JP6313519B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線通信用集積回路に関する。

複数のチャネルを複数の端末が同時に利用するマルチユーザーマルチチャネル（Ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ：ＭＵ−ＭＣ）通信が注目されている。チャネルベースのＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信とも呼ばれる。例えば、送信側の端末（基地局等）から、プライマリチャネル以外の複数のチャネルを用いて、受信側の複数の端末へ同時にデータ送信する手法等が検討されている。

ＭＵ−ＭＣ通信では、複数のチャネルを用いることから、基地局があるチャネルで端末に送信しているときに、別の端末が別のチャネルで基地局に送信を開始することも考えられる。この場合に、基地局が当該別のチャネルで信号を受信するには、全二重（Ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ）方式をサポートする必要があり、基地局の構成が複雑になる。基地局が全二重方式をサポートしていない場合、基地局は信号を受信できないことから、端末は無駄に電力を消費することになる。

米国特許出願公開第２０１２／００１４３３６号明細書

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ａｃTM−２０１３ ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１TM−２０１２

本発明の実施形態は、端末の消費電力を低減することを目的とする。

本発明の実施形態に従った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、送信許可を要求する第１フレームを受信し、前記第１フレームの宛先が自装置でないとき、送信を抑制するように制御し、前記第１フレームの受信から第１時間の経過後に前記送信許可を通知する第２フレームが受信されなくても、前記送信の抑制を維持する。

第１の実施形態に係る基地局と端末とを備えた無線通信システムの構成図。 リソースユニットベースのＯＦＤＭＡの説明図。 第１の実施形態に係るフレームフォーマットの一例を示す図。 フレームフォーマットの他の例、および情報エレメントのフォーマットの一例を示す図。 第１の実施形態に係る動作シーケンスの例を示す図。 第１の実施形態に係る動作シーケンスの他の例を示す図。 第１の実施形態に係る端末に搭載される無線通信装置のブロック図。 第１の実施形態に係る基地局に搭載される無線通信装置のブロック図。 第１の実施形態に係る端末の動作の一例のフローチャート。 第１の実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャート。 第２の実施形態に係る動作シーケンスの例を示す図。 第２の実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャート。 第３の実施形態に係る動作の概要を説明する図。 第３の実施形態に係る端末の動作の一例のフローチャート。 第４の実施形態に係る動作シーケンスの例を示す図。 物理パケットのフォーマット例を示す図。 第４の実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャート。 チャネル配置の説明図。 無線通信装置のハードウェア構成例を示した図。 無線通信装置の他のハードウェア構成例を示した図。 端末または基地局の全体構成例を示す図。 実施形態に係る基地局または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した図。 実施形態に係る無線端末の斜視図。 メモリーカードを示す図。 コンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について、説明する。無線ＬＡＮの規格して知られている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。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について、説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信基地局と無線通信端末とを備えた無線通信システムの構成図である。この無線通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格など、任意の通信方式に従って通信を行う。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って通信を行う場合を想定するが、これに限定されない。以下、無線通信基地局を基地局、無線通信端末を端末もしくは無線端末と呼ぶ。基地局も端末の一形態であり、中継機能を有する点が基地局以外の端末と主に異なる。

基地局（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）１１に、端末（ＳＴＡ：ＳＴＡｔｉｏｎ）１、端末２、端末３が接続して、１つの無線通信システムもしくは無線通信グループ（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）を形成している。接続とは、無線リンクを確立した状態を意味しており、端末１〜３は、基地局１１とのアソシエーションプロセスを経て、通信に必要なパラメータの交換が完了することで、無線リンクが確立される。この状態では、基地局および端末は、互いの能力を把握している。無線リンクを確立した端末には、アソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）が割り当てられる。ＡＩＤは、端末が基地局のＢＳＳに属するためにアクセスポイントとの間で行うアソシエーションプロセス時に付与される識別子である。基地局は、自装置に接続した端末を、ＡＩＤまたはＭＡＣアドレスにより識別する。図１では基地局１１のＢＳＳ（ＢＳＳ１）に３台の端末が属しているが、４台以上の端末が基地局１１に属していてもよいし、２台以下の端末が基地局１１に属していてもよい。図１では、基地局は２本のアンテナを備え、各端末は１本のアンテナを備えているかのように描かれているが、実際には、基地局および端末のアンテナの本数は、実装する機能に応じて、１本またはそれ以上の任意の本数でよい。

また、ＢＳＳ１とは別の無線通信システムもしくは無線通信グループ（以下、ＢＳＳ２）が配置されている。基地局１９に、端末（ＳＴＡ）４、端末５、端末６が接続している。基地局１９に接続している端末を表すブロックには、斜線が施されている。端末６および端末２は、基地局１９と基地局１１の双方のカバレッジエリアの重複エリアに存在している。ＢＳＳ２には３台の端末が属しているが、４台以上の端末が基地局１１に属していてもよいし、２台以下の端末が基地局１１に属していてもよい。

ＢＳＳ２に属する基地局１９および端末４〜６は、レガシーの基地局および端末でもよいし、本実施形態に従った基地局および端末でもよい。レガシーの基地局および端末は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等の規格に従って通信を行う。なお、本実施形態に従った基地局および端末は、レガシーの基地局および端末と通信可能に構成される。ＢＳＳ１にレガシーの端末が存在してもよい。以下、ＢＳＳ１に属する基地局１１および端末１〜３を中心に説明するが、基地局１９および端末４〜６が本実施形態に従った基地局および端末である場合は、基地局１１および端末１〜３と同様の構成を備えるものとする。

本実施形態に係る基地局１１は、所定の周波数帯域内の複数の無線チャネル（以下、チャネル）を用いて、複数の端末と同時に受信または送信できる。基地局は、各端末にチャネルを１つまたは複数割り当て、これらの端末と同時に受信または同時に送信する。このような通信方式をチャネルベースのＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式またはマルチユーザーマルチチャネル（Ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌ：ＭＵ−ＭＣ）通信方式と呼ぶ。

本実施形態では、所定の周波数帯域内に存在する複数のチャネルとして、周波数の低い側から順に、チャネル１からチャネル８までの８個のチャネルがあるとする。チャネル１〜８の１〜８までの数字は、チャネル番号を表す。例えば、チャネル１は、チャネル番号１のチャネルのことである。なお、ここでのチャネル番号は、想定する単位チャネル幅（例えば２０ＭＨｚ幅）のチャネルが互いに重複しないように配置されている場合にこれらのチャネルを便宜的に定義した番号である。本実施形態では、中心周波数が高くなるほどチャネル番号も高くなる場合を想定するが、これは一例であり、中心周波数の順序とチャネル番号の順序が一致している必要はない。

本実施形態では、このようにチャネルベースのＯＦＤＭＡ方式（ＭＵ−ＭＣ通信）を利用する形態を述べるが、連続する周波数領域内で、１つまたは連続する複数のサブキャリアを一単位とするリソースユニットを、複数の端末に各々割り当てて同時に通信する、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ方式でもよい。

例えば、図２に示すように、周波数領域に複数のチャネルが配置されており、１つ１つのチャネルの幅（例えば２０ＭＨｚ）をそれぞれ連続する周波数領域とする。１つのチャネル内には、周波数的に連続する複数のサブキャリアが互いに直交している。１つまたは連続する複数のサブキャリアを一単位とするリソースユニット（サブチャネル、リソースブロックなど、別の呼び方でも良い）を定義し、各端末には、１つまたは複数のリソースユニットを割り当てる。このようにリソースユニットを各端末に割り当てて同時に通信する方式を、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ方式と呼ぶ。図２では、１つのチャネル（ここではチャネルＭと記述している）内の連続した周波数領域に確保したリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）が示されている。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。。ガードサブキャリアの個数は２に限定されず、１以上であれば任意でよい。

本実施形態におけるチャネル１〜８のうちの１つまたは複数を用いて、各端末に、リソースユニット単位での割り当てを行ってもよい。各チャネルで１リソースユニット当たりのサブキャリア数は同じとするが、チャネル間で１リソースユニットのサブキャリア数が異なることを許容してもよい。また、同じチャネルに属する各リソースユニット内のサブキャリア数は同じとするが、各リソースユニットでサブキャリア数が異なることを許容してもよい。端末には、１つのチャネルの中の１つまたは複数のリソースユニットを割り当ててもよいし、複数のチャネルに属する複数のリソースユニットを割り当ててもよい。また、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ通信で使用するチャネル数に応じて、チャネル内のサブキャリア数が変わってもよい。例えばリソースユニットベースのＯＦＤＭＡ通信で１つのチャネルを使用するときは、チャネル内のサブキャリア数はＸ本、２つのチャネルを使用するときは１チャネル当たりのサブキャリア数はＸ／２本などとしてもよい。この場合、サブキャリア数が少なくなると、それに応じて、サブキャリアの帯域幅が大きくなり、逆にサブキャリア数が多くなると、それに応じて、サブキャリアの帯域幅が小さくなる。なお、リソースユニットを１つのチャネル内の全サブキャリアであるように定めた場合、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡの動作は、チャネルベースのＯＦＤＭＡと実質的に同じになるといえる。

以下の説明では、チャネル単位で端末に割り当てを行うチャネルベースのＯＦＤＭＡ方式を前提とするが、リソースユニット単位で端末に割り当てを行う、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ方式を用いる場合は、以下の説明のチャネルをリソースユニットに置き換えて読み、チャネルベースのＯＦＤＭＡ（ＭＵ−ＭＣ）をリソースユニットベースのＯＦＤＭＡに置き換えて読むなどすることで、実施可能である。なお、リソースユニットベースおよびチャネルベースを問わず、ＯＦＤＭＡ方式の通信を行っていない通常の動作期間では、システムとして共通認識のプライマリチャネルを基本チャネルとして通信を行ってもよい。プライマリチャネルは、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ方式の通信を行っている間も、監視および送受信を行ってもよい。なお、チャネルベースまたはリソースユニットベースのＯＦＤＭＡ通信で、データ送信する際の通信の方向には、基地局から各端末へのダウンリンクと、各端末から基地局へのアップリンクがあるが、本実施形態では主としてダウンリンクの場合を想定する。ただし、アップリンクの場合も本実施形態と同様にして実施可能である。

図３（Ａ）に、本実施形態で使用するＭＡＣフレーム（以下、フレーム）の基本的なフォーマット例を示す。基地局および端末間の通信は、ＭＡＣフレームの送受信、より詳細には、ＭＡＣフレームを含む物理パケットの送受信により行われる。

図３（Ａ）のフレームフォーマットは、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ｈｅａｄｅｒ）、フレームボディ（Ｆｒａｍｅ ｂｏｄｙ）およびＦＣＳの各フィールドを含む。データフレーム、管理フレーム、制御フレームは、基本的にこのフォーマットをベースとし、適宜、一部フィールドが省略または追加されることもある。例えば、図３（Ｂ）に、送信許可を要求する制御フレームであるＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームのフォーマット例を示す。図３（Ａ）の例のフォーマットでは存在していたフレームボディフィールドが存在していない。図３（Ｃ）に、送信許可を通知する制御フレームであるＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）フレームのフォーマット例を示す。図３（Ａ）の例のフォーマットでは存在していたフレームボディフィールドおよびＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールドが存在していない。さらに、図４（Ａ）に、ＣＦ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）−Ｅｎｄフレームのフォーマット例を示す。図３（Ａ）の例のフォーマットでは存在していたフレームボディフィールドが存在していない。なお、図３（Ａ）において、ＭＡＣフレームが通常備えるフィールドであっても本実施形態の説明に必須でないフィールドは、図示を省略している。

