JPWO2020174823A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

キャリアアグリゲーションの高効率化を実現する通信装置を提供する。通信装置は、第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、前記通信部における通信動作を制御する制御部を具備し、前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するように制御する。また、前記制御部は、前記第２の通信帯域の前記信号に含めた複数の空きチャネルのうちいずれかを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する。

Description

本明細書で開示する技術は、無線信号を送受信する通信装置及び通信方法に関する。

近年における要求データトラフィック増加に対応すべく、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）におけるデータ容量拡大やピークスループット向上が求められている。その１つの方法として、複数の周波数帯域を同時利用し通信を行うキャリアアグリゲーションが注目を浴びており、ＩＥＥＥ８０２．１１の次世代規格で規格化されることが期待されている。

現状のＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）によるチャネルアクセスによると、各周波数帯域のプライマリチャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ。以下「ＰＣＨ」とも呼ぶ）でキャリアセンスを行い、すべての帯域のＰＣＨとも通信が行われていない状態（以下、「アイドル状態」とも呼ぶ）でなければ、キャリアアグリゲーションによる通信を開始することができない。すなわち、ある帯域のＰＣＨがアイドル状態であっても、他帯域のＰＣＨがアイドル状態でなかった場合、送信端末はすべてのＰＣＨがアイドル状態に遷移するまで待機しなければならず、送信待機分のオーバヘッドにより通信効率が下がってしまう。

また、統計データを利用して各チャネルがアイドル状態となるタイミングを見計らって通信する無線通信装置について提案されているが（例えば、特許文献１を参照のこと）、送信端末の処理量を著しく増加させてしまうことが懸念される。

特開２０１７−２８７４６号公報

本明細書で開示する技術の目的は、ＣＳＭＡ／ＣＡによるチャネルアクセスを行う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、
第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部における通信動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するように制御する、
通信装置である。

また、前記制御部は、前記第２の通信帯域の前記信号に含めた複数の空きチャネルのうちいずれかを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する。

あるいは、前記制御部は、前記信号に含めた複数の空きチャネルのうち、前記信号の送信先からの応答信号で示されたチャネルを使ってデータ送信を行うように制御する。

また、本明細書で開示する技術の第２の側面は、
第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線通信を行う通信方法であって、
前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するステップと、
前記信号に含めた前記空きチャネルを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うステップと、
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、
第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部における通信動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルで受信するように制御する、
通信装置である。

前記制御部は、自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルのうちいずれかにおいて受信動作を行うように制御する。

あるいは、前記制御部は、自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルの中から選択したチャネルの情報を含む応答信号を返信し、前記応答信号に含めたチャネルにおいて受信動作を行うように制御する。

また、本明細書で開示する技術の第４の側面は、
第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線通信を行う通信方法であって、
前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルで受信するステップと、
前記信号に含まれる情報に基づいて、前記第２の通信帯域におけるデータ送受信を制御するステップと、
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、ＣＳＭＡ／ＣＡによるチャネルアクセス方式に則りつつ、キャリアアグリゲーションの高効率化を実現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、通信システムの構成例を模式的に示した図である。 図２は、通信装置２００の機能的構成例を示した図である。 図３は、２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂでキャリアアグリゲーションしてデータ送信を行う場合の通信帯域毎の動作例を示した図である。 図４は、本明細書で提案する技術を適用して実現される通信シーケンス例（第１の実施例）を示した図である。 図５は、ＣＡ事前要求フレーム並びにＣＡ事前応答フレームのフォーマット例を示した図である。 図６は、ＣＡ送信判定処理の詳細な処理手順を示したフローチャートである。 図７は、ＣＡ受信準備処理及びＮＡＶ設定の詳細な処理手順を示したフローチャートである。 図８は、ＣＡ送信準備処理及びＮＡＶ設定の詳細な処理手順を示したフローチャートである。 図９は、２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂでキャリアアグリゲーションしてデータ送信を行う場合の通信帯域毎の動作例（第１の実施例）を示した図である。 図１０は、本明細書で提案する技術を適用して実現される通信シーケンス例（第２の実施例）を示した図である。 図１１は、ＣＡ事前通知フレームのフォーマット例を示した図である。 図１２は、ＣＡ送信準備処理の詳細な処理手順を示したフローチャートである。 図１３は、ＣＡ受信準備処理及びＮＡＶ設定の詳細な処理手順を示したフローチャートである。 図１４は、通信装置１４００の機能的構成例を示した図である。 図１５は、通信帯域Ｂａｎｄ Ａを用いて送信を行う例を示した図である。 図１６は、２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂを用いて送信を行う例を示した図である。 図１７は、無線ＬＡＮシステムで利用可能な周波数チャネルの配置を示した図である。

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。

図１７には、無線ＬＡＮシステムで利用可能な周波数チャネルの配置を示している。ここでは、現在利用可能な５ＧＨｚ帯におけるチャネル配置を示している。

図１７中、最上段で示されているように、２０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合の構成を示しており、低い周波数から順に、チャネル３６、４０、４４、４８、５２、５６、６０、６４が配置されている。さらに高い周波数では、チャネル１００、１０４、１０８、１１２、１１６、１２０、１２４、１２８、１３２、１３６、１４０、１４４までが配置されている。

また、図１７中の上から２段目は、４０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合の構成を示しており、低い周波数から順に、チャネル３８、４６、５４、６２が配置されている。さらに高い周波数では、チャネル１０２、１１０、１１８、１２６、１３４、１４２までが配置されている。

また、図１７中の上から３段目は、８０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合の構成を示しており、低い周波数から順に、チャネル４２、５８が配置されている。さらに高い周波数では、チャネル１０６、１２２、１３８までが配置されている。

また、図１７中の上から４段目は、１６０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合の構成を示しており低い周波数から順に、チャネル５０が配置されている。さらに高い周波数では、チャネル１１４までが配置されている。

なお、図１７に示した、これらの利用可能な周波数チャネルについては、各国で法制度化されている利用可能な周波数帯域が異なっていることから、それぞれ範囲が異なる場合がある。また、これ以外の周波数帯域（２．４ＧＨｚ帯）や、新たに利用が可能となる（若しくは、アンライセンスバンドとなる）周波数帯域（６ＧＨｚ帯）などにも適用が可能であり、これら異なる周波数帯を併せて利用する場合にも適用することができる。

以下の説明では、例えば２．４ＧＨｚと５ＧＨｚ帯（又は６ＧＨｚ帯）という２つの周波数帯域（以下では、「通信帯域」とも呼ぶ）を同時に使用する通信システムを想定している。２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯又は６ＧＨｚとを比較すると、より高周波となる５ＧＨｚ帯又は６ＧＨｚの通信帯域の方が大容量データ伝送に向いているということもできる。

図１７にも示したように、各通信帯域は複数のチャネルからなる。通常、ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）などのネットワーク内では、無線通信時に主に使用するプライマリチャネル（ＰＣＨ）が通信帯域毎に取り決められている。通信端末がある通信帯域でＣＳＭＡ／ＣＡによるチャネルアクセスを実施する場合には、その通信帯域のＰＣＨにおいてキャリアセンスを行うことになる。

２０ＭＨｚ単位でチャネルを利用しつつ、広帯域化により最大で１６０ＭＨｚ単位でチャネルを利用することを想定して、通信端末は、２０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合であっても、ＰＣＨを含む１６０ＭＨｚ幅でキャリアセンスを行うことができるものとする。また、２０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合において、ＰＣＨを含む１６０ＭＨｚのキャリアセンス範囲に含まれて同時にキャリアセンスが行われるチャネル（すなわち、キャリアセンスされるＰＣＨ以外のチャネル）のことを、以下ではセカンダリチャネル（ＳＣＨ）とも呼ぶことにする。ある通信帯域のＰＣＨについてキャリアセンスを行うと、ＳＣＨについてもキャリアセンスした結果が同時に得られる。なお、４０ＭＨｚ単位又は８０ＭＨｚ単位でチャネルを利用する場合も同様に、キャリアセンスされるＰＣＨ以外のチャネルはＳＣＨとする。

図１には、本明細書で開示する技術が適用される通信システムの構成例を模式的に示している。図示の通信システムでは、複数のＳＴＡ（ＳＴＡｔｉｏｎ：子機）が存在することを想定している。

ＳＴＡ１とＳＴＡ２がデータの通信を行う際、Ｂａｎｄ Ａの通信帯域をＢａｎｄ Ｂの通信帯域を同時に利用する、すなわちキャリアアグリゲーションによる通信が可能であるとする。Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂは、それぞれプライマリチャネル（ＰＣＨ）を含んでいる。

ここで、Ｂａｎｄ Ａ並びにＢａｎｄ Ｂは、現状アンライセンスバンドとして割り当てられている９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、さらには今後アンライセンスバンドへの割当てが期待されている６ＧＨｚ帯などを意味しており、帯域毎の組合せは特に限定されるものではない。また、ＳＴＡ１とＳＴＡ２間で２つより多くの通信帯域を使ったキャリアアグリゲーションを行ってもよい。

他方、ＳＴＡ３は、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２の各信号が届く範囲に位置する別ＳＴＡである。ＳＴＡ３は、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２と同じＢＳＳに属していても、別のＢＳＳに属していてもよい。

