JPWO2019155753A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

ネットワーク間の相互干渉を回避する通信装置及び通信方法を提供する。通信装置は、無線フレームを送受信する通信部と、フレームの送受信を制御する制御部を具備し、前記制御部は、１以上の対象局への、対象局毎に指定した送信パラメータ（送信電力）による送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームの送信を制御する。前記通信装置は基地局として動作し、前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる１以上の配下の端末を対象局として選定して、ダウンリンク信号の送信に先立って、前記トリガーフレームの送信を制御する。

Description

本明細書で開示する技術は、ネットワーク間の相互干渉を回避する通信装置及び通信方法に関する。

近年、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの普及に伴い、一般家庭向けの複数の無線基地局（アクセスポイント：ＡＰ）がバンドルして販売され、家庭内に複数のＡＰが設置されることがある。１台のＡＰのみでは家の隅々まで電波が届かなくても、複数台のＡＰを設置すれば、家中のどんな場所からも無線接続が可能になる。すなわち、端末は最寄りのＡＰに接続すればよく、送受信間の伝送距離を低減させ、周波数利用効率を向上できることが期待される。ところが、１つの空間に複数のＡＰが混在するようなネットワークの稠密環境においては、各ネットワークがそれぞれ独立して動作すると、相互干渉の増大にもつながってしまうという問題がある。

例えば、協調ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）群内端末のトラヒック情報及びチャネル情報をマスタ基地局が収集し、各端末のトラヒック情報及びチャネル情報を基に、協調ＢＳＳ群単位で通信品質指標が向上するように無線リソースを割り当てる無線通信システムについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

また、複数のＢＳＳの高密度展開を有するネットワーク環境下において、干渉を低減するために、時間と、周波数と、空間と、電力とを含む１つ又は複数の次元がＡＰ／ＳＴＡ間で協調する高効率ワイヤレス（ＨＥＷ）アクセスポイント（ＡＰ）協調プロトコルのためのシステムについて提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。

例えば、家庭内に設置された複数のＡＰ間、若しくは複数のＢＳＳ間で協調してスケジュール調整や送信電力制御を実施して、相互干渉を低減することができる。しかしながら、別の家庭に設置されたＡＰなど協調できないＡＰ間では、相互干渉を低減することが難しい。

特開２０１６−１９２３９号公報 特表２０１６−５３７９０５号公報

本明細書で開示する技術の目的は、ネットワーク間の相互干渉を回避する通信装置及び通信方法を提供することにある。

本明細書で開示する技術は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、
無線フレームを送受信する通信部と、
フレームの送受信を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、１以上の対象局への、対象局毎に指定した送信パラメータによる送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームの送信を制御する、
通信装置である。

前記制御部は、送信抑制フレームが干渉源に到達可能となる送信電力を、対象局毎の送信パラメータとして決定する。前記制御部は、データフレームの送信先を対象局として選定して、そのデータフレームの送信に先立って前記トリガーフレームを送信させる。

また、前記通信装置は基地局として動作する。前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる１以上の配下の端末を対象局として選定して、ダウンリンク信号の送信に先立って、前記トリガーフレームを送信させる。

また、本明細書で開示する技術の第２の側面は、
送信抑制フレームの送信を要求する対象局を選定するステップと、
対象局毎の送信抑制フレームに関する送信パラメータを決定するステップと、
対象局へ、決定した送信パラメータでの送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを送信するステップと、
を有する通信方法である。

また、本明細書で開示する技術の第３の側面は、
無線フレームを送受信する通信部と、
フレームの送受信を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを受信したことに応答して、前記トリガーフレームで指定された送信パラメータで送信抑制フレームを送信させる、
通信装置である。

前記制御部は、送信パラメータとして指定された送信電力で、又は送信パラメータとして指定された到達範囲となるように、送信抑制フレームを送信させる。

また、前記通信装置は基地局の配下で端末として動作し、前記制御部は、前記基地局から受信した前記トリガーフレームに応答して、送信抑制フレームを送信させる。

また、本明細書で開示する技術の第４の側面は、
送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを受信するステップと、
前記トリガーフレームで指定された送信パラメータで送信抑制フレームを送信するステップと、
を有する通信方法である。

本明細書で開示する技術によれば、ネットワーク間の相互干渉を回避して、ダウンリンク通信を効率化する通信装置及び通信方法を提供することができる。

なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。

本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本明細書で開示する技術が適用される通信環境を例示した図である。 図２は、ＡＰ＿Ｂのネットワークにおいてダウンリンク通信を実施するための通信シーケンス例を示した図である。 図３は、図１に示したネットワークトポロジーにおいて、ＡＰ＿Ｂが決定したプロテクションエリアの一例を示した図である。 図４は、基地局（ＡＰ）が配下の端末（ＳＴＡ）へダウンリンク信号を送信するのに先立ってトリガーフレームを送信するための処理手順の一例を示したフローチャートである。 図５は、端末（ＳＴＡ）接続先の基地局（ＡＰ）から受信したトリガーフレームに応答して送信抑制フレームを送信するための処理手順の一例を示したフローチャートである。 図６は、通信装置６００の構成例を示した図である。

