WO2022254897A1 - 通信装置および通信方法 - Google Patents

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Abstract

ステーション装置であって、ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する上位層部と、前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達する制御部と、第１のＭＰＤＵと第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するフレーム生成部と、前記ＭＰＤＵに符号化を行なう符号化部と、前記フレームを送信する送信部と、を備え、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、前記符号化部で前記ＭＰＤＵに対応する符号語ブロックを生成し、前記フレーム生成部で前記制御情報に基づき前記符号語ブロックをそれぞれ異なるリソースユニットに配置する。

Description

通信装置および通信方法
　本発明は、通信装置および通信方法に関する。
　本願は、２０２１年５月３１日に日本に出願された特願２０２１－９０７３５号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信の速度高速化、周波数利用効率化を実現するために無線ＬＡＮ標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の仕様更新に継続して取り組んでいる。近年、無線ＬＡＮデバイスの急速な普及に伴って、遠隔医療やＶＲ/ＡＲといったリアルタイムアプリケーションとしての利用用途の拡大が見込まれており、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準規格のさらなる低遅延化と通信容量の大容量化を実現するＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化が進められている。
　ＩＥＥＥ８０２．１１標準では、スループットの高速化技術として誤り制御が導入されている。誤り制御は、前方誤り訂正（Forward Error Correction：ＦＥＣ）と自動再送要求（Automatic repeat request：ＡＲＱ）に大別される。前方誤り訂正は、誤り訂正符号を用いて伝送路で生じる誤りを受信側で訂正する方式であり、誤ったパケットに対する送信側への再送要求を不要とする。誤り訂正能力は、符号語に占める冗長ビットの割合を増やすことで向上するが、復号処理の増大や伝送効率の低下などとトレードオフの関係にある。一方、ＡＲＱは、受信側で適切に復号化されなかったパケットの再送を送信側に要求する方式である。復号時のパケット誤りは、受信側の媒体アクセス制御（Medium Access Control：ＭＡＣ）で検出され、バッファに蓄積されることなく破棄される。パケットが正常に復号された場合は確認応答（Acknowledgement：ＡＣＫ）が、パケット誤りが検出された場合には否定応答（Negative Acknowledgement：ＮＡＣＫ）が送信側へと伝達される。パケットの再送処理は、送信側にＮＡＣＫが伝達されるか一定期間内にＡＣＫが送信側へと伝達されなかった場合にＡＲＱによって実施される。前記したＩＥＥＥ８０２．１１標準での誤り制御に加え、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、前方誤り訂正符号とＡＲＱを組み合わせたハイブリッドＡＲＱ（Hybrid ARQ：ＨＡＲＱ）が検討されている。ＨＡＲＱは、再送時に同じパケットを送信し、受信側でパケット合成することで、受信信号の信号対雑音電力比（Signal to Noise power ratio：ＳＮＲ）を改善させるチェイス合成と、再送時に冗長信号（パリティ信号）を新たに送信することで、受信側の誤り訂正復号能力を高めるインクリメンタルリダンダンシー（Incremental redundancy：ＩＲ）合成が広く検討されている。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ以降の標準規格では、ＭＡＣレイヤのオーバーヘッド低減によるスループットの高速化技術として、無線フレームとＡＣＫにそれぞれアグリゲーションが導入されている。まず無線フレームのアグリゲーションは、Ａ－ＭＳＤＵ（Aggregated MAC Service Data Unit）とＡ－ＭＰＤＵ（Aggregated MAC Protocol Data Unit）に大別される。次にＡＣＫのアグリゲーションは、例えば複数のＭＰＤＵに対する受信完了通知を実施可能であるブロックＡＣＫ（Block Acknowledgement：ＢＡ）、複数のユーザに対する受信完了通知を実施可能であるマルチＳＴＡブロックＡＣＫ（Multi STA Block ACK：Ｍ－ＢＡ）が挙げられる。無線フレームのアグリゲーションは、１度に多くのパケットを送信可能とし伝送効率を向上させる一方で、伝送誤りの可能性を高める。このことから、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ以降の標準規格では、スループットの高速化に主要な要素技術として、無線フレームのアグリゲーションによる伝送効率の向上に加え、各々のＭＰＤＵに対する効率的な誤り制御が見込まれる。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動では、ＨＡＲＱによる時間ダイバーシチを得ることで、伝送品質の改善が期待されている。
IEEE802.11-19／1578-00-0be、September．2018 IEEE802.11-20／482-01-0be、June．2020
　しかしながら、従来のＩＥＥＥ８０２．１１標準においてＨＡＲＱによるパケット合成は考慮されておらず、効率的なパケット合成の実施は困難である。
　本発明の一態様はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的はＩＥＥＥ８０２．１１標準において、再送時の効率的なパケット合成を可能とし、受信ＳＮＲの改善に寄与する通信装置および通信方法を開示するものである。
　上述した課題を解決するための本発明の一態様に係る通信装置および通信方法は、次の通りである。
　（１）本発明の一態様に係る通信装置は、ステーション装置であって、ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する上位層部と、前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達する制御部と、第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するフレーム生成部と、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なう符号化部と、前記フレームを送信する送信部と、を備え、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、前記符号化部は前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと、前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックと、を生成し、前記フレーム生成部は前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックと、をそれぞれ異なるリソースユニットに配置する。
　（２）本発明の一態様に係る通信装置は、上記（１）に記載され、前記上位層部は、前記リソースユニットに２つ以上のＭＰＤＵを割り当てることを許可せず、前記リソースユニットに対する前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの割り当て方法と、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵにそれぞれ複数のＡＩＤを割り当て、前記複数のＡＩＤに関連付けられたＨＡＲＱの設定と、を含む前記制御情報を生成する。
　（３）本発明の一態様に係る通信装置は、上記（２）に記載され、前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、確認応答（ＡＣＫ、ブロックＡＣＫ、マルチＳＴＡブロックＡＣＫ）の要求がタイムアウトするか、または、当該確認応答が前記第１のＭＰＤＵ、前記第２のＭＰＤＵのＡＩＤを通知する場合に実施する。
　（４）前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、上記（２）に記載され、それぞれ接続認証／再接続認証（アソシエーション／リアソシエーション）によっても実施可能であって、前記通信装置に対する認証の可否を示す認証フレーム（認証応答）のＡＩＤ、また、マネジメントフレームとコントロールフレームに含まれるＡＩＤを用いて、前記ＨＡＲＱの設定／解除を通知する。
　（５）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（１）に記載され、前記送信部が前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵを初送時と同一条件で再送する場合、重複するＰＨＹヘッダのフィールドへのＨＡＲＱの設定を許可し、受信バッファに格納された前記制御情報を用いて再送される前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵにパケット合成を実施する。
　（６）本発明の一態様に係る通信方法は、フレームを送信する通信装置における通信方法であって、ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成するステップと、前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達するステップと、第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するステップと、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なうステップと、前記フレームを送信するステップと、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックを生成するステップと、前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックとをそれぞれ異なるリソースユニットに配置するステップと、を備える。
　（７）本発明の一態様に係る通信装置は、フレームを受信する通信装置であって、ＰＨＹヘッダのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてフレームを復調復号する信号復調部と、前記フレームを受信する受信部と、を備え、前記信号復調部は、前記制御情報にＨＡＲＱが設定されている場合に、前記フレームのパケット合成を実施する。
　（８）本発明の一態様に係る通信方法は、フレームを受信する通信装置における通信方法であって、ＰＨＹヘッダのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてフレームを復調復号するステップと、前記フレームを受信するステップと、前記制御情報にＨＡＲＱが設定されている場合に、前記フレームのパケット合成を実施するステップと、を備える。
　本発明の一態様によれば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準にて、再送時の効率的なパケット合成が可能となり、受信ＳＮＲの改善による低遅延通信の向上とユーザースループットの高速化に寄与できる。
本発明の一態様に係る無線リソースの分割例を示す概要図である。 本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の一態様に係る通信の一例を示す図である。 本発明の一態様に係る通信システムの一構成例を示す図である。 本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明の一態様に係る符号化方式の一例を示す概要図である。 本発明の一態様に係る変調符号化方式の一例を示す概要図である。 本発明の一態様に係るＬＤＰＣ符号化処理のブロック長の一例を示す概要図である。 本発明の一態様に係るブロック化処理の一例を示す概要図である。 本発明の一態様に係るブロック化処理の一例を示す概要図である。 本発明の一態様に係るＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を示す概要図である。
　本実施形態における通信システムは、アクセスポイント装置（もしくは、基地局装置とも呼称）、および複数のステーション装置（もしくは、端末装置とも呼称）を備える。また、アクセスポイント装置とステーション装置とで構成される通信システム、ネットワークを基本サービスセット（ＢＳＳ: Basic service set、管理範囲、セル）と呼ぶ。また、本実施形態に係るステーション装置は、アクセスポイント装置の機能を備えることができる。同様に、本実施形態に係るアクセスポイント装置は、ステーション装置の機能を備えることができる。そのため、以下では、単に通信装置と述べた場合、該通信装置は、ステーション装置とアクセスポイント装置の両方を示すことができる。
　ＢＳＳ内の基地局装置および端末装置は、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier sense multiple access with collision avoidance）に基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、基地局装置が複数の端末装置と通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。アドホックモードでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりＢＳＳを形成する。アドホックモードにおけるＢＳＳを、ＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set）とも呼称する。以下では、アドホックモードにおいてＩＢＳＳを形成する端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうＷｉＦｉ　Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）でも実施可能である。ＷｉＦｉ　Ｄｉｒｅｃｔでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりGroupを形成する。以下では、ＷｉＦｉ　ＤｉｒｅｃｔにおいてGroupを形成するGroup ownerの端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
　ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、各装置は、共通のフレームフォーマットを持った複数のフレームタイプの送信フレームを送信することが可能である。送信フレームは、物理（Physical：ＰＨＹ）層、媒体アクセス制御（Medium access control：ＭＡＣ）層、論理リンク制御（ＬＬＣ: Logical Link Control）層、でそれぞれ定義されている。それぞれ前記物理層はＰＨＹレイヤ、前記ＭＡＣ層はＭＡＣレイヤとも呼称される。
　ＰＨＹレイヤの送信フレームは、物理プロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ: PHY protocol data unit、物理層フレーム）と呼ばれる。ＰＰＤＵは、物理層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれる物理層ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）と、物理層で処理されるデータユニットである物理サービスデータユニット（ＰＳＤＵ: PHY service data unit、ＭＡＣレイヤフレーム）等から構成される。ＰＳＤＵは無線区間における再送単位となるＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ: MAC protocol data unit）が複数集約された集約ＭＰＤＵ（Ａ－ＭＰＤＵ: Aggregated MPDU）で構成されることが可能である。
　ＰＨＹヘッダには、信号の検出・同期等に用いられるショートトレーニングフィールド（ＳＴＦ: Short training field）、データ復調のためのチャネル情報を取得するために用いられるロングトレーニングフィールド（ＬＴＦ: Long training field）などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル（Signal：ＳＩＧ）などの制御信号が含まれる。また、ＳＴＦは、対応する規格に応じて、レガシーＳＴＦ（Ｌ－ＳＴＦ: Legacy-STF）や、高スループットＳＴＦ（ＨＴ－ＳＴＦ: High throughput-STF）や、超高スループットＳＴＦ（ＶＨＴ－ＳＴＦ: Very high throughput-STF）や、高効率ＳＴＦ（ＨＥ－ＳＴＦ: High efficiency-STF）や、超高スループットＳＴＦ（ＥＨＴ－ＳＴＦ：Extremely High Throughput-STF）等に分類され、ＬＴＦやＳＩＧも同様にＬ－ＬＴＦ，ＨＴ－ＬＴＦ，ＶＨＴ－ＬＴＦ，ＨＥ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧ，ＨＴ－ＳＩＧ，ＶＨＴ－ＳＩＧ，ＨＥ－ＳＩＧ，ＥＨＴ－ＳＩＧに分類される。ＶＨＴ－ＳＩＧは更にＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２とＶＨＴ－ＳＩＧ－Ｂに分類される。同様に、ＨＥ－ＳＩＧは、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａ１～４と、ＨＥ－ＳＩＧ－Ｂに分類される。また、同一規格における技術更新を想定し、追加の制御情報が含まれているＵｎｉｖｅｒｓａｌ　ＳＩＧＮＡＬ（U-SIG）フィールドが含まれることができる。
　さらに、ＰＨＹヘッダは当該送信フレームの送信元のＢＳＳを識別する情報（以下、ＢＳＳ識別情報とも呼称する）を含むことができる。ＢＳＳを識別する情報は、例えば、当該ＢＳＳのＳＳＩＤ（Service Set Identifier）や当該ＢＳＳの基地局装置のＭＡＣアドレスであることができる。また、ＢＳＳを識別する情報は、ＳＳＩＤやＭＡＣアドレス以外の、ＢＳＳに固有な値（例えばＢＳＳ　Ｃｏｌｏｒ等）であることができる。
　ＰＰＤＵは対応する規格に応じて変調される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格であれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ: Orthogonal frequency division multiplexing）信号に変調される。
　ＭＰＤＵはＭＡＣレイヤでの信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれるＭＡＣレイヤヘッダ（MAC header）と、ＭＡＣレイヤで処理されるデータユニットであるＭＡＣサービスデータユニット（ＭＳＤＵ: MAC service data unit）もしくはフレームボディ、ならびにフレームに誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部（Frame check sequence：ＦＣＳ）で構成されている。また、複数のＭＳＤＵは集約ＭＳＤＵ（Ａ－ＭＳＤＵ: Aggregated MSDU）として集約されることも可能である。
　ＭＡＣレイヤの送信フレームのフレームタイプは、装置間の接続状態などを管理するマネジメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの３つに大きく分類され、それぞれは更に複数種類のサブフレームタイプに分類される。コントロールフレームには、受信完了通知（ＡＣＫ: Acknowledge）フレーム、送信要求（ＲＴＳ: Request to send）フレーム、受信準備完了（ＣＴＳ: Clear to send）フレーム等が含まれる。マネジメントフレームには、ビーコン（Beacon）フレーム、プローブ要求（Probe request）フレーム、プローブ応答（Probe response）フレーム、認証（Authentication）フレーム、接続要求（Association request）フレーム、接続応答（Association response）フレーム等が含まれる。データフレームには、データ（Data）フレーム、ポーリング（CF-poll）フレーム等が含まれる。各装置は、ＭＡＣヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。
　なお、ＡＣＫには、Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫが含まれても良い。Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫは、複数のＭＰＤＵに対する受信完了通知を実施可能である。また、ＡＣＫには、複数の通信装置に対する受信完了通知を含むＭｕｌｔｉ　ＳＴＡ　Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫが含まれても良い。
　ビーコンフレームには、ビーコンが送信される周期（Beacon interval）やＳＳＩＤを記載するフィールド（Field）が含まれる。基地局装置は、ビーコンフレームを周期的にＢＳＳ内に報知することが可能であり、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング（Passive scanning）と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをＢＳＳ内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング（Active scanning）と呼ぶ。基地局装置は該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。
　端末装置は基地局装置を認識したあとに、該基地局装置に対して接続処理を行なう。接続処理は認証（Authentication）手続きと接続（Association）手続きに分類される。端末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム（認証要求）を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置に対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレーム（認証応答）を該端末装置に送信する。端末装置は、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該基地局装置に認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、基地局装置と端末装置は認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。
　端末装置は認証手続きに続いて、基地局装置に対して接続手続きを行なうために、接続要求フレームを送信する。基地局装置は接続要求フレームを受信すると、該端末装置の接続を許可するか否かを判断し、その旨を通知するために、接続応答フレームを送信する。接続応答フレームには、接続処理の可否を示すステータスコードに加えて、端末装置を識別するためのアソシエーション識別番号（ＡＩＤ: Association identifier）が記載されている。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるＡＩＤを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
　接続処理が行われたのち、基地局装置と端末装置は実際のデータ伝送を行なう。ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、分散制御機構（ＤＣＦ: Distributed Coordination Function）と集中制御機構（ＰＣＦ: Point Coordination Function）、およびこれらが拡張された機構（拡張分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ: Enhanced distributed channel access）や、ハイブリッド制御機構(ＨＣＦ: Hybrid coordination function)等）が定義されている。以下では、基地局装置が端末装置にＤＣＦで信号を送信する場合を例にとって説明するが、端末装置から基地局装置にＤＣＦで信号を送信する場合も同様である。
　ＤＣＦでは、基地局装置および端末装置は、通信に先立ち、自装置周辺の無線チャネルの使用状況を確認するキャリアセンス（ＣＳ: Carrier sense）を行なう。例えば、送信局である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル（ＣＣＡレベル: Clear channel assessment level）よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、ＣＣＡレベル以上の信号が検出される状態をビジー（Busy）状態、ＣＣＡレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル（Idle）状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力（受信電力レベル）に基づいて行なうＣＳを物理キャリアセンス（物理ＣＳ）と呼ぶ。なおＣＣＡレベルをキャリアセンスレベル（ＣＳ level）、もしくはＣＣＡ閾値（ＣＣＡ threshold：ＣＣＡＴ）とも呼ぶ。なお、基地局装置および端末装置は、ＣＣＡレベル以上の信号を検出した場合は、少なくともＰＨＹレイヤの信号を復調する動作に入る。
　基地局装置は送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔（ＩＦＳ: Inter frame space）だけキャリアセンスを行ない、無線チャネルがビジー状態かアイドル状態かを判断する。基地局装置がキャリアセンスする期間は、これから基地局装置が送信する送信フレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプによって異なる。ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、期間の異なる複数のＩＦＳが定義されており、最も高い優先度が与えられた送信フレームに用いられる短フレーム間隔（ＳＩＦＳ: Short ＩＦＳ）、優先度が比較的高い送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔（ＰＣＦ ＩＦＳ: ＰＩＦＳ）、最も優先度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔（ＤＣＦ ＩＦＳ: ＤＩＦＳ）などがある。基地局装置がＤＣＦでデータフレームを送信する場合、基地局装置はＤＩＦＳを用いる。
　基地局装置はＤＩＦＳだけ待機したあとで、フレームの衝突を防ぐためのランダムバックオフ時間だけ更に待機する。ＩＥＥＥ８０２．１１システムにおいては、コンテンションウィンドウ（ＣＷ: Contention window）と呼ばれるランダムバックオフ時間が用いられる。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。基地局装置はキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、ＣＷのカウントダウンを開始し、ＣＷが０となって初めて送信権を獲得し、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、ＣＷのカウントダウン中に基地局装置がキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、ＣＷのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のＩＦＳに続いて、基地局装置は残留するＣＷのカウントダウンを再開する。
　次に、フレーム受信の詳細について説明する。受信局である端末装置は、送信フレームを受信し、該送信フレームのＰＨＹヘッダを読み取り、受信した送信フレームを復調する。そして、端末装置は復調した信号のＭＡＣヘッダを読み取ることで、該送信フレームが自装置宛てのものか否かを認識することができる。なお、端末装置は、ＰＨＹヘッダに記載の情報（例えばＶＨＴ-ＳＩＧ-Ａの記載されるグループ識別番号(ＧＩＤ: Group identifier, Group ID)）に基づいて、該送信フレームの宛先を判断することも可能である。
　端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものと判断し、そして誤りなく送信フレームを復調できた場合、フレームを正しく受信できたことを示すＡＣＫフレームを送信局である基地局装置に送信しなければならない。ＡＣＫフレームは、ＳＩＦＳ期間の待機だけ（ランダムバックオフ時間は取られない）で送信される最も優先度の高い送信フレームの一つである。基地局装置は端末装置から送信されるＡＣＫフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、端末装置がフレームを正しく受信できなかった場合、端末装置はＡＣＫを送信しない。よって基地局装置は、フレーム送信後、一定期間（ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長）の間、受信局からのＡＣＫフレームを受信しなかった場合、通信は失敗したものとして、通信を終了する。このように、ＩＥＥＥ８０２．１１システムの１回の通信（バーストとも呼ぶ）の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずＡＣＫフレームの受信の有無で判断されることになる。
