WO2008069245A1 - 無線通信システム、無線端末局、無線基地局および無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、無線端末局、無線基地局および無線通信方法 Download PDF

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WO2008069245A1
WO2008069245A1 PCT/JP2007/073515 JP2007073515W WO2008069245A1 WO 2008069245 A1 WO2008069245 A1 WO 2008069245A1 JP 2007073515 W JP2007073515 W JP 2007073515W WO 2008069245 A1 WO2008069245 A1 WO 2008069245A1
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terminal station
wireless terminal
base station
frame
radio base
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PCT/JP2007/073515
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Yukimasa Nagai
Takahisa Yamauchi
Tetsuya Kosaka
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Mitsubishi Electric Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system that performs communication using a directional beam.
  • the present invention relates to a radio communication system having a function of specifying a combination of directional beams used when radio terminal stations accommodated in a common radio base station directly communicate with each other.
  • the millimeter-wave band has the advantage of ensuring secrecy in combination with higher straightness and less influence of interference.
  • inter-building communication Fig. 59
  • ARIB STD-T69J a video transmission system for home televisions
  • ARIB STD-T74 a video transmission system for home televisions
  • the millimeter-wave band has a greater attenuation of power in space than the microwave band, so the communication area is limited, and the usage environment and applications are limited.
  • the microwave band since it has a relatively narrow directivity pattern (also called a directional beam or antenna beam), it is necessary for a business operator or the like to install a wireless device with a directivity in advance.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for directing directional beams between terminals by controlling a directional antenna based on position information received by a communication partner.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-309508
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-32062
  • Non-Patent Document 1 IEEE802.l ln-Draftl.06, 7.2.2.1 A-MSDU, 7.4 A-MPDU
  • Non-Patent Document 2 High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard, (ECMA-368, 369)
  • the wireless communication systems described in Patent Documents 1 and 2 are not intended for a multiple access scheme such as accommodating a plurality of wireless terminal stations, and are further assigned under the control of a wireless base station. It was not intended for wireless terminal stations to communicate with each other within a specified time period.
  • the wireless communication system described in Patent Document 2 although there is a description regarding a control technology for a directional antenna used for communication using a millimeter wave band, the directional antenna is controlled. Therefore, since a control signal in an omnidirectional frequency band (a frequency band lower than the millimeter wave band) is used, the terminal needs to have a plurality of modulators / demodulators and control units. there were.
  • the PHY frame format defined in the above ultra-high-speed wireless LAN is as shown in FIG. 60.
  • the modulation method of the preamble part for synchronization and the subsequent PSDU part- It consists of a PLCP Header part that includes the coding rate and PSDU length, and a PSDU part that is the data part.
  • tail bits and pads are added as necessary.
  • the PS DU section is composed of a MAC header, an MSDU of the actual data part, and an FCS (Frame Check Sequence) that determines the correctness of the MPDU. Therefore, A—MSDU or A—M PDU is very easy to construct!
  • PSDU is generally transmitted with a transmission method / encoding rate that is more efficient than PLCP Header, compared to PLCP Header, which can transmit a lot of information efficiently, BER ( Bit Error Rate) gets worse. Therefore, if the PLCP Header is received normally but an error occurs due to the MPDU power SFCS, the information inside the MAC header cannot be read! /.
  • control information contained in the MAC header (for example, virtual carrier sense) is not only the frame body cannot be decoded, although the frame receiving side can detect the presence of the frame. Information, destination / source address, etc.) cannot be received, and the necessary information cannot be obtained. Also, due to the configuration of MPDU, when the MSDU length is long, such as when using A—MSDU, the MAC efficiency increases, but there is a problem when the robustness of the MAC Header decreases.
  • the PHY frame format defined in the ultra-wideband radio system has a configuration including a MAC header inside the PLCP header. Therefore, the MAC header can be transmitted with a relatively robust transmission method / coding rate.
  • the frame aggregation technology proposed in the ultra-wideband wireless system is Multiple MSDUs are bundled, and MAC Header and FCS are added to the bundled frames. For this reason, there is a problem that in a situation where the propagation path is bad, the frame length cannot be increased, or the number of frame retransmissions increases and the throughput does not increase.
  • frame aggregation with other ACK frames and Command frames cannot be performed. Therefore, when bi-directional traffic is generated, there is a problem that an ACK frame for the received frame needs to be transmitted separately from the bundled data frame (Aggregated Data frame). It was.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides a wireless communication system that realizes direct communication between wireless terminal stations by realizing control of a directional antenna without requiring a special configuration.
  • the purpose is to obtain.
  • the present invention provides a wireless communication system including a wireless terminal station that performs communication using directional beams formed in a plurality of directions.
  • the beam is transmitted in all directions that can be transmitted at the beam switching execution interval that has been notified to the radio base station in advance for the period specified by the radio base station that accommodates it.
  • the first wireless terminal station that transmits the transmission direction identification information and the wireless base station that is accommodated in the same wireless base station as the first wireless terminal station, for the period specified by the wireless base station, When receiving the transmission direction identification information by performing the reception operation of the transmission direction identification information transmitted from the first wireless terminal station for all reception directions at the antenna switching execution interval specified by the base station.
  • Receiving The direction identification information and the transmission direction identification information are combined to specify the pointing direction combination information, and the pointing direction combination information is transmitted to the first wireless terminal station.
  • a second wireless terminal station for transmitting, based on the number of directional directions of directional beams notified from the first and second wireless terminal stations and the beam switching execution interval.
  • a radio base station that determines the period and the antenna switching execution interval, wherein the first radio terminal station and the second radio terminal station are oriented with respect to a direction indicated by the direction-direction combination information. It is characterized by direct communication by forming a sex beam.
  • wireless communication terminals accommodated in the same base station exchange information on directional beams and share information on directional beams used in direct communication. Therefore, there is an effect that direct communication using a directional beam can be realized.
  • the band can be used more efficiently.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system that is effective for the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a radio base station.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a PHY frame format exchanged between a radio base station and a radio terminal station.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a MAC frame format exchanged between a radio base station and a radio terminal station.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a broadcast information frame.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an independently defined IE (DBIE).
  • DBIE independently defined IE
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of information included in DBIE.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional “Capability IE”.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an expanded “Capability IE”.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of “Extended Capability IE”.
  • FIG. 11 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a sequence when a wireless terminal station scans a wireless base station.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an operation in which a wireless terminal station scans a wireless base station.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining direct inter-terminal communication between radio terminal stations installed in a service area of a radio base station.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing a procedure executed by each device when wireless terminal station 1 and wireless terminal station 2 directly perform inter-terminal communication.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which a radio base station and a radio terminal station communicate with each other.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a Device Discovery frame.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a device discovery operation performed between the wireless terminal station 1 and the wireless terminal station 2;
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a PLCP preamble unit.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of a PLCP preamble part and a PLCP header part.
  • FIG. 21 is a diagram showing a detailed procedure for device discovery in which a search method is specified.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a device discovery procedure according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of an operation (Delayed-Device Discovery) in a DD period according to the third embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram showing a configuration example of Directional Beam Combination IE.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of a Combination MAP.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration example of a radio communication system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 27 is a sequence diagram illustrating an example of a device discovery procedure according to the fourth embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a device discovery procedure according to the fourth embodiment.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a radio base station according to the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram for explaining the problems in the conventional aggregation and bandwidth allocation.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration example of a frame used in the fifth embodiment.
  • FIG. 32 is a diagram for explaining a method of creating a semi-fixed length frame.
  • FIG. 33 is a diagram without an example of rame lype neld encording.
  • FIG. 34 is a diagram showing a configuration example of a frame used in the fifth embodiment.
  • FIG. 35 is a diagram showing a configuration example of a frame used in the sixth embodiment.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a configuration example of an A-MPDU Subframe unit.
  • FIG. 37 is a diagram showing a configuration example of a frame used in the fifth embodiment.
  • FIG. 38 is a diagram for explaining a method of creating a semi-fixed length frame.
  • FIG. 39 is a diagram without an example of rame lype neld encording.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating a configuration example of a frame used in the seventh embodiment.
  • FIG. 41 is a diagram showing a configuration example of a frame used in the seventh embodiment.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating a configuration example of a frame used in the seventh embodiment.
  • FIG. 43 is a diagram showing a configuration example of a frame used in the seventh embodiment.
  • Fig. 44 is a diagram illustrating a configuration example of a radio communication system according to an eighth embodiment which focuses on the present invention.
  • FIG. 45 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 46 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 47 is a diagram showing a configuration example of an eighth embodiment, which is useful for the present invention.
  • FIG. 48 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 49 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 50 is a diagram showing a configuration example of an entry restriction IE.
  • FIG. 51 is a diagram showing a configuration example of a vendor-specific extended IE.
  • FIG. 52 shows a configuration example of a ninth embodiment of the wireless communication system which focuses on the present invention.
  • FIG. 52 shows a configuration example of a ninth embodiment of the wireless communication system which focuses on the present invention.
  • FIG. 53 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the radio base station according to the ninth embodiment.
  • FIG. 54 is a diagram showing an example of a sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 55 is a diagram illustrating a configuration example of a frame used in the ninth embodiment.
  • FIG. 56 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 57 is a diagram showing an exemplary sequence when the wireless terminal station connects to the wireless base station.
  • FIG. 58 is a diagram showing an exemplary sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • FIG. 59 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 60 is a diagram for explaining the problems of the prior art.
  • Antenna (antenna part)
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of a wireless communication system that is effective in the present invention.
  • This wireless communication system includes, for example, a wireless base station (also referred to as PNC or AP) 0 connected to a LAN that is a wired network, and a plurality of wireless terminal stations installed in the service area of the wireless base station 0 (Sometimes called DEV or STA) 1, 2, and 3
  • DEV or STA Sometimes called DEV or STA
  • FIG. 1 an area divided by a dotted line around radio base station 0 indicates the direction of the directional beam set for convenience in the present embodiment.
  • the radio base station 0 sets a directional beam with the beam number (bOO, bOl,..., B05) indicated in the area, It shows that transmission can be performed using a directional beam formed in a desired direction.
  • the directional beam may be a beam forming that is composed of a plurality of antennas, or by having a plurality of directional antennas and switching them to use a directional beam. You can make it.
  • the wireless terminal stations;! To 3 are information terminals such as a personal computer, a television, a video, and a music player, for example.
  • the wireless base station 0 is an information terminal such as a personal computer, a TV, a video, and a music player, similar to the wireless terminal stations 1 to 3 connected to the wired network (LAN) in this embodiment. It doesn't matter.
  • the network interface may be for wireless connection instead of wired connection.
  • the radio base station 0 communicates with each of the radio terminal stations 1 to 3 using directional beams.
  • the radio base station 0 and the radio terminal station 1 have directivity. It shows the communication using beam # B0.
  • the directional beam # b01 is used by the radio base station 0 to communicate with the radio terminal station 1, and the radio terminal station 1
  • the directional beam # bl4 is used to communicate with station 0.
  • the radio base station 0 and the radio terminal station 1 use directional beams, so in FIG. 1, communication is performed after controlling the directivity of each other. Is
  • each wireless terminal station 1, 2 and 3 is an information terminal as described above. Once installed, its installation position is difficult to change. Therefore, there is an optimum direction and directional beam for each wireless terminal station with a different installation location.
  • the directional beam of radio base station 0 is described as an example in which the directional beam is divided into six directional beams (directional beams # b01 to # b05) in advance for convenience.
  • the directional beams that can be provided by the base station 0 are not limited to the number of the present embodiment, but may be divided in advance into a finite number of directions and patterns, or may be wireless in a finite number of directions and patterns. Any one that is adjusted for each terminal station (one that changes direction and pattern appropriately for each wireless terminal station that performs communication) may be used.
  • directional beams are used as in the communication between the wireless base station 0 and the wireless terminal station 1.
  • the direction and pattern of the directional beam of each wireless terminal station are not limited to those shown in FIG.
  • the wireless terminal station and the wireless terminal station are described as being separated into the infrastructure one mode, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the radio base station 0.
  • This radio base station 0 includes an interface unit 10 that performs input / output control for wired networks and devices, an information storage unit 20 that stores information on antenna / directional beam directions, and a MAC control unit that performs transmission / reception access control. 30, a modulation / demodulation unit 40 for modulating / demodulating transmission / reception signals, a beam control unit 50 for selecting and controlling a directional beam by antenna selection or antenna adjustment, and transmission / reception It can be equipped with multiple antennas (antenna units) 60 for power transmission and reception of multiple directional beams.
  • the MAC control unit 30 includes a scheduler part 31 that determines the data transmission timing, a frame analysis unit 32 that analyzes the contents of the received frame, and a retransmission of the frame when the received frame needs to be retransmitted.
  • the modem unit 40 includes a transmission unit 41 that performs error correction and modulation of transmission data, a reception unit 42 that analyzes received data and performs demodulation and error correction, and received power from the reception unit 42, S / N, C / And a quality measuring unit 43 that measures the quality of the frame received from information such as N.
  • the antenna unit 60 includes an antenna for transmitting and receiving data to and from other radio communication devices (other radio base stations and radio terminal stations), and is controlled by the beam control unit 50. It is.
  • the antenna constituting the antenna 60 is, for example, a phased array antenna having directivity and variable direction of the finger. Further, it may be a directional antenna whose direction can be mechanically changed by a motor or the like. Furthermore, it may be a directional and degenerate antenna that includes a plurality of directional antennas and can change the directional direction by adaptively switching the antennas.
  • the interface unit 10 includes an interface to the wired LAN as an example, the frame check is performed on the data input from the wired LAN, and the header and the like are processed. hand over.
  • the received data (from the wireless terminal station) received from the MAC control unit 30 is output to the wired LAN after adding a header and a frame check sequence so as to be in the wired LAN format.
  • PCMCIA, USB, IEEE1394, SDl / O, HDMI and other interfaces for information terminals can be installed.
  • the MAC control unit 30 adds a MAC header and a frame check sequence to the data received from the interface unit 10 when transmitting data to the wireless terminal station, and then determines the timing determined by the scheduler part 31.
  • the data is transferred to the transmission unit 41 of the modem unit 40 in accordance with the above.
  • the directional beam number of the transmission destination is stored from the information storage unit 20. Is transmitted to the beam control unit 50, and the directional beam number is notified. For example, if each device transmits to the wireless terminal station 1 with the equipment installed as shown in Fig. 1, the MAC controller 30 uses the directional beam # b01 for the beam controller 50. Notify you.
  • the MAC control unit 30 when receiving data, notifies the beam control unit 50 of the reception and the beam direction. For example, if each device receives data from the wireless terminal station 1 in the state where it is installed as shown in FIG. 1, directing the directivity in the direction of the directional beam # b01 The data from 1 can be received. The received data is delivered from the modem unit 40 to the MAC control unit 30. The MAC control unit 30 checks the frame check sequence and the destination address in the MAC header with the frame analysis unit 32. As a result, if the frame is wrong or the frame is not addressed to the terminal itself, the frame is discarded. When NACK is returned, it notifies the retransmission control unit 33 to that effect and instructs to retransmit the data. If the frame requires a response, it instructs the scheduler part 31 to transmit a response frame at the notified timing. Also, the frame analysis unit 32 delivers the normally received data frame to the interface unit 10.
  • the MAC control unit 30 receives information on the reception quality measured by the quality measurement unit 43 of the modem unit 40, and includes a terminal ID (identification number), a CH number, and a directional beam included in this information. Information such as the number, total number of directional beams at the communication destination, received power value, interference power value, etc. is recorded in the information storage unit 20 as needed and updated. By performing such an operation, the MAC control unit 30 controls the directional beam using information read from the information storage unit 20 and communicates with a desired wireless terminal station.
  • the configuration of the base station 0 and the operation of each unit described in the operation of each unit at the time of data transmission / reception are the same as the configuration of the radio terminal station 1 to 3 and the operation of each unit. It should be noted that the number of antennas and the number of directional beams may be different between radio base station 0 and each radio terminal station! /.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a PHY frame format exchanged between the wireless base station 0 and each wireless terminal station;! -3.
  • PHY frame is time synchronized / frequency synchronized / AG C, PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) preamble part that performs carrier detection, a P LCP header (PLCP Header) part that contains information for demodulating PSDU (PLCP Protocol Data Unit), and a frame body ) Part and PSDU part composed of tail bits and pad bits added as necessary.
  • PLCP Physical Layer Convergence Protocol
  • the PLCP header section includes a PHY header (PHY Header) including rate information for demodulating the PSDU section, length information indicating the PSDU length, preamble type information, etc., directional beam number information (Beam Num ), And MAC header (MAC header), FCS (Frame Chacke Sequence), and Tail Bits added as necessary.
  • PHY Header PHY Header
  • the data receiving side demodulates the subsequent PSDU unit based on Rate information, Length information, scrambler initial value (Scrambler Init) and preamble type (Preamble Type) included in the PHY header.
  • ⁇ Beam Num ”,“ A—MPDU Aggregation ”,“ A—MSDU Aggregation ”, and“ Relay ” may be included in the MAC header or information element instead of the PLCP header.
  • the information elements of the PLCP header some parameters that are not limited to this format may be deleted for higher efficiency. If the necessary information is included, this format is not necessary.
  • the directional beam number information is stored in the information storage unit (in the case of a base station, the information storage unit 20 shown in FIG. 2) together with the “MAC ID” included in the MAC header.
  • the PSDU section includes a frame body of a MAC frame, a Tail bit, and a Pad bit.
  • the PLCP header does not include the MAC header, include the MAC header
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a MAC frame format exchanged between the wireless base station 0 and each wireless terminal station;! -3.
  • a MAC frame is composed of a MAC header (MAC Header) part consisting of the type and destination of the frame, and a frame body consisting of a frame payload (Frame Payload) part and an FCS (Frame Chacke Sequence) that determines the correctness of the frame.
  • MAC Header MAC header
  • Frame Payload frame payload
  • FCS Frame Chacke Sequence
  • the radio base station and each radio terminal station may perform frame aggregation in which a plurality of MAC frames are bundled and transmitted.
  • a delimiter including a unique word, length, individual destination, etc. for detecting the frame head position.
  • the MAC header part includes a frame control field, a network control ID (Network ID), a destination address, a source address, a sequence number, and a sequence control that manages the fragment number (Sequence Control). ), And access information (Access Information) for notifying information on the access method.
  • Network ID Network ID
  • Destination address a destination address
  • source address a source address
  • sequence number a sequence number
  • sequence control that manages the fragment number
  • Access Information Access Information for notifying information on the access method.
  • the destination address and the source address may include a routing address, a notification field, and the like.
  • the frame control field includes a protocol version indicating a protocol type.
  • Protocol Version information indicating whether it is a security frame (Secure), ACK transmission method (Imm-ACK, BlockACK, No-ACK, etc.)
  • Ack Policy Ack Policy
  • Frame type It is composed of frame type and sub type, information notifying whether it is a retransmitted frame (Retry), more data notifying whether there is more data, etc.
  • management messages such as Probe information, bandwidth request information, broadcast information, etc., ACK information (BlockACK, Imm-A CK), bandwidth reservation information, bandwidth Includes control messages such as allocation information and data.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a broadcast information (also called Beacon) frame in the present embodiment.
  • the broadcast information frame is transmitted from the base station to the service area at regular intervals.
  • directional beams # b01, # b02,..., # B05 (FIG. 1) , See Fig. 2), and transmit in order in the sub-service area divided by each directional beam.
  • Broadcast information frames may be transmitted to all sub service areas at the same timing! /.
  • Broadcast information frame A frame consists of a MAC header and a frame body (including frame payload and FCS).
  • the frame payload consists of multiple IEs (Information Elements) 3 ⁇ 4 Set, including information such as “Channel time allocation”, “BSID, parent pico net”, “DEV association”, “PNC shutdown”, “Attached unresidence terminal station”, and so on.
  • IE is not included only in the broadcast information frame, but is an authentication frame, connection request frame, DD (Device Discovery) frame, DD report request (Device Discovery report request) frame, DD report (Device Discovery report) Also included in frames. Moreover, as long as fields with similar contents are included, it is not limited to IE.
  • this newly set IE is called DBIE (Directional Beam Information Element) for convenience.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the above uniquely defined IE (DBIE).
  • DBIE is an in-use beam indicating element ID (Element ID) information for identifying an element and a directional beam number or antenna number currently used!
  • DBIE To 3 Number
  • support range information indicating how much range one device (radio base station 0 or radio terminal station 1 to 3) can cover, and one directional beam (antenna) Beam range information indicating how much range can be covered, minimum switching time information indicating the minimum time required for directional beam switching (directional beam switching execution interval), and Other wireless terminal stations (or wireless base stations) Device Discovery Support information that shows the power and ability to support the Device Discovery function for searching, and the ability to communicate directly between devices, or other during communication And terminal-to-terminal communication support (Direct Transmission Support) information indicating whether or not communication can be performed with other radio base stations.
  • DBIE the information and order of information included in DBIE is not limited to this, It may be a subset.
  • the DBIE information in the beacon frame transmitted from the radio base station 0 shown in FIG. 1 to the sub service area has the configuration (contents) shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the conventional “Capability IE”.
  • "Capability IE” is composed of three fields: "Element ID”, "Lenth ⁇ and ⁇ Overall capabilities”.
  • the “Overall capabilities” field includes a “PNC capabilities” field for notifying information on the radio base station and a “DEV capabilities” field for notifying information on the radio terminal station. Still further, these fields contain multiple information elements.
  • this “Overall capabilities” field is used for the authentication frame (.Association request / response), PNC node request frame (PNC handover request / response / inrormation), PN and information frame. (PNC information / PNC information request), announcement frame (Announce), channel status request / response, etc. to include capability information between radio base stations and radio terminal stations is doing.
  • Capability IE expanded for use in the present embodiment.
  • Support Rante information indicating how much range can be covered
  • Beam Range information indicating how much range one directional beam (antenna) can cover
  • Directional beam Indicates the minimum switching time (Switching Time) information indicating the minimum time required for switching, and whether to support the Device Discovery function for searching for other wireless terminal stations (or wireless base stations).
  • Device discovery function support (Device Di scovery support) information and direct transmission support information indicating whether or not direct communication between terminals can be performed or communication with other wireless base stations can be performed during communication.
  • the information included in the expanded “Capability IE” and the order of arrangement are not limited to this.
  • the element ID used in the conventional “Capability IE” may be used, or a new “Extended Capability IE” element ID may be created. In the case of creating a new one, it may be composed of a field force of the added difference. The details of each field are the same as the fields of DBI E described above.
  • the radio base station and the radio terminal station exchange this "Capability IE”.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a sequence when a wireless terminal station connects to a wireless base station.
  • radio base station 0 periodically transmits broadcast information frames to each service area using a directional beam.
  • This broadcast information frame includes the base station ID (base station identifier), transmission rate information that can be transmitted by the base station, connected radio terminal station information, etc., as well as the directivity of the broadcast information frame currently being transmitted. It includes the beam number, antenna number, maximum number of directional beams, DBIE (see Fig. 6 and Fig. 7), etc.
  • the wireless terminal station 1 when activated, the wireless terminal station 1 starts Scan (scanning sequence) to search for nearby wireless base stations.
  • Scan scanning sequence
  • the wireless terminal station 1 in order to receive the broadcast information frame from the radio base station, its own antenna / directional beam and frequency are switched, Create a list of wireless base stations that can be received (including information such as antenna number / directional beam number, frequency, base station ID, and received power), and select the optimal wireless base station from the list.
  • Detailed scan sequences and scan operations can be demonstrated, for example, as shown in FIGS. Specifically, the wireless terminal station 1 switches all the conditions (selectable i and j) while sequentially switching the operating frequency (CH [i]) and the antenna / directional beam (Ant [j]).
  • the base station information (details will be described later) is stored in the base station information database.
  • the base station information database is constructed in the information storage unit of the wireless terminal station 1 (part corresponding to the information storage unit 20 of the wireless base station shown in FIG. 2).
  • the antenna / directional beam switching time corresponding to the “Switching Time” shown in FIGS. 6 and 7 (the time from switching once until the next switching) and the frequency switching time (switching once).
  • the time from execution to the next switching execution) is set to a sufficient time interval for receiving the broadcast information frame from the radio base station, and generally longer than the broadcast information frame transmission interval.
  • the wireless terminal station 1 detects a notification information frame from the wireless base station 0, and the directional beam number used by the wireless base station 0 (this example B01 in this example), the total number of directional beams (6 in this example), frequency information, and the directional beam number used by the terminal to communicate with radio base station 0 (in this example, bl4) , Etc. are obtained as scan results.
  • the wireless terminal station 1 stores the scan result as base station information in the base station information database.
  • wireless terminal station 1 selects the antenna / directional beam (in this example, with a number power of 3 ⁇ 4 14) corresponding to wireless base station 0 to be connected, and The broadcast information frame of station 0 is received. Then, the connection included in the received broadcast information frame is received. Determine the continuous request slot / bandwidth allocation slot (allocation time period for bandwidth request).
  • the wireless terminal station 1 uses the connection request slot / bandwidth request slot and uses the antenna / directional beam # bl4 of the selected number to perform IE (Information
  • a connection request message (also referred to as a probe request) including “Elements” is transmitted to the non-spring base station 0.
  • IE whether the device discovery function is supported, the number of directional beams, the number of directional beams currently being communicated, and the minimum directional beam switching time (executes directional beam switching) This includes information such as the minimum value of the time interval, supported modulation schemes, and coding rates (see Figs. 6, 7, 9, and 10).
  • the wireless base station 0 Upon receiving the connection request message from the wireless terminal station 1, the wireless base station 0 is an antenna capable of communicating with the wireless terminal station 1 based on information included therein (IE regarding the function of the wireless terminal station 1). A combination such as a number (directional beam number) is specified, and the information is stored in the information storage unit 20 shown in FIG.
  • the directional beam number here # bl4
  • the total number of directional beams here 6
  • the directional beam number used by radio base station 0 here # b01
  • information included in the IE related to the function of the wireless terminal station 1 is stored in the connected wireless terminal database.
  • the connected wireless terminal database is constructed in the information storage unit 20, for example.
  • the radio base station 0 transmits a connection response message (also referred to as a probe response) to the radio terminal station 1 as necessary.
  • the radio base station 0 and the radio terminal station 1 communicate with each other by using the combination of antenna / directional beam numbers (bOl and bl4) found out from each other, and perform authentication and the like.
  • the wireless terminal station 1 completes the connection to the wireless base station 0, and can shift to the communication sequence and perform data communication.
  • connection sequence when the radio base station 0 and the radio terminal station 1 perform communication has been described here, other radio terminal stations 2, 3 and the like The operation when connecting is the same.
  • each wireless terminal station transmits another wireless base station detected by the Scan sequence to wireless base station 0. It is also possible to notify the combination of directional beam numbers with stations or wireless terminal stations and quality information (received power, etc.).
  • the wireless terminal station 0 holds the notified information in the information storage unit 20 and can be used when the wireless terminal station is handed over to another wireless base station.
  • the device discovery (Device Disc overy) procedure may be simplified or omitted. Is possible.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining direct inter-terminal communication between radio terminal stations installed in the service area of radio base station 0.
  • radio terminals Stations 1 and 2 are directly communicating between terminals. Note that the description will focus on the differences from the operation (connection sequence) when the wireless base station 0 and the wireless terminal station 1 perform communication.
  • Figure 14 shows that wireless base station 0 uses directional beam # B3 to communicate with wireless terminal station 3, while wireless terminal station 1 and wireless terminal station 2 use directional beam #Ba. This shows the state of direct terminal-to-terminal communication.
  • the radio base station 0 uses the directional beam # b03 and the radio terminal station 3 uses the directional beam # b30 for communication. Since radio base station 0 and radio terminal station 3 in the state shown in FIG. 14 use directional beams, as in the case where radio base station 0 and radio terminal station 1 communicate with each other, Communicate after controlling the directivity of each other!
  • the wireless terminal station 1 uses the directional beam # ⁇ 3, and the wireless terminal station 2 transmits the directional beam.
  • # Communication is performed using b22. Note that the wireless terminal station 1 and the wireless terminal station 2 in the state shown in FIG. 14 use directional beams. As with the case where the wireless terminal station 1 performs communication, communication is performed after controlling the directivity of each other.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing a procedure executed by each device (wireless base station and each wireless terminal station) when wireless terminal station 1 and wireless terminal station 2 directly perform inter-terminal communication.
  • the wireless terminal station 1 executes the operation (sequence) when the wireless terminal station 1 connects to the wireless base station 0 shown in Fig. 11 and shifts to the communication sequence (step S1). .
  • the wireless terminal station 2 executes the operation when connecting to the wireless base station 0 and shifts to the communication sequence (step S2). Then, the wireless terminal stations 1 and 2 receive information of all wireless terminal stations connected to the wireless base station 0 by receiving broadcast information frames periodically transmitted from the wireless base station 0. It has recognized. Under such circumstances, when communication with the wireless terminal station 2 occurs in the wireless terminal station 1, the wireless terminal station 1 uses the communication time period or random access period assigned by the wireless base station 0 to A communication request frame including “Direct communication request with station 2” is transmitted (step S31). For example, in this embodiment, a “direct communication request” frame is transmitted.
  • This “direct communication request” frame includes DBIE (Directional Beam Information Element) or extended “Capability IE”, a time period for device discovery required by the wireless terminal station 1, and direct communication. The necessary bandwidth information is included. The time period for device discovery required by the wireless terminal station 1 is necessary for the wireless terminal station 1 to transmit a DD frame (Device Discovery frame) described later for all directional beam directions. It can be decided from the time.
  • DBIE Directional Beam Information Element
  • Capability IE Extended “Capability IE
  • the time period for device discovery required by the wireless terminal station 1 is necessary for the wireless terminal station 1 to transmit a DD frame (Device Discovery frame) described later for all directional beam directions. It can be decided from the time.
  • the wireless base station 0 receives the "direct communication request" frame from the wireless terminal station 1, whether or not the wireless terminal station 2 designated as the communication partner in the frame exists in its service area. Judging. If the wireless terminal station 2 exists in its own service area, the connection information of the wireless terminal station 2 from the connected wireless terminal station database in the information storage unit 20 (search function support information, inter-terminal communication support information, etc.) And information The antenna information and the like stored in the storage unit 20 are read, and based on the read information, the wireless terminal station 2 determines whether or not the wireless terminal station 2 is capable of responding to the “direct communication request” from the wireless terminal station 1.
  • the wireless terminal station 2 determines that it is a terminal station that cannot respond to the “direct communication request”
  • the wireless base station 0 sends a “direct communication response” to the wireless terminal station 1. It is also possible to notify that the wireless terminal station 2 does not support direct communication by sending a “frame”.
  • the case where the wireless terminal station 2 has a function for performing direct communication that is, the case where the search function support information and the inter-terminal communication support information power is Enable
  • the wireless base station 0 When it is determined that the wireless terminal station 2 can respond to the "direct communication request" from the wireless terminal station 1, the wireless base station 0 further communicates directly with the wireless terminal station 1. In order to confirm whether or not it is in a ready state, a “direct communication confirmation” frame is transmitted to the wireless terminal station 2 (step S32). When receiving the “direct communication confirmation” frame, the wireless terminal station 2 determines whether communication can be performed in consideration of the communication traffic and QoS of the terminal itself. If it is determined that direct communication is possible, the wireless terminal station 2 transmits a “direct communication confirmation” response frame including DBIE or extended “Capability IE” to the wireless base station 0 ( Step S33).
  • radio base station 0 has already received the D BIE or extended “Capability IE” of radio terminal station 2 and retains the information contained in it, this “directly”
  • the request / response sequence (steps S32 and S33) for “communication confirmation” may be omitted.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the radio base station 0 and the radio terminal station 2 communicate with each other.
  • wireless base station 0 and wireless terminal station 2 communicate using directional beam # B2
  • wireless base station 0 transmits directional beam # b02
  • wireless terminal station 2 transmits directional beam #. Use b22.
  • the radio base station 0 determines the DD (Device Discovery) of the radio terminal station 1 based on the number of directional beams of the radio terminal stations 1 and 2 to be connected. Determine the frame transmission time and frame transmission method.
  • wireless terminal station 1 can transmit and receive frames using directional beams in six directions, and wireless terminal station 2 can transmit and receive frames using directional beams in three directions. When all combinations are performed, it is necessary to transmit 18 frames.
  • the maximum time required to transmit the DD frame can be obtained from the switching time of the directional beam (corresponding to “Switching Time” shown in FIGS. 6 and 7).
  • the radio base station 0, for the radio terminal stations 1 and 2 starts and ends device discovery (Device Discovery Period, hereinafter referred to as DD period), directional beam switching timing, access A “Device Discovery start notification” including information such as a method is transmitted using a broadcast information frame or an individual frame (step S34). Also, the other wireless terminal station 3 that has received this frame recognizes that the DD (Device Discovery) period has started and does not perform communication for a certain period of time.
  • DD period Device Discovery Period
  • ⁇ Imm—Device which is the device discovery method in the present embodiment.
  • the requesting wireless terminal station (here, wireless terminal station 1) transmits a DD frame to the requested wireless terminal station (here, wireless terminal station 2) during the DD period.
  • the requested wireless terminal station receives the DD frame, it sends a DD response (Device Discovery response) frame to the requesting source terminal station at the pre-assigned timing.
  • the information table composed of the directional beam numbers of each other is updated.
  • the DD frame includes information such as a frame type, a transmission source address, and a currently used directional beam number (transmission source directional beam number). . Furthermore, information such as the destination address (broadcast, multicast, or individual address) or DBIE is included as necessary.
  • the radio terminal station 1 transmits a DD frame including the directional beam number that it currently uses! / In accordance with the time period and the transmission method assigned by the radio base station 0.
  • 18 which is the number of directional beam number combinations that can be taken by wireless terminal station 1 and wireless terminal station 2 is the number of DD frame transmissions.
  • the wireless terminal station 1 transmits a DD frame while switching the directional beam direction, and then confirms whether or not it is the force that received the DD response frame from each directional beam direction.
  • the operation of performing device discovery will be described with reference to FIGS. 15 and 18.
  • each wireless terminal station performs initialization when receiving the above “Device Discovery start notification” from the wireless base station 0 (see FIG. 15). From the specified time, each wireless terminal station 1 The DD frames are transmitted using the sex beams in the order of blO, bl l,..., M 5. Note that this DD frame includes information on the directional beam number used by the wireless terminal station 1 as described above.
  • the wireless terminal station 2 switches antennas at the switching timing notified in advance by the wireless base station 0 and tries to receive the DD frame (see FIG. 18).
  • the wireless terminal station 2 uses a directional beam # b22 to generate a DD frame (indicated as D D3 in FIG. 18) including directional beam number information (here, bl3) as much as the wireless terminal station 1! Receive).
  • wireless terminal station 2 Upon receiving the DD frame from wireless terminal station 1, wireless terminal station 2 receives the directional beam number (b22 in this case) used at that time and the wireless terminal station included in the DD frame.
  • the directional beam combination information combining the directional beam numbers used by 1 (here b13) is stored in the information storage unit 20 together with the received power value, terminal ID, and the like.
  • the specific information stored here is “bl3, b22, wireless terminal station 1,...”.
  • the wireless terminal station 2 since the wireless terminal station 2 receives the DD frame! /, The wireless terminal station 2 sends a response frame for the DD frame to the wireless terminal station 1 at a predetermined timing. Return it. At this time, the directional beam selected based on the directional beam combination information stored in the information storage unit 20 (the directional beam used when the DD frame is received) is used.
  • the response frame includes the address of the source wireless terminal station 2, the currently used directional beam number (here b22), and the directional beam number (DD) that received the DD frame from the wireless terminal station 1 ( Here, bl3) is included. Furthermore, the address of the destination wireless terminal station (here, the address of wireless terminal station 1) may be included. [0089] Upon receiving the response frame from the wireless terminal station 2, the wireless terminal station 1 recognizes that direct communication is possible, and the information notified by the response frame (the address of the wireless terminal 2, the directional beam) Number etc.) is stored in the information storage unit 20. Thereafter, the same operation is repeated a predetermined number of times / predetermined time according to the method notified from the radio base station 0.
  • each wireless terminal station selects a directional beam number / operation frequency designated in advance.
  • Each radio terminal station receives a frame from radio base station 0 or selects a directional beam number / operating frequency for transmitting a frame to radio base station 0 as necessary.
