JPWO2016052197A1 - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送達確認応答を効率的にやり取りすることが可能な無線端末を提供する。【解決手段】実施形態の無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路を備える。前記ベースバンド集積回路は、ＲＦ集積回路を介して、複数の第１フレームを多重送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の第２フレームを受信する。前記ベースバンド集積回路は、前記複数の第２フレームの送信に必要な第１情報を前記複数の第１フレームに設定する。前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する。

Description

本発明の実施形態は、無線通信用集積回路、無線通信端末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）を採用する無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が広く知られている。無線ＬＡＮにおいて、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）技術が知られている。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になるため、複数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できる。データを受信した各無線端末は、誤り無くデータを受信できたか否かをアクセスポイントに通知（送達確認応答）し、正しく受信できなかったデータの再送要求を行う。

データを受信した各無線端末は、送達確認応答フレームをアクセスポイントに対して時間をずらして順次送信していた。そのため、端末数分のオーバーヘッドが生じてしまい、高スループット化の妨げになっていた。

特開２００７−２０８５２２号公報

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．８０２．１１ａｃ（ＴＭ）−２０１３ ＩＥＥＥ Ｓｔｄ. ８０２．１１（ＴＭ）−２０１２

本発明の実施形態は、送達確認応答を効率的にやり取りすることが可能な無線端末を提供することを目的とする

実施形態の無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路を備える。前記ベースバンド集積回路は、ＲＦ集積回路を介して、複数の第１フレームを多重送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の第２フレームを受信する。前記ベースバンド集積回路は、前記複数の第２フレームの送信に必要な第１情報を前記複数の第１フレームに設定する。前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する。

第１の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 ＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する方法の概要を説明する図。 ＭＡＣヘッダのフレームフォーマットの一例を示す図。 ＰＨＹヘッダのフレームフォーマットの一例を示す図。 アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されるＢＡフレームの概略構成例を示す図。 アップリンクの伝搬路応答の推定方法を説明する図。 アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 無線端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 アクセスポイントに搭載される制御部のフローチャート。 無線端末に搭載される制御部のフローチャート。 第２の実施形態に係る空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームのフォーマットの一例を示す図。 アクセスポイントに搭載される制御部のフローチャート。 無線端末に搭載される制御部のフローチャート。 第３の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されるＢＡフレームの概略構成例を示す図。 アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されるＢＡフレームの概略構成例を示す図。 各無線端末とアクセスポイントの距離関係を示す図。 第９の実施形態に係るアクセスポイントまたは端末の全体構成例を示す図。 第９の実施形態に係るアクセスポイントまたは無線端末に搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。 第１０の実施形態に係る無線端末の斜視図。 第１０の実施形態に係るメモリーカードを示す図。 第１８の実施形態に係るコンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。 トリガーフレームのフォーマット例を示す図。 データフレームとトリガーフレームとを集約したアグリゲーションフレームの概略構成例を示す図。 １つのチャネル内に確保された複数のリソースユニットの例を説明する図。

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 ８０２．１１^ＴＭ−２０１２およびＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ａｃ^ＴＭ−２０１３は、本明細書においてその全てが参照によって組み込まれる（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ｂｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ものとする。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムを示している。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と各無線端末１〜４は、任意の無線通信方式に従って無線通信を行う。一例として、アクセスポイント１１と各無線端末１〜４は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って無線通信を行う。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。各無線端末１〜４は、それぞれ１つまたは複数のアンテナを備える。この例では、各無線端末１〜４は、それぞれ１本のアンテナ１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを備える。

アクセスポイント１１は、無線端末１〜４宛てのフレームを空間多重で無線端末１〜４に送信する。空間多重の送信とは、同一の周波数帯域で複数のフレームを同時に送信することを意味する。具体的には、アクセスポイント１１は、各無線端末宛てのフレームを、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。これにより、スループットを向上させることができる。

アクセスポイント１１は、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために、各アンテナ１２Ａ〜１２Ｄから各無線端末１〜４へのダウンリンクの伝搬路情報を、事前に無線端末１〜４から取得する。アクセスポイント１１は、各無線端末から取得した伝搬路情報に基づき、互いの信号の干渉を抑制するように、無線端末１〜４に向けた複数の指向性のビームパターンを算出する。アクセスポイント１１は、指向性のビームパターンに従って、ビーム２１、２２、２３、２４を形成する。これにより、アクセスポイント１１は、各無線端末に対して、同一の周波数帯域で同時に複数のフレームを送信できる。つまり、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信が可能になる。

ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信によりデータを受信した各無線端末は、アクセスポイント１１に対して、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレーム、ＢＡ（ＢｌｏｃｋＡｃｋ）フレームなどの送達確認応答フレームを送信する。ここで、本実施形態の無線端末１〜４は、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ（ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術により送達確認応答フレームを送信する。つまり、無線端末１〜４がアクセスポイント１１に対して、同一の周波数帯域で同時にＢＡフレームを送信する。

図２は、無線端末１〜４がアクセスポイント１１に対してＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する方法の概要を説明する図である。アクセスポイント１１および各無線端末１〜４が送信する信号（フレーム）が矩形によって示されている。横軸は時間軸であり、図に沿って右側が時間の流れる方向である。本実施形態では、送達確認応答フレームとしてＢＡフレームを用いる方法について説明するが、ＡＣＫフレームを用いた場合でも同様である。

アクセスポイント１１は、事前に無線端末１〜４を含む複数の無線端末と無線リンクを確立している。また、アクセスポイント１１は、各アンテナ１２Ａ〜１２Ｄから各無線端末１〜４へのダウンリンクの伝搬路情報を無線端末１〜４から事前に取得している。そして、バッファに保持していた無線端末１〜４宛てデータを、データフレーム６０１〜６０４でダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。データフレーム６０１〜６０４は、それぞれ１つ以上のデータフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレームでもよい。アグリゲーションフレームは、複数のフレームをデリミタを介して互いに連結しており、受信側ではデリミタにより各フレームを分離できる。ここではアグリゲーションフレームは複数のデータフレームを集約しているとするが、集約するフレームは、データフレームと管理フレームなど、複数種類のフレームが混在していてもかまわない。なおデータフレーム、管理フレーム等のフレーム種別の詳細は、別の実施形態において詳述する。データフレーム６０１〜６０４をを受信した無線端末１〜４は、受信したデータフレームに対するＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｏｄｅ）をチェックし、データフレームを誤り無く受信できたか否かを検査する。そして、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信から一定時間Ｔ１の経過後、アクセスポイント１１に対して、送達確認応答フレームであるＢＡフレーム６１１〜６１４をアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。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 ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）時間（＝１６μｓ）を用いてもよいし、これより長い値を用いてもよい。

アクセスポイント１１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ＢＡフレーム６１１〜６１４を同一の周波数帯域で同時に受信するため、これらＢＡフレームを空間的に分離する必要がある。そこで、アクセスポイント１１は、ＢＡフレームを空間的に分離するために必要な情報（空間分離情報）を、予め無線端末１〜４に送信しておく。本実施形態では、アクセスポイント１１は、空間分離情報として互いに直交するプリアンブルパターン（ビット列）に関する情報を無線端末１〜４に送信する。そして、無線端末１〜４は、自端末から送信するＢＡフレームのプリアンブルフィールドに、無線端末間で互いに直交するプリアンブルパターン（ビット列）を格納する。アクセスポイント１１は、各ＢＡフレームのプリアンブルパターンを事前に把握しており、このプリアンブルパターン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伝搬路応答を推定する。

例えば、アクセスポイント１１は、各無線端末のアンテナからアクセスポイント１１のアンテナへの伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を推定する。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行列を用いることで、各無線端末から受信したＢＡフレームのプリアンブルフィールドより後のフィールド（例えばデータフィールド）を分離する。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。

ここで、アクセスポイント１１が、無線端末１〜４に対して空間分離情報を送信する方法について説明する。本実施形態のアクセスポイント１１は、空間分離情報を、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するデータフレーム６０１〜６０４のＭＡＣヘッダあるいはＰＨＹヘッダを用いて無線端末１〜４に送信する。

（ＭＡＣヘッダを用いた空間分離情報の送信）
まず、アクセスポイント１１がＭＡＣヘッダを用いて空間分離情報を送信する方法について説明する。

図３に、アクセスポイント１１が各無線端末に送信するデータフレームの一例を示す。
このデータフレームは、ＦＣ（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールド、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールド、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド、ＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド、共通情報フィールド、端末情報フィールド、Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールド、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールドを含む。

ＦＣフィールドには、フレームの種別などを表す情報が格納される。

Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ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。

ＲＡフィールドには、フレームの送信先のＭＡＣアドレスが格納される。無線端末１宛てのデータフレーム６０１には、無線端末１のＭＡＣアドレスが格納される。

ＴＡフィールドには、フレーム送信元のＭＡＣアドレスが格納される。本実施形態では、アクセスポイント１１のＭＡＣアドレスが格納される。

共通情報フィールドには、空間分離情報として、無線端末１〜４に共通して通知する情報が格納される。

端末情報フィールドには、空間分離情報として、無線端末別に通知する情報が格納される。

Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙフィールドには、アクセスポイント１１が各無線端末に送信するデータ本体が格納される。

ＦＣＳフィールドには、各データフレームのＦＣＳ情報が格納される。ＦＣＳ情報は、データフレームを受信した無線端末側でのフレーム誤り検出に用いられる。

アクセスポイント１１が、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを用いて通知する空間分離情報について説明する。

アクセスポイント１１は、各無線端末が互いに直交するプリアンブルパターンを用いてアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために、一例として、直交行列を空間分離情報として送信する。以下に、直交行列の一例を示す。

行列（１）は、空間多重数が２の場合の直交行列（すなわち２ｘ２の行列）の例である。行列（２）は、空間多重数が４（図１の例に相当）の場合の直交行列（すなわち４ｘ４の行列）の例である。直交行列は、各行（または各列）を表す行（または列）ベクトルが互いに直交する性質を持っている。ベクトルが直交するとは、内積がゼロのことである。また、空間多重数とは空間多重するストリーム数のことである。

アクセスポイント１１は、共通情報フィールドを使って、直交行列を無線端末１〜４に送信する。ここで、アクセスポイント１１は、無線端末１〜４によるアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信のストリーム数およびその数に応じた直交行列を送信するようにしてもよい。図２の場合、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯのストリーム総数は４であるため、４および行列（２）の直交行列を共通情報フィールドに格納する。

無線端末１〜４が互いに直交するプリアンブルパターンを送信するためには、各無線端末が使用するプリアンブルパターンを端末情報フィールドで指定する必要がある。プリアンブルパターン指定の一例として、直交行列の行番号（または列番号）を用いることができる。例えば、無線端末１が使用する行番号（または列番号）を、無線端末１に送信するデータフレームの端末情報フィールドに格納する。無線端末１は、端末情報フィールドに格納された番号の行（または列）に基づき、使用するプリアンブルパターンを特定することができる。

行列の値がＩＥＥＥ８０２．１１規格で予め定められており、アクセスポイント１１および無線端末１〜４が内部メモリにその値を記憶している場合、アクセスポイント１１は、共通情報フィールドでストリームの総数を送信すればよい。無線端末１〜４は、アクセスポイント１１から指定されたストリームの総数を参照して、内部メモリに記憶している行列を読み出すことができる。

また、端末情報フィールドに他の無線端末で使用する空間分離情報が含まれていてもよい。例えば、無線端末１に送信するデータフレームの端末情報フィールドに、無線端末１だけでなく無線端末２〜４が使用するプリアンブルパターンの情報が格納されていてもよい。また、無線端末１向けの端末情報フィールド、無線端末２向けの端末情報フィールドなどのように、各無線端末の識別子を有した複数の端末情報フィールドを設けるようにしてもよい。

なお、図３におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、共通情報フィールドと端末情報フィールドを入れ替えてもよいし、これらのフィールドが挿入される位置を変更してもよい。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを統合した別のフィールドを設けてもよい。また、空間分離情報を他のフィールドの予約領域に格納してもよい。

（ＰＨＹヘッダを用いた空間分離情報の送信）
次に、アクセスポイント１１が、データフレーム６０１〜６０４のＰＨＹヘッダを用いて空間分離情報を送信する方法について説明する。

図４に、アクセスポイント１１が無線端末１〜４に送信するデータフレームのＰＨＹヘッダの一例を示す。

ＰＨＹヘッダは、Ｌ−ＳＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、Ｌ−ＬＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）、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には、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。

共通情報フィールドおよび端末情報フィールドには、前述したＭＡＣヘッダによる通知と同様に、空間分離情報として無線端末１〜４に共通で通知する情報および無線端末別に通知する情報がそれぞれ格納される。また、アクセスポイント１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格でダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を実現するために規定されたＧｒｏｕｐ ＩＤおよびユーザポジションと関連付けて、空間分離情報を共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納してもよい。

アクセスポイント１１は、無線端末１〜４に対してデータフレーム６０１〜６０４をダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する際、Ｌ−ＳＴＦから共通情報フィールドまでのフィールドをビームフォーミングなしで送信し、端末情報フィールド以降のフィールドをビームフォーミングありで送信してもよい。つまり、無線端末１〜４向けに同一情報が格納されたフィールドについては、ビームフォーミングを使わずに送信することができる。ビームフォーミングなしで送信する場合、使用するアンテナは複数でも１本でもよい。

