを決定する。

上述した制御部２０１と送信部２０２の処理の切り分けは一例であり、別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理までは制御部２０１で行い、ＤＡ変換以降の処理を送信部２０２で行うようにしてもよい。制御部２０１と受信部２０３の処理の切り分けについても同様に、ＡＤ変換までの処理を受信部２０３で行い、その後の物理層の処理を含むデジタル領域の処理を制御部２０１で行うようにしてもよい。ここで述べた以外の切り分けを行ってもよい。

なお、端末が、中継局２１またはアクセスポイント１１またはこれらの両方と同様に全二重方式に対応した構成を有していてもよい。また中継局２１およびアクセスポイント１１と同様に、ＡＣＫフレームのタイムアウト時間の拡張、およびＡＣＫフレームの待機時間の拡張等の機能を備えていてもよい。なお、端末が全二重方式に対応する場合は、前述した中継局２１と同様にしてその構成を実現すればよい。

なお、本実施形態で述べるフレームは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格でフレームと呼ばれているもののみならず、Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔなど、パケットと呼ばれているものを指してもよい。

（第２の実施形態）
図２１は、中継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。図１８に示した無線通信装置と基本的な動作は同じであるため、構成上の違いを中心に説明し、重複する説明は省略する。

本無線通信装置は、ベースバンド部４１１、ＲＦ部４２１と、１つまたは複数のアンテナ１４−１〜１４−Ｎ（Ｎは１以上の整数）とを備える。

ベースバンド部４１１は、制御回路（プロトコルスタック）４１２と、送信処理回路４１３と、受信処理回路４１４と、ＤＡ変換回路４１５、４１６と、ＡＤ変換回路４１７、４１８とを含む。ＲＦ部４２１とベースバンド部４１１は１チップのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）で構成されてもよい。

ベースバンド部４１１は、一例としてベースバンドＬＳＩまたはベースバンドＩＣ、またはこれらの両方である。また、別の例として、ベースバンド部４１１がＩＣ４３２とＩＣ４３１とを備えてもよい。このとき、ＩＣ４３２が制御回路４１２と送信処理回路４１３と受信処理回路４１４とを含み、ＩＣ４３１が、ＤＡ変換回路４１５、４１６とＡＤ変換回路４１７、４１８を含んでもよい。

制御回路４１２は、一例として、通信を制御する通信処理装置、または通信を制御する制御部に対応する。このとき無線通信部は、送信処理回路４１３と受信処理回路４１４を含んでもよい。さらに無線通信部は、送信処理回路４１３と受信処理回路４１４に加えて、ＤＡ変換回路４１５、４１６およびＡＤ変換回路４１７、４１８を含んでもよい。さらに、無線通信部は、送信処理回路４１３、受信処理回路４１４、ＤＡ変換回路４１５、４１６およびＡＤ変換回路４１７、４１８に加えて、送信回路４２２および受信回路４２３を含んでもよい。本実施形態に係る集積回路は、ベースバンド部４１１の全部または一部の処理、すなわち、制御回路４１２、送信処理回路４１３、受信処理回路４１４、ＤＡ変換回路４１５、４１６およびＡＤ変換回路４１７、４１８の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えていてもよい。

または、ＩＣ４３２が、通信を制御する通信処理装置に対応してもよい。このとき無線通信部は、送信回路４２２および受信回路４２３に対応してもよい。さらに無線通信部は、送信回路４２２および受信回路４２３に加え、ＤＡ変換回路４１５、４１６およびＡＤ変換回路４１７、４１８を含んでもよい。

ベースバンド部４１１における制御回路４１２は、ＭＡＣ層等の処理を行う。ＭＡＣの上位層処理部の機能を、制御回路４１２に含めても構わない。制御回路４１２はクロック生成部（すなわち発振装置）を含んでもよい。送信処理回路４１３は、物理層の処理を行う部分に対応する。送信処理回路４１３は、変調処理や物理ヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行い、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。ＤＡ変換回路４１５、４１６は、ＤＡ変換を行う部分に相当し、送信処理回路４１３から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡ変換回路４１５はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、ＤＡ変換回路４１６はデジタル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。この場合、ＤＡ変換回路は１つだけでもよい。また、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ＤＡ変換回路を設けてもよい。