  • the transmission sequence of the DD frame within the DD period in the present embodiment is not limited to that described above, and wireless terminal stations can communicate with each other by exchanging directional beam numbers. Any method that shares a directional beam number (antenna number) may be used. Also, in preparation for errors occurring in DD frames and response frames depending on the propagation path conditions, these frames are continuously transmitted multiple times, the transmission power is temporarily increased, and more robust than normal frames. Transmission may be performed using various modulation methods and coding rates. In addition, the exchange of DD frames may be the same as the operating frequency of the radio base station 0, and the radio base station 0 informs each radio terminal station in advance of information that may use an unused frequency. This is possible.
  • the wireless terminal station 1 transmits the result obtained in the DD period to the wireless base station. Notify station 0 (step S37). At this time, combination information “bl 3, b22” of the directional beam number that can be directly communicated between the wireless terminal station 1 and the wireless terminal station 2 is notified (Device Discovery R mark ort). In addition, when there is no response from the wireless terminal station 2 during the DD period, when it is determined that direct communication is not possible, the wireless terminal station 1 sends a result including the content of “cannot be detected” to the wireless base station 0. Notice.
  • wireless terminal station 1 and wireless terminal station 2 may be notified individually, or only wireless terminal station 1 that requested direct communication is notified. It doesn't matter.
  • the wireless base station 0 Upon receiving the DD result (Device Discovery R mark ort), the wireless base station 0 updates the database of terminal combinations capable of direct communication with the connected wireless terminal station. Thereafter, when there is a direct communication request from each of the wireless terminal stations 1 and 2, the wireless base station 0 notifies the wireless terminal stations 1 and 2 of the direct communication time using a notification signal or the like. 1 and 2 carry out data communication such as file data in the allocated time period (see Figure 14).
  • the radio base station 0 may assign the same frequency channel / spatial channel as its own operating frequency or may assign a different frequency channel / spatial channel when radio terminal stations directly communicate with each other. It ’s okay.
  • wireless terminal station 1 transmits a "direct communication request" to wireless base station 0, and wireless base station 0 directly compares the database as a result. If it is determined that communication is possible, “Direct communication confirmation” is performed for the corresponding wireless terminal station 2 (specified by wireless terminal station 1 as the direct communication partner), and connection with wireless terminal station 1 is established. Based on the information acquired in the sequence and the connection sequence with the wireless terminal station 2! /, Based on the information! / And the determined device discovery time period and method Notify 1 and 2 and allocate DD period. A wireless terminal station to which a DD period is assigned transmits a directional beam number (directional beam information) of its own terminal so that a directional beam number can be communicated between wireless terminal stations. The ability to share is possible. Furthermore, the device discovery result (Device Discovery
  • the radio base station 0 can hold a combination of a radio terminal station capable of direct communication and a directional beam number. After that, each wireless terminal station makes a “direct communication request” at a band and timing designated in advance, thereby enabling direct communication in the time period assigned to the wireless base station 0.
  • the DD frame is defined as shown in FIG. 17.
  • the MAC ID and the directional beam number are assigned to the PLCP preamble part. It is also possible to repeatedly transmit a code with a code (Be ⁇ Num) that signifies. In this case, since the PLCP header part and PSDU part can be reduced, a highly efficient transmission method can be realized when transmitting a DD frame.
  • the wireless terminal station that receives the DD frame is processed only by the PLC preamble part, and can be simplified compared with demodulating the PLCP header part and PSDU part. If the coded packet is defined as a DD frame, the receiving wireless terminal station can recognize it as a DD frame if this packet is received. Of course, Type / Subtype may be coded.
  • a format including a preamplifier, a NOR (PLCP Preamble) part, and a header (PLCP Header) part it is possible to use a format including a preamplifier, a NOR (PLCP Preamble) part, and a header (PLCP Header) part.
  • NOR PLCP Preamble
  • PLCP Header PLCP Header
  • Embodiment 2 will be described.
  • an operation for efficiently transmitting a DD frame and performing device discovery as compared with Embodiment 1 described above will be described.
  • the precondition (configuration of the wireless communication system) and the basic sequence are the same as those in FIG. 14 and FIG. 15 described in the first embodiment, and therefore only the differences will be described in this embodiment.
  • radio base station 0 shown in FIG. 15 performs “Device Discovery start notification” to radio terminal station 1 is the same as that of the first embodiment. "Device Discovery start notification Will be described.
  • Radio base station 0 provides “device discovery” to radio terminal station 1 and radio terminal station 2 including device discovery start and end times (DD period), directional beam switching timing, access method, and the like. “Start notification” is transmitted using a broadcast information frame or an individual frame. Also, the other wireless terminal station 3 that has received this frame recognizes that the DD period has started, and ceases communication for a certain period of time (during the DD period).
  • Base station 0 stores information related to communication history such as a connection sequence (see FIG. 11) of each wireless terminal station in information storage unit 20. Therefore, the radio base station 0 can estimate the approximate position of each radio terminal station based on the information stored in the information storage unit 20, and can notify an efficient DD frame transmission method. Is possible.
  • FIG. 21 is a diagram showing a detailed procedure of device discovery in which a search method is specified.
  • the directional beam numbers for the wireless terminal station 1 in advance are bl4, bl 3, bl 2, bl l, blO, and bl 5, and the directional beam number for the wireless terminal station 2 in advance. Since the numbers are specified in the order b22, b20, b21, each wireless terminal station sets directional beam numbers bl4, b22 in the initial setting. After this, the procedure for transmitting the DD frame from the wireless terminal station 1 is the same as the procedure shown in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the radio base station 0 estimates the approximate position of each radio terminal station with which direct communication is performed, and allows each radio terminal station to efficiently detect the counterpart terminal. For the directional beam, the order of use was notified.
  • wireless terminal station 2 can respond to the second DD3 frame transmitted by wireless terminal station 1, which is compared with the case of the first embodiment.
  • the partner terminal wireless terminal station 2 can be detected at an early stage.
  • wireless base station 0 refers to a combination of directional beam numbers with which wireless terminal stations 1 and 2 communicate with each other in advance, and wireless base station 0 is stored in information storage unit 20. Based on the information! /, By estimating the approximate location of the wireless terminal stations 1 and 2 and notifying the efficient DD frame transmission method, in the Device Discovery sequence, The force S that was able to grasp the combination of directional beam numbers at an early stage S, and the total number of DD frames to be transmitted does not change. However, for example, for wireless terminal station 1, device discovery is performed from directional beam # bl4 to b12 counterclockwise (to send a DD frame to bl4, bl3, bl2).
  • Embodiment 3 will be described.
  • the configuration of the wireless communication system is the same as that of the above-described first embodiment (see FIG. 14 and the like).
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a device discovery procedure according to the third embodiment. Since the procedure up to “rDevice Discovery start notification” is the same as that in the first embodiment, description of this part is omitted.
  • the radio base station 0 sends a device discovery start and end time (DD period), a directional beam switching timing, an access method, etc. to the radio terminal station 1 and the radio terminal station 2.
  • DD period device discovery start and end time
  • ⁇ Start notification '' is broadcast information frame or individual frame (Step S31). Also, the other wireless terminal station 3 that has received this frame recognizes that the DD period has started and cancels communication for a certain period of time (during the DD period).
  • the device discovery procedure in the present embodiment will be described below.
  • This device discovery procedure is called “Delayed-Device Discovery”.
  • the request source wireless terminal station here, wireless terminal station 1
  • the request destination wireless terminal station here, wireless terminal station 2.
  • the requested radio terminal station radio terminal station 2
  • the requested radio terminal station notifies the radio base station 0 of the result (Device Discovery R mark ort). The point is different.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of an operation (Delayed-Device Discovery) in the DD period according to the third embodiment.
  • the wireless terminal stations 1 and 2 perform initial setting based on the “Device Discovery start notification” notified by the wireless base station 0 in step S34.
  • wireless terminal station 2 changes the directional beam number to b22 and starts scanning.
  • the radio terminal station 1 sequentially transmits DD frames while switching the directional beam at a predetermined transmission timing and the number of transmissions (step S35).
  • the base station is instructed to transmit the DD frame with J jets of 0, 0, et al., Bl4, bl3, bl2, bll, blO, bl5,. It shall be.
  • the transmission timing is determined in consideration of the directional beam switching time of the wireless terminal stations 1 and 2. Then, the wireless terminal station 1 returns to the predetermined directional beam number after completing the DD frame transmission based on the predetermined transmission timing, access method, and number of transmissions. Similarly, when the wireless terminal station 2 receives a DD frame in a predetermined DD frame transmission period, the wireless terminal station 2 stores the combination information with its own directional beam number in the information storage unit, and determines the determined directional beam. Repeat the scan to see if a DD frame is received while switching the directional beam number during the number switching time. When the DD frame transmission period ends, the directional beam number is restored. Thus, the DD frame transmission period of the present embodiment is completed.
  • the requested radio terminal station (in this case, radio terminal station 2) reports whether or not the DD frame can be received.
  • “Device Discovery report” is transmitted (step S36a), and radio base station 0 receives this report.
  • the combination information “bl 3, b22” of directional beam numbers that can be directly communicated between the wireless terminal station 1 and the wireless terminal station 2, and the wireless terminal station 2 directly from the wireless terminal station 1 This includes information on whether or not to accept communication, and information on bandwidth when acceptable.
  • the radio base station 0 may assign “DD reportj transmission timing” to the radio terminal station 2 in advance (sequence shown in FIG. 22).
  • the request frame “DD report request” may be transmitted to the wireless terminal station 2, and the wireless terminal station 2 may transmit “DD report”. If the wireless terminal station 2 cannot detect the wireless terminal station 1 during the DD period, the wireless base station 0 is notified of the result indicating “not detected”.
  • the wireless terminal station 0 When the wireless terminal station 0 receives the DD result (Device Discovery R mark ort), the wireless terminal station 0 updates a database of terminal combinations capable of direct communication with the connected terminal station.
  • the DD result Device Discovery R mark ort
  • Radio base station 0 uses the broadcast information frame or the individual frame to direct the directivity antennas of the request source radio terminal station (radio terminal station 1) and the request destination radio terminal station (radio terminal station 2).
  • An information frame including a combination of numbers is notified to the requesting wireless terminal station.
  • the information frame includes ⁇ Directional Beam Combination IE "shown in Fig. 24.
  • This Directional Beam Combination IE is an identifier (Element ID) for identifying IE, Fields such as information (Station Number) indicating the number of terminals (number of combinations) to be notified, MAC identifier (MAC ID) of the corresponding wireless terminal station, and information indicating combinations of directional beam numbers that can be communicated (Combination MAP)
  • this IE may be an extension of the IE used in Embodiment 1 (see Fig. 6, Fig. 9, and Fig. 10), and notification to 3 or more terminals.
  • the “Station Number” field should be expanded to 3, 4,..., N, and the “MAC ID” field should be expanded to 3, 4,. Also, if you want to notify by adding multiple information (for example, support range, QoS information, etc.), you can expand “Combination MAP”.
  • Combination MAP is an example of directivity between radio terminal stations 1 and 2.
  • the radio terminal station 1 By doing the above, it becomes possible for the radio terminal station 1 to specify a combination of directional beam numbers. Thereafter, when there is a direct communication request from each of the wireless terminal stations 1 and 2, the wireless base station 0 notifies the wireless terminal stations 1 and 2 of the time of direct communication using a notification signal or the like. 2 carries out data communication such as file data in the allocated time period.
  • wireless base station 0 refers to a combination of directional beam numbers with which wireless terminal stations 1 and 2 perform communication in advance, and wireless base station 0
  • the rough location information of the wireless terminal stations 1 and 2 based on the information stored in the memory unit 20 is used to notify the efficient DD frame transmission method.
  • the device discovery sequence it is possible to quickly determine the combination of directional beam numbers in the device discovery sequence.
  • the radio base station 0 notifies the radio terminal station including the radio terminal station 1 of the combination information of the directional beam numbers using the broadcast information frame or the individual frame. It becomes possible to specify a combination of directional beams between the stations 1 and 2 and the radio base station 0, and the sequence simplification and device discovery procedure are further greatly compared to the case of the second embodiment. Use the power S.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration example of the radio communication system according to the fourth embodiment.
  • This wireless communication is a wireless terminal station 4 additionally installed in the wireless system of the first to third embodiments described above.
  • FIG. 26 shows a state in which the radio base station 0 communicates with the radio terminal station 3 using the directional beam # B3.
  • the radio base station 0 uses b03 as the directional beam number used for communication with the radio terminal station 3, and the radio terminal station 3 communicates with the radio base station 0.
  • the directional beam number used for is b30. Since radio base station 0 and radio terminal station 3 use directional beams, control is performed so that the directivity of FIG. It is in a state of communicating!
  • a device discovery procedure in the case where the wireless terminal station 3 detects a wireless terminal station that is capable of direct communication in the vicinity will be described.
  • FIG. 27 is a sequence diagram illustrating an example of a device discovery procedure in the fourth embodiment.
  • the wireless terminal stations 1, 2 and 4 have already completed the connection sequence to the wireless base station 0 and are ready to perform the communication sequence, and the wireless terminal station 3 is connected to the wireless base station 0.
  • An example of starting a connection sequence is shown. Note that the details of the connection sequence are the same as those in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.
  • the wireless base station 0 starts a device discovery procedure for the wireless terminal station 3.
  • the radio base station 0 holds the combination of the directional beam number and the like in the information storage unit 20 from information such as DBIE obtained from each radio terminal station in the connection sequence. Therefore, based on the number of directional beams of all or some of the connected wireless terminal stations (here, wireless terminal stations;! To 4), the transmission time, frame transmission method, and access method of the DD frame of wireless terminal station 3 , Etc.
  • wireless terminal station 0 may omit the information regarding the terminal that does not support the direct communication in the QoS information or DBIE. Les.
  • wireless terminal station 0 notifies “Devi Ce Discovery start notification” to each wireless terminal station using a broadcast information frame or individual frames (step S 34).
  • the wireless terminal stations 1, 2 and 4 that have received the above frame have their own directional beam number switching time (timing), transmission method (device discovery result transmission method), and device discovery start and end times. (DD period), and other information notifications.
  • the wireless terminal station 3 transmits DD frame transmission timing, directional beam number switching time (timing), transmission method (device discovery result transmission method), device discovery start and end times (DD period), etc. Receive information notification.
  • the DD period starts from the start time notified by the “Device Discovery start notification”.
  • the pre-assigned time among the wireless terminal stations other than the requesting wireless terminal station is the permitted time (such as the procedure shown in FIG. 15). Transmission is possible only in.
  • the notification of the transmission prohibition time may be performed by “Device Discovery start notification”, or may be fi by another broadcast information frame! /.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a device discovery procedure according to the fourth embodiment.
  • Each of the wireless terminal stations 1 to 4 performs initial setting based on the parameter notified by the “Device Discovery start notification”.
  • the wireless terminal station 3 as the requesting wireless terminal station transmits a DD frame using the directional beams # b30, b31, b32, b33, b34, b35 in order (step S35 in FIG. 27).
  • the wireless terminal stations 1, 2 and 4 receive a combination of the directional beam number at that time of the wireless terminal station 3 included in the DD frame and the directional beam number received by the terminal.
  • Each wireless terminal station 1, 2 and 4 switches the antenna / directional beam at the timing determined based on the antenna / directional beam switching timing notified in advance by the “Device Discovery start notification”, and Try to receive
  • the wireless terminal station 3 transmits a directional beam in all directions (that is, directivity
  • each wireless terminal station 1, 2 and 4 switches its own antenna / directional beam for scanning.
  • the minimum antenna / directional beam switching time for each wireless terminal station 1, 2 and 4 is the time required for all terminals to switch sufficiently based on the switching time information reported by DBIE or the like. It is also possible to make a notification by “radio device discovery start notification” determined by the radio base station 0. In addition, the timing at which the wireless terminal station 3 transmits the DD frame may be determined by the wireless base station 0 based on the switching time information notified by DBIE or the like.
  • the wireless terminal station 2 receives the DD frame from the wireless terminal station 3 when scanning is performed using the directional antenna with the number B21.
  • the DD frame contains the address of the wireless terminal station 3 and the directional beam number (b31 in this case) used by the wireless terminal station 3 to transmit the DD frame. If the message is normally received, the combination information of the directional beam numbers is stored in the information storage unit 20 in the terminal.
  • the wireless terminal station 4 receives a DD frame when using a directional antenna with a number power of 3 ⁇ 442, and stores the combination information of the directional beam numbers in the information storage unit 20 in the terminal itself.
  • FIG. 28 shows that the wireless terminal station 1 has successfully received a DD frame due to a poor propagation environment, a distance between terminals, out of the directional beam support area, or a frame error. It shows the case where the DD frame was not received during the DD period due to reasons such as failure, etc., and shows an example where the combination of directional beam numbers was not found by the end of the DD period! /, The
  • each radio terminal station transmits a DD report (Device Discovery R mark ort) (step S36b), and the radio base station 0 Receives this DD report.
  • the DD report notification method is the same as in the first embodiment described above, in which the radio base station 0 notifies the DD report transmission time (timing) using the “Devi Ce Discovery start notification”, and the radio terminal Stations 1, 2 and 4 may notify at their assigned time! /, And wireless terminal station 0 It is also possible to send a DD report request frame (DD report Request frame) to each wireless terminal station and send a DD report frame as a response.
  • the DD report including the information “NO DETECTION” is notified from the wireless terminal station 1, and the “directional beam number combination” is transmitted from the wireless terminal station 2.
  • a DD report containing the information “b 21, b31” is notified.
  • the wireless terminal station 4 notifies the DD report including the information of “directional beam number combination b42, b35”.
  • the wireless base station 0 updates the database of terminal combinations (including combinations of directional beam numbers) that can directly communicate with the connected wireless stations.
  • “directional beam number combination information” is notified to each wireless terminal station in a broadcast information frame or an individual frame (step S38).
  • Each wireless terminal station retains the notified “directional beam number combination information” in the information storage unit, and thereafter performs direct inter-terminal communication based on the retained information. Select the directional beam to be used.
  • radio base station 0 assigns a DD period to a specific radio terminal station (wireless terminal station 3 in the above example), and the specific radio terminal station transmits a directional beam. Use to send a DD frame.
  • the other radio terminal station that has received the DD frame notifies the radio base station 0 of the result in a DD report, and the radio base station 0 updates the database.
  • the radio base station 0 is connected to the radio base station 0 by transmitting information on a combination of directional beam numbers (a combination of radio terminal stations capable of direct communication) using a broadcast information frame or an individual frame. It was decided to notify each wireless terminal station. As a result, the wireless terminal station can detect other wireless terminal stations, and direct communication between terminals becomes possible.
  • device discovery may be performed for each terminal at regular intervals, or the wireless base station may detect that each terminal has moved or the line condition has deteriorated, and use that as a trigger for device discovery. You can make discovery happen! /.
  • Embodiment 5 will be described.
  • the method in which the wireless terminal station detects the wireless base station, and the requesting wireless terminal station for direct communication based on the information notified from the wireless base station is a specific requested wireless terminal.
  • the device discovery procedure for performing direct communication with the station and the procedure for the requesting wireless terminal station to detect a wireless terminal station that can directly communicate with the surroundings have been described.
  • the frame format (A-MSDU) exchanged between wireless base stations and wireless terminal stations or between wireless terminal stations to achieve highly efficient communication will be explained.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the radio base station according to the fifth embodiment.
  • This radio base station is obtained by adding a data processing unit 34 to the circuit configuration example of the radio base station 0 described in the first to fourth embodiments.
  • the other parts are the same as those of the base station 0, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
  • the data processing unit 34 assigns a sequence number, a fragmentation number, a MAC header to the transmission data delivered from the interface unit 10 according to instructions from the scheduler part 31 based on the propagation environment, QoS, etc. Add frame, frame aggregation and fragmentation, etc. to create a transmission frame. Also, in the frame analysis unit 32, if the received frame is aggregated! /, The frame is divided into MSDUs and delivered to the interface unit 10 or fragmented. The MSDU is created from multiple fragments and delivered to the interface unit 10.
  • the PHY frame format defined in the conventional ultra-wideband wireless system has a configuration including a MAC header inside the PLCP header. Therefore, the MAC header can be transmitted with a relatively robust transmission method / coding rate.
  • frame aggregation has been proposed for ultra-wideband wireless systems.
  • the technology is a configuration in which a plurality of MSDUs are bundled, and a MAC header and FCS are added to the bundled frames. For this reason, there is a problem that in a situation where the propagation path is poor, the frame length cannot be increased, or the number of frame retransmissions increases and the throughput does not increase.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of a PHY frame format when performing A-MSDU exchanged between the radio base station and each radio terminal station according to the present embodiment.
  • this PHY frame includes time synchronization / frequency synchronization / AGC, carrier 'detection, etc.', PL, and P (Physical Layer Convergence Protocol) It consists of a PLCP header (PLCP Header) part that contains information to demodulate (PLCP Protocol Data Unit), a frame body part, and tail bits and pad bits that are added as necessary. PSDU unit.
  • the frame body part is composed of a frame payload part (also referred to as MSDU) and an FCS part.
  • the frame payload part includes a plurality of A-MSDU Subframe parts (also referred to as sub-frame payload parts) and an A-MSDU Subf It shall be composed of Num (Number) part indicating the number of rame.
  • the A-MSDU Subframe part is composed of a Length part indicating the MSDU length, a Fragmentation Control part composed of a fragmentation and a frame sequence number, and one MSDU.
  • the Reserved Bit (for example, bl 1) in the Frame Control field in the MAC header can also be used to indicate A-MSDU.
  • the Fragmentation Control part of the A-MSDU Subframe part may be omitted.
  • the Num field may be included in the MAC header, or a method using a More A-MSDU Subframe field indicating the presence of the next A—MSDU Subframe within each A—MSDU Subframe may be used.
  • the data processing unit 34 adds a sequence number to the data delivered from the upper layer (for example, the interface unit 10). Furthermore, MSDU2 is fragmented into two (MSDU2 Fragl, MSDU2 Frag2) by performing fragmentation, and MSDU1 and MSDU2 Fragl are aggregated to create a quasi-fixed length frame. It shows how it is.
  • aggregation is performed after the fragmentation is performed. However, for the same destination and the same type of data, aggregation is performed in advance to obtain a long frame. It is also possible to perform control such as fragmenting after creation to cut out a semi-fixed length frame.
  • a frame type (Frame Type) field newly defined in the present invention will be described.
  • a frame format in which a plurality of frames such as Data + ACK and Data + Command are newly added to the conventional frame type field is defined (see FIG. 33).
  • multiple types of frames can be aggregated and transmitted at a time.
  • the Data frame and the ACK frame can be aggregated, and the Data frame and the Command frame can be aggregated.
  • the Frame Type field for indicating the type of each MSDU in the A—MS DU Subframe, the Frame SubType field (frame Sub-type fields) may be added (for example, inserted between Len and Frag Control).
  • the Fragmentation Control field is newly added in the A-MSDU Subframe, for example, for a plurality of variable length data delivered from the interface unit 10
  • the data processing unit 34 performs fragmentation as necessary, and further performs aggregation to complete a semi-fixed length data frame, thereby simplifying buffer management on the receiving side.
  • PHY overhead and protocol overhead such as carrier sense and back-off algorithms, resulting in high efficiency. Can be realized.
  • the present embodiment is also applicable to a power wireless terminal station that has described the operation of the wireless base station as an example. Ie
  • Embodiment 6 will be described.
  • wireless Method for detecting a radio base station by a terminal station, and device discovery for direct communication request source radio terminal station to perform direct communication with a specific request destination radio terminal station based on information notified from the radio base station The procedure, the requesting wireless terminal station detects a wireless terminal station that can directly communicate with the surroundings, and the MSDU aggregation! / Are explained in this embodiment.
  • a frame format (A-MPDU) exchanged between the radio base station and the radio terminal station or between the radio terminal stations in order to realize efficient communication will be described.
  • the frame aggregation technique (method) proposed in the conventional ultra-wideband wireless system does not increase the throughput even in a situation where the propagation path is bad.
  • problems such as aggregation of data frames only, time period not being used effectively, and PER cannot be guaranteed as a system. Therefore, in this embodiment, a frame aggregation method for solving such a problem, which is different from the method shown in the fifth embodiment, I will explain.
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of a PHY frame format when A-MPDU exchanged between the radio base station and each radio terminal station;! To 3 according to the present embodiment is performed.
  • this PHY frame includes time synchronization / frequency synchronization / AGC, carrier 'detection, etc.', PL, and P (Physical Layer Convergence Protocol) It consists of a PLCP header (PLCP Header) part that contains information to demodulate (PLCP Protocol Data Unit), a frame body part, and tail bits and pad bits that are added as necessary. PSDU unit.
  • PLCP Header Physical Layer Convergence Protocol
  • the frame body part of PSDU is composed of a plurality of A—MPDU Subframe parts (A-MPDU
  • the A—MPDU Subframe part consists of an A—MPDU Header part and an MPDU part. Furthermore, as shown in FIG. 36, the A—MPDU header part includes a Length field that indicates the frame length of the MPDU part, a Delimiter part that includes a unique word for detecting the frame, and a header part. The header check sequence CRC and power are also configured.
  • the MPDU part consists of a MAC header part, an MSDU part corresponding to the frame payload, an FCS that determines the correctness of the frame, and power.
  • the MAC header part overlaps with that in the PLCP header part, it can be partially omitted.
  • it may be configured to include Finored and Frg Control (Fragmentation Control) Finored.
  • a method for creating a quasi-fixed length frame using a combination of fragmentation and aggregation is described below.
  • the data processing unit 34 adds a sequence number to the data delivered from the upper layer (for example, the interface unit 10).
  • MSDU2 is fragmented into two (MSDU2 Fragl, MSDU2 Frag2) by performing fragmentation, and MSDU1 and MSDU2 Fragl are aggregated to create a quasi-fixed length frame. It shows how it is.
  • aggregation is performed after fragmentation. However, for the same destination and the same type of data, aggregation is performed in advance and a long frame is generated. It is also possible to perform control such as fragmenting after creation to cut out a semi-fixed length frame.
  • a frame format in which a plurality of frames such as Data + ACK and Data + Command are newly added to the conventional Frame Type field is defined (see FIG. 39).
  • the necessary header and FCS parts can be added to each frame.
  • the A-MPDU subframe is partially lost due to factors such as fading, interference, and collision.
  • Hana Retransmission efficiency can be improved by selectively retransmitting partially as necessary.
  • an ACK frame which is a delivery confirmation frame, is not required, only a partial data loss occurs rather than a loss of the entire frame. This makes it possible to deliver highly efficient data for streaming and audio that cannot be performed.
  • the operation of the radio base station has been described as an example.
  • the present embodiment can also be applied to a radio terminal station as in the fifth embodiment.
  • Embodiment 7 will be described.
  • the method in which the wireless terminal station detects the wireless base station, and the requesting wireless terminal station for direct communication based on the information notified from the wireless base station is a specific requested wireless terminal.
  • Device discovery procedure for direct communication with a station, procedure for requesting wireless terminal station to detect a wireless terminal station that can directly communicate with the surrounding, MSDU aggregation, MPDU Also in the present embodiment, in the same way as in the fifth and sixth embodiments, the frame format exchanged between the radio base station and the radio terminal station or between the radio terminal stations in order to realize highly efficient communication.
  • the frame format described in the present embodiment can be applied to any of the wireless communication systems of the above-mentioned forms;! Frame aggregator It is possible to discriminate between a method that does not use a shadow and a method that uses frame aggregation (A—MSDU, A—MPDU) from fields (information) in the frame. Therefore, it is possible to use them freely according to each terminal, each application, or a combination thereof. Also, for convenience of explanation, it is necessary to omit the description of the finale such as the antenna number in the frame! /, And the power of the above embodiment;! To 4 methods (device discovery operation etc.) Is also applicable.
  • the frame format is not limited. Further, since the combination method of fragmentation and aggregation and the parameter of the TYPE field are the same as those in the fifth and sixth embodiments described above, description thereof is omitted here.
  • FIG. 40 is a diagram showing an example of a PHY frame format when A-MPDU is exchanged between the radio base station and each radio terminal station;! To 3 according to the present embodiment.
  • this PHY frame consists of time synchronization / frequency synchronization / AGC, carrier detection.
  • Layer convergence
  • PLCP Header PLCP Header
  • U PLCP Protocol Data Unit
  • frame body part PLCP Frame body part
  • tail bits and pad bits added as necessary.
  • PSDU unit PLCP header (PL CP Header) part containing information for demodulating U (PLCP Protocol Data Unit), a frame body part, and tail bits and pad bits added as necessary.
  • the PHY frame of the present embodiment removes redundant parts from the MAC header (MAC Header) to improve the efficiency of the PLCP header.
  • the A-MPDU bit for notifying that aggregation is being performed may be arranged as an identification code such as a spreading code in the PLCP preamble as described in the fifth or sixth embodiment. However, it may be placed in the PLCP header or in the MAC header. Also, in the A-MPDU subframe (A-MPDU Subframe), a padding for Boundary with a byte length having a predetermined data length is inserted as necessary.
  • A-MPDU notification it may be inserted into the MAC header, or may be inserted into the PLCP header as shown in the first embodiment.
  • the frame configuration may be detected by coding information indicating the configuration and performing pattern detection.
  • the A—MPDU header part indicates the frame control (Frame Control) field, the frame type / subtype (Type / SubType) field, and the fragmentation control (Frg Control) to indicate the information of the MPDU in the A—MPDU subframe. ) Field, stream index field, length field, delimiter field, CRC field, field for identifying QoS, and so on.
  • each A—MPDU subframe has a frame type / subtype field that indicates the frame type of the MPDU. For example, Data and BlockACK, Data and ManagementFrame, Data and Command It is possible to multiplex frames of different frame types such as frames. Also, when using the same type of frame, use the Stream Index field and the sequence number in the Frg Control field, for example, different stream levels such as Best F Auto and VoIP data, or QoS levels. The ability to efficiently multiplex multiple frames is possible.
  • a necessary header part and FCS part can be added to each frame.
  • the A-MPDU subframe is partially lost due to factors such as fading, interference, and collision.
  • Hana Retransmission efficiency can be improved by selectively retransmitting partially as necessary.
  • an ACK frame which is a delivery confirmation frame, is not required, only a partial data loss occurs rather than a loss of the entire frame. This makes it possible to deliver highly efficient data for streaming and audio that cannot be performed.
  • an aggregation header can be individually added to PSDU.
  • the aggregation header includes the number of subframes (Subframe Count) indicating the number of subframes, a plurality of length fields (Length Set) indicating the length of each subframe, and the data length as necessary. Is composed of Padding and Boundary to Boundary with a predetermined byte length. Since the length (Length Set) in this subframe overlaps with the length in the A-MPDU header, it may be used exclusively. That is, it is possible to delete either the length in the subframe or the length in the A-MPDU header.
  • the A—MSDU subframe is shown for the frame composed of Len, Frg Control, and MSDU.
  • FIG. The delimiter, FCS and Padding for each subframe may be inserted. That is, the configuration shown in FIG. 42 or FIG. 43 may be used. In this case, the FCS in the frame body may be omitted to reduce the circuit scale.
  • a new PHY frame format that can multiplex frames of different frame types with A-MPDU is newly defined, and A-MPDU is defined using the newly defined format. I decided to do it. This makes it possible to aggregate and transmit multiple types of frames that were not possible in the past.
  • Embodiment 8 will be described.
  • the method in which the wireless terminal station detects the wireless base station, and the requesting wireless terminal station for direct communication based on the information notified from the wireless base station is a specific requested wireless terminal.
  • the device discovery procedure for direct communication with the station the procedure for the requesting wireless terminal station to detect the wireless terminal stations that can be directly connected to the surroundings, MSDU aggregation, MPDU aggregation
  • MSDU aggregation the procedure for the requesting wireless terminal station to detect the wireless terminal stations that can be directly connected to the surroundings
  • MPDU aggregation MPDU aggregation
  • Beacon A method for suppressing the transmission of a notification signal and the like will be described.
  • Fig. 44 is a diagram illustrating a configuration example of the eighth embodiment of the radio communication system which focuses on the present invention.
  • This wireless communication system includes, for example, a wireless base station (also called PNC or AP) 0 connected to a LAN, which is a wired network, and a wireless terminal station (DEV) installed in the service area of the wireless base station 0. Or 3) and a newly established wireless terminal station 4.
  • a wireless base station also called PNC or AP
  • LAN which is a wired network
  • DEV wireless terminal station
  • the area divided by dotted lines around the radio base station 0 and the radio terminal stations 3 and 4 indicates the direction of the directional beam set for convenience. is there.
  • the radio base station 0 When transmitting data or the like in each direction, the radio base station 0 sets a directional beam with a beam number (b00, b01, b02) indicated in the area (also referred to as a sector). It can be transmitted using a directional beam formed in a desired direction. The same applies to the dotted lines arranged around the wireless terminal stations 3 and 4.
  • the directional beam may be a beam forming that consists of a plurality of antennas, or by having a plurality of directional antennas and switching between them, a directional beam can be created. Also good.
  • each communication device wireless base station, wireless terminal station
  • each communication device performs the above-described implementation.
  • a system is assumed in which communication can be performed with a directional beam directed only in a specific direction.
  • the direction, angle, number of switching, and the like of the directional beam are not limited to those shown in this embodiment.
  • the signal transmitted by the radio base station 0 with the directional beam number bOl is received with the directional beam number b 32 of the radio terminal station 3 and the directional beam number b40 of the radio terminal station 4. It shows a possible state.
  • the present invention provides a mechanism for suppressing transmission from a wireless terminal station that may cause interference with an existing network (also referred to as a piconet).
  • the wireless terminal station 4 is described as a newly launched wireless terminal, but is not limited to a wireless terminal station.
  • the control operations described later can also be applied to newly launched radio base stations.
  • a wireless terminal station when a wireless terminal station is activated and a wireless base station to be synchronized with is not found, it may operate as a wireless base station. That is, the radio terminal station may operate as a radio base station, and the radio base station may also operate as a radio terminal station.
  • FIG. 45 is a diagram showing an exemplary sequence when the wireless terminal station connects to the wireless base station.
  • Radio base station 0 uses “admission prohibited”, “prohibited time” (duration), “accessible class (QoS LEVEL) as entry restriction information in broadcast signals transmitted by broadcast or multicast (such as Beacon). ”, Etc.
  • the entry prohibition information includes, for example, “0: allow all”, “1: prohibit entry as a wireless terminal station (DEV)”, “2: prohibit entry as a wireless terminal station (DEV) and start up a new network Ban" , "3: Force that entry as a wireless terminal station (DEV) is prohibited If a base station (PNC) is not visible, a new base station (PNC) may be started up", "4: Entry permission” And so on.
  • the type is not limited to the above. Also, entry prohibition may be controlled according to the QoS level for each terminal. Furthermore, a QoS level may be provided for each frame type.
  • connection class is “0: Allow transmission of all frames”, “1: Allow transmission of only connection request frames”, “2: Allow transmission of bandwidth request frames only”, “3: Emergency information”
  • a QoS class is set for each frame type, such as “Allow transmission of only frames” and “4: Allow transmission of only control frames”, and specify a QoS level that can be transmitted.
  • the type is not limited to the above, and a combined type may be set. Further, entry prohibition information and connectable class information are described so as to be set individually, but they may be used in combination without being limited to those shown in the present embodiment.
  • the prohibition time is used, for example, to indicate a time period until the next entry permission.
  • the prohibition period may be specified in units of broadcast signal transmission time (also referred to as Superframe Period unit or Beacon Period unit) or may be specified in real time units. By always setting the prohibition period to the maximum value, it is possible to set the prohibition period permanently.
  • the prohibition time can be set using the waiting time and the longest waiting time. In this case, the waiting time is, for example, the time at which the next broadcast signal (Beacon) should be confirmed is set at the current Superframe R console 1AI. 7 pieces 7 pieces,
  • the time to be checked is not necessarily the value indicated by the number of standby superframes.
  • the longest waiting time indicates that the wireless terminal station is allowed to make a connection request after the time indicated from the present time. Similar to the prohibition time described above, new wireless terminal stations must wait until the entry restrictions are lifted. It is also possible to notify in real time (msec, sec, etc.) that is shorter than the Superframe length unit.
  • the vertical axis represents the time axis
  • the horizontal axis represents frame transmission / reception or primitive transmission / reception.
  • the new wireless terminal station 4 (DEV-4) has wireless base station 0 (PNC) and wireless terminal station 3
  • the MLME which is an association (ASSOCIA TE) execution request from the Device Management Entity (DME) sublayer to the MAC / MLME.
  • An ASSOCIATE, req primitive is issued (step S81).
  • the MAC / MLME that receives the request primitive scans the channel for a predetermined time and receives a broadcast signal (Beacon).
  • Beacon broadcast signal
  • FIG. 45 shows a state in which the wireless terminal station 4 receives the broadcast signal (Beacon) from the wireless base station 0 (step S82).
