JP7261039B2 - 通信装置、通信方法、及び、プログラム - Google Patents

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Description

本発明は、無線ＬＡＮにおける通信制御技術に関する。
近年、情報通信技術の発展とともにインターネット使用量が年々増加しており、需要の増加に応えるべく様々な通信技術の開発が進められている。中でも無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）技術は、無線ＬＡＮ端末によるパケットデータ、音声、ビデオなどのインターネット通信におけるスループット向上を実現しており、現在も様々な技術開発が盛んに行われている。
無線ＬＡＮ技術の発展において、無線ＬＡＮ技術の標準化機構であるＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２による数多くの標準化作業が重要な役割を果たしている。無線ＬＡＮ通信規格の一つとして、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が知られており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａ／ｂ／ｇ／ａｃまたはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘなどの規格がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘではＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）により最大９．６ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度向上を実現している（特許文献１）。
近年、更なるスループット向上のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）と呼ばれるＳｔｕｄｙ Ｇｒｏｕｐが発足した。ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴが目指すスループット向上の方策の１つとして、データを伝送する際の変調方式に、不均一な信号点配置を有する変調方式であるＮｏｎ－Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ（以下、ＮＵＣ）方式を用いることが検討されている。ＮＵＣ方式は、ＤＶＢ－ＮＧＨ等の放送規格で採用されている変調方式である。ＤＶＢ－ＮＧＨとは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｈａｎｄｈｅｌｄの略である。
特開２０１８－５０１３３号公報
従来のＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格では、均一な信号点配置を有する変調方式であるＵｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ（以下、ＵＣ）方式が採用されている。例えば、従来では、ＢＰＳＫやＱＰＳＫの他に、信号点（Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）が格子状に均等配置された１６－ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）や６４－ＱＡＭ（ＵＣ－Ｎ－ＱＡＭ）が採用されている。
上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴでは、ＵＣ方式に加え、ＮＵＣ方式の１６－ＱＡＭや６４－ＱＡＭ（ＮＵＣ－Ｎ－ＱＡＭ）等を用いたデータ伝送を行うことが検討されている。しかしながら、これまでの無線ＬＡＮに対する規格において、伝送するデータの変調方式としてＵＣ方式とＮＵＣ方式のいずれを用いるかを通知するための仕組みが定義されていなかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、伝送するデータの変調方式としてＵＣ方式とＮＵＣ方式のいずれを用いるかを通知するための仕組みを提供することを目的とする。
本発明の一態様による通信装置は、以下の特徴を有する。すなわち、
プリアンブルとデータフィールドを有する物理（ＰＨＹ）フレームを送信する送信手段を有する通信装置であって、
前記プリアンブルは、
Ｌｅｇａｃｙ Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＳＴＦ）と、
前記フレームにおいて前記Ｌ－ＳＴＦの直後に配置されるＬｅｇａｃｙ Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＬＴＦ）と、
前記フレームにおいて前記Ｌ－ＬＴＦの直後に配置されるＬｅｇａｃｙ Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＳＩＧ）と、
を含み、
前記プリアンブルは、前記Ｌ－ＳＩＧよりも後ろに位置するＳＩＧ（Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ）を有し、当該ＳＩＧは、前記ＰＨＹフレームを受信する複数の他の通信装置に対する個別の通信パラメータをそれぞれ定義する複数のフィールドを含み、当該複数のフィールドのそれぞれは、変調方式および当該変調方式がＵＣ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）方式またはＮＵＣ（Ｎｏｎ Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）方式のいずれであるかを示す情報を含む領域を有し、
前記データフィールドは、前記領域で示される前記変調方式と前記情報とに対応する変調がなされたデータを含み、前記通信装置は前記複数の他の通信装置からの信号の受信状況に基づいて、前記ＵＣ方式を示す情報と前記ＮＵＣ方式を示す情報のいずれを前記フィールドに含めるかを決定することを特徴とする。