ＲＦ部４２１は、本実施形態に係るＲＦ集積回路に対応し、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣあるいはこれらの両方である。ＲＦ部４２１における送信回路４２２は、ＤＡ変換より後の段階の送信時のアナログ処理を行う部分に相当する。送信回路４２２は、ＤＡ変換後のフレームの信号から所望帯域の信号を抽出する送信フィルタ、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、フィルタリング後の信号を無線周波数にアップコンバートするミキサ、アップコンバート後の信号を増幅するプリアンプ（ＰＡ）等を含む。

ＲＦ部４２１における受信回路４２３は、ＡＤ変換より前の段階までの受信時のアナログ処理を行う部分に相当する。受信回路４２３は、アンテナで受信された信号を増幅するＬＮＡ（低雑音増幅器）、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、増幅後の信号をベースバンドにダウンコンバートするミキサ、ダウンコーバート後の信号から所望帯域の信号を抽出する受信フィルタ等を含む。より詳細には、受信回路４２３は、不図示のＬＮＡで低雑音増幅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。これらＩ信号とＱ信号は、振幅（ゲイン）が調整された後に、受信回路４２３から出力される。

ベースバンド部４１１におけるＡＤ変換回路４１７、４１８は、ＡＤ変換を行う部分に相当する。受信回路４２３からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤ変換回路４１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、ＡＤ変換回路４１８は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うる。この場合、ＡＤ変換回路は１つだけでよい。また、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ＡＤ変換回路を設けてもよい。受信処理回路４１４は、物理層の受信処理を行う部分に対応する。受信処理回路４１４は、復調等の物理層の処理を行う。制御回路４１２は、受信処理回路４１３で得られたフレームに対してＭＡＣ層等の処理を行う。また制御回路４１２は、ＭＩＭＯに関する処理を行ってもよい。伝搬路推定の処理、送信ウェイト計算処理、ストリームの分離処理等の少なくとも１つまたは複数を行ってもよい。

制御回路４１２は、送信回路４２２の送信フィルタおよび受信回路４２３の受信フィルタの動作を、使用するチャネルの設定に応じて、当該チャネルがカバーする信号を抽出するように制御してもよい。送信回路４２２および受信回路４２３を制御する別の制御部が存在し、制御回路４１２がその制御部に指示を出すことで、同様の制御を行ってもよい。

なお、アンテナ１４−１〜１４−Ｎを、送信回路４２２および受信回路４２３のいずれか一方に切り換えるスイッチがＲＦ部４２１に配置されてもよい。スイッチを制御することで、送信時にはアンテナ１４−１〜１４−Ｎを送信回路４２２に接続し、受信時には、アンテナ１４−１〜１４−Ｎを受信回路４２３に接続してもよい。

上述した各部の処理の詳細は、図１８の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。

図２２は、基地局であるアクセスポイントに搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示したものである。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。図１９に示した無線通信装置と基本的な動作は同じであるため、構成上の違いを中心に説明し、重複する説明は省略する。

本無線通信装置は、ベースバンド部１１１、ＲＦ部１２１と、１つまたは複数のアンテナ１１−１〜１１−Ｎ（Ｎは１以上の整数）とを備える。

ベースバンド部１１１は、制御回路（プロトコルスタック）１１２と、送信処理回路１１３と、受信処理回路１１４と、ＤＡ変換回路１１５、１１６と、ＡＤ変換回路１１７、１１８とを含む。ＲＦ部１２１とベースバンド部１１１は１チップのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）で構成されてもよい。

ベースバンド部１１１は、一例としてベースバンドＬＳＩまたはベースバンドＩＣ、またはこれらの両方である。また、別の例として、ベースバンド部１１１がＩＣ１３２とＩＣ１３１とを備えてもよい。このとき、ＩＣ１３２が制御回路１１２と送信処理回路１１３と受信処理回路１１４とを含み、ＩＣ１３１が、ＤＡ変換回路１１５、１１６とＡＤ変換回路１１７、１１８を含んでもよい。