以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。

ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮシステムの普及に伴い、複数の無線基地局がバンドルして販売され、家庭内に複数のＡＰが設置されることがある。このように１つの空間に複数のＡＰが存在すれば、送受信間の伝送距離を低減させ、周波数利用効率を向上できる反面、ネットワーク間の相互干渉の増大が懸念される。

例えば、家庭内に設置された複数のＡＰ間、若しくは複数のＢＳＳ間で協調してスケジュール調整や送信電力制御を実施して、相互干渉を低減することができる。しかしながら、別の家庭に設置されたＡＰなど協調できないＡＰ間では、相互干渉を低減することが難しい。相互干渉が増大する結果として、通信効率や周波数利用効率が低下してしまう。

また、ＡＰの配下で１以上の端末（ＳＴＡｔｉｏｎ：ＳＴＡ）が動作するインフラストラクチャ通信モードでは、一般に、アップリンク通信よりもダウンリンク通信の伝送要求がより高いとされている。

そこで、本明細書では、ネットワーク稠密環境において、伝送要求のより高いダウンリンク通信の効率化を図り、周波数利用効率を向上することができる、無線通信技術について、以下で提案する。本明細書で開示する無線通信技術は、協調し合うネットワーク同士が稠密した通信環境はもちろん、協調できないネットワークが混在する通信環境においても好適に適用して、伝送要求のより高いダウンリンク通信の効率化を図り、周波数利用効率を向上することができる。

ここで、図１に示すような、複数のＡＰが存在する通信環境（マルチＡＰ環境）について考察してみる。図示の通信環境は、ＡＰ＿Ａ、ＡＰ＿Ｂ、ＡＰ＿Ｘ、及びＡＰ＿Ｙという複数のＡＰが混在しており、各ＡＰが構築するネットワーク（ＢＳＳ）の一部が重なり合っている。

これら複数のＡＰのうち、ＡＰ＿ＡとＡＰ＿Ｂは協調し合っている。例えば、ＡＰ＿ＡとＡＰ＿Ｂは、バンドルして販売され、家庭内に設置されたＡＰ同士である。したがって、ＡＰ＿ＡのネットワークとＡＰ＿Ｂのネットワークは、送信スケジュールの調整や送信電力制御などによって相互干渉を回避することができる。すなわち、ＡＰ＿Ａのネットワークは、ＡＰ＿Ｂのネットワークにとって干渉源とはならない。

また、ＡＰ＿ＸとＡＰ＿Ｙは、ＡＰ＿Ｂとは協調し合う関係にはない。例えば、ＡＰ＿ＸとＡＰ＿Ｘは、ＡＰ＿Ｂとバンドルして販売された製品ではない。例えば、隣家に設置されたＡＰ＿ＸとＡＰ＿Ｙから出力された電波が壁越えによりＡＰ＿Ｂのネットワーク内に到達することも想定される。このため、ＡＰ＿ＸとＡＰ＿Ｙのネットワークは、ＡＰ＿Ｂのネットワークにとって干渉源となる。

ここで、ＡＰ＿Ｂには、３台の端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、及びＳＴＡ＿Ｂ３が接続されている。また、ＡＰ＿Ｂと協調するＡＰ＿Ａには、端末ＳＴＡ＿Ａが接続されている。図示の例では、ＳＴＡ＿Ａは、ＡＰ＿Ｂの配下の端末ＳＴＡ＿Ｂ１の近傍にいる。ＳＴＡ＿ＡとＳＴＡ＿Ｂ１は互いの通信範囲内にあり相互干渉を発生し得るが、ＡＰ＿Ｂが配下のＳＴＡ＿Ｂ１と通信したいときには、ＡＰ＿Ａとの間でスケジュール調整を実施して、干渉を回避することができる。なお、ＡＰ＿Ａが配下のＳＴＡ＿Ａと通信したいときも同様に、協調し合う隣接ネットワーク間でスケジュール調整を行うことにより、干渉を回避することができる。

他方、ＡＰ＿Ｂのネットワークにとって干渉源となるＡＰ＿Ｘ並びにＡＰ＿Ｙには、それぞれ端末ＳＴＡ＿Ｘ、ＳＴＡ＿Ｙが接続されている。図示の例では、ＳＴＡ＿ＸはＡＰ＿Ｂの配下の端末ＳＴＡ＿Ｂ２に近傍にいて、ＳＴＡ＿ＹはＡＰ＿Ｂの配下の端末ＳＴＡ＿Ｂ３の近傍にいる。このため、ＳＴＡ＿Ｂ２とＳＴＡ＿Ｘは互いの通信範囲内にあり相互干渉を発生し得るとともに、ＳＴＡ＿Ｂ３とＳＴＡ＿Ｙは互いの通信範囲内にあり相互干渉を発生し得る。