ここで、管理フレームは、他の端末との間の通信リンクの管理のために用いられるフレームである。一例として、ビーコンフレーム、アソシエーション要求フレーム（基地局への接続を要求する接続要求フレーム）、アソシエーション応答フレーム（接続要求フレームの応答フレームである接続応答フレーム）等がある。その他、新たに定義する管理フレームもあり得る。制御フレームは、管理フレームおよびデータフレームを、他の無線通信装置との間で送受信（交換）するときの制御のために用いられるフレームである。一例として、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレーム、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ）フレーム等がある。これらデータフレーム、管理フレーム、制御フレームの詳細は、他の実施形態で後述する。

Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（フレームコントロール）フィールドには、データフレーム（Ｄａｔａ ｆｒａｍｅ）、管理フレーム（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）、制御フレーム（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｒａｍｅ）の３つのフレーム種別を区別するためのタイプ（Ｔｙｐｅ）を表すサブフィールドが設けられる。さらに詳細なフレーム種別を区別するためにフレームコントロールフィールドには、サブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）を表すサブフィールドが設けられている。

ＲＴＳフレームの場合、例えばタイプは制御フレームを表す値とし、サブタイプは、ＲＳＴフレーム用に定義された値とする。同様に、制御フレームであるＢｌｏｃｋ Ａｃｋ（ＢＡ）フレームの場合は、タイプは制御フレームを表す値とし、サブタイプは、ＢＡフレーム用に定義された値とする。さらに、後述するＣＦ−Ｅｎｄフレームの場合、タイプは制御フレームを表す値とし、サブタイプは、ＣＦ−Ｅｎｄフレーム用に定義された値とする。また、管理フレームであるビーコンフレームの場合、タイプは管理フレームを表す値とし、サブタイプは、ビーコンフレーム用に定義された値とする。その他、アソシエーション要求フレームおよびアソシエーション応答フレームなども同様にして、タイプおよびサブタイプの値が設定される。

Ｄｕｒａｔｉｏｎ（デュレーション）フィールドには、媒体予約時間が設定される。他端末宛の（自端末宛でない）フレームを受信した場合に、この媒体予約時間に亘って、媒体が仮想的にビジーであると判定する。このような仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。

ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＲＡ）フィールドには、フレームの宛先アドレスを設定する。例えば基地局が端末に送信するＲＴＳフレームの宛先は端末であるため、ＲＡフィールドには当該端末のアドレスを設定する。端末のアドレスは、例えば、端末のＭＡＣアドレスである。

ＴＡフィールドには、フレームの送信元のアドレスを設定する。例えば基地局が端末に送信するＲＴＳフレームの送信元は、基地局であるため、ＲＴＳフレームの送信元は基地局のアドレスを設定する。基地局のアドレスは、例えば基地局のＭＡＣアドレスである。ＭＡＣアドレスの代わりに、ＢＳＳＩＤ（通常はＭＡＣアドレスと同じ値）を設定してもよい。

Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙ（フレームボディ）フィールドには、宛先の端末または基地局に通知する任意のデータを設定する。管理フレームの場合、フレームボディフィールドに挿入する情報を、情報エレメントとして管理する。図４（Ｂ）に情報エレメントのフォーマット例を示す。情報エレメントは、Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールド、Ｌｅｎｇｔｈフィールド、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドを有する。Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤは、情報エレメントを識別する値を格納する。Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールド（以下、情報フィールド）は、通知する情報を格納する。Ｌｅｎｇｔｈフィールドは、情報フィールドの長さ情報を格納する。管理フレームのフレームボディフィールドには、このような構成を有する情報エレメントを、１つまたは複数格納できる。

ＦＣＳフィールドには、受信側でフレームの誤り検出のため用いられるチェックサム符号としてＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）情報が設定される。ＦＣＳ情報の例としては、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）などがある。

図５は、ＢＳＳ１に属する基地局１１および複数の端末間のＭＵ−ＭＣ通信に係る動作シーケンスの例を示す。本例では、ＭＵ−ＭＣ通信でチャネル１〜４を使用する場合の例を示すが、チャネル１〜８まで使用することや、あるいはチャネル２〜８を使用することなど、様々なバリエーションが可能である。ＭＵ−ＭＣ通信でシステムプライマリチャネルを使用してもよいし、ＭＣ−ＭＣ通信ではシステムプライマリチャネルを使用しなくてもよい。ここでは、どのチャネルがシステムプライマリチャネルであるかは特に限定しない。

図５のシーケンス例は、基地局１１が、端末１および端末２宛のデータを内部のバッファに有しており、これらのデータをＭＵ−ＭＣ通信を利用して送信する場合のシーケンスである。横軸は、時間を表し、縦軸は、チャネル１〜４を表す。端末１および端末２は、ＭＵ−ＭＣ通信を実行可能であり、かつＭＵ−ＭＣ通信の機能が有効（オン）になっている。

「ＲＴＳ」が入った矩形は、基地局が送信するＲＴＳフレームを表す。「ＲＴＳ」の右側の数字は、ＲＴＳフレームの宛先となる端末の番号を表し、例えば「ＲＴＳ１」は、端末１宛のＲＴＳフレームを表す。「ＣＴＳ」が入った矩形は、端末が送信するＣＴＳフレームを表す。「ＤＡＴＡ」が入ったフレームは、基地局が送信するデータフレームを表す。「ＤＡＴＡ」の右側の数字は、データフレームの宛先となる端末の番号を表し、例えば「ＤＡＴＡ１」は、端末１宛のデータフレームを表す。「ＤＡＴＡ」が表すデータフレームは、１つのデータフレームでもよいし、複数のデータフレームでもよいし、複数のデータフレーム（サブフレーム）をアグリーゲートしたアグリゲーションフレーム（スーパーフレーム）でもよい。以下の説明ではアグリゲーションフレームを送信する場合を想定する。「ＢＡ」は、端末が基地局に送信するＢＡ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ）フレームを表す。ＢＡフレームは、基地局から受信した１つ以上のフレームのそれぞれの成功可否を表す情報を含む。基地局が端末に単一のフレームを送信する場合は、端末はＢＡフレームではなく、ＡＣＫフレームを返してもよい。なお、１つのフレームの送信に対して、ＡＣＫフレームでなく、ＢＡフレームを応答する構成も可能である。図５において、斜線の入った矩形は、ＢＳＳ２に属する端末４〜６および基地局１９のうち少なくともいずれか１つが送信する信号を表す。この信号は、本シーケンス例では、端末２にとっての干渉信号であり、キャリアセンスでビジーとなる信号である。干渉信号は、例えばＢＳＳ２に属する端末または基地局またはこれらの両方、もしくは基地局１１に属するレガシー端末、またはこれらの組み合わせから送信される信号である。

基地局１１は、端末１、２とＭＵ−ＭＣ通信を行うべく、端末１に対応するチャネル１、２と、端末２に対応するチャネル３、４で、ＲＴＳフレームを送信することを決定する。このため、基地局１１は、チャネル１〜４で、ＤＩＦＳ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）時間とランダムに決定したバックオフ時間との間、キャリアセンスを行い、キャリアセンス結果がアイドルであることを確認することで、アクセス権、すなわち、媒体を占有可能な時間、すなわちＴＸＯＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）を取得する。なおＤＩＦＳ時間は一例であり、予め定めた時間である限り、他のフレーム間隔時間でもかまわない。以下の説明でも、ＤＩＦＳ時間というときは、これに限定することを意味するものではなく、他の予め定めた時間を用いることができる。基地局１１は、アクセス権を獲得できたチャネルでＲＴＳフレームを送信する。ここでは、チャネル１〜４のいずれでもキャリアセンスの結果がアイドルであったとする。このため、基地局１１は、チャネル１、２で端末１にＲＴＳフレームを送信し、チャネル３、４で端末２にＲＴＳフレームを送信する。なお図では、端末４〜６および基地局のうちの少なくとも１つの信号がＲＴＳフレームの送信時間およびその前後で、端末２で観測されることが示されているが、この信号は基地局１１では検知していないものとする。ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、他の端末の送信を抑制するＮＡＶの値（媒体予約時間）を設定する。なお、ＲＴＳフレームのＲＡに指定される端末は、応答としてＣＴＳフレームを送信できる。ＮＡＶの値は、応答以外のフレームの送信を抑制することを指示する情報の一例である。ＮＡＶの値の例として、その後の、フレームシーケンス（ＣＴＳフレームの受信、アグリゲーションフレームの送信、ＢＡフレームの受信など）の終了までに想定される時間（１ｍｓなど）を設定する。

チャネル１、２で送信するＲＴＳフレームの宛先アドレス（ＲＡ）は、端末１のＭＡＣアドレスであり、送信元アドレス（ＴＡ）は基地局のＭＡＣアドレスである。チャネル１、２で送信するＲＴＳフレームはいずれも同じ内容のフレーム（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅフレーム）である。同じ内容のフレームを送信することをＤｕｐｌｉｃａｔｅ送信と呼ぶこともある。また、端末２にチャネル３、４で送信するＲＴＳフレームの宛先アドレスは端末２のＭＡＣアドレスであり、送信元アドレスは基地局のＭＡＣアドレスである。チャネル３、４で送信するＲＴＳフレームも、いずれも同じ内容のフレーム（Ｄｕｐｌｉｃａｔｅフレーム）である。

端末１は少なくともチャネル１、２で待ち受け動作を行っており、端末２は少なくともチャネル３、４で待ち受け動作を行っている。ＭＵ−ＭＣ通信で使用するチャネルが事前に基地局から通知されている場合は、通知されたチャネルで待ち受け動作を行っていればよい。このような通知は、ビーコンフレームまたは新規に定義した管理フレーム、あるいは制御フレームまたはデータフレームなど、任意のフレームで事前に行えばよい。なお、端末３は、例えばチャネル１〜４で待ち受け動作を行っているものとする。待ち受け動作とは、基地局１１から送信されるフレームを受信可能な状態で待機することである。具体的に、該当するチャネルでのキャリアセンスを行うことを含み、また該当するチャネルでのフレームの信号の受信および復調等の受信処理を行えるように、端末内の各部の動作を設定することも含んでよい。

端末１、２は、基地局１１から送信されるＲＴＳフレームを受信し、かつ受信前の固定時間（ＰＩＦＳ：ｐｏｉｎｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）の間、キャリアセンス結果がアイドルであったチャネルで、ＣＴＳフレームを送信する。ＣＴＳフレームは、ＲＴＳフレームの受信完了からＳＩＦＳ（ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）時間後に送信する。なおＳＩＦＳ時間は一例であり、予め定めた時間である限り、他のフレーム間隔時間でもかまわない。同様に、ＰＩＦＳ時間は一例であり、予め定めた時間である限り、他のフレーム間隔時間でもかまわない。以下の説明でも、ＳＩＦＳ時間またはＰＩＦＳ時間というときは、これに限定することを意味するものではなく、他の予め定めた時間を用いることができる。

