JPWO2015133648A1 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】再送が必要な無線端末が発生した場合でも、通信の実質的なシステムスループットの低下を抑制する。【解決手段】本発明の実施形態としての通信制御装置は、空間多重により送信される複数の第１フレームを、無線通信部を介して受信し、前記複数の第１フレームそれぞれの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第２フレームを、前記無線通信部を介して送信し、前記第２フレームの送信から予め定めた時間の経過後、前記検査結果が失敗を示す第１フレームを送信した通信装置と前記第１情報で指定した通信装置とから、空間多重により送信される複数の第３フレームを、前記無線通信部を介して受信する、制御部を備える。

Description

この発明の実施形態は、通信制御装置、無線端末、メモリーカード、集積回路および無線通信方法に関する。
無線のアクセスポイントと無線端末間で通信を行う無線通信システムとして、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)を採用するIEEE802.11規格の無線LAN（Local Area Network）が広く知られている。無線LANの規格書として、IEEE Std 802.11TM-2012およびIEEE Std 802.11acTM-2013が知られている。IEEE802.11ac規格では、MIMO(Multi-Input Multi-Output)技術を拡張したダウンリンクマルチユーザMIMO (DL-MU-MIMO)技術が採用されている。ダウンリンクマルチユーザMIMOでは、アクセスポイントはビームフォーミングと呼ばれる技術を用いることで、各無線端末に対して空間的に直交したビームによりデータ送信が可能となるため、複数台の無線端末に対して、同時に別のデータを送信することが出来る。これにより、システムスループットの向上を図ることが出来る。
また、更なる高効率化を狙い、IEEE802.11ac規格の後継となる規格を検討するIEEE802.11 HEW(High Efficiency WLAN)と呼ばれるStudy Group(SG)が2013年5月に承認され、高効率化を目指した技術の検討が行われている。その中の候補技術の1つとして、アップリンクマルチユーザMIMO(UL-MU-MIMO)技術が挙げられる。アップリンクマルチユーザMIMOでは、複数の無線端末が同じタイミングでそれぞれ空間的に直交したビームによりデータ送信をアクセスポイントに対し行うことで、アップリンク送信の高効率化を図ることが可能となる。
マルチユーザMIMOによる空間多重の効果を十分に得るためには、データの再送を行う際においてもユーザ多重数を一定以上に保つことが望ましい。例えば、新規送信時は4無線端末の空間多重送信が行われており、そのうちいずれかのデータのみにCRC(Cyclic Redundancy Check)誤りが発生したとする。この場合に、該データの再送のみが行われると、結果としてユーザ多重が行われず、システムスループットが低下する。
それを解決する方法として、ダウンリンクマルチユーザMIMO送信時において、アクセスポイントが再送を行う際、再送のデータに加え、新たに新規データを多重することで、利用効率の向上を図る方法が知られている。これにより、再送時においても、一定以上のユーザ多重数を保つことが出来る。よって、再送が発生した場合であっても、空間多重によるシステムスループットの向上を図ることが可能となる。
しかしながら、この方法はダウンリンクマルチユーザMIMOに特化したものであり、アップリンクマルチユーザMIMOは考慮されていない。すなわち、ダウンリンクマルチユーザMIMO送信の場合には、アクセスポイントが、各無線端末から返信される送達確認応答結果を基に、アクセスポイントの判断にて、再送用データと新規データを組み合わせた送信を行うことが出来る。
一方で、アップリンクマルチユーザMIMO送信の場合には、各無線端末がマルチユーザMIMOの送信側となり、送信端末が複数に跨ってしまう。このため、新規データを送信したい無線端末は、再送用データを送信する無線端末と同時に、当該新規データを同時に多重して送信して良いか判断ができない。さらに、アップリンクマルチユーザMIMOにおいて再送用データと、新規データとを複数の無線端末で多重して送信出来る仕組みが存在しない。このため、データの再送が発生した場合に、一定以上のユーザ多重数を保つ、高効率なアップリンクマルチユーザMIMO送信が実現出来ない。
特開2010-28284号公報
IEEE Std 802.11acTM-2013 IEEE Std 802.11TM-2012
本発明の実施形態は、上記問題を考慮してなされたものであり、再送が必要な無線端末が発生した場合でも、通信の実質的なシステムスループットの低下を抑制することを目的とする。
本発明の実施形態としての通信制御装置は、制御部を備える。
前記制御部は、空間多重により送信される複数の第１フレームを、無線通信部を介して受信する。
前記制御部は、前記複数の第１フレームそれぞれの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第２フレームを、前記無線通信部を介して送信する。
前記制御部は、前記第２フレームの送信から予め定めた時間の経過後、前記検査結果が失敗を示す第１フレームを送信した通信装置と前記第１情報で指定した通信装置とから、空間多重により送信される複数の第３フレームを、前記無線通信部を介して受信する。
第1の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 第1の実施形態に係るアップリンクマルチユーザMIMO送信の概要を説明する図。 第1の実施形態に係る通知フレームのフレームフォーマットの例を示す図。 通知フレームのフレームフォーマットの他の例を示す図。 第1の実施形態に係る通常の送達確認応答フレームのフレームフォーマットの例を示す図。 第1の実施形態に係る通知機能付き送達確認応答フレームのフレームフォーマットの例を示す図。 第1の実施形態に係る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。 第1の実施形態に係る無線端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 第1の実施形態に係るアクセスポイントの動作のフローチャート。 第1の実施形態に係る無線端末の動作のフローチャート。 第2の実施形態に係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。 第2の実施形態に係る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。 第3の実施形態に係る無線端末の斜視図。 第3の実施形態に係るメモリーカードを示す図。 コンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。無線LANの規格書として知られているIEEE Std 802.11TM-2012およびIEEE Std 802.11acTM-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（incorporate 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、アクセスポイント(AP)11と、複数の無線端末（ステーション）1、2、3、4、5、6とを具備した無線ネットワークである。アクセスポイント11も無線端末の一形態である。アクセスポイント11は、任意の無線通信方式に従って、各無線端末1〜6と無線リンクを確立して、無線通信を行う。一例として、アクセスポイント11と各無線端末1〜6は、IEEE802.11規格に従って無線リンクを確立して、無線通信を行う。以下の説明では、主としてIEEE802.11規格の無線LANを想定した説明を行うが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
アクセスポイント11は、複数のアンテナを備える。図1の例では、アクセスポイント11は、4つのアンテナ12A、12B、12C、12Dを備える。アクセスポイント11は、無線通信装置（後述する図7参照）を搭載する。無線通信装置は、無線通信部と、複数の通信装置である複数の無線端末との通信を制御する通信制御装置とを備える。
各無線端末1〜6は、それぞれ1つまたは複数のアンテナを備える。図1の例では、各無線端末1〜6は、それぞれ1本のアンテナ1A、2A、3A、4A、5A、6Aを備える。各無線端末は、無線通信装置（後述する図8参照）を搭載する。無線通信装置は、無線通信部と、通信装置であるアクセスポイント11との通信を制御する通信制御装置とを備える。
アクセスポイント11は、各無線端末との間で無線ネットワーク（第1ネットワークと呼ぶ）を形成する。また、アクセスポイント11は、これとは別に、有線または無線またはこれらのハイブリッドの他のネットワーク（第2ネットワークと呼ぶ）に接続されてもよい。アクセスポイント11は、これら第1ネットワークおよび第2ネットワーク間や、無線端末間の通信を中継する。各無線端末1〜6で発生したデータフレームは、無線通信によりアクセスポイント11に送信され、該データフレームを第1ネットワークの他無線端末あるいは第2ネットワークに該データフレームの宛先に応じて送信する。なお、本実施形態のフレームは、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、パケットと呼ばれているものであってもよい。
各無線端末で発生したデータフレームをアクセスポイント11に送信する際、空間多重により送信を行う。空間多重の送信とは、同一の周波数帯域で複数のデータストリームを同時に送信することを意味する。具体的には、無線端末1〜6のうち複数の無線端末（例えば無線端末1〜4）がそれぞれアクセスポイント11宛のデータフレームを同時にアップリンクマルチユーザMIMO送信する。アップリンクマルチユーザMIMO送信により、複数の無線端末がデータフレームを同時に送信することが出来るため、スループットを向上させることができる。
図1では、アクセスポイント11へ同時に送信可能なデータストリームの数が4であり、無線端末1〜6のうち無線端末1〜4が、アップリンクマルチユーザMIMO送信を実施している例である。この場合、同時に送信可能なデータストリーム数と、無線端末の台数がそれぞれ4と一致しているが、本実施形態は、これに限定されない。例えば、送信可能なデータストリームの数が4であり、同時に通信する無線端末の台数が3でもよい。この場合、3台のうちの1台の無線端末が複数のアンテナを備えて、当該複数のアンテナを備える無線端末は、アクセスポイント11に対して2ストリームのMIMO送信を行ってもよい。また、アップリンクマルチユーザMIMO送信を行う無線端末の組み合わせは、無線端末1〜4に限定されず、無線端末1〜6の中から様々な組み合わせが可能である。なお、図1において、無線端末1〜6以外にも、アクセスポイント11と無線リンクを確立した他の無線端末が存在してもよい。
アップリンクマルチユーザMIMO送信では、アクセスポイント11が備えるアンテナの個数などにより、アクセスポイント11に同時に送信可能なデータストリーム数に制限がある。このため、各無線端末は自らの無線端末が送信してよいか否かを、予め把握しておく必要がある。また、データフレーム送信を行う各無線端末は、何らかの方法により送信タイミングを合わせる必要がある。
そのため、アップリンクマルチユーザMIMOでは、予めアクセスポイント11が第1ネットワーク内に属する無線端末に対し、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末を特定する情報（許可端末情報）を含んだ通知情報を含む通知フレームを送信する。許可端末情報は、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末群を特定できる限り任意の情報でよく、例えば許可する無線端末群の識別情報を含む。通知情報は、許可端末情報以外にも、アップリンクマルチユーザMIMO送信を行うために必要な各種情報（例えば後述するプリアンブル部の送信方法に関する情報など）を含んでもよい。この通知フレームは、各無線端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信を行うための送信タイミングを合わせるためのトリガともなる。本実施形態では、１つの通知フレームで、許可端末情報を通知するフレームと、送信タイミングを合わせるためのトリガとなるフレームの役割を兼ねさせているが、これらのフレームを別々に送信する構成も可能である。