ＡＰ＿Ｂが配下の各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿３にダウンリンク信号を送信したい場合について、検討してみる。

ＳＴＡ＿ＡとＳＴＡ＿Ｂ１は互いの通信範囲内にあり相互干渉を発生し得るが、協調し合うＡＰ＿ＡとＡＰ＿Ｂ間でスケジュール調整を実施することで、相互干渉を回避することができる。ＡＰ＿Ｂが配下のＳＴＡ＿Ｂ１にダウンリンク信号を送信したいときには、ＡＰ＿Ａは配下のＳＴＡ＿Ａとの通信を差し控えるように互いのネットワークのスケジュール調整を行うことにより、干渉を回避することができる。具体的には、ＡＰ＿Ｂは、ＡＰ＿Ａのネットワーク内のスケジュール情報を基に、ＳＴＡ＿Ａが信号を送信しないタイミングで、ＳＴＡ＿Ｂ１へダウンリンク信号を送信するようにする。あるいは、ＡＰ＿Ａは、ＡＰ＿Ｂのネットワーク内のスケジュール調整を基に、ＡＰ＿ＢがＳＴＡ＿Ｂ１へのダウンリンク信号を送信しないタイミングで、ＳＴＡ＿Ａに送信を許可するタイミングをスケジューリングする。

他方、ＳＴＡ＿Ｂ２とＳＴＡ＿Ｘは互いの通信範囲内にあり相互干渉を発生し得るとともに、ＳＴＡ＿Ｂ３とＳＴＡ＿Ｙは互いの通信範囲内にあり相互干渉を発生し得る。また、ＡＰ＿Ｂは、ＡＰ＿Ｘ並びにＡＰ＿Ｙとは協調しないので、スケジュール調整によって相互干渉を回避することはできない。

例えばＩＥＥＥ８０２．１１システムなどでは、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）方式のアクセス制御シーケンスが利用されている。データ送信元の端末は送信元の端末は送信前にＲＴＳ信号を送信し、受信側の端末はＲＴＳ信号を受信するとＣＴＳ信号を返信する。そして、ＲＴＳ又はＣＴＳのうち少なくとも一方の信号を受信したその他の端末は、これらの信号に記載されているＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ：送信禁止期間）だけ送信動作を抑制することで干渉を回避する。

これに対し、本実施形態では、協調しない（干渉源となる）他のネットワークに接続された端末に対してデータ通信の開始前に、当該干渉源となる端末からの信号送信を抑制させるための送信抑制フレームを送信する仕組みを導入して、ネットワーク間の相互干渉を低減して、ダウンリンク通信の効率化を図るとともに、周波数利用効率を向上することにしている。

図２には、図１に示したネットワークトポロジーにおいて、ＡＰ＿Ｂがダウンリンク通信を実施するための通信シーケンス例を示している。

ここでは、ＡＰ＿Ｂが、配下の各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３に対してダウンリンク信号を送信したい場合を想定する。この場合、ＡＰ＿Ｂがダウンリンク信号の送信を開始する前に、ＳＴＡ＿Ｂ２並びにＳＴＡ＿Ｂ３の各々にとって干渉源となるＳＴＡ＿Ｘ並びにＳＴＡ＿Ｙからの信号送信を抑制する必要がある。

ＡＰ＿Ｂの配下の各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３は、それぞれ干渉信号の測定（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を行う。各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３は、定期的に干渉信号の測定を行うようにしてもよいし、接続先のＡＰ＿Ｂからの指示に基づいて干渉信号の測定を実施するようにしてもよい。各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３は、測定により、干渉状況、例えば、干渉源となる端末の識別情報と、干渉電力の情報を得る。端末の識別情報は、例えばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスや、物理ヘッダーに付加される識別情報などである。

ＡＰ＿Ｂは、ダウンリンク信号の送信に先立ち、配下の各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３から、干渉信号の測定結果である干渉状況の報告（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）フレームを受け取る。ＡＰ＿Ｂは、端末ＳＴＡ＿Ｂ１から受け取った報告フレームに基づいて、ＳＴＡ＿Ｂ１が、協調し合うＡＰ＿Ａの配下の端末ＳＴＡ＿Ａからの信号の受信可能範囲にいること、ＳＴＡ＿Ｂ２が近傍の干渉源ＳＴＡ＿Ｘから被る干渉電力、ＳＴＡ＿Ｂ３が近傍の干渉源ＳＴＡ＿Ｙから被る干渉電力、などを取得することができる。各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３が干渉信号の受信電力を測定するようにしてもよいし、各干渉信号に送信電力が記載されていてもよい。すべての端末が均一な送信電力で信号を送信しているという前提であれば、受信電力に基づいて干渉源までの距離を推定することができる。測定結果の報告フレームでは、干渉信号の送信電力と受信電力の組み合わせを報告するようにしてもよいし、干渉源までの距離の推定結果を報告するようにしてもよい。

