JP7395379B2

JP7395379B2 - 通信装置、制御方法、およびプログラム

Info

Publication number: JP7395379B2
Application number: JP2020020168A
Authority: JP
Inventors: 裕彦猪膝
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2023-12-11
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: WO2021157358A1; US20230023120A1; CN114946213A; JP2021125853A

Description

本発明は、無線通信におけるデータの再送に関する。

ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ、米国電気電子技術者協会）が策定しているＷＬＡＮ通信規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズが知られている。なお、ＷＬＡＮとはＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋの略である。ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格などの規格がある。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格ではＯＦＤＭＡ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ、直交周波数分割多元接続）による無線通信を実行することで、高いピークスループットを実現している。

ＩＥＥＥでは、さらなるスループットの向上や周波数利用効率の改善のため、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの新たな規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格の策定が検討されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、データの誤り訂正の手法としてＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）を適用することが検討されている。

特許文献１に開示されているように、ＨＡＲＱでは、データフレームをＨＡＲＱブロックと呼ばれる単位に区切り、ＨＡＲＱブロック単位でエラー訂正符号を付加する。エラー訂正ができずにエラーとなったＨＡＲＱブロックの情報は受信装置から送信装置へＨＡＲＱ用のＡＣＫフレームにより通知される。送信装置はＡＣＫフレームの情報に基づき、エラーとなったＨＡＲＱブロックを再送し、受信装置はエラーとなったデータフレームと、再送されたＨＡＲＱブロックを使用してエラー訂正を行うことができる。

特開２００３－１２４９１５号公報

特許文献１に開示されているように、ＨＡＲＱを用いてデータフレームのエラー訂正を行う場合、通信装置は先の送信されたエラーとなったデータフレームと、再送されたＨＡＲＱブロックとを使用してエラー訂正を行う。つまり、エラー訂正を行う通信装置は、エラー訂正を行うまでの間、エラーとなったデータフレームを保持しておく必要がある。しかし、受信したデータを保持するメモリの容量には上限があることから、ＨＡＲＱブロックが再送される前に通信装置が別のデータフレームを受信した場合、エラーとなったデータフレームを破棄してしまう虞がある。この場合、再度データフレームから再送することになるため、周波数利用効率が低下する。

上記を鑑み、本発明は、受信したデータの一部が再送される場合の周波数利用効率を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の通信装置は、データを他の通信装置から受信する受信手段と、前記受信手段によって受信した前記データの一部であって、前記他の通信装置によって再送される再送データの通信時間と、前記受信手段によって受信した前記データに対する第１の応答信号の通信時間と、を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記再送データの通信時間と、前記第１の応答信号の通信時間とを含む通信予約時間を設定した前記第１の応答信号を送信する送信手段と、を有する。

本発明によれば、受信したデータの一部が再送される場合に適切な通信時間を予約することで、周波数利用効率を向上させることができる。

通信装置１０３が属するネットワークの構成を示す図である。通信装置１０３のハードウェア構成を示す図である。通信装置１０３の機能構成を示す図である。通信装置１０２、および１０３が実行するデータフレームの送受信の一例を示す図である。ＰＨＹフレームの構成の一例を示す図である。ＭＡＣフレームの構成の一例を示す図である。通信装置１０２がＨＡＲＱを用いてデータフレームを送信する際に実行する処理を示すフローチャートである。通信装置１０３がＨＡＲＱを用いてデータフレームを受信する際に実行する処理を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

図１は、本実施形態にかかる通信装置１０３が参加するネットワークの構成を示す。通信装置１０３はネットワーク１０１に参加する役割を有するステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＴＡ）である。なお、ネットワーク１０１は無線ネットワークであって、通信装置１０２によって構築されたネットワークである。通信装置１０２は、ネットワークを構築する役割を有するアクセスポイント（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ、ＡＰ）である。ネットワーク１０１には、通信装置１０３のほかに、ＳＴＡである通信装置１０４、１０５が参加していてもよい。

各通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ（ＥＨＴ）規格に対応しており、ネットワーク１０１を介してＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した無線通信を実行することができる。なお、ＩＥＥＥはＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。また、ＥＨＴは、ＥｘｔｒｅｍｅｌｙＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔの略である。なお、ＥＨＴは、ＥｘｔｒｅｍｅＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔの略であると解釈してもよい。各通信装置は、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、および６ＧＨｚ帯の周波数帯において通信することができる。各通信装置が使用する周波数帯は、これに限定されるものではなく、例えば６０ＧＨｚ帯のように、異なる周波数帯を使用してもよい。また、各通信装置は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚ、および３２０ＭＨｚの帯域幅を使用して通信することができる。

各通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠したＯＦＤＭＡ通信を実行する。ＯＦＤＭＡ通信とは、ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ（直交周波数分割多元接続）の略である。ＯＦＤＭＡ通信では、分割された周波数帯の一部（ＲＵ、ＲｅｓｏｕｒｃｅＵｎｉｔ）が各ＳＴＡに夫々重ならないように割り当てられ、各ＳＴＡに割り当てられた搬送波が直交する。

また、各通信装置は、データの誤り訂正の方法としてＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）を利用することができる。ＨＡＲＱでは、データフレームをＨＡＲＱブロックと呼ばれる単位に区切り、ＨＡＲＱブロック単位でエラー訂正符号を付加する。ＨＡＲＱブロックとは、データを所定の長さのまとまりごとに区切ったものである。エラー訂正ができずにエラーとなったＨＡＲＱブロックの情報は受信装置から送信装置へＨＡＲＱ用の応答信号により通知される。ここで送信される応答信号はＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ、肯定応答）フレームである。送信装置はＡＣＫフレームの情報に基づき、エラーとなったＨＡＲＱブロックを再送し、受信装置はエラーとなったデータフレームと、再送されたＨＡＲＱブロック（再送データ）を合成することでエラー訂正を行うことができる。このように、ＨＡＲＱを用いる場合、データフレームのすべてではなく、一部のみ（ＨＡＲＱブロックのみ）を再送することで、エラー訂正を実行できる。

誤り訂正の手法としてＨＡＲＱを用いない場合、通信装置は、データフレームをエラー訂正符号で保護し、冗長なエラー訂正符号をデータフレームと一緒に送信することで、受信装置側でのエラー訂正を可能とする。データフレームにはさらにエラー検出符号が付加されており、受信装置はエラー検出符号を用いて受信したデータのエラー検出を実行することができる。受信装置は受信したデータを正しく復号できた場合（受信したデータからエラーが検出されなかった場合）、応答としてＡＣＫフレームを送信装置に送信する。一方、受信装置は受信したデータを正しく復号できなかった場合（受信したデータからエラーが検出された場合）、ＡＣＫフレームを送信しない。あるいは、エラーを示す応答を送信装置に送信する。送信装置は、データフレームの送信後、所定の時間内にＡＣＫフレームを受信しなかった場合、あるいはエラーを示す応答を受信した場合、先に送信したデータフレームを再度送信する。