端末１は、チャネル１、２でＲＴＳフレームを受信し、かつ受信前の固定時間（ＰＩＦＳ）の間、キャリアセンス結果がアイドルであったため、チャネル１、２でＣＴＳフレームを送信する。端末２がチャネル３でＲＴＳフレームを受信し、かつ受信前の固定時間（ＰＩＦＳ）の間、キャリアセンス結果がアイドルであったため、チャネル３でＣＴＳフレームを送信する。ただし、チャネル４は、ＲＴＳフレームが受信できなかった（例えばＦＣＳが受信失敗を示す場合）、もしくは、受信前のＰＩＦＳ時間の間、ビジーであったチャネルがあったため、ＣＴＳフレームを返さない。端末１、２から送信するＣＴＳフレームの宛先アドレス（ＲＡ）は、基地局のＭＡＣアドレスである。なお、基地局からチャネル１〜４で送信されたＲＴＳフレームは、基地局１１のＢＳＳ１内で、チャネル１〜４で待ち受け動作を行っている他の端末（端末１、２以外の端末）にも受信され得る。ここでは、端末３がチャネル１〜４でＲＴＳフレームを受信し得る。端末３は、自端末宛でないＲＴＳフレームを受信したチャネル１〜４で、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された媒体予約時間に基づいて、ＮＡＶを設定する。なお、端末１もチャネル３、４で待ち受け動作を行っており、チャネル３、４でＲＴＳフレームを受信した場合は、当該チャネル３、４でＮＡＶを設定する。同様に端末２も、チャネル１、２で待ち受け動作を行っており、チャネル１、２でＲＴＳフレームを受信した場合は、当該チャネル１、２でＮＡＶを設定する。

基地局は、ＣＴＳフレームを受信したチャネルで、ＣＴＳフレームの受信完了からＳＩＦＳ時間経過後に、１つまたは複数のデータフレームを含むアグリゲーションフレームを送信する。ここでは、端末１からチャネル１、２でＣＴＳフレームをそれぞれ受信し、端末２からチャネル３でそれぞれＣＴＳフレームを受信したため、基地局１１は、チャネル１、２で端末１にアグリゲーションフレームを、チャネル３で端末２にアグリゲーションフレームを同時に送信する。アグリゲーションフレームを送信する時間の長さは事前に決まっているとする。なおアグリゲーションフレームではなく、１つまたは複数のデータフレームを送信してもよい。また、チャネル１、２での送信では、チャネル１、２で別々にフレームを送信してもよいし、チャネル１、２を束ねて１つの帯域として用いて、フレームを送信してもよい。端末１に送信するアグリゲーションフレームの送信元アドレス（ＴＡ）は基地局のＭＡＣアドレスであり、宛先アドレス（ＲＡ）は端末１のＭＡＣアドレスである。端末２に送信するアグリゲーションフレームの送信元アドレス（ＴＡ）は基地局のＭＡＣアドレスであり、宛先アドレス（ＲＡ）は端末２のＭＡＣアドレスである。なお、基地局が複数の端末に送信する複数のフレームは、同じものであっても異なるものであってもよい。なお、一般的な表現として、基地局が複数のフレームまたは複数の第Ｘフレームを送信または受信すると表現する場合、これらのフレームまたは第Ｘフレームは同じものであっても異なるものであってもよい。Ｘには状況に応じて任意の値を入れることができる。

端末１、２は、基地局から受信したアグリゲーションフレームのＦＣＳに基づいて、受信に成功したかを判断し、成功したチャネルで、アグリゲーションフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後、ＢＡフレームを返す。ここでは、端末１はチャネル１、２のいずれでもアグリゲーションフレームの受信に成功したため、チャネル１、２のそれぞれでＢＡフレームを返す。チャネル１、２を結合した帯域を用いて送信されたアグリゲーションフレームを受信した場合は、当該チャネル１、２を結合した帯域を用いてＢＡフレームを返してもよい。端末２もチャネル３でアグリゲーションフレームの受信に成功したため、チャネル３でＢＡフレームを返す。なお、アグリゲーションフレームでなく、１つのデータフレームを受信した場合などは、ＢＡフレームに代えて、ＡＣＫフレームを送信してもよい。

上述したシーケンスにおいてチャネル４では、ＣＴＳフレームが端末２から送信されなかった。通常、基地局から送信されたＲＴＳフレームを受信した端末は、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレームが受信できなかった場合、その時点またはＣＴＳフレームの受信完了から予め定めた時間後に、ＮＡＶを解除する仕組みを備える。ＮＡＶを解除した場合、その端末は基地局にフレームを送信する可能性がある。例えば基地局１１が端末１、２にアグリゲーションフレームを送信している間に、ＮＡＶを解除した端末が基地局１１にフレーム送信を開始することが考えられる。この場合、基地局１１は、アップリンク通信とダウンリンク通信を同時に行う全二重（Ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ）通信に対応していない場合、端末からのアップリンク信号を受信できず、端末は、少なくとも基地局１１と端末１、２とのダウンリンクＭＵ−ＭＣ通信が完了するまで、基地局１１と通信できない。したがって、端末の送信は、無駄に電力を消費する。そこで、本実施形態の端末（ここでは端末３）は、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後にＣＴＳフレームを受信しない場合でも、ＮＡＶを解除しない。すなわち、ＣＴＳフレームの受信有無に拘わらず、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドで指定された時間の間、ＮＡＶを維持する。これにより、端末３の無駄な送信動作をなくして、端末３の消費電力を抑制できる。端末３は、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された時間だけＲＴＳフレームの受信完了から経過したら、ＮＡＶを解除する。

なお、前述したように、チャネルベースのＯＦＤＭＡ方式（ＭＵ−ＭＣ方式）ではなく、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ方式でも、同様のシーケンスが実施可能である。この場合、チャネル単位でなく、リソースユニット単位でＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、アグリゲーションフレームおよびＢＡフレーム等の送受信が行われる。なお、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ方式の場合、キャリアセンスについてはチャネル単位で行い、キャリアセンス結果がアイドルであったチャネルでは、当該チャネルに属するすべてのリソースユニットがアイドルと判断してもよい。ビジーであったチャネルでは、当該チャネルに属するすべてのリソースユニットがビジーであると判断してもよい。もちろん、リソースユニット単位でのキャリアセンスが可能であれば、リソースユニットごとにアイドルかビジーかの判定を行ってもよい。

図５のシーケンスでは、ＣＴＳフレームが受信されなかった場合もＮＡＶを解除させないことで、端末３の不必要な送信動作を防止した。ここで、このＮＡＶの期間の間、基地局１１が、当該ＮＡＶが設定されたチャネルでダウンリンクのデータ送信を行うことで、当該チャネルを有効利用することも可能である。この場合のシーケンス例を図６に示す。

図５との違いは、基地局１１がチャネル４でＣＴＳフレームを受信しなかった場合にも、チャネル１〜３で送信するアグリゲーションフレームと同時に、チャネル４で端末３にアグリゲーションフレーム（または１つまたは複数のデータフレーム）を送信する。すなわち、チャネル１〜３でのＣＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後にチャネル１〜３に加えて、チャネル４でもアグリゲーションフレームを端末３に送信する。端末３には事前に少なくともＭＵ−ＭＣ通信を行うチャネル（ここではチャネル１〜４）の全部または一部での待ち受け動作を行うように指示しておき、端末３は少なくともチャネル４での待ち受け動作を行っているものとする。このような指示はビーコンフレームまたは新規に定義した管理フレーム、あるいは制御フレームまたはデータフレームなど、任意のフレームで事前に行えばよい。端末３は、チャネル４でＲＴＳフレームを受信したが、そのＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しない場合は、前述したように、本実施形態に従って、そのままＮＡＶを維持する。基地局１１は、事前に少なくともチャネル４での待ち受けを行っている端末から端末（ここでは端末３）を選択して、選択した端末３にアグリゲーションフレームを送信する。端末３は、ＮＡＶを維持しているため自ら主体的な送信は禁止または抑制されるが、フレームの受信とそれに対する応答のフレームの送信は可能とする。端末３は、基地局１１から送信されるアグリゲーションフレームを受信し、ＳＩＦＳ時間経過後に、ＢＡフレームを返す。これにより、チャネル４を有効活用して、システム効率を向上させることができる。あるいは、端末３は上記ＣＴＳフレームを受信しない場合は、ＮＡＶを解除し、基地局１１からのフレームの受信を待機するようにしてもよい。そして、基地局１１から受信したアグリゲーションフレームに対し、ＳＩＦＳ時間経過後に、ＢＡフレームを返してもよい。なお、端末３も電波環境等によりフレームを正常に受信できない場合もあり得るが、受信に成功すれば、その分システム効率を向上させることができる。

なお、本実施形態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を指してもよい。

図７は、第１の実施形態に係る端末に搭載される無線通信装置のブロック図である。

端末の無線通信装置は、１つまたは複数のアンテナ、ＰＨＹ処理および無線部２０、ＭＡＣ処理部３０を備える。ＰＨＹ処理および無線部２０は、送受切替スイッチ２１、受信部２２および送信部２３を備える。ＭＡＣ処理部３０は、送信処理部３１、受信処理部３２、制御部３３、タイマ３４、記憶装置３５を備える。受信処理部３２は、受信エラー検出部４１、フレーム種別判定部４２、Ｄｕｒａｔｉｏｎ判定部４３、ＲＡ判定部４４、ＴＡ判定部４５を備える。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、一例として、ＭＡＣ処理部３０、または、ＭＡＣ処理部３０とＰＨＹ処理および無線部２０との組に対応する。

送受切替スイッチ２１は、制御部３３の指示に基づき、アンテナを受信部２２および送信部２３のいずれか一方に接続する。受信時は、アンテナが受信部２２に接続されることで、アンテナを介して受信される信号が受信部２２に入力される。送信時には、アンテナが送信部２３に接続されることで、送信部２３から出力される信号が、アンテナを介して送信される。

受信部２２は、アンテナから受信した信号を、無線周波数からベースバンドへ変換し、ベースバンド信号から該当するチャネルの信号を抽出する。どのチャネルの信号を抽出するのかは制御部３３により指示される。受信部２２は、チャネル毎に、または複数のチャネルをまとめた帯域で、信号を抽出し、受信処理を行うことができる。例えば、端末が８チャネルまで対応可能とした場合、１チャネル毎に分離して信号を抽出する。チャネル毎のアナログフィルタを設け、アナログフィルタでそれぞれの帯域の信号を抽出してもよい。または、すべてのチャネルまたは複数のチャネルを含むアナログフィルタを１つまたは複数設け、アナログフィルタで抽出した信号をデジタルフィルタで処理して、チャネル毎の信号を抽出してもよい。また、アナログフィルタは、制御部３３の指示でその動作帯域が可変になっていてもよいし、予め固定された帯域の信号のみに対応可能であってもよい。受信部２２は、抽出した信号に受信処理を行ってフレームを取得し、フレームを受信処理部３２へ出力する。受信処理としては、例えば、Ａ／Ｄ変換や、復調処理および物理ヘッダの解析などの物理層処理が含まれる。受信部２２が行う受信処理のうちＡ／Ｄ変換以前またはＡ／Ｄ変換より前までの処理を行う部分を含む回路は、一例として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路に対応する。

ＭＡＣ処理部３０は、通信を制御するベースバンド集積回路または制御処理部に対応する。ＭＡＣ処理部３０内の各部のデジタル領域の処理の全部または一部、あるいは制御部の処理は、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。端末は、各部の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。

受信処理部３２は、受信部２２から入力されたフレームのＭＡＣヘッダの解析等を行う。受信処理部３２の受信エラー検出部４１は、受信部２２から入力されたフレームのＦＣＳフィールドの値に基づき、エラー検査（ＣＲＣ検査など）を行う。エラーが検出された場合は、フレームが正常に受信できなかったとして、当該フレームを破棄する。エラーが検出されなかったときは、フレームが正常に受信できたとして、当該フレームをフレーム種別判定部４２に出力する。