なお、本明細書で開示する技術の適用対象となる通信システムの構成は、図１に示したものに限定されるものではない。接続が確立された複数の通信装置が存在し、それぞれの通信装置に対しに周囲端末として通信装置が存在していればよく、この条件が満たされていれば位置関係も問わない。さらに、本明細書では特に言及はしないが、ＳＴＡ１又はＳＴＡ２のどちらかがＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：基地局）であっても構わない。

図２には、ＳＴＡ（ＡＰを含む）として動作する通信装置２００の機能的構成例を示している。以下、通信装置２００内の各部について説明する。

通信制御部２０１は、通信装置２００全体の動作を制御し、さらに他の通信端末へ通知する制御情報をデータ処理部２０２へ受け渡す処理を行う。本実施形態では、通信制御部２０１は、キャリアアグリゲーションによる通信を行うための各無線通信部２０６及び２０７における送受信チャネルの選択及び切り替え、並びにキャリアアグリゲーション用チャネル情報が含まれる信号の生成及び取得を行うことを特徴とする。

データ処理部２０２は、主に、上位層からの送信データや通信制御部２０１から受け取った制御情報に基づいて、送信信号を生成する。データ処理部２０２は、さらに無線通信部２０６並び２０７から受け取った受信信号を復調して受信データ及び制御情報を抽出する処理を行う。

本実施形態に係る通信装置２００は、２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂを利用したキャリアアグリゲーションによる通信を行う通信端末である。したがって、データ処理部２０２は、図２に示すように、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層のデータ処理部２０３を共通にするが、ＰＨＹ層からＢａｎｄ Ａ用のデータ処理部２０４とＢａｎｄ Ｂ用のデータ処理部２０５に分離されている。これは、複数の通信帯域で同時に通信を行うことを可能としつつ、全体のデータ管理（例えばシーケンス番号など）を共通で管理するためである。

無線通信部２０６及び２０７は、データ処理部２０２で生成した送信信号にアナログ変換及びＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理を施してアンテナ２０８及び２０９からそれぞれ出力される無線信号を生成する。また、無線通信部２０６及び２０７は、アンテナ２０８及び２０９に入力された無線信号にＲＦ処理及びデジタル変換を施して受信信号を生成して、データ処理部２０２へ受け渡す。一方の無線通信部２０６は、Ｂａｎｄ Ａを利用した無線信号の処理を行い、他方の無線通信部２０７は、Ｂａｎｄ Ｂを利用した無線信号の処理を行う。

なお、Ｂａｎｄ Ａ並びにＢａｎｄ ＢにてそれぞれＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）通信を実施する場合には、各無線通信部２０６及び２０７はそれぞれ複数本のアンテナを装備し、また、各ＰＨＹ層データ処理部２０４及び２０５は空間多重並びに空間分離処理を実施するものとする。

図３には、送信端末が２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂでキャリアアグリゲーションしてデータ送信を行う場合の通信帯域毎の動作例を示している。ここでは、各通信帯域において通信にはプライマリチャネル（ＰＣＨ）しか使わないことを想定している。

例えば、ある送信端末がＢａｎｄ ＡのＰＣＨにてバックオフを行い、時刻Ｔ３０１で送信権を獲得したとする。このとき、送信端末はＢａｎｄ Ｂのチャネルを使用しキャリアアグリゲーション送信を試みた場合、図３に示す通りＢａｎｄ ＢのＰＣＨが他の通信が行われている状態（以下、「ビジー（Ｂｕｓｙ）状態」とも呼ぶ）であると、送信端末は、この時点ではキャリアアグリゲーション送信を開始することができない。

このような状況下では、送信端末は、改めてＢａｎｄ Ｂで送信権を獲得するまでデータ送信を待機するか、又はキャリアアグリゲーションを諦めてＢａｎｄ Ａのみでデータ送信を行うしかない。

前者の方法では、無駄な送信待機時間によるオーバヘッドが向上し、キャリアアグリゲーション通信の効率が下がり、スル―プット向上効果を得られなくなる。図３に示す例では、時刻Ｔ３０２にＢａｎｄ ＢのＰＣＨにおいてＢｕｓｙ状態が解消し、さらにバックオフを再開して時刻Ｔ３０３に送信権を獲得してからでないと、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各ＰＣＨを用いたキャリアアグリゲーションによるデータ送信（Ｄａｔａ Ｔｘ）が開始されている。したがって、送信端末は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨで送信権を獲得した時刻Ｔ３０１から、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨでバックオフが終了する時刻Ｔ３０３まで、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにおいて送信待機しなければならない。

一方、後者の方法では、キャリアアグリゲーションによる送信機会が減少する。特に多くの端末が存在する混雑環境下においては、まったくキャリアアグリゲーションによる送信を行うことができなくなるおそれがある。

そこで、本明細書では、無線ＬＡＮにおけるスループット向上のために、送信待機によるオーバヘッドを最小限に抑え、且つキャリアアグリゲーション送信機会を増加させる技術について、以下で提案する。本明細書で提案する技術によれば、通信端末は、ある通信帯域で送信権を獲得した際に別の通信帯域のアイドル状態であるチャネルを動的に選択し、キャリアアグリゲーション通信を行うことが可能となる。通信端末は、一方の通信帯域のプライマリチャネルで送信権を獲得した場合には、他方の通信帯域においてプライマリチャネルがビジー状態であってもアイドル状態であるセカンダリチャネルが見つかればそれを選択して、両通信帯域を利用したキャリアアグリゲーションを実施する。

図４には、本明細書で提案する技術を適用して実現される通信シーケンス例を示している。ＳＴＡ１をデータ送信側の端末（Ｔｘ）、ＳＴＡ２をデータ受信側端末（Ｒｘ）、ＳＴＡ３をデータ伝送には関わらない他の端末（Ｏｔｈｅｒ）とする。そして、同図では、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨで送信権を獲得したとき、Ｂａｎｄ Ｂのアイドル状態であるチャネルを使用してキャリアアグリゲーションによる通信を行う流れを示している。また、同図では、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２のいずれとも通信を行わない周囲の通信端末ＳＴＡ３にＢａｎｄ Ａ又はＢａｎｄ Ｂの少なくとも一方で送信待機状態（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ：ＮＡＶ）を設定してもらう流れも、併せて示している。

最初に、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＩｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓにて、お互いのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の交換や、送信しようとしている帯域情報を交換しておく（ＳＥＱ４０１）。Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓは、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って行ってもよいし、その他のチャネル又はＢａｎｄ Ａ以外の通信帯域を使って行ってもよい。

Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報には、互いにどの周波数帯域での通信を行えるか、キャリアアグリゲーションによる送信並びに受信が可能か否かの情報が含まれる。このＩｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓは、キャリアアグリゲーション通信毎に行わなくもよく、例えばＳＴＡ１とＳＴＡ２の間のリンク確立に最初に行い、後は互いの通信状況が変化した際に情報交換するなどしてもよい。図４に示す通信シーケンス例では、Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓを通じて、ＳＴＡ１とＳＴＡ２間でキャリアアグリゲーションを実施する旨の確約が得られているものとする。

ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにて送信権を獲得したとき（ＳＥＱ４０２）、ＣＡ（キャリアアグリゲーション）送信判定処理を行う（ＳＥＱ４０３）。具体的には、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態であるか否かを判定する。そして、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態でなかった場合には、ＳＴＡ１は、自身のキャリアセンス結果に基づいてＢａｎｄ Ｂでアイドル状態であるＰＣＨ以外の１以上の空きチャネルを記載したＣＡ事前要求フレームを、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って送信する（ＳＥＱ４０４）。例えば、ＳＴＡ１がＰＣＨを含む複数のチャネル（セカンダリチャネル（ＳＣＨ））を同時にキャリアセンスする場合には、ＳＣＨの中から１又は複数の空きチャネルが選択される。ＣＡ送信判定処理の詳細については、後述に譲る（図６を参照のこと）。また、ＣＡ事前要求フレームのフレーム構成の詳細については、後述に譲る（図５を参照のこと）。

但し、図４では省略したが、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨもアイドル状態であった場合には、ＳＴＡ１はそのままＢａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各ＰＣＨを用いてキャリアアグリゲーションによるデータ送信を開始することになる。また、Ｂａｎｄ Ｂで（ＰＣＨと同時にキャリアセンスしたＳＣＨの中から）アイドル状態のチャネルが見つからなかった場合には、ＳＴＡ１は、キャリアアグリゲーションを諦めてＢａｎｄ Ａのみでデータ送信を行うか、又はＢａｎｄ Ｂでも送信権を獲得してキャリアアグリゲーションが可能となるまで送信待機する。

ＳＴＡ２は、自分宛てのＣＡ事前要求フレームを受信すると、ＣＡ受信準備処理を行う（ＳＥＱ４０５）。具体的には、ＳＴＡ２は、受信フレームに含まれる空きチャネルのリスト情報と自身のキャリアセンス結果を比較する。そして、ＳＴＡ２は、ＣＡ事前要求フレームのリスト情報に含まれる空きチャネルで、且つ、自身のキャリアセンス結果からもアイドル状態であることが確認されたいずれかのチャネルをＢａｎｄ Ｂにおける待受けチャネルに決定して、チャネル切り替えを行う。また、ＳＴＡ３は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにおいて自分宛てではないＣＡ事前要求フレームを受信すると、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにおけるＮＡＶ設定処理１を行う（ＳＥＱ４０６）。

なお、ＣＡ受信準備及びＮＡＶ設定処理１の詳細については、後述に譲る（図７を参照のこと）。また、ＣＡ事前応答フレームのフレーム構成の詳細については、後述に譲る（図５を参照のこと）。