なお、図４におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、共通情報フィールドと端末情報フィールドとを入れ替えてもよいし、これらのフィールドが挿入される位置を変更してもよい。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを統合した別のフィールドを設けてもよい。また、空間分離情報を他のフィールドの予約領域に格納してもよい。

（ＢＡフレームのアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）
次に、無線端末１〜４が、アクセスポイント１１に対してＢＡフレーム６１１〜６１４をアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する方法について説明する。

無線端末１〜４は、アクセスポイント１１から受信したデータフレームに対するＣＲＣをチェックし、データフレームが誤り無く受信できたか否かを検査する。そして、一定時間Ｔ１の経過後、アクセスポイント１１に対して、送達確認応答フレームであるＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。この際、各無線端末は、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報を参照して、ＢＡフレームのプリアンブルフィールドに設定するプリアンブルパターン（ビット列）を選択する。

図５に、無線端末１〜４が送信するＢＡフレーム６１１〜６１４（より詳細にはＢＡフレームを含むＰＨＹパケット）の一例を示す。

図５におけるＭＡＣフレームには、アクセスポイント１１から受信したデータフレームに対するＣＲＣ結果が、開始シーケンス番号（Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）およびビットマップを利用して格納されている。また、送信先および送信元に応じて、ＲＡフィールドおよびＴＡフィールドの値が設定される。

プリアンブルフィールド５０１には、直交行例を用いて生成したプリアンブルパターン（ビット列）が格納されている。この例では、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報により、無線端末１は行列（２）の１行目、無線端末２は行列（２）の２行目、無線端末３は行列（２）の３行目、無線端末４は行列（２）の４行目がそれぞれプリアンブルパターンとして指定されているものとする。

プリアンブルフィールド５０１は複数の区間からなり、各区間には、フレーム方向に沿って “Ｐ”または“−Ｐ”が直交行列の該当する行の値に応じて配置されている。１つの区間は、少なくとも１つ以上の変調シンボルに対応している。また、１つの区間はシンボル期間に対応する。シンボルの変調方式は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等、任意の方式で構わない。“Ｐ”と“−Ｐ”はそれぞれ１ビット以上のビット列からなる要素である。一例として、ビット列Ｐの変調シンボルと、−Ｐの変調シンボルは、振幅が同一で位相が１８０度ずれた関係（互いに打ち消し合う関係）にある。

無線端末１のプリアンブルパターンは［Ｐ、−Ｐ、Ｐ、Ｐ］であり、これは行列（２）の１行目の［１、−１、１、１］に対応する。同様に、無線端末２のプリアンブルパターンは［Ｐ、Ｐ、−Ｐ、Ｐ］であり、これは行列（２）の２行目の［１、１、−１、１］に対応する。無線端末３のプリアンブルパターンは［Ｐ、Ｐ、Ｐ、−Ｐ］であり、これは行列（２）の３行目の［１、１、１、−１］に対応する。無線端末４のプリアンブルパターンは［−Ｐ、Ｐ、Ｐ、Ｐ］であり、これは行列（２）の４行目の［−１、１、１、１］に対応する。無線端末間のプリアンブルパターンは互いに直交している。

図５における“ｔ１”、“ｔ２”、“ｔ３”、“ｔ４”は、プリアンブルパターンの各区間のビット列（Ｐまたは−Ｐ）が送信されるタイミングを表している。例えば、タイミングｔ１では、無線端末１のプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列Ｐが、変調方式に応じた変調シンボル（第１変調シンボル）によって送信される。同様に、無線端末２および無線端末３のプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列 Ｐが送信される。さらに、無線端末４のプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列 −Ｐが、変調方式に応じた変調シンボル（第２変調シンボル。例えば第１変調シンボルと同一振幅で逆相のシンボル）によって送信される。

このように、各無線端末が空間多重数（ストリーム数）に応じた直交行列の各行（または各列）のそれぞれ異なる１つに基づきプリアンブルパターンを構成することで、無線端末間で直交したプリアンブルパターンを構成できる。すなわち、アクセスポイント１１は各無線端末からプリアンブルパターンの信号を同時に重なった状態で受信しても、お互いのプリアンブルパターンが直交しているため、伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を推定できる。

なお、図５におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、プリアンブルパターンを他のフィールドの予約領域に格納してもよい。

（アクセスポイント１１でのＢＡフレームの受信）
次に、アクセスポイント１１がＢＡフレームのプリアンブルフィールド５０１に基づき、無線端末１〜４からアクセスポイント１１へのアップリンクの伝搬路応答を推定する方法を説明する。

図６に示すように、各無線端末１〜４のアンテナ１Ａ〜４Ａから、アクセスポイント１１のアンテナ１２Ａ〜１２Ｄへのアップリンクの伝搬路応答をそれぞれｈ１１〜ｈ１４、ｈ２１〜ｈ２４、ｈ３１〜ｈ３４、ｈ４１〜ｈ４４と表す。

４台の無線端末１〜４のそれぞれのアンテナ１Ａ〜４Ａから、図５に示したタイミングｔ１でプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列“Ｐ”が第１変調シンボル、ビット列“−Ｐ”が第２変調シンボルで送信される。無線端末１のアンテナ１Ａから送信された “Ｐ”の第１変調シンボル信号は、アクセスポイント１１のアンテナ１２Ａへの伝搬路応答ｈ１１と、アンテナ１２Ｂへの伝搬路応答ｈ１２と、アンテナ１２Ｃへの伝搬路応答ｈ１３と、アンテナ１２Ｄへの伝搬路応答ｈ１４の影響を受けて、各アンテナ１２Ａ〜１２Ｄで受信される。同様に、無線端末２、３のアンテナ２Ａ、３Ａから送信された第１変調シンボル信号、無線端末４のアンテナ４Ａから送信された第２変調シンボル信号も各伝搬路応答の影響を受けてアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａ〜１２Ｄで受信される。

以上により、タイミングｔ１におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ１Ａ ＝ Ｐ＊ｈ１１ ＋ Ｐ＊ｈ２１ ＋ Ｐ＊ｈ３１ − Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ１Ｂ ＝ Ｐ＊ｈ１２ ＋ Ｐ＊ｈ２２ ＋ Ｐ＊ｈ３２ − Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ１Ｃ ＝ Ｐ＊ｈ１３ ＋ Ｐ＊ｈ２３ ＋ Ｐ＊ｈ３３ − Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ１Ｄ ＝ Ｐ＊ｈ１４ ＋ Ｐ＊ｈ２４ ＋ Ｐ＊ｈ３４ − Ｐ＊ｈ４４と記述できる。

同様に、タイミングｔ２におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ２Ａ ＝ −Ｐ＊ｈ１１ ＋ Ｐ＊ｈ２１ ＋ Ｐ＊ｈ３１ ＋ Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ２Ｂ ＝ −Ｐ＊ｈ１２ ＋ Ｐ＊ｈ２２ ＋ Ｐ＊ｈ３２ ＋ Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ２Ｃ ＝ −Ｐ＊ｈ１３ ＋ Ｐ＊ｈ２３ ＋ Ｐ＊ｈ３３ ＋ Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ２Ｄ ＝ −Ｐ＊ｈ１４ ＋ Ｐ＊ｈ２４ ＋ Ｐ＊ｈ３４ ＋ Ｐ＊ｈ４４と記述できる。

タイミングｔ３におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ３Ａ ＝ Ｐ＊ｈ１１ − Ｐ＊ｈ２１ ＋ Ｐ＊ｈ３１ ＋ Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ３Ｂ ＝ Ｐ＊ｈ１２ − Ｐ＊ｈ２２ ＋ Ｐ＊ｈ３２ ＋ Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ３Ｃ ＝ Ｐ＊ｈ１３ − Ｐ＊ｈ２３ ＋ Ｐ＊ｈ３３ ＋ Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ３Ｄ ＝ Ｐ＊ｈ１４ − Ｐ＊ｈ２４ ＋ Ｐ＊ｈ３４ ＋ Ｐ＊ｈ４４と記述できる。

タイミングｔ４におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ４Ａ ＝ Ｐ＊ｈ１１ ＋ Ｐ＊ｈ２１ − Ｐ＊ｈ３１ ＋ Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ４Ｂ ＝ Ｐ＊ｈ１２ ＋ Ｐ＊ｈ２２ − Ｐ＊ｈ３２ ＋ Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ４Ｃ ＝ Ｐ＊ｈ１３ ＋ Ｐ＊ｈ２３ − Ｐ＊ｈ３３ ＋ Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ４Ｄ ＝ Ｐ＊ｈ１４ ＋ Ｐ＊ｈ２４ − Ｐ＊ｈ３４ ＋ Ｐ＊ｈ４４と記述できる。

アクセスポイント１１は、アンテナ１２Ａの受信信号ｔ１Ａ、ｔ２Ａ、ｔ３Ａ、ｔ４Ａを加算あるいは減算することで、伝搬路応答ｈ１１、ｈ２１、ｈ３１、ｈ４１を求めることができる。例えば、ｈ１１に関しては、ｔ１Ａ − ｔ２Ａ ＋ ｔ３Ａ ＋ ｔ４Ａを計算することにより、ｈ１１ ＝ （ｔ１Ａ − ｔ２Ａ ＋ ｔ３Ａ ＋ ｔ４Ａ）／４Ｐとなる。Ｐは既知信号であり、受信信号ｔ１Ａ、ｔ２Ａ、ｔ３Ａ、ｔ４Ａは測定可能であることから、ｈ１１を求めることができる。同様に、ｈ２１、ｈ３１、ｈ４１についても、受信信号ｔ１Ａ、ｔ２Ａ、ｔ３Ａ、ｔ４Ａを加算あるいは減算することで求めることができる。

アクセスポイント１１は、アンテナ１２Ｂ〜１２Ｄの受信信号についても、それぞれ加算あるいは減算をとることで、他の伝搬路応答を求めることができる。例えば、ｈ４４に関しては、−ｔ１Ｄ ＋ ｔ２Ｄ ＋ ｔ３Ｄ＋ ｔ４Ｄを計算することにより、ｈ４４ ＝ （−ｔ１Ｄ ＋ ｔ２Ｄ ＋ ｔ３Ｄ＋ ｔ４Ｄ）／４Ｐとなり、ｈ４４を求めることができる。

以上のようにして求めた伝搬路応答ｈ１１〜ｈ１４、ｈ２１〜ｈ２４、ｈ３１〜ｈ３４、ｈ４１〜ｈ４４に基づき、アクセスポイント１１は、以下の（３）で示す伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を得ることができる。

この伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を用いることで、無線端末１〜４のアンテナ１Ａ〜４Ａから送信される４つのストリームを分離できる。すなわち、アクセスポイント１１は、無線端末１〜４から受信したＢＡフレームのプリアンブルフィールド５０１より後に配置されるデータを空間的に分離できる。

空間多重数が４以外の場合でも、空間多重数に対応する直交行列を用いて、互いに直交するプリアンブルパターンを各無線端末に割り当てることにより、アクセスポイント１１側で、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できる。例えば、空間多重数が２の場合は、各無線端末が行列（１）を用いてプリアンブルパターンを構成することで、アクセスポイント１１は、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できる。

ここで、伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を推定するためには、無線端末間で直交するプリアンブルパターンを使用する必要がある。仮に、２台以上の無線端末が直交行列の中から同一の行（または列）に基づきプリアンブルパターンを構成すると、アクセスポイントで受信するプリアンブルパターンは直交しなくなり、伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を取得できない。マルチユーザＭＩＭＯではない通常のＭＩＭＯ送信の場合、複数のアンテナを備える１台の無線端末で、複数のストリームの送信を行うため、ＭＩＭＯ送信を行う無線端末は、自らの判断により、送信する各ストリームに対し、それぞれ異なるパターンを適用できる。しかしながら、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯの場合、ストリームの送信を行う無線端末が異なるため、他の無線端末が直交行列のうちどの行（または列）に基づくパターンを使用するか把握できない。

そこで、本実施形態では、アクセスポイント１１が、各無線端末が使用するプリアンブルパターンが互いに異なるように決定し、各無線端末が用いるべきプリアンブルパターンに関する情報（空間分離情報）を、データフレーム６０１〜６０４における共通情報フィールドおよび端末情報フィールドで通知する。これにより、各無線端末がそれぞれ異なるプリアンブルパターンを使用することを確保できる。各無線端末は、自装置に対して指定されたプリアンブルパターンを使用する。アクセスポイント１１で各無線端末から受信したＢＡフレームのプリアンブルパターンは互いに直交するため、アクセスポイント１１は、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できる。アクセスポイント１１は、当該アップリンクの伝搬路応答行列を利用して、各ＢＡフレームのプリアンブルフィールド以降のデータを空間的に分離することができる。

（機能ブロック図）
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１０５と、制御部１０１と、バッファ１０４とを備える。アクセスポイント１１における制御部１０１は、複数の無線端末１〜４との通信を制御する。

また、各無線端末も同様に、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２０５と、制御部２０１を備える。無線端末における制御部２０１は、アクセスポイント１１との通信を制御する

アクセスポイント１１は、各無線端末との間で形成する無線ネットワーク（第１ネットワークと呼ぶ）とは別に、有線または無線の他のネットワーク（第２ネットワークと呼ぶ）にも接続されてもよい。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。アクセスポイント１１は、第２ネットワークから、または第１ネットワークの無線端末から、無線端末１〜４宛てのフレームを受信して、バッファに保持する。

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。この図は、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制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部１０２と受信部１０３は、一例として、無線通信部１０５またはＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路に対応する。制御部１０１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１０１は、バッファ１０４を含む構成、含まない構成どちらでもよい（図７では含む）。また、図示はしていないが、無線通信装置は、空間分離情報等を記憶する内部メモリを備えてもよい。また、空間分離情報等を記憶するための外部メモリと接続されていてもよい。

