WO2016052197A1 - 無線通信用集積回路、無線通信端末および無線通信方法 - Google Patents

無線通信用集積回路、無線通信端末および無線通信方法 Download PDF

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Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an integrated circuit for wireless communication, a wireless communication terminal, and a wireless communication method.
  • a wireless LAN Local Area Network
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access / Collection Aviation
  • a wireless LAN Long LAN
  • a downlink multi-user MIMO (DL-MU-MIMO) technology that is an extension of the MIMO (Multi-Input Multi-Output) technology
  • DL-MU-MIMO downlink multi-user MIMO
  • an access point uses a technique called beam forming, which enables data transmission by spatially orthogonal beams to each wireless terminal. Data can be transmitted.
  • Each wireless terminal that has received the data notifies the access point whether or not the data has been received without error (delivery confirmation response), and makes a retransmission request for the data that could not be received correctly.
  • Each wireless terminal that received the data sequentially transmitted a delivery confirmation response frame to the access point at different times. For this reason, overhead for the number of terminals is generated, which hinders high throughput.
  • An embodiment of the present invention aims to provide a wireless terminal capable of efficiently exchanging delivery confirmation responses.
  • the integrated circuit for wireless communication includes a baseband integrated circuit.
  • the baseband integrated circuit multiplexes a plurality of first frames via the RF integrated circuit, and multiplexes a plurality of multiplexes that indicate delivery confirmation responses to the plurality of first frames via the RF integrated circuit.
  • the second frame is received.
  • the baseband integrated circuit sets first information necessary for transmission of the plurality of second frames in the plurality of first frames.
  • the baseband integrated circuit separates the plurality of second frames based on the first information.
  • IEEE Std 802.11 TM -2012 and IEEE Std 802.11ac TM -2013, known as wireless LAN standards, are all incorporated herein by reference.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system according to the first embodiment.
  • the wireless communication system shown in FIG. 1 is a wireless network including an access point (AP) 11 and a plurality of wireless terminals (stations) 1, 2, 3, and 4.
  • the access point 11 is also a form of a wireless terminal.
  • the access point 11 and each of the wireless terminals 1 to 4 perform wireless communication according to an arbitrary wireless communication method.
  • the access point 11 and each of the wireless terminals 1 to 4 perform wireless communication according to the IEEE 802.11 standard.
  • a description will be given mainly assuming a wireless LAN of the IEEE 802.11 standard, but the present embodiment is not limited to this.
  • the access point 11 includes a plurality of antennas.
  • the access point 11 includes four antennas 12A, 12B, 12C, and 12D.
  • Each of the wireless terminals 1 to 4 includes one or a plurality of antennas.
  • each of the wireless terminals 1 to 4 includes one antenna 1A, 2A, 3A, 4A.
  • the access point 11 transmits frames addressed to the wireless terminals 1 to 4 to the wireless terminals 1 to 4 by spatial multiplexing.
  • Spatial multiplexing transmission means that a plurality of frames are simultaneously transmitted in the same frequency band.
  • the access point 11 performs downlink multiuser MIMO transmission of a frame addressed to each wireless terminal. Thereby, throughput can be improved.
  • the access point 11 acquires downlink propagation path information from the antennas 12A to 12D to the wireless terminals 1 to 4 from the wireless terminals 1 to 4 in advance for downlink multi-user MIMO transmission. Based on the propagation path information acquired from each wireless terminal, the access point 11 calculates a plurality of directional beam patterns directed to the wireless terminals 1 to 4 so as to suppress mutual signal interference. The access point 11 forms beams 21, 22, 23, and 24 in accordance with a directional beam pattern. Thereby, the access point 11 can simultaneously transmit a plurality of frames in the same frequency band to each wireless terminal. That is, downlink multi-user MIMO transmission is possible.
  • Each wireless terminal that has received data by downlink multi-user MIMO transmission transmits a delivery confirmation response frame such as an ACK (Acknowledgement) frame or a BA (BlockAck) frame to the access point 11.
  • the radio terminals 1 to 4 of the present embodiment transmit a delivery confirmation response frame using an uplink multi-user MIMO (UL-MU-MIMO) technique. That is, the wireless terminals 1 to 4 simultaneously transmit BA frames to the access point 11 in the same frequency band.
  • UL-MU-MIMO uplink multi-user MIMO
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of a method in which the wireless terminals 1 to 4 transmit the BA frame to the access point 11 in the uplink multiuser MIMO.
  • Signals (frames) transmitted from the access point 11 and the wireless terminals 1 to 4 are indicated by rectangles.
  • the horizontal axis is the time axis, and the right side in the figure is the direction in which time flows.
  • a method of using a BA frame as a delivery confirmation response frame will be described, but the same applies to the case of using an ACK frame.
  • the access point 11 has established wireless links with a plurality of wireless terminals including the wireless terminals 1 to 4 in advance. Further, the access point 11 obtains in advance downlink channel information from the antennas 12A to 12D to the radio terminals 1 to 4 from the radio terminals 1 to 4. Then, the data addressed to the wireless terminals 1 to 4 held in the buffer is transmitted in downlink multi-user MIMO using data frames 601 to 604.
  • Each of the data frames 601 to 604 may be an aggregation frame obtained by aggregating one or more data frames. In the aggregation frame, a plurality of frames are connected to each other through a delimiter, and each frame can be separated by the delimiter on the receiving side.
  • the aggregation frame aggregates a plurality of data frames, but the aggregated frame may include a plurality of types of frames such as a data frame and a management frame. Details of frame types such as data frames and management frames will be described in detail in another embodiment.
  • the wireless terminals 1 to 4 that have received the data frames 601 to 604 check a CRC (cyclic redundancy code) for the received data frame and check whether the data frame has been received without error. Then, after a predetermined time T1 has elapsed since the downlink multi-user MIMO transmission, BA frames 611 to 614 that are delivery confirmation response frames are transmitted to the access point 11 in the uplink multi-user MIMO transmission.
  • CRC cyclic redundancy code
  • the fixed time T1 may be an arbitrary value as long as it is a predetermined fixed time.
  • SIFS short interframe space
  • 16 ⁇ s which is a time interval between frames specified in the IEEE 802.11 wireless LAN MAC protocol specification, may be used, or a longer value may be used. Good.
  • the access point 11 Since the access point 11 simultaneously receives the BA frames 611 to 614 transmitted from each wireless terminal by the uplink multiuser MIMO in the same frequency band, it is necessary to spatially separate these BA frames. Therefore, the access point 11 transmits information (spatial separation information) necessary for spatially separating the BA frame to the wireless terminals 1 to 4 in advance.
  • the access point 11 transmits information on preamble patterns (bit strings) orthogonal to each other as space separation information to the wireless terminals 1 to 4.
  • the wireless terminals 1 to 4 store preamble patterns (bit strings) orthogonal to each other between the wireless terminals in the preamble field of the BA frame transmitted from the wireless terminal.
  • the access point 11 knows in advance the preamble pattern of each BA frame, and estimates the uplink channel response from each wireless terminal to the access point 11 using this preamble pattern.
  • the access point 11 estimates a channel response matrix (uplink channel response matrix) from the antenna of each wireless terminal to the antenna of the access point 11.
  • the access point 11 separates a field (for example, a data field) after the preamble field of the BA frame received from each wireless terminal by using the estimated uplink channel response matrix.
  • This can be performed using a known method such as a ZF (Zero-Forcing) method, a MMSE (Minimum Mean Square Error) method, or a maximum likelihood estimation method.
  • the access point 11 transmits the space separation information to the wireless terminals 1 to 4 using the MAC header or PHY header of the data frames 601 to 604 to be transmitted by downlink multiuser MIMO.
  • FIG. 3 shows an example of a data frame transmitted from the access point 11 to each wireless terminal.
  • This data frame includes an FC (Frame Control) field, a Duration / ID field, an RA (Receiver Address) field, a TA (Transmitter Address) field, a common information field, a terminal information field, a Frame Body field, and an FCS (Frame Check Sequence) field.
  • FC Fre Control
  • Duration / ID field an RA (Receiver Address) field
  • TA Transmitter Address
  • a common information field a terminal information field
  • a Frame Body field includes an FCS (Frame Check Sequence) field.
  • FCS Fre Check Sequence
  • the FC field stores information indicating the frame type and the like.
  • the duration set as virtual carrier sense is stored in the Duration / ID field.
  • the RA field stores the MAC address of the frame transmission destination.
  • the data frame 601 addressed to the wireless terminal 1 stores the MAC address of the wireless terminal 1.
  • the MAC address of the frame transmission source is stored.
  • the MAC address of the access point 11 is stored.
  • information notified for each wireless terminal is stored as space separation information.
  • the data body transmitted from the access point 11 to each wireless terminal is stored.
  • FCS information of each data frame is stored.
  • the FCS information is used for frame error detection on the wireless terminal side that has received the data frame.
  • the spatial separation information notified by the access point 11 using the common information field and the terminal information field will be described.
  • the access point 11 transmits an orthogonal matrix as spatial separation information so that each wireless terminal performs uplink multiuser MIMO transmission using preamble patterns orthogonal to each other.
  • An example of the orthogonal matrix is shown below.
  • Matrix (1) is an example of an orthogonal matrix (that is, a 2 ⁇ 2 matrix) when the spatial multiplexing number is 2.
  • the matrix (2) is an example of an orthogonal matrix (that is, a 4 ⁇ 4 matrix) when the spatial multiplexing number is 4 (corresponding to the example of FIG. 1).
  • the orthogonal matrix has a property that row (or column) vectors representing each row (or each column) are orthogonal to each other.
  • An orthogonal vector means that the inner product is zero.
  • the spatial multiplexing number is the number of streams to be spatially multiplexed.
  • the access point 11 transmits the orthogonal matrix to the wireless terminals 1 to 4 using the common information field.
  • the access point 11 may transmit the number of uplink multi-user MIMO transmission streams by the wireless terminals 1 to 4 and an orthogonal matrix corresponding to the number.
  • orthogonal matrices of 4 and the matrix (2) are stored in the common information field.
  • the wireless terminals 1 to 4 In order for the wireless terminals 1 to 4 to transmit preamble patterns orthogonal to each other, it is necessary to specify the preamble pattern used by each wireless terminal in the terminal information field.
  • the row number (or column number) of the orthogonal matrix can be used.
  • the row number (or column number) used by the wireless terminal 1 is stored in the terminal information field of the data frame transmitted to the wireless terminal 1.
  • the wireless terminal 1 can specify the preamble pattern to be used based on the row (or column) of the number stored in the terminal information field.
  • the access point 11 sets the total number of streams in the common information field. Just send it.
  • the wireless terminals 1 to 4 can read the matrix stored in the internal memory with reference to the total number of streams designated from the access point 11.
  • the terminal information field may include space separation information used by other wireless terminals. For example, information on preamble patterns used not only by the wireless terminal 1 but also by the wireless terminals 2 to 4 may be stored in the terminal information field of the data frame transmitted to the wireless terminal 1. Further, a plurality of terminal information fields each having an identifier of each wireless terminal such as a terminal information field for the wireless terminal 1 and a terminal information field for the wireless terminal 2 may be provided.
  • the frame format in FIG. 3 is an example, and other formats may be used.
  • the common information field and the terminal information field may be interchanged, or the position where these fields are inserted may be changed.
  • Another field in which the common information field and the terminal information field are integrated may be provided.
  • the space separation information may be stored in a reserved area of another field.
  • FIG. 4 shows an example of a PHY header of a data frame transmitted from the access point 11 to the wireless terminals 1 to 4.
  • PHY header includes L-STF (Legacy-Short Training Field), L-LTF (Legacy-Long Training Field), L-SIG (Legacy Signal Field), common information field, and terminal information field.
  • L-STF Legacy-Short Training Field
  • L-LTF Legacy-Long Training Field
  • L-SIG Legacy Signal Field
  • L-STF, L-LTF, and L-SIG are fields that can be recognized by legacy standards such as IEEE 802.11a, and store information such as signal detection, frequency correction, and transmission speed.
  • the access point 11 stores the space separation information in the common information field and the terminal information field in association with the Group ID and user position specified for realizing downlink multi-user MIMO transmission in the IEEE 802.11ac standard. Also good.
  • the access point 11 transmits data frames 601 to 604 to the wireless terminals 1 to 4 in the downlink multi-user MIMO transmission
  • the field from the L-STF to the common information field is transmitted without beamforming.
  • These fields may be transmitted with beamforming. That is, the field storing the same information for the wireless terminals 1 to 4 can be transmitted without using beamforming.
  • a plurality of or one antenna may be used.
  • the frame format in FIG. 4 is an example, and other formats may be used.
  • the common information field and the terminal information field may be interchanged, or the position where these fields are inserted may be changed.
  • Another field in which the common information field and the terminal information field are integrated may be provided.
  • the space separation information may be stored in a reserved area of another field.
  • the wireless terminals 1 to 4 check the CRC for the data frame received from the access point 11, and check whether the data frame has been received without error. Then, after a lapse of a predetermined time T1, a BA frame that is a delivery confirmation response frame is transmitted to the access point 11 by uplink multiuser MIMO. At this time, each wireless terminal refers to the spatial separation information notified from the access point 11 and selects a preamble pattern (bit string) to be set in the preamble field of the BA frame.
  • FIG. 5 shows an example of BA frames 611 to 614 (more specifically, PHY packets including BA frames) transmitted by the wireless terminals 1 to 4.
  • the CRC result for the data frame received from the access point 11 is stored using the starting sequence number (Starting Sequence Number) and the bitmap. Further, the values of the RA field and TA field are set according to the transmission destination and the transmission source.
  • the preamble field 501 stores a preamble pattern (bit string) generated using orthogonal row examples.
  • the wireless terminal 1 is in the first row of the matrix (2)
  • the wireless terminal 2 is in the second row of the matrix (2)
  • the wireless terminal 3 is in the matrix (2) based on the spatial separation information notified from the access point 11.
  • the wireless terminal 4 assumes that the fourth line of the matrix (2) is designated as a preamble pattern.
  • the preamble field 501 is composed of a plurality of sections, and in each section, “P” or “ ⁇ P” is arranged according to the value of the corresponding row of the orthogonal matrix along the frame direction.
  • One section corresponds to at least one or more modulation symbols.
  • One section corresponds to a symbol period.
  • the symbol modulation method may be any method such as BPSK, QPSK, or QAM.
  • P and “ ⁇ P” are elements each composed of a bit string of 1 bit or more. As an example, the modulation symbol of the bit string P and the modulation symbol of ⁇ P have the same amplitude and a phase shifted by 180 degrees (a relationship that cancels each other).
  • the preamble pattern of the wireless terminal 1 is [P, -P, P, P], which corresponds to [1, -1, 1, 1] in the first row of the matrix (2).
  • the preamble pattern of the wireless terminal 2 is [P, P, -P, P], which corresponds to [1, 1, -1, 1] in the second row of the matrix (2).
  • the preamble pattern of the wireless terminal 3 is [P, P, P, ⁇ P], which corresponds to [1, 1, 1, ⁇ 1] in the third row of the matrix (2).
  • the preamble pattern of the wireless terminal 4 is [ ⁇ P, P, P, P], which corresponds to [ ⁇ 1, 1, 1, 1] in the fourth row of the matrix (2).
  • Preamble patterns between wireless terminals are orthogonal to each other.
  • “t1”, “t2”, “t3”, and “t4” represent the timing at which the bit string (P or ⁇ P) of each section of the preamble pattern is transmitted.
  • the bit string P in the first section of the preamble pattern of the wireless terminal 1 is transmitted using a modulation symbol (first modulation symbol) corresponding to the modulation scheme.
  • the bit string P in the first section of the preamble pattern of the wireless terminals 2 and 3 is transmitted.
  • the bit string -P in the first section of the preamble pattern of the wireless terminal 4 is transmitted by a modulation symbol (second modulation symbol, for example, a symbol having the same amplitude and opposite phase as the first modulation symbol) according to the modulation scheme. .
  • each wireless terminal configures a preamble pattern based on a different one of each row (or each column) of the orthogonal matrix corresponding to the number of spatial multiplexing (the number of streams), so that preamble patterns orthogonal between wireless terminals are formed.
  • the frame format in FIG. 5 is an example, and other formats may be used.
  • the preamble pattern may be stored in a reserved area of another field.
  • the uplink channel responses from the antennas 1A to 4A of the wireless terminals 1 to 4 to the antennas 12A to 12D of the access point 11 are h11 to h14, h21 to h24, h31 to h34, respectively. It is expressed as h41 to h44.
  • the bit string “P” in the first section of the preamble pattern is the first modulation symbol and the bit string “ ⁇ P” is the first at the timing t1 shown in FIG. It is transmitted with 2 modulation symbols.
  • the first modulation symbol signal “P” transmitted from the antenna 1A of the wireless terminal 1 is propagated to the antenna 12A, the propagation path response h11 to the access point 11, the propagation path response h12 to the antenna 12B, and the propagation to the antenna 12C.
  • the signals are received by the respective antennas 12A to 12D under the influence of the path response h13 and the propagation path response h14 to the antenna 12D.
  • the first modulation symbol signal transmitted from the antennas 2A and 3A of the wireless terminals 2 and 3 and the second modulation symbol signal transmitted from the antenna 4A of the wireless terminal 4 are also affected by the propagation path responses, and the access point. 11 antennas 12A to 12D.
  • the access point 11 can obtain the propagation path responses h11, h21, h31, and h41 by adding or subtracting the received signals t1A, t2A, t3A, and t4A of the antenna 12A.
  • h11 (t1A-t2A + t3A + t4A) / 4P. Since P is a known signal and the received signals t1A, t2A, t3A, and t4A can be measured, h11 can be obtained.
  • h21, h31, and h41 can be obtained by adding or subtracting the received signals t1A, t2A, t3A, and t4A.
  • the access point 11 determines the propagation path response matrix (uplink propagation path) shown in (3) below. Response matrix).
  • the four streams transmitted from the antennas 1A to 4A of the radio terminals 1 to 4 can be separated. That is, the access point 11 can spatially separate data arranged after the preamble field 501 of the BA frame received from the wireless terminals 1 to 4.
  • an uplink channel response matrix is obtained on the access point 11 side.
  • each access point 11 can estimate an uplink channel response matrix by configuring a preamble pattern using the matrix (1).
  • the wireless terminal that performs the MIMO transmission determines each stream to be transmitted based on its own judgment.
  • different patterns can be applied.
  • uplink multi-user MIMO since wireless terminals that transmit streams are different, it is not possible to know which row (or column) based on the orthogonal matrix is used by other wireless terminals.
  • the access point 11 determines that the preamble patterns used by the wireless terminals are different from each other, and information (spatial separation information) regarding the preamble pattern to be used by each wireless terminal is stored in the data frames 601 to 604. In the common information field and terminal information field. Thereby, it can be ensured that each wireless terminal uses a different preamble pattern.
  • Each wireless terminal uses a preamble pattern designated for its own device. Since the preamble patterns of the BA frame received from each wireless terminal at the access point 11 are orthogonal to each other, the access point 11 can estimate the uplink channel response matrix. The access point 11 can spatially separate data after the preamble field of each BA frame using the uplink channel response matrix.
  • the access point 11 is equipped with a wireless communication device (see FIG. 7 described later).
  • the wireless communication apparatus includes a wireless communication unit 105, a control unit 101, and a buffer 104.
  • the control unit 101 in the access point 11 controls communication with the plurality of wireless terminals 1 to 4.
  • each wireless terminal is also equipped with a wireless communication device (see FIG. 8 described later).
  • the wireless communication apparatus includes a wireless communication unit 205 and a control unit 201.
  • the control unit 201 in the wireless terminal controls communication with the access point 11.
  • the access point 11 may be connected to another wired or wireless network (referred to as a second network) separately from a wireless network (referred to as a first network) formed with each wireless terminal.
  • the access point 11 relays communication between the first network and the second network and between wireless terminals.
  • the access point 11 receives frames addressed to the wireless terminals 1 to 4 from the second network or the wireless terminals of the first network, and holds them in the buffer.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the wireless communication device of the access point 11. This figure shows the configuration of the wireless communication device on the first network side.
  • the wireless communication apparatus includes a control unit 101, a transmission unit 102, a reception unit 103, antennas 12A, 12B, 12C, and 12D, and a buffer 104.
  • the control unit 101 corresponds to a control unit or a baseband integrated circuit that controls communication with a wireless terminal, and the transmission unit 102 and the reception unit 103 correspond to a wireless communication unit 105 or an RF (Radio Frequency) integrated circuit, for example.
  • the processing of the control unit 101 may be performed by software (program) that operates on a processor such as a CPU, may be performed by hardware, or may be performed by both of the software and hardware. .
  • the control unit 101 may have either a configuration including the buffer 104 or a configuration not including the buffer 104 (including in FIG. 7).
  • the wireless communication device may include an internal memory that stores space separation information and the like. Further, it may be connected to an external memory for storing space separation information and the like.
  • the buffer 104 is a storage unit for transferring data between the upper layer and the control unit 101.
  • the upper layer stores a frame received from the second network in the buffer 104 for relay to the first network, and receives a frame received from the first network from the control unit 101.
  • the upper layer may perform communication processing above the MAC layer such as TCP / IP and UDP / IP. Further, the upper layer may perform processing of an application layer that processes data.
  • the upper layer operation may be performed by software (program) processing by a processor such as a CPU, may be performed by hardware, or may be performed by both software and hardware.
  • the control unit 101 mainly performs MAC layer processing and part of physical layer processing (for example, MIMO-related processing).
  • the control unit 101 controls communication with each wireless terminal in the first network by transmitting and receiving frames via the transmission unit 102 and the reception unit 103. Further, the control unit 101 may perform control so that a Beacon frame is periodically transmitted.
  • the control unit 101 may include a clock generation unit.
  • the control unit 101 may be configured to receive a clock from the outside.
  • the control unit 101 may manage the internal time according to the clock.
  • the clock generated by the clock generation unit may be output to the outside.
  • the control unit 101 receives an association request from a wireless terminal and establishes a wireless link with the wireless terminal through a process such as authentication as necessary.
  • the control unit 101 periodically checks the buffer 104.
  • the control unit 101 confirms the buffer 104 by an external trigger such as the buffer 104.
  • the control unit 101 sets data frames 601 to 601 addressed to each wireless terminal in which space separation information is set in the common information field, the terminal information field, or both. 604 is generated.
  • the control unit 101 reads a frame addressed to each wireless terminal from the buffer 104, performs a MAC layer process, and sends the frame to the transmission unit 102. Further, the control unit 101 calculates a transmission weight of each transmission system based on downlink propagation path information acquired in advance from each wireless terminal, and sends the transmission weight to each transmission system of the transmission unit 102. The transmission unit 102 acquires transmission weight information for each transmission system. The transmission unit 102 modulates each frame for each transmission system, and multiplies the modulated signal by a transmission weight according to the transmission system.
  • Each transmission system performs physical layer processing such as adding a PHY header to each multiplication signal, and performs DA conversion and filter processing to extract a signal component in a desired band for each frame after processing of the physical layer , Perform frequency conversion (up-conversion). Further, each transmission system amplifies the frequency-converted signal and radiates it as a radio wave from the corresponding antenna. Thereby, downlink multiuser MIMO transmission to each wireless terminal is performed.
  • the signal received by each antenna is processed in the receiving unit 103 for each reception system corresponding to the antenna.
  • BA frames 611 to 614 transmitted from a plurality of wireless terminals are received simultaneously by each antenna (uplink multiuser MIMO reception).
  • the reception signal of each antenna is input to each reception system in the reception unit 103.
  • Each received signal is amplified in the receiving system, frequency-converted (down-converted), and a desired band component is extracted by filtering processing.
  • the extracted signals are further converted into digital signals by AD conversion, and after undergoing physical layer processing such as demodulation, are input to the control unit 101 respectively.
  • the control unit 101 obtains an uplink channel response matrix by performing channel estimation based on a preamble pattern of a signal input from each reception system. Based on the uplink propagation path response matrix obtained by estimation, the control unit 101 separates the data portion after the preamble field for each wireless terminal (for each BA frame), and reads the CRC result from each data portion.
  • processing up to the digital area may be performed by the control unit 101, and processing after DA conversion may be performed by the transmission unit 102.
  • processing up to A / D conversion is performed by the receiving unit 103, and processing of the digital area including subsequent physical layer processing is performed by the control unit 101. May be. Carvings other than those described here may be performed.
  • FIG. 8 is a functional block diagram of a wireless communication device mounted on the wireless terminal 1. Since the wireless communication devices mounted on the wireless terminals 2 to 4 have the same configuration as the wireless terminal 1, the description of the wireless terminal 1 will be replaced with the description of the wireless terminals 2 to 4 below.
  • the wireless communication apparatus includes a control unit 201, a transmission unit 202, a reception unit 203, an antenna 1A, and a buffer 204.
  • the control unit 201 corresponds to a control unit or a baseband integrated circuit that controls communication with the access point 11, and the transmission unit 202 and the reception unit 203 correspond to the wireless communication unit 205 or the RF integrated circuit, for example.
  • the processing of the control unit 201 may be performed by software (program) that operates on a processor such as a CPU, may be performed by hardware, or may be performed by both of these software and hardware. .
  • the control unit 201 may have either a configuration including the buffer 104 or a configuration not including the buffer 104 (including in FIG. 8).
  • the wireless communication device may include an internal memory that stores space separation information and the like. Further, it may be connected to an external memory for storing space separation information and the like.
  • the buffer 204 is a storage unit for transferring data frames between the upper layer and the control unit 201.
  • the upper layer generates a frame to be transmitted to another wireless terminal, the access point 11, or a device on another network such as a server, and stores the frame in the buffer 204 or receives the frame received by the first network in the buffer 204. Or receive through.
  • the upper layer may perform communication processing above the MAC layer such as TCP / IP and UDP / IP. Further, the upper layer may perform processing of an application layer that processes data.
  • the upper layer processing may be performed by software (program) that operates on a processor such as a CPU, may be performed by hardware, or may be performed by both of the software and hardware.
  • the control unit 201 mainly performs MAC layer processing.
  • the control unit 201 controls communication with the access point 11 by transmitting and receiving frames to and from the access point 11 via the transmission unit 202 and the reception unit 203.
  • the control unit 201 receives a Beacon frame periodically transmitted from the access point 11 via the antenna 1A and the reception unit 203.
  • the control unit 201 may include a clock generation unit.
  • the control unit 201 may be configured to receive a clock from the outside.
  • the control unit 201 may manage the internal time by the clock.
  • the clock generated by the clock generation unit may be output to the outside.
  • the control unit 201 receives a Beacon frame, makes an association request to the access point 11, and establishes a wireless link with the access point 11 through a process such as authentication as necessary.
  • the control unit 201 periodically checks the buffer 204.
  • the control unit 201 confirms the buffer 204 by an external trigger such as the buffer 204.
  • the control unit 201 reads the frame and transmits the frame via the transmission unit 202 and the antenna 1A according to the communication method to be used.
  • the transmission unit 202 performs desired physical layer processing such as modulation processing and addition of a PHY header to the frame input from the control unit 201.
  • DA conversion filter processing for extracting a signal component in a desired band
  • frequency conversion up-conversion
  • the signal received by the antenna 1A is processed by the receiving unit 203.
  • a signal of the data frame 601 transmitted from the access point 11 to the wireless terminal 1 is received and processed by the receiving unit 203.
  • the reception signal is amplified by the reception unit 203, subjected to frequency conversion (down-conversion), and a desired band component is extracted by a filering process.
  • Each extracted signal is further converted into a digital signal by AD conversion, subjected to physical layer processing such as demodulation, and then input to the control unit 201.