また、ＡＰ＿Ｂは、協調し合うＡＰ＿Ａから、電波利用状況として、トラフィックのスケジューリングに関する情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｌｉｎｇ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを受け取る。このスケジューリング情報には、ＡＰ＿Ａの配下の端末ＳＴＡ＿Ａの送信タイミングに関する情報も含まれる。なお、図示を省略するが、ＡＰ＿Ｂも、ＡＰ＿Ａに対してＳｃｈｅｄｕｌｌｉｎｇ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔフレームを送信するものとする。

そして、ＡＰ＿Ｂは、配下の各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２、ＳＴＡ＿Ｂ３から受け取ったＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔと、協調し合うＡＰ＿Ａから受け取ったＳｃｈｅｄｕｌｌｉｎｇ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔという２種類の情報に基づいて、送信抑制フレームを到達すべきエリア、すなわちプロテクションエリア（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｒｅａ）を決定する。プロテクションエリアは、送信抑制フレームを送信する端末の場所と、そこから送信する送信抑制フレームの送信電力（到達範囲）によって決まる。

図３には、図１に示したネットワークトポロジーにおいて、ＡＰ＿Ｂが決定したプロテクションエリアの一例を示している。

ＡＰ＿Ｂは、ＳＴＡ＿Ｂ２から受け取ったＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔに基づいて、干渉源ＳＴＡ＿ＸはＳＴＡ＿Ｂ２から比較的遠くに存在することが分かる。そこで、ＡＰ＿Ｂは、ＳＴＡ＿Ｂ２に対して、参照番号３０１で示す、比較的小さいプロテクションエリアを設定する。

また、ＡＰ＿Ｂは、ＳＴＡ＿Ｂ３から受け取ったＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔに基づいて、干渉源ＳＴＡ＿ＹはＳＴＡ＿Ｂ３から比較的近くに存在することが分かる。そこで、ＡＰ＿Ｂは、ＳＴＡ＿Ｂ３に対して、参照番号３０２で示す、比較的大きいプロテクションエリアを設定する。

また、ＡＰ＿Ｂは、ＡＰ＿Ａから受け取ったＳｃｈｅｄｕｌｌｉｎｇ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔに基づいて、ＳＴＡ＿ＡがＡＰ＿Ａからの信号を受信しているタイミング（言い換えれば、ＳＴＡ＿Ａが送信しないタイミング）を把握しているので、そのタイミングに自身のダウンリンク信号を合わせることによって、ＳＴＡ＿Ｂ１とＳＴＡ＿Ａ間の干渉を回避することができる。したがって、ＡＰ＿Ｂは、ＳＴＡ＿Ｂ１に対してはプロテクションエリアを設定しない。

再び図２を参照しながら、ＡＰ＿Ｂがダウンリンク通信を実施するための通信シーケンスについて引き続き説明する。

その後、ＡＰ＿Ｂは、ダウンリンク信号の送信に先立って、プロテクションエリアを設定した各端末ＳＴＡ＿Ｂ２及びＳＴＡ＿Ｂ３に対して、送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレーム（Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｆｒａｍｅ）を送信する。トリガーフレームは、少なくとも、送信抑制フレームを送信すべき端末と、その端末が適切なプロテクションエリア形成できるための（言い換えれば、当該送信抑制フレームの所望の到達範囲を獲得するための）送信電力を指定するものとする。なお、トリガーフレーム自体は、アップリンクのチャネルアクセスを許可するフレームとしてＩＥＥＥ８０２．１１ａｘで規定されている。

各端末ＳＴＡ＿Ｂ２及びＳＴＡ＿Ｂ３は、接続先のＡＰ＿Ｂからトリガーフレームを受信したことに応答して、トリガーフレームで指定された送信電力でトリガーレスポンス（Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）をＡＰ＿Ｂに返信する。なお、ここで言うトリガーレスポンスは、例えばｔｒｉｇｇｅｒ−ｂａｓｅｄ ＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）に相当する。

端末ＳＴＡ＿Ｂ２から送信されたトリガーレスポンスは送信抑制フレームとして干渉源ＳＴＡ＿Ｘにも届くとともに、端末ＳＴＡ＿Ｂ３から送信されたトリガーレスポンスは送信抑制フレームとして干渉源ＳＴＡ＿Ｙにも届く（図２には図示しない）。