制御回路１１２は、一例として、通信を制御する通信処理装置、または通信を制御する制御部に対応する。このとき無線通信部は、送信処理回路１１３と受信処理回路１１４を含んでもよい。さらに無線通信部は、送信処理回路１１３と受信処理回路１１４に加えて、ＤＡ変換回路１１５、１１６およびＡＤ変換回路１１７、１１８を含んでもよい。さらに、無線通信部は、送信処理回路１１３、受信処理回路１１４、ＤＡ変換回路１１５、１１６およびＡＤ変換回路１１７、１１８に加えて、送信回路１２２および受信回路１２３を含んでもよい。本実施形態に係る集積回路は、ベースバンド部１１１の全部または一部の処理、すなわち、制御回路１１２、送信処理回路１１３、受信処理回路１１４、ＤＡ変換回路１１５、１１６およびＡＤ変換回路１１７、１１８の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えていてもよい。

または、ＩＣ１３２が、通信を制御する通信処理装置に対応してもよい。このとき無線通信部は、送信回路１２２および受信回路１２３に対応してもよい。さらに無線通信部は、送信回路１２２および受信回路１２３に加え、ＤＡ変換回路１１５、１１６およびＡＤ変換回路１１７、１１８を含んでもよい。

ベースバンド部１１１における制御回路１１２は、ＭＡＣ層等の処理を行う。ＭＡＣの上位層処理部の機能を、制御回路１１２に含めても構わない。制御回路１１２はクロック生成部（すなわち発振装置）を含んでもよい。送信処理回路１１３は、物理層の処理を行う部分に対応する。送信処理回路１１３は、変調処理や物理ヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行い、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。ＤＡ変換回路１１５、１１６は、ＤＡ変換を行う部分に相当し、送信処理回路１１３から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡ変換回路１１５はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、ＤＡ変換回路１１６はデジタル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。この場合、ＤＡ変換回路は１つだけでもよい。また、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ＤＡ変換回路を設けてもよい。

ＲＦ部１２１は、本実施形態に係るＲＦ集積回路に対応し、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣあるいはこれらの両方である。ＲＦ部１２１における送信回路１２２は、ＤＡ変換より後の段階の送信時のアナログ処理を行う部分に相当する。送信回路１２２は、ＤＡ変換後のフレームの信号から所望帯域の信号を抽出する送信フィルタ、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、フィルタリング後の信号を無線周波数にアップコンバートするミキサ、アップコンバート後の信号を増幅するプリアンプ（ＰＡ）等を含む。

ＲＦ部１２１における受信回路１２３は、ＡＤ変換より前の段階までの受信時のアナログ処理を行う部分に相当する。受信回路１２３は、アンテナで受信された信号を増幅するＬＮＡ（低雑音増幅器）、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、増幅後の信号をベースバンドにダウンコンバートするミキサ、ダウンコーバート後の信号から所望帯域の信号を抽出する受信フィルタ等を含む。より詳細には、受信回路１２３は、不図示のＬＮＡで低雑音増幅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。これらＩ信号とＱ信号は、振幅（ゲイン）が調整された後に、受信回路１２３から出力される。

ベースバンド部１１１におけるＡＤ変換回路１１７、１１８は、ＡＤ変換を行う部分に相当する。受信回路１２３からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤ変換回路１１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、ＡＤ変換回路１１８は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うる。この場合、ＡＤ変換回路は１つだけでよい。また、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ＡＤ変換回路を設けてもよい。受信処理回路１１４は、物理層の受信処理を行う部分に対応する。受信処理回路１１４は、復調等の物理層の処理を行う。制御回路１１２は、受信処理回路１１３で得られたフレームに対してＭＡＣ層等の処理を行う。また制御回路１１２は、ＭＩＭＯに関する処理を行ってもよい。伝搬路推定の処理、送信ウェイト計算処理、ストリームの分離処理等の少なくとも１つまたは複数を行ってもよい。