アップリンクマルチユーザMIMO送信を実現するために、まずアクセスポイント11は、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する複数の無線端末を選定する。無線端末の選定方法はどのようなものでもよい。例えば、事前に送信要求があった無線端末の中から選定する方法や、無線リンクを確立している無線端末の中から順次ラウンドロビンで選定する方法などが考えられる。ただし、1度に選定する無線端末数はアクセスポイント11自らが備えるアンテナ数以下となる。
そして、アクセスポイント11は、選定した無線端末に対しアップリンクマルチユーザMIMO送信を許可するため、選定した複数の無線端末を指定する許可端末情報を含んだ通知フレームを任意の1つのアンテナから送信する。なお、アクセスポイント11は、複数のアンテナから通知フレームを送信することも可能である。通知フレームの送信は、一例として、ブロードキャストで行う。ただし、通知フレームを、許可する無線端末が含まれるマルチキャストやユニキャストなど、ブロードキャスト以外の方法で送信してもよい。通知フレーム71は、例えばIEEE802.11規格で定められる制御フレーム（Control Frame）によって構成される。
なお、アクセスポイント11は、通知フレームの送信前に、CSMA/CAに基づき、キャリアセンスを行い、送信権を獲得するものとする。送信権は、キャリアセンスを行っている間に、一定値レベル以上の信号が受信されなければ、キャリアセンス結果がアイドルとして獲得される。キャリアセンスを行っている間、一定値レベル以上の信号が受信された場合は、キャリアセンス結果がビジーとして、送信権は獲得されない。この場合、再度、バックオフ時間をおいて、キャリアセンスを行えばよい。
図2に第1の実施形態に係るアップリンクマルチユーザMIMO送信の概要を示すシーケンス図を示す。図2の例は、アクセスポイント11により無線端末1〜4が選択され、通知フレーム71が送信された場合を示している。各無線端末1〜6は、アクセスポイント11から送信された通知フレーム71をそれぞれ受信する。各無線端末1〜6は、通知フレーム71内の許可端末情報を解析することで、自端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として自端末が指定されているか否かを確認する。この結果、無線端末1〜4は、アップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として自端末が指定されたことを認識する。一方、無線端末5〜6は、自端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として指定されていないことを認識する。
アップリンクマルチユーザMIMO送信対象として指定された各無線端末1〜4は、通知フレーム71の受信から一定時間T1後に自らのバッファに保持されているデータフレーム51〜54を、図2に示すように、それぞれ同一の周波数帯域でアクセスポイント11に送信する。すなわち、各無線端末から、空間的に多重されたアップリンクマルチユーザMIMOによってデータフレームが伝送される。一定時間T1は、予め定められた一定時間であれば任意の値でよい。一例として、IEEE802.11無線LANのMACプロトコル仕様で規定されているフレーム間のタイムインターバルであるSIFS(Short Inter-frame Space)時間(=16μs)を用いることができる。なお、複数のデータフレーム51〜54は、各無線端末から送信される複数の第１フレームを表し、各無線端末から送信される第１フレームは、同じものであっても異なるものであってもよい。一般的な表現として、各無線端末から複数の第Xフレームが送信または受信されると表現する場合、これらの第Xフレームは同じものであっても異なるものであってもよい。Xには状況に応じて任意の値を入れることができる。
各無線端末1〜4が、通知フレームの受信から事前に把握している一定時間T1後にデータフレーム送信を行う方法ではなく、通知フレーム内に各無線端末がデータフレームを送信すべきタイミングを記載してもよい。このタイミング情報は、通知フレームの受信から待機すべき時間を特定する情報となり、アクセスポイント11により予め定められて、通知フレームに記載される。この場合、各無線端末は、通知フレームの受信により、データフレームの送信タイミングを把握し、指定されたタイミングで、自らのバッファに保持されているデータフレームを送信する。この方法の場合、通知フレーム内で指定する送信タイミングとしては、通知フレームの受信後からの経過時間を通知してもよいし、無線端末およびアクセスポイント間でお互いに共有しているタイムスタンプ時間を通知してもよい。
いずれの方法であっても、各無線端末1〜4は送信タイミングを合わせることができ、同じタイミングにてデータフレームの送信が可能となる。すなわち、アップリンクマルチユーザMIMO送信が可能となる。
アップリンクマルチユーザMIMOによって伝送された各無線端末のデータフレームは、アクセスポイント11では同時に重ね合わさった信号として受信される。このため、アクセスポイント11では、これらの信号を空間的に分離する必要がある。具体的には、アクセスポイント11は、各無線端末が送信するデータフレームの先頭に付加されたプリアンブル部を利用して、各無線端末からアクセスポイント11へのアップリンクの無線伝搬路応答をそれぞれ推定する。プリアンブル部は、無線伝搬路推定に用いられる既知ビット列で構成される。アクセスポイント11は、推定したアップリンクの伝搬路応答を用いることで、各無線端末から受信したデータフレームのプリアンブルより後のフィールド（例えばデータフィールド）を正しく空間的に分離することが出来る。これは、公知の手法、例えばZF（Zero-Forcing）法、または、MMSE（Minimum Mean Square Error）法、または、最尤推定法等、任意の方法を用いて行うことができる。プリアンブルフィールドは、一例として、MACフレームの先頭側に配置される物理ヘッダ（PHYヘッダ）内に配置される。
ここで、アクセスポイント11が、各無線端末から送信されるデータフレームのプリアンブル部を用いて各無線伝搬路応答を推定する際、少なくともプリアンブル部は各無線端末間で互いに(空間以外で)直交した形で送信される必要がある。プリアンブル部が直交していないと、アクセスポイント11は、各無線端末から混信したプリアンブル部を受信することになり、正しく無線伝搬路の推定が出来ない。この場合、プリアンブル部以降のフィールドを空間的に分離(直交化)出来ない。プリアンブル部が直交していることにより、アクセスポイント11は、各無線端末のプリアンブル部を正しく認識できる。それを利用して、アクセスポイント11は、各無線端末とアクセスポイント11間の無線伝搬路を推定することができる。
各無線端末が送信するデータフレームのプリアンブル部の直交化には、時間的、周波数的、符号的のいずれの方法を用いてもよい。時間直交の場合には、各無線端末が順次プリアンブル部を送信するため、ある時間には、いずれの無線端末のみがプリアンブル部を送信していることになる。周波数直交の場合には、各無線端末が異なる周波数を利用してプリアンブル部を送信する。符号直交の場合には、各無線端末がそれぞれ直交行列の互いに異なる行（または互いに異なる列）を利用した符号化パターンでプリアンブル部を送信する。直交行列の各行（または各列）は互いに直交の関係にある。いずれの直交化の方法でも、アクセスポイント11では各無線端末のプリアンブル部の識別が可能となる。プリアンブル部の直交化の方法がいずれであるかは、システムとして予め決まっているものとする。
また、各無線端末が送信するプリアンブル部を互いに直交させるために、各無線端末にプリアンブル部の送信方法に関する情報を、与えておく必要がある、具体的には、時間直交の場合にはどの異なる時間タイミングでそれぞれプリアンブル部を送信するか、周波数直交の場合にはどの異なる周波数でそれぞれプリアンブル部を送信するか、符号直交の場合にはどの異なる符号化パターン(直交行列のどの行または列のパターン)でそれぞれプリアンブル部を送信するか、の情報が必要となる。例えば、周波数直交の場合に、2台以上の無線端末が同一の周波数でプリアンブル部を送信した場合を考える。この場合、互いのプリアンブル部は直交していないため、アクセスポイント11では、それらを送信した無線端末との無線伝搬路の推定を正しく行えなくなる。この情報は、アクセスポイント11が通知フレームを利用してアップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末のそれぞれに通知してもよい。あるいは、これとは別の方法で通知することにより、各無線端末にこの情報を与えてもよい。
いずれにしろ、各無線端末はアップリンクマルチユーザMIMOによりデータ送信を行う際には、それぞれが送信すべきプリアンブル部またはプリアンブル部の送信方法またはこれらの両方は、何らかの方法で把握出来ているものとする。各無線端末は、それぞれ把握したプリアンブル部を事前に把握した方法で送信することで、互いのプリアンブル部が直交したデータ送信が出来る。
なお、各無線端末から送信するフレームは、例えばIEEE802.11規格で定義されるデータフレーム（Data Frame）でもよい。この場合、データフレームの構成は、一般的なMACフレームの構成を有し、例えば、Frame Controlフィールド、Durationフィールド、RA（Receiver Address）フィールド、TA（Transmitter Address）フィールド、Frame Bodyフィールド、FCS(Frame Check Sequence)フィールド等からなるフレームでもよい。この場合、送信するデータは、Frame Bodyフィールドに格納される。また、RAフィールドにはアクセスポイントのMACアドレス、TAフィールドには無線端末のMACアドレスが格納される。TAフィールドに設定するアクセスポイントのMACアドレスは、通知フレーム（図3参照）のTAフィールドに設定されたものを用いてもよい。
図3に、通知フレームのフレームフォーマットの例を示す。例えばFrame Controlフィールド、Durationフィールド、RAフィールド、TAフィールド、共通情報フィールド、端末情報フィールド、FCSフィールドを含む。
Frame Controlフィールドには、フレームの種別などを表す情報が設定される。
Durationフィールドには、バーチャルキャリアセンスとして設定する時間が格納される。Durationフィールドに値が設定されたフレームを受信した装置は、このフィールドに設定されたこの時間が0になるまでカウントダウンし、0になるまでは、ビジーであると認識する。これをバーチャルキャリアセンスと呼ぶ。
RA（Receiver Address）フィールドには、通常、フレームの宛先（送信先）のMACアドレスが設定される。通知フレームは、複数の無線端末宛に送信されるため、RAフィールドには、ブロードキャストアドレスを設定してもよい。ただし、RAとして、ブロードキャストアドレスではなく、許可する無線端末を含むマルチキャストアドレスを設定してもよいし、無線端末のMACアドレス(ユニキャストアドレス)を設定してもよい。ユニキャストアドレスを設定する場合は、RAフィールドを複数設けることで、複数の宛先を指定してもよい。この場合、複数の宛先が設定されていることをFrame Controlフィールドで定義してもよい。
TA（Transmitter Address）フィールドには、フレーム送信元のMACアドレスが含まれる。通知フレームの場合、TAフィールドには、アクセスポイントのMACアドレスが設定される。