送信抑制フレームを受信した各端末ＳＴＡ＿Ｘ並びにＳＴＡ＿Ｙは、所定期間（例えば、送信抑制フレーム内で指定されたＮＡＶ）だけ送信動作を抑制する。

ＡＰ＿Ｂは、トリガーフレームを送信した各端末ＳＴＡ＿Ｂ２及びＳＴＡ＿Ｂ３からトリガーレスポンスを受信すると、配下の各端末ＳＴＡ＿Ｂ１、ＳＴＡ＿Ｂ２及びＳＴＡ＿Ｂ３に対してダウンリンク信号を送信する（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｔｘ）。

ダウンリンク信号の送信期間中、各干渉源ＳＴＡ＿Ｘ並びにＳＴＡ＿Ｙは送信動作を抑制しているので、ネットワーク間の相互干渉を回避して、ダウンリンク信号の送信に成功することができる。また、各端末ＳＴＡ＿Ｂ２及びＳＴＡ＿Ｂ３が送信抑制フレームを適切な送信電力で送信して、適切な大きさのプロテクションエリア３０１並びに３０２を設定することで、過剰な範囲で送信抑制をかけずに済む。この結果、伝送要求のより高いダウンリンク通信を効率化するとともに、周波数利用効率を向上させることができる。

図４には、基地局（ＡＰ）として動作する通信装置が、配下の端末（ＳＴＡ）へダウンリンク信号を送信するのに先立ってトリガーフレームを送信するための処理手順の一例をフローチャートの形式で示している。但し、基地局は、図示の処理手順を実施する前に、配下の各端末から干渉信号の測定結果の報告（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）フレームを受け取るとともに、協調し合う周辺基地局からスケジューリング情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｌｉｎｇ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを受け取っているものとする。

基地局は、送信すべきダウンリンク信号（データ）が発生すると（ステップＳ４０１）、トリガーフレームを送信する対象局（言い換えれば、送信抑制フレームを送信すべき端末）の選定と、対象局毎の送信パラメータの設定を実施する。

ここでは、配下のＮ台の端末をダウンリンク信号の送信先とし、まず変数ｉに１を代入する（ステップＳ４０２）。

基地局は、ｉ番目の送信先端末に干渉源があるかどうかをチェックする（ステップＳ４０３）。

ここで、ｉ番目の送信先端末に干渉源が存在しなければ（ステップＳ４０３のＮｏ）、ダウンリンク信号を受信する際に干渉を被るおそれがなく、したがって送信抑制フレームを送信する必要がない。そこで、基地局は、ｉ番目の送信先端末を対象局から外し、ｉを１だけインクリメントして（ステップＳ４０８）、（ｉ＋１）番目の送信先端末に対する対象局の選定並びに送信パラメータの設定処理に移行する。

ｉ番目の送信先端末に干渉源が存在する場合には（ステップＳ４０３のＹｅｓ）、基地局は、ｉ番目の送信先端末の干渉源が協調できない周辺基地局に接続されているかどうかをさらにチェックする（ステップＳ４０４）。

ｉ番目の送信先端末の干渉源が、協調できない周辺基地局には接続されていない場合（ステップＳ４０４のＮｏ）、言い換えれば、協調し合う周辺基地局に接続されている場合には、基地局は、この周辺基地局とのスケジュール調整を通じて、ｉ番目の送信先端末へのダウンリンク信号の干渉を回避することが可能であり、したがって送信抑制フレームを送信する必要がない。例えば、基地局は、この干渉源の送信タイミングと重複しないように、ｉ番目の送信先端末へのダウンリンク信号の送信タイミングをスケジューリングすれば、干渉を回避することができる。干渉源が協調し合う周辺基地局に接続されている場合、スケジュール調整により、もはや干渉源ではなくなる。そこで、基地局は、ｉ番目の送信先端末を対象局から外し、ｉを１だけインクリメントして（ステップＳ４０８）、（ｉ＋１）番目の送信先端末に対する対象局の選定並びに送信パラメータの設定処理に移行する。

他方、ｉ番目の送信先端末の干渉源が協調できない周辺基地局に接続されている場合には（ステップＳ４０４のＹｅｓ）、基地局は、ｉ番目の送信先端末を、トリガーフレームを送信すべき対象局に選定する。そして、基地局は、ｉ番目の送信先端末から通知された干渉状況（例えば、干渉電力の情報）に基づいて、送信抑制フレームの送信パラメータとして、適切なプロテクトエリアを確保するための送信電力を設定する（ステップＳ４０５）。

ｉがＮ未満、すなわちダウンリンク信号の送信先となる未処理端末がまだ存在する場合には（ステップＳ４０６のＮｏ）、基地局は、ｉを１だけインクリメントして（ステップＳ４０８）、（ｉ＋１）番目の送信先端末に対する対象局の選定並びに送信パラメータの設定処理に移行する。