制御回路１１２は、送信回路１２２の送信フィルタおよび受信回路１２３の受信フィルタの動作を、使用するチャネルの設定に応じて、当該チャネルがカバーする信号を抽出するように制御してもよい。送信回路１２２および受信回路１２３を制御する別の制御部が存在し、制御回路１１２がその制御部に指示を出すことで、同様の制御を行ってもよい。

なお、アンテナ１１−１〜１１−Ｎを、送信回路１２２および受信回路１２３のいずれか一方に切り換えるスイッチがＲＦ部１２１に配置されてもよい。スイッチを制御することで、送信時にはアンテナ１１−１〜１１−Ｎを送信回路１２２に接続し、受信時には、アンテナ１１−〜１１−Ｎを受信回路１２３に接続してもよい。

上述した各部の処理の詳細は、図１９の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。

図２３は、無線端末に搭載される無線通信装置のハードウェア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。図２０に示した無線通信装置と基本的な動作は同じであるため、構成上の違いを中心に説明し、重複する説明は省略する。

本無線通信装置は、ベースバンド部２１１、ＲＦ部２２１と、１つまたは複数のアンテナ１２−１〜１２−Ｎ（Ｎは１以上の整数）とを備える。ＲＦ部２２１とベースバンド部２１１は１チップのＩＣで構成されてもよい。

ベースバンド部２１１は、制御回路（プロトコルスタック）２１２と、送信処理回路２１３と、受信処理回路２１４と、ＤＡ変換回路２１５、２１６と、ＡＤ変換回路２１７、２１８とを含む。

ベースバンド部２１１は、一例としてベースバンドＬＳＩまたはベースバンドＩＣ、またはこれらの両方である。また、別の例として、ベースバンド部２１１が、ＩＣ２３２とＩＣ２３１とを備えてもよい。このとき、ＩＣ２３２が制御回路２１２と送信処理回路２１３と受信処理回路２１４とを含み、ＩＣ２３１が、ＤＡ変換回路２１５、２１６とＡＤ変換回路２１７、２１８を含んでもよい。

制御回路２１２は、一例として、通信を制御する通信処理装置、または通信を制御する制御部に対応する。このとき無線通信部は、送信処理回路２１３と受信処理回路２１４を含んでもよい。さらに無線通信部は、送信処理回路２１３と受信処理回路２１４に加えて、ＤＡ変換回路２１５、２１６およびＡＤ変換回路２１７、２１８を含んでもよい。さらに、無線通信部は、送信処理回路２１３、受信処理回路２１４、ＤＡ変換回路２１５、２１６およびＡＤ変換回路２１７、２１８に加えて、送信回路２２２および受信回路２２３を含んでもよい。本実施形態に係る集積回路は、ベースバンド部２１１の全部または一部の処理、すなわち、制御回路２１２、送信処理回路２１３、受信処理回路２１４、ＤＡ変換回路２１５、２１６およびＡＤ変換回路２１７、２１８の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えていてもよい。

または、ＩＣ２３２が、通信を制御する通信処理装置に対応してもよい。このとき無線通信部は、送信回路２２２および受信回路２２３に対応してもよい。さらに無線通信部は、送信回路２２２および受信回路２２３に加え、ＤＡ変換回路２１５、２１６およびＤＡ変換回路２１７、２１８を含んでもよい。

ベースバンド部２１１における制御回路２１２は、ＭＡＣの上位層の機能を含んでも構わない。制御回路２１２はクロック生成部を含んでもよい。送信処理回路２１３は、物理層の処理を行う部分に対応する。送信処理回路２１３は、変調処理や物理ヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行い、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。ＤＡ変換回路２１５、２１６は、ＤＡ変換を行う部分に相当する。ＤＡ変換回路２１５、２１６は、送信処理回路２１３から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡ変換回路２１５はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、ＤＡ変換回路２１６はデジタル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。この場合、ＤＡ変換回路は１つだけでもよい。また、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ＤＡ変換回路を設けてもよい。