本発明によれば、伝送するデータの変調方式としてＵＣ方式とＮＵＣ方式のいずれを用いるかを通知することができる。
ネットワーク構成例を示す図。 ＡＰの機能構成例を示す図。 ＡＰのハードウェア構成例を示す図。 ＡＰにより実行される処理を示すフローチャート。 無線通信ネットワークにおいて実行される処理を示すシーケンスチャート。 ＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す図。 ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す図。 ＥＨＴ ＭＵ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す図。 ＵＣ－１６－ＱＡＭの信号点配置例を示す図。 ＮＵＣ－１６－ＱＡＭの信号点配置例を示す図。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
（ネットワーク構成）
図１は、本実施形態における無線通信ネットワークの構成例を示す。本無線通信ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）規格に準拠する機器（ＥＨＴ機器）として、１つのアクセスポイント（ＡＰ１０２）と、３つのＳＴＡ（ＳＴＡ１０３、ＳＴＡ１０４、ＳＴＡ１０５）を含んで構成される。なお、ＡＰ１０２は、中継機能を有する点を除き、ＳＴＡ１０３～１０５と同様の機能を有するため、ＳＴＡの一形態といえる。ＡＰ１０２が送信する信号が到達する範囲を示した円１０１の内部にあるＳＴＡがＡＰ１０２と通信可能である。ＡＰ１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ規格の無線通信方式に従って、各ＳＴＡ１０３～１０５と通信する。ＡＰ１０２は、各ＳＴＡ１０３～１０５とＩＥＥＥ８０２１１シリーズの規格に準拠した、アソシエーションプロセス等の接続処理を介して無線リンクを確立することができる。
なお、図１に示す無線通信ネットワークの構成は説明のための例に過ぎず、例えば、更に広範な領域に多数のＥＨＴ機器およびレガシー機器（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に従う通信装置）を含むネットワークが構成されてもよい。また、図１に示した各通信装置の配置に限定されず、様々な通信装置の位置関係に対しても、以下の議論を適用可能である。また、ＥＨＴをＥｘｔｒｅｍｅ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔの略と解してもよい。
（ＡＰの構成）
図２は、ＡＰ１０２の機能構成を示すブロック図である。ＡＰ１０２は、その機能構成の一例として、無線ＬＡＮ制御部２０１、フレーム生成部２０２、信号解析部２０３、およびＵＩ（ユーザインタフェース）制御部２０４を有する。
無線ＬＡＮ制御部２０１は、他の無線ＬＡＮ装置との間で無線信号（無線フレーム）の送受信を行うための１本以上のアンテナ２０５並びに回路、及びそれらを制御するプログラムを含んで構成され得る。無線ＬＡＮ制御部２０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に従って、フレーム生成部２０２により生成されたフレームを元に無線ＬＡＮの通信制御を実行する。
フレーム生成部２０２は、無線ＬＡＮ制御部２０１により受信された信号に対して、信号解析部２０３が行った解析の結果に基づいて、無線ＬＡＮ制御部２０１で送信するべきフレームを生成する。フレーム生成部２０２は、信号解析部２０３による解析結果に基づかずに、フレームを作成してもよい。信号解析部２０３は、無線ＬＡＮ制御部２０１により受信された信号に対する解析を行う。ＵＩ制御部２０４は、ＡＰ１０２の不図示のユーザによる入力部３０４（図３）に対する操作を受け付け、当該操作に対応する制御信号を、各構成要素に伝達するための制御や、出力部３０５（図３）に対する出力（表示等も含む）制御を行う。
図３に、本実施形態におけるＡＰ１０２のハードウェア構成を示す。ＡＰ１０２は、そのハードウェア構成の一例として、記憶部３０１、制御部３０２、機能部３０３、入力部３０４、出力部３０５、通信部３０６、および１本以上のアンテナ２０５を有する。
記憶部３０１は、ＲＯＭ、ＲＡＭの両方、または、いずれか一方により構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部３０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体が用いられてもよい。
制御部３０２は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの、ＭＰＵは、Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの頭字語である。制御部３０２は、記憶部３０１に記憶されたプログラムを実行することによりＡＰ１０２全体を制御する。なお、制御部３０２は、記憶部３０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）との協働によりＡＰ１０２全体を制御するようにしてもよい。
また、制御部３０２は、機能部３０３を制御して、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部３０３は、ＡＰ１０２が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、ＡＰ１０２がカメラである場合、機能部３０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、ＡＰ１０２がプリンタである場合、機能部３０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、ＡＰ１０２がプロジェクタである場合、機能部３０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部３０３が処理するデータは、記憶部３０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部３０６を介してＳＴＡもしくは他のＡＰと通信したデータであってもよい。