  • the MAC / MLME of the wireless terminal station 4 that has received the broadcast signal from the wireless base station transmits the ML ME—ASSOCIATE, cfm primitive as the DME as a response to the MLME—ASSOCIATE, req received in step S81.
  • the power S reporting the scan result for one radio base station 0 using the MLME-ASSOCIATE, cfm primitive, and a plurality of radio base stations were found (multiple base stations If a notification signal is received from (1), the parameter set is notified.
  • ASSOCIATION is executed for the corresponding wireless base station, and the execution completion result is displayed after the processing is completed.
  • MLME Notify as ASSOCIATE, cfm. Details of the ASSOCIA TION operation will be described later.
  • MLME ASSOCIATE, cfm
  • the DME of the wireless terminal station 4 that has received the message returns to the scan / device discovery state (step S84). If necessary, the DME notifies the upper layer of the scan result and prohibits the user of the device from being able to detect a connectable radio base station and starting up as a radio base station. To be informed. Further, after a predetermined time has elapsed, the startup scan sequence shown in FIG. 12 may be performed.
  • connection period is set to the maximum value and the entry prohibition state is permanently shown. However, as described above, when the entry permission is periodically performed. Is notified of the time period until the next "prohibition cancellation".
  • connection control is performed by responding to MLME Scan, cfm (Step S83a) to MLME Scan, req (Step S81a) from the DME of the wireless terminal station 4 (DEV-4). carry out.
  • MLME—Scan req / cfm specified in IEEE802.15 is PNID or BSID) for the requested time / channel / antenna (directional beam number, sector).
  • the search was basically for receiving broadcast signals (such as Beacon) transmitted by the radio base station by broadcast or multicast. Therefore, for example, in the state shown in FIG. 47 (in which the directional beam of radio terminal 4 is not directed toward radio base station 0), new radio terminal station 4 receives the broadcast signal from radio base station 0. If this is not possible, even if the new wireless terminal station 4 connects to the wireless base station 0! /, And can receive frames from the wireless terminal station 3, the wireless base station 0 becomes the new wireless terminal station 4. On the other hand, connection control cannot be performed.
  • connection control is performed using MLME-ALL-Scan.req / cfm newly defined. Specifically, by scanning all frames and searching for candidate PNIDs or BSIDs), connection control for the new wireless terminal station 4 and control for new network startup are realized. .
  • connection control operation when the newly defined MLME-ALL-Scan, req / cfm is used will be described below with reference to FIG.
  • the vertical axis indicates the time axis
  • the horizontal axis indicates frame transmission / reception or primitive transmission / reception! /.
  • the new wireless terminal station 4 (corresponding to DEV-4) is not connected to either the wireless base station 0 (corresponding to PNC) or wireless terminal station 3 (corresponding to DEV-3). is there. Further, it is assumed that the wireless terminal station 4 is connected to and synchronized with any radio base station and is in a state of! /, N! /.
  • the new wireless terminal station 4 When the new wireless terminal station 4 is activated, it first issues an MLME-ALL-Scan, req primitive, which is a scan execution request, from the DME sublayer to the MAC / MLME (step S81b).
  • the MAC / MLME that receives the request primitive scans the channel for a predetermined time and receives a broadcast signal.
  • a specific scan sequence at the time of activation is not particularly defined, but for example, the procedure shown in FIG. 12 described in the first embodiment is used.
  • FIG. 48 shows a state in which wireless terminal station 4 receives a data frame for PNC (data frame not for wireless terminal station 4) from wireless terminal station 3 (step S85). This shows how to receive a data frame that includes the PNID that is the network identifier formed by the station 0! /.
  • the MAC / MLME of the wireless terminal station 4 that has received the data frame including the PNID from the wireless terminal station 3 receives the MLME—ALL-Scan, req as a response to the MLME—ALL—Scan, req received in step S81b.
  • ALL—Scan, cfm primitives are issued to the DME (step S83b).
  • MLME-ALL-Scan, cfm contains “NumberOiPiconets” indicating the number of piconets found during the scan process, “PiconetDescriptionSet” which is the information set of the found piconet, and PNC directly.
  • PotentialPiconetsDescriptionSet '' which is an information set for PNID that may be a piconet due to reception of a frame from a wireless terminal station
  • NumberOfChannels '' which is the scanned frequency channel information ”And“ ChannelRatingListJ ”indicating the degree of recommendation for the detected channel
  • “ ResultCode ”for the request primitive received from the MLME in step S8 lb If the same PNI D (BSID) and channel number information is received from multiple wireless terminal stations, more reliable information is selected based on the transmission path information such as received power.
  • the new wireless terminal station 4 receives signals via other wireless terminal stations. From the PNID, it is understood that the wireless base station 0 exists. Then, the wireless terminal station 4 gives up the operation on this channel and connects itself to the wireless base station operating on the other channel notified by the above “PiconetDescriptionSet” or on another free channel. Will start up as a radio base station.
  • connection operation example of the new wireless terminal station 4 using a procedure different from the procedure using the above-described MLME-ALL- Scan, req / cfm will be described.
  • “Admission”, “Duration”, and “Connectable” are also included in the frame transmitted by the wireless terminal station 3 registered in the wireless base station 0 that performs connection control.
  • Class (QoS Level) "is added. When multiple wireless terminal stations are connected, all wireless terminal stations transmit the same frame. Furthermore, the above field is also added to frames other than broadcast signals transmitted by the radio base station 0 and broadcast signals transmitted by multicast.
  • Radio terminal station 3 (DEV-3) operates from a state in which it is not connected to radio base station O (PNC).
  • PNC radio base station O
  • DEV-4 the wireless terminal station 4 (DEV-4) starts (starts up) after the connection control of the wireless terminal station 3 to the wireless base station 0 is completed.
  • parts that overlap with the description based on FIG. 45 described above, such as the issuance of primitives, are assigned the same step numbers and description thereof is omitted.
  • the connection request / authentication timer (AssocTimeout) is set and connection processing is performed.
  • the wireless terminal station 3 transmits an Association Request Command frame (step S86), and the wireless base station 3 (Step S87), set device address, etc.
  • the association result is notified to DME by MLME—AS SOCIATE, cfm (step S 84).
  • the line terminal station 3 is associated with the radio base station 0. Similarly, when transmission of Im m—Ack (confirmation frame) for the AssociationRequestCommand frame from wireless terminal station 3 is completed (steps S88 and S89), radio base station 0 also issues the MLME—ASS OCIATE.ind primitive to DME. (Step S90), the wireless terminal station 3 is associated.
  • the wireless base station 0 After being associated with the wireless terminal station 3, the wireless base station 0 inserts information indicating that the wireless terminal station 3 is associated into the subsequent broadcast signal (Beacon), and Transmit to the terminal station (step S91). If it is determined that the radio base station 0 cannot accommodate any more radio terminal stations (the number of radio terminal stations has reached the upper limit), as described above (see FIGS. 45 and 46), “ A broadcast signal including information such as “prohibited” and “prohibited period” is transmitted to suppress connection of new radio terminal stations.
  • connection control information such as “participation prohibited” and “prohibited period” included in the consultation notification signal is included in the frame to be transmitted and transmitted (step S92). — 1, S92-2).
  • the wireless terminal station that has completed the association copies the connection control information notified from the wireless base station, and embeds it in the frame transmitted by itself and transmits it. .
  • the radio terminal It is possible to prevent station 4 from making inadvertent connection requests.
  • connection control is performed to prohibit entry of wireless base station 0 and wireless terminal station 3 (wireless terminal station that has completed association with wireless base station 0).
  • wireless terminal station 3 wireless terminal station that has completed association with wireless base station 0.
  • the connection request of the new radio terminal station and the method of suppressing the operation of the new radio base station have been described.
  • the radio The base station 0 may combine control for changing the currently used channel.
  • the wireless terminal station / wireless base station grasps an empty channel through the MLME-SCAN, req / cfm sequence, it is only necessary to change the channel using this information. It is also possible to simplify the sequence by notifying the radio terminal station connected to the radio base station in advance of the channel to be changed.
  • the radio base station When the control for changing the currently used channel is combined with the sequence in Fig. 49, the radio base station rescans the channel of the migration destination candidate based on the free channel table that is held, and the channel is If not used or if ChannelRating is high, perform migration. If the connected radio terminal station cannot synchronize the frequency / time with the radio base station when the channel is changed, do not use Sea n as necessary! /, PHY level It is also possible to implement a connection (Sync) sequence.
  • Sync connection
  • the wireless terminal station or the wireless base station voluntarily performs scanning. For example, a radio base station keeps an RSSI value indicating the strongest received power value for each PNID, and when it receives interference from other terminals, it executes the procedure according to the above-described sequence. Change the channel.
  • a wireless terminal station that has discovered another terminal is informed of the presence of the wireless base station / interfering wireless terminal station that is connected and causes interference to the wireless base station. Then, the radio base station changes the channel used by executing the procedure according to the above-described sequence as necessary.
  • the wireless base station that can be entered is notified that interference may occur. It prompts the user to change the channel used, and then issues a connection request to the radio base station that he / she originally wants to connect to.
  • the entry restriction information includes, for example, the IE shown in FIG. 50 as the entry restriction IE (Information Element), and includes all the command frames such as the broadcast signal (Beacon) and Association described above. It is also possible to purchase the frame. In that case, the wireless terminal station or wireless base station that has received the frame analyzes whether or not the element ID of the relevant IE is included, and if an entry restricted IE is included, as shown in this embodiment. If it is not included, it must operate as a state where entry restriction information can be entered. Is possible.
  • the entry restriction information may be inserted into the PLCP header, inserted into the MAC header, or inserted into the frame body.
  • IE is composed of Element ID, Length, Type, Vendor Oul (Organizational Unique Identiner, Vender Specific Inrormation, etc .. In the Type field, arbitration with the radio base station is performed.
  • Enter information indicating whether it is necessary or not for example, ⁇ 0: Mandatory action is required, entry is not possible if it is not possible '', ⁇ 1: Action is mandatory, entry is required if it is not possible Impossible, radio base station cannot be started up at the same frequency ”,“ 2: Arbitration after association, restricting entry depending on whether arbitration is possible (eg, forcibly performing diassociation) ”,“ 3: Assoche -The power of mediation after the case of mediation will be treated as Informative. "It is also possible to notify the entry restriction in the Vendor OUI, and notify the entry restriction information in the Vender Specific information. It is.
  • Vendor OUI and Vender Specific Information are not limited to the present embodiment, but include device discovery, authentication, and modulation scheme used in the previous embodiment (for example, single carrier, multicarrier, or It can also be used for notification of single carrier and multi-carrier coexistence methods. Note that the setting in the Type field is not limited to that shown in this embodiment.
  • a main soon arbitration using the Type field of the new IE, the force s notified information on entry limit, or Reserved Bits is in the existing IE, field of the existing IE It is also possible to implement it using an extension of the above. In that case, for example, reserved bits such as CTAStatusIE, CapabilitylE, DEV AssociationlE, etc. are allocated. It's okay! /, And you can extend the existing IE length!
  • a new radio terminal station when a new radio terminal station requests an association, it notifies the radio base station whether arbitration is required for the entry conditions. As a result, for example, when arbitration is required, the radio base station It is possible to reject the Association without performing the arbitration itself.
  • arbitration is performed, if the arbitration is not established, the radio base station forcibly disassociates the new radio terminal. At that time, until the arbitration is completed, the new radio terminal station is inadvertently informed by the new radio terminal station during arbitration by prohibiting transmission other than the spontaneous Dia ssociation request and the response to the frame from the radio base station. It is possible to suppress frame transmission. Also, if the wireless base station does not notify the other wireless terminal stations that have already been connected in the broadcast signal until the arbitration is completed, the new wireless terminal station will send a new wireless terminal information. Transmission of frames to the terminal station can also be prohibited.
  • the reference timing of the Superframe that each terminal grasps is received by the terminal from the first Beacon # 0 and the first Beacon # 0. Yes! /, Based on the offset time until the Beacon, or may be based on the timing of any beacon received by the terminal. In other words, even if the terminal does not know the start timing of each Superframe generated by the base station, it is sufficient if the terminal can recognize Superframe configuration information after Superframe period and any Beacon received by the terminal! /, .
  • the base station broadcasts the offset information in each beacon by time, the number of symbols or the number of beams.
  • the entry restriction information such as “entry prohibited”, “prohibited time”, “connectable class”, etc.
  • the wireless terminal station that has already been associated with the wireless base station transmits the information for controlling the new entry received from the wireless base station in a frame.
  • the channel used was changed. As a result, an inadvertent connection request from a new wireless terminal station that may cause interference, To solve the problems of highly directional radio access systems that can be moved or moved to other radio channels as necessary while suppressing the start of new radio base stations that can interfere Can do.
  • Embodiment 9 will be described.
  • the method in which the wireless terminal station detects the wireless base station, and the requesting wireless terminal station for direct communication based on the information notified from the wireless base station is a specific requested wireless terminal.
  • Device discovery procedure for direct communication with a station procedure for requesting wireless terminal station to detect a wireless terminal station that can directly communicate with the surroundings, MSDU aggregation, MPDU aggregation, new wireless terminal
  • the connection control for the station has been described.
  • the omnidirectional beam also referred to as 0i
  • the radio base station / wireless terminal station is not limited to the directional beam (also referred to as Directional).
  • the frame format described in the present embodiment is applicable to any of the wireless communication systems of the above-described Embodiment 18.
  • Fig. 52 is a diagram illustrating a configuration example of a ninth embodiment of the radio communication system which focuses on the present invention.
  • This radio communication system includes a radio base station (sometimes called PNC or AP) 0, a radio terminal station (also called DEV or STA) 1 installed in the service area of radio base station 0, and 1 And 2.
  • radio base station 0 can communicate using an omnidirectional beam in addition to a directional beam.
  • the omnidirectional beam may have a configuration in which a plurality of directional antennas or directional beams are combined, or a physically omnidirectional antenna may be provided separately from the antenna for creating the directional beam. I do not care.
  • the area delimited by the dotted lines arranged around the wireless base station 0 and the wireless terminal stations 1 and 2 indicates the direction of the directional beam set for convenience. Is.
  • the radio base station 0 when transmitting using an omnidirectional beam, reduces the transmission rate and reducing the required S / N compared to transmitting using a directional beam.
  • the transmission power density is improved by reducing the bandwidth used, and the difference in antenna gain is compensated.
  • the following explanation is based on the assumption that the reach of a frame transmitted with a directional beam is equivalent to the reach of a frame transmitted with an omnidirectional beam.
  • at least one of the modulation method (modulation multilevel number) and the bandwidth is very small compared to the directional beam. The transmission time required when a frame is transmitted becomes very long.
  • FIG. 53 is a diagram showing a circuit configuration example of the radio base station according to the ninth embodiment.
  • This radio base station includes a beam control unit 50a in place of the beam control unit 50 of the radio base station (see FIG. 2) of Embodiment 1, and a configuration in which an omnidirectional antenna unit 70 is further added. Take. Since other parts are the same as those of the radio base station of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the MAC control unit 30 of this radio base station controls the modulation method and / or the bandwidth for the data received from the interface unit 10.
  • a control signal is added and then passed to the modem unit 40.
  • the radio base station 0 can perform transmission / reception control of the directional beam and the omnidirectional beam for each frame transmission.
  • the beam control unit 50a uses the directional antenna unit 60 and the omnidirectional signal based on information (control signal for controlling the modulation scheme and / or bandwidth, etc.) added to the data received via the modem unit 40.
  • the antenna unit 70 is controlled.
  • the omnidirectional antenna unit 70 is used when transmitting an omnidirectional beam, and is controlled by the beam control unit 50a.
  • an omnidirectional beam may be formed by combining a plurality of directional antennas or directional beams, rather than having a configuration in which an omnidirectional antenna and a directional antenna are physically independent.
  • the transmission method to be used may be based on a single carrier, or may be based on a multicarrier such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) or OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). It is also possible to use multiple single carriers or multiple carriers in parallel on the frequency axis.
  • a band system may be used, or spatial multiplexing such as MIMO may be used. It is also possible to use single carrier and multicarrier separately when using an omnidirectional beam and when using an omnidirectional beam. That is, the description in this embodiment does not limit the modulation / demodulation method.
  • FIG. 54 is a diagram showing a sequence example when device discovery is performed using an omnidirectional beam, and shows an operation example of the radio base station 0 and the radio terminal 2.
  • the radio base station 0 periodically transmits a broadcast signal (Beacon) using an omnidirectional beam.
  • the wireless terminal station 2 scans the broadcast signal from the wireless base station 0 while appropriately switching the directional beam number.
  • the wireless terminal station 2 since the wireless terminal station 2 can communicate with the wireless base station 0 using the directional beam with the beam number b22, the wireless terminal station 2 switches to the directional beam with the number power 3 ⁇ 422.
  • a broadcast signal is received from the radio base station 0.
  • the wireless terminal station 2 When the broadcast signal is received, the wireless terminal station 2 knows the beam number (b22 in this example) used for communication with the wireless base station 0. When the radio terminal station 2 grasps the beam number used for communication with the radio base station 0, the radio terminal station 2 stores information on the beam number in the information storage unit 20.
  • the radio terminal station 2 determines the CAP (Contention Access Period), which is a random access period, and the CTAP (Channel Time Allocation Period, which is a band reservation period) from the superframe configuration information included in the broadcast signal. ) And so on.
  • the CTAP may be configured to have an MCTA (Management CTA) that mainly manages the network by the radio base station 0 and a CT A that is mainly used for data communication by the radio base station 0.
  • FIG. 55 is a diagram illustrating a configuration example of a superframe.
  • the non-spring terminal station 2 transmits a connection request (also called probe request, association request, authentication request, etc.) frame to the radio base station 0 during the CAP period.
  • a connection request also called probe request, association request, authentication request, etc.
  • the radio base station 0 receives the connection request from the radio terminal station 2 using the omnidirectional beam.
  • the radio base station 0 can recognize the existence of the radio terminal station 2, but the directional beam number that can be used for the radio terminal station 2 (with the radio terminal station 2). The number of the directional beam used in the communication of the Internet is not determined. Therefore, the radio base station 0 needs to determine a directional beam number for performing high-speed communication with the radio terminal station 2.
  • FIG. 56 is a diagram showing a sequence example when the radio base station specifies a directional beam number.
  • the wireless base station 0 after receiving the connection request from the wireless terminal station 2, the wireless base station 0 sends a connection request from the wireless terminal station 2 using the broadcast signal transmitted first. Instructing to perform device discovery (to send DD packet) in MCTA / CTA (here, MCT A # 1) during CTAP period while notifying that it has been received (notifying wireless terminal station 2) . Further, in this broadcast signal transmission, the wireless terminal station 2 is notified of the number of transmissions and the transmission timing determined according to the number of directional beam numbers of itself. The wireless terminal station 2 that has received the broadcast signal is the same as the device discovery procedure in the first embodiment (see FIG.
  • the radio base station 0 switches the directional beam number to b00, b01, ..., b05 during the MCTA / CTA (MCTA # 1) period specified in the device discovery execution instruction. Attempt to receive DD bucket from terminal station 2.
  • the radio base station 0 receives a frame from the radio terminal station 2 at the directional beam number b02. Furthermore, the radio base station 0 stores the received directional beam number b02 in the information storage unit 20 as in the device discovery operation of the first embodiment.
  • the radio base station 0 can specify the directional beam (number) to be used for the radio terminal station 2. Thereafter, the radio base station 0 can perform high-speed data communication with the radio terminal station 2 by selecting the directional beam with the number b02 and performing communication. The operation of each device after specifying the directional beam is the same as that in the first embodiment.
  • Radio base station 0 can also receive a connection request frame from radio terminal station 2 with a directional beam. The following describes device discovery using directional beams.
  • the wireless base station 0 In device discovery when a connection request frame from the wireless terminal station 2 is received by a directional beam, the wireless base station 0, for example, switches the directional beam used in the CAP for each superframe while switching the connection request frame. Receive operation while switching directional beams within one CAP. As a result, the radio base station 0 can recognize the directional beam (number) used for communication with the radio terminal station 2 without performing device discovery using the DD packet. As an example, Fig. 57 shows the sequence when the connection request frame is received while switching the directional beam used in CAP for each superframe.
  • the directional beam number used by radio base station 0 for each CAP is switched to b00, b01, b02,. For this reason, even if the connection request frame is transmitted using Superframe n or Superframe n + 1, the line terminal station 2 does not receive the connection request frame because the directional beam (number) selected by the radio base station 0 is different. However, in the next Superframe n + 2, the radio base station 0 selects the directional beam with the number b02 and receives the connection request frame from the radio terminal station 2. Then, the wireless terminal station 2 is notified of the successful reception of the connection request frame by the next Beacon transmission.
  • the reception operation is performed while switching the directional beam used in the CAP on the wireless base station 0 side, so that the wireless terminal side needs to transmit the connection request frame multiple times. There is no need to perform device discovery.
  • the wireless base station 0 has an advantage of receiving a frame using a directional beam and receiving interference from the surroundings rather than receiving it using an omnidirectional beam.
  • the radio base station By performing the control shown in Fig. 56 and Fig. 57, the radio base station has an omnidirectional beam and a directional beam, while the radio terminal station has only a directional beam. However, it is possible to efficiently perform device discovery.
  • the radio base station uses the directional beam and the omnidirectional beam S, and the radio terminal station uses both the omnidirectional beam and the directional beam. It is good.
  • ACK frames transmitted by wireless terminal stations control frames (also called command frames) such as CTS / RTS, and management frames (also called management frames) such as connection request frames are transmitted using an omnidirectional beam.
  • control frames also called command frames
  • management frames also called management frames
  • connection request frames are transmitted using an omnidirectional beam.
  • it can also be used to notify the presence of a wireless terminal station in the vicinity.
  • efficient device discovery can be realized by embedding a directional beam number or the like in a frame.
  • MCTA / CTA assigned by the wireless base station can be used.
  • the wireless terminal station 2 sets the directional beam (number) to the DD frame (DD packet) transmitted from the wireless terminal station 1 using the omnidirectional beam.
  • the wireless terminal station 2 identifies the directional beam number (b22) used for communication with the wireless terminal station 1.
  • the wireless terminal station 1 receives the DD packet transmitted from the wireless terminal station 2 using the omnidirectional beam while switching the directional beam (number)
  • the wireless terminal station 1 Specify the directional beam number (M3) used for communication with terminal station 2.
  • the DD frame used here does not include directional beam number information on the transmitting side. Or the information which shows that the transmission side is using the omnidirectional antenna is included.
  • the wireless terminal station 1 transmits a DD packet transmitted by the wireless terminal station 2 using an omnidirectional beam.
  • the sequence for identifying the directional beam number (bl 3) used by the wireless terminal station 1 is shown, but the directional beam number used by the wireless terminal station 2 (b22 ) Has already been specified in the MCTA / CTA # 1 period, so that a DD packet is transmitted using a specified directional beam (a directional beam of number power 3 ⁇ 422) rather than an omnidirectional beam. It may be.
  • a directional beam is used, the transmission speed is faster than when an omnidirectional beam is used. Therefore, an effect of shortening the time required for device discovery can be expected.
  • the processing after the specific operation of the directional beam (number) is completed is the same as that in the first embodiment described above (see FIG. 15 and the like).
  • the device discovery using an omnidirectional beam shown in this embodiment is suitable not only between wireless base stations and wireless terminal stations but also between wireless terminal stations. Can be used.
  • a signal (broadcast signal, DD packet) for specifying the directional beam used for data communication or the like is transmitted by the non-directional beam. It was decided. This eliminates the need for the transmitting side of the broadcast signal or DD packet to switch while switching the directional beam, and simplifies the processing.
  • the wireless communication system that is effective in the present invention is useful for wireless communication using a beam having directivity, and in particular, the directivity signal used for wireless communication using a millimeter wave band. Suitable for antenna (directional beam) control.

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Abstract

　本発明は、複数方向に形成された指向性ビームを用いて通信を行う無線通信システムであって、無線基地局（０）から指定された期間にわたって、送信可能なすべての方向へビームの送信方向識別情報を送信する第１の無線端末局（１）と、無線基地局（０）から指定された期間にわたって、すべての受信方向に対して第１の無線端末局（１）から送信された送信方向識別情報の受信動作を行い、送信方向識別情報を受信した際の受信方向識別情報と送信方向識別情報とを組み合わせて指向方向組み合わせ情報として特定し、指向方向組み合わせ情報を第１の無線端末局（１）に対して送信する第２の無線端末局（２）と、を少なくとも備え、第１の無線端末局（１）および第２の無線端末局（２）は、指向方向組合せ情報が示す方向に対して指向性ビームを形成することにより直接通信を行う。

Description

明 細 書
無線通信システム、無線端末局、無線基地局および無線通信方法 技術分野
[0001] 本発明は、指向性ビームを用いて通信を行う無線通信システムに関するものであり
、特に、共通の無線基地局に収容されている無線端末局同士が直接通信を行う場 合に使用する指向性ビームの組み合わせを特定する機能を有する無線通信システ ムに関するものである。
背景技術
[0002] 従来の無線 LAN (Local Area Network)システムや超広帯域（UWB : Ultra Wide
Band)無線システムで使用されるアンテナは、そのシステムで使用される周波数帯 の特性にも依然し、比較的広角の指向性を持ったものが多い。そのため、利用可能 なアプリケーションや対応可能な環境も多岐に渡り、今後も普及していくことが予想さ れる。し力、しながら、近年の無線通信の伝送速度の高速化への要求は益々高まり、さ らに超広帯域が確保可能なミリ波帯等を使用した無線通信システムの検討が行われ てきて!/、る (たとえば ΙΕΕΕ802· 15.3c)。
[0003] ミリ波帯はマイクロ波帯と比較して、直進性が高く干渉の影響が少ないことと合わせ 秘匿性を確保できるメリットがあり、これまでも有線通信の代替として、ビル間通信（図 59参照）、家庭用テレビの映像伝送システム等として一部で使用されており、標準規 格としても「ARIB STD-T69J , 「ARIB STD— T74」等が策定されている。
[0004] ここで、一般的に、ミリ波帯はマイクロ波帯等と比較して、空間における電力の減衰 が大きいため、通信エリアが限定され、使用環境やアプリケーションが限定されてしま う。また、比較的狭い指向性パターン (指向性ビームあるいはアンテナビームとも呼ぶ )であるために、事業者などが予め指向性を合わせて無線装置を設置する必要があ
[0005] 一方、無線装置を設置後、環境等の変化により指向性の調整が必要となる場合が 考えられるため、効率的な指向性の調整を実現するための技術も検討されている（た とえば、下記特許文献 1および 2)。下記特許文献 1では、経路制御と並行して一般 的なアンテナ制御技術を用いて指向性を調整することにより効率化を図る技術が開 示されている。また、下記非特許文献 2では、通信相手力 受け取った位置情報など に基づいて指向性アンテナを制御することで端末間の指向性ビームを向き合わせる 技術が開示されている。
[0006] また、今までも、物理的な伝送速度の向上を実現させるために、多値変調方式、空 間多重 (MIMO)、広帯域化などが行われ、その伝送速度に見合う MAC効率を実 現するために、 Superframeの構成、アクセス方式の改良、 ARQ方式の改良などが システムごとに行われてきた。
[0007] その中で、伝送速度に応じて、伝送効率を向上させる MAC技術として、複数の短 いパケットを連結して 1つの大きなパケットにして送信するようなフレームァグリゲーシ ヨン（Frame Aggregation)技術が提案されている。従来の無線 LANシステムにおい ては、 IEEE802. 1 Inと呼ばれる標準規格において A—MSDU (Aggregate MAC Service Data Unit)方式と、 A— MPDU (Aggregate MAC Protocol Data Unit )方式が提案されている（例えば、下記非特許文献 1)。また、超広帯域無線システム にお!/、ても MSDUに対するフレームァグリゲーシヨン技術が提案されて!/、る（下記非 特許文献 2参照)。
[0008] 特許文献 1 :特開 2003— 309508号公報
特許文献 2：特開 2004— 32062号公報
非特許文献 1 : IEEE802. l ln-Draftl . 06, 7. 2. 2. 1節 A—MSDU, 7. 4 節 A— MPDU
非特許文献 2 : High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard, ( ECMA- 368, 369)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] しかしながら、上記特許文献 1および 2に記載された無線通信システムは、複数の 無線端末局を収容するなどの多元アクセス方式を目的とするものではなぐさらには 無線基地局の制御により、割り当てられた時間期間内で無線端末局同士が通信を行 うことを目的とするものではなかった。 [0010] また、上記特許文献 2に記載された無線通信システムでは、ミリ波帯を使用した通 信に使用する指向性アンテナの制御技術に関する記載がされているが、指向性アン テナを制御するために、無指向性の周波数帯 (ミリ波帯よりも低い周波数帯）の制御 信号を用いるため、端末が複数の変復調器、制御部を有する必要があるなど、コスト が高くなる、という問題があった。
[0011] また、伝送効率に関しては、以下に示すような課題が存在する。
[0012] 上述した超高速無線 LANにお!/、て規定されて!/、る PHYフレームフォーマットは、 図 60に示したように、同期用の Preamble部と、以降の PSDU部分の変調方式-符 号化率と PSDU長などを含む PLCP Header部と、データ部分である PSDU部から 構成される。また必要に応じて Tail Bitや Padが付加される構成である。さらに、 PS DU部は、 MAC Headerと実データ部分の MSDUと、 MPDUの正誤を判定する F CS (Frame Check Sequence)から構成される。そのため、 A— MSDUまたは A— M PDUが非常に構築しやす!/、フレームフォーマットとなって!/、る。
[0013] しかしながら、一般的に PSDUは、 PLCP Headerよりも高効率な伝送方式/符 号化率で送信されることから、多くの情報を効率的に送信できる力 PLCP Header と比較して BER(Bit Error Rate)が悪くなる。そのため、 PLCP Headerは正常に 受信されるものの MPDU力 SFCSによって誤りが生じるような場合には、 MAC Head er内部の情報が読み取れな!/、ケースが生じる。
[0014] その場合には、フレームの受信側では、フレームの存在を検出することは出来ても 、単に Frame Bodyを解読できないだけではなぐ MAC Header内に含まれる制 御情報 (例えば、仮想キャリアセンス情報、宛先/送信元アドレスなど)を受信できず 、最低限必要とする情報が取得できないといった問題が発生する。また、 MPDUの 構成上、 A— MSDUを使用する場合など、 MSDU長が長くなつた場合には、 MAC 効率が上がる反面、 MAC Headerのロバスト性が低下するといつた問題がある。
[0015] 一方で、超広帯域無線システムにおいて規定されている、 PHYフレームフォーマツ トは、 PLCP Header内部に MAC Headerを含む構成となっている。そのため、 M AC Headerが、比較的ロバストな伝送方式/符号化率で送信できる。しかしながら 、超広帯域無線システムにおいて提案されているフレームァグリゲーシヨン技術は、 複数の MSDUを束ね、その束ねられたフレームに対して、 MAC Headerと、 FCS が付加される構成である。そのために、伝播路が悪い状況においては、フレーム長を 長くすることが出来ない、あるいは、フレーム再送が多くなりスループットが上がらない 、という問題がある。さらには、フレームァグリゲーシヨンを行う対象力 Dataフレーム のみであるため、他の ACKフレームや、 Commandフレームとのフレームァグリゲー シヨンが行えない構成になっている。そのため、双方向のトラフィックが発生している 場合には、束ねられたデータフレーム（Aggregated Dataフレーム）とは別に、受信し たフレームに対する ACKフレームを送信する必要が出てくる、などの問題があった。
[0016] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特別な構成を必要とせずに指向 性アンテナの制御を実現し、無線端末局同士の直接通信を実現する無線通信シス テムを得ることを目的とする。また、ミリ波帯を使用することにより速い伝送速度及び秘 匿性を確保しながら、広範囲なエリアおよび複数の無線端末局を収容することができ る無線通信システムを得ることを目的とする。また、帯域を効率的に利用する無線通 信システム、無線端末局、無線基地局および無線通信方法を得ることを目的とする。 さらに、複数のフレームを束ねる、あるいは、フラグメント化して送信することにより、高 効率な伝送を実現することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0017] 上述した課題を解決し、 目的を達成するために、本発明は、複数方向に形成され た指向性ビームを用いて通信を行う無線端末局を含んだ無線通信システムであって 、前記無線端末局として、自身を収容している無線基地局から指定された期間にわ たって、当該無線基地局へ予め通知しておいたビーム切り替え実行間隔で、送信可 能なすべての方向へビームの送信方向識別情報を送信する第 1の無線端末局と、 前記第 1の無線端末局と同一の無線基地局に収容されている場合に、当該無線基 地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局から指定されたアンテナ切り 替え実行間隔で、すべての受信方向に対して前記第 1の無線端末局から送信された 送信方向識別情報の受信動作を行い、当該送信方向識別情報を受信した際の受信 方向識別情報と当該送信方向識別情報とを組み合わせて指向方向組み合わせ情 報として特定し、当該指向方向組み合わせ情報を前記第 1の無線端末局に対して送 信する第 2の無線端末局と、を少なくとも備え、さらに、前記第 1および前記第 2の無 線端末局から通知された指向性ビームの指向方向数、および前記ビーム切り替え実 行間隔に基づいて、前記期間および前記アンテナ切り替え実行間隔を決定する無 線基地局、を備え、前記第 1の無線端末局および前記第 2の無線端末局は、前記指 向方向組合せ情報が示す方向に対して指向性ビームを形成することにより直接通信 を行うことを特徴とする。
発明の効果
[0018] この発明によれば、同一基地局に収容された無線通信端末同士が、指向性ビーム に関する情報のやりとりを行い、直接通信の際に使用するお互いの指向性ビームの 情報を共有するようにしたので、指向性ビームを使用した直接通信を実現することが できる、という効果を奏する。また、基地局を介して通信を行う場合と比較して、帯域 を効率的に利用できるようになる、という効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]図 1は、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態 1の構成例を示す図で ある。
[図 2]図 2は、無線基地局の回路構成例を示す図である。
[図 3]図 3は、無線基地局と無線端末局との間でやり取りされる PHYフレームフォーマ ットの一例を示す図である。
[図 4]図 4は、無線基地局と無線端末局との間でやり取りされる MACフレームフォー マットの一例を示す図である。
[図 5]図 5は、報知情報フレームの一例を示す図である。
[図 6]図 6は、独自に定義した IE (DBIE)の構成例を示す図である。
[図 7]図 7は、 DBIEに含まれる情報の一例を示す図である。
[図 8]図 8は、従来の〃 Capability IE〃の構成例を示す図である。
[図 9]図 9は、拡張した" Capability IE"の構成例を示す図である。
[図 10]図 10は、" Extended Capability IE"の構成例を示す図である。
[図 11]図 11は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。 [図 12]図 12は、無線端末局が無線基地局をスキャンする際のシーケンスの一例を示 す図である。
[図 13]図 13は、無線端末局が無線基地局をスキャンする動作を説明するための図で ある。
[図 14]図 14は、無線基地局のサービスエリア内に設置された無線端末局同士での 直接端末間通信を説明するための図である。
[図 15]図 15は、無線端末局 1と無線端末局 2が直接端末間通信を行う場合に各装置 が実行する手順を示すシーケンス図である。
[図 16]図 16は、無線基地局と無線端末局が通信する様子を示す図である。
[図 17]図 17は、 Device Discoveryフレームの構成例を示す図である。
[図 18]図 18は、無線端末局 1と無線端末局 2の間で行われるデバイスディスカバリー 動作を説明するための図である。
[図 19]図 19は、 PLCPプリアンブル部の一例を示す図である。
[図 20]図 20は、 PLCPプリアンブル部および PLCPヘッダ部の一例を示す図である。 園 21]図 21は、検索方法を指定したデバイスディスカバリーの詳細手順を示す図で ある。
[図 22]図 22は、実施の形態 3のデバイスディスカバリー手順の一例を示す図である。
[図 23]図 23は、実施の形態 3の DD期間における動作（Delayed-Device Discovery) の一例を示す図である。
[図 24]図 24は、 Directional Beam Combination IEの構成例を示す図である。
[図 25]図 25は、 Combination MAPの構成例を示す図である。
[図 26]図 26は、実施の形態 4の無線通信システムの構成例を示す図である。
[図 27]図 27は、実施の形態 4のデバイスディスカバリー手順の一例を示すシーケンス 図である。
[図 28]図 28は、実施の形態 4のデバイスディスカバリー手順の一例を示す図である。
[図 29]図 29は、実施の形態 5の無線基地局の回路構成例を示す図である。
園 30]図 30は、従来のァグリゲーシヨンと帯域割り当ての時の課題を説明するための 図である。 [図 31]図 31は、実施の形態 5において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 32]図 32は、準固定長のフレームを作成する方法を説明するための図である。
[図 33]図 33は、 rame l ype neld encording例を不す図である。
[図 34]図 34は、実施の形態 5において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 35]図 35は、実施の形態 6において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 36]図 36は、 A-MPDU Subframe部の構成例を示す図である。
[図 37]図 37は、実施の形態 5において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 38]図 38は、準固定長のフレームを作成する方法を説明するための図である。
[図 39]図 39は、 rame l ype neld encording例を不す図である。
[図 40]図 40は、実施の形態 7において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 41]図 41は、実施の形態 7において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 42]図 42は、実施の形態 7において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 43]図 43は、実施の形態 7において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 44]図 44は、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態 8の構成例を示す 図である。
[図 45]図 45は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 46]図 46は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 47]図 47は、本発明に力、かる無線通信、: 実施の形態 8の構成例を示す 図である。
[図 48]図 48は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 49]図 49は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 50]図 50は、参入制限 IEの構成例を示す図である。
[図 51]図 51は、ベンダ独自拡張 IEの構成例を示す図である。
[図 52]図 52は、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態 9の構成例を示す 図である。
[図 53]図 53は、実施の形態 9の無線基地局の回路構成例を示す図である。
園 54]図 54は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 55]図 55は、実施の形態 9において使用するフレームの構成例を示す図である。
[図 56]図 56は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 57]図 57は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 58]図 58は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す 図である。
[図 59]図 59は、従来技術を説明するための図である。
園 60]図 60は、従来技術の課題を説明するための図である。
符号の説明
0 無線基地局
1、2、3、4 無線端末局
10 インタフェースき
20 情報記憶部
30 MAC制御部
31 スケジューラ一
32 フレーム解析部
33 再送制御部
34 データ加工部
40 変復調部
41 送信部
42 受信部
43 品質測定部
50、 50a ビーム制御部 60 アンテナ（アンテナ部）
70 無指向性アンテナ部
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下に、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に 説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
[0022] 実施の形態 1.
