JP6261455B2 - 通信制御局装置、通信端末装置及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、アンテナの指向性を用いた無線通信の空間多重（SPSH：SPatial SHaring）を制御する通信制御局装置及び通信制御方法と、通信制御局装置により指示されたサービス期間（Service Period）に通信する通信端末装置に関する。

昨今、ライセンス不要の６０ＧＨｚのミリ波帯域を用いた無線通信ネットワークへの関心が高まっている。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤ（登録商標）技術は、最初の６０ＧＨｚのミリ波帯域を用いた業界標準であり、コンシューマーエレクトロニクス、パーソナルコンピュータ及びポータブル製品において、高解像度なオーディオ、ビデオ及びデータのマルチギガビットの無線ストリーミングを可能にする。６０ＧＨｚのミリ波帯域以上の周波数帯において動作するもう１つのマルチギガビットの無線通信技術は、ＷｉＧｉｇ技術である。ＷｉＧｉｇ技術は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers、米国電気電子学会）によって、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格として標準化されている。

図１８は、従来技術による、既存ＳＰが割当済であり、候補ＳＰが未割当である場合のＳＰＳＨアセスメントに関する説明図である。以下の説明において、「Service Period」（以下、「ＳＰ」と略記する）は、通信制御局装置により割り当てられた通信端末装置ペアの通信期間である。また、「SPatial SHaring」（ＳＰＳＨ、空間的共有）の用語には、２組の異なるペアの通信端末装置が、ＳＰの一部又は全部が重複した期間において、同時期に通信するという空間多重の概念が含まれる。

図１８に示すＢＩ（Beacon Interval）５００では、通信制御局装置１０２Ｚ（後述する図９参照）により、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ間の通信期間（ＳＰ）が既に割り当てられている。以下、ＳＰＳＨにおける基準である、既に割り当てられた通信期間（ＳＰ）を「既存ＳＰ」という。また、既存ＳＰ以外の時間に割り当てられた通信期間（ＳＰ）であって既存ＳＰとのＳＰＳＨによってスケジュールの再割当が考慮されるＳＰ、又は既存ＳＰとのＳＰＳＨの評価対象として評価された後に割り当てられる予定の通信期間（ＳＰ）を「候補ＳＰ」という。

通信制御局装置１０２Ｚは、既存ＳＰ５１０の一部又は全部の期間において、他の通信端末装置のペアによる通信が適用されるか否かを判断するために、他の通信端末装置のペアに対して、既存ＳＰ５１０の測定開始時刻（Measurement Start Time）から所定期間（Measurement Unit）の間、測定を指示する。

より具体的に言うと、通信制御局装置１０２Ｚは、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺのペアと通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺのペアとが同時期に通信するＳＰＳＨが適用されるか否かを判断する。このために、通信制御局装置１０２Ｚは、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺのペアに対して、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺのペアによって予約された既存ＳＰ５１０の測定開始時刻（Measurement Start Time）から所定期間（Measurement Unit）の間、測定を指示する。

図１９は、従来技術による、既存ＳＰ及び候補ＳＰが割当済の場合のＳＰＳＨアセスメントに関する説明図である。図１９に示すＢＩ５００では、通信制御局装置１０２Ｚ（後述する図９参照）により、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ間の通信期間（ＳＰ）が既に既存ＳＰとして割り当てられ、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺ間の通信期間（ＳＰ）が候補ＳＰとして割り当てられている。

図１８と同様に、通信制御局装置１０２Ｚは、既存ＳＰ５１０の一部又は全部の期間において、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺによる通信が許容されるか否か、即ち、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺのペアと通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺのペアとが同時期に通信するＳＰＳＨが適用されるか否かを判断する。このために、通信制御局装置１０２Ｚは、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺのペアに、予約された既存ＳＰ５１０の測定開始時刻（Measurement Start Time）から所定期間（Measurement Unit）の間、測定を指示する。

更に、通信制御局装置１０２Ｚは、候補ＳＰ５１４の一部又は全部の期間において、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺによる通信が適用されるか否か、即ち、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺのペアと通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺのペアとが同時期に通信するＳＰＳＨが適用されるか否かを判断する。このために、通信制御局装置１０２Ｚは、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺのペアに対して、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺのペアによって予約された候補ＳＰ５１４の測定開始時刻（Measurement Start Time）から所定期間（Measurement Unit）の間、測定を指示する。

ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１ａｄＴＭ−２０１２，２０１２年１２月，１０．３１ Ｓｐａｔｉａｌ ｓｈａｒｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＤＭＧ ＳＴＡｓ，Ｐ３９１−３９４

ところで、従来技術においては、通信端末装置のペア間の通信における送信電力の差異は考慮されていないため、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とにおいて、各通信端末装置の通信による電波干渉が生じ、空間多重（ＳＰＳＨ）の実現が困難となる、という課題がある。

本開示は、上述した従来の課題を解決するために、一方の通信期間（ＳＰ）と他方の通信期間（ＳＰ）との各通信における送信電力の大きさが異なる場合でも、異なる通信端末装置のペアを同時期に通信させる空間多重（ＳＰＳＨ：Spatial Sharing）を実現する通信制御局装置、通信端末装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本開示は、第１の通信期間と第２の通信期間との間における空間多重（Spatial Sharing）の適用の可否を制御する通信制御局装置であって、前記第１の通信期間及び前記第２の通信期間に対応する各通信オペレーションを決定するオペレーション決定部と、決定された前記各通信オペレーションに応じて、前記第１の通信期間に通信する第１の通信端末装置群と前記第２の通信期間に通信する第２の通信端末装置群に、所定の測定を指示するためのメッセージを生成するメッセージ生成部と、前記第１の通信端末装置群又は前記第２の通信端末装置群の各測定結果を基に、前記空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを割り当てるスケジューリング部と、前記生成したメッセージ及び前記空間多重のスケジュールを前記第１の通信端末装置群及び前記第２の通信端末装置群に送信する送信部と、を備え、前記各通信オペレーションのうち、第１の通信オペレーションは、第２の通信オペレーションより少ない送信電力である、通信制御局装置を提供する。

また、本開示は、通信相手との通信期間の割り当てを通信制御局装置に要求する通信端末装置であって、前記通信相手との通信期間毎に選択される通信オペレーションを指定する制御部と、前記選択された通信オペレーションと、前記通信制御局装置に接続されている他の通信端末装置が使用する通信オペレーションとの組み合わせに応じて、所定期間の間、前記通信相手との間の無線環境の測定が指示されたメッセージを、前記通信制御局装置から、受信する受信部と、前記受信したメッセージに応じて、所定期間の間、前記通信相手との間の無線環境を測定するＰＨＹプロセッサ部と、前記無線環境の測定結果を含む測定報告を前記通信制御局装置に送信する送信部と、を備え、前記受信部は、各測定結果を基に、前記通信制御局装置が割り当てた空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを受信し、前記各通信オペレーションのうち、第１の通信オペレーションは、第２の通信オペレーションより少ない送信電力である、通信端末装置を提供する。