　端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものではないと判断した場合、ＰＨＹヘッダ等に記載されている該送信フレームの長さ（Length）に基づいて、ネットワークアロケーションベクタ（ＮＡＶ: Network allocation vector）を設定する。端末装置は、ＮＡＶに設定された期間は通信を試行しない。つまり、端末装置は物理ＣＳによって無線チャネルがビジー状態と判断した場合と同じ動作をＮＡＶに設定された期間行なうことになるから、ＮＡＶによる通信制御は仮想キャリアセンス（仮想ＣＳ）とも呼ばれる。ＮＡＶは、ＰＨＹヘッダに記載の情報に基づいて設定される場合に加えて、隠れ端末問題を解消するために導入される送信要求（ＲＴＳ: Request to send）フレームや、受信準備完了（ＣＴＳ: Clear to send）フレームによっても設定される。
　各装置がキャリアセンスを行ない、自律的に送信権を獲得するＤＣＦに対して、ＰＣＦは、ポイントコーディネータ（ＰＣ: Point coordinator）と呼ばれる制御局が、ＢＳＳ内の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がＰＣとなり、ＢＳＳ内の端末装置の送信権を獲得することになる。
　ＰＣＦによる通信期間には、非期間（ＣＦＰ: Contention free period）と競合期間（ＣＰ: Contention period）が含まれる。ＣＰの間は、前述してきたＤＣＦに基づいて通信が行われ、ＰＣが送信権を制御するのはＣＦＰの間となる。ＰＣである基地局装置は、ＣＦＰの期間（ＣＦＰ Max duration）などが記載されたビーコンフレームをＰＣＦの通信に先立ちＢＳＳ内に報知する。なお、ＰＣＦの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはＰＩＦＳが用いられ、ＣＷを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信した端末装置は、該ビーコンフレームに記載されたＣＦＰの期間をＮＡＶに設定する。以降、ＮＡＶが経過する、もしくはＣＦＰの終了をＢＳＳ内に報知する信号（例えばＣＦ-endを含んだデータフレーム）が受信されるまでは、端末装置はＰＣより送信される送信権獲得をシグナリングする信号（例えばＣＦ-pollを含んだデータフレーム）を受信した場合のみ、送信権を獲得可能である。なお、ＣＦＰの期間内では、同一ＢＳＳ内でのパケットの衝突は発生しないから、各端末装置はＤＣＦで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
　無線媒体は複数のリソースユニット（Resource unit：ＲＵ）に分割されることができる。図１は無線媒体の分割状態の１例を示す概要図である。例えば、リソース分割例１では、無線通信装置は無線媒体である周波数リソース（サブキャリア）を９個のＲＵに分割することができる。同様に、リソース分割例２では、無線通信装置は無線媒体であるサブキャリアを５個のＲＵに分割することができる。当然ながら、図１に示すリソース分割例はあくまで１例であり、例えば、複数のＲＵはそれぞれ異なるサブキャリア数によって構成されることも可能である。また、ＲＵとして分割される無線媒体には周波数リソースだけではなく空間リソースも含まれることができる。無線通信装置（例えばＡＰ）は、各ＲＵに異なる端末装置宛てのフレームを配置することで、複数の端末装置（例えば複数のＳＴＡ）に同時にフレームを送信することができる。ＡＰは、無線媒体の分割の状態を示す情報（Resource allocation information）を、共通制御情報として、自装置が送信するフレームのＰＨＹヘッダに記載することができる。更に、ＡＰは、各ＳＴＡ宛てのフレームが配置されたＲＵを示す情報（resource unit assignment information）を、固有制御情報として、自装置が送信するフレームのＰＨＹヘッダに記載することができる。
　また、複数の端末装置（例えば複数のＳＴＡ）は、それぞれ割り当てられたＲＵにフレームを配置して送信することで、同時にフレームを送信することができる。複数のＳＴＡは、ＡＰから送信されるトリガ情報を含んだフレーム（Trigger frame：ＴＦ）を受信した後、所定の期間待機したのち、フレーム送信を行なうことができる。各ＳＴＡは、該ＴＦに記載の情報に基づいて自装置に割り当てられたＲＵを把握することができる。また、各ＳＴＡは、該ＴＦを基準としたランダムアクセスによりＲＵを獲得することができる。
　ＡＰは、１つのＳＴＡに複数のＲＵを同時に割り当てることができる。該複数のＲＵは、連続するサブキャリアで構成されることも出来るし、不連続のサブキャリアで構成されることも出来る。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＲＵを用いて、１つのフレームを送信することが出来るし、複数のフレームをそれぞれ異なるＲＵに割り当てて送信することができる。該複数のフレームの少なくとも１つは、Resource allocation informationを送信する複数の端末装置に対する共通の制御情報を含むフレームであることができる。
　１つのＳＴＡは、ＡＰより複数のＲＵを割り当てられることができる。ＳＴＡは、割り当てられた複数のＲＵを用いて、１つのフレームを送信することができる。また、ＳＴＡは割り当てられた複数のＲＵを用いて、複数のフレームをそれぞれ異なるＲＵに割り当てて送信することができる。該複数のフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
　ＡＰは、１つのＳＴＡに複数のＡＩＤを割り当てることができる。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＡＩＤに対して、それぞれＲＵを割り当てることができる。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＡＩＤに対して、それぞれ割り当てたＲＵを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
　１つのＳＴＡは、ＡＰより複数のＡＩＤを割り当てられることができる。１つのＳＴＡは割り当てられた複数のＡＩＤに対して、それぞれＲＵを割り当てられることができる。１つのＳＴＡは、自装置に割り当てられた複数のＡＩＤにそれぞれ割り当てられたＲＵは、全て自装置に割り当てられたＲＵと認識し、該割り当てられた複数のＲＵを用いて、１つのフレームを送信することができる。また、１つのＳＴＡは、該割り当てられた複数のＲＵを用いて、複数のフレームを送信することができる。このとき、該複数のフレームには、それぞれ割り当てられたＲＵに関連付けられたＡＩＤを示す情報を記載して送信することができる。ＡＰは、１つのＳＴＡに割り当てた複数のＡＩＤに対して、それぞれ割り当てたＲＵを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、異なるフレームタイプのフレームであることができる。
　以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線通信装置もしくは通信装置とも呼称する。また、ある無線通信装置が別の無線通信装置と通信を行う際にやりとりされる情報をデータ（data）とも呼称する。つまり、無線通信装置は、基地局装置及び端末装置を含む。
　無線通信装置は、ＰＰＤＵを送信する機能と受信する機能のいずれか、または両方を備える。図２は、無線通信装置が送信するＰＰＤＵの構成の一例を示した図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応するＰＰＤＵはＬ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、Ｌ－ＳＩＧ及びＤａｔａフレーム（ＭＡＣ　Ｆｒａｍｅ、ＭＡＣフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビット等）を含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に対応するＰＰＤＵはＬ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧ，ＨＴ－ＳＩＧ，ＨＴ－ＳＴＦ，ＨＴ－ＬＴＦ及びＤａｔａフレームを含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に対応するＰＰＤＵはＬ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧ，ＶＨＴ－ＳＩＧ－Ａ，ＶＨＴ－ＳＴＦ，ＶＨＴ－ＬＴＦ，ＶＨＴ－ＳＩＧ－Ｂ及びＭＡＣフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準におけるＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧ，Ｌ－ＳＩＧが時間的に繰り返されたＲＬ－ＳＩＧ，ＨＥ－ＳＩＧ－Ａ，ＨＥ－ＳＴＦ，ＨＥ－ＬＴＦ，ＨＥ－ＳＩＧ－Ｂ及びＤａｔａフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準で検討されているＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧ，ＲＬ－ＳＩＧ，Ｕ－ＳＩＧ，ＥＨＴ－ＳＩＧ，ＥＨＴ－ＳＴＦ，ＥＨＴ－ＬＴＦ及びＤａｔａフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。
　図２中の点線で囲まれているＬ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ及びＬ－ＳＩＧはＩＥＥＥ８０２．１１規格において共通に用いられる構成である（以下では、Ｌ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ及びＬ－ＳＩＧをまとめてＬ－ヘッダとも呼称する）。例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃ規格に対応するＰＰＤＵ内のＬ－ヘッダを適切に受信することが可能である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃ規格に対応するＰＰＤＵを、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応するＰＰＤＵとみなして受信することができる。
　ただし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置はＬ－ヘッダの後に続く、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃ規格に対応するＰＰＤＵを復調することができないため、送信アドレス（ＴＡ：Transmitter Address）や受信アドレス（ＲＡ：Receiver Address）やＮＡＶの設定に用いられるＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドに関する情報を復調することができない。
　ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置が適切にＮＡＶを設定する（あるいは所定の期間受信動作を行う）ための方法として、ＩＥＥＥ８０２．１１は、Ｌ－ＳＩＧにＤｕｒａｔｉｏｎ情報を挿入する方法を規定している。Ｌ－ＳＩＧ内の伝送速度に関する情報（ＲＡＴＥ　ｆｉｅｌｄ，Ｌ－ＲＡＴＥ　ｆｉｅｌｄ，Ｌ－ＲＡＴＥ，Ｌ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥ，Ｌ＿ＤＡＴＡＲＡＴＥ　ｆｉｅｌｄ）、伝送期間に関する情報（ＬＥＮＧＴＨ　ｆｉｅｌｄ，Ｌ－ＬＥＮＧＴＨ　ｆｉｅｌｄ，Ｌ－ＬＥＮＧＴＨ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ規格に対応する無線通信装置が適切にＮＡＶを設定するために使用される。
　図３は、Ｌ－ＳＩＧに挿入されるＤｕｒａｔｉｏｎ情報の方法の一例を示す図である。図３においては、一例としてＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格に対応するＰＰＤＵ構成を示しているが、ＰＰＤＵ構成はこれに限定されない。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に対応のＰＰＤＵ構成及びＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に対応するＰＰＤＵ構成でも良い。ＴＸＴＩＭＥは、ＰＰＤＵの長さに関する情報を備え、ａＰｒｅａｍｂｌｅＬｅｎｇｔｈは、プリアンブル（Ｌ－ＳＴＦ＋Ｌ－ＬＴＦ）の長さに関する情報を備え、ａＰＬＣＰＨｅａｄｅｒＬｅｎｇｔｈは、ＰＬＣＰヘッダ（Ｌ－ＳＩＧ）の長さに関する情報を備える。Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の互換性をとるために設定される仮想的な期間であるＳｉｇｎａｌ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ，Ｌ＿ＲＡＴＥに関連するＮｏｐｓ，１シンボル（symbol，ＯＦＤＭ symbol等）の期間に関する情報であるａＳｙｍｂｏｌＬｅｎｇｔｈ，ＰＬＣＰ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ｆｉｅｌｄが含むビット数を示すａＰＬＣＰＳｅｒｖｉｃｅＬｅｎｇｔｈ，畳みこみ符号のテールビット数を示すａＰＬＣＰＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌＴａｉｌＬｅｎｇｔｈに基づいて算出される。無線通信装置は、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨを算出し、Ｌ－ＳＩＧに挿入することができる。また、無線通信装置は、Ｌ－ＳＩＧ　Ｄｕｒａｔｉｏｎを算出することができる。Ｌ－ＳＩＧ　Ｄｕｒａｔｉｏｎは、Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨを含むＰＰＤＵと、その応答として宛先の無線通信装置より送信されることが期待されるＡＣＫとＳＩＦＳの期間を合計した期間に関する情報を示す。