フレーム種別判定部４２は、フレームのＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドのタイプおよびサブタイプに基づき、フレームの種別を判定する。例えばフレームが、管理フレーム、制御フレーム、データフレームのいずれに該当するかをタイプにより判定する。または、判定されたフレームの種別の中で、さらに詳細な種別をサブタイプで判定する。これにより、管理フレームであれば、ビーコンフレーム、アソシエーション要求フレーム、アソシエーション応答フレーム、新規に定義したフレームなどを区別する。制御フレームであれば、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、ＢＡフレーム、ＡＣＫフレームなどを区別する。

Ｄｕｒａｔｉｏｎ判定部４３は、フレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された媒体予約時間に基づき、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ：送信抑制期間）の値を決定する。

ＲＡ判定部４４は、フレームのＲＡフィールドに基づき、フレームの宛先を判定する。ＲＡフィールドの値は、自端末のＭＡＣアドレスに一致する場合は、自端末宛のフレームと判断する。ブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスの場合も自端末宛のフレームと判定する。これらのアドレスに一致しないときは、他端末宛または他局宛のフレームと判定する。

ＴＡ判定部４５は、フレームのＴＡフィールドに基づき、フレームの送信元を判定する。例えば、ＴＡフィールドの値が、基地局１１のＭＡＣアドレスまたはＢＢＳＩＤに一致する場合は、当該フレームの送信元は基地局１１であると判断する。端末は、基地局１１のＭＡＣアドレスを、ビーコンフレーム等の受信により予め把握している。

受信したフレームのＭＡＣヘッダの解析結果から、受信フレームが自端末宛のデータフレームであると判断した場合は、必要に応じて、データフレームを、図示しない上位処理部へ出力する。また、受信フレームが管理フレームまたは制御フレームであれば、当該フレームを制御部３３に出力する。また、受信したフレームが送達確認応答の必要なフレームか否か、およびフレームの受信成功の可否に応じて、送達確認応答を表すフレーム（送達確認応答フレーム）の生成指示をアクセス制御部３３に出力、または送信処理部３１に直接出力する。送達確認応答フレームとしては、ＡＣＫフレームおよびＢＡフレーム等がある。ＢＡフレームは、アグリゲーションフレーム等を受信した場合に用いられる。ＢＡフレームには、アグリゲーションフレームに含まれる各フレームの成功可否を表す情報を含める。

また受信処理部３２は、受信部２２を介して、キャリアセンス情報の管理を行う。このキャリアセンス情報には、ＰＨＹ処理部および無線部２０から入力する媒体（ＣＣＡ）のビジーおよびアイドルに関する物理的なキャリアセンス情報と、受信フレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールド中に記載されているＤｕｒａｔｉｏｎ値（媒体予約時間）に基づく仮想的なキャリアセンス情報とがある。いずれか一方のキャリアセンス情報がビジーを示すならば、媒体がビジーであるとみなされ、その間、信号の送信が抑制される。受信処理部３２は、他の端末宛の（すなわち自端末宛でない）フレームを受信した場合に、フレームに記載された媒体予約時間の間、媒体が仮想的にビジーであると判定する。このような仮想的に媒体ビジーを判定する仕組み、或いは、仮想的な媒体ビジーの期間は、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。受信処理部３２または受信部２２またはこれらの両方は、キャリアを検知するキャリア検知部を含んでもよい。

記憶装置３５は、基地局に送信する情報または基地局から受信した情報を記憶する。記憶装置３５は、制御部３３により読み出しおよび書き込みが可能である。記憶装置３５は、制御部３３の外側に設けられているが、記憶装置３５の一部または全部がバッファとして、制御部３３内に設けられてもよいし、ＭＡＣ処理部の外側に配置されてもよい。記憶装置３５は、メモリでもよいし、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ハードディスク等でもよい。記憶装置３５がメモリの場合、当該メモリはＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

制御部３３は、チャネルのアクセスを管理し、所望タイミングにて、フレームの送信を制御する。所望タイミングでフレーム送信を行うため、タイマ３５を利用する。所望タイミングの時刻までの時間をタイマ３５に設定し、タイマ３５がタイムアウトしたら、フレーム送信を実行する。また所望のタイミングでフレームを受信したか否かの判定、および所望の期間の経過の判定のためタイマ３５を用いてもよい。動作の一例として、制御部３３は、受信したフレームがＲＴＳフレームであり、かつＲＴＳフレームの宛先が他の端末のときは、ＮＡＶ期間が経過するまで送信を抑制するように制御する。この際、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後に、当該ＲＴＳフレームが送信されたチャネルと同じチャネルでＣＴＳフレームが受信されなくても、ＮＡＶを解除しない。これにより、基地局がダウンリンクのＭＵ−ＭＣ通信を行っているためにアップリンクの信号を受信できない間に、アップリンク送信を行うことを回避する。

送信処理部３１は、制御部３３の指示に従って、フレームの生成および送信を行う。送信処理部３１は、制御部３３からフレームの送信が指示されると、送信処理部３１は、指示されたフレームを生成し、生成したフレームを、ＰＨＹ処理部および無線部２０の送信部２３へ出力する。

送信部２３は、送信処理部３１から入力されたフレームに対し、所望の物理層の処理を行って物理パケットとする。そして、当該物理パケットに対してＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ）変換や周波数変換等を行ってアナログ信号として、アンテナから当該信号を空間に電波として送信する。送信部２２が行う送信処理のうちＤ／Ａ変換以降またはＤ／Ａ変換より後の処理を行う部分を含む回路は、一例として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路に対応する。

送信部２３および受信部２２が処理するチャネルに関する情報は、制御部３３が管理する。制御部３３が、送信部２３および受信部２２に処理すべきチャネルを割り当て、割り当てたチャネルを送信部２３および受信部２２に指示する。送信部２３および受信部２２は、制御部３４から指示されたチャネルを処理する。

なお、端末は、ＭＵ−ＭＣ通信を実行可能であり、かつＭＵ−ＭＣ通信の機能が有効（オン）になっていることを、アソシエーション時またはその後の任意のタイミングで、基地局にフレームで通知してもよい。基地局は、当該通知を行った端末を、ＭＵ−ＭＣ通信可能な端末として認識してもよい。

図８は、第１の実施形態に係る基地局に搭載される無線通信装置のブロック図である。

基地局の無線通信装置は、１つまたは複数のアンテナ、ＰＨＹ処理および無線部７０、ＭＡＣ処理部８０を備える。ＰＨＹ処理および無線部７０は、送受切替スイッチ７１、受信部７２および送信部７３を備える。ＭＡＣ処理部８０は、送信処理部８１、受信処理部８２、制御部８３、タイマ３４、記憶装置８５、バッファ８６を備える。受信処理部８２は、受信エラー検出部９１、フレーム種別判定部９２、Ｄｕｒａｔｉｏｎ判定部９３、ＲＡ判定部９４、ＴＡ判定部９５を備える。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、一例として、ＭＡＣ処理部８０、または、ＭＡＣ処理部８０とＰＨＹ処理および無線部７０との組に対応する。

送受切替スイッチ７１は、制御部８３の指示に基づき、アンテナを受信部７２および送信部７３のいずれか一方に接続する。受信時は、アンテナが受信部７２に接続されることで、アンテナを介して受信される信号が受信部７２に入力される。送信時には、アンテナが送信部７３に接続されることで、送信部７３から出力される信号が、アンテナを介して送信される。

受信部７２は、アンテナから受信した信号を、無線周波数からベースバンドへ変換し、ベースバンド信号から該当するチャネルの信号を抽出する。どのチャネルの信号を抽出するのかは制御部８３により指示される。受信部７２は、チャネル毎に、または複数のチャネルをまとめた帯域で、信号を抽出し、受信処理を行うことができる。例えば、基地局が８チャネルまで対応可能とした場合、１チャネル毎に分離して信号を抽出する。チャネル毎のアナログフィルタを設け、アナログフィルタでそれぞれの帯域の信号を抽出してもよい。または、すべてのチャネルまたは複数のチャネルを含むアナログフィルタを１つまたは複数設け、アナログフィルタで抽出した信号をデジタルフィルタで処理して、チャネル毎の信号を抽出してもよい。また、アナログフィルタは、制御部８３の指示でその動作帯域が可変になっていてもよいし、予め固定された帯域の信号のみに対応可能であってもよい。受信部７２は、抽出した信号に各種処理を行ってフレームを取得し、フレームを受信処理部８２へ出力する。各種処理としては、例えば、Ａ／Ｄ変換や、復調処理および物理ヘッダの解析などの物理層処理が含まれる。受信部７２が行う受信処理のうちＡ／Ｄ変換以前またはＡ／Ｄ変換より前までの処理を行う部分を含む回路は、一例として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路に対応する。

ＭＡＣ処理部８０は、通信を制御するベースバンド集積回路または制御処理部に対応する。ＭＡＣ処理部８０内の各部のデジタル領域の処理の全部または一部、あるいは制御部の処理は、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。基地局は、各部の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。

受信処理部８２は、受信部７２から入力されたフレームのＭＡＣヘッダの解析等を行う。受信処理部８２の受信エラー検出部９１は、受信部７２から入力されたフレームのＦＣＳフィールドの値に基づき、エラー検査（ＣＲＣ検査など）を行う。エラーが検出された場合は、フレームが正常に受信できなかったとして、当該フレームを破棄する。エラーが検出されなかったときは、フレームが正常に受信できたとして、当該フレームをフレーム種別判定部９２に出力する。

フレーム種別判定部９２は、フレームのＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドのタイプおよびサブタイプに基づき、フレームの種別を判定する。例えばフレームが、管理フレーム、制御フレーム、データフレームのいずれに該当するかをタイプにより判定する。または、判定されたフレームの種別の中で、さらに詳細な種別をサブタイプで判定する。

Ｄｕｒａｔｉｏｎ判定部９３は、フレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された媒体予約時間に基づき、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ：送信抑制期間）の値を決定する。

ＲＡ判定部９４は、フレームのＲＡフィールドに基づき、フレームの宛先を判定する。ＲＡフィールドの値は、自局のＭＡＣアドレスに一致する場合は、自局宛のフレームと判断する。ブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスの場合も自局宛のフレームと判定する。これらのアドレスに一致しないときは、他端末宛または他局宛のフレームと判定する。

ＴＡ判定部９５は、フレームのＴＡフィールドに基づき、フレームの送信元を判定する。

受信したフレームのＭＡＣヘッダの解析結果から、受信フレームが自局宛のデータフレームであると判断した場合は、必要に応じて、データフレームを、図示しない上位処理部へ出力する。また、受信フレームが管理フレームまたは制御フレームであれば、当該フレームを制御部８３に出力する。また、受信したフレームが送達確認応答の必要なフレームか否か、およびフレームの受信成功の可否に応じて、送達確認応答を表すフレーム（送達確認応答フレーム）の生成指示をアクセス制御部８３に出力、または送信処理部８１に直接出力する。送達確認応答フレームとしては、ＡＣＫフレームおよびＢＡフレーム等がある。ＢＡフレームは、アグリゲーションフレーム等を受信した場合に用いられる。ＢＡフレームには、アグリゲーションフレームに含まれる各フレームの成功可否を表す情報を含める。受信フレームが他端末宛のデータフレームであると判断した場合は、必要に応じて中継等の処理を行う。