そして、ｉがＮに到達したとき、すなわちダウンリンク信号のすべての送信先端末について、対象局の選定及び送信パラメータの設定を完了したときには（ステップＳ４０６のＹｅｓ）、基地局は、選定したすべての対象局の送信パラメータを指定したトリガーフレームを送信して（ステップＳ４０７）、本処理を終了する。

図５には、端末（ＳＴＡ）として動作する通信装置が、接続先の基地局（ＡＰ）から受信したトリガーフレームに応答して送信抑制フレームを送信するための処理手順の一例をフローチャートの形式で示している。但し、端末は、図示の処理手順を開始する前に、接続先の基地局に対して干渉信号の測定結果の報告（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）フレームを実施しているものとする。

端末は、受信待機中に、基地局から自局を宛先に含む（若しくは、自局に対して送信抑制フレームの送信を誘起）トリガーフレームを受信すると（ステップＳ５０１のＹｅｓ）、そのトリガーフレームで送信抑制フレームの送信パラメータが指定されているかどうかをチェックする（ステップＳ５０２）。

トリガーフレームで、送信抑制フレームの送信電力などの送信パラメータが指定されている場合には（ステップＳ５０２のＹｅｓ）、端末は、指定された送信パラメータを設定する（ステップＳ５０３）。また、トリガーフレームで送信パラメータが指定されていない場合には、端末は、デフォルトの送信パラメータを設定する（ステップＳ５０４）。

そして、端末は、設定した送信パラメータで、送信抑制フレームを送信して（ステップＳ５０５）、本処理を終了する。

図６には、本明細書で開示する技術を適用することが可能な通信装置６００の構成例を示している。通信装置６００は、例えば図１に示したネットワークトポロジーにおいて、基地局（ＡＰ）又は端末（ＳＴＡ）のいずれとしても動作することができる。

通信装置６００は、データ処理部６０１と、制御部６０２と、通信部６０３と、電源部６０４を備えている。また、通信部６０３はさらに、変復調部６１１と、信号処理部６１２と、無線インターフェース（ＩＦ）部６１４と、アンプ部６１５から構成され、アンプ部６１５にはアンテナ６１６が接続される。なお、無線インターフェース部６１４、アンプ部６１５及びアンテナ６１６は、これらを１組とし、１つ以上の組が構成要素となってもよい。また、アンプ部６１５は無線インターフェース部６１４にその機能が内包される場合もある。

データ処理部６０１は、プロトコル上位層（図示しない）よりデータが入力される送信時において、そのデータから無線送信のためのパケットを生成し、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）のためのヘッダーの付加や誤り検出符号の付加などの処理を実施し、処理後のデータを通信部６０３内の変復調部６１１へ提供する。逆に変復調部６１１からの入力がある受信時において、データ処理部６０１は、ＭＡＣヘッダーの解析、パケット誤りの検出及びリオーダー処理などを実施し、処理後のデータを自身のプロトコル上位層へ提供する。

制御部６０２は、通信装置６００内の各部間の情報の受け渡しを制御する。また、制御部６０２は、変調部６１１及び信号処理部６１２におけるパラメータ設定、データ処理部６０１におけるパケットのスケジューリングを行う。また制御部６０２は、無線インターフェース部６１４及びアンプ部６１５のパラメータ設定及び送信電力制御を行う。

通信装置６００が基地局として動作する場合、制御部６０２は、ダウンリンク信号を送信する際には、相互干渉を回避しつつ、システム全体における周波数利用効率を向上させるための処理を実施する。

具体的には、制御部６０２は、配下の１以上の端末に対するダウンリンク信号を送信する際には、これに先立って、ダウンリンク信号の宛先となる各端末の干渉状況及び協調し合う周辺基地局の電波利用状況に基づいて各端末の送信抑制エリアを決定して、送信抑制エリア内に送信抑制フレームが到達するように、端末毎に指定した送信電力により送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを送信するように通信装置６００の動作を制御する。

また、通信装置６００が端末として動作する場合には、制御部６０２は、接続先の基地局から受信したトリガーフレームに応答して、そのトリガーフレームで指定された送信電力で送信抑制フレームを送信するように通信装置６００の動作を制御する。

変復調部６１１は、信号の送信時において、データ処理部６０１からの入力データに対し、制御部６０２によって設定されたコーディング及び変調方式に基づいて、エンコード、インターリーブ及び変調を行い、データシンボルストリームを生成して、信号処理部６１２へ提供する。また、変復調部６１１は、信号の受信時において、信号処理部６１２からの入力に対して送信時と反対の処理を行い、データ処理部６０１若しくは制御部６０２へ受信データを提供する。

信号処理部６１２は、信号の送信時には、変復調部６１１からの入力に対して信号処理を行い、得られた１つ以上の送信シンボルストリームをそれぞれの無線インターフェース部６１４へ提供する。また、信号処理部６１２は、信号の受信時には、それぞれの無線インターフェース部６１４から入力された受信シンボルストリームに対して信号処理を行って、変復調部６１１へ提供する。

