JP6921721B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本開示は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）関連規格の１つであり、その中に、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格、及び、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙ規格がある（例えば、非特許文献１及び２を参照）。

なお、「ＩＥＥＥ」は、「Institute of Electrical and Electronics Engineers」の略称である。また、以下において、「ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格」を「１１ａｄ規格」と略記することがあり、「ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙ規格」を「１１ａｙ規格」と略記することがある。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ−２０１２ IEEE802.11-16/1482r01 Carrier Sense for Multi-Channel Allocation、［online］、２０１６年１１月、［２０１７年１１月１７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/16/11-16-1482-01-00ay-carrier-sense-for-multi-channel-allocation.pptx＞

無線ＬＡＮでは、複数チャネルを束ねてデータ通信を行う「チャネルボンディング」と呼ばれる通信技術が用いられることが検討されている。

「チャネルボンディング」では、データ通信の開始に先立って、複数チャネルのそれぞれについてキャリアセンスを行うことによって、個々のチャネルが使用中の状態であるか否かが確認される。

しかし、複数チャネルの全部についてキャリアセンスを行うことは、無線通信装置の消費電力増加を招く。

本開示の非限定的な実施例は、複数チャネルのキャリアセンスに伴う消費電力を低減できる無線通信装置及び無線通信方法の提供に資する。

本開示の一態様に係る無線通信装置は、データ信号の送信許可を求める第１信号を受信する受信回路と、前記第１信号の受信に対して前記データ信号の送信を許可する場合に第２信号を前記第１信号の送信元へ送信する送信回路と、前記第１信号が受信される候補である複数チャネルのうちの一部について第１のキャリアセンスを前記第１信号の受信前に実施するために、前記受信回路に第１の制御信号を出力し、前記第１信号を受信した後、前記第２信号の送信によって前記データ信号が受信される前に、前記複数チャネルのうち、少なくとも前記第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを実施するために、前記受信回路に第２の制御信号を出力する制御回路と、を備える。

また、本開示の一態様に係る無線通信方法は、第１の無線通信装置が送信したデータ信号を受信する第２の無線通信装置は、前記データ信号の送信許可を求める第１信号が受信される候補である複数チャネルのうちの一部について、第１のキャリアセンスを前記第１信号の受信前に行ない、前記第１の無線通信装置は、前記第１信号を第２の無線通信装置へ送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１信号の受信に対して前記データ信号の送信を許可する場合に、前記第１の無線通信装置へ第２信号を送信し、前記第１信号を受信した後、前記第２信号の送信によって前記データ信号が受信される前に、前記複数チャネルのうち、少なくとも前記第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを行う。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本開示の一態様によれば、無線通信装置のキャリアセンスに伴う消費電力を低減できる。

本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

一実施の形態に係る無線通信システムの構成例示すブロック図 無線通信システムのデータ通信例を図３の比較例として示す図 第１の実施形態に係る無線通信システムのデータ通信例を示す図 第１の実施形態に係るＲＴＳ（request to send）フレームのフォーマットの一例を示す図 図４における圧縮ＢＷフィールドの値の一例を示す図 図４における圧縮ＢＷフィールドの値の一例を示す図 図４における圧縮ＢＷフィールドの値の一例を示す図 図１及び図３に例示したＳＴＡの構成例を示すブロック図 図６Ａに例示したＭＡＣ制御部の構成例を示すブロック図 第１の実施形態に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート 第１の実施形態に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート 第１の実施形態の変形例に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート 第１の実施形態の変形例に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート 第２の実施形態に係る無線通信システムのデータ通信例を示す図 第２の実施形態に係るＣＴＳ（clear to send）フレームのフォーマットの一例を示す図 第２の実施形態に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート 第２の実施形態に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート 第２の実施形態に係るＳＴＡの動作例を示すフローチャート

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

＜システム構成例＞
図１は、一実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、無線通信システム１は、例示的に、複数の通信装置（ＳＴＡ）１００、２００、及び、３００を備えてよい。

ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、例えば１１ａｄ規格又は１１ａｙ規格といった無線ＬＡＮ関連規格に従って、相互に無線通信する。なお、図１には、ＳＴＡを３台図示しているが、無線通信システム１において、ＳＴＡは、２台でもよいし４台以上でもよい。

「無線ＬＡＮ関連規格」という用語には、例えば、既述の１１ａｄ規格及び１１ａｙ規格の他、ＩＥＥＥ８０２．１１タスクグループによって標準化された又は標準化が議論されている規格の全部又は一部が含まれてよい。

「ＳＴＡ」は、「ステーション」の略記であり、無線通信をサポートする機器である。例えば、「ＳＴＡ」という用語には、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイルステーション、固定又は移動可能な加入者ユニット、アクセスポイント（ＡＰ）、又は、コンピュータが含まれてよい。「ＡＰ」という用語には、無線基地局（例えば、ノードＢ又はＢＴＳ）、又は、コントローラが含まれてよい。

図１において、ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００のうち、何れか２台のＳＴＡが通信している間、他のＳＴＡは、通信中のＳＴＡへ干渉を与えないよう、送信を行わない。例えば、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００とが通信している間、ＳＴＡ３００は、送信を行わないことで、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間の通信に干渉を与えることを回避する。

例えば、１１ａｄ規格では、ＲＴＳ（request to send）フレーム、及び、ＤＭＧ ＣＴＳ（directional multi-gigabit clear to send）フレームが規定されている。ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレームを送信することで、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００とが相互に通信している間に、ＳＴＡ３００による送信を抑制してＳＴＡ３００が送信する信号による干渉を避けることができる。

また、１１ａｙ規格では、複数チャネルを用いたチャネルボンディング通信を行うために、複数チャネルのそれぞれに、ＲＴＳフレーム、及び、ＤＭＧ ＣＴＳフレームを送信することが規定されている。

なお、「フレーム」は「信号」と言い換えられてもよい。「ＲＴＳフレーム」及び「ＤＭＧ ＣＴＳフレーム」は、いずれも「制御フレーム」又は「制御信号」の一例である。制御フレーム又は制御信号は、「制御メッセージ」と称されてもよい。

「ＲＴＳフレーム」は、データフレームの送信許可を通信相手（送信先ＳＴＡ）に求める第１信号の一例である。「ＤＭＧ ＣＴＳフレーム」は、ＲＴＳフレームを受信したＳＴＡが、データフレームの送信を通信相手（送信元ＳＴＡ）に許可する場合に送信する第２信号の一例である。

「ＤＭＧ ＣＴＳフレーム」は、「ＲＴＳフレーム」に対する「応答信号」に相当すると捉えてもよい。「ＤＭＧ ＣＴＳフレーム」は、ＤＭＧベースではないＣＴＳフレームであってもよい。以下において、両者を含めて「ＣＴＳフレーム」と総称することがある。

「ＳＴＡ」は、フレームの送信を開始する前に、他のＳＴＡが送信又は受信するフレームとの衝突発生率を低減するために、所定の時間（又は、期間あるいはインターバル）において、無線チャネルの使用（又は占有）状態をセンシングする。センシングは、「キャリアセンス（ＣＳ）」又は「クリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）」と称されてもよい。

「ＳＴＡ」は、キャリアセンス又はＣＣＡの結果、無線チャネル（以下、単に「チャネル」と略称する）が空き状態（アイドル状態）の場合に、フレームの送信を開始する。一方、チャネルが占有された状態又は使用中の状態であるビジー状態の場合、「ＳＴＡ」は、フレーム送信を開始せずに、例えば「バックオフ時間」と称される所定時間を待ってから、フレーム送信を試行してよい。ＳＴＡ間で異なるバックオフ時間が設定されることで、フレーム間衝突の発生確率を低減できる。なお、「バックオフ時間」は、「コンテンションウィンドウ」と称されることもある。

キャリアセンス又はＣＣＡは、例えば、フレーム間スペース（inter-frame space, ＩＦＳ）において行われてよい。「ＩＦＳ」は、後述する、ＳＩＦＳ（short interframe space）、及び、ＰＩＦＳ（point coordination function interframe space）のいずれでもよいし、その他の予め決められた時間でもよい。

＜データ通信例＞
次に、図２を参照して、ＳＴＡ１００がＳＴＡ２００とデータ通信を行う方法の一例について説明する。

［ステップＳ１］
ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、複数チャネル（例えば、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３）において、キャリアセンスを行う。「キャリアセンス」には、例えば、閾値以上の受信電力が検出されるか否かを測定することが含まれてよい。閾値以上の受信電力を検出することは、「電力検出」又は「Energy Detection（ＥＤ）」と称されてもよい。

ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、例えば、図２に示す手順を用いてデータ通信を行う前に、１１ａｄ規格に規定されているアソシエーション応答フレームに利用可能チャネル（operating channels）の情報を含めて相互に送信し、キャリアセンスを行うチャネルを決定してもよい。例えば、ＳＴＡ１００は、ＳＴＡ２００と通信する場合、ＳＴＡ２００が送信するアソシエーション応答フレームに含まれる利用可能チャネルにおいてキャリアセンスを行う。

また、ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、図２に示す手順を用いてデータ通信を行う前に、ビームフォーミングトレーニング（不図示）を相互に行い、データ通信に適したアンテナの指向性パターン（ベストセクタという）を決定しても良い。ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、アンテナアレイをベストセクタに設定することは、通信相手のＳＴＡの方向へアンテナの指向性を制御することに相当する。

なお、「利用可能なチャネル」は、「動作するチャネル（operating channels）」と呼ぶ場合がある。

「動作するチャネル」は、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間であらかじめ（例えば、ＲＴＳフレームの送信前に）定められてもよい。例えば、ビーコンフレーム、アソシエーション要求フレームに各ＳＴＡが利用可能なチャネルの情報を含めて送信し、両ＳＴＡ１００及び２００が利用可能なチャネルを動作するチャネルと定めてもよい。

また、「キャリアセンス」には、例えば、１１ａｄ規格又は１１ａｙ規格に規定されたプリアンブルパターンが検出されるか否かを測定することが含まれてよい。プリアンブルパターンは、「プリアンブル」と略称されてよく、プリアンブルパターンを検出することは、「プリアンブル検出」又は「Preamble Detection（ＰＤ）」と略称されてもよい。

ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、或るチャネルにおいて閾値以上の受信電力又はプリアンブルパターンが検出された場合、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）ビジーを検出し、チャネルが使用中であると判断する。なお、ＣＣＡビジーが検出されない状態は、「ＣＣＡアイドル」と称してよい。

［ステップＳ２］
例えば、ＳＴＡ１００は、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のキャリアセンスにおいて何れのチャネルについてもＣＣＡビジーを検出しない場合、ＳＴＡ２００に対し、ＲＴＳフレーム１００１をチャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて送信する。例えば、ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム１００１を複製し、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のそれぞれにＲＴＳフレーム１００１を送信する。

ＳＴＡ１００は、例えば、ＳＴＡ２００とデータ通信を行うためにかかる期間（時間）を、ＲＴＳフレーム１００１のデュレーション（duration）フィールドに設定する。例えば、デュレーションフィールドには、下記の（１）〜（３）に示される時間の１つ以上が含まれてよい。

（１）ＣＴＳフレーム１００２の送信にかかる時間（後述するステップＳ３）
（２）ＳＴＡ１００がデータフレーム１００３を送信するためにかかる時間（後述するステップＳ４）
（３）ＳＴＡ２００がＡｃｋフレーム１００４を送信するためにかかる時間（後述するステップＳ５）

［ステップＳ３］
ＳＴＡ２００は、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のいずれか１つ以上のチャネルにおいてＲＴＳフレーム１００１を受信する。ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム１００１を受信する直前の所定期間（例えば、図示しないＰＩＦＳ）に、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３でＣＣＡビジーを検出しない場合、ＣＴＳフレーム１００２を、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のそれぞれに送信する。「ＰＩＦＳ」は、例えば１１ａｄ規格では８μｓと定義されている。ＣＴＳフレーム１００２は、ＲＴＳフレーム１００１を受信してから、例えば、ＳＩＦＳ後に送信される。「ＳＩＦＳ」は、１１ａｄ規格では３μｓと定義されている。

［ステップＳ４］
ＳＴＡ１００は、ＣＴＳフレーム１００２の受信後に、ＳＴＡ２００に対して、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて、データフレーム１００３をチャネルボンディングにより送信する。データフレーム１００３は、ＣＴＳフレーム１００２を受信してから例えばＳＩＦＳ後に送信される。

［ステップＳ５］
ＳＴＡ２００は、データフレーム１００３を受信した場合、Ａｃｋフレーム１００４、又は、図示しないＢｌｏｃｋ Ａｃｋフレームを、ＳＴＡ１００宛にチャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて送信する。Ａｃｋフレーム１００４、及び、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋフレームは、データフレーム１００３を受信してから例えばＳＩＦＳ後に送信される。

なお、Ａｃｋフレームは、データフレーム１００３を正しく受信又は復号したことを通知する信号の一例である。Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋフレームは、データフレーム１００３に複数のデータブロックを含む場合、例えば、データフレーム１００３がA-MPDU（Aggregate MAC protocol data unit、集合MACデータ）フレームである場合、データブロック毎に正しく受信又は復号したことを通知する信号の一例である。Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋフレームは、例えば、データフレームにおいてエラーの生じた部分（データブロック）について再送を要求するために用いられる。Ａｃｋフレーム１００４及びＢｌｏｃｋ Ａｃｋフレームは、「送達確認信号」と総称されてもよい。