各通信装置は、ＨＡＲＱを用いることで、データフレームより小さいＨＡＲＱブロック単位での再送が可能になり、再送用のデータを効率よく送受信することができるようになる。また、ＨＡＲＱを用いることでエラー耐性を高めることができる。

誤り訂正の方法としてＨＡＲＱを用いる場合、ＨＡＲＱブロックの再送時に干渉を回避する方法として、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を使用することが考えられる。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡは、ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ／ＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅの略である。しかしながらＣＳＭＡ／ＣＡ方式を使用する場合、送信装置はＨＡＲＱブロックを再送するたびにキャリアセンス処理とバックオフ処理を行う必要があるため、周波数チャネルの利用効率が低下する。そこで、ＨＡＲＱブロックの再送に関する通信時間を予め予約しておくことで、ＨＡＲＱブロックの再送時のキャリアセンス処理を省略し、周波数チャネルの利用効率を向上させることができる。

本実施形態では、データフレームの受信装置が、送信装置に対してＨＡＲＱブロックの再送を要求する場合に、再送に必要な通信時間を算出し、算出した通信時間を予約することで、キャリアセンス処理を省略したＨＡＲＱブロックの再送を実現することができる。これにより、誤り訂正の方法としてＨＡＲＱを用いる場合の、周波数利用効率を向上させることができる。

なお、通信装置１０２および１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に対応するとしたが、これに加えて、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格より前の規格であるレガシー規格の少なくとも何れか一つに対応していてもよい。レガシー規格とは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格のことである。なお、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ／ｂｅ規格の少なくとも何れか一つを、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格と呼ぶ。また、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に加えて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ、ＵＷＢ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＭＢＯＡなどの他の通信規格に対応していてもよい。なお、ＵＷＢはＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄの略であり、ＭＢＯＡはＭｕｌｔｉＢａｎｄＯＦＤＭＡｌｌｉａｎｃｅの略である。なお、ＯＦＤＭはＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇの略である。また、ＮＦＣはＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎの略である。ＵＷＢには、ワイヤレスＵＳＢ、ワイヤレス１３９４、Ｗｉｎｅｔなどが含まれる。また、有線ＬＡＮなどの有線通信の通信規格に対応していてもよい。

通信装置１０２の具体例としては、無線ＬＡＮルーターやＰＣなどが挙げられるが、これらに限定されない。通信装置１０２は、他の通信装置とＨＡＲＱを用いた通信を実行することができる通信装置であれば何でもよい。また、通信装置１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した無線通信を実行することができる無線チップなどの情報処理装置であってもよい。また、通信装置１０３の具体的な例としては、カメラ、タブレット、スマートフォン、ＰＣ、携帯電話、ビデオカメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。通信装置１０３は、他の通信装置とＨＡＲＱを用いた通信を実行することができる通信装置であればよい。また、通信装置１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した無線通信を実行することができる無線チップなどの情報処理装置であってもよい。また、ネットワーク内のＡＰおよびＳＴＡの台数は図１に示したものに限定されない。なお、無線チップなどの情報処理装置は、生成した信号を送信するためのアンテナを有する。

また、本実施形態では、ＡＰである通信装置１０２からＳＴＡである通信装置１０３にデータが送信されるが、これに限らず、ＡＰである通信装置１０２に代えて、ＳＴＡである通信装置１０４が通信装置１０３にデータを送信してもよい。通信装置１０４（ＳＴＡ）から通信装置１０３（ＳＴＡ）へのデータ送信においても、ＨＡＲＱが用いられてもよく、通信装置１０４は後述の図７のフローを実行してもよい。

また、本実施形態では、通信装置１０２（ＡＰ）から通信装置１０３（ＳＴＡ）にデータが送信される場合について説明しているが、これに限らずＳＴＡからＡＰにデータが送信されてもよい。この場合に、通信装置１０３が後述の図７の処理を実行し、通信装置１０２が後述の図８の処理を実行してもよい。

図２に、本実施形態における通信装置１０３のハードウェア構成を示す。通信装置１０３は、記憶部２０１、制御部２０２、機能部２０３、入力部２０４、出力部２０５、通信部２０６及びアンテナ２０７を有する。

記憶部２０１はＲＯＭやＲＡＭ等の１以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのコンピュータプログラムや、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。ＲＯＭはＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙの、ＲＡＭはＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙの夫々略である。なお、記憶部２０１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などの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部２０１が複数のメモリ等を備えていてもよい。

制御部２０２は、例えばＣＰＵやＭＰＵ等の１以上のプロセッサにより構成され、記憶部２０１に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、通信装置１０３全体を制御する。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの、ＭＰＵは、ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの夫々略である。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたコンピュータプログラムとＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）との協働により、ＡＰを制御するようにしてもよい。また、制御部２０２がマルチコア等の複数のプロセッサから成り、通信装置１０３全体を制御するようにしてもよい。また、制御部２０２は、他の通信装置との通信において送信するデータや信号（無線フレーム）を生成する。なお、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの、ＭＰＵは、ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの略である。また、制御部２０２がマルチコア等の複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサにより通信装置１０３全体を制御するようにしてもよい。

また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、無線通信や、撮像、印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部２０３は、通信装置１０３が所定の処理を実行するためのハードウェアである。

入力部２０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２０５は、モニタ画面やスピーカーを介して、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２０５による出力とは、モニタ画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力などであってもよい。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５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。また、入力部２０４および出力部２０５は、夫々通信装置１０３と一体であってもよいし、別体であってもよい。

通信部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した無線通信の制御を行う。また、通信部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に加えて、他のＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した無線通信の制御や、有線ＬＡＮ等の有線通信の制御を行ってもよい。通信部２０６は、アンテナ２０７を制御して、制御部２０２によって生成された無線通信のための信号の送受信を行う。なお、通信装置１０３が、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に加えて、ＮＦＣ規格やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格等に対応している場合、これらの通信規格に準拠した無線通信の制御を行ってもよい。また、通信装置１０３が複数の通信規格に準拠した無線通信を実行できる場合、夫々の通信規格に対応した通信部とアンテナを個別に有する構成であってもよい。通信装置１０３は通信部２０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のデータを通信装置１０２と通信する。なお、アンテナ２０７は、通信部２０６と別体として構成されていてもよいし、通信部２０６と合わせて一つのモジュールとして構成されていてもよい。

なお、通信装置１０２、１０４、１０５は、通信装置１０３と同様のハードウェア構成を有していてもよい。

図３には、本実施形態における通信装置１０３の機能構成を示す。通信装置１０３は、通信予約時間算出部３０１、データフレーム送信部３０２、ＡＣＫフレーム受信部３０３、データフレーム受信部３０４、およびＡＣＫフレーム送信部３０５で構成される。

通信予約時間算出部３０１は、通信装置１０３が通信を行うために必要な通信時間を算出するブロックである。具体的には、通信装置１０３がデータフレームやＡＣＫフレームを送信するために、該フレームを際に利用する周波数チャネルを占有する時間を算出する。通信装置１０３が実行する通信時間の算出方法の詳細については後述する。