ＲＦ部２２１は、本実施形態に係るＲＦ集積回路に対応し、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣあるいはこれらの両方である。ＲＦ部２２１における送信回路２２２は、ＤＡ変換より後の段階の送信時のアナログ処理を行う部分に相当する。送信回路２２２は、ＤＡ変換後のフレームの信号から所望帯域の信号を抽出する送信フィルタ、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、フィルタリング後の信号を無線周波数にアップコンバートするミキサ、アップコンバート後の信号を増幅するプリアンプ（ＰＡ）等を含む。

受信回路２２３は、ＡＤ変換より前の段階までの受信時のアナログ処理を行う部分に相当する。受信回路２２３は、アンテナで受信された信号を増幅するＬＮＡ（低雑音増幅器）、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、増幅後の信号をベースバンドにダウンコンバートするミキサ、ダウンコーバート後の信号から所望帯域の信号を抽出する受信フィルタ等を含む。より詳細には、受信回路２２３は、不図示のＬＮＡで低雑音増幅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。これらＩ信号とＱ信号は、振幅（ゲイン）が調整された後に、受信回路２２３から出力される。

ベースバンド部２１１におけるＡＤ変換回路２１７、２１８は、ＡＤ変換より前の段階までの受信時のアナログ処理を行う部分に相当する。ＡＤ変換回路２１７、２１８は、受信回路２２３からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤ変換回路２１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、ＡＤ変換回路２１８は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うる。この場合、ＡＤ変換回路は１つだけでよい。また、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ＡＤ変換回路を設けてもよい。受信処理回路２１４は、物理層の受信処理を行う部分に対応する。受信処理回路２１４は、復調や、復号化、プリアンブルおよびＰＨＹヘッダの解析などの処理など、物理層の処理を行う。制御回路２１２は、受信処理回路２１４で得られたフレームに対してＭＡＣ層等の処理を行う。

制御回路２１２は、送信回路２２２の送信フィルタおよび受信回路２２３の受信フィルタの動作を、使用するチャネルの設定に応じて、当該チャネルがカバーする信号を抽出するように制御してもよい。送信回路２２２および受信回路２２３を制御する別の制御部が存在し、制御回路２１２がその制御部に指示を出すことで、同様の制御を行ってもよい。

また無線端末がアンテナを複数備えて、ＭＩＭＯに対応する場合には、制御回路２１２は、ＭＩＭＯに関する処理も行ってよい。伝搬路推定の処理、送信ウェイト計算処理、ストリームの分離処理等のうちの１つまたは複数を行ってもよい。

なお、アンテナ１２−１〜１２−Ｎを、送信回路２２２および受信回路２２３のいずれか一方に切り換えるスイッチがＲＦ部２２１に配置されてもよい。スイッチ制御により、送信時にはアンテナ１２−１〜１２−Ｎを送信回路２２２に接続し、受信時には、アンテナ１２−１〜１２−Ｎを受信回路２２３に接続する。

上述した各部の処理の詳細は、図２０の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。

（第３の実施形態）
図２４（Ａ）および図２４（Ｂ）は、それぞれ第３の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２４（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２４（Ｂ）の無線端末は移動体無線端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体無線端末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（図７等）、または基地局に搭載されていた無線通信装置（図８等）、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や移動体無線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、ハンドヘルド装置等にも搭載可能である。

また、無線端末または基地局、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２５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、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２５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４の実施形態）
第４の実施形態では、第１〜第３のいずれかの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、および外部インターフェース部を備える。プロセッサ部および外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（バッファ）と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る通信処理装置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５の実施形態）
第５の実施形態では、第１〜第３のいずれかの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６の実施形態）
第６の実施形態では、第１〜第３のいずれかの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、および無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態では、第６の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、無線通信装置における制御部あるいはその他の部またはこれらの両方と接続される。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８の実施形態）
第８の実施形態では、第４の実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。