なお、ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム１００１のデュレーションフィールドが示す期間において、ステップＳ４及びステップＳ５を繰り返して、複数のデータフレーム１００３を送信してもよい。ＳＴＡ１００が送信したＲＴＳフレーム１００１のデュレーションフィールドが示す期間は、ＳＴＡ１００の送信機会（ＴＸＯＰ：TX opportunity）に相当する。

ＳＴＡ３００は、ステップＳ２においてＳＴＡ１００が送信したＲＴＳフレーム１００１を受信した場合、ＳＴＡ１００のＴＸＯＰの間、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３を用いた送信を行わない。これにより、ＳＴＡ３００は、ＳＴＡ１００及びＳＴＡ２００の間の通信に干渉を与えることを回避できる。

また、ステップＳ３において、ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレーム１００２のデュレーションフィールドに、ＳＴＡ１００のＴＸＯＰの残り時間を設定してもよい。ＳＴＡ３００は、ＣＴＳフレーム１００２を受信した場合、ＳＴＡ１００のＴＸＯＰの残り時間を知ることができ、ＳＴＡ１００のＴＸＯＰの残り時間において送信を行わない。これにより、ＳＴＡ３００は、ＳＴＡ１００及びＳＴＡ２００の間の通信に干渉を与えることを回避できる。

ここで、図２において、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００及びＳＴＡ３００からＲＴＳフレーム１００１を受信するタイミングが未知であるため、待ち受け状態において、継続的に、ステップＳ１のキャリアセンスを複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３について行う。そのため、ＳＴＡ２００は、単一チャネルについてキャリアセンスを行う場合に比較して消費電力が大きくなる。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、キャリアセンスを行うチャネルを複数チャネルのうちの一部に設定することで、待ち受け状態におけるＳＴＡの消費電力を低減する。例えば、図３において、ＳＴＡ２００（及びＳＴＡ３００）は、プライマリチャネル（図３の例では、ｃｈ１）についてキャリアセンスを行い、他のチャネルｃｈ２及びｃｈ３についてのキャリアセンスは行わない。これにより、ＳＴＡ２００（及びＳＴＡ３００）の待ち受け状態における消費電力を低減できる。なお、プライマリチャネルを図面において「Ｐチャネル」と略記することがある。また、Ｐチャネルではない１つ以上のチャネルは、「セカンダリチャネル（Ｓチャネル）」と称されてもよい。

以下、第１の実施形態に係る無線通信システム１のデータ通信例について、図３を参照して説明する。なお、図３において、図２に例示した同じフレームには同一の符号を付与する。

［ステップＳ１１］
データ通信を送信するＳＴＡ１００は、例えば、データフレームの送信に用いる複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のキャリアセンスを行う。一方、待ち受け状態であるＳＴＡ２００（及びＳＴＡ３００）は、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうちの一部（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）についてキャリアセンスを行い、他のチャネルｃｈ２及びｃｈ３についてはキャリアセンスを行わない。なお、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３は、ＳＴＡ２００において、ＲＴＳフレームが受信される候補のチャネルに相当する。

［ステップＳ１２］
ＳＴＡ１００は、ステップＳ１１のキャリアセンスにおいて、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３の何れについてもＣＣＡビジーを検出しなかった場合、ＳＴＡ２００宛に、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のそれぞれにＲＴＳフレーム２００１を送信する。ＳＴＡ２００は、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうち１つ以上のチャネルにて、ＲＴＳフレーム２００１を受信する。

［ステップＳ１３］
ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信したチャネル（ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３の少なくとも１つ）についてキャリアセンスを行っていない場合、例えば、ＲＴＳフレーム２００１を受信した全てのチャネル（ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３）についてキャリアセンスを行ってよい。ステップＳ１３においてキャリアセンスを行う時間は、例えば、少なくともＰＩＦＳであってよい。「ＰＩＦＳ」は、例えば８μｓである。

ここで、図２の例では、ステップＳ１において複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３の全てについてキャリアセンスを行うため、ＲＴＳフレーム１００１を受信してからＳＩＦＳ後にＣＴＳフレーム１００２を送信する（ステップＳ３）。

これに対し、図３のステップＳ１１では、ＳＴＡ２００は、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうちの一部、例えば、チャネルｃｈ１についてキャリアセンスを行い、他のチャネルｃｈ２及びｃｈ３についてはキャリアセンスを行わない。この場合、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の受信後に、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のキャリアセンスを行ってよい。

なお、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前（ステップＳ１１）にキャリアセンスを既に行ったチャネル、例えば図３のチャネルｃｈ１については、ＲＴＳフレーム２００１の受信後に行うキャリアセンスの候補から除外してもよい。

このため、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３において、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうち、例えば、ＲＴＳフレーム２００１の受信時にキャリアセンスが未実施のチャネルｃｈ２及びｃｈ３についてキャリアセンスを行ってよい。

なお、ＲＴＳフレーム２００１の受信前（ステップＳ１１）にＳＴＡ２００（及び３００）が行うキャリアセンスは、「第１のキャリアセンス」の一例である。ＲＴＳフレーム２００１の受信後であって後述のデータフレーム１００３の受信前、例えば、ＣＴＳフレーム２００２の送信前にＳＴＡ２００（及び３００）が行うキャリアセンス（ステップＳ１３）は、「第２のキャリアセンス」の一例である。

ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム２００１の送信後に、ＣＴＳフレーム２００２の受信待ち受けを行う。ここで、ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム２００１を送信してから、図２のようにＳＩＦＳ後にＣＴＳフレーム２００２を受信してもよいし、図３のようにＰＩＦＳ後にＣＴＳフレーム２００２を受信してもよい。

例えば、ＳＴＡ１００は、少なくともＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔ時間の待ち受けを行う。ＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔは、例えば次式（１）で表される時間である。
ＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔ＝ａＰＩＦＳＴｉｍｅ＋ａＳｌｏｔＴｉｍｅ＋
ａＲｘＰＨＹＳｔａｒｔＤｅｌａｙ （１）

ここで、「ａＰＩＦＳＴｉｍｅ」は、ＰＩＦＳ（例えば、８μｓ）を表す。また、「ａＳｌｏｔＴｉｍｅ」は、受信機において、物理（ＰＨＹ）レイヤパケット（以下「ＰＨＹパケット」と略記する）の検出にかかる時間と、ＭＡＣ（Media Access Control）処理にかかる遅延時間と、を含む値を表す。ＭＡＣ処理の一例は、ＲＴＳフレーム２００１のフォーマット解析である。「ａＳｌｏｔＴｉｍｅ」は、１１ａｄ規格では５μｓと定義されている。

「ａＲｘＰＨＹＳｔａｒｔＤｅｌａｙ」は、受信機がＰＨＹパケットの受信を開始してからＭＡＣフレームを検出するまでにかかる遅延時間を表し、例えば、１１ａｄ規格では１０μｓと定義されている。

なお、１１ａｄ規格では、「ＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔ」は、例えば、ＳＩＦＳ（例えば、３μｓ）を表す「ａＳＩＦＳＴｉｍｅ」を用いた次式（２）によって求められる。
ＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔ＝ａＳＩＦＳＴｉｍｅ＋ａＳｌｏｔＴｉｍｅ＋
ａＲｘＰＨＹＳｔａｒｔＤｅｌａｙ （２）

ＳＴＡ１００は、単一チャネルにおいてＲＴＳフレーム２００１を送信した場合（図３において不図示）、式（２）の「ＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔ」が示す時間において、ＣＴＳフレーム２００２の待ち受けを行ってよい。

また、ＳＴＡ１００は、図３に例示したように、複数チャネルにおいてＲＴＳフレーム２００１を送信した場合、式（１）の「ＣＴＳＴｉｍｅｏｕｔ」が示す時間において、ＣＴＳフレーム２００２の待ち受けを行ってよい。

これにより、ＳＴＡ２００がＣＴＳフレーム２００２をＳＩＦＳ後又はＰＩＦＳ後のいずれで送信するかがＳＴＡ１００において未知であっても、ＳＴＡ１００は、ＣＴＳフレームを受信することが可能である。

また、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の受信後に複数チャネルについてのキャリアセンス（ステップＳ１３）を行う。これにより、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の受信前では、キャリアセンスを行うチャネルを複数チャネルの一部（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）にすることができる（ステップＳ１１）。したがって、データフレーム１００３の送信に用いられる予定の全チャネルについてキャリアセンスを行う場合よりも、ＳＴＡ２００は消費電力を低減できる。

また、ＳＴＡ２００は、複数チャネルのうち、ＲＴＳフレーム２００１を受信した時点でキャリアセンスが未実施のチャネルを、ＲＴＳフレーム２００１の受信後のキャリアセンス対象に設定することで、ステップＳ１３での消費電力を低減することもできる。

［ステップＳ１４］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ１１でのチャネルｃｈ１、ステップＳ１３でのチャネルｃｈ２及びｃｈ３においてもＣＣＡビジーを検出しなかった場合、ＳＴＡ１００宛に、ＣＴＳフレーム２００２をチャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のそれぞれに送信する。なお、ステップＳ１３でのチャネルｃｈ１においてキャリアセンスした場合は、ステップＳ１３でのチャネルｃｈ１においてＣＣＡビジーを検出しなかった場合、ＳＴＡ１００宛に、ＣＴＳフレーム２００２をチャネルｃｈ１に送信する。

［ステップＳ１５］
ＳＴＡ１００は、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にてＣＴＳフレーム２００２を受信した場合、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のチャネルボンディングによって、データフレーム１００３を送信する。なお、ＲＴＳフレーム２００１のデュレーションフィールドが示す期間において、ＳＴＡ１００は、複数のデータフレーム１００３を送信してもよい。

［ステップＳ１６］
ＳＴＡ２００は、データフレーム１００３の受信後、例えば、データフレーム１００３を受信の終了後からＳＩＦＳ後に、Ａｃｋフレーム又は図示しないＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００宛に送信してよい。

ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム２００１のデュレーションフィールドが示す期間において、Ａｃｋフレーム１００４又はＢｌｏｃｋ Ａｃｋフレームの受信待ち受けを行ってよい。

ここで、キャリアセンスを行うアンテナについて説明する。ＳＴＡ２００は、複数のアンテナアレイを備える場合、選択したアンテナアレイを用いてキャリアセンスを行ってもよい。これにより、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が位置する方向に対する受信利得を高めることができる。

まず、ステップＳ１１においてアンテナアレイを選択する場合、ＳＴＡ２００は、通信相手（ＳＴＡ１００）が未知のため、アンテナアレイを、例えば、ビーコンインターバル毎にランダムに選択する方法、または、、例えば、ビーコンインターバル毎に周期的に選択する方法を行ってもよい。

次に、ステップＳ１３においてアンテナアレイを選択する場合、ＳＴＡ２００は、通信相手は、ＲＴＳフレーム２００１を受信しているので、通信相手（ＳＴＡ１００）は既知であり、ＲＴＳフレーム２００１の送信元アドレスの値に応じて、ステップＳ１４におけるデータフレーム１００３の受信に用いるアンテナアレイを選択した後、選択したアンテナアレイを用いてキャリアセンスを行ってもよい。

ここで、図２におけるキャリアセンスでのアンテナアレイの選択は、キャリアセンス（ステップＳ１）において用いたアンテナアレイを用いてデータ通信（ステップＳ４）を行うため、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００との通信において最適なアンテナアレイでない場合がある。

これに対して、図３におけるキャリアセンスでのアンテナアレイの選択は、ステップＳ１３においてアンテナ選択を行ってからキャリアセンスを行うため、最適なアンテナアレイを用いてデータ通信を行うことが可能となり、通信品質を改善できる。

なお、図３のステップＳ１３において、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が位置する方向に対する受信利得を高めるために、受信ビームフォーミングを行ってよい。例えば、ＳＴＡ２００は、上述した事前に実施したビームフォーミングトレーニングの結果を参照して、受信アンテナアレイをＳＴＡ１００が位置する方向に指向性を有するビームパターンに設定してよい。

また、ＳＴＡ２００は、図３のステップＳ１４において、ＳＴＡ１００が位置する方向に対して送信アンテナの送信利得を高めるために、送信ビームフォーミングを行ってよい。例えば、ＳＴＡ２００は、上述した事前に実施したビームフォーミングトレーニングの結果を参照して、送信アンテナアレイをＳＴＡ１００が位置する方向に指向性を有するパターンに設定してよい。

なお、受信アンテナ及び送信アンテナの指向性のパターンが同一又は類似している場合、ステップＳ１３において、ＳＴＡ２００は、受信ビームフォーミングによってＳＴＡ１００が位置する方向から到来する信号（干渉波が含まれてよい）の測定感度を向上できる。

なお、受信アンテナ及び送信アンテナの指向性のパターンが同一又は類似していることを、「アンテナパターンレシプロシティ」と称することがある。また、指向性のパターンが設定された受信アンテナ又は送信アンテナを、便宜的に、「指向性アンテナ」と称することがある。

ステップＳ１４においては、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が位置する方向への送信ビームフォーミングによってＣＴＳフレーム２００２を送信することで、ＳＴＡ１００でのＣＴＳフレーム２００２の到達確率を高めることができる。