　図４は、Ｌ－ＳＩＧ　ＴＸＯＰ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎにおける、Ｌ－ＳＩＧ　Ｄｕｒａｔｉｏｎの一例を示した図である。ＤＡＴＡ（フレーム、ペイロード、データ等）は、ＭＡＣフレームとＰＬＣＰヘッダの一部または両方から構成される。また、ＢＡはＢｌｏｃｋ　ＡＣＫ、またはＡＣＫである。ＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ，Ｌ－ＬＴＦ，Ｌ－ＳＩＧを含み、さらにＤＡＴＡ，ＢＡ，ＲＴＳあるいはＣＴＳのいずれかまたはいずれか複数を含んで構成されることができる。図４に示す一例では、ＲＴＳ／ＣＴＳを用いたＬ－ＳＩＧ　ＴＸＯＰ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎを示しているが、ＣＴＳ－ｔｏ－Ｓｅｌｆを用いても良い。ここで、ＭＡＣ　Ｄｕｒａｔｉｏｎは、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ　ｆｉｅｌｄの値によって示される期間である。また、ＩｎｉｔｉａｔｏｒはＬ－ＳＩＧ　ＴＸＯＰ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ期間の終了を通知するためにＣＦ＿Ｅｎｄフレームを送信することができる。
　続いて、無線通信装置が受信するフレームからＢＳＳを識別する方法について説明する。無線通信装置が、受信するフレームからＢＳＳを識別するためには、ＰＰＤＵを送信する無線通信装置が当該ＰＰＤＵにＢＳＳを識別するための情報（ＢＳＳ　ｃｏｌｏｒ，ＢＳＳ識別情報、ＢＳＳに固有な値）を挿入することが好適であり、ＢＳＳ　ｃｏｌｏｒを示す情報をＨＥ－ＳＩＧ－Ａに記載することが可能である。
　無線通信装置は、Ｌ－ＳＩＧを複数回送信する（Ｌ－ＳＩＧ　Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）ことができる。例えば、受信側の無線通信装置は、複数回送信されるＬ－ＳＩＧをＭＲＣ（Maximum Ratio Combining）を用いて受信することで、Ｌ－ＳＩＧの復調精度が向上する。さらに無線通信装置は、ＭＲＣによりＬ－ＳＩＧを正しく受信完了した場合に、当該Ｌ－ＳＩＧを含むＰＰＤＵがＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に対応するＰＰＤＵであると解釈することができる。
　無線通信装置は、ＰＰＤＵの受信動作中も、当該ＰＰＤＵ以外のＰＰＤＵの一部（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１により規定されるプリアンブル、Ｌ－ＳＴＦ、Ｌ－ＬＴＦ、ＰＬＣＰヘッダ等）の受信動作を行うことができる（二重受信動作とも呼称する）。無線通信装置は、ＰＰＤＵの受信動作中に、当該ＰＰＤＵ以外のＰＰＤＵの一部を検出した場合に、宛先アドレスや、送信元アドレスや、ＰＰＤＵあるいはＤＡＴＡ期間に関する情報の一部または全部を更新することができる。
　ＡＣＫ及びＢＡは、応答（応答フレーム）とも呼称されることができる。また、プローブ応答や、認証応答、接続応答を応答と呼称することができる。
　［１．第１の実施形態］
　図５は、本実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。無線通信システム３－１は、無線通信装置１－１及び無線通信装置２－１～２－３を備えている。なお、無線通信装置１－１を基地局装置１－１とも呼称し、無線通信装置２－１～２－３を端末装置２－１～３とも呼称する。また、無線通信装置２－１～２－３および端末装置２－１～２－３を、無線通信装置１－１に接続されている装置として、無線通信装置２Ａおよび端末装置２Ａとも呼称する。無線通信装置１－１及び無線通信装置２Ａは、無線接続されており、お互いにＰＰＤＵの送受信を行うことができる状態にある。また、本実施形態に係る無線通信システムは、無線通信システム３－１の他に無線通信システム３－２を備えてもよい。無線通信システム３－２は、無線通信装置１－２及び無線通信装置２－４～６を備えている。なお、無線通信装置１－２を基地局装置１－２とも呼称し、無線通信装置２－４～６を端末装置２－４～６とも呼称する。また、また、無線通信装置２－４～６および端末装置２－４～６を、無線通信装置１－２に接続されている装置として、無線通信装置２Ｂおよび端末装置２Ｂとも呼称する。無線通信システム３－１、無線通信システム３－２は異なるＢＳＳを形成するが、これはＥＳＳ（Extended Service Set）が異なることを必ずしも意味していない。ＥＳＳは、ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するサービスセットを示している。つまり、同じＥＳＳに属する無線通信装置は、上位層から同一のネットワークに属しているとみなされることができる。また、ＢＳＳはＤＳ（Distribution System）を介して結合されてＥＳＳを形成する。なお、無線通信システム３－１、３－２のそれぞれは、さらに複数の無線通信装置を備えることも可能である。
　図５において、以下の説明においては、無線通信装置２Ａが送信する信号は、無線通信装置１－１および無線通信装置２Ｂには到達する一方で、無線通信装置１－２には到達しないものとする。つまり、無線通信装置２Ａがあるチャネルを使って信号を送信すると、無線通信装置１－１と、無線通信装置２Ｂは、当該チャネルをビジー状態と判断する一方で、無線通信装置１－２は、当該チャネルをアイドル状態と判断する。また、無線通信装置２Ｂが送信する信号は、無線送信装置１－２および無線通信装置２Ａには到達する一方で、無線通信装置１－１には到達しないものとする。つまり、無線通信装置２Ｂがあるチャネルを使って信号を送信すると、無線通信装置１－２と、無線通信装置２Ａは、当該チャネルをビジー状態と判断する一方で、無線通信装置１－１は、当該チャネルをアイドル状態と判断する。
　図６は、無線通信装置１－１、１－２、２Ａ及び２Ｂ（以下では、まとめて無線通信装置１０－１もしくはステーション装置１０－１もしくは単にステーション装置とも呼称）の装置構成の一例を示した図である。無線通信装置１０－１は、上位層部（上位層処理ステップ）１０００１－１と、自律分散制御部（自律分散制御ステップ）１０００２－１と、送信部（送信ステップ）１０００３－１と、受信部（受信ステップ）１０００４－１と、アンテナ部１０００５－１と、を含んだ構成である。
　上位層部１０００１－１は、他のネットワークと接続され、自律分散制御部１０００２－１にトラフィックに関する情報を通知することができる。トラフィックに関する情報とは、例えば、ビーコンなどのマネジメントフレームに含まれる制御情報であってもよいし、自無線通信装置宛てに他の無線通信装置が報告する測定情報であってもよい。さらには、宛先を限定せず（自装置宛であってもよいし、他装置宛であってもよいし、ブロードキャスト、マルチキャストでもよい）、マネジメントフレームやコントロールフレームに含まれる制御情報であってもよい。
　図７は、自律分散制御部１０００２－１の装置構成の一例を示した図である。制御部１０００２－１は、ＣＣＡ部（ＣＣＡステップ）１０００２ａ－１と、バックオフ部（バックオフステップ）１０００２ｂ－１と、送信判断部（送信判断ステップ）１０００２ｃ－１とを含んだ構成である。
　ＣＣＡ部１０００２ａ－１は、受信部１０００４－１から通知される、無線リソースを介して受信する受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報（復号後の情報を含む）のいずれか一方、または両方を用いて、当該無線リソースの状態判断（ｂｕｓｙまたはｉｄｌｅの判断を含む）を行うことができる。ＣＣＡ部１０００２ａ－１は、当該無線リソースの状態判断情報を、バックオフ部１０００２ｂ－１及び送信判断部１０００２ｃ－１に通知することができる。
　バックオフ部１０００２ｂ－１は、無線リソースの状態判断情報を用いて、バックオフを行うことができる。バックオフ部１０００２ｂ－１は、ＣＷを生成し、カウントダウン機能を有する。例えば、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示す場合に、ＣＷのカウントダウンを実行し、無線リソースの状態判断情報がｂｕｓｙを示す場合に、ＣＷのカウントダウンを停止することができる。バックオフ部１０００２ｂ－１は、ＣＷの値を送信判断部１０００２ｃ－１に通知することができる。
　送信判断部１０００２ｃ－１は、無線リソースの状態判断情報、またはＣＷの値のいずれか一方、あるいは両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示し、ＣＷの値が０の時に送信判断情報を送信部１０００３－１に通知することができる。また、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示す場合に送信判断情報を送信部１０００３－１に通知することができる。
　送信部１０００３－１は、物理層フレーム生成部（物理層フレーム生成ステップ）１０００３ａ－１と、無線送信部（無線送信ステップ）１０００３ｂ－１とを含んだ構成である。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、送信判断部１０００２ｃ－１から通知される送信判断情報に基づき、物理層フレーム（以下、ＰＰＤＵとも呼称する）を生成する機能を有する。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、上位層から送られる送信フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、生成した物理層フレームを無線送信部１０００３ｂ－１に通知する。
　物理層フレーム生成部１０００３ａ－１が生成するフレームには、制御情報が含まれる。該制御情報には、各無線通信装置宛てのデータが、どのＲＵ（ここでＲＵには周波数リソースと空間リソースの両方を含む）に配置されているかを示す情報が含まれる。また、物理層フレーム生成部１０００３ａ－１が生成するフレームには、宛先端末である無線通信装置にフレーム送信を指示するトリガーフレームが含まれる。該トリガーフレームには、フレーム送信を指示された無線通信装置がフレームを送信する際に用いるＲＵを示す情報が含まれている。
　無線送信部１０００３ｂ－１は、物理層フレーム生成部１０００３ａ－１が生成する物理層フレームを、無線周波数（ＲＦ: Radio Frequency）帯の信号に変換し、無線周波数信号を生成する。無線送信部１０００３ｂ－１が行う処理には、デジタル・アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド帯からＲＦ帯への周波数変換等が含まれる。
　受信部１０００４－１は、無線受信部（無線受信ステップ）１０００４ａ－１と、信号復調部（信号復調ステップ）１０００４ｂ－１を含んだ構成である。受信部１０００４－１は、アンテナ部１０００５－１が受信するＲＦ帯の信号から受信信号電力に関する情報を生成する。受信部１０００４－１は、受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報をＣＣＡ部１０００２ａ－１に通知することができる。
　無線受信部１０００４ａ－１は、アンテナ部１０００５－１が受信するＲＦ帯の信号をベースバンド信号に変換し、物理層信号（例えば、物理層フレーム）を生成する機能を有する。無線受信部１０００４ａ－１が行う処理には、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換処理、フィルタリング、アナログ・デジタル変換が含まれる。
　信号復調部１０００４ｂ－１は、無線受信部１０００４ａ－１が生成する物理層信号を復調する機能を有する。信号復調部１０００４ｂ－１が行う処理には、チャネル等化、デマッピング、誤り訂正復号化等が含まれる。信号復調部１０００４ｂ－１は、物理層信号から、例えば、物理層ヘッダが含む情報と、ＭＡＣヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報とを取り出すことができる。信号復調部１０００４ｂ－１は、取り出した情報を上位層部１０００１－１に通知することができる。なお、信号復調部１０００４ｂ－１は、物理層ヘッダが含む情報と、ＭＡＣヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報のいずれか、あるいは全てを取り出すことができる。
　アンテナ部１０００５－１は、無線送信部１０００３ｂ－１が生成する無線周波数信号を、無線空間に送信する機能を有する。また、アンテナ部１０００５－１は、無線周波数信号を受信し、無線受信部１０００４ａ－１に渡す機能を有する。
　無線通信装置１０－１は、送信するフレームのＰＨＹヘッダやＭＡＣヘッダに、自無線通信装置が無線媒体を利用する期間を示す情報を記載することにより、自無線通信装置周辺の無線通信装置に当該期間だけＮＡＶを設定させることができる。例えば、無線通信装置１０－１は送信するフレームのＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドまたはＬｅｎｇｔｈフィールドに当該期間を示す情報を記載することができる。自無線通信装置周辺の無線通信装置に設定されたＮＡＶ期間を、無線通信装置１０－１が獲得したＴＸＯＰ期間（もしくは単にＴＸＯＰ）と呼ぶこととする。そして、該ＴＸＯＰを獲得した無線通信装置１０－１を、ＴＸＯＰ獲得者（ＴＸＯＰ holder、ＴＸＯＰホルダー）と呼ぶ。無線通信装置１０－１がＴＸＯＰを獲得するために送信するフレームのフレームタイプは何かに限定されるものではなく、コントロールフレーム（例えばＲＴＳフレームやＣＴＳ－ｔｏ－ｓｅｌｆフレーム）でも良いし、データフレームでも良い。
　ＴＸＯＰホルダーである無線通信装置１０－１は、該ＴＸＯＰの間で、自無線通信装置以外の無線通信装置に対して、フレームを送信することができる。無線通信装置１－１がＴＸＯＰホルダーであった場合、該ＴＸＯＰの期間内で、無線通信装置１－１は無線通信装置２Ａに対してフレームを送信することができる。また、無線通信装置１－１は、該ＴＸＯＰ期間内で、無線通信装置２Ａに対して、無線通信装置１－１宛てのフレーム送信を指示することができる。無線通信装置１－１は、該ＴＸＯＰ期間内で、無線通信装置２Ａに対して、無線通信装置１－１宛てのフレーム送信を指示する情報を含むトリガーフレームを送信することができる。
　無線通信装置１－１は、フレーム送信を行なう可能性のある全通信帯域（例えばOperation bandwidth)に対してＴＸＯＰを確保してもよいし、実際にフレームを送信する通信帯域（例えばTransmission bandwidth）等の特定の通信帯域（Band）に対して確保してもよい。
　無線通信装置１－１が獲得したＴＸＯＰの期間内でフレーム送信の指示を行なう無線通信装置は、必ずしも自無線通信装置に接続されている無線通信装置には限定されない。例えば、無線通信装置は、自無線通信装置の周辺にいる無線通信装置にＲｅａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームなどのマネジメントフレームや、ＲＴＳ／ＣＴＳフレーム等のコントロールフレームを送信させるために、自無線通信装置に接続されていない無線通信装置に、フレームの送信を指示することができる。