（第９の実施形態）
第９の実施形態では、第１〜第３のいずれかの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、無線通信装置における制御部あるいはその他の部またはこれらの両方と接続される。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１０の実施形態）
第１０の実施形態では、第１〜第３のいずれかの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、無線通信装置における制御部あるいはその他の部またはこれらの両方と接続される。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１１の実施形態）
第１１の実施形態では、第１〜第３のいずれかの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、無線通信装置における制御部あるいはその他の部またはこれらの両方と接続されてもよい。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１２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、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。

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。

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、接続確立の手順においては、接続要求フレームと接続受付フレームが管理フレームであり、接続受付フレームへの確認フレームは制御フレームの応答フレームを用いることができる。

［２］無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断には、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、接続している無線通信装置のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。このフレームは管理フレームに分類される。切断のためのフレームは、例えば接続をリリースするという意味でリリースフレームと呼ぶことがある。通常、リリースフレームを送信する側の無線通信装置ではリリースフレームを送信した時点で、リリースフレームを受信する側の無線通信装置ではリリース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、通信フェーズでの初期状態、例えば通信相手の無線通信装置を探索する状態に戻る。これは、切断のためのフレームを送信する際には、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といった、物理的な無線リンクが確保できないことがあるからである。

一方、暗示的な手法としては、一定期間接続を確立した接続相手の無線通信装置からフレーム送信（データフレームおよび管理フレームの送信、あるいは自端末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、リリース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（例えばデータフレーム用の再送タイマ）を起動し、第１のタイマが切れるまで（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（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。第１のタイマと同様、第２のタイマでも、第２のタイマ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のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。

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のタイマを止め、再び初期値から起動する。第３のタイマ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（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。この場合も、第２のタイマ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のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。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はここでは第２のタイマとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマ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（拡張規格なども含む）無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡをアクセス方式の基本としている。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了から固定時間を置いて送信を行う方式では、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置で同時に送信を行うことになり、その結果、無線信号が衝突してフレーム送信に失敗する。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了からランダム時間待つことで、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置での送信が確率的に分散することになる。よって、ランダム時間の中で最も早い時間を引いた無線通信装置が１つなら無線通信装置のフレーム送信は成功し、フレームの衝突を防ぐことができる。ランダム値に基づき送信権の獲得が複数の無線通信装置間で公平になることから、Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｖｏｉｄａｎｃｅを採用した方式は、複数の無線通信装置間で無線媒体を共有するために適した方式であるということができる。

［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔
ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで用いられるフレーム間隔は、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＤＩＦＳ）、ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＡＩＦＳ）、ｐｏｉｎｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＰＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＥＩＦＳ）、ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）の６種類ある。

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（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：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（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）対応する場合には、データとともにトラヒック種別が通知され、トラヒック種別に基づいてデータはアクセス時の優先度のクラス分けがされる。このアクセス時のクラスをアクセスカテゴリ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ；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およびＡＩＦＳのいずれの値よりも期間が短い。ＳＩＦＳは、応答系の制御フレームの送信時あるいは一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。ＥＩＦＳはフレーム受信に失敗した場合に発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２６に示す。

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

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（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ：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するとその受信終了時点からＳＩＦＳ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ＳＩＦＳ後に次のフレーム（例えばＷ＿ＤＡＴＡ２）を送信することができる。

ＡＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳおよびＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとスロット時間との関数になるが、ＳＩＦＳとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、ＡＩＦＳ、ＣＷｍｉｎおよびＣＷｍａｘなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮではＢａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ（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、ＢＥＳＴ ＥＦＦＯＲＴ（ＡＣ＿ＢＥ）のフレーム間隔はデフォルト値が４３μｓ、ＶＩＤＥＯ（ＡＣ＿ＶＩ）とＶＯＩＣＥ（ＡＣ＿ＶＯ）のフレーム間隔はデフォルト値が３４μｓ、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとのデフォルト値は、各々ＡＣ＿ＢＫとＡＣ＿ＢＥとでは３１と１０２３、ＡＣ＿ＶＩでは１５と３１、ＡＣ＿ＶＯでは７と１５になるとする。なお、ＥＩＦＳは、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。