入力部３０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部３０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部３０５による出力とは、画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部３０４と出力部３０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。
通信部３０６は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＥＨＴ規格に準拠した無線通信の制御や、Ｗｉ－Ｆｉに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信の制御をおこなう（変調および符号化処理を含む）。また、通信部３０６は１本以上のアンテナ２０５を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。その場合、空間ストリームを利用したＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）通信が可能となる。ＡＰ１０２は通信部３０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを他の通信装置と通信する。なお、図３に示した各構成要素の機能は部分的にソフトウェアによって実装されてもよい。
（ＳＴＡの構成）
ＳＴＡ１０３～１０５の機能構成およびハードウェア構成は、上記のＡＰ１０２の機能構成（図２）およびハードウェア構成（図３）とそれぞれ同様な構成とする。すなわち、ＳＴＡ１０３～１０５はそれぞれ、機能構成として、無線ＬＡＮ制御部２０１、フレーム生成部２０２、信号解析部２０３、およびＵＩ制御部２０４を有し、ハードウェア構成として、記憶部３０１、制御部３０２、機能部３０３、入力部３０４、出力部３０５、通信部３０６、および１本以上のアンテナ２０５を有して構成され得る。
（処理の流れ）
続いて、上述のように構成されたＡＰ１０２により実行される処理の流れ、および図１に示した無線通信システムにより実行される処理のシーケンスについて図４と図５を参照して説明する。図４は、ＡＰ１０２により実行される処理を示すフローチャートを示す。図４に示すフローチャートは、ＡＰ１０２の制御部３０２が記憶部３０１に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現され得る。また、図５は、無線通信システムにおいて実行される処理のシーケンスチャートを示す。
ＡＰ１０２は、ＳＴＡ１０３～１０５のそれぞれに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に従う接続処理を行う（Ｓ４０１、Ｆ５０１）。すなわち、ＡＰ１０２とＳＴＡ１０４～１０５のそれぞれとの間でＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（プローブ要求／応答）、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｐｏｎｓｅ（アソシエーション要求／応答）、Ａｕｔｈ（認証）などのフレームを送受信することにより、無線リンクが確立される。
続いて、ＡＰ１０２は無線通信に使用する変調方式と符号化率をＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）の値（レベル）として決定する（Ｓ４０２、Ｆ５０２）。ＭＣＳは、変調方式と符号化率等の組み合わせをインデックス化したものである。本実施形態で使用するＭＣＳの値と当該ＭＣＳの値に対応する変調方式および符号化率との関係は、表３と表４を用いて後述する。ＭＣＳの値は、信号解析部２０３により、ＡＰ１０２における受信状況に基づいて決定され得る。例えば、ＭＣＳの値は、各ＳＴＡから受信した信号の品質や強度（ＳＮＲ（信号対雑音比）、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）、ＲＳＳＩ（受信信号強度）、ＲＳＳＱ（受信信号品質）等に基づいて決定され得る。また、ＭＣＳの値は、無線通信システムにおいて予め設定されてもよい。また、ＭＣＳの値は、ＡＰ１０２の不図示のユーザによる入力部３０４に対する操作により決定されてもよい。このようにＭＣＳの値の決定手法は特定の手法に限定されない。
さらに、ＡＰ１０２は、無線通信に使用する変調方式の信号点配置をＵＣ方式とＮＵＣ方式のいずれにするかをＵＣ／ＮＵＣ情報として決定する（Ｓ４０２、Ｆ５０２）。当該ＵＣ／ＮＵＣ情報の決定は、ＭＣＳの値の決定と同様、ＡＰ１０２と各ＳＴＡとの間の受信環境やユーザによる操作入力等に基づき行われ、特定の手法に限定されない。また、表４を用いて後述するように、ＭＣＳの値が変調方式と符号化率とＵＣ／ＮＵＣ情報の組み合わせに対応する場合は、ＡＰ１０２は無線通信に使用する変調方式と符号化率とＵＣ／ＮＵＣ情報をＭＣＳの値（レベル）として決定してもよい。各変調方式に対するＵＣ方式とＮＵＣ方式の信号点配置の情報は、ＡＰとＳＴＡで共有されているものとする。