データフレーム送信部３０２は、データフレームを送信するためのブロックである。誤り訂正の手法としてＨＡＲＱを用いる場合、１以上のＨＡＲＱブロックを含むデータフレームを送信する。

ＡＣＫフレーム受信部３０３は、データフレームを送信した後に、受信装置からＡＣＫフレームを受信するためのブロックである。誤り訂正の手法としてＨＡＲＱを用いる場合、受信したＡＣＫフレームには送信したＨＡＲＱブロックの受信状態を示す情報が含まれる。通信装置１０３は受信したＡＣＫフレームに含まる情報に基づいて、送信したＨＡＲＱブロックのうち、受信装置でエラーが検出されたＨＡＲＱブロックをデータフレーム送信部３０２によって再送することができる。

データフレーム受信部３０４は、送信装置から送信されるデータフレームを受信するためのブロックである。誤り訂正の手法としてＨＡＲＱを用いる場合、１以上のＨＡＲＱブロックを含むデータフレームを受信する。

ＡＣＫフレーム送信部３０５は、受信したデータフレームに対するＡＣＫフレームを送信するためのブロックである。誤り訂正の手法としてＨＡＲＱを用いる場合、受信したデータフレームに含まれる１以上のＨＡＲＱブロックの受信状態を示す情報を含むＡＣＫフレームを送信する。なお、受信した１以上のＨＡＲＱブロックについてエラーを検出したことを示す情報を含むＡＣＫフレームを送信した場合、送信装置から再送された該当のＨＡＲＱブロックをデータフレーム受信部３０４によって受信することができる。再送されたＨＡＲＱブロックを受信した通信装置１０３は、再送されたＨＡＲＱブロックと、エラーを検出したデータフレームを用いて誤り訂正を実行することができる。

なお、通信装置１０３は、データフレーム送信部３０２およびＡＣＫフレーム受信部３０３を有していなくてもよい。また、通信装置１０４、１０５は、通信装置１０３と同様の機能構成を有していてもよい。通信装置１０２は、通信装置１０３と同様の機能構成を有していてもよいが、データフレーム受信部３０４、およびＡＣＫフレーム送信部３０５を有していなくてもよい。

図４に、本実施形態における通信装置１０２と１０３とが実行するデータフレームの送受信の一例を示した。本実施形態では、通信装置１０２が１０３にデータフレームを送信し、通信装置１０３が１０２にＡＣＫフレームを送信する場合を例として説明する。横軸は時間軸である。

まず通信装置１０２が１０３にデータフレーム４０１を送信する。データフレーム４０１は、先頭のＨＡＲＱブロック４０２を含め、５つのＨＡＲＱブロックを含んで構成される。データフレーム４０１を受信した通信装置１０３は、ＩＦＳ４０３経過後に、データフレーム４０１に対する応答としてＡＣＫフレーム４０４を通信装置１０２に送信する。

なお、ＩＦＳとは、ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅの略であって、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に定められた、フレーム間の時間間隔である。データフレームとＡＣＫフレームの間は、通常ＳＩＦＳ（ＳｈｏｒｔＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）と呼ばれる時間間隔があけられる。ＩＦＳには、ＳＩＦＳのほかに、ＤＩＦＳ（ＤＣＦＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）、ＰＩＦＳ（ＰＣＦＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）、ＥＩＦＳ（ＥｘｔｅｎｄｅｄＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ）がある。これらのＩＦＳの中では、ＳＩＦＳが最も短く、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳ，ＥＩＦＳの順に長くなる。本実施形態では、データフレーム４０１とＡＣＫフレーム４０４との間は、ＳＩＦＳ分空いているものとするが、他のＩＦＳ分空いていてもよい。

通信装置１０２は、データフレーム４０１を送信する際に、必要な通信時間を予約するための情報を、ＰＨＹヘッダまたはＭＡＣヘッダの少なくとも一方に含めて送信する。なお、ＰＨＹとはＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒの略である。また、ＭＡＣとはＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌの略である。本実施形態では、通信装置１０２は、データフレーム４０１の通信時間と、ＩＦＳ４０３と、ＡＣＫフレーム４０４の通信時間とを合わせた通信予約時間４１１を、必要な通信時間として予約するものとする。データフレーム４０１に含められた通信予約時間４１１を参照したほかの通信装置は、通信予約時間４１１の間はデータの送信を抑制するため、干渉を回避することができる。

本実施形態において、通信装置１０３が送信するＡＣＫフレーム４０４には、先頭から２番目のＨＡＲＱブロックと、５番目のＨＡＲＱブロックについてエラーが検出されたことを示す情報が含まれているものとする。なお、エラーを示す情報に加えて、あるいは代えて、ＡＣＫフレーム４０４に、先頭のＨＡＲＱブロックと、３番目のＨＡＲＱブロックと、４番目のＨＡＲＱブロックとを正常に受信できたことを示す情報が含まれていてもよい。

通信装置１０３は、受信したデータフレーム４０１に含まれているＨＡＲＱブロックからエラーを検出した場合、通信装置１０２によるＨＡＲＱブロックの再送に必要な時間を算出する。具体的には、通信装置１０２による２番目のＨＡＲＱブロックと５番目のＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間を算出する。通信装置１０３は、少なくとも算出した通信時間を含む通信予約時間４１２を示す情報を、ＡＣＫフレーム４０４に含めて送信することで、ＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間を確保する。この場合に、通信予約時間４１２を示す情報は、ＡＣＫフレーム４０４のＰＨＹヘッダまたはＭＡＣヘッダの少なくとも一方に含まれる。通信予約時間４１２には、再送されるＨＡＲＱブロックを含むデータフレーム４０５の通信時間に加えて、ＡＣＫフレーム４０４の通信時間と、再送されたＨＡＲＱブロックに対するＡＣＫフレーム４０６の通信に必要な時間が含まれてもよい。また、通信予約時間４１２には、各フレーム間に必要なＩＦＳが含まれてもよい。各フレーム間のＩＦＳは、ＳＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳ，ＥＩＦＳの何れであってもよいが、本実施形態では最も時間が短いＳＩＦＳであるとする。このように、通信装置１０３が、ＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間を算出し、通信予約時間としてＡＣＫフレームに含めて送信することで、通信装置１０２はキャリアセンス処理をすることなくＨＡＲＱブロックの再送を実行することができる。また、通信装置１０３が再送されるＨＡＲＱブロックを受信するまで、通信装置１０３に対する通信装置１０２以外のデータの送信が抑制されるため、通信装置１０３がエラーとなったデータフレームを破棄する虞が低下する。これにより、通信装置１０３は効率のよいデータのエラー訂正を実行することができる。