その後、ＳＴＡ２は、自身の待受けチャネルに関する情報を含むＣＡ事前応答フレームを、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使ってＳＴＡ１へ送信する（ＳＥＱ４０７）。ＳＴＡ１は、自分宛てのＣＡ事前応答フレームをＳＴＡ２から受信すると、ＣＡ送信準備処理を行う（ＳＥＱ４０８）。具体的には、ＳＴＡ１は、受信したフレームに含まれるチャネルリスト情報の中で指定されたＢａｎｄ Ｂの空きチャネル（ＳＣＨ）にチャネルを切り替えて、キャリアアグリゲーションによるデータ通信に備える。他方、ＳＴＡ３は、自分宛てではないＣＡ事前応答フレームを受信すると、その受信フレームに記載されたＢａｎｄ Ｂ内のチャネルにおけるＮＡＶ設定処理２を行う（ＳＥＱ４０９）。なお、ＣＡ送信準備及びＮＡＶ設定処理２の詳細については、後述に譲る（図８を参照のこと）。

そして、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂを利用してキャリアアグリゲーションによるデータ送信を実施する（ＳＥＱ４１０、４１１）。これに対し、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各通信帯域で確認応答（Ａｃｋ）を返信する（ＳＥＱ４１２、４１３）。

このようにしてＳＴＡ１とＳＴＡ２の間でキャリアアグリゲーション通信が終了した後、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともに、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルを、（キャリアアグリゲーション通信に使用したＳＣＨから）ＰＣＨへリセットして（ＳＥＱ４１４、４１５）、本処理を終了する。

なお、図４中のＳＥＱ４０７では、ＳＴＡ２が送信するＣＡ事前応答フレームはＢａｎｄ Ａ（のＰＣＨ）のみで送信されているが、例えばＢａｎｄ Ｂの切り替え後のチャネル（ＳＣＨ）でもＣＡ事前応答フレームを送信しても構わない。このようすることで、例えばＢａｎｄ Ｂの切り替え後のチャネルを常時使用している他のＢＳＳ（Ｏｔｈｅｒ ＢＳＳ：ＯＢＳＳ）に属する端末に対しＮＡＶを設定してもらい、キャリアアグリゲーションによるデータ通信に対する衝突を防ぐことができる。

図５には、ＣＡ事前要求フレーム並びにＣＡ事前応答フレームのフォーマット例を示している。図示のフレームフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．１１のアクションフレームのフォーマットを参考にし、新たなフレーム種別を示すＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドのインデックスを定義することで実現する。

参照番号５０１で示すＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌは、アクションフレームの種類を示す情報を含むフィールドである。

参照番号５０２で示すＤｕｒａｔｉｏｎは、後続するキャリアアグリゲーション通信が終了するまでの時間情報を含むフィールドである。通信を行わない周囲端末はこのフィールドの値を読み、ＮＡＶを設定する。

参照番号５０３で示すＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）は、送信先のＭＡＣアドレスを含むフィールドである。また、参照番号５０４で示すＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）は、送信元のＭＡＣアドレスを含むフィールドである。

参照番号５０５で示すＲｅｑ． ｆｌａｇは、本フレームが「ＣＡ事前要求フレーム」又は「ＣＡ事前応答フレーム」のいずれであるかを示すフラグ情報を示すフィールドである。例えば、このフラグが「１」であればＣＡ事前要求フレームであることを示し、このフラグが「０」あればＣＡ事前応答フレームであることを示す。

参照番号５０６で示すＮｕｍ． Ｏｆ Ｂａｎｄは、キャリアアグリゲーションを試みる通信帯域数を示すフィールドである。

参照番号５０７で示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄは、ある（キャリアアグリゲーションを試みる）通信帯域におけるチャネル情報を含むフィールドである。Ｎｕｍ． Ｏｆ Ｂａｎｄフィールド５０６で示された数分だけのＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドが、本フレーム内に含まれる。図５では、Ｎｕｍ． Ｏｆ Ｂａｎｄフィールド５０６で通信帯域数Ｍが示されていることを想定している。

ＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７の中には、通信帯域を示すＢａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド５１１と、ＢａｎｄＩｎｆｏ．フィールド５１１で示した通信帯域内のチャネル数を示すＮｕｍ． Ｏｆ ＣＨフィールド５１２と、Ｎｕｍ． Ｏｆ ＣＨで示された数値分だけチャネル情報を示すＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３が含まれる。ＣＡ事前要求フレームでは通信帯域毎に候補チャネル分だけＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３が含まれるが、ＣＡ事前応答フレームではＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７内のＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールドは１つだけになる。

具体的には、キャリアアグリゲーションによりデータ送信を行う送信端末は、ＣＡ事前要求フレームのＢａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド５１１には、このＣＡ事前要求フレームの送信に用いる通信帯域（Ｂａｎｄ Ａ）とアグリゲーションしたい通信帯域（Ｂａｎｄ Ｂ）を示す情報を記載し、Ｎｕｍ． Ｏｆ ＣＨフィールド５１２には、アグリゲーションしたい通信帯域内で送信端末自身がアイドル状態であることを確認した候補チャネル（ＳＣＨ）の数を記載し、各ＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３には候補チャネルをそれぞれ示す情報を記載する。図５では、候補チャネル数がＮ個である通信帯域を想定している。一方、ＣＡ事前応答フレームを返信する受信端末は、ＣＡ事前要求フレームのＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７の中で示された候補チャネルの中から自身がキャリアアグリゲーション用に選択した１つのチャネルを示す情報を記載する。

ここで、Ｂａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド５１１とＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３が示す値は、各通信端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３の間で共有された識別子であれば特に限定されるものではない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１−２０１６ Ａｎｎｅｘ．Ｅで示されるようなＯｐｅｒａｔｉｎｇ ＣｌａｓｓをＢａｎｄ Ｉｎｆｏ．として、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｔ内のチャネル番号をＣＨ Ｉｎｆｏ．として使用しても構わない。

参照番号５０８で示すＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、フレーム全体の誤り訂正符号を示すフィールドである。

図６には、図４に示した通信シーケンス中のＳＥＱ４０３でＳＴＡ１により実施される（又は、データ送信側の端末で実施される）、ＣＡ送信判定処理の詳細な処理手順をフローチャートの形式で示している。

ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨで送信権を獲得した後（ステップＳ６０１）、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態であるか否かを確認する（ステップＳ６０２）。

ここで、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態であった場合には（ステップＳ６０２のＹｅｓ）、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡとＢａｎｄ ＢともＰＣＨを使って、キャリアアグリゲーションによる通信を開始する（ステップＳ６０７）。このとき、ＳＴＡ１は、データ通信を開始する前に、例えば衝突回避のためのＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）の通信を行うようにしてもよい。また、Ｂａｎｄ ＡとＢａｎｄ Ｂの両帯域とも広帯域化してデータの送信を開始しても構わない。

一方、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがビジー状態であった場合には（ステップＳ６０２のＮｏ）、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨ以外のチャネルのキャリアセンス結果を確認する（ステップＳ６０３）。ＰＣＨ以外のチャネルは、例えばＳＴＡ１がＰＣＨと同時にキャリアセンスを行ったＳＣＨである。

そして、Ｂａｎｄ Ｂ内で１つでもアイドル状態であることを検出したチャネルを見つけた場合には（ステップＳ６０４のＹｅｓ）、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド５１１がＢａｎｄ Ｂを示し、Ｎｕｍ． Ｏｆ Ｂａｎｄフィールド５１２がアイドル状態であると検出したチャネルの数を示し、ＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３にアイドル状態と検出したチャネル情報を示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７を載せたＣＡ事前要求フレーム（図５を参照のこと）を生成し、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使ってこのフレームをＳＴＡ２に送信する（ステップＳ６０５）。図４に示した通信シーケンスは、ステップＳ６０４でＹｅｓとなる場合を想定している。

また、Ｂａｎｄ Ｂ内でアイドル状態であるチャネルを１つも検出できなかった場合には（ステップＳ６０４のＮｏ）、ＳＴＡ１は、キャリアアグリゲーションを諦めてＢａｎｄ ＡのＰＣＨのみで通常の通信を開始するか、又はＢａｎｄ Ｂで送信権を獲得するまでキャリアアグリゲーションによるデータ送信を待機する（ステップＳ６０６）。

なお、ＳＴＡ１などが行うキャリアセンスの方法は問わない。例えばＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているセカンダリチャネルのキャリアセンス方法に則り、具体的にはＰＩＦＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ （ＰＣＦ） Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）（２５マイクロ秒）の間一定レベルの電力を検出しなかったチャネルをアイドル状態として検出してもよい。また複数の通信帯域の無線通信機を保有している送信端末である場合、各々の無線通信機で別チャネルを設定し、バックオフ期間中にプリアンブルを検出しなかったチャネルをアイドル状態と検出してもよい。

また、キャリアアグリゲーションを行う帯域が３つ以上存在する場合には、ステップＳ６０３ではＳＴＡ１はキャリアセンス結果の確認を各帯域で行い、ステップＳ６０５では通信帯域毎に複数の候補チャネルに関する情報を含む（すなわち、ＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドを複数含む）ＣＡ事前要求フレームを送信する。