バッファ１０４は、上位層と制御部１０１との間で、データを受け渡しするための記憶部である。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Ｂｅａｃｏｎ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。クロックによって制御部１０１は内部時間を管理してもよい。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、バッファ１０４に複数の無線端末へ送信するフレームがあることを確認したら、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空間分離情報を設定した各無線端末宛てのデータフレーム６０１〜６０４を生成する。

制御部１０１は、各無線端末宛てのフレームをバッファ１０４から読み出し、ＭＡＣ層の処理を行って送信部１０２に送る。また制御部１０１は、各無線端末から事前に取得したダウンリンクの伝搬路情報に基づき、各送信系統の送信ウェイトを算出し、送信部１０２の各送信系統に送る。送信部１０２は、各送信系統に対する送信ウェイトの情報を取得する。送信部１０２では、送信系統ごとに各フレームを変調し、変調された信号に送信系統に応じた送信ウェイトを乗じる。各送信系統では、各乗算信号に対してＰＨＹヘッダの付加等の物理層の処理を行い、物理層の処理後の各フレームに対して、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。さらに、各送信系統では、周波数変換された信号を増幅して、それぞれ対応するアンテナから空間に電波として放射する。これにより、各無線端末へのダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信が行われる。

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、複数の無線端末から送信されるＢＡフレーム６１１〜６１４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。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パターンに基づき、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、プリアンブルフィールド以降のデータ部を無線端末ごと（ＢＡフレームごと）に分離し、各データ部からＣＲＣ結果を読み出す。

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、Ａ／Ｄ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２〜４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２〜４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制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部２０２と受信部２０３は、一例として、無線通信部２０５またはＲＦ集積回路に対応する。制御部２０１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、バッファ１０４を含む構成、含まない構成どちらでもよい（図８では含む）。また、図示はしていないが、無線通信装置は、空間分離情報等を記憶する内部メモリを備えてもよい。また、空間分離情報等を記憶するための外部メモリと接続されていてもよい。

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。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Ｂｅａｃｏｎ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。クロックによって制御部２０１は内部時間を管理してもよい。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Ｂｅａｃｏｎフレーム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。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ＰＨＹ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から無線端末１宛てに送信されたデータフレーム６０１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、データフレーム６０１の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納されている空間分離情報を読み出す。読み出した情報に、ＢＡフレームの送信の際に使用するプリアンブルパターン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パターンを特定する。なお、使用するプリアンブルパターンが事前に与えられている場合は、そのプリアンブルパターンを用いるようにしてもよい。
また、制御部１０１は、データフレーム６０１の受信から一定時間後に、ＢＡフレームを送信するよう制御する。制御部１０１は受信したデータフレームのＣＲＣチェックを行い、ＣＲＣ結果を表す情報を格納したＢＡフレームを生成する。ここで、ＢＡフレームのプリアンブルフィールドには、上記特定されたプリアンブルパターンを格納する。

送信部１０２は、生成したＢＡフレームを変調し、変調された信号に対してＰＨＹ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。

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

なお、バッファ１０４、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。また、内部メモリおよび外部メモリは、上記揮発性メモリおよび不揮発メモリに加え、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。

（フローチャート）
図９は、本実施形態に係るアクセスポイント１１に搭載された制御部１０１の基本的な動作例のフローチャートである。

ステップＳ１では、制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納する空間分離情報を生成する。直交行列やプリアンブルパターン指定に関する規定等が内部メモリに記憶されている場合は、内部メモリから読み出す。

ステップＳ２では、制御部１０１は、ステップＳ１で生成した空間分離情報をデータフレーム６０１〜６０４の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納し、無線通信部１０５を介して空間多重で送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）する。

ステップＳ３では、制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４に対するＢＡフレーム６１１〜６１４を、無線通信部１０５を介して受信する。ＢＡフレーム６１１〜６１４は、無線端末１〜４から空間多重で送信（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）される。

ステップＳ４では、制御部１０１は、受信したＢＡフレーム６１１〜６１４のプリアンブルフィールド５０１を参照し、各ＢＡフレームを空間的に分離する。

図１０は、本実施形態に係る無線端末に搭載された制御部２０１の基本的な動作例のフローチャートである。

ステップＳ１１では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して自端末宛てのデータフレームを受信する。データフレームはアクセスポイント１１から空間多重で送信される。

ステップＳ１２では、制御部２０１は、受信したデータフレームから空間分離情報を取得する。取得した空間分離情報は、内部メモリに記憶することができる。

ステップＳ１３では、制御部２０１は、ステップＳ１３で取得した空間分離情報に基づいて、ＢＡフレームを生成する。ＢＡフレームのプリアンブルフィールドには、空間分離情報で指定されたプリアンブルパターンを設定する。

ステップＳ１４では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して、ＢＡフレームを送信する。ここで、無線端末１〜４は、同一周波数帯域を用いて同時にＢＡフレームを送信する（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）。

以上、第１の実施形態によれば、各無線端末は、送達確認応答フレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。これにより、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されたデータフレームに対する送達確認の時間が短くなり、スループットを向上させることができる。

また、アクセスポイントは、送達確認応答フレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために必要な情報を各無線端末に対して事前に通知する。これにより、アクセスポイントは、複数の無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信された送達確認応答フレームの分離が可能になる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、アクセスポイント１１は、空間分離情報を、データフレーム６０１〜６０４のＭＡＣヘッダあるいはＰＨＹヘッダを用いて無線端末１〜４に送信していた。本実施形態では、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するデータフレーム以外の通知フレームを用いて空間分離情報を送信する方法について説明する。

（通知フレームでの空間分離情報の送信）
本実施形態では、アクセスポイント１１が、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格で定義されたＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームに空間分離情報を追加して送信する方法について説明する。本明細書では、このようなＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを“空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム”と呼ぶ。

図１１に、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの一例を示す。

このフレームは、Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｓｔａｔｕｓ Ａｒｒａｙフィールド、Ｕｓｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｒｒａｙフィールド、共通情報フィールド、端末情報フィールドを含む。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格では、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を実現する方法として、同じマルチユーザ送信の対象となる複数の無線端末毎にＧｒｏｕｐ ＩＤを割り当てている。Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｓｔａｔｕｓ Ａｒｒａｙフィールドは、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの送信先の無線端末がどのグループに属するかを通知するためのフィールドである。図１１では、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ０〜６３のグループに関する所属情報を通知している。例えば、Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｓｔａｔｕｓ Ａｒｒａｙフィールドにおける「Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｓｔａｔｕｓ Ｉｎ Ｇｒｏｕｐ ＩＤ １」が“０”の場合は、この無線端末がＧｒｏｕｐ ＩＤ１には属さないことを表しており、“１”の場合は、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ１に属することを表している。

Ｕｓｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｒｒａｙフィールドは、各グループにおける無線端末のユーザポジションを通知するためのフィールドである。図１１では、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ０〜６３のグループにおけるユーザポジションを通知している。例えば、Ｕｓｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｒｒａｙフィールドにおける「Ｕｓｅｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎ Ｇｒｏｕｐ ＩＤ １」が“１”の場合は、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ１における無線端末のユーザポジションが“１”であることを表している。無線端末は複数のグループに属することも可能であり、この際、グループ毎にユーザポジションが異なることも可能である。

共通情報フィールドおよび端末情報フィールドには、第１の実施形態と同様に、空間分離情報として無線端末１〜４に共通で通知する情報および無線端末別に通知する情報がそれぞれ格納される。

共通情報フィールドには、行列（１）や（２）のような直交行列を格納することができる。ここで、アクセスポイント１１は、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ毎に異なる直交行列を格納するようにしてもよい。例えば、グループに属する無線端末数が２のＧｒｏｕｐ ＩＤ１には行列（１）を通知し、グループに属する無線端末数が２のＧｒｏｕｐ ＩＤ３には行列（１）とは異なる２ｘ２の行列を通知することができる。また、グループに属する無線端末数が４のＧｒｏｕｐ ＩＤ３には行列（２）を通知する。

端末情報フィールドには、各無線端末へのプリアンブルパターン指定の一例として、直交行列の行番号（または列番号）を格納する。ここで、アクセスポイント１１は、無線端末のユーザポジションに応じて、指定するプリアンブルパターンを変更してもよい。例えば、ユーザポジション“０”の場合は行列（１）の１行目、ユーザポジション“１”の場合は行列（１）の２行目などのように指定することができる。また、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ１のユーザポジション１の場合は行列（１）の１行目、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ２のユーザポジション１の場合は２行目などのように、Ｇｒｏｕｐ ＩＤとユーザポジションを組み合わせてプリアンブルパターンを指定してもよい。

アクセスポイント１１は、データフレーム６０１〜６０４をダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する前に、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを無線端末１〜４に送信しておく。空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの送信は、一例としてユニキャストで行う。アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームをアソシエーション時に送信することができる。また、各グループに属する無線端末を再編した場合、空間分離情報を更新した空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを再度送信するようにしてもよい。

アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームに、複数の無線端末向けのＧｒｏｕｐ ＩＤ、ユーザポジションおよび空間分離情報を格納してもよい。この場合、アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームをブロードキャストあるいはマルチキャストで送信することができる。

なお、図１１におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、共通情報フィールドと端末情報フィールドとを入れ替えてもよいし、これらのフィールドが挿入される位置を変更してもよい。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを統合した別のフィールドを設けてもよい。また、空間分離情報を他のフィールドの予約領域に格納してもよい。

また、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義されたＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームに空間分離情報を追加したが、空間分離情報を通知するフレーム（通知フレーム）を新たに定義してもよい。なお、図１１では示していないが、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームおよび新たに定義した通知フレームにも、送信元および送信先に応じたアドレスを格納することができる。また、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを、データフレーム６０１〜６０４を無線端末１〜４にダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信した後に、無線端末１〜４に送信してもよい。この際、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを、上述したのと同様に、端末毎にユニキャスト送信する方法、および、ブロードキャストまたはマルチキャスト送信する方法のいずれも可能である。この場合、無線端末１〜４がアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うタイミングは、任意の方法で定めればよい。例えば、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームをブロードキャストまたはマルチキャスト送信する場合、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの受信完了から所定の時間後を送信タイミングとしてもよい。また、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの送信に要する時間を考慮して、データフレーム６０１〜６０４の受信完了からの経過時間で定めてもよい。または、共通情報フィールドにアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うタイミングに関する情報を設定してもよい。変形例として、共通情報フィールドに当該情報が設定されている場合は、当該情報に従って端末はアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信タイミングを決定し、設定されていない場合は、事前に定めた方法でアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信タイミングを決定する（例えばダウンリンクマルチユーザ送信されたデータフレームの受信完了から予め定めた時間後を送信タイミングとする）ことなども可能である。ここで述べた以外の方法で定めてもよい。

（ＢＡフレームのアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）
アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを送信後、データフレーム６０１〜６０４をダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。ここで、アクセスポイント１１は、データフレーム６０１〜６０４のＰＨＹヘッダあるいはＭＡＣヘッダに、無線端末１〜４が属するＧｒｏｕｐ ＩＤおよびユーザポジション毎のストリーム数を格納することができる。

データフレームを受信した無線端末１〜４は、第１の実施形態と同様に、アクセスポイント１１から受信したデータフレームに対するＣＲＣをチェックし、データフレームが誤り無く受信できたか否かを検査する。そして、一定時間Ｔ１の経過後、アクセスポイント１１に対してＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。

この際、各無線端末は、データフレームのＰＨＹヘッダあるいはＭＡＣヘッダに格納されたＧｒｏｕｐ ＩＤと、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームで予め通知された空間分離情報を参照して、ＢＡフレームのプリアンブルフィールドに設定するプリアンブルパターン（ビット列）を選択する。プリアンブルパターンの選択にユーザポジション情報が必要な場合は、各無線端末は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームで通知されたＧｒｏｕｐ ＩＤ毎のユーザポジション情報を参照してプリアンブルパターンを特定することができる。

（フローチャート）
図１２は、本実施形態に係るアクセスポイント１１に搭載された制御部１０１の基本的な動作例のフローチャートである。

ステップＳ２１では、制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納する空間分離情報を生成する。直交行列やプリアンブルパターン指定に関する規定等が内部メモリに記憶されている場合は、内部メモリから読み出す。

ステップＳ２２では、制御部１０１は、ステップＳ２１で生成した空間分離情報を共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納した空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム（通知フレーム）を生成し、無線通信部１０５を介して送信する。

ステップＳ２３では、制御部１０１は、無線通信部１０５を介して、データフレーム６０１〜６０４を空間多重で送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）する。

ステップＳ２４では、制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４に対するＢＡフレーム６１１〜６１４を、無線通信部１０５を介して受信する。ＢＡフレーム６１１〜６１４は、無線端末１〜４から空間多重で送信（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）される。

ステップＳ２５では、制御部１０１は、受信したＢＡフレーム６１１〜６１４のプリアンブルフィールド５０１を参照し、各ＢＡフレームを空間的に分離する。

図１３は、本実施形態に係る無線端末に搭載された制御部２０１の基本的な動作例のフローチャートである。

ステップＳ３１では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して、アクセスポイント１１から送信された空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム（通知フレーム）を受信する。制御部２０１は、受信した空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームから空間分離情報を取得する。

ステップＳ３２では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して自端末宛てのデータフレームを受信する。データフレームはアクセスポイント１１から空間多重で送信される。