また、通信装置１０３は、受信したＨＡＲＱブロックのうち、エラーを検知したＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間のみを算出することで、適切に通信予約時間を設定することができる。例えば通信装置１０２がデータフレーム４０１の送信において、再送まで考慮した通信予約時間を設定する場合、通信装置１０２は再送が必要なＨＡＲＱブロックの数がわからない。このため、通信予約時間を不要に長く設定してしまい、通信が行われない時間が発生してしまう虞がある。あるいは通信予約時間を短く設定してしまい、予約した時間内にエラー訂正が完了せず、改めてデータフレームの送信をやり直すことになる虞がある。通信装置１０３は、自装置が再送を要求するＨＡＲＱブロックの数が決定されてから通信予約時間を設定するため、適切な通信時間を設定することができる。また、通信装置１０３が再送を考慮した通信予約時間を含めたＡＣＫフレーム４０４を送信することで、通信装置１０２によるＨＡＲＱブロックの再送が行われるまでの間、他の装置によるデータの送信を抑制することができる。これにより、通信装置１０３は、周波数利用効率を向上させ、通信装置１０２との通信速度の低下を低減することができる。

ＡＣＫフレーム４０４を受信した通信装置１０２は、１０３に送信したデータフレームのうち、エラーが検知された先頭から２番目のＨＡＲＱブロックと５番目のＨＡＲＱブロックとを再送する。通信装置１０２は、先頭から２番目のＨＡＲＱブロックと、５番目のＨＡＲＱブロックとを含むデータフレーム４０５を通信装置１０３に送信する。この場合に、通信装置１０２は、データフレーム４０５の通信時間と、ＩＦＳと、１０３から送信されるＡＣＫフレーム４０６の通信時間とから、通信予約時間４１３を算出してもよい。また、通信装置１０２は、データフレーム４０５のＭＡＣヘッダまたはＰＨＹヘッダの少なくとも一方に、通信予約時間４１３を示す情報を含めてもよい。

通信装置１０３は、データフレーム４０５を受信すると、データフレーム４０５に含まれていたＨＡＲＱブロックの受信状態を示す情報を含むＡＣＫフレーム４０６を送信する。通信装置１０３は、データフレーム４０５に含まれるＨＡＲＱブロックを正常に受信できた場合、受信したＨＡＲＱブロックと、先に受信した対応するＨＡＲＱブロックとを用いて、誤り訂正を実行することができる。

図５に、本実施形態におけるＰＨＹフレームの構成の一例を示した。図５に示したＰＨＹフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した通信を実行する際に用いられるＰＨＹフレームである。

ＰＨＹフレームはＰＨＹヘッダ５０１とＰＨＹフレームボディ５０２を含んで構成される。ＰＨＹフレームボディ５０２には後述の図６で示したＭＡＣフレームが含まれる。

ＰＨＹヘッダ５０１は、先頭部からＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ、ＲＬ－ＳＩＧ、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ５０３、ＥＨＴ－ＳＴＦ、およびＥＨＴ－ＬＴＦによって構成される。なお、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ５０３とＥＨＴ－ＳＴＦとの間にＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂが含まれてもよい。なお、ＰＨＹフレームの各フィールドの並び順は、これに限らない。ＳＴＦはＳｈｏｒｔＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ、ＬＴＦはＬｏｎｇＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ、およびＳＩＧはＳｉｇｎａｌの略である。また、Ｌ－はＬｅｇａｃｙの略であり、例えばＬ－ＳＴＦはＬｅｇａｃｙＳｈｏｒｔＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの略である。同様にＥＨＴ－はＥｘｔｒｅｍｅｌｙＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔの略であり、例えばＥＨＴ－ＳＴＦはＥｘｔｒｅｍｅｌｙＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔＳｈｏｒｔＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄの略である。また、ＲＬ－ＳＩＧは、ＲｅｐｅａｔｅｄＬｅｇａｃｙＳｉｇｎａｌの略である。

Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、およびＬ－ＳＩＧは、夫々ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格より前に策定されたレガシー規格である、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格に対して後方互換性がある。即ち、Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、およびＬ－ＳＩＧは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ以前のＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に対応する通信装置が復号することが可能なレガシーフィールドである。

Ｌ－ＳＴＦは、無線パケット信号の検出、自動利得制御（ＡＧＣ、ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）やタイミング検出などに用いられる。Ｌ－ＬＴＦは高精度周波数・時刻同期化や伝搬チャンネル情報（ＣＳＩ、ＣｈａｎｎｎｅｌＳｔａｔｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）取得などに用いられる。Ｌ－ＳＩＧは、ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅやｌｅｎｇｔｈの情報を含んだ制御情報を送信するために用いられる。なお、ＲＬ－ＳＩＧは省略してもよい。

ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ５０３、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ、ＥＨＴ－ＳＴＦ、およびＥＨＴ－ＬＴＦは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に対応した通信装置が復号することが可能なＥＨＴフィールドである。

ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ５０３には、ＴＸＯＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＯｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）フィールド５０４が含まれる。図５で示したＰＨＹフレームを送信する通信装置は、算出した通信予約時間をＴＸＯＰフィールド５０４に含めることができる。ＰＨＹフレームの送信装置は、ＴＸＯＰフィールド５０４において、ＴＸＯＰｌｅｎｇｔｈ粒度（８マイクロ秒もしくは１２８マイクロ秒）と、ＴＸＯＰｌｅｎｇｔｈを指定することができる。ＴＸＯＰｌｅｎｇｔｈは、通信予約時間と、指定されたＴＸＯＰｌｅｎｇｔｈ粒度とから算出される。例えばＴＸＯＰｌｅｎｇｔｈ粒度が８マイクロ秒の場合、ＴＸＯＰｌｅｎｇｔｈには、通信予約時間を８マイクロ秒で割ったものが含まれる。

なお、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠したＳＩＧであるＥＨＴ－ＳＩＧに通信予約時間を含めるとしたが、これに限らず、レガシー規格のＳＩＧに通信予約時間を含めるようにしてもよい。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格のＳＩＧであるＨＴ－ＳＩＧや、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に対応するＳＩＧであるＶＨＴ－ＳＩＧに含まれていてもよい。あるいは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に対応するＳＩＧであるＨＥ－ＳＩＧに含まれていてもよい。また、これらのＳＩＧが、ＥＨＴ－ＳＩＧに加えて、あるいは代えてＰＨＹヘッダに含まれていてもよい。なお、ＨＴはＨｉｇｈ－Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔの、ＶＨＴはＶｅｒｙＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔの、ＨＥはＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙの略である。

図６には、本実施形態におけるＭＡＣフレームの構成の一例を示した。図６に示したＭＡＣフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した通信を実行する際に用いられるＭＡＣフレームである。