図７には、図４に示した通信シーケンス中のＳＥＱ４０５及びＳＥＱ４０６でそれぞれＳＴＡ２及びＳＴＡ３により実施される（又は、データ受信側の端末及びデータ伝送に関わらない他の端末により実施される）、ＣＡ受信準備処理及びＮＡＶ設定の詳細な処理手順をフローチャートの形式で示している。

ＳＴＡは、キャリアアグリゲーションによるデータ送信を行おうとしている他端末（例えば、ＳＴＡ１）からＢａｎｄ Ａにて送信されたＣＡ事前要求フレームを受信すると（ステップＳ７０１）、ＲＡフィールドから本フレームが自分宛てなのか否かを判定する（ステップＳ７０２）。

そして、ＳＴＡは、受信したＣＡ事前要求フレームが自分宛てであれば（ステップＳ７０２のＹｅｓ）、ＣＡ受信処理（当該ＳＴＡが、図４に示した通信シーケンス例におけるＳＴＡ２の場合）に進む。また、受信したＣＡ事前要求フレームが自分宛てでない場合には（ステップＳ７０２のＮｏ）、ＮＡＶ設定処理１（当該ＳＴＡが、図４に示した通信シーケンス例におけるＳＴＡ３の場合）に進む。以下、順に説明する。

最初に、ＳＴＡ２によるＣＡ受信処理について説明する。ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１から自分宛てのＣＡ事前要求フレームを受信した後（ステップＳ７０２のＹｅｓ）、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７に格納された各候補チャネルにおける自身のキャリアセンス結果を確認する（ステップＳ７０３）。

ここで、ＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７内の候補チャネルの中で自身もアイドル状態であると検出したチャネルが１つ以上あった場合（ステップＳ７０４のＹｅｓ）、ＳＴＡ２は、その中からキャリアアグリゲーション通信に使用するチャネルを選択して、Ｂａｎｄ Ｂ内のチャネルをＰＣＨから選択チャネルへ切り替える（ステップＳ７０５）。

そして、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ Ｂの情報をＢａｎｄ Ｉｎｆｏフィールド５１１に含め且つ上記の選択チャネルの情報をＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３に含めたＣＡ事前応答フレームを、ＣＡ事前要求フレームの送信元に送信する（ステップＳ７０６）。なお、ＣＡ事前応答フレームでは、ＣＡ事前要求フレームに対してＢａｎｄ Ｂ内でキャリアアグリゲーションに使用する１つのチャネルのみを指定するため、ＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７内のＣＨ Ｉｎｆｏ．は１つだけが格納される。

その後、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨとＢａｎｄ Ｂの選択チャネルで受信待機する（ステップＳ７０７）。図４に示した通信シーケンスは、ステップＳ７０４でＹｅｓとなる場合を想定している。

一方、リスト内のチャネルで自身もアイドル状態であると検出したチャネルが１つも存在しなかった場合には（ステップＳ７０４のＮｏ）、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７を含まないＣＡ事前応答フレームをＳＴＡ１に送信する（ステップＳ７０８）。この場合、ＳＴＡ１は、ＣＡ事前応答フレームを受信して、Ｂａｎｄ Ｂをキャリアアグリゲーションに使用できないことを検知することができる。その後、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨのみで受信待機する（ステップＳ７０９）。

なお、ステップＳ７０５において、ＳＴＡ２が複数の候補チャネルから使用するチャネルを選択する方法は特に限定されない。例えば、キャリアセンスを行いながら干渉／雑音レベルを測定し、最も干渉／雑音が低いチャネルを選択するようにしてもよい。また、キャリアアグリゲーションを行う帯域が３つ以上存在する場合には、ＳＴＡ２はＳＴＡ１からのＣＡ事前要求フレームに格納されたリスト内の各チャネルのキャリアセンス結果の確認を各帯域で行い、帯域毎に１つのチャネルを選択し、複数のＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドを格納するＣＡ事前応答フレームをＳＴＡ１に送信する。

次に、ＮＡＶ設定処理１について説明する。ＳＴＡ３は、ＳＴＡ１から自分宛てではないＣＡ事前要求フレームを受信した後（ステップＳ７０２のＮｏ）、そのフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ情報を読み、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにてＮＡＶを設定する（ステップＳ７１０）。こうすることで、この後にＢａｎｄ ＡのＰＣＨを利用して行われるであろうＳＴＡ１とＳＴＡ２間のデータ通信に対し衝突を起こさないよう送信を抑制することが可能となる。

図８には、図４に示した通信シーケンス中のＳＥＱ４０８及びＳＥＱ４０９でそれぞれＳＴＡ１及びＳＴＡ３により実施される（又は、データ送信側の端末及びデータ伝送に関わらない他の端末により実施される）、ＣＡ送信準備処理及びＮＡＶ設定の詳細な処理手順をフローチャートの形式で示している。

ＳＴＡは、ＳＴＡ２からＢａｎｄ Ａにて送信されたＣＡ事前応答フレームを受信すると（ステップＳ８０１）、ＲＡフィールドから本フレームが自分宛てなのか否かを判定する（ステップＳ８０２）。

そして、受信したＣＡ事前応答フレームが自分宛てであれば（ステップＳ８０２のＹｅｓ）、ＣＡ送信処理（当該ＳＴＡが、図４に示した通信シーケンス例におけるＳＴＡ１の場合）に進む。また、受信したＣＡ事前応答フレームが自分宛てでない場合には（ステップＳ８０２のＮｏ）、ＮＡＶ設定処理２（当該ＳＴＡが、図４に示した通信シーケンス例におけるＳＴＡ３の場合）に進む。以下、順に説明する

最初に、ＳＴＡ１によるＣＡ送信準備処理について説明する。ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２から自分宛てのＣＡ事前応答フレームを取得した際（ステップＳ８０２のＹｅｓ）、本フレーム内のＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７を確認する（ステップＳ８０３）。

ここで、受信したＣＡ事前応答フレーム内にＢａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７が含まれていた場合には（ステップＳ８０３のＹｅｓ）、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ Ｂを、そのＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７内のＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３が示すチャネルへ切り替える（ステップＳ８０４）。そして、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨとＢａｎｄ Ｂの切り替え後チャネルにて、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂでキャリアアグリゲーションして、データ通信を開始する（ステップＳ８０５）。図４に示した通信シーケンスは、ステップＳ８０３でＹｅｓとなる場合を想定している。

一方、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７が含まれていない場合には（ステップＳ８０３のＮｏ）、ＳＴＡ１は、キャリアアグリゲーションによるデータ通信を諦めて、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨのみでデータ送信を開始する（ステップＳ８０６）。

ここで、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ Ｂの指定チャネル周辺でアイドル状態と検出したチャネルの情報を取得できている場合には、ステップＳ８０６では、その周辺チャネルを統合して広帯域化したチャネルでデータ送信を行うようにしても構わない。

また、キャリアアグリゲーションを行う通信帯域が３つ以上存在する場合には、ＳＴＡ１は、該当するＣＨ Ｌｉｓｔ ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７内に含まれている通信帯域のみでキャリアアグリゲーションによるデータ通信を開始する。

次に、ＮＡＶ設定処理２について説明する。ＳＴＡ３は、ＳＴＡ２から自分宛てでないＣＡ事前応答フレームを受信した際（ステップＳ８０２のＮｏ）、まずはＮＡＶ設定処理１の場合と同様に、受信フレームのＤｕｒａｔｉｏｎ情報に基づいて、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにてＮＡＶを設定する（ステップＳ８０７）。

その後、ＳＴＡ３は、受信したＣＡ事前応答フレームに、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７があるか否かを判定する（ステップＳ８０８）。また、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７がある場合には（ステップＳ８０８のＹｅｓ）、ＳＴＡ３は、さらにＢａｎｄ Ｂでは送信元であるＳＴＡ２が同じＢＳＳに属しているか否かを判定する（ステップＳ８０９）。

そして、ＳＴＡ２と同じＢＳＳであれば（ステップＳ８０９のＹｅｓ）、ＳＴＡ３は、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨにおいてもＮＡＶを設定する（ステップＳ８１０）。これは、仮にＢａｎｄ ＢのＰＣＨがビジー状態からアイドル状態へ遷移したとしても、既にＳＴＡ１とＳＴＡ２間ではＢａｎｄ Ｂ内のチャネルを切り替えてデータ通信を行っているので、ＳＴＡ３による無駄なデータ送信開始を防ぐためである。

また、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド５０７がない場合には（ステップＳ８０８のＮｏ）、ＳＴＡ３は、Ｂａｎｄ ＢではＮＡＶを設定する必要がないので、そのまま本処理を終了する。

図９には、本実施例において、送信端末が２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂでキャリアアグリゲーションしてデータ送信を行う場合の通信帯域毎の動作例を示している。ここでは、プライマリチャネル（ＰＣＨ）がビジー状態である通信帯域では、アイドル状態のセカンダリチャネル（ＳＣＨ）（若しくは、ＰＣＨ以外のアイドル状態のチャネル）に切り替えて、キャリアアグリゲーションを行うことを想定している。

例えば、ある送信端末がＢａｎｄ ＡのＰＣＨにてバックオフを行い、時刻Ｔ９０１で送信権を獲得したとする。このとき、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがビジー状態であった場合、図３に示した例では、送信端末は、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態になるまで送信を待機するか又はキャリアアグリゲーション通信を断念するしかなかった。これに対し、本実施例では、送信端末は、自身のＢａｎｄ Ｂのキャリアセンス結果に基づいて、Ｂａｎｄ Ｂ内でＰＣＨ以外の空きチャネル（図９に示す例では、Ｂａｎｄ Ｂのセカンダリチャネルの１つＳＣＨ♯１）を検出すると、時刻Ｔ９０１にて、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って、受信端末に対してＢａｎｄ ＢのＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３にＳＣＨ＃１の情報を含んだＣＡ事前要求フレームを送信する。