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。

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

１、２：端末
１１：アクセスポイント（基地局）
２１：中継局
１０１、２０１、３０１：制御部
１０２、２０２、３０２：送信部
１０３、２０３、３０３：受信部
１０４、２０４、４０４：バッファ
１１−１〜１１−Ｎ、１２−１〜１２−Ｎ、１４−１〜１４−Ｎ：アンテナ
１１１、２１１、４１１：ベースバンド部
１２１、２２１、４２１：ＲＦ部
１２２、２２２、４２２：送信回路
１２３、２２３、４２３：受信回路
１１２、２１２、４１２：制御回路
１１３、２１３、４１３：送信処理回路
１１４、２１４、４１４：受信処理回路
１１５、１１６、２１５、２１６、４１５、４１６：ＤＡ変換回路
１１７、１１８、２１７、２１８、４１７、４１８：ＡＤ変換回路
３０１：ノートＰＣ
３０５、４１５、３５５：無線通信装置
３２１：移動体端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体

Claims (14)

1. 全二重通信の機能を規定する第１規格に準拠する無線通信装置又は前記全二重通信の機能を規定しない第２規格に準拠する無線通信装置と通信可能な無線通信装置であって、
   第１無線通信装置と第１フレームを通信し、
   前記第１フレームの通信と少なくとも一部期間は同時に第２無線通信装置と第２フレームを通信し、
   前記第１無線通信装置が前記第１規格に準拠し、かつ、前記第２無線通信装置が前記第２規格に準拠する場合、（１）前記第２フレームの通信後、前記第２規格に規定された第１タイミングで、前記第２無線通信装置と前記第２フレームに対する送達確認を表す第４フレームを通信し、かつ、（２）前記第１フレームの通信後、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングで、前記第１無線通信装置と前記第１フレームに対する送達確認を表す第３フレームを通信する通信部を備え、
   前記第１フレームと前記第２フレームは、前記全二重通信の少なくとも一部の機能を用いて通信されるものであって、
   前記第３フレームの通信期間と、前記第４フレームの通信期間は重複しない、
   無線通信装置。
2. 前記通信部は、前記第１タイミングとして、前記第２フレームを通信した後、前記第２規格で定められた送達確認応答用のフレーム間隔に対応する第１の時間が経過した後に、前記第４フレームを通信し、
   前記通信部は、前記第２タイミングとして、前記第１フレームを通信した後、前記第１の時間と前記第４フレームの通信期間との合計よりも長い第２の時間が経過した後に、前記第３フレームを通信する
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記通信部は、前記第１無線通信装置に送信の許可を通知する第５フレームを送信し、前記第５フレームの送信完了から第３の時間が経過した後に、前記第１フレームを通信し、前記第１フレームの通信と少なくとも一部期間は同時に前記第２フレームを通信し、
   前記通信部は、前記第２フレームの送信完了から前記第１の時間が経過した後に前記第４フレームを受信し、前記第１フレームの受信完了から前記第２の時間が経過した後に、前記第３フレームを送信する
   請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記通信部は、前記第１無線通信装置から前記送信の許可を要求する第６フレームを受信し、前記第６フレームの受信完了から第４の時間が経過した後に前記第５フレームを送信し、
   前記第６フレームには、無線媒体を占有する期間の長さを表す第１情報が設定されており、
   前記第５フレームは、前記第６フレームに設定されている前記期間の長さから、前記第４の時間と前記第５フレームの通信期間の長さとを減算した期待値より小さい長さを表す第２情報を含む
   請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記通信部は、前記第２無線通信装置に送信の許可を通知する第５フレームを送信し、
   前記通信部は、前記第５フレームの送信完了から第４の時間が経過した後に、前記第１無線通信装置に前記第１フレームを送信し、前記第１フレームの通信と少なくとも一部期間で同時に前記第２無線通信装置から前記第２フレームを受信し、