また、本開示は、第１の通信期間と第２の通信期間との間における空間多重（Spatial Sharing）の適用の可否を制御する通信制御局装置における通信制御方法であって、前記第１の通信期間及び前記第２の通信期間に対応する各通信オペレーションを決定するステップと、決定された前記各通信オペレーションに応じて、前記第１の通信期間に通信する第１の通信端末装置群と前記第２の通信期間に通信する第２の通信端末装置群に、所定の測定を指示するためのメッセージを生成するステップと、前記第１の通信端末装置群又は前記第２の通信端末装置群の各測定結果を基に、前記空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを割り当てるステップと、前記生成したメッセージ及び前記空間多重のスケジュールを前記第１の通信端末装置群及び前記第２の通信端末装置群に送信するステップと、を有し、各通信オペレーションのうち、第１の通信オペレーションは、第２の通信オペレーションより少ない送信電力である、通信制御方法を提供する。

本開示によれば、一方の通信期間（ＳＰ）と他方の通信期間（ＳＰ）との各通信における送信電力の大きさが異なる場合でも、異なる通信端末装置のペアを同時期に通信させる空間多重（ＳＰＳＨ：Spatial Sharing）を実現できる。

本実施形態の通信制御局装置と複数の通信端末装置とを含む集約型ＷｉＧｉｇネットワークの一例を示すシステム構成図 本実施形態の通信制御局装置の機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図 本実施形態の通信端末装置の機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図 本実施形態の測定要求メッセージのフォーマットの一例を示す図 本実施形態の測定報告メッセージのフォーマットの一例を示す図 本実施形態のＢＩにおける第１種のオペレーションに対応した既存ＳＰと第２種のオペレーションに対応した候補ＳＰとの間のＳＰＳＨアセスメントの説明図 本実施形態の通信制御局装置が、既存ＳＰと候補ＳＰとに対して、空間多重（ＳＰＳＨ）の適用の可否を判断する動作手順を説明するフローチャート 本実施形態の通信制御局装置と既存ＳＰを使用する通信端末装置と候補ＳＰを使用する通信端末装置とにおけるＳＰＳＨアセスメントに関するシグナリングの動作手順を説明するシーケンス図 従来の通信制御局装置と複数の通信端末装置とを含む集約型ＷｉＧｉｇネットワークの一例を示すシステム構成図 従来の通信制御局装置の機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図 従来の通信端末装置の機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図 従来のＢＩにおける時間的な内部構造を詳細に示す図 従来のＢＩにおける既存ＳＰと候補ＳＰとの間における空間多重（ＳＰＳＨ）を示す図 従来の通信制御局装置における既存ＳＰと候補ＳＰとの間の空間多重（ＳＰＳＨ）の実行を判断する動作手順を説明するフローチャート 従来の通信制御局装置と既存ＳＰを使用する通信端末装置と候補ＳＰを使用する通信端末装置との間のＳＰＳＨアセスメントに関するシグナリングの動作手順を説明するシーケンス図 従来の測定要求メッセージのフォーマットの一例を示す図 従来の測定報告メッセージのフォーマットの一例を示す図 従来技術による、既存ＳＰが割当済であり、候補ＳＰが未割当である場合のＳＰＳＨアセスメントに関する説明図 従来技術による、既存ＳＰ及び候補ＳＰが割当済の場合のＳＰＳＨアセスメントに関する説明図

（本実施形態の内容に至る経緯）
以下、本開示に係る通信制御局装置、通信端末装置及び通信制御方法の実施形態（以下、「本実施形態」という）の内容を説明する前に、本実施形態の内容に至る経緯について、図９から図１７を参照して説明する。図９は、従来の通信制御局装置１０２Ｚと複数の通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺとを含む集約型ＷｉＧｉｇネットワークの一例を示すシステム構成図である。

ＷｉＧｉｇ技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線通信規格におけるＭＡＣ（Media Access Control）層を補足して拡張し、ＩＥＥＥ８０２．１１の無線通信規格におけるＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）との互換性がある。ＷｉＧｉｇのＭＡＣサポート技術は、集約型ネットワークアーキテクチャ（即ち、インフラストラクチャＢＳＳ（ベーシックサービスセット）又はパーソナルＢＳＳ）をサポートする。例えば、集約型ネットワークアーキテクチャでは、中央の通信制御局装置（例えばアクセスポイント（ＡＰ：Access point）又はパーソナルＢＳＳコントロールポイント（ＰＣＰ：Personal BSS（Basic Service Set） Control Point））は、ネットワーク内の全ての通信端末装置を同期させるために、ネットワーク内の全ての通信端末装置に対してビーコンを送信する。

また、ＷｉＧｉｇ技術は、２．４ＧＨｚ又は５ＧＨｚの周波数帯域以上において動作する他のＩＥＥＥ８０２．１１の無線通信規格の技術よりも、アンテナの指向性を用いた伝送を実現するためにＢＦ（ビームフォーミング）技術を利用する。

図９に示す集約型ＷｉＧｉｇネットワーク１００Ｚは、通信制御局装置１０２Ｚと、複数（例えば５つ）の通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺとを含む構成である。図９では、通信制御局装置１０２Ｚは、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺと同一の無線通信機能を含み、通信制御局装置１０２Ｚと単一の通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａＺ）との間の通信以外に、２つの通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ）間の直接通信も制御する。

図１０は、従来の通信制御局装置１０２Ｚの機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図である。図１０に示す通信制御局装置１０２Ｚは、制御部２０２と、スケジューラ２０４と、メッセージ処理部２０６と、メッセージ生成部２０８と、ＰＨＹ（Physical）プロセッサ２１０と、アンテナ２１２とを含む構成である。

制御部２０２は、ＭＡＣプロトコルに準拠したコントローラであって、全般的なＭＡＣプロトコルに準拠したオペレーションを制御する。スケジューラ２０４は、制御部２０２の指示により、無線通信の制御対象の通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺ毎に、通信期間（チャネルアクセス期間）の割り当てをスケジューリングする。

メッセージ生成部２０８は、スケジューラ２０４により割り当てられた通信のスケジュールに関するスケジューリング情報を取得し、制御情報、データ又は管理メッセージ（例えばビーコン）を生成する。管理メッセージは、ＰＨＹプロセッサ２１０における所定のＰＨＹ（物理層）処理後にアンテナ２１２を介して送信される。アンテナ２１２は、単一エレメントアンテナでも、アダプティブアンテナアレイでも、スイッチドビームアンテナでも良い。また、メッセージ処理部２０６は、１つ又は複数の通信端末装置から受信したメッセージを解析して制御部２０２に出力する。