　さらに、ＤＣＦとは異なるデータ伝送方法であるＥＤＣＡにおけるＴＸＯＰについても説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１e規格はＥＤＣＡに関わるもので、映像伝送やＶｏＩＰなどの各種サービスのためのＱｏＳ（Quality of Service）保証の観点からＴＸＯＰについて規定されている。サービスは大きくは、ＶＯ（VOice），ＶＩ（VIdeo），ＢＥ（BestEffort），ＢＫ（BacK ground）の４つのアクセスカテゴリに分類されている。一般的には、優先度の高い方からＶＯ，ＶＩ，ＢＥ，ＢＫの順番である。それぞれのアクセスカテゴリでは、ＣＷの最小値ＣＷｍｉｎ，最大値ＣＷｍａｘ，ＩＦＳの一種であるＡＩＦＳ（Arbitration ＩＦＳ），送信機会の上限値であるＴＸＯＰ limitのパラメータがあり、優先度の高低差をつけるように値が設定される。例えば、音声伝送を目的とした優先度の一番高いＶＯのＣＷｍｉｎ，ＣＷｍａｘ，ＡＩＦＳは、他のアクセスカテゴリに比較して相対的に小さい値を設定することで、他のアクセスカテゴリに優先したデータ伝送が可能となる。例えば、映像伝送のため送信データ量が比較的大きくなるＶＩでは、ＴＸＯＰ limitを大きく設定することで、他のアクセスカテゴリよりも送信機会を長くとることが可能となる。このように、各種サービスに応じたＱｏＳ保証を目的として、各アクセスカテゴリの４つのパラメータの値が調整される。
　図８は本実施形態に係る物理層フレーム生成部１０００３ａ－１の誤り訂正符号化の一例を示す図である。図８に示すように、斜線および縦線の領域には、情報ビット（システマティックビット）系列、白抜きの領域には冗長（パリティ）ビット系列が配置される。情報ビットおよび冗長ビットはそれぞれ適切にビットインターリーバが適用されている。物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は配置されたビット系列に対し、リダンダンシーバージョン（ＲＶ）の値に応じて決定される開始位置として、必要なビット数を読み出すことができる。ビット数を調整することで符号化率の柔軟な変更、すなわちパンクチャリングが可能となる。なお、図８においては、ＲＶは全部で４通りが示されているが、本実施形態に係る誤り訂正符号化において、ＲＶの選択肢は、特定の値に限定されるものではない。ＲＶの位置については、ステーション装置間で共有されている必要がある。本実施形態に係る誤り訂正符号化の方法が図８の例に限定されないことは言うまでもなく、符号化率を変更可能であり、また受信側の復号処理が達成される方法であればよい。
　以下の実施形態では、無線通信装置１－１（基地局装置１－１）が送信し、無線通信装置２－１（端末装置２－１）が受信する場合を説明するが、本発明の一態様はこれに限らず、無線通信装置２－１（端末装置２－１）が送信し、無線通信装置１－１（基地局装置１－１）が受信する場合も含まれる。なお、無線通信装置１－１及び無線通信装置２－１の装置構成は、特に断らない限り、図６、図７を用いて説明した装置構成例と同様である。
　本実施形態に係る無線通信装置１－１の上位層部１０００１－１は、ＭＡＣレイヤに転送された情報ビット系列から１つのＭＰＤＵもしくは２つ以上のＭＰＤＵを集約したＭＡＣレイヤのペイロードであるＡ－ＭＰＤＵを、送信部１０００３－１へと転送する。また、上位層部１０００１－１は、再送方式の設定を含む制御情報を送信部１０００３－１へ転送する。再送方式の設定は、例えば、ＡＲＱ又はＨＡＲＱのいずれか一方を示す情報、もしくはＨＡＲＱの設定情報である。ＨＡＲＱの設定情報は、ＨＡＲＱが設定されているか否かを示す情報である。なお、ＨＡＲＱが設定されていない場合、ＰＨＹレイヤはＡＲＱが設定されていると判断する。情報ビット系列が１つのＭＰＤＵで構成される場合は、ＭＰＤＵ、ＭＰＤＵ長、及び再送方式の設定を、下位レイヤの送信部へ転送する。一方、情報ビット系列がＡ－ＭＰＤＵで構成される場合に、再送方式の設定がＡＲＱを示すとき、Ａ－ＭＰＤＵ、及びＡ－ＭＰＤＵ長を下位レイヤの送信部へ転送する。再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、Ａ－ＭＰＤＵ、Ａ－ＭＰＤＵ長、各々のＭＰＤＵ長、及びＭＰＤＵ数の一部又は全部を下位レイヤの送信部へ転送する。前記ＭＰＤＵは、１つのＭＳＤＵもしくは２つ以上のＭＳＤＵを集約したＡ－ＭＳＤＵを構成してもよい。なお、当該上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤの制御情報は、前記再送方式をＨＡＲＱに指定しない場合、必ずしも当該ＭＰＤＵ長、及びＭＰＤＵ数を格納する情報フィールドを付加するものではない。
　本実施形態に係る無線通信装置１－１の物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、まず上位層部１０００１－１が転送したＡ－ＭＰＤＵからＰＨＹレイヤのペイロードであるＰＳＤＵを生成する。ＰＳＤＵはＰＨＹヘッダを付与され、送信フレームのＰＰＤＵを生成する。当該ＰＨＹヘッダは、同期検出のためのＰＬＣＰプリアンブル、受信信号強度に応じて変調符号化方式（Modulation and Coding Scheme）を定めるためのＰＬＣＰヘッダ、上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤが通知する制御情報、そして当該制御情報にＭＰＤＵ長の情報フィールドが付加されている場合に、当該各々の情報フィールドに対応した誤り訂正符号化を施す所定の情報ビット長（符号化ブロック長）の情報フィールドを含む。なお、当該上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤがＭＰＤＵのアグリゲーションを設定しない場合、当該ＰＨＹヘッダは、当該所定の情報ビット長を情報フィールドに格納してもよい。
　例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１標準の低密度パリティ検査符号（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ：ＬＤＰＣ）を用いた誤り訂正符号化は、まず低密度なパリティ検査行列から生成行列を求め、当該生成行列と情報ビットの行列積から算出されるパリティビットを生成する。次に、当該情報ビット系列に当該パリティビットを付与し、符号語を構成する。すなわち、当該物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、ＭＣＳの符号化率が設定する当該パリティ検査行列のサイズに基づいて、誤り訂正符号化を施す所定の情報ビット長を算出する。なお、ＬＤＰＣ符号化に用いる情報ビット系列をＬＤＣＰ情報ブロック、ＬＤＰＣ情報ブロックをＬＤＰＣ符号化されて得られるビット系列をＬＤＰＣ符号語ブロックとも呼ぶ。
　図９はＭＣＳと変調方式、符号化率との関連付けの一例を示している。例えばＭＣＳが１のとき、変調方式はＱＰＳＫで符号化率は１／２であり、ＭＣＳが４のとき変調方式は１６ＱＡＭで符号化率は３／４である。また、図１０は符号化率とＬＤＰＣ情報ブロック長、及びＬＤＰＣ符号語ブロック長の関連付けの一例を示している。ＬＤＰＣ符号語ブロック長に符号化率を乗算するとＬＤＰＣ情報ブロック長となる。例えば符号化率が１／２の場合、（ＬＤＰＣ情報ブロック長、ＬＤＰＣ符号語ブロック長）の候補は、（９７２、１９４４）、（６４８、１２９６）、（３２４、６４８）である。なお、ＬＤＰＣ情報ブロック長及びＬＤＰＣ符号語ブロック長は、パリティ検査行列サイズにより決定される値であり、送信される情報ブロック長や符号語ブロック長とは異なる可能性がある。
　図１１は、再送方式の設定がＡＲＱを示す場合の物理層フレーム生成部１０００３ａ－１のブロック化処理の一例を示した概要図である。当該図中の物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、ＰＨＹヘッダが含むＭＣＳの定める所定の情報ビット長で、ＰＳＤＵを複数のペイロードである情報ブロックへ分割し、各々の情報ブロックに対して誤り訂正符号化を施すことで、送信フレームを生成する。なお情報ブロックを誤り訂正符号化したものを符号語ブロックとも呼ぶ。当該図中のブロック化処理において、ＭＡＣレイヤがＰＳＤＵを区切る所定のビット長は、ＰＨＹレイヤがＰＳＤＵを区切る所定のビット長を複数並べたものと一致しない可能性がある。すなわち、当該物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、各々の情報ブロックが２つ以上のＭＰＤＵを含むことを許可する。図１１のブロック＃３とブロック＃６は、それぞれ２つ以上のＭＰＤＵを含み、前者はＭＰＤＵ＃１－２、後者はＭＰＤＵ＃２－３が含む一部の情報ビット系列を格納していることになる。なお、この一例において、当該送信フレームにおけるＢｌｏｃｋ　ＡＣＫを受信した上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤは、ＭＰＤＵ＃２で誤りが検出されているため、ＭＰＤＵ＃２を再送する。ＭＰＤＵ＃２を再送する場合、ＰＨＹレイヤはＰＳＤＵをブロック化して送信するが、ＰＨＹレイヤのブロックが複数のＭＰＤＵを含む場合、初送時とは異なるブロックに分割される可能性があり、この場合、異なる符号語ブロックが送信される。この場合、受信側では初送のＭＰＤＵ＃２と再送のＭＰＤＵ＃２は合成できない。
　再送方式の設定がＡＲＱを示す場合において、物理層フレーム生成部１０００３ａ－１がＰＳＤＵ（Ａ－ＭＰＤＵ）を情報ブロックに分割する手順の一例を説明する。ＬＤＰＣ符号語ブロック長は、少なくともＰＳＤＵ長（Ａ－ＭＰＤＵ長）と符号化率に基づいて計算される符号化ビット長（第１の符号化ビット長とも呼ぶ）によって決定される。例えば、図１０の例では、第１の符号化ビット長が６４８ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長（ＬＣＷ）は６４８ビットとなる。次に、第１の符号化ビット長が６４８ビットより大きく、１２９６ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなる。そして、第１の符号化ビット長が１２９６ビットより大きく、１９４４以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなる。なお、第１の符号化ビット長が１９４４ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック数（ＮＣＷ）は１である。第１の符号化ビット長が１９４４ビットよりも大きくて、２５９２ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は２である。ＬＤＰＣ符号語ブロック長が２５９２ビットよりも大きい場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は第１の符号化ビット長とＬＤＰＣ符号語ブロック長である１９４４ビットからceil(第１の符号化ビット長／１９４４)として計算できる。なお、ceil(ｘ)は天井関数であり、ｘ以上の最小の整数を表す。
　ＮＣＷ・ＬＣＷ・ＲがＰＳＤＵ長と異なる場合、ショートニング処理を行う。なお、Ｒは符号化率を示す。ＮＣＷ・ＬＣＷ・ＲとＰＳＤＵ長との差分をＮｓｈｒｔと表す。Ｎｓｈｒｔは各情報ブロックに等分配される。つまり、各情報ブロックのショートニングビットＮｓｈｂｌｋはfloor(Ｎｓｈｒｔ／ＮＣＷ)となる。ただし、floor(x)は床関数であり、ｘ以下の最大の整数を表す。なお、最初のＮｓｈｒｔ　ｍｏｄ　ＮＣＷ　ブロックは他のブロックよりもショートニングビットは１ビット多くする。ただしｍｏｄは剰余を表す。ショートニング処理は、情報ブロックにＮｓｈｂｌｋ（又はＮｓｈｂｌｋ＋１）ビットを付加してＬＤＰＣ情報ブロックを生成する。このため、ＰＳＤＵはショートニング処理を考慮して各情報ブロックに分割される。ＬＤＰＣ情報ブロックはＬＤＰＣ符号化されてＬＤＰＣ符号語ブロックが生成されるが、ショートニングビットは破棄される。
　ＮＣＷ・ＬＣＷと（第１の符号化ビット長＋Ｎｓｈｒｔ）が異なる場合、パリティビットを破棄する（間引く）パンクチャリング処理を行う。ＮＣＷ・ＬＣＷと（第１の符号化ビット長＋Ｎｓｈｒｔ）の差分をＮｐｕｎｃと表す。Ｎｐｕｎｃは各符号語ブロックに等分配される。つまり、各符号語ブロックのパンクチャリングビットＮｐｃｂｌｋはfloor(Ｎｐｕｎｃ／ＮＣＷ)となる。なお、最初のＮｐｕｎｃ　ｍｏｄ　ＮＣＷ　ブロックは他のブロックよりもパンクチャリングビットは１ビット多くする。パンクチャリング処理では、ＬＤＰＣ符号語ブロックの最後のＮｐｃｂｌｋ（又はＮｐｃｂｌｋ＋１）ビットは破棄される。ショートニング処理及びパンクチャリング処理によって、送信される符号語ブロックが生成される。
　図１２は、前記ＭＡＣレイヤの制御情報がＭＰＤＵ長の情報フィールドを含む場合（再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合）における物理層フレーム生成部１０００３ａ－１のブロック化処理の一例を示した概要図である。当該図中の物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、ＰＨＹヘッダが含むＭＣＳの定める所定の情報ビット長に加え、当該制御情報のＭＰＤＵ長に基づいて、ＰＳＤＵを構成する各々のＭＰＤＵをそれぞれ複数の情報ブロックへ分割する。また物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は情報ブロック長を算出し、同ヘッダの情報フィールドに格納する。なお、当該情報ブロック長の整数倍がＭＰＤＵ長となるときは、当該ＰＨＹヘッダに情報ブロック数を格納してもよい。その後、各々の情報ブロックに対して誤り訂正符号化を施すことで、送信フレームを生成する。当該図中のブロック化処理において、１つのＭＰＤＵは１又は複数の情報ブロックで構成される。すなわち、当該物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、各々のブロックが２つ以上のＭＰＤＵを含むことを許可されない。当該図中のブロック＃４―＃６は、それぞれがＭＰＤＵ＃２の情報ビット系列を格納する。なお、この一例において、当該送信フレームにおけるＢｌｏｃｋ　ＡＣＫを受信した上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤは、ＭＰＤＵ＃２で誤りが検出されているため、ＭＰＤＵ＃２を再送する。ＭＰＤＵ毎に情報ブロックに分割しているため、再送時は初送時と同じ符号語ブロックが送信されることが可能である。この場合、受信側では初送のＭＰＤＵ＃２と再送のＭＰＤＵ＃２を合成することで、受信品質を向上させることが可能となる。