なお、信号処理部６１２は、必要に応じて、信号送信時における複数ストリームの空間多重処理、並びに、信号受信時における受信信号の複数ストリームの空間分解処理といった空間処理を行う。このため、信号処理部６１２は、それぞれの無線インターフェース部６１４からの入力信号のうち、プリアンブル部分及びトレーニング信号部分から伝搬路の複素チャネル利得情報を算出して、空間処理に利用する。

無線インターフェース部６１４は、信号の送信時には、信号処理部６１２からの入力をアナログ信号へ変換し、フィルタリング、及び搬送波周波数へのアップコンバートを実施し、アンテナ６１６又はアンプ部６１５へ送出する。また、無線インターフェース部６１４は、信号の受信時には、アンテナ６１６又はアンプ部６１５からの入力に対して反対の処理を実施し、信号処理部６１２へデータを提供する。

アンプ部６１５は、信号の送信時には、無線インターフェース部６１４から入力されたアナログ信号を所定の電力まで増幅し、アンテナ６１６へと送出する。また、アンプ部６１５は、信号の受信時には、アンテナ６１６から入力された信号を所定の電力まで低雑音増幅し、無線インターフェース部６１４に出力する。このアンプ部６１５は、送信時の機能と受信時の機能の少なくともどちらか一方が無線インターフェース部６１４に内包される場合がある。

電源部６０４は、バッテリー電源又は固定電源で構成され、通信装置６００内の各部に電力を供給する。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書で開示する技術は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく無線ネットワークに適用することができる。但し、本明細書で開示する技術の適用範囲は特定の通信規格には限定されない。ネットワークが稠密する無線環境下において本明細書で開示する技術を適用することにより、伝送要求のより高いダウンリンク通信を効率化するとともに、周波数利用効率を向上させることができる。

要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）無線フレームを送受信する通信部と、
フレームの送受信を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、１以上の対象局への、対象局毎に指定した送信パラメータによる送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームの送信を制御する、
通信装置。
（２）前記制御部は、送信パラメータとして、対象局毎の送信抑制フレームの送信電力を決定する、
上記（１）に記載の通信装置。
（３）前記制御部は、対象局が被る干渉状況に基づいて対象局毎の送信抑制フレームの送信電力を決定する、
上記（２）に記載の通信装置。
（４）前記制御部は、送信抑制フレームが干渉源に到達可能となる送信電力を、対象局毎に決定する、
上記（２）又は（３）のいずれかに記載の通信装置。
（５）前記制御部は、データフレームの送信先を対象局として選定して、そのデータフレームの送信に先立って前記トリガーフレームを送信させる、
上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の通信装置。
（６）前記通信装置は基地局として動作し、
前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる１以上の配下の端末を対象局として選定して、前記トリガーフレームの送信を制御する、
上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の通信装置。
（７）前記制御部は、ダウンリンク信号の送信に先立って前記トリガーフレームを送信させる、
上記（６）に記載の通信装置。
（８）前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる端末の干渉状況及び周辺基地局の電波利用状況に基づいて、前記トリガーフレームの送信を制御する、
上記（６）又は（７）のいずれかに記載の通信装置。
（９）前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる端末の周辺基地局の電波利用状況に基づいて、前記トリガーフレームの送信を制御する、
上記（６）又は（７）のいずれかに記載の通信装置。
（１０）前記制御部は、電波利用状況を把握可能な周辺基地局に接続された干渉源のみから干渉を被る端末を、前記トリガーフレームを送信する対象局に選定しない、
上記（９）に記載の通信装置。
（１１）前記制御部は、送信抑制フレームが干渉源に到達可能となる送信電力を、対象局となる端末毎の送信パラメータに決定する、
上記（６）乃至（１０）のいずれかに記載の通信装置。
（１２）送信抑制フレームの送信を要求する対象局を選定するステップと、
対象局毎の送信抑制フレームに関する送信パラメータを決定するステップと、
対象局へ、決定した送信パラメータでの送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを送信するステップと、
を有する通信方法。
（１３）無線フレームを送受信する通信部と、
フレームの送受信を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを受信したことに応答して、前記トリガーフレームで指定された送信パラメータで送信抑制フレームを送信させる、
通信装置。
（１４）前記制御部は、送信パラメータとして指定された送信電力で、又は送信パラメータとして指定された到達範囲となるように、送信抑制フレームを送信させる、
上記（１３）に記載の通信装置。
（１５）前記通信装置は基地局の配下で端末として動作し、
前記制御部は、前記基地局から受信した前記トリガーフレームに応答して、送信抑制フレームを送信する、
上記（１３）又は（１４）のいずれかに記載の通信装置。
（１６）前記制御部は、前記基地局への干渉状況の通知を制御する、
上記（１５）に記載の通信装置。
（１７）前記制御部は、干渉状況として、干渉源の識別情報及び干渉電力に関する情報を前記基地局に通知させる、
上記（１６）に記載の通信装置。
（１８）前記基地局から、ダウンリンク信号に先立って送信される前記トリガーフレームを受信する、
上記（１５）乃至（１７）のいずれかに記載の通信装置。
（１９）前記トリガーフレームに応答して送信抑制フレームを送信した後に、前記基地局からのダウンリンク信号を受信する、
上記（１５）乃至（１８）のいずれかに記載の通信装置。
（２０）電波利用状況を把握可能な周辺基地局に接続された干渉源のみから干渉を被る場合には、送信抑制フレームを送信しない、
上記（１５）乃至（１９）のいずれかに記載の通信装置。
（２１）送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを受信するステップと、
前記トリガーフレームで指定された送信パラメータで送信抑制フレームを送信するステップと、
を有する通信方法。