  • the control unit 201 reads the space separation information stored in the common information field and the terminal information field of the data frame 601.
  • the preamble pattern to be used is specified based on the information.
  • the preamble pattern may be used.
  • the control unit 101 performs control so that a BA frame is transmitted after a predetermined time from the reception of the data frame 601.
  • the control unit 101 performs a CRC check on the received data frame, and generates a BA frame storing information representing the CRC result.
  • the specified preamble pattern is stored in the preamble field of the BA frame.
  • the transmission unit 102 modulates the generated BA frame, and performs physical layer processing such as addition of a PHY header to the modulated signal. Further, DA conversion, filter processing for extracting a signal component in a desired band, and frequency conversion (up-conversion) are performed on the frame after processing in the physical layer.
  • the transmitter 102 amplifies the frequency-converted signal and radiates it as a radio wave from any one antenna to the space.
  • processing up to the digital area may be performed by the control unit 201, and processing after DA conversion may be performed by the transmission unit 202.
  • processing up to AD conversion is performed by the reception unit 203, and the processing of the digital area including the subsequent physical layer processing is performed by the control unit 201. Good. Carvings other than those described here may be performed.
  • the buffers 104 and 204 may be a volatile memory such as a DRAM or a non-volatile memory such as a NAND or MRAM. Further, the internal memory and the external memory may be an SSD, a hard disk or the like in addition to the volatile memory and the non-volatile memory.
  • FIG. 9 is a flowchart of a basic operation example of the control unit 101 mounted on the access point 11 according to the present embodiment.
  • step S1 the control unit 101 generates space separation information to be stored in the common information field and the terminal information field of the data frames 601 to 604.
  • the rules for specifying the orthogonal matrix and preamble pattern are stored in the internal memory, they are read from the internal memory.
  • step S2 the control unit 101 stores the spatial separation information generated in step S1 in the common information field and the terminal information field of the data frames 601 to 604, and transmits them by spatial multiplexing via the wireless communication unit 105 (downlink multiple). User MIMO transmission).
  • step S3 the control unit 101 receives the BA frames 611 to 614 corresponding to the data frames 601 to 604 via the wireless communication unit 105.
  • the BA frames 611 to 614 are transmitted from the wireless terminals 1 to 4 by spatial multiplexing (uplink multiuser MIMO transmission).
  • step S4 the control unit 101 refers to the preamble field 501 of the received BA frames 611 to 614 and spatially separates the BA frames.
  • FIG. 10 is a flowchart of a basic operation example of the control unit 201 installed in the wireless terminal according to the present embodiment.
  • step S11 the control unit 201 receives a data frame addressed to itself through the wireless communication unit 205.
  • the data frame is transmitted from the access point 11 by spatial multiplexing.
  • step S12 the control unit 201 acquires space separation information from the received data frame.
  • the acquired space separation information can be stored in an internal memory.
  • step S13 the control unit 201 generates a BA frame based on the space separation information acquired in step S13.
  • the preamble field of the BA frame the preamble pattern specified by the space separation information is set.
  • step S14 the control unit 201 transmits the BA frame via the wireless communication unit 205.
  • the wireless terminals 1 to 4 simultaneously transmit BA frames using the same frequency band (uplink multiuser MIMO transmission).
  • each wireless terminal transmits an acknowledgment response frame in uplink multiuser MIMO. This shortens the delivery confirmation time for the data frame transmitted by the downlink multiuser MIMO, thereby improving the throughput.
  • the access point notifies each wireless terminal in advance of information necessary for transmitting an acknowledgment response frame in uplink multiuser MIMO transmission.
  • the access point can separate the delivery confirmation response frames transmitted by the uplink multiuser MIMO from the plurality of wireless terminals.
  • the access point 11 transmits the spatial separation information to the wireless terminals 1 to 4 using the MAC header or PHY header of the data frames 601 to 604.
  • a method for transmitting space separation information using a notification frame other than a data frame for downlink multiuser MIMO transmission will be described.
  • FIG. 11 shows an example of a Group ID Management frame with space separation information.
  • This frame includes a Membership Status Array field, a User Position Array field, a common information field, and a terminal information field.
  • a Group ID is assigned to each of a plurality of wireless terminals that are targets of the same multiuser transmission as a method for realizing downlink multiuser MIMO transmission.
  • the Membership Status Array field is a field for notifying which group the wireless terminal that is the transmission destination of the Group ID Management frame with space separation information belongs. In FIG. 11, affiliation information regarding the groups of Group IDs 0 to 63 is notified. For example, if “Membership Status In Group ID 1” in the Membership Status Array field is “0”, this indicates that this wireless terminal does not belong to Group ID1, and if “1”, it belongs to Group ID1. Represents that.
  • the User Position Array field is a field for notifying the user position of the wireless terminal in each group.
  • the user positions in the groups with Group IDs 0 to 63 are notified. For example, if “User Position In Group ID 1” in the User Position Array field is “1”, it indicates that the user position of the wireless terminal in Group ID 1 is “1”.
  • the wireless terminal can belong to a plurality of groups, and at this time, the user position can be different for each group.
  • information commonly notified to the wireless terminals 1 to 4 and information notified for each wireless terminal are stored as space separation information.
  • an orthogonal matrix such as matrix (1) or (2) can be stored.
  • the access point 11 may store different orthogonal matrices for each Group ID. For example, notify Group (1) to Group ID1 with 2 wireless terminals belonging to the group, and notify 2x2 matrix different from Matrix (1) to Group ID3 with 2 wireless terminals belonging to the group. Can do.
  • the matrix (2) is notified to the Group ID3 having four wireless terminals belonging to the group.
  • the row number (or column number) of the orthogonal matrix is stored as an example of specifying the preamble pattern for each wireless terminal.
  • the access point 11 may change the designated preamble pattern according to the user position of the wireless terminal.
  • the user position “0” can be designated as the first row of the matrix (1)
  • the user position “1” can be designated as the second row of the matrix (1).
  • specify the preamble pattern by combining the Group ID and the user position, such as the first line of the matrix (1) for Group ID1 user position 1 and the second line for Group ID2 user position 1. May be.
  • the access point 11 transmits a Group ID Management frame with spatial separation information to the wireless terminals 1 to 4 before transmitting the data frames 601 to 604 to the downlink multiuser MIMO.
  • the transmission of the Group ID Management frame with space separation information is performed by unicast as an example.
  • the access point 11 can transmit a Group ID Management frame with space separation information at the time of association.
  • a Group ID Management frame with space separation information with updated space separation information may be transmitted again.
  • the access point 11 may store Group IDs, user positions, and space separation information for a plurality of wireless terminals in a Group ID Management frame with space separation information. In this case, the access point 11 can transmit a Group ID Management frame with space separation information by broadcast or multicast.
  • the frame format in FIG. 11 is an example, and other formats may be used.
  • the common information field and the terminal information field may be interchanged, or the position where these fields are inserted may be changed.
  • Another field in which the common information field and the terminal information field are integrated may be provided.
  • the space separation information may be stored in a reserved area of another field.
  • the space separation information is added to the Group ID Management frame defined in the IEEE 802.11 standard.
  • a frame (notification frame) for notifying the space separation information may be newly defined.
  • addresses corresponding to the transmission source and the transmission destination can also be stored in the Group ID Management frame with space separation information and the newly defined notification frame.
  • a Group ID Management frame with space separation information may be transmitted to the wireless terminals 1 to 4 after the data frames 601 to 604 are transmitted to the wireless terminals 1 to 4 by downlink multiuser MIMO. At this time, any of the method of unicasting the group ID management frame with space separation information for each terminal and the method of broadcasting or multicasting as described above are possible.
  • the timing at which the radio terminals 1 to 4 perform uplink multiuser MIMO transmission may be determined by an arbitrary method.
  • the transmission timing may be a predetermined time after the completion of reception of the Group ID Management frame with space separation information.
  • the time elapsed from the completion of reception of the data frames 601 to 604 may be determined in consideration of the time required for transmitting the Group ID Management frame with space separation information. Or you may set the information regarding the timing which performs uplink multiuser MIMO transmission to a common information field.
  • the terminal determines the uplink multiuser MIMO transmission timing according to the information, and when the information is not set, the uplink multiuser MIMO transmission timing is determined by a predetermined method. It is also possible to determine the user MIMO transmission timing (for example, the transmission timing is a predetermined time after the completion of reception of the data frame transmitted by the downlink multi-user). It may be determined by methods other than those described here.
  • the access point 11 After transmitting the Group ID Management frame with space separation information, the access point 11 transmits data frames 601 to 604 in downlink multiuser MIMO.
  • the access point 11 can store the Group ID to which the wireless terminals 1 to 4 belong and the number of streams for each user position in the PHY header or MAC header of the data frames 601 to 604.
  • the wireless terminals 1 to 4 that have received the data frame check the CRC of the data frame received from the access point 11 as in the first embodiment, and check whether the data frame has been received without error. Then, after a lapse of a certain time T1, a BA frame is transmitted as uplink multiuser MIMO to the access point 11.
  • each wireless terminal refers to the group ID stored in the PHY header or MAC header of the data frame and the space separation information previously notified in the group ID management frame with space separation information, and refers to the preamble field of the BA frame. Select the preamble pattern (bit string) to be set.
  • each wireless terminal can identify the preamble pattern by referring to the user position information for each Group ID notified in the Group ID Management frame with space separation information. .
  • FIG. 12 is a flowchart of a basic operation example of the control unit 101 mounted on the access point 11 according to the present embodiment.
  • step S21 the control unit 101 generates space separation information to be stored in the common information field and the terminal information field of the data frames 601 to 604.
  • the rules for specifying the orthogonal matrix and preamble pattern are stored in the internal memory, they are read from the internal memory.
  • step S22 the control unit 101 generates a group ID management frame (notification frame) with space separation information in which the space separation information generated in step S21 is stored in the common information field and the terminal information field, and passes through the wireless communication unit 105. To send.
  • a group ID management frame notification frame
  • step S23 the control unit 101 transmits data frames 601 to 604 by spatial multiplexing (downlink multiuser MIMO transmission) via the wireless communication unit 105.
  • spatial multiplexing downlink multiuser MIMO transmission
  • step S24 the control unit 101 receives the BA frames 611 to 614 corresponding to the data frames 601 to 604 via the wireless communication unit 105.
  • the BA frames 611 to 614 are transmitted from the wireless terminals 1 to 4 by spatial multiplexing (uplink multiuser MIMO transmission).
  • step S25 the control unit 101 refers to the preamble field 501 of the received BA frames 611 to 614 and spatially separates the BA frames.
  • FIG. 13 is a flowchart of a basic operation example of the control unit 201 installed in the wireless terminal according to the present embodiment.
  • step S31 the control unit 201 receives a group ID management frame (notification frame) with space separation information transmitted from the access point 11 via the wireless communication unit 205.
  • the control unit 201 acquires the space separation information from the received Group ID Management frame with space separation information.
  • step S32 the control unit 201 receives a data frame addressed to itself through the wireless communication unit 205.
  • the data frame is transmitted from the access point 11 by spatial multiplexing.
  • step S33 the control unit 201 generates a BA frame based on the space separation information acquired in step S31.
  • the preamble field of the BA frame the preamble pattern specified by the space separation information is set.
  • step S34 the control unit 201 transmits a delivery confirmation response frame via the wireless communication unit 205.
  • the wireless terminals 1 to 4 simultaneously transmit a delivery confirmation response frame using the same frequency band (uplink multiuser MIMO transmission).
  • the access point notifies each wireless terminal in advance of information necessary for uplink acknowledgment multi-user MIMO transmission of a delivery confirmation response frame before transmitting the data frame. .
  • the access point can separate the delivery confirmation response frames transmitted by the uplink multiuser MIMO from the plurality of wireless terminals.
  • one stream is transmitted from each wireless terminal that performs uplink multiuser MIMO transmission.
  • downlink multiuser MIMO transmission from the access point to each wireless terminal is also one stream each.
  • an embodiment in which there is a wireless terminal capable of transmitting or receiving two or more streams, that is, a wireless terminal capable of MIMO transmission or reception is shown.
  • FIG. 14 (A) and FIG. 14 (B) show an example of a wireless communication system when there are wireless terminals capable of transmitting and receiving two or more streams, that is, wireless terminals capable of MIMO transmission and reception.
  • the wireless terminal 1 includes three antennas, and the wireless terminal 2 includes one antenna.
  • the wireless terminal 1 receives 3 streams from the access point 11 by MIMO, and the wireless terminal 2 receives 1 stream from the access point 11.
  • each of the wireless terminal 1 and the wireless terminal 2 includes two antennas, and each receives two streams from the access point 11 by MIMO.
  • the total number of streams in the downlink multiuser MIMO from the access point 11 is four.
  • the user multiplexing number in the downlink is 4, whereas in the examples of FIGS. 14A and 14B, the user multiplexing number is 2.
  • the block configuration of the wireless communication device installed in the wireless terminal capable of MIMO is the same as that shown in FIG. Since the configuration and operation are obvious from the description of the MIMO operation of the access point so far, the description is omitted.
  • the wireless terminal 1 of FIG. 14A and the wireless terminals 1 and 2 of FIG. 14B receive multi-user MIMO transmission of BA frames in one stream after receiving data frames from the access point 11 in a plurality of streams. Can do.
  • the number of downlink multiuser MIMO streams is 4, whereas the number of uplink multiuser MIMO streams is 2. That is, the number of streams in the uplink is equal to the number of multiplexed users in the downlink.
  • the transmission of the BA frame in the uplink multi-user MIMO by each wireless terminal 1 stream can be defined by, for example, the IEEE 802.11 standard.
  • the access point 11 sets the user multiplexing number and the corresponding orthogonal matrix in the common information field, and the orthogonal matrix used by each wireless terminal in the terminal information field.
  • Row numbers (or column numbers) can be stored. For example, in FIG. 14A, since the number of multiplexed users is 2, the matrix (1) is set in the common information field, “wireless terminal 1 is the first row, wireless terminal 2 is the second row”, etc. Can be stored.
  • the method described in the first and second embodiments (MAC header, PHY header, Group ID Management frame with space separation information) can be used.
  • the wireless terminals 1 and 2 identify the preamble pattern used by the terminal based on the spatial separation information notified from the access point 11, and each of the BA frames corresponding to the data frames received in a plurality of streams is uplink-multiplexed in one stream.
  • User MIMO transmission Since the method for specifying and using the preamble pattern is the same as in the first and second embodiments, the description thereof is omitted.
  • the access point 11 can notify preamble pattern information for each user position as space separation information.
  • the number of wireless terminals belonging to Group ID 1 is 4, the total number of downlink multi-user MIMO transmission streams is 5, and the number of downlink streams for wireless terminals belonging to user positions 0 to 3 is 2, 0, 2, 1 respectively.
  • the wireless terminal at user position 1 does not transmit a data frame
  • the wireless terminals belonging to user positions 0, 2 and 3 that have received the data frame transmit the BA frame in one stream each in uplink multiuser MIMO transmission. To do.
  • the access point 11 notifies the user multiplexing number 3 and the corresponding 3 ⁇ 3 orthogonal matrix as space separation information in the common information field, and the row number (or column number) used by each wireless terminal is the terminal information field. You can notify at.
  • Each wireless terminal uses the space separation information designated by the access point 11 to specify the preamble pattern used by each terminal.
  • rules such as assigning row numbers of orthogonal matrices in ascending order from wireless terminals with a small user position may be defined.
  • the access point 11 may notify the 3 ⁇ 3 orthogonal matrix and the number of downlink streams for each user position as the spatial separation information.
  • each wireless terminal can grasp the number of multiplexed users and specify the preamble pattern used by the own device. For example, the number of wireless terminals belonging to Group ID 1 is 4, the total number of downlink multi-user MIMO transmission streams is 5, and the number of downlink streams for wireless terminals belonging to user positions 0 to 3 is 2, 0, 2, 1 respectively.
  • the wireless terminal belonging to user position 0 is the first row of the 3 ⁇ 3 matrix
  • the wireless terminal belonging to user position 2 is the second row of the 3 ⁇ 3 matrix
  • the wireless terminal belonging to user position 3 is the third row of the 3 ⁇ 3 matrix, etc.
  • a preamble pattern can be specified. Note that when the matrix values are predetermined in the IEEE 802.11 standard and the wireless terminals 1 to 4 store the values in the internal memory, the access point 11 can transmit the matrix values to the wireless terminals 1 to 4. There is no need to send a value.
  • the wireless terminals 1 to 4 can read the corresponding matrix from the internal memory by referring to the uplink user multiplexing number (total stream number) notified explicitly or implicitly from the access point 11. As an example of an implicit notification, the access point 11 notifies the number of downlink streams for each user position.
  • Each wireless terminal can acquire the number of multiplexed users (total number of streams) in the uplink by counting the number of wireless terminals whose number of streams is other than 0.
  • the wireless terminals 1 and 2 shown in FIGS. 14A and 14B can transmit BA frames using the same number of streams as the streams received from the access point 11. For example, in the case of FIG. 14A, the wireless terminal 1 transmits a BA frame with three streams, and the wireless terminal 2 transmits a BA frame with one stream.
  • the access point 11 gives the wireless terminals 1 and 2 the total number of streams in the uplink in the common information field and the corresponding orthogonal matrix, and the row number (or column) of the orthogonal matrix used by each wireless terminal in the terminal information field. Number).
  • the matrix (2) is set in the common information field, and “wireless terminal 1 is in the first and second rows, wireless terminal 2 is set in the terminal information field.
  • the method described in the first and second embodiments (MAC header, PHY header, Group ID Management frame with space separation information) can be used.
  • the wireless terminals 1 and 2 identify the preamble pattern used by the terminal based on the spatial separation information notified from the access point 11, and uplink multi-user MIMO transmission of BA frames using the same number of streams as the received data frames. can do.
  • the access point 11 may notify the number of streams used when each wireless terminal performs uplink multiuser MIMO transmission as space separation information. For example, in FIG. 14B, information such as “wireless terminal 1 has one stream and wireless terminal 2 has two streams” is notified. For the notification of the number of streams, a common information field, a terminal information field, or other fields can be used.
  • the wireless terminals 1 and 2 determine the number of streams when transmitting the BA frame according to the notified number of streams. At that time, it is also possible to notify transmission of one stream such as “one stream for the wireless terminal 1 and one stream for the wireless terminal 2”.
  • the total number of streams specified by the access point 11 can be adjusted within a range not exceeding the reception capability (number of antennas) of the access point 11. Also, the number of streams designated for each wireless terminal can be adjusted within a range not exceeding the reception capability (number of antennas) of each wireless terminal.
  • the number of wireless terminals belonging to Group ID 1 is 4, the total number of downlink multi-user MIMO transmission streams is 5, and the number of downlink streams for wireless terminals belonging to user positions 0 to 3 is 2, 0, 2, 1 respectively.
  • the wireless terminal at user position 1 does not transmit a data frame
  • the wireless terminals belonging to user positions 0, 2, and 3 transmit the BA frames in 2 streams, 2 streams, and 1 stream, respectively, as uplink multi-user MIMO.
  • a rule may be defined such that the orthogonal matrix row numbers are assigned in ascending order from wireless terminals with a small user position, and each wireless terminal may specify a preamble pattern based on this rule.
  • the access point 11 can transmit the matrix values to the wireless terminals 1 to 4. There is no need to send a value.
  • the wireless terminals 1 to 4 can read the corresponding matrix from the internal memory with reference to the total number of streams notified directly or indirectly from the access point 11.
  • the control unit 101 of the access point 11 uses the common information field to indicate the total number of streams (explicitly or implicitly) when transmitting the BA frame.
  • the number of streams permitted to be transmitted to each wireless terminal can be designated using the terminal information field. It is also possible to specify the number of rows (or column numbers) of the orthogonal matrix in the terminal information field as many as the number of streams permitted to be transmitted to the wireless terminal. Note that the control unit 101 of the access point 11 may acquire the number of streams that can be supported by each wireless terminal from each wireless terminal at the time of association, for example.
  • the control unit 101 of the access point 11 may specify the total number of streams in the common information field. Or, if the information of other wireless terminals is included in the terminal information field, the total number of streams can be determined by calculating the total number of row numbers (or column numbers) for each wireless terminal. Explicit notification may be omitted.
  • the control unit 101 of the access point 11 sets the row numbers 1, 2, and 3 of the orthogonal matrix in the terminal information field corresponding to the wireless terminal 1. As a result, the wireless terminal 1 recognizes that its own device is permitted to transmit three streams. In addition, the wireless terminal 1 has each row [1, -1, 1, 1], [1, 1, -1, 1], [1] of row numbers 1, 2, and 3 of the orthogonal matrix corresponding to the total number of streams 4. , 1, 1, -1] is used for each stream. As described above, the control unit 101 of the access point 11 may explicitly notify the total number of streams in the common information field, or may omit the notification.
  • each terminal information field when the number of streams permitted to be transmitted is explicitly notified in each terminal information field, it is possible to omit the notification of the row number (or column number) of the orthogonal matrix.
  • the number of wireless terminal streams corresponding to the terminal information field 1 is 3 and the wireless terminal stream number corresponding to the terminal information field 2 is 1.
  • the wireless terminal corresponding to the terminal information field 1 uses the first to third lines of the orthogonal matrix
  • the wireless terminal corresponding to the terminal information field 2 uses the fourth line.
  • Each wireless terminal adds up the number of streams stored in the terminal information field having a field number smaller than that of its own device, and adds 1 to the total value, so that the row number (or column number) used by the own device is obtained.
  • the starting value can be calculated.
  • notification of the row number (or column number) used for each wireless terminal can be omitted.
  • the common number of streams is specified in the common information field, and the notification of the number of individual streams in each terminal information field is It does not have to be done. Also in this case, the total number of uplink multiuser MIMO streams may be explicitly notified in the common information field. Alternatively, the wireless terminal may grasp the total number of streams from the number of common streams and the number of each terminal information field without performing explicit notification in the common information field.
  • each wireless terminal can also use MIMO transmission. If the number of streams allowed to each wireless terminal is not specified, the total number of transmission streams transmitted by uplink multiuser MIMO is transmitted with the number of streams exceeding the capability that can be separated by the access point. Can be. Also, each wireless terminal may not be able to select a preamble pattern that does not overlap with other wireless terminals. In the present embodiment, these problems can be solved by designating the number of streams permitted to each wireless terminal.
  • an uplink propagation path response matrix can be estimated at an access point by transmitting preamble patterns orthogonal to each other from each wireless terminal.
  • each radio terminal transmits a preamble pattern using orthogonal frequency carriers so that an uplink channel response matrix can be estimated.
  • a multi-carrier modulation scheme particularly OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • FIG. 15 shows a schematic configuration example of the BA frame according to the present embodiment.
  • a schematic configuration example of the BA frame transmitted by the wireless terminals 1 to 4 is shown.
  • the BA frame includes a preamble field 501, but the value set as the preamble pattern is different from that in the first embodiment.
  • the preamble field 501 of each BA frame is composed of a plurality of sections, and carrier patterns P1, P2, P3, and P4 are assigned to each section in different orders.
  • One section corresponds to one OFDM symbol section.
  • the carrier pattern P1 represents that a preamble pattern is transmitted using subcarriers f1, f5, and f9 of OFDM modulation.
  • the carrier pattern P2 represents that a preamble pattern is transmitted using subcarriers f2, f6, and f10 of OFDM modulation.
  • the carrier pattern P3 represents that a preamble pattern is transmitted using subcarriers f3, f7, and f11 of OFDM modulation.
  • the carrier pattern P4 represents that a preamble pattern is transmitted using subcarriers f4, f8, and f12 of OFDM modulation.
  • the preamble pattern transmitted on each subcarrier may be arbitrary as long as it is known by the access point 11.
  • the same data may be used for all subcarriers, or different data may be used for each subcarrier.
  • timings t1, t2, t3, and t4 are set in order from the left.
  • Timings t1, t2, t3, and t4 represent transmission timings in the corresponding section of the preamble field 501.
  • carrier patterns are different from each other in the same timing section. That is, at each of timings t1, t2, t3, and t4, the subcarriers that each wireless terminal uses for transmitting the preamble pattern are orthogonal in frequency. That is, the subcarriers of the wireless terminals do not interfere with each other. In the case of OFDM, since the subcarrier frequencies are selected so that the subcarriers are orthogonal to each other, the subcarriers of each wireless terminal do not interfere with each other unless the same subcarrier is used.
  • the subcarrier of the wireless terminal 1 is f1, f5, f9
  • the subcarrier of the wireless terminal 2 is f2, f6, f10
  • the subcarrier of the wireless terminal 3 is f3, f7, f11
  • the subcarrier of the wireless terminal 4 Carriers are f4, f8, and f12. Since the subcarriers do not overlap between the wireless terminals, the subcarriers are orthogonal between the wireless terminals. Similarly, at other timings t2 to t4, the subcarriers are orthogonal between the wireless terminals.
  • tone interleaving Since all of P1 to P4 are allocated to the wireless terminals 1 to 4 in different orders, none of the wireless terminals 1 to 4 interfere with each other on all the subcarriers f1 to f12. In this way, switching subcarriers to be used according to a section while using different subcarriers in the same section (timing) between wireless terminals may be referred to as tone interleaving.
  • the control unit 201 of the wireless terminal 1 generates an OFDM symbol by assigning a preamble pattern to subcarriers f1, f5, and f9 and assigning, for example, null data to other subcarriers. And send.
  • the control unit 201 of the wireless terminal 2 generates and transmits an OFDM symbol by assigning a preamble pattern to the subcarriers f2, f6, and f10 and assigning, for example, null data to the other subcarriers.
  • the control unit 201 of the wireless terminal 3 generates and transmits an OFDM symbol by assigning a preamble pattern to the subcarriers f3, f7, and f11 and assigning, for example, null data to the other subcarriers.
  • the control unit 201 of the wireless terminal 4 generates and transmits an OFDM symbol by assigning a preamble pattern to the subcarriers f4, f8, and f12 and assigning, for example, null data to the other subcarriers.
  • the access point 11 receives the OFDM symbols from the wireless terminals 1 to 4 simultaneously with the respective antennas.
  • the receiving unit 103 or the control unit 101 of the access point 11 can acquire a signal for each subcarrier by demodulating the received signal for each antenna. Specifically, for timing t1, subcarriers f1, f5, and f9 for wireless terminal 1, subcarriers f2, f6, and f10 for wireless terminal 2, and subcarriers f3, f7, and f11 for wireless terminal 3 and wireless terminal 4 For, signals for subcarriers f4, f8, and f12 can be acquired. Similarly for other timings t2 to t4, each wireless terminal sequentially generates and transmits OFDM symbols based on different carrier patterns. As a result, the control unit 101 of the access point 11 can acquire signals of all frequency subcarriers f1 to f12 for the wireless terminals 1 to 4, respectively, and can thus estimate the uplink channel response matrix. .
  • the control unit 101 of the access point 11 uses the MAC header, the PHY header, and the group ID management frame with space separation information common information of the data frames 601 to 604. Using the field or terminal information field or both of them, it is possible to notify spatial separation information such as the order of carrier patterns for each wireless terminal and the preamble pattern for each subcarrier. Note that notification may be omitted when the preamble pattern is the same for all wireless terminals and all subcarriers.
  • notification for each of the carrier patterns P1 to P4, information indicating the correspondence between the number of the subcarrier to be used and the preamble pattern assigned to the subcarrier may be notified in the common information field. Further, information regarding the order of P1 to P4 may be notified in the terminal information field for each wireless terminal.
  • the notification method can be expanded or modified in various ways based on the same concept as the above-described embodiment.