　再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は、少なくともＭＰＤＵ長と符号化率に基づいて計算される符号化ビット長（第２の符号化ビット長とも呼ぶ）によって決定される。なお、ＭＰＤＵ毎にＭＰＤＵ長が変わる場合、ＭＰＤＵ毎に第２の符号化ビット長は計算される。例えば、第２の符号化ビット長が６４８ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は６４８ビットとなる。また、第２の符号化ビット長が６４８ビットよりも大きくて、１２９６ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなる。また、第２の符号化ビット長が１２９６ビットよりも大きくて、１９４４以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなる。なお、第２の符号化ビット長が１９４４ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は１である。第２の符号化ビット長が１９４４ビットよりも大きくて、２５９２ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は２である。ＬＤＰＣ符号語ブロック長が２５９２ビットよりも大きい場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は第２の符号化ビット長とＬＤＰＣ符号語ブロック長である１９４４ビットからceil(第２の符号化ビット長／１９４４)として計算できる。
　再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、ＭＰＤＵ毎にショートニング処理を行う。ＮＣＷ・ＬＣＷ・ＲがＭＰＤＵ長と異なる場合、ショートニング処理を行う。ＮＣＷＬＣＷＲとＭＰＤＵ長との差分をＮｓｈｒｔと表す。Ｎｓｈｒｔは各情報ブロックに等分配される。つまり、各情報ブロックのショートニングビットＮｓｈｂｌｋはfloor(Ｎｓｈｒｔ／ＮＣＷ)となる。なお、最初のＮｓｈｒｔ　ｍｏｄ　ＮＣＷ　ブロックは他のブロックよりもショートニングビットは１ビット多くする。ただしｍｏｄは剰余を表す。ショートニング処理は、情報ブロックにＮｓｈｂｌｋ（又はＮｓｈｂｌｋ＋１）ビットを付加してＬＤＰＣ情報ブロックを生成する。このため、ＰＳＤＵはショートニング処理を考慮して各情報ブロックに分割される。ＬＤＰＣ情報ブロックはＬＤＰＣ符号化されてＬＤＰＣ符号語ブロックが生成されるが、ショートニングビットは破棄される。
　再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、ＭＰＤＵ毎にパンクチャリング処理を行う。ＮＣＷ・ＬＣＷと（第２の符号化ビット長＋Ｎｓｈｒｔ）が異なる場合、パンクチャリング処理を行う。ＮＣＷ・ＬＣＷと（第２の符号化ビット長＋Ｎｓｈｒｔ）の差分をＮｐｕｎｃと表す。Ｎｐｕｎｃは各符号語ブロックに等分配される。つまり、各符号語ブロックのパンクチャリングビットＮｐｃｂｌｋはfloor(Ｎｐｕｎｃ／ＮＣＷ)となる。なお、最初のＮｐｕｎｃ　ｍｏｄ　ＮＣＷ　ブロックは他のブロックよりもパンクチャリングビットは１ビット多くする。パンクチャリング処理では、ＬＤＰＣ符号語ブロックの最後のＮｐｃｂｌｋ（又はＮｐｃｂｌｋ＋１）ビットは破棄される。ショートニング処理及びパンクチャリング処理によって、送信される符号語ブロックが生成される。
　一方、前記ＭＡＣレイヤの制御情報がＭＰＤＵ長の情報フィールドを含む場合（再送方式の設定がＡＲＱを示す場合）、本実施形態に係る物理層フレーム生成部１０００３ａ－１は、ＭＣＳとＭＰＤＵ長に応じた符号化ブロック長を算出可能なテーブルまたは計算式を参照することで、当該符号化ブロック長でＰＳＤＵのブロック化処理を実施することも可能である。
　なお、本実施形態に係る符号化方法は、ＬＤＰＣに限定されない。例えば、本実施形態に係る送信装置は２値畳み込み符号（Binary Convolutional Code：ＢＣＣ）を用いることも可能である。その際、送信装置は、ＢＣＣを用いて、先に示したブロック化処理の方法、すなわちＡＲＱが設定されている場合と、ＨＡＲＱが設定されている場合のブロック化処理を用いることができる。例えば、ＨＡＲＱが設定されている場合、送信装置は情報ブロックに含まれる情報ビット数を、ＭＰＤＵに含まれるビット数に一致させることができる。また、送信装置は情報ブロックに含まれる情報ビット数の整数倍を、ＭＰＤＵに含まれるビット数に一致させることができる。
　また、本実施形態帯に係る送信装置は、ＰＨＹレイヤで設定される誤り訂正符号化の方法によって、ブロック化処理を切り替えることができる。例えば、送信装置は、誤り訂正符号化の方法として、ＢＣＣが設定されている場合、ＡＲＱを想定したブロック化処理を実施し、ＬＤＰＣが設定されている場合、ＨＡＲＱを想定したブロック化処理を実施することができる。また、送信装置は、ＢＣＣが設定されている場合、ＨＡＲＱを想定したブロック化処理を実施し、ＬＤＰＣが設定されている場合、ＡＲＱを想定したブロック化処理を実施することも可能である。
　前記テーブルまたは計算式は、最大ＭＰＤＵサイズ（例11ａｃの場合：３８９５，７９９１，１１４５４バイト）ごとに複数のＭＰＤＵ長の候補値を含み、前記各々のＭＰＤＵ長にＭＣＳ毎の符号化する所定の情報ビット長の候補値を格納することができる。例えば、本実施形態に係る上位層部１０００１－１から転送されたＡ－ＭＰＤＵを構成する、ある１つのＭＰＤＵ長が３８９５バイト以下である場合、送信部は、上記テーブルまたは計算式を参照することで、前記ＭＰＤＵのＭＰＤＵ長と同一となる候補値もしくは最も近いＭＰＤＵ長の候補値を選択し、ＭＣＳに応じた符号化ブロック長の候補値をインデックスとして一連に取得することができる。なお、本実施形態に係るステーション装置やアクセスポイントなどは、ビーコンフレーム等のマネジメントフレームによって当該テーブルまたは計算式を更新することができ、符号化ブロック長のインデックスを共有することが可能である。
　前記テーブルと計算式を用いたブロック化処理において、送信フレームが含むＰＨＹヘッダは、同期検出を行うＰＬＣＰプリアンブル、受信信号強度に応じた変調符号化方式（ＭＣＳ）を定めるＰＬＣＰヘッダ、上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤにおいてＡＲＱ／ＨＡＲＱを通知する制御情報、そして符号化ブロック長を参照可能なインデックスを含む。
　なお、再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、１つの情報ブロックが複数のＭＰＤＵのビットを含まないように、ＭＰＤＵ長及び／ＭＣＳを制限することも可能である。例えば、ＭＰＤＵ長をＬＤＰＣ符号語ブロック長が１９４４ビットとなるＬＤＰＣ情報ブロック長の整数倍に制限し、ＭＰＤＵの約数となるＬＤＰＣブロック長となる符号化率以外のＭＣＳの使用を制限する。例えば１４５８バイトのＭＰＤＵが複数アグリゲーションされてＰＳＤＵを構成する場合、ＭＰＤＵ長は符号化率が１／２、２／３、３／４であるＬＤＰＣ情報ブロックで割り切れるため、ＰＳＤＵをブロック化処理してもＭＰＤＵ毎にブロック化処理しても結果は変わらない。そのため、再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合で、ＭＰＤＵ長が１４５８バイトのとき、割り切れないＬＤＰＣ情報ブロック長となる符号化率５／６のＭＣＳ７とＭＣＳ９を使用しないようにすれば、再送方式の設定がＡＲＱを示す場合と同様にＰＳＤＵをフロック化処理しても受信側でＨＡＲＱ合成が可能となる。また、再送方式の設定がＨＡＲＱの場合でも、制限されたＭＣＳを用いる場合、ＡＲＱを意味してもよい。例えば、ＭＰＤＵ長が１４５８バイトのときにＭＣＳ７を適用したとき、再送方式はＡＲＱを示しても良い。この場合、再送方式の設定がＨＡＲＱを示していても、無線通信装置１－１はＰＳＤＵをブロック化処理して送信する。
　本実施形態に係る無線通信装置１－１は、上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤが通知する制御情報に含まれる再送方式をＡＲＱ／ＨＡＲＱと指定することで、当該制御情報にＡ－ＭＰＤＵを構成する各々のＭＰＤＵ長の情報フィールドを付与するか否かを設定することができ、当該制御情報によってＰＳＤＵに対してブロック化処理をするかＭＰＤＵに対してブロック化処理をするかを切り替えることを可能とする。
　以上、本実施形態に係る無線通信装置を踏まえ、図１３は上位層部で生成されたＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報の一例を示した概要図である。本実施形態に係る無線通信装置１－１の上位層部１０００１－１は、まず、ＭＡＣレイヤへと転送された情報ビット系列から宛先情報（ＡＩＤ）に宛てられたＭＰＤＵを生成し、無線チャネル内のリソースユニットに２つ以上のＭＰＤＵを割り当てることを許可せず、当該リソースユニットに割り当てられた当該ＭＰＤＵをそれぞれ第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵとして区別する。なお、当該第１のＭＰＤＵと第２のＭＰＤＵは、それぞれ当該図中のＭＰＤＵ１とＭＰＤＵ２に対応する。また、当該図中において、ＭＰＤＵ１が割当てられたリソースユニット１を第１のリソースユニット、ＭＰＤＵ２が割当てられたリソースユニット２を第２のリソースユニットとも呼ぶ。次に、当該上位層部１０００１－１は、ＭＡＣレイヤで第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵに対するＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成するため、当該第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵにそれぞれ異なる複数のＡＩＤを付与し、当該ＡＩＤにＨＡＲＱを設定することができる。例えば、当該図中において、送信フレームが初送である場合に、各々のリソースユニットに宛てられたＡＩＤに初送フレームであることを示すＡＩＤ１を、また、送信フレームが再送である場合に、各々のリソースユニットに宛てられたＡＩＤに再送フレームであることを示すＡＩＤ２を設定することで、当該ＡＩＤ２に対応する当該再送フレームにＨＡＲＱを設定できる。なお、本実施形態に係る無線通信装置１－１の上位層部１０００１－１は、初送時および再送時に関わらず、当該各々のリソースユニットに対する当該ＭＰＤＵへの割り当てを周波数方向に限定するものではなく、時間軸方向においても実施することができる。
　すなわち、本実施形態に係る無線通信装置１－１の上位層部１０００１－１は、ＭＡＣレイヤの第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵをリソースユニットに割り当てる方法と、当該第１のＭＰＤＵと当該第２のＭＰＤＵにそれぞれ付与されたＡＩＤとＨＡＲＱの設定と、を含んだＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する。当該制御情報は、本実施形態に係る無線通信装置１－１の制御部１０００２－１によってＰＨＹレイヤへと伝達される。
　なお、前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、確認応答（ＡＣＫ、ブロックＡＣＫ、マルチＳＴＡブロックＡＣＫ）の要求がタイムアウトするか、または、当該確認応答が前記第１のＭＰＤＵ、前記第２のＭＰＤＵのＡＩＤを通知する場合に実施してもよい。また、前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、それぞれ接続認証／再接続認証（アソシエーション／リアソシエーション）によっても実施可能であって、前記通信装置に対する認証の可否を示す認証フレーム（認証応答）のＡＩＤを用いてもよい。また、マネジメントフレームとコントロールフレームに含まれるＡＩＤを用いて、前記ＡＩＤ対するＨＡＲＱの設定／解除を通知してもよい。
　なお、前記制御情報は、ＨＡＲＱによるパケット合成方法を何かに限定するものではない。例えば、前記パケット合成方法は、初送時と再送時で同一パケットを送信し、受信側でパケット合成することで受信信号のＳＮＲを改善させるチェイス合成や再送時に冗長信号を表すパリティ信号を付加することで、受信側の誤り訂正復号能力を高めるインクリメンタルリダンダンシー合成であってもよい。前記フレーム生成部は、前記制御情報に当該パケット合成方法に必要となる追加情報を含めることを許可する。
　また、本実施形態に係る無線通信装置１－１の上位層部１０００１－１は、ＡＲＱ又はＨＡＲＱのいずれかを設定可能であってもよい。例えば、当該上位層部でＡＲＱが設定された場合、無線通信装置１－１はＡＩＤ１を生成する。当該上位層部でＨＡＲＱが設定された場合、無線通信装置１－１はＡＩＤ１又はＡＩＤ２を生成する。また、当該上位層部でＨＡＲＱが設定された場合、１つのリソースユニットには複数のＭＰＤＵを割当てない。また、ＨＡＲＱが設定された場合、各ＭＰＤＵ又は各リソースユニットにＡＩＤ１又はＡＩＤ２が関連付けられる。無線通信装置１－１は、初送の場合、ＭＰＤＵ又はリソースユニットにＡＩＤ１を関連付け、再送の場合、ＭＰＤＵ又はリソースユニットにＡＩＤ１またはＡＩＤ２を関連付けられる。
　本実施形態に係る無線通信装置１－１のフレーム生成部１０００３ａ－１は、前記制御部１０００２－１が伝達するＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてＰＨＹヘッダを生成し、当該ＰＨＹヘッダと第１のＭＰＤＵと第２のＭＰＤＵを含んだＰＰＤＵを生成する。前記図１３に当該ＰＰＤＵの概要例を示す。すなわち、当該ＰＨＹヘッダは、同期検出のためのＰＬＣＰプリアンブルと受信信号強度に応じて変調符号化方式（Modulation and Coding Scheme; MCS）を定めるためのＰＬＣＰヘッダから構成され、当該制御情報にＨＡＲＱが付加されている場合に、当該第１のＭＰＤＵと当該第２のＭＰＤＵに対する前記ＡＩＤ、変調符号化方式（ＭＣＳ）、符号化方式、ＲＵの割り当て情報、ＲＶなどの前記ＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する情報エレメントを当該ＰＬＣＰプリアンブル又は当該ＰＬＣＰヘッダに含め、複数のステーション装置に宛てられた当該情報エレメントをユーザ固有の情報フィールドに含めることができる。例えば、当該情報エレメントは、図２に示す１１ａｃ標準のＶＨＴ－ＳＩＧ－Ｂフィールド、１１ａｘ標準のＨＥ－ＳＩＧ－Ｂフィールド、そして１１ｂｅ標準ＥＨＴ－ＳＩＧフィールドなどに含めてもよい。また、当該フレーム生成部１０００３ａ－１は、ＰＨＹヘッダに基づいて当該第１のＭＰＤＵと当該第２のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと第２の符号語ブロックを生成し、当該無線通信装置１－１の送信部１０００３ｂ－１は、無線チャネル内のリソースユニットに割り当てられた当該第１の符号語ブロックと、当該第２の符号語ブロックと、を含む当該ＰＰＤＵを送信する。
　また、本実施形態に係る前記送信部１０００３ｂ－１は、前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵを初送時と同一条件で再送する場合において、初送時と重複するＰＨＹヘッダのフィールドへのＨＡＲＱの設定を許可し、受信バッファに格納された前記制御情報を用いて再送される当該第１のＭＰＤＵ、または、当該第２のＭＰＤＵにパケット合成を実施してもよい。