ここで、アンテナパターンレシプロシティがある場合、受信ビームを選択してキャリアセンスを行うことによって、送信ビームが干渉を与える方向に他のＳＴＡがいないことを確認することができる。

なお、アンテナパターンレシプロシティが無い、または、受信ビームを選択する時間的余裕がない場合（例えば、図２）、ＳＴＡ２００は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５（図６Ａにおいて後述）を用いて広い範囲をキャリアセンスするため、不要なＣＣＡビジーを検出して、ＳＴＡ１００との通信機会を逸する確率が増加する。

例えば、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が位置する方向に存在する他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ３００）からの干渉波を測定する。ここで、測定した干渉波が存在した場合、ＳＴＡ２００は、送信ビームフォーミングを用いてＣＴＳフレーム２００２を送信することによって、ＣＴＳフレーム２００２がＳＴＡ１００に到達する確率を高めることができる。

このように、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間の通信にビームフォーミングを用いることで、ＳＴＡ１００及びＳＴＡ２００が互いに通信機会を獲得できる確率を高めることができる。また、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間の通信が、他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ３００）の通信に与える干渉を低減できる。

例えば、ＳＴＡ２００に対してＳＴＡ１００とは異なる方向から干渉波となる信号が到来する場合、ＳＴＡ２００は、ビームフォーミングを用いているため、ステップＳ１３において干渉波によるＣＣＡビジーの検出確率を低減できる。また、ＳＴＡ１００とは異なる方向に存在するＳＴＡ３００は、ＳＴＡ２００がＳＴＡ１００宛に送信したＣＴＳフレーム２００２の受信電力が低下する。

これにより、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００とは異なる方向から到来する干渉波となる信号を受信する環境にある場合、ＳＴＡ１００に対するＣＴＳフレーム２００２の到達確率を高めることができる。ＳＴＡ１００が、ＣＴＳフレーム２００２を受信してＴＸＯＰを獲得することにより、ＳＴＡ１００は、ＳＴＡ２００宛のデータ送信を開始できる。

なお、ＳＴＡ３００及び図示しない他のＳＴＡは、ビームフォーミングを用いることによって、それぞれ、ＳＴＡ１００及びＳＴＡ２００と同様に、ＲＴＳフレーム２００１、及び、ＣＴＳ２００２フレームを用いて、図３と同様の手順を実施してよい。

例えば、第１のＳＴＡ１００と第２のＳＴＡ２００とが、図３に例示した手順で、ビームフォーミングを用いて通信を行っている間、並行して、第３のＳＴＡ３００と第４のＳＴＡとの間においても、図３に例示した手順で、ビームフォーミングを用いて通信が行われてよい。

また、例えば、第２のＳＴＡ２００及び第４のＳＴＡは、ステップＳ１３において指向性アンテナを用いてキャリアセンスを行ってよい。これにより、第３のＳＴＡ３００及び第４のＳＴＡは、第１のＳＴＡ１００及び第２のＳＴＡ２００に与える干渉を低減した状態で通信を行うことができる。

なお、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３において、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうち、ｃｈ１及びｃｈ２においてＣＣＡビジーを検出せず、ｃｈ３においてＣＣＡビジーを検出することがある。

この場合、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１４において、ＣＣＡビジーが検出されなかったチャネルｃｈ１及びｃｈ２においてＣＴＳフレーム２００２を送信し、チャネルｃｈ３を用いたＣＴＳフレーム２００２の送信は行わなくてもよい。

また、ＳＴＡ１００は、ステップＳ１５において、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうち、ＣＴＳフレーム２００２を受信したチャネルｃｈ１及びｃｈ２においてデータフレーム１００３を送信する。ＣＴＳフレーム２００２を受信しないチャネルｃｈ３には、ＳＴＡ１００は、データフレーム１００３を送信しなくてもよい。

このように、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３においてＣＣＡビジーを検出しないチャネルを用いてＣＴＳフレーム２００２を送信するため、他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ３００）への干渉を低減することができる。

また、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１１において、データフレーム１００３の送信に利用可能な複数チャネルの一部についてキャリアセンスを行うため、待ち受け状態における消費電力を低減することができる。

（ＲＴＳフレームフォーマット）
次に、図４を参照して、ＲＴＳフレームのフォーマットの一例について説明する。図４には、ＭＡＣフレームフォーマット及び物理レイヤ（ＰＨＹ）パケットの構成の一例が併せて示されている。

図４において、ＳＴＦ（short training field）及びＣＥＦ（channel estimation field）は、ＰＨＹパケットのプリアンブル部分に相当する。

Ｈｅａｄｅｒ（ＰＨＹ Ｈｅａｄｅｒ）には、例えば、以下に示すフィールドが含まれてよい。
・差動エンコーダ初期化（differential encoder initialization）フィールド
・スクランブラ初期化（scrambler initialization）フィールド
・Ｌｅｎｇｔｈフィールド
・パケットタイプフィールド
・トレーニングＬｅｎｇｔｈフィールド
・ターンアラウンドフィールド
・予約（reserved）フィールド（予約ビット）
・ＨＣＳ（header check sequence）フィールド

ＰＨＹパケットのペイロード（payload）には、例えば、ＲＴＳフレーム（１００１又は２００１）が含まれる。ＲＴＳフレームには、例えば、フレーム制御（frame control）フィールド、デュレーションフィールド、ＲＡフィールド、ＴＡフィールド、及び、ＦＣＳフィールドが含まれてよい。

なお、「ＲＡ」は、「receiving station address」の略記であり、「ＴＡ」は、「transmitting station address」の略記である。例えば、ＲＡフィールドには、フレームの送信先（宛先）を示す情報が設定され、ＴＡフィールドには、フレームの送信元を示す情報が設定される。「ＦＣＳ」は、「frame check sequence」の略記である。

ＰＨＹヘッダの予約フィールドの値が「１１」（２進数）の場合、データフレーム１００３が複数チャネルにて送信されることを表す。この場合、スクランブラ初期化フィールドは、例えば、複数チャネルによる送信動作モードを識別するための情報が設定される圧縮ＢＷ（Compressed BW）フィールドに置き換えられる。「ＢＷ」は、「Bandwidth（帯域幅）」を表す。一方、ＰＨＹヘッダの予約フィールドの値が「１１」（２進数）ではない場合、データフレーム１００３が単一チャネルにて送信されることを表す。

図５Ａ〜図５Ｃに、圧縮ＢＷフィールドの値の一例を示す。なお、網掛け部分が選択されたチャネルである。圧縮ＢＷフィールドは、例えば、データ送信元のＳＴＡがＲＴＳフレームを送信した後の送信機会（ＴＸＯＰ）において、データフレーム１００３の送信に用いられるチャネルの番号を示す。

図５Ａは、単一（シングル）チャネルでの圧縮ＢＷフィールドの値の例（０）と、チャネルボンディングでの圧縮ＢＷフィールドの値の例（１〜５）と、を示す。チャネルボンディングの場合の圧縮ＢＷフィールドには、重複しない占有チャネル番号の異なる組み合わせ（パターン）に対して、異なる圧縮ＢＷフィールドの値が割り当てられてよい。

例えば、２チャネル及び３チャネルのチャネルボンディングでは、占有チャネル番号の異なる組み合わせに対して異なる値（「１又は２」及び「３又は４」）が圧縮ＢＷフィールドに設定されてよい。４チャネルのチャネルボンディングでは、占有チャネル番号の１つの組み合わせに対応した１つの値（５）が、圧縮ＢＷフィールドに設定される。

図５Ｂは、２つの２．１６ＧＨｚチャネルによるチャネルアグリゲーション（ＣＡ）での圧縮ＢＷフィールドの値の例を示す。図５Ｂの例では、占有チャネル番号の４つの組み合わせにそれぞれ対応した「６〜９」のうちのいずれか１つが圧縮ＢＷフィールドに設定される。

図５Ｃは、２つの４．３２ＧＨｚチャネルによるＣＡでの圧縮ＢＷフィールドの値の例（１０）を示す。なお、図５Ｃにおいて、「１１〜１５」は予約（reserved）値である。

図３のステップＳ１２では、ＳＴＡ１００は、データフレーム１００３をｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３の３チャネルを占有するチャネルボンディングで送信するため、ＲＴＳフレーム１００１において、圧縮ＢＷフィールドの値を「３」に設定する（図５Ａ参照）。なお、図３では、図示しないｃｈ４を含めたｃｈ１からｃｈ４が対象になるため、圧縮ＢＷフィールドの値を「３」に設定することができる。

圧縮ＢＷフィールドの値が「３」であることは、動作モードが、３チャネルのチャネルボンディング（２．１６ＧＨｚ×３＝６．４８ＧＨｚ）であり、かつ、最小のチャネル番号が奇数（例えば、ｃｈ１）であることを表す。

例えば、ＳＴＡ１００は、圧縮ＢＷフィールドの値＝「３」によって示されるボンディングチャネル（図３の場合、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のチャネルボンディング）を占有するチャネル（ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３）のそれぞれにＲＴＳフレームを送信する。

図４に戻り、フレーム制御フィールドには、例えば、フレームがＲＴＳフレームであることを示すタイプ値が含まれる。

デュレーションフィールドには、図３に示したように、ＲＴＳフレーム２００１の送信後に、例えば、ＲＴＳフレーム２００１の送信元ＳＴＡ１００でのフレーム送受信にかかる時間が設定される。

例えば、ＳＴＡ１００は、ＣＴＳフレーム２００２の受信、データフレーム１００３の送信、及び、Ａｃｋフレーム１００４の受信にかかる合計時間を、ＲＴＳフレーム２００１のデュレーションフィールドに設定する。

ＲＡフィールドには、フレームの宛先を示す情報が設定され、ＴＡフィールドには、フレームの送信元を示す情報が設定される。例えば、図３の例において、ＳＴＡ１００は、ＲＡフィールドに、ＳＴＡ２００のＭＡＣアドレスを設定し、ＴＡフィールドに、ＳＴＡ１００のＭＡＣアドレスを設定する。

（その他のフィールド）
図４において、１１ａｄ規格で規定された、その他のフィールドの概要は、以下のとおりである。

差動エンコーダ初期化フィールドには、例えば、差動符号化の初期値が設定される。Ｌｅｎｇｔｈフィールドには、例えば、ペイロードフィールドに含まれるデータ長（例えば、オクテット数）が設定される。

パケットタイプには、例えば、ＰＨＹパケットがトレーニングフィールド（不図示）を含む場合のトレーニングフィールドの種別を示す情報が設定される。トレーニングＬｅｎｇｔｈフィールドには、例えば、ＰＨＹパケットがトレーニングフィールドを含む場合のトレーニングフィールドの長さを示す情報が設定される。

ターンアラウンドフィールドには、例えば、ＰＨＹパケットに対してＳＩＦＳ応答を求める場合、「１」が設定される。ただし、ＰＨＹパケットがＲＴＳフレームを含む場合、ターンアラウンドフィールドは「０」に設定される。

なお、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２のフォーマットは、例えば、図４に例示したＲＴＳフレーム２００１と同様でよい。

ＳＴＡ２００は、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２を送信する場合、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２を送信するチャネルに応じた値を圧縮ＢＷフィールドに設定する。例えば、図３の例では、ＳＴＡ２００は、図５Ａにて説明したとおり、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２の圧縮ＢＷフィールドの値を「３」に設定する。

また、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１及びＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２の各デュレーションフィールドが示す期間の終了時刻が互いに一致するように、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２のデュレーションフィールドの値を設定する。なお、「一致する」とは、完全一致を意味するだけでなく、誤差（例えば、１μｓ以下の誤差）は許容されてよいことを意味する。

例えば、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２のデュレーションフィールドの値は、ＲＴＳフレーム２００１のデュレーションフィールドの値から、ＰＩＦＳ（例えば、８μｓ）と、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム２００２のフレーム長と、を差し引いた値であってよい。

（ＳＴＡの構成例）
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、ＳＴＡ１００の構成例について説明する。図６Ａは、ＳＴＡ１００の構成例を示すブロック図であり、図６Ｂは、ＭＡＣ制御部１０１の構成例を示すブロック図である。なお、既述の（第２の）ＳＴＡ２００、（第３の）ＳＴＡ３００、及び、第４のＳＴＡについても、図６Ａ及び図６Ｂに例示した構成と同等の構成を有すると考えてよい。

図６Ａに例示するように、ＳＴＡ１００は、例えば、ＭＡＣ制御部１０１、ＰＨＹ送信回路１０２、ＤＡＣ１０３、送信ＲＦ回路１０４、送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５、及び、送信アレイアンテナ１０６を備えてよい。また、ＳＴＡ１００は、例えば、ＰＨＹ受信回路１１２、ＡＤＣ１１３、受信ＲＦ回路１１４、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５、受信アレイアンテナ１１６、及び、ＣＣＡ検出回路１２１を備えてよい。「ＤＡＣ」は、「digital-to-analog converter」の略記であり、「ＡＤＣ」は、「analog-to-digital converter」の略記である。なお、ＣＣＡ検出回路１２１は、ＰＨＹ受信回路１１２に含まれてもよい。

ＭＡＣ制御部１０１は、例えば、送信ＭＡＣフレームデータを生成する。例えば、ＭＡＣ制御部１０１は、図３のステップＳ１２において、ＲＴＳフレーム２００１のデータを生成し、ＰＨＹ送信回路１０２に出力する。