  • implicit notification may be performed using the number of terminal information fields for each wireless terminal, the number of total transmission streams, and the like. Is possible.
  • the preamble pattern may be transmitted using a larger or smaller number of subcarriers.
  • the subcarrier for transmitting the data part may be the same subcarrier as the subcarrier for transmitting the preamble pattern, or may be a subcarrier different from these.
  • the access point 11 predicts the subcarrier propagation path response for the subsequent data part (MAC frame part) by an arbitrary method from the subcarrier propagation path response that transmitted the preamble pattern. And ask for it. For example, for each subcarrier for the data portion, the same channel response as that closest to the frequency among the subcarriers that transmitted the preamble pattern may be adopted.
  • the uplink channel response matrix can be estimated by transmitting a preamble pattern at different timings from each wireless terminal.
  • FIG. 16 shows a schematic configuration example of a BA frame in the case where preamble patterns are transmitted at different timings.
  • the carrier pattern “P-ALL” represents that a preamble pattern is transmitted using all subcarriers f1 to f12 of OFDM modulation.
  • NULL indicates that a preamble pattern is not transmitted.
  • the preamble pattern may be arbitrary as long as it is known at the access point 11.
  • the access point 11 receives the preamble pattern from the wireless terminal 1 at timing t1, the wireless terminal 2 at t2, the wireless terminal 3 at t3, and the wireless pattern 4 at t4. Thereby, the control unit 101 of the access point 11 can acquire signals of all the frequency subcarriers f1 to f12 for the wireless terminals 1 to 4, and can estimate the uplink channel response matrix.
  • the control unit 101 of the access point 11 uses the MAC header, the PHY header, and the group ID management frame with space separation information common information of the data frames 601 to 604. Fields or terminal information fields or both can be used.
  • each radio terminal transmits a preamble pattern using orthogonal frequency carriers.
  • each wireless terminal transmits a preamble pattern at different timings.
  • the access point 11 can estimate the uplink channel response matrix.
  • each wireless terminal transmits a BA frame after elapse of a certain time (see T1 in FIG. 2) from reception of the data frames 601 to 604.
  • T1 in FIG. 2 the distance between the access point and each wireless terminal is the same, it can be considered that the BA frame transmitted from each wireless terminal is basically received at the same timing at the access point.
  • each propagation time is different, so that the wireless terminal that is farther from the access point has a delay in receiving data frames from the access point.
  • a BA frame transmitted after a certain time elapses after each wireless terminal receives a data frame causes a delay in the timing at which the wireless terminal is received at the access point as the distance from the access point increases.
  • the maximum delay time difference in one direction between the access point and each wireless terminal is ⁇ t
  • a guard interval such as OFDM (sometimes called a cyclic prefix).
  • the cyclic prefix can be used in a multicarrier modulation scheme other than OFDM or a single carrier modulation scheme, and the present embodiment is not limited to OFDM.
  • the reception timing of the BA frame at the access point is adjusted. Specifically, the transmission timing of the BA frame from each wireless terminal is adjusted. This prevents deterioration of the characteristics of uplink multiuser MIMO transmission due to the delay time difference between the access point and each wireless terminal.
  • the control unit 101 of the access point 11 communicates with each wireless terminal in advance and estimates the delay time with each wireless terminal before transmitting the data frames 601 to 604.
  • the estimation method may be any method, and various existing known techniques can be used.
  • a measurement frame is transmitted from the access point 11 and each wireless terminal returns a frame storing the reception time of the measurement frame.
  • the control unit 101 of the access point 11 measures the delay time from the difference between the time when the measurement frame is transmitted and the reception time stored in the returned frame.
  • a measurement frame is transmitted from the access point 11 and a response frame is received from each wireless terminal. The delay time is measured from the difference between the time when the measurement frame is transmitted and the time when the response frame is received.
  • Various methods other than those described here can be used.
  • the control unit 101 of the access point 11 of the present embodiment designates a time adjustment amount for adjusting the BA frame transmission timing by the wireless terminal in each terminal information field.
  • the control unit 201 of each wireless terminal receives the terminal information field from the access point 11 by the method described in the first to third embodiments, and determines the transmission timing of the BA frame according to the notified time adjustment amount as the reference timing. Accelerate or slow down.
  • the reference timing is, for example, a timing after a certain time (see T1 in FIG. 2) after receiving the data frame.
  • Each wireless terminal transmits a BA frame at the adjusted transmission timing.
  • the time adjustment amount of each wireless terminal set by the access point 11 is determined so that the timing of receiving the BA frame from each wireless terminal is within a certain time delay range.
  • the range of the fixed time delay is set at least within the guard interval.
  • a delay time with each wireless terminal estimated in advance is used.
  • the time adjustment amount of each wireless terminal may be set using a relative time from the transmission timing of the reference wireless terminal.
  • a predetermined timing for example, a predetermined time after receiving a data frame
  • Wireless terminals other than the reference wireless terminal transmit the BA frame at a timing shifted by the relative time from the transmission timing of the reference wireless terminal.
  • the reference wireless terminal may be designated by an arbitrary method.
  • designation of a wireless terminal serving as a reference may be included in the common information field.
  • a wireless terminal set in a terminal information field having a predetermined number such as the terminal information field 1 may be used as a reference wireless terminal.
  • the access point 11 receives the BA frame from each wireless terminal regardless of the communication delay time between the access point 11 and each wireless terminal by controlling the transmission timing of the BA frame. Timing can be kept within a certain range (such as a guard interval).
  • the present embodiment is characterized in that the dynamic range of the received power of the BA frame received by the access point from each wireless terminal falls within a certain range.
  • the access point 11 simultaneously receives the BA frame from each wireless terminal by the uplink multiuser MIMO. At this time, even if the transmission power of each wireless terminal is the same, if the distance between the access point 11 and each wireless terminal is different, the BA frame is transmitted with different received power due to the difference in the signal attenuation level. There is a possibility of receiving.
  • FIG. 17 shows a situation in which the wireless terminals 1 and 2 are arranged at positions close to and far from the access point 11, respectively.
  • the distance attenuation amount of the wireless terminal 1 close to the access point 11 is 20 dB
  • the distance attenuation amount of the wireless terminal 2 arranged at a position far from the access point 11 is 60 dB.
  • the access point 11 simultaneously receives BA frames having a reception power difference of 40 dB.
  • the input dynamic range which is the ratio or difference between the maximum and minimum values of received power
  • frames with low received power may be buried in quantization noise during AD conversion and may not be received correctly.
  • an AD converter having a large number of quantization bits may be employed. However, the number of quantization bits is limited and the cost is increased.
  • the above problem is solved by controlling the dynamic range of the received power of the BA frame received from each wireless terminal within a certain range.
  • the control unit 101 of the access point 11 communicates with each wireless terminal in advance to estimate the distance attenuation with each wireless terminal.
  • the estimation method may be any method, and various existing known techniques can be used.
  • the control unit 101 of the access point 11 instructs each wireless terminal to transmit a frame with a specific transmission power, and the received power value of the frame and the distance attenuation amount (uplink distance) from the specific transmission power value. (Attenuation) is estimated.
  • the access point 11 transmits a measurement frame with a constant transmission power, and returns a frame storing the received power value of the measurement frame from each wireless terminal.
  • the control unit 101 of the access point 11 estimates the distance attenuation amount (downlink distance attenuation amount) based on the transmission power value of the measurement frame and the reception power value stored in the returned frame. Although it is desirable to determine the uplink distance attenuation for the purposes of this embodiment, either distance attenuation may be determined in an environment where there is no significant difference between the downlink and uplink distance attenuation.
  • the control unit 101 of the access point 11 is configured so that the reception dynamic range of the BA frame transmitted by the wireless terminal that is a propagation path estimation target is within a certain range.
  • the transmission power of the wireless terminal is determined.
  • the dynamic range within a certain range is at least within the dynamic range that can be handled by the number of quantization bits of the AD converter mounted on the access point 11.
  • the control unit 101 of the access point 11 designates a wireless terminal that is a propagation path estimation target in the terminal information field described in the embodiments so far, and information on transmission power determined for the wireless terminal ( Transmission power information).
  • the transmission power information may be represented by the transmission power value itself to be transmitted by each wireless terminal, or may be represented by a relative value with respect to the transmission power (normal transmission power) used for normal transmission.
  • the access point 11 determines the transmission power of each wireless terminal, but a configuration in which the transmission power is determined in each wireless terminal is also possible. An example of this will be shown below.
  • the control unit 101 of the access point 11 notifies each wireless terminal of the distance attenuation estimated for each wireless terminal in each terminal information field of the data frame.
  • the control unit 201 of each wireless terminal determines the transmission power of the BA frame according to the distance attenuation amount notified in each terminal information field. For example, the transmission power is determined so that the reception power of the BA frame at the access point 11 falls within a specific value or a specific range. In this case, the value or range of the received power expected at the access point 11 may be notified in the common information field of the data frames 601 to 604. When the value or range of the received power expected at the access point 11 is determined in advance, the notification may be omitted.
  • the control unit 101 of the access point 11 includes the transmission power value of the frame and the reception power value of the BA frame from each wireless terminal expected by the access point 11 (expectation) in the common information field of the data frame. Set the received power value.
  • the control unit 101 of the access point 11 transmits the data frame set in this way with the transmission power value set in the common information field.
  • the control unit 101 of the access point 11 may omit notification of these values. Good.
  • the control unit 201 of each wireless terminal that has received the data frame from the access point 11 measures the received power of the data frame.
  • the control unit 201 of each wireless terminal grasps the distance attenuation amount from the access point 11 to each wireless terminal based on the measured received power value and the transmission power value notified in the common information field.
  • the control unit 201 of each wireless terminal transmits the BA frame so that the received power value of the BA frame at the access point 11 becomes the expected received power value notified by the data frame based on the grasped distance attenuation amount. Determine the power.
  • the control unit 201 of each wireless terminal performs control to transmit the BA frame with the determined transmission power.
  • the downlink distance attenuation from the access point 11 to the wireless terminal and the uplink distance attenuation from the wireless terminal to the access point 11 may not exactly match depending on the communication environment, but generally match. Such a method is also possible in an environment that can be considered.
  • the uplink distance attenuation can be estimated by adjusting the downlink distance attenuation by multiplying the coefficient by an arbitrary method.
  • the method in which the access point 11 adjusts the received power value using the data frame has been described.
  • the Group ID Management frame with spatial separation information and other frames in the second embodiment can also be used.
  • each wireless terminal can control the transmission power of the BA frame transmitted from each wireless terminal by the access point so that the received power value falls within a certain dynamic range at the access point.
  • BA frames transmitted from can be received.
  • the access point receives frames from a plurality of wireless terminals simultaneously. For this reason, the access point may receive simultaneously a frame in which a different frequency offset occurs for each wireless terminal. In this case, the frequency offset leads to a characteristic deterioration factor as compared with normal transmission (transmission of a single stream).
  • the access point when the access point performs uplink multiuser MIMO transmission by controlling the frequency offset of the subcarrier of each wireless terminal to be within a certain range with respect to each use frequency (reference frequency). It is intended to reduce the deterioration of the characteristics.
  • the control unit 101 of the access point 11 communicates with each wireless terminal to estimate the amount of frequency offset of each subcarrier.
  • the estimation method may be any method, and various existing known techniques can be used.
  • the access point 11 transmits a subcarrier group of the used frequency to each wireless terminal, and returns a frame storing the reception frequency of each subcarrier from each wireless terminal.
  • the control unit 101 of the access point 11 estimates the amount of frequency offset of each subcarrier by comparing the transmitted frequency with the reception frequency described in the returned frame.
  • the access point 11 instructs each wireless terminal to transmit a subcarrier group of the used frequency
  • the control unit 101 of the access point 11 receives the frequency of the subcarrier group received from each wireless terminal and the used frequency.
  • the amount of frequency offset of each subcarrier is estimated. If the frequency offset of each subcarrier can be considered to be the same or within a certain range, the offset amount of the center frequency (channel band center frequency) of the OFDM signal may be estimated without calculating the frequency offset for each subcarrier. .
  • the control unit 101 of the access point 11 determines the frequency correction amount of the wireless terminal based on the frequency offset amount of each subcarrier estimated for each wireless terminal.
  • the frequency correction amount is determined so that the frequency offset of each subcarrier when the access point 11 receives a BA frame from each wireless terminal matches or falls within a certain range with respect to each used frequency.
  • the use frequency may be fixedly set in advance between the access point 11 and the wireless terminal, or the access point 11 may determine the use frequency and notify each wireless terminal.
  • the control unit 101 of the access point 11 designates information (frequency correction information) regarding the determined frequency correction amount of each subcarrier in the terminal information field of the data frames 601 to 604.
  • the frequency correction information may be expressed as an absolute correction amount indicating how much the frequency is shifted, or a relative correction amount indicating how much the frequency is shifted with respect to the frequency value of the reference wireless terminal. It may be expressed as
  • the control unit 201 of the wireless terminal controls to shift the frequency of the subcarrier group by the specified correction amount.
  • a BA frame is generated by performing modulation based on the shifted subcarrier group.
  • the control unit 201 of the wireless terminal other than the reference wireless terminal performs the relative correction with respect to the shifted frequency of the reference wireless terminal. Control to shift the frequency by the amount.
  • a BA frame is generated by performing modulation based on each subcarrier after the shift.
  • the absolute correction amount is designated for the reference wireless terminal. Wireless terminals other than the reference wireless terminal can grasp the shifted frequency of the reference wireless terminal based on the absolute correction amount of the reference wireless terminal.
  • the reference wireless terminal may be designated by an arbitrary method.
  • designation of a wireless terminal serving as a reference may be included in the common information field.
  • a wireless terminal set in a terminal information field having a predetermined number such as the terminal information field 1 may be specified as a reference wireless terminal.
  • the frequency may be corrected by the same amount as a whole.
  • the control unit 101 of the access point 11 does not calculate the frequency offset for each subcarrier in advance, and shifts the difference between the center frequency of the received OFDM signal (the center frequency of the channel band) and the reference center frequency. A correction amount may be determined based on this.
  • the entire subcarrier group may be shifted by the same frequency so as to shift the center frequency of the channel band.
  • the method in which the access point 11 adjusts the frequency using the data frame has been described.
  • the Group ID Management frame with spatial separation information and other frames in the second embodiment can be used.
  • the access point controls the frequency of the BA frame transmitted from each wireless terminal, thereby correcting the frequency offset of the subcarrier of each wireless terminal.
  • a group ID management frame with spatial separation information may be used in combination for transmission of spatial separation information.
  • a MAC header of a data frame may be used in combination for transmission of spatial separation information.
  • a PHY header may be used in combination for transmission of spatial separation information.
  • the spatial separation information is information necessary for spatially separating the BA frame transmitted by the uplink multiuser MIMO, and is also information regarding the uplink multiuser MIMO transmission method of the BA frame.
  • the access point 11 can store the spatial separation information in a field other than the common information field and the terminal information field.
  • each wireless terminal may acquire spatial separation information from a field other than the common information field and the terminal information field (for example, a legacy standard field).
  • the access point 11 designates a preamble pattern to be used for each wireless terminal
  • a form in which each wireless terminal uses a fixed preamble pattern is also possible.
  • the access point 11 may always specify a set of wireless terminals having orthogonal preamble patterns.
  • each wireless terminal uses a fixed preamble pattern corresponding to the spatial multiplexing number, and the access point 11 notifies each wireless terminal of information specifying the spatial multiplexing number. do it.
  • a terminal information field may be provided for each wireless terminal that performs BA frame transmission.
  • four terminal information fields are provided. That is, a terminal information field 1, a terminal information field 2, a terminal information field 3, and a terminal information field 4 are provided.
  • the terminal information field can store identification information of the wireless terminal and space separation information notified to the wireless terminal.
  • the row number (or column number) used by each wireless terminal can be notified by an implicit method.
  • an implicit notification for example, there is a method of indirectly informing the row number (or column number) by the field number of the terminal information field.
  • the wireless terminal specified in the terminal information field 1 (that is, the wireless terminal in which the identification information of the own device is set in the terminal information field 1) is the wireless terminal specified in the terminal information field 2 in the first row of the orthogonal matrix. Is the second row of the orthogonal matrix,..., Terminal information
  • the wireless terminal specified in the field n is the nth row of the orthogonal matrix.
  • spatial separation information such as a preamble pattern is included in a plurality of data frames 601 to 604 to be transmitted by downlink multiuser MIMO. More specifically, the space separation information is notified through the common information field or the terminal information field in the MAC header (or PHY header) of each of the data frame frames 601 to 604. As another method, the space separation information is set in a single dedicated frame (referred to as a trigger frame here), and in downlink multiuser MIMO transmission, an aggregation frame in which one or more data frames and the trigger frame are aggregated May be generated for each terminal, and these aggregation frames may be transmitted in downlink multiuser MIMO.
  • the common information field and the terminal information field are removed from the MAC header or PHY header shown in FIG. 3 or FIG. 4, and these fields are prepared in a dedicated frame as a trigger frame.
  • a configuration example of the trigger frame is as shown in FIG.
  • the common information field and the terminal information field may be in the frame body field or in the MAC header. Further, the common information field and the terminal information field may be allowed to be arranged in the physical header.
  • a newly defined value may be set in the Control and Subtype fields.
  • the value of the existing standard can be used for the Subtype field, and the common information field and the terminal information field can be set in the reserved area of the frame defined by the existing standard.
  • An aggregation frame obtained by aggregating a data frame and a trigger frame.
  • An aggregation frame is formed by connecting a plurality of data frames and a trigger frame to each other by a delimiter (not shown).
  • the number of data frames may be one.
  • the RA of the trigger frame may be the MAC address of the destination terminal.
  • the plurality of aggregation frames transmitted from the access point to the downlink multiuser MIMO are received by the corresponding terminals.
  • the terminal performs a CRC check on one or more data frames in the aggregation frame, and acquires spatial separation information from the trigger frame.
  • the subsequent processing is the same as in the previous embodiments.
  • the terminal generates a BA frame based on the CRC check result, sets a preamble pattern according to the spatial separation information in the preamble field of the physical header, and aggregates the BA frame with the physical header added to the access point. Transmit after time T1 from completion of frame reception.
  • the terminal may transmit an aggregation frame in which the BA frame and other frames are aggregated.
  • the other frame may be a data frame or another frame such as a management frame.
  • the access point transmits in the common information field or terminal information field of the trigger frame so that the packet length transmitted from each terminal (PPDU (Physical layer Convergence Protocol Protocol Data Unit) length, etc.) is aligned. You may set the information regarding the packet length to perform. When the specified packet length is not reached, padding data may be added to the end of the frame.
  • PPDU Physical layer Convergence Protocol Protocol Data Unit
  • downlink multi-user MIMO transmission is performed as a downlink user multiplex transmission scheme.
  • downlink transmission is performed using another scheme, and a plurality of terminals receive BA frames. May be transmitted in uplink multi-user MIMO.
  • there is frequency multiplex communication in which transmissions addressed to a plurality of terminals are simultaneously performed using different frequency components for each terminal as communication resources. More specifically, a frequency component is defined as a resource unit including one or a plurality of subcarriers, and transmission to or reception from a plurality of terminals is simultaneously performed using the resource unit as a minimum unit communication resource.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • FIG. 25 shows resource units (RU # 1, RU # 2,... RU # K) reserved in a continuous frequency region of one channel (denoted as channel M here).
  • a plurality of subcarriers orthogonal to each other are arranged in channel M, and a plurality of resource units including one or a plurality of continuous subcarriers are defined in channel M.
  • One or more subcarriers may be arranged between resource units, but guard subcarriers are not essential.
  • Each subcarrier in the channel may be given a number for identifying the subcarrier.
  • the bandwidth of one channel is, for example, 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz, but is not limited thereto.
  • a plurality of 20 MHz channels may be combined into one channel. Depending on the bandwidth, the number of subcarriers or resource units in the channel may be different.
  • Uplink OFDMA or downlink OFDMA is realized by assigning different resource units to a plurality of terminals and using them simultaneously.
  • each resource unit is orthogonal in frequency and has different resources. Since the units do not interfere with each other, the access point may transmit data frames (or an aggregation frame in which one or more data frames are aggregated) simultaneously using different resource units for each terminal.
  • information specifying a resource unit to be decoded for each terminal is set in a predetermined field (referred to as an SIG field here) of a physical header of these data frames (aggregation frames), and the terminal is specified by the information. What is necessary is just to decode the performed resource unit.
  • the SIG field may be transmitted in the channel bandwidth so that all of the received terminals can be decoded in common.
  • the identifier of the terminal used in the SIG field may be an association ID (AID) given from the access point at the time of association or a part thereof (Partial AID), or another identifier such as a MAC address.
  • an aggregation frame in which one or more data frames and a trigger frame are aggregated is generated for each terminal, and these aggregation frames may be transmitted in downlink OFDMA.
  • the configuration of the trigger frame may be the same as that shown in FIG.
  • a plurality of BA frames are transmitted from a plurality of terminals to the access point by uplink multiuser MIMO, but uplink OFDMA transmission may be performed as another user multiplex transmission scheme.
  • a plurality of terminals simultaneously transmit BA frames using different resource units.
  • the uplink OFDMA in the downlink user multiplex transmission (downlink multiuser MIMO or downlink OFDMA), in the above-described common information field or terminal information field, the uplink OFDMA is used instead of the preamble pattern. Information specifying the resource unit may be notified for each terminal.
  • OFDMA & MU-MIMO a communication scheme that combines OFDMA and multi-user MIMO in user multiplex transmission of a plurality of BA frames from a plurality of terminals to an access point.
  • uplink multiuser MIMO transmission is performed for each resource unit to be used. That is, two or more of a plurality of terminals are allocated to the same resource unit, and the two or more terminals perform uplink multiuser MIMO transmission in the same resource unit. Note that only one terminal may be allocated to one resource unit.
  • the spatial separation information is reported for each terminal in the above-described common information field or terminal information field, Information specifying a resource unit to be used in uplink OFDMA & MU-MIMO may be notified for each terminal. In this case, the same preamble pattern can be used between different resource units.
  • FIG. 18 shows an example of the overall configuration of a terminal or access point according to the fourth embodiment.
  • the terminal or access point includes one or more antennas 1 to n (n is an integer of 1 or more), a wireless LAN module 148, and a host system 149.
  • the wireless LAN module 148 corresponds to the wireless communication device according to any one of the first to third embodiments.
  • the wireless LAN module 148 includes a host interface, and is connected to the host system 149 through the host interface. In addition to being connected to the host system 149 via a connection cable, the host system 149 may be directly connected.
  • the wireless LAN module 148 is mounted on a substrate with solder or the like and is connected to the host system 149 through wiring on the substrate is also possible.
  • the host system 149 communicates with an external device using the wireless LAN module 148 and the antennas 1 to n according to an arbitrary communication protocol.
  • the communication protocol may include TCP / IP and higher layer protocols.
  • TCP / IP may be installed in the wireless LAN module 148, and the host system 149 may execute only higher-layer protocols. In this case, the configuration of the host system 149 can be simplified.
  • This terminal is, for example, a mobile terminal, TV, digital camera, wearable device, tablet, smartphone, game device, network storage device, monitor, digital audio player, web camera, video camera, project, navigation system, external adapter, internal It may be an adapter, set top box, gateway, printer server, mobile access point, router, enterprise / service provider access point, portable device, handheld device, and the like.
  • FIG. 19 shows a hardware configuration example of the wireless LAN module.
  • This configuration can be applied when the wireless communication apparatus is installed in either an access point or a non-access point. That is, it can be applied as an example of a specific configuration of the wireless communication apparatus shown in FIGS.
  • this configuration example there is only one antenna, but two or more antennas may be provided.
  • a set of a transmission system (116, 122 to 125), a reception system (132 to 135), a PLL 142, a crystal oscillator 143, and a switch 145 is arranged corresponding to each antenna, and each set is provided to the control circuit 112, respectively. It may be connected.
  • the access point performs multi-user MIMO, OFDMA & MU-MIMO, a plurality of antennas and a plurality of sets are used in this way.
  • the wireless LAN module (wireless communication device) includes a baseband IC (Integrated Circuit) 111, an RF (Radio Frequency) IC 121, a balun 125, a switch 145, and an antenna 147.
  • a baseband IC Integrated Circuit
  • RF Radio Frequency
  • the baseband IC 111 includes a baseband circuit 112 that is a control circuit, a memory 113, a host interface 114, a CPU 115, a DAC (Digital to Analog Converter) 116, and an ADC (Analog to Digital Converter) 117.
  • the baseband IC 111 and the RF IC 121 may be formed on the same substrate. Further, the baseband IC 111 and the RF IC 121 may be configured by one chip. Either or either of the DAC 116 and the ADC 117 may be arranged in the RF IC 121 or may be arranged in another IC. Further, either or either one of the memory 113 and the CPU 115 may be arranged in an IC different from the baseband IC.
  • the memory 113 stores data exchanged with the host system.
  • the memory 113 stores information notified to the terminal (including the case of the access point), information notified from the terminal (including the case of the access point), or both of them.
  • the memory 113 may store a program necessary for the execution of the CPU 115 and may be used as a work area when the CPU 115 executes the program.
  • the memory 113 may store space separation information and the like.
  • the wireless communication device may be connected to an external memory for storing space separation information and the like.
  • the memory 113 may be a volatile memory such as SRAM or DRAM, or may be a nonvolatile memory such as NAND or MRAM.
  • the host interface 114 is an interface for connecting to the host system.
  • the interface may be anything such as UART, SPI, SDIO, USB, and PCI Express.
  • the CPU 115 is a processor that controls the baseband circuit 112 by executing a program.
  • the baseband circuit 112 mainly performs MAC layer processing and physical layer processing.
  • the baseband circuit 112, the CPU 115, or both correspond to a control unit that controls communication.
  • At least one of the baseband circuit 112 and the CPU 115 may include a clock generation unit that generates a clock, and the internal time may be managed by the clock generated by the clock generation unit.
  • the baseband circuit 112 performs, for example, addition of a physical header, encoding, encryption, and modulation as physical layer processing, and generates, for example, two types of digital baseband signals (hereinafter, digital I signal and digital Q signal). . In the case of MIMO transmission, two types of digital baseband signals are generated for each stream.
  • the baseband circuit 112 may perform processing related to MIMO, for example, propagation path estimation processing, transmission weight and reception weight calculation processing, and the like.
  • the DAC 116 DA converts the signal input from the baseband circuit 112. More specifically, the DAC 116 converts the digital I signal into an analog I signal, and converts the digital Q signal into an analog Q signal. Note that there may be a case where the signal is transmitted as it is without a quadrature modulation. As described above, when a plurality of antennas are provided and one or more transmission signals are distributed and transmitted by the number of antennas, a number of DACs or the like corresponding to the number of antennas may be provided.
  • the RF IC 121 is, for example, an RF analog IC, a high frequency IC, or both.
  • the RF IC 121 includes a filter 122, a mixer 123, a preamplifier (PA) 124, a PLL (Phase Locked Loop) 142, a low noise amplifier (LNA), a balun 135, a mixer 133, and a filter 132. Some of these elements may be located on the baseband IC 111 or another IC.
  • the filters 122 and 132 may be band pass filters or low pass filters.
  • the filter 122 extracts a signal in a desired band from each of the analog I signal and the analog Q signal input from the DAC 116.
  • the PLL 142 uses the oscillation signal input from the crystal oscillator 143 and divides or multiplies the oscillation signal or both to generate a signal having a constant frequency synchronized with the phase of the input signal.
  • the PLL 142 generally includes a VCO (Voltage Controlled Oscillator) and obtains a signal having the constant frequency by performing feedback control using the VCO based on an oscillation signal input from the crystal oscillator 143. is there.