共通情報フィールドは、アップリンクマルチユーザMIMO送信を行うために必要な情報として、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する各無線端末に対し、共通に通知すべき情報が設定される。例えば、選択したアップリンクマルチユーザMIMO送信を行う各無線端末に対し、通知フレームで送信タイミングを指定する場合には、共通情報フィールドに、送信タイミングが設定される。通知フレーム受信から一定時間T1後にデータ送信を行う方法の場合は、T1の値は各無線端末で既知であるため、送信タイミングの通知は不要である。また、後述するように、端末情報フィールドの数は可変であるため、端末情報フィールドの数を、共通情報フィールドに設定してもよい。また、アップリンクマルチユーザMIMO送信で許可するデータフレーム長または時間長またはこれらの両方を、共通情報フィールドに設定するようにしてもよい。
端末情報フィールド（個別情報フィールド）は、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末ごとに設けられる。端末情報フィールドの数は、アップリンクマルチユーザMIMOを許可する無線端末の数に応じて可変である。図2の例では、端末情報フィールド数は4つ設けられる。すなわち端末情報フィールド1、端末情報フィールド2、端末情報フィールド3、端末情報フィールド4が設けられる。
端末情報フィールドには、アップリンクマルチユーザMIMO送信対象となる無線端末の識別情報と、指定した各無線端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信を行うために必要な情報として、当該無線端末に固有の個別情報（後述するようにプリアンブル部の送信方法など）が含まれる。変形例として、アップリンクマルチユーザMIMO送信対象となる各無線端末の識別情報を、各端末情報フィールドではなく、共通情報フィールドに設定することも考えられる。無線端末の識別情報は、無線端末を識別できる限り特定のものに限定されない。例えばMACアドレスまたはAssociation ID（AID）またはこれらの両方、その他、端末を特定できる何らかのIDを用いることができる。
図3に示した通知フレーム内の端末情報フィールドおよび共通情報フィールドは、MACフレームのMACヘッダ内に配置されてもよいし、フレームボディ部に配置されてもよい。ここでは、MACフレーム内に端末情報フィールドおよび共通情報フィールドを設定する場合を示したが、図4に示すように、MACフレームの先頭側に付加する物理ヘッダ（PHYヘッダ）に端末情報フィールドおよび共通情報フィールドを設定してもよい。PHYヘッダは、L-STF（Legacy-Short Training Field）、L-LTF（Legacy-Long TrainingField）、L-SIG（Legacy Signal Field）、共通情報フィールド、端末情報フィールドを含む。L-STF、L-LTF、L-SIGは、例えば、IEEE802.11aなどのレガシー規格が認識可能なフィールドであり、信号検出、周波数補正、伝送速度などの情報が格納される。以下の説明では、通知フレームは、図3に示すようなフォーマットを有する場合を想定する。
各無線端末は、図3に示すようなフォーマットを有する通知フレームを受信し、自端末の識別情報が端末情報フィールドのいずれか（または共通情報フィールド、または端末情報フィールドと共通情報フィールドの両方）に含まれている場合は、自らがアップリンクマルチユーザMIMO送信を行うべき対象として指定されていることを把握することが出来る。図2の例では、端末情報フィールド1〜4にそれぞれ無線端末1〜4の識別情報が設定されている。
また、各無線端末がアップリンクマルチユーザMIMOでデータ送信を行う際のプリアンブル部の送信方法を、通知フレームを用いて通知する場合には、各端末情報フィールドには各無線端末が実施すべきプリアンブル部の送信方法(時間タイミング、周波数および直交行列符号パターンのうちの少なくとも１つまたは複数)がそれぞれ設定されている。各無線端末は、自端末の識別情報が含まれた端末情報フィールド内に指定されたプリアンブル部の送信方法に従ってデータフレームを送信する。これにより、各無線端末が送信したデータフレームのプリアンブル部はそれぞれ直交した形で送信される。
また、アップリンクマルチユーザMIMO送信対象となる無線端末の指定の方法として、各端末情報フィールドにアップリンクマルチユーザMIMO送信対象となる無線端末の識別情報を設定する方法以外に、以下のようなグループ番号を通知する方法であってもよい。
アクセスポイント11は、無線リンクを確立した複数の無線端末の中から、アップリンクマルチユーザMIMO送信を行う様々な無線端末の組み合わせのグルーピングを事前に行っておく。例えば、グループ1として無線端末1,2,3,4の組み合わせ、グループ2として無線端末1,3,4の組み合わせ、グループ3として無線端末1,2,4,5などである。グループの種類はいくつあってもよく、また1台の無線端末が複数のグループに所属していてもよい。
アクセスポイント11は、グルーピングした結果を各無線端末に専用のフレームを用いて通知することで、各無線端末は自端末がいずれのグループ番号に属しているかを事前に把握することができる。アクセスポイント11は、適宜新たなグループを追加してもよく、また既に存在しているグループに所属している無線端末の組み合わせを変更してもよい。アクセスポイント11は、グループの追加あるいは変更あるいはこれらの両方を行う都度、専用のフレームを用いて通知する。
その際、グルーピングされた各無線端末のプリアンブル部の送信方法もそれぞれ通知するようにしてもよい。この場合、同じグループに属する無線端末には互いに直交する形でプリアンブル部を送信するためのプリアンブル部の送信方法を通知する。
各無線端末は、自端末がいずれのグループ番号に属しているか、ならびに自端末が属しているグループ番号ごとに自端末がどのようなプリアンブル部の送信を行えばよいかなどを事前に把握している。このため、アクセスポイント11は、アップリンクマルチユーザMIMOを許可したい無線端末の組み合わせに応じたグループ番号を通知フレームで通知するのみで、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末を指定できる。通知フレームでグループ番号の通知を行う場合には、例えば共通情報フィールドにグループ番号を設定する。
各無線端末は、通知フレームを受信し、共通情報フィールドに設定されているグループ番号が、自端末が属するグループ番号であった場合には、自端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象無線端末であることを認識する。
FCS(Frame Check Sequence)フィールドには、通知フレーム71のFCS情報が設定される。FCS情報は、受信装置側でフレーム誤り検出のため用いられる。
次に、アクセスポイント11が各無線端末からアップリンクマルチユーザMIMO伝送により送信されたデータフレームに対し、各無線端末に対する送達確認応答の方法について述べる。
アクセスポイント11は、アップリンクマルチユーザMIMO送信による複数の無線端末からのデータフレームを受信した後、各受信したデータフレームのFCSフィールドを利用してCRC（cyclic redundancy code）を検査する。これにより、各無線端末からデータフレームが誤り無く、正しく受信できたか否かを確認する。アクセスポイント11は、各受信データフレームにおける誤り検出の結果を含む1つの送達確認応答フレームを作成する。
この際、アクセスポイント11は、送達確認応答フレームに、必要に応じて、新規データフレームのアップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末を指定する通知情報を含めることが可能である。新規データフレームとは、今回のデータ送信で送信されたデータフレーム（例えば図2のデータフレーム51〜54）以外のデータフレームのことである。通知情報に、当該指定する無線端末が使用するプリアンブル部の送信方法に関する情報を含めてもよい。
以下、通知情報を含めない送達確認応答フレームを通常の送達確認応答フレーム、通知情報を含める送達確認応答フレームを、通知機能付き送達確認応答フレームと呼んで区別する場合がある。
図5に通常の送達確認応答フレームのフレームフォーマット例を示す。本フレームフォーマットは、例えばFrame Controlフィールド、Durationフィールド、RAフィールド、TAフィールド、Bitmap（ビットマップ）フィールド、FCSフィールドを含む。
送達確認応答フレームは、複数の無線端末に送信することから、RAフィールドには、一例として、ブロードキャストアドレスを設定する。ただし、マルチキャスト送信する場合は、RAフィールドには、許可する無線端末を含むマルチキャストアドレスを設定してもよい。または、RAフィールドに、送達確認応答する複数の無線端末のうちの1つの無線端末のMACアドレス(ユニキャストアドレス)を設定してもよい。この場合、無線端末は、事前に通知フレーム71で指定された自端末以外の他の無線端末の情報を記憶しておき、このRAフィールドに当該他の無線端末のアドレスが設定されている場合は、この送達確認応答フレームは自端末宛でもあると解釈する。
Frame Controlフィールド、Durationフィールド、TAフィールド、FCSフィールドは、通知フレームと同様であるため、説明を省略する。
Bitmapフィールドは、アップリンクマルチユーザMIMOにより各無線端末から受信した各データフレームのCRC結果を反映するフィールドとなる。具体的には、ビットマップの1ビットが、1受信データフレームのCRC結果を表す。CRC=OK（受信成功）の場合には“1”、CRC=NG（受信失敗）の場合には“0”でそれぞれのビットを表す。“1”と“0”は逆の場合でも良い。これにより、送達確認応答フレームを受信した各無線端末は、Bitmapフィールドを参照することにより、自端末が送信したデータフレームの送信結果を把握することができる。どの無線端末の検査結果がビットマップのどのビットにマッピングされているかは、通知フレームの共通情報フィールドで予め指定しておいてもよいし、通知フレームとは別のフレームで事前に通知しておいてもよいし、これら以外の別の方法で指定してもよい。
図6に通知機能付き送達確認応答フレームのフレームフォーマット例を示す。図6のフォーマットは、図5で示した通常の送達確認応答フレームのBitmapフィールドとFCSフィールドとの間に、共通情報フィールドと、端末情報1フィールド〜端末情報n（nは１以上の整数）フィールドとを追加したものである。
追加したフィールドは、図3に示した通知フレームのフォーマットに含まれる同じフィールド名のものと基本的には同一の役割を担う。これらの追加したフィールド（共通情報フィールドと端末情報フィールド）を利用して、アクセスポイント11は、送達確認応答フレームの中で、新規データフレームのアップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末を指定する。
具体的に、アクセスポイント11は、図6における共通情報フィールドあるいは端末情報フィールド（個別情報フィールド）あるいはこれらの両方にて、通知フレームと同様に、新規データフレームの送信を許可する無線端末を指定する。例えば、各端末情報フィールドにおいて、アップリンクマルチユーザMIMO送信対象となる無線端末の識別情報と、アップリンクマルチユーザMIMO送信を行うために必要な情報として当該無線端末に固有の個別情報を設定する。なお、新規データフレームの送信を許可する無線端末を指定する情報を、PHYヘッダ（図4参照）に格納してもよい。
通知機能付き送達確認応答フレームで指定する無線端末は、一例として、検査結果が成功であった無線端末、または、先にデータフレームを送信した無線端末（CRC検査の対象となった無線端末）以外の無線リンクを確立している無線端末（例えば無線端末5、6）、またはこれらの両方である。指定可能な無線端末の最大数は、(多重可能な最大無線端末数−CRC結果に基づき再送を行う無線端末数)とする。つまり、アクセスポイント11が多重送信可能な最大の端末数から、検査結果が失敗の端末数を減算した値である。これ以上の無線端末数を多重出来るように指定しまうと、アクセスポイント11の分離能力を超えてしまうからである。そのため、端末情報フィールドにて無線端末を指定する場合には、当該最大数の各端末情報フィールドが存在し得る。