ステップＳ３３では、制御部２０１は、ステップＳ３１で取得した空間分離情報に基づいて、ＢＡフレームを生成する。ＢＡフレームのプリアンブルフィールドには、空間分離情報で指定されたプリアンブルパターンを設定する。

ステップＳ３４では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して、送達確認応答フレームを送信する。ここで、無線端末１〜４は、同一周波数帯域を用いて同時に送達確認応答フレームを送信する（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）。

以上、第２の実施形態によれば、アクセスポイントは、送達確認応答フレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために必要な情報を、データフレームの送信前に各無線端末に対して事前に通知する。これにより、アクセスポイントは、複数の無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信された送達確認応答フレームの分離が可能になる。

（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う各無線端末からの送信がそれぞれ１ストリームであった。同様に、アクセスポイントから各無線端末へのダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信もそれぞれ１ストリームであった。本実施形態では、２以上のストリームの送信または受信が可能な無線端末が存在する場合、つまり、ＭＩＭＯ送信または受信が可能な無線端末が存在する場合の実施形態を示す。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に、２以上のストリームの送信および受信が可能な無線端末、すなわちＭＩＭＯ送信および受信が可能な無線端末が存在する場合の無線通信システムの一例を示す。

図１４（Ａ）では、無線端末１が３つのアンテナ、無線端末２が１つのアンテナを備えている。無線端末１は３ストリームをアクセスポイント１１からＭＩＭＯで受信し、無線端末２は１ストリームをアクセスポイント１１から受信する。図１４（Ｂ）では、無線端末１と無線端末２がそれぞれ２つのアンテナを備え、それぞれ２ストリームをアクセスポイント１１からＭＩＭＯで受信する。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）のいずれの場合も、アクセスポイント１１からのダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯにおける総ストリーム数は４である。図１では、ダウンリンクにおけるユーザ多重数が４であるのに対して、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）の例ではユーザ多重数は２となる。

なお、ＭＩＭＯ対応可能な無線端末に搭載の無線通信装置のブロック構成は、図７に示したものと同様となる。その構成および動作はこれまでのアクセスポイントのＭＩＭＯ動作の説明から自明であるため、説明を省略する。

（１ストリームでのＢＡフレームの送信）
図１４（Ａ）の無線端末１および図１４（Ｂ）の無線端末１、２は、アクセスポイント１１から複数のストリームでデータフレームを受信後、それぞれ１ストリームでＢＡフレームをマルチユーザＭＩＭＯ送信することができる。この場合、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯのストリーム数は４であるのに対し、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯのストリーム数は２となる。つまり、アップリンクにおけるストリーム数は、ダウンリンクにおけるユーザ多重数と等しくなる。各無線端末１ストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信することは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定することができる。

アクセスポイント１１は、無線端末１および２に対して空間分離情報を通知するために、共通情報フィールドにユーザ多重数およびそれに応じた直交行列を、端末情報フィールドに各無線端末が使用する直交行列の行番号（または列番号）を格納することができる。例えば、図１４（Ａ）では、ユーザ多重数は２になるため、共通情報フィールドに行列（１）を、端末情報フィールドに「無線端末１は１行目、無線端末２は２行目」などの情報を格納することができる。これら空間分離情報の通知には、第１および第２の実施形態で説明した方法（ＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム）を用いることができる。

無線端末１および２は、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報に基づいて自端末が使用するプリアンブルパターンを特定し、複数ストリームで受信したデータフレームに対するＢＡフレームを、それぞれ１ストリームでアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。プリアンブルパターンの特定および利用方法は、第１乃至第２の実施形態と同様のため説明を省略する。

また、アクセスポイント１１は、空間分離情報として、ユーザポジションごとのプリアンブルパターン情報を通知することもできる。例えば、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ１に属する無線端末数が４、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の総ストリーム数が５、ユーザポジション０〜３に属する無線端末に対するダウンリンクのストリーム数がそれぞれ２、０、２、１である場合（ユーザポジション１の無線端末にはデータフレームの送信がない）、データフレームを受信したユーザポジション０、２、３に属する無線端末は、それぞれ１ストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。

この場合、アクセスポイント１１は、空間分離情報として、ユーザ多重数３およびそれに応じた３ｘ３の直交行列を共通情報フィールドで通知し、各無線端末が使用する行番号（または列番号）を端末情報フィールドで通知すればよい。各無線端末は、アクセスポイント１１から指定された空間分離情報を利用して、各端末が使用するプリアンブルパターンを特定する。

また、ユーザポジションが小さい無線端末から直交行列の行番号を昇順に割り当てる、等のルールを規定してもよい。この場合、アクセスポイント１１は、空間分離情報として、３ｘ３の直交行列およびユーザポジション毎のダウンリンクのストリーム数を通知すればよい。各無線端末は、ユーザポジション毎のストリーム数を把握することにより、ユーザ多重数を把握し、自装置が使うプリアンブルパターンを特定できる。例えば、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ１に属する無線端末数が４、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の総ストリーム数が５、ユーザポジション０〜３に属する無線端末に対するダウンリンクのストリーム数がそれぞれ２、０、２、１である場合、ユーザポジション０に属する無線端末は３ｘ３行列の１行目、ユーザポジション２に属する無線端末は３ｘ３行列の２行目、ユーザポジション３に属する無線端末は３ｘ３行列の３行目などのようにプリアンブルパターンを特定できる。なお、行列の値がＩＥＥＥ８０２．１１規格で予め定められており、無線端末１〜４が内部メモリにその値を記憶している場合、アクセスポイント１１は、無線端末１〜４に対して行列の値を送信する必要はなくなる。

無線端末１〜４は、アクセスポイント１１から明示的あるいは暗示的に通知されたアップリンクのユーザ多重数（総ストリーム数）を参照し、対応する行列を内部メモリから読み出すことができる。なお、暗示的な通知の例として、アクセスポイント１１はユーザポジション毎のダウンリンクのストリーム数を通知する。各無線端末はストリーム数が０以外の無線端末数をカウントすることで、アップリンクにおけるユーザ多重数（総ストリーム数）を取得できる。

（複数ストリームでのＢＡフレームの送信）
図１４（Ａ）および（Ｂ）の無線端末１、２は、アクセスポイント１１から受信したストリームと同数のストリームでＢＡフレームを送信することができる。例えば、図１４（Ａ）の場合、無線端末１は３ストリームでＢＡフレームを送信し、無線端末２は１ストリームでＢＡフレームを送信する。

アクセスポイント１１は、無線端末１および２に対して、共通情報フィールドでアップリンクにおけるストリームの総数およびそれに応じた直交行列を、端末情報フィールドで各無線端末が使用する直交行列の行番号（または列番号）を通知することができる。図１４（Ｂ）では、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯにおけるストリームの総数は４になるため、共通情報フィールドに行列（２）を、端末情報フィールドに「無線端末１は１、２行目、無線端末２は３、４行目」などの情報を格納することができる。これら空間分離情報の通知には、第１および第２の実施形態で説明した方法（ＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム）を用いることができる。

無線端末１および２は、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報に基づいて自端末が使用するプリアンブルパターンを特定し、それぞれ受信したデータフレームと同数のストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信することができる。

また、アクセスポイント１１が、空間分離情報として各無線端末がアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する際に使用するストリーム数を通知するようにしてもよい。例えば、図１４（Ｂ）において、「無線端末１は１ストリーム、無線端末２は２ストリーム」のような情報を通知する。ストリーム数の通知には、共通情報フィールド、端末情報フィールド、あるいはその他フィールドを利用することができる。無線端末１および２は、通知されたストリーム数に応じてＢＡフレームを送信する際のストリーム数を決定する。その際、「無線端末１は１ストリーム、無線端末２は１ストリーム」のように１ストリームでの送信を通知することも可能である。

なお、アクセスポイント１１が指定するストリームの総数は、アクセスポイント１１の受信能力（アンテナ数）を超えない範囲で調整可能である。また、各無線端末に指定するストリーム数も各無線端末の受信能力（アンテナ数）を超えない範囲で調整可能である。

この他にも、アクセスポイント１１から受信したストリーム数と同数のストリームでＢＡフレームを送信する等のルールを規定することもできる。例えば、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ１に属する無線端末数が４、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の総ストリーム数が５、ユーザポジション０〜３に属する無線端末に対するダウンリンクのストリーム数がそれぞれ２、０、２、１である場合（ユーザポジション１の無線端末にはデータフレームの送信がない）、ユーザポジション０、２、３に属する無線端末は、それぞれ２ストリーム、２ストリーム、１ストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。この場合もユーザポジションが小さい無線端末から直交行列の行番号を昇順に割り当てる等のルールを規定し、各無線端末がこのルールに基づいてプリアンブルパターンを特定するようにしてもよい。

なお、行列の値がＩＥＥＥ８０２．１１規格で予め定められており、無線端末１〜４が内部メモリにその値を記憶している場合、アクセスポイント１１は、無線端末１〜４に対して行列の値を送信する必要はなくなる。無線端末１〜４は、アクセスポイント１１から直接的あるいは間接的に通知された総ストリーム数を参照し、対応する行列を内部メモリから読み出すことができる。

（ストリーム数の通知方法）
ＭＩＭＯ送信を行うことが可能な無線端末が存在する場合、アクセスポイント１１の制御部１０１は、共通情報フィールドを用いて、ＢＡフレームを送信する際の総ストリーム数を（明示的または暗示的に）指定するのに加えて、端末情報フィールドを用いて、各無線端末に対してそれぞれ送信許可するストリーム数を指定することができる。また、無線端末に送信許可するストリーム数だけ、直交行列の行番号（または列番号）を端末情報フィールドで指定することも可能である。なお、アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末が対応可能なストリーム数を、例えばアソシエーション時に各無線端末から取得してもよい。

アクセスポイント１１の制御部１０１は、総ストリーム数の指定を、共通情報フィールドで行ってもよい。または、端末情報フィールドに他の無線端末の情報が含まれている場合、各無線端末向けの行番号（または列番号）の総数を計算することで総ストリーム数を把握できることから、総ストリーム数の明示的な通知を省略してもよい。

以下、ストリーム数を暗示的に通知する例を示す。例えば、図１４（Ａ）に示したように、無線端末１が３ストリーム、無線端末２が１ストリームの、総ストリーム数４のアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の場合を考える。

アクセスポイント１１の制御部１０１は、無線端末１に対応する端末情報フィールドに、直交行列の行番号１、２、３を設定する。これにより、無線端末１は自装置が３ストリームの送信を許可されていることを把握する。また、無線端末１は、総ストリーム数４に対応する直交行列の行番号１、２、３の各行［１， −１， １， １］、［１， １， −１， １］、［１， １， １， −１］に基づくプリアンブルパターンを各ストリームで用いることを把握する。上述したように、アクセスポイント１１の制御部１０１は、総ストリーム数を共通情報フィールドで明示的に通知してもよいし、通知を省略してもよい。

ここで、送信許可するストリーム数を各端末情報フィールドにて明示的に通知する場合には、直交行列の行番号（または列番号）の通知を省略する構成も可能である。例えば、端末情報フィールド１に対応する無線端末のストリーム数が３であり、端末情報フィールド２に対応する無線端末のストリーム数が１であるとする。この場合には、端末情報フィールド１に対応する無線端末は、直交行列の１行目から３行目、端末情報フィールド２に対応する無線端末は４行目を用いるようにする。各無線端末は、自装置よりフィールド番号が小さい端末情報フィールドに格納されているストリーム数を合計し、合計値に１を加算することで、当該自装置が使用する行番号（または列番号）の開始値を算出できる。つまり、端末情報フィールドの小さい無線端末から順番に、直交行列の行また列を番号の昇順に割り当てる仕組みを採用することで、各無線端末に使用する行番号（または列番号）の通知を省略できる。

ここで、各無線端末に許可するストリーム数が共通の値に限られる場合には、共通情報フィールドにて共通のストリーム数を指定するようにし、各端末情報フィールドでの個別のストリーム数の通知は行わなくてもよい。この場合も、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯの総ストリーム数は、共通情報フィールドで明示的に通知してもよい。あるいは、共通情報フィールドでの明示的な通知を行わず、共通のストリーム数と、各端末情報フィールドの個数とから、各無線端末が総ストリーム数を把握するようにしてもよい。

以上、本実施形態によれば、各無線端末に許可するストリーム数を直接または間接に指定することにより、各無線端末がそれぞれＭＩＭＯ送信も併用可能となる。もし仮に、各無線端末に許可するストリーム数の指定を行わないとすると、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯで送信される総送信ストリームの合計が、アクセスポイントで分離できる能力以上のストリーム数で送られることになり得る。また、各無線端末が、他の無線端末と重複しないプリアンブルパターンを選択できなくなる可能性もある。本実施形態では、各無線端末に許可するストリーム数を指定することより、これらの問題を解消することが可能となる。

（第４の実施形態）
第１乃至第３の実施形態では、各無線端末から互いに直交するプリアンブルパターンを送信することで、アクセスポイントでアップリンクの伝搬路応答行列を推定できるようにした。本実施形態では、各無線端末が直交する周波数キャリアを用いてプリアンブルパターンを送信することで、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できるようにする。ここでは、マルチキャリア変調方式、特にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる場合を想定する。なお、前述した第１乃至第３の実施形態では、マルチキャリア変調方式およびシングルキャリア変調方式のいずれも対応可能である。