受信端末は自局でもＢａｎｄ ＢのＳＣＨ＃１がアイドル状態であることを確認すると、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルをＰＣＨからＳＣＨ＃１に一時的に切り替えるとともに、時刻Ｔ９０２にて、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って、ＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３にＳＣＨ＃１の情報を含んだＣＡ事前応答フレームを返信する。そして、受信端末は、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂにてデータ受信を待機する。

送信端末は、受信したＣＡ事前応答フレームから、受信端末側でもＢａｎｄ ＢのＳＣＨ＃１がアイドル状態であることを確認すると、時刻Ｔ９０３にて、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルをＰＣＨからＳＣＨ＃１に切り替える。そして、送信端末は、時刻Ｔ９０４にて、２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂでキャリアアグリゲーションしてデータ送信（Ｄａｔａ Ｔｘ）を行う。すなわち、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがビジー状態の期間中であっても、送信端末はＢａｎｄ Ｂ内でアイドル状態のＳＣＨ＃１にチャネル切り替えを行うことによって、キャリアアグリゲーションが可能となる。

受信端末は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨ及びＢａｎｄ ＢのＳＣＨ＃１にてデータ受信を待機しているので、キャリアアグリゲーション送信されたデータを受信することができる。そして、受信端末は、データ受信に成功した場合には、時刻Ｔ９０５にて、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各通信帯域で確認応答フレーム（Ａｃｋ）を送信する。

また、送信端末は、時刻Ｔ９０５にて、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各通信帯域で受信端末からの確認応答フレーム（Ａｃｋ）を受信すると、その後、時刻Ｔ９０６にて、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルをＳＣＨ＃１からＰＣＨにリセットする。したがって、送信端末にとって、時刻Ｔ９０３からＴ９０６までが、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルがＰＣＨからＳＣＨ＃１に切り替わる「チャネル切り替え期間」となる。

このように、図９に示す動作例によれば、送信端末と受信端末間のＣＡ事前要求フレームとＣＡ事前応答フレームの交換にてキャリアアグリゲーション通信時に一時的に使用するチャネルをネゴシエーションすることで、効率よくキャリアアグリゲーションによる通信を行うことが可能となる。

本実施例の通り、送受信端末それぞれがキャリアセンス結果を用いて空きチャネルを検出することで、確実に通信可能なチャネルを選択することができる。また、周囲端末がＣＡ事前通知フレームやＣＡ事前応答フレームに基づいてＮＡＶを設定することで、キャリアアグリゲーション通信におけるパケット衝突を防ぐことも可能である。

第１の実施例によれば、送信端末と受信端末間でＣＡ事前要求フレームとＣＡ事前応答フレームを交換することによって、キャリアアグリゲーション通信時に一時的に使用するチャネルをネゴシエーションすることで、効率よくキャリアアグリゲーションによる通信を行うことが可能となる。また、送信端末と受信端末の両方のキャリアセンス結果を用いて空きチャネルを検出することによって確実に通信可能なチャネルを選択することができる。さらに、周囲端末には、ＣＡ事前要求フレーム又はＣＡ事前応答フレームに基づいてＮＡＶを設定してもらうことで、キャリアアグリゲーション通信時におけるパケット衝突を防ぐことができる。

第１の実施例では、送受信端末が互いにキャリアセンス結果を用いてキャリアアグリゲーションに使用するチャネルを決定する例について説明してきた。これに対し、第２の実施例では、送信端末が一意的にチャネルを選択し、受信端末は指定されたチャネルを利用する例について説明する。第２の実施例によれば、第１の実施例と比べ、確実に有効なチャネル選択を行えなくなるリスクが生じる反面、受信端末側の処理量を削減することができる。したがって、第２の実施例は、例えば、送信端末としてのＳＴＡ１がＡＰで、受信端末としてのＳＴＡ２がＮｏｎ−ＡＰ ＳＴＡである場合などに有効である。

図１０には、本明細書で提案する技術（第２の実施例）を適用して実現される通信シーケンス例を示している。ＳＴＡ１をデータ送信側の端末（Ｔｘ）、ＳＴＡ２をデータ受信側端末（Ｒｘ）、ＳＴＡ３をデータ伝送には関わらない他の端末（Ｏｔｈｅｒ）とする。そして、同図では、ＳＴＡ１がＢａｎｄ ＡのＰＣＨで送信権を獲得したとき、Ｂａｎｄ Ｂの空きチャネル（若しくは、キャリアアグリゲーションに使用するチャネル）を一意に指定してキャリアアグリゲーションによる通信を行う流れを示している。また、同図では、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２のいずれとも通信を行わない周囲の通信端末ＳＴＡ３にＢａｎｄ Ａ又はＢａｎｄ Ｂの少なくとも一方でＮＡＶを設定してもらう流れも、併せて示している。

最初に、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＩｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓにて、お互いのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の交換や、送信しようとしている帯域情報を交換しておく（ＳＥＱ１００１）。Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓは、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って行ってもよいし、その他のチャネル又はＢａｎｄ Ａ以外の通信帯域を使って行ってもよい。

Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報には、互いにどの周波数帯域での通信を行えるか、キャリアアグリゲーションによる送信並びに受信が可能か否かの情報が含まれる。このＩｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓは、キャリアアグリゲーション通信毎に行わなくもよく、例えばＳＴＡ１とＳＴＡ２の間のリンク確立に最初に行い、後は互いの通信状況が変化した際に情報交換するなどしてもよい。図１０に示す通信シーケンス例では、Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓを通じて、ＳＴＡ１とＳＴＡ２間でキャリアアグリゲーションを実施する旨の確約が得られているものとする。

ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにて送信権を獲得したとき（ＳＥＱ１００２）、ＣＡ送信準備を行う（ＳＥＱ１００３）。ＳＴＡ１は、ＣＡ送信準備としてＢａｎｄ Ｂで使用するＳＣＨを決定する。具体的には、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態であるか否かを判定する。そして、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態でなかった場合には、ＳＴＡ１は、自身のキャリアセンス結果に基づいてＢａｎｄ Ｂでアイドル状態であるＰＣＨ以外の１以上の空きチャネルの中から、キャリアアグリゲーションに使用するチャネル（ＳＣＨ）を１つ選択すると、そのチャネルに切り替えて、キャリアアグリゲーションによるデータ通信に備える。次いで、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ Ｂのキャリアアグリゲーションに使用するチャネルを記載したＣＡ事前通知フレームを、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って送信する（ＳＥＱ１００４）。ＣＡ送信準備処理の詳細については、後述に譲る（図１２を参照のこと）。また、ＣＡ事前通知フレームのフレーム構成の詳細については、後述に譲る（図１１を参照のこと）。

但し、図１０では省略したが、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨもアイドル状態であった場合には、ＳＴＡ１はそのままＢａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各ＰＣＨを用いてキャリアアグリゲーションによるデータ送信を開始することになる。また、Ｂａｎｄ Ｂで（ＰＣＨと同時にキャリアセンスしたＳＣＨの中から）アイドル状態のチャネルが見つからなかった場合には、ＳＴＡ１は、キャリアアグリゲーションを諦めてＢａｎｄ Ａのみでデータ送信を行うか、又はＢａｎｄ Ｂでも送信権を獲得してキャリアアグリゲーションが可能となるまで送信待機する。

ＳＴＡ２は、自分宛てのＣＡ事前通知フレームを受信すると、ＣＡ受信準備処理を行う（ＳＥＱ１００５）。具体的には、ＳＴＡ２は、受信フレームで指定されたＢａｎｄ Ｂのチャネル（ＳＣＨ）を待受けチャネルに決定して、チャネル切り替えを行う。また、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使って、ＣＡ事前通知フレームに対するＡｃｋフレームをＳＴＡ１へ送信する（ＳＥＱ１００７）。また、ＳＴＡ３は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにおいて自分宛てではないＣＡ事前通知フレームを受信すると、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨと、ＣＡ事前通知フレームに記載されたＢａｎｄ Ｂ内のチャネルの各々におけるＮＡＶ設定処理１を行う（ＳＥＱ１００６）。ＣＡ受信準備及びＮＡＶ設定処理の詳細については、後述に譲る（図１３を参照のこと）。

ＳＴＡ１は、ＣＡ事前通知フレームに対する確認応答（Ａｃｋ）フレームをＳＴＡ２から受信すると、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨ及びＢａｎｄ Ｂの空きチャネル（ＳＣＨ）を利用してキャリアアグリゲーションによるデータ送信を実施する（ＳＥＱ１００８、１００９）。これに対し、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの各通信帯域で確認応答（Ａｃｋ）を返信する（ＳＥＱ１０１０、１０１１）。

このようにしてＳＴＡ１とＳＴＡ２の間でキャリアアグリゲーション通信が終了した後、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともに、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルを、（キャリアアグリゲーション通信に使用したＳＣＨから）ＰＣＨへリセットして（ＳＥＱ１０１２、１０１３）、本処理を終了する。