  • the generated constant frequency signal is input to the mixer 123 and the mixer 133.
  • the PLL 142 corresponds to an example of a transmission device that generates a signal having a constant frequency.
  • the mixer 123 up-converts the analog I signal and the analog Q signal that have passed through the filter 122 to a radio frequency by using a constant frequency signal supplied from the PLL 142.
  • the preamplifier (PA) amplifies the radio frequency analog I signal and analog Q signal generated by the mixer 123 to a desired output power.
  • the balun 125 is a converter for converting a balanced signal (differential signal) into an unbalanced signal (single-ended signal).
  • the RF IC 121 handles balanced signals, but since the unbalanced signals are handled from the output of the RF IC 121 to the antenna 147, these signals are converted by the balun 125.
  • the switch 145 is connected to the transmission-side balun 125 at the time of transmission, and connected to the reception-side balun 134 or the RF IC 121 at the time of reception.
  • the control of the switch 145 may be performed by the baseband IC 111 or the RF IC 121, or another circuit for controlling the switch 145 exists, and the switch 145 may be controlled from the circuit.
  • the radio frequency analog I signal and analog Q signal amplified by the preamplifier 124 are balanced-unbalanced converted by the balun 125 and then radiated as radio waves from the antenna 147.
  • the antenna 147 may be a chip antenna, an antenna formed by wiring on a printed board, or an antenna formed by using a linear conductor element.
  • the LNA 134 in the RF IC 121 amplifies the signal received from the antenna 147 via the switch 145 to a level that can be demodulated while keeping the noise low.
  • the balun 135 performs unbalance-balance conversion on the signal amplified by the low noise amplifier (LNA) 134.
  • the mixer 133 down-converts the reception signal converted into the balanced signal by the balun 135 into a baseband using a signal having a constant frequency input from the PLL 142. More specifically, the mixer 133 has means for generating a carrier wave whose phase is shifted by 90 ° from each other based on a signal having a constant frequency input from the PLL 142, and the received signals converted by the balun 135 are shifted by 90 ° from each other.
  • Quadrature demodulation is performed using a carrier wave having a phase shift to generate an I (In-phase) signal having the same phase as the received signal and a Q (Quad-phase) signal that is 90 ° behind the signal.
  • the filter 132 extracts a signal having a desired frequency component from these I signal and Q signal.
  • the I signal and Q signal extracted by the filter 132 are output from the RF IC 121 after the gain is adjusted.
  • the ADC 117 in the baseband IC 111 performs AD conversion on the input signal from the RF IC 121. More specifically, the ADC 117 converts the I signal into a digital I signal and converts the Q signal into a digital Q signal. There may be a case where only one system signal is received without performing quadrature demodulation.
  • the baseband IC 111 when a plurality of antennas are provided, the number of ADCs corresponding to the number of antennas may be provided. Based on the digital I signal and the digital Q signal, the baseband IC 111 performs physical layer processing such as demodulation processing, error correction code processing, and physical header processing to obtain a frame. The baseband IC 1 performs MAC layer processing on the frame. Note that the baseband IC 111 may be configured to perform TCP / IP processing when TCP / IP is implemented.
  • control circuit 112 may perform processing related to MIMO. For example, propagation path estimation processing, transmission weight calculation processing, stream generation and separation processing, and the like are performed. Also, processing related to at least one of UL-OFDMA, UL-MU-MIMO, and UL-OFDMA & MU-MIMO is performed.
  • FIG. 20A and 20B are perspective views of a wireless terminal according to the tenth embodiment, respectively.
  • the wireless terminal in FIG. 20A is a notebook PC 301
  • the wireless terminal in FIG. 20B is a mobile terminal 321.
  • the notebook PC 301 and the mobile terminal 321 are equipped with wireless communication devices 305 and 315, respectively.
  • the wireless communication devices 305 and 315 the wireless communication device (FIG. 8, FIG. 19, etc.) mounted on the wireless terminal described so far, or the wireless communication device mounted on the access point 11 (FIG. 7, FIG. 18). Etc.) can be used.
  • a wireless terminal equipped with a wireless communication device is not limited to a notebook PC or a mobile terminal. For example, it can be mounted on a smartphone, a tablet, a TV, a digital camera, a wearable device, and the like. Further, it may be a stationary terminal instead of a portable type.
  • FIG. 21 shows an example in which the wireless communication device is mounted on a memory card.
  • the memory card 331 includes a wireless communication device 355 and a memory card main body 332.
  • the memory card 331 uses a wireless communication device 335 for wireless communication with an external device (such as a wireless terminal or the access point 11).
  • description of other elements (for example, a memory) in the memory card 331 is omitted.
  • the eleventh embodiment includes a bus, a processor unit, and an external interface unit in addition to the configuration of the wireless communication apparatus (such as FIG. 7 or FIG. 8) according to the above-described embodiment.
  • the processor unit and the external interface unit are connected to the buffer via the bus.
  • Firmware operates in the processor unit. As described above, by configuring the firmware to be included in the wireless communication device, it is possible to easily change the function of the wireless communication device by rewriting the firmware.
  • a clock generation unit In the twelfth embodiment, in addition to the configuration of the wireless communication apparatus (access point wireless communication apparatus or wireless terminal wireless communication apparatus) according to the above-described embodiment, a clock generation unit is provided.
  • the clock generation unit generates a clock and outputs the clock from the output terminal to the outside of the wireless communication device.
  • the host side and the wireless communication apparatus side can be operated in synchronization by outputting the clock generated inside the wireless communication apparatus to the outside and operating the host side with the clock output to the outside. It becomes possible.
  • a power supply unit in addition to the configuration of the wireless communication device (access point wireless communication device or wireless terminal wireless communication device) according to the above-described embodiment, a power supply unit, a power supply control unit, and a wireless power supply unit are provided. Including.
  • the power supply control unit is connected to the power supply unit and the wireless power supply unit, and performs control to select a power supply to be supplied to the wireless communication device. As described above, by providing the wireless communication apparatus with the power supply, it is possible to perform a low power consumption operation by controlling the power supply.
  • the fourteenth embodiment includes a SIM card in addition to the configuration of the wireless communication apparatus according to the above-described embodiment.
  • the SIM card is connected to the transmission unit (102 or 202), the reception unit (103 or 203), or the control unit (101 or 201) in the wireless communication apparatus.
  • the transmission unit (102 or 202) is connected to the transmission unit (102 or 202), the reception unit (103 or 203), or the control unit (101 or 201) in the wireless communication apparatus.
  • the fifteenth embodiment includes a moving image compression / decompression unit in addition to the configuration of the wireless communication apparatus according to the above-described embodiment.
  • the moving image compression / decompression unit is connected to the bus. As described above, by providing the wireless communication device with the moving image compression / decompression unit, it is possible to easily transmit the compressed moving image and expand the received compressed moving image.
  • an LED unit is included.
  • the LED unit is connected to the transmission unit (102 or 202), the reception unit (103 or 203), or the control unit (101 or 201). In this way, by providing the wireless communication device with the LED unit, it is possible to easily notify the user of the operating state of the wireless communication device.
  • a vibrator unit is included in addition to the configuration of the wireless communication device (access point wireless communication device or wireless terminal wireless communication device) according to the above-described embodiment.
  • the vibrator unit is connected to the transmission unit (102 or 202), the reception unit (103 or 203), or the control unit (101 or 201). As described above, by providing the radio communication device with the vibrator unit, it is possible to easily notify the user of the operation state of the radio communication device.
  • the eighteenth embodiment includes a display in addition to the configuration of the wireless communication apparatus (access point wireless communication apparatus or terminal wireless communication apparatus) according to the above-described embodiment.
  • the display may be connected to the control unit (101 or 201) of the wireless communication device via a bus (not shown).
  • a bus not shown
  • [1] a frame type in a wireless communication system, [2] a method of disconnecting connections between wireless communication apparatuses, [3] an access method of a wireless LAN system, and [4] a frame interval of the wireless LAN will be described.
  • [1] Frame Type in Communication System In general, frames handled on a radio access protocol in a radio communication system are roughly classified into three types: a data frame, a management frame, and a control frame. These types are usually indicated by a header portion provided in common between frames. As a display method of the frame type, three types may be distinguished by one field, or may be distinguished by a combination of two fields.
  • the management frame is a frame used for managing a physical communication link with another wireless communication device. For example, there are a frame used for setting communication with another wireless communication device, a frame for releasing a communication link (that is, disconnecting), and a frame related to a power saving operation in the wireless communication device. .
  • the data frame is a frame for transmitting data generated inside the wireless communication device to the other wireless communication device after establishing a physical communication link with the other wireless communication device.
  • Data is generated in an upper layer of the present embodiment, for example, generated by a user operation.
  • the control frame is a frame used for control when a data frame is transmitted / received (exchanged) to / from another wireless communication apparatus.
  • the wireless communication apparatus receives a data frame or a management frame, the response frame transmitted for confirmation of delivery belongs to the control frame.
  • connection request frame and a connection acceptance frame are management frames, and a response frame of a control frame can be used as a confirmation frame for the connection acceptance frame.
  • One of the connected wireless communication apparatuses transmits a frame for disconnection.
  • This frame is classified as a management frame.
  • the frame for disconnection may be called a release frame in the sense that, for example, the connection is released.
  • the wireless communication device that transmits the release frame determines that the connection is disconnected when the release frame is transmitted and the wireless communication device that receives the release frame receives the release frame. Thereafter, the process returns to the initial state in the communication phase, for example, the state of searching for the wireless communication device of the communication partner. This is because when a frame for disconnection is transmitted, a physical radio link may not be secured such that a radio signal cannot be received or decoded due to a communication distance away from the connection destination radio communication device. Because.
  • connection state is determined to be disconnected.
  • frame transmission data frame and management frame transmission, or response frame transmission to the frame transmitted by the terminal itself, or these If both are not detected, the connection state is determined to be disconnected.
  • a timer is used as a specific example of determining disconnection by an implicit method. For example, when transmitting a data frame requesting a delivery confirmation response frame, a first timer (for example, a retransmission timer for a data frame) that limits a retransmission period of the frame is started, and until the first timer expires (that is, If a delivery confirmation response frame is not received (until the desired retransmission period elapses), retransmission is performed. The first timer is stopped when a delivery confirmation response frame to the frame is received.
  • a first timer for example, a retransmission timer for a data frame
  • the first timer is stopped when a delivery confirmation response frame to the frame is received.
  • the first timer expires without receiving the delivery confirmation response frame, for example, it is confirmed whether the other party's wireless communication device still exists (within the communication range) (in other words, the wireless link can be secured).
  • a second timer for limiting the retransmission period of the frame (for example, a retransmission timer for the management frame) is started at the same time. Similar to the first timer, the second timer also performs retransmission if it does not receive an acknowledgment frame for the frame until the second timer expires, and determines that the connection has been disconnected when the second timer expires. .
  • the third timer is started. Every time a new frame is received from the connection partner wireless communication device, the third timer is stopped and restarted from the initial value.
  • a management frame is transmitted to confirm whether the other party's wireless communication device still exists (within the communication range) (in other words, whether the wireless link has been secured) as described above.
  • a second timer for example, a retransmission timer for management frames that limits the retransmission period of the frame is started.
  • the acknowledgment response frame to the frame is not received until the second timer expires, retransmission is performed, and if the second timer expires, it is determined that the connection has been disconnected.
  • the latter management frame for confirming whether the wireless communication apparatus of the connection partner still exists may be different from the management frame in the former case.
  • the timer for limiting retransmission of the management frame is the same as that in the former case as the second timer, but a different timer may be used.
  • [3] Access method of wireless LAN system For example, there is a wireless LAN system that is assumed to communicate or compete with a plurality of wireless communication devices.
  • IEEE802.11 including extended standards
  • wireless LAN CSMA / CA is the basic access method.
  • the transmission is performed simultaneously by a plurality of wireless communication devices grasping the transmission of the wireless communication device, and as a result
  • the radio signal collides and frame transmission fails.
  • the transmissions by a plurality of wireless communication devices that grasp the transmission of the wireless communication device are stochastically dispersed.
  • the method employing Carrier Aviation is a method suitable for sharing a wireless medium between a plurality of wireless communication devices. be able to.
  • the IEEE 802.11 wireless LAN frame interval will be described.
  • the frame interval used in the IEEE 802.11 wireless LAN is as follows: distributed coordination function inter frame space (DIFS), arbitration inter frame space (AIFS), point coordination function intra interface space interface (IFS).
  • DIFS distributed coordination function inter frame space
  • AIFS arbitration inter frame space
  • IFS point coordination function intra interface space interface
  • RIFS reduced interface space
  • the definition of the frame interval is defined as a continuous period to be opened after confirming the carrier sense idle before transmission in the IEEE 802.11 wireless LAN, and a strict period from the previous frame is not discussed. Therefore, in the description of the IEEE802.11 wireless LAN system here, the definition follows.
  • the time to wait for random access based on CSMA / CA is the sum of a fixed time and a random time, and it can be said that such a definition is used to clarify the fixed time.
  • DIFS and AIFS are frame intervals used when attempting to start frame exchange during a contention period competing with other wireless communication devices based on CSMA / CA.
  • the DIFS is used when priority according to the traffic type (Traffic Identifier: TID) is provided when there is no distinction of the priority according to the traffic type.
  • TID Traffic Identifier
  • AIFS Since operations related to DIFS and AIFS are similar, the following description will be mainly made using AIFS.
  • access control including the start of frame exchange is performed in the MAC layer.
  • QoS Quality of Service
  • the traffic type is notified together with the data, and the data is classified according to the priority at the time of access based on the traffic type.
  • This class at the time of access is called an access category (AC). Therefore, an AIFS value is provided for each access category.
  • PIFS is a frame interval for enabling access with priority over other competing wireless communication devices, and has a shorter period than either of the values of DIFS and AIFS.
  • SIFS is a frame interval that can be used when transmitting a control frame of a response system or when frame exchange is continued in a burst after acquiring an access right once.
  • EIFS is a frame interval that is triggered when frame reception fails.
  • the RIFS is a frame interval that can be used when a plurality of frames are continuously transmitted to the same wireless communication device in bursts after acquiring the access right once. Do not request a response frame.
  • FIG. 29 shows an example of a frame exchange during a contention period based on random access in the IEEE 802.11 wireless LAN. *