図１５に、本実施形態に係るＢＡフレームの概略構成例を示す。無線端末１〜４が送信するＢＡフレームの概要構成例が示される。第１の実施形態と同様、ＢＡフレームにはプリアンブルフィールド５０１が含まれるが、プリアンブルパターンとして設定される値が第１の実施形態と異なっている。

各ＢＡフレームのプリアンブルフィールド５０１は複数の区間からなり、各区間にはキャリアパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４がそれぞれ異なる順番で割り当てられている。１つの区間は１つのＯＦＤＭシンボル区間に対応する。

キャリアパターンＰ１は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ１、ｆ５、ｆ９を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。キャリアパターンＰ２は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ２、ｆ６、ｆ１０を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。キャリアパターンＰ３は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ３、ｆ７、ｆ１１を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。キャリアパターンＰ４は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ４、ｆ８、ｆ１２を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。

各サブキャリアで送信するプリアンブルパターンは、アクセスポイント１１で既知である限り任意でよい。すべてのサブキャリアで同一のデータでもよいし、サブキャリアごとに異なるデータでも構わない。

各区間には、それぞれ左から順にタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４が設定されている。タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は、プリアンブルフィールド５０１の該当する区間での送信タイミングを表している。各無線端末で、同じタイミングの区間では、キャリアパターンは、互いに異なっている。つまり、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の各々で、各無線端末がプリアンブルパターンの送信に使用するサブキャリアは、それぞれ周波数的に直交している。つまり、各無線端末のサブキャリアは互いに干渉しない。ＯＦＤＭの場合、サブキャリアの周波数はお互いのサブキャリアが直交するように選ばれることから、同じサブキャリアを使用しない限り、各無線端末のサブキャリアは互いに干渉しない。

例えば、タイミングｔ１では、無線端末１のサブキャリアはｆ１、ｆ５、ｆ９、無線端末２のサブキャリアはｆ２、ｆ６、ｆ１０、無線端末３のサブキャリアはｆ３、ｆ７、ｆ１１、無線端末４のサブキャリアはｆ４、ｆ８、ｆ１２である。無線端末間でサブキャリアは重複しないから、無線端末間でサブキャリアが直交する。他のタイミングｔ２〜ｔ４についても同様に、無線端末間でサブキャリアが直交する。無線端末１〜４には、それぞれＰ１〜Ｐ４の全てが異なる順序で割り当てられるから、無線端末１〜４のいずれも、ｆ１〜ｆ１２のすべてのサブキャリアで互いに干渉することはない。このように無線端末間で同じ区間（タイミング）では異なるサブキャリアを用いるようにしつつ、区間に応じて使用するサブキャリアを切り換えることをトーンインターリーブと呼ぶ場合もある。

具体的な動作例として、タイミングｔ１では、無線端末１の制御部２０１は、サブキャリアｆ１、ｆ５、ｆ９にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。同様に、無線端末２の制御部２０１は、サブキャリアｆ２、ｆ６、ｆ１０にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。無線端末３の制御部２０１は、サブキャリアｆ３、ｆ７、ｆ１１にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。無線端末４の制御部２０１は、サブキャリアｆ４、ｆ８、ｆ１２にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。

アクセスポイント１１では、各無線端末１〜４からのＯＦＤＭシンボルを、各アンテナで同時に受信する。アクセスポイント１１の受信部１０３または制御部１０１は、アンテナ毎に受信信号を復調することで、サブキャリア毎の信号を取得できる。具体的に、タイミングｔ１に関して、無線端末１についてはサブキャリアｆ１、ｆ５、ｆ９、無線端末２についてはサブキャリアｆ２、ｆ６、ｆ１０、無線端末３についてはサブキャリアｆ３、ｆ７、ｆ１１、無線端末４についてはサブキャリアｆ４、ｆ８、ｆ１２についての信号を取得できる。他のタイミングｔ２〜ｔ４についても同様にして、各無線端末で、順次異なるキャリアパターンに基づき、ＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。これにより、アクセスポイント１１の制御部１０１は、無線端末１〜４について、全ての周波数サブキャリアｆ１〜ｆ１２の信号をそれぞれ取得でき、よってアップリンクの伝搬路応答行列を推定することが可能となる。

このように、各無線端末間で互いに直交するサブキャリアを用いてプリアンブルパターンを送信するためには、使用するキャリアパターンの順序や、キャリア毎に使用するプリアンブルパターンの情報を、各無線端末に通知する必要がある。

通知の方法としては、第１乃至第３の実施形態と同様に、アクセスポイント１１の制御部１０１が、データフレーム６０１〜６０４のＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの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を利用して、無線端末ごとのキャリアパターンの順序や、サブキャリア毎のプリアンブルパターンなどの空間分離情報を通知することができる。なお、プリアンブルパターンがすべての無線端末、およびすべてのサブキャリアで同じ固定のものである場合は、通知を省略してもよい。

通知の具体例として、キャリアパターンＰ１〜Ｐ４のそれぞれごとに、使用するサブキャリアの番号と、当該サブキャリアに割り当てるプリアンブルパターンとの対応を表した情報を共通情報フィールドで通知してもよい。また、無線端末別の端末情報フィールドで、Ｐ１〜Ｐ４の順序に関する情報を通知してもよい。

通知の方法は、上述した実施形態と同様の考え方で、種々の形で拡張または変形が可能である。例えば、共通情報フィールドや各端末情報フィールドで明示的に通知する方法以外にも、無線端末別の端末情報フィールドの個数や、総送信ストリームの数などを利用して、暗示的に通知することも可能である。

なお、プリアンブルパターンを送信するサブキャリアとしてｆ１〜ｆ１２を用いたが、これは一例であり、より多数または少数のサブキャリアを用いてプリアンブルパターンを送信してもよい。また、データ部を送信するサブキャリアは、プリアンブルパターンを送信したサブキャリアと同じサブキャリアでもよいし、これらとは別のサブキャリアでもよい。別のサブキャリアを用いる場合は、アクセスポイント１１では、プリアンブルパターンを送信したサブキャリアの伝搬路応答から、後続するデータ部（ＭＡＣフレーム部）用のサブキャリアの伝搬路応答を任意の方法で予測して求めればよい。例えばデータ部用のサブキャリアのそれぞれについて、プリアンブルパターンを送信したサブキャリアのうち最も周波数的に近いものと同じ伝搬路応答を採用してもよい。

この他にも、各無線端末が異なるタイミングでプリアンブルパターンを送信することで、アップリンクの伝搬路応答行列を推定することができる。

図１６に、異なるタイミングでプリアンブルパターンを送信する場合のＢＡフレームの概略構成例を示す。キャリアパターン“Ｐ−ＡＬＬ”は、ＯＦＤＭ変調の全てのサブキャリアｆ１〜ｆ１２を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。“ＮＵＬＬ”はプリアンブルパターンを送信しないことを表す。プリアンブルパターンは、アクセスポイント１１で既知である限り任意でよい。タイミングｔ１では無線端末１が、ｔ２では無線端末２が、ｔ３では無線端末３が、ｔ４では無線端末４がそれぞれプリアンブルパターンを送信することにより、時間的に直交したプリアンブルパターンの送信が可能になる。

アクセスポイント１１では、タイミングｔ１では無線端末１、ｔ２では無線端末２、ｔ３では無線端末３、ｔ４では無線端末４からのプリアンブルパターンを受信する。これにより、アクセスポイント１１の制御部１０１は、無線端末１〜４について、全ての周波数サブキャリアｆ１〜ｆ１２の信号を取得でき、アップリンクの伝搬路応答行列を推定することが可能となる。

このように、各無線端末間で異なるタイミングを用いてプリアンブルパターンを送信するためには、各無線端末の送信タイミングや使用するプリアンブルパターンなどの空間分離情報を、各無線端末に通知する必要がある。

通知の方法としては、第１乃至第３の実施形態と同様に、アクセスポイント１１の制御部１０１が、データフレーム６０１〜６０４のＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの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を利用することができる。

以上、本実施形態によれば、各無線端末が直交する周波数キャリアを用いてプリアンブルパターンを送信する。また、各無線端末がタイミングをずらしてプリアンブルパターンを送信する。これにより、アクセスポイント１１は、アップリンクの伝搬路応答行列を推定することができる。

（第５の実施形態）
本実施形態では、アクセスポイントが、各無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯで送信されるＢＡフレームを受信するタイミングを調整する方法を示す。

第１の実施形態の説明で述べたように、各無線端末は、データフレーム６０１〜６０４の受信から一定時間（図２のＴ１参照）経過後、ＢＡフレームの送信を行う。アクセスポイントと各無線端末の距離が同一の場合は、基本的にはアクセスポイントでは各無線端末から送信されたＢＡフレームは同じタイミングにて受信されると考えることができる。

しかしながら、アクセスポイントと各無線端末の距離が異なると、各々の伝搬時間が異なるため、アクセスポイントからの距離が遠い無線端末ほど、アクセスポイントからデータフレームを受信するタイミングが遅延する。また、各無線端末がデータフレームを受信した後、一定時間経過後に送信するＢＡフレームも、アクセスポイントからの距離が遠い無線端末ほど、アクセスポイントで受信するタイミングに遅延が生じる。

そのため、アクセスポイントと各無線端末間で片方向での最大の遅延時間差をΔｔとすると、アクセスポイントで各無線端末からＢＡフレームを受信するタイミングとしては、最大２×Δｔの時間差が生じる。２×Δｔの時間差が、ＯＦＤＭ等のガードインターバル（サイクリックプレフィクスと呼ばれる場合もある）内に収まっていれば問題ない。なお、サイクリックプレフィクスは、ＯＦＤＭ以外のマルチキャリア変調方式、あるいは、シングルキャリア変調方式でも用いられ得るものであり、本実施形態はＯＦＤＭに限定されるものではない。

しかしながら、ガードインターバルを超えた遅延時間差で各無線端末からのＢＡフレームを受信すると、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の特性劣化につながる。

そこで、本実施形態では、アクセスポイントでのＢＡフレームの受信タイミングを調整する。具体的には、各無線端末からのＢＡフレームの送信タイミングを調整する。これにより、アクセスポイントおよび各無線端末間の遅延時間差に起因するアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の特性劣化を防止する。

本実施形態に係るアクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４の送信前に、事前に各無線端末と通信して、各無線端末との遅延時間を推定しておく。推定する方法は任意の方法で良く、既存の様々な公知技術を用いることが可能である。例えば、アクセスポイント１１から測定用フレームを送信して、各無線端末が当該測定用フレームの受信時刻を格納したフレームを返信する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、測定用フレームを送信した時刻と、返信されたフレームに格納されている受信時刻との差から遅延時間を測定する。別の例として、アクセスポイント１１から測定用フレームを送信して、各無線端末から応答フレームを受信する。測定用フレームを送信した時刻と応答フレームを受信した時刻の差分から遅延時間を測定する。ここで述べた以外の種々の方法を用いることができる。

本実施形態のアクセスポイント１１の制御部１０１は、各端末情報フィールドにて、当該無線端末によるＢＡフレームの送信タイミングを調整するための時間調整量を指定する。各無線端末の制御部２０１は、アクセスポイント１１から第１乃至第３の実施形態で説明した方法により端末情報フィールドを受信し、通知された時間調整量に従って、ＢＡフレームの送信タイミングを、基準タイミングに対して、早める、あるいは遅くする。基準タイミングは、例えばデータフレームを受信してから一定時間（図２のＴ１参照）後のタイミングである。各無線端末は、調整後の送信タイミングで、ＢＡフレームを送信する。

ここで、アクセスポイント１１が設定する各無線端末の時間調整量は、各無線端末からＢＡフレームを受信するタイミングが、一定の時間遅延の範囲内に収まるように決定する。一定の時間遅延の範囲は、少なくともガードインターバル以内に設定する。このような時間調整量を設定するために、事前に推定した各無線端末との遅延時間を用いる。

各無線端末の時間調整量は、基準となる無線端末の送信タイミングからの相対時間を用いて設定してもよい。ここで、基準となる無線端末については、所定のタイミング（例えば、データフレームを受信してから一定時間後）を送信タイミングとして設定することができる。基準となる無線端末以外の無線端末は、当該基準となる無線端末の送信タイミングから当該相対時間だけずらしたタイミングで、ＢＡフレームを送信する。

ここで、基準となる無線端末は、任意の方法で指定すればよい。例えば、共通情報フィールドに基準となる無線端末の指定を含めてもよい。または、端末情報フィールド１など、事前に決めた番号の端末情報フィールドに設定されている無線端末を、基準となる無線端末としてもよい。

以上、本実施形態によれば、アクセスポイント１１は、ＢＡフレームの送信タイミングを制御することで、アクセスポイント１１と各無線端末との通信遅延時間によらず、各無線端末からＢＡフレームを受信するタイミングを一定範囲（ガードインターバル等）内に収めることができる。

（第６の実施形態）
本実施形態は、アクセスポイントが各無線端末から受信するＢＡフレームの受信電力のダイナミックレンジを、一定の範囲内に収めることを特徴とする。

これまでの実施形態の説明で述べたように、アクセスポイント１１は、各無線端末からＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯで同時に受信する。このとき、各無線端末の送信電力が同一であったとしても、アクセスポイント１１と各無線端末との距離がそれぞれ異なる場合は、信号の減衰レベルの違いにより、それぞれ異なった受信電力でＢＡフレームを受信する可能性がある。

図１７に、無線端末１、２がアクセスポイント１１に対して、それぞれ近い位置および遠い位置に配置された状況を示す。この例では、アクセスポイント１１に近接した無線端末１の距離減衰量が２０ｄＢであり、アクセスポイント１１から遠い位置に配置された無線端末２の距離減衰量が６０ｄＢである。この場合、アクセスポイント１１は、４０ｄＢの受信電力差のあるＢＡフレームを同時に受信することになる。