ＭＡＣフレームはＭＡＣヘッダ６０１とＭＡＣフレームボディ６０２を含んで構成される。ＭＡＣフレームボディ６０２には送信されるデータが含まれる。

ＭＡＣヘッダ６０１は、先頭部からＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ６０３、Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３、およびＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌを含んで構成される。ＭＡＣヘッダ６０１はこれらのフィールドに加えて、Ａｄｄｒｅｓｓ４、ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌ、ＨＴＣｏｎｔｒｏｌ、およびＣＭＭＧＣｏｎｔｒｏｌを含んで構成される。これらのフィールドのうち、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ６０３、およびＡｄｄｒｅｓｓ１はいずれのタイプのＭＡＣフレームにも含まれる。また、これらのフィールドのうち、ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ６０３、およびＡｄｄｒｅｓｓ１以外のフィールドの夫々はＭＡＣフレームのタイプに応じて含まれたり含まれなかったりする。

ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドには、ＭＡＣフレームのタイプを示す情報が含まれる。具体的には、ＭＡＣフレームがマネジメントフレームであるか、コントロールフレームであるか、またはデータフレームであるかを示す情報が含まれる。また、ＭＡＣフレームのサブタイプを示す情報も含まれる。例えば、ＭＡＣフレームがＡＣＫフレームの場合、タイプとしてコントロールフレームであることを示す情報と、サブタイプとしてＡＣＫフレームであることを示す情報とが含まれる。

Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３には、通信予約時間が含まれる。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３に含まれる通信予約時間は、マイクロ秒単位で指定される。

Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＭＡＣフレームの宛先の通信装置を示すアドレス情報が含まれる。

Ａｄｄｒｅｓｓ２～４フィールドには、夫々ＭＡＣフレームのタイプまたはサブタイプに応じて必要なアドレス情報が含まれる。例えば、ＭＡＣフレームのタイプがデータフレームの場合、Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドにはデータフレームの送信装置を示すアドレス情報が含まれる。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドおよびＡｄｄｒｅｓｓ４フィールドには、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドおよびＡｄｄｒｅｓｓ２フィールドに含まれるアドレス情報に応じて、適切なアドレス情報が含まれる。あるいは、Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドおよびＡｄｄｒｅｓｓ２フィールドに含まれるアドレス情報に応じて省略されてもよい。例えば、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドに送信先の通信装置のＭＡＣアドレスが含まれ、Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドに送信元の通信装置のＭＡＣアドレスが含まれる場合、Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドにはＢＳＳＩＤが含まれる。また、Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドには何も含まれず、省略される。なお、ＭＡＣフレームのタイプまたはサブタイプによっては、これらのフィールドは省略されてもよい。例えば、ＡＣＫフレームの場合、Ａｄｄｒｅｓｓ２～４フィールドは省略されてもよい。

ＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドは、シーケンス番号とフラグメント番号とを含むフィールドである。なお、ＡＣＫフレームの場合、ＳｅｑｕｅｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドは省略されてもよい。

ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＭＡＣフレームのｔｒａｆｆｉｃｃａｔｅｇｏｒｙまたはｔｒａｆｆｉｃｓｔｒｅａｍを示す情報を含むフィールドである。また、ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌフィールドには、相手装置からのＡＣＫの有無や形式を指定するＡＣＫＰｏｌｉｃｙが含まれていてもよい。なお、ＡＣＫフレームの場合、ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌフィールドは省略されてもよい。

ＨＴ（ＨｉｇｈＴｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、ＭＡＣフレームに用いられる通信規格に応じた情報が含まれる。本実施形態では、ＭＡＣフレームの通信にはＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した通信が用いられるため、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格の通信に必要な情報が含まれる。なお、ＡＣＫフレームの場合、ＨＴＣｏｎｔｒｏｌフィールドは省略されてもよい。

ＣＭＭＧＣｏｎｔｒｏｌフィールドには、Ｃｈｉｎａｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅｍｕｌｔｉｐｌｅｇｉｇａｂｉｔ（ＣＭＭＧ）に関する情報が含まれる。なお、ＭＡＣフレームを送信する通信装置が、ＣＭＭＧの通信を実行しない場合、あるいはＣＭＭＧに対応していない場合、本フィールドは省略される。また、ＡＣＫフレームの場合、ＣＭＭＧＣｏｎｔｒｏｌフィールドは省略されてもよい。

図５に示したＰＨＹフレームや、図６に示したＭＡＣフレームを検出した他の通信装置は、ＰＨＹヘッダのＴＸＯＰフィールド５０４やＭＡＣヘッダのＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３に含まれる通信予約時間に基づいて、ＮＡＶを設定する。ＮＡＶとは、ＮｅｔｗｏｒｋＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒの略で、各通信装置によって保持される、該通信装置が通信を開始しない期間のインジケータである。なお、通信装置は、ＮＡＶによって示される期間の間は、キャリアセンスによってビジーであると検知したか否かに関係なく、通信を開始しない。通信装置は検出したＰＨＹフレームまたはＭＡＣフレームに含まれる宛先のアドレス情報が、自装置に対応するアドレス情報であった場合、ＮＡＶを設定または更新しない。また、検出したＰＨＹフレームまたはＭＡＣフレームに含まれる送信元のアドレス情報が、自装置に対応するアドレス情報であった場合も、同様にＮＡＶを設定または更新しない。通信装置は、ＰＨＹフレームまたはＭＡＣフレームを検出した場合に、ＮＡＶを設定していない場合は、ＴＸＯＰフィールド５０４またはＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３に含まれる値に基づいてＮＡＶを設定する。また、既にＮＡＶが設定されている通信装置の場合は、ＴＸＯＰフィールド５０４が示す期間が、ＮＡＶが示す残りの期間より長い場合、ＴＸＯＰフィールド５０４が示す値に基づいてＮＡＶを更新する。あるいは、既にＮＡＶが設定されている通信装置は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３が示す期間が、ＮＡＶが示す残りの期間より長い場合、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３が示す値に基づいてＮＡＶを更新してもよい。一方、ＴＸＯＰフィールド５０４またはＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３が示す期間が、ＮＡＶが示す残りの期間より短い場合、ＮＡＶの更新は行わない。このように、通信装置は、ＴＸＯＰフィールド５０４またはＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３に基づいてＮＡＶを設定または更新することで、キャリアセンスを行うことなく、通信の衝突を回避することができる。

本実施形態では、ＴＸＯＰフィールド５０４やＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３に、ＨＡＲＱの再送に必要な通信時間を考慮して算出した通信予約時間を含めることで、他の通信装置にＨＡＲＱの再送に必要な通信時間を含めたＮＡＶを保持させることができる。これにより、ＨＡＲＱの再送を行う場合に、他の通信装置が実行する通信との干渉を防ぐことができる。また、本実施形態では、通信予約時間を決定する通信装置が、再送が必要なＨＡＲＱブロックを考慮して通信予約時間を決定するため、通信予約時間を適切に設定することができる。

図７は、通信装置１０２がＨＡＲＱを用いてデータフレームを送信する場合に、記憶部２０１に記憶されたコンピュータプログラムを制御部２０２が読み出し、実行することで実行される処理を示すフローチャートである。