なお、図１０中のＳＥＱ１００７では、ＳＴＡ２はＢａｎｄ ＡのＰＣＨを使ってＡｃｋフレームを送信しているが、例えばＢａｎｄ Ｂの切り替え後のチャネル（ＳＣＨ）でもＡｃｋフレームを送信しても構わない。このようすることで、例えばＢａｎｄ Ｂの切り替え後のチャネルを常時使用している他のＢＳＳ（Ｏｔｈｅｒ ＢＳＳ：ＯＢＳＳ）に属する端末に対しＮＡＶを設定してもらい、キャリアアグリゲーションによるデータ通信に対する衝突を防ぐことができる。

図１１には、ＣＡ事前通知フレームのフォーマット例を示している。図示のフレームフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．１１のアクションフレームのフォーマットを参考にし、新たなフレーム種別を示すＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドのインデックスを定義することで実現する。

参照番号１１０１で示すＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌは、アクションフレームの種類を示す情報を含むフィールドである。参照番号１１０２で示すＤｕｒａｔｉｏｎは、後続するキャリアアグリゲーション通信が終了するまでの時間情報を含むフィールドである。通信を行わない周囲端末はこのフィールドの値を読み、ＮＡＶを設定する。参照番号１１０３で示すＲＡは、送信先のＭＡＣアドレスを含むフィールドであり、参照番号１１０４で示すＴＡは、送信元のＭＡＣアドレスを含むフィールドである。なお、当該フレームは、ＣＡ事前通知フレームとしてのみ使用され、他のフレームと兼用されないので、Ｒｅｑ．ｆｌａｇのようなフラグ（図５を参照のこと）は不要である。

参照番号１１０５で示すＮｕｍ． Ｏｆ Ｂａｎｄは、キャリアアグリゲーションを試みる通信帯域数を示すフィールドである。参照番号１１０６で示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄは、ある通信帯域におけるチャネル情報を含むフィールドである。Ｎｕｍ． Ｏｆ Ｂａｎｄフィールドで示された数分だけのＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドが、本フレーム内に含まれる。

ＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド１１０６の中には、通信帯域を示すＢａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド１１１１と、その通信帯域内でキャリアアグリゲーションに使用することを指定するチャネル情報を示すＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド１１１２が含まれる。本実施例では、送信端末は通信帯域毎にキャリアアグリゲーションに使用するチャネルを１つ指定するので、ＣＡ事前通知フレームではＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールド１１０６内のＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールドは１つだけになる。

具体的には、キャリアアグリゲーションによりデータ送信を行う送信端末は、ＣＡ事前通知フレームのＢａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド１１１１には、このＣＡ事前要求フレームの送信に用いる通信帯域（Ｂａｎｄ Ａ）とアグリゲーションしたい通信帯域（Ｂａｎｄ Ｂ）を示す情報を記載し、ＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド１１１２にはＢａｎｄＩｎｆｏ．フィールド１１１１で指定した通信帯域（Ｂａｎｄ Ｂ）内でアグリゲーションに使用する１つのチャネルを示す情報を記載する。

ここで、Ｂａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールド１１１１とＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド１１１２が示す値は、各通信端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３の間で共有された識別子であれば特に限定されるものではない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１−２０１６ Ａｎｎｅｘ．Ｅで示されるようなＯｐｅｒａｔｉｎｇ ＣｌａｓｓをＢａｎｄ Ｉｎｆｏ．として、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｅｔ内のチャネル番号をＣＨ Ｉｎｆｏ．として使用しても構わない。

そして、本フレームの最後には、フレーム全体の誤り訂正符号を示すＦＣＳフィールド１１０７が付加される。

図１２には、図１０に示した通信シーケンス中のＳＥＱ１００３でＳＴＡ１により実施される（又は、データ送信側の端末により実施される）、ＣＡ送信準備処理の詳細な処理手順をフローチャートの形式で示している。

ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨで送信権を獲得した後（ステップＳ１２０１）、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態であるか否かを確認する（ステップＳ１２０２）。

ここで、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがアイドル状態であった場合には（ステップＳ１２０２のＹｅｓ）、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＡとＢａｎｄ ＢともＰＣＨを使って、キャリアアグリゲーションによる通信を開始する（ステップＳ１２０７）。このとき、ＳＴＡ１は、データ通信を開始する前に、例えば衝突回避のためのＲＴＳ／ＣＴＳの通信を行うようにしてもよい。また、Ｂａｎｄ ＡとＢａｎｄ Ｂの両帯域とも広帯域化してデータの送信を開始しても構わない。

一方、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨがビジー状態であった場合には（ステップＳ１２０２のＮｏ）、ＳＴＡ１は、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨ以外のチャネルのキャリアセンス結果を確認する（ステップＳ１２０３）。ＰＣＨ以外のチャネルは、例えばＳＴＡ１がＰＣＨと同時にキャリアセンスを行ったＳＣＨである。

そして、Ｂａｎｄ Ｂ内で１つでもアイドル状態であると検出したチャネルを見つけた場合には（ステップＳ１２０４のＹｅｓ）、ＳＴＡ１は、そのうちの１つのチャネルを使用するチャネルに選択して、Ｂａｎｄ Ｉｎｆｏ．フィールドがＢａｎｄ Ｂを示し、ＣＨ Ｉｎｆｏ．に選択したチャネル情報を示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドを載せたＣＡ事前通知フレーム（図１１を参照のこと）を生成し、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使ってこのフレームをＳＴＡ２に送信する（ステップＳ１２０５）。図１１に示した通信シーケンスは、ステップＳ１２０４でＹｅｓとなる場合を想定している。

また、Ｂａｎｄ Ｂ内でアイドル状態であるチャネルを１つも検出できなかった場合には（ステップＳ１２０４のＮｏ）、ＳＴＡ１は、キャリアアグリゲーションを諦めてＢａｎｄ ＡのＰＣＨのみで通常の通信を開始するか、Ｂａｎｄ Ｂで送信権を獲得するまでキャリアアグリゲーションによるデータ送信を待機する（ステップＳ１２０６）。

なお、ＳＴＡ１などが行うキャリアセンスの方法は問わない。例えばＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているセカンダリチャネルのキャリアセンス方法に則り、具体的にはＰＩＦＳの間一定レベルの電力を検出しなかったチャネルをアイドル状態として検出してもよい。また複数のＢａｎｄ Ｂの無線通信機を保有している送信端末である場合、各々の無線通信機で別チャネルを設定し、バックオフ期間中にプリアンブルを検出しなかったチャネルをアイドル状態と検出してもよい。

また、キャリアアグリゲーションを行う帯域が３つ以上存在する場合には、ステップＳ１２０３ではＳＴＡ１はキャリアセンス結果の確認を各通信帯域で行うが、最終的には通信帯域毎に１つの使用チャネルを選択して、ステップＳ１２０５ではＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドを１つだけ含むＣＡ事前要求フレームを送信する。

図１３には、図１０に示した通信シーケンス中のＳＥＱ１００５及びＳＥＱ１００６でそれぞれＳＴＡ２及びＳＴＡ３により実施される（又は、データ受信側の端末及びデータ伝送に関わらない他の端末により実施される）、ＣＡ受信準備処理及びＮＡＶ設定の詳細な処理手順をフローチャートの形式で示している。

ＳＴＡは、キャリアアグリゲーションによるデータ送信を行おうとしている他端末（例えば、ＳＴＡ１）からＢａｎｄ Ａにて送信されたＣＡ事前通知フレームを受信すると（ステップＳ１３０１）、ＲＡフィールドから本フレームが自分宛てなのか否かを判定する（ステップＳ１３０２）。

そして、受信したＣＡ事前通知フレームが自分宛てであれば（ステップＳ１３０２のＹｅｓ）、ＣＡ受信処理（図１０に示した通信シーケンス例ではＳＴＡ２）に進む。また、受信したＣＡ事前通知フレームが自分宛てでない場合には（ステップＳ１３０２のＮｏ）、ＮＡＶ設定処理１（図１０に示した通信シーケンス例ではＳＴＡ３）に進む。以下、順に説明する。

最初に、ＳＴＡ２によるＣＡ受信処理について説明する。ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１から自分宛てのＣＡ事前通知フレームを受信した後（ステップＳ１３０２のＹｅｓ）、Ｂａｎｄ Ｂを示すＣＨ Ｌｉｓｔ Ｉｎ Ｂａｎｄフィールドに格納されたチャネル（ＳＣＨ）へチャネル切り替えを行う（ステップＳ１３０３）。

そして、ＳＴＡ２は、ＣＡ事前通知フレームに対する確認応答（Ａｃｋ）フレームを、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨを使ってＳＴＡ１に返信する（ステップＳ１３０４）。その後、ＳＴＡ２は、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨとＢａｎｄ ＢのＳＣＨで受信待機する（ステップＳ１３０５）。

次に、ＮＡＶ設定処理１について説明する。ＳＴＡ３は、ＳＴＡ１から自分宛てではないＣＡ事前通知フレームを受信した後（ステップＳ１３０２のＮｏ）、そのフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ情報を読み、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨにてＮＡＶを設定する（ステップＳ１３０６）。こうすることで、この後にＢａｎｄ ＡのＰＣＨを利用して行われるであろうＳＴＡ１とＳＴＡ２間のデータ通信に対し衝突を起こさないよう送信を抑制することが可能となる。