図 1は、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態 1の構成例を示す図であ る。この無線通信システムは、たとえば有線ネットワークである LANに接続された無 線基地局（PNCまたは APと呼ぶこともある） 0と、無線基地局 0のサービスエリア内に 設置された複数の無線端末局（DEVまたは STAと呼ぶこともある） 1、 2および 3と、 により構成される。なお、図 1において、無線基地局 0の周りに配した点線で区切られ たエリアは、本実施の形態において便宜上設定した指向性ビームの方向を示すもの である。そして無線基地局 0は、それぞれの方向にデータ等を送信する際には、その エリアに示されたビーム番号（bOO, bOl , · · · , b05)の指向性ビームを設定することに より、所望の方向に形成された指向性ビームを使用して送信することが出来ることを 示している。各無線端末局 1 , 2, 3の周りに配した点線についても同様である。また、 指向性ビームは、複数のアンテナから構成されるようなビームフォーミングのようなも のでも良いし、指向性アンテナを複数持っていて、それを切り替えて使用することで、 指向†生ビームを作っても良い。
[0023] ここで、無線端末局;!〜 3は、例えばパソコン、テレビ、ビデオ、音楽プレーヤ一とい つた情報端末である。なお、無線基地局 0は、本実施の形態で有線ネットワーク（LA N)に接続している力 無線端末局 1〜3と同様にパソコン、テレビ、ビデオ、音楽プレ 一ヤーといった情報端末であっても構わない。また、そのネットワークのインタフエ一 スは、有線接続ではなく無線接続用のものであってもよレ、。
[0024] 上記無線基地局 0は、各無線端末局 1〜3と指向性ビームを使用して通信を行うよ うになつており、図 1には無線基地局 0と無線端末局 1が指向性ビーム # B0を使用し て通信を行う様子が描かれている。一例として、前記無線基地局 0が無線端末局 1と 通信するために使用するものを指向性ビーム # b01とし、無線端末局 1が無線基地 局 0と通信するために使用するものを指向性ビーム # bl4とする。なお、前記無線基 地局 0と前記無線端末局 1は、指向性ビームを使用しているので、図 1においては、 お互いの指向性を向かい合わせる制御を行ったうえで通信を行っている状態である
〇
[0025] 本実施の形態にお!/、て、各無線端末局 1、 2および 3は、上述したような情報端末で ある力 一度設置されるとその設置位置が変更されにくいものである。したがって、設 置場所が異なる無線端末局毎にそれぞれ最適な方向や指向性ビームが存在してい
[0026] 本実施の形態では、無線基地局 0の指向性ビームが、便宜上予め 6つの指向性ビ ーム（指向性ビーム # b01〜 # b05)に分かれている場合の例について説明する力 無線基地局 0が提供可能な指向性ビームは、本実施の形態の個数に限らず、予め 有限個の方向およびパターンに分割されたものであっても良いし、有限個の方向お よびパターンに無線端末局毎に調整されるもの（通信を行う無線端末局毎に異なる 方向およびパターンを適宜変更するもの）のどちらでも構わない。
[0027] また、無線端末局 2および 3は、対応する無線基地局 0に対して通信を行う場合は、 無線基地局 0と無線端末局 1の通信と同様に指向性ビームが使用される。ただし、各 無線端末局の指向性ビームの方向およびパターンを図 1に示したものに限定するも のではない。
[0028] また、本実施の形態では無線端末局と、無線端末局に区別してインフラストラクチャ 一モードとして説明を行うが、これに限定するものではない。たとえば無線端末局が 適応的に無線基地局として動作するようなネットワーク形態に対しても適応可能であ るし、無線端末局が自立分散的に協調動作する Ad— hoc (アドホック)モードに対し ても適応可能である。
[0029] 図 2は、無線基地局 0の回路構成例を示す図である。この無線基地局 0は、有線ネ ットワークや機器に対する入出力制御を行うインタフェース部 10と、アンテナ/指向 性ビーム方向の情報を保持する情報記憶部 20と、送受信のアクセス制御を行う MA C制御部 30と、送受信信号の変復調を行う変復調部 40と、アンテナ選択またはアン テナ調整により指向性ビームの選択および制御を行うビーム制御部 50と、送受信共 用の複数のアンテナ（アンテナ部） 60と、備え、複数の指向性ビームを送受信するこ と力 Sできる。
[0030] MAC制御部 30は、データの送信タイミングを決定するスケジューラ一部 31と、受 信したフレームの内容を解析するフレーム解析部 32と、受信フレームの再送が必要 な場合にフレームの再送を指示する再送制御部 33とを含む。変復調部 40は、送信 データの誤り訂正および変調を行う送信部 41と、受信データを解析し、復調および 誤り訂正を行う受信部 42と、受信部 42からの受信電力， S/N, C/Nなどの情報か ら受信したフレームの品質を測定する品質測定部 43とを含む。
[0031] アンテナ部 60は、他の無線通信装置 (他の無線基地局や無線端末局）との間でデ ータを送受信するためのアンテナにより構成され、ビーム制御部 50によって制御され るものである。アンテナ 60を構成するアンテナは、たとえば、指向性を有し、かつ指 向方向が可変なフェーズドアレイアンテナである。また、指向方向をモータなどにより 機械的に変更可能な指向性アンテナであってもよい。さらに、複数の指向性アンテナ から構成され、適応的にアンテナを切り替えることにより指向方向を変更できる指向 十生アンテナであってもよい。
[0032] 次に、上記構成の無線基地局 0におけるデータの送受信動作を図 2に基づいて説 明する。
[0033] インタフェース部 10では、一例として有線 LANへのインタフェースを備える場合に は、有線 LANから入力されるデータに対してフレームチェックを行い、ヘッダなどの 処理を行った後に、 MAC制御部 30に引き渡す。また、 MAC制御部 30から受け取 つた（無線端末局からの）受信データを、有線 LANの形式となるようにヘッダや、フレ ームチェックシーケンスを付加した後に、有線 LANへ出力する。その他の例としては 、 PCMCIA, USB、 IEEE1394、 SDl/〇、 HDMIなどの情報端末向けのインタフ エースなどを搭載することも可能である。
[0034] MAC制御部 30は、無線端末局へのデータ送信時にはインタフェース部 10から受 け取ったデータに対して MACヘッダ、フレームチェックシーケンスを付加した後、ス ケジユーラ一部 31において決定されるタイミングに従い、変復調部 40の送信部 41へ データを引き渡す。このとき、情報記憶部 20から、送信相手先の指向性ビーム番号 の情報を読みだし、ビーム制御部 50に対して送信を行!/、た!/、指向性ビーム番号を 通知する。たとえば各機器が図 1に示したように設置された状態において無線端末 局 1へ送信する場合であれば、 MAC制御部 30は、ビーム制御部 50に対して「指向 性ビーム # b01」を使用するように通知する。
[0035] また、 MAC制御部 30は、データ受信時には、受信を行レ、た!/、ビーム方向をビーム 制御部 50に通知する。たとえば各機器が図 1に示したように設置された状態におい て無線端末局 1からのデータを受信する場合であれば、指向性ビーム # b01の方向 に指向性を向けることにより、無線端末局 1からのデータを受信することが出来るよう になる。受信データは、変復調部 40から MAC制御部 30に引き渡され、 MAC制御 部 30では、フレームチェックシーケンスと、 MACヘッダ内の宛先アドレスをフレーム 解析部 32で確認する。その結果、フレームが間違っている場合や、自端末宛以外の フレームの場合は、フレームを破棄する。 NACKが返送されてきた場合には、その旨 を再送制御部 33へ通知し、データを再送するように指示を行う。応答が必要なフレ ームであれば、スケジューラ一部 31に対して通知されたタイミングで応答フレームを 送信するように指示する。また、フレーム解析部 32は、正常に受信されたデータフレ ームをインタフェース部 10へ引き渡す。
[0036] さらに、 MAC制御部 30は、変復調部 40の品質測定部 43が測定した受信品質な どに関する情報を受け取り、この情報に含まれる端末 ID (識別番号）， CH番号，指 向性ビーム番号，通信先の指向性ビーム総数，受信電力値，干渉電力値，などの情 報を情報記憶部 20に随時記録し、更新を行う。このような動作を行うことにより、 MA C制御部 30は、情報記憶部 20から読み出した情報を使用して指向性ビームを制御 し、所望の無線端末局と通信する。
[0037] 以上、基地局 0の構成およびデータ送受信時の各部の動作に説明した力 無線端 末局 1〜3の構成および各部の動作についても同様である。なお、アンテナ数、指向 性ビーム数につ!/、ては、無線基地局 0および各無線端末局の間で異なって!/、ても構 わない。
[0038] 図 3は、無線基地局 0と各無線端末局;!〜 3との間でやり取りされる PHYフレームフ ォーマットの一例を示す図である。 PHYフレームは、時間同期/周波数同期/ AG C、キャリア検出などを行う PLCP (Physical Layer Convergence Protocol)プリアン ブル部と、 PSDU (PLCP Protocol Data Unit)を復調するための情報が含まれる P LCPヘッダ（PLCP Header)部と、フレームボディ（Frame Body)部と、必要に応じて 付加される Tailビットと Padビットから構成される PSDU部と、により構成される。
[0039] PLCPヘッダ部には、 PSDU部を復調するための Rate情報， PSDU長を示す Len gth情報，プリアンブルタイプ情報，などを含んだ PHYヘッダ（PHY Header)、指向 性ビーム番号情報（Beam Num)、および、必要に応じて付加される MACヘッダ（MA C Header)、 FCS (Frame Chacke Sequence)、 Tailビット（Tail Bits)が含まれてい る。なお、データの受信側では、 PHYヘッダに含まれる Rate情報、 Length情報、ス クランブラ初期値（Scrambler Init)およびプリアンブルタイプ（Preamble Type)に基 づいて、その後の PSDU部の復調を行う。なお、〃 Beam Num"、 "A—MPDU Ag gregation"、 "A— MSDU Aggregation", "Relay"は、 PLCPヘッダではなく、 M ACヘッダまたは情報要素（Information Element)に含んでも構わない。また、 PLCP ヘッダの情報要素については、このフォーマットに限るものではなぐ一部のパラメ一 タを高効率化のために削除しても構わないし、必要な情報が含まれるものであればこ のフォーマットでなくてもよい。上記指向性ビーム番号情報は、 MACヘッダに含まれ る" MAC ID"と共に情報記憶部（基地局であれば図 2に示した情報記憶部 20)に 己' I思 cれ 。
[0040] PSDU部は、 MACフレームのフレームボディと、 Tailビットと、 Padビットとを含む。
さらに、 PLCPヘッダ部が MACヘッダを含んでいない場合には、 MACヘッダを含む
〇
[0041] なお、 PLCPプリアンプノレ (PLCP Preamble)部に拡散コードなどの識別コードを含 ませることにより、ここに指向性ビーム番号情報等を埋め込むことも可能である。
[0042] 図 4は、無線基地局 0と各無線端末局;!〜 3との間でやり取りされる MACフレームフ ォーマットの一例を示す図である。 MACフレームは、フレームの種別や宛先からなる MACヘッダ（MAC Header)部と、フレームペイロード（Frame Payload)部およびフ レームの正誤を判定する FCS (Frame Chacke Sequence)からなるフレームボディと 、により構成される。なお、 MACヘッダ部は、フレームペイロードとは異なる伝送レー トで送信されても構わないし、同じ伝送レートで送信されても構わない。また、個別に FCSが付加されるような構成でも構わな!/、。
[0043] なお、無線基地局および各無線端末局は、 MACフレームを複数束ねて送信する フレームァグリゲーシヨンを行っても構わない。その際には、フレーム先頭位置を検出 するためのユニークワード、長さ、個別宛先などを含むデリミタを含むことも可能であ
[0044] MACヘッダ部は、フレームコントロール（Frame Control)フィールド、ネットワーク 識別 IDであるネットワーク ID (Network ID)、宛先アドレス、送信元アドレス、シーケ ンス番号およびフラグメント番号を管理するシーケンスコントロール（Sequence Contr ol)、アクセス方式に関する情報を通知するアクセスインフォメーション（Access Infor mation)、などから構成される。なお、宛先アドレス、送信元アドレスのほ力、に、ルーテ イング用のアドレス、通知用フィールドなどが含まれることもある。
[0045] また、フレームコントロールフィールドは、プロトコル種別を示すプロトコルバージョン
(Protocol Version)、セキュリティフレームであるかどうかを示す情報（Secure)、 ACK の送信方法（Imm-ACK, BlockACK, No-ACKなど）を通知する Ackポリシー（Ack P olicy)、フレームの種別を示すフレームタイプ（Frame Type)およびサブタイプ（Sub type)、再送フレームかどうかを通知する情報（Retry)、更なるデータが存在するかど うかを通知するモアデータ（More data)、などから構成される。
[0046] なお、フレームペイロード部には、フレーム種別で指定された、 Probe情報、帯域要 求情報、報知情報などのマネージメントメッセージや、 ACK情報（BlockACK、 Imm-A CK)、帯域予約情報、帯域割り当て情報、などの制御メッセージや、データなどが含 よれ 。
[0047] 図 5は、本実施の形態における報知情報（Beaconとも呼ぶ）フレームの一例を示す 図である。報知情報フレームは、基地局が一定周期毎にサービスエリアに対して送 信するものであり、本実施の形態においては、たとえば指向性ビーム # b01 , # b02 , · · · , # b05 (図 1 ,図 2参照）を使用して、それぞれの指向性ビームによって区切ら れるサブサービスエリアにおいて順番に送信する。なお、同じタイミングですべてのサ ブサービスエリアに対して報知情報フレームを送信しても構わな!/、。報知情報フレー ムは、 MACヘッダおよびフレームボディ（フレームペイロードと FCSを含んでいる）に より構成される。フレームペイロードは、複数の IE (Information Element)すなわち情 幸！ ¾セットを含み、 ΙΕίこ (ュ、 Channel time allocation , "BSID , parent pico net", "DEV association", "PNC shutdown", "接続する無泉端末局リスド'， …などの情報が含まれる。
[0048] なお、 IEは、報知情報フレームのみに含まれるものではなぐ認証フレーム、接続 要求フレーム、 DD (Device Discovery)フレーム、 DDレポートリクエスト（Device Dis covery report request)フレーム、 DDレポート (Device Discovery report)フレーム などにも含まれる。また、同様の内容のフィールドが含まれるのであれば、 IEと限定す るものではない。
[0049] 次に、本発明にお!/、て独自に定義し、新規に設定する IEにつ!/、て説明する。本実 施の形態では、この新規設定する IEを便宜上 DBIE (Directional Beam Information Element)と呼ぶ。
[0050] 図 6は、上記独自に定義した IE (DBIE)の構成例を示す図である。図 6に示したよう に、 DBIEは、エレメントを識別するためのエレメント ID (Element ID)情報と、現在使 用して!/、る指向性ビーム番号ほたはアンテナ番号)を示す使用中ビーム番号 (Curre nt Beam Number)情報と、装置 (ここでは、無線基地局 0または無線端末局;!〜 3) が制御可能な指向性ビーム数ほたはアンテナ数)を示す総ビーム数 (Total Beam Number)情報と、 1つの装置（無線基地局 0または無線端末局 1〜3)がどの程度のレ ンジをカバーできるかを示すサポートレンジ（Support Range)情報と、 1指向性ビーム (アンテナ）がどの程度のレンジをカバーできるかを示すビームレンジ（Beam Range) 情報と、指向性ビーム切り替えに必要とする最小時間（指向性ビーム切り替え実行間 隔）を示す最小切替時間（Switching Time)情報と、他の無線端末局（または無線基 地局）を検索するためのデバイスディスカバリー（Device Discovery)機能をサポート する力、どう力、を示すデノ イスティスカノくリー機倉サポート (Device Discovery Support )情報と、直接端末間通信を行える力、または通信中に他の無線基地局と通信を行え るかどうかを示す端末間通信サポート（Direct Transmission Support)情報と、を含 む。なお、 DBIEに含まれる情報および並び順は、これに限定するものではないし、 サブセットとしてもよい。
[0051] たとえば、図 1に示した無線基地局 0がサブサービスエリアに対して送信するビーコ ンフレーム内の DBIEの情報は、図 7に示したような構成（内容）となる。
[0052] つづいて、従来の" Capability IE"を拡張して指向性ビーム情報を通知する場合 の例について示す。まず、従来の〃 Capability IE〃を説明する。図 8は、従来の" Ca pability IE"の構成例を示す図である。図 8に示したように、" Capability IE"は、" Element ID"、 "Lenth〃および〃 Overall capabilities"の 3つのフィールドにより 構成される。さらに" Overall capabilities"フィールドは、無線基地局の情報を通知 するための" PNC capabilities"フィールドおよび無線端末局の情報を通知するた めの" DEV capabilities"フィールドを含んでいる。またさらに、これらのフィールドは 、複数の情報要素を含んでいる。従来の方式では、この〃 Overall capabilities"フィ 一ノレ を ヽ証フレーム (.Association request/ response)、 PNCノヽンドォ一ノ ーフレー ム (PNC handover request/ response/inrormation)、 PNしイノフォメーンヨンフレー ム (PNC information/PNC information request)、アナウンスフレーム (Announce)、 チヤネノレ状況の通知フレーム（Channel status request/response)などに含むこと によって、無線基地局と無線端末局との機能情報（capabilities information)を通知 している。
[0053] 次に、本実施の形態において使用するために拡張した" Capability IE"を説明す る。拡張された" Capability IE"では、現在使用している指向性ビーム番号ほたは アンテナ番号）を示す使用中ビーム番号（Current Beam Number)情報と、装置（こ こでは、無線基地局 0または無線端末局 1〜3)が制御可能な指向性ビーム数ほた はアンテナ数）を示す総ビーム数（Total Beam Number)情報と、 1つの装置（無線 基地局 0または無線端末局 1〜3)がどの程度のレンジをカバーできる力、を示すサボ ートレンジ（Support Rante)情報と、 1指向性ビーム（アンテナ）がどの程度のレンジを カバーできるかを示すビームレンジ（Beam Range)情報と、指向性ビーム切り替えに 必要とする最小時間を示す最小切替時間（Switching Time)情報と、他の無線端末 局（または無線基地局）を検索するためのデバイスディスカバリー（Device Discovery )機能をサポートするかどうかを示すデバイスディスカバリー機能サポート（Device Di scovery Support)情報と、直接端末間通信を行えるかまたは通信中に他の無線基 地局と通信を行えるかどうかを示す端末間通信サポート（Direct Transmission Supp ort)情報と、を追加で含むものとする。なお、拡張された" Capability IE"に含まれ る情報、並び順は、これに限るものではない。また、従来の" Capability IE"で使用 していたエレメント IDを使用しても構わないし、新規に" Extended Capability IE" のエレメント IDを作成してもよい。新規に作成する場合には、追加された差分のフィ 一ルド力、ら構成されるものでも構わない。なお、各フィールドの詳細は、上述した DBI Eの各フィールドと同様である。
[0054] 以上のように、従来の" Capability IE"に対して、指向性ビーム情報に関係するパ ラメータを追加することによって、無線基地局および無線端末局はこの" Capability IE"を交換することにより端末のそれぞれの端末力 S、お互いの通信が可能な指向性 アンテナ番号などを特定することができ、無線基地局および無線端末局はその情報 を情報記憶部 20に書き込むことによって、通信時に適切に指向性ビームなどを選択 でさるようになる。
[0055] つづ!/、て、本発明を適用した無線通信システムにお!/、て、無線端末局が無線基地 局に接続する際のシーケンスについて図を用いて具体的に説明する。ここでは、図 1 に示した無線通信システムにおいて無線端末局 1が無線基地局 0に接続する場合の 例を説明する。なお、図 11は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンス の一例を示す図である。
[0056] 図 1に示した無線通信システムにおいて、無線基地局 0は、定期的に各サービスェ リアに対して、指向性ビームを用いて報知情報フレームを送信している。この報知情 報フレームには、基地局 ID (基地局識別子）や、基地局の送信可能な伝送レート情 報、接続無線端末局情報などのほかに、現在送信している報知情報フレームの指向 性ビーム番号、アンテナ番号、指向性ビームの最大数、 DBIE (図 6および図 7参照） などが含まれている。
[0057] 一方、無線端末局 1は、起動すると、近隣の無線基地局を検索するために Scan (ス キャンシーケンス）を開始する。スキャンシーケンスでは、無線基地局からの報知情報 フレームを受信するために、自身のアンテナ/指向性ビームと周波数を切り替え、通 信可能な無線基地局リスト（アンテナ番号/指向性ビーム番号、周波数、基地局 ID、 受信電力などの情報を含む）を作成し、その中から最適な無線基地局を選択する。 詳細なスキャンシーケンスおよびスキャン動作は、たとえば図 12および図 13のように 示すこと力 Sできる。具体的には、無線端末局 1は、動作周波数 (CH [i] )およびアンテ ナ/指向性ビーム (Ant [j] )を順次切り替えながら、すべての条件 (選択可能な iおよ び jのすベての組み合わせ）においてスキャンを行い、無線基地局を検出した場合、 その基地局情報（内容の詳細は後述する）を基地局情報データベースへ格納する。 ここで、基地局情報データベースは、無線端末局 1の情報記憶部（図 2に示した無線 基地局の情報記憶部 20に相当する部分）に構築されている。なお、図 6, 7などに示 した〃 Switching Time"に相当するアンテナ/指向性ビームの切り替え時間（一旦切り 替えを実行後、次の切り替え実行までの時間）および周波数切り替え時間（一旦切り 替えを実行後、次の切り替え実行までの時間）については、無線基地局からの報知 情報フレームを受信するために十分な時間間隔とし、一般的に報知情報フレーム送 信間隔よりも長い値が望ましい。すべての条件でのスキャンが終了し、無線基地局を 検出した場合、検出した無線基地局の中から接続先を選択し、待ち受けを開始する
〇
[0058] 図 1に示した例では、 Scanを実行した結果、無線端末局 1が無線基地局 0からの報 知情報フレームを検出し、無線基地局 0が使用する指向性ビーム番号 (この例では b 01となる），指向性ビーム総数 (この例では 6となる），周波数情報， 自端末が無線基 地局 0と通信するために使用する指向性ビーム番号 (この例では bl4となる），などが Scan結果として得られる。無線端末局 1は、この Scan結果を基地局情報として基地 局情報データベースに保存しておく。
[0059] 上記 Scanを実行し、無線端末局 1が接続先として選択した無線基地局 0に対して 接続を行う際の詳細動作を以下に説明する。ここでは、無線基地局 0を接続先とする 場合の動作にっレ、て説明する。
[0060] 無線基地局 0を接続先とする場合、無線端末局 1は、接続する無線基地局 0と対応 するアンテナ/指向性ビーム（この例では番号力 ¾14のもの）を選択し、無線基地局 0の報知情報フレームを受信する。そして、受信した報知情報フレームに含まれる接 続要求スロット/帯域割り当てスロット (帯域要求のための割り当て時間期間）を把握 する。
[0061] 次に、無線端末局 1は、接続要求スロット/帯域要求スロットを用いて、選択した番 号のアンテナ/指向性ビーム # bl4を用いて自端末の機能に関する IE (Information
Elements)を含む接続要求メッセージ（Probe requestとも呼ぶ）を無泉基地局 0に 対して送信する。なお、 IEには、デバイスディスカバリー（Device Discovery)機能に 対応しているかどうか、指向性ビーム数、現在通信を行っている指向性ビーム番号、 指向性ビーム切り替え最小時間（指向性ビーム切り替えを実行する時間間隔の最小 値）、サポートする変調方式、符号化率、などの情報が含まれている（図 6,図 7,図 9 ,図 10参照)。
[0062] 無線基地局 0は、無線端末局 1からの接続要求メッセージを受信すると、これに含 まれる情報（無線端末局 1の機能に関する IE)に基づいて無線端末局 1と通信可能 なアンテナ番号 (指向性ビーム番号)などの組み合わせを特定し、その情報を図 2に 示した情報記憶部 20に記憶しておく。ここでは、無線端末局 1の ID、指向性ビーム 番号 (ここでは # bl4)および指向性ビーム総数 (ここでは 6)に加え、無線基地局 0が 使用する指向性ビーム番号 (ここでは # b01)、などを記憶する。また、無線端末局 1 の機能に関する IEに含まれる情報を接続無線端末データベースに保存しておく。な お接続無線端末データベースは、たとえば情報記憶部 20に構築されている。さらに 無線基地局 0は、必要に応じて、接続応答メッセージ (Probe responseとも呼ぶ）を無 線端末局 1に対して送信する。
[0063] そして、無線基地局 0と無線端末局 1は、お互いに判明したアンテナ/指向性ビー ム番号の組み合わせ (bOlおよび bl4)を用いて通信を行い、認証などを行う。以上 をもって、無線端末局 1は、無線基地局 0に接続が完了し、通信シーケンスに移行し てデータ通信を行うことが出来るようになる。
[0064] なお、ここでは無線基地局 0および無線端末局 1が通信を行う場合の動作 (接続シ ーケンス）について説明を行ったが、他の無線端末局 2, 3などが無線基地局 0に接 続する際の動作も同様である。また、認証などを含む接続シーケンスにおいては、各 無線端末局は、無線基地局 0に対して、 Scanシーケンスで検出された他の無線基地 局または無線端末局との指向性ビーム番号の組み合わせと品質情報 (受信電力など )を通知することも可能である。そして無線端末局 0は、通知された情報を情報記憶 部 20に保持しておき、無線端末局が他の無線基地局にハンドオーバーする際に使 用すること力 Sできる。また、ある無線端末局が他の無線端末局と直接通信を行いたい 場合に、既に情報記憶部 20に情報があれば、デバイスディスカバリー（Device Disc overy)手順を簡略化したり省略したりすることも可能である。
[0065] つづいて、無線基地局 0のサービスエリア内に設置された無線端末局同士が無線 基地局 0を介さずに直接通信（直接端末間通信)を行う際の手順につ!/、て説明する。 ここでは特に、通信相手先となる無線端末局を探査し、直接通信を行う際に使用する 指向性ビーム（アンテナ）の方向を特定する手順 (デバイスディスカバリー手順）につ いて詳しく説明する。
[0066] 図 14は、無線基地局 0のサービスエリア内に設置された無線端末局同士での直接 端末間通信を説明するための図であり、図 1に示した無線通信システムにおいて無 線端末局 1および 2が直接端末間通信を行う様子を示している。なお、上述した、無 線基地局 0および無線端末局 1が通信を行う場合の動作 (接続シーケンス）と異なる 部分を中心に説明を行う。
[0067] まず、図 14に示した無線通信システムの状況について説明する。図 14は、無線基 地局 0が指向性ビーム # B3を使用して無線端末局 3と通信を行っており、一方で、 無線端末局 1と無線端末局 2が指向性ビーム # Baを使用して直接端末間通信を行 つている様子を示している。
[0068] さらに詳しくは、無線基地局 0が指向性ビーム # b03を使用し、無線端末局 3が指 向性ビーム # b30を使用することにより通信を行っている。なお、図 14に示した状態 の無線基地局 0と無線端末局 3は、指向性ビームを使用しているので、上述した無線 基地局 0と無線端末局 1が通信を行う場合と同様に、お互いの指向性を向かい合わ せる制御を行ったうえで通信を行って!/、る。
[0069] また、無線端末局 1が指向性ビーム # Μ 3を使用し、無線端末局 2が指向性ビーム
# b22を使用することにより通信を行っている。なお、図 14に示した状態の無線端末 局 1と無線端末局 2は、指向性ビームを使用しているので、上述した無線基地局 0と 無線端末局 1が通信を行う場合と同様に、お互いの指向性を向かい合わせる制御を 行ったうえで通信を行っている。
[0070] なお、無線基地局 0と各無線端末局は指向性ビームを使用しているので、図 14に 示した状態にぉレ、てお互!/、のビームが干渉して!/、な!/、ものとする。
[0071] 次に、デバイスディスカバリー手順について図 15を用いて詳細に説明する。なお、 図 15は、無線端末局 1と無線端末局 2が直接端末間通信を行う場合に各装置 (無線 基地局および各無線端末局）が実行する手順を示すシーケンス図である。
[0072] 無線端末局 1は、上記図 11を用いて示した無線端末局 1が無線基地局 0に接続す る際の動作 (シーケンス）を実行して通信シーケンスへ移行する (ステップ S 1)。また、 無線端末局 2も同様に、無線基地局 0に接続する際の動作を実行して通信シーケン スへ移行する（ステップ S2)。そして、無線端末局 1および 2は、無線基地局 0から定 期的に送信される報知情報フレームを受信することによって、無線基地局 0に接続し ているすべての無線端末局の情報を受信し認識している。このような状況下で、無線 端末局 1において無線端末局 2に対する通信が発生すると、無線端末局 1は、無線 基地局 0により割り当てられた通信時間期間またはランダムアクセス期間を用いて、「 無線端末局 2との直接通信要求」を含む通信要求フレームを送信する（ステップ S31 )。例えば、本実施の形態では「直接通信リクエスト」フレームを送信する。
[0073] この「直接通信リクエスト」フレームには、 DBIE (Directional Beam Information El ement)または拡張された" Capability IE"、無線端末局 1が必要とするデバイスディ スカバリーのための時間期間、直接通信で必要とする帯域情報、などが含まれている 。この無線端末局 1が必要とするデバイスディスカバリーのための時間期間は、無線 端末局 1が、すべての指向性ビーム方向に対して、後述する DDフレーム（Device Di scoveryフレーム）を送信するのに必要な時間などから決められるものである。
[0074] 無線基地局 0は、無線端末局 1からの「直接通信リクエスト」フレームを受信すると、 そのフレームにおいて通信相手先として指定された無線端末局 2が自身のサービス エリア内に存在するかどうかを判断する。無線端末局 2が自身のサービスエリア内に 存在するのであれば、情報記憶部 20内の接続無線端末局データベースから無線端 末局 2の接続情報 (探査機能サポート情報、端末間通信サポート情報など)と、情報 記憶部 20に記憶されているアンテナ情報などを読み出し、これらの読み出した情報 に基づいて、無線端末局 2が無線端末局 1からの「直接通信リクエスト」に対応できる 力、どうかを判断する。
[0075] ここで、無線端末局 2が「直接通信リクエスト」に対応できなレ、端末局であると判断し た場合、無線基地局 0は、無線端末局 1に対して、「直接通信レスポンス」フレームを 送ることによって、無線端末局 2が直接通信に対応していない事を通知することも可 能である。ただし本実施の形態においては、無線端末局 2が直接通信を行うための 機能を有するケース（つまり、探査機能サポート情報および端末間通信サポート情報 力 Enableである場合）について、その後の説明を行う。
[0076] 無線端末局 2が無線端末局 1からの「直接通信リクエスト」に対応できるものと判断し た場合、無線基地局 0は、さらに無線端末局 2が無線端末局 1との直接通信を行える 状況にあるかどうかを確認するために、「直接通信確認」フレームを無線端末局 2に 対して送信する（ステップ S32)。 「直接通信確認」フレームを受信すると、無線端末 局 2は、自端末の通信トラフィックや QoSを考慮して通信が行えるかどうかの判断を 行う。ここで、直接通信が可能であると判断した場合、無線端末局 2は、 DBIEまたは 拡張された" Capability IE"を含んだ「直接通信確認」応答フレームを無線基地局 0 に対して送信する (ステップ S33)。なお、無線基地局 0が、事前に無線端末局 2の D BIEまたは拡張された" Capability IE"受信済みで、その中に含まれる情報を保持 して!/、る場合には、この「直接通信確認」の要求/応答シーケンス (ステップ S32およ び S33)を省略してもよい。
[0077] 図 16は、無線基地局 0と無線端末局 2が通信する様子を示す図である。この際、無 線基地局 0と無線端末局 2は、指向性ビーム # B2を用いて通信を行っており、無線 基地局 0は指向性ビーム # b02、無線端末局 2は、指向性ビーム # b22を使用する。
[0078] 図 15に示したデバイスディスカバリー手順の説明に戻り、無線基地局 0は、接続す る無線端末局 1および 2の指向性ビーム数に基づいて、無線端末局 1の DD (Device Discovery)フレームの送信時間およびフレーム送信方法を決定する。本実施の形 態においては、無線端末局 1は、 6方向の指向性ビーム使用してフレームを送受信 でき、無線端末局 2は、 3方向の指向性ビーム使用してフレームを送受信できるため 、すべての組み合わせを行う場合には、 18フレーム送信する必要がある。また、指向 性ビームの切り替え時間（図 6 , 7などに示した〃 Switching Time"に相当）から、 DDフ レームの送信に必要な最大時間を求めることが可能である。
[0079] 次に、無線基地局 0は、無線端末局 1および 2に対して、デバイスディスカバリーの 開始および終了時間（Device Discovery Period、以下、 DD期間と記載する）、指向 性ビーム切り替えタイミング、アクセス方法、などの情報を含む「Device Discovery開 始通知」を報知情報フレームまたは個別のフレームを用いて送信する（ステップ S34) 。また、このフレームを受信した他の無線端末局 3は、 DD (Device Discovery)期間 が開始されたことを認識して一定時間通信を行わないようにする。
[0080] つづいて、本実施の形態におけるデバイスディスカバリー方式である〃 Imm— Device
Discovery〃方式について説明する。この〃 Imm— Device Discovery〃方式では、 DD 期間において、要求元無線端末局（ここでは無線端末局 1)が、要求先無線端末局（ ここでは無線端末局 2)に対して、 DDフレームを送信し (ステップ S35)、要求先無線 端末局が、 DDフレームを受信したならば、予め割り当てられたタイミングで、 DD応答 (Device Discovery response)フレームを要求元無茅泉 末局に送 1§する、ステップ S 36)ことによって、お互いの指向性ビーム番号等から構成される情報テーブルを更新 する。
[0081] なお、図 17に示したように、 DDフレームには、フレーム種別、送信元アドレス、現 在使用している指向性ビーム番号 (送信元指向性ビーム番号)、などの情報が含ま れる。さらに、必要に応じて宛先アドレス（ブロードキャスト、マルチキャスト、個別アド レスのいずれでも構わない）、 DBIEなどの情報が含まれる。
[0082] ここで、図 18を用いて具体的な〃 Imm-Device Discovery〃方式について説明する。
無線端末局 1は、無線基地局 0によって割り当てられた時間期間および送信方法に 従レ、自身が現在使用して!/、る指向性ビーム番号を含む DDフレームを送信する。ここ では、無線端末局 1および無線端末局 2で取り得る指向性ビーム番号の組み合わせ 数である 18を DDフレームの送信回数とする。
[0083] 以下、無線端末局 1が DDフレームを指向性ビーム方向を切り替えながら送信し、 その後、各指向性ビーム方向から、 DD応答フレームを受信した力、どうかを確認する ことで、デバイスディスカバリーを実施する動作につ!/、て図 15および図 18を参照しな 力 ¾説明する。
[0084] まず、各無線端末局は、無線基地局 0から上記「Device Discovery開始通知」を受 信すると初期設定を行い（図 15参照）、指定された時刻から無線端末局 1は、各指向 性ビームを番号が blO, bl l , · · · , M 5となる順番で使用して DDフレームを送信する 。なお、この DDフレームは、先に説明したように、無線端末局 1の使用する指向性ビ ーム番号の情報が含まれているものである。無線端末局 2は、予め無線基地局 0によ つて通知された切り替えタイミングでアンテナを切り替え、 DDフレームの受信を試み る（図 18参照）。ここでは、無線端末局 2は、指向性ビーム # b22にて、無線端末局 1 力もの指向性ビーム番号情報（ここでは bl3)を含む DDフレーム（図 18においては D D3と表記して!/、る）を受信する。
[0085] 無線端末局 2は、無線端末局 1からの DDフレームを受信すると、その際に使用して いた指向性ビームの番号（ここでは b22)および DDフレームに含まれていた無線端 末局 1が使用した指向性ビームの番号 (ここでは b 13)を組み合わせた指向性ビーム 組合せ情報を受信電力値、端末 IDなどと共に情報記憶部 20に記憶する。なお、ここ で記憶する具体的な情報は「bl3, b22,無線端末局 1、 · · ·」となる。
[0086] 次に、無線端末局 1は、すべての指向性ビーム番号にて DDフレームを送信すると 、一定時間、スケジュールされた指向性ビーム番号にて、無線通信端末 2からの応答 (Device Discovery Response)フレームを待つ。
[0087] 本実施の形態では、無線端末局 2が、 DDフレームを受信して!/、るので、無線端末 局 2は、予め決められたタイミングで DDフレームに対する応答フレームを無線端末 局 1に返送する。このとき、上記情報記憶部 20に記憶した指向性ビーム組合せ情報 に基づいて選択した指向性ビーム（DDフレームを受信した際に使用していた指向性 のビーム）を使用する。
[0088] 応答フレームは、送信元の無線端末局 2のアドレス、現在使用している指向性ビー ム番号 (ここでは b22)、および無線端末局 1から DDフレームを受信した指向性ビー ム番号 (ここでは bl3)を含むものとする。さらに、宛先無線端末局アドレス（ここでは 無線端末局 1のアドレス）を含んでも構わない。 [0089] 無線端末局 1は、無線端末局 2からの応答フレームを受信すると、直接通信が可能 であることを認識し、応答フレームにて通知された情報（無線端末 2のアドレス、指向 性ビーム番号など）を情報記憶部 20に記憶する。以降、無線基地局 0から通知され た方法に従って、所定回数 ·所定時間まで同様の動作を繰り返す。また、複数の組 み合わせによって無線端末局 1と無線端末局 2が通信できることが判明した場合には 、通信品質に基づいて適切な組み合わせを選択すればよい。 DD期間が完了すると 、各無線端末局は予め指定された指向性ビーム番号/動作周波数を選択する。ま た、各無線端末局は、必要に応じて無線基地局 0からのフレームを受信、または、無 線基地局 0にフレームを送信するための指向性ビーム番号/動作周波数を選択する
[0090] なお、本実施の形態での DD期間内の DDフレームの送信シーケンスに関しては、 先に説明したものに限定するわけではなく、無線端末局同士が指向性ビーム番号を やり取りし、通信できる指向性ビーム番号 (アンテナ番号)を共有するものであればい かなる方法でも構わない。また、 DDフレーム、応答フレームが伝播路の状況に応じ てエラーが発生することに備えて、これらのフレームを複数回連送したり、送信電力を 一時的に上げたり、通常のフレームよりもロバストな変調方式や符号化率を使って送 信しても構わない。また、 DDフレームのやり取りは、無線基地局 0の動作周波数と同 じでも構わないし、未使用の周波数を利用してもよぐその情報は無線基地局 0が予 め各無線端末局に通知することによって実現可能である。
[0091] 図 15に示したデバイスディスカバリー手順の説明に戻り、無線端末局 1と無線端末 局 2に割り当てた DD期間が終了すると、無線端末局 1は、 DD期間で得られた結果 を無線基地局 0に通知する (ステップ S37)。この際、無線端末局 1と無線端末局 2と が直接通信可能な指向性ビーム番号の組み合わせ情報「bl 3, b22」などを通知す る（Device Discovery R印 ort)。また、前記 DD期間に無線端末局 2からの応答がな いために、直接通信が出来ないと判断したときには、無線端末局 1は、「検出できず」 の内容を含む結果を無線基地局 0に通知する。なお、 DD期間の結果の通知（Devic e Discovery R印 ort)に関しては、無線端末局 1と無線端末局 2が個別に行っても構 わないし、直接通信を要求した無線端末局 1のみが通知しても構わない。 [0092] 無線基地局 0は、 DDの結果（Device Discovery R印 ort)を受信すると、接続無線 端末局の直接通信が可能な端末組み合わせのデータベースを更新する。以降、各 無線端末局 1 , 2からの直接通信要求があった際には、無線基地局 0が直接通信の 時間を無線端末局 1 , 2に報知信号等を用いて通知し、無線端末局 1 , 2は、割り当て られた時間期間でファイルデータ等のデータ通信を実施する（図 14参照）。なお、無 線基地局 0は、無線端末局同士が直接通信を行う場合に、自身の動作周波数と同一 の周波数チャネル/空間チャネルを割り当てても構わないし、異なる周波数チャネル /空間チャネルを割り当てても構わなレ、。
[0093] このように、本実施の形態においては、無線端末局 1は、無線基地局 0に対して「直 接通信リクエスト」を送信し、無線基地局 0は、データベースを照合した結果、直接通 信が可能と判断すれば、対応する無線端末局 2 (無線端末局 1が直接通信の相手と して指定したもの）に対して「直接通信確認」を行い、無線端末局 1との接続シーケン スにおいて取得しておいた情報および無線端末局 2との接続シーケンスにおいて取 得してお!/、た情報に基づ!/、て、決定したデバイスディスカバリーの時間期間 ·方法を 無線端末局 1および 2に通知し、 DD期間を割り当てる。そして、 DD期間を割り当てら れた無線端末局は、 自端末の指向性ビーム番号 (指向性ビーム情報)を含むフレー ムを送信しあうことにより、無線端末局間同士で通信できる指向ビーム番号を共有す ること力可能となる。さらには、そのデバイスディスカバリーの結果（Device Discovery
Report)を無線基地局 0に通知することにより、無線基地局 0は直接通信が可能な 無線端末局と指向性ビーム番号の組み合わせを保持することが可能となる。そして、 その後は、各無線端末局は予め指定された帯域、タイミングにて「直接通信リクエスト 」を行うことにより、無線基地局 0に割り当てられた時間期間にて直接通信が可能とな
[0094] したがって、従来は、無線端末局 1から無線端末局 2に対してデータを送信する場 合、一度無線基地局 0に送信して保持し、その後、無線基地局 0が無線端末局 2に 対して転送する必要があった（すなわち基地局 0を介してデータ通信を行う必要があ つた）カ、本発明により無線端末局同士が直接通信を行うことが可能となるため、帯 域を有効利用することが可能となる。また、指向性を有するビームを使用するので、 無線基地局 0の管理の下で無線端末局 1 , 2が直接通信を行っている期間に、同時 に無線基地局 0が他の無線端末局 3と通信するような SDMA (Space Division Multi pie Access)を実現することが可能となり、帯域の利用効率を大幅に上げることができ
[0095] なお、本実施の形態においては、図 17に示したように DDフレームを規定したが、 例えば、図 19に示したように PLCPプリアンブル（PLCP Preamble)部に MAC IDと 指向性ビーム番号を意味するコード (Be讓 Num)を揷入したものを繰り返し送信する ことも可能である。この場合、 PLCPヘッダ部および PSDU部を削減できるため、 DD フレームの送信時に高効率な送信方法を実現できる。また、 DDフレームを受信する 無線端末局は PLCプリアンブル部のみの処理となり、 PLCPヘッダ部および PSDU 部を復調するよりも簡略化することが可能となる。また、コード化したパケットを DDフ レームと定義してレ、れば、本パケットを受信すれば DDフレームとして受信無線端末 局は認識することが出来る。もちろん、 Type/Subtypeをコード化して入れても構わ ない。
[0096] また、図 20に示すように、プリアンプ、ノレ（PLCP Preamble)部とヘッダ（PLCP Heade r)部からなるフォーマットを利用することも可能である、この場合、ヘッダに含まれる Ρ HY Header, MAC Headerの情報を利用できるため、 DDフレームの受信者はよ り多くの情報を利用できる。
[0097] これらの図 19および図 20に示した構成の DDは、後述する実施の形態に対しても 適用可能である。
[0098] 実施の形態 2.