  • the random time is obtained by multiplying a pseudo-random integer derived from a uniform distribution between contention windows (Content Window: CW) given by an integer from 0 to a slot time.
  • CW Content Window
  • CW time width CW time width.
  • the initial value of CW is given by CWmin, and every time retransmission is performed, the value of CW is increased until it reaches CWmax.
  • Both CWmin and CWmax have values for each access category similar to AIFS.
  • W_DATA1 When the wireless communication apparatus to which W_DATA1 is transmitted successfully receives the data frame, it transmits a response frame (W_ACK1) after SIFS from the reception end time.
  • the wireless communication apparatus that has transmitted W_DATA1 can transmit the next frame (for example, W_DATA2) after SIFS if W_ACK1 is received and within the transmission burst time limit.
  • AIFS, DIFS, PIFS, and EIFS are functions of SIFS and slot time, and SIFS and slot time are defined for each physical layer.
  • Parameters for which values are provided for each access category, such as AIFS, CWmin, and CWmax, can be set for each communication group (Basic Service Set (BSS) in the IEEE 802.11 wireless LAN), but default values are set. .
  • BSS Base Service Set
  • the SIFS is 16 ⁇ s and the slot time is 9 ⁇ s.
  • the PIFS is 25 ⁇ s
  • the DIFS is 34 ⁇ s
  • the frame interval of the access category BACKGROUND (AC_BK) in AIFS is 79 ⁇ s by default.
  • the frame interval of BEST EFFORT (AC_BE) has a default value of 43 ⁇ s
  • the frame interval of VIDEO (AC_VI) and VOICE (AC_VO) has a default value of 34 ⁇ s
  • the default values of CWmin and CWmax are 31 and 1023 for AC_BK and AC_BE, respectively.
  • AC_VI is 15 and 31
  • AC_VO is 7 and 15.
  • EIFS is the sum of the time lengths of response frames in the case of transmitting at the slowest required physical rate with SIFS and DIFS.
  • a wireless communication system using such a frame interval parameter is assumed as an interference system having a wide communication range.
  • processors may include general purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, and the like.
  • processors may refer to an application specific integrated circuit, a field programmable gate array (FPGA), a programmable logic circuit (PLD), or the like.
  • FPGA field programmable gate array
  • PLD programmable logic circuit
  • processor may refer to a combination of processing devices such as a plurality of microprocessors, a combination of a DSP and a microprocessor, and one or more microprocessors that cooperate with a DSP core.
  • the term “memory” may encompass any electronic component capable of storing electronic information.
  • “Memory” means random access memory (RAM), read only memory (ROM), programmable read only memory (PROM), erasable programmable read only memory (EPROM), electrically erasable PROM (EEPROM), non-volatile It may refer to random access memory (NVRAM), flash memory, magnetic or optical data storage, which can be read by the processor. If the processor reads and / or writes information to the memory, the memory can be said to be in electrical communication with the processor. The memory may be integrated into the processor, which again can be said to be in electrical communication with the processor.
  • frames such as data frames transmitted by a plurality of terminals may be frames having different contents or frames having the same contents.
  • the contents of these Xth frames may be the same or different. Good.
  • the frame described in this specification may be not only a frame called a frame in the IEEE 802.11 standard, for example, but a packet called a packet.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
  • constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
  • Access point (wireless terminal) 12A, 12B, 12C, 12D Antennas 1, 2, 3, 4: Wireless terminal (station) 1A, 2A, 3A, 4A: Antennas 21, 22, 23, 24: Beams 601, 602, 603, 604: Data frames 611, 612, 613, 614: BA frames

Abstract

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

Description

無線通信用集積回路、無線通信端末および無線通信方法
　本発明の実施形態は、無線通信用集積回路、無線通信端末および無線通信方法に関する。
　無線のアクセスポイントと無線端末間で通信を行う無線通信システムとして、　ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を採用する無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）が広く知られている。無線ＬＡＮにおいて、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）技術を拡張したダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ　（ＤＬ－ＭＵ－ＭＩＭＯ）技術が知られている。ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯでは、アクセスポイントはビームフォーミングと呼ばれる技術を用いることで、各無線端末に対して空間的に直交したビームによりデータ送信が可能になるため、複数の無線端末に対して同時に別のデータを送信することができる。データを受信した各無線端末は、誤り無くデータを受信できたか否かをアクセスポイントに通知（送達確認応答）し、正しく受信できなかったデータの再送要求を行う。
　データを受信した各無線端末は、送達確認応答フレームをアクセスポイントに対して時間をずらして順次送信していた。そのため、端末数分のオーバーヘッドが生じてしまい、高スループット化の妨げになっていた。
特開２００７－２０８５２２号公報
ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ．８０２．１１ａｃ（ＴＭ）－２０１３ ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ.　８０２．１１（ＴＭ）－２０１２
　本発明の実施形態は、送達確認応答を効率的にやり取りすることが可能な無線端末を提供することを目的とする
　実施形態の無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路を備える。前記ベースバンド集積回路は、ＲＦ集積回路を介して、複数の第１フレームを多重送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、前記複数の第１フレームに対する送達確認応答を表す、多重送信される複数の第２フレームを受信する。前記ベースバンド集積回路は、前記複数の第２フレームの送信に必要な第１情報を前記複数の第１フレームに設定する。前記ベースバンド集積回路は、前記第１情報に基づいて、前記複数の第２フレームを分離する。
第１の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 ＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する方法の概要を説明する図。 ＭＡＣヘッダのフレームフォーマットの一例を示す図。 ＰＨＹヘッダのフレームフォーマットの一例を示す図。 アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されるＢＡフレームの概略構成例を示す図。 アップリンクの伝搬路応答の推定方法を説明する図。 アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 無線端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。 アクセスポイントに搭載される制御部のフローチャート。 無線端末に搭載される制御部のフローチャート。 第２の実施形態に係る空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームのフォーマットの一例を示す図。 アクセスポイントに搭載される制御部のフローチャート。 無線端末に搭載される制御部のフローチャート。 第３の実施形態に係る無線通信システムを示す図。 アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されるＢＡフレームの概略構成例を示す図。 アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されるＢＡフレームの概略構成例を示す図。 各無線端末とアクセスポイントの距離関係を示す図。 第９の実施形態に係るアクセスポイントまたは端末の全体構成例を示す図。 第９の実施形態に係るアクセスポイントまたは無線端末に搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。 第１０の実施形態に係る無線端末の斜視図。 第１０の実施形態に係るメモリーカードを示す図。 第１８の実施形態に係るコンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。 トリガーフレームのフォーマット例を示す図。 データフレームとトリガーフレームとを集約したアグリゲーションフレームの概略構成例を示す図。 １つのチャネル内に確保された複数のリソースユニットの例を説明する図。
　以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。無線ＬＡＮの規格書として知られているＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　８０２．１１ＴＭ－２０１２およびＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　８０２．１１ａｃＴＭ－２０１３は、本明細書においてその全てが参照によって組み込まれる（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ　ｂｙ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ものとする。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムを示している。図１の無線通信システムは、アクセスポイント（ＡＰ）１１と、複数の無線端末（ステーション）１、２、３、４とを具備した無線ネットワークである。アクセスポイント１１も無線端末の一形態である。アクセスポイント１１と各無線端末１～４は、任意の無線通信方式に従って無線通信を行う。一例として、アクセスポイント１１と各無線端末１～４は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って無線通信を行う。以下の説明では、主としてＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮを想定した説明を行うが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
　アクセスポイント１１は、複数のアンテナを備える。図１の例では、アクセスポイント１１は、４つのアンテナ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを備える。各無線端末１～４は、それぞれ１つまたは複数のアンテナを備える。この例では、各無線端末１～４は、それぞれ１本のアンテナ１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを備える。
　アクセスポイント１１は、無線端末１～４宛てのフレームを空間多重で無線端末１～４に送信する。空間多重の送信とは、同一の周波数帯域で複数のフレームを同時に送信することを意味する。具体的には、アクセスポイント１１は、各無線端末宛てのフレームを、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。これにより、スループットを向上させることができる。
　アクセスポイント１１は、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために、各アンテナ１２Ａ～１２Ｄから各無線端末１～４へのダウンリンクの伝搬路情報を、事前に無線端末１～４から取得する。アクセスポイント１１は、各無線端末から取得した伝搬路情報に基づき、互いの信号の干渉を抑制するように、無線端末１～４に向けた複数の指向性のビームパターンを算出する。アクセスポイント１１は、指向性のビームパターンに従って、ビーム２１、２２、２３、２４を形成する。これにより、アクセスポイント１１は、各無線端末に対して、同一の周波数帯域で同時に複数のフレームを送信できる。つまり、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信が可能になる。
　ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信によりデータを受信した各無線端末は、アクセスポイント１１に対して、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレーム、ＢＡ（ＢｌｏｃｋＡｃｋ）フレームなどの送達確認応答フレームを送信する。ここで、本実施形態の無線端末１～４は、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ（ＵＬ－ＭＵ－ＭＩＭＯ）技術により送達確認応答フレームを送信する。つまり、無線端末１～４がアクセスポイント１１に対して、同一の周波数帯域で同時にＢＡフレームを送信する。
　図２は、無線端末１～４がアクセスポイント１１に対してＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する方法の概要を説明する図である。アクセスポイント１１および各無線端末１～４が送信する信号（フレーム）が矩形によって示されている。横軸は時間軸であり、図に沿って右側が時間の流れる方向である。本実施形態では、送達確認応答フレームとしてＢＡフレームを用いる方法について説明するが、ＡＣＫフレームを用いた場合でも同様である。
　アクセスポイント１１は、事前に無線端末１～４を含む複数の無線端末と無線リンクを確立している。また、アクセスポイント１１は、各アンテナ１２Ａ～１２Ｄから各無線端末１～４へのダウンリンクの伝搬路情報を無線端末１～４から事前に取得している。そして、バッファに保持していた無線端末１～４宛てデータを、データフレーム６０１～６０４でダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。データフレーム６０１～６０４は、それぞれ１つ以上のデータフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレームでもよい。アグリゲーションフレームは、複数のフレームをデリミタを介して互いに連結しており、受信側ではデリミタにより各フレームを分離できる。ここではアグリゲーションフレームは複数のデータフレームを集約しているとするが、集約するフレームは、データフレームと管理フレームなど、複数種類のフレームが混在していてもかまわない。なおデータフレーム、管理フレーム等のフレーム種別の詳細は、別の実施形態において詳述する。データフレーム６０１～６０４をを受信した無線端末１～４は、受信したデータフレームに対するＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ　ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　ｃｏｄｅ）をチェックし、データフレームを誤り無く受信できたか否かを検査する。そして、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信から一定時間Ｔ１の経過後、アクセスポイント１１に対して、送達確認応答フレームであるＢＡフレーム６１１～６１４をアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。一定時間Ｔ１は、予め定められた一定時間であれば任意の値でよい。一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのＭＡＣプロトコル仕様で規定されているフレーム間のタイムインターバルであるＳＩＦＳ（ｓｈｏｒｔ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ）時間（＝１６μｓ）を用いてもよいし、これより長い値を用いてもよい。
　アクセスポイント１１は、各無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯにより送信されたＢＡフレーム６１１～６１４を同一の周波数帯域で同時に受信するため、これらＢＡフレームを空間的に分離する必要がある。そこで、アクセスポイント１１は、ＢＡフレームを空間的に分離するために必要な情報（空間分離情報）を、予め無線端末１～４に送信しておく。本実施形態では、アクセスポイント１１は、空間分離情報として互いに直交するプリアンブルパターン（ビット列）に関する情報を無線端末１～４に送信する。そして、無線端末１～４は、自端末から送信するＢＡフレームのプリアンブルフィールドに、無線端末間で互いに直交するプリアンブルパターン（ビット列）を格納する。アクセスポイント１１は、各ＢＡフレームのプリアンブルパターンを事前に把握しており、このプリアンブルパターンを利用して各無線端末からアクセスポイント１１へのアップリンクの伝搬路応答を推定する。
　例えば、アクセスポイント１１は、各無線端末のアンテナからアクセスポイント１１のアンテナへの伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を推定する。アクセスポイント１１は、推定したアップリンクの伝搬路応答行列を用いることで、各無線端末から受信したＢＡフレームのプリアンブルフィールドより後のフィールド（例えばデータフィールド）を分離する。これは、公知の手法、例えばＺＦ（Ｚｅｒｏ－Ｆｏｒｃｉｎｇ）法、または、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒ）法、または、最尤推定法等、任意の方法を用いて行うことができる。
　ここで、アクセスポイント１１が、無線端末１～４に対して空間分離情報を送信する方法について説明する。本実施形態のアクセスポイント１１は、空間分離情報を、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するデータフレーム６０１～６０４のＭＡＣヘッダあるいはＰＨＹヘッダを用いて無線端末１～４に送信する。
（ＭＡＣヘッダを用いた空間分離情報の送信）
　まず、アクセスポイント１１がＭＡＣヘッダを用いて空間分離情報を送信する方法について説明する。
　図３に、アクセスポイント１１が各無線端末に送信するデータフレームの一例を示す。
　このデータフレームは、ＦＣ（Ｆｒａｍｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールド、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールド、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ　Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド、ＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ　Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド、共通情報フィールド、端末情報フィールド、Ｆｒａｍｅ　Ｂｏｄｙフィールド、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ　Ｃｈｅｃｋ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールドを含む。
　ＦＣフィールドには、フレームの種別などを表す情報が格納される。
　Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、バーチャルキャリアセンスとして設定する時間が格納される。
　ＲＡフィールドには、フレームの送信先のＭＡＣアドレスが格納される。無線端末１宛てのデータフレーム６０１には、無線端末１のＭＡＣアドレスが格納される。
　ＴＡフィールドには、フレーム送信元のＭＡＣアドレスが格納される。本実施形態では、アクセスポイント１１のＭＡＣアドレスが格納される。
　共通情報フィールドには、空間分離情報として、無線端末１～４に共通して通知する情報が格納される。
　端末情報フィールドには、空間分離情報として、無線端末別に通知する情報が格納される。
　Ｆｒａｍｅ　Ｂｏｄｙフィールドには、アクセスポイント１１が各無線端末に送信するデータ本体が格納される。
　ＦＣＳフィールドには、各データフレームのＦＣＳ情報が格納される。ＦＣＳ情報は、データフレームを受信した無線端末側でのフレーム誤り検出に用いられる。
　アクセスポイント１１が、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを用いて通知する空間分離情報について説明する。
　アクセスポイント１１は、各無線端末が互いに直交するプリアンブルパターンを用いてアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために、一例として、直交行列を空間分離情報として送信する。以下に、直交行列の一例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　行列（１）は、空間多重数が２の場合の直交行列（すなわち２ｘ２の行列）の例である。行列（２）は、空間多重数が４（図１の例に相当）の場合の直交行列（すなわち４ｘ４の行列）の例である。直交行列は、各行（または各列）を表す行（または列）ベクトルが互いに直交する性質を持っている。ベクトルが直交するとは、内積がゼロのことである。また、空間多重数とは空間多重するストリーム数のことである。
　アクセスポイント１１は、共通情報フィールドを使って、直交行列を無線端末１～４に送信する。ここで、アクセスポイント１１は、無線端末１～４によるアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信のストリーム数およびその数に応じた直交行列を送信するようにしてもよい。図２の場合、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯのストリーム総数は４であるため、４および行列（２）の直交行列を共通情報フィールドに格納する。
　無線端末１～４が互いに直交するプリアンブルパターンを送信するためには、各無線端末が使用するプリアンブルパターンを端末情報フィールドで指定する必要がある。プリアンブルパターン指定の一例として、直交行列の行番号（または列番号）を用いることができる。例えば、無線端末１が使用する行番号（または列番号）を、無線端末１に送信するデータフレームの端末情報フィールドに格納する。無線端末１は、端末情報フィールドに格納された番号の行（または列）に基づき、使用するプリアンブルパターンを特定することができる。
　行列の値がＩＥＥＥ８０２．１１規格で予め定められており、アクセスポイント１１および無線端末１～４が内部メモリにその値を記憶している場合、アクセスポイント１１は、共通情報フィールドでストリームの総数を送信すればよい。無線端末１～４は、アクセスポイント１１から指定されたストリームの総数を参照して、内部メモリに記憶している行列を読み出すことができる。
　また、端末情報フィールドに他の無線端末で使用する空間分離情報が含まれていてもよい。例えば、無線端末１に送信するデータフレームの端末情報フィールドに、無線端末１だけでなく無線端末２～４が使用するプリアンブルパターンの情報が格納されていてもよい。また、無線端末１向けの端末情報フィールド、無線端末２向けの端末情報フィールドなどのように、各無線端末の識別子を有した複数の端末情報フィールドを設けるようにしてもよい。
　なお、図３におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、共通情報フィールドと端末情報フィールドを入れ替えてもよいし、これらのフィールドが挿入される位置を変更してもよい。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを統合した別のフィールドを設けてもよい。また、空間分離情報を他のフィールドの予約領域に格納してもよい。
（ＰＨＹヘッダを用いた空間分離情報の送信）
　次に、アクセスポイント１１が、データフレーム６０１～６０４のＰＨＹヘッダを用いて空間分離情報を送信する方法について説明する。
　図４に、アクセスポイント１１が無線端末１～４に送信するデータフレームのＰＨＹヘッダの一例を示す。
　ＰＨＹヘッダは、Ｌ－ＳＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ－Ｓｈｏｒｔ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ）、Ｌ－ＬＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ－Ｌｏｎｇ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ）、Ｌ－ＳＩＧ（Ｌｅｇａｃｙ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｆｉｅｌｄ）、共通情報フィールド、端末情報フィールドを含む。
　Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧには、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａなどのレガシー規格が認識可能なフィールドであり、信号検出、周波数補正、伝送速度などの情報が格納される。
　共通情報フィールドおよび端末情報フィールドには、前述したＭＡＣヘッダによる通知と同様に、空間分離情報として無線端末１～４に共通で通知する情報および無線端末別に通知する情報がそれぞれ格納される。また、アクセスポイント１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格でダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を実現するために規定されたＧｒｏｕｐ　ＩＤおよびユーザポジションと関連付けて、空間分離情報を共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納してもよい。
　アクセスポイント１１は、無線端末１～４に対してデータフレーム６０１～６０４をダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する際、Ｌ－ＳＴＦから共通情報フィールドまでのフィールドをビームフォーミングなしで送信し、端末情報フィールド以降のフィールドをビームフォーミングありで送信してもよい。つまり、無線端末１～４向けに同一情報が格納されたフィールドについては、ビームフォーミングを使わずに送信することができる。ビームフォーミングなしで送信する場合、使用するアンテナは複数でも１本でもよい。
　なお、図４におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、共通情報フィールドと端末情報フィールドとを入れ替えてもよいし、これらのフィールドが挿入される位置を変更してもよい。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを統合した別のフィールドを設けてもよい。また、空間分離情報を他のフィールドの予約領域に格納してもよい。
（ＢＡフレームのアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）
　次に、無線端末１～４が、アクセスポイント１１に対してＢＡフレーム６１１～６１４をアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する方法について説明する。
　無線端末１～４は、アクセスポイント１１から受信したデータフレームに対するＣＲＣをチェックし、データフレームが誤り無く受信できたか否かを検査する。そして、一定時間Ｔ１の経過後、アクセスポイント１１に対して、送達確認応答フレームであるＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。この際、各無線端末は、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報を参照して、ＢＡフレームのプリアンブルフィールドに設定するプリアンブルパターン（ビット列）を選択する。
　図５に、無線端末１～４が送信するＢＡフレーム６１１～６１４（より詳細にはＢＡフレームを含むＰＨＹパケット）の一例を示す。
　図５におけるＭＡＣフレームには、アクセスポイント１１から受信したデータフレームに対するＣＲＣ結果が、開始シーケンス番号（Ｓｔａｒｔｉｎｇ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）およびビットマップを利用して格納されている。また、送信先および送信元に応じて、ＲＡフィールドおよびＴＡフィールドの値が設定される。
　プリアンブルフィールド５０１には、直交行例を用いて生成したプリアンブルパターン（ビット列）が格納されている。この例では、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報により、無線端末１は行列（２）の１行目、無線端末２は行列（２）の２行目、無線端末３は行列（２）の３行目、無線端末４は行列（２）の４行目がそれぞれプリアンブルパターンとして指定されているものとする。
　プリアンブルフィールド５０１は複数の区間からなり、各区間には、フレーム方向に沿って　“Ｐ”または“－Ｐ”が直交行列の該当する行の値に応じて配置されている。１つの区間は、少なくとも１つ以上の変調シンボルに対応している。また、１つの区間はシンボル期間に対応する。シンボルの変調方式は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等、任意の方式で構わない。“Ｐ”と“－Ｐ”はそれぞれ１ビット以上のビット列からなる要素である。一例として、ビット列Ｐの変調シンボルと、－Ｐの変調シンボルは、振幅が同一で位相が１８０度ずれた関係（互いに打ち消し合う関係）にある。
　無線端末１のプリアンブルパターンは［Ｐ、－Ｐ、Ｐ、Ｐ］であり、これは行列（２）の１行目の［１、－１、１、１］に対応する。同様に、無線端末２のプリアンブルパターンは［Ｐ、Ｐ、－Ｐ、Ｐ］であり、これは行列（２）の２行目の［１、１、－１、１］に対応する。無線端末３のプリアンブルパターンは［Ｐ、Ｐ、Ｐ、－Ｐ］であり、これは行列（２）の３行目の［１、１、１、－１］に対応する。無線端末４のプリアンブルパターンは［－Ｐ、Ｐ、Ｐ、Ｐ］であり、これは行列（２）の４行目の［－１、１、１、１］に対応する。無線端末間のプリアンブルパターンは互いに直交している。
　図５における“ｔ１”、“ｔ２”、“ｔ３”、“ｔ４”は、プリアンブルパターンの各区間のビット列（Ｐまたは－Ｐ）が送信されるタイミングを表している。例えば、タイミングｔ１では、無線端末１のプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列Ｐが、変調方式に応じた変調シンボル（第１変調シンボル）によって送信される。同様に、無線端末２および無線端末３のプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列　Ｐが送信される。さらに、無線端末４のプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列　－Ｐが、変調方式に応じた変調シンボル（第２変調シンボル。例えば第１変調シンボルと同一振幅で逆相のシンボル）によって送信される。
　このように、各無線端末が空間多重数（ストリーム数）に応じた直交行列の各行（または各列）のそれぞれ異なる１つに基づきプリアンブルパターンを構成することで、無線端末間で直交したプリアンブルパターンを構成できる。すなわち、アクセスポイント１１は各無線端末からプリアンブルパターンの信号を同時に重なった状態で受信しても、お互いのプリアンブルパターンが直交しているため、伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を推定できる。
　なお、図５におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、プリアンブルパターンを他のフィールドの予約領域に格納してもよい。
（アクセスポイント１１でのＢＡフレームの受信）
　次に、アクセスポイント１１がＢＡフレームのプリアンブルフィールド５０１に基づき、無線端末１～４からアクセスポイント１１へのアップリンクの伝搬路応答を推定する方法を説明する。
　図６に示すように、各無線端末１～４のアンテナ１Ａ～４Ａから、アクセスポイント１１のアンテナ１２Ａ～１２Ｄへのアップリンクの伝搬路応答をそれぞれｈ１１～ｈ１４、ｈ２１～ｈ２４、ｈ３１～ｈ３４、ｈ４１～ｈ４４と表す。
　４台の無線端末１～４のそれぞれのアンテナ１Ａ～４Ａから、図５に示したタイミングｔ１でプリアンブルパターンの１番目の区間のビット列“Ｐ”が第１変調シンボル、ビット列“－Ｐ”が第２変調シンボルで送信される。無線端末１のアンテナ１Ａから送信された　“Ｐ”の第１変調シンボル信号は、アクセスポイント１１のアンテナ１２Ａへの伝搬路応答ｈ１１と、アンテナ１２Ｂへの伝搬路応答ｈ１２と、アンテナ１２Ｃへの伝搬路応答ｈ１３と、アンテナ１２Ｄへの伝搬路応答ｈ１４の影響を受けて、各アンテナ１２Ａ～１２Ｄで受信される。同様に、無線端末２、３のアンテナ２Ａ、３Ａから送信された第１変調シンボル信号、無線端末４のアンテナ４Ａから送信された第２変調シンボル信号も各伝搬路応答の影響を受けてアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａ～１２Ｄで受信される。
　以上により、タイミングｔ１におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ１Ａ　＝　Ｐ＊ｈ１１　＋　Ｐ＊ｈ２１　＋　Ｐ＊ｈ３１　－　Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ１Ｂ　＝　Ｐ＊ｈ１２　＋　Ｐ＊ｈ２２　＋　Ｐ＊ｈ３２　－　Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ１Ｃ　＝　Ｐ＊ｈ１３　＋　Ｐ＊ｈ２３　＋　Ｐ＊ｈ３３　－　Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ１Ｄ　＝　Ｐ＊ｈ１４　＋　Ｐ＊ｈ２４　＋　Ｐ＊ｈ３４　－　Ｐ＊ｈ４４と記述できる。
　同様に、タイミングｔ２におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ２Ａ　＝　－Ｐ＊ｈ１１　＋　Ｐ＊ｈ２１　＋　Ｐ＊ｈ３１　＋　Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ２Ｂ　＝　－Ｐ＊ｈ１２　＋　Ｐ＊ｈ２２　＋　Ｐ＊ｈ３２　＋　Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ２Ｃ　＝　－Ｐ＊ｈ１３　＋　Ｐ＊ｈ２３　＋　Ｐ＊ｈ３３　＋　Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ２Ｄ　＝　－Ｐ＊ｈ１４　＋　Ｐ＊ｈ２４　＋　Ｐ＊ｈ３４　＋　Ｐ＊ｈ４４と記述できる。
　タイミングｔ３におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ３Ａ　＝　Ｐ＊ｈ１１　－　Ｐ＊ｈ２１　＋　Ｐ＊ｈ３１　＋　Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ３Ｂ　＝　Ｐ＊ｈ１２　－　Ｐ＊ｈ２２　＋　Ｐ＊ｈ３２　＋　Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ３Ｃ　＝　Ｐ＊ｈ１３　－　Ｐ＊ｈ２３　＋　Ｐ＊ｈ３３　＋　Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ３Ｄ　＝　Ｐ＊ｈ１４　－　Ｐ＊ｈ２４　＋　Ｐ＊ｈ３４　＋　Ｐ＊ｈ４４と記述できる。
　タイミングｔ４におけるアクセスポイント１１のアンテナ１２Ａの受信信号は、ｔ４Ａ　＝　Ｐ＊ｈ１１　＋　Ｐ＊ｈ２１　－　Ｐ＊ｈ３１　＋　Ｐ＊ｈ４１、アンテナ１２Ｂの受信信号は、ｔ４Ｂ　＝　Ｐ＊ｈ１２　＋　Ｐ＊ｈ２２　－　Ｐ＊ｈ３２　＋　Ｐ＊ｈ４２、アンテナ１２Ｃの受信信号は、ｔ４Ｃ　＝　Ｐ＊ｈ１３　＋　Ｐ＊ｈ２３　－　Ｐ＊ｈ３３　＋　Ｐ＊ｈ４３、アンテナ１２Ｄの受信信号は、ｔ４Ｄ　＝　Ｐ＊ｈ１４　＋　Ｐ＊ｈ２４　－　Ｐ＊ｈ３４　＋　Ｐ＊ｈ４４と記述できる。
　アクセスポイント１１は、アンテナ１２Ａの受信信号ｔ１Ａ、ｔ２Ａ、ｔ３Ａ、ｔ４Ａを加算あるいは減算することで、伝搬路応答ｈ１１、ｈ２１、ｈ３１、ｈ４１を求めることができる。例えば、ｈ１１に関しては、ｔ１Ａ　－　ｔ２Ａ　＋　ｔ３Ａ　＋　ｔ４Ａを計算することにより、ｈ１１　＝　（ｔ１Ａ　－　ｔ２Ａ　＋　ｔ３Ａ　＋　ｔ４Ａ）／４Ｐとなる。Ｐは既知信号であり、受信信号ｔ１Ａ、ｔ２Ａ、ｔ３Ａ、ｔ４Ａは測定可能であることから、ｈ１１を求めることができる。同様に、ｈ２１、ｈ３１、ｈ４１についても、受信信号ｔ１Ａ、ｔ２Ａ、ｔ３Ａ、ｔ４Ａを加算あるいは減算することで求めることができる。
　アクセスポイント１１は、アンテナ１２Ｂ～１２Ｄの受信信号についても、それぞれ加算あるいは減算をとることで、他の伝搬路応答を求めることができる。例えば、ｈ４４に関しては、－ｔ１Ｄ　＋　ｔ２Ｄ　＋　ｔ３Ｄ＋　ｔ４Ｄを計算することにより、ｈ４４　＝　（－ｔ１Ｄ　＋　ｔ２Ｄ　＋　ｔ３Ｄ＋　ｔ４Ｄ）／４Ｐとなり、ｈ４４を求めることができる。