図１１は、従来の通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺの機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図である。図１１に示す各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺは、制御部３０２と、メッセージ生成部３０４と、メッセージ処理部３０６と、ＰＨＹプロセッサ３０８と、アンテナ３１０とを含む構成である。

制御部３０２は、ＭＡＣプロトコルのコントローラであって、全般的なＭＡＣプロトコルに準拠したオペレーションを制御する。メッセージ生成部３０４は、制御部３０２の指示により、コントロールメッセージ、データメッセージ及び管理メッセージのうち少なくとも１つを生成する。これらのメッセージは、ＰＨＹプロセッサ３０８における所定のＰＨＹ（物理層）処理後にアンテナ３１０を介して送信される。アンテナ３１０は、単一エレメントアンテナでも、アダプティブアンテナアレイでも、スイッチドビームアンテナでもよい。また、メッセージ処理部３０６は、通信制御局装置１０２Ｚから受信したコントロールメッセージ、データメッセージ及び管理メッセージのうち少なくとも１つを、制御部３０２の指示に応じて解析し、解析結果を制御部３０２に出力する。

なお、図９に示す集約型ＷｉＧｉｇネットワーク１００において、通信制御局装置１０２Ｚは、各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺによる通信（チャネルアクセス）を、ビーコンインターバル（ＢＩ：Beacon Interval、以下「ＢＩ」という）中に発生させるために、通信期間（ＳＰ）を調整して割り当てられたスケジューリング情報を生成する。

通信制御局装置１０２Ｚは、スケジューリング情報を、ビーコンを用いて各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺに伝達する。各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺは、スケジューリング情報を受信し、スケジューリング情報に含まれる割当済の通信期間（ＳＰ）において、所定のアクセスルールに従って通信する。

図１２は、従来のＢＩ４００における時間的な内部構造を詳細に示す図である。ＢＩ４００は、４種類のアクセス期間として、ビーコン伝送間隔（ＢＴＩ：Beacon Transmission Interval、以下「ＢＴＩ」という）４０２と、アソシエーションビームフォーミングトレーニング期間（Ａ−ＢＦＴ：Association Beam Forming Training、以下「Ａ−ＢＦＴ」という）４０４と、アナウンスメント伝送間隔（ＡＴＩ：Announcement Transmission Interval、以下「ＡＴＩ」という）４０６と、データ転送間隔（ＤＴＩ：Data Transmission Interval、以下「ＤＴＩ」という）４０８とを含む。

ＢＴＩ４０２は、複数の通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺの最大限の伝送カバレッジを得るために、通信制御局装置１０２Ｚが、アンテナ２１２の全セクタを介して指向性を形成し、複数のビーコンを用いてビームフォーミングのトレーニングを実行するためのアクセス期間である。

Ａ−ＢＦＴ４０４では、各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺは、先のＢＴＩ４０２の間にビーコンを送信した通信制御局装置１０２Ｚとの間において、ビームフォーミングのトレーニングを実行する。

ＡＴＩ４０６は、通信制御局装置１０２Ｚと各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺとが用いる要求応答ベースのマネージメントアクセス期間である。

ＤＴＩ４０８では、各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺ間、又は各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺ，１０４ｅＺと通信制御局装置１０２Ｚとの間において、通信（メッセージ交換を含む）のための期間である。ＤＴＩ４０８は、複数のアクセス期間（例えば通信期間であるＳＰ４１０とコンテンション方式アクセス期間（ＣＢＡＰ：Contention Based Access Period、以下「ＣＢＡＰ」という）４１２との組み合わせ）を含む。ＳＰ４１０は、通信端末装置群（通信端末装置のペア（例えば通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ））間の通信用に予約されたチャネル時間（通信期間）である。

ＷｉＧｉｇのＭＡＣサポート技術には、ＰＢＳＳ（Personal Basic Set Service）／インフラストラクチャＢＢＳのパフォーマンスを最大限にするために、いわゆるＳＰＳＨ（Spatial Sharing、空間的共有）が導入されている。ＳＰＳＨによれば、同じ空間的に近傍する異なる通信端末装置のペアに対して割り当てられる通信期間（ＳＰ）は、同一チャネル、同時期にスケジューリング可能となる。

既存ＳＰを使用する通信端末装置のペア、又は候補ＳＰを使用する通信端末装置のペアは、他の通信を行う前、又はＳＰＳＨの評価のための無線環境の測定を実行する前に、通信相手との間においてビームフォーミングのトレーニングを互いに実行する。

図１３は、従来のＢＩ５００における既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間における空間多重（ＳＰＳＨ）を示す図である。図１３に示すＢＩ５００と図１２に示すＢＩ４００とは同一の構造を有し、ＢＴＩ５０２、Ａ−ＢＦＴ５０４及びＡＴＩ５０６の説明は省略する。

ＤＴＩ５０８は、複数のアクセス期間（例えば既存ＳＰ５１０、ＣＢＡＰ５１２及び候補ＳＰ５１４）を含む。既存ＳＰ５１０は、例えば通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ間の通信のために通信制御局装置１０２Ｚにより予約されている。候補ＳＰ５１４は、例えば通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺ間の通信のために通信制御局装置１０２Ｚにより予約されている。図１３では、候補ＳＰ５１４は、ＢＩ５００内の同一チャネルに既存ＳＰ５１０と時間的に重複してスケジューリングされている。

従って、図１３に示すＢＩ５００では、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ間の通信（既存ＳＰ５１０）と、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺ間の通信（候補ＳＰ５１４）とは、空間多重（ＳＰＳＨ）されるため、同時期に通信する。

図１４は、従来の通信制御局装置１０２Ｚにおける既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間の空間多重（ＳＰＳＨ）の適用の可否を判断する動作手順を説明するフローチャートである。図１５は、従来の通信制御局装置１０２Ｚと既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺと候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺとの間のＳＰＳＨアセスメントに関するシグナリングの動作手順を説明するシーケンス図である。

図１４において、通信制御局装置１０２Ｚは、ＳＰＳＨアセスメントを開始する（Ｓ６０２）。具体的には、通信制御局装置１０２Ｚは、候補ＳＰ５１４を使用する各通信端末装置（即ち、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺ）に測定要求メッセージ７０２を送信し、既存ＳＰ５１０とのＳＰＳＨの可能性を評価するために、無線環境の測定を要求（指示）する（Ｓ６０４）。

候補ＳＰ５１４を使用する各通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺは、測定要求メッセージ７０２を受信した後、既存ＳＰ５１０の開始時刻に無線環境の測定を実行し、測定結果を、測定報告メッセージ７０４を用いて通信制御局装置１０２Ｚに応答する。ここで、通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ｃＺ）は、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａＺ）から測定パケットのフレームを受信する場合、通信端末装置１０４ｄＺとの間でビームフォーミングのトレーニングを実行して決定したアンテナ３１０の受信指向性と同一の受信指向性を形成する。

ＳＰＳＨアセスメントが開始される前に、通信制御局装置１０２Ｚは、候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済であるか否かを判断する（Ｓ６０５）。