つづいて、実施の形態 2について説明を行う。本実施の形態においては、上述した 実施の形態 1と比較して DDフレームを効率的に送信し、デバイスディスカバリー (De vice Discovery)を行う動作について説明する。なお、前提条件（無線通信システム の構成）および基本的なシーケンスは、実施の形態 1で説明した図 14および図 15と 同一であるため、本実施の形態においては異なる部分のみを説明する。
[0099] まず、図 15に示した無線基地局 0が無線端末局 1に対して「Device Discovery開始 通知」を行うまでの動作は、実施の形態 1と同一である。「Device Discovery開始通知 」から説明する。
[0100] 無線基地局 0は、無線端末局 1と無線端末局 2に対して、デバイスディスカバリーの 開始および終了時間（DD期間）、指向性ビーム切り替えタイミング、アクセス方法、な どを含む「Device Discovery開始通知」を報知情報フレームまたは個別のフレームを 用いて送信する。また、このフレームを受信した他の無線端末局 3は、 DD期間が開 始されたことを認識して、一定時間（DD期間の間は）通信を取りやめる。
[0101] ここで、本実施の形態では、無線基地局 0が無線端末局 1 , 2のそれぞれ通信を行 う指向性ビーム番号の組み合わせを予め参照する。基地局 0は、各無線端末局の接 続シーケンス（図 11参照）などの通信履歴に関する情報を情報記憶部 20へ記憶して いる。そのため、無線基地局 0は、情報記憶部 20に保持している情報に基づいて、 各無線端末局の大まかな位置を推測することができ、効率的な DDフレームの送信 方法を通知することが可能である。
[0102] すなわち、上述した実施の形態 1の手順において無線基地局 0が無線端末局 1に 通知する情報に対して「指向性ビーム # bl4から、反時計回りにデバイスディスカバリ 一を実施する」ことを示す情報を追加して「DeviCe Discovery開始通知」を送信する。 また、無線端末局 2に対しては「指向性ビーム # b22から、時計回りにデバイスデイス カバリーを実施する」ことを示す情報を「Device Discovery開始通知」に追加して通 知することによって早期検索を可能とする。
[0103] 以下に、具体的な DDフレームの送信方法について説明する。図 21は、検索方法 を指定したデバイスディスカバリーの詳細手順を示す図である。本実施の形態では、 予め無線端末局 1に対しては指向性ビーム番号が bl4, bl 3, bl 2, bl l , blO, bl 5の順で、無線端末局 2に対しては指向性ビーム番号が b22, b20, b21の順と指定 しているので、各無線端末局は、初期設定において、指向性ビーム番号 bl4, b22を 設定する。この後は無線端末局 1が DDフレームを送信する手順が実行される力 実 施の形態 1で示した手順と同じであるため、その説明は省略する。
[0104] このように、本実施の形態では、無線基地局 0が直接通信を行う各無線端末局の大 まかな位置を推測し、効率的に相手端末を検出できるように各無線端末局に対して 指向性ビームの使用順番を通知するようにした。これにより、実施の形態 1で示した デバイスディスカバリー手順（図 18参照）と比較して、無線端末局 1が 2番目に送信す る DD3フレームに対して、無線端末局 2が応答することが可能となり、実施の形態 1 の場合と比較して早期に相手端末 (無線端末局 2)を検出することができる。
[0105] 本実施の形態では、予め無線基地局 0が無線端末局 1および 2のそれぞれ通信を 行う指向性ビーム番号の組み合わせを参照し、無線基地局 0は、情報記憶部 20に 保持して!/、る情報に基づ!/、て無線端末局 1および 2の大まかな位置を推測し、効率 的な DDフレームの送信方法を通知することによって、デバイスディスカバリー (Devic e Discovery)シーケンスにおいて、早期に指向性ビーム番号の組み合わせを把握 することが出来ることになつた力 S、送信する DDフレームの総数が変わらない。しかし ながら、例えば、無線端末局 1に対しては「指向性ビーム # bl4から、反時計回りに b 12までデバイスディスカバリーを実施する（bl4, bl 3, bl 2に対して DDフレームを 送信するように制約）」、無線端末局 2に対しては「指向性ビーム # b20から、時計回 りに b21までデバイスディスカバリーを実施する (b20, b21に制約）」ことを示す制限 付の情報を通知することによってシーケンスを簡略化し、さらなる効率的な検索が可 能となる。したがって、本実施の形態のように無線端末局 1が指向性ビーム総数 6、無 線端末局 2が指向性ビーム総数 3のような場合には、元々の組み合わせも多くないの で、実施の効果は少ないが、指向性ビーム総数が多い場合については、非常に有 効な手段と言える。
[0106] 実施の形態 3.
つづいて、実施の形態 3について説明する。本実施の形態においては、高効率な デバイスディスカバリー手順について説明する。なお、無線通信システムの構成は上 述した実施の形態 1 (図 14など参照）と同様である。
[0107] 図 22は、実施の形態 3のデバイスディスカバリー手順の一例を示す図である。なお 、 rDevice Discovery開始通知」までの手順は、上述した実施の形態 1と同様である ため、この部分の説明は省略する。
[0108] 無線基地局 0は、無線端末局 1と無線端末局 2に対して、デバイスディスカバリーの 開始および終了時間（DD期間）、指向性ビーム切り替えタイミング、アクセス方法、な どを含む「Device Discovery開始通知」を報知情報フレームまたは個別のフレームを 用いて送信する（ステップ S31)。また、このフレームを受信した他の無線端末局 3は 、 DD期間が開始されたことを認識して、一定時間（DD期間の間は)通信を取りやめ
[0109] 以下、本実施の形態におけるデバイスディスカバリー手順について説明する。なお 、このデバイスディスカバリー手順を〃 Delayed-Device Discovery〃と呼ぶ。本実施の 形態のデバイスディスカバリーでは、 DD期間において、要求元無線端末局（ここで は無線端末局 1)が、要求先無線端末局（ここでは無線端末局 2)に対して、 DDフレ ームを送信する点は上述した実施の形態 1および 2と同様である力 S、その結果 (Devic e Discovery R印 ort)を要求先無線端末局（無線端末局 2)が無線基地局 0へ通知 する点が異なる。
[0110] 図 23は、実施の形態 3の DD期間における動作（Delayed-Device Discovery)の一 例を示す図である。まず、各無線端末局 1 , 2は、ステップ S34において無線基地局 0 によって通知された「Device Discovery開始通知」に基づいて初期設定を行う。例え ば無線端末局 2は指向性ビーム番号を b22に変更して、 Scanを開始する。一方、無 線端末局 1は、予め決められた送信タイミングおよび送信回数で指向性ビームを切り 替えながら DDフレームを順番に送信する（ステップ S35)。本実施の形態では、予め 無,锒基地局 0力、ら、 bl4, bl 3, bl 2, bl l , blO, bl 5, · · ·の J噴で DDフレームを送 信するように指示されているものとする。また、送信タイミングは、各無線端末局 1 , 2 の指向性ビーム切り替え時間等を考慮して決められるものである。そして、無線端末 局 1は、予め決められた送信タイミング、アクセス方法、送信回数による DDフレーム 送信を終了すると、所定の指向性ビーム番号に戻す。同様に、無線端末局 2も、所定 の DDフレーム送信期間において、 DDフレームを受信した場合には、自身の指向性 ビーム番号との組み合わせ情報を情報記憶部に保存し、決められた指向性ビーム番 号切り替え時間に指向性ビーム番号を切り替えながら、 DDフレームが受信されるか どうかの Scanを繰り返す。そして、 DDフレーム送信期間が終了すると、所定の指向 性ビーム番号に戻す。以上をもって、本実施の DDフレーム送信期間を終了する。
[0111] 図 22に示したデバイスディスカバリー手順の説明に戻り、 DDフレーム送信期間終 了後、要求先無線端末局（ここでは無線端末局 2)は DDフレームの受信可否レポ一 「Device Discovery report」を送信し（ステップ S36a)、無線基地局 0がこのレポ一 トを受信する。「Device Discovery report」には、無線端末局 1と無線端末局 2とが直 接通信可能な指向性ビーム番号の組み合わせ情報「bl 3, b22」、無線端末局 2が 無線端末局 1からの直接通信を受け入れるかどうかの情報、受け入れ可能な場合の 帯域量情報、などが含まれる。
[0112] なお、このシーケンスは、予め無線基地局 0が無線端末局 2に対して「DD reportj の送信タイミングを割り当てておいても構わないし（図 22に示したシーケンス）、無線 基地局 0からの要求フレーム「DD report request」を無線端末局 2に対して送信し、 無線端末局 2が、「DD report」を送信するようなシーケンスでも構わない。なお、前 記 DD期間において無線端末局 2が無線端末局 1を検出できな力、つた場合、「検出で きず」を示す結果を無線基地局 0に通知する。
[0113] 無線端末局 0は、 DDの結果（Device Discovery R印 ort)を受信すると、接続端末 局の直接通信が可能な端末組み合わせのデータベースを更新する。
[0114] そして、無線基地局 0は、報知情報フレームまたは個別フレームを使用して、要求 元無線端末局（無線端末局 1)と要求先無線端末局（無線端末局 2)の指向性アンテ ナ番号の組み合わせを含む情報フレームを要求元無線端末局へ通知する。
[0115] 例えば、本実施の形態においては、図 24に示した〃 Directional Beam Combinatio n IE"を含む情報フレームとする。この" Directional Beam Combination IE"は、 IE を識別する識別子（Element ID)、通知する端末数 (組み合わせ数)を示す情報（Sta tion Number)、該当する無線端末局の MAC識別子（MAC ID)、通信可能な指向 性ビーム番号の組み合わせを示す情報（Combination MAP)、などのフィールドフォ 一マットを持つものとする。なお、この IEは、実施の形態 1において使用したもの（図 6 ,図 9,図 10参照）を拡張したものとしても良い。また、端末 3台以上に通知する場合 には、〃 Station Number"のフィールドを 3, 4, · · · , nと拡張し、さらに" MAC ID"のフ ィールドを 3, 4, · · · , nと拡張すればよい。また、複数の情報（例えば、サポートレン ジ、 QoS情報など）を加えて通知したい場合には、 "Combination MAP"を拡張すれ ばよい。
[0116] ここで、 "Combination MAP"は、たとえば無線端末局 1および 2の間での指向性ビ ーム番号の組み合わせ情報のみを通知する場合、図 25に示したような内容となる。
[0117] 以上のようにすることで、無線端末局 1が指向性ビーム番号の組み合わせを特定す ること力 S可能となる。以降、各無線端末局 1 , 2から直接通信要求があった場合、無線 基地局 0が直接通信の時間を無線端末局 1および 2に報知信号等を用いて通知し、 無線端末局 1おうおび 2は割り当てられた時間期間でファイルデータ等のデータ通信 を実施する。
[0118] このように、本実施の形態では、予め無線基地局 0が無線端末局 1および 2のそれ ぞれ通信を行う指向性ビーム番号の組み合わせを参照し、無線基地局 0は、情報記 憶部 20に保持している情報に基づいた無線端末局 1および 2の大まかな位置情報を 利用し、効率的な DDフレームの送信方法を通知することにした。これにより、デバイ スディスカバリーシーケンスにおいて、早期に指向性ビーム番号の組み合わせを把 提すること力 Sでさる。
[0119] また、「Device Discovery response」の送受信期間を省略し、 DD期間（Device Di scovery Period)終了後に、要求先無線端末局（無線端末局 2)から、「DD reportj を受信するような構成にし、無線基地局 0が、無線端末局 1を含む無線端末局に対し て報知情報フレームまたは個別フレームを使用して指向性ビーム番号の組み合わせ 情報を通知することとした。これにより、各無線端末局 1および 2と、無線基地局 0との 間で、指向性ビームの組み合わせを特定することが可能になり、実施の形態 2の場合 と比較してさらに大幅にシーケンスの簡略化およびデバイスディスカバリー手順を効 串ィ匕すること力 Sでさる。
[0120] 実施の形態 4.
つづいて、実施の形態 4について説明する。上述した形態;!〜 3においては、無線 端末局が無線基地局を検出する方法、および無線基地局から通知された情報に基 づいて直接通信の要求元無線端末局が特定の要求先無線端末局との直接通信を 行うためのデバイスディスカバリー手順について説明した力 S、本実施の形態では、要 求元無線端末局が、周囲に存在する直接通信が可能な無線端末局を検出する手順 について説明する。
[0121] 図 26は、実施の形態 4の無線通信システムの構成例を示す図である。この無線通 信システムは、上述した実施の形態 1〜3の無線システムに対して無線端末局 4が追 加設置されたものであり、無線基地局 0と無線端末局;!〜 3の設置位置は実施の形態 ；!〜 3と同様である。
[0122] また、図 26は、無線基地局 0が指向性ビーム # B3を用いて、無線端末局 3と通信 を行っている様子を示している。一例として、本実施の形態においては、無線基地局 0が、無線端末局 3と通信するために使用する指向性ビームの番号を b03とし、無線 端末局 3が、無線基地局 0と通信するために使用する指向性ビーム番号を b30とする 。なお、無線基地局 0と無線端末局 3は、指向性ビームを使用しているので、図 26に ぉレ、ては、お互!/、の指向性を向かレ、合わせる制御を行ったうえで通信を行って!/、る 状態である。本実施の形態においては、無線端末局 3が、周囲に存在する直接通信 が可能な無線端末局を検出する場合のデバイスディスカバリー手順について説明す
[0123] 以下、本実施の形態におけるデバイスディスカバリー手順を図 27に基づいてにつ いて説明する。図 27は、実施の形態 4におけるデバイスディスカバリー手順の一例を 示すシーケンス図である。図 27では、無線端末局 1、 2および 4は、既に無線基地局 0への接続シーケンスが完了しており、通信シーケンスが行える状態であり、無線端 末局 3が無線基地局 0に対して接続シーケンスを開始する例が示されている。なお、 接続シーケンスの詳細については上述した実施の形態 1と同様であるため、その説 明は省略する。
[0124] 図 27に示したシーケンスにおいて、無線基地局 0は、無線端末局 3の接続シーケン スが完了すると、無線端末局 3に対するデバイスディスカバリー手順を開始する。この 時点で、無線基地局 0は、接続シーケンスにおいて各無線端末局から得られた DBI Eなどの情報から指向性ビーム番号等の組み合わせを情報記憶部 20に保持してい る。そのため、「すべて、または一部の接続無線端末局（ここでは無線端末局;!〜 4) の指向性ビーム数に基づいて、無線端末局 3の DDフレームの送信時間、フレーム 送信方法、アクセス方式、などを決定する」。なお、無線端末局 0は、直接通信をサボ ートしない無線端末局が存在する場合には、 QoS情報や DBIEにおいて、その直接 通信をサポートしなレ、端末に関する情報を省略しても構わなレ、。 [0125] 次に、無線端末局 0は「DeviCe Discovery開始通知」を報知情報フレームまたは個 別のフレームを用いて各無線端末局に対して通知する（ステップ S 34)。上記フレー ムを受信した各無線端末局 1、 2および 4は、 自端末の指向性ビーム番号切り替え時 間 (タイミング)、送信方法 (デバイスディスカバリー結果の送信方法）、デバイスデイス カバリーの開始および終了時間（DD期間）、などの情報通知を受ける。一方、無線 端末局 3は、 DDフレームの送信タイミング、指向性ビーム番号切り替え時間（タイミン グ）、送信方法 (デバイスディスカバリー結果の送信方法）、デバイスディスカバリーの 開始および終了時間 (DD期間）、などの情報通知を受ける。
[0126] 次に「Device Discovery開始通知」によって通知された開始時間から、 DD期間とな る。なお、 DD期間においては、要求元無線端末局（ここでは無線端末局 3)以外の 無線端末局の中で予め割り当てられたものが、許可された時間（図 15に示した手順 の場合など）においてのみ送信が可能となる。本実施の形態においては、図 22に示 した手順に従いデバイスディスカバリーを実行するものとして、無線端末局 3以外は、 DD期間において送信が出来ないこととする。なお、上記送信禁止時間の通知につ いては、「Device Discovery開始通知」で行っても良いし、他の報知情報フレームに よって fiつても構わな!/、。
[0127] ここで、 DD期間における各無線端末局の具体的な動作について図 28を参照して 説明する。図 28は、実施の形態 4のデバイスディスカバリー手順の一例を示す図で ある。各無線端末局 1〜4は、「Device Discovery開始通知」によって通知されたパラ メータに基づいて初期設定を行う。次に、要求元無線端末局である無線端末局 3は、 指向性ビーム # b30, b31 , b32, b33, b34, b35を順番に使用して DDフレームを 送信する（図 27のステップ S35)。無線端末局 1、 2および 4は、 DDフレームを受信す ると、 DDフレームに含まれる無線端末局 3のその時点での指向性ビーム番号と、自 端末が受信した指向性ビーム番号の組み合わせを、情報記憶部 20に記憶する。ま た、各無線端末局 1、 2および 4は、予め「Device Discovery開始通知」によって通知 されたアンテナ/指向性ビーム切り替えタイミングに基づいて決定したタイミングで、 アンテナ/指向性ビームを切り替え、 DDフレームの受信を試みる。本実施の形態に おいては、無線端末局 3が、全方向に指向性ビームを送信した後（すなわち、指向性 ビーム # b35を使用して DDフレームを送信した後）のタイミングにて、各無線端末局 1、 2および 4は自身の Scan用のアンテナ/指向性ビームを切り替える。
[0128] なお、各無線端末局 1、 2および 4のアンテナ/指向性ビームの切り替え最小時間 は、 DBIE等で通知されている切り替え時間情報に基づいて、すべての端末が十分 に切り替えられる時間を無線基地局 0が決定し、 rDevice Discovery開始通知」によ つて通知することも可能である。また、無線端末局 3が DDフレームを送信するタイミン グも、 DBIE等で通知した切り替え時間情報に基づ!/、て無線基地局 0が決定すれば よい。
[0129] 図 28に示した例では、無線端末局 2は、番号が B21の指向性アンテナを使用して Scanを行った場合に無線端末局 3から DDフレームを受信する。 DDフレームには無 線端末局 3のアドレスおよび、無線端末局 3が DDフレームを送信するに当たって使 用した指向性ビーム番号 (ここでは b31)が含まれており、無線端末局 2は、 DDフレ ームを正常に受信した場合には、その指向性ビーム番号の組み合わせ情報を自端 末内の情報記憶部 20に記憶する。
[0130] 同様に、無線端末局 4は、番号力 ¾42の指向性アンテナを使用した場合に DDフレ ームを受信し、その指向性ビーム番号の組み合わせ情報を自端末内の情報記憶部 20に記憶する。
[0131] また、図 28は、無線端末局 1が、伝播環境が悪い、端末間の距離が離れている、指 向性ビームのサポートエリア外、またはフレームエラーのために DDフレームを正常に 受信できなかった、などの理由により DD期間において DDフレームが受信できなか つたケースについて示しており、 DD期間終了時までに、指向性ビーム番号の組み合 わせが見つからなかった例を示して!/、る。
[0132] 図 27に示したデバイスディスカバリー手順の説明に戻り、 DD期間の終了後、各無 線端末局は DDレポート（Device Discovery R印 ort)を送信し（ステップ S36b)、無 線基地局 0は、この DDレポートを受信する。なお、 DDレポートの通知方法は、上述 した実施の形態 1などと同様に、無線基地局 0が「DeviCe Discovery開始通知」にて DDレポートの送信時間（タイミング)を通知しておき、無線端末局 1、 2および 4は、そ の割り当てられた時間に通知するようにしてもよ!/、し、無線端末局 0が各無線端末局 に DDレポートリクエストフレーム（DD report Requestフレーム）を送信し、その応答 として各無線端末局が DDレポートフレームを送信するようにしてもよい。
[0133] なお、図 27に示した例においては、無線端末局 1からは、「検出なし」の情報を含ん だ DDレポートが通知され、無線端末局 2からは、「指向性ビーム番号の組み合わせ b 21 , b31」の情報を含んだ DDレポートが通知される。また、無線端末局 4からは、「指 向性ビーム番号の組み合わせ b42, b35」の情報を含む DDレポートが通知される。 各無線端末局からの DDレポートを受信した無線基地局 0は、接続無線局の直接通 信が可能な端末組み合わせ（指向性ビーム番号の組み合わせなどを含む）データべ ースを更新する。そして、各無線端末局に対して、「指向性ビーム番号の組み合わせ 情報」を報知情報フレームまたは個別フレームで通知する（ステップ S38)。各無線端 末局は、通知された「指向性ビーム番号の組み合わせ情報」を情報記憶部に保持し ておき、以降、直接端末間通信を行う場合には、この保持している情報に基づいて、 使用する指向性ビームを選択する。
[0134] このように、本実施の形態では、無線基地局 0が特定の無線端末局（上記例では無 線端末局 3)に対して DD期間を割り当て、特定の無線端末局が指向性ビームを用い て、 DDフレームを送信する。一方、 DDフレームを受信した他の無線端末局力 その 結果を無線基地局 0に対して DDレポートで通知し、無線基地局 0はデータベースを 更新する。さらに、無線基地局 0が指向性ビーム番号の組み合わせ（直接通信が可 能な無線端末局の組み合わせ）情報を報知情報フレームまたは個別フレームを使用 して送信することによって、無線基地局 0に接続する各無線端末局に対して通知する こととした。これにより、無線端末局が他の無線端末局を検出することができ、直接端 末間通信が可能となる。
[0135] なお、本実施の形態では、無線基地局 0によって、無線端末局 3の接続シーケンス 直後にデバイスディスカバリーを実行する場合の例について説明した力 S、このシーケ ンス（すなわち無線端末局が接続シーケンスを実行した場合に、引き続いてデバイス ディスカバリーを実行するシーケンス）に限定するものではない。例えば、各端末に対 して一定周期毎にデバイスディスカバリーを行わせてもよいし、各端末が移動したこと や回線状況が悪くなつたことを無線基地局が検出し、それをトリガーにしてデバイス ディスカバリーを行わせるようにしてもよ!/、。
[0136] 実施の形態 5.
つづいて、実施の形態 5について説明する。上述した形態;!〜 4においては、無線 端末局が無線基地局を検出する方法、および無線基地局から通知された情報に基 づいて直接通信の要求元無線端末局が特定の要求先無線端末局との直接通信を 行うためのデバイスディスカバリー手順、要求元無線端末局が、周囲に存在する直 接通信が可能な無線端末局を検出する手順について説明したが、本実施の形態に おいては、高効率な通信を実現するために無線基地局および無線端末局の間、ま たは、無線端末局間でやり取りされるフレームフォーマット (A—MSDU)について説 明する。
[0137] なお、本実施の形態において説明するフレームフォーマットは、上述した形態;!〜 4 の!/、ずれの無線通信システムに対しても適用可能である。
[0138] 図 29は、実施の形態 5の無線基地局の回路構成例を示す図である。この無線基地 局は、上述した実施の形態 1〜4にお!/、て説明した無線基地局 0の回路構成例に対 して、データ加工部 34を追加したものである。その他の部分については、基地局 0と 同様であるため、同一の符号を付してその説明は省略する。データ加工部 34では、 インタフェース部 10から引き渡される送信データに対して、伝播環境、 QoSなどに基 づいて、スケジューラ一部 31からの指示に従い、シーケンス番号の付与、フラグメン テーシヨン番号の付与、 MACヘッダの付与、フレームァグリゲーシヨン及びフラグメン テーシヨンなどを行い、送信フレームを作成する。また、フレーム解析部 32では、もし 受信したフレームがァグリゲーシヨンされて!/、る場合には、フレームを MSDU毎に分 割してインタフェース部 10に引き渡す、あるいはフラグメンテーションされている場合 には、複数のフラグメントから、 MSDUを作成しインタフェース部 10に引き渡す機能 を持つ。
[0139] ここで、上述したように、従来の超広帯域無線システムにおいて規定されている PH Yフレームフォーマットは、 PLCPヘッダ内部に MACヘッダを含む構成となっている 。そのため、 MACヘッダが、比較的ロバストな伝送方式/符号化率で送信できる。し 力、しながら、超広帯域無線システムにおいて提案されているフレームァグリゲーシヨン 技術は、複数の MSDUを束ね、その束ねられたフレームに対して、 MACヘッダと、 FCSが付加される構成である。そのために、伝播路が悪い状況においては、フレー ム長を長くすることが出来ない、あるいは、フレーム再送が多くなりスループットが上 がらない、という問題がある。また、フレームァグリゲーシヨンを行う対象力 Dataフレ ームのみであるため、他の ACKフレームや、 Commandフレームとのフレームァグリ ゲーシヨンが行えない構成になっている。そのため、双方向のトラフィックが発生して いる場合には、束ねられたデータフレーム（Aggregated Dataフレーム）とは別に、受 信したフレームに対する ACKフレームを送信する必要が出てくるなどの問題があつ た。
[0140] また、単に可変長のフレームを束ねて送信することになり、バースト毎にフレーム長 が大幅に変わるため、図 30に示したように、ァグリゲーシヨンを行って割り当てられた 時間期間を有効に使用しょうとしても、ァグリゲーシヨンを行うことによって無線端末に 割り当てられた時間期間を超えてしまう場合にはァグリゲーシヨンが出来ない。そのた め、結果として割り当てられた時間期間を有効に使えない問題があった。また、バー スト毎にフレームサイズが異なるために、一定の PER(Packet Error Rate)をシステ ムとして保証できない問題があった。
[0141] そのため、本実施の形態においては、このような問題点を解決するためのフレーム ァグリゲーシヨン方式について説明する。図 31は、本実施の形態の無線基地局と各 無線端末局との間でやり取りされる A— MSDUを行う際の PHYフレームフォーマット の一例を示す図である。
[0142] 図 31に示したように、この PHYフレームは、時間同期/周波数同期/ AGC、キヤ リノ'検出など'を ίτつ PLし P (Physical Layer Convergence Protocol)プリノ'ンプノレ ti i と、 PSDU (PLCP Protocol Data Unit)を復調するための情報が含まれる PLCPへ ッダ（PLCP Header)部と、フレームボディ（Frame Body)部と、必要に応じて付加さ れる Tailビットと Padビットから構成される PSDU部と、により構成される。
[0143] フレームボディ部は、フレームペイロード部（MSDUとも呼ぶ）と FCS部から構成さ れる。なお、本実施の形態の A— MSDUでは、フレームペイロード部は、複数の A— MSDU Subframe部（サブ'フレームペイロード部とも呼ぶ）と、 A—MSDU Subf rameの個数を示す Num (Number)部から構成されるものとする。
[0144] A-MSDU Subframe部は、 MSDU長を示す Length部と、フラグメンテーショ ン及びフレームシーケンス番号から構成される Fragmentation Control部と、 1つ の MSDUから構成される。
[0145] なお、本実施の形態において MACヘッダ内部の Frame Controlフィールド内の Reserved Bit (例えば、 bl 1)を A— MSDUであることを示すために用いることも可 能である。また、複数のシーケンス番号を含まないような A— MSDUのケースにおい ては、 A— MSDU Subframe部の Fragmentation Control部を省略しても構わ ない。また、 Num部は MACヘッダに含めても良いし、各 A— MSDU Subframe内 で、次の A— MSDU Subframeの存在を示す More A-MSDU Subframeフィ 一ルドを用いる方法でも構わなレ、。
[0146] 次に、上述したフレームフォーマットを用いて、準固定長フレームを作成して、効率 的に帯域を利用する方法について説明する。
[0147] 以下に、フラグメンテーション（Fragmentation)とァグリゲーシヨン（Aggregation)を組 み合わせて使用して準固定長のフレームを作成する方法について説明する。図 32 に示した例では、上位レイヤ (例えばインタフェース部 10など)から引き渡されるデー タに対して、データ加工部 34では、それぞれに対してシーケンス番号を付加する。さ らに、 MSDU2に対してフラグメンテーションを実施することにより 2つ（MSDU2 Fr agl , MSDU2 Frag2)に分割し、さらに、 MSDU1と MSDU2 Fraglとをァグリゲ ーシヨンすることによって準固定長のフレームを作成している様子を示している。
[0148] なお、図 32に示した例では、フラグメンテーション実施後にァグリゲーシヨンを行つ ているが、同一宛先、同一種別の Dataに対しては、事前にァグリゲーシヨンを実施し て長いフレームを作成した後にフラグメンテーションを実施し、準固定長のフレームを 切り出すような制御を行うことも可能である。
[0149] 次に、本発明において新たに規定するフレームタイプ（Frame Type)フィールドに ついて説明する。本実施の形態においては、従来のフレームタイプフィールドに対し て、新規に Data + ACK, Data + Commandなどの複数のフレームを相乗りさせた フレームフォーマットを規定する（図 33参照）。 [0150] これにより、複数種別のフレームをァグリゲーシヨンし、一度に送信することが可能 になる。すなわち、 Dataフレームと ACKフレームをァグリゲーシヨンしたり、 Dataフレ ームと Commandフレームをァグリゲーシヨンしたりすることが可能となる。また、複数 のフレームタイプを相乗りさせる場合には、予め ACKあるいは Commandのフレーム の位置を A— MSDUの先頭に揷入させることとすれば、簡易にフレームを解析する ことが可能になる。
[0151] なお、 Frame Typeフィールドを拡張せずに、図 34に示した例のように、 A— MS DU Subframe内にそれぞれの MSDUの種別を示すための Frame Typeフィー ルド、 Frame SubTypeフィールド（フレームサブタイプフィールド）を追加する構成 にしても構わない（例えば、 Lenと Frag Controlの間に挿入した構成とする）。
[0152] このように本実施の形態においては、 A— MSDU Subframe内に新規に Fragm entation Controlフィールドを付加することとしたので、たとえばインタフェース部 1 0から引き渡された複数の可変長データに対して、データ加工部 34が必要に応じて フラグメンテーションを行い、さらにァグリゲーシヨンを行うことにより準固定長のデータ フレームを完成させることが出来、受信側のバッファ管理が簡素化できる。また、短い パケットを繰り返し送信することなしに、 1つのパケットにァグリゲーシヨンすることによ り、 PHYオーバヘッドと、キャリアセンスおよびバックオフアルゴリズムといったプロトコ ノレオーバヘッドを削減することが可能になり、高効率化を実現することができる。さら に、複数種別のフレームを 1つのフレームに相乗りさせることによって、 PHYオーバ ヘッドと、キャリアセンスおよびバックォファノレゴリズムといったプロトコノレオーバヘッド を削減することが可能になり、高効率化を実現することができる。なお、ァグリグーショ ンとフラグメンテーションは本実施の形態において示したように同時に使用しても良い し、排他的に使用しても構わない。また、本実施の形態では、一例として無線基地局 の動作について説明を行った力 無線端末局に対しても適用可能である。すなわち
、無線基地局間と無線端末局との間の通信、無線端末局同士の通信、のいずれに 対しても適用可能である。
[0153] 実施の形態 6.