本フローチャートは、通信装置１０２が通信装置１０３にデータフレームを送信することに基づいて開始される。あるいは、通信装置１０２がユーザから通信装置１０３に対するデータの送信を指示されたことに応じて開始されてもよい。あるいは、通信装置１０２のアプリケーションが、通信装置１０３に対するデータの送信を指示したことに応じて開始されてもよい。

通信装置１０２は、データフレームの再送回数のカウンタを０にセットする（Ｓ７００）。本カウンタは、データフレームごとに保持されるカウンタである。

通信装置１０２は、通信装置１０３に対して送信するデータフレームに含まれるＨＡＲＱブロックのサイズと数とに基づいて、必要な通信予約時間を算出する（Ｓ７０１）。通信装置１０２は、通信装置１０３と１つのＨＡＲＱブロックのデータサイズをネゴシエーションによって予め決定しておくことで、ＨＡＲＱブロックのサイズを保持している。通信装置１０２は、送信するデータを所定のデータサイズごとに分割することで、該データを複数のＨＡＲＱブロックに分割する。データを複数のＨＡＲＱブロックに分割した通信装置１０２は、ＨＡＲＱブロックの数と、１つのＨＡＲＱブロックあたりのデータサイズとから、送信されるデータのデータ量を算出し、これを用いて通信時間を算出する。なお、通信装置１０２は、１つのＨＡＲＱブロック当たりに必要な通信時間を予め保持しておいてもよい。また、通信装置１０２は、ＨＡＲＱブロックの数と必要な通信時間との対応関係を示したテーブルを予め保持していてもよい。この場合、通信装置１０２は、保持しているテーブルを参照し、ＨＡＲＱブロックの数に基づいてテーブルから必要な通信時間を取得する。また、本実施形態では、１つのＨＡＲＱブロック当たりのデータサイズは、通信装置１０２と１０３とのネゴシエーションによって決定されるとしたが、一方の装置が他方の装置に通知することで共有されてもよい。あるいは、通信装置１０２と１０３とにあらかじめＨＡＲＱブロック１つあたりのデータサイズが設定されていてもよい。

なお、通信予約時間は、送信されるＨＡＲＱブロックのサイズおよび数に加えて、さらにＨＡＲＱブロックが送信される際に用いられる符号化率と変調方式とに基づいて算出される。あるいは、通信装置１０２は、送信するデータフレームのサイズと、符号化率および変調方式とに基づいて通信時間を算出してもよい。

この場合に、通信装置１０２は、送信するデータフレームの通信に必要な通信時間に加えて、通信装置１０３から該データフレーム対するＡＣＫフレームを受信するのに必要な通信時間も通信予約時間に含めて算出する。具体的には通信装置１０２は、図４に示した通信予約時間４１１を算出する。通信装置１０２は、通信装置１０３からＡＣＫフレームを受信するのに必要な通信時間を、送信されるＡＣＫフレームのサイズと、ＡＣＫフレームが送信される際に用いられる符号化率および変調方式とに基づいて算出する。この場合に、通信装置１０２は、自装置が通信装置１０３にＨＡＲＱブロックを送信する際に用いる符号化率および変調方式を用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出する。あるいは、通信装置１０２は、自装置がＡＣＫフレームを送信する際に用いる符号化率および変調方式を用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出してもよい。あるいは、通信装置１０２は、以前に通信装置１０３からＡＣＫフレームを受信する際に用いられていた符号化率および変調方式を記憶している場合は、それらを用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出してもよい。あるいは、通信装置１０２はＡＣＫフレームの通信時間を固定値として保持していてもよい。

通信装置１０２は、Ｓ７０１で算出した通信予約時間を含めたデータフレームを送信する（Ｓ７０２）。具体的には、通信装置１０２は、算出した通信予約時間を、図５で示したＴＸＯＰフィールド５０４または図６で示したＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３の少なくとも一方に含める。本実施形態において、データフレームには、Ｓ７０１で算出した通信予約時間として、図４に示した通信予約時間４１１が含まれる。これにより、通信装置１０２は、データフレームを送信してから、通信装置１０３からＡＣＫフレームを受信するまで、通信が干渉されないようにすることができる。

次に、通信装置１０２は、送信したデータフレームに対するＡＣＫフレームを通信装置１０３から受信する（Ｓ７０３）。

通信装置１０２は、受信したＡＣＫフレームに基づいて、エラーのＨＡＲＱブロックがあったかを判定する（Ｓ７０４）。具体的には、通信装置１０２は、受信したＡＣＫフレームに、通信装置１０３が正しく受信できなかったＨＡＲＱブロックを示す情報が含まれているかを判定する。受信したＡＣＫフレームに通信装置１０３が正しく受信できなかったＨＡＲＱブロックを示す情報が含まれていなかった場合、通信装置１０２は本ステップでＮｏと判定し、本フローの処理を終了する。一方、受信したＡＣＫフレームに通信装置１０３が正しく受信できなかったＨＡＲＱブロックを示す情報が含まれていた場合、通信装置１０２は本ステップでＹｅｓと判定し、Ｓ７０５の処理を行う。

通信装置１０２は、再送回数のカウンタが上限に達しているかを判定する（Ｓ７０５）。具体的には通信装置１０２は、再生回数のカウンタの現在の値と、通信装置１０２にあらかじめ設定されている再生回数の上限値とを比較し、カウンタの現在値の方が小さい場合は本ステップでＮｏと判定し、Ｓ７０６の処理を行う。一方、カウンタの現在値が、再生回数の上限値以上の場合、本ステップでＹｅｓと判定し、本フローの処理を終了する。なお、本ステップでＹｅｓと判定された場合、通信装置１０２は本フローの処理を終了する前に、ユーザにエラーを通知してもよい。また、再生回数の上限値は、通信装置１０２にプリセットされていてもよいし、ユーザによって設定されてもよい。

次に通信装置１０２は、受信したＡＣＫフレームに基づいて、データフレームの再送に必要な通信予約時間を算出する（Ｓ７０６）。具体的に、通信装置１０２は、Ｓ７０３で受信したＡＣＫフレームに含まれる通信予約時間（図４で示した通信予約時間４１２）から、通信装置１０３によるＡＣＫフレームの送信に必要な時間と、ＩＦＳとを引いた時間を、通信予約時間として算出する。あるいは、通信装置１０２は、ＡＣＫフレームに含まれる情報に基づいて決定された再送されるＨＡＲＱブロックの通信に必要な時間と、通信装置１０３から再送したＨＡＲＱブロックに対するＡＣＫフレームを受信するために必要な時間とを算出してもよい。本ステップで算出される通信予約時間は、図４で示した通信予約時間４１３に相当する時間である。この場合に、通信装置１０２は、自装置が通信装置１０３にＨＡＲＱブロックを送信する際に用いる符号化率および変調方式を用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出する。あるいは、通信装置１０２は、自装置がＡＣＫフレームを送信する際に用いる符号化率および変調方式を用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出してもよい。あるいは、通信装置１０２は、以前に通信装置１０３からＡＣＫフレームを受信する際に用いられていた符号化率および変調方式を記憶している場合は、それらを用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出してもよい。あるいは、通信装置１０２は、Ｓ７０３で受信したＡＣＫフレームに用いられていた符号化率および変調方式を用いてＡＣＫフレームの通信時間を算出してもよい。