次いで、ＳＴＡ３は、送信元であるＳＴＡ１が同じＢＳＳに属しているか否かを判定する（ステップＳ１３０７）。そして、ＳＴＡ１と同じＢＳＳであれば（ステップＳ１３０７のＹｅｓ）、ＳＴＡ３は、Ｂａｎｄ Ｂ内でキャリアアグリゲーションに使用されているチャネルのＮＡＶを設定する（ステップＳ１３０８）。これは、仮にＢａｎｄ Ｂの当該チャネルがビジー状態からアイドル状態へ遷移したとしても、既にＳＴＡ１とＳＴＡ２間ではＢａｎｄ Ｂ内のチャネルを切り替えてデータ通信を行っているので、ＳＴＡ３による無駄なデータ送信開始を防ぐためである。

第２の実施例によれば、送信端末から受信端末へＣＡ事前通知フレームを送信することによって、キャリアアグリゲーション通信時に一時的に使用するチャネルをネゴシエーションすることで、効率よくキャリアアグリゲーションによる通信を行うことが可能となる。また、送信端末のみがキャリアセンス結果を用いて空きチャネル検索することで、受信端末の処理負荷を低減することが可能となる。さらに、周囲端末には、ＣＡ事前通知フレームに基づいてＮＡＶを設定してもらうことで、キャリアアグリゲーション通信時におけるパケット衝突を防ぐことができる。

これまでは、キャリアアグリゲーションにおける通信動作について説明してきた。本実施例では、その応用として、データ通信用チャネルと制御信号チャネルを同時に利用したチャネル切り替え技術について説明する。なお、本実施例で使用する通信シーケンス図や送信フレームは第１の実施例と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

図１４には、ＳＴＡ（ＡＰを含む）として動作する通信装置１４００の機能的構成例を示している。以下、通信装置１４００内の各部について説明する。

通信制御部１４０１は、通信装置１４００全体の動作を制御し、さらに他の通信端末へ通知する制御情報をデータ処理部１４０２へ受け渡す処理を行う。本実施形態では、通信制御部１４０１は、データ通信用チャネルと制御信号チャネルの同時利用による通信を行うための各無線通信部１４０５及び１４０９における送受信チャネルの選択及び切り替え、並びに空きチャネル情報が含まれる信号の生成及び取得を行うことを特徴とする。

本実施形態に係る通信装置１４００は、２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂを利用するが、上述した第１及び第２の実施例のようにキャリアアグリゲーションは行わず、２つの通信帯域に異なる用途を割り当てて、それぞれ個別に利用することを想定している。具体的には、Ｂａｎｄ Ｂは２．４ＧＨｚのような比較的狭帯域を想定して、データサイズが小さい制御情報の通信に利用し、一方のＢａｎｄ Ａは６ＧＨｚのような広帯域を想定して、上位層の要求に応じて膨大量のデータ通信に利用する。

このため、ＭＡＣ層並びにＰＨＹ層のデータ処理を行うデータ処理部は、Ｂａｎｄ Ａ用のデータ処理部１４０６とＢａｎｄ Ｂ用のデータ処理部１４０２に分離されている。データ処理部１４０６は、Ｂａｎｄ Ａ用のＭＡＣ層のデータ処理部１４０７と、Ｂａｎｄ Ａ用のＰＨＹ層のデータ処理部１４０８を備えている。また、データ処理部１４０２は、Ｂａｎｄ Ｂ用のＭＡＣ層のデータ処理部１４０３と、Ｂａｎｄ Ｂ用のＰＨＹ層のデータ処理部１４０４を備えている。

Ｂａｎｄ Ａ用のデータ処理部１４０６は、主に、上位層からの送信データに基づいて、送信信号を生成する。データ処理部１４０６は、さらにＢａｎｄ Ａ用の無線通信部１４０９から受け取った受信信号を復調して、受信データを抽出する処理を行う。

Ｂａｎｄ Ｂ用のデータ処理部１４０２は、Ｂａｎｄ Ｂ用の通信制御部１４０１から受け取った制御情報に基づいて、送信信号を生成する。データ処理部１４０２は、さらにＢａｎｄ Ｂ用の無線通信部１４０５から受け取った受信信号を復調して、制御情報を抽出する処理を行う。

無線通信部１４０９は、データ処理部１４０６で生成した送信信号にアナログ変換及びＲＦ処理を施して、アンテナ１４１１からＢａｎｄ Ａを利用した無線信号を生成する。また、無線通信部１４０９は、アンテナ１４１１に入力されたＢａｎｄ Ａを利用する無線信号にＲＦ処理及びデジタル変換を施して受信信号を生成して、データ処理部１４０６へ受け渡す。

無線通信部１４０５は、データ処理部１４０２で生成した送信信号にアナログ変換及びＲＦ処理を施して、アンテナ１４１０からＢａｎｄ Ｂを利用した無線信号を生成する。また、無線通信部１４０５は、アンテナ１４１０に入力されたＢａｎｄ Ｂを利用する無線信号にＲＦ処理及びデジタル変換を施して受信信号を生成して、データ処理部１４０２へ受け渡す。

なお、Ｂａｎｄ Ａ並びにＢａｎｄ ＢにてそれぞれＭＩＭＯ通信を実施する場合には、各無線通信部１４０５及び１４０９はそれぞれ複数本のアンテナを装備し、また、各ＰＨＹ層データ処理部１４０４及び１４０８は空間多重並びに空間分離処理を実施するものとする。

図１４に示した通信装置１４００は、複数の通信帯域の無線通信機を備えた通信端末ということもできる。

図１５には、ある送信端末が通信帯域Ｂａｎｄ Ａを用いて送信を行う例を示している。

例えば、ある送信端末がＢａｎｄ ＡのＰＣＨでバックオフを行なっていた際に、Ｂａｎｄ Ａの他のチャネル（図５に示す例では、ＳＣＨ１とＳＣＨ２）がアイドル状態であったとしても、ビジー状態になった時点で送信を待機しなければならない。送信端末は、データ送信毎にアイドル状態のチャネルに切り替えてデータ送信を行うことが望ましい。しかしながら、受信端末側がＢａｎｄ ＡのＰＣＨでしか待受けていないので、送信端末がチャネルを切り替えると正しくデータ通信が行われなくなってしまう。

図１６には、ある送信端末が２つの通信帯域Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂを用いて送信を行う例を示している。但し、同図では、第１の実施例で説明したように、送信端末と受信端末間でＣＡ事前要求フレーム及びＣＡ事前応答フレームを交換して、柔軟なチャネル切り替えによりデータ通信を行うものとする。

例えば、ある送信端末が、制御信号用の通信帯域Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨにてバックオフを行い、時刻Ｔ１６０１で送信権を獲得した際に、データ通信用のＢａｎｄ Ａにおける自身のキャリアセンス結果を含めたＣＡ事前要求フレームを、制御信号用のＢａｎｄ ＢのＰＣＨを使って受信端末へ送信する。

図１６に示す例では、時刻Ｔ１６０１において、Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨはビジー状態であるが、ＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２はアイドル状態である。したがって、送信端末は、Ｂａｎｄ ＡのＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３にＢａｎｄ ＡのＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２の情報を含んだＣＡ事前要求フレームを送信することになる。

受信端末は、自局でもＢａｎｄ ＡのＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２がアイドル状態であることを確認すると、Ｂａｎｄ Ａの使用チャネルをＰＣＨからＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２に一時的に切り替えるとともに、時刻Ｔ１６０２にて、Ｂａｎｄ ＢのＰＣＨを使って、Ｂａｎｄ ＡのＣＨ Ｉｎｆｏ．フィールド５１３にＢａｎｄ ＡのＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２の情報を含んだＣＡ事前応答フレームを返信する。そして、受信端末は、Ｂａｎｄ ＡのＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２にてデータ受信を待機する。

送信端末は、受信したＣＡ事前応答フレームから、受信端末側でもＢａｎｄ ＡのＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２がアイドル状態であることを確認すると、時刻Ｔ１６０３にて、Ｂａｎｄ Ｂの使用チャネルをＰＣＨからＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）に切り替える。そして、送信端末は、時刻Ｔ１６０４にて、Ｂａｎｄ Ａ内の２つのチャネルＳＣＨ＃１並びにＳＣＨ＃２からなる広帯域を利用してデータ送信（Ｄａｔａ Ｔｘ）を行う。すなわち、データ伝送用の通信帯域Ｂａｎｄ ＡのＰＣＨがビジー状態の期間中であっても、Ｂａｎｄ Ａ内でアイドル状態のチャネルＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）に切り替えて、広帯域伝送が可能となる。

受信端末は、Ｂａｎｄ ＡのＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）にてデータ受信を待機しているので、ＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）でＰｒｅａｍｂｌｅを受信した後は、ＳＣＨ＃１及びＳＣＨ＃２にて広帯域伝送されたデータを受信することができる。そして、受信端末は、データ受信に成功した場合には、時刻Ｔ１６０５にて、Ｂａｎｄ ＡのチャネルのＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）を使って確認応答フレーム（Ａｃｋ）を送信した後、Ｂａｎｄ Ａの使用チャネルをＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）からＰＣＨにリセットする。

また、送信端末は、時刻Ｔ１６０５にて、Ｂａｎｄ ＡのチャネルのＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）で受信端末からの確認応答フレーム（Ａｃｋ）を受信すると、その後、時刻Ｔ１６０６にて、Ｂａｎｄ Ａの使用チャネルをＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）からＰＣＨにリセットする。したがって、送信端末にとって、時刻Ｔ１６０３からＴ１６０６までが、Ｂａｎｄ Ａの使用チャネルがＰＣＨからＳＣＨ＃１（又は、ＳＣＨ＃２）に切り替わる「チャネル切り替え期間」となる。