候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済であった場合（Ｓ６０５、ＹＥＳ）、通信制御局装置１０２Ｚは、既存ＳＰ５１０を使用する各通信端末装置（即ち、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ）に測定要求メッセージ７０６を送信し、候補ＳＰ５１４とのＳＰＳＨの可能性を評価するために、無線環境の測定を要求（指示）する（Ｓ６０６）。

候補ＳＰ５１４のチャネル時間が未割当であった場合は（Ｓ６０５、ＮＯ）、通信制御局装置１０２Ｚは、既存ＳＰ５１０を使用する各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺへの測定の要求を省略する。

既存ＳＰ５１０を使用する各通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺは、測定要求メッセージ７０６を受信した後（Ｓ６０６）、候補ＳＰ５１４の開始時刻に無線環境を測定し、測定結果を、測定報告メッセージ７０８を用いて通信制御局装置１０２Ｚに応答する。ここで、通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａＺ）は、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ｃＺ）から測定パケットのフレームを受信する場合、通信端末装置１０４ｂＺとの間でビームフォーミングのトレーニングを実行して決定したアンテナの受信指向性と同一の受信指向性を形成する。

通信制御局装置１０２Ｚは、各通信端末装置から測定報告メッセージを受信する（Ｓ６０７）。なお、ステップＳ６０５にてＹＥＳの場合は、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ，１０４ｃＺ，１０４ｄＺから測定報告メッセージを受信し、ステップＳ６０５にてＮＯの場合は、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺから測定報告メッセージを受信する。

通信制御局装置１０２Ｚは、ステップＳ６０７において受信した各種の測定報告メッセージに含まれる無線環境の測定結果を基に、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間におけるＳＰＳＨが許容されるか否かを決定する（Ｓ６０８）。

ＳＰＳＨが許容されると判断した場合、図１３に示すように、通信制御局装置１０２Ｚは、候補ＳＰ５１４を既存ＳＰ５１０と時間的に重複してスケジューリングすることでＳＰＳＨを適用する（Ｓ６０９）。ＳＰＳＨが許容されないと判断した場合は、通信制御局装置１０２Ｚは、ＳＰＳＨを適用しないため、候補ＳＰ５１４は既存ＳＰ５１０と時間的に重複しないようにスケジューリングされる（Ｓ６１０）。例えば、候補ＳＰ５１４は、既存ＳＰ５１０の時間的に後段にスケジューリングされ、処理は終了する（Ｓ６１２）。

図１６は、従来の測定要求メッセージ１０００のフォーマットの一例を示す図である。測定要求メッセージ１０００は、オペレーティングクラスフィールド１００２と、チャネル番号フィールド１００４と、ＡＩＤフィールド１００６と、予備フィールド１００８と、測定方法フィールド１０１０と、測定開始時間フィールド１０１２と、測定持続時間フィールド１０１４と、時間ブロック数フィールド１０１６と、オプショナルサブエレメントフィールド１０１８とを含む。

オペレーティングクラスフィールド１００２、チャネル番号フィールド１００４は、それぞれ測定要求メッセージ１０００が適用するチャネルセット、チャネルナンバーを示す。ＡＩＤフィールド１００６はターゲット、即ち通信相手の通信端末装置を示す。測定方法フィールド１０１０は、無線環境を測定するために、測定の要求を受けた通信端末装置が使用する測定方法を示し、例えば、ＳＰＳＨアセスメントのためにＡＮＩＰＩ（平均雑音プラス干渉電力インジケータ）が用いられる。

測定開始時間フィールド１０１２は、要求された無線環境の測定が開始する時刻を示す。測定持続時間フィールド１０１４は、要求された無線環境の測定の持続時間を示す。測定要求メッセージ１０００における測定開始時間フィールド１０１２と測定持続時間フィールド１０１４の関係を図１８及び図１９に示す。

時間ブロック数フィールド１０１６は、測定持続時間内の時間ブロック数を示す。図１８及び図１９では、時間ブロック数に関する測定持続時間の割合が、個々の測定単位の持続時間を与える。オプショナルサブエレメントフィールド１０１８は、ゼロ又はゼロ以上のサブエレメントを含み、機能拡張のために使用可能である。

図１７は、従来の測定報告メッセージ１１００のフォーマットの一例を示す図である。測定報告メッセージ１１００は、オペレーティングクラスフィールド１１０２と、チャネル番号フィールド１１０４と、ＡＩＤフィールド１１０６と、予備フィールド１１０８と、測定方法フィールド１１１０と、測定開始時間フィールド１１１２と、測定持続時間フィールド１１１４と、時間ブロック数フィールド１１１６と、複数の時間ブロック測定フィールド１１１８と、オプショナルサブエレメントフィールド１１２０を含む。

オペレーティングクラスフィールド１１０２、チャネル番号フィールド１１０４は、それぞれ測定報告メッセージ１１００が適用するチャネルセット、チャネルナンバーを示す。ＡＩＤフィールド１１０６はターゲット、即ち通信相手の通信端末装置を示す。測定方法フィールド１１１０は、時間ブロック測定フィールド１１１８のフォーマットを示し、例えば、ＳＰＳＨアセスメントのためにＡＮＩＰＩ（平均雑音プラス干渉電力インジケータ）が用いられる。

測定開始時間フィールド１１１２は、要求された無線環境の測定が開始する時刻を示す。測定持続時間フィールド１１１４は、要求された無線環境の測定の持続時間を示す。時間ブロック数フィールド１１１６は、測定持続時間内の時間ブロックを示す。時間ブロック測定フィールド１１１８は、それぞれ時間ブロック中に測定されたＡＮＩＰＩが用いられる。オプショナルサブエレメントフィールド１１２０は、ゼロ又はゼロ以上のサブエレメントを含み、機能拡張のために使用可能である。

ところで、通信期間（ＳＰ）は、通信方式として例えば２種類のオペレーションタイプに使用される。第１種のオペレーションタイプに対応する通信オペレーション（以下、「第１種のオペレーション」という）は、短い距離（例えば距離が１０ｃｍ程度）離れた通信端末装置のペア間における通信を処理する。第２種のオペレーションタイプに対応する通信オペレーション（以下、「第２種のオペレーション」という）は、第１種のオペレーションより長く、例えば１０ｍまで離れた通信端末装置のペア間における通信を処理する。

第１種のオペレーションに要求される送信電力は、第２種のオペレーションに要求される送信電力よりも小さい。このため、第２種のオペレーションに対応した通信端末装置は、第１種のオペレーションに対応した通信端末装置とのＳＰＳＨアセスメントにおける無線環境の測定では、第１種のオペレーションに対応した通信端末装置からの電波の干渉を被る可能性が低い。