ここで、図９と図１０を参照して、１６ＱＡＭの場合のＵＣ方式とＮＵＣ方式の信号点配置例について説明する。図９と図１０はそれぞれ、ＵＣ－１６－ＱＡＭとＮＵＣ－１６－ＱＡＭの信号点配置例を示す。図９に示すＵＣ－１６－ＱＡＭの信号点配置例では、信号点（Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏ ｐｏｉｎｔ）が格子状に均等配置されている。一方、図１０に示すＮＵＣ－１６－ＱＡＭの信号点配置例では、各信号点が中心点に対して極座標系で特定されるような信号点配置を有する。中心から遠くに配置される信号点は位相雑音に対してより影響を受けやすいが、図１０のＵＣ－１６－ＱＡＭでは中心から遠くに配置された信号点は隣接する信号点と距離があるため、位相雑音の影響が緩和され得る。尚、図１０に示したＮＵＣ方式信号点配置は例示に過ぎず、均一でない信号点配置を有する方式は全てＮＵＣ方式に含まれ得る。
図４と図５の説明に戻り、次に、ＡＰ１０２は、送信する無線フレームに含める、Ｓ４０２、Ｆ５０２で決定されたＭＣＳやＵＣ／ＮＵＣの情報を含む通信パラメータを決定する（Ｓ４０３、Ｆ５０３）。続いて、ＡＰ１０２は、決定した送信データ通信パラメータとデータを含む無線フレームの形式で、データをＳＴＡ１０３～１０５に送信する（Ｓ４０４、Ｆ５０４）。
（フレームの構造）
次に、Ｓ４０４、Ｆ５０４で送信されるＩＥＥＥ８０２．１１ＥＨＴ規格で定められたＰＰＤＵのＰＨＹ（物理）フレーム構造の例を図６～図８に示す。なお、ＰＰＤＵは、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ （ＰＨＹ） Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔの略である。図６は、シングルユーザ（ＳＵ）通信（ＡＰと単一のＳＴＡ間）用のＰＰＤＵである、ＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す。図７は、拡張した範囲（通信距離）（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｒａｎｇｅ）における通信用のＰＰＤＵであるＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す。ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵは、ＡＰと単一のＳＴＡ間の通信で用いられる。図８はマルチユーザ（ＭＵ）通信（ＡＰと複数のＳＴＡ間）用のＰＰＤＵであるＥＨＴ ＭＵ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す。
図６～図８に共通してＰＰＤＵが含む情報として、ＳＴＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、ＬＴＦ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｆｉｅｌｄ）、ＳＩＧ（Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ）がある。図６を例にすると、ＰＰＤＵ先頭部には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に対して後方互換性のある、Ｌ（Ｌｅｇａｃｙ）－ＳＴＦ６０１、Ｌ－ＬＴＦ６０２、Ｌ－ＳＩＧ６０３を有する。Ｌ－ＳＴＦ６０１は、ＰＨＹフレーム信号の検出、自動利得制御（ＡＧＣ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）やタイミング検出などに用いられる。Ｌ－ＳＴＦ６０１の直後に配置されるＬ－ＬＴＦ６０２は高精度周波数・時刻同期化や伝搬チャンネル情報（ＣＳＩ）取得などに用いられる。Ｌ－ＬＴＦ６０２の直後に配置されるＬ－ＳＩＧ６０３は、データ送信率やＰＨＹフレーム長の情報を含んだ制御情報を送信するために用いられる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に従うレガシー機器は、上記各種レガシーフィールド（Ｌ－ＳＴＦ６０１、Ｌ－ＬＴＦ６０２、Ｌ－ＳＩＧ６０３）のデータを復号化することが可能である。当該各種レガシーフィールドは、図７～８に示すＰＰＤＵにも同様に含まれる。
図６に示すＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵは、上記のＬ－ＳＴＦ６０１、Ｌ－ＬＴＦ６０２、Ｌ－ＳＩＧ６０３に続いて、ＲＬ－ＳＩＧ６０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ６０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ６０７、データフィールド６０８、Ｐａｃｋｅｔ ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ６０９を有する。ＲＬ－ＳＩＧ６０４はなくてもよい。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５はＬ－ＳＩＧ６０３の後に配置され、ＥＨＴ－ＳＴＦ６０６はＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５の直後に配置され、ＥＨＴ－ＬＴＦ６０７はＥＨＴ－ＳＴＦ６０６の直後に配置される。なお、Ｌ－ＳＴＦ６０１、Ｌ－ＬＴＦ６０２、Ｌ－ＳＩＧ６０３、ＲＬ－ＳＩＧ６０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ６０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ６０７までのフィールドをプリアンブルと呼ぶ。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５には、ＰＰＤＵの受信に必要なＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２のような情報が含まれる。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５に含まれるＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２を構成するサブフィールドとその説明をそれぞれ表１と表２に示す。