また、ＭＡＣ制御部１０１は、生成した送信ＭＡＣフレームが適切に符号化及び変調されるための制御情報（例えば、ＰＨＹフレームのヘッダ情報、及び、送信タイミングに関する情報を含む）を、ＰＨＹ送信回路１０２に出力する。

ＭＡＣ制御部１０１の構成例については、図６Ｂを用いて後述する。

ＰＨＹ送信回路１０２は、ＭＡＣ制御部１０１から入力された制御情報に基づき、ＭＡＣ制御部１０１から入力された送信ＭＡＣフレームデータを符号化及び変調してＰＨＹフレームデータを生成する。生成されたＰＨＹフレームデータは、例えば、ＤＡＣ１０３にてアナログ信号に変換された後、送信ＲＦ回路１０４にて無線信号に変換される。

ＰＨＹ送信回路１０２は、送信ＲＦ回路１０４を制御する。例えば、ＰＨＹ送信回路１０２は、指定されたチャネルに応じた中心周波数の設定、送信電力の制御、及び、指向性の制御を送信ＲＦ回路１０４に対して行う。

送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５は、例えば、送信ＲＦ回路１０４から入力された無線信号を、擬似無指向性の無線信号として送信する。なお、「ｑ−ｏｍｎｉ」は、「擬似無指向性（ｑｕａｓｉ−ｏｍｎｉ）」の略記である。

送信アンテナアレイ１０６は、例えば、送信ＲＦ回路１０４から入力される無線信号を、指向性を有する無線信号として送信する。送信アンテナアレイ１０６は、アレイ構成でなくてもよい。指向性が制御されるアンテナ構成であれば、「アンテナアレイ」と称されてよい。

送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５は、送信アンテナアレイ１０６に比べて広いビーム幅を有する。一方、送信アンテナアレイ１０６は、指向性の制御に応じて、特定の方向において、他の方向よりも大きなゲインを有する。送信アンテナアレイ１０６の特定の方向のゲインは、送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５のゲインよりも大きくてもよい。

また、送信アンテナアレイ１０６は、送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５に比べて、送信ＲＦ回路１０４からの入力電力が大きくてもよい。例えば、送信ＲＦ回路１０４が、送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５及び送信アンテナアレイ１０６を構成するアンテナ素子毎に送信アンプが備えられることがある。この場合、多数のアンテナ素子を備える送信アンテナアレイ１０６は、アンテナ素子数の少ない送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５に比べて、入力電力が大きい。

なお、ＳＴＡ１００は、送信アンテナアレイ１０６を用いて擬似無指向性の無線信号を送信してもよい。別言すると、送信アンテナアレイ１０６は、送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５を含んでもよい。

例えば、ＳＴＡ１００は、送信ＲＦ回路１０４を制御して、送信アンテナアレイ１０６の複数のアンテナ素子のそれぞれに電力を入力することで、送信アンテナアレイ１０６から指向性を有する無線信号を送信してもよい。

また、ＳＴＡ１００は、送信ＲＦ回路１０４を制御して、送信アンテナアレイ１０６の複数のアンテナ素子のうちの一部に電力を入力することで、送信アンテナアレイ１０６から擬似無指向性の無線信号を送信してもよい。なお、擬似無指向性の無線信号の送信に用いるアンテナ素子数は、指向性の無線信号の送信に用いるアンテナ素子数より少なくてもよい。

ＰＨＹ送信回路１０２、ＤＡＣ１０３、送信ＲＦ回路１０４、送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１０５、及び、送信アレイアンテナ１０６を含むブロックは、ＲＴＳフレーム及び／又はＣＴＳフレームを送信する送信回路の一例に相当すると捉えてよい。

受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５は、通信相手である通信装置（例えば、ＳＴＡ２００）から受信した無線信号を、受信ＲＦ回路１１４に出力する。受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５は、無線信号の到来方向とゲインとの関係において擬似無指向性を有する。

受信アンテナアレイ１１６は、例えば、受信した無線信号を受信ＲＦ回路１１４に出力する。受信アレイアンテナ１１６は、無線信号の到来方向とゲインとの関係において、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５よりも強い指向性を有してよい。受信アンテナアレイ１１６は、アレイ構成でなくてもよい。指向性が制御されるアンテナ構成であれば、「アンテナアレイ」と称されてよい。

受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５は、例えば、受信アンテナアレイ１１６に比べて、広いビーム幅を有する。一方、受信アンテナアレイ１１６は、指向性の制御に応じて、特定の方向において、他の方向よりも大きなゲインを有する。受信アンテナアレイ１１６の特定の方向におけるゲインは、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５に比べて大きくてもよい。

受信ＲＦ回路１１４は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５及び受信アンテナアレイ１１６が受信した無線信号をベースバンド信号に変換する。

ＡＤＣ１１３は、受信ＲＦ回路１１４から入力されたアナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換する。

ＰＨＹ受信回路１１２は、ＡＤＣ１１３から入力されたデジタルベースバンド信号に対して、例えば、同期、チャネル推定、等化、及び、復調を含む受信処理を行い、受信ＰＨＹフレームを生成する。また、ＰＨＹ受信回路１１２は、受信ＰＨＹフレームに対して、ヘッダ信号の解析、及び、誤り訂正復号を行い、受信ＭＡＣフレームデータを生成する。

受信ＭＡＣフレームデータは、例えば、ＭＡＣ制御部１０１に入力される。ＭＡＣ制御部１０１は、受信ＭＡＣフレームデータの内容を解析し、上位レイヤ（不図示）にデータを転送する。また、ＭＡＣ制御部１０１は、受信ＭＡＣフレームデータに応じた応答を行うための送信ＭＡＣフレームデータを生成する。

例えば、ＭＡＣ制御部１０１は、ＳＬＳ（sector level sweep）手順におけるＩＳＳ（initiator sector sweep）の最終ＳＳＷ（sector sweep）フレームを受信したと判断した場合、適切なＳＳＷフィードバック情報を含むＲＳＳ（responder sector sweep）のためのＳＳＷフレームを生成してよい。ＳＳＷフレームは、送信ＭＡＣフレームデータとしてＰＨＹ送信回路１０２に入力されてよい。

ＰＨＹ受信回路１１２は、例えば、受信ＲＦ回路１１４を制御する。例えば、ＰＨＹ受信回路１１２は、指定されたチャネルに応じた中心周波数の設定、ＡＧＣ（automatic gain control）を含む受信電力の制御、及び、指向性の制御を受信ＲＦ回路１１４に対して行ってよい。

また、ＭＡＣ制御部１０１は、例えば、ＰＨＹ受信回路１１２を制御する。例えば、ＭＡＣ制御部１０１は、受信の起動又は停止、あるいは、キャリアセンスの起動又は停止を、ＰＨＹ受信回路１１２に指示してよい。

例えば、ＳＴＡ１００は、図３のステップＳ１１において、図６Ａの受信アンテナアレイ１１６を指向性アンテナとして用いてキャリアセンスを行うために、図６Ａの受信ＲＦ回路１１４を設定してよい。また、ＳＴＡ１００は、ステップＳ１２において、図６Ａの送信アンテナアレイ１０６を指向性アンテナに用いてＲＴＳフレームを送信するために、図６Ａの送信ＲＦ回路１０４を設定してよい。

また、ＳＴＡ２００は、図３のステップＳ１３において、図６Ａの受信アンテナアレイ１１６を指向性アンテナに用いたキャリアセンスを行うために、図６Ａの受信ＲＦ回路１１４を設定してよい。また、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１４において、図６Ａの送信アンテナアレイ１０６を指向性アンテナに用いてＣＴＳフレーム２００２を送信するために、図６Ａの送信ＲＦ回路１０４を設定してよい。

受信ＲＦ回路１１４に対するキャリアセンス及び／又は指向性アンテナの設定は、例えば、制御回路の一例であるＭＡＣ制御部１０１が、設定に対応した制御信号を受信ＲＦ回路１１４に出力することによって行われる。送信ＲＦ回路１０４に対する指向性アンテナの設定は、例えば、ＭＡＣ制御部１０１が、設定に対応した制御信号を送信ＲＦ回路１０４に出力することによって行われる。

ＳＴＡ１００は、図３のステップＳ１１において指向性アンテナとして受信アンテナアレイ１１６を用いたキャリアセンスを行うことで、他のＳＴＡ３００がＳＴＡ２００とは異なる方向に存在する場合、ＳＴＡ３００からの送信信号によるＣＣＡビジーの検出確率を低減できる。

したがって、ＳＴＡ１００は、通信相手であるＳＴＡ２００とは異なる他のＳＴＡ３００からの干渉波となる送信信号を受信し得る環境である場合、指向性アンテナとして受信アンテナアレイ１１６を用いることで、ＳＴＡ２００との通信機会を獲得できる確率を増加できる。

また、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３において指向性アンテナとして受信アンテナアレイ１１６を用いてキャリアセンスを行うことで、他のＳＴＡ３００がＳＴＡ１００とは異なる方向に存在する場合、ＳＴＡ３００からの干渉波に起因したＣＣＡビジーの検出確率を低減できる。

したがって、ＳＴＡ２００は、通信相手であるＳＴＡ１００とは異なる他のＳＴＡ３００からの干渉波となる送信信号を受信し得る環境である場合、指向性アンテナとして受信アンテナアレイ１１６を用いることで、ＳＴＡ１００との通信機会を獲得できる確率を増加できる。

ＣＣＡ検出回路１２１は、例えば、受信ＲＦ回路１１４が測定したチャネル毎の受信電力、及び、ＰＨＹ受信回路１１２が測定したプライマリチャネルにおけるプリアンブル相関レベルに基づいて、チャネル毎に、ＣＣＡビジーが検出された否かを判定する。

例えば、ＣＣＡ検出回路１２１は、プライマリチャネルについて下記（ａ）〜（ｃ）のうちの少なくとも１つが満たされた場合に、プライマルチャネルにおいてＣＣＡビジーを検出したと判定してよい。

（ａ）信号電力が「−７８ｄＢｍ」以上に相当するプリアンブル信号（例えば、１１ａｄ規格における「制御ＰＨＹプリアンブル信号」）の相関が検出された場合
（ｂ）信号電力が「−６８ｄＢｍ」以上に相当するプリアンブル信号（例えば、１１ａｄ規格における「シングルキャリア（ＳＣ）ＰＨＹプリアンブル信号」）の相関が検出された場合
（ｃ）信号電力が「−４８ｄＢｍ」以上の何らかの無線信号（信号種別は不問）の受信が検出された場合

また、ＣＣＡ検出回路１２１は、非プライマリチャネルにおいて例えば信号電力が「−４８ｄＢｍ以上の何らかの無線信号（信号種別は不問）の受信を検出した場合に、非プライマリチャネルにおいてＣＣＡビジーを検出したと判定してよい。ＣＣＡビジーの検出は、例えば、チャネル毎に、ＭＡＣ制御部１０１に通知される。

なお、ＰＨＹ受信回路１１２、ＡＤＣ１１３、受信ＲＦ回路１１４、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５、及び、受信アレイアンテナ１１６を含むブロックは、少なくともＲＴＳフレーム及び／又はＣＴＳフレームを受信する受信回路の一例に相当すると捉えてよい。

（ＭＡＣ制御部の構成例）
次に、図６Ｂを参照して、図６Ａに例示したＭＡＣ制御部１０１の構成例について説明する。

図６Ｂに示すように、ＭＡＣ制御部１０１は、例えば、フレームデータ生成部１０１１、フレームデータ処理部１０１２、マルチチャネルアクセス制御部１０１３、及び、送信タイミング制御部１０１４を備えてよい。

フレームデータ生成部１０１１は、送信ＭＡＣフレームデータ、例えば、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、及び、送信データフレームのうちの少なくとも１つのデータを生成し、ＰＨＹ送信回路１０２へ出力する。

フレームデータ処理部１０１２は、例えば、ＰＨＹ受信回路１１２から受信ＭＡＣフレームデータを受信し、例えば、フレーム種別の判別、送信及び受信アドレスの判別、並びに、判別したフレーム種別に応じた受信処理を行う。

マルチチャネルアクセス制御部１０１３は、例えば、送信及び受信を行うチャネルを決定し、決定したチャネルに応じた設定に、ＰＨＹ送信回路１０２及びＰＨＹ受信回路１１２を設定する。

また、マルチチャネルアクセス制御部１０１３は、受信したフレーム、例えば、ＲＴＳフレームが、シングルチャネル送信であるか、複数チャネル送信であるか、を判別する。

なお、マルチチャネルアクセス制御部１０１３は、例えば、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれか１つ以上の情報に基づいて、ＲＴＳフレームを受信したチャネルを判別してもよい。

（ｉ）受信ＲＦ回路１１４が測定したチャネル毎の受信電力
（ｉｉ）ＰＨＹ受信回路１１２が検出したチャネル毎のプリアンブル相関レベル
（ｉｉｉ）ＰＨＹ受信回路１１２がチャネル毎に信号を復調及び復号した結果