６００…通信装置、６０１…データ処理部、６０２…制御部
６０３…通信部、６０４…電源部
６１１…変復調部、６１２…信号処理部
６１４…無線インターフェース部、６１５…アンプ部
６１６…アンテナ

Claims (21)

1. 無線フレームを送受信する通信部と、
   フレームの送受信を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、１以上の対象局への、対象局毎に指定した送信パラメータによる送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームの送信を制御する、
   通信装置。
2. 前記制御部は、送信パラメータとして、対象局毎の送信抑制フレームの送信電力を決定する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御部は、対象局が被る干渉状況に基づいて対象局毎の送信抑制フレームの送信電力を決定する、
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記制御部は、送信抑制フレームが干渉源に到達可能となる送信電力を、対象局毎に決定する、
   請求項２に記載の通信装置。
5. 前記制御部は、データフレームの送信先を対象局として選定して、そのデータフレームの送信に先立って前記トリガーフレームを送信させる、
   請求項１に記載の通信装置。
6. 前記通信装置は基地局として動作し、
   前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる１以上の配下の端末を対象局として選定して、前記トリガーフレームの送信を制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
7. 前記制御部は、ダウンリンク信号の送信に先立って前記トリガーフレームを送信させる、
   請求項６に記載の通信装置。
8. 前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる端末の干渉状況に基づいて、前記トリガーフレームの送信を制御する、
   請求項６に記載の通信装置。
9. 前記制御部は、ダウンリンク信号の送信先となる端末の周辺基地局の電波利用状況に基づいて、前記トリガーフレームの送信を制御する、
   請求項６に記載の通信装置。
10. 前記制御部は、電波利用状況を把握可能な周辺基地局に接続された干渉源のみから干渉を被る端末を、前記トリガーフレームを送信する対象局に選定しない、
    請求項９に記載の通信装置。
11. 前記制御部は、送信抑制フレームが干渉源に到達可能となる送信電力を、対象局となる端末毎の送信パラメータに決定する、
    請求項６に記載の通信装置。
12. 送信抑制フレームの送信を要求する対象局を選定するステップと、
    対象局毎の送信抑制フレームに関する送信パラメータを決定するステップと、
    対象局へ、決定した送信パラメータでの送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを送信するステップと、
    を有する通信方法。
13. 無線フレームを送受信する通信部と、
    フレームの送受信を制御する制御部と、
    を具備し、
    前記制御部は、送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを受信したことに応答して、前記トリガーフレームで指定された送信パラメータで送信抑制フレームを送信させる、
    通信装置。
14. 前記制御部は、送信パラメータとして指定された送信電力で、又は送信パラメータとして指定された到達範囲となるように、送信抑制フレームを送信させる、
    請求項１３に記載の通信装置。
15. 前記通信装置は基地局の配下で端末として動作し、
    前記制御部は、前記基地局から受信した前記トリガーフレームに応答して、送信抑制フレームを送信する、
    請求項１３に記載の通信装置。
16. 前記制御部は、前記基地局への干渉状況の通知を制御する、
    請求項１５に記載の通信装置。
17. 前記制御部は、干渉状況として、干渉源の識別情報及び干渉電力に関する情報を前記基地局に通知させる、
    請求項１６に記載の通信装置。
18. 前記基地局から、ダウンリンク信号に先立って送信される前記トリガーフレームを受信する、
    請求項１５に記載の通信装置。
19. 前記トリガーフレームに応答して送信抑制フレームを送信した後に、前記基地局からのダウンリンク信号を受信する、
    請求項１５に記載の通信装置。
20. 電波利用状況を把握可能な周辺基地局に接続された干渉源のみから干渉を被る場合には、送信抑制フレームを送信しない、
    請求項１５に記載の通信装置。
21. 送信抑制フレームの送信を誘起するトリガーフレームを受信するステップと、
    前記トリガーフレームで指定された送信パラメータで送信抑制フレームを送信するステップと、
    を有する通信方法。