Figure 0007261039000001
Figure 0007261039000002
本実施形態では、変調方式および当該変調方式がＵＣ方式またはＮＵＣ方式のいずれであるかを示すＵＣ／ＮＵＣ情報を示す領域がＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１に含まれる。例えば、Ｓ４０２、Ｆ５０２で決定されたＭＣＳは、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１（表１）におけるＭＣＳサブフィールド（Ｂ３－Ｂ６）の４ビットで示される。また、ＵＣ／ＮＵＣ情報は、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１において指定可能とし、表１ではＵＣ／ＮＵＣサブフィールド（Ｂ７）の１ビットで示される（一例として、ＵＣ方式の場合は０、ＮＵＣ方式の場合は１）。ＭＣＳサブフィールドに示されるＭＣＳの値と当該ＭＣＳの値に対応する変調方式および符号化率との対応の例を表３に示す。表３では、ＭＣＳは０～１１まで値を持ち、変調方式と符号化率の情報が、各ＭＣＳの値に対応して設定されている。例えば、図９に示すようなＵＣ－１６－ＱＡＭを用いる場合、ＭＣＳサブフィールドにはＭＣＳの値として３または４が指定され、ＵＣ／ＮＵＣサブフィールドには０が指定される。
Figure 0007261039000003
なお、ＵＣ／ＮＵＣ情報を通知するための手段はこれに限定されない。例えば、ＵＣ／ＮＵＣ情報を、変調方式と関連付けて複数のビットで示すように、変調方式と符号化率に加え、ＵＣ／ＮＵＣ情報を含めてＭＣＳとして定義してもよい。表４に、ＭＣＳの値と当該ＭＣＳの値に対応する変調方式、符号化率、およびＵＣ／ＮＵＣ情報との対応の例を示す。表４に示すようなＵＣ／ＮＵＣ情報を含んだＭＣＳの値の表を用いる場合、全てのＭＣＳを表現するためのＭＣＳサブフィールドのビット数が不足し得る。その場合、ＭＣＳサブフィールドに５ビット以上を割り当ててもよい。
Figure 0007261039000004
ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ６０５に続くＥＨＴ－ＳＴＦ６０６はＥＨＴ Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄの略で、主な目的はＭＩＭＯ送信における自動利得制御を改善することである。ＥＨＴ-ＬＴＦ６０７はＥＨＴ Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄの略で、受信機にＭＩＭＯチャネルの推定を行う手段を提供する。データフィールド６０８は、上述したＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１において示された、変調方式とＵＣ／ＮＵＣ情報に従い変調されたデータを含む。送信側の通信装置（ＡＰ）はデータフィールド６０８におけるデータを変調および符号化し、変調および符号化に使用したＭＣＳの情報（ＭＣＳの値（レベル））とＵＣ／ＮＵＣ情報をＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１に格納して受信側の通信装置（ＳＴＡ）にＰＰＤＵを伝送する。受信側の通信装置は、受信したＰＰＤＵのＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１におけるＭＣＳの情報とＵＣ／ＮＵＣ情報から、受信したデータフィールドにおけるデータの復調および復号化を行うことができる。
図７に示すＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵは、上記のように、通信距離を拡張したいときに用いるＰＰＤＵで、ＡＰと単一のＳＴＡ間の通信で用いられる。ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ７０１、Ｌ－ＬＴＦ７０２、Ｌ－ＳＩＧ７０３、ＲＬ－ＳＩＧ７０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ７０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ７０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ７０７、データフィールド７０８、Ｐａｃｋｅｔ ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ７０９を有する。ＲＬ－ＳＩＧ７０４はなくてもよい。Ｌ－ＬＴＦ７０２はＬ－ＳＴＦ７０１の直後に配置され、Ｌ－ＳＩＧ７０３はＬ－ＬＴＦ７０２の直後に配置され、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ７０５はＬ－ＳＩＧ７０３の後に配置され、ＥＨＴ－ＳＴＦ７０６はＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ７０５の直後に配置され、ＥＨＴ－ＬＴＦ７０７はＥＨＴ－ＳＴＦ７０６の直後に配置される。なお、Ｌ－ＳＴＦ７０１、Ｌ－ＬＴＦ７０２、Ｌ－ＳＩＧ７０３、ＲＬ－ＳＩＧ７０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ７０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ７０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ７０７までのフィールドをプリアンブルと呼ぶ。各フィールドに含まれる情報は、図６に示したＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵと同内容であるので説明を省略する。なお、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ７０５では図６のＥＴＨ ＳＵ ＰＰＤＵと同様に、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１おけるＵＣ／ＮＵＣサブフィールドに、信号点配置としてＵＣ方式を用いるかＮＵＣ方式を用いるかを設定することができる。