なお、複数のデータストリームを送信（MIMO送信）可能で、各データストリームで別々のデータフレームを送信可能な無線端末の場合は、検査結果が失敗の場合も、新規データフレームの送信を許可する無線端末として指定することもあり得る。例えば一方のデータフレームの検査結果が失敗で、他方のデータフレームの検査結果が成功の場合などである。
また、アクセスポイント11は、送達確認応答フレームの共通情報フィールドに前述したグループ番号を設定することで、無線端末を指定する構成も可能である。この場合、該グループ番号には、一例として、再送が必要な無線端末および新規データフレームの送信を許可する無線端末が組み合わされたグルーピングの番号を設定する。この場合、データフレームを送信した無線端末は、当該グループ番号のグループに属する場合は、CRC結果が失敗であったとして、データフレームの再送を行うと判断できる。このため、Bitmapフィールドを不要にできる。一方、当該グループに属していない無線端末は、検査結果が成功であったと判断できる。この構成の場合、グループ番号で新規データフレームの送信を許可する対象となる無線端末は、アクセスポイント11と無線リンクを確立している無線端末のうち、今回データフレームを送信しなかった無線端末（CRC検査の対象とならなかった無線端末）である。
あるいは、別の方法として、再送が必要な各無線端末は、Bitmapフィールド等にて再送すべきことは把握できるため、新規データフレームの送信を許可する無線端末のみが組み合わされたグルーピングの番号を、共通情報フィールドに設定する構成も可能である。
図6の例に示す通知機能付き送達確認フレームは、フレームタイプとして、“送達確認応答フレーム”として定義されてもよいし、これとは別の名前のフレーム、例えば“送達確認応答＋Pollフレーム”などと定義されてもよい。前者の場合は、必要に応じて、図5の通常のフレームフォマートに、共通情報フィールドあるいは端末情報フィールドあるいはこれらの両方が追加される形になる。
後者の場合は、Frame Controlフィールドで、図5のフォーマットと、図6のフォーマットをフレームタイプとして定義できるものとする。この場合、各無線端末は、Frame Controlフィールドを確認することで、図5および図6のいずれのフォーマットのフレームを受信したかを判断する。一例として、検査対象となった無線端末以外の無線端末が送達確認応答フレームを受信した場合は、フレームタイプが“送達確認応答＋Pollフレーム”の場合は、共通情報フィールドや端末情報フィールドを参照して、自端末が送信許可端末として指定されているかを確認する。フレームタイプが“送達確認応答フレーム”であった場合には、端末指定の情報が含まれていないことが把握できるため、当該フレームを無視すればよい。
アクセスポイント11は、図6のフォーマットの送達確認応答フレームを送信することにより、直前に送信した各無線端末に対しての送達確認応答(再送要求)と、新規データフレームを送信する無線端末の指定とを同時に行うことができる。よって、図6に示すフォーマットの送達確認応答フレームは、直前に送信した各無線端末に対する送達確認応答と、新規データフレームの送信を許可する無線端末の指定との2つの役割を果たすことが可能なフレームと言える。
アクセスポイント11は、いずれのフォーマットの送達確認応答フレームを生成するかは、任意の方法で決定できる。例えば、すべての無線端末の検査結果が受信失敗の場合は、通常のフォーマット、それ以外の場合、すなわち１つ以上の無線端末の検査結果が成功の場合は、通知機能付きのフォーマットを使用してもよい。これ以外の方法で決定してもよい。
アクセスポイント11は、このようにいずれかのフォーマットで生成した送達確認応答フレームを、各受信データフレームの受信から一定時間T2（図2参照）後に送信する。
ここで、一定時間T2は、予め定められた一定時間であれば任意の値でよい。一例として、IEEE802.11無線LANのMACプロトコル仕様で規定されているフレーム間のタイムインターバルであるSIFS(Short Inter-frame Space)時間(=16μs)を用いることができる。
また、アクセスポイント11が送信する送達確認応答フレームの送信タイミングとして、予め定められた一定時間T2後ではなく、予め定めた別の任意の時間後であってもよい。この場合は、例えば通知フレームあるいは他フレームあるいはこれらの両方などで、各無線端末に事前に送信タイミングを通知しておく。これにより、各無線端末は送達確認応答フレームを受信するタイミングを把握することが出来る。
なお、アクセスポイント11は、CSMA/CAに基づき、送達確認応答フレームの送信前にキャリアセンスを行い、送信権を獲得後、送達確認応答フレームを送信するようにしてもよい。
先にデータフレームを送信した各無線端末は、送達確認応答フレームに含まれる自端末の検査結果を確認することで、自端末が送信したデータフレームが、アクセスポイントで正しく受信出来たかを把握する。
送達確認応答フレームが通常のフォーマット（図5）の場合は、検査結果が失敗を示す無線端末は、送達確認応答フレームの受信から、予め定めた時間T3後のタイミングにて、それぞれデータフレームを再送する。すなわち、複数の無線端末から再送のデータフレームが、アップリンクマルチユーザMIMO送信される。このとき、検査結果が成功であった無線端末、およびその他の無線端末（CRC検査の対象となった無線端末以外の無線端末）は、送信を行わない。
ここで時間T3は、予め定められた一定時間であれば任意の値でよい。一例として、IEEE802.11無線LANのMACプロトコル仕様で規定されているフレーム間のタイムインターバルであるSIFS(Short Inter-frame Space)時間(=16μs)を用いることができる。あるいは、送達確認応答フレーム内に任意の送信タイミングを指定するためのフィールドを設定し、アクセスポイント11は、当該フィールドに再送を行う送信タイミングを指定してもよい。
一方、通知機能付き送達確認応答フレームの場合は、通常の送達確認応答フレームの場合と同様、検査結果が失敗であった無線端末は、送達確認応答フレームの受信から、予め定めた時間T3後のタイミングにて、それぞれデータフレームを再送する。また、検査結果が成功であった無線端末、およびその他の無線端末（CRC検査対象外の無線端末）は、送達確認応答フレーム内で自端末が指定されているかを確認する。例えば、共通情報フィールドまたは端末情報フィールドまたはこれらの両方で自端末の識別情報が設定されているか等を確認する。送達確認応答フレームが通常のフォーマットか通知機能付きのフォーマットかは、例えばFrame Controlフィールドのフレームタイプで判断してもよい。これらのフォーマットを区別するフレームタイプが存在しないシステムの場合は、例えば物理ヘッダに含まれるデータ長から、使用されているフォーマットを判断してもよい。ここで述べた方法以外の別の方法で判断してもよい。
通知機能付き送達確認応答フレーム内で指定された無線端末は、送達確認応答フレームの受信から上記時間T3後のタイミング（再送データフレームと同じタイミング）で、新規データフレームを送信する。これにより、送信に失敗した無線端末が再送を行う送信タイミングにて、当該送達確認応答フレームで指定された無線端末も同時に送信することが可能となる。つまり、再送を行う無線端末と、送達確認応答フレームで指定された無線端末が、アップリンクマルチユーザMIMO送信を行うことになる。なお、無線端末が複数のデータストリームにより複数のデータフレームを同時に送信（MIMO送信）した場合、一部のデータフレームで送信失敗、別の一部のデータフレームが送信成功する場合もある。この場合、通知機能付き送達確認応答フレームにおいて、失敗したデータフレームを特定するとともに、自端末が指定されているかを判断する。自端末が指定されていれば、送信失敗したデータフレームと、新規データフレームとを複数のデータストリームにより同時に送信（MIMO）する。つまり、無線端末は、データフレームの送信に失敗した場合、および自端末が指定されている場合の少なくともいずれか一方が成立した場合に、フレーム送信を行う。
上述した説明では、送達確認応答フレームは、各無線端末のCRC結果をそれぞれ1ビットで表すBitmapにより検査結果を表したが、データフレームを送信した全ての無線端末の検査結果を把握できる情報が含まれている形であれば、これに限定されない。例えば、１つの無線端末の検査結果のみを含む単体の送達確認応答フレームであるACK(Acknowledgement)フレームを全無線端末分集約したアグリゲーションフレーム(スーパーフレーム)を送信してもよい。
また、各無線端末がアップリンクマルチユーザMIMOにて送信するフレームは、複数のデータフレームを集約したアグリゲーションフレームであってもよい。すなわち各無線端末は、複数のデータフレームを含むアグリゲーションフレームをそれぞれアップリンクマルチユーザMIMOにて送信してもよい。この場合には、アクセスポイント11が返す送達確認応答フレームとしては、各無線端末の各アグリゲーションフレーム内のデータフレーム群のCRC結果が把握できる形式を有する必要がある。各アグリゲーションフレーム内のデータフレーム群のCRC結果を反映させる方法としては、一例として、IEEE802.11無線LANのMACプロトコル仕様で規定されているBlock Ackフレームと同様な方法を用いることができる。
以下、図2を用いて、本実施形態に係る動作の具体例を示す。上述したように、通知フレーム71により送信許可の指定を受けた無線端末1〜4は、通知フレーム71の受信から時間T1の経過後、データフレーム51〜54を送信する。アクセスポイント11は、無線端末3および無線端末4が送信したデータフレーム53、54は正しく受信出来たが、無線端末1および無線端末2が送信したデータフレーム51、52は正しく受信出来なかったとする。
アクセスポイント11は、図6に示した通知機能付きのフォーマットで送達確認応答フレームを生成することを決定する。アクセスポイント11は、送達確認応答フレームには、一例として、各無線端末が送信したデータフレームに対するCRC結果を反映した情報を、Bitmapフィールドに設定する。さらに、送達確認応答フレームに、無線端末5および無線端末6に新規データフレームの送信を許可するための通知情報等を設定する。例えば、送達確認応答フレームの端末情報1フィールドおよび端末情報2フィールドに、無線端末5および無線端末6の識別情報、および無線端末5,6に対する個別情報（例えばプリアンプ部の送信方法など）を設定する。共通情報フィールドには端末情報フィールド数やフレーム長などの情報を設定してもよい。アクセスポイント11は、このように設定した送達確認応答フレーム72を送信する。送信された送達確認応答フレーム72は、無線端末1〜4に加え、アクセスポイント11と無線リンクを確立済みの無線端末5、6にも受信される。
該送達確認応答フレーム72を受信した無線端末1〜6のうち、無線端末1〜4は、自端末が送信したデータフレームが正しく受信されたかを、Bitmapフィールドの情報に基づき判断する。無線端末1および無線端末2は、自端末が送信したデータフレームが正しく受信されなかったと判断し、所定の再送タイミングでデータフレーム61、62を再送するための処理を行う。再送タイミングは、例えば、送達確認応答フレームの受信後から固定時間T3経過した時点、あるいは送達確認応答フレームで指定された任意時間が経過した時点などである。
また、無線端末3および無線端末4は、自端末が送信したデータフレームが正しくアクセスポイントで受信されたと判断し、該データフレームの送信処理を完了する。
一方、無線端末5および無線端末6は、該送達確認応答フレームを受信した際、端末情報フィールド等に基づき、自端末が新規データフレームのアップリンクマルチユーザMIMO送信の許可を受けたかを判断する。ここでは各端末情報フィールドに各々の識別情報が含まれているため、送信許可を受けたと判断する。送信許可を受けた無線端末5および無線端末6は、該送達確認応答フレームを受信した後、予め定めた時間T3の経過後に、自端末のバッファに格納されたデータフレーム63、64を、各々の端末情報フィールド等で指定された方法にて送信する。ここでいう予め定めた時間は、上記の再送タイミングの場合と同様に、送達確認応答フレームの受信後から、固定時間T3経過した時点、あるいは送達確認応答フレームで指定された任意時間が経過した時点などである。