受信電力の最大値および最小値の比または差である入力ダイナミックレンジが大きくなってしまうと、小さい受信電力のフレームが、ＡＤ変換時に量子化雑音に埋もれてしまい、正しく受信できない恐れがある。大きい入力ダイナミックレンジに対応するためには、量子化ビット数が大きいＡＤ変換器を採用すればよいが、量子化ビット数にも限度があり、またコスト高になってしまう。

そこで、本実施形態では、各無線端末から受信するＢＡフレームの受信電力のダイナミックレンジを、一定の範囲内に収めるように制御することで、上記問題を解決する。

まず、アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレームの送信前に、事前に各無線端末と通信して、各無線端末との距離減衰量を推定する。推定する方法は任意の方法で良く、既存の様々な公知技術を用いることが可能である。例えば、アクセスポイント１１の制御部１０１は各無線端末に特定の送信電力でフレームを送信するよう指示し、当該フレームの受信電力値と、当該特定の送信電力値から距離減衰量（アップリンクの距離減衰量）を推定する。あるいは、アクセスポイント１１が一定の送信電力で測定用フレームを送信し、各無線端末から当該測定フレームの受信電力値を格納したフレームを返信する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、測定用フレームの送信電力値と、返信されたフレームに格納された受信電力値に基づき距離減衰量（ダウンリンクの距離減衰量）を推定する。本実施形態の目的からアップリンクの距離減衰量を求めることが望ましいが、ダウンリンクとアップリンクの距離減衰量に大きな差異がないと見なせる環境では、どちらの距離減衰量を求めてもかまわない。

アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末との距離減衰量に基づき、伝搬路推定対象となる無線端末により送信されるＢＡフレームの受信ダイナミックレンジが、一定の範囲内になるように、各無線端末の送信電力を決定する。一定の範囲内のダイナミックレンジは、少なくともアクセスポイント１１に実装されているＡＤ変換器の量子化ビット数で対応可能なダイナミックレンジ以内とする。

アクセスポイント１１の制御部１０１は、これまでの実施形態で説明した端末情報フィールドにて、伝搬路推定対象となる無線端末の指定を行うとともに、当該無線端末に対して決定した送信電力に関する情報（送信電力情報）を設定する。送信電力情報は、各無線端末が送信すべき送信電力値そのもので表してもよいし、通常の送信で使用する送信電力（通常送信電力）に対する相対値で表してもよい。

上述した説明では、各無線端末の送信電力はアクセスポイント１１が決定したが、各無線端末において送信電力を決定する構成も可能である。以下、この一例を示す。

第１の例として、アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末について推定した距離減衰量を、データフレームの各端末情報フィールドで各無線端末に通知する。各無線端末の制御部２０１は、各端末情報フィールドで通知された距離減衰量に応じて、ＢＡフレームの送信電力を決定する。例えば、アクセスポイント１１でのＢＡフレームの受信電力が、特定の値または特定の範囲内となるように、送信電力を決定する。この場合、データフレーム６０１〜６０４の共通情報フィールドにて、アクセスポイント１１で期待する受信電力の値または範囲を通知してもよい。アクセスポイント１１で期待する受信電力の値または範囲が予め決まっている場合には、通知を省略してもよい。

第２の例として、アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレームの共通情報フィールドに、当該フレームの送信電力値と、アクセスポイント１１が期待する各無線端末からのＢＡフレームの受信電力値（期待受信電力値）を設定する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、このように設定したデータフレームを、共通情報フィールドに設定した送信電力値で送信する。なお、データフレームの送信電力値や、ＢＡフレームの期待受信電力値が、予め決められた固定値である場合には、アクセスポイント１１の制御部１０１は、これらの値の通知を省略してもよい。

アクセスポイント１１からデータフレームを受信した各無線端末の制御部２０１は、データフレームの受信電力を測定する。各無線端末の制御部２０１は、測定した受信電力値と、共通情報フィールドで通知された送信電力値とに基づき、アクセスポイント１１から各無線端末への距離減衰量を把握する。

各無線端末の制御部２０１は、それぞれ把握した距離減衰量を基に、アクセスポイント１１でのＢＡフレームの受信電力値が、データフレームで通知された期待受信電力値になるよう、ＢＡフレームの送信電力を決定する。各無線端末の制御部２０１は、それぞれ決定した送信電力により、ＢＡフレームを送信するよう制御する。なお、アクセスポイント１１から無線端末へのダウンリンクの距離減衰量と、無線端末からアクセスポイント１１へのアップリンクの距離減衰量は通信環境によっては厳密には一致するとは限らないが、概ね一致するとみなせる環境では、このような方法も可能である。あるいは、任意の方法で係数を乗じることでダウンリンクの距離減衰量を調整することにより、アップリンクの距離減衰量を推定することも可能である。

本実施形態では、アクセスポイント１１がデータフレームを用いて受信電力値を調整する方法について説明したが、第２の実施形態における空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームや他のフレームを用いることもできる。

以上、本実施形態によれば、アクセスポイントが各無線端末から送信されるＢＡフレームの送信電力を制御することにより、アクセスポイントで受信電力値が一定のダイナミックレンジ内に収まるように、各無線端末から送信されるＢＡフレームを受信できる。

（第７の実施形態）
本実施形態では、アクセスポイントおよび無線端末間でＯＦＤＭ伝送を行う場合を考える。ＯＦＤＭ伝送においては、サブキャリア間干渉を防止するため、サブキャリア間の直交性を保つ必要がある。サブキャリア間の直交性を保つには、送信側装置と受信側装置の間で、周波数同期を必要とする。しかしながら、送信装置および受信装置間で、発振周波数のズレやドップラー偏移により、サブキャリア群の周波数オフセットが生じることがある。このことは、ＯＦＤＭ伝送の特性を悪くする要因となる。

特に、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の場合には、アクセスポイントは複数の無線端末から同時にフレームを受信する。このため、アクセスポイントは、無線端末ごとに異なった周波数オフセットが生じたフレームを同時に受信する場合もあり得る。この場合、周波数オフセットは、通常の送信（単一ストリームの送信）に比べ、より特性劣化の要因に繋がってしまう。

そこで、本実施形態は、アクセスポイントが各無線端末のサブキャリアの周波数オフセットを各々の使用周波数（基準周波数）に対し一定範囲内に収まるように制御することで、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する際の特性劣化を低減しようとするものである。

まず、アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４を送信する前に、各無線端末と通信して、それぞれのサブキャリアの周波数オフセットの量を推定する。推定する方法は任意の方法で良く、既存の様々な公知技術を用いることが可能である。例えば、アクセスポイント１１が、使用周波数のサブキャリア群を各無線端末に送信し、各無線端末から各サブキャリアの受信周波数を格納したフレームを返信する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、送信した周波数と、返信されたフレームに記載の受信周波数を比較することで、各サブキャリアの周波数オフセットの量を推定する。あるいは、アクセスポイント１１が、使用周波数のサブキャリア群を各無線端末に送信するよう指示し、アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末から受信されたサブキャリア群の周波数と、当該使用周波数との比較により、各サブキャリアの周波数オフセットの量を推定する。各サブキャリアの周波数オフセットが同一または一定範囲内とみなせる場合は、サブキャリア毎の周波数オフセットを算出せずに、ＯＦＤＭ信号の中心周波数（チャネル帯域の中心周波数）のオフセット量を推定してもよい。

アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末について推定した各サブキャリアの周波数オフセット量に基づき、無線端末の周波数補正量を決定する。周波数補正量は、アクセスポイント１１が各無線端末からＢＡフレームを受信する際の各サブキャリアの周波数オフセットが、各々の使用周波数に対し、一致または一定の範囲内に収まるように決定する。使用周波数は事前にアクセスポイント１１と無線端末で固定的に設定しておいてもよいし、アクセスポイント１１が使用周波数を決定して各無線端末に通知しておく構成も可能である。

アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレーム６０１〜６０４の端末情報フィールドにて、決定した各サブキャリアの周波数補正量に関する情報（周波数補正情報）を指定する。

周波数補正情報は、周波数をどれだけシフトさせるかを示す絶対的な補正量で表してもよいし、基準となる無線端末の周波数の値に対してどれだけシフトさせるかを示す相対的な補正量で表してもよい。

周波数補正情報が絶対的な補正量の場合は、無線端末の制御部２０１は、指定された補正量だけサブキャリア群の周波数をシフトさせるよう制御する。シフトさせたサブキャリア群に基づき変調を行うことで、ＢＡフレームを生成する。

周波数補正情報が基準となる無線端末との相対補正量の場合は、基準となる無線端末以外の無線端末の制御部２０１は、当該基準となる無線端末のシフト後の周波数に対し、当該相対補正量だけ周波数をシフトさせるよう制御する。シフト後の各サブキャリアに基づき、変調を行うことで、ＢＡフレームを生成する。ただし、基準となる無線端末については、絶対補正量を指定する。基準となる無線端末以外の無線端末は、当該基準となる無線端末の絶対補正量に基づき、基準となる無線端末のシフト後の周波数を把握できる。

ここで、基準となる無線端末は、任意の方法で指定すればよい。例えば、共通情報フィールドに基準となる無線端末の指定を含めてもよい。または、端末情報フィールド１など、事前に決めた番号の端末情報フィールドに設定されている無線端末を、基準となる無線端末に特定してもよい。

上述した説明ではサブキャリアごとに周波数を調整する場合を示したが、各サブキャリアのオフセットが同一または一定範囲内とみなせる場合は、全体として同じ量だけ周波数を補正してもよい。この場合は、アクセスポイント１１の制御部１０１は、事前にサブキャリア毎の周波数オフセットを算出せずに、受信したＯＦＤＭ信号の中心周波数（チャネル帯域の中心周波数）と基準となる中心周波数のずれに基づき補正量を決定すればよい。無線端末では、チャネル帯域の中心周波数をシフトさせるようにサブキャリア群全体を同じ周波数だけシフトすればよい。

本実施形態では、アクセスポイント１１がデータフレームを用いて周波数を調整する方法について説明したが、第２の実施形態における空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームや他のフレームを用いることもできる。

以上、本実施形態によれば、アクセスポイントが各無線端末から送信されるＢＡフレームの周波数を制御することにより、各無線端末のサブキャリアの周波数オフセットを補正することが可能になる。

（第８の実施形態）
上述した実施形態に関する変形例について説明する。

本変形例では、上述した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。例えば、空間分離情報の送信に、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ ＩＤ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム、データフレームのＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダをそれぞれ組み合わせて用いてもよい。

また、空間分離情報は、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されたＢＡフレームを空間的に分離するために必要な情報であり、ＢＡフレームのアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信方法に関する情報でもある。アクセスポイント１１は、空間分離情報を共通情報フィールドおよび端末情報フィールド以外のフィールドに格納することができる。また、各無線端末は、共通情報フィールドおよび端末情報フィールド以外のフィールド（例えば、レガシー規格のフィールド）から空間分離情報を取得してもよい。

アクセスポイント１１が各無線端末に使用するプリアンブルパターンを指定する場合を示したが、変形例として、各無線端末が固定のプリアンブルパターンを使用する形態も可能である。この場合、アクセスポイント１１は、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うとする際は、直交するプリアンブルパターンを有する無線端末の組を常に特定するようにすればよい。また、空間多重数の変動を許容する場合は、各無線端末は空間多重数に応じた固定のプリアンブルパターンを使用するようにし、アクセスポイント１１は空間多重数を特定する情報を各無線端末に通知すればよい。

ＢＡフレーム送信を行う無線端末ごとに端末情報フィールドを設けてもよい。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。この場合、端末情報フィールドには、無線端末の識別情報と当該無線端末に通知する空間分離情報を格納することができる。

各無線端末が使用する行番号（または列番号）は、暗示的な方法で通知することもできる。暗示的な通知として、例えば端末情報フィールドのフィールド番号によって、行番号（または列番号）を間接的に通知する方法がある。例えば、端末情報フィールド １で指定された無線端末（すなわち端末情報フィールド１に自装置の識別情報が設定された無線端末）は、直交行列の１行目、端末情報フィールド２で指定された無線端末は、直交行列の２行目、・・・、端末情報 フィールドｎで指定された無線端末は、直交行列のｎ行目というようにする。

また上述した実施形態ではプリアンブルパターン等の空間分離情報を、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する複数のデータフレーム６０１〜６０４に含めた。より詳細には、データフレームフレーム６０１〜６０４の各々のＭＡＣヘッダ（またはＰＨＹヘッダ）内の共通情報フィールドまたは端末情報フィールドを介して空間分離情報を通知した。別の方法として、当該空間分離情報を、単独の専用フレーム（ここではトリガーフレームと呼ぶ）に設定し、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信では、１つ以上のデータフレームとトリガーフレームとを集約したアグリゲーションフレームを端末毎に生成し、これらのアグリゲーションフレームをダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信してもよい。つまり、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを図３または図４に示したＭＡＣヘッダまたはＰＨＹヘッダから取り除き、トリガーフレームとして専用のフレームにこれらのフィールドを用意する。トリガーフレームの構成例は図２３のようになる。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドは、フレームボディフィールド内でもよいし、ＭＡＣヘッダ内でもよい。また、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドが、物理ヘッダ内に配置されることを許容してもよい。フレームコントロールフィールド（ＦＣ）のＴｙｐｅフィールドは、Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドは、新規に定義した値を設定してもよい。または、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドは既存の規格の値を流用し、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを、既存の規格で定義されたフレームの予約領域に設定することも可能である。また図２４に、データフレームとトリガーフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレームの構成を概略的に示す。複数のデータフレームとトリガーフレームとがデリミタ（図示せず）によって互いに連結されることでアグリゲーションフレームが構成される。なおデータフレーム数は１でもよい。トリガーフレームのＲＡは、受信先の端末のＭＡＣアドレスでよい。

アクセスポイントからダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信された複数のアグリゲーションフレームは、それぞれ該当する端末で受信される。端末は、アグリゲーションフレーム内の１つ以上のデータフレームのＣＲＣ検査を行うとともに、トリガーフレームから空間分離情報を取得する。この後の処理は、これまでの実施形態と同様である。例えば、端末は、ＣＲＣ検査の結果に基づき、ＢＡフレームを生成し、物理ヘッダのプリアンブルフィールドに空間分離情報に応じたプリアンブルパターンを設定して、物理ヘッダを付加したＢＡフレームをアクセスポイントに、アグリゲーションフレームの受信完了から時間Ｔ１後に送信する。また、端末は、別の動作例として、ＢＡフレームと他のフレームとを集約したアグリゲーションフレームを送信してもよい。他のフレームはデータフレームでもよいし、管理フレーム等、別のフレームでもよい。この場合に、各端末から送信されるパケット長（ＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）長等）が揃うように、アクセスポイントは、トリガーフレームの共通情報フィールドまたは端末情報フィールドで、端末が送信するパケット長に関する情報を設定してもよい。指定されたパケット長に満たない場合に、フレームの末尾にパディングデータを付加してもよい。

また、上述した実施形態では、ダウンリンクのユーザ多重送信方式として、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行ったが、別の方式を用いてダウンリンク送信を行い、これに対して複数の端末からＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信してもよい。例えば、別の方式として、端末ごとに異なる周波数成分を通信リソースとして用いて、複数の端末宛ての送信を同時に行う周波数多重通信がある。より詳細に、周波数成分を、１つまたは複数のサブキャリアを含むリソースユニットとして定義し、リソースユニットを最小単位の通信リソースとして用いて、複数の端末宛ての送信または複数の端末からの受信を同時に行う直交周波数分割多元接続方式（ＯＦＤＭＡ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がある。アクセスポイントから複数の端末宛ての同時送信はダウンリンクＯＦＤＭＡ送信、複数の端末からアクセスポイントへの同時送信はアップリンクＯＦＤＭＡ送信に相当する。

図２５に、１つのチャネル（ここではチャネルＭと記述している）の連続した周波数領域内に確保したリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を示す。チャネルＭには、互いに直交する複数のサブキャリアが配置されており、１つまたは複数の連続するサブキャリアを含む複数のリソースユニットがチャネルＭ内に定義されている。リソースユニット間には、１つ以上のサブキャリア（ガードサブキャリア）が配置されてもよいが、ガードサブキャリアは必須ではない。チャネル内の各サブキャリアには、サブキャリアを識別するための番号が付与されていてもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。２０ＭＨｚの複数のチャネルをまとめて１つのチャネルとしてもよい。帯域幅に応じてチャネル内のサブキャリア数またはリソースユニット数が異なってもよい。複数の端末にそれぞれ異なるリソースユニットを割り当てて同時に用いることで、アップリンクＯＦＤＭＡまたはダウンリンクＯＦＤＭＡが実現される。

ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯの場合には各無線端末のデータストリームをビームフォーミングにより空間的に分離していたが、ダウンリンクＯＦＤＭＡの場合には、各リソースユニットは周波数的に直交しており、異なるリソースユニットでは互いに干渉しないため、アクセスポイントは端末毎に異なるリソースユニットを利用して同時にデータフレーム（または１つ以上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）を送信すればよい。この際、これらのデータフレーム（アグリゲーションフレーム）の物理ヘッダの所定フィールド（ここではＳＩＧフィールドと呼ぶ）には、端末ごとに復号するべきリソースユニットを指定する情報を設定し、端末は当該情報で指定されたリソースユニットを復号すればよい。当該ＳＩＧフィールドは、図５で説明したＬ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、ＬＳＩＧと同様に、チャネル帯域幅で送信し、受信した複数の端末のすべてが共通に復号できるようにすればよい。当該ＳＩＧフィールドで使用する端末の識別子は、アソシエーション時にアクセスポイントから付与されるアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）またはその一部分（Ｐａｒｔｉａｌ ＡＩＤ）でもよいし、ＭＡＣアドレスなど別の識別子でもよい。

また、前述の変形例と同様に、ダウンリンクＯＦＤＭＡ送信において、１つ以上のデータフレームとトリガーフレームとを集約したアグリゲーションフレームを端末毎に生成し、これらのアグリゲーションフレームをダウンリンクＯＦＤＭＡ送信してもよい。トリガーフレームの構成は前述した図２４と同様でよい。

また上述した実施形態では、複数の端末からアクセスポイントへ複数のＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信したが、別のユーザ多重送信方式として、アップリンクＯＦＤＭＡ送信してもよい。この場合、複数の端末がそれぞれ異なるリソースユニットを使用してＢＡフレームを同時に送信することになる。アップリンクＯＦＤＭＡを行う場合、ダウンリンクのユーザ多重送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯまたはダウンリンクＯＦＤＭＡ）において、上述した共通情報フィールドまたは端末情報フィールドで、プリアンブルパターンの代わりに、アップリンクのＯＦＤＭＡで使用するリソースユニットを指定する情報を端末毎に通知すればよい。

その他、複数の端末からアクセスポイントへの複数のＢＡフレームのユーザ多重送信において、ＯＦＤＭＡとマルチユーザＭＩＭＯを組み合わせた通信方式（ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ−ＭＩＭＯと呼ぶ）を用いることも可能である。この場合、利用するリソースユニット毎にアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信が行われる。すなわち、複数の端末のうちの２つ以上が同じ１つのリソースユニットに割り当てられ、同じリソースユニットでは当該２つ以上の端末が、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、１つのリソースユニットに１つの端末のみが割り当てられる場合もあり得る。アップリンクのＯＦＤＭＡ＆ＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合、ダウンリンクのユーザ多重送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯまたはダウンリンクＯＦＤＭＡ）で、上述した共通情報フィールドまたは端末情報フィールドで空間分離情報を端末毎に通知するとともに、アップリンクのＯＦＤＭＡ＆ＭＵ−ＭＩＭＯで使用するリソースユニットを指定する情報を端末毎に通知すればよい。この場合、異なるリソースユニット間では、同一のプリアンブルパターンが用いられることも可能である。

（第９の実施形態）
図１８は、第４の実施形態に係る端末またはアクセスポイントの全体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。端末またはアクセスポイントは、１つまたは複数のアンテナ１〜ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮモジュール１４８と、ホストシステム１４９を備える。無線ＬＡＮモジュール１４８は、第１〜第３のいずれかの実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線ＬＡＮモジュール１４８は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム１４９と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム１４９と接続される他、ホストシステム１４９と直接接続されてもよい。また、無線ＬＡＮモジュール１４８が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム１４９と接続される構成も可能である。ホストシステム１４９は、任意の通信プロトコルに従って、無線ＬＡＮモジュール１４８およびアンテナ１〜ｎを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰと、それより上位の層のプロトコルとを含んでもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰは無線ＬＡＮモジュール１４８に搭載し、ホストシステム１４９は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム１４９の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、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でもよい。

図１９は、無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、無線通信装置がアクセスポイントおよび非アクセスポイントのいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、図７および図８に示した無線通信装置の具体的な構成の一例として適用できる。この構成例では、アンテナは１本のみであるが、２本以上のアンテナを備えていてもよい。この場合、各アンテナに対応して、送信系統（１１６、１２２〜１２５）、受信系統（１３２〜１３５）、ＰＬＬ１４２、水晶発振器１４３およびスイッチ１４５のセットが配置され、各セットがそれぞれ制御回路１１２に接続されてもよい。アクセスポイントがマルチユーザＭＩＭＯ、ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合などは、このように複数のアンテナと複数のセットが用いられる。

無線ＬＡＮモジュール（無線通信装置）は、ベースバンドＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣ１２１と、バラン１２５と、スイッチ１４５と、アンテナ１４７とを備える。

ベースバンドＩＣ１１１は、制御回路であるベースバンド回路１１２、メモリ１１３、ホスト・インターフェース１１４、ＣＰＵ１１５、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｔｅｒ）１１６、およびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１７を備える。

ベースバンドＩＣ１１１とＲＦ ＩＣ１２１は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドＩＣ１１１とＲＦ ＩＣ１２１は１チップで構成されてもよい。ＤＡＣ１１６およびＡＤＣ１１７の両方またはいずれか一方が、ＲＦ ＩＣ１２１に配置されてもよいし、別のＩＣに配置されてもよい。またメモリ１１３およびＣＰＵ１１５の両方またはいずれか一方が、ベースバンドＩＣとは別のＩＣに配置されてもよい。

メモリ１１３は、ホストシステムとの間で受け渡しするデータを格納する。またメモリ１１３は、端末（アクセスポイントの場合を含む）に通知する情報、または端末（アクセスポイントの場合を含む）から通知された情報、またはこれらの両方を格納する。また、メモリ１１３は、ＣＰＵ１１５の実行に必要なプログラムを記憶し、ＣＰＵ１１５がプログラムを実行する際の作業領域として利用されてもよい。また、メモリ１１３は、空間分離情報等を記憶してもよい。また無線通信装置は、空間分離情報等を記憶するための外部メモリと接続されていてもよい。メモリ１１３はＳＲＡＭ、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。

ホスト・インターフェース１１４は、ホストシステムと接続するためのインターフェースである。インターフェースは、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、ＳＤＩＯ、ＵＳＢ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓなど何でも良い。

ＣＰＵ１１５は、プログラムを実行することによりベースバンド回路１１２を制御するプロセッサである。ベースバンド回路１１２は、主にＭＡＣ層の処理および物理層の処理を行う。ベースバンド回路１１２、ＣＰＵ１１５またはこれらの両方は、通信を制御する制御部に対応する。

ベースバンド回路１１２およびＣＰＵ１１５の少なくとも一方は、クロックを生成するクロック生成部を含み、当該クロック生成部で生成するクロックにより、内部時間を管理してもよい。ベースバンド回路１１２は、物理層の処理として、物理ヘッダの付加、符号化、暗号化、変調処理など行い、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。ベースバンド回路１１２では、ＭＩＭＯに関する処理、例えば、伝搬路推定の処理、送信ウェイトおよび受信ウェイトの計算処理などを行ってもよい。

ＤＡＣ１１６は、ベースバンド回路１１２から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡＣ１１６はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、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。前述したように、複数のアンテナを備え、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ＤＡＣ等を設けてもよい。

ＲＦ ＩＣ１２１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 ＩＣ１２１は、フィルタ１２２、ミキサ１２３、プリアンプ（ＰＡ）１２４、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：位相同期回路）１４２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バラン１３５、ミキサ１３３、およびフィルタ１３２を備える。これらの要素のいくつかが、ベースバンドＩＣ１１１または別のＩＣ上に配置されてもよい。フィルタ１２２、１３２は、帯域通過フィルタでも、低域通過フィルタでもよい。

フィルタ１２２は、ＤＡＣ１１６から入力されるアナログＩ信号およびアナログＱ信号のそれぞれから所望帯域の信号を抽出する。ＰＬＬ１４２は、水晶発振器１４３から入力される発振信号を用い、発振信号を分周または逓倍またはこれらの両方を行うことで、入力信号の位相に同期した、一定周波数の信号を生成する。なお、ＰＬＬ１４２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備え、水晶発振器１４３から入力される発振信号に基づき、ＶＣＯを利用してフィードバック制御を行うことで、当該一定周波数の信号を得ることが一般的である。生成した一定周波数の信号は、ミキサ１２３およびミキサ１３３に入力される。ＰＬＬ１４２は、一定周波数の信号を生成する発信装置の一例に相当する。

ミキサ１２３は、フィルタ１２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ１４２から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ（ＰＡ）は、ミキサ１２３で生成された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン１２５は、平衡信号（差動信号）を不平衡信号（シングルエンド信号）に変換するための変換器である。ＲＦ ＩＣ１２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦ ＩＣ１２１の出力からアンテナ１４７までは不平衡信号が扱われるため、バラン１２５でこれらの信号変換を行う。

スイッチ１４５は、送信時は、送信側のバラン１２５に接続され、受信時は、受信側のバラン１３４またはＲＦ ＩＣ１２１に接続される。スイッチ１４５の制御はベースバンドＩＣ１１１またはＲＦ ＩＣ１２１により行われてもよいし、スイッチ１４５を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ１４５の制御を行ってもよい。

プリアンプ１２４で増幅された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号は、バラン１２５で平衡−不平衡変換された後、アンテナ１４７から空間に電波として放射される。