図８のＥＨＴ ＭＵ ＰＰＤＵは、上述のように、ＭＵの通信で用いるＰＰＤＵである。ＥＨＴ ＭＵ ＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ８０１、Ｌ－ＬＴＦ８０２、Ｌ－ＳＩＧ８０３、ＲＬ－ＳＩＧ８０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０７、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０８、データフィールド８０９、Ｐａｃｋｅｔ ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ８１０を有する。ＲＬ－ＳＩＧ８０４はなくてもよい。Ｌ－ＬＴＦ８０２はＬ－ＳＴＦ８０１の直後に配置され、Ｌ－ＳＩＧ８０３はＬ－ＬＴＦ８０２の直後に配置され、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５はＬ－ＳＩＧ８０３の後に配置され、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６はＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５の直後に配置され、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０７はＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６の直後に配置され、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０８はＥＨＴ－ＳＴＦ８０７の直後に配置される。なお、Ｌ－ＳＴＦ８０１、Ｌ－ＬＴＦ８０２、Ｌ－ＳＩＧ８０３、ＲＬ－ＳＩＧ８０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０７、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０８までのフィールドをプリアンブルと呼ぶ。データフィールド８０９ではＭＩＭＯもしくはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）により複数のＳＴＡ（ユーザ）宛てのデータが伝送される。
ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５はＰＰＤＵの受信に必要なＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２のような情報を含んでいる。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５に含まれるＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２を構成するサブフィールドとその説明をそれぞれ表５と表６に示す。
Figure 0007261039000005
Figure 0007261039000006
ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６はＰＰＤＵの受信に必要なＣｏｍｍｏｎ ｆｉｅｌｄやＵｓｅｒ Ｂｌｏｃｋ ｆｉｅｌｄのような情報を含んでいる。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６に含まれるＣｏｍｍｏｎ ｆｉｅｌｄやＵｓｅｒ Ｂｌｏｃｋ ｆｉｅｌｄを構成するサブフィールドとその説明をそれぞれ表７と表８に示す。
Figure 0007261039000007
Figure 0007261039000008
ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ８０６は、全ＳＴＡ（ユーザ）に共通の情報であるＣｏｍｍｏｎ ｆｉｅｌｄと、通信するＳＴＡの数分のＵｓｅｒ Ｂｌｏｃｋ ｆｉｅｌｄを含む。更に、Ｕｓｅｒ Ｂｌｏｃｋ ｆｉｅｌｄ内のＵｓｅｒ ｆｉｅｌｄは、ＡＰがＭＵ ＭＩＭＯ通信を行うか否かにより内容が異なる。表９はＮｏｎ－ＭＵ ＭＩＭＯ通信する場合のＵｓｅｒ ｆｉｅｌｄの説明を示し、表１０はＭＵ－ＭＩＭＯ通信する場合のＵｓｅｒ ｆｉｅｌｄの説明を示す。
Figure 0007261039000009
Figure 0007261039000010
本実施形態では、変調方式および当該変調方式がＵＣ方式またはＮＵＣ方式のいずれであるかを示すＵＣ／ＮＵＣ情報を示す領域がＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂに含まれる。例えば、表９および表１０において、各ＳＴＡ宛てのデータフィールドにおけるデータの変調および符号化の処理に使用される変調方式および符号化率（すなわちＭＣＳの値（レベル））は、４ビットのＭＣＳサブフィールドで示される。ＭＣＳサブフィールドに示されるＭＣＳの値と当該ＭＣＳの値に対応する変調方式および符号化率との対応の例は、表３に示すものと同じである。また、表８および表９において、ＵＣ方式またはＮＵＣ方式の変調方式を用いるかを示すＵＣ／ＮＵＣ情報が、１ビットのＵＣ／ＮＵＣサブフィールドで示される。表２と同様に、例えば、ＵＣ／ＮＵＣ情報は、ＵＣ方式の場合は０、ＮＵＣ方式の場合は１で示される。また、表４と同様に、変調方式と符号化率とＵＣ／ＮＵＣ情報を含めて定義されたＭＣＳを指定するためのサブフィールドが用意されてもよい。