なお、本実施形態では、Ｓ７０６において通信装置１０２は図４の通信予約時間４１３に相当する通信時間を算出するとしたが、これに限らない。通信装置１０２は、単にＡＣＫフレームに含まれる情報に基づいて決定された再送されるＨＡＲＱブロックの通信に必要な時間のみを通信時間として算出してもよい。

通信装置１０２は、Ｓ７０６で算出した通信予約時間を含めたデータフレームを送信する（Ｓ７０７）。本ステップで送信されるデータフレームには、再送されるＨＡＲＱブロックが含まれる。通信装置１０２は、算出した通信予約時間を、図５で示したＴＸＯＰフィールド５０４または図６で示したＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３の少なくとも一方に含める。本実施形態において、データフレームには、Ｓ７０６で算出した通信予約時間として、図４に示した通信予約時間４１３が含まれる。これにより、通信装置１０２は、データフレームを送信してから、通信装置１０３からＡＣＫフレームを受信するまで、通信が干渉されないようにすることができる。なお、通信装置１０２は、Ｓ７０２でデータフレームを送信する際に用いた符号化率および変調方式を用いて、本ステップにおけるＨＡＲＱフレームの再送を行う。

通信装置１０２は、Ｓ７０７においてＨＡＲＱブロックを再送すると、再送回数のカウンタをインクリメントし（Ｓ７０８）、Ｓ７０３の処理に戻る。

図７に示したように、通信装置１０２は、通信予約時間を算出する場合に、再送が必要なＨＡＲＱブロックの数とサイズとに基づいて算出することで、適切な通信予約時間を設定することができる。また、通信装置１０２は、通信予約時間を算出する場合に、データフレームの送信に必要な通信時間に加えて、該データフレームに対するＡＣＫフレームの受信に必要な通信時間も算出する。これにより、通信装置１０２は、データフレームを送信してからＡＣＫフレームを受信するまで、通信が干渉されないようにすることができる。

なお、本実施形態では、通信装置１０２は再送回数のカウンタを保持し、設定された上限値以上の再送は行わないとしたが、これに限らない。通信装置１０２に再送回数の上限値が設定されていない場合、Ｓ７００、Ｓ７０５およびＳ７０８は省略されてもよい。

図８は、通信装置１０３がＨＡＲＱを用いてデータフレームを受信する場合に、記憶部２０１に記憶されたコンピュータプログラムを制御部２０２が読み出し、実行することで実行される処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、通信装置１０３の電源が投入されることで開始される。あるいは、通信装置１０３が、ユーザからデータを受信するように指示を受けたことに応じて開始されてもよい。あるいは通信装置１０３のアプリケーションによってデータの受信が指示されたことに応じて開始されてもよい。

通信装置１０３は、通信装置１０２からデータフレームを受信する（Ｓ８００）。ここで受信するデータフレームは１以上のＨＡＲＱブロックを含んで構成されている。

次に通信装置１０３は、受信したデータフレームに含まれるＨＡＲＱブロックの受信状態を判定する（Ｓ８０１）。通信装置１０３は、受信したＨＡＲＱブロックの夫々について、正常に受信できたかを判定する。

通信装置１０３は、Ｓ８０１で判定したＨＡＲＱブロックの受信状態に基づいて、ＡＣＫフレームに含める通信予約時間を算出する（Ｓ８０２）。具体的には、通信装置１０３は、受信したＨＡＲＱブロックのうち、正常に受信できなかったＨＡＲＱブロックがある場合は、該当のＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間を含めた通信予約時間を算出する。この場合、通信予約時間には、通信装置１０３がＡＣＫフレームを送信するのに必要な通信時間に加えて、通信装置１０２によるＨＡＲＱブロックの再送に必要な時間が含まれる。本ステップでは、図４に示した通信予約時間４１２が算出される。なお、通信装置１０２によるＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間とは、再送されるＨＡＲＱブロックの数とデータのサイズとから算出される。通信装置１０３は、通信装置１０２と１つのＨＡＲＱブロックのデータサイズをネゴシエーションによって予め決定しておくことで、ＨＡＲＱブロックのサイズを保持している。通信装置１０３は、受信に失敗したＨＡＲＱブロックの数と、保持している１つのＨＡＲＱブロックあたりのサイズとから、通信装置１０２から再送されるＨＡＲＱブロックを含むデータフレームのサイズを算出する。通信装置１０３は、算出した再送用のデータフレームのサイズから、ＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間を算出することができる。なお、通信装置１０３は、１つのＨＡＲＱブロック当たりに必要な通信時間を予め保持しておいてもよい。また、通信装置１０３は、ＨＡＲＱブロックの数と必要な通信時間との対応関係を示したテーブルを予め保持していてもよい。この場合、通信装置１０３は、保持しているテーブルを参照し、ＨＡＲＱブロックの数に基づいてテーブルから必要な通信時間を取得する。また、本実施形態では、１つのＨＡＲＱブロック当たりのデータサイズは、通信装置１０２と１０３とのネゴシエーションによって決定されるとしたが、一方の装置が他方の装置に通知することで共有されてもよい。あるいは、通信装置１０２と１０３とにあらかじめＨＡＲＱブロック１つあたりのデータサイズが設定されていてもよい。また、ＨＡＲＱブロックの再送に必要な通信時間の算出には、通信装置１０２がＨＡＲＱブロックを再送する際に利用する符号化率と変調方式とに基づいて算出されるが、これらについては、Ｓ８００で受信したデータフレームと同じものが用いられる。通信予約時間には、通信装置１０３が、再送されたＨＡＲＱブロックに対してＡＣＫフレームを送信するのに必要な通信時間が含まれる。しかし、これに限らず、本ステップで算出する通信予約時間には、通信装置１０３が再送されたＨＡＲＱブロックに対して送信するＡＣＫフレームの通信時間を含めなくてもよい。なお、Ｓ８０１において、受信したすべてのＨＡＲＱブロックについて正常に受信されたと判定された場合、通信装置１０３は本ステップにおいてＡＣＫフレームを送信するのに必要な時間のみを含めた通信予約時間を算出する。なお、通信装置１０３はＡＣＫフレームの通信時間を固定値として保持していてもよい。

通信装置１０３は、Ｓ８０１で判定した受信状態と、Ｓ８０２で算出した通信予約時間とを含めたＡＣＫフレームを送信する（Ｓ８０３）。通信装置１０３は、算出した通信予約時間を、図５で示したＴＸＯＰフィールド５０４または図６で示したＤｕｒａｔｉｏｎフィールド６０３の少なくとも一方に含める。本実施形態において、ＡＣＫフレームには、Ｓ８０２で算出した通信予約時間として、図４に示した通信予約時間４１２が含まれる。これにより、通信装置１０３は、ＡＣＫフレームを送信してから、通信装置１０２から再送されるＨＡＲＱブロックを受信するまで、通信が干渉されないようにすることができる。通信装置はＳ８０３の処理を行うと、本フローの処理を終了する。