　以上のようにして求めた伝搬路応答ｈ１１～ｈ１４、ｈ２１～ｈ２４、ｈ３１～ｈ３４、ｈ４１～ｈ４４に基づき、アクセスポイント１１は、以下の（３）で示す伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　この伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を用いることで、無線端末１～４のアンテナ１Ａ～４Ａから送信される４つのストリームを分離できる。すなわち、アクセスポイント１１は、無線端末１～４から受信したＢＡフレームのプリアンブルフィールド５０１より後に配置されるデータを空間的に分離できる。
　空間多重数が４以外の場合でも、空間多重数に対応する直交行列を用いて、互いに直交するプリアンブルパターンを各無線端末に割り当てることにより、アクセスポイント１１側で、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できる。例えば、空間多重数が２の場合は、各無線端末が行列（１）を用いてプリアンブルパターンを構成することで、アクセスポイント１１は、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できる。
　ここで、伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を推定するためには、無線端末間で直交するプリアンブルパターンを使用する必要がある。仮に、２台以上の無線端末が直交行列の中から同一の行（または列）に基づきプリアンブルパターンを構成すると、アクセスポイントで受信するプリアンブルパターンは直交しなくなり、伝搬路応答行列（アップリンクの伝搬路応答行列）を取得できない。マルチユーザＭＩＭＯではない通常のＭＩＭＯ送信の場合、複数のアンテナを備える１台の無線端末で、複数のストリームの送信を行うため、ＭＩＭＯ送信を行う無線端末は、自らの判断により、送信する各ストリームに対し、それぞれ異なるパターンを適用できる。しかしながら、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯの場合、ストリームの送信を行う無線端末が異なるため、他の無線端末が直交行列のうちどの行（または列）に基づくパターンを使用するか把握できない。
　そこで、本実施形態では、アクセスポイント１１が、各無線端末が使用するプリアンブルパターンが互いに異なるように決定し、各無線端末が用いるべきプリアンブルパターンに関する情報（空間分離情報）を、データフレーム６０１～６０４における共通情報フィールドおよび端末情報フィールドで通知する。これにより、各無線端末がそれぞれ異なるプリアンブルパターンを使用することを確保できる。各無線端末は、自装置に対して指定されたプリアンブルパターンを使用する。アクセスポイント１１で各無線端末から受信したＢＡフレームのプリアンブルパターンは互いに直交するため、アクセスポイント１１は、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できる。アクセスポイント１１は、当該アップリンクの伝搬路応答行列を利用して、各ＢＡフレームのプリアンブルフィールド以降のデータを空間的に分離することができる。
（機能ブロック図）
　アクセスポイント１１は、無線通信装置（後述する図７参照）を搭載する。無線通信装置は、無線通信部１０５と、制御部１０１と、バッファ１０４とを備える。アクセスポイント１１における制御部１０１は、複数の無線端末１～４との通信を制御する。
　また、各無線端末も同様に、無線通信装置（後述する図８参照）を搭載する。無線通信装置は、無線通信部２０５と、制御部２０１を備える。無線端末における制御部２０１は、アクセスポイント１１との通信を制御する
　アクセスポイント１１は、各無線端末との間で形成する無線ネットワーク（第１ネットワークと呼ぶ）とは別に、有線または無線の他のネットワーク（第２ネットワークと呼ぶ）にも接続されてもよい。アクセスポイント１１は、これら第１ネットワークおよび第２ネットワーク間や、無線端末間の通信を中継する。アクセスポイント１１は、第２ネットワークから、または第１ネットワークの無線端末から、無線端末１～４宛てのフレームを受信して、バッファに保持する。
　図７は、アクセスポイント１１の無線通信装置の機能ブロック図である。この図は、第１ネットワーク側の無線通信装置の構成を示している。
　無線通信装置は、制御部１０１と、送信部１０２と、受信部１０３と、アンテナ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、バッファ１０４とを備えている。制御部１０１は、無線端末との通信を制御する制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部１０２と受信部１０３は、一例として、無線通信部１０５またはＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路に対応する。制御部１０１の処理は、ＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。制御部１０１は、バッファ１０４を含む構成、含まない構成どちらでもよい（図７では含む）。また、図示はしていないが、無線通信装置は、空間分離情報等を記憶する内部メモリを備えてもよい。また、空間分離情報等を記憶するための外部メモリと接続されていてもよい。
　バッファ１０４は、上位層と制御部１０１との間で、データを受け渡しするための記憶部である。上位層は、第２ネットワークから受信したフレームを第１のネットワークへの中継のためバッファ１０４に格納したり、第１ネットワークから受信したフレームを制御部１０１から受け取ったりする。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を行ってもよい。また、上位層は、データを処理するアプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
　制御部１０１は、主としてＭＡＣ層の処理、物理層の処理の一部（例えばＭＩＭＯ関連の処理等）を行う。制御部１０１は、送信部１０２および受信部１０３を介して、フレームを送受信することで、第１ネットワークにおける各無線端末との通信の制御を行う。また制御部１０１は定期的にＢｅａｃｏｎフレームを送信するよう制御してもよい。制御部１０１は、クロック生成部を含んでもよい。また制御部１０１は外部からクロックが入力されるように構成されてもよい。クロックによって制御部１０１は内部時間を管理してもよい。クロック生成部で作ったクロックを外部に出力してもよい。
　制御部１０１は、無線端末からのアソシエーション要求を受けて、必要に応じて認証等のプロセスを経て、当該無線端末と無線リンクを確立する。制御部１０１は、バッファ１０４を定期的に確認する。または、制御部１０１は、バッファ１０４等の外部からのトリガによりバッファ１０４を確認する。制御部１０１は、バッファ１０４に複数の無線端末へ送信するフレームがあることを確認したら、共通情報フィールド、端末情報フィールドまたはこれらの両方に空間分離情報を設定した各無線端末宛てのデータフレーム６０１～６０４を生成する。
　制御部１０１は、各無線端末宛てのフレームをバッファ１０４から読み出し、ＭＡＣ層の処理を行って送信部１０２に送る。また制御部１０１は、各無線端末から事前に取得したダウンリンクの伝搬路情報に基づき、各送信系統の送信ウェイトを算出し、送信部１０２の各送信系統に送る。送信部１０２は、各送信系統に対する送信ウェイトの情報を取得する。送信部１０２では、送信系統ごとに各フレームを変調し、変調された信号に送信系統に応じた送信ウェイトを乗じる。各送信系統では、各乗算信号に対してＰＨＹヘッダの付加等の物理層の処理を行い、物理層の処理後の各フレームに対して、ＤＡ変換や、所望帯域の信号成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）を行う。さらに、各送信系統では、周波数変換された信号を増幅して、それぞれ対応するアンテナから空間に電波として放射する。これにより、各無線端末へのダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信が行われる。
　各アンテナで受信された信号は、受信部１０３において、それぞれアンテナに対応する受信系統ごとに処理される。例えば、複数の無線端末から送信されるＢＡフレーム６１１～６１４が各アンテナで同時に受信される（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ受信）。受信部１０３における各受信系統へ、各アンテナの受信信号が入力される。各受信信号は、それぞれ受信系統において増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、フィルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。抽出された信号は、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換されて、復調等の物理層の処理を経た後、それぞれ制御部１０１に入力される。
　制御部１０１は、各受信系統から入力された信号のプリアンブルパターンに基づき、伝搬路推定を行うことで、アップリンクの伝搬路応答行列を取得する。制御部１０１は、推定により得たアップリンクの伝搬路応答行列に基づき、プリアンブルフィールド以降のデータ部を無線端末ごと（ＢＡフレームごと）に分離し、各データ部からＣＲＣ結果を読み出す。
　上述した制御部１０１と送信部１０２の処理の切り分けは一例であり、別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理までは制御部１０１で行い、ＤＡ変換以降の処理を送信部１０２で行うようにしてもよい。制御部１０１と受信部１０３の処理の切り分けについても同様に、Ａ／Ｄ変換までの処理を受信部１０３で行い、その後の物理層の処理を含むデジタル領域の処理を制御部１０１で行うようにしてもよい。ここで述べた以外の切り分けを行ってもよい。
　図８は、無線端末１に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。無線端末２～４に搭載される無線通信装置も無線端末１と同様の構成を有するため、以下では無線端末１の説明によって、無線端末２～４の説明に代える。
　無線通信装置は、制御部２０１と、送信部２０２と、受信部２０３と、アンテナ１Ａと、バッファ２０４とを備えている。制御部２０１は、アクセスポイント１１との通信を制御する制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部２０２と受信部２０３は、一例として、無線通信部２０５またはＲＦ集積回路に対応する。制御部２０１の処理は、ＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。制御部２０１は、バッファ１０４を含む構成、含まない構成どちらでもよい（図８では含む）。また、図示はしていないが、無線通信装置は、空間分離情報等を記憶する内部メモリを備えてもよい。また、空間分離情報等を記憶するための外部メモリと接続されていてもよい。
　バッファ２０４は、上位層と制御部２０１との間で、データフレームを受け渡しするための記憶部である。上位層は、他の無線端末、アクセスポイント１１、またはサーバ等の他のネットワーク上の装置に送信するフレームを生成して、バッファ２０４に格納したり、第１ネットワークで受信したフレームを、バッファ２０４を介して受け取ったりする。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を行ってもよい。また、上位層は、データを処理するアプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の処理は、ＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
　制御部２０１は、主としてＭＡＣ層の処理を行う。制御部２０１は、送信部２０２および受信部２０３を介して、アクセスポイント１１とフレームを送受信することで、アクセスポイント１１との通信を制御する。制御部２０１は、例えばアクセスポイント１１から定期的に送信されるＢｅａｃｏｎフレームを、アンテナ１Ａおよび受信部２０３を介して受信する。制御部２０１は、クロック生成部を含んでもよい。また制御部２０１は外部からクロックが入力されるように構成されてもよい。クロックによって制御部２０１は内部時間を管理してもよい。クロック生成部で作ったクロックを外部に出力してもよい。
　制御部２０１は、一例としてＢｅａｃｏｎフレームを受信してアクセスポイント１１にアソシエーション要求を行い、必要に応じて認証等のプロセスを経て、当該アクセスポイント１１と無線リンクを確立する。制御部２０１は、バッファ２０４を定期的に確認する。または、制御部２０１は、バッファ２０４等の外部からのトリガによりバッファ２０４を確認する。制御部２０１は、アクセスポイント１１へ送信するフレームがあることを確認したら、当該フレームを読み出して、使用する通信方式に従って、送信部２０２およびアンテナ１Ａを介して送信する。送信部２０２は、制御部２０１から入力されたフレームに変調処理やＰＨＹヘッダの付加など、所望の物理層の処理を行う。また、物理層の処理後のフレームに対して、ＤＡ変換や、所望帯域の信号成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）を行う。送信部２０２は、周波数変換された信号を増幅して、アンテナから空間に電波として放射する。
　アンテナ１Ａで受信された信号は、受信部２０３において処理される。例えば、アクセスポイント１１から無線端末１宛てに送信されたデータフレーム６０１の信号が受信され、受信部２０３において処理される。受信信号は、受信部２０３において増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、ファイルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。各抽出された信号は、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換されて、復調等の物理層の処理を経た後、制御部２０１に入力される。
　制御部２０１は、データフレーム６０１の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納されている空間分離情報を読み出す。読み出した情報に、ＢＡフレームの送信の際に使用するプリアンブルパターンを特定するための情報が含まれる場合は、当該情報に基づき、使用するプリアンブルパターンを特定する。なお、使用するプリアンブルパターンが事前に与えられている場合は、そのプリアンブルパターンを用いるようにしてもよい。
　また、制御部１０１は、データフレーム６０１の受信から一定時間後に、ＢＡフレームを送信するよう制御する。制御部１０１は受信したデータフレームのＣＲＣチェックを行い、ＣＲＣ結果を表す情報を格納したＢＡフレームを生成する。ここで、ＢＡフレームのプリアンブルフィールドには、上記特定されたプリアンブルパターンを格納する。
　送信部１０２は、生成したＢＡフレームを変調し、変調された信号に対してＰＨＹヘッダの付加等の物理層の処理を行う。さらに、物理層の処理後のフレームに対して、ＤＡ変換や、所望帯域の信号成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）を行う。送信部１０２は、周波数変換された信号を増幅して、任意の１つのアンテナから空間に電波として放射する。
　上述した制御部２０１と送信部２０２の処理の切り分けは一例であり、別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理までは制御部２０１で行い、ＤＡ変換以降の処理を送信部２０２で行うようにしてもよい。制御部２０１と受信部２０３の処理の切り分けについても同様に、ＡＤ変換までの処理を受信部２０３で行い、その後の物理層の処理を含むデジタル領域の処理を制御部２０１で行うようにしてもよい。ここで述べた以外の切り分けを行ってもよい。
　なお、バッファ１０４、２０４はＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、内部メモリおよび外部メモリは、上記揮発性メモリおよび不揮発メモリに加え、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。
（フローチャート）
　図９は、本実施形態に係るアクセスポイント１１に搭載された制御部１０１の基本的な動作例のフローチャートである。
　ステップＳ１では、制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納する空間分離情報を生成する。直交行列やプリアンブルパターン指定に関する規定等が内部メモリに記憶されている場合は、内部メモリから読み出す。
　ステップＳ２では、制御部１０１は、ステップＳ１で生成した空間分離情報をデータフレーム６０１～６０４の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納し、無線通信部１０５を介して空間多重で送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）する。
　ステップＳ３では、制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４に対するＢＡフレーム６１１～６１４を、無線通信部１０５を介して受信する。ＢＡフレーム６１１～６１４は、無線端末１～４から空間多重で送信（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）される。
　ステップＳ４では、制御部１０１は、受信したＢＡフレーム６１１～６１４のプリアンブルフィールド５０１を参照し、各ＢＡフレームを空間的に分離する。
　図１０は、本実施形態に係る無線端末に搭載された制御部２０１の基本的な動作例のフローチャートである。
　ステップＳ１１では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して自端末宛てのデータフレームを受信する。データフレームはアクセスポイント１１から空間多重で送信される。
　ステップＳ１２では、制御部２０１は、受信したデータフレームから空間分離情報を取得する。取得した空間分離情報は、内部メモリに記憶することができる。
　ステップＳ１３では、制御部２０１は、ステップＳ１３で取得した空間分離情報に基づいて、ＢＡフレームを生成する。ＢＡフレームのプリアンブルフィールドには、空間分離情報で指定されたプリアンブルパターンを設定する。
　ステップＳ１４では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して、ＢＡフレームを送信する。ここで、無線端末１～４は、同一周波数帯域を用いて同時にＢＡフレームを送信する（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）。
　以上、第１の実施形態によれば、各無線端末は、送達確認応答フレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。これにより、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されたデータフレームに対する送達確認の時間が短くなり、スループットを向上させることができる。
　また、アクセスポイントは、送達確認応答フレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために必要な情報を各無線端末に対して事前に通知する。これにより、アクセスポイントは、複数の無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信された送達確認応答フレームの分離が可能になる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、アクセスポイント１１は、空間分離情報を、データフレーム６０１～６０４のＭＡＣヘッダあるいはＰＨＹヘッダを用いて無線端末１～４に送信していた。本実施形態では、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するデータフレーム以外の通知フレームを用いて空間分離情報を送信する方法について説明する。
（通知フレームでの空間分離情報の送信）
　本実施形態では、アクセスポイント１１が、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格で定義されたＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームに空間分離情報を追加して送信する方法について説明する。本明細書では、このようなＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを“空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム”と呼ぶ。
　図１１に、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの一例を示す。
　このフレームは、Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｓｔａｔｕｓ　Ａｒｒａｙフィールド、Ｕｓｅｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ａｒｒａｙフィールド、共通情報フィールド、端末情報フィールドを含む。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格では、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を実現する方法として、同じマルチユーザ送信の対象となる複数の無線端末毎にＧｒｏｕｐ　ＩＤを割り当てている。Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｓｔａｔｕｓ　Ａｒｒａｙフィールドは、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの送信先の無線端末がどのグループに属するかを通知するためのフィールドである。図１１では、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ０～６３のグループに関する所属情報を通知している。例えば、Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｓｔａｔｕｓ　Ａｒｒａｙフィールドにおける「Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｉｎ　Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ　１」が“０”の場合は、この無線端末がＧｒｏｕｐ　ＩＤ１には属さないことを表しており、“１”の場合は、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ１に属することを表している。
　Ｕｓｅｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ａｒｒａｙフィールドは、各グループにおける無線端末のユーザポジションを通知するためのフィールドである。図１１では、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ０～６３のグループにおけるユーザポジションを通知している。例えば、Ｕｓｅｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ａｒｒａｙフィールドにおける「Ｕｓｅｒ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｉｎ　Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ　１」が“１”の場合は、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ１における無線端末のユーザポジションが“１”であることを表している。無線端末は複数のグループに属することも可能であり、この際、グループ毎にユーザポジションが異なることも可能である。
　共通情報フィールドおよび端末情報フィールドには、第１の実施形態と同様に、空間分離情報として無線端末１～４に共通で通知する情報および無線端末別に通知する情報がそれぞれ格納される。
　共通情報フィールドには、行列（１）や（２）のような直交行列を格納することができる。ここで、アクセスポイント１１は、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ毎に異なる直交行列を格納するようにしてもよい。例えば、グループに属する無線端末数が２のＧｒｏｕｐ　ＩＤ１には行列（１）を通知し、グループに属する無線端末数が２のＧｒｏｕｐ　ＩＤ３には行列（１）とは異なる２ｘ２の行列を通知することができる。また、グループに属する無線端末数が４のＧｒｏｕｐ　ＩＤ３には行列（２）を通知する。
　端末情報フィールドには、各無線端末へのプリアンブルパターン指定の一例として、直交行列の行番号（または列番号）を格納する。ここで、アクセスポイント１１は、無線端末のユーザポジションに応じて、指定するプリアンブルパターンを変更してもよい。例えば、ユーザポジション“０”の場合は行列（１）の１行目、ユーザポジション“１”の場合は行列（１）の２行目などのように指定することができる。また、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ１のユーザポジション１の場合は行列（１）の１行目、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ２のユーザポジション１の場合は２行目などのように、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤとユーザポジションを組み合わせてプリアンブルパターンを指定してもよい。
　アクセスポイント１１は、データフレーム６０１～６０４をダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する前に、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを無線端末１～４に送信しておく。空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの送信は、一例としてユニキャストで行う。アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームをアソシエーション時に送信することができる。また、各グループに属する無線端末を再編した場合、空間分離情報を更新した空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを再度送信するようにしてもよい。
　アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームに、複数の無線端末向けのＧｒｏｕｐ　ＩＤ、ユーザポジションおよび空間分離情報を格納してもよい。この場合、アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームをブロードキャストあるいはマルチキャストで送信することができる。
　なお、図１１におけるフレームフォーマットは一例であり、他のフォーマットを用いてもよい。例えば、共通情報フィールドと端末情報フィールドとを入れ替えてもよいし、これらのフィールドが挿入される位置を変更してもよい。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを統合した別のフィールドを設けてもよい。また、空間分離情報を他のフィールドの予約領域に格納してもよい。
　また、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義されたＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームに空間分離情報を追加したが、空間分離情報を通知するフレーム（通知フレーム）を新たに定義してもよい。なお、図１１では示していないが、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームおよび新たに定義した通知フレームにも、送信元および送信先に応じたアドレスを格納することができる。また、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを、データフレーム６０１～６０４を無線端末１～４にダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信した後に、無線端末１～４に送信してもよい。この際、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを、上述したのと同様に、端末毎にユニキャスト送信する方法、および、ブロードキャストまたはマルチキャスト送信する方法のいずれも可能である。この場合、無線端末１～４がアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うタイミングは、任意の方法で定めればよい。例えば、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームをブロードキャストまたはマルチキャスト送信する場合、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの受信完了から所定の時間後を送信タイミングとしてもよい。また、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの送信に要する時間を考慮して、データフレーム６０１～６０４の受信完了からの経過時間で定めてもよい。または、共通情報フィールドにアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うタイミングに関する情報を設定してもよい。変形例として、共通情報フィールドに当該情報が設定されている場合は、当該情報に従って端末はアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信タイミングを決定し、設定されていない場合は、事前に定めた方法でアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信タイミングを決定する（例えばダウンリンクマルチユーザ送信されたデータフレームの受信完了から予め定めた時間後を送信タイミングとする）ことなども可能である。ここで述べた以外の方法で定めてもよい。
（ＢＡフレームのアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）
　アクセスポイント１１は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームを送信後、データフレーム６０１～６０４をダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。ここで、アクセスポイント１１は、データフレーム６０１～６０４のＰＨＹヘッダあるいはＭＡＣヘッダに、無線端末１～４が属するＧｒｏｕｐ　ＩＤおよびユーザポジション毎のストリーム数を格納することができる。
　データフレームを受信した無線端末１～４は、第１の実施形態と同様に、アクセスポイント１１から受信したデータフレームに対するＣＲＣをチェックし、データフレームが誤り無く受信できたか否かを検査する。そして、一定時間Ｔ１の経過後、アクセスポイント１１に対してＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。
　この際、各無線端末は、データフレームのＰＨＹヘッダあるいはＭＡＣヘッダに格納されたＧｒｏｕｐ　ＩＤと、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームで予め通知された空間分離情報を参照して、ＢＡフレームのプリアンブルフィールドに設定するプリアンブルパターン（ビット列）を選択する。プリアンブルパターンの選択にユーザポジション情報が必要な場合は、各無線端末は、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームで通知されたＧｒｏｕｐ　ＩＤ毎のユーザポジション情報を参照してプリアンブルパターンを特定することができる。
（フローチャート）
　図１２は、本実施形態に係るアクセスポイント１１に搭載された制御部１０１の基本的な動作例のフローチャートである。
　ステップＳ２１では、制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４の共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納する空間分離情報を生成する。直交行列やプリアンブルパターン指定に関する規定等が内部メモリに記憶されている場合は、内部メモリから読み出す。
　ステップＳ２２では、制御部１０１は、ステップＳ２１で生成した空間分離情報を共通情報フィールドおよび端末情報フィールドに格納した空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム（通知フレーム）を生成し、無線通信部１０５を介して送信する。
　ステップＳ２３では、制御部１０１は、無線通信部１０５を介して、データフレーム６０１～６０４を空間多重で送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）する。
　ステップＳ２４では、制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４に対するＢＡフレーム６１１～６１４を、無線通信部１０５を介して受信する。ＢＡフレーム６１１～６１４は、無線端末１～４から空間多重で送信（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）される。
　ステップＳ２５では、制御部１０１は、受信したＢＡフレーム６１１～６１４のプリアンブルフィールド５０１を参照し、各ＢＡフレームを空間的に分離する。
　図１３は、本実施形態に係る無線端末に搭載された制御部２０１の基本的な動作例のフローチャートである。
　ステップＳ３１では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して、アクセスポイント１１から送信された空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム（通知フレーム）を受信する。制御部２０１は、受信した空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームから空間分離情報を取得する。
　ステップＳ３２では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して自端末宛てのデータフレームを受信する。データフレームはアクセスポイント１１から空間多重で送信される。
　ステップＳ３３では、制御部２０１は、ステップＳ３１で取得した空間分離情報に基づいて、ＢＡフレームを生成する。ＢＡフレームのプリアンブルフィールドには、空間分離情報で指定されたプリアンブルパターンを設定する。
　ステップＳ３４では、制御部２０１は、無線通信部２０５を介して、送達確認応答フレームを送信する。ここで、無線端末１～４は、同一周波数帯域を用いて同時に送達確認応答フレームを送信する（アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信）。
　以上、第２の実施形態によれば、アクセスポイントは、送達確認応答フレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信するために必要な情報を、データフレームの送信前に各無線端末に対して事前に通知する。これにより、アクセスポイントは、複数の無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信された送達確認応答フレームの分離が可能になる。
（第３の実施形態）
　第１および第２の実施形態では、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う各無線端末からの送信がそれぞれ１ストリームであった。同様に、アクセスポイントから各無線端末へのダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信もそれぞれ１ストリームであった。本実施形態では、２以上のストリームの送信または受信が可能な無線端末が存在する場合、つまり、ＭＩＭＯ送信または受信が可能な無線端末が存在する場合の実施形態を示す。
　図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に、２以上のストリームの送信および受信が可能な無線端末、すなわちＭＩＭＯ送信および受信が可能な無線端末が存在する場合の無線通信システムの一例を示す。
　図１４（Ａ）では、無線端末１が３つのアンテナ、無線端末２が１つのアンテナを備えている。無線端末１は３ストリームをアクセスポイント１１からＭＩＭＯで受信し、無線端末２は１ストリームをアクセスポイント１１から受信する。図１４（Ｂ）では、無線端末１と無線端末２がそれぞれ２つのアンテナを備え、それぞれ２ストリームをアクセスポイント１１からＭＩＭＯで受信する。
　図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）のいずれの場合も、アクセスポイント１１からのダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯにおける総ストリーム数は４である。図１では、ダウンリンクにおけるユーザ多重数が４であるのに対して、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）の例ではユーザ多重数は２となる。
　なお、ＭＩＭＯ対応可能な無線端末に搭載の無線通信装置のブロック構成は、図７に示したものと同様となる。その構成および動作はこれまでのアクセスポイントのＭＩＭＯ動作の説明から自明であるため、説明を省略する。
（１ストリームでのＢＡフレームの送信）
　図１４（Ａ）の無線端末１および図１４（Ｂ）の無線端末１、２は、アクセスポイント１１から複数のストリームでデータフレームを受信後、それぞれ１ストリームでＢＡフレームをマルチユーザＭＩＭＯ送信することができる。この場合、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯのストリーム数は４であるのに対し、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯのストリーム数は２となる。つまり、アップリンクにおけるストリーム数は、ダウンリンクにおけるユーザ多重数と等しくなる。各無線端末１ストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信することは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定することができる。
　アクセスポイント１１は、無線端末１および２に対して空間分離情報を通知するために、共通情報フィールドにユーザ多重数およびそれに応じた直交行列を、端末情報フィールドに各無線端末が使用する直交行列の行番号（または列番号）を格納することができる。例えば、図１４（Ａ）では、ユーザ多重数は２になるため、共通情報フィールドに行列（１）を、端末情報フィールドに「無線端末１は１行目、無線端末２は２行目」などの情報を格納することができる。これら空間分離情報の通知には、第１および第２の実施形態で説明した方法（ＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム）を用いることができる。
　無線端末１および２は、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報に基づいて自端末が使用するプリアンブルパターンを特定し、複数ストリームで受信したデータフレームに対するＢＡフレームを、それぞれ１ストリームでアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。プリアンブルパターンの特定および利用方法は、第１乃至第２の実施形態と同様のため説明を省略する。
　また、アクセスポイント１１は、空間分離情報として、ユーザポジションごとのプリアンブルパターン情報を通知することもできる。例えば、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ１に属する無線端末数が４、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の総ストリーム数が５、ユーザポジション０～３に属する無線端末に対するダウンリンクのストリーム数がそれぞれ２、０、２、１である場合（ユーザポジション１の無線端末にはデータフレームの送信がない）、データフレームを受信したユーザポジション０、２、３に属する無線端末は、それぞれ１ストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。
　この場合、アクセスポイント１１は、空間分離情報として、ユーザ多重数３およびそれに応じた３ｘ３の直交行列を共通情報フィールドで通知し、各無線端末が使用する行番号（または列番号）を端末情報フィールドで通知すればよい。各無線端末は、アクセスポイント１１から指定された空間分離情報を利用して、各端末が使用するプリアンブルパターンを特定する。
　また、ユーザポジションが小さい無線端末から直交行列の行番号を昇順に割り当てる、等のルールを規定してもよい。この場合、アクセスポイント１１は、空間分離情報として、３ｘ３の直交行列およびユーザポジション毎のダウンリンクのストリーム数を通知すればよい。各無線端末は、ユーザポジション毎のストリーム数を把握することにより、ユーザ多重数を把握し、自装置が使うプリアンブルパターンを特定できる。例えば、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ１に属する無線端末数が４、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の総ストリーム数が５、ユーザポジション０～３に属する無線端末に対するダウンリンクのストリーム数がそれぞれ２、０、２、１である場合、ユーザポジション０に属する無線端末は３ｘ３行列の１行目、ユーザポジション２に属する無線端末は３ｘ３行列の２行目、ユーザポジション３に属する無線端末は３ｘ３行列の３行目などのようにプリアンブルパターンを特定できる。なお、行列の値がＩＥＥＥ８０２．１１規格で予め定められており、無線端末１～４が内部メモリにその値を記憶している場合、アクセスポイント１１は、無線端末１～４に対して行列の値を送信する必要はなくなる。