無線端末1、2、5、6から送信するフレームのプリアンブル部は、互いに直交するように配置されており、これにより、前述したようにアクセスポイントは、無線端末1、2、5、6との伝搬路情報を把握し、無線端末1、2、5、6から受信したフレームを正しく分離できる。
アクセスポイント11は、無線端末1、2からの再送データフレーム61、62および無線端末5、6からの新規データフレームを、アップリンクマルチユーザMIMOで受信する。各データフレームが正常に受信されたかを検査し、各検査結果と、必要に応じて、新たなデータフレーム送信を許可する端末を指定した許可端末情報を含む通知情報とを含む送達確認応答フレーム73を生成する。アクセスポイント11は、各データフレームの受信から予め定めた時間T4が経過した時点、または任意の時間が経過した時点で、送達確認応答フレーム73を送信する。以降、必要に応じて、同様な処理を繰り返す。
これにより、無線端末1および無線端末2が再送するデータフレームと、無線端末5および無線端末6が送信する新規のデータフレームが、同じタイミングにて多重されて送信され、アップリンクマルチユーザMIMO送信が実現される。よって、再送時において、アップリンクマルチユーザMIMOのユーザ多重数を一定以上に保つことが可能となる。
図7は、アクセスポイント11の無線通信装置の機能ブロック図である。上述したように、アクセスポイント11は無線端末側のネットワーク（第1ネットワーク）に加え、これとは別のネットワーク（第2ネットワーク）に接続されてもよい。図7では、第1ネットワーク側の無線通信装置の構成を示している。
無線通信装置は、制御部101と、送信部102と、受信部103と、アンテナ12A、12B、12C、12Dと、バッファ104とを備えている。制御部101は、無線端末との通信を制御する通信制御装置に対応し、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の処理、および送信部102と受信部103のデジタル領域の処理の全部または一部、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。アクセスポイントは、制御部101、送信部102および受信部103の全部または一部の処理、あるいは通信制御装置の処理を行うプロセッサを備えてもよい。
バッファ104は、上位層と制御部101との間で、データフレームを受け渡しするための記憶部である。バッファ104はDRAM等の揮発性メモリでもよいし、NAND、MRAM等の不揮発メモリでもよい。上位層は、第2ネットワークから受信したフレームを第1のネットワークへの中継のためバッファ104に格納したり、第1ネットワークから受信したフレームを制御部101から受け取ったりする。上位層は、TCP/IPやUDP/IPなど、MAC層の上位の通信処理を行ってもよい。また、上位層は、データを処理する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、物理層の処理の一部（例えばMIMO関連の処理等）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、第1ネットワークにおける各無線端末との通信の制御を行う。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。また制御部101は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。クロック生成部で生成したクロックまたは外部入力されたクロックまたはこれらの両方によって、制御部101は内部時間を管理してもよい。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。
制御部101は、無線端末からのアソシエーション要求を受けて、必要に応じて認証等のプロセスを経て、当該無線端末と無線リンクを確立する。制御部101は、バッファ104を定期的に確認する。または、制御部101は、バッファ104等の外部からのトリガによりバッファ104を確認する。制御部101は、何らかの判断により、無線リンクを確立した無線端末の中から、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する複数の無線端末を選択し、これらの無線端末を指定する許可端末情報（通知情報）を含む通知フレームを生成する。また、制御部101は、必要に応じて、各無線端末にデータフレームの送信方法を指定するための情報（共通情報、個別情報、またはこれらの両方）を、通知フレームの共通情報フィールド、端末情報フィールドまたはこれらの両方に設定する。
制御部101は、生成した通知フレームを、使用する通信方式に従って、送信部102から送信する。一例としてキャリアセンスを行い、送信権を獲得できたら、制御部101は、生成した通知フレームを送信部102に出力する。送信部102は、各アンテナに対応する送信系統を含み、特定の送信系統を用いて、入力された通知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変換や、所望帯域の信号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）を行う。送信部102は、周波数変換された信号を増幅して、任意の1つのアンテナから空間に電波として放射する。なお、通知フレームを複数の送信系統に入力して、複数のアンテナから送信する構成も可能である。
各アンテナで受信された信号は、受信部103において、それぞれアンテナに対応する受信系統ごとに処理される。例えば、上述した通知フレームの送信後に、通知フレームで指定した複数の無線端末から返信されるデータフレームの信号が各アンテナで同時に受信される（アップリンクマルチユーザMIMO受信）。受信部103における各受信系統へ、各アンテナの受信信号が入力される。各受信信号は、それぞれ受信系統において増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、フィルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。各抽出された信号は、さらにAD変換によりデジタル信号に変換されて、復調等の物理層の処理を経た後、それぞれ制御部101に入力される。
制御部101は、各受信系統から入力された信号のプリアンブルに基づき、伝搬路推定を行うことで、アップリンクの伝搬路応答行列を取得する。制御部101は、推定により得たアップリンクの伝搬路応答行列に基づき、プリアンブル以降のデータ部を無線端末ごと（データフレームごと）に分離する。これにより、アクセスポイント11は複数の無線端末から同時に送信されたデータフレームを混信することなく受信出来る。
また、制御部101は、各無線端末からアップリンクマルチユーザMIMOにより送信されたデータフレームの受信から一定時間後に、送達確認応答フレームを送信するよう制御する。制御部101は各無線端末から受信したデータフレームのCRCチェックをそれぞれ行い、各CRC結果を表す情報を格納した送達確認応答フレームを生成する。
ここで、送達確認応答フレームには、上述したように、通常の送達確認応答フレームと、通知機能付き送達確認応答フレームとがある。通知機能付き送達確認応答フレームを生成する場合は、制御部101は、アップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する無線端末を選択し、これらの無線端末を指定する許可端末情報を上記送達確認応答フレームに追加する。
無線端末の選択方法は、一例として、無線リンクを確立している無線端末のうち、検査対象でなかった無線端末（今回データフレームを送信しなかった無線端末）の中から選択する方法や、検査結果が成功であった無線端末の中から選択する方法や、これらの両方の中から選択する方法など任意の方法で選択できる。
選択する台数は、例えばアクセスポイント11が空間多重可能な最大の端末数から、検査結果が失敗であった端末数を減算した値以下である。
選択した無線端末を指定する通知情報の形態としては、選択した無線端末の識別情報を共通情報フィールドまたは無線端末毎の端末情報フィールドまたはこれらの両方に配置することがある。または、選択する無線端末が共通に属するグループの識別情報を共通情報フィールド等に配置することも可能である。
送達確認応答フレームの宛先は、一例としてブロードキャストアドレスであり、これ以外に、マルチキャストアドレス、または、通知フレームで指定した無線端末（データフレームを送信した無線端末）のうちの１つのユニキャストアドレスにする方法もある。
送信部102は、複数の送信系統のうちの1つに、生成した送達確認応答フレームを入力する。送達確認応答フレームが入力された送信系統では、入力された送達確認応答フレームを変調し、変調された信号に対して物理ヘッダの付加等の物理層の処理を行う。さらに、物理層の処理後のフレームに対して、DA変換や、所望帯域の信号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）を行う。送信部102は、周波数変換された信号を増幅して、任意の1つのアンテナから空間に電波として放射する。なお、送達確認応答フレームを複数の送信系統に入力して、複数のアンテナから送信する構成も可能である。
制御部101は、各無線端末に送信する情報、または各無線端末から受信した情報、またはこれらの両方を格納するための記憶装置にアクセスして情報を読み出してもよい。記憶装置は、制御部101が備えるバッファ（内部メモリ）でも、制御部101の外に備えられたバッファ（外部メモリ）でもよい。記憶装置は、揮発性メモリでも不揮発メモリでもよい。また、記憶装置は、メモリ以外に、SSD、ハードディスク等でもよい。
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。
図8は、無線端末1に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。無線端末2〜6に搭載される無線通信装置も無線端末1と同様の構成を有するため、以下では無線端末1の説明によって、無線端末2〜6の説明に代える。
無線通信装置は、制御部201と、送信部202と、受信部203と、アンテナ1Aと、バッファ204とを備えている。制御部201は、アクセスポイント11との通信を制御する通信制御装置に対応し、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の処理、および送信部202と受信部203のデジタル領域の処理の全部または一部、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。また、アンテナは、アンテナ1A以外にも複数備えていてもよい。無線端末は、複数のアンテナを用いて、複数のデータフレームをMIMO送信してもよい。無線端末は、制御部201、送信部202および受信部203の全部または一部の処理、あるいは通信制御装置の処理を行うプロセッサを備えてもよい。
バッファ204は、上位層と制御部201との間で、データフレームを受け渡しするための記憶部である。バッファ204はDRAM等の揮発性メモリでもよいし、NAND、MRAM等の不揮発メモリでもよい。上位層は、他の無線端末、アクセスポイント11、またはサーバ等の他のネットワーク上の装置に送信するフレームを生成して、バッファ204に格納したり、第1ネットワークで受信したフレームを、バッファ204を介して受け取ったりする。上位層は、TCP/IPやUDP/IPなど、MAC層の上位の通信処理を行ってもよい。また、上位層は、データを処理するアプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の処理は、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。
制御部201は、主としてMAC層の処理を行う。制御部201は、送信部202および受信部203を介して、アクセスポイント11とフレームを送受信することで、アクセスポイント11との通信を制御する。制御部201は、例えばアクセスポイント11から定期的に送信されるビーコンフレームを、アンテナ1Aおよび受信部203を介して受信する。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。また制御部201は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。クロック生成部で生成したクロックまたは外部入力されたクロックによって、制御部201は内部時間を管理してもよい。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。