（ｉ）及び（ｉｉ）の情報は、例えば、ＣＣＡ検出回路１２１を経由してＭＡＣ制御部１０１に通知されてよい。ＣＣＡ検出回路１２１がＰＨＹ受信回路１１２に含まれる場合は、ＰＨＹ受信回路１１２からＭＡＣ制御部１０１へ（ｉ）及び（ｉｉ）の情報が通知されてよい。

送信タイミング制御部１０１４は、例えば、送信ＭＡＣフレームデータ、例えば、ＲＴＳフレーム、及び／又は、ＣＴＳフレーム２００２を送信するタイミングを決定し、決定したタイミングをＰＨＹ送信回路１０２に設定する。

例えば、送信タイミング制御部１０１４は、ＲＴＳフレームを受信したチャネルの情報に基づいて、ＣＴＳフレーム２００２をＳＩＦＳ（図２参照）で送信するか、あるいは、ＰＩＦＳ（図３参照）で送信するかを決定してよい。なお、ＲＴＳフレームを受信したチャネルの情報は、例えば、マルチチャネルアクセス制御部１０１３において検出される。

（動作例）
次に、図７Ａ及び図７Ｂに例示したフローチャートを参照して、図３におけるＳＴＡ２００の動作例について説明する。

［ステップＳ１１ａ］
ＳＴＡ２００は、例えば、受信アンテナを擬似無指向性（ｑ−ｏｍｎｉ）に設定する。別言すると、ＳＴＡ２００は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５を用いて無線信号を受信するように、受信ＲＦ回路１１４を設定する。そして、ＳＴＡ２００は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５を用いて、プライマリチャネルのキャリアセンス（ＣＳ）を行う。

ステップＳ１１ａは、ＳＴＡ２００における待ち受け状態における処理を表す。例えば、ＳＴＡ２００は、他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）からパケット（例えば、ＲＴＳフレーム２００１のパケット）を受信するまで、キャリアセンスを継続する。

ステップＳ１１ａにおいて、ＳＴＡ２００は、ｃｈ１についてキャリアセンスを行い、ｃｈ２及びｃｈ３についてはキャリアセンスを行わないため、ＳＴＡ２００の待ち受け状態における消費電力を低減できる。

［ステップＳ１２ａ］
ＳＴＡ２００は、待ち受け状態において、ＳＴＡ１００が送信したＲＴＳフレーム２００１を受信する。

［ステップＳ１２ｂ（Ｙｅｓ）］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ１１ａにおけるキャリアセンスの結果に応じて処理の分岐を行う。例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前の所定期間（例えば、ＰＩＦＳ）においてＣＣＡビジーを検出したか否かを判断し、判断結果に応じて処理の分岐を行う。

例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前のＰＩＦＳにおいてＣＣＡビジーを検出した場合（Ｙｅｓ）、プライマリチャネルにおいて他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ３００）から干渉波を受けると判断して処理を終了してよい。この場合、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信した場合であっても、他のＳＴＡ３００に干渉波を与えることを避けるために、ＣＴＳフレーム２００２を送信しない。

別言すると、ＳＴＡ２００は、受信ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネル送信を示す場合であっても、１１ａｄ規格対応の端末と同様に、プライマリチャネルのキャリアセンス結果に応じて、ＣＴＳフレーム２００２による応答可否を判断する。そのため、１１ａｄ規格に対応した端末を含む他のＳＴＡとの関係で、送信機会獲得の公平性を保つことができる。

なお、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１２ｂにおいて、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前のＰＩＦＳにＣＣＡビジーを検出した場合（Ｙｅｓ）でも、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネル送信を示す場合には、ステップＳ１２ｃへ処理を進めてもよい。

ＳＴＡ２００は、後述するステップＳ１３ｂにおいて、再度、キャリアセンスを行うことで、ＳＴＡ１００との通信機会を獲得できる確率を高めることができる。詳細については、図８Ａ及び図８Ｂにて後述する。

［ステップＳ１２ｂ（Ｎｏ）］
ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前のＰＩＦＳにおいてＣＣＡビジーを検出しない場合（Ｎｏ）、処理をステップＳ１２ｃに進めてよい。

［ステップＳ１２ｃ］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ１２ａにおいて受信したＲＴＳフレーム２００１に含まれる値に応じて、処理の分岐を行う。別言すると、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネルにて送信されたか否かを判断し、判断結果に応じて処理の分岐を行う。

例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の予約ビット（図４参照）の値が「１１」（２進数）ではない場合（Ｎｏ）、ＲＴＳフレーム２００１が単一チャネルで送信されたと判断する。この場合、ＳＴＡ２００は、処理を図７Ｂへ進める。図７Ｂの処理については後述する。

一方、ステップＳ１２ｃにおいて、ＲＴＳフレーム２００１の予約ビット（図４参照）の値が「１１」（２進数）である場合（Ｙｅｓ）、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネルにて送信されたと判断する。この場合、ＳＴＡ２００は、例えば、圧縮ＢＷフィールドの値に基づいて、ＲＴＳフレーム２００１が送信されたチャネルを判断する。

例えば、ＲＴＳフレーム２００１の圧縮ＢＷフィールドの値が「３」であり（図５Ａ参照）、ＳＴＡ２００は、チャネルｃｈ１〜ｃｈ４がＳＴＡ１００との通信に利用可能な場合、ＲＴＳフレーム２００１は、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて送信されたと判断する。

なお、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ２００が利用可能なチャネル（例えば、前述のチャネルｃｈ１〜ｃｈ４）をステップＳ１１ａよりも前に決定して、決定したチャネルに関する情報をＳＴＡ１００へ通知してもよい。

［ステップＳ１３ａ］
ステップＳ１２ｃにおいて、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネルにて送信された判断した場合、ＳＴＡ２００は、受信アンテナを指向性に切り替える。例えば、ＳＴＡ２００は、図６の受信アンテナアレイ１１６を用いて受信（キャリアセンスが含まれてよい）を行うように、図６の受信ＲＦ回路１１４をＭＡＣ制御部１０１によって設定する。

また、ＭＡＣ制御部１０１は、受信アンテナアレイ１１６の指向性を、受信ＲＴＳフレーム２００１のＴＡフィールドに示されるＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）に向けるように、図６の受信ＲＦ回路１１４及び受信アンテナアレイ１１６を設定する。

ここで、特定の方向へ受信アンテナの指向性を制御すること、別言すると、受信ビームフォーミングを行うことは、例えば、アンテナゲインが高まる設定値又は制御値を、受信ＲＦ回路１１４及び／又は受信アンテナアレイ１１６に設定することが含まれてよい。設定値又は制御値の一例は、受信アンテナアレイ１１６を成すアンテナ素子の位相を設定又は制御する値であってよい。

［ステップＳ１３ｂ］
ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の圧縮ＢＷフィールドが示すチャネルについて、キャリアセンスを行う。例えば、図３の例では、圧縮ＢＷフィールドの示すチャネルがｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３であるため、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３ｂにおいて、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３についてキャリアセンスを行う。

［ステップＳ１４ａ］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３ｂにおいてＣＣＡビジーを検出しなかったチャネルにて、ＣＴＳフレーム２００２を送信する。例えば、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３ｂにおいてｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のいずれにおいてもＣＣＡビジーが検出されない場合、ステップＳ１４ａにおいて、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にてＣＴＳフレーム２００２を送信する。

また、例えば、ＳＴＡ２００は、ステップＳ１３ｂにおいてｃｈ２及びｃｈ３のいずれにおいてもＣＣＡビジーが検出されず、ｃｈ１においてＣＣＡビジーが検出された場合、ステップＳ１４ａにおいて、ｃｈ２及びｃｈ３にてＣＴＳフレーム２００２を送信する。

このように、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１が送信されたチャネルについてキャリアセンスを行い、ＣＣＡビジーが検出されないチャネルにてＣＴＳフレーム２００２を送信する。

なお、ステップＳ１４ａにおいて、プライマリチャネルにおいてＣＣＡビジーが検出された場合、ＳＴＡ２００は、ＣＣＡビジーが非検出の他チャネルにおいてもＣＴＳフレーム２００２を送信しない設定でもよい。例えば、ＳＴＡ２００は、チャネルｃｈ１においてＣＣＡビジーが検出された場合、チャネルｃｈ１と、他のチャネルｃｈ２及びｃｈ３と、にＣＴＳフレーム２００２を送信しなくてよい。

また、ステップＳ１４ａにおいて、プライマリチャネルにおいてＣＣＡビジーが検出された場合、ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルとは異なるチャネルにおいてＣＴＳフレーム２００２を送信してもよい。

この場合、ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルとは異なるチャネルを用いたＣＴＳフレーム２００２の送信の有無を示す情報を、ＳＴＡ１００へ通知してもよい。なお、ＣＴＳフレーム２００２の送信の有無を示す情報は、例えば、ステップＳ１１ａよりも前に、ＳＴＡ１００へ送信される信号に含められてもよい。

例えば、ＳＴＡ１００に接続（association）を要求するＡＲ（association request）フレームのＣａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓエレメントに、ＣＴＳフレーム２００２の送信の有無を示す情報が含められてよい。

［ステップＳ１５ａ］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ１４ｂにおいてＣＴＳフレーム２００２を送信したチャネルにおいて、データフレーム１００３を受信する。

［ステップＳ１６ａ］
ＳＴＡ２００は、データフレーム１００３を受信したチャネルにて、Ａｃｋフレーム１００４又はＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００へ送信する。

次に、ステップＳ１２ｃにおいて、ＲＴＳフレーム２００１が単一チャネルにて送信されたと判断された場合（Ｎｏ）に実行される、図７Ｂの処理（ステップＳ１３ｃ、Ｓ１４ｂ、Ｓ１５ｂ及びＳ１６ｂ）について説明する。

単一チャネル送信の場合、ＳＴＡ２００とＳＴＡ１００とが、プライマリチャネルにてデータフレーム１００３の通信を行うように、ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレーム２００２をプライマリチャネルにて送信してよい。

［ステップＳ１３ｃ］
例えば、単一チャネル送信の場合、ＳＴＡ２００は、送信アンテナを指向性アンテナに設定する。例えば、図６の送信アンテナアレイ１０６を用いて送信を行うように、図６の送信ＲＦ回路１０４をＭＡＣ制御部１０１によって設定する。

また、ＭＡＣ制御部１０１は、例えば、ＳＴＡ２００の送信アンテナの指向性を、ＲＴＳフレームのＴＡフィールドに示されるＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）が位置する方向に設定する。

特定の方向へ送信アンテナの指向性を制御すること、別言すると、送信ビームフォーミングを行うことは、例えば、アンテナゲインが高まる設定値又は制御値を、図６の送信ＲＦ回路１０４及び／又は送信アンテナアレイ１０６に設定することが含まれてよい。設定値又は制御値の一例は、送信アンテナアレイ１０６を成すアンテナ素子の位相を設定又は制御する値であってよい。

なお、複数チャネル送信では、図７ＡのステップＳ１３ａにおいて、ＳＴＡ２００の受信アンテナが指向性アンテナに設定されたのに対し、単一チャネル送信では、図７ＢのステップＳ１３ｃにおいて、ＳＴＡ２００の送信アンテナが指向性アンテナに設定される。

別言すると、複数チャネル送信では、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の受信完了後に、指向性アンテナによる受信（キャリアセンス）を行い、単一チャネル送信では、ＲＴＳフレーム２００１の受信完了後に、指向性アンテナによる送信を行う。

なお、ＳＴＡ２００は、図７ＡのステップＳ１２ｃにて説明したとおり、ＲＴＳフレーム２００１の予約フィールド及び圧縮ＢＷフィールドの値に基づいて、複数チャネル送信であるか単一チャネル送信であるかを判別する。そのため、ＳＴＡ２００は、複数チャネル送信に対応した受信処理と、単一チャネル送信に対応した送信処理と、を低遅延で切り替え可能である。

［ステップＳ１４ｂ］
ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルにてＣＴＳフレーム２００２を送信する。別言すると、ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルにてＳＴＡ１００と通信可能であることをＣＴＳフレーム２００２によってＳＴＡ１００へ通知する。

［ステップＳ１５ｂ］
ＣＴＳフレーム２００２の送信後、ＳＴＡ２００は、データフレーム１００３をプライマリチャネルにて受信する。

［ステップＳ１６ｂ］
データフレーム１００３の受信後、ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルにてＡｃｋフレーム１００４又はＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００へ送信する。

以上のように、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の受信前に複数チャネルの全部ではなく一部についてキャリアセンスを行なう。したがって、ＳＴＡ２００は、待ち受け状態において複数チャネルの全てについてキャリアセンスを行う場合に比して、待ち受け状態におけるキャリアセンスに伴う消費電力を低減できる。

また、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信した場合、ＲＴＳフレーム２００１の送信元であるＳＴＡ１００が位置する方向へ指向性アンテナを設定してキャリアセンスを行う。

したがって、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が位置する方向とは異なる方向から到来する干渉波を受ける場合であっても、干渉波によってＣＣＡビジーが検出される確率を低減することができる。

これにより、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００に対するＣＴＳフレーム２００２の送信機会を獲得できる確率を増加できる。よって、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が送信したデータフレーム１００３の受信機会が増加するため、ＳＴＡ１００からの受信データスループットが向上する。

＜変形例＞
次に、上述した第１の実施形態の変形例について、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、図７Ａ及び図７Ｂに例示した、ＳＴＡ２００の動作例の変形例を示す。