しかし、第１種のオペレーションに対応した通信端末装置は、第２種のオペレーションに対応した通信端末装置とのＳＰＳＨアセスメントにおける無線環境の測定では、第２種のオペレーションに対応した通信端末装置における送信電力が高いため、第２種のオペレーションに対応した通信端末装置からの電波の干渉を被る可能性がある。

ここで、送信電力が小さい第１種のオペレーションに対応した通信端末装置に、既存ＳＰ５１０が割り当られている場合、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とは、各通信端末装置の通信において電波の干渉が生じ、空間多重（ＳＰＳＨ）の実現が困難となる、という課題がある。

ここで、既存ＳＰ５１０及び候補ＳＰ５１４における通信方式（（通信）オペレーションタイプ）が両方とも第１種のオペレーション（即ち、既存ＳＰ５１０及び候補ＳＰ５１４における通信が通信距離の短い近距離通信）である場合、図１４及び図１５では、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺは、既存ＳＰ５１０の測定開始時刻から無線環境を測定する。また、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺも、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済である場合には、候補ＳＰ５１４の測定開始時刻から無線環境を測定する。

しかし、ＳＰＳＨアセスメントにおいて、通信端末装置によって測定される無線環境は、第１種のオペレーションの送信電力が低いために電波の干渉が生じないとして、不要な場合がある。不必要な測定は、通信端末装置の電力消費を増加させ、更に、不必要な測定要求メッセージ及び測定報告メッセージの送信は、チャネル効率も低下させる。

また、既存ＳＰ５１０及び候補ＳＰ５１４のうち一方が第１種のオペレーションに対応し、他方が第２種のオペレーションに対応する場合、図１４及び図１５では、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺは、既存ＳＰ５１０の測定開始時刻から無線環境を測定する。また、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺは、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済である場合には、候補ＳＰ５１４の測定開始時刻から無線環境を測定する。

しかし、第１種のオペレーションの送信電力は第２種のオペレーションの送信電力より低く、電波の干渉が生じないため、第２種のオペレーションに対応したＳＰを使用する通信端末装置は、無線環境の測定が不要と考えられる。

なお、既存ＳＰ５１０が第１種のオペレーションに対応し、チャネル時間が未割当である候補ＳＰ５１４が第２種のオペレーションに対応する場合には、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺは、既存ＳＰ５１０の測定開始時刻から無線環境を測定する。この場合、通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺが無線環境を測定しても、第１種のオペレーションの低い送信電力（即ち、通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺ）を検出することは困難なため、通信制御局装置１０２Ｚは、通信端末装置１０４ｃＺ、１０４ｄＺが既存ＳＰ５１０において干渉が生じないと誤った判断する可能性がある。

第２種のオペレーションに対応する通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺの送信電力は第１種のオペレーションに対応する通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺの送信電力より高いので、第２種のオペレーションに対応する通信端末装置１０４ｃＺ，１０４ｄＺの送信電力が第１種のオペレーションに対応する通信端末装置１０４ａＺ，１０４ｂＺの通信に影響を与えてしまい、ＳＰＳＨが困難になると考えられる。

そこで、以下の本実施形態では、一方の通信期間（ＳＰ）と他方の通信期間（ＳＰ）との各通信における送信電力の大きさが異なる場合でも、異なる通信端末装置のペアを同時期に通信させる空間多重（ＳＰＳＨ：Spatial Sharing）を実現する通信制御局装置、通信端末装置及び通信制御方法の例について説明する。

以下、本開示に係る通信制御局装置、通信端末装置及び通信制御方法の実施形態（本実施形態）について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、上述した従来技術と同一の内容の説明は簡略化又は省略し、異なる内容について説明する。

図１は、本実施形態の通信制御局装置１０２と複数の通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅとを含む集約型ＷｉＧｉｇネットワーク１００の一例を示すシステム構成図である。図１に示す集約型ＷｉＧｉｇネットワーク１００は、通信制御局装置１０２と、複数（例えば５つ）の通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅとを含む構成である。

図１では、通信制御局装置１０２は、通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅと同一の無線通信機能を含み、通信制御局装置１０２と単一の通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａ）との間の通信以外に、２つの通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ）間の直接通信も制御する。

図２は、本実施形態の通信制御局装置１０２の機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図である。図２に示す通信制御局装置１０２は、制御部１５０２と、スケジューラ１５０４と、メッセージ処理部１５０６と、メッセージ生成部１５０８と、ＰＨＹ（Physical）プロセッサ１５１０と、アンテナを含む送受信部１５１２とを含む構成である。制御部１５０２は、オペレーションタイプ決定部１５０３を有する。

オペレーションタイプ決定部１５０３は、いずれかの通信端末装置から送信されたＳＰ要求メッセージに含まれるオペレーションタイプを決定する。上述したように、オペレーションタイプには、短い距離（例えば１０ｃｍ程度）の近接通信を含む近距離通信である第１種のオペレーションと、第１種のオペレーションより長い距離（例えば１０ｍ程度）の通信である第２種のオペレーションとが含まれる。

通信制御局装置１０２は、オペレーションタイプ決定部１５０３により決定されたオペレーションタイプを基に、スケジューラ１５０４により割り当てられた通信のスケジュールに関するスケジューリング情報とオペレーションタイプに関する情報とを少なくとも含み、メッセージ生成部１５０８が生成したＳＰ割当情報を、ＰＨＹプロセッサ１５１０を介して、通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅに送信する。

図３は、本実施形態の通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅの機能的なアーキテクチャの一例を示すブロック図である。図３に示す通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅは、制御部１６０２と、メッセージ生成部１６０４と、メッセージ処理部１６０６と、ＰＨＹプロセッサ１６０８と、アンテナを含む送受信部１６１０とを含む構成である。制御部１６０２は、オペレーションタイプ識別部１６０３を有する。

通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅは、通信期間（ＳＰ）の割り当てを通信制御局装置１０２に要求するために、ＳＰ要求メッセージを、ＰＨＹプロセッサ１６０８を介して、通信制御局装置１０２に送信する。通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｅの制御部１６０２は、要求するＳＰにおいて使用する又は使用可能なオペレーションタイプを指定し、メッセージ生成部１６０４が指定されたオペレーションタイプを含めたＳＰ要求メッセージを生成する。

オペレーションタイプ識別部１６０３は、ＳＰ要求メッセージに応じて、通信制御局装置１０２から送信されたＳＰ割当情報から、ＳＰのオペレーションタイプを識別する。

ＰＨＹプロセッサ１６０８は、通信制御局装置１０２から測定要求メッセージ（図８参照）を受信すると、無線環境の測定を実行し、測定結果を制御部１６０２に通知する。また、応答部の一例としてのＰＨＹプロセッサ１６０８は、制御部１６０２の指示に基づいてメッセージ生成部１６０４により生成された測定結果を含む測定報告メッセージ（図８参照）を、送受信部１６１０を介して通信制御局装置１０２に応答（返信）する。