　無線端末１～４は、アクセスポイント１１から明示的あるいは暗示的に通知されたアップリンクのユーザ多重数（総ストリーム数）を参照し、対応する行列を内部メモリから読み出すことができる。なお、暗示的な通知の例として、アクセスポイント１１はユーザポジション毎のダウンリンクのストリーム数を通知する。各無線端末はストリーム数が０以外の無線端末数をカウントすることで、アップリンクにおけるユーザ多重数（総ストリーム数）を取得できる。
（複数ストリームでのＢＡフレームの送信）
　図１４（Ａ）および（Ｂ）の無線端末１、２は、アクセスポイント１１から受信したストリームと同数のストリームでＢＡフレームを送信することができる。例えば、図１４（Ａ）の場合、無線端末１は３ストリームでＢＡフレームを送信し、無線端末２は１ストリームでＢＡフレームを送信する。
　アクセスポイント１１は、無線端末１および２に対して、共通情報フィールドでアップリンクにおけるストリームの総数およびそれに応じた直交行列を、端末情報フィールドで各無線端末が使用する直交行列の行番号（または列番号）を通知することができる。図１４（Ｂ）では、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯにおけるストリームの総数は４になるため、共通情報フィールドに行列（２）を、端末情報フィールドに「無線端末１は１、２行目、無線端末２は３、４行目」などの情報を格納することができる。これら空間分離情報の通知には、第１および第２の実施形態で説明した方法（ＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム）を用いることができる。
　無線端末１および２は、アクセスポイント１１から通知された空間分離情報に基づいて自端末が使用するプリアンブルパターンを特定し、それぞれ受信したデータフレームと同数のストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信することができる。
　また、アクセスポイント１１が、空間分離情報として各無線端末がアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する際に使用するストリーム数を通知するようにしてもよい。例えば、図１４（Ｂ）において、「無線端末１は１ストリーム、無線端末２は２ストリーム」のような情報を通知する。ストリーム数の通知には、共通情報フィールド、端末情報フィールド、あるいはその他フィールドを利用することができる。無線端末１および２は、通知されたストリーム数に応じてＢＡフレームを送信する際のストリーム数を決定する。その際、「無線端末１は１ストリーム、無線端末２は１ストリーム」のように１ストリームでの送信を通知することも可能である。
　なお、アクセスポイント１１が指定するストリームの総数は、アクセスポイント１１の受信能力（アンテナ数）を超えない範囲で調整可能である。また、各無線端末に指定するストリーム数も各無線端末の受信能力（アンテナ数）を超えない範囲で調整可能である。
　この他にも、アクセスポイント１１から受信したストリーム数と同数のストリームでＢＡフレームを送信する等のルールを規定することもできる。例えば、Ｇｒｏｕｐ　ＩＤ１に属する無線端末数が４、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の総ストリーム数が５、ユーザポジション０～３に属する無線端末に対するダウンリンクのストリーム数がそれぞれ２、０、２、１である場合（ユーザポジション１の無線端末にはデータフレームの送信がない）、ユーザポジション０、２、３に属する無線端末は、それぞれ２ストリーム、２ストリーム、１ストリームでＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する。この場合もユーザポジションが小さい無線端末から直交行列の行番号を昇順に割り当てる等のルールを規定し、各無線端末がこのルールに基づいてプリアンブルパターンを特定するようにしてもよい。
　なお、行列の値がＩＥＥＥ８０２．１１規格で予め定められており、無線端末１～４が内部メモリにその値を記憶している場合、アクセスポイント１１は、無線端末１～４に対して行列の値を送信する必要はなくなる。無線端末１～４は、アクセスポイント１１から直接的あるいは間接的に通知された総ストリーム数を参照し、対応する行列を内部メモリから読み出すことができる。
（ストリーム数の通知方法）
　ＭＩＭＯ送信を行うことが可能な無線端末が存在する場合、アクセスポイント１１の制御部１０１は、共通情報フィールドを用いて、ＢＡフレームを送信する際の総ストリーム数を（明示的または暗示的に）指定するのに加えて、端末情報フィールドを用いて、各無線端末に対してそれぞれ送信許可するストリーム数を指定することができる。また、無線端末に送信許可するストリーム数だけ、直交行列の行番号（または列番号）を端末情報フィールドで指定することも可能である。なお、アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末が対応可能なストリーム数を、例えばアソシエーション時に各無線端末から取得してもよい。
　アクセスポイント１１の制御部１０１は、総ストリーム数の指定を、共通情報フィールドで行ってもよい。または、端末情報フィールドに他の無線端末の情報が含まれている場合、各無線端末向けの行番号（または列番号）の総数を計算することで総ストリーム数を把握できることから、総ストリーム数の明示的な通知を省略してもよい。
　以下、ストリーム数を暗示的に通知する例を示す。例えば、図１４（Ａ）に示したように、無線端末１が３ストリーム、無線端末２が１ストリームの、総ストリーム数４のアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の場合を考える。
　アクセスポイント１１の制御部１０１は、無線端末１に対応する端末情報フィールドに、直交行列の行番号１、２、３を設定する。これにより、無線端末１は自装置が３ストリームの送信を許可されていることを把握する。また、無線端末１は、総ストリーム数４に対応する直交行列の行番号１、２、３の各行［１，　－１，　１，　１］、［１，　１，　－１，　１］、［１，　１，　１，　－１］に基づくプリアンブルパターンを各ストリームで用いることを把握する。上述したように、アクセスポイント１１の制御部１０１は、総ストリーム数を共通情報フィールドで明示的に通知してもよいし、通知を省略してもよい。
　ここで、送信許可するストリーム数を各端末情報フィールドにて明示的に通知する場合には、直交行列の行番号（または列番号）の通知を省略する構成も可能である。例えば、端末情報フィールド１に対応する無線端末のストリーム数が３であり、端末情報フィールド２に対応する無線端末のストリーム数が１であるとする。この場合には、端末情報フィールド１に対応する無線端末は、直交行列の１行目から３行目、端末情報フィールド２に対応する無線端末は４行目を用いるようにする。各無線端末は、自装置よりフィールド番号が小さい端末情報フィールドに格納されているストリーム数を合計し、合計値に１を加算することで、当該自装置が使用する行番号（または列番号）の開始値を算出できる。つまり、端末情報フィールドの小さい無線端末から順番に、直交行列の行また列を番号の昇順に割り当てる仕組みを採用することで、各無線端末に使用する行番号（または列番号）の通知を省略できる。
　ここで、各無線端末に許可するストリーム数が共通の値に限られる場合には、共通情報フィールドにて共通のストリーム数を指定するようにし、各端末情報フィールドでの個別のストリーム数の通知は行わなくてもよい。この場合も、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯの総ストリーム数は、共通情報フィールドで明示的に通知してもよい。あるいは、共通情報フィールドでの明示的な通知を行わず、共通のストリーム数と、各端末情報フィールドの個数とから、各無線端末が総ストリーム数を把握するようにしてもよい。
　以上、本実施形態によれば、各無線端末に許可するストリーム数を直接または間接に指定することにより、各無線端末がそれぞれＭＩＭＯ送信も併用可能となる。もし仮に、各無線端末に許可するストリーム数の指定を行わないとすると、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯで送信される総送信ストリームの合計が、アクセスポイントで分離できる能力以上のストリーム数で送られることになり得る。また、各無線端末が、他の無線端末と重複しないプリアンブルパターンを選択できなくなる可能性もある。本実施形態では、各無線端末に許可するストリーム数を指定することより、これらの問題を解消することが可能となる。
（第４の実施形態）
　第１乃至第３の実施形態では、各無線端末から互いに直交するプリアンブルパターンを送信することで、アクセスポイントでアップリンクの伝搬路応答行列を推定できるようにした。本実施形態では、各無線端末が直交する周波数キャリアを用いてプリアンブルパターンを送信することで、アップリンクの伝搬路応答行列を推定できるようにする。ここでは、マルチキャリア変調方式、特にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる場合を想定する。なお、前述した第１乃至第３の実施形態では、マルチキャリア変調方式およびシングルキャリア変調方式のいずれも対応可能である。
　図１５に、本実施形態に係るＢＡフレームの概略構成例を示す。無線端末１～４が送信するＢＡフレームの概要構成例が示される。第１の実施形態と同様、ＢＡフレームにはプリアンブルフィールド５０１が含まれるが、プリアンブルパターンとして設定される値が第１の実施形態と異なっている。
　各ＢＡフレームのプリアンブルフィールド５０１は複数の区間からなり、各区間にはキャリアパターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４がそれぞれ異なる順番で割り当てられている。１つの区間は１つのＯＦＤＭシンボル区間に対応する。
　キャリアパターンＰ１は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ１、ｆ５、ｆ９を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。キャリアパターンＰ２は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ２、ｆ６、ｆ１０を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。キャリアパターンＰ３は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ３、ｆ７、ｆ１１を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。キャリアパターンＰ４は、ＯＦＤＭ変調のサブキャリアｆ４、ｆ８、ｆ１２を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。
　各サブキャリアで送信するプリアンブルパターンは、アクセスポイント１１で既知である限り任意でよい。すべてのサブキャリアで同一のデータでもよいし、サブキャリアごとに異なるデータでも構わない。
　各区間には、それぞれ左から順にタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４が設定されている。タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は、プリアンブルフィールド５０１の該当する区間での送信タイミングを表している。各無線端末で、同じタイミングの区間では、キャリアパターンは、互いに異なっている。つまり、タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の各々で、各無線端末がプリアンブルパターンの送信に使用するサブキャリアは、それぞれ周波数的に直交している。つまり、各無線端末のサブキャリアは互いに干渉しない。ＯＦＤＭの場合、サブキャリアの周波数はお互いのサブキャリアが直交するように選ばれることから、同じサブキャリアを使用しない限り、各無線端末のサブキャリアは互いに干渉しない。
　例えば、タイミングｔ１では、無線端末１のサブキャリアはｆ１、ｆ５、ｆ９、無線端末２のサブキャリアはｆ２、ｆ６、ｆ１０、無線端末３のサブキャリアはｆ３、ｆ７、ｆ１１、無線端末４のサブキャリアはｆ４、ｆ８、ｆ１２である。無線端末間でサブキャリアは重複しないから、無線端末間でサブキャリアが直交する。他のタイミングｔ２～ｔ４についても同様に、無線端末間でサブキャリアが直交する。無線端末１～４には、それぞれＰ１～Ｐ４の全てが異なる順序で割り当てられるから、無線端末１～４のいずれも、ｆ１～ｆ１２のすべてのサブキャリアで互いに干渉することはない。このように無線端末間で同じ区間（タイミング）では異なるサブキャリアを用いるようにしつつ、区間に応じて使用するサブキャリアを切り換えることをトーンインターリーブと呼ぶ場合もある。
　具体的な動作例として、タイミングｔ１では、無線端末１の制御部２０１は、サブキャリアｆ１、ｆ５、ｆ９にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。同様に、無線端末２の制御部２０１は、サブキャリアｆ２、ｆ６、ｆ１０にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。無線端末３の制御部２０１は、サブキャリアｆ３、ｆ７、ｆ１１にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。無線端末４の制御部２０１は、サブキャリアｆ４、ｆ８、ｆ１２にはプリアンブルパターンを割り当て、他のサブキャリアには例えばヌルデータを割り当てることでＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。
　アクセスポイント１１では、各無線端末１～４からのＯＦＤＭシンボルを、各アンテナで同時に受信する。アクセスポイント１１の受信部１０３または制御部１０１は、アンテナ毎に受信信号を復調することで、サブキャリア毎の信号を取得できる。具体的に、タイミングｔ１に関して、無線端末１についてはサブキャリアｆ１、ｆ５、ｆ９、無線端末２についてはサブキャリアｆ２、ｆ６、ｆ１０、無線端末３についてはサブキャリアｆ３、ｆ７、ｆ１１、無線端末４についてはサブキャリアｆ４、ｆ８、ｆ１２についての信号を取得できる。他のタイミングｔ２～ｔ４についても同様にして、各無線端末で、順次異なるキャリアパターンに基づき、ＯＦＤＭシンボルを生成し、送信する。これにより、アクセスポイント１１の制御部１０１は、無線端末１～４について、全ての周波数サブキャリアｆ１～ｆ１２の信号をそれぞれ取得でき、よってアップリンクの伝搬路応答行列を推定することが可能となる。
　このように、各無線端末間で互いに直交するサブキャリアを用いてプリアンブルパターンを送信するためには、使用するキャリアパターンの順序や、キャリア毎に使用するプリアンブルパターンの情報を、各無線端末に通知する必要がある。
　通知の方法としては、第１乃至第３の実施形態と同様に、アクセスポイント１１の制御部１０１が、データフレーム６０１～６０４のＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの共通情報フィールドまたは端末情報フィールドまたはこれらの両方を利用して、無線端末ごとのキャリアパターンの順序や、サブキャリア毎のプリアンブルパターンなどの空間分離情報を通知することができる。なお、プリアンブルパターンがすべての無線端末、およびすべてのサブキャリアで同じ固定のものである場合は、通知を省略してもよい。
　通知の具体例として、キャリアパターンＰ１～Ｐ４のそれぞれごとに、使用するサブキャリアの番号と、当該サブキャリアに割り当てるプリアンブルパターンとの対応を表した情報を共通情報フィールドで通知してもよい。また、無線端末別の端末情報フィールドで、Ｐ１～Ｐ４の順序に関する情報を通知してもよい。
　通知の方法は、上述した実施形態と同様の考え方で、種々の形で拡張または変形が可能である。例えば、共通情報フィールドや各端末情報フィールドで明示的に通知する方法以外にも、無線端末別の端末情報フィールドの個数や、総送信ストリームの数などを利用して、暗示的に通知することも可能である。
　なお、プリアンブルパターンを送信するサブキャリアとしてｆ１～ｆ１２を用いたが、これは一例であり、より多数または少数のサブキャリアを用いてプリアンブルパターンを送信してもよい。また、データ部を送信するサブキャリアは、プリアンブルパターンを送信したサブキャリアと同じサブキャリアでもよいし、これらとは別のサブキャリアでもよい。別のサブキャリアを用いる場合は、アクセスポイント１１では、プリアンブルパターンを送信したサブキャリアの伝搬路応答から、後続するデータ部（ＭＡＣフレーム部）用のサブキャリアの伝搬路応答を任意の方法で予測して求めればよい。例えばデータ部用のサブキャリアのそれぞれについて、プリアンブルパターンを送信したサブキャリアのうち最も周波数的に近いものと同じ伝搬路応答を採用してもよい。
　この他にも、各無線端末が異なるタイミングでプリアンブルパターンを送信することで、アップリンクの伝搬路応答行列を推定することができる。
　図１６に、異なるタイミングでプリアンブルパターンを送信する場合のＢＡフレームの概略構成例を示す。キャリアパターン“Ｐ－ＡＬＬ”は、ＯＦＤＭ変調の全てのサブキャリアｆ１～ｆ１２を用いてプリアンブルパターンを送信することを表す。“ＮＵＬＬ”はプリアンブルパターンを送信しないことを表す。プリアンブルパターンは、アクセスポイント１１で既知である限り任意でよい。タイミングｔ１では無線端末１が、ｔ２では無線端末２が、ｔ３では無線端末３が、ｔ４では無線端末４がそれぞれプリアンブルパターンを送信することにより、時間的に直交したプリアンブルパターンの送信が可能になる。
　アクセスポイント１１では、タイミングｔ１では無線端末１、ｔ２では無線端末２、ｔ３では無線端末３、ｔ４では無線端末４からのプリアンブルパターンを受信する。これにより、アクセスポイント１１の制御部１０１は、無線端末１～４について、全ての周波数サブキャリアｆ１～ｆ１２の信号を取得でき、アップリンクの伝搬路応答行列を推定することが可能となる。
　このように、各無線端末間で異なるタイミングを用いてプリアンブルパターンを送信するためには、各無線端末の送信タイミングや使用するプリアンブルパターンなどの空間分離情報を、各無線端末に通知する必要がある。
　通知の方法としては、第１乃至第３の実施形態と同様に、アクセスポイント１１の制御部１０１が、データフレーム６０１～６０４のＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダ、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームの共通情報フィールドまたは端末情報フィールドまたはこれらの両方を利用することができる。
　以上、本実施形態によれば、各無線端末が直交する周波数キャリアを用いてプリアンブルパターンを送信する。また、各無線端末がタイミングをずらしてプリアンブルパターンを送信する。これにより、アクセスポイント１１は、アップリンクの伝搬路応答行列を推定することができる。
（第５の実施形態）
　本実施形態では、アクセスポイントが、各無線端末からアップリンクマルチユーザＭＩＭＯで送信されるＢＡフレームを受信するタイミングを調整する方法を示す。
　第１の実施形態の説明で述べたように、各無線端末は、データフレーム６０１～６０４の受信から一定時間（図２のＴ１参照）経過後、ＢＡフレームの送信を行う。アクセスポイントと各無線端末の距離が同一の場合は、基本的にはアクセスポイントでは各無線端末から送信されたＢＡフレームは同じタイミングにて受信されると考えることができる。
　しかしながら、アクセスポイントと各無線端末の距離が異なると、各々の伝搬時間が異なるため、アクセスポイントからの距離が遠い無線端末ほど、アクセスポイントからデータフレームを受信するタイミングが遅延する。また、各無線端末がデータフレームを受信した後、一定時間経過後に送信するＢＡフレームも、アクセスポイントからの距離が遠い無線端末ほど、アクセスポイントで受信するタイミングに遅延が生じる。
　そのため、アクセスポイントと各無線端末間で片方向での最大の遅延時間差をΔｔとすると、アクセスポイントで各無線端末からＢＡフレームを受信するタイミングとしては、最大２×Δｔの時間差が生じる。２×Δｔの時間差が、ＯＦＤＭ等のガードインターバル（サイクリックプレフィクスと呼ばれる場合もある）内に収まっていれば問題ない。なお、サイクリックプレフィクスは、ＯＦＤＭ以外のマルチキャリア変調方式、あるいは、シングルキャリア変調方式でも用いられ得るものであり、本実施形態はＯＦＤＭに限定されるものではない。
　しかしながら、ガードインターバルを超えた遅延時間差で各無線端末からのＢＡフレームを受信すると、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の特性劣化につながる。
　そこで、本実施形態では、アクセスポイントでのＢＡフレームの受信タイミングを調整する。具体的には、各無線端末からのＢＡフレームの送信タイミングを調整する。これにより、アクセスポイントおよび各無線端末間の遅延時間差に起因するアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の特性劣化を防止する。
　本実施形態に係るアクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４の送信前に、事前に各無線端末と通信して、各無線端末との遅延時間を推定しておく。推定する方法は任意の方法で良く、既存の様々な公知技術を用いることが可能である。例えば、アクセスポイント１１から測定用フレームを送信して、各無線端末が当該測定用フレームの受信時刻を格納したフレームを返信する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、測定用フレームを送信した時刻と、返信されたフレームに格納されている受信時刻との差から遅延時間を測定する。別の例として、アクセスポイント１１から測定用フレームを送信して、各無線端末から応答フレームを受信する。測定用フレームを送信した時刻と応答フレームを受信した時刻の差分から遅延時間を測定する。ここで述べた以外の種々の方法を用いることができる。
　本実施形態のアクセスポイント１１の制御部１０１は、各端末情報フィールドにて、当該無線端末によるＢＡフレームの送信タイミングを調整するための時間調整量を指定する。各無線端末の制御部２０１は、アクセスポイント１１から第１乃至第３の実施形態で説明した方法により端末情報フィールドを受信し、通知された時間調整量に従って、ＢＡフレームの送信タイミングを、基準タイミングに対して、早める、あるいは遅くする。基準タイミングは、例えばデータフレームを受信してから一定時間（図２のＴ１参照）後のタイミングである。各無線端末は、調整後の送信タイミングで、ＢＡフレームを送信する。
　ここで、アクセスポイント１１が設定する各無線端末の時間調整量は、各無線端末からＢＡフレームを受信するタイミングが、一定の時間遅延の範囲内に収まるように決定する。一定の時間遅延の範囲は、少なくともガードインターバル以内に設定する。このような時間調整量を設定するために、事前に推定した各無線端末との遅延時間を用いる。
　各無線端末の時間調整量は、基準となる無線端末の送信タイミングからの相対時間を用いて設定してもよい。ここで、基準となる無線端末については、所定のタイミング（例えば、データフレームを受信してから一定時間後）を送信タイミングとして設定することができる。基準となる無線端末以外の無線端末は、当該基準となる無線端末の送信タイミングから当該相対時間だけずらしたタイミングで、ＢＡフレームを送信する。
　ここで、基準となる無線端末は、任意の方法で指定すればよい。例えば、共通情報フィールドに基準となる無線端末の指定を含めてもよい。または、端末情報フィールド１など、事前に決めた番号の端末情報フィールドに設定されている無線端末を、基準となる無線端末としてもよい。
　以上、本実施形態によれば、アクセスポイント１１は、ＢＡフレームの送信タイミングを制御することで、アクセスポイント１１と各無線端末との通信遅延時間によらず、各無線端末からＢＡフレームを受信するタイミングを一定範囲（ガードインターバル等）内に収めることができる。
（第６の実施形態）
　本実施形態は、アクセスポイントが各無線端末から受信するＢＡフレームの受信電力のダイナミックレンジを、一定の範囲内に収めることを特徴とする。
　これまでの実施形態の説明で述べたように、アクセスポイント１１は、各無線端末からＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯで同時に受信する。このとき、各無線端末の送信電力が同一であったとしても、アクセスポイント１１と各無線端末との距離がそれぞれ異なる場合は、信号の減衰レベルの違いにより、それぞれ異なった受信電力でＢＡフレームを受信する可能性がある。
　図１７に、無線端末１、２がアクセスポイント１１に対して、それぞれ近い位置および遠い位置に配置された状況を示す。この例では、アクセスポイント１１に近接した無線端末１の距離減衰量が２０ｄＢであり、アクセスポイント１１から遠い位置に配置された無線端末２の距離減衰量が６０ｄＢである。この場合、アクセスポイント１１は、４０ｄＢの受信電力差のあるＢＡフレームを同時に受信することになる。
　受信電力の最大値および最小値の比または差である入力ダイナミックレンジが大きくなってしまうと、小さい受信電力のフレームが、ＡＤ変換時に量子化雑音に埋もれてしまい、正しく受信できない恐れがある。大きい入力ダイナミックレンジに対応するためには、量子化ビット数が大きいＡＤ変換器を採用すればよいが、量子化ビット数にも限度があり、またコスト高になってしまう。
　そこで、本実施形態では、各無線端末から受信するＢＡフレームの受信電力のダイナミックレンジを、一定の範囲内に収めるように制御することで、上記問題を解決する。
　まず、アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレームの送信前に、事前に各無線端末と通信して、各無線端末との距離減衰量を推定する。推定する方法は任意の方法で良く、既存の様々な公知技術を用いることが可能である。例えば、アクセスポイント１１の制御部１０１は各無線端末に特定の送信電力でフレームを送信するよう指示し、当該フレームの受信電力値と、当該特定の送信電力値から距離減衰量（アップリンクの距離減衰量）を推定する。あるいは、アクセスポイント１１が一定の送信電力で測定用フレームを送信し、各無線端末から当該測定フレームの受信電力値を格納したフレームを返信する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、測定用フレームの送信電力値と、返信されたフレームに格納された受信電力値に基づき距離減衰量（ダウンリンクの距離減衰量）を推定する。本実施形態の目的からアップリンクの距離減衰量を求めることが望ましいが、ダウンリンクとアップリンクの距離減衰量に大きな差異がないと見なせる環境では、どちらの距離減衰量を求めてもかまわない。
　アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末との距離減衰量に基づき、伝搬路推定対象となる無線端末により送信されるＢＡフレームの受信ダイナミックレンジが、一定の範囲内になるように、各無線端末の送信電力を決定する。一定の範囲内のダイナミックレンジは、少なくともアクセスポイント１１に実装されているＡＤ変換器の量子化ビット数で対応可能なダイナミックレンジ以内とする。
　アクセスポイント１１の制御部１０１は、これまでの実施形態で説明した端末情報フィールドにて、伝搬路推定対象となる無線端末の指定を行うとともに、当該無線端末に対して決定した送信電力に関する情報（送信電力情報）を設定する。送信電力情報は、各無線端末が送信すべき送信電力値そのもので表してもよいし、通常の送信で使用する送信電力（通常送信電力）に対する相対値で表してもよい。
　上述した説明では、各無線端末の送信電力はアクセスポイント１１が決定したが、各無線端末において送信電力を決定する構成も可能である。以下、この一例を示す。
　第１の例として、アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末について推定した距離減衰量を、データフレームの各端末情報フィールドで各無線端末に通知する。各無線端末の制御部２０１は、各端末情報フィールドで通知された距離減衰量に応じて、ＢＡフレームの送信電力を決定する。例えば、アクセスポイント１１でのＢＡフレームの受信電力が、特定の値または特定の範囲内となるように、送信電力を決定する。この場合、データフレーム６０１～６０４の共通情報フィールドにて、アクセスポイント１１で期待する受信電力の値または範囲を通知してもよい。アクセスポイント１１で期待する受信電力の値または範囲が予め決まっている場合には、通知を省略してもよい。
　第２の例として、アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレームの共通情報フィールドに、当該フレームの送信電力値と、アクセスポイント１１が期待する各無線端末からのＢＡフレームの受信電力値（期待受信電力値）を設定する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、このように設定したデータフレームを、共通情報フィールドに設定した送信電力値で送信する。なお、データフレームの送信電力値や、ＢＡフレームの期待受信電力値が、予め決められた固定値である場合には、アクセスポイント１１の制御部１０１は、これらの値の通知を省略してもよい。
　アクセスポイント１１からデータフレームを受信した各無線端末の制御部２０１は、データフレームの受信電力を測定する。各無線端末の制御部２０１は、測定した受信電力値と、共通情報フィールドで通知された送信電力値とに基づき、アクセスポイント１１から各無線端末への距離減衰量を把握する。
　各無線端末の制御部２０１は、それぞれ把握した距離減衰量を基に、アクセスポイント１１でのＢＡフレームの受信電力値が、データフレームで通知された期待受信電力値になるよう、ＢＡフレームの送信電力を決定する。各無線端末の制御部２０１は、それぞれ決定した送信電力により、ＢＡフレームを送信するよう制御する。なお、アクセスポイント１１から無線端末へのダウンリンクの距離減衰量と、無線端末からアクセスポイント１１へのアップリンクの距離減衰量は通信環境によっては厳密には一致するとは限らないが、概ね一致するとみなせる環境では、このような方法も可能である。あるいは、任意の方法で係数を乗じることでダウンリンクの距離減衰量を調整することにより、アップリンクの距離減衰量を推定することも可能である。
　本実施形態では、アクセスポイント１１がデータフレームを用いて受信電力値を調整する方法について説明したが、第２の実施形態における空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームや他のフレームを用いることもできる。
　以上、本実施形態によれば、アクセスポイントが各無線端末から送信されるＢＡフレームの送信電力を制御することにより、アクセスポイントで受信電力値が一定のダイナミックレンジ内に収まるように、各無線端末から送信されるＢＡフレームを受信できる。
（第７の実施形態）
　本実施形態では、アクセスポイントおよび無線端末間でＯＦＤＭ伝送を行う場合を考える。ＯＦＤＭ伝送においては、サブキャリア間干渉を防止するため、サブキャリア間の直交性を保つ必要がある。サブキャリア間の直交性を保つには、送信側装置と受信側装置の間で、周波数同期を必要とする。しかしながら、送信装置および受信装置間で、発振周波数のズレやドップラー偏移により、サブキャリア群の周波数オフセットが生じることがある。このことは、ＯＦＤＭ伝送の特性を悪くする要因となる。
　特に、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信の場合には、アクセスポイントは複数の無線端末から同時にフレームを受信する。このため、アクセスポイントは、無線端末ごとに異なった周波数オフセットが生じたフレームを同時に受信する場合もあり得る。この場合、周波数オフセットは、通常の送信（単一ストリームの送信）に比べ、より特性劣化の要因に繋がってしまう。
　そこで、本実施形態は、アクセスポイントが各無線端末のサブキャリアの周波数オフセットを各々の使用周波数（基準周波数）に対し一定範囲内に収まるように制御することで、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する際の特性劣化を低減しようとするものである。
　まず、アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４を送信する前に、各無線端末と通信して、それぞれのサブキャリアの周波数オフセットの量を推定する。推定する方法は任意の方法で良く、既存の様々な公知技術を用いることが可能である。例えば、アクセスポイント１１が、使用周波数のサブキャリア群を各無線端末に送信し、各無線端末から各サブキャリアの受信周波数を格納したフレームを返信する。アクセスポイント１１の制御部１０１は、送信した周波数と、返信されたフレームに記載の受信周波数を比較することで、各サブキャリアの周波数オフセットの量を推定する。あるいは、アクセスポイント１１が、使用周波数のサブキャリア群を各無線端末に送信するよう指示し、アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末から受信されたサブキャリア群の周波数と、当該使用周波数との比較により、各サブキャリアの周波数オフセットの量を推定する。各サブキャリアの周波数オフセットが同一または一定範囲内とみなせる場合は、サブキャリア毎の周波数オフセットを算出せずに、ＯＦＤＭ信号の中心周波数（チャネル帯域の中心周波数）のオフセット量を推定してもよい。
　アクセスポイント１１の制御部１０１は、各無線端末について推定した各サブキャリアの周波数オフセット量に基づき、無線端末の周波数補正量を決定する。周波数補正量は、アクセスポイント１１が各無線端末からＢＡフレームを受信する際の各サブキャリアの周波数オフセットが、各々の使用周波数に対し、一致または一定の範囲内に収まるように決定する。使用周波数は事前にアクセスポイント１１と無線端末で固定的に設定しておいてもよいし、アクセスポイント１１が使用周波数を決定して各無線端末に通知しておく構成も可能である。
　アクセスポイント１１の制御部１０１は、データフレーム６０１～６０４の端末情報フィールドにて、決定した各サブキャリアの周波数補正量に関する情報（周波数補正情報）を指定する。
　周波数補正情報は、周波数をどれだけシフトさせるかを示す絶対的な補正量で表してもよいし、基準となる無線端末の周波数の値に対してどれだけシフトさせるかを示す相対的な補正量で表してもよい。
　周波数補正情報が絶対的な補正量の場合は、無線端末の制御部２０１は、指定された補正量だけサブキャリア群の周波数をシフトさせるよう制御する。シフトさせたサブキャリア群に基づき変調を行うことで、ＢＡフレームを生成する。
　周波数補正情報が基準となる無線端末との相対補正量の場合は、基準となる無線端末以外の無線端末の制御部２０１は、当該基準となる無線端末のシフト後の周波数に対し、当該相対補正量だけ周波数をシフトさせるよう制御する。シフト後の各サブキャリアに基づき、変調を行うことで、ＢＡフレームを生成する。ただし、基準となる無線端末については、絶対補正量を指定する。基準となる無線端末以外の無線端末は、当該基準となる無線端末の絶対補正量に基づき、基準となる無線端末のシフト後の周波数を把握できる。
　ここで、基準となる無線端末は、任意の方法で指定すればよい。例えば、共通情報フィールドに基準となる無線端末の指定を含めてもよい。または、端末情報フィールド１など、事前に決めた番号の端末情報フィールドに設定されている無線端末を、基準となる無線端末に特定してもよい。
　上述した説明ではサブキャリアごとに周波数を調整する場合を示したが、各サブキャリアのオフセットが同一または一定範囲内とみなせる場合は、全体として同じ量だけ周波数を補正してもよい。この場合は、アクセスポイント１１の制御部１０１は、事前にサブキャリア毎の周波数オフセットを算出せずに、受信したＯＦＤＭ信号の中心周波数（チャネル帯域の中心周波数）と基準となる中心周波数のずれに基づき補正量を決定すればよい。無線端末では、チャネル帯域の中心周波数をシフトさせるようにサブキャリア群全体を同じ周波数だけシフトすればよい。
　本実施形態では、アクセスポイント１１がデータフレームを用いて周波数を調整する方法について説明したが、第２の実施形態における空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレームや他のフレームを用いることもできる。
　以上、本実施形態によれば、アクセスポイントが各無線端末から送信されるＢＡフレームの周波数を制御することにより、各無線端末のサブキャリアの周波数オフセットを補正することが可能になる。
（第８の実施形態）
　上述した実施形態に関する変形例について説明する。
　本変形例では、上述した異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、空間分離情報の送信に、空間分離情報付きＧｒｏｕｐ　ＩＤ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔフレーム、データフレームのＭＡＣヘッダ、ＰＨＹヘッダをそれぞれ組み合わせて用いてもよい。
　また、空間分離情報は、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信されたＢＡフレームを空間的に分離するために必要な情報であり、ＢＡフレームのアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信方法に関する情報でもある。アクセスポイント１１は、空間分離情報を共通情報フィールドおよび端末情報フィールド以外のフィールドに格納することができる。また、各無線端末は、共通情報フィールドおよび端末情報フィールド以外のフィールド（例えば、レガシー規格のフィールド）から空間分離情報を取得してもよい。
　アクセスポイント１１が各無線端末に使用するプリアンブルパターンを指定する場合を示したが、変形例として、各無線端末が固定のプリアンブルパターンを使用する形態も可能である。この場合、アクセスポイント１１は、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うとする際は、直交するプリアンブルパターンを有する無線端末の組を常に特定するようにすればよい。また、空間多重数の変動を許容する場合は、各無線端末は空間多重数に応じた固定のプリアンブルパターンを使用するようにし、アクセスポイント１１は空間多重数を特定する情報を各無線端末に通知すればよい。
　ＢＡフレーム送信を行う無線端末ごとに端末情報フィールドを設けてもよい。図２の例では、端末情報フィールド数は４つ設けられる。すなわち端末情報フィールド１、端末情報フィールド２、端末情報フィールド３、端末情報フィールド４が設けられる。この場合、端末情報フィールドには、無線端末の識別情報と当該無線端末に通知する空間分離情報を格納することができる。
　各無線端末が使用する行番号（または列番号）は、暗示的な方法で通知することもできる。暗示的な通知として、例えば端末情報フィールドのフィールド番号によって、行番号（または列番号）を間接的に通知する方法がある。例えば、端末情報フィールド　１で指定された無線端末（すなわち端末情報フィールド１に自装置の識別情報が設定された無線端末）は、直交行列の１行目、端末情報フィールド２で指定された無線端末は、直交行列の２行目、・・・、端末情報　フィールドｎで指定された無線端末は、直交行列のｎ行目というようにする。
　また上述した実施形態ではプリアンブルパターン等の空間分離情報を、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信する複数のデータフレーム６０１～６０４に含めた。より詳細には、データフレームフレーム６０１～６０４の各々のＭＡＣヘッダ（またはＰＨＹヘッダ）内の共通情報フィールドまたは端末情報フィールドを介して空間分離情報を通知した。別の方法として、当該空間分離情報を、単独の専用フレーム（ここではトリガーフレームと呼ぶ）に設定し、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信では、１つ以上のデータフレームとトリガーフレームとを集約したアグリゲーションフレームを端末毎に生成し、これらのアグリゲーションフレームをダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信してもよい。つまり、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを図３または図４に示したＭＡＣヘッダまたはＰＨＹヘッダから取り除き、トリガーフレームとして専用のフレームにこれらのフィールドを用意する。トリガーフレームの構成例は図２３のようになる。共通情報フィールドおよび端末情報フィールドは、フレームボディフィールド内でもよいし、ＭＡＣヘッダ内でもよい。また、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドが、物理ヘッダ内に配置されることを許容してもよい。フレームコントロールフィールド（ＦＣ）のＴｙｐｅフィールドは、Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドは、新規に定義した値を設定してもよい。または、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドは既存の規格の値を流用し、共通情報フィールドおよび端末情報フィールドを、既存の規格で定義されたフレームの予約領域に設定することも可能である。また図２４に、データフレームとトリガーフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレームの構成を概略的に示す。複数のデータフレームとトリガーフレームとがデリミタ（図示せず）によって互いに連結されることでアグリゲーションフレームが構成される。なおデータフレーム数は１でもよい。トリガーフレームのＲＡは、受信先の端末のＭＡＣアドレスでよい。
　アクセスポイントからダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信された複数のアグリゲーションフレームは、それぞれ該当する端末で受信される。端末は、アグリゲーションフレーム内の１つ以上のデータフレームのＣＲＣ検査を行うとともに、トリガーフレームから空間分離情報を取得する。この後の処理は、これまでの実施形態と同様である。例えば、端末は、ＣＲＣ検査の結果に基づき、ＢＡフレームを生成し、物理ヘッダのプリアンブルフィールドに空間分離情報に応じたプリアンブルパターンを設定して、物理ヘッダを付加したＢＡフレームをアクセスポイントに、アグリゲーションフレームの受信完了から時間Ｔ１後に送信する。また、端末は、別の動作例として、ＢＡフレームと他のフレームとを集約したアグリゲーションフレームを送信してもよい。他のフレームはデータフレームでもよいし、管理フレーム等、別のフレームでもよい。この場合に、各端末から送信されるパケット長（ＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｌａｙｅｒ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｄａｔａ　Ｕｎｉｔ）長等）が揃うように、アクセスポイントは、トリガーフレームの共通情報フィールドまたは端末情報フィールドで、端末が送信するパケット長に関する情報を設定してもよい。指定されたパケット長に満たない場合に、フレームの末尾にパディングデータを付加してもよい。
　また、上述した実施形態では、ダウンリンクのユーザ多重送信方式として、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行ったが、別の方式を用いてダウンリンク送信を行い、これに対して複数の端末からＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信してもよい。例えば、別の方式として、端末ごとに異なる周波数成分を通信リソースとして用いて、複数の端末宛ての送信を同時に行う周波数多重通信がある。より詳細に、周波数成分を、１つまたは複数のサブキャリアを含むリソースユニットとして定義し、リソースユニットを最小単位の通信リソースとして用いて、複数の端末宛ての送信または複数の端末からの受信を同時に行う直交周波数分割多元接続方式（ＯＦＤＭＡ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）がある。アクセスポイントから複数の端末宛ての同時送信はダウンリンクＯＦＤＭＡ送信、複数の端末からアクセスポイントへの同時送信はアップリンクＯＦＤＭＡ送信に相当する。
　図２５に、１つのチャネル（ここではチャネルＭと記述している）の連続した周波数領域内に確保したリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を示す。チャネルＭには、互いに直交する複数のサブキャリアが配置されており、１つまたは複数の連続するサブキャリアを含む複数のリソースユニットがチャネルＭ内に定義されている。リソースユニット間には、１つ以上のサブキャリア（ガードサブキャリア）が配置されてもよいが、ガードサブキャリアは必須ではない。チャネル内の各サブキャリアには、サブキャリアを識別するための番号が付与されていてもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。２０ＭＨｚの複数のチャネルをまとめて１つのチャネルとしてもよい。帯域幅に応じてチャネル内のサブキャリア数またはリソースユニット数が異なってもよい。複数の端末にそれぞれ異なるリソースユニットを割り当てて同時に用いることで、アップリンクＯＦＤＭＡまたはダウンリンクＯＦＤＭＡが実現される。
　ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯの場合には各無線端末のデータストリームをビームフォーミングにより空間的に分離していたが、ダウンリンクＯＦＤＭＡの場合には、各リソースユニットは周波数的に直交しており、異なるリソースユニットでは互いに干渉しないため、アクセスポイントは端末毎に異なるリソースユニットを利用して同時にデータフレーム（または１つ以上のデータフレームを集約したアグリゲーションフレーム）を送信すればよい。この際、これらのデータフレーム（アグリゲーションフレーム）の物理ヘッダの所定フィールド（ここではＳＩＧフィールドと呼ぶ）には、端末ごとに復号するべきリソースユニットを指定する情報を設定し、端末は当該情報で指定されたリソースユニットを復号すればよい。当該ＳＩＧフィールドは、図５で説明したＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、ＬＳＩＧと同様に、チャネル帯域幅で送信し、受信した複数の端末のすべてが共通に復号できるようにすればよい。当該ＳＩＧフィールドで使用する端末の識別子は、アソシエーション時にアクセスポイントから付与されるアソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）またはその一部分（Ｐａｒｔｉａｌ　ＡＩＤ）でもよいし、ＭＡＣアドレスなど別の識別子でもよい。
　また、前述の変形例と同様に、ダウンリンクＯＦＤＭＡ送信において、１つ以上のデータフレームとトリガーフレームとを集約したアグリゲーションフレームを端末毎に生成し、これらのアグリゲーションフレームをダウンリンクＯＦＤＭＡ送信してもよい。トリガーフレームの構成は前述した図２４と同様でよい。
　また上述した実施形態では、複数の端末からアクセスポイントへ複数のＢＡフレームをアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信したが、別のユーザ多重送信方式として、アップリンクＯＦＤＭＡ送信してもよい。この場合、複数の端末がそれぞれ異なるリソースユニットを使用してＢＡフレームを同時に送信することになる。アップリンクＯＦＤＭＡを行う場合、ダウンリンクのユーザ多重送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯまたはダウンリンクＯＦＤＭＡ）において、上述した共通情報フィールドまたは端末情報フィールドで、プリアンブルパターンの代わりに、アップリンクのＯＦＤＭＡで使用するリソースユニットを指定する情報を端末毎に通知すればよい。
　その他、複数の端末からアクセスポイントへの複数のＢＡフレームのユーザ多重送信において、ＯＦＤＭＡとマルチユーザＭＩＭＯを組み合わせた通信方式（ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ－ＭＩＭＯと呼ぶ）を用いることも可能である。この場合、利用するリソースユニット毎にアップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信が行われる。すなわち、複数の端末のうちの２つ以上が同じ１つのリソースユニットに割り当てられ、同じリソースユニットでは当該２つ以上の端末が、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うことになる。なお、１つのリソースユニットに１つの端末のみが割り当てられる場合もあり得る。アップリンクのＯＦＤＭＡ＆ＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合、ダウンリンクのユーザ多重送信（ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯまたはダウンリンクＯＦＤＭＡ）で、上述した共通情報フィールドまたは端末情報フィールドで空間分離情報を端末毎に通知するとともに、アップリンクのＯＦＤＭＡ＆ＭＵ－ＭＩＭＯで使用するリソースユニットを指定する情報を端末毎に通知すればよい。この場合、異なるリソースユニット間では、同一のプリアンブルパターンが用いられることも可能である。
（第９の実施形態）
　図１８は、第４の実施形態に係る端末またはアクセスポイントの全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。端末またはアクセスポイントは、１つまたは複数のアンテナ１～ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮモジュール１４８と、ホストシステム１４９を備える。無線ＬＡＮモジュール１４８は、第１～第３のいずれかの実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線ＬＡＮモジュール１４８は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム１４９と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム１４９と接続される他、ホストシステム１４９と直接接続されてもよい。また、無線ＬＡＮモジュール１４８が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム１４９と接続される構成も可能である。ホストシステム１４９は、任意の通信プロトコルに従って、無線ＬＡＮモジュール１４８およびアンテナ１～ｎを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰと、それより上位の層のプロトコルとを含んでもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰは無線ＬＡＮモジュール１４８に搭載し、ホストシステム１４９は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム１４９の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置等でもよい。
　図１９は、無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、無線通信装置がアクセスポイントおよび非アクセスポイントのいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、図７および図８に示した無線通信装置の具体的な構成の一例として適用できる。この構成例では、アンテナは１本のみであるが、２本以上のアンテナを備えていてもよい。この場合、各アンテナに対応して、送信系統（１１６、１２２～１２５）、受信系統（１３２～１３５）、ＰＬＬ１４２、水晶発振器１４３およびスイッチ１４５のセットが配置され、各セットがそれぞれ制御回路１１２に接続されてもよい。アクセスポイントがマルチユーザＭＩＭＯ、ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ－ＭＩＭＯを行う場合などは、このように複数のアンテナと複数のセットが用いられる。
　無線ＬＡＮモジュール（無線通信装置）は、ベースバンドＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）１１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣ１２１と、バラン１２５と、スイッチ１４５と、アンテナ１４７とを備える。
　ベースバンドＩＣ１１１は、制御回路であるベースバンド回路１１２、メモリ１１３、ホスト・インターフェース１１４、ＣＰＵ１１５、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ　Ｃｏｎｖｅｔｅｒ）１１６、およびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１７を備える。
　ベースバンドＩＣ１１１とＲＦ　ＩＣ１２１は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドＩＣ１１１とＲＦ　ＩＣ１２１は１チップで構成されてもよい。ＤＡＣ１１６およびＡＤＣ１１７の両方またはいずれか一方が、ＲＦ　ＩＣ１２１に配置されてもよいし、別のＩＣに配置されてもよい。またメモリ１１３およびＣＰＵ１１５の両方またはいずれか一方が、ベースバンドＩＣとは別のＩＣに配置されてもよい。
　メモリ１１３は、ホストシステムとの間で受け渡しするデータを格納する。またメモリ１１３は、端末（アクセスポイントの場合を含む）に通知する情報、または端末（アクセスポイントの場合を含む）から通知された情報、またはこれらの両方を格納する。また、メモリ１１３は、ＣＰＵ１１５の実行に必要なプログラムを記憶し、ＣＰＵ１１５がプログラムを実行する際の作業領域として利用されてもよい。また、メモリ１１３は、空間分離情報等を記憶してもよい。また無線通信装置は、空間分離情報等を記憶するための外部メモリと接続されていてもよい。メモリ１１３はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。
　ホスト・インターフェース１１４は、ホストシステムと接続するためのインターフェースである。インターフェースは、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、ＳＤＩＯ、ＵＳＢ、ＰＣＩ　Ｅｘｐｒｅｓｓなど何でも良い。
　ＣＰＵ１１５は、プログラムを実行することによりベースバンド回路１１２を制御するプロセッサである。ベースバンド回路１１２は、主にＭＡＣ層の処理および物理層の処理を行う。ベースバンド回路１１２、ＣＰＵ１１５またはこれらの両方は、通信を制御する制御部に対応する。
　ベースバンド回路１１２およびＣＰＵ１１５の少なくとも一方は、クロックを生成するクロック生成部を含み、当該クロック生成部で生成するクロックにより、内部時間を管理してもよい。ベースバンド回路１１２は、物理層の処理として、物理ヘッダの付加、符号化、暗号化、変調処理など行い、例えば２種類のデジタルベースバンド信号（以下、デジタルＩ信号とデジタルＱ信号）を生成する。ＭＩＭＯ送信の場合は各ストリームに応じてそれぞれ２種類のデジタルベースバンド信号を生成する。ベースバンド回路１１２では、ＭＩＭＯに関する処理、例えば、伝搬路推定の処理、送信ウェイトおよび受信ウェイトの計算処理などを行ってもよい。
　ＤＡＣ１１６は、ベースバンド回路１１２から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡＣ１１６はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、デジタルＱ信号をアナログのＱ信号に変換する。なお、直交変調せずに一系統の信号のままで送信する場合もありうる。前述したように、複数のアンテナを備え、一系統または複数系統の送信信号をアンテナの数だけ振り分けて送信する場合には、アンテナの数に応じた数のＤＡＣ等を設けてもよい。
　ＲＦ　ＩＣ１２１は、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣ、あるいはこれらの両方である。ＲＦ　ＩＣ１２１は、フィルタ１２２、ミキサ１２３、プリアンプ（ＰＡ）１２４、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ：位相同期回路）１４２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バラン１３５、ミキサ１３３、およびフィルタ１３２を備える。これらの要素のいくつかが、ベースバンドＩＣ１１１または別のＩＣ上に配置されてもよい。フィルタ１２２、１３２は、帯域通過フィルタでも、低域通過フィルタでもよい。
　フィルタ１２２は、ＤＡＣ１１６から入力されるアナログＩ信号およびアナログＱ信号のそれぞれから所望帯域の信号を抽出する。ＰＬＬ１４２は、水晶発振器１４３から入力される発振信号を用い、発振信号を分周または逓倍またはこれらの両方を行うことで、入力信号の位相に同期した、一定周波数の信号を生成する。なお、ＰＬＬ１４２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備え、水晶発振器１４３から入力される発振信号に基づき、ＶＣＯを利用してフィードバック制御を行うことで、当該一定周波数の信号を得ることが一般的である。生成した一定周波数の信号は、ミキサ１２３およびミキサ１３３に入力される。ＰＬＬ１４２は、一定周波数の信号を生成する発信装置の一例に相当する。
　ミキサ１２３は、フィルタ１２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ１４２から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ（ＰＡ）は、ミキサ１２３で生成された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン１２５は、平衡信号（差動信号）を不平衡信号（シングルエンド信号）に変換するための変換器である。ＲＦ　ＩＣ１２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦ　ＩＣ１２１の出力からアンテナ１４７までは不平衡信号が扱われるため、バラン１２５でこれらの信号変換を行う。
　スイッチ１４５は、送信時は、送信側のバラン１２５に接続され、受信時は、受信側のバラン１３４またはＲＦ　ＩＣ１２１に接続される。スイッチ１４５の制御はベースバンドＩＣ１１１またはＲＦ　ＩＣ１２１により行われてもよいし、スイッチ１４５を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ１４５の制御を行ってもよい。
　プリアンプ１２４で増幅された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号は、バラン１２５で平衡－不平衡変換された後、アンテナ１４７から空間に電波として放射される。
　アンテナ１４７は、チップアンテナでもよいし、プリント基板上に配線により形成したアンテナでもよいし、線状の導体素子を利用して形成したアンテナでもよい。
　ＲＦ　ＩＣ１２１におけるＬＮＡ１３４は、アンテナ１４７からスイッチ１４５を介して受信した信号を、雑音を低く抑えたまま、復調可能なレベルまで増幅する。バラン１３５は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３４で増幅された信号を、不平衡－平衡変換する。ミキサ１３３は、バラン１３５で平衡信号に変換された受信信号を、ＰＬＬ１４２から入力される一定周波数の信号を用いてベースバンドにダウンコンバートする。より詳細には、ミキサ１３３は、ＰＬＬ１４２から入力される一定周波数の信号に基づき、互いに９０°位相のずれた搬送波を生成する手段を有し、バラン１３５で変換された受信信号を、互いに９０°位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のＩ（Ｉｎ－ｐｈａｓｅ）信号と、これより９０°位相が遅れたＱ（Ｑｕａｄ－ｐｈａｓｅ）信号とを生成する。フィルタ１３２は、これらＩ信号とＱ信号から所望周波数成分の信号を抽出する。フィルタ１３２で抽出されたＩ信号およびＱ信号は、ゲインが調整された後に、ＲＦ　ＩＣ１２１から出力される。
　ベースバンドＩＣ１１１におけるＡＤＣ１１７は、ＲＦ　ＩＣ１２１からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤＣ１１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、Ｑ信号をデジタルＱ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もあり得る。
　前述したように、複数のアンテナが設けられる場合には、アンテナの数に応じた数のＡＤＣを設けてもよい。ベースバンドＩＣ１１１は、デジタルＩ信号およびデジタルＱ信号に基づき、復調処理、誤り訂正符号処理、物理ヘッダの処理など、物理層の処理等を行い、フレームを得る。ベースバンドＩＣ１は、フレームに対してＭＡＣ層の処理を行う。なお、ベースバンドＩＣ１１１は、ＴＣＰ／ＩＰを実装している場合は、ＴＣＰ／ＩＰの処理を行う構成も可能である。
　また制御回路１１２は、ＭＩＭＯに関する処理を行ってもよい。例えば、伝搬路推定の処理、送信ウェイト計算処理、ストリームの生成および分離処理等を行う。また、ＵＬ－ＯＦＤＭＡ、ＵＬ－ＭＵ－ＭＩＭＯ、およびＵＬ－ＯＦＤＭＡ＆ＭＵ－ＭＩＭＯの少なくとも１つに関する処理を行う。
　上述した各部の処理の詳細は、図７および図８の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。
（第１０の実施形態）
　図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）は、それぞれ第１０の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２０（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２０（Ｂ）の無線端末は移動体端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体端末３２１は、それぞれ無線通信装置３０５、３１５を搭載している。無線通信装置３０５、３１５として、これまで説明してきた無線端末に搭載されていた無線通信装置（図８、図１９等）、またはアクセスポイント１１に搭載されていた無線通信装置（図７、図１８等）を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線端末は、ノートＰＣや移動体端末に限定されない。例えば、スマートフォン、タブレット、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス等にも搭載可能である。また、携帯型ではなく据置型の端末であってもよい。
　また、無線端末またはアクセスポイント１１に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図２１に示す。メモリーカード３３１は、無線通信装置３５５と、メモリーカード本体３３２とを含む。メモリーカード３３１は、外部の装置（無線端末またはアクセスポイント１１等）との無線通信のために無線通信装置３３５を利用する。なお、図２１では、メモリーカード３３１内の他の要素（例えばメモリ等）の記載は省略している。
（第１１の実施形態）　
　第１１の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（図７または図８等）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介してバッファと接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。
（第１２の実施形態）　
　第１２の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
　（第１３の実施形態）　
　第１３の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
（第１４の実施形態）　
　第１４の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、無線通信装置における送信部（１０２または２０２）または受信部（１０３または２０３）または制御部（１０１または２０１）と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。
（第１５の実施形態）　
　第１５の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。
（第１６の実施形態）　
　第１６の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、送信部（１０２または２０２）または受信部（１０３または２０３）または制御部（１０１または２０１）と接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
（第１７の実施形態）　
　第１７の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、送信部（１０２または２０２）または受信部（１０３または２０３）または制御部（１０１または２０１）と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
（第１８の実施形態）　
　第１８の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または端末の無線通信装置）の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部（１０１または２０１）に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
　（第１９の実施形態）　
　本実施形態では、［１］無線通信システムにおけるフレーム種別、［２］無線通信装置間の接続切断の手法、［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。
　［１］通信システムにおけるフレーム種別
　一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。フレーム種別の表示方法としては、１つのフィールドで３種類を区別できるようにしてあってもよいし、２つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。
　管理フレームは、他の無線通信装置との間の物理的な通信リンクの管理に用いるフレームである。例えば、他の無線通信装置との間の通信設定を行うために用いられるフレームや通信リンクをリリースする（つまり接続を切断する）ためのフレーム、無線通信装置でのパワーセーブ動作に係るフレームがある。
　データフレームは、他の無線通信装置と物理的な通信リンクが確立した上で、無線通信装置の内部で生成されたデータを他の無線通信装置に送信するフレームである。データは本実施形態の上位層で生成され、例えばユーザの操作によって生成される。
　制御フレームは、データフレームを他の無線通信装置との間で送受（交換）する際の制御に用いられるフレームである。無線通信装置がデータフレームや管理フレームを受信した場合にその送達確認のために送信される応答フレームは、制御フレームに属する。
　これら３種類のフレームは、物理層で必要に応じた処理を経て物理パケットとしてアンテナを経由して送出される。なお、接続確立の手順においては、接続要求フレームと接続受付フレームが管理フレームであり、接続受付フレームへの確認フレームは制御フレームの応答フレームを用いることができる。
　［２］無線通信装置間の接続切断の手法
　接続の切断には、明示的な手法と暗示的な手法とがある。明示的な手法としては、接続している無線通信装置のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。このフレームは管理フレームに分類される。切断のためのフレームは、例えば接続をリリースするという意味でリリースフレームと呼ぶことがある。通常、リリースフレームを送信する側の無線通信装置ではリリースフレームを送信した時点で、リリースフレームを受信する側の無線通信装置ではリリースフレームを受信した時点で、接続の切断と判定する。その後、通信フェーズでの初期状態、例えば通信相手の無線通信装置を探索する状態に戻る。これは、切断のためのフレームを送信する際には、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるといった、物理的な無線リンクが確保できないことがあるからである。
　一方、暗示的な手法としては、一定期間接続を確立した接続相手の無線通信装置からフレーム送信（データフレーム及び管理フレームの送信、あるいは自端末が送信したフレームへの応答フレームの送信、あるいはこれらの両方）を検知しなかった場合に、接続状態の切断の判定を行う。このような手法があるのは、上述のように接続の切断を判定するような状況では、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるなど物理的な無線リンクが確保できない状態が考えられるからである。すなわち、リリースフレームの受信を期待できないからである。
　暗示的な方法で接続の切断を判定する具体例としては、タイマを使用する。例えば、送達確認応答フレームを要求するデータフレームを送信する際、当該フレームの再送期間を制限する第１のタイマ（例えばデータフレーム用の再送タイマ）を起動し、第１のタイマが切れるまで（つまり所望の再送期間が経過するまで）当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行う。当該フレームへの送達確認応答フレームを受信すると第１のタイマは止められる。
　一方、送達確認応答フレームを受信せず第１のタイマが切れると、例えば接続相手の無線通信装置がまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマ（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。第１のタイマと同様、第２のタイマでも、第２のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。
　あるいは接続相手の無線通信装置からフレームを受信すると第３のタイマを起動し、新たに接続相手の無線通信装置からフレームを受信するたびに第３のタイマを止め、再び初期値から起動する。第３のタイマが切れると前述と同様に接続相手の無線通信装置がまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマ（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。この場合も、第２のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。後者の、接続相手の無線通信装置がまだ存在するかを確認するための管理フレームは、前者の場合の管理フレームとは異なるものであってもよい。また後者の場合の管理フレームの再送を制限するためのタイマはここでは第２のタイマとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマを用いるようにしてもよい。
　［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式
　例えば複数の無線通信装置と通信または競合することを想定した無線ＬＡＮシステムがある。ＩＥＥＥ８０２．１１（拡張規格なども含む）無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡをアクセス方式の基本としている。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了から固定時間を置いて送信を行う方式では、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置で同時に送信を行うことになり、その結果、無線信号が衝突してフレーム送信に失敗する。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了からランダム時間待つことで、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置での送信が確率的に分散することになる。よって、ランダム時間の中で最も早い時間を引いた無線通信装置が１つなら無線通信装置のフレーム送信は成功し、フレームの衝突を防ぐことができる。ランダム値に基づき送信権の獲得が複数の無線通信装置間で公平になることから、Ｃａｒｒｉｅｒ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅを採用した方式は、複数の無線通信装置間で無線媒体を共有するために適した方式であるということができる。
　［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔
　ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで用いられるフレーム間隔は、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ（ＤＩＦＳ）、ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ（ＡＩＦＳ）、ｐｏｉｎｔ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ（ＰＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ（ＥＩＦＳ）、ｒｅｄｕｃｅｄ　ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ　ｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）の６種類ある。
　フレーム間隔の定義は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは送信前にキャリアセンスアイドルを確認して開けるべき連続期間として定義されており、厳密な前のフレームからの期間は議論しない。従ってここでのＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでの説明においてはその定義を踏襲する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダムアクセスの際に待つ時間を固定時間とランダム時間との和としており、固定時間を明確にするためこのような定義になっているといえる。
　ＤＩＦＳとＡＩＦＳとは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づき他の無線通信装置と競合するコンテンション期間にフレーム交換開始を試みるときに用いるフレーム間隔である。ＤＩＦＳは、トラヒック種別による優先権の区別がないとき、ＡＩＦＳはトラヒック種別（Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＴＩＤ）による優先権が設けられている場合に用いる。
　ＤＩＦＳとＡＩＦＳとで係る動作としては類似しているため、以降では主にＡＩＦＳを用いて説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＭＡＣ層でフレーム交換の開始などを含むアクセス制御を行う。さらに、上位層からデータを渡される際にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）対応する場合には、データとともにトラヒック種別が通知され、トラヒック種別に基づいてデータはアクセス時の優先度のクラス分けがされる。このアクセス時のクラスをアクセスカテゴリ（Ａｃｃｅｓｓ　Ｃａｔｅｇｏｒｙ；ＡＣ）と呼ぶ。従って、アクセスカテゴリごとにＡＩＦＳの値が設けられることになる。
　ＰＩＦＳは、競合する他の無線通信装置よりも優先権を持つアクセスができるようにするためのフレーム間隔であり、ＤＩＦＳ及びＡＩＦＳのいずれの値よりも期間が短い。ＳＩＦＳは、応答系の制御フレームの送信時あるいは一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。ＥＩＦＳはフレーム受信に失敗した場合に発動されるフレーム間隔である。
　ＲＩＦＳは一旦アクセス権を獲得した後にバーストで同一無線通信装置に複数のフレームを連続して送信する場合に用いることができるフレーム間隔であり、ＲＩＦＳを用いている間は送信相手の無線通信装置からの応答フレームを要求しない。
　ここでＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図２９に示す。　
　ある無線通信装置においてデータフレーム（Ｗ＿ＤＡＴＡ１）の送信要求が発生した際に、キャリアセンスの結果、媒体がビジーである（ｂｕｓｙ　ｍｅｄｉｕｍ）と認識する場合を想定する。
　この場合、キャリアセンスがアイドルになった時点から固定時間のＡＩＦＳを空け、その後ランダム時間（ｒａｎｄｏｍ　ｂａｃｋｏｆｆ）空いたところで、データフレームＷ＿ＤＡＴＡ１を通信相手に送信する。
　ランダム時間は０から整数で与えられるコンテンションウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ　Ｗｉｎｄｏｗ：ＣＷ）の間の一様分布から導かれる擬似ランダム整数にスロット時間をかけたものである。ここで、ＣＷにスロット時間をかけたものをＣＷ時間幅と呼ぶ。ＣＷの初期値はＣＷｍｉｎで与えられ、再送するたびにＣＷの値はＣＷｍａｘになるまで増やされる。ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘの両方とも、ＡＩＦＳと同様アクセスカテゴリごとの値を持つ。Ｗ＿ＤＡＴＡ１の送信先の無線通信装置では、データフレームの受信に成功するとその受信終了時点からＳＩＦＳ後に応答フレーム（Ｗ＿ＡＣＫ１）を送信する。Ｗ＿ＤＡＴＡ１を送信した無線通信装置は、Ｗ＿ＡＣＫ１を受信すると送信バースト時間制限内であればまたＳＩＦＳ後に次のフレーム（例えばＷ＿ＤＡＴＡ２）を送信することができる。
　ＡＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳ及びＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとスロット時間との関数になるが、ＳＩＦＳとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、ＡＩＦＳ、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮではＢａｓｉｃ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ（ＢＳＳ））ごとに設定可能であるが、デフォルト値が定められている。
　例えば、８０２．１１ａｃの規格策定では、ＳＩＦＳは１６μｓ、スロット時間は９μｓであるとして、それによってＰＩＦＳは２５μｓ、ＤＩＦＳは３４μｓ、ＡＩＦＳにおいてアクセスカテゴリがＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤ（ＡＣ＿ＢＫ）のフレーム間隔はデフォルト値が７９μｓ、ＢＥＳＴ　ＥＦＦＯＲＴ（ＡＣ＿ＢＥ）のフレーム間隔はデフォルト値が４３μｓ、ＶＩＤＥＯ（ＡＣ＿ＶＩ）とＶＯＩＣＥ（ＡＣ＿ＶＯ）のフレーム間隔はデフォルト値が３４μｓ、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとのデフォルト値は、各々ＡＣ＿ＢＫとＡＣ＿ＢＥとでは３１と１０２３、ＡＣ＿ＶＩでは１５と３１、ＡＣ＿ＶＯでは７と１５になるとする。なお、ＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとＤＩＦＳと最も低速な必須の物理レートで送信する場合の応答フレームの時間長の和である。本実施形態では、このようなフレーム間隔のパラメータを用いる無線通信システムを通信レンジの広い干渉システムとして想定する。
　本実施形態で用いられる用語は、広く解釈されるべきである。例えば用語“プロセッサ”は、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態マシンなどを包含してもよい。状況によって、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路　（ＰＬＤ）などを指してもよい。“プロセッサ”は、複数のマイクロプロセッサのような処理装置の組み合わせ、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサを指してもよい。　
　別の例として、用語“メモリ”は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を包含してもよい。“メモリ”は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データストレージを指してもよく、これらはプロセッサによって読み出し可能である。プロセッサがメモリに対して情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、メモリはプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。メモリは、プロセッサに統合されてもよく、この場合も、メモリは、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。
　以上説明した本実施形態において、複数の端末が送信するデータフレーム等のフレームは、異なる内容のフレームであっても、同一の内容のフレームでもよい。一般的な表現として、複数の端末が第Ｘのフレームを送信またはアクセスポイントが複数の第Ｘフレームを受信すると表現するとき、これらの第Ｘのフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。
　また、本明細書で述べるフレームは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格でフレームと呼ばれているもののみならず、パケットと呼ばれているものであってもよい。
　以上説明した本実施形態における一部機能もしくは全ての機能は、ソフトウェア処理により実現可能である。
　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１１：アクセスポイント（無線端末）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ：アンテナ
１、２、３、４：無線端末（ステーション）
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ：アンテナ
２１、２２、２３、２４：ビーム
６０１、６０２、６０３、６０４：データフレーム
６１１、６１２、６１３、６１４：ＢＡフレーム
Ｔ１：期間
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４：送信タイミング
５０１：プリアンブルフィールド
ｈ１１～ｈ１４、ｈ２１～ｈ２４、ｈ３１～ｈ３４、ｈ４１～ｈ４４：アップリンクの伝搬路応答
１０１、２０１：制御部
１０２、２０２：送信部
１０３、２０３：受信部
１０４、２０４：バッファ
１０５、２０５：無線通信部
１１１、２１１：ベースバンド部
１２１、２２１：ＲＦ部
１２２、２２２：送信回路
１２３、２２３：受信回路
１１２、２１２：制御回路
１１３、２１３：送信処理回路
１１４、２１４：受信処理回路
１１５、１１６、２１５、２１６：ＤＡ変換回路
１１７、１１８、２１７、２１８：ＡＤ変換回路
３０１：ノートＰＣ
３０５、３１５、３５５：無線通信装置
３２１：移動体端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体

Claims (38)

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