図８Ａ及び図８Ｂに示す動作例では、ＳＴＡ２００が、単一チャネルにてＲＴＳフレーム２００１を受信した場合の動作が図７Ａ及び図７Ｂとは異なる。例えば、図８Ａにおいて、図７Ａの判定処理Ｓ１２ｂは削除されている。また、図８Ｂにおいて、図７Ａの判定処理Ｓ１２ｂに相当する処理Ｓ１２ｆが、図７Ｂに対して追加されている。

そのため、図８Ａにおいて、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前のＰＩＦＳにおいてＣＣＡビジーを検出したか否かに関わらず、ステップＳ１２ｄに処理を進める。

ステップＳ１２ｄにおいて、ＳＴＡ２００は、図７Ａの処理１２ｃと同様に、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネルにて送信されたか否かを判断し、判断結果に応じて処理の分岐を行う。

例えば、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネルにて送信されたと判断した場合（ステップＳ１２ｄでＹｅｓ）、ＳＴＡ２００は、図７Ａにて説明した処理Ｓ１３ａ、Ｓ１３ｂ、Ｓ１４ａ、Ｓ１５ａ及びＳ１６ａと同等の処理を実施してよい。

例えば、ＳＴＡ２００は、圧縮ＢＷフィールドの値が示すチャネルについてキャリアセンスを行い、ＣＴＳフレーム２００２を送信するチャネルを決定し、ＣＴＳフレーム２００２を送信したチャネルにてデータフレーム１００３を受信する。

ステップＳ１３ａ及びＳ１３ｂにおいて、ＳＴＡ２００は、受信アンテナをＳＴＡ１００に対する指向性アンテナに設定してキャリアセンスを行うため、ＳＴＡ１００の方向とは異なる方向から受ける干渉波によってＣＣＡビジーが検出される確率を低減できる。

したがって、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００の位置する方向とは異なる方向から到来する干渉波となる送信信号を受信し得る環境にある場合、ＣＴＳフレーム２００２の送信機会を獲得できる確率を増加できる。よって、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００が送信したデータフレーム１００３の受信機会が増加するため、ＳＴＡ１００からの受信データスループットが向上する。

一方、図８ＡのステップＳ１２ｄにおいて、ＲＴＳフレーム２００１が単一チャネルにて送信されたと判断した場合（Ｎｏ）、ＳＴＡ２００は、図８Ｂに例示する処理を行う。例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１を受信する前のＰＩＦＳ（例えば、８μｓ）においてＣＣＡビジーが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２ｆ）。

ＣＣＡビジーが検出された場合（ステップＳ１２ｆでＹｅｓ）、単一チャネルがビジーであるため、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００との通信を省略して処理を終了してよい。

ＣＣＡビジーが検出されない場合（ステップＳ１２ｆでＮｏ）、ＳＴＡ２００は、図８Ｂに例示するように、図７Ａの処理Ｓ１３ｃ、Ｓ１４ｂ、Ｓ１５ｂ及びＳ１６ｂとそれぞれ同等の処理を行ってよい。

例えば、ＳＴＡ２００は、送信アンテナをＳＴＡ１００に対する指向性アンテナに設定して、プライマリチャネルにてＣＴＳフレーム２００２を送信する。これにより、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００からデータフレーム１００３をプライマリチャネルにて受信し、プライマリチャネルにてＡｃｋフレーム１００４又はＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００へ送信する。

以上のように、第１の実施形態の変形例によれば、ＳＴＡ２００において、プライマリチャネルのＣＣＡビジーが検出されたか否かに関わらず、ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネルで送信されたか単一チャネルで送信されたかの違いに応じた動作を行う。

したがって、例えば、ＳＴＡ２００において、ＳＴＡ１００の位置する方向とは異なる方向から到来する干渉波が原因でプライマリチャネルのＣＣＡビジーが検出された場合、ＳＴＡ２００は、図７ＡのステップＳ１２ｂ（Ｙｅｓ）とは異なり、処理を終了しない。

よって、ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルのＣＣＡビジーが検出された場合、処理を継続し、ＣＣＡビジーが未検出のチャネルを用いて、ＳＴＡ１００と通信を開始することができる。

なお、ＲＴＳフレーム２００１の予約ビットの値が「複数チャネル」を示す「１１」（２進数）であり、かつ、圧縮ＢＷフィールドの値が「単一チャネル」を示す「０」（図５Ａ参照）である場合について説明する。

この場合、ＳＴＡ２００は、図８ＡのステップＳ１２ｄで「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１３ａに処理を進めてよい。ステップＳ１３ｂにおいて、ＳＴＡ２００は、圧縮ＢＷフィールドの値が示す単一チャネルについてキャリアセンスを行ってよい。

以上のように、上述した変形例によれば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム２００１の受信後にＣＣＡビジーが検出されるか否かに関わらず、受信ＲＴＳフレーム２００１が複数チャネル又は単一チャネルの何れで送信されたかを判断し、判断結果に応じた処理を進める。

したがって、ＲＴＳフレーム２００１の受信後にＣＣＡビジーが検出されることによって、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００とのデータ通信が開始されないことを回避できる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について、図９、図１０、及び、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して説明する。図９は、第２の実施形態に係る無線通信システム１のデータ通信の一例を示す図である。図９においても、図３と同様に、ＳＴＡ１００が他のＳＴＡ２００とデータ通信を行う動作例が示される。図１０は、ＣＴＳフレーム３００２のフォーマット例を示す図である。図１１Ａ〜図１１Ｃは、データ３００５を受信するＳＴＡ２００の動作例を示すフローチャートである。

なお、第２の実施形態において、ＳＴＡ１００、ＳＴＡ２００、及び、ＳＴＡ３００は、第１の実施形態において図６Ａ及び図６Ｂに例示した構成と同一若しくは同様の構成を有してよい。別言すると、図６Ａ及び図６Ｂに例示した「ＳＴＡ」の構成例は、第１及び第２の実施形態に共通でよい。

［ステップＳ２１］
図９に例示するように、データ３００５を送信するＳＴＡ１００は、例えば、データフレームの送信に用いる複数チャネル（例えば、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３の３チャネル）のキャリアセンスを行う。また、ＳＴＡ２００（及びＳＴＡ３００）は、複数チャネルの一部（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）についてキャリアセンスを行う。

［ステップＳ２２］
ＳＴＡ１００は、ステップＳ２１においてチャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３でＣＣＡビジーを検出しなかった場合、ＳＴＡ２００宛に、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にてＲＴＳフレーム３００１を送信する。ＳＴＡ２００は、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３のうち１つ以上のチャネルにて、ＲＴＳフレーム３００１を受信する。「１つ以上のチャネル」とは、複数チャネルのうちの一部のチャネルについて、ＳＴＡ２００が、ＲＴＳフレーム３００１を正しく受信していない状況を意味する。

［ステップＳ２３］
ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルｃｈ１においてＣＣＡビジーが検出されない場合、単一チャネル（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）にて、ＣＴＳフレーム３００２を送信する。

図１０に、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム３００２のフォーマット例を示す。図１０に示すフォーマットにおいて、図４に説明したフィールドと同一のフィールドについては説明を省略する。

ＳＴＡ２００は、ステップＳ２３において、例えば、予約フィールドの値を図４と同様に「１１」（２進数）に設定し、圧縮ＢＷフィールドの値を、単一チャネルによる送信を示す「０」に設定し、パケットタイプの値を「１」に設定する。

なお、ＤＭＧ ＣＴＳフレーム３００２のパケットタイプの値が「０」である場合、ＳＴＡ２００は、図７Ｂと同様に、単一チャネルによるデータ通信を行ってよい。この動作例については、図１１Ｃにて改めて後述する。

一方、パケットタイプの値に「１」が設定されたＤＭＧ ＣＴＳフレーム３００２は、ＲＴＳフレーム３００１の再送要求を示す。例えば、ＳＴＡ２００は、受信したＲＴＳフレーム３００１の予約ビットの値が「複数チャネル」を示すのにも関わらず、一部のチャネルについてＲＴＳフレーム３００１の受信に失敗した場合に、ＲＴＳフレーム３００１の再送を送信元ＳＴＡ１００に要求する。

［ステップＳ２４］
ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレーム３００２の送信後、正しく受信したＲＴＳフレーム３００１の圧縮ＢＷフィールドが示す複数チャネル（例えば、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３）について、キャリアセンスを行ってよい。

キャリアセンスに際して、ＳＴＡ２００は、受信アンテナをＲＴＳフレーム３００１のＴＡフィールドが示すＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）に対する指向性アンテナに設定してよい。

なお、圧縮ＢＷフィールドが示す複数チャネルのうち、既にキャリアセンスを行ったチャネル（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）については、再度のキャリアセンスを実施しない設定としてもよい。

一方、ＳＴＡ１００は、パケットタイプの値に「１」が設定されたＣＴＳフレーム３００２を受信した場合、再送に係るＲＴＳフレーム３００３の送信前に、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃ３についてキャリアセンスを行ってよい。

キャリアセンスは、例えば、ＰＩＦＳにおいて行われてよい。また、キャリアセンスに際して、ＳＴＡ１００は、送信アンテナをＣＴＳフレーム３００２のＴＡフィールドが示すＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ２００）に対する指向性アンテナに設定してよい。

［ステップＳ２５］
ＳＴＡ１００は、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３においてＣＣＡビジーが検出されない場合、例えばＰＩＦＳ以上の時間間隔の後、ＲＴＳフレーム３００３を、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて送信（再送）する。

［ステップＳ２６］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ２５において再送に係るＲＴＳフレーム３００３を受信した場合、ステップＳ２４のキャリアセンスにおいてＣＣＡビジーが検出されないチャネル（例えば、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３）にて、ＣＴＳフレーム３００４を送信する。このＣＴＳフレーム３００４のパケットタイプの値には例えば「０」が設定される。

［ステップＳ２７］
ＳＴＡ１００は、複数チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にてＣＴＳフレーム３００４を受信した場合、ＲＴＳフレーム３００３のデュレーションフィールドが示す期間において、１つ又は複数のデータフレーム３００５を送信してよい。

［ステップＳ２８］
ＳＴＡ２００は、データフレーム３００５の受信を終了した後、例えばＳＩＦＳ後に、Ａｃｋフレーム３００６又は図示しないＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００宛に送信してよい。一方、ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム３００３のデュレーションフィールドが示す期間において、Ａｃｋフレーム３００６又はＢｌｏｃｋ Ａｃｋフレームの待ち受けを行ってよい。

次に、上述したＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間において、データ３００５を受信するＳＴＡ２００に着目した動作例について、図１１Ａ〜図１１Ｃのフローチャートを参照して説明する。

［ステップＳ２１ａ］
図１１Ａに例示するように、ＳＴＡ２００は、例えば、受信アンテナを擬似無指向性（ｑ−ｏｍｎｉ）に設定する。別言すると、ＳＴＡ２００は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５を用いて無線信号を受信するように、受信ＲＦ回路１１４を設定する。そして、ＳＴＡ２００は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５を用いて、プライマリチャネルのキャリアセンスを行う。

ステップＳ２１ａは、ＳＴＡ２００における待ち受け状態における処理を表す。例えば、ＳＴＡ２００は、他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）からパケット（例えば、ＲＴＳフレーム３００１のパケット）を受信するまで、キャリアセンスを継続する。

ステップＳ２１ａにおいて、ＳＴＡ２００は、プライマリチャネルｃｈ１についてキャリアセンスを行い、他のチャネルｃｈ２及びｃｈ３についてはキャリアセンスを行わないため、ＳＴＡ２００の待ち受け状態における消費電力を低減できる。

［ステップＳ２２ａ］
ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１を受信する。

［ステップＳ２２ｂ（Ｙｅｓ）］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ２１ａにおけるキャリアセンスの結果に応じて処理の分岐を行う。例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１を受信する前のＰＩＦＳ（例えば、８μｓ）においてＣＣＡビジーを検出したか否かを判断し、判断結果に応じて処理の分岐を行う。

例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１を受信する前のＰＩＦＳにおいてＣＣＡビジーを検出した場合（Ｙｅｓ）、プライマリチャネルにおいて他のＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ３００）から到来する干渉波を受けると判断して処理を終了してよい。この場合、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ３００に干渉波を与えることを避けるために、ＣＴＳフレーム３００２を送信しない。

ＳＴＡ２００は、受信したＲＴＳフレーム３００１が複数チャネル送信を要求する場合、１１ａｄ規格に対応した端末と同様に、プライマリチャネルのキャリアセンス結果に応じて、ＣＴＳフレームによる応答可否を判断する。そのため、１１ａｄ規格に対応した端末を含む他のＳＴＡとの関係で、送信機会獲得の公平性を保つことができる。

なお、ＳＴＡ２００は、ステップＳ２２ｂにおいて、ＲＴＳフレーム３００１を受信する前のＰＩＦＳにおいてＣＣＡビジーを検出し、ＲＴＳフレーム３００１が複数チャネル送信の場合、処理を終了せずにステップＳ２２ｃへ処理を進めてもよい。

ＳＴＡ２００は、後述するステップＳ２４ｂにおいて、再度、キャリアセンスを行うため、ＳＴＡ１００との通信機会を獲得できる確率を高めることができる。詳細については、図１１Ｂ及び図１１Ｃにて後述する。