なお、通信装置１０３は、通信装置１０２が図７のＳ７０７で送信する再送されたＨＡＲＱブロックを含むデータフレームを受信する場合、再びＳ８００から本フローの処理を開始する。この場合、通信装置１０３は、再送されたＨＡＲＱブロックを受信した場合、以前に正しく受信できなかったデータフレームと、今回再送された対応するＨＡＲＱブロックとを用いて、エラー訂正処理を行う。以前に正しく受信できなかったＨＡＲＱブロックのエラー訂正を実行できた場合、通信装置１０３は該当のＨＡＲＱブロックの受信状態を、正しく受信できたと判定する。再送されたＨＡＲＱブロックを用いてもエラー訂正を実行できなかった場合、通信装置１０３は該当のＨＡＲＱブロックの受信状態を、正しく受信できなかったと判定する。

図８で示したように、データフレームを受信する通信装置１０３が、再送を必要とするＨＡＲＱブロックに基づいて通信予約時間を設定することで、通信予約時間を適切に設定することができ、周波数利用効率を向上させることができる。

なお、本実施形態では、通信装置１０３がデータフレームを受信した場合に、応答信号としてＡＣＫフレームを送信するとした（図４のＡＣＫフレーム４０４、ＡＣＫフレーム４０６）。しかし、これに限らず、通信装置１０３は、正常に受信できなかったＨＡＲＱブロックがある場合、ＡＣＫフレームの代わりに、応答信号としてＮＡＣＫフレームを送信するようにしてもよい。ＮＡＣＫとは、ＮｅｇａｔｉｖｅＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ（否定応答）の略である。通信装置１０３は、ＮＡＣＫフレームを送信する場合も、ＡＣＫフレームと同様に、受信したＨＡＲＱブロックの受信状態を示す情報や、算出した通信予約時間を含めて送信する。なお、ＮＡＣＫフレームには、ＨＡＲＱブロックの受信状態を示す情報として正常に受信できなかったＨＡＲＱブロックを示す情報を含めてもよい。この場合に、通信装置１０３は、受信したすべてのＨＡＲＱブロックについて、正常に受信したと判定した場合は、ＡＣＫフレームを送信するようにしてもよい。

また、本実施形態では、図４に示したように、送信された複数のＨＡＲＱブロックのうち、一部のＨＡＲＱブロック（２番目と５番目のＨＡＲＱブロック）について再送が発生するとしたが、これに限らない。送信された複数のＨＡＲＱブロックのうち、すべてのＨＡＲＱブロックについて再送が発生してもよい。この場合、通信装置１０２および１０３の少なくとも一方は、再送される全てのＨＡＲＱブロックに基づいて通信予約時間を算出すればよい。

なお、本実施形態では、通信装置１０２および１０３は、再送されるＨＡＲＱブロックの通信時間として、データフレーム４０５の通信時間を算出する。本実施形態では、データフレーム４０５（再送データ）には、再送される２番目のＨＡＲＱブロックと、５番目のＨＡＲＱブロックとが含まれるとしたが、これに限らない。データフレーム４０５には、再送されるＨＡＲＱブロックに加えて、その他のデータがさらに含まれていてもよい。この場合に、通信装置１０２および１０３は、再送されるＨＡＲＱブロックと、その他のデータを含む再送データの通信時間を算出する。

なお、図７に示した通信装置１０２のフローチャートの少なくとも一部または全部をハードウェアにより実現してもよい。また、図８に示した通信装置１０３のフローチャートの少なくとも一部または全部をハードウェアにより実現してもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのコンピュータプログラムからＦＰＧＡ上に専用回路を生成し、これを利用すればよい。ＦＰＧＡとは、ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてＧａｔｅＡｒｒａｙ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）により実現するようにしてもよい。

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。

１０１ネットワーク
１０２通信装置（ＡＰ）
１０３、１０４，１０５通信装置（ＳＴＡ）

Claims

通信装置であって、
データを他の通信装置から受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信した前記データの一部であって、前記他の通信装置によって再送される再送データの通信時間と、前記受信手段によって受信した前記データに対する第１の応答信号の通信時間と、を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記再送データの通信時間と、前記第１の応答信号の通信時間とを含む通信予約時間を設定した前記第１の応答信号を送信する送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
前記受信手段によって受信した前記データの受信状態を判定する判定手段をさらに有し、
前記取得手段は、前記受信手段によって受信した前記データの一部であって、前記判定手段によって正常に受信できなかったと判定された前記再送データの通信時間を取得することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記送信手段によって送信される前記第１の応答信号には、前記判定手段によって判定された前記データの少なくとも一部の受信状態を示す情報が含まれることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
前記取得手段はさらに、前記他の通信装置によって再送された前記再送データに対して前記通信装置が送信する第２の応答信号の通信時間を取得し、
前記通信予約時間には、前記再送データの通信時間と、前記第１の応答信号の通信時間と、前記第２の応答信号の通信時間とが含まれることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の通信装置。
前記他の通信装置によって送信された前記再送データと、前記受信手段によって受信した前記データとを合成することで、前記受信手段によって受信した前記データの誤り訂正を行う処理手段をさらに有することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の通信装置。
前記送信手段は、前記第１の応答信号のＰＨＹ（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ）ヘッダのＴＸＯＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＯｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）フィールドとＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）ヘッダのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドとの少なくとも一方に前記通信予約時間に基づく値を設定することを特徴とする請求項１から５の少なくとも１項に記載の通信装置。
前記取得手段は、前記再送データの送信に用いられる符号化率と変調方式とを用いて前記再送データの通信時間を取得することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の通信装置。
前記再送データの送信に用いられる符号化率および変調方式は、前記受信手段によって受信した前記データの送信に用いられた符号化率および変調方式であることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
前記送信手段によって送信される前記第１の応答信号は、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームであることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の通信装置。
前記送信手段によって送信される前記第１の応答信号は、ＮＡＣＫ（ＮｅｇａｔｉｖｅＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームであることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の通信装置。
前記受信手段は、複数のＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）ブロックを含む前記データを、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した通信を介して前記他の通信装置から受信し、
前記送信手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した通信を介して前記第１の応答信号を送信することを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の通信装置。
通信装置の制御方法であって、
データを他の通信装置から受信する受信工程と、
前記受信工程において受信した前記データの一部であって、前記他の通信装置によって再送される再送データの通信時間と、前記受信工程において受信した前記データに対する応答信号の通信時間と、を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記再送データの通信時間と、前記応答信号の通信時間とを含む通信予約時間を設定した前記応答信号を送信する送信工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
コンピュータを請求項１から１１のいずれか１項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。