以上のようにして本発明で示すＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ規格で用いるＰＰＤＵであるＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵ、ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵ、ＥＨＴ ＭＵ ＰＰＤＵのフレーム構造を用いれば、ＵＣ方式に加え、ＮＵＣ方式を用いたデータ伝送を行うことを通知できる。
なお、図６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に対して後方互換性のあるフレーム構造を示したが、後方互換性を確保する必要がない場合には、Ｌ－ＳＴＦおよびＬ－ＬＴＧのフィールドは省略されてもよい。その代わりに、ＥＨＴ－ＳＴＦがＥＨＴ－ＬＴＦが挿入されてもよい。
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１０２ ＡＰ（アクセスポイント）、１０３～１０５ ＳＴＡ（無線ＬＡＮ端末）、２０１ 無線ＬＡＮ制御部、２０２ フレーム生成部、２０３ 信号解析部、２０４ ＵＩ制御部、２０５ アンテナ

Claims (7)

  1. プリアンブルとデータフィールドを有する物理（ＰＨＹ）フレームを送信する送信手段を有する通信装置であって、
    前記プリアンブルは、
    Ｌｅｇａｃｙ Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＳＴＦ）と、
    前記フレームにおいて前記Ｌ－ＳＴＦの直後に配置されるＬｅｇａｃｙ Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＬＴＦ）と、
    前記フレームにおいて前記Ｌ－ＬＴＦの直後に配置されるＬｅｇａｃｙ Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＳＩＧ）と、
    を含み、
    前記プリアンブルは、前記Ｌ－ＳＩＧよりも後ろに位置するＳＩＧ（Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ）を有し、当該ＳＩＧは、前記ＰＨＹフレームを受信する複数の他の通信装置に対する個別の通信パラメータをそれぞれ定義する複数のフィールドを含み、当該複数のフィールドのそれぞれは、変調方式および当該変調方式がＵＣ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）方式またはＮＵＣ（Ｎｏｎ Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）方式のいずれであるかを示す情報を含む領域を有し、
    前記データフィールドは、前記領域で示される前記変調方式と前記情報とに対応する変調がなされたデータを含み、前記通信装置は前記複数の他の通信装置からの信号の受信状況に基づいて、前記ＵＣ方式を示す情報と前記ＮＵＣ方式を示す情報のいずれを前記フィールドに含めるかを決定することを特徴とする通信装置。
  2. 前記情報は、１ビットで示されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記情報は、前記変調方式と関連付けて複数のビットで示されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  4. プリアンブルとデータフィールドを有する物理（ＰＨＹ）フレームを送信する通信装置によって実行される通信方法であって、
    前記プリアンブルは、
    Ｌｅｇａｃｙ Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＳＴＦ）と、
    前記フレームにおいて前記Ｌ－ＳＴＦの直後に配置されるＬｅｇａｃｙ Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＬＴＦ）と、
    前記フレームにおいて前記Ｌ－ＬＴＦの直後に配置されるＬｅｇａｃｙ Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ（Ｌ－ＳＩＧ）と、
    を含み、
    前記プリアンブルは、前記Ｌ－ＳＩＧよりも後ろに位置するＳＩＧ（Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ）を有し、当該ＳＩＧは、前記ＰＨＹフレームを受信する複数の他の通信装置に対する個別の通信パラメータをそれぞれ定義する複数のフィールドを含み、当該複数のフィールドのそれぞれは、変調方式および当該変調方式がＵＣ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）方式またはＮＵＣ（Ｎｏｎ Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）方式のいずれであるかを示す情報を含む領域を有し、
    前記データフィールドは、前記領域で示される前記変調方式と前記情報とに対応する変調がなされたデータを含み、前記通信装置は前記複数の他の通信装置からの信号の受信状況に基づいて、前記ＵＣ方式を示す情報と前記ＮＵＣ方式を示す情報のいずれを前記フィールドに含めるかを決定することを特徴とする通信方法。
  5. 前記情報は、１ビットで示されることを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
  6. 前記情報は、前記変調方式と関連付けて複数のビットで示されることを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
  7. コンピュータを、請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置が有する通信手段として機能させるためのプログラム。
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