また受信処理部８２は、受信部７２を介して、キャリアセンス情報の管理を行う。このキャリアセンス情報には、ＰＨＹ処理部および無線部７０から入力する媒体（ＣＣＡ）のビジーおよびアイドルに関する物理的なキャリアセンス情報と、受信フレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールド中に記載されているＤｕｒａｔｉｏｎ値（媒体予約時間）に基づく仮想的なキャリアセンス情報とがある。いずれか一方のキャリアセンス情報がビジーを示すならば、媒体がビジーであるとみなされ、その間、信号の送信が抑制される。受信処理部８２は、他の端末宛の（すなわち自局宛でない）フレームを受信した場合に、フレームに記載された媒体予約時間の間、媒体が仮想的にビジーであると判定する。このような仮想的に媒体ビジーを判定する仕組み、或いは、仮想的な媒体ビジーの期間は、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。受信処理部８２または受信部７２またはこれらの両方は、キャリアを検知するキャリア検知部を含んでもよい。

記憶装置８５は、端末に送信する情報または端末から受信した情報を記憶する。記憶装置８５は、制御部８３により読み出しおよび書き込みが可能である。記憶装置８５は、制御部８３の外側に設けられているが、記憶装置８５の一部または全部がバッファとして、制御部８３内に設けられても良いし、ＭＡＣ処理部の外側に配置されてもよい。記憶装置８５は、メモリでもよいし、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。記憶装置８５がメモリの場合、当該メモリはＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。

バッファ８６は、入力端子８７を介して上位層と接続されており、上位層から送信用のデータが格納される。バッファ８６は、記憶装置８５と同一の装置であっても、異なる装置であってもよい。バッファ８６は、メモリでもよいし、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。バッファ８６がメモリの場合、当該メモリはＤＲＡＭ等の揮発性メモリでも、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。なお、図７の端末の無線通信装置にもバッファ８６と同様のバッファが存在してもよい。

制御部８３は、チャネルのアクセスを管理し、所望タイミングにて、フレームの送信を制御する。所望タイミングでフレーム送信を行うため、タイマ８５を利用する。所望タイミングの時刻までの時間をタイマ８５に設定し、タイマ８５がタイムアウトしたら、フレーム送信を実行する。また所望のタイミングでフレームを受信したか否かの判定、および所望の時間が経過したかのためタイマ８５を用いる。

また、制御部８３は、ＭＵ−ＭＣ通信用に複数の端末にチャネルを割り当てる割り当て手段を備える。制御部８３は、ＭＵ−ＭＣ通信を実行可能であり、かつＭＵ−ＭＣ通信の機能が有効（オン）になっている端末から、アソシエーション時またはその後の任意のタイミングで、ＭＵ−ＭＣ通信が可能である旨を通知するフレームを受信するようにしてもよい。制御部８３は、当該通知を行った端末を、ＭＵ−ＭＣ通信可能な端末として認識してもよい。

制御部８３は、上述の割り当て手段を用いて、複数の端末にチャネルの割り当てを行う。制御部８３は、各端末に割り当てたチャネルを管理する。制御部８３は、各端末に任意の方法でチャネルを割り当ててよい。例えば、各端末から使用を要求するチャネルを特定する情報を受信し、当該情報に基づき、各端末にチャネル割り当てを行ってもよい。基本的には、重複しないように各端末にチャネルを割り当てるが、端末間で重複して同じチャネルが割り当てられてもよく、実際のＭＵ−ＭＣ通信時には、端末間で重複したチャネルを使用しないように制御すればよい。また、各端末宛のデータ量に基づいて、各端末に割り当てるチャネルを決定してもよい。ここで述べた以外の方法でチャネルを割りあてることももちろん可能である。

制御部８３は、各端末にそれぞれ割り当てたチャネルを通知する情報を含むフレームを送信処理部８１を介して送信してもよい。当該情報は、アソシエーション応答フレーム、ビーコンフレームおよびその他の管理フレームなどで通知してもよい。また制御部８３は、バッファ８６に複数の端末宛のデータが存在するなどをトリガーに、ＭＵ−ＭＣ通信の開始を決定してもよい。

動作の一例として、制御部８３は、ＭＵ−ＭＣ通信において、あるチャネル（チャネルＡとする）でＲＴＳフレームを送信し、同時に別のチャネル（チャネルＢとする）でＲＴＳフレームを送信したとする。ＲＴＳフレームＡ、Ｂの宛先は同じでも異なってもよい。送信からＳＩＦＳ時間の経過後に、チャネルＡでＣＴＳフレームが受信され、チャネルＢでＣＴＳフレームが受信されなかったとする。このとき、制御部８３は、チャネルＡでのＣＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後、チャネルＡで送信したＲＴＳフレームと同じ宛先のデータフレーム等のフレームをチャネルＡで送信し、かつ、チャネルＢで送信したＲＴＳフレームと異なる宛先のデータフレーム等のフレームをチャネルＢで送信するよう制御する。チャネルＢで送信する宛先の端末は、基地局に接続している端末のうち、少なくともチャネルＢでの待ち受け動作を行っている端末を選択する。選択する端末は、チャネルＡでフレームを送信する先と同じ端末である場合もあり得る。候補となる端末が複数存在するときは、ランダムに選択、送信すべきデータ量が最も多い端末を選択するなど、任意の方法で端末を選択してもよい。

送信処理部８１は、制御部８３の指示に従って、フレームの生成および送信を行う。送信処理部８１は、制御部８３からフレームの送信が指示されると、送信処理部８１は、指示されたフレームを生成し、生成したフレームを、ＰＨＹ処理部および無線部７０の送信部７３へ出力する。送信処理部８１は、バッファ８６内のデータを用いてフレームを生成してもよい。

送信部７３は、送信処理部８１から入力されたフレームに対し、所望の物理層の処理を行って、物理パケットとする。そして、当該物理パケットに対してＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ）変換や周波数変換等を行ってアナログ信号として、アンテナから当該信号を空間に電波として送信する。送信部７３が行う送信処理のうちＤ／Ａ変換以降またはＤ／Ａ変換より後の処理を行う部分を含む回路は、一例として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路に対応する。

送信部７３および受信部７２が処理するチャネルに関する情報は、制御部８３が管理する。制御部８３が、送信部７３および受信部７２に処理すべきチャネルを割り当て、割り当てたチャネルを送信部７３および受信部７２に指示する。送信部７３および受信部７２は、制御部３４から指示されたチャネルを処理する。

図９は、第１の実施形態に係る端末の動作の一例のフローチャートを示す。

端末は、予め指定された１つ以上のチャネルで待ち受け動作し、待ち受け動作しているチャネルで基地局からのＲＴＳフレームを受信する（Ｓ１０１）。端末は、当該ＲＴＳフレームの宛先が自端末かを判断し（Ｓ１０２）、ＲＴＳフレームの宛先が自端末でないとき、すなわち他端末のときは、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された媒体予約時間に基づき、ＮＡＶを設定する（Ｓ１０３）。端末は、設定したＮＡＶをタイムアウトまで維持する（Ｓ１０４）。すなわち、ＲＴＳフレームを受信したチャネルで、当該ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後に、ＣＴＳフレームを受信しなくても、ＮＡＶを維持する。

ステップＳ１０２において、ＲＴＳフレームの宛先が自端末であり、かつＲＴＳフレームの受信前のＰＩＦＳ時間のキャリアセンス結果がアイドルのときは、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを、ＲＴＳフレームを受信したチャネルで送信する（Ｓ１０５）。端末は、ＣＴＳフレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、基地局から当該チャネルを用いてＭＵ−ＭＣ方式で送信されるフレーム（１つまたは複数のデータフレーム、あるいはアグリゲーションフレームなど）を受信する（Ｓ１０６）。端末は、フレームの受信からＳＩＦＳ時間後に、送達確認応答フレーム（ＢＡフレームまたはＡＣＫフレームなど）を送信する（Ｓ１０７）。

ここでステップＳ１０１において、ＲＴＳフレームの送信元が基地局でない場合、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ後にＣＴＳフレームを受信しないとき、ＮＡＶを解除してもよい。ＲＴＳフレームの送信元が基地局か否かは、ＲＴＳフレームのＴＡフィールド等に基づき判断すればよい。例えば、ＭＵ−ＭＣ通信とは異なる通常の通信として、基地局でないある端末（端末Ａ）がデータ送信を行うために、プライマリチャネル等のあるチャネルで、基地局宛のＲＴＳフレームを送信する場合があり得る。当該ＲＴＳフレームを別の端末（端末Ｂ）が受信し、ＲＴＳフレームの宛先が自端末宛でないため、ＮＡＶを設定する。端末Ｂは、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後に基地局からのＣＴＳフレームを受信しない場合は、当該チャネルでのＮＡＶを途中で解除する。この場合、ＮＡＶを解除しても、前述したような問題は生じないため、ＮＡＶを解除することで、当該チャネルを利用可能にすることがシステム効率上、望ましいといえる。ただし、端末Ａが基地局と同様にＭＵ−ＭＣ方式のダウンリンクのデータ送信が可能な場合で、ＭＵ−ＭＣ通信でのＲＴＳフレーム送信を行う場合は、基地局の場合と同様の処理を行ってもよい。このような端末については、基地局と同様に事前にアドレスを把握しておき、ＲＴＳフレームの送信元アドレスが予め把握した通信装置のアドレスに一致するときは、ステップＳ１０４のようにＮＡＶを維持する。一方、これらのアドレスが一致しないときは、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ後にＣＴＳフレームを受信しない場合に、ＮＡＶを解除してもよい。

図１０は、本実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャートである。

基地局は、ＭＵ−ＭＣ通信の開始を決定し、複数のチャネルでＲＴＳフレームを１つまたは複数の端末に送信する（Ｓ２０１）。ＲＴＳフレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、ＲＴＳフレームを送信したチャネルのうち、ＣＴＳフレームを受信したチャネルと、ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルを特定する（Ｓ２０２）。基地局は、ＣＴＳフレームを受信したチャネルを用いて、ＣＴＳフレームを送信した端末（ここでは主端末と呼ぶ）にフレームを送信すると同時に、ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルの全部または一部を用いて、他の端末（ここではサブ端末と呼ぶ）にフレームを送信する（Ｓ２０３）。サブ端末は、当該フレームが送信されるチャネルでは、前述したＲＴＳフレームの受信によりＮＡＶを維持していると考えられる。ＮＡＶを維持している場合も、基地局からのフレームの受信、およびそれに対する応答を表すフレームの送信は可能である。基地局は、フレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、主端末およびサブ端末から送信される送達確認応答フレームを受信する（Ｓ２０４）。

以上、本実施形態によれば、端末が、他端末宛のＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後にＣＴＳフレームを受信しない場合でも、ＮＡＶを解除しない（ＮＡＶを維持する）。これにより、受信動作が行えない可能性のある基地局への不必要な送信動作をなくして、端末の無駄な消費電力を抑制できる。また、基地局は、ＣＴＳフレームを応答した端末に該当応答したチャネルでデータ送信すると同時に、ＣＴＳフレームが応答されなかったチャネルでも当該チャネルで待ち受けを行っている端末（当該チャネルでＣＴＳフレームを応答しなかった端末以外の端末）にデータ送信する。これにより、チャネルの帯域を有効利用でき、よってシステム効率を向上させることができる。

なお、本実施形態では基地局と複数の端末との間で通信する形態を示したが、基地局を介さずに、端末間でＭＵ−ＭＣ通信する場合も、本発明は実施可能である。例えば、複数の端末のうちの１台が送信側、残りの端末のうちの２台以上端末が受信側となり、ＭＵ−ＭＣ通信を行う場合がこれに相当する。なお、基地局を介さずに、端末同士で通信する規格として、ＷｉＦｉ Ｄｉｒｅｃｔ等が知られている。ＷｉＦｉ Ｄｉｒｅｃｔ対応端末は、その機能を有効にすると、他の端末からは基地局として認識され、１対１または１対多の接続が可能となる。