このように、送信端末と受信端末間で制御情報用の通信帯域Ｂａｎｄ Ｂ上でのＣＡ事前通知フレームとＣＡ事前応答フレーム交換により受信端末側も待受けチャネルを切り替えることができるので、データ伝送用の通信帯域Ｂａｎｄ Ａ内の任意のチャネルを利用して、正しくデータ通信を行うことができる。

なお、上記では第１の実施例で説明したフレーム交換を利用した例について説明したが、第２の実施例で説明したように送信端末が一意的に使用チャネルを決定し、ＣＡ事前通知フレームを送信する場合であっても、通信帯域Ｂａｎｄ Ｂ上でのＣＡ事前通知フレームとＣＡ事前応答フレーム交換を通じて受信端末側がデータ伝送用の通信帯域Ｂａｎｄ Ａ上での待ち受けチャネルを切り替えて、正しくデータ通信を行うことができる。

また、本実施例では、Ｂａｎｄ Ａをデータ専用、Ｂａｎｄ Ｂを制御信号専用と位置付けているが、特に限定されるものではない。Ｂａｎｄ Ａ及びＢａｎｄ Ｂの両帯域ともデータ及び制御信号を送信するようにしてもよい。

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系の無線ＬＡＮシステムに適用して、ＣＳＭＡ／ＣＡによるチャネルアクセス方式に則りつつ、各通信帯域のプライマリチャネルの状態に応じて他のアイドル状態のチャネルに切り替えることによって、キャリアアグリゲーションの高効率化を実現することができる。もちろん、本明細書で開示する技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１系以外の無線ＬＡＮシステムにも好適に適用することができる。

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）第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部における通信動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するように制御する、
通信装置。

（２）前記制御部は、前記信号に含めた前記空きチャネルを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
上記（１）に記載の通信装置。

（３）前記制御部は、前記第２の通信帯域の前記信号に含めた複数の空きチャネルのうちいずれかを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
上記（１）又は（２）のいずれかに記載の通信装置。

（４）前記制御部は、前記信号に含めた複数の空きチャネルのうち、前記信号の送信先からの応答信号で示されたチャネルを使ってデータ送信を行うように制御する、
上記（３）に記載の通信装置。

（５）前記制御部は、前記第２の通信帯域における１つの空きチャネルに関する情報を前記信号に含め、且つ、前記第２の通信帯域の前記１つの空きチャネルを使って前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
上記（１）又は（２）のいずれかに記載の通信装置。

（６）前記制御部は、前記第１の通信帯域及び前記第２の通信帯域の各チャネルを使って、前記信号の送信先宛てにキャリアアグリゲーションによるデータ送信を行うように制御する、
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、前記第２の通信帯域のうち前記信号に含めた複数の空きチャネルの１又は複数を使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
上記（１）又は（２）のいずれかに記載の通信装置。

（８）第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線通信を行う通信方法であって、
前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するステップと、
前記信号に含めた前記空きチャネルを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うステップと、
を有する通信方法。

（９）第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、
前記通信部における通信動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルで受信するように制御する、
通信装置。

前記制御部は、自分宛ての前記信号を受信したことに応答して、前記第２の通信帯域の前記空きチャネルで受信動作を行うように制御する、
上記（９）に記載の通信装置。

（１１）前記制御部は、自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルのうちいずれかにおいて受信動作を行うように制御する、
上記（９）又は（１０）のいずれかに記載の通信装置。

（１２）前記制御部は、自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルの中から選択したチャネルの情報を含む応答信号を返信するように制御する、
上記（９）又は（１０）のいずれかに記載の通信装置。

（１３）前記制御部は、前記応答信号に含めたチャネルにおいて受信動作を行うように制御する、
上記（１２）に記載の通信装置。

（１４）自分宛ての前記信号には１つの空きチャネルに関する情報が含まれ、
前記制御部は、前記１つの空きチャネルにおいて受信動作を行うように制御する、
上記（９）又は（１０）のいずれかに記載の通信装置。

（１５）前記制御部は、前記第１の通信帯域及び前記第２の通信帯域の各チャネルを使ってキャリアアグリゲーションにより送信されたデータの受信を制御する、
上記（９）乃至（１４）のいずれかに記載の通信装置。

（１６）前記制御部は、前記第２の通信帯域のうち自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルの１又は複数において受信動作を行うように制御する、
上記（９）又は（１０）のいずれかに記載の通信装置。

（１６−１）前記制御部は、前記第２の通信帯域の複数のチャネルを用いて広帯域伝送されたデータの受信動作を制御する、
上記（１６）に記載の通信装置。

（１７）前記制御部は、他局宛ての前記信号を受信したことに応答して、前記第２の通信帯域で送信待機するように制御する、
上記（９）に記載の通信装置。

（１８）前記制御部は、他局からの前記信号に対する応答信号を受信したことに応答して、前記第２の通信帯域で送信待機するように制御する、
上記（９）に記載の通信装置。

（１９）第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線通信を行う通信方法であって、
前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルで受信するステップと、
前記信号に含まれる情報に基づいて、前記第２の通信帯域におけるデータ送受信を制御するステップと、
を有する通信方法。

２００…通信装置、２０１…通信制御部、２０２…データ処理部
２０３…ＭＡＣ層データ処理部
２０４…ＰＨＹ層データ処理部（Ｂａｎｄ Ａ用）
２０５…ＰＨＹ層データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用）
２０６…無線通信部（Ｂａｎｄ Ａ用）
２０７…無線通信部（Ｂａｎｄ Ｂ用）
２０８…アンテナ（Ｂａｎｄ Ａ用）
２０９…アンテナ（Ｂａｎｄ Ｂ用）
１４００…通信装置、１４０１…通信制御部
１４０２…データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用）
１４０３…データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用ＭＡＣ層）
１４０４…データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用ＰＨＹ層）
１４０５…無線通信部（Ｂａｎｄ Ｂ用）
１４０６…データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用）
１４０７…データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用ＭＡＣ層）
１４０８…データ処理部（Ｂａｎｄ Ｂ用ＰＨＹ層）
１４０９…無線通信部（Ｂａｎｄ Ｂ用）
１４１０…アンテナ（Ｂａｎｄ Ｂ用）
１４１１…アンテナ（Ｂａｎｄ Ａ用）

Claims (19)

1. 第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、
   前記通信部における通信動作を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するように制御する、
   通信装置。
2. 前記制御部は、前記信号に含めた前記空きチャネルを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記制御部は、前記第２の通信帯域の前記信号に含めた複数の空きチャネルのうちいずれかを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
4. 前記制御部は、前記信号に含めた複数の空きチャネルのうち、前記信号の送信先からの応答信号で示されたチャネルを使ってデータ送信を行うように制御する、
   請求項３に記載の通信装置。
5. 前記制御部は、前記第２の通信帯域における１つの空きチャネルに関する情報を前記信号に含め、且つ、前記第２の通信帯域の前記１つの空きチャネルを使って前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
6. 前記制御部は、前記第１の通信帯域及び前記第２の通信帯域の各チャネルを使って、前記信号の送信先宛てにキャリアアグリゲーションによるデータ送信を行うように制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
7. 前記制御部は、前記第２の通信帯域のうち前記信号に含めた複数の空きチャネルの１又は複数を使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うように制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
8. 第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線通信を行う通信方法であって、
   前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルを使って送信するステップと、
   前記信号に含めた前記空きチャネルを使って、前記信号の送信先宛てにデータ送信を行うステップと、
   を有する通信方法。
9. 第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線信号を送受信する通信部と、
   前記通信部における通信動作を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルで受信するように制御する、
   通信装置。
10. 前記制御部は、自分宛ての前記信号を受信したことに応答して、前記第２の通信帯域の前記空きチャネルで受信動作を行うように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
11. 前記制御部は、自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルのうちいずれかにおいて受信動作を行うように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
12. 前記制御部は、自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルの中から選択したチャネルの情報を含む応答信号を返信するように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
13. 前記制御部は、前記応答信号に含めたチャネルにおいて受信動作を行うように制御する、
    請求項１２に記載の通信装置。
14. 自分宛ての前記信号には１つの空きチャネルに関する情報が含まれ、
    前記制御部は、前記１つの空きチャネルにおいて受信動作を行うように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
15. 前記制御部は、前記第１の通信帯域及び前記第２の通信帯域の各チャネルを使ってキャリアアグリゲーションにより送信されたデータの受信を制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
16. 前記制御部は、前記第２の通信帯域のうち自分宛ての前記信号に含まれる複数の空きチャネルの１又は複数において受信動作を行うように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
17. 前記制御部は、他局宛ての前記信号を受信したことに応答して、前記第２の通信帯域で送信待機するように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
18. 前記制御部は、他局からの前記信号に対する応答信号を受信したことに応答して、前記第２の通信帯域で送信待機するように制御する、
    請求項９に記載の通信装置。
19. 第１の通信帯域及び第２の通信帯域を利用して無線通信を行う通信方法であって、
    前記第２の通信帯域における空きチャネルに関する情報を含んだ信号を前記第１の通信帯域上のチャネルで受信するステップと、
    前記信号に含まれる情報に基づいて、前記第２の通信帯域におけるデータ送受信を制御するステップと、
    を有する通信方法。

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