   前記通信部は、前記第２フレームの受信完了から前記第１の時間が経過した後に前記第４フレームを送信し、
   前記通信部は、前記第１フレームの送信後、前記第２の時間が経過した後に前記第３フレームを受信する、
   請求項２に記載の無線通信装置。
6. 少なくとも１つのアンテナをさらに備えた請求項１ないし５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
7. 前記通信部は、送信部と受信部とを備えた請求項１ないし６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
8. 全二重通信の機能を規定する第１規格に準拠する無線通信装置又は前記全二重通信の機能を規定しない第２規格に準拠する無線通信装置と通信可能な無線通信装置による無線通信方法であって、
   第１無線通信装置と第１フレームを通信し、
   前記第１フレームの通信と少なくとも一部期間は同時に第２無線通信装置と第２フレームを通信し、
   前記第１無線通信装置が前記第１規格に準拠し、かつ、前記第２無線通信装置が前記第２規格に準拠する場合、（１）前記第２フレームの通信後、前記第２規格に規定された第１タイミングで、前記第２無線通信装置と前記第２フレームに対する送達確認を表す第４フレームを通信し、かつ、（２）前記第１フレームの通信後、前記第１タイミングとは異なる第２タイミングで、前記第１無線通信装置と前記第１フレームに対する送達確認を表す第３フレームを通信し、
   前記第１フレームと前記第２フレームは、前記全二重通信の少なくとも一部の機能を用いて通信されるものであって、
   前記第３フレームの通信期間と、前記第４フレームの通信期間は重複しない、
   無線通信方法。
9. 前記第１タイミングとして、前記第２フレームを通信した後、前記第２規格で定められた送達確認応答用のフレーム間隔に対応する第１の時間が経過した後に、前記第４フレームを通信し、
   前記第２タイミングとして、前記第１フレームを通信した後、前記第１の時間と前記第４フレームの通信期間との合計よりも長い第２の時間が経過した後に、前記第３フレームを通信する
   請求項８に記載の無線通信方法。
10. 前記第１無線通信装置に送信の許可を通知する第５フレームを送信し、前記第５フレームの送信完了から第３の時間が経過した後に、前記第１フレームを通信し、前記第１フレームの通信と少なくとも一部期間は同時に前記第２フレームを通信し、
    前記第２フレームの送信完了から前記第１の時間が経過した後に前記第４フレームを受信し、前記第１フレームの受信完了から前記第２の時間が経過した後に、前記第３フレームを送信する
    請求項９に記載の無線通信方法。
11. 前記第１無線通信装置から前記送信の許可を要求する第６フレームを受信し、前記第６フレームの受信完了から第４の時間が経過した後に前記第５フレームを送信し、
    前記第６フレームには、無線媒体を占有する期間の長さを表す第１情報が設定されており、
    前記第５フレームは、前記第６フレームに設定されている前記期間の長さから、前記第４の時間と前記第５フレームの通信期間の長さとを減算した期待値より小さい長さを表す第２情報を含む
    請求項１０に記載の無線通信方法。
12. 前記第２無線通信装置に送信の許可を通知する第５フレームを送信し、
    前記第５フレームの送信完了から第４の時間が経過した後に、前記第１無線通信装置に前記第１フレームを送信し、前記第１フレームの通信と少なくとも一部期間で同時に前記第２無線通信装置から前記第２フレームを受信し、
    前記第２フレームの受信完了から前記第１の時間が経過した後に前記第４フレームを送信し、
    前記第１フレームの送信後、前記第２の時間が経過した後に前記第３フレームを受信する、
    請求項９に記載の無線通信方法。
13. 少なくとも１つのアンテナを介して前記第１フレーム、前記第２フレーム、前記第３フレーム及び前記第４フレームを通信する
    請求項８ないし１２のいずれか一項に記載の無線通信方法。
14. 通信部を用いて前記第１フレーム、前記第２フレーム、前記第３フレーム及び前記第４フレームを通信し、
    前記通信部は、送信部と受信部とを備えている、
    請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の無線通信方法。

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