［ステップＳ２２ｂ（Ｎｏ）］
ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１を受信する前のＰＩＦＳにおいてＣＣＡビジーを検出しない場合（Ｎｏ）、ステップＳ２２ｃに処理を進めてよい。

［ステップＳ２２ｃ］
ＳＴＡ２００は、ステップＳ２２ａにおいて受信したＲＴＳフレーム３００１に含まれる値に応じて、処理の分岐を行う。別言すると、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１が複数チャネルにて送信されたか否かを判断し、判断結果に応じて処理の分岐を行う。

例えば、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１の予約ビット（図１０参照）の値が「１１」（２進数）ではない場合（Ｎｏ）、ＲＴＳフレーム３００１が単一チャネルで送信されたと判断する。この場合、ＳＴＡ２００は、図１１Ｃへ処理を進める。図１１Ｃの処理については後述する。

一方、ステップＳ２２ｃにおいて、ＲＴＳフレーム３００１の予約ビットの値が「１１」（２進数）である場合（Ｙｅｓ）、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１が複数チャネルにて送信されたと判断する。この場合、ＳＴＡ２００は、図１１Ｂに処理を進める。

［ステップＳ２３ａ］
図１１Ｂに例示するように、ＳＴＡ２００は、例えば、ＲＴＳフレーム３００１の再送を要求するＣＴＳフレーム３００２を単一チャネル（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）にて送信する。

ＲＴＳフレーム３００１の再送を要求するＣＴＳフレーム３００２には、例えば、予約フィールドの値に「１１」（２進数）が設定され、圧縮ＢＷフィールドの値に「０」が設定され、パケットタイプの値に「１」が設定される。

なお、ＳＴＡ１００は、パケットタイプの値が「１」であるＣＴＳフレーム３００２を受信した場合、ＲＴＳフレーム３００１を再送するために、再送に係るＲＴＳフレーム３００３を送信するチャネルについてキャリアセンスを行ってよい。

［ステップＳ２４ａ］
ＣＴＳフレーム３００２の送信後、ＳＴＡ２００は、受信アンテナを指向性に切り替えてよい。例えば、ＳＴＡ２００は、図６の受信アンテナアレイ１１６を用いて受信（キャリアセンスが含まれてよい）を行うように、図６の受信ＲＦ回路１１４をＭＡＣ制御部１０１によって設定する。

また、ＭＡＣ制御部１０１は、受信アンテナアレイ１１６の指向性を、受信ＲＴＳフレーム２００１のＴＡフィールドに示されるＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）に向けるように、図６の受信ＲＦ回路１１４及び受信アンテナアレイ１１６を設定する。別言すると、ＳＴＡ２００は、受信アンテナアレイ１１６をＳＴＡ１００に対する指向性アンテナに設定する。

［ステップＳ２４ｂ］
ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレーム３００１の圧縮ＢＷフィールドが示すチャネルについて、キャリアセンスを行う。例えば、図９の例では、圧縮ＢＷフィールドの示すチャネルがｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３であるため、ＳＴＡ２００は、ステップＳ２４ｂにおいて、ｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３についてキャリアセンスを行う。

［ステップＳ２５ａ］
ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００から、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて再送されたＲＴＳフレーム３００３を受信する。

［ステップＳ２５ｂ］
ＳＴＡ２００は、受信したＲＴＳフレーム３００１の圧縮ＢＷフィールドの値と、ステップＳ２４ｂでのキャリアセンスの結果と、を基に、利用可能なチャネルを決定してよい。例えば、ＳＴＡ２００は、圧縮ＢＷフィールドの値が示すチャネルであって、ステップＳ２４ｂにおいてキャリアセンスの対象であったチャネル、かつ、キャリアセンスにおいてＣＣＡビジーが検出されなかったチャネルを利用可能なチャネルに決定してよい。

［ステップＳ２５ｃ（Ｎｏ）］
ここで、利用可能なチャネルが存在しない場合、あるいは、利用可能なチャネルにプライマリチャネルが含まれない場合（Ｎｏ）、ＳＴＡ２００は、例えば、ステップＳ２３ａへ戻り、図９のステップＳ２３以降の処理を再度行う。

［ステップＳ２５ｃ（Ｙｅｓ）］
一方、プライマリチャネルを含む利用可能な１つ以上のチャネルが存在する場合（Ｙｅｓ）、ＳＴＡ２００は、例えば、処理２６ａを実行する。なお、ＳＴＡ１００及びＳＴＡ２００がプライマリチャネルを含まない通信をサポートし、利用可能なチャネルにプライマリチャネルが含まれない場合、ＳＴＡ２００は、ステップＳ２５ｃにおいて「Ｙｅｓ」と判定して処理を処理２６ａに進めてもよい。

プライマリチャネルを含まない通信をサポートするか否かは、例えば、事前に、ＥＤＭＧ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓエレメントを用いて通信相手に通知されてよい。「ＥＤＭＧ」は、「enhanced directional multi-gigabit」の略称である。

例えば、プローブ要求フレームの送信元宛に送信するプローブ応答（probe response）フレームに、プライマリチャネルを用いない通信をサポートするか否かを示す情報を含めてよい。プローブ要求フレームは、例えば、或るＳＴＡがアクセス可能な通信相手を探索又はスキャンするために用いられる。

なお、以下のステップＳ２６ａ、２７ａ及び２８ａに示す処理は、それぞれ、図７Ａに示したステップＳ１４ａ、Ｓ１５ａ及びＳ１６ａとそれぞれ同様でよい。

［ステップＳ２６ａ］
ＳＴＡ２００は、利用可能なチャネルにてＣＴＳフレーム３００４を送信する。図９の例では、プライマリチャネルを含む利用可能な３チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて、ＣＴＳフレーム３００４がＳＴＡ２００からＳＴＡ１００へ送信される。このＣＴＳフレーム３００４には、例えば、予約フィールドの値に「１１」（２進数）が設定され、圧縮ＢＷフィールドの値に利用可能なチャネルに応じた値が設定され、パケットタイプの値に「０」が設定される。

ＳＴＡ１００は、ＣＴＳフレーム３００４を受信した場合、圧縮ＢＷフィールドの値に応じた利用可能チャネルにて、ＳＴＡ２００宛にデータフレーム３００５を送信する。

［ステップＳ２７ａ］
ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレーム３００４を送信したチャネルにて、ＳＴＡ１００が送信したデータフレーム３００５を受信する。図９では、ＣＴＳフレーム３００４がチャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にて送信されたので、ＳＴＡ２００は、チャネルｃｈ１、ｃｈ２及びｃｈ３にてデータフレーム３００５を受信する。

［ステップＳ２８ａ］
ＳＴＡ２００は、データフレーム３００５の受信が終了してから例えばＳＩＦＳ後に、Ａｃｋフレーム３００６又は図示しないＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００宛に送信してよい。

なお、ステップＳ２６ａにおいて、ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレーム３００４を送信する前に、例えば、送信アンテナを利用可能なチャネルに応じた指向性アンテナに設定してもよい。別言すると、ＳＴＡ２００は、使用するチャネルに応じて異なる指向性パターンを設定してもよい。

また、ステップＳ２４ａにおいて、ＳＴＡ２００は、受信アンテナを指向性アンテナには設定せずに受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５にて待ち受けを行ってもよい。この場合、ＳＴＡ２００は、例えば、ステップＳ２６ａにおいて、ＣＴＳフレーム３００４を送信する前に、受信アンテナを指向性アンテナに設定してもよい。

ＳＴＡ２００は、再送されたＲＴＳフレーム３００３が示すデュレーションフィールドの値に応じた期間において、データフレーム受信（ステップＳ２７ａ）及びＡｃｋフレーム送信（ステップＳ２８ａ）を繰り返し行ってもよい。

また、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００とのデータ通信を完了した場合、別言すると、デュレーションフィールドの示す期間が満了した場合、図１１Ａの開始へ処理を戻してもよいし、図１１ＢのステップＳ２４ｂへ処理を戻してもよい。

ステップＳ２４ｂにおいて、ＳＴＡ２００は、受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ１１５にてキャリアセンスを行ってもよい。この場合、ＳＴＡ２００は、更に、ＳＴＡ１００又は他のＳＴＡと、複数チャネルを用いた通信を行う際に、図９のステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を削減できるため、データフレームを受信するまでの遅延を短縮できる。

ＳＴＡ２００が、更に、ＳＴＡ１００又は他のＳＴＡと、複数チャネルを用いた通信を行わない場合、ＳＴＡ２００は、図１１Ａの開始へ処理を戻すことにより、単一チャネルの待ち受け状態となる。したがって、ＳＴＡ２００の消費電力を削減できる。

次に、ＳＴＡ２００が、図１１ＡのステップＳ２２ｃにおいて「Ｎｏ」と判定した場合、すなわち、図９のステップＳ２２で受信したＲＴＳフレーム３００１が単一チャネルで送信されたと判断した場合の動作例について、図１１Ｃを参照して説明する。

［ステップＳ２３ｃ］
ＳＴＡ２００は、受信したＲＴＳフレーム３００１が単一チャネルで送信されたと判断した場合、例えば、送信アンテナを受信ＲＴＳフレーム３００１のＴＡフィールドが示すＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１００）に対する指向性アンテナに設定してよい。

［ステップＳ２３ｄ］
ＳＴＡ２００は、例えば、ＲＴＳフレーム３００１の再送を要求するＣＴＳフレーム３００２を、単一チャネル（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）にて送信する。このＣＴＳフレーム３００２には、例えば、予約フィールドの値に「１１」（２進数）が設定され、圧縮ＢＷフィールドの値に「０」が設定され、パケットタイプの値に「１」が設定される。

ＳＴＡ１００は、ＣＴＳフレーム３００２の受信が終了した場合、ＣＴＳフレーム３００２の圧縮ＢＷフィールドの値に応じたチャネルにて、例えばＳＩＦＳ後にデータフレームの送信を開始してよい。例えば、ＳＴＡ１００は、プライマリチャネルｃｈ１にてデータフレームを送信してよい。

別言すると、ＳＴＡ１００は、ＣＴＳフレーム３００２の受信が終了した場合、図３のステップＳ１５と同様に、ＣＴＳフレーム３００２の受信が終了してからＳＩＦＳ後に、データフレームの送信を行ってよい。すなわち、ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム３００３の再送は行わずに（したがって、キャリアセンスを行わない）、データフレームの送信を開始してよい。

これは、ＳＴＡ１００が、図９におけるステップＳ２３のＣＴＳフレーム３００２を、図３におけるステップＳ１４のＣＴＳフレーム２００２に相当すると扱って、ＳＴＡ２００に対して単一チャネルのデータ通信を開始してよいことを意味する。

［ステップＳ２７ｃ］
ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレーム３００２を送信した単一チャネル（例えば、プライマリチャネルｃｈ１）にて、データフレームの受信待ち受けを行い、ＳＴＡ１００が単一チャネルｃｈ１にて送信したデータフレームを受信する。

［ステップＳ２８ｃ］
ＳＴＡ２００は、データフレームの受信後（例えば、ＳＩＦＳの待機後）に、Ａｃｋフレーム又はＢｌｏｃｋ ＡｃｋフレームをＳＴＡ１００宛に送信してよい。ＳＴＡ１００は、ＲＴＳフレーム３００１のデュレーションフィールドが示す期間において、Ａｃｋフレーム又はＢｌｏｃｋ Ａｃｋフレームの受信待ち受けを行ってよい。

以上のように、ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレームにＲＴＳフレームの再送を要求する情報を含めて送信した後、複数チャネルのうちの一部についてキャリアセンスを行わない。したがって、待ち受け状態における複数チャネルの全部についてキャリアセンスを行う場合に比して、ＳＴＡ２００の消費電力を低減することができる。

また、ＳＴＡ２００は、例えば図９のステップＳ２４において、ＳＴＡ１００に対する指向性アンテナを用いてキャリアセンスを行うことで、ＳＴＡ１００とは異なる方向（例えば、ＳＴＡ３００）から到来する送信信号によるＣＣＡビジーの検出確率を低減できる。

したがって、ＳＴＡ２００は、通信相手であるＳＴＡ１００とは異なるＳＴＡ３００から到来する送信信号を受信可能な環境である場合、ＳＴＡ１００との通信機会を確保できる確率を増加できる。よって、ＳＴＡ２００は受信スループットを向上できる。

また、ＳＴＡ１００は、ステップＳ１３において指向性アンテナ１１６を用いてキャリアセンスを行うことで、ＳＴＡ２００とは異なる方向（例えば、ＳＴＡ３００）から到来する送信信号によるＣＣＡビジーの検出確率を低減できる。

したがって、ＳＴＡ１００は、通信相手であるＳＴＡ２００とは異なるＳＴＡ３００が送信した信号を受信し得る環境である場合、ＳＴＡ２００との通信機会を獲得できる確率を増加できる。よって、ＳＴＡ１００は送信スループットを向上できる。

＜第１及び第２の実施形態の効果のまとめ＞
以上のように、上述した各実施形態によれば、データを受信するＳＴＡ２００が、ＲＴＳフレームの受信前に複数チャネルの全部ではなく一部について第１のキャリアセンスを行なう。したがって、ＳＴＡ２００は待ち受け状態におけるキャリアセンスに伴う消費電力を低減できる。