　また、本実施形態に係る無線通信装置１－１の上位層部１０００１－１は、ＡＩＤについて、初送時のＭＰＤＵ（以下、初送ＭＰＤＵとも呼称する）をＡＩＤ１、再送時のＭＰＤＵ（以下、再送ＭＰＤＵとも呼称する）をＡＩＤ２と設定することで、ＡＩＤ２に対応する再送ＭＰＤＵにＡＲＱを設定してもよい。ＡＩＤにＡＲＱを設定する場合、当該上位層部１０００１－１は、ＭＡＣレイヤの第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵをリソースユニットに割り当てる方法と、当該第１のＭＰＤＵ、当該第２のＭＰＤＵに付与されたＡＩＤとＡＲＱの設定と、を含んだＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成してもよい。また、本実施形態に係る無線通信装置１－１のフレーム生成部１０００３ａ－１は、まず当該制御情報を反映したＰＨＹヘッダと、第１のＭＰＤＵと第２のＭＰＤＵと、を含んだＰＰＤＵを生成し、次に当該ＰＨＹヘッダに同期検出のためのＰＬＣＰプリアンブルと受信信号強度に応じて変調符号化方式（Modulation and Coding Scheme; MCS）を定めるためのＰＬＣＰヘッダを構成するが、当該制御情報にＡＲＱが付加されている場合には、当該ＰＬＣＰプリアンブル又はＰＬＣＰヘッダに前記ＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する情報エレメントを含めない。また、当該フレーム生成部１０００３ａ－１は、当該ＰＨＹヘッダに基づいて当該第１のＭＰＤＵと当該第２のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと第２の符号語ブロックを生成し、前記無線通信装置１－１の送信部１０００３ｂ－１は、無線チャネル内のリソースユニットに割り当てられた前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックと、を含むＰＰＤＵを送信する。
　本実施形態に係る無線通信装置１－１は、上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤが通知する制御情報に含まれる再送方式をＡＲＱ／ＨＡＲＱと指定することで、当該制御情報にＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成するか否かを設定することができる。
　本実施形態に係る無線通信装置１－１は、ビーコンフレームおよびプローブ応答フレーム等を用いて、自装置が備える機能情報（Capability, Capability element, Capabilityinformation）を報知する場合、該機能情報に対して、無線通信装置１－１が送信するフレームのＰＨＹヘッダにＡＲＱ／ＨＡＲＱを設定するか否かを示す制御情報を含めることができる。また、無線通信装置１－１は、ＡＲＱ／ＨＡＲＱが設定されたフレームを解釈できない通信装置が、自装置に接続することを拒絶することができる。
　また、無線通信装置１－１は、自装置が送信するＰＳＤＵの長さによって、該ＰＳＤＵを含むフレームにＨＡＲＱを設定するか否かを判断することができる。例えば、無線通信装置は、ＰＳＤＵの長さが所定の長さを超える場合、該ＰＳＤＵを含むフレームにＨＡＲＱを設定しないことができる。ここでＰＳＤＵの長さは、ＰＳＤＵに含まれる情報ビット数や、誤り訂正符号化を施した後の符号語ブロックに含まれるビット数や、該ＰＳＤＵの含むフレームの時間長等であることができる。
　また、無線通信装置１－１は、ＨＡＲＱが設定された場合に、初送と再送で制御情報のフォーマットを変えることができる。初送の制御情報フォーマットを第１の制御情報フォーマット、再送の制御情報フォーマットを第２の制御情報フォーマットとも呼ぶ。第１の制御情報フォーマットは、ＡＩＤ１、符号化方式、ＭＣＳ（変調モード）の一部又は全部を含む。また、第２の制御情報フォーマットは、ＡＩＤ２、変調方式、ＲＶの一部又は全部を含む。なお、少なくとも符号化率と符号化方式は初送と再送で共通のため、第２の制御情報には含まなくて良い。また初送はＲＶ＝０とすれば、第１の制御情報フォーマットにＲＶは含まない。そのため、第１の制御情報フォーマットにおいて、符号化方式及び／又は符号化率をＲＶで読み替えたものが第２の制御情報フォーマットであってもよい。
　また、無線通信装置１－１は、ＲＴＳフレームやＣＴＳフレーム等のコントロールフレームによって獲得したＴＸＯＰの期間内でのみ、送信フレームにＡＲＱ／ＨＡＲＱを設定することができる。無線通信装置は、該ＴＸＯＰを獲得するフレームに対して、該ＴＸＯＰの期間内で送信されるフレームにはＡＲＱ／ＨＡＲＱが設定される、もしくはＡＲＱ／ＨＡＲＱが設定される可能性があることを示す情報を含めることができる。無線通信装置は該ＴＸＯＰを獲得するフレームを複数の無線通信装置に向けて送信することができる。また無線通信装置は該ＴＸＯＰを獲得するフレームに宛先となる複数の無線通信装置を示す情報（例えば、複数のＡＩＤを含む情報、もしくは複数のＡＩＤを直接示す情報）を含めることができる。該ＴＸＯＰを獲得するフレームを受信し、かつ自装置が宛先に含まれる無線通信装置は、該ＴＸＯＰを獲得するフレームへの応答フレームを送信することができる。このとき、該応答フレームには、ＡＲＱ／ＨＡＲＱが設定されたフレームを解釈できるか否かを示す情報が含まれることができる。また、該ＴＸＯＰを獲得するフレームに対して、自装置が、ＡＲＱ／ＨＡＲＱが設定されたフレームを解釈できる場合にのみ、応答フレームを送信することができる。
　ＡＲＱ／ＨＡＲＱの設定は、リソースユニットのサイズ（リソースユニットを構成するサブキャリアもしくはトーンの数）に関連付けられることができる。例えば、無線通信装置１－１は、所定の値以上のサイズとなるリソースユニットにＨＡＲＱを設定することができる。また、無線通信装置１－１は、所定の値以上の数のＯＦＤＭ信号によって構成されるリソースユニットにＨＡＲＱを設定することができる。
　ＡＲＱ／ＨＡＲＱの設定は、フレームが備えるリソースユニットの数に関連付けられることができる。例えば、無線通信装置１－１は、所定の帯域幅内に設定されるリソースユニットの数が、所定の値以上となる場合、各リソースユニットにＨＡＲＱを設定することができる。
　ＡＲＱ／ＨＡＲＱの設定は、リソースユニットに設定されるデータもしくはユーザの空間多重数に関連付けられることができる。例えば、無線通信装置１－１は、空間多重が設定されたリソースユニットには、ＨＡＲＱの設定を行なわないことができる。また、無線通信装置１－１は、所定の値以下の数の空間多重数が設定されたリソースユニットにＨＡＲＱを設定することができる。
　ＡＲＱ／ＨＡＲＱの設定は、フレームを送信するに先立って獲得されるＴＸＯＰの長さに関連付けられることができる。例えば、無線通信装置１－１は、所定の値より長いＴＸＯＰ内で送信するフレームに対して、ＨＡＲＱを設定することができる。また、無線通信装置１－１は、自装置が獲得したＴＸＯＰではなく、他の装置が獲得したＴＸＯＰ内で送信するフレームに対してもＨＡＲＱを設定することができる。無線通信装置１－１が、他の装置が獲得したＴＸＯＰ内で送信するフレームにＨＡＲＱを設定する場合、該ＴＸＯＰを獲得した通信装置が送信するトリガーフレーム（無線通信装置１―１にフレーム送信を引き起こすフレーム）に記載された情報に基づいて、ＨＡＲＱの設定を決定することができる。
　無線通信装置１－１は、ＨＡＲＱを設定したフレームに対する再送フレームについて、初送フレームが送信されてから、再送フレームを送信するまでに、所定の期間を経過した場合は、再送フレームにはＨＡＲＱを設定しないことができる。つまり、無線通信装置１－１は、初送フレームの送信タイミングと、再送フレームの送信タイミングの間に、所定の値以上の経過時間が発生している場合は、当該フレームがＰＨＹレイヤで合成されることを期待しない。同様に、初送フレームとしてＨＡＲＱが設定されたフレームを受信した通信装置も、再送フレームの受信が、該初送フレームが受信されてから所定の時間が経過した後であった場合、ＰＨＹレイヤでのパケット合成は行わないように設定されることができる。無線通信装置１―１が、再送フレームにＨＡＲＱを設定できる条件として、初送フレームが送信されてから所定の時間が経過する前に再送フレームが送信可能である場合とすることが可能である。
　無線通信装置１－１は、自装置が獲得したＴＸＯＰにおいて、ＨＡＲＱが設定されたフレームの送信を禁止することができる。また、無線通信装置１－１は、自装置が獲得したＴＸＯＰにおいて、ＨＡＲＱが設定されたフレームの送信を禁止する期間を設定することができる。ＨＡＲＱが設定されたフレームの送信を禁止する期間が設定される区間は、ＴＸＯＰに限定されず、例えば、無線通信装置１－１は、周期的に送信されるビーコンフレームの間において、ＨＡＲＱが設定されたフレームの送信を禁止する期間を設定することができる。当然ながら、禁止する期間を設定するのではなく、許可される期間が設定されることも可能である。
　本実施形態に係る無線通信装置２－１は無線通信装置１－１から送信フレームを受信する。本実施形態に係る無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１は、受信した送信フレームが含むＰＳＤＵの符号語を復号する。そして、当該復号結果は上位層部１０００１－１に転送される。上位層部１０００１－１は当該フレームの誤り検出を行い、正しく復号されたか否かを判断する。誤り検出は、受信した送信フレームに付与されている誤り検出符号（例えば巡回冗長検査(ＣＲＣ)符号）を用いた誤り検出や、もともと誤り検出機能を備える誤り訂正符号（例えば低密度パリティ検査符号(ＬＤＰＣ)）による誤り検出を含む。
　再送方式の設定がＡＲＱを示す場合、本実施形態に係る無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１は、ＰＨＹヘッダからＭＣＳの定める所定の情報ビット長と符号化率を読み出し、復号する所定の情報ビット長（符号語ブロック長）を算出する。そして、誤り訂正符号化されたＰＳＤＵに対して当該符号語ブロック毎に復号処理を施す。上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤは復号されたＰＳＤＵからＭＰＤＵもしくはＡ－ＭＰＤＵが正しく復号できたか否かを判断する。例えば図１１の例において、当該上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤは、ＭＰＤＵ＃２における誤りを検出したため、無線通信装置１－１にＭＰＤＵ＃２がＮＡＣＫであることを示すＢｌｏｃｋ　ＡＣＫを送信する。無線通信装置１－１は、当該ＭＰＤＵ＃２と後続する新たなＭＰＤＵ＃４－５を送信するため、当該符号化ブロック長でブロック＃９－１６を生成し、再送フレームを生成する。なお、再送フレームは、当該ＭＰＤＵ＃２のみを含むことも可能である。図１１のブロック化処理において、ＭＡＣレイヤがＰＳＤＵを区切る所定のビット長はＰＨＹレイヤがＰＳＤＵを区切る所定のビット長を複数並べたものと一致しない。そのため、前記再送フレームが含むＭＰＤＵ＃２と初送のＭＰＤＵ＃２はそれぞれ異なる符号語を構成するため、無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１はパケット合成を実施しない。
　再送方式の設定がＡＲＱを示す場合において、無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１が復号する手順の一例を説明する。まず受信したフレームのＯＦＤＭシンボル数、ＭＣＳに基づいてＰＳＤＵに対する第１の符号化ビット長を求める。そして第１の符号化ビット長からＬＤＰＣ符号語ブロック長を求める。例えば、図１０の例では、第１の符号化ビット長が６４８ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は６４８ビットとなる。また、第１の符号化ビット長が６４８ビットよりも大きくて、１２９６ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなる。そして、第１の符号化ビット長が１２９６ビットより大きくてで、１９４４以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなる。なお、第１の符号化ビット長が１９４４ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は１である。第１の符号化ビット長が１９４４ビットよりも大きくて、２５９２ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は２である。ＬＤＰＣ符号語ブロック長が２５９２ビットよりも大きい場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は第１の符号化ビット長とＬＤＰＣ符号語ブロック長である１９４４ビットからceil(第１の符号化ビット長／１９４４)として計算できる。そして、ショートニングビット長、パンクチャリングビット長を計算し、符号語ブロック長を求める。そして、第１の符号化ビットを符号語ブロックに分割する。符号語ブロックに対し、送信側で行ったショートニング処理とパンクチャリング処理の逆処理を行い、ＬＤＣＰ符号語ブロックを生成する。ショートニング処理の逆処理は、送信側で破棄されたショートニングビットの位置にビット０を示す絶対値の大きいＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）を挿入する。パンクチャリング処理の逆処理は、送信側で破棄されたパンクチャリングビットの位置に値０のＬＬＲを挿入する。ＬＤＰＣ符号語ブロックを誤り訂正復号し、ＬＤＰＣ情報ブロックを求める。
　再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、本実施形態に係る無線通信装置２－１の図１２信号復調部１０００４ｂ－１は、ＰＨＹヘッダからＭＣＳの定める符号化率と符号化ブロック長の情報フィールドを読み出し、符号語ブロック長を算出する。そして、ＰＳＤＵに対し、当該符号語ブロック毎に復号処理を施し、復号結果を上位層部１０００１－１へ転送する。当該上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤは、誤り検出を実施し、復号されたＰＳＤＵからＭＰＤＵもしくはＡ－ＭＰＤＵが正しく復号できたか否かを判断する。図１２の例では、当該上位層部１０００１－１のＭＡＣレイヤは、ＭＰＤＵ＃２で誤りを検出したため、無線通信装置１－１にＭＰＤＵ＃２がＮＡＣＫであることを示すＢｌｏｃｋ　ＡＣＫを送信する。当該Ｂｌｏｃｋ　ＡＣＫフレームは、誤りを検出したＭＰＤＵのシーケンス番号に対応した当該情報ブロックのシーケンス番号を情報フィールドに含めることができる。無線通信装置１－１は当該ＭＰＤＵ＃２と後続する新たなＭＰＤＵ＃４－５を送信でき、当該情報ブロック長でブロック＃１０－１８を生成し、再送フレームを構成する。なお、再送フレームは、当該ＭＰＤＵ＃２のみを含むこともできる。再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、ＭＡＣレイヤがＰＳＤＵを区切る所定のビット長は、ＰＨＹレイヤがＰＳＤＵを区切る所定のビット長を複数並べたものに一致する。そのため、無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１は、再送されたＭＰＤＵ＃２とバッファに格納した初送のＭＰＤＵ＃２をパケット合成でき、受信電力の向上、時間ダイバーシチ効果などが得られる。