制御部201は、一例としてビーコンを受信してアクセスポイント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、当該アクセスポイント11と無線リンクを確立する。制御部201は、バッファ204を定期的に確認する。または、制御部201は、バッファ204等の外部からのトリガによりバッファ204を確認する。制御部201は、アクセスポイント11へ送信するフレームがあることを確認したら、当該フレームを読み出して、使用する通信方式に従って、送信部202およびアンテナ1Aを介して送信する。あるいは、アクセスポイント11から通知フレームおよび送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)の少なくとも一方を受信することにより、自端末がアップリンクマルチユーザMIMOにて送信許可されたタイミングあるいは再送タイミングで、当該フレームを読み出して、使用する通信方式に従って、送信部202およびアンテナ1Aを介して送信する。
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変換や、所望帯域の信号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）を行う。送信部202は、周波数変換された信号を増幅して、アンテナから空間に電波として放射する。
アンテナ1Aで受信された信号は、受信部203において処理される。例えば、アクセスポイント11から通知フレームの信号が受信され、受信部203において処理される。受信信号は、受信部203において増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、ファイルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。各抽出された信号は、さらにAD変換によりデジタル信号に変換されて、復調等の物理層の処理を経た後、制御部201に入力される。
制御部201は、受信部203から入力された信号に基づき通知フレームを検出した場合、通知フレームにおいて自端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として指定されているかを確認する。例えば、自端末の識別情報がいずれかの端末情報フィールドに格納されているかで確認する。または、共通情報フィールドに自端末の識別情報が格納されているかを確認する構成も可能である。または、共通情報フィールドに自端末が属するグループ番号が指定されているかで確認する構成も可能である。
制御部201は、自端末が指定されていることを確認した場合は、必要に応じて、自端末のアップリンクマルチユーザMIMOの送信方法に関する情報（共通情報、個別情報）が、通知フレームの共通情報フィールド、端末情報フィールドまたはこれらの両方のフィールドに格納されているかを確認する。当該送信方法に関する情報が格納されている場合は、該当するフィールドから送信方法に関する情報を読み出す。読み出した情報に、自端末のデータフレームの送信の際に使用するプリアンブルを特定するための情報が含まれる場合は、当該情報に基づき、使用するプリアンブルを特定する。なお、使用するプリアンブルが事前に与えられている場合は、そのプリアンブルを用いるようにしてもよい。この場合、プリアンブルは、バッファまたはメモリまたはこれらの両方に格納した値を読み込むことで、取得すればよい。
制御部201は、通知フレームにおいて自端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として指定さている事を確認した場合、バッファ204に格納されているデータフレームを読み出し、必要に応じて特定した使用プリアンブルを指定し、通知フレームの受信から一定時間後にアクセスポイント11に送信するように制御する。データフレームは送信部202およびアンテナ1Aを介して送信される。送信部202の動作は上述した通りである。
また、通知フレームで、アップリンクマルチユーザMIMO送信のタイミングが指定されている場合には、指定されたタイミングでアクセスポイント11に送信するように制御する構成も可能である。
制御部201は、アップリンクマルチユーザMIMOによるデータフレームの送信後、アクセスポイント11から送信される送達確認応答フレームを待機する。制御部201は、受信部203から入力された信号に基づき、アクセスポイント11からの送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)を検出した場合は、自端末がアップリンクマルチユーザMIMOにて送信したデータフレームがアクセスポイント11で正しく受信できたか否かを、送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)のフィールドで確認する。例えば送達確認応答フレームのBitmapフィールドから自端末のビットを特定し、特定した検査結果に基づき確認を行う。制御部201は、自端末が送信したデータフレームの受信がアクセスポイント11で成功したか否かを判断する判断手段を備える。
制御部201は、アップリンクマルチユーザMIMOにより送信したデータフレームが正しく送信出来ていたことを確認した場合は、必要に応じてバッファ204に格納されている該データフレームの削除処理などを施し、送信処理を完了する。一方、データフレームが正しく送信出来ていなかったことが確認された場合は、必要に応じて、該データフレームの再送処理を行う。
制御部201は、再送処理を行う際、もしデータフレームのFrame Controlフィールドに再送を示すリトライビットが定義されている場合には、正しく送信できなかったデータフレームのリトライビットに”1”を設定した後、必要に応じて使用プリアンブルを指定し、送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)の受信から一定時間後にアクセスポイント11に送信するように制御する。該データフレームは送信部202およびアンテナ1Aを介して送信される。また、送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)で、再送データのアップリンクマルチユーザMIMO送信のタイミングが指定されている場合には、指定されたタイミングでアクセスポイント11に送信するように制御する構成も可能である。
また、制御部201は、受信部203から入力された信号に基づき、アクセスポイント11からの送達確認応答フレームを検出した場合、新規データフレームのアップリンクマルチユーザMIMO送信を許可する情報を通知するフィールド(共通情報フィールドや端末情報フィールドなど)が存在するフレームか否かを確認する。すなわち、制御部201は、当該検出した送達確認フレームが、通知機能付き送達確認応答フレームか否かを確認する。例えばFrame Controlフィールドのフレームタイプに基づいて判断し、あるいは、物理ヘッダに記載のフレーム長に基づき判断、あるいはこれらの両方に基づき判断するなどしてもよい。制御部201は、そのようなフィールドが存在しているフレームであることを特定した場合、それらのフィールドに基づき自端末がアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として指定されているかを確認する。制御部201は、送達確認応答フレームにおいてアップリンクマルチユーザMIMO送信の対象として指定されているかを判断する判断手段を備えている。制御部201は、例えば共通情報フィールド、またはいずれかの端末情報フィールド、またはこれらの両方に自端末の識別情報が含まれている場合は、自端末が指定されていると判断する。または、自端末が属するグループの識別子が共通情報フィールド等に含まれている場合は、自端末が指定されていると判断してもよい。
制御部201は、自端末が指定されていることを確認した場合、通知フレームで指定された場合と同様に、バッファ204に格納されているデータフレームを読み出し、必要に応じて特定した使用プリアンブルを指定し、送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)の受信から一定時間後にアクセスポイント11に送信するように制御する。データフレームは送信部202およびアンテナ1Aを介して送信される。また、送達確認応答フレーム(通常の送達確認応答フレームもしくは通知機能付き送達確認応答フレーム)で、アップリンクマルチユーザMIMO送信のタイミングが指定されている場合には、指定されたタイミングでアクセスポイント11に送信するように制御する構成も可能である。
なお、アップリンクマルチユーザMIMOにより送信するフレームは、データフレームとして説明したが、データフレーム以外の各種管理フレームや制御フレームをアップリンクマルチユーザMIMOにより送信を行うことも可能である。各種管理フレームや制御フレームに関しても、必要に応じてバッファ204に格納されており、制御部201はバッファ204から読み出すことにより送信が可能である。
制御部201は、アクセスポイント11に送信する情報、またはアクセスポイント11から受信した情報、またはこれらの両方を格納するための記憶装置にアクセスして情報を読み出してもよい。記憶装置は、制御部201が備えるバッファ（内部メモリ）でも、制御部201の外に備えられたバッファ（外部メモリ）でもよい。記憶装置は、揮発性メモリでも不揮発メモリでもよい。また、記憶装置は、メモリ以外に、SSD、ハードディスク等でもよい。
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。
図9は、第1の実施形態に係るアクセスポイントの動作のフローチャートである。アクセスポイントの通信制御装置は、アップリンクマルチユーザMIMO送信の対象となる複数の無線端末（または複数の通信装置）を選択し（Ｓ１０１）、選択した無線端末を指定する許可端末情報を含んだ通知情報を含む通知フレームを生成する（Ｓ１０２）。アクセスポイントの通信制御装置は、送信用のアクセス権を獲得した後、通知フレームを無線通信部を介して送信する（Ｓ１０３）。通知情報は、許可端末情報以外の情報、例えば複数の無線端末が使用するプリアンブル部に関する情報をさらに含んでもよい。
アクセスポイントの通信制御装置は、通知フレームを送信してから予め定められた時間の経過後、通知フレームで指定した複数の無線端末のそれぞれから空間多重により送信されるデータフレーム等のフレームを、無線通信部を介して受信する（Ｓ１０４）。各無線端末から受信するフレームのプリアンブル部は互いに直交しているため、各無線端末から同時にフレームを受信しても、これらを分離できる。
アクセスポイントの通信制御装置は、各無線端末から受信したフレームの受信にそれぞれ成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の無線端末を指定する許可端末情報を含む通知情報と、を含む送達確認応答フレームを生成し、生成した送達確認応答フレームを各無線端末に送信する（Ｓ１０５）。一例として、検査結果は、各無線端末の成功可否のビットマップで表現してもよい。
アクセスポイントの通信制御装置は、送達確認応答フレームの送信から予め定めた時間の経過後に、検査結果が失敗を示す無線端末と、通知情報で指定した無線端末とから空間多重で送信されるフレームを受信する（Ｓ１０６）。これらのフレームのプリアンブル部は、互いに直交するように配置されている。
図10は、第1の実施形態に係る無線端末の動作のフローチャートである。無線端末の通信制御装置は、アクセスポイントから送信される、自端末を含む複数の無線端末を指定する許可端末情報を含む通知情報を含む通知フレームを、無線通信部を介して受信する（Ｓ２０１）。通知情報は、許可端末情報以外の情報、例えば自端末を含む複数の無線端末がそれぞれ使用するプリアンブル部に関する情報を含んでもよい。
無線端末の通信制御装置は、通知フレームを受信してから予め定められた時間の経過後、データフレーム等のフレームを、無線通信部を介して、アクセスポイントに送信する（Ｓ２０２）。各無線端末が送信するフレームのプリアンブルは互いに直交するものを用いる。例えば、通知フレームによって指定されたプリアンブルを用いる。各無線端末から同時かつ同一の周波数帯域で送信が行われ、これにより空間多重送信が行われる。