つづいて、実施の形態 6について説明する。上述した形態;!〜 5においては、無線 端末局が無線基地局を検出する方法、および無線基地局から通知された情報に基 づいて直接通信の要求元無線端末局が特定の要求先無線端末局との直接通信を 行うためのデバイスディスカバリー手順、要求元無線端末局が、周囲に存在する直 接通信が可能な無線端末局を検出する手順、 MSDUァグリゲーシヨンにつ!/、て説 明したが、本実施の形態においては、高効率な通信を実現するために無線基地局 および無線端末局の間、または、無線端末局間でやり取りされるフレームフォーマット (A-MPDU)について説明する。
[0154] なお、本実施の形態において説明するフレームフォーマットは、上述した形態;!〜 4 のいずれの無線通信システムに対しても適用可能である。また、フラグメンテーション とァグリゲーシヨンの組み合わせ方法、 Typeフィールドのパラメータについては、上 述した実施の形態 5と同様であるため説明を省略する。
[0155] 上述した実施の形態 5においても説明したように、従来の超広帯域無線システムに おいて提案されているフレームァグリゲーシヨン技術 (方式）には、伝播路が悪い状況 においてスループットが上がらない、ァグリゲーシヨンの対象がデータフレームのみで ある、時間期間を有効に使用できない、 PERをシステムとして保証できない、などの 問題があった。そのため、本実施の形態においては、このような問題点を解決するた めのフレームァグリゲーシヨン方式であって、実施の形態 5で示した方式とは異なるフ レームァグリゲーシヨン方式にっレ、て説明する。
[0156] 図 35は、本実施の形態の無線基地局と各無線端末局;!〜 3との間でやり取りされる A— MPDUを行う際の PHYフレームフォーマットの一例を示す図である。
[0157] 図 35に示したように、この PHYフレームは、時間同期/周波数同期/ AGC、キヤ リノ'検出など'を ίτつ PLし P (Physical Layer Convergence Protocol)プリノ'ンプノレ ti i と、 PSDU (PLCP Protocol Data Unit)を復調するための情報が含まれる PLCPへ ッダ（PLCP Header)部と、フレームボディ（Frame Body)部と、必要に応じて付加さ れる Tailビットと Padビットから構成される PSDU部と、により構成される。
[0158] また、 PSDUのフレームボディ部は、複数の A— MPDU Subframe部（A-MPDU
Subframel, A-MPDU Subframe2, · · ·)から構成されるものとする。 A—MPDU Su bframe部は、 A—MPDU Header部と MPDU部から構成される。 [0159] さらに、図 36に示したように、 A— MPDUヘッダ部は、 MPDU部のフレーム長を示 す Lengthフィールドと、フレームを検出するためのユニークワードからなる Delimite r部と、ヘッダ部に対するヘッダチェックシーケンスである CRCと、力も構成される。ま た、 MPDU部は、 MACヘッダ部と、フレームペイロードに当たる MSDU部と、フレ ームの正誤を判別する FCSと、力、ら構成される。
[0160] なお、 MACヘッダ部は、 PLCPヘッダ部内にあるものと重複するため、部分的に省 略することが可能であり、その際は、図 37に示すように、部分的に Type/SubType フィーノレド、 Frg Control (Fragmentation Control)フィーノレドを含むような構成とし てもよい。
[0161] 以下に、フラグメンテーション（Fragmentation)とァグリゲーシヨン（Aggregation)を組 み合わせて使用して準固定長のフレームを作成する方法について説明する。図 38 に示した例では、上位レイヤ (例えばインタフェース部 10など)から引き渡されるデー タに対して、データ加工部 34では、それぞれに対してシーケンス番号を付加する。さ らに、 MSDU2に対してフラグメンテーションを実施することにより 2つ（MSDU2 Fr agl , MSDU2 Frag2)に分割し、さらに、 MSDU1と MSDU2 Fraglとをァグリゲ ーシヨンすることによって準固定長のフレームを作成している様子を示している。
[0162] なお、図 38に示した例では、フラグメンテーション実施後にァグリゲーシヨンを行つ ているが、同一宛先、同一種別の Dataに対しては、事前にァグリゲーシヨンを実施し て長いフレームを作成した後にフラグメンテーションを実施し、準固定長のフレームを 切り出すような制御を行うことも可能である。
[0163] 次に、本発明において規定する新規 Frame Typeフィールドについて説明する。
本実施の形態においては、従来の Frame Typeフィールドに対して、新規に Data + ACK, Data + Commandなどの複数のフレームを相乗りさせたフレームフォーマ ットを規定する（図 39参照）。
[0164] これにより、複数種別のフレームをァグリゲーシヨンし、一度に送信することが可能 になる。また、複数のフレームタイプを相乗りさせる場合には、予め ACKあるいは Co mmandのフレームの位置を A— MSDUの先頭に揷入させることとすれば、簡易にフ レームを解析することが可能になる。 [0165] 従来の超広帯域無線システム（UWB)等では、 A— MPDUが実装されていなかつ た力 本発明で示すように、 MACヘッダ部が PLCPヘッダ部に含まれるような PHY フレームフォーマットにおいて、 A—MPDUフレームフォーマットを実現することによ り、ミリ波の大容量無線通信システムにおいても、 A—MSDU時と同様に効率的にデ 一タフレームを送信することが可能になる。
[0166] とりわけ、本発明では、各フレームに対して必要なヘッダ部と FCS部を付加すること が出来、その結果、部分的に A—MPDU Subframeがフェージング、干渉、衝突 などの要因によって欠落したとしても、欠落した A— MPDU Subframe以外の A— MPDU Subframeを切り分けて受信することが可能になるために、数 Kbyte〜数 十 Kbyteの長いフレームを作成した場合にも、フレーム全体を再送する必要はなぐ 必要に応じて部分的に選択再送することにより、再送効率を向上することが可能であ る。また、送達確認フレームである ACKフレームを必要としないケースにおいても、フ レーム全体が欠落するのではなぐ部分的にデータが欠落するだけになるので、多 少のパケットエラーは強要できる力 遅延を許容できないようなストリーミング、音声な どに対して非常に効率的なデータ配送が可能となる。
[0167] なお、本実施の形態では、一例として無線基地局の動作について説明を行ったが 、実施の形態 5と同様に、無線端末局に対しても適用可能である。
[0168] 実施の形態 7.
つづいて、実施の形態 7について説明する。上述した形態;!〜 6においては、無線 端末局が無線基地局を検出する方法、および無線基地局から通知された情報に基 づいて直接通信の要求元無線端末局が特定の要求先無線端末局との直接通信を 行うためのデバイスディスカバリー手順、要求元無線端末局が、周囲に存在する直 接通信が可能な無線端末局を検出する手順、 MSDUァグリゲーシヨン、 MPDUァ ダリゲーシヨンについて説明した力 本実施の形態においても、実施の形態 5および 6と同様に、高効率な通信を実現するために無線基地局と無線端末局の間、または 、無線端末局間でやり取りされるフレームフォーマットにつ!/、て説明する。
[0169] なお、本実施の形態において説明するフレームフォーマットは、上述した形態;!〜 4 のいずれの無線通信システムに対しても適用可能である。また、フレームァグリゲー シヨンを使用しない方式と、フレームァグリゲーシヨンを使用方式 (A— MSDU, A— MPDU)とをフレーム内のフィールド（情報）から識別することが可能である。そのた め、端末ごと、アプリケーションごと、またはそれらの組み合わせなどによって自由に 使い分けることが可能である。また、説明の便宜上フレーム内のアンテナ番号等のフ ィーノレドにつ!/、ての記載を省略して!/、る力 上述した実施の形態；!〜 4の方法（デバ イスディスカバリー動作など）にも適用可能である。なお、当然のことながら、フレーム フォーマットを限定するものではない。また、フラグメンテーションとァグリゲーシヨンの 組み合わせ方法、 TYPEフィールドのパラメータについては、上述した実施の形態 5 および 6と同様であるため、ここでは説明を省略する。
[0170] 図 40は、本実施の形態の無線基地局と各無線端末局;!〜 3との間でやり取りされる 、 A— MPDUを行う際の PHYフレームフォーマットの一例を示す図である。図 40に 示したように、この PHYフレームは、時間同期/周波数同期/ AGC、キャリア検出
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Layer Convergence
U (PLCP Protocol Data Unit)を復調するための情報が含まれる PLCPヘッダ（PL CP Header)部と、フレームボディ（Frame Body)部と、必要に応じて付加される Tail ビットと Padビットから構成される PSDU部と、により構成される。
[0171] ここで、実施の形態 6で示した PHYフレーム（図 35および図 36参照）との差異につ いて説明する。本実施の形態の PHYフレームは、実施の形態 6で示した PHYフレー ムと比較して、冗長となる部分を MACヘッダ（MAC Header)から削除し、 PLCPへッ ダの高効率化を図っている。なお、ァグリゲーシヨンを行っていることを通知する A— MPDUビットについては、上述した実施の形態 5または 6で示したように、 PLCPプリ アンブルに拡散コードなどの識別コードとして配置してもよいし、 PLCPヘッダ内に配 置してもよい、さらに、 MACヘッダ内に配置しても構わない。また、 A— MPDUサブ フレーム（A-MPDU Subframe)には、必要に応じてデータ長を予め決定しておいた b yte長で Boundaryするための Paddingを揷入する。なお、 A— MPDUの通知に関 しては、 MAC Headerに揷入してもよいし、実施の形態 1で示したように、 PLCP Header内に挿入してもよいし、 PLCP Preamble部にフレーム構成を示す情報をコ ード化しパターン検出を行うことでフレーム構成を検出しても構わない。 [0172] A— MPDUヘッダ部は、 A— MPDUサブフレーム内の MPDUの情報を示すため に、フレームコントロール（Frame Control)フィーノレド、フレームタイプ/サブタイプ（ Type/SubType)フィールド、フラグメンテーションコントロール（Frg Control)フィール ド、ストリームインデックス（Stream Index)フィールド、レングス（Length)フィールド、デ リミタ（Delimiter)フィールド、 CRCフィールド、 QoSを識別するためのフィールド、など 力、ら構成される。
[0173] このような構成とすることにより、各 A— MPDUサブフレームは MPDUのフレーム 種別を示すフレームタイプ/サブタイプフィールドを個別に有することとなり、例えば Dataと BlockACK, Dataと ManagementFrame, Dataと Commandフレーム,な どのような異なるフレーム種別のフレームを多重することが可能になる。また、同一種 別のフレームを极ぅ場合、 Stream Indexフィールドと、 Frg Controlフィールド内 のシーケンス番号を用いることにより、例えば、ベストエフオートのデータと、 VoIPの データなど、異なるストリームレベル、または QoSレベルのフレームを効率的に多重 すること力 S可倉 となる。
[0174] また、複数のフレームタイプを相乗りさせる場合には、予め ACKあるいは Comman dのフレームの位置を A— MPDUの先頭に揷入させることとすれば、簡易にフレーム を解析することが可能になる。また、複数の MPDUに対する ACKを要求するための Block ACK要求などのフレームを相乗りさせる場合には、対応する最後の MPDU の次の A— MPDUサブフレームに割り当てたり、最終 A— MPDUサブフレームに割 り当てたりする。これにより、フレームの受信側は、フレーム種別ごとの順序制御を行 う必要がなくなるため、簡易にフレームを解析することが可能となる。
[0175] また、上述した実施の形態 5や 6と同様に、事前にァグリゲーシヨンを実施して長い フレームを作成した後にフラグメンテーションを実施し、準固定長のフレームを切り出 すような制御を行うことも可能である。なお、 A— MPDUヘッダに含まれる、 Frame Controlと、 Frg Controlと、 Stream Indexと、については MPDU内の MSDUフ レームの前に含まれるような構成でも構わない。また、 A— MPDUヘッダ内のフィー ルドの順序は本実施の形態の順序に限定するものではない。
[0176] このように、従来の超広帯域無線システム (UWB)等では、 A— MPDUが実装され ていなかったが、本発明で示すように、 MACヘッダ部が PLCPヘッダ部に含まれる ような PHYフレームフォーマットにおいて A—MPDUフレームフォーマットを実現す ることにより、ミリ波の大容量無線通信システムにおいても、 A— MSDU時と同様に 効率的にデータフレームを送信することが可能になる。
[0177] とりわけ、本発明では、各フレームに対して必要なヘッダ部と FCS部を付加すること が出来、その結果、部分的に A—MPDU Subframeがフェージング、干渉、衝突 などの要因によって欠落したとしても、欠落した A— MPDU Subframe以外の A— MPDU Subframeを切り分けて受信することが可能になるために、数 Kbyte〜数 十 Kbyteの長いフレームを作成した場合にも、フレーム全体を再送する必要はなぐ 必要に応じて部分的に選択再送することにより、再送効率を向上することが可能であ る。また、送達確認フレームである ACKフレームを必要としないケースにおいても、フ レーム全体が欠落するのではなぐ部分的にデータが欠落するだけになるので、多 少のパケットエラーは強要できる力 遅延を許容できないようなストリーミング、音声な どに対して非常に効率的なデータ配送が可能となる。
[0178] また、図 41に示したように、 PSDUに対して個別にァグリゲーシヨンヘッダ (Aggrega tion Header)を追加することも可能である。この場合、ァグリゲーシヨンヘッダは、サ ブフレームの個数を示すサブフレーム数（Subframe Count)と、それぞれのサブフレ 一ム長を示す複数個のレングスフィールド（Length Set)と、必要に応じてデータ長を 予め決めた byte長で Boundaryするための Paddingと、力、ら構成される。なお、この サブフレーム内のレングス（Length Set)は、 A— MPDUヘッダ内のレングスと重複 するため、排他的に利用するようにしてもよい。すなわち、サブフレーム内のレングス と、 A— MPDUヘッダ内のレングスのどちらかを削除することが可能である。
[0179] なお、実施の形態 5で示した図 31および図 34では、 A— MSDUサブフレームが L en、 Frg Controlおよび MSDUから構成されるフレームについて示したが、フレー ム先頭位置を検出するためのデリミタ、サブフレーム単位の FCSおよび Paddingが 揷入された構成としてもよい。すなわち、図 42または図 43に示したような構成としても よい。この場合、回路規模を削減するためにフレームボディの FCSを省略してもよい [0180] このように、本実施の形態では、異なるフレーム種別のフレームを A—MPDUで多 重化可能な PHYフレームフォーマットを新規に定義し、新たに定義したフォーマット を使用して A—MPDUを行うこととした。これにより、従来は不可能であった複数種 類のフレームをァグリゲーシヨンして送信することが可能になる。
[0181] 実施の形態 8.
つづいて、実施の形態 8について説明する。上述した形態;!〜 7においては、無線 端末局が無線基地局を検出する方法、および無線基地局から通知された情報に基 づいて直接通信の要求元無線端末局が特定の要求先無線端末局との直接通信を 行うためのデバイスディスカバリー手順、要求元無線端末局が、周囲に存在する直 接通信が可能な無線端末局を検出する手順、 MSDUァグリゲーシヨン、 MPDUァ ダリゲーシヨン、について説明したが、本実施の形態では、意図しない新規無線端末 局および新規無線基地局に対する接続制御方式を規定することにより、干渉となりう る無線端末局および新規無線基地局からの不用意な接続要求、 Beacon等の報知 信号の送信等を抑制する方法について説明する。
[0182] 図 44は、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態 8の構成例を示す図であ る。この無線通信システムは、例えば有線ネットワークである LANに接続された無線 基地局（PNCまたは APとよぶこともある） 0と、無線基地局 0のサービスエリア内に設 置された無線端末局（DEVまたは STAと呼ぶこともある） 3と、新規に立ち上がった 無線端末局 4と、により構成される。なお、上述した実施の形態 1などと同様に、無線 基地局 0と、無線端末局 3および 4の周りに配した点線で区切られたエリアは、便宜上 設定した指向性ビームの方向を示すものである。そして無線基地局 0は、それぞれの 方向にデータ等を送信する際には、そのエリア (セクタとも呼ぶ)に示されたビーム番 号 (b00、 b01、 b02)の指向性ビームを設定することにより、所望の方向に形成された 指向性ビームを使用して送信できることを示している。なお、各無線端末局 3, 4の周 りに配した点線についても同様である。また、指向性ビームは、複数のアンテナから 構成されるようなビームフォーミングのようなものでも良いし、指向性アンテナを複数 持っていて、それを切り替えて使用することで、指向性ビームを作っても良い。
[0183] ここで、本実施の形態の各通信装置（無線基地局，無線端末局）は、上述した実施 の形態とは異なり、特定の方向に対してのみ指向性ビームを向けて通信ができるシス テムを想定している。なお、指向性ビームの方向、角度、切り替え数などについては 、本実施の形態に示したものに限定されない。図 44に示した例では、無線基地局 0 が指向性ビーム番号 bOlにて送信した信号は、無線端末局 3の指向性ビーム番号 b 32、無線端末局 4の指向性ビーム番号 b40にて受信できる状態を示している。
[0184] 指向性の強い無線アクセスシステムでは、通信エリア内（双方の装置が指向性ビー ムを向き合わせれば通信が可能なエリア内）にいるにも関わらず、無線基地局を検出 することが出来ないことがある。そのため、新規に立ち上がった無線端末局 4が無線 基地局として動作する機能を有し、かつ既存の無線基地局を検出できなレ、場合には 、 自身が新規基地局として動作し、新規ネットワークを形成してしまう問題がある。ま た、ランダムアクセス期間である CAP期間（Contention Access Period)に他端末か らの不用意な接続要求や、新規基地局からの報知信号送信により、既存の無線基地 局と通信中の端末に対して十分な帯域を保証することができなくなる問題がある。そ のため、本発明では、既存のネットワーク（ピコネットとも言う）に対して干渉となりうる 無線端末局からの送信を抑制する仕組みを提供する。
[0185] なお、本実施の形態では、無線端末局 4は、新規に立ち上がった無線端末として説 明を行うが、無線端末局に限定するものではなく。新規に立ち上がった無線基地局 に対しても後述する制御動作を適用できる。さらに、例えば無線 PAN (Personal Are a Network)のようなシステムでは、無線端末局が起動し、同期する無線基地局が見 つからなかった時には、自身が無線基地局として動作することもある。すなわち、無 線端末局は無線基地局として動作する可能性もあるし、同様に無線基地局は無線端 末局として動作することもある。
[0186] 図 45は、無線端末局が無線基地局に接続する際のシーケンスの一例を示す図で ある。無線基地局 0は、ブロードキャストまたはマルチキャストで送信する報知信号内 (Beaconなど）に、参入制限情報として「参入禁止（Admission)」、「禁止時間（Duratio n)」、「接続可能クラス（QoS LEVEL)」、などを追加する。
[0187] 参入禁止情報は、例えば、「0 :すべて許可」、「1 :無線端末局（DEV)としての参入 禁止」、「2：無線端末局（DEV)としての参入禁止かつ新規ネットワーク立上げ禁止」 、「3 :無線端末局（DEV)としての参入は禁止である力 基地局（PNC)が見えない 場合には、新規基地局（PNC)を立ち上げても良い」、「4 :参入許可」などとする。な お、種別は上記に限定するものではない。また、端末毎の QoSレベルに応じて参入 禁止を制御するようにしてもよい。さらに、フレーム種別毎に QoSレベルを設けるよう にしてもよい。たとえば、接続クラスを、「0 :すべてのフレームの送信を許可」、「1 :接 続要求フレームのみの送信を許可」、「2 :帯域要求フレームのみの送信を許可」、「3 ：緊急情報のフレームの送信のみを許可」、「4：制御フレームのみの送信を許可」な どとしてフレーム種別毎に QoSクラスを設け、送信可能な QoSレベルを指定する。な お、種別は上記に限定するものではないし、組み合わせた種別を設定してもよい。ま た、参入禁止情報、接続可能クラス情報は、個別に設定するように記載されているが 、本実施の形態で示したものに限定するものではなぐ組み合わせて使用するように してもよい。
[0188] また、禁止時間は、例えば、次の参入許可までの時間期間を示すために用いる。
禁止期間は、報知信号送信時間単位（Superframe Period単位、 Beacon Period単 位とも言う）で指定しても良いし、実時間単位で指定ても良い。なお、禁止期間を常に 最大値とすることにより、恒久的に禁止期間を設定することが可能である。また、禁止 時間については、待機時間と最長待ち時間を使用して設定することも可能である。そ の場合には、待機時間は、例えば次に報知信号 (Beacon)を確認すべき時刻を、現 在の Superframe R卓 1AIにて旨 ¾E 'する。 7こ 7こし、
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される場合には、チェックすべき時刻が待機 Superframe数で示す値とは限らない。最 長待ち時間は、現時点から示された時間後に無線端末局が接続要求を行うことが許 されることを示す。上述した禁止時間と同様に、新規無線端末局は、参入制限が解 除されるまで待たなければならない。なお、 Superframe長単位ではなぐ実時間（mse c、 secなど）で通知することも可能である。
[0189] 以下に、本実施の形態の動作を図 45に基づいて説明する。縦軸は時間軸を示し ており、横軸は、フレームの送受信またはプリミティブの送受信を示している。
[0190] まず、新規無線端末局 4 (DEV-4)は、無線基地局 0 (PNC)および無線端末局 3
(DEV— 3)のいずれにも接続していない状態である。また、無線端末局 4は、どの無 線基地局に対しても接続および同期していない状態であるものとする。
[0191] 図 45に示した例では、新規無線端末局 4は、起動すると、まず DME (Device Man agement Entity)サブレイヤから、 MAC/MLMEに対して、ァソシエート（ASSOCIA TE)実施要求である MLME— ASSOCIATE, reqプリミティブを発行する（ステップ S81)。要求プリミティブを受け取った MAC/MLMEは、予め規定されている時間 だけチャネルをスキャンし、報知信号 (Beacon)を受信する。なお、具体的な起動時の Scanシーケンスについては特に規定しないが、たとえば実施の形態 1で説明した図 12に記載の手順を用いる。図 45では、無線端末局 4が無線基地局 0から報知信号（ Beacon)を受信する様子を示しており（ステップ S82)、詳細には、「参入禁止（Admiss ion) = 2：無線端末局（DEV)としての参入禁止かつ新規ネットワーク立上げ禁止」と、 「禁止期間 = 0xFFFF (最大値)」と、「接続クラス = 3 :緊急情報のフレームの送信のみ を許可」と、を示す報知信号を受信する様子を示して!/、る。
[0192] 次に、無線基地局から報知信号を受信した無線端末局 4の MAC/MLMEは、上 記ステップ S81で受信した MLME— ASSOCIATE, reqに対する応答として、 ML ME—ASSOCIATE, cfmプリミティブを DMEに対して発行する（ステップ S83)。こ の例では、 MLME -ASSOCIATE, cfmには、「Reason Code = 9 (接続不可、基 地局としての起動不可）」、「Result Code = COMPLETE (Reqプリミティブを正常に 処理完了）」、などが含まれており、接続可能な無線基地局が存在しな力、つたことを通 知する。この場合、無線端末局 4は、該当するチャネルにおいて、新規無線端末局と しても、新規無線基地局としても動作を行わない。
[0193] なお、本実施の形態では、 1つの無線基地局 0に対するスキャン結果を、 MLME— ASSOCIATE, cfmプリミティブにて通知している力 S、複数の無線基地局を発見した (複数の基地局から報知信号を受信した)場合には、そのパラメータセットを通知する 。また、複数の無線基地局を発見し、その中に接続可能な無線基地局が存在する場 合には、該当する無線基地局に対して ASSOCIATIONを実行し、処理が終了後、 実行完了結果を MLME— ASSOCIATE, cfmとして通知する。なお、 ASSOCIA TION動作の詳細については後述する。
[0194] 接続可能な無線基地局が発見できなかった場合、 MLME— ASSOCIATE, cfm を受信した無線端末局 4の DMEは、スキャン/デバイスディスカバリーの状態まで戻 る（ステップ S84)。 DMEは、必要に応じて、上位レイヤに対して Scan結果を通知し 、装置のユーザーに対して、接続可能な無線基地局が検出されな力、つたことと、無線 基地局として立ち上がることが禁止されていることを通知する。さらに、一定時間経過 後、図 12に示した起動時の Scanシーケンスを実施するようにしてもよい。
[0195] なお、本実施の形態では、接続期間を最大値とし、恒久的に参入禁止状態となつ ている様子を示しているが、先に説明したように、周期的に参入許可を行う場合には 、次の「禁止解除」までの時間期間を通知する。
[0196] また、図 45では ASSOCIATEプリミティブを用いた力 図 46に示した様にスキャン /DeviceDiscovery時に接続制御を実行するようにしてもよい。この場合、無線端 末局 4 (DEV- 4)の DMEからの MLME— Scan, req (ステップ S81a)に対して、 ML ME— Scan, cfm (ステップ S83a)にて応答することにより、接続制御を実施する。
[0197] ところで、 IEEE802. 15で規定されている MLME— Scan, req/cfmは、要求さ れた時間/チャネル/アンテナ (指向性ビーム番号、セクタ)に対して、 PNIDほたは BSID)を検索するものであり、基本的に無線基地局がブロードキャストまたはマルチ キャストで送信する報知信号（Beaconなど）を受信するものであった。そのため、たと えば図 47に示した状態（無線端末 4の指向性ビームが無線基地局 0の方向に向いて いない状態）の場合、新規無線端末局 4が無線基地局 0からの報知信号を受信でき なければ、たとえ新規無線端末局 4が無線基地局 0に接続して!/、る無線端末局 3から のフレームを受信できる場合であっても、無線基地局 0が新規無線端末局 4に対して 接続制御を行うことはできなレ、。
[0198] このような問題を解決するため、本発明では、新規に規定した MLME— ALL— Sc an. req/cfmを使用して接続制御を行う。具体的には、すべてのフレームに対して Scanを実行し、候補となる PNIDほたは BSID)を検索することによって、新規無線 端末局 4の接続制御と、新規ネットワーク立上げに対する制御を実現する。
[0199] 以下に、図 48に基づいて、新たに規定した MLME— ALL— Scan, req/cfmを 使用した場合の接続制御動作を説明する。縦軸は時間軸を示しており、横軸は、フ レームの送受信あるいは、プリミティブの送受信を示して!/、る。 [0200] まず、新規無線端末局 4 (DEV— 4に相当）は、無線基地局 0 (PNCに相当）および 無線端末局 3 (DEV— 3に相当）のいずれにも接続していない状態である。また、無 線端末局 4は、どの無線基地局に対しても接続および同期して!/、な!/、状態であるも のとする。
[0201] 新規無線端末局 4は、起動すると、まず DMEサブレイヤから、 MAC/MLMEに 対して、 Scan実施要求である MLME— ALL— Scan, reqプリミティブを発行する（ ステップ S81b)。要求プリミティブを受け取った MAC/MLMEは、予め規定されて いる時間だけチャネルをスキャンし、報知信号を受信する。なお、具体的な起動時の Scanシーケンスについては特に規定しないが、たとえば実施の形態 1で説明した図 12に記載の手順を用いる。図 48では、無線端末局 4が無線端末局 3から PNC向け のデータフレーム（無線端末局 4向けではないデータフレーム）を受信する様子を示 しており（ステップ S85)、詳細には、無線基地局 0が形成するネットワーク識別子であ る PNIDが含まれて!/、るデータフレームを受信する様子を示して!/、る。
[0202] 次に、無線端末局 3から、 PNIDを含むデータフレームを受信した無線端末局 4の MAC/MLMEは、上記ステップ S81bで受信した MLME— ALL— Scan, reqに 対する応答として、 MLME— ALL— Scan, cfmプリミティブを DMEに対して発行す る（ステップ S 83b)。
[0203] この例では、 MLME- ALL- Scan, cfmには、スキャンプロセルの間に見つかつ たピコネットの個数を示す「NumberOiPiconets」と、見つかったピコネットの情報セット である「PiconetDescriptionSet」と、直接 PNCからのフレームは受信できなかったが無 線端末局からのフレームを受信したことによりピコネットの可能性がある PNIDに対す る情報セットである「PotentialPiconetsDescriptionSet」と、スキャンした周波数チヤネ ル情報である「NumberOfChannels」と、検出されたチャネルに対する推奨度を示す「 ChannelRatingListJと、上記ステップ S8 lbで MLMEから受信した要求プリミティブに 対する「ResultCode」と、が含まれている。なお、複数の無線端末局から、同一の PNI D (BSID)、チャネルナンバーなどの情報を受信した場合には、受信電力等の伝送 路情報を元に、より信頼性の高い情報を選択する。
[0204] 以上の動作を行うことにより、新規無線端末局 4は、他の無線端末局経由で受け取 つた PNIDから無線基地局 0が存在することを把握する。そして、無線端末局 4は、本 チャネルでの動作を諦めて、上記「PiconetDescriptionSet」にて通知された他のチヤ ネルで動作する無線基地局に接続する動作、または、他の空きチャネルで、自身が 無線基地局として立ち上がる動作を行う。
[0205] つづいて、上述の MLME—ALL— Scan, req/cfmを使用した手順とは異なる手 順を使用した新規無線端末局 4の接続動作例について説明する。この例では、接続 制御を行っている無線基地局 0に登録された無線端末局 3が送信するフレーム内に も「参入禁止（Admission)」と、「禁止時間（Duration)」と、「接続可能クラス（QoS Level)」と、を追加する。なお、複数台の無線端末局が接続している場合には、すべ ての無線端末局が同様のフレームを送信する。さらに、無線基地局 0が送信するプロ ードキャスト、マルチキャストで送信する報知信号以外のフレーム内にも、上記フィー ルドを追加する。
[0206] 以下に、接続制御動作を図 49に基づいて説明する。縦軸は時間軸を示しており、 横軸は、フレームの送受信あるいは、プリミティブの送受信を示している。なお、無線 端末局 3 (DEV— 3)は、無線基地局 O (PNC)に接続されていない状態から動作を 行うものとする。また、無線端末局 4 (DEV— 4)は、無線端末局 3の無線基地局 0へ の接続制御が終了後に動作を開始する（立ち上がる)ものとして説明を行う。また、プ リミティブの発行など、上述の図 45に基づいた説明と重複する部分については同一 のステップ番号を付して説明を省略する。
[0207] まず、無線端末局 3が無線基地局 0に接続する際の動作について説明する。無線 端末局 3は、チャネルスキャン時間（SyncTimeout)に無線基地局 0からの報知信号を 受信し、その内容が参入可能（ここでは、「Admission =Yes、 Duration = 0x0000」であ り参入可能状態を示す）を示していると (ステップ S 82)、次に接続要求/認証用のタ イマ一（AssocTimeout)を設定し、接続処理を実施する。具体的には、無線端末局 3 、 AssociationRequestCommandフレームを送信し（ステップ S 86)、無線基地
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( ステップ S 87)、デバイスアドレス等の設定を行う。さらに、アソシエーションの結果を、 MLME— AS SOCIATE, cfmにて DMEに通知する（ステップ S 84)ことにより、無 線端末局 3は無線基地局 0とアソシエーションされた状態となる。同様に、無線基地 局 0も、無線端末局 3からの AssociationRequestCommandフレームに対する Im m—Ack (確認フレーム）の送信が完了すると（ステップ S88, S89)、 MLME— ASS OCIATE. indのプリミティブを DMEへ発行し（ステップ S90)、無線端末局 3とァソ シエーシヨンされた状態となる。
[0208] 無線端末局 3とアソシエーションされると、無線基地局 0は、以降の報知信号 (Beaco n)内に、無線端末局 3がァソシエートされたことを示す情報を揷入し、配下の無線端 末局に対して送信する (ステップ S91)。また、無線基地局 0は、これ以上の無線端末 局を収容できない（無線端末局の収容数が上限に達した）と判断した場合、上述した 様に（図 45,図 46参照）、「参入禁止」および、「禁止期間」などの情報を含む報知信 号を送信し、新規無線端末局の接続を抑制する。
[0209] 上記ステップ S91で無線基地局 0から送信された報知信号を受信した無線端末局
3は、これ以降のデータフレーム送信動作では、当該受診報知信号に含まれている「 参入禁止」、「禁止期間」などの接続制御の情報を自身の送信するフレームに含めて 送信する（ステップ S92— 1 , S92- 2)。
[0210] このように、図 49に示した接続制御では、アソシエーションが完了した無線端末局 は、無線基地局から通知される接続制御情報を複製して、自身が送信するフレーム に埋め込んで送信する。これにより、例えば、新規無線端末局 4が、無線基地局 0か らの報知信号は受信できないが、無線基地局 0に接続している無線端末局 3からの フレームを受信できる場合に、無線端末局 4が不用意な接続要求を行うことを抑制す ることが可能になる。さらに、接続制御情報によっては、新規無線基地局として動作 することを抑制することが可能になり、干渉となりうる無線基地局が新たに立ち上がる ことを抑制することが可能になる。
[0211] なお、図 49に示した接続制御では、無線基地局 0と無線端末局 3 (無線基地局 0と の間でアソシエーションが完了している無線端末局）力 参入禁止の接続制御を行う ことによって、新規無線端末局の接続要求および新規無線基地局の動作を抑制する 方法について説明した。し力もながら、このような制御を行ったにもかかわらず、不幸 にも他無線端末局または他無線基地局からの干渉を受信してしまう場合、当該無線 基地局 0は、現在使用しているチャネルを変更するような制御を組み合わせてもよい 。この場合、無線端末局/無線基地局は、 MLME— SCAN, req/cfmシーケンス を通じて、空きチャネルを把握しているため、その情報を用いてチャネル変更を行え ばよい。また、無線基地局に接続中の無線端末局に対して変更予定のチャネルを事 前通知することで、シーケンスを簡略化することも可能である。
[0212] 図 49のシーケンスに対して現在使用中のチャネルを変更する制御を組み合わせる 場合、無線基地局は、保持している空きチャネルテーブルに基づいて移行先候補の チャネルを再スキャンし、チャネルが未使用あるいは、 ChannelRatingが高ければ 移行を行うようにする。なお、チャネルを移行した際に、接続していた無線端末局が 無線基地局に対して周波数/時間同期が出来ないのであれば、必要に応じて、 Sea nを使用しな!/、PHYレベルの接続（Sync)シーケンスを実施することも可能である。
[0213] 加えて、自端末の通信状況が悪いと判断した場合、無線端末局または無線基地局 が自発的に Scanを実施する。たとえば、無線基地局は、 PNID毎に一番強い受信 電力値を示す RSSI値を保持しておき、他端末からの干渉を受けた場合、上述したシ 一ケンスに従った手順を実行して使用チャネルを変更する。また、他端末を発見した 無線端末局は、接続してレ、る無線基地局に対して干渉となる（干渉を受けて!/、る)無 線基地局/干渉無線端末局の存在を通知し、無線基地局が必要に応じて上述した シーケンスに従った手順を実行して使用チャネルを変更する。
[0214] さらに、無線端末局が立ち上がった際に Scanを実行した結果、複数の無線基地局 を発見した場合、例えば、参入可能である無線基地局に対して、干渉となりうることを 通知して使用チャネルの変更を促し、その後、本来接続したい無線基地局に対して 接続要求を行う。
[0215] なお、参入制限情報は、例えば、参入制限 IE (Information Element)として、図 50 に示した IEを規定し、上述した報知信号（Beacon)、 Associationなどの Commandフレ ームを含む、すべてのフレームに揷入することも可能である。その場合には、フレー ムを受信した無線端末局あるいは無線基地局は、当該 IEの Element IDが含まれる 力、どうかを解析し、参入制限 IEが含まれる場合には本実施の形態に示すように動作 し、含まれない場合には、参入制限情報がなぐ参入可能な状態として動作すること が可能である。また、参入制限情報は、 PLCPヘッダ内に挿入してもよいし、 MACへ ッダ内に挿入してもよいし、またフレームボディ内に揷入することも可能である。
[0216] また、無線端末局あるいは無線基地局の性能によっては、参入制限 IEを解釈でき る無線局が混在する場合がある。その場合には、例えば図 51に示したような、ベンダ 独自の拡張を許容する、ベンダ独自拡張 IEを予め必須機能として規定し、参入制限 情報を通知することも可能である。その場合、 IEは、 Element IDと、 Lengthと、 Typeと 、 Vendor Oul (Organizational Unique Identinerノと、 Vender Specific Inrormation と、などから構成される。なお、 Typeフィールドには、無線基地局との調停の要否や、 対応必須かどうかを示す情報などを揷入し、例えば、「0 :対応必須であり、対応でき ない場合には参入不可」、「1 :対応必須であり、対応できない場合には参入不可、か つ同一周波数での無線基地局の立上げ不可」、「2 :アソシエーション後に調停し、調 停の可否で参入を制限する（例えば、強制的に Diassociationを行う）」、「3：ァソシェ ーシヨン後に調停する力 調停内容は Informativeなものとして扱う」、などを記す。そ の後の Vendor OUIにて、参入制限を通知し、 Vender Specific informationにて、参 入制限情報を通知することも可能である。
[0217] こうすることによって、例えば、 Typeフィールド力 S「0」を示し、さらに Vendor OUIにて 、参入制限を示した場合には、参入制限の内容を理解できなかった場合には、必ず 参入することが出来な!/、ことを示して!/、るため、すべての無線端末局あるいは無線基 地局に対して参入制限を行うことが可能となる。なお、 Vendor OUIおよび、 Vender Specific Informationについては、本実施の形態に限らず、先の実施の形態で示した デバイスディスカバリーや、認証や、使用する変調方式 (例えば、シングルキャリア、 マルチキャリア、あるいは、シングルキャリアとマルチキャリアの共存方式、など）の通 知、などにも使用することが可能である。なお、 Typeフィールドの設定は、本実施の形 態で示した限りではない。
[0218] また、本実施の形態では、新規 IEの Typeフィールドを用いて調停の要否や、参入 制限に関する情報を通知した力 s、既存の IEの中にある Reserved Bitsあるいは、既存 の IEのフィールドの拡張などを用いて実現することも可能である。その際には、例え ば CTAStatusIEや、 CapabilitylEや、 DEV AssociationlEやなどの Reserved Bitsを割 り当てても良!/、し、既存の IEの Lengthを拡張して揷入しても良!/、。
[0219] さらには、新規無線端末局が Association要求時に、参入条件に対する調停の必要 の可否を無線基地局に通知し、その結果、例えば、調停が必要な場合に対しては、 無線基地局は調停自体を行わず、 Associationを拒否することも可能であるし、調停を 行う場合には、調停が成立しない場合には、無線基地局は新規無線端末を強制的 に Diassociationする。その際、新規無線端末局は調停が終了するまで、 自発的な Dia ssociation要求と無線基地局からのフレームに対する応答以外の送信を禁止すること によって、調停中の新規無線端末局からの不用意なフレームの送信を抑制すること が可能になる。また、無線基地局は調停が完了するまで新規無線端末の情報を報知 信号内で、接続済みの他無線端末局に対して通知しないものとすれば、接続済みの 他無線端末局から、新規無線端末局に対するフレームの送信も禁止することが可能 である。
[0220] また、本実施の形態に限らず、上述した実施の形態 1から 7においても、各端末が 把握する Superframeの基準タイミングは、先頭の Beacon # 0及び先頭の Beacon # 0から端末が受信する!/、ずれかの Beaconまでのオフセット時間に基づレ、ても良!/ヽ し、端末が受信したいずれかのビーコンのタイミングを基準にしても良い。すなわち、 基地局が生成する Superframe毎の先頭タイミングを端末が把握してもしなくても、 S uperframeの周期と端末が受信するいずれかの Beacon以降の Superframe構成 情報を端末が認識できれば良!/、。オフセット時間を用いる場合には、例えばそれぞ れの Beacon内でオフセット情報を時間、シンボル数またはビーム数等により基地局 が報知する。
[0221] このように、本実施の形態では、無線基地局または無線端末局が送信するフレーム 内に、参入制限情報として、「参入禁止」、「禁止時間」、「接続可能クラス」、などの新 規参入を制御するための情報を含めることとした。また、無線基地局とァソシエーショ ン済みの無線端末局は、無線基地局から受け取った新規参入を制御するための情 報をフレームに含めて送信することとした。また、新規無線端末局に対する参入抑制 の制御を行ったにもかかわらず、干渉を受ける場合には、使用チャネルを変更するこ ととした。これにより、干渉となりうる新規無線端末局からの不用意な接続要求と、干 渉となりうる無線基地局が新たに立ち上がることと、を抑制しつつ、必要に応じて他の 無線チャネルに移動するまたは移動させることができ、指向性の強い無線アクセスシ ステムにおける問題を解決することができる。
[0222] 実施の形態 9.