　再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合において、無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１が復号する手順の一例を説明する。まず受信したフレームのＯＦＤＭシンボル数、ＭＣＳに基づいてＭＰＤＵに対する第２の符号化ビット長を求める。そして第２の符号化ビット長からＬＤＰＣ符号語ブロック長を求める。例えば、第２の符号化ビット長が６４８ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は６４８ビットとなる。次に、第２の符号化ビット長が６４８ビットよりも大きくて、１２９６ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなる。そして、第２の符号化ビット長が１２９６ビットよりも大きくて、１９４４以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなる。なお、第２の符号化ビット長が１９４４ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は１である。第２の符号化ビット長が１９４４ビットよりも大きくて、２５９２ビット以下の場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１２９６ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は２である。ＬＤＰＣ符号語ブロック長が２５９２ビットよりも大きい場合、ＬＤＰＣ符号語ブロック長は１９４４ビットとなり、ＬＤＰＣ符号語ブロック数は第２の符号化ビット長とＬＤＰＣ符号語ブロック長である１９４４ビットからceil(第２の符号化ビット長／１９４４)として計算できる。そして、ショートニングビット長、パンクチャリングビット長を計算し、符号語ブロック長を求める。そして、第２の符号化ビットを符号語ブロックに分割する。符号語ブロックに対し、送信側で行ったショートニング処理とパンクチャリング処理の逆処理を行い、ＬＤＣＰ符号語ブロックを生成する。ショートニング処理の逆処理は、送信側で破棄されたショートニングビットの位置にビット０を示す絶対値の大きいＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）を挿入する。パンクチャリング処理の逆処理は、送信側で破棄されたパンクチャリングビットの位置に値０のＬＬＲを挿入する。ＬＤＰＣ符号語ブロックを誤り訂正復号し、ＬＤＰＣ情報ブロックを求める。再送時の場合、誤り訂正復号は初送のＬＤＰＣ符号語ブロックと再送のＬＤＣＰ符号語ブロックをＬＬＲ合成してから行う。
　一方、受信した送信フレームのＰＨＹヘッダの情報フィールドが符号化ブロック長のインデックスを格納している場合に、本実施形態に係る信号復調部１０００４ｂ－１の復号処理においては、当該インデックスを前記テーブルまたは計算式に参照することで、符号語ブロック長を算出することもできる。そして、当該信号復調部１０００４ｂ－１は、当該符号語ブロック長毎に各々のＭＰＤＵを復号し、復号結果を上位層部１０００１－１へ転送する。Ａ－ＭＰＤＵを構成する各々のＭＰＤＵ長に対応した複数のブロック長をＰＨＹヘッダに格納する場合、ＭＡＣレイヤにおいてＭＰＤＵのアグリゲーション数の増大に伴い、ＰＨＹレイヤに占めるオーバーヘッドの割合が増加することで、伝送効率の低下が示唆される。前記テーブルまたは計算式を利用した復号処理では、各ＭＰＤＵ長は、当該インデックスから参照可能であり、オーバーヘッドの削減による伝送効率の高いパケット合成が可能である。
　なお、再送方式の設定がＨＡＲＱを示す場合、所定のＭＰＤＵ長で所定のＭＣＳが適用された場合、無線通信装置２－１はＰＳＤＵに対する第１の符号化ビット長から復号のための符号語ブロックを求めても良い。
　一方、本実施形態に係る無線通信装置２－１は、無線通信装置１－１から送信フレームを受信する。本実施形態に係る無線通信装置２－１の信号復調部１０００４ｂ－１は、まず、受信した送信フレームであるＰＰＤＵのＰＨＹヘッダを復号し、当該ＰＨＹヘッダにＨＡＲＱが設定されている場合に、当該ＰＨＹヘッダ内の第１のＭＰＤＵと第２のＭＰＤＵに対する変調符号化方式（ＭＣＳ）、符号化方式、ＲＵに関連した情報、ＲＶなどのパケット合成方法に関する情報エレメントに基づいて前記フレームのパケット合成を実施し、第１の符号語ブロックと、第２の符号語ブロックと、を含むＰＰＤＵの符号語を復号する。そして、当該復号結果は、上位層部１０００１－１に転送される。当該上位層部１０００１－１は、当該ＰＰＤＵの誤り検出を行い、正しく復号されたか否かを判断する。誤り検出は、受信した送信フレームに付与されている誤り検出符号（例えば巡回冗長検査(ＣＲＣ)符号）を用いた誤り検出や、もともと誤り検出機能を備える誤り訂正符号（例えば低密度パリティ検査符号(ＬＤＰＣ)）による誤り検出を含む。まず、信号復調部１０００４ｂ－１におけるＰＨＹレイヤのＰＰＤＵの復号結果をＭＡＣレイヤに転送する。ＭＡＣレイヤでは、転送されてきた前記復号結果から、ＭＡＣレイヤのフレームを復元する。そして、ＭＡＣレイヤにおいて、誤り検出を行い、受信フレームの送信元のステーション装置が送信したＭＡＣレイヤのフレームを正しく復元できたか否かを判断する。信号復調部１０００４ｂ－１は、受信した信号に対して、ＰＨＹレイヤにおいて、復号処理を行い、誤り検出を行うことができる。ここで復号処理は、受信した信号に適用されている誤り訂正符号に対する復号処理を含む。ここで、誤り検出は、受信した信号に予め付与されている誤り検出符号（例えば巡回冗長検査(ＣＲＣ)符号）を用いた誤り検出や、もともと誤り検出機能を備える誤り訂正符号（例えば低密度パリティ検査符号(ＬＤＰＣ)）による誤り検出を含む。ＰＨＹレイヤにおける復号処理は、符号化ブロック毎に適用されることが可能である。
　一方、受信した送信フレームのＰＨＹヘッダにＡＲＱが設定されている場合に、本実施形態に係る信号復調部１０００４ｂ－１の復号処理においては、前記フレームのパケット合成は実施せず、第１の符号語ブロックと、第２の符号語ブロックと、を含むＰＰＤＵの符号語を復号し、復号結果を上位層部１０００１－１へ転送する。
　また、本実施形態に係る無線通信装置２－１は、ＡＲＱが設定された場合、ＡＩＤ１を無線通信装置１－１から受信する。また、無線通信装置２－１は、ＨＡＲＱが設定された場合、ＡＩＤ１又はＡＩＤ２を無線通信装置１－１から受信する。また、無線通信装置２－１は、ＨＡＲＱが設定された場合、ＡＩＤ１を受信した場合、初送と判断し、ＡＩＤ２を受信した場合、再送と判断することができる。また、無線通信装置２－１は、ＨＡＲＱが設定された場合、各ＭＰＤＵ又は各リソースユニットでＡＩＤ１又はＡＩＤ２を受信する。
　また、本実施形態に係る無線通信装置２－１は、ＨＡＲＱが設定された場合に、初送と再送で異なる制御情報のフォーマットを受信することができる。無線通信装置２－１は、第１の制御情報フォーマットを受信した場合、初送と判断し、第２の制御情報フォーマットを受信した場合、再送と判断することができる。また、第１の制御情報フォーマットは、ＡＩＤ１、符号化方式、ＭＣＳ（変調モード）の一部又は全部を含む。また、第２の制御情報フォーマットは、ＡＩＤ２、変調方式、ＲＶの一部又は全部を含む。無線通信装置２－１は、ＨＡＲＱが設定された場合、初送のときはＲＶ＝０と判断することができる。また、無線通信装置２－１は、第２の制御情報フォーマットを受信した場合、第１の制御情報フォーマットにおいて符号化方式及び／又は符号化率をＲＶで読み替えることができる。
　以上、本実施形態に係る通信装置は、ＭＡＣレイヤの再送機能を維持しつつ、ＰＨＹレイヤとＭＡＣレイヤのオーバーヘッドを削減し、ＰＨＹレイヤにおける効果的なパケット合成を可能とすることで、通信品質ならびに伝送効率の改善に寄与できる。
　［２．全実施形態共通］
　本発明の一態様に係る通信装置は、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド（unlicensed band）と呼ばれる周波数バンド（周波数スペクトラム）において通信を行うことができるが、使用可能な周波数バンドはこれに限定されない。本発明の一態様に係る通信装置は、例えば、国や地域から特定サービスへの使用許可が与えられているにも関わらず、周波数間の混信を防ぐ等の目的により、実際には使われていないホワイトバンドと呼ばれる周波数バンド（例えば、テレビ放送用として割り当てられたものの、地域によっては使われていない周波数バンド）や、複数の事業者で共用することが見込まれる共用スペクトラム（共用周波数バンド）においても、その効果を発揮することが可能である。
　本発明の一態様に係る無線通信装置で動作するプログラムは、本発明の一態様に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ，ＭＯ，ＭＤ，ＣＤ，ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
　また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の一態様に含まれる。また、上述した実施形態における通信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。通信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の無線通信装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
　本発明の一態様は、通信装置、および通信方法に用いて好適である。
１－１、１－２、２－１～６、２Ａ、２Ｂ　無線通信装置
３－１、３－２　管理範囲
１０－１　無線通信装置
１０００１－１　上位層部
１０００２－１　制御部
１０００２ａ－１　ＣＣＡ部
１０００２ｂ－１　バックオフ部
１０００２ｃ－１　送信判断部
１０００３－１　送信部
１０００３ａ－１　物理層フレーム生成部
１０００３ｂ－１　無線送信部
１０００４－１　受信部
１０００４ａ－１　無線受信部
１０００４ｂ－１　信号復調部
１０００５－１　アンテナ部

Claims (7)

  1. 　フレームを送信する通信装置であって、
    　ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成する上位層部と、
    　前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達する制御部と、
    　第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するフレーム生成部と、
    　前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なう符号化部と、
    　前記フレームを送信する送信部と、を備え、
    　前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、
    　前記符号化部は前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと、前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックと、を生成し、
    　前記フレーム生成部は前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックと、をそれぞれ異なるリソースユニットに配置する、通信装置。
  2. 　前記上位層部は、前記リソースユニットに２つ以上のＭＰＤＵを割り当てることを許可せず、前記リソースユニットに対する前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの割り当て方法と、前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵにそれぞれ複数のＡＩＤを割り当て、前記複数のＡＩＤに関連付けられたＨＡＲＱの設定と、を含む前記制御情報を生成する、請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、確認応答（ＡＣＫ、ブロックＡＣＫ、マルチＳＴＡブロックＡＣＫ）の要求がタイムアウトするか、または、当該確認応答が前記第１のＭＰＤＵ、前記第２のＭＰＤＵのＡＩＤを通知する場合に実施する、請求項２に記載の通信装置。
  4. 　前記ＡＩＤに対するＨＡＲＱの設定／解除は、それぞれ接続認証／再接続認証（アソシエーション／リアソシエーション）によっても実施可能であって、前記通信装置に対する認証の可否を示す認証フレーム（認証応答）のＡＩＤ、また、マネジメントフレームとコントロールフレームに含まれるＡＩＤを用いて、前記ＨＡＲＱの設定／解除を通知する、請求項２に記載の通信装置。
  5. 　前記送信部は、前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵを初送時と同一条件で再送する場合、重複するＰＨＹヘッダのフィールドへのＨＡＲＱの設定を許可し、受信バッファに格納された前記制御情報を用いて再送される前記第１のＭＰＤＵ、または、前記第２のＭＰＤＵにパケット合成を実施する、請求項１に記載の通信装置。
  6. 　フレームを受信する通信装置であって、
    　ＰＨＹヘッダのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてフレームを復調復号する信号復調部と、
    　前記フレームを受信する受信部と、を備え、
    　前記信号復調部は、前記制御情報にＨＡＲＱが設定されている場合に、前記フレームのパケット合成を実施する、通信装置。
  7. 　フレームを送信および受信する通信装置における通信方法であって、
    　フレームの送信方法において、ＭＡＣレイヤでＰＨＹレイヤのパケット合成方法に関する制御情報を生成するステップと、
    　前記制御情報をＰＨＹヘッダへと伝達するステップと、
    　第１のＭＰＤＵ、第２のＭＰＤＵを含むフレームを生成するステップと、
    　前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵに符号化を行なうステップと、
    　前記フレームを送信するステップと、
    　前記第１のＭＰＤＵと前記第２のＭＰＤＵの宛先ステーションは同一であって、
    　前記第１のＭＰＤＵに対応する第１の符号語ブロックと前記第２のＭＰＤＵに対応する第２の符号語ブロックを生成するステップと、
    　前記制御情報に基づいて前記第１の符号語ブロックと、前記第２の符号語ブロックとをそれぞれ異なるリソースユニットに配置するステップと、を備え、
    　フレームの受信方法において、
    　ＰＨＹヘッダのパケット合成方法に関する制御情報に基づいてフレームを復調復号するステップと、
    　前記フレームを受信するステップと、
    　前記制御情報にＨＡＲＱが設定されている場合に、前記フレームのパケット合成を実施するステップと、を備える通信方法。
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