無線端末の通信制御装置は、フレームの送信後、予め定めた時間の経過後に、アクセスポイントから送信される送達確認応答フレームを受信する（Ｓ２０３）。送達確認応答フレームは、アクセスポイントが各無線端末からのフレームの受信にそれぞれ成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の無線端末を指定する許可端末情報を含む通知情報とを含む。無線端末の通信制御装置は、送達確認応答フレームから自端末の検査結果を特定し、特定した検査結果に基づき、フレームの送信が成功したか否かを判断する（Ｓ２０４）。また、自端末が許可端末情報で指定されているかを判断する（Ｓ２０５）。無線端末は、検査結果が失敗を示す場合、または自端末が許可端末情報で指定されている場合、送達確認応答フレームの受信から予め定めた時間の経過後に、無線通信部を介して、フレームを送信する（Ｓ２０６）。自端末および他の無線端末が送信するフレームのプリアンブルは互いに直交するように、予め指定されたものを用いる。これにより、自端末および他の無線端末から、空間多重送信が行われる。なお、ステップＳ２０４でフレームの送信が失敗したと判断した場合、ステップＳ２０５を省略してもよい。また、ステップＳ２０５とステップＳ２０４の順序を入れ替えてもよく、この場合、ステップＳ２０５で自端末が指定されていると判断したときは、検査結果を調べること無く、フレーム送信が成功したと見なして、ステップＳ２０６で新たなフレームを送信してもよい。
以上のように、本実施形態では、アップリンクマルチユーザMIMO送信に対する各無線端末への送達確認応答を行う際に、アップリンクマルチユーザMIMO送信の新規送信を許可する無線端末の通知を行うことで、再送データフレームと新規データフレームを同じタイミングにてユーザ多重したアップリンクマルチユーザMIMO送信を実現出来る。これにより、アップリンクマルチユーザMIMO適用時においても、再送時にユーザ多重数を一定以上に保つことが可能となり、高効率化によるシステムスループット向上を図ることができる。
(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態に係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6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、アンテナ12A〜12D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制御装置、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、DA115、116およびAD117、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、DA115、116およびAD117、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、DA115、116およびAD117、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制御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を含んでもよい。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、DA115、116およびAD117、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、図7のバッファ104を含み、またMAC層等の処理を行う。制御回路112はクロック生成部を含んでもよい。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、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、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、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、不図示の低雑音増幅器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、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、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、物理層の処理、復調処理等を行う。制御回路112は復調後のフレームに対してMAC層等の処理を行う。また制御回路112は、MIMOに関する処理を行う。例えば、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を行う。
なお、アンテナ12A〜12D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12A〜12Dを送信回路122に接続し、受信時には、アンテナ12A〜12Dを受信回路123に接続する。
上述した各部の処理の詳細は、図7の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。
図12は、第2の実施形態に係る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8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、アンテナ1A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制御装置、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、DA215、216およびAD217、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、DA215、216およびAD217、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、DA215、216およびAD217、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制御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を含んでもよい。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、DA215、216およびDA217、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、図8のバッファ204を含み、またMAC層等の処理を行う。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、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。MIMO送信の場合は各ストリームに応じてそれぞれ２種類のデジタルベースバンド信号を生成する。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、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、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、不図示の低雑音増幅器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、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、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、物理層の処理、復調処理等を行う。制御回路212は復調後のフレームに対してMAC層等の処理を行う。
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に関する処理も行う。例えば、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を行う。
なお、アンテナ1A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1Aを送信回路222に接続し、受信時には、アンテナ1A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8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13（A）および図13（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13（A）の無線端末はノートPC301であり、図13（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8、図12等）、またはアクセスポイント11に搭載されていた無線通信装置（図7、図11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、無線端末またはアクセスポイント11、またはこれらの両方に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図14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（無線端末またはアクセスポイント11、またはこれらの両方等）との無線通信のために無線通信装置335を利用する。なお、図14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1〜3のいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（バッファ）と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る通信制御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、本実施形態に係るアクセスポイント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、アクセスポイント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1〜3のいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイント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1〜3のいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
（第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送信部（102または202）または受信部（103または203）または制御部（101または201）、またはこれらのうちの複数と接続される。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1〜3のいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、LED部を含む。LED部は、送信部（102または202）または受信部（103または203）または制御部（101または201）またはこれらのうちの複数と接続される。このように、LED部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
（第10の実施形態）