（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係る、基地局１１および複数の端末間のＭＵ−ＭＣ通信に係る動作シーケンスの例を示す。第１の実施形態における図６のシーケンスとの違いを中心に説明する。

通常、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する媒体予約時間は、ＲＴＳフレームの終わりから、ＢＡフレームの終わりまでの時間を設定する。第１の実施形態でも、この場合を想定した。本シーケンス例では、ＲＴＳフレームの終わりから、ＢＡフレームの終わりまで想定される時間よりも長い値の媒体予約時間を、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する。一例として、ＲＴＳフレームの終わりから、ＢＡフレームの終わりまでに想定される時間が１ｍｓのとき、１０ｍｓを設定することが考えられる。このようにＢＡフレームの終わりまでに想定される時間よりも長い時間に係るＮＡＶを、ＬｏｎｇＮＡＶと呼ぶこともある。

本シーケンスでは、基地局が、ＭＵ−ＭＣ通信においてチャネル１〜３でＢＡフレームを受信した後、ＳＩＦＳ時間後に、ＣＦ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）−Ｅｎｄフレームを送信する。ＣＦ−Ｅｎｄフレームは、端末が設定しているＮＡＶを強制的に解除させるためのフレームである。ＣＦ−ＥｎｄフレームのＲＡフィールドには、例えばブロードキャストアドレスが設定される。ＣＦ−Ｅｎｄフレームは、ＣＴＳフレームを受信した（あるいはＢＡフレームを受信した）チャネル１〜３に加えて、ＣＴＳフレームを受信しなかった（あるいはＢＡフレームを受信しなかった）チャネル４でも送信する。チャネル１〜３で受信したＲＴＳフレームの宛先が自端末宛でなかった端末のうち、ＣＦ−Ｅｎｄフレームをチャネル１〜３で受信した端末は、ＣＦ−Ｅｎｄフレームを検出後、チャネル１〜３で設定しているＮＡＶを解除する。例えば、端末３がチャネル１〜３で端末１または端末２宛のＲＴＳフレームを受信していた場合は、チャネル１〜３でＲＴＳフレームの終わりからＮＡＶを維持しているため、ＣＦ−Ｅｎｄフレームの受信により、当該ＮＡＶを解除する。また、端末１がチャネル１、２以外にもチャネル３で待ち受けを行っており、チャネル３で端末２宛のＲＴＳフレームを受信していた場合も、チャネル３でＮＡＶを維持しているため、ＣＦ−Ｅｎｄフレームの受信により、当該ＮＡＶを解除する。

チャネル４に関して、端末２宛のＲＴＳフレームの受信した端末（ここでは端末３とする）は、ＲＴＳフレームの受信のＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しなくても、ＮＡＶを維持している。このため、該当ＮＡＶを維持しているチャネル４では、他のチャネル１〜３でのＭＵ−ＭＣ通信が完了後に、チャネル１〜３のＮＡＶ解除に合わせて、ＮＡＶを解除する必要がある。そこで、基地局は、上述のように、チャネル１〜３でＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信すると同時に、当該ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネル４でもＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信する。チャネル４でＣＦ−Ｅｎｄフレームを受信した端末３は、維持しているＮＡＶを解除する。これにより、ＣＴＳフレームが受信できないことによりＭＵ−ＭＣ通信が行われなかったチャネル４で、端末３がＮＡＶを維持しつづけることを防止できる。

本実施形態の基地局の動作例として、制御部８３は、ＢＡフレームの受信完了後、ＣＴＳフレームを受信した（あるいはＢＡフレームを受信した）チャネルでＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信すると同時に、ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルでもＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信する。また端末の動作例として、制御部３３は、ＣＦ−Ｅｎｄフレームを受信したチャネルでＮＡＶを維持している場合に、ＣＦ−Ｅｎｄフレームの受信完了後、当該ＮＡＶを解除する。

図１２は、本実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャートである。

基地局は、ＭＵ−ＭＣ通信の開始を決定し、複数のチャネルでＲＴＳフレームを１つまたは複数の端末に送信する（Ｓ３０１）。ＲＴＳフレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、ＲＴＳフレームを送信したチャネルのうち、ＣＴＳフレームを受信したチャネルと、ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルを特定する（Ｓ３０２）。基地局は、ＣＴＳフレームを受信したチャネルを用いて、ＣＴＳフレームを送信した端末にフレームを送信する（Ｓ３０３）。基地局は、フレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、当該端末から送信される送達確認応答フレームを受信する（Ｓ３０４）。送達確認応答フレームの受信からＳＩＦＳ後に、ＣＴＳフレームを受信したチャネルと、ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルで、ＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信する（Ｓ３０５）。

以上、本実施形態によれば、ＣＴＳフレームの応答がなかったことによりＭＵ−ＭＣ方式でデータ送信が行われなかったチャネルでも、ＣＦ−Ｅｎｄフレームを送信することにより、当該データ送信が完了後に、当該チャネルでＮＡＶが継続されることを防止できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ビーコンフレームまたは新規に定義する管理フレームで、ＭＵ−ＭＣ通信が行われる期間（ＭＵ−ＭＣ期間）を通知する。ＭＵ−ＭＣ期間は、ビーコンフレームと、次に送信されるビーコンインターバルの間を表すビーコンインターバル単位で規定されてもよいし、任意の開始時刻と任意の終了時刻とによって定義されてもよい。この際、任意の開始時刻は、ビーコンインターバルの開始時刻でもよいし、ビーコンインターバル内の任意の時刻でもよい。終了時刻は、ビーコンインターバルの終了時刻でもよいし、ビーコンインターバル内の任意の時刻でもよい。本実施形態では、ＭＵ−ＭＣ期間では、第１および第２の実施形態と同様に、他端末宛のＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルではＮＡＶを解除しない（ＮＡＶを継続する）。一方、ＭＵ−ＭＣ期間以外の期間（非ＭＵ−ＭＣ期間）では、他端末宛のＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルのＮＡＶは解除する。非ＭＵ−ＭＣ期間ではプライマリチャネルをベースに、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等の規格に従った通信が行われる。このため、非ＭＵ−ＭＣ期間では、ＣＴＳフレームを受信しない場合にＮＡＶを解除しても、第１の実施形態で述べたような問題（基地局がＭＵ−ＭＣ通信を複数の端末と行っている間に、他の端末が基地局にアップリンク送信を行う問題）は生じないと考えられる。

図１３は、本実施形態に係る基地局１１および複数の端末間のＭＵ−ＭＣ通信に係る動作の概要を説明する図である。図において、「Ｂ」の文字が入った矩形は、ビーコンフレームを表している。基地局は、一定の周期で、チャネル１（ここではチャネル１はプライマリチャネルであるとする）でビーコンフレームを送信している。ビーコンフレームには、当該ビーコンフレームで始まるビーコンインターバルがＭＵ−ＭＣ期間か否かを表す情報が設定されている。このような情報は、ビーコンフレームのボディフィールドに情報エレメント（図４（Ｂ））として設定してもよいし、既存のフィールドの空き領域または新規に追加するフィールドに当該情報を設定してもよい。例えば、ビット１がＭＵ−ＭＣ期間、ビット０が非ＭＵ−ＭＣ期間を表してもよい。

ビーコンフレームを受信した端末は、ＭＵ−ＭＣ期間を表す情報が設定されている場合は、今回のビーコンインターバルはＭＵ−ＭＣ期間であると判断する。そのビーコンインターバル内では、基地局から他端末宛のＲＴＳフレームが受信した場合にそのＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しなくても、ＲＴＳフレームを受信したチャネルでのＮＡＶを継続する。一方、非ＭＵ−ＭＣ期間を表す情報が設定されている場合は、今回のビーコンインターバルは非ＭＵ−ＭＣ期間であると判断する。そのビーコンインターバル内では、基地局から他端末宛のＲＴＳフレームが受信した場合にそのＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルのＮＡＶは解除する。なお、ビーコンフレームを受信した端末は、ビーコンフレームにＭＵ−ＭＣ期間を表す情報が設定されている場合に、ＭＵ−ＭＣ通信用のチャネルで待ち受け動作を開始し、非ＭＵ−ＭＣ期間を表す場合は、プライマリチャネルのみでの待ち受け動作を行うように、ＭＵ−ＭＣ期間か否かで待ち受け動作チャネルを切り換えるようにしてもよい。

本実施形態に係る基地局の動作例として、制御部８３は、ＭＵ−ＭＣ通信の開始を決定すると、ＭＵ−ＭＣ期間を決定し、当該決定した期間を特定する情報を所定フィールドに設定したフレーム（ビーコンフレーム、新規に定義した管理フレーム等）の生成を、送信処理部８１に指示する。送信処理部８１は、制御部８３の指示に従ってフレームを生成して送信する。

本実施形態に係る端末の動作例として、受信処理部３２のフレーム種別判定部４２は、基地局から受信したフレームの所定フィールドを解析して、ＭＵ−ＭＣ通信の期間を特定する情報が設定されているかを判断する。当該情報が設定されている場合は、制御部３３が、当該ＭＵ−ＭＣ期間を特定し、特定したＭＵ−ＭＣ期間を管理する。ＭＵ−ＭＣ期間は、ビーコンインターバルの位置、または、開始時刻と終了時刻の組、またはこれらの組み合わせなどで特定される。制御部３３は、ＭＵ−ＭＣ期間を管理するＭＵ−ＭＣ期間管理部を備えていてもよい。制御部８３は、他端末宛のＲＴＳフレームを受信し、かつそのＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しなかった場合、現在時刻がＭＵ−ＭＣ期間内か否かを判断し、ＭＵ−ＭＣ期間内の場合は、ＲＴＳフレームの受信時に設定したＮＡＶを維持するよう制御する。非ＭＵ−ＭＣ期間の場合は、ＲＴＳフレームの受信時に設定したＮＡＶを解除する。

図１４は、第３の実施形態に係る端末の動作の一例のフローチャートを示す。図９と同一または対応するステップには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

端末は、基地局から送信されるビーコンフレーム等のフレームを受信し、受信したフレームに基づき、ＭＵ−ＭＣ期間を特定する（Ｓ４０１）。端末は、ＭＵ−ＭＣ期間の場合に（Ｓ４０２のＹＥＳ）、他端末宛のＲＴＳフレームを受信した場合は、第１の実施形態と同様、ＣＴＳフレームの受信有無にかかわらず、ＮＡＶを維持する（Ｓ１０４）。一方、非ＭＵ−ＭＣ期間の場合に（Ｓ４０２のＮＯ）、当該ＲＴＳフレームを受信した場合は、そのＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信しない場合は、ＮＡＶを解除する（Ｓ４０３）。なお、ＳＩＦＳ時間後にＣＴＳフレームを受信した場合は、ＮＡＶを維持する。

（第４の実施形態）
本実施形態は、基地局がＲＴＳフレームの送信後に、ＣＴＳフレームを受信できた複数のチャネルの一部で、複数の端末とダウンリンクの空間多重通信、より詳細には、ダウンリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ，Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）方式を用いた通信を行う。そして、残りのチャネルで、第１〜第３の実施形態と同様に、ＭＵ−ＭＩＭＯを用いないダウンリンクの通信を行う。このような場合においてＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する媒体予約時間の決定方法に係るものである。なお、以下でＭＵ−ＭＩＭＯと言うときは、ダウンリンクのＭＵ−ＭＩＭＯを指すものとするが、アップリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ（複数の端末から基地局に空間多重でデータ送信）に本実施形態を適用することも可能である。