つづいて、実施の形態 9について説明する。上述した形態;!〜 8においては、無線 端末局が無線基地局を検出する方法、および無線基地局から通知された情報に基 づいて直接通信の要求元無線端末局が特定の要求先無線端末局との直接通信を 行うためのデバイスディスカバリー手順、要求元無線端末局が、周囲に存在する直 接通信が可能な無線端末局を検出する手順、 MSDUァグリゲーシヨン、 MPDUァ ダリゲーシヨン、新規無線端末局に対する接続制御について説明したが、本実施の 形態にお!/、ては、無線基地局/無線端末局が指向性ビーム（Directionalとも呼ぶ） だけではなぐ無指向性ビーム（0 iとも呼ぶ）を用いたデバイスディスカバリー手順 にについて説明する。なお、本実施の形態において説明するフレームフォーマットは 、上述した形態 1 8のいずれの無線通信システムに対しても適用可能である。
[0223] 図 52は、本発明に力、かる無線通信システムの実施の形態 9の構成例を示す図であ る。この無線通信システムは、無線基地局（PNCまたは APとよぶこともある） 0と、無 線基地局 0のサービスエリア内に設置された無線端末局（DEVまたは STAと呼ぶこ ともある） 1および 2と、により構成される。なお、上述した実施の形態 1などとは異なり 、無線基地局 0は指向性ビームに加えて、無指向性ビームを使用した通信が可能で ある。なお、無指向性ビームは、複数の指向性アンテナあるいは指向性ビームを組 み合わせた構成でも良いし、物理的に無指向性アンテナを、指向性ビーム作成用の アンテナとは別に具備しても構わない。また、上述した実施の形態 1などと同様に、無 線基地局 0と、無線端末局 1および 2の周りに配した点線で区切られたエリアは、便宜 上設定した指向性ビームの方向を示すものである。
[0224] ここで、送信電力が同一の場合、無指向性ビームを使用した送信は、指向性ビーム を使用した送信よりも送信距離 (信号到達距離)が短くなることが知られている。その ため、本実施の形態の無線基地局 0は、たとえば、無指向性ビームにて送信する場 合には、指向性ビームで送信する場合と比較して伝送速度を落として所要 S/Nを 下げ、さらに、使用帯域幅を狭めることによって、送信電力密度を向上させ、アンテナ ゲインの差を補うものとする。すなわち、指向性ビームで送信したフレーム到達範囲と 無指向性ビームで送信したフレームの到達範囲は同等なものとして以降の説明を行 う。なお、無指向性ビームにて送信した場合には、指向性ビームと比較して、変調方 式 (変調多値数）および帯域幅の少なくとも一方が非常に小さい値になっているため 、同一のフレームを送信した場合に必要となる送信時間は非常に大きくなる。
[0225] また、図 53は、実施の形態 9の無線基地局の回路構成例を示す図である。この無 線基地局は、実施の形態 1の無線基地局（図 2参照）のビーム制御部 50に代えてビ ーム制御部 50aを備え、さらに無指向性アンテナ部 70が追加された構成をとる。その 他の部分については実施の形態 1の無線基地局と同様であるため、その説明を省略 する。
[0226] この無線基地局の MAC制御部 30は、無指向性ビームを送信する場合、インタフエ ース部 10から受け取ったデータに対して、変調方式および帯域幅、またはその両方 を制御するための制御信号を付加してから変復調部 40へ渡す。これにより、無線基 地局 0は、フレーム送信毎に、指向性ビームと無指向性ビームの送受信制御を行うこ と力 Sできる。ビーム制御部 50aは変復調部 40を介して受け取ったデータに付加され た情報 (変調方式および帯域幅、またはその両方を制御するための制御信号、など） に基づいて指向性アンテナ部 60および無指向性アンテナ部 70の制御を行う。無指 向性アンテナ部 70は、無指向性ビームを送信する際に使用され、ビーム制御部 50a により制御される。
[0227] なお、指向性ビームおよび無指向性ビームを送信するための回路構成は、図 53に 示したものに限定されない。たとえば、無指向性アンテナと指向性アンテナを物理的 に独立させた構成とするのではなぐ複数の指向性アンテナまたは指向性ビームを 組み合わせて無指向性ビームを形成するようにしてもよい。また、使用する伝送方式 は、シングルキャリアによるものでもよいし、 OFDM (Orthogonal Frequency Divisio n Multiplexing)、 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)の ようなマルチキャリアによるものでもよい、さらに、コード拡散を行っても構わない、また 、周波数軸上に複数のシングルキャリアまたはマルチキャリアを並列に用いたマルチ バンド方式でもよいし、 MIMOのような空間多重を用いても構わない。また、シングル キャリアとマルチキャリアを無指向性ビーム使用時と、無指向性ビーム使用時で使い 分けることも可能である。すなわち、本実施の形態での説明が変復調方式を限定す るものではない。
[0228] 本実施の形態のデバイスディスカバリー動作を図面に基づいて説明する。以下、無 指向性ビームを使用して行うデバイスディスカバリーおよび指向性ビームを使用して 行うデバイスディスカバリーを順に説明する。なお、無線基地局と各端末局との位置 関係は図 52に示した状態にあるものとして説明を行う。
[0229] 図 54は、無指向性ビームを使用してデバイスディスカバリーを行う場合のシーケン ス例を示す図であり、無線基地局 0と無線端末 2の動作例を示している。図 54に示し たように、このデバイスディスカバリー動作では、無線基地局 0が、無指向性ビームを 用いて、定期的に報知信号 (Beacon)を送信する。一方、無線端末局 2は、先の実施 の形態 1で説明した無線端末局と同様に、指向性ビーム番号を適宜切り替えながら 無線基地局 0からの報知信号をスキャンする。図 52で示したように、無線端末局 2は 、ビーム番号が b22の指向性ビームを使用して無線基地局 0と通信が可能であるの で、番号力 ¾22の指向性ビームに切り替えた際に、無線基地局 0より報知信号を受信 する。報知信号を受信すると、無線端末局 2は、無線基地局 0との通信で使用するビ ーム番号 (この例では b22)を把握する。無線端末局 2は、無線基地局 0との通信で 使用するビーム番号を把握すると、そのビーム番号の情報を情報記憶部 20に記憶 する。
[0230] そして、無線端末局 2は、報知信号に含まれるスーパーフレーム（Superframe)構成 情報から、ランダムアクセス期間である CAP (Contention Access Period)と、帯域予 約期間である CTAP (Channel Time Allocation Period)などのスーパーフレーム構 成を把握する。なお、 CTAPは、主に無線基地局 0によるネットワークの管理を行う M CTA (Management CTA)と、主に無線基地局 0によるデータ通信に用いられる CT Aを持つ構成でも良い。図 55は、スーパーフレームの構成例を示す図である。
[0231] 無泉端末局 2は、 CAP期間に接続要求（Probe要求、 Association要求、 Authenticat ion要求、などとも呼ぶ）フレームを無線基地局 0に対して送信する。ここで、無線基地 局 0が無指向性ビームにて受信を行っているのであれば、無線基地局 0は、無指向 性ビームを用いて、無線端末局 2からの接続要求を受信する。
[0232] なお、この時点では、無線基地局 0は、無線端末局 2の存在を認識することが出来 るが、無線端末局 2に対して使用可能な指向性ビーム番号 (無線端末局 2との通信 で使用する指向性ビームの番号）については、決まっていない。そのため、無線基地 局 0は、無線端末局 2と高速通信を行うための指向性ビーム番号を決定する必要が ある。以下、図 56に基づいて、無線基地局 0が指向性ビーム番号を特定する動作に ついて説明する。図 56は、無線基地局が指向性ビーム番号を特定する場合のシー ケンス例を示す図である。
[0233] 図 56に示したように、無線基地局 0は、無線端末局 2からの接続要求を受信後、最 初に送信する報知信号を使用して、無線端末局 2からの接続要求を受け取つたこと を報知（無線端末局 2へ通知）しつつ CTAP期間の MCTA/CTA (ここでは、 MCT A # 1)でデバイスディスカバリーを行うように (DDパケットを送信するように）指示を行 う。また、この報知信号送信では、自身の指向性ビーム番号数に応じて決定した送信 回数および送信タイミングを無線端末局 2へ通知する。報知信号を受信した無線端 末局 2は、それに含まれる情報が示す MCTA/CTA (ここでは、 MCTA # 1)期間 に、先の実施の形態 1のデバイスディスカバリー手順（図 18など参照）と同様に、 DD パケット (DDフレーム）を連続して送信する。一方で、無線基地局 0は、デバイスディ スカバリーの実行指示で指定した MCTA/CTA (ここでは、 MCTA # 1)期間で、 指向性ビーム番号を b00、 b01、 · · ·、 b05と切り替えて無線端末局 2からの DDバケツ ト受信を試みる。この例では、無線基地局 0は、指向性ビーム番号 b02にて、無線端 末局 2からのフレームを受信する。さらに、無線基地局 0は、受信した指向性ビーム番 号 b02を実施の形態 1のデバイスディスカバリー動作時と同様に、情報記憶部 20に 保存する。以上の動作を実行することにより、無線基地局 0は無線端末局 2に対して 使用する指向性ビーム (番号)を特定できる。以降、無線基地局 0は、番号が b02の 指向性ビームを選択して通信を行ことで、無線端末局 2との間で高速データ通信が 可能となる。指向性ビームを特定した後の各装置の動作は、上述した実施の形態 1と 同様である。 [0234] なお、無線基地局 0が、無線端末局 2からの接続要求フレームを指向性ビームで受 信することも可能である。以下、指向性ビームを使用して行うデバイスディスカバリー について説明する。
[0235] 無線端末局 2からの接続要求フレームを指向性ビームで受信する場合のデバイス ディスカバリーでは、無線基地局 0は、たとえば、スーパーフレーム毎に CAPで使用 する指向性ビームを切り替えながら接続要求フレームの受信動作を行う、または、 1 つの CAP内で指向性ビームを切り替えながら受信動作を行う。これにより、無線基地 局 0は、 DDパケットを用いたデバイスディスカバリーを実施しなくても無線端末局 2と の通信で使用する指向性ビーム (番号)を認識することが可能となる。一例として、ス 一パーフレーム毎に CAPで使用する指向性ビームを切り替えながら接続要求フレー ムの受信動作を行う場合のシーケンスを図 57に示す。
[0236] 図 57に示したシーケンスでは、無線基地局 0が CAPごとに使用する指向性ビーム 番号を b00、 b01、 b02、…と切り替える。そのため、無,線端末局 2力 Superframe n や Superframe n+ 1で接続要求フレームを送信しても、無線基地局 0が選択する 指向性ビーム (番号）が異なるため、接続要求フレームが受信できない。しかし、次の Superframe n+ 2では、無線基地局 0が番号 b02の指向性ビームを選択し、無線 端末局 2からの接続要求フレームを受信する。そして、正常に接続要求フレームを受 信したことを次の Beacon送信で無線端末局 2へ通知している。
[0237] このように、 CAPで使用する指向性ビームを無線基地局 0側で切り替えながら受信 動作を行うことにより、無線端末側が複数回接続要求フレームを送信する必要がある ものの、 MCTAを用いてデバイスディスカバリーを行う必要が無くなる。また、無線基 地局 0は、指向性ビームを用いてフレームを受信することにより、無指向性ビームを用 いて受信するよりも、周辺からの干渉を受けずに済む利点がある。
[0238] 以上の図 56や図 57に示した制御を行うことにより、無線基地局が無指向性ビーム と指向性ビームを具備し、一方で無線端末局が指向性ビームのみを具備する場合に おいても、効率的にデバイスディスカバリーを実行することが可能となる。
[0239] また、上記説明では、無線基地局のみが指向性ビームと無指向性ビームを使用す ることとした力 S、無線端末局も無指向性ビームと指向性ビームの両方を使用する構成 としてもよい。その場合には、無線端末局が送信する ACKフレーム、 CTS/RTSの ようなコントロールフレーム（コマンドフレームとも呼ぶ）や、接続要求フレームなどの マネージメントフレーム（管理フレームとも呼ぶ）を無指向性ビームで送信し、周囲に 無線端末局の存在を通知するように使用することも可能である。さらに、実施の形態 1 で示したように、フレーム内に指向性ビーム番号等を埋め込むことによって、効率的 なデバイスディスカバリーが実現できる。
[0240] また、無線端末局同士のデバイスディスカバリーを実行する際には、無線基地局か ら割り当てられた MCTA/CTAを使用することができる。一例を示すと、図 58に示し たように、まず、無指向性ビームを使用して無線端末局 1から送信された DDフレーム (DDパケット）を無線端末局 2が指向性ビーム（番号)を切り替えながら受信すること により、無線端末局 2は、無線端末局 1との通信で使用する指向性ビーム番号 (b22) を特定する。つぎに、無線端末局 2から無指向性ビームを使用して送信された DDパ ケットを無線端末局 1が指向性ビーム（番号)を切り替えながら受信することにより、無 線端末局 1は、無線端末局 2との通信で使用する指向性ビームの番号 (M 3)を特定 する。ただし、ここで使用する DDフレームは、送信側の指向性ビーム番号情報を含 まない。または、送信側が無指向性アンテナを使用していることを示す情報を含む。
[0241] なお、図 58の例には、 MCTA/CTA # 2の期間において、無線端末局 2が無指 向性ビームを用いて送信した DDパケットを無線端末局 1が指向性ビーム (番号)を切 り替えながら受信し、無線端末局 1が使用する指向性ビームの番号 (bl 3)を特定す るシーケンスが示されているが、無線端末局 2が使用する指向性ビームの番号 (b22 )は、既に MCTA/CTA # 1の期間で特定されているので、無指向性ビームではな ぐ特定した指向性ビーム (番号力 ¾22の指向性ビーム）を使用して DDパケットを送 信するようにしてもよい。上述したように、指向性ビームを使用した場合、無指向性ビ ームを使用した場合よりも伝送速度が速!、ため、デバイスディスカバリ一に要する時 間が短くなる効果が期待できる。指向性ビーム (番号)の特定動作が終了した後の処 理は上述した実施の形態 1と同様である（図 15など参照）。
[0242] 以上のように、本実施の形態で示した無指向性ビームを使用したデバイスディスカ ノ リーは、無線基地局と無線端末局の間だけではなぐ無線端末局間に対しても適 用できる。
[0243] このように、本実施の形態のデバイスディスカバリー動作では、データ通信等に使 用する指向性ビームを相手側が特定するための信号 (報知信号， DDパケット）を無 指向性ビームで送信することとした。これにより、報知信号や DDパケットの送信側は 指向性ビームを切り替えながら送信する必要が無くなり処理が単純になる。
産業上の利用可能性
[0244] 以上のように、本発明に力、かる無線通信システムは、指向性を有するビームを使用 した無線通信に有用であり、特に、ミリ波帯を使用した無線通信に使用する指向性ァ ンテナ（指向性ビーム）の制御に適している。

Claims

請求の範囲
[1] 複数方向に形成された指向性ビームを用いて通信を行う無線端末局を含んだ無線 通信システムであって、
前記無線端末局として、
自身を収容している無線基地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局 へ予め通知しておレ、たビーム切り替え実行間隔で、送信可能なすべての方向へビー ムの送信方向識別情報を送信する第 1の無線端末局と、
前記第 1の無線端末局と同一の無線基地局に収容されている場合に、当該無線基 地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局から指定されたアンテナ切り 替え実行間隔で、すべての受信方向に対して前記第 1の無線端末局から送信された 送信方向識別情報の受信動作を行い、当該送信方向識別情報を受信した際の受信 方向識別情報と当該送信方向識別情報とを組み合わせて指向方向組み合わせ情 報として特定し、当該指向方向組み合わせ情報を前記第 1の無線端末局に対して送 信する第 2の無線端末局と、
を少なくとも備え、
さらに、
前記第 1および前記第 2の無線端末局から通知された指向性ビームの指向方向数 、および前記ビーム切り替え実行間隔に基づいて、前記期間および前記アンテナ切 り替え実行間隔を決定する無線基地局、
を備え、
前記第 1の無線端末局および前記第 2の無線端末局は、前記指向方向組合せ情 報が示す方向に対して指向性ビームを形成することにより直接通信を行うことを特徴 とする無線通信システム。
[2] 複数方向に形成された指向性ビームを用いて通信を行う無線端末局を含んだ無線 通信システムであって、
前記無線端末局として、
自身を収容している無線基地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局 へ予め通知しておレ、たビーム切り替え実行間隔で、送信可能なすべての方向へビー ムの送信方向識別情報を送信する第 1の無線端末局と、
前記第 1の無線端末局と同一の無線基地局に収容されている場合に、当該無線基 地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局から指定されたアンテナ切り 替え実行間隔で、すべての受信方向に対して前記第 1の無線端末局から送信された 送信方向識別情報の受信動作を行い、当該送信方向識別情報を受信した際の受信 方向識別情報と当該送信方向識別情報とを組み合わせて指向方向組み合わせ情 報として特定し、当該指向方向組み合わせ情報を当該無線基地局に対して送信す る第 2の無線端末局と、
を少なくとも備え、
さらに、
前記第 1および前記第 2の無線端末局から通知された指向性ビームの指向方向数 、および前記ビーム切り替え実行間隔に基づいて、前記期間および前記アンテナ切 り替え実行間隔を決定し、また、当該第 2の無線端末局から前記指向方向組合せ情 報を受信した場合には、当該受信した指向方向組合せ情報を当該第 1の無線端末 局に対して通知する無線基地局、
を備え、
前記第 1の無線端末局および前記第 2の無線端末局は、前記指向方向組合せ情 報が示す方向に対して指向性ビームを形成することにより直接通信を行うことを特徴 とする無線通信システム。
前記無線基地局は、
通信履歴に基づいて前記第 1の無線端末局の位置および前記第 2の無線端末局 の位置を推測し、当該推測結果を考慮して、当該第 1の無線端末局が前記送信方 向識別情報を送信する際の指向性ビーム使用順および当該第 2の無線端末局が前 記送信方向識別情報を受信する際の受信方向切り替え順を、前記期間および前記 アンテナ切り替え実行間隔とともに当該第 1の無線端末局および当該第 2の無線端 末局に対して通知し、
前記第 1の無線端末局は、前記無線基地局から通知された指向性ビーム使用順で 、各方向へ送信方向識別情報を送信し、 前記第 2の無線端末局は、前記無線基地局から通知された受信方向切り替え順で 、各方向に対して送信方向識別情報の受信動作を行うことを特徴とする請求項 1また は 2に記載の無線通信システム。
[4] 複数方向に形成された指向性ビームを用いて通信を行う無線端末局を含んだ無線 通信システムであって、
前記無線端末局として、
自身を収容している無線基地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局 へ予め通知しておレ、たビーム切り替え実行間隔で、送信可能なすべての方向へビー ムの送信方向識別情報を送信する第 1の無線端末局と、
前記第 1の無線端末局と同一の無線基地局に収容されている場合に、当該無線基 地局から指定された期間にわたって、当該無線基地局から指定されたアンテナ切り 替え実行間隔で、すべての受信方向に対して前記第 1の無線端末局から送信された 送信方向識別情報の受信動作を行い、当該送信方向識別情報を受信した際の受信 方向識別情報と当該送信方向識別情報とを組み合わせて指向方向組み合わせ情 報として特定し、当該指向方向組み合わせ情報を当該無線基地局に対して送信す る複数の第 2の無線端末局と、
を備え、
さらに、
前記第 1および前記第 2の無線端末局から通知された指向性ビームの指向方向数 、および前記ビーム切り替え実行間隔に基づいて、前記期間および前記アンテナ切 り替え実行間隔を決定し、また、当該第 2の無線端末局から前記指向方向組合せ情 報を受信した場合には、当該受信した指向方向組合せ情報を当該第 1の無線端末 局に対して通知する無線基地局、
を備え、
前記第 1の無線端末局は、前記複数の第 2の無線端末局との間で、対応する前記 指向方向組合せ情報が示す方向に対して指向性ビームを形成することにより直接通 信を行うことを特徴とする無線通信システム。
[5] 前記第 1の無線端末局は、 前記送信方向識別情報を送信するためのフレームとして独自に定義したデバイス ディスカバリーフレームを使用し、そのフレームボディ部に当該指向性ビーム識別情 報を含ませて送信することを特徴とする請求項 1〜4のいずれか一つに記載の無線 通信システム。
[6] 前記第 1の無線端末局は、
前記送信方向識別情報を送信するためのフレームとして独自に定義したデバイス ディスカバリーフレームを使用し、そのヘッダ部に当該指向性ビーム識別情報を含ま せ、かつそのフレームボディ部を省略して送信することを特徴とする請求項 1〜4のい ずれか一つに記載の無線通信システム。
[7] 前記第 1の無線端末局は、
前記送信方向識別情報を送信するためのフレームとして独自に定義したデバイス ディスカバリーフレームを使用し、そのプリアンブル部に当該指向性ビーム識別情報 を含ませ、かつそのヘッダ部およびフレームボディ部を省略して送信することを特徴 とする請求項 1〜4のいずれか一つに記載の無線通信システム。
[8] 前記無線基地局は、
指向性ビームを使用した通信機能を有し、
指向性ビームの方向を切り替えながら無線端末局から送信された接続要求信号の 受信動作を実行し、
接続要求信号を受信した場合、受信時に使用していた指向性ビームの方向を当該 接続要求信号の送信元無線端末局との通信で使用する指向性ビームの方向として 特定することを特徴とする請求項;!〜 7のいずれか一つに記載の無線通信システム。
[9] 前記無線基地局は、
方向を切り替え可能な指向性ビームおよび無指向性ビームを選択的に使用する機 能を有する場合、
無指向性ビームを使用して報知信号の送信および無線端末局からの接続要求信 号の受信を行い、
報知信号を受信した無線端末局からの接続要求信号を受信した場合、所定信号を 送信するように、当該無線端末局に対して無指向性ビームを使用して指示を行い、 その後、指向性ビームの方向を切り替えながら当該無線端末局から送信された前記 所定信号の受信動作を実行し、
前記所定信号を受信した際の指向性ビームの方向を、前記無線端末局との通信で 使用する指向性ビームの方向として特定することを特徴とする請求項 1〜8のいずれ か一つに記載の無線通信システム。
[10] 前記無線基地局は、
方向を切り替え可能な指向性ビームおよび無指向性ビームを選択的に使用する機 能を有する場合、
無指向性ビームを使用して報知信号を送信し、
報知信号を受信した無線端末局からの接続要求信号受信動作を指向性ビームの 方向を切り替えながら実行し、
接続要求信号を受信した場合、受信時に使用していた指向性ビームの方向を当該 接続要求信号の送信元無線端末局との通信で使用する指向性ビームの方向として 特定することを特徴とする請求項;!〜 8のいずれか一つに記載の無線通信システム。
[11] 前記無線端末局は、
指向性ビームの方向を切り替えながら前記無線基地局から送信された報知信号の 受信動作を行い、報知信号を受信した際の方向を当該無線基地局との通信で使用 する指向性ビームの方向として特定することを特徴とする請求項 1〜； 10のいずれか 一つに記載の無線通信システム。
[12] 前記無線端末局が方向を切り替え可能な指向性ビームおよび無指向性ビームを 選択的に使用する機能を有する場合、
前記第 1の無線端末局は、
無指向性ビームを使用し、自身を収容している無線基地局から指定された第 1の期 間にわたって、当該無線基地局へ予め通知しておいた第 1の間隔で、自局が保持す る第 1の所定信号を送信し、
前記第 2の無線端末局は、
前記第 1の期間にわたって、前記無線基地局から指定された第 1の間隔で指向性 ビームの方向を切り替えながら、前記第 1の無線端末局から送信された前記第 1の所 定信号の受信動作を行い、当該第 1の所定信号を受信した際の方向を当該第 1の無 線端末局との直接通信で使用する指向性ビームの方向として特定し、さらに、無指 向性ビームまたは当該特定した方向へ向けた指向性ビームを使用して、当該無線基 地局から指定された第 2の期間にわたって、当該無線基地局へ予め通知しておいた 第 2の間隔で、自局が保持する第 2の所定信号を送信し、
さらに、
前記第 1の無線端末局は、前記第 1の所定信号の送信動作を終了後、前記第 2の 期間にわたって、前記無線基地局から指定された第 2の間隔で指向性ビームの方向 を切り替えながら前記第 2の無線端末局から送信された前記第 2の所定信号の受信 動作を行い、当該第 2の所定信号を受信した際の方向を当該第 2の無線端末局との 直接通信で使用する指向性ビームの方向として特定することを特徴とする請求項 1 〜； 11の!/、ずれか一つに記載の無線通信システム。
[13] 請求項;!〜 12の!/、ずれか一つに記載の無線通信システムを構成する第 1の無線端 末局の機能を有することを特徴とする無線端末局。
[14] 複数フレームを束ねて送信することにより、プロトコルオーバヘッドを削減する機能 を有することを特徴とする請求項 13に記載の無線端末局。
[15] MACヘッダが PLCPヘッダに含まれるような物理フォーマットのフレーム力 フレー ムァダリゲーシヨンを実施する際に必要となるフラグメンテーションコントロールフィー ノレドと、フレームタイプフィールドと、フレームサブタイプフィールドと、レングスフィー ノレドとを含むことにより、 A— MPDU (Aggregate MAC Protocol Data Unit)機能 を有することを特徴とする請求項 13または 14に記載の無線端末局。
[16] 前記フレームタイプフィールドと、前記フレームサブタイプフィールドを用いることに より、複数種別のフレームを効率的にァグリゲーシヨンし、高効率な伝送を行うことが できることを特徴とする請求項 15に記載の無線端末局。
[17] フレームァグリゲーシヨンを実行して生成された A— MPDUサブフレームを前記物 理フォーマットフレームのフレームボディ部に含み、
前記 A— MPDUサブフレームのヘッダ内に、ラグメンテーシヨンコントロールフィー ノレド、フレームタイプフィールド、フレームサブタイプフィールドおよびレングスフィー ルドを含むことを特徴とする請求項 15または 16に記載の無線端末局。
[18] 前記フレームァグリゲーシヨン処理では、生成される A— MPDUサブフレームが所 定サイズとなるように、処理対象のフレームを必要に応じて分割してからァグリゲーシ ヨンすることを特徴とする請求項 15、 16または 17に記載の無線端末局。
[19] 起動処理において、接続候補として選択した無線基地局から報知信号を受信し、 当該報知信号の内容に基づいて、当該無線基地局へ接続するかどうかを判断するこ とを特徴とする請求項 13〜； 18のいずれか一つに記載の無線端末局。
[20] 他の無線端末局が無線基地局へ送信する信号をモニタし、モニタ結果に基づいて 当該無線基地局を検出することを特徴とする請求項 13〜； 19の!/、ずれか一つに記載 の無線端末局。
[21] 無線基地局へのアソシエーション処理で「他の無線端末局からの新たな接続を許 可するかどうかを示す情報」を取得した場合、以降の送信動作では当該情報を含ん だフレームを送信することを特徴とする請求項 13〜20のいずれか一つに記載の無 線端末局。
[22] 請求項 1〜； 12のいずれか一つに記載の無線通信システムを構成する第 2の無線端 末局の機能を有することを特徴とする無線端末局。
[23] 複数フレームを束ねて送信することにより、プロトコルオーバヘッドを削減する機能 を有することを特徴とする請求項 22に記載の無線端末局。
[24] MACヘッダが PLCPヘッダに含まれるような物理フォーマットのフレーム力 フレー ムァダリゲーシヨンを実施する際に必要となるフラグメンテーションコントロールフィー ノレドと、フレームタイプフィールドと、フレームサブタイプフィールドと、レングスフィー ノレドとを含むことにより、 A— MPDU (Aggregate MAC Protocol Data Unit)機能 を有することを特徴とする請求項 22または 23に記載の無線端末局。
[25] 前記フレームタイプフィールドと、前記フレームサブタイプフィールドを用いることに より、複数種別のフレームを効率的にァグリゲーシヨンし、高効率な伝送を行うことが できることを特徴とする請求項 24に記載の無線端末局。
[26] フレームァグリゲーシヨンを実行して生成された A— MPDUサブフレームを前記物 理フォーマットフレームのフレームボディ部に含み、 前記 A— MPDUサブフレームのヘッダ内に、フラグメンテーションコントロールフィ 一ノレド、フレームタイプフィールド、フレームサブタイプフィールドおよびレングスフィ 一ルドを含むことを特徴とする請求項 24または 25に記載の無線端末局。
[27] 前記フレームァグリゲーシヨン処理では、生成される A— MPDUサブフレームが所 定サイズとなるように、処理対象のフレームを必要に応じて分割してからァグリゲーシ ヨンすることを特徴とする請求項 24、 25または 26に記載の無線端末局。
[28] 起動処理において、接続候補として選択した無線基地局から報知信号を受信し、 当該報知信号の内容に基づいて、当該無線基地局へ接続するかどうかを判断するこ とを特徴とする請求項 22〜27のいずれか一つに記載の無線端末局。
[29] 他の無線端末局が無線基地局へ送信する信号をモニタし、モニタ結果に基づいて 当該無線基地局を検出することを特徴とする請求項 22〜28のいずれか一つに記載 の無線端末局。
[30] 無線基地局へのアソシエーション処理で「他の無線端末局からの新たな接続を許 可するかどうかを示す情報」を取得した場合、以降の送信動作では当該情報を含ん だフレームを送信することを特徴とする請求項 22〜29のいずれか一つに記載の無 線端末局。
[31] 請求項;!〜 12の!/、ずれか一つに記載の無線通信システムを構成する無線基地局 の機能を有することを特徴とする無線基地局。
[32] 複数フレームを束ねて送信することにより、プロトコルオーバヘッドを削減する機能 を有することを特徴とする請求項 31に記載の無線基地局。
[33] MACヘッダが PLCPヘッダに含まれるような物理フォーマットのフレーム力 フレー ムァダリゲーシヨンを実施する際に必要となるフラグメンテーションコントロールフィー ノレドと、フレームタイプフィールドと、フレームサブタイプフィールドと、レングスフィー ノレドとを含むことにより、 A— MPDU (Aggregate MAC Protocol Data Unit)機能 を有することを特徴とする請求項 31または 32に記載の無線基地局。
[34] 前記フレームタイプフィールドと、前記フレームサブタイプフィールドを用いることに より、複数種別のフレームを効率的にァグリゲーシヨンし、高効率な伝送を行うことが できることを特徴とする請求項 33に記載の無線基地局。 [35] フレームァグリゲーシヨンを実行して生成された A— MPDUサブフレームを前記物 理フォーマットフレームのフレームボディ部に含み、
前記 A— MPDUサブフレームのヘッダ内に、フラグメンテーションコントロールフィ 一ノレド、フレームタイプフィールド、フレームサブタイプフィールドおよびレングスフィ 一ルドを含むことを特徴とする請求項 33または 34に記載の無線基地局。
[36] 前記フレームァグリゲーシヨン処理では、生成される A— MPDUサブフレームが所 定サイズとなるように、処理対象のフレームを必要に応じて分割してからァグリゲーシ ヨンすることを特徴とする請求項 33、 34または 35に記載の無線基地局。
[37] 自局に対する新たな接続を制限するかどうかを示す情報を報知信号に含めて送信 し、自局にアクセスする無線端末局数を制御することを特徴とする請求項 3；!〜 36の
V、ずれか一つに記載の無線基地局。
[38] 自エリア内で新たな無線基地局が起動するのを制限するかどうかを示す情報を報 知信号に含めて送信し、 自工リア内に存在する他の基地局数を制御することを特徴 とする請求項 3；!〜 37のいずれか一つに記載の無線基地局。
[39] 起動処理を開始後、周囲の無線基地局から送信された信号および周囲の無線端 末局から送信された信号をモニタし、モニタを行った送信信号に無線基地局の起動 を制限する旨を示す情報が含まれる場合には、起動処理を中止することを特徴とす る 3；!〜 38のいずれか一つに記載の無線基地局。
[40] 請求項 1〜； 12のいずれか一つに記載の無線通信システムにおける、無線基地局、 第 1の無線端末局および第 2の無線端末局による各処理、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
[41] 請求項 13〜21のいずれか一つに記載の無線端末局による処理、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
[42] 請求項 22〜30のいずれか一つに記載の無線端末局による処理、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
[43] 請求項 3；!〜 39のいずれか一つに記載の無線基地局による処理、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
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CN2007800451748A CN101548488B (zh) 2006-12-07 2007-12-05 无线通信系统、无线终端站、无线基站以及无线通信方法
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KR1020097011840A KR101099993B1 (ko) 2006-12-07 2007-12-05 무선 통신 시스템, 무선 단말국, 무선 기지국 및 무선 통신 방법
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Cited By (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219554A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 National Institute Of Information & Communication Technology 通信システム、ならびに、プログラム
JP2010034795A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 無線監視システム
JP2010034797A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 無線監視システム
JP2010034798A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 無線監視システム
JP2010050923A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Sony Corp 通信装置、通信方法、プログラム、および通信システム
WO2010025100A2 (en) 2008-08-29 2010-03-04 Intel Corporation Method and apparatus for direct reliable link access
JP2010062918A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Fujitsu Ltd アンテナビームパターン制御方法、基地局装置、及び無線通信システム
JP2010074467A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 National Institute Of Information & Communication Technology ヘッダ最適化フィールドを有するプリアンブルを用いた無線通信方法
FR2941126A1 (fr) * 2009-01-14 2010-07-16 Canon Kk Procedes de configuration d'antennes d'emission et de reception, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et noeuds correspondants
JP2010161513A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Tohoku Univ 指向性を制御可能なアンテナを用いた無線通信システムおよびその通信経路形成部
JP2010171653A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 National Institute Of Information & Communication Technology 指向性ビームを用いた無線通信を行う無線通信システム及び無線通信方法
JP2010177842A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 National Institute Of Information & Communication Technology 無線通信方法及び無線通信システム
WO2010100809A1 (ja) * 2009-03-02 2010-09-10 ソニー株式会社 通信装置、および自動利得制御方法
WO2010128622A1 (ja) * 2009-05-08 2010-11-11 ソニー株式会社 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
JP2010541452A (ja) * 2007-10-03 2010-12-24 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 無線情報伝送のための方法及びシステム
WO2011033711A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 日本電気株式会社 移動通信端末、緊急通報受信方法及び緊急通報受信プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
WO2011048914A1 (ja) * 2009-10-23 2011-04-28 オリンパス株式会社 携帯無線端末、無線端末、無線通信システムおよび無線通信方法
CN102318392A (zh) * 2009-02-26 2012-01-11 索尼公司 通信装置和通信方法、计算机程序和通信系统
JP2012029279A (ja) * 2010-06-14 2012-02-09 Intel Corp 指向性を有する無線ネットワークにおけるビーコン送信技術
JP2012507946A (ja) * 2008-10-29 2012-03-29 マーベル ワールド トレード リミテッド マルチアンテナ通信デバイスにおける高効率且つ高柔軟性の送信用ビームフォーミングセクタスイープ
JP2012509022A (ja) * 2008-11-12 2012-04-12 クゥアルコム・インコーポレイテッド ワイヤレス通信システムにおける指向性関連付けのための方法および装置
JP2012078172A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Corp 無線通信装置
CN102598844A (zh) * 2009-10-29 2012-07-18 高通股份有限公司 在对等式无线通信中用于转发的方法
JP2012522434A (ja) * 2009-03-27 2012-09-20 クゥアルコム・インコーポレイテッド データフレームを送信及び受信するシステム及び方法
JP2012186704A (ja) * 2011-03-07 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp 無線通信ネットワークシステム及びこの初期構築方法
JP2012524459A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 マーベル ワールド トレード リミテッド セグメント化ビーム形成
JP2012524457A (ja) * 2009-04-15 2012-10-11 クゥアルコム・インコーポレイテッド 効率的な関連付けプロシージャのための方法および装置
JP2013511227A (ja) * 2009-12-23 2013-03-28 インテル コーポレイション ビーム形成のためのネイティブな媒体アクセス制御サポート
JP2013514039A (ja) * 2009-12-15 2013-04-22 インテル コーポレイション 情報を送信するための方法、装置、製品及びシステム
JP2013514010A (ja) * 2009-12-09 2013-04-22 マーベル ワールド トレード リミテッド 無線通信のフレームパディング
JP2013515392A (ja) * 2009-12-23 2013-05-02 インテル コーポレイション 送信指向性を設定して通信する装置、システム及び方法
JP2013515439A (ja) * 2009-12-23 2013-05-02 インテル コーポレイション 複数リンクの回復のための時間の低減
JP2014502082A (ja) * 2010-11-04 2014-01-23 インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド ピアトゥピア通信を確立するための方法および装置
WO2014034572A1 (ja) * 2012-08-28 2014-03-06 京セラ株式会社 移動通信システム、ユーザ端末、プロセッサ及び記憶媒体
WO2014087720A1 (ja) * 2012-12-05 2014-06-12 ソニー株式会社 通信制御装置、通信制御方法、端末装置及びプログラム
JP2014526217A (ja) * 2011-08-12 2014-10-02 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 無線通信システムにおける適応的ビームフォーミング装置及び方法
JP2014222919A (ja) * 2010-07-07 2014-11-27 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ マルチユーザ多入力多出力（ｍｕ−ｍｉｍｏ）のためのチャネル状態情報（ｃｓｉ）フィードバック・プロトコル
WO2015019860A1 (ja) * 2013-08-06 2015-02-12 シャープ株式会社 端末装置、および、基地局装置
JP2015065702A (ja) * 2009-09-02 2015-04-09 アップル インコーポレイテッド 無線システムでのｍａｃパケットデータユニットの構成
JP2015519029A (ja) * 2012-06-05 2015-07-06 オランジュ 物理層制御フレームの短縮
US9178593B1 (en) 2009-04-21 2015-11-03 Marvell International Ltd. Directional channel measurement and interference avoidance
JP2015201790A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 三菱電機株式会社 アレイアンテナ装置及び移動局通信システム
JPWO2013183728A1 (ja) * 2012-06-06 2016-02-01 京セラ株式会社 通信制御方法、ユーザ端末、プロセッサ、及び記憶媒体
JP2017503455A (ja) * 2014-01-21 2017-01-26 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ デバイス間発見のためのパラメータ
JP2017510129A (ja) * 2014-01-13 2017-04-06 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｐｈｙレイヤとｍａｃレイヤとの間のシグナリング
CN106879040A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 上海贝尔股份有限公司 无线网络中提供和获取小区系统信息的方法、装置及设备
CN107105419A (zh) * 2010-12-16 2017-08-29 英特尔公司 无线通信站、用于无线通信的系统以及在无线网络中通信的方法
JP2018511249A (ja) * 2015-03-25 2018-04-19 テレビック・コンファレンス・ナムローゼ・フェンノートシャップＴｅｌｅｖｉｃ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｖ 無線会議システムおよびその構成方法
WO2018180151A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 三菱電機株式会社 通信システム

Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100584093C (zh) 2006-08-15 2010-01-20 华为技术有限公司 一种在移动通信系统中转移用户设备的方法及系统
US8194699B2 (en) * 2007-09-21 2012-06-05 Intel Corporation Radio scheduler and data plane interface
US8335203B2 (en) * 2008-03-11 2012-12-18 Intel Corporation Systems and methods for polling for dynamic slot reservation
JP4894826B2 (ja) * 2008-07-14 2012-03-14 ソニー株式会社 通信装置、通信システム、報知方法、及びプログラム
JP5127658B2 (ja) * 2008-10-06 2013-01-23 キヤノン株式会社 通信装置、通信装置の制御方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体
JP4670950B2 (ja) * 2008-12-09 2011-04-13 ソニー株式会社 通信装置、通信方法、及びプログラム
US8306064B2 (en) * 2009-01-12 2012-11-06 Trane International Inc. System and method for extending communication protocols
US8422961B2 (en) * 2009-02-23 2013-04-16 Nokia Corporation Beamforming training for functionally-limited apparatuses
US8379664B2 (en) * 2009-04-06 2013-02-19 Intel Corporation Method and apparatus for dynamic bandwidth management
GB0913018D0 (en) * 2009-07-27 2009-09-02 Cambridge Silicon Radio Ltd Method of generating repeated data package transmission
KR101691661B1 (ko) * 2009-08-10 2016-12-30 한국전자통신연구원 지향성 안테나 사용 무선 통신 시스템에서 분산된 장치들의 지원을 통한 공간 재활용 방법과 그 장치
ES2578188T3 (es) * 2009-11-04 2016-07-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Métodos para generar, transmitir y recibir una trama de datos en un sistema de comunicación inalámbrica
WO2011055535A1 (ja) * 2009-11-04 2011-05-12 日本電気株式会社 無線通信システムの制御方法、無線通信システム、及び無線通信装置
WO2011072160A2 (en) * 2009-12-09 2011-06-16 The Research Foundation Of State University Of New York Inter-node communication method and system
TW201125312A (en) * 2010-01-11 2011-07-16 Ralink Technology Corp Wireless transmission method for spatial division multiple access system
US9084221B2 (en) 2010-02-03 2015-07-14 Qualcomm Incorporated Protocol for communication
US20110200130A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-18 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for transmitting/receiving data in mu-mimo system
US8873461B2 (en) * 2010-02-12 2014-10-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Packet transmission/reception method and apparatus in wireless communication system