第10の実施形態では、第1〜3のいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイント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、送信部（102または202）または受信部（103または203）または制御部（101または201）またはこれらのうちの複数と接続される。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1〜3のいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部（101または201）に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
（第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（データフレーム及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及びAIFSのいずれの値よりも期間が短い。SIFSは、応答系の制御フレームの送信時あるいは一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。EIFSはフレーム受信に失敗した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15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及びEIFSは、SIFSとスロット時間との関数になるが、SIFSとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、AIFS、CWmin及びCWmaxなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ（IEEE802．11無線LANでは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。本実施形態では、このようなフレーム間隔のパラメータを用いる無線通信システムを通信レンジの広い干渉システムとして想定する。
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：アクセスポイント（無線端末）
12A、12B、12C、12D：アンテナ
1、2、3、4、5、6：無線端末
1A、2A、3A、4A、5A、6A:アンテナ
21、22、23、24：ビーム
71：通知フレーム
72、73：送達確認応答フレーム
51、52、53、54、63、64：データフレーム
61、62：再送データフレーム
T1、T2、T3、T4：期間
101、201：制御部
102、202：送信部
103、203：受信部
104、204：バッファ
111、211：ベースバンド部
121、221：RF部
122、222：送信回路
123、223：受信回路
112、212：制御回路
113、213：送信処理回路
114、214：受信処理回路
115、116、215、216：DA変換回路
117、118、217、218：AD変換回路
301：ノートPC
305、315、355：無線通信装置
321：移動体無線端末
331：メモリーカード
332：メモリーカード本体

Claims (28)

  1. 空間多重により送信される複数の第１フレームを、無線通信部を介して受信し、
    前記複数の第１フレームそれぞれの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第２フレームを、前記無線通信部を介して送信し、
    前記第２フレームの送信から予め定めた時間の経過後、前記検査結果が失敗を示す第１フレームを送信した通信装置と前記第１情報で指定した通信装置とから、空間多重により送信される複数の第３フレームを、前記無線通信部を介して受信する、制御部
    を備えた通信制御装置。
  2. 前記複数の第１フレームのプリアンブルは互いに直交し、前記複数の第３フレームのプリアンブルは互いに直交する
    請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 前記制御部は、前記第１情報で指定する通信装置を、前記検査結果が成功を示す第１フレームを送信した通信装置の中から選択する
    請求項１または２に記載の通信制御装置。
  4. 前記制御部は、前記第１情報で指定する通信装置として、前記第１フレームを送信した通信装置と異なる装置を選択する
    請求項１ないし３のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  5. 前記制御部が前記第１情報で指定する通信装置の台数は、前記空間多重での受信が可能な最大の装置数から、前記検査結果が失敗を示す第１フレームを送信した装置数を減算した値以下である
    請求項１ないし４のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  6. 前記第１情報は、複数の通信装置が属するグループの識別情報を含む
    請求項１ないし５のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  7. 前記制御部は、複数の通信装置を指定した情報を含む第４フレームを送信し、前記第４フレームの送信から予め定めた時間経過後に前記空間多重により送信される前記複数の第１フレームを受信する
    請求項１ないし６のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  8. 前記第２フレームは、ACKフレームおよびBlock Ackフレームの何れか１つである
    請求項１ないし７のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  9. 前記制御部は、IEEE802.11規格に従って通信を制御する
    請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  10. 前記制御部がプロセッサで構成される請求項１ないし９のいずれか一項に従った通信制御装置と、
    前記無線通信部と、
    少なくとも２つのアンテナと
    を備えた無線端末。
  11. 前記制御部がプロセッサで構成される請求項１ないし９のいずれか一項に従った通信制御装置と、
    前記無線通信部と、
    少なくとも２つのアンテナと
    を備えたメモリーカード。
  12. 前記制御部がプロセッサで構成される請求項１ないし９のいずれか一項に従った通信制御装置を含む集積回路。
  13. 前記無線通信部をさらに含む請求項１２に記載の集積回路。
  14. 無線通信部を介して第１フレームを送信し、
    前記第１フレームおよび前記第１フレームと空間多重で送信された第２フレームの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第３フレームを、前記無線通信部を介して受信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記第１フレームの検査結果が失敗であった場合、および、前記第１情報で自装置が指定されている場合の少なくとも一方が成立した場合、前記第３フレームの受信から予め定めた時間の経過後、前記無線通信部を介して第４フレームを送信し、
    前記第４フレームは、少なくとも、前記第１情報で指定された自装置以外の通信装置が送信する第５フレームおよび前記検査結果が失敗を示す前記第２フレームを送信した通信装置が送信する第６フレームの何れか１つと空間多重で送信される
    通信制御装置
  15. 前記第１フレームのプリアンブル部は、前記第２フレームのプリアンブル部と直交する
    請求項１４に記載の通信制御装置。
  16. 前記第４フレームのプリアンブル部は、少なくとも、前記第５フレームのプリアンブル部および前記第６フレームのいずれか１つのプリアンブル部と直交する
    請求項１４または１５に記載の通信制御装置。
  17. 前記制御部は、プリアンブル部の送信方法に関する情報を含む第７フレームを受信し、前記第７フレームに基づき前記第１フレームのプリアンブル部を決定し、前記第７フレームの受信から予め定めた時間後に、前記プリアンブル部を含む前記第１フレームを送信する
    請求項１４ないし１６のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  18. 前記制御部は、前記第１フレームの送信が失敗したと判断した場合は、少なくとも、前記第１フレームの再送フレームである前記第４フレームを送信する
    請求項１４ないし１７のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  19. 前記制御部は、前記第１情報で自装置が指定されている場合は、少なくとも、前記第１フレームと異なる新たなフレームである前記第４フレームを送信する
    請求項１４ないし１７のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  20. 前記第１情報は、複数の通信装置が属するグループの識別子を少なくとも含み、
    前記制御部は、前記第１情報に、自装置が属するグループの識別子が含まれるときは、自装置が指定されていると判断する
    請求項１４ないし１９のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  21. 前記制御部は、IEEE802.11規格に従って通信を制御する
    請求項１４ないし２０のいずれか一項に記載の通信制御装置。
  22. 前記制御部がプロセッサで構成される請求項１４ないし２１のいずれか一項に従った通信制御装置と、
    前記無線通信部と、
    少なくとも１つのアンテナと
    を備えた無線端末。
  23. 前記制御部がプロセッサで構成される請求項１４ないし２１のいずれか一項に従った通信制御装置と、
    前記無線通信部と、
    少なくとも１つのアンテナと
    を備えたメモリーカード。
  24. 前記制御部がプロセッサで構成される請求項１４ないし２１のいずれか一項に従った通信制御装置を含む集積回路。
  25. 前記無線通信部をさらに含む請求項２４に記載の集積回路。
  26. 空間多重により送信される複数の第１フレームを、受信するステップと、
    前記複数の第１フレームそれぞれの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第２フレームを、送信するステップと、
    前記第２フレームの送信から予め定めた時間の経過後、前記検査結果が失敗を示す第１フレームを送信した通信装置と前記第１情報で指定した通信装置とから、空間多重により送信される複数の第３フレームを受信するステップと
    を備えた無線通信方法。
  27. 第１フレームを送信するステップと、
    前記第１フレームおよび前記第１フレームと空間多重で送信された第２フレームの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第３フレームを、受信するステップと、
    前記第１フレームの検査結果が失敗であった場合、および、前記第１情報で自装置が指定されている場合の少なくとも一方が成立した場合、前記第３フレームの受信から予め定めた時間の経過後、第４フレームを送信するステップと、を備え、
    前記第４フレームは、少なくとも、前記第１情報で指定された自装置以外の通信装置が送信する第５フレームおよび前記検査結果が失敗を示す前記第２フレームを送信した通信装置が送信する第６フレームの何れか１つと空間多重で送信される
    無線通信方法。
  28. 複数の第１通信装置から複数の第１フレームを空間多重で送信するステップと、
    前記複数の第１フレームを受信し、前記複数の第１フレームそれぞれの受信に成功したか否かの検査結果と、少なくとも１台の通信装置を指定する第１情報とを含む第２フレームを、第２通信装置から送信するステップと、
    前記第２フレームの受信から予め定めた時間の経過後、前記第１フレームの検査結果が失敗であった場合、および前記第１情報で自装置が指定されている場合の少なくともいずれか一方が成立した複数の前記第１通信装置から、複数の第３フレームを空間多重で送信するステップと、
    を備えた無線通信方法。
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