図４は、本実施形態の測定要求メッセージ１７００のフォーマットの一例を示す図である。測定要求メッセージ１７００は、オペレーティングクラスフィールド１７０２と、チャネル番号フィールド１７０４と、ＡＩＤフィールド１７０６と、拡張フィールド１７２０と、測定方法フィールド１７１０と、測定開始時刻フィールド１７１２と、測定持続時間フィールド１７１４と、時間ブロック数フィールド１７１６と、オプショナルサブエレメントフィールド１７１８とを含む。

図１６に示す測定要求メッセージ１０００との違いは、図１６に示す予備フィールド１００８の１［オクテット］と同じサイズの拡張フィールド１７２０において、１［ビット］のオペレーションタイプ１７２２と７［ビット］の予備フィールド１７２４とを含む構成である。その他の各フィールドの内容は図１６に示す対応する各フィールドと同一であるため、説明を省略する。

図５は、本実施形態の測定報告メッセージ１８００のフォーマットの一例を示す図である。測定報告メッセージ１８００は、オペレーティングクラスフィールド１８０２と、チャネル番号フィールド１８０４と、ＡＩＤフィールド１８０６と、拡張フィールド１８３０と、測定方法フィールド１８１０と、測定開始時間フィールド１８１２と、測定持続時間フィールド１８１４と、時間ブロック数フィールド１８１６と、複数の時間ブロック測定フィールド１８１８と、オプショナルサブエレメントフィールド１８２０を含む。

図１７に示す測定報告メッセージ１１００との違いは、図１７に示す予備フィールド１１０８の１［オクテット］と同じサイズの拡張フィールド１８３０において、１［ビット］のオペレーションタイプ１８３２と７［ビット］の予備フィールド１８３４とを含む構成である。その他の各フィールドの内容は図１７に示す対応する各フィールドと同一であるため、説明を省略する。

次に、本実施形態の通信制御局装置１０２が、例えば通信端末装置１０４ａ，１０４ｂの通信と通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄの通信とに対して、空間多重（ＳＰＳＨ）の適用の可否を判断する手順について、図６、図７及び図８を参照して説明する。

図６は、本実施形態のＢＩ５００における第１種のオペレーションに対応した既存ＳＰ５１０と第２種のオペレーションに対応した候補ＳＰ５１４との間のＳＰＳＨアセスメントの説明図である。図７は、本実施形態の通信制御局装置１０２が、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とに対して、空間多重（ＳＰＳＨ）の適用の可否を判断する動作手順を説明するフローチャートである。図８は、本実施形態の通信制御局装置１０２と既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂと候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄとにおけるＳＰＳＨアセスメントに関するシグナリングの動作手順を説明するシーケンス図である。

図７において、通信制御局装置１０２は、ＳＰＳＨアセスメントを開始する（Ｓ１２０１）。通信制御局装置１０２は、オペレーションタイプ決定部１５０３において、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とのうち一方が第１種のオペレーションに対応し、他方が第２種のオペレーションに対応するか否かを判断する（Ｓ１２０２）。

既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とのうち一方が第１種のオペレーションに対応し、他方が第２種のオペレーションに対応する場合（Ｓ１２０２、ＹＥＳ）、通信制御局装置１０２は、スケジューラ１５０４において、候補ＳＰ５１４が第２種のオペレーションに対応し、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が未割当であるか否かを判断する（Ｓ１２０３）。

候補ＳＰ５１４が第２種のオペレーションに対応し、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が未割当である場合（Ｓ１２０３、ＹＥＳ）、通信制御局装置１０２は、スケジューラ１５０４において、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄに、試行チャネル時間（trial channel time）を割り当てるためにスケジューリング情報を生成する（Ｓ１２０４）。

なお、試行チャネル時間とは、ＳＰＳＨの適用の可否を判断するための無線環境の測定に使用され、暫定的な候補ＳＰ５１４の期間である。試行チャネル時間の長さは、無線環境の測定に必要な最小限の時間とするのが好ましく、通信に必要な時間より短くてもよい。

通信制御局装置１０２は、メッセージ生成部１５０８において、スケジューラ１５０４により生成されたスケジューリング情報を含むスケジューリングメッセージ１３０４を生成し、ＰＨＹプロセッサ１５１０において、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄにスケジューリングメッセージ１３０４を送信する。これにより、通信制御局装置１０２は、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄに対して試行チャネル時間を割り当てる。

候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄは、通信制御局装置１０２から送信されたスケジューリングメッセージ１３０４を受信した後、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂが無線環境を測定するために、割り当てられた試行チャネル時間中に、ＰＨＹプロセッサ１６０８において、測定パケット（例えばヌルデータパケット（ＮＤＰ：Null Data Packet））を生成し、送受信部１６１０を介して送信することが好ましい。これにより、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄは、無線環境の測定に要する時間を短縮でき、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂによる無線環境の測定時における電波の干渉を抑制できる。

一方、候補ＳＰ５１４が第１種のオペレーションに対応し、又はＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済みである場合（Ｓ１２０３、ＮＯ）、又は、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄに対して試行チャネル時間を割り当てた後に（１２０４）、通信制御局装置１０２は、第１種のオペレーションに対応する既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂに対して、測定指示部の一例としてのメッセージ生成部１５０８において、測定要求メッセージ１３０６を生成し、ＰＨＹプロセッサ１５１０、送受信部１５１２を介して送信する（Ｓ１２０５）。

なお、測定要求メッセージ１３０６は、第２種のオペレーションに対応する候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄとのＳＰＳＨの適用の可否の判断に用いる無線環境の測定を要求するために用いられる。なお、ステップＳ１２０３においてＮＯの場合は、第１種のオペレーションに対応するＳＰは、候補ＳＰであってもよい。

既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂは、通信制御局装置１０２から送信された測定要求メッセージ１３０６を受信した後、ＰＨＹプロセッサ１６０８において、第２種のオペレーションに対応する候補ＳＰ５１４の測定開始時刻（Measurement Start Time）から試行チャネル時間の間、無線環境を測定する。

更に、通信端末装置１０４ａ，１０４ｂは、メッセージ生成部１６０４において、測定結果を用いて測定報告メッセージ１３０８を生成し、送受信部１６１０を介して通信制御局装置１０２に応答する。つまり、第２種のオペレーションに対応する候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄは、無線環境の測定を省略することができる。

なお、通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａ）は、第１種のオペレーションに対応するＳＰを使用する通信相手（例えば通信端末装置１０４ｂ）から測定パケットのフレームを受信する場合、通信端末装置１０４ｂの送受信部１６１０の指向性と同一の指向性を形成することが好ましい。

また、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との両方が第１種のオペレーション又は第２種のオペレーションに対応する場合（Ｓ１２０２、ＮＯ）、通信制御局装置１０２は、制御部１５０２において、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との両方が第２種のオペレーションに対応するか否かを判断する（Ｓ１２０９）。