また、ＳＴＡ２００は、ＲＴＳフレームの受信後、データフレームが受信される前（例えば、ＣＴＳフレームの送信前）に、少なくとも第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを行う。したがって、ＳＴＡ２００の送信したＣＴＳフレームが、通信相手であるＳＴＡ１００とは異なる他のＳＴＡが送信した信号と衝突する確率を低減できる。

また、第１のキャリアセンスの対象にプライマリチャネルを含めることで、例えば、データフレームの送信チャネル数（別言すると、送信帯域幅）がＳＴＡ毎に適応的に変更された場合、ＳＴＡ間の送信機会獲得の公平性を担保し易い。あるいは、ＳＴＡ間でサポートする無線ＬＡＮ規格に相違がある場合、ＳＴＡ間の送信機会獲得の公平性を担保し易い。

また、第２のキャリアセンスに、ＲＴＳフレームの送信元に対して指向性を有する受信ビームフォーミングを適用することで、ＳＴＡ２００において、他のＳＴＡが送信又は受信するフレームによる干渉波が原因でビジー状態が検出される確率を低減できる。

ＳＴＡ２００は、ビジー状態が検出されないチャネルをＣＴＳフレームの送信に用いるチャネルに設定するため、ＣＴＳフレームの送信機会を獲得できる確率を高めることができる。

また、ＳＴＡ２００は、ＣＴＳフレームの送信に、データフレームの送信元であるＳＴＡ１００に対して指向性を有する送信ビームフォーミングを適用することで、ＳＴＡ１００へのＣＴＳフレームの到達確率を高めることができる。したがって、ＳＴＡ１００が、ＳＴＡ２００に対するデータフレームの送信機会を獲得できる確率を高めることができる。

一方、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００宛にＣＴＳフレームを送信したチャネルを、データフレームの受信に用いるチャネルに設定することで、データフレームの受信成功率を高めることができる。

なお、ＳＴＡ２００は、第１のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出された場合に、第２のキャリアセンスにおいてビジー状態が未検出のチャネルを、ＣＴＳフレームの送信に用いるチャネルに設定してよい。この設定によって、第１のキャリアセンスでのビジー状態検出によって、ＳＴＡ１００との以降の通信が継続されないことを回避できる。したがって、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間でデータ通信を開始できる確率を高めることができる。

また、ＳＴＡ２００は、受信ＲＴＳフレームにおいて単一チャネル送信が示され、かつ、第１のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出されない場合に、プライマリチャネルをＣＴＳフレームの送信に用いるチャネルに設定してよい。この設定によって、ＳＴＡ１００とＳＴＡ２００との間において単一チャネルを用いたデータ通信機会が確保し易くなる。

また、ＳＴＡ２００は、複数チャネルのうちの一部においてＲＴＳフレームが受信されない場合に、ＲＴＳフレームの再送を要求する情報を含むＣＴＳフレームをＳＴＡ１００へ送信した後に、全チャネルについて第２のキャリアセンスを行ってよい。これにより、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００から再送されるＲＴＳフレームの受信成功率を高めることができる。

また、ＳＴＡ２００は、再送要求を示すＣＴＳフレームの送信後に行う第２のキャリアセンスに、ＳＴＡ１００に対して指向性を有する受信ビームフォーミングを適用してよい。これにより、ＳＴＡ２００は、他のＳＴＡが送信又は受信するフレームによる干渉を受ける環境にある場合、ＳＴＡ１００に対する再送要求の送信機会を獲得できる確率を高めることができる。したがって、ＳＴＡ１００から再送されるＲＴＳフレームの受信成功率を高めることができる。

また、ＳＴＡ２００は、再送されたＲＴＳフレームにおいて示される複数チャネルのうち、再送要求後に行った第２のキャリアセンスにおいて、ビジー状態が検出されないチャネルを、データフレームの受信に利用可能なチャネルに設定してよい。この設定によって、ＲＴＳフレームの再送要求が生じた場合、ＳＴＡ２００は、ＳＴＡ１００とのデータ通信機会を正常に獲得できる。

上記の各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

＜本開示のまとめ＞
本開示における無線通信装置は、データ信号の送信許可を求める第１信号を受信する受信回路と、前記第１信号の受信に対して前記データ信号の送信を許可する場合に第２信号を前記第１信号の送信元へ送信する送信回路と、前記第１信号が受信される候補である複数チャネルのうちの一部について第１のキャリアセンスを前記第１信号の受信前に実施するために、前記受信回路に第１の制御信号を出力し、前記第１信号を受信した後、前記第２信号の送信によって前記データ信号が受信される前に、前記複数チャネルのうち、少なくとも前記第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを実施するために、前記受信回路に第２の制御信号を出力する制御回路と、を備える。

また、本開示における無線通信装置において、前記第２のキャリアセンスは、前記第１信号の受信後、前記第２信号の送信前に行われる。

また、本開示における無線通信装置において、前記第２のキャリアセンスは、前記第１のキャリアセンスが実施済みの前記一部のチャネルを含む前記複数チャネルについて行われる。

また、本開示における無線通信装置において、前記複数チャネルは、プライマリチャネルとセカンダリチャネルとを含み、前記第１のキャリアセンスを行う前記一部のチャネルは、前記プライマリチャネルを含む。

また、本開示における無線通信装置において、前記制御回路は、前記第２のキャリアセンスに、前記第１信号の送信元に対して指向性を有する受信ビームフォーミングを適用するために、第３の制御信号を前記受信回路に出力する。

また、本開示における無線通信装置において、前記制御回路は、前記複数チャネルのうち、前記第２のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出されないチャネルを、前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する。

また、本開示における無線通信装置において、前記制御回路は、前記第２信号の送信に、前記第１信号の送信元に対して指向性を有する送信ビームフォーミングを適用するために、第４の制御信号を前記送信回路に出力する。

また、本開示における無線通信装置において、前記制御回路は、前記複数チャネルのうち前記第２信号を送信したチャネルを、前記データ信号の受信に用いるチャネルに設定する。

また、本開示における無線通信装置において、前記制御回路は、前記第１のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出された場合に、前記第２のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出されないチャネルを、前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する。

また、本開示における無線通信装置において、前記複数チャネルは、プライマリチャネルとセカンダリチャネルとを含み、前記制御回路は、受信した前記第１信号において前記データ信号の送信に前記複数チャネルのうちの１つである単一チャネルを用いることが示され、かつ、前記第１のキャリアセンスにおいて前記複数チャネルについてビジー状態が検出されない場合に、前記プライマリチャネルを前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する。

また、本開示における無線通信装置において、前記送信回路は、前記複数チャネルのうちの一部において前記第１信号を受信しない場合に、前記第１信号の再送を要求する情報を含む前記第２信号を前記第１信号の送信元へ送信し、前記制御回路は、前記再送を要求する情報を含む第２信号の送信後に、前記複数チャネルの全部について前記第２のキャリアセンスを実施するために、前記第２の制御信号を前記受信回路に出力する。

また、本開示における無線通信装置において、前記制御回路は、前記再送を要求する情報を含む第２信号の送信後に行う前記第２のキャリアセンスに、前記第１信号の送信元に対して指向性を有する受信ビームフォーミングを適用するために、前記第３の制御信号を前記受信回路に出力する。

また、本開示における無線通信装置において、前記受信回路は、前記再送の要求に応じて再送された第１信号を受信し、前記制御回路は、前記の再送された第１信号において示される複数チャネルのうち、前記再送を要求する情報を含む第２信号の送信後に行った前記第２のキャリアセンスにおいて、ビジー状態が検出されないチャネルを、前記データ信号の受信に利用可能なチャネルに設定する。

また、本開示における無線通信方法は、第１の無線通信装置が送信したデータ信号を受信する第２の無線通信装置は、前記データ信号の送信許可を求める第１信号が受信される候補である複数チャネルのうちの一部について、第１のキャリアセンスを前記第１信号の受信前に行ない、前記第１の無線通信装置は、前記第１信号を第２の無線通信装置へ送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１信号の受信に対して前記データ信号の送信を許可する場合に、前記第１の無線通信装置へ第２信号を送信し、前記第１信号を受信した後、前記第２信号の送信によって前記データ信号が受信される前に、前記複数チャネルのうち、少なくとも前記第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを行う。

本開示は、例えば、無線ＬＡＮ関連規格に従って通信を行う無線通信システムに好適である。

１ 無線通信システム
１００，２００，３００ ＳＴＡ
１０１ ＭＡＣ制御部
１０２ ＰＨＹ送信回路
１０３ ＤＡＣ
１０４ 送信ＲＦ回路
１０５ 送信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ
１０６ 送信アレイアンテナ
１１２ ＰＨＹ受信回路
１１３ ＡＤＣ
１１４ 受信ＲＦ回路
１１５ 受信ｑ−ｏｍｎｉアンテナ
１１６ 受信アレイアンテナ
１２１ ＣＣＡ検出回路
１０１１ フレームデータ生成部
１０１２ フレームデータ処理部
１０１３ マルチチャネルアクセス制御部
１０１４ 送信タイミング制御部

Claims (13)

1. データ信号の送信許可を求める第１信号を受信する受信回路と、
   前記第１信号の受信に対して前記データ信号の送信を許可する場合に第２信号を前記第１信号の送信元へ送信する送信回路と、
   前記第１信号が受信される候補である複数チャネルのうちの一部について第１のキャリアセンスを前記第１信号の受信前に実施するために、前記受信回路に第１の制御信号を出力し、前記第１信号を受信した後、前記第２信号の送信によって前記データ信号が受信される前に、前記複数チャネルのうち、少なくとも前記第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを実施するために、前記受信回路に第２の制御信号を出力する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記第１のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出された場合に、前記第２のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出されないチャネルを、前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する、
   無線通信装置。
2. 前記第２のキャリアセンスは、前記第１信号の受信後、前記第２信号の送信前に行われる、
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第２のキャリアセンスは、前記第１のキャリアセンスが実施済みの前記一部のチャネルを含む前記複数チャネルについて行われる、
   請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記複数チャネルは、プライマリチャネルとセカンダリチャネルとを含み、
   前記第１のキャリアセンスを行う前記一部のチャネルは、前記プライマリチャネルを含む、
   請求項１に記載の無線通信装置。
5. 前記制御回路は、前記第２のキャリアセンスに、前記第１信号の送信元に対して指向性を有する受信ビームフォーミングを適用するために、第３の制御信号を前記受信回路に出力する、請求項１に記載の無線通信装置。
6. 前記制御回路は、前記複数チャネルのうち、前記第２のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出されないチャネルを、前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する、
   請求項１に記載の無線通信装置。
7. 前記制御回路は、前記第２信号の送信に、前記第１信号の送信元に対して指向性を有する送信ビームフォーミングを適用するために、第４の制御信号を前記送信回路に出力する、
   請求項１に記載の無線通信装置。
8. 前記制御回路は、前記複数チャネルのうち前記第２信号を送信したチャネルを、前記データ信号の受信に用いるチャネルに設定する、
   請求項１に記載の無線通信装置。
9. 前記複数チャネルは、プライマリチャネルとセカンダリチャネルとを含み、
   前記制御回路は、受信した前記第１信号において前記データ信号の送信に前記複数チャネルのうちの１つである単一チャネルを用いることが示され、かつ、前記第１のキャリアセンスにおいて前記複数チャネルについてビジー状態が検出されない場合に、前記プライマリチャネルを前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する、
   請求項１に記載の無線通信装置。
10. 前記送信回路は、前記複数チャネルのうちの一部において前記第１信号を受信しない場合に、前記第１信号の再送を要求する情報を含む前記第２信号を前記第１信号の送信元へ送信し、
    前記制御回路は、前記再送を要求する情報を含む第２信号の送信後に、前記複数チャネルの全部について前記第２のキャリアセンスを実施するために、前記第２の制御信号を前記受信回路に出力する、請求項１に記載の無線通信装置。
11. 前記制御回路は、前記再送を要求する情報を含む第２信号の送信後に行う前記第２のキャリアセンスに、前記第１信号の送信元に対して指向性を有する受信ビームフォーミングを適用するために、第３の制御信号を前記受信回路に出力する、請求項１０に記載の無線通信装置。
12. 前記受信回路は、前記再送の要求に応じて再送された第１信号を受信し、
    前記制御回路は、前記の再送された第１信号において示される複数チャネルのうち、前記再送を要求する情報を含む第２信号の送信後に行った前記第２のキャリアセンスにおいて、ビジー状態が検出されないチャネルを、前記データ信号の受信に利用可能なチャネルに設定する、請求項１０に記載の無線通信装置。
13. データ信号の送信許可を求める第１信号が受信される候補である複数チャネルのうちの一部について、第１のキャリアセンスを前記第１信号の受信前に行い、
    前記第１の無線通信装置から送信された前記第１信号を受信し、
    前記第１信号の受信に対して前記データ信号の送信を許可する場合に、前記第１の無線通信装置へ第２信号を送信し、
    前記第１信号を受信した後、前記第２信号の送信によって前記データ信号が受信される前に、前記複数チャネルのうち、少なくとも前記第１のキャリアセンスが未実施のチャネルについて第２のキャリアセンスを行い、
    前記第１のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出された場合に、前記第２のキャリアセンスにおいてビジー状態が検出されないチャネルを、前記第２信号の送信に用いるチャネルに設定する、
    無線通信方法。

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