US9392565B2 (en) * 2010-03-05 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for accurate clock synchronization through interaction between communication layers and sub-layers for communication systems
FR2957217A1 (fr) * 2010-03-08 2011-09-09 France Telecom Procedes de transmission et de reception de donnees utilisant une pluralite de canaux radiofrequence, equipements de transmission et destinataire, signal et programme d'ordinateur correspondants
KR101791985B1 (ko) 2010-03-12 2017-10-31 한국전자통신연구원 무선 통신 시스템에서의 패킷 송/수신 방법 및 장치
US9204476B2 (en) 2010-04-23 2015-12-01 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for direct communications in a wireless communication system
CN102484773A (zh) * 2010-05-19 2012-05-30 三洋电机株式会社 基站装置以及终端装置
EP2652998A4 (en) * 2010-12-13 2017-07-12 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and user equipments for device to device communication
CN102594420B (zh) * 2011-01-10 2015-08-05 上海贝尔股份有限公司 多点协同传输系统中的干扰抑制方法及装置
WO2012118311A2 (en) * 2011-03-01 2012-09-07 Lg Electronics Inc. Method of transmitting and receiving data in a wireless communication system and apparatus therefor
KR101847400B1 (ko) * 2011-09-01 2018-04-10 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 최적의 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법
KR20140059188A (ko) 2011-09-02 2014-05-15 엘지전자 주식회사 프레임 전송 방법 및 장치
US8559899B2 (en) * 2011-09-19 2013-10-15 Alcatel Lucent Method of improving transmission gain at a network element having a plurality of antennas
KR101828837B1 (ko) 2011-09-29 2018-03-30 삼성전자주식회사 빔 포밍을 이용하는 무선 통신 시스템에서 짧은 핸드오버 지연을 위한 방법 및 장치
KR101828648B1 (ko) 2011-10-18 2018-02-13 엘지전자 주식회사 프리앰블을 이용한 프레임 타입 지시 방법 및 장치
US8620348B2 (en) * 2012-01-24 2013-12-31 Nokia Corporation Directional peer-to-peer networking
WO2013131469A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method for signaling payload type in signaling field of frame
WO2013154328A1 (ko) * 2012-04-09 2013-10-17 엘지전자 주식회사 단말 간 직접 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 d2d 단말이 데이터를 전송 및 수신하는 방법
US9220023B2 (en) 2012-06-20 2015-12-22 Qualcomm Incorporated Methods for signaling a maximum number of MSDUs in a transmission
US9204377B2 (en) * 2012-07-16 2015-12-01 Industrial Technology Research Institute Method and device for proximity-based communication
US10178582B2 (en) * 2012-08-06 2019-01-08 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods for frame control design
US9191097B2 (en) * 2012-12-20 2015-11-17 Intel Corporation Techniques for transmitting data via relay communication links
WO2014101234A1 (zh) * 2012-12-31 2014-07-03 华为技术有限公司 设备到设备通信方法、装置及系统
EP2941936B1 (en) 2013-01-03 2019-09-11 Intel Corporation Apparatus, system and method of lawful interception (li) in a cellular network
US9532213B2 (en) * 2013-01-17 2016-12-27 Intel IP Corporation Lawful interception for device-to-device (D2D) communication
JP6256866B2 (ja) * 2013-02-14 2018-01-10 国立研究開発法人情報通信研究機構 無線通信システム及び方法
JP2015528229A (ja) * 2013-05-07 2015-09-24 インテル アイピー コーポレイション ショートフレーム内でアクナリッジメントポリシーをシグナリングする方法及び装置
US20150036673A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Qualcomm Incorporated Systems and methods for communicating multi-destination traffic in a wireless network
WO2015138914A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for dual-band mesh operations
KR102177804B1 (ko) * 2014-03-25 2020-11-11 삼성전자주식회사 다중입력 다중출력 시스템에서 스케줄링 방법 및 장치
US10097321B2 (en) * 2014-05-08 2018-10-09 Qualcomm Incorporated Cooperative techniques between lower-frequency carriers and millimeter-wave channels for discovery and synchronization and beamforming
US20170188220A1 (en) * 2014-05-30 2017-06-29 Nokia Solutions And Networks Oy Proximity-based communications, network assisted device discovery
US9474013B2 (en) * 2014-06-16 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for connection point discovery and association in a directional wireless network
US10582423B2 (en) * 2014-07-11 2020-03-03 Sony Corporation Information processing device, communication system, and information processing method
US10251085B2 (en) * 2015-01-08 2019-04-02 Lg Electronics Inc. Method and device for transmitting frame including error check bits for header in wireless LAN
US10033495B2 (en) 2015-02-13 2018-07-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Communication device to generate and process a clear to send announcement frame
EP3059877B1 (en) * 2015-02-17 2021-01-27 Industrial Technology Research Institute Beamforming method of millimeter wave communication and base station and user equipment using the same
US9973314B2 (en) * 2015-04-06 2018-05-15 Qualcomm Incorporated Control frame aggregation frame
CN106303909A (zh) * 2015-05-29 2017-01-04 北京智谷睿拓技术服务有限公司 设备间通信控制方法、设备间通信方法、及其装置
US10111105B2 (en) 2015-06-26 2018-10-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods used in control nodes, and associated control nodes
WO2016206103A1 (en) * 2015-06-26 2016-12-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods used in serving radio node and control node, and associated devices
US9866354B2 (en) * 2015-07-15 2018-01-09 Intel IP Corporation Fragmentation of service data units in a high-efficiency wireless local-area network
JP6591233B2 (ja) * 2015-08-19 2019-10-16 株式会社日立製作所 通信システム、通信装置ならびに制御方法
US10554368B2 (en) 2015-10-07 2020-02-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Wireless data-acknowledgement communication using frame aggregation
JP6494492B2 (ja) * 2015-11-17 2019-04-03 パナソニック株式会社 ミリ波通信制御方法及びミリ波通信制御装置
JP2017143320A (ja) * 2016-02-08 2017-08-17 富士通株式会社 無線通信装置、無線通信システム、及びビーム制御方法
JP6335205B2 (ja) 2016-03-16 2018-05-30 株式会社東芝 無線通信装置および無線通信方法
US9877350B2 (en) * 2016-06-07 2018-01-23 Sony Corporation Method and system for P2P communications and decentralized spatial sharing in wireless networks with directional transmissions
US20180006753A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Intel Corporation Group addressed transmission techniques for directional wireless networks
US10631299B2 (en) * 2016-09-08 2020-04-21 Qualcomm Incorporated Transmission scheme management for common channels in NR
CN109923797B (zh) * 2016-10-27 2022-06-07 索尼公司 具有波束成形训练的通信装置和方法
US10736082B2 (en) * 2016-10-31 2020-08-04 Qualcomm Incorporated Transmission of a common control in a beamforming system
KR20180059306A (ko) * 2016-11-25 2018-06-04 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 장치 및 그 제어 방법
CN109997316B (zh) * 2016-12-02 2022-05-03 夏普株式会社 基站装置、通信系统、波束控制方法以及计算机可读取的记录介质
WO2018135913A1 (ko) * 2017-01-20 2018-07-26 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 릴레이 d2d 통신을 수행하는 방법 및 장치
JP6731367B2 (ja) * 2017-03-14 2020-07-29 株式会社日立製作所 通信システムおよび通信方法
WO2018167864A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 三菱電機株式会社 無線端末と無線端末の送信電力制御方法、および無線基地局
JP6715204B2 (ja) * 2017-03-22 2020-07-01 株式会社東芝 無線通信装置および無線通信方法
US11032744B2 (en) 2017-05-04 2021-06-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Inter-distributed unit beam switch procedure triggered by radio link interruption
US10644974B2 (en) 2017-05-04 2020-05-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Measurements and radio link monitoring in a wireless communications system
US10312985B2 (en) * 2017-06-16 2019-06-04 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for beamforming for wireless stations that have fixed locations
EP3628135B1 (en) * 2017-06-26 2023-02-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for generating preamble, method for configuring preamble and equipment thereof, random access method, device, user equipment and base station
CN109121223B (zh) * 2017-06-26 2021-07-20 北京三星通信技术研究有限公司 随机接入的方法及用户设备、基站设备
CA3070549A1 (en) 2017-07-27 2019-01-31 Sony Corporation Wireless lan communication device and wireless lan communication method
US10575240B2 (en) 2017-09-12 2020-02-25 Sony Corporation Multi-band millimeter wave network discovery
WO2019064815A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 ソニー株式会社 無線ｌａｎ通信装置、無線ｌａｎ通信方法および無線ｌａｎ通信プログラム
US10499398B2 (en) 2017-09-29 2019-12-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating mobile device-assisted mobility enhancement to improve user plane interruption time
US10716053B2 (en) 2017-10-02 2020-07-14 Sony Corporation Adaptive network discovery signaling
AU2017445111A1 (en) 2017-12-29 2020-08-13 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Beam selection method, terminal device and computer storage medium
US11088750B2 (en) 2018-02-16 2021-08-10 Qualcomm Incorporated Feedback of beam switch time capability
US11076286B2 (en) 2018-06-21 2021-07-27 Qualcomm Incorporated Beam-switching capability indication in wireless networks that utilize beamforming
CN110753388B (zh) * 2018-07-23 2021-08-20 华为技术有限公司 一种波束管理方法和相关设备
US10743356B2 (en) 2018-08-20 2020-08-11 Sony Corporation Unassigned slots announcement in TDD SP channel access WLAN networks
US10742299B2 (en) 2018-08-20 2020-08-11 Sony Corporation Allocation and directional information distribution in millimeter wave WLAN networks
JP7191603B2 (ja) * 2018-09-10 2022-12-19 株式会社モバイルテクノ 無線通信装置および通信パラメータ通知方法
US11800579B2 (en) * 2019-05-07 2023-10-24 Qualcomm Incorporated Establishment of millimeter wave relay links between user equipments with base station coordination
US11711848B2 (en) * 2019-10-08 2023-07-25 Intel Corporation Link switch parameters
WO2024009481A1 (ja) * 2022-07-07 2024-01-11 日本電信電話株式会社 無線通信システム、中継局、及び中継方法
US20240022983A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems, and devices for load balancing over a mobile network using beamforming

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307494A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Sharp Corp 無線伝送システム、及びアンテナの指向性方向の決定方法
JP2003309508A (ja) 2002-04-12 2003-10-31 Nec Corp 無線ネットワークの無線伝送装置、経路制御方法及び経路制御プログラム
JP2004032062A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Nec Corp 無線通信システムおよび中継器
JP2006025335A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Toshiba Corp 無線通信システム、無線通信方法、無線端末及び無線基地局
JP2006333271A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Toshiba Corp 無線通信システム
JP2006352296A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Advanced Telecommunication Research Institute International 無線装置
JP2007318433A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Fujitsu Ten Ltd 車載通信装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3276320B2 (ja) * 1997-09-22 2002-04-22 日本電信電話株式会社 無線データ通信方法
JP2001016149A (ja) * 1999-06-29 2001-01-19 Hitachi Kokusai Electric Inc 子局装置
TW200507671A (en) 2002-09-27 2005-02-16 Interdigital Tech Corp Mobile communications system and method for providing mobile unit handover in wireless communication systems that employ beamforming antennas
JP3929388B2 (ja) 2002-11-11 2007-06-13 松下電器産業株式会社 基地局装置及び通信端末装置
JP4094577B2 (ja) 2004-03-30 2008-06-04 シャープ株式会社 無線通信装置、無線通信システム、無線通信プログラム、記録媒体
JP2005323219A (ja) 2004-05-11 2005-11-17 Oki Electric Ind Co Ltd 無線通信装置及び無線通信ネットワークシステム
JP4334424B2 (ja) 2004-07-09 2009-09-30 富士通株式会社 ネットワークのリソース，サービス発見方法及び中継ノード装置
US8995921B2 (en) * 2004-09-10 2015-03-31 Interdigital Technology Corporation Measurement support for a smart antenna in a wireless communication system
EP1659813B1 (en) * 2004-11-19 2009-04-29 Sony Deutschland GmbH Communication system and method
DE602005014187D1 (de) * 2004-11-19 2009-06-10 Sony Deutschland Gmbh Kommunikationssystem und Verfahren
JP2006166309A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Fuji Xerox Co Ltd 無線ｌａｎ通信方式
US20060264184A1 (en) * 2005-02-17 2006-11-23 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for selecting a beam combination of multiple-input multiple-output antennas
US8483200B2 (en) * 2005-04-07 2013-07-09 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for antenna mapping selection in MIMO-OFDM wireless networks
WO2008029686A2 (en) 2006-09-01 2008-03-13 Mitsubishi Electric Corporation Radio communication system and radio communication method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307494A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Sharp Corp 無線伝送システム、及びアンテナの指向性方向の決定方法
JP2003309508A (ja) 2002-04-12 2003-10-31 Nec Corp 無線ネットワークの無線伝送装置、経路制御方法及び経路制御プログラム
JP2004032062A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Nec Corp 無線通信システムおよび中継器
JP2006025335A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Toshiba Corp 無線通信システム、無線通信方法、無線端末及び無線基地局
JP2006333271A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Toshiba Corp 無線通信システム
JP2006352296A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Advanced Telecommunication Research Institute International 無線装置
JP2007318433A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Fujitsu Ten Ltd 車載通信装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2104245A4

Cited By (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219554A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 National Institute Of Information & Communication Technology 通信システム、ならびに、プログラム
JP2010541452A (ja) * 2007-10-03 2010-12-24 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 無線情報伝送のための方法及びシステム
JP2010034795A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 無線監視システム
JP2010034797A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 無線監視システム
JP2010034798A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 無線監視システム
JP2010050923A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Sony Corp 通信装置、通信方法、プログラム、および通信システム
EP2319265A4 (en) * 2008-08-29 2016-05-25 Intel Corp METHOD AND DEVICE FOR DIRECT RELIABLE LINK ACCESS
WO2010025100A2 (en) 2008-08-29 2010-03-04 Intel Corporation Method and apparatus for direct reliable link access
JP2010062918A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Fujitsu Ltd アンテナビームパターン制御方法、基地局装置、及び無線通信システム
JP2010074467A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 National Institute Of Information & Communication Technology ヘッダ最適化フィールドを有するプリアンブルを用いた無線通信方法
US8630588B2 (en) 2008-10-29 2014-01-14 Marvell World Trade Ltd. Efficient and flexible transmit beamforming sector sweep in a multi-antenna communication device
US9413437B2 (en) 2008-10-29 2016-08-09 Marvell World Trade Ltd. Efficient and flexible transmit beamforming sector sweep in a multi-antenna communication device
JP2012507946A (ja) * 2008-10-29 2012-03-29 マーベル ワールド トレード リミテッド マルチアンテナ通信デバイスにおける高効率且つ高柔軟性の送信用ビームフォーミングセクタスイープ
CN102177742B (zh) * 2008-10-29 2015-04-22 马维尔国际贸易有限公司 在多天线通信设备中高效和灵活的传输波束成形扇区扫描
US9787371B2 (en) 2008-11-12 2017-10-10 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for directional channel access in a wireless communications system
US9214990B2 (en) 2008-11-12 2015-12-15 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for directional clear channel assessment in a wireless communications system
JP2012509020A (ja) * 2008-11-12 2012-04-12 クゥアルコム・インコーポレイテッド ワイヤレス通信システムにおけるチャネルアクセスのための方法および装置
JP2012509022A (ja) * 2008-11-12 2012-04-12 クゥアルコム・インコーポレイテッド ワイヤレス通信システムにおける指向性関連付けのための方法および装置
US8942210B2 (en) 2008-11-12 2015-01-27 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for channel access in a wireless communications system
JP2010161513A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Tohoku Univ 指向性を制御可能なアンテナを用いた無線通信システムおよびその通信経路形成部
FR2941126A1 (fr) * 2009-01-14 2010-07-16 Canon Kk Procedes de configuration d'antennes d'emission et de reception, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et noeuds correspondants
JP2010171653A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 National Institute Of Information & Communication Technology 指向性ビームを用いた無線通信を行う無線通信システム及び無線通信方法
JP2010177842A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 National Institute Of Information & Communication Technology 無線通信方法及び無線通信システム
CN102318392B (zh) * 2009-02-26 2014-07-30 索尼公司 通信装置和通信方法、计算机程序和通信系统
CN102318392A (zh) * 2009-02-26 2012-01-11 索尼公司 通信装置和通信方法、计算机程序和通信系统
US8553715B2 (en) 2009-03-02 2013-10-08 Sony Corporation Communication apparatus and automatic gain control
US9125150B2 (en) 2009-03-02 2015-09-01 Sony Corporation Communication apparatus and automatic gain control method
JP2010206421A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Sony Corp 通信装置、および自動利得制御方法
WO2010100809A1 (ja) * 2009-03-02 2010-09-10 ソニー株式会社 通信装置、および自動利得制御方法
JP2012522434A (ja) * 2009-03-27 2012-09-20 クゥアルコム・インコーポレイテッド データフレームを送信及び受信するシステム及び方法
JP2014225889A (ja) * 2009-03-27 2014-12-04 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ データフレームを送信及び受信するシステム及び方法
JP2012524457A (ja) * 2009-04-15 2012-10-11 クゥアルコム・インコーポレイテッド 効率的な関連付けプロシージャのための方法および装置
JP2012524456A (ja) * 2009-04-15 2012-10-11 クゥアルコム・インコーポレイテッド 競合アクセス期間中のアドホック指向性通信
US8780869B2 (en) 2009-04-15 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for efficient association procedure
US8971256B2 (en) 2009-04-15 2015-03-03 Qualcomm Incorporated Ad-hoc directional communication in contention access period
JP2012524459A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 マーベル ワールド トレード リミテッド セグメント化ビーム形成
US9615374B1 (en) 2009-04-21 2017-04-04 Marvell International Ltd. Directional channel measurement and interference avoidance
US9178593B1 (en) 2009-04-21 2015-11-03 Marvell International Ltd. Directional channel measurement and interference avoidance
WO2010128622A1 (ja) * 2009-05-08 2010-11-11 ソニー株式会社 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
US8929286B2 (en) 2009-05-08 2015-01-06 Sony Corporation Communication appartus, communication method, computer program, and communication system
US9847826B2 (en) 2009-05-08 2017-12-19 Sony Corporation Communication apparatus, communication method, and communication system
JP2010263491A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Sony Corp 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
US9712336B2 (en) 2009-05-08 2017-07-18 Sony Corporation Communication apparatus, communication method, computer program, and communication system
US10153822B2 (en) 2009-05-08 2018-12-11 Sony Corporation Communication apparatus, communication method, computer program, and communication system
US10903891B2 (en) 2009-05-08 2021-01-26 Sony Corporation Communication apparatus, communication method, and communication system
US10516466B2 (en) 2009-05-08 2019-12-24 Sony Corporation Communication apparatus, communication method, computer program, and communication system
JP2015065702A (ja) * 2009-09-02 2015-04-09 アップル インコーポレイテッド 無線システムでのｍａｃパケットデータユニットの構成
WO2011033711A1 (ja) * 2009-09-18 2011-03-24 日本電気株式会社 移動通信端末、緊急通報受信方法及び緊急通報受信プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
JP5234187B2 (ja) * 2009-09-18 2013-07-10 日本電気株式会社 移動通信端末、緊急通報受信方法及び緊急通報受信プログラム
US8838062B2 (en) 2009-09-18 2014-09-16 Nec Corporation Mobile communication terminal, emergency notice reception method, and non-transitory computer readable medium storing emergency notice reception program
CN102498710A (zh) * 2009-09-18 2012-06-13 日本电气株式会社 移动通信终端、紧急通知接收方法以及存储有紧急通知接收程序的非临时性计算机可读介质
WO2011048914A1 (ja) * 2009-10-23 2011-04-28 オリンパス株式会社 携帯無線端末、無線端末、無線通信システムおよび無線通信方法
JP2011087798A (ja) * 2009-10-23 2011-05-06 Olympus Corp 携帯無線端末、無線端末、無線通信システムおよび無線通信方法
US9002285B2 (en) 2009-10-23 2015-04-07 Olympus Corporation Portable wireless terminal, wireless terminal, wireless communication system, and wireless communication method
CN102598844A (zh) * 2009-10-29 2012-07-18 高通股份有限公司 在对等式无线通信中用于转发的方法
US10412746B2 (en) 2009-10-29 2019-09-10 Qualcomm Incorporated Method for forwarding in peer-to-peer wireless communications
JP2013514010A (ja) * 2009-12-09 2013-04-22 マーベル ワールド トレード リミテッド 無線通信のフレームパディング
KR101837706B1 (ko) * 2009-12-09 2018-03-13 마벨 월드 트레이드 리미티드 무선 통신용 프레임 패딩
JP2013514039A (ja) * 2009-12-15 2013-04-22 インテル コーポレイション 情報を送信するための方法、装置、製品及びシステム
US9401753B2 (en) 2009-12-23 2016-07-26 Intel Corporation Native medium access control support for beamforming
JP2013515439A (ja) * 2009-12-23 2013-05-02 インテル コーポレイション 複数リンクの回復のための時間の低減
JP2013511227A (ja) * 2009-12-23 2013-03-28 インテル コーポレイション ビーム形成のためのネイティブな媒体アクセス制御サポート
US9467217B2 (en) 2009-12-23 2016-10-11 Intel Corporation Native medium access control support for beamforming
JP2013515392A (ja) * 2009-12-23 2013-05-02 インテル コーポレイション 送信指向性を設定して通信する装置、システム及び方法
JP2012029279A (ja) * 2010-06-14 2012-02-09 Intel Corp 指向性を有する無線ネットワークにおけるビーコン送信技術
US8520648B2 (en) 2010-06-14 2013-08-27 Intel Corporation Beacon transmission techniques in directional wireless networks
JP2014222919A (ja) * 2010-07-07 2014-11-27 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ マルチユーザ多入力多出力（ｍｕ−ｍｉｍｏ）のためのチャネル状態情報（ｃｓｉ）フィードバック・プロトコル
US9742590B2 (en) 2010-07-07 2017-08-22 Qualcomm Incorporated Channel state information (CSI) feedback protocol for multiuser multiple input, multiple output (MU-MIMO)
JP2012078172A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Panasonic Corp 無線通信装置
US9219307B2 (en) 2010-09-30 2015-12-22 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wireless communication device and method for displaying estimated direction and position of a target for wireless communication
JP2014502082A (ja) * 2010-11-04 2014-01-23 インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド ピアトゥピア通信を確立するための方法および装置
CN107105419A (zh) * 2010-12-16 2017-08-29 英特尔公司 无线通信站、用于无线通信的系统以及在无线网络中通信的方法
JP2012186704A (ja) * 2011-03-07 2012-09-27 Mitsubishi Electric Corp 無線通信ネットワークシステム及びこの初期構築方法
JP2014526217A (ja) * 2011-08-12 2014-10-02 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 無線通信システムにおける適応的ビームフォーミング装置及び方法
JP2015519029A (ja) * 2012-06-05 2015-07-06 オランジュ 物理層制御フレームの短縮
US9749834B2 (en) 2012-06-06 2017-08-29 Kyocera Corporation Communication control method, user terminal, processor, and storage medium
JPWO2013183728A1 (ja) * 2012-06-06 2016-02-01 京セラ株式会社 通信制御方法、ユーザ端末、プロセッサ、及び記憶媒体
JPWO2014034572A1 (ja) * 2012-08-28 2016-08-08 京セラ株式会社 移動通信システム、ユーザ端末及びプロセッサ
WO2014034572A1 (ja) * 2012-08-28 2014-03-06 京セラ株式会社 移動通信システム、ユーザ端末、プロセッサ及び記憶媒体
JP2016154372A (ja) * 2012-08-28 2016-08-25 京セラ株式会社 移動通信システム、ユーザ端末、プロセッサ及び記憶媒体
US9661613B2 (en) 2012-12-05 2017-05-23 Sony Corporation Communication control device, communication control method, terminal device, and program
US10278221B2 (en) 2012-12-05 2019-04-30 Sony Corporation Communication control device, communication control method, terminal device, and program
WO2014087720A1 (ja) * 2012-12-05 2014-06-12 ソニー株式会社 通信制御装置、通信制御方法、端末装置及びプログラム
WO2015019860A1 (ja) * 2013-08-06 2015-02-12 シャープ株式会社 端末装置、および、基地局装置
JP2017510129A (ja) * 2014-01-13 2017-04-06 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｐｈｙレイヤとｍａｃレイヤとの間のシグナリング
JP2017503455A (ja) * 2014-01-21 2017-01-26 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ デバイス間発見のためのパラメータ
JP2015201790A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 三菱電機株式会社 アレイアンテナ装置及び移動局通信システム
JP2018511249A (ja) * 2015-03-25 2018-04-19 テレビック・コンファレンス・ナムローゼ・フェンノートシャップＴｅｌｅｖｉｃ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｖ 無線会議システムおよびその構成方法
CN106879040A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 上海贝尔股份有限公司 无线网络中提供和获取小区系统信息的方法、装置及设备
WO2018180151A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 三菱電機株式会社 通信システム

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