既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との両方が第１種のオペレーションに対応する場合には（Ｓ１２０９、ＮＯ）、通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ、及び候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄの両方に対し、無線環境の測定の要求を省略し、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間においてＳＰＳＨを適用しても良いと判断してＳＰＳＨを適用し（Ｓ１２１３）、通信制御局装置１０２の処理は終了し（Ｓ１２０８）、図１３のスケジューリングを用いて通信する。

通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との両方が第２種のオペレーションに対応する場合には（Ｓ１２０９、ＹＥＳ）、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済みであるか否かを判断する（Ｓ１２１０）。

通信制御局装置１０２は、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済みである場合には（Ｓ１２１０、ＹＥＳ）、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂに対して、メッセージ生成部１５０８において、測定要求メッセージを生成し、送受信部１５１２を介して送信する（Ｓ１２１１）。

その後、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄに対して、メッセージ生成部１５０８において、測定要求メッセージを生成し、送受信部１５１２を介して送信する（Ｓ１２１２）。なお、ステップＳ１２１０にてＹＥＳの場合は、ステップＳ１２１１、ステップＳ１２１２をまとめて処理してもよい。

なお、測定要求メッセージは、第２種のオペレーションに対応する既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂとのＳＰＳＨの可否の評価、及び、第２種のオペレーションに対応する候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄとのＳＰＳＨの可否の評価に用いる無線環境の測定を要求するために用いられる。

候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄは、通信制御局装置１０２から送信された測定要求メッセージを受信した後、ＰＨＹプロセッサ１６０８において、既存ＳＰ５１０の測定開始時刻（Measurement Start Time）から所定期間（Measurement Unit）ＭＵ１の間、無線環境を測定する。

通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄは、メッセージ生成部１６０４において、無線環境の測定結果を含む測定報告メッセージを生成し、送受信部1610を介して通信制御局装置１０２に応答する。

なお、通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ｃ）は、第２種のオペレーションに対応するＳＰを使用する通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａ）から測定パケットのフレームを受信する場合、通信端末装置１０４ｄとの間でビームフォーミングのトレーニングを実行して決定した送受信部１６１０のアンテナの受信指向性と同一の受信指向性を形成する。

既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂは、通信制御局装置１０２から送信された測定要求メッセージを受信した後、ＰＨＹプロセッサ１６０８において、候補ＳＰ５１４の測定開始時刻（Measurement Start Time）から所定期間（Measurement Unit）ＭＵ１の間、無線環境を測定する。

通信端末装置１０４ａ，１０４ｂは、メッセージ生成部１６０４において、無線環境の測定結果を含む測定報告メッセージを生成し、送受信部１６１０を介して通信制御局装置１０２に応答する。

なお、通信端末装置（例えば通信端末装置１０４ａ）は、第２種のオペレーションに対応するＳＰを使用する通信相手（例えば通信端末装置１０４ｂ）から測定パケットのフレームを受信する場合、通信端末装置１０４ｂの送受信部１６１０の指向性と同一の指向性を形成することが好ましい。

なお、ＳＰＳＨアセスメントが開始される前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が未割当であった場合は（Ｓ１２１０、ＮＯ）、通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０を使用する各通信端末装置１０４ａ，１０４ｂには測定の要求を省略し、候補ＳＰ５１４を使用する各通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄに対して測定を要求する（Ｓ１２１２）。

なお、図７において、ステップＳ１２１０の後段にてステップＳ１２１２を処理したが、ステップＳ１２１２は、ステップＳ１２１０の前段にて処理してもよい。

ステップＳ１２０５又はＳ１２１２の後、通信制御局装置１０２は、各通信端末装置から測定報告メッセージを受信する（Ｓ１２０６）。通信制御局装置１０２は、スケジューリング部の一例としてのスケジューラ１５０４において、ステップＳ１２１６において受信した測定報告メッセージに含まれる各測定結果を基に、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間においてＳＰＳＨの適用の可否を判断する（Ｓ１２０７）。

通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間においてＳＰＳＨを適用して良いと判断した場合に、通信端末装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄに対し、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間においてＳＰＳＨを適用させ、通信制御局装置１０２の処理は終了する。

以上により、本実施形態の通信制御局装置１０２は、例えば異なる通信端末装置１０４ａ，１０４ｂのペアと通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄのペアとの間における空間多重（ＳＰＳＨ）の適用の可否を判断するために、先ず、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とが第１種又は第２種のオペレーションであるかどうかを判断する。

通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との両方が第１種のオペレーションに対応する場合には、各通信端末装置に対する無線環境の測定の要求を省略する。これにより、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４とを使用する各通信端末装置に対して測定要求メッセージの送信と測定報告メッセージの応答とが省略され、更に、無線環境の測定が省略されるので、各通信端末装置における消費電力が軽減され、チャネル効率が改善可能となる。

また、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４のうち一方が第１種のオペレーションに対応し、他方が第２種のオペレーションに対応する場合、通信制御局装置１０２は、第１種のオペレーションに対応する通信期間（ＳＰ）を使用する各通信端末装置に対して測定要求メッセージを送信し、無線環境の測定を要求する。

言い換えると、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が割当済である場合でも、通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置群と候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置群の両方に無線環境の測定を要求するのではなく、既存ＳＰ５１０又は候補ＳＰ５１４のうちいずれか一方を使用する通信端末装置群にのみ無線環境の測定を要求する。これにより、通信制御局装置１０２は、ＳＰＳＨの適用の可否の判断に用いる無線環境の測定時における通信端末装置の電力消費を軽減でき、更に、チャネル効率も改善可能となる。

また、通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０が第１種のオペレーションに対応し、候補ＳＰ５１４が第２種のオペレーションに対応し、ＳＰＳＨアセスメント開始前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間が未割当であった場合（Ｓ１２０３、ＹＥＳ）、候補ＳＰ５１４の測定前に候補ＳＰ５１４のチャネル時間を割り当てる必要があるので、通信制御局装置１０２は、候補ＳＰ５１４を使用する通信端末装置にスケジューリングメッセージを送信して候補ＳＰ５１４に試行チャネル時間を割り当てる。

なお、試行チャネル時間は、オペレーションの違いによる干渉状態を測定するために、一時的に設定される期間であるため、既存ＳＰ５１０と重複しない期間に設定される。

続いて、通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂに、割当てた候補ＳＰ５１４の試行チャネル時間の間に無線環境の測定を要求する。

これにより、既存ＳＰ５１０を使用する通信端末装置１０４ａ，１０４ｂは、候補ＳＰ５１４を使用し、第２種のオペレーションに対応した通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄからの、より高い送信電力によって生じる干渉を検出できる。