アンテナ１４７は、チップアンテナでもよいし、プリント基板上に配線により形成したアンテナでもよいし、線状の導体素子を利用して形成したアンテナでもよい。

ＲＦ ＩＣ１２１におけるＬＮＡ１３４は、アンテナ１４７からスイッチ１４５を介して受信した信号を、雑音を低く抑えたまま、復調可能なレベルまで増幅する。バラン１３５は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３４で増幅された信号を、不平衡−平衡変換する。ミキサ１３３は、バラン１３５で平衡信号に変換された受信信号を、ＰＬＬ１４２から入力される一定周波数の信号を用いてベースバンドにダウンコンバートする。より詳細には、ミキサ１３３は、ＰＬＬ１４２から入力される一定周波数の信号に基づき、互いに９０°位相のずれた搬送波を生成する手段を有し、バラン１３５で変換された受信信号を、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。フィルタ１３２は、これらＩ信号とＱ信号から所望周波数成分の信号を抽出する。フィルタ１３２で抽出されたＩ信号およびＱ信号は、ゲインが調整された後に、ＲＦ ＩＣ１２１から出力される。

ベースバンドＩＣ１１１におけるＡＤＣ１１７は、ＲＦ ＩＣ１２１からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤＣ１１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、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得る。

前述したように、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ＡＤＣを設けてもよい。ベースバンドＩＣ１１１は、デジタルＩ信号およびデジタルＱ信号に基づき、復調処理、誤り訂正符号処理、物理ヘッダの処理など、物理層の処理等を行い、フレームを得る。ベースバンドＩＣ１は、フレームに対してＭＡＣ層の処理を行う。なお、ベースバンドＩＣ１１１は、ＴＣＰ／ＩＰを実装している場合は、ＴＣＰ／ＩＰの処理を行う構成も可能である。

また制御回路１１２は、ＭＩＭＯに関する処理を行ってもよい。例えば、伝搬路推定の処理、送信ウェイト計算処理、ストリームの生成および分離処理等を行う。また、ＵＬ−ＯＦＤＭＡ、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ、およびＵＬ−ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ−ＭＩＭＯの少なくとも１つに関する処理を行う。

上述した各部の処理の詳細は、図７および図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１０の実施形態）
図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）は、それぞれ第１０の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２０（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２０（Ｂ）の無線端末は移動体端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体端末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１９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１８等）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や移動体端末に限定されない。例えば、スマートフォン、タブレット、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス等にも搭載可能である。また、携帯型ではなく据置型の端末であってもよい。

また、無線端末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２１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２１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１１の実施形態）
第１１の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（図７または図８等）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。

（第１２の実施形態）
第１２の実施形態では、上述した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、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１３の実施形態）
第１３の実施形態では、上述した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１４の実施形態）
第１４の実施形態では、上述した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）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１５の実施形態）
第１５の実施形態では、上述した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１６の実施形態）
第１６の実施形態では、上述した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、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）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１７の実施形態）
第１７の実施形態では、上述した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、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）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１８の実施形態）
第１８の実施形態では、上述した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端末の無線通信装置）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１９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、あるいはこれらの両方）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２９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。

以上説明した本実施形態において、複数の端末が送信するデータフレーム等のフレームは、異なる内容のフレームであっても、同一の内容のフレームでもよい。一般的な表現として、複数の端末が第Ｘのフレームを送信またはアクセスポイントが複数の第Ｘフレームを受信すると表現するとき、これらの第Ｘのフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。

また、本明細書で述べるフレームは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格でフレームと呼ばれているもののみならず、パケットと呼ばれているものであってもよい。

以上説明した本実施形態における一部機能もしくは全ての機能は、ソフトウェア処理により実現可能である。

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。

１１：アクセスポイント（無線端末）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ：アンテナ
１、２、３、４：無線端末（ステーション）
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ：アンテナ
２１、２２、２３、２４：ビーム
６０１、６０２、６０３、６０４：データフレーム
６１１、６１２、６１３、６１４：ＢＡフレーム
Ｔ１：期間
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４：送信タイミング
５０１：プリアンブルフィールド
ｈ１１〜ｈ１４、ｈ２１〜ｈ２４、ｈ３１〜ｈ３４、ｈ４１〜ｈ４４：アップリンクの伝搬路応答
１０１、２０１：制御部
１０２、２０２：送信部
１０３、２０３：受信部
１０４、２０４：バッファ
１０５、２０５：無線通信部
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：移動体端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体

Claims (38)

1. ＲＦ集積回路を介して、複数の第１フレームを多重送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の第２フレームを受信するベースバンド集積回路を備え、
   前記ベースバンド集積回路は、前記複数の第２フレームの送信に必要な第１情報を前記複数の第１フレームに設定し、
   前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する無線通信用集積回路。
2. ＲＦ集積回路を介して、第１情報を設定したフレームを送信し、複数の第１フレームを多重送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の２フレームを受信するベースバンド集積回路を備え、
   前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報として前記複数の第２フレームの送信に必要な情報を設定し、
   前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する無線通信用集積回路。
3. 前記複数の第２フレームは空間多重で送信され、
   前記第１情報は、前記空間多重で送信された前記複数の第２フレームの分離に必要な情報である請求項１乃至請求項２に記載の無線通信用集積回路。
4. 前記第１情報は、前記複数の第２フレームに配置するプリアンブルパターンを指定する情報を含む請求項３に記載の無線通信用集積回路。
5. 前記ベースバンド集積回路は、前記複数の第２フレームに配置するプリアンブルパターンを互いに直交するように設定する請求項４に記載の無線通信用集積回路。
6. 前記第１情報は、前記複数の第２フレームのプリアンブルパターンの送信に使用するサブキャリアを、複数のシンボル期間ごとに指定する情報を含む請求項３に記載の無線通信用集積回路。
7. 前記第１情報は、前記プリアンブルパターンを送信する期間を指定する情報を含む請求項３に記載の無線通信用集積回路。
8. 前記複数の第２フレームは周波数多重で送信され、
   前記第１情報は、前記複数の第２フレームが送信される複数の周波数成分を指定する情報を含む請求項１乃至請求項２に記載の無線通信用集積回路。
9. 前記第１情報は、前記複数の第２フレームの送信タイミングを補正するための情報を含む請求項１乃至８のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
10. 前記第１情報は、前記複数の第２フレームの送信電力を決定するための情報を含む請求項１乃至９のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
11. 前記第１情報は、前記複数の第２フレームを送信する際の周波数の補正量に関する情報を含む請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
12. 前記複数の第１フレームの少なくとも１つは、第３フレームと、前記第１情報が設定された第４フレームとを集約したフレームである
    請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
13. 前記複数の第１フレームは、空間多重または周波数多重で送信される
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
14. 前記ＲＦ集積回路をさらに備え、
    前記ベースバンド集積回路は、前記複数の第１フレームをＤＡ変換し、
    前記ＲＦ集積回路は、ＤＡ変換後の前記複数の第１フレームを無線周波数にアップコンバートし、
    前記ＲＦ集積回路は、前記複数の第２フレームをベースバンド周波数にダウンコンバートし、
    前記ベースバンド集積回路は、ダウンコンバート後の前記複数の第２フレームをＡＤ変換する
    請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のベースバンド集積回路。
15. 前記ベースバンド集積回路および前記ＲＦ集積回路が１つの集積回路で構成された
    請求項１４に記載の無線通信用集積回路。
16. 少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナに接続され、フレームを送受信する無線通信部と、
    前記無線通信部を介して、複数の第１フレームを多重送信し、前記無線通信部を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の第２フレームを受信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記複数の第２フレームの送信に必要な第１情報を前記複数の第１フレームに設定し、
    前記制御部は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する無線通信端末。
17. 少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナに接続され、フレームを送受信する無線通信部と、
    前記無線通信部を介して、第１情報を設定したフレームを送信し、複数の第１フレームを多重送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の２フレームを受信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記第１情報として前記複数の第２フレームの送信に必要な情報を設定し、
    前記制御部は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する無線通信端末。
18. ＲＦ集積回路を介して、他の第１フレームと多重送信された第１フレームを受信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記第１フレームに対する送達確認応答を表す第２フレームを送信するベースバンド集積回路を備え、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第２フレームを他の第２フレームと共に多重送信する際に必要な第１情報を、前記第１フレームから取得し、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを生成する無線通信用集積回路。
19. 前記ＲＦ集積回路を介して、第１情報が設定されたフレームを受信し、他の第１フレームと多重送信された第１フレームを受信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記第１フレームに対する送達確認応答を表す第２フレームを送信するベースバンド集積回路を備え、
    前記第１情報は、前記第２フレームを、他の第２フレームと共に多重送信する際に必要な情報であり、
    前記ベースバンド集積回路は、前記フレームから取得した前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを生成する無線通信用集積回路。
20. 前記第２フレームは、前記他の第２フレームと空間多重で送信され、
    前記第１情報は、前記空間多重で送信される前記第２フレームおよび前記他の第２フレームの分離に必要な情報である請求項１８乃至請求項１９に記載の無線通信用集積回路。
21. 前記第１情報は、前記第２フレームに配置するプリアンブルパターンを指定する情報を含む請求項２０に記載の無線通信用集積回路。
22. 前記ベースバンド集積回路は、前記第２フレームおよび前記他の第２フレームに配置するプリアンブルパターンが互いに直交するように前記第２フレームを生成する請求項２１に記載の無線通信用集積回路。
23. 前記第１情報は、前記第２フレームのプリアンブルパターンの送信に使用するサブキャリアを、複数のシンボル期間ごとに指定する情報を含み、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第２フレームのプリアンブルパターンを、前記他の第２フレームのプリアンブルパターンとは異なるサブキャリアを使用して送信する請求項２０に記載の無線通信用集積回路。
24. 前記第１情報は、前記第２フレームのプリアンブルパターンを送信する期間を指定する情報を含み、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第２フレームのプリアンブルパターンを、前記他の第２フレームのプリアンブルパターンとは異なる期間で送信する請求項２０に記載の無線通信用集積回路。
25. 前記第２フレームは、前記他の第２フレームと周波数多重で送信され、
    前記第１情報は、前記第２フレームを送信する周波数成分を指定する情報を含む
    請求項２０に記載の無線通信用集積回路。
26. 前記第１情報は、前記第２フレームの送信タイミングを補正するための情報を含み、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを送信するタイミングを制御する請求項１８乃至２５のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
27. 前記第１情報は、前記第２フレームの送信電力を決定するための情報を含み、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記第２フレームの送信電力を制御する請求項１８乃至２６のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
28. 前記第１情報は、前記第２フレームを送信する際の周波数の補正量に関する情を含み、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを送信する際の周波数を補正する請求項１８乃至２７のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
29. 前記第１フレームは、第３フレームと、前記第１情報が設定された第４フレームとを集約したフレームであり、
    前記ベースバンド集積回路は、前記第１フレームから前記第４フレームを分離し、前記第４フレームから前記第１情報を取得する
    請求項１８乃至２８のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
30. 前記第１フレームは、前記他の第１フレームと空間多重または周波数多重で送信される
    請求項１８乃至２９のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
31. 前記ＲＦ集積回路をさらに備え、
    前記ＲＦ集積回路は、前記第１フレームをベースバンド周波数にダウンコンバートし、
    前記ベースバンド集積回路は、ダウンコンバート後の前記第２フレームをＡＤ変換する
    前記ベースバンド集積回路は、前記第２フレームをＤＡ変換し、
    前記ＲＦ集積回路は、ＤＡ変換後の前記第２フレームを無線周波数にアップコンバートし、
    請求項１８乃至３０のいずれか一項に記載の無線通信用集積回路。
32. 前記ベースバンド集積回路および前記ＲＦ集積回路が１つの集積回路で構成された
    請求項３１に記載の無線通信用集積回路。
33. 少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナに接続され、フレームを送受信する無線通信部と、
    前記無線通信部を介して、他の第１フレームと多重送信された第１フレームを受信し、前記無線通信部を介して、前記第１フレームに対する送達確認応答を表す第２フレームを送信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記第２フレームを他の第２フレームと共に多重送信する際に必要な第１情報を、前記第１フレームから取得し、
    前記制御部は、前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを生成する無線通信端末。
34. 少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナに接続され、フレームを送受信する無線通信部と、
    前記無線通信部を介して、第１情報が設定されたフレームを受信し、他の第１フレームと多重送信された第１フレームを受信し、前記無線通信部を介して、前記第１フレームに対する送達確認応答を表す第２フレームを送信する制御部を備え、
    前記第１情報は、前記第２フレームを、他の第２フレームと共に多重送信する際に必要な情報であり、
    前記制御部は、前記フレームから取得した前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを生成する無線通信端末。
35. 無線通信端末による無線通信方法であって、
    複数の第１フレームを多重送信し、
    前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の第２フレームを受信し、
    前記複数の第２フレームの送信に必要な第１情報を前記複数の第１フレームに設定し、
    前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する
    無線通信方法。
36. 無線通信端末による無線通信方法であって、
    第１情報を設定したフレームを送信し、複数の第１フレームを多重送信し、
    前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の２フレームを受信し、
    前記第１情報として前記複数の第２フレームの送信に必要な情報を設定し、
    前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する
    無線通信方法。
37. 無線通信端末による無線通信方法であって、
    他の第１フレームと多重送信された第１フレームを受信し、
    前記第１フレームに対する送達確認応答を表す第２フレームを送信し、
    前記第２フレームを他の第２フレームと共に多重送信する際に必要な第１情報を、前記第１フレームから取得し、
    前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを生成する
    無線通信方法。
38. 無線通信端末による無線通信方法であって、
    第１情報が設定されたフレームを受信し、他の第１フレームと多重送信された第１フレームを受信し、
    前記第１フレームに対する送達確認応答を表す第２フレームを送信し、
    前記第１情報は、前記第２フレームを、他の第２フレームと共に多重送信する際に必要な情報であり、
    前記フレームから取得した前記第１情報に基づいて、前記第２フレームを生成する
    無線通信方法。

Images