従って、通信制御局装置１０２は、既存ＳＰ５１０と候補ＳＰ５１４との間のＳＰＳＨの適用の可否を判断する場合、各通信端末装置の送信電力を考慮して、試行チャネル時間の間の第１種のオペレーションに対応した通信端末装置１０４ａ，１０４ｂの測定結果と、第２種のオペレーションに対応した通信端末装置１０４ｃ，１０４ｄの測定結果とを基に、ＳＰＳＨの適用の可否を判断するため、適正な判断ができる。

言い換えると、通信制御局装置１０２は、実際の通信時には第１種のオペレーションと第２種のオペレーションとが混在して電波の干渉が生じる可能性があるにも拘わらず、電波の干渉が生じないとしてＳＰＳＨを適用させても良いという従来技術における誤った判断を回避できる。

以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

本開示は、一方の通信期間（ＳＰ）と他方の通信期間（ＳＰ）との各通信における送信電力の大きさが異なる場合でも、異なる通信端末装置のペアを同時期に通信させる空間多重（ＳＰＳＨ：Spatial Sharing）を実現する通信制御局装置、通信端末装置及び通信制御方法として有用である。

１００ 集約型ＷｉＧｉｇネットワーク
１０２ 通信制御局装置
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ 通信端末装置
５００ ＢＩ（ビーコンインターバル）
５０２ ＢＴＩ（ビーコン伝送間隔）
５０４ Ａ−ＢＦＴ（アソシエーションビームフォーミングトレーニング期間）
５０６ ＡＴＩ（アナウンスメント伝送間隔）
５１０ 既存ＳＰ
５１４ 候補ＳＰ
１５０２、１６０２ 制御部
１５０３ オペレーションタイプ決定部
１５０４ スケジューラ
１５０６、１６０６ メッセージ処理部
１５０８、１６０４ メッセージ生成部
１５１０、１６０８ ＰＨＹプロセッサ
１５１２、１６１０ 送受信部
１６０３ オペレーションタイプ識別部
１７２２、１８３２ オペレーションタイプ

Claims (8)

1. 第１の通信期間と第２の通信期間との間における空間多重（Spatial Sharing）の適用の可否を制御する通信制御局装置であって、
   前記第１の通信期間及び前記第２の通信期間に対応する各通信オペレーションを決定するオペレーション決定部と、
   決定された前記各通信オペレーションに応じて、前記第１の通信期間に通信する第１の通信端末装置群と前記第２の通信期間に通信する第２の通信端末装置群に、所定の測定を指示するためのメッセージを生成するメッセージ生成部と、
   前記第１の通信端末装置群又は前記第２の通信端末装置群の各測定結果を基に、前記空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを割り当てるスケジューリング部と、
   前記生成したメッセージ及び前記空間多重のスケジュールを前記第１の通信端末装置群及び前記第２の通信端末装置群に送信する送信部と、を備え、
   前記各通信オペレーションのうち、第１の通信オペレーションは、第２の通信オペレーションより少ない送信電力である、
   通信制御局装置。
2. 請求項１に記載の通信制御局装置であって、
   前記第１の通信期間に対応するオペレーション及び前記第２の通信期間に対応する通信オペレーションが、異なる通信オペレーションである場合、
   前記メッセージ生成部は、
   前記第２の通信オペレーションを使用する前記第１の通信端末装置群又は前記第２の通信端末装置群には、前記所定の測定を指示するためのメッセージを生成しない、
   通信制御局装置。
3. 請求項１に記載の通信制御局装置であって、
   前記第２の通信期間に対応する通信オペレーションが、前記第２の通信オペレーションである場合、
   前記スケジューリング部は、
   前記第２の通信期間のチャネル時間が未割当である場合に、前記メッセージ生成部が前記第１の通信端末装置群に前記所定の測定を要求する前に、前記第１の通信期間に重複しない所定の試行チャネル時間を割り当てる、
   通信制御局装置。
4. 請求項１に記載の通信制御局装置であって、
   前記第１の通信期間及び前記第２の通信期間の両方に対応する各通信オペレーションが、前記第２の通信オペレーションである場合、
   前記メッセージ生成部は、
   前記第２の通信端末装置群に、前記所定の測定を要求するためのメッセージを生成し、
   前記第２の通信期間のチャネル時間が割当済みである場合に、前記第１の通信端末装置群に、前記所定の測定を要求するためのメッセージを生成する、
   通信制御局装置。
5. 請求項１に記載の通信制御局装置であって、
   前記第１の通信期間及び前記第２の通信期間の両方に対応する各通信オペレーションが、前記第１の通信オペレーションである場合、
   前記メッセージ生成部は、
   前記第１の通信端末装置群及び前記第２の通信端末装置群の両方に対して、前記所定の測定を要求するメッセージの生成を省略し、
   前記スケジューリング部は、
   前記空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを割り当てる、
   通信制御局装置。
6. 通信相手との通信期間の割り当てを通信制御局装置に要求する通信端末装置であって、
   前記通信相手との通信期間毎に選択される通信オペレーションを指定する制御部と、
   前記選択された通信オペレーションと、前記通信制御局装置に接続されている他の通信端末装置が使用する通信オペレーションとの組み合わせに応じて、所定期間の間、前記通信相手との間の無線環境の測定が指示されたメッセージを、前記通信制御局装置から、受信する受信部と、
   前記受信したメッセージに応じて、所定期間の間、前記通信相手との間の無線環境を測定するＰＨＹプロセッサ部と、
   前記無線環境の測定結果を含む測定報告を前記通信制御局装置に送信する送信部と、を備え、
   前記受信部は、各測定結果を基に、前記通信制御局装置が割り当てた空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを受信し、
   前記各通信オペレーションのうち、第１の通信オペレーションは、第２の通信オペレーションより少ない送信電力である、
   通信端末装置。
7. 請求項６に記載の通信端末装置であって、
   前記ＰＨＹプロセッサ部は、前記通信制御局装置により割り当てられた所定の試行チャネル時間中に、所定のヌルデータパケットを生成し、
   前記送信部は、前記所定のヌルデータパケットを送信する、
   通信端末装置。
8. 第１の通信期間と第２の通信期間との間における空間多重（Spatial Sharing）の適用の可否を制御する通信制御局装置における通信制御方法であって、
   前記第１の通信期間及び前記第２の通信期間に対応する各通信オペレーションを決定するステップと、
   決定された前記各通信オペレーションに応じて、前記第１の通信期間に通信する第１の通信端末装置群と前記第２の通信期間に通信する第２の通信端末装置群に、所定の測定を指示するためのメッセージを生成するステップと、
   前記第１の通信端末装置群又は前記第２の通信端末装置群の各測定結果を基に、前記空間多重（Spatial Sharing）のスケジュールを割り当てるステップと、
   前記生成したメッセージ及び前記空間多重のスケジュールを前記第１の通信端末装置群及び前記第２の通信端末装置群に送信するステップと、
   を有し、
   前記各通信オペレーションのうち、第１の通信オペレーションは、第２の通信オペレーションより少ない送信電力である、
   通信制御方法。

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