基地局は、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信では、ＣＴＳフレームを返した端末を含む複数の端末に対して、空間多重でデータフレーム等のフレーム（以下では、アグリゲーションフレームを想定）を送信する。空間多重とは、同一の周波数で同時に送信することである。ダウンリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ方式については、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａｃでも定められている。

基地局は、複数の端末にＭＵ−ＭＩＭＯ方式で送信したアグリゲーションフレームに対するＢＡフレームを受信する際、各端末から順番にＢＡフレームを受信する。一方、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いないチャネルでの通信では、アグリゲーションフレームの送信後、これまでの実施形態と同様、ＢＡフレームを１回受信する。したがって、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式の場合、アグリゲーションフレームの送信後、複数の端末から順番にＢＡフレームを受信するだけ、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いない場合もよりも、ＢＡフレームの受信完了までの時間が長くなる。

このため、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いない端末が、自端末のＢＡフレーム送信完了後、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いた複数の端末がすべてＢＡフレームを送信するまでの時間の間に、引き続き同じチャネル（ＢＡフレーム送信完了したチャネル）でフレームを送信する可能性がある。この場合、第１の実施形態と同様の問題（基地局がダウンリンクの通信を行っている間に、アップリンクの信号を基地局に送信する問題）が生じうる。ＭＵ−ＭＣ通信に参加しなかった端末等にも同様の問題が起こり得る。

そこで本実施形態では、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いないチャネルで送信するＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する媒体予約時間の値を、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いるチャネルで送信するＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する媒体予約時間と同じにする。ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いるチャネルの媒体予約時間は、ＲＴＳフレームの終わりから、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う複数の端末のうち最後にＢＡフレームを送信する端末が送信するＢＡフレームの終わりまでに想定される時間である。この時間を、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いないチャネルの媒体予約時間にも適用することで、当該チャネルでのＮＡＶを、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信でのＢＡフレームの送信がすべて完了するまで維持する。これにより、上述の問題を抑制できる。以下、本実施形態について詳細に説明する。

図１５は、第４の実施形態に係る、基地局１１および複数の端末間のＭＵ−ＭＣ通信に係る動作シーケンスの例を示す。第１の実施形態における図６のシーケンスとの違いを中心に説明する。

基地局は、チャネル１、２で端末１からＣＴＳフレームを受信すると、チャネル１、２を結合した帯域で、端末１を含む複数の端末（ここでは３台の端末を想定し、端末１以外を端末ｍと端末ｎと呼ぶ）に対し、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式でアグリゲーションフレーム（より詳細にはアグリゲーションフレームを含む物理パケット）をそれぞれ送信する。すなわち、空間多重で、端末１、端末ｍおよび端末ｎに、複数のアグリゲーションフレームを送信する。なお、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式の通信では、基地局は、例えばビームフォーミングと呼ばれる技術を用いる。基地局は、端末１、端末ｍおよび端末ｎ宛のデータストリームで互いに干渉が最小となるようなビーム、すなわち各端末宛のデータストリームが空間的に直交するようなビームを、各端末に対して形成する。これにより、空間多重が可能となり、基地局は端末１、端末ｍおよび端末ｎに対して、同時に別々のデータを送信できる。なお、ビームフォーミングのため、基地局は事前に各端末との伝搬路を、既知ビット列を含むフレームの受信により推定しておき、推定した伝搬路の情報を用いて端末毎にビームを形成する。

ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の対象として選定され得る端末（ここでは端末ｍと端末ｎ）は、少なくともチャネル１、２で待ち受け動作を行っているものとする。基地局は、各端末にそれぞれ送信するアグリゲーションフレームを含む物理パケットのヘッダに、端末１、端末ｍおよび端末ｎが共通に属するグループのグループＩＤを設定する。アグリゲーションフレームをそれぞれ受信した端末は、物理パケットのヘッダに設定されたグループＩＤが示すグループに、自端末が属するかを判断する。グループに自端末が属する場合は、パケットのその後の部分を復調等することで、自端末宛のアグリゲーションフレームを検出する。グループＩＤが示すグループに自端末が属さない場合は、その後のパケット部分の復調は不要である。これにより不必要な動作を省略して、低消費電力を図ることができる。なお、グループＩＤを利用せずに、ＭＡＣフレームの復調まで常に行って、自端末宛のＭＡＣフレームが存在するかを判断するようにしてもよい。または、グループＩＤの代わりに、アグリゲーションフレームの送信先となる個々の端末の識別情報を物理パケットのヘッダに設定してもよい。識別情報は、ＡＩＤでも、ＡＩＤの一部でも、ＭＡＣアドレスでも、その他の情報でもよい。

図１６に、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信で使用する物理パケットのフォーマット例を示す。なお、このフォーマット例は一例であり、これとは別のフォーマットを利用してもかまわない。物理ヘッダに相当するフィールド（Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧ、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ、ＶＨＴ−ＳＴＦ、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ）と、ＭＡＣフレームを設定するフィールドとが存在する。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａなどのレガシー規格の端末も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。グループＩＤは例えばＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａに設定する。ただし、グループＩＤを設定するフィールドを新規に定義して、当該フィールドにグループＩＤを設定してもよい。または、ＭＡＣフレームのフレームボディフィールドなど、その他のフィールドにグループＩＤを設定してもよい。グループＩＤの代わりに、個々の端末の識別情報を設定してもよい。また、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａには、空間多重で通信する複数の端末のそれぞれが使用するストリーム数またはコーディング（ＢＣＣやＬＤＰＣなどの誤り訂正符号）方式またはこれらの両方などの情報が設定されてもよい。なお、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂには、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ：変調符号化方式）などが設定されてもよい。

基地局からＭＵ−ＭＩＭＯで送信されたアグリゲーションフレームを受信した端末のうち端末１、すなわち、基地局から送信されたＲＴＳフレームに対してＣＴＳフレームを応答した端末は、アグリゲーションフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後に、ＢＡフレームをチャネル１、２のそれぞれで返す。ＢＡフレームはＤｕｐｌｉｃａｔｅフレームである。チャネル１、２を結合した帯域で１つのＢＡフレームを返すようにしてもよい。なお、チャネル１、２のそれぞれごとに、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信された場合は、チャネル１、２のそれぞれで別々の内容のＢＡフレームを返すようにすればよい。

基地局は、端末１からＢＡフレームを受信した後、次にＢＡフレームを返す端末（２番目の端末）を選択して、選択した端末に、制御フレームであるＢＡリクエストフレームをチャネル１、２でそれぞれ送信する。ＢＡリクエストフレームは、ＢＡフレームの送信を要求するフレームであり、一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義されたフレームを用いることができる。チャネル１、２で送信するＢＡリクエストフレームはＤｕｐｌｉｃａｔｅフレームでよい。また、端末を選択する順序は、ランダム順または識別番号（ＡＩＤまたはＭＡＣアドレスなど）の順およびこれらの組み合わせなど、任意の方法で決定すればよい。図の例では、端末ｍが選択された場合が示される。ＢＡリクエストフレームをチャネル１、２で受信した端末ｍは、受信からＳＩＦＳ時間経過後に、ＢＡフレームをチャネル１、２のそれぞれで返す。ＢＡフレームはＤｕｐｌｉｃａｔｅフレームである。なお、チャネル１、２のそれぞれごとに、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信された場合は、チャネル１、２のそれぞれで別々のＢＡリクエストフレームを送信し、別々のＢＡフレームを端末から返すようにすればよい。

次に、基地局は、３番目の端末（ここでは端末ｎ）を選択し、端末ｎに、２番目の端末ｍから受信したＢＡフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後に、チャネル１、のそれぞれでＢＡリクエストフレームを送信する。ＢＡリクエストフレームをチャネル１、２で受信した端末は、受信からＳＩＦＳ時間経過後に、ＢＡフレームをチャネル１、２のそれぞれで返す。ＢＡフレームはＤｕｐｌｉｃａｔｅフレームである。なお、チャネル１、２のそれぞれごとに、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信された場合は、チャネル１、２のそれぞれで別々のＢＡリクエストフレームを送信し、チャネル１、２のそれぞれで別々のＢＡフレームを返す。

一方、基地局は、チャネル３では、端末２からＣＴＳフレームを受信してからＳＩＦＳ時間経過後に、アグリゲーションフレームを端末２に送信する。端末２は、アグリゲーションフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後に、ＢＡフレームを返す。端末２は、ＲＴＳフレームに基づき設定したＮＡＶが、その後も有効に維持される。より詳細には、ＲＴＳフレームの受信から、上述した３番目の端末が送信するＢＡフレームの終わりまでの時間（図１５の時間Ｔ１１）の間、ＮＡＶが維持される。時間Ｔ１１の間、端末２は、自発的にフレームを送信することは抑制される。端末２のＮＡＶは、３番目の端末が送信するＢＡフレームの終わりのタイミングで解除される。端末２以外にも、チャネル３でＲＴＳフレームを受信した端末も同様に、時間Ｔ１１の間、ＮＡＶを維持する。

なお、基地局は、チャネル４では、端末２からＣＴＳフレームを受信しないため、フレーム送信を行わない。基地局からチャネル４で送信したＲＴＳフレームを受信した端末は、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された媒体予約時間（図１５の時間Ｔ１１）の間、ＮＡＶを維持する。第１〜第３の実施形態のいずれかと同様に、ＮＡＶは、ＲＴＳフレームの受信からＳＩＦＳ時間経過後にＣＴＳフレームを受信しなくても維持する。なお、図の斜線で囲まれた矩形は、本シーケンス例では、端末２にとっての干渉信号を表す。干渉信号は、例えばＢＳＳ２に属する端末または基地局またはこれらの両方、もしくは基地局１１に属するレガシー端末、またはこれらの組み合わせから送信される信号である。

本実施形態に係る基地局の動作例として、基地局の制御部８３は、ＭＵ−ＭＣ通信に用いる複数のチャネルと複数の端末を選択し、選択した複数のチャネルで複数の端末にＲＴＳフレームを送信する。この際、ＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の際にすべての端末からＢＡフレームを受信するまでに想定される時間を、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う端末数に応じて計算し、計算した時間またはそれ以上の長さの時間を、媒体予約時間として設定する。制御部８３は、このように媒体予約時間を決定する媒体予約時間決定部を備える。ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、アグリゲーションフレーム（もしくはデータフレーム）、ＢＡフレーム、ＢＡＲフレームの長さ（時間長）、およびフレーム間隔（ＳＩＦＳ等）は事前に分かっているため、すべての端末からＢＡフレームを受信するまでに想定される時間を事前に見積もることができる。

制御部８３は、ＲＴＳフレームを送信した複数のチャネルの一部または全部でＣＴＳフレームを受信すると、ＣＴＳフレームを送信した端末の中からダウンリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う端末（ここでは主端末と呼ぶ）と、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う１つまたは複数のチャネルを選択する。チャネルの選択は、チャネル単位、もしくは、複数のチャネルを結合した帯域単位、もしくはこれらの両方で行う。先に説明した図１５のシーケンス例では、チャネル１、２を結合した帯域を選択したが、チャネル１、２で別々にＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行ってもよい。

また、制御部８３は、基地局に属しているＭＵ−ＭＩＭＯ通信可能な端末のうち、ＲＴＳフレームの送信先となっていなかった他の端末の中から、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う端末（ここではサブ端末と呼ぶ）を選択する。ＭＵ−ＭＩＭＯ通信可能な多重数をＮとすると、最大でＮ−１台の端末を選択できる。なお、１台の端末が複数のデータストリームを受信可能な場合を考慮するときは、複数の端末間で合計のデータストリーム数がＮ以下になるように端末を選択すればよい。

ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う他の端末を選択する際、一例として、グループＩＤと、当該グループＩＤが示すグループに属する端末の識別情報とを関連づけた空間多重テーブルを用いてもよい。空間多重テーブルは記憶装置８５に格納しておく。この場合、制御部８３は、主端末が存在するグループを特定し、当該グループからサブ端末として選択する。このようなグループは、アソシエーション時またはその後の任意のタイミングまたはこれらの両方で事前に生成しておき、グループＩＤは端末に通知しておく。グループの生成方法は任意でよいが、一例として相関が低い端末（例えば距離的に遠い端末など）を同じグループに属させることが考えられる。

サブ端末の選択においては、主端末とサブ端末との合計数（より詳細にはデータストリーム数）が多重数Ｎ以下になるように、端末を選択する。データ量が多い順に優先的に端末を選択してもよいし、その他の基準で選択してもよい。なお、端末に対して送信すべきデータが存在しない場合、その端末は選択する必要はない。

なお、基地局に属する端末は、ダウンリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ通信を実行可能であり、かつ当該ＭＵ−ＭＩＭＯ通信の機能が有効（オン）になっていることを、アソシエーション時またはその後の任意のタイミングで、基地局に通知しておいてもよい。基地局は、当該通知を行った端末を、ダウンリンクのＭＵ−ＭＩＭＯ通信可能な端末として認識してもよい。

基地局の制御部８３は、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う複数の端末を決定したら、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信用に選択したチャネルを用いて、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式でフレーム（１つまたは複数のデータフレーム、もしくは、アグリゲーションフレームなど）を、複数の端末に送信処理部８１を介して送信する。同時に、ＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行わないチャネルでは、当該チャネルでＣＴＳフレームを送信した端末にフレーム（１つまたは複数のデータフレーム、もしくは、アグリゲーションフレームなど）を、送信処理部８１を介して送信する。一例として、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式で送信するフレームの長さ（時間長）は、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いないで送信するフレームの長さ（時間長）と同じである。

受信処理部８２では、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式で通信した複数の端末のうち、基地局から送信されたＲＴＳフレームに対してＣＴＳフレームを応答した端末（１番目の端末）から、ＢＡフレームを受信する。ＢＡフレームは、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式でのフレームの送信からＳＩＦＳ時間後に受信される。当該１番目の端末は、自端末がＣＴＳフレームを返したため、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式でフレームの受信からＳＩＦＳ時間後にＢＡフレームを返すことを事前に把握している。なお、基地局がアグリゲーションフレームではなく、単一のフレームを端末に送信した場合は、ＢＡフレームでなく、ＡＣＫフレームを端末から受信する構成も可能である。制御部８３は、受信処理部８２で１番目の端末からＢＡフレームを受信したことを検出すると、そのＳＩＦＳ時間後に、ＢＡリクエストフレームを２番目の端末に送信し、そのＳＩＦＳ時間後にＢＡフレームを当該２番目の端末から受信する。ＭＵ−ＭＩＭＯ方式で通信したすべての端末からＢＡフレームを受信するまで、端末の選択と、当該端末へのＢＡリクエストフレームの送信、および当該端末からのＢＡフレームの受信を繰り返す。

また、受信処理部８２では、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いずに通信した端末からは、フレームの送信を行ったチャネル（図１５の例ではチャネル３）で、当該フレーム送信からＳＩＦＳ時間後にＢＡフレームを受信する。当該端末は、ＢＡフレームを送信後、ＲＴＳフレームで指定された媒体予約時間が経過するまでの間（ＭＵ−ＭＩＭＯ通信ですべてのＢＡフレームの受信が完了するまでの時間Ｔ１１の間）、ＮＡＶを維持し、送信は抑制されるが、基地局は、当該チャネルを利用することもできる。例えば、制御部８３は、受信部７２または受信処理部８２が備えるキャリア検出部を用いてＤＩＦＳ時間とランダムに決定した時間との合計時間の間、キャリアセンスを行い、キャリアセンスの結果がアイドルであれば、そのチャネルでフレーム送信を行ってもよい。フレームの送信先は、当該チャネルで直前に通信を行った同じ端末（図１５の例では端末２）でもよいし、別の端末でもよい。なおＤＩＦＳ時間は一例であり、予め定めた時間である限り、ＡＩＦＳ時間など、他のフレーム間隔時間でもかまわない。以下の説明でも、ＤＩＦＳ時間というときは、これに限定することを意味するものではなく、他の予め定めた時間を用いることができる。

本実施形態に係る端末の動作例として、端末の制御部３３は、基地局から複数のチャネルでＲＴＳフレームが受信されると、ＲＴＳフレームの終わりからＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された媒体予約時間の間、当該ＲＴＳフレームを受信した各チャネルで、ＮＡＶを維持する。

制御部３３は、自端末宛のＲＴＳフレームの受信に成功しかつその受信前のＰＩＦＳの間のキャリアセンスの結果がアイドルであったチャネルで、ＣＴＳフレームを、送信処理部３１を介して送信する。当該ＣＴＳフレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、基地局からフレーム（１つまたは複数のデータフレーム、もしくはアグリゲーションフレームなど）を受信すると、受信からＳＩＦＳ時間後にＢＡフレームを、送信処理部３１を介して返す。つまり、送信部にＢＡフレームの送信を指示し、送信処理部３１がＢＡフレームを送信部２３を介して送信する。基地局から受信するフレームは、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式で送信されたフレームを受信する場合と、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を用いずに送信されたフレームを受信する場合がある。どちらで受信されたかは物理ヘッダから判断すればよい。なお、基地局が、単一のフレームを端末に送信した場合は、ＢＡフレームでなく、ＡＣＫフレームを送信する構成も可能である。

また制御部３３は、基地局から他端末宛のＲＴＳフレームを受信したチャネルで、その後、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式で送信されるフレームを受信した場合は、当該フレームを受信したチャネルで、基地局からＢＡリクエストフレームの受信を待機する。制御部３３は、ＢＡリクエストフレームが受信処理部３２で受信された場合は、そのＳＩＦＳ時間後にＢＡフレームを、送信処理部３１を介して送信する。送信後、上述の他端末宛のＲＴＳフレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドで設定された媒体予約時間が終了するまで、ＮＡＶを維持する。

図１７は、第４の実施形態に係る基地局の動作の一例のフローチャートである。

基地局は、ＭＵ−ＭＣ通信の開始を決定し、ＲＴＳフレームに設定する媒体予約時間の値を決定する（Ｓ５０１）。媒体予約時間の値を決定するに際しては、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を行う端末数を考慮する。例えば、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式を行う端末のすべてからのＢＡフレーム等の送達確認応答フレームの受信完了までに要する時間を考慮する。基地局は、複数のチャネルで、当該媒体予約時間をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定したＲＴＳフレームを送信する（Ｓ５０２）。ＲＴＳフレームの送信からＳＩＦＳ時間後に、ＲＴＳフレームを送信したチャネルのうち、ＣＴＳフレームを受信したチャネルと、ＣＴＳフレームを受信しなかったチャネルを特定する（Ｓ５０３）。基地局は、ＣＴＳフレームを送信した端末のうちＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う端末（ここでは主端末と呼ぶ）を特定し、また基地局に接続している他の端末からＭＵ−ＭＩＭＯ通信を行う端末（ここではサブ端末と呼ぶ）を選択する（Ｓ５０４）。基地局は、主端末がＣＴＳフレームを送信したチャネルを用いて、主端末およびサブ端末にＭＵ−ＭＩＭＯ方式でフレームを送信する（同Ｓ５０４）。基地局はＭＵ−ＭＩＭＯ方式でフレーム送信後、主端末から送達確認応答を表すフレーム（ここではＢＡフレーム）を受信し、その後、ＢＡリクエストフレームの送信とＢＡフレームの受信を、サブ端末の台数分繰り返す（Ｓ５０５）。

本実施形態の変形例として、サブ端末がＢＡフレームを返す順序を事前に定めておき、ＢＡリクエストフレームを送信すること無く、ＢＡフレームをサブ端末から順番に受信することも可能である。例えばＭＵ−ＭＩＭＯ方式でサブ端末に送信するフレームに、各サブ端末の順序を表す情報を基地局が設定しておく。サブ端末は、順序における自端末の順位を把握し、把握した順位に応じた時間だけフレームの受信完了から待機して、ＢＡフレームを送信する。各サブ端末の順序を表す情報は、物理パケットのヘッダでもよいし、ＭＡＣフレームのヘッダまたはボディフィールドでもよいし、それ以外のフィールドでもよい。

以上、本実施形態によれば、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式でフレームを受信した複数の端末からの送達確認応答フレームをすべて受信するまで、ＭＵ−ＭＩＭＯ方式が用いられないチャネルで通信を行った端末に、通信終了後もＮＡＶを維持させることができる。よって、当該端末が当該チャネルでの通信が終了した後に自発的にアップリンクの送信を基地局に行うことを防止できる。これにより端末の無駄な送信動作を抑制して、端末の消費電力増大を抑制できる。

（第５の実施形態）
第１〜第４の実施形態では、連続する複数のチャネル１〜４を用いた例を示したが、複数のチャネルの連続について補足の説明をする。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格でのチャネル番号は、５ＭＨｚ間隔であり、１チャネル幅が２０ＭＨｚとした場合に、チャネル同士が被らないチャネル番号の間隔は、４つおきとなる。本明細書での連続するチャネルは、チャネル同士が被らないで連続したチャネルの意味で記載している。明細書中でのチャネル番号とは便宜的なもので、実際はｃｈ．１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格での５ＧＨｚ帯のチャネル番号３６、ｃｈ．２は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格での５ＧＨｚ帯のチャネル番号４０、というように解釈すればよい。

［５ＧＨｚ帯］
ＩＥＥＥ８０２．１１規格での５ＧＨｚ帯では、基本的にチャネル番号が２０ＭＨｚ間隔で用いられるので、その使われているチャネル番号に則って考えて問題ない。

［２．４ＧＨｚ帯］
一方、２．４ＧＨｚ帯では、図１８のように、基準チャネルの選択が、北米や中国などでは２５ＭＨｚ間隔（図１８（Ａ））で、欧州では３０ＭＨｚ間隔（図１８（Ｂ））で行われている。そこで、明細書中のｃｈ．１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格での２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号１、ｃｈ．２はＩＥＥＥ８０２．１１規格での２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号６、というように、北米や中国に倣って２５ＭＨｚ間隔（図１８（Ａ））のものとするのでもよい。または、明細書中のｃｈ．１は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格での２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号１、ｃｈ．２はＩＥＥＥ８０２．１１規格での２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号７、というように欧州に倣って３０ＭＨｚ間隔（（図１８（Ｂ）））のものとするのでもよい。あるいは図１８（Ｃ）に示すように、５ＧＨｚ帯での２０ＭＨｚチャネル間隔に倣い、明細書中のｃｈ．１はＩＥＥＥ８０２．１１規格での２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号１、ｃｈ．２はＩＥＥＥ８０２．１１規格での２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号５、というようにするのでもよい。図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）以外に、今後考えられるチャネル選択を例示したものである。ただし、北米や中国、欧州のような場合、別の無線通信システムが、２．４ＧＨｚ帯のチャネル番号６や７を、少なくとも一部のチャネルとして選択していると、チャネル番号５と一部周波数帯域が被ることになる。この場合、互いの無線通信システムが影響する周波数帯域が広がり、チャネル利用効率が下がる。

（第６の実施形態）
図１９は、本実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す。この構成は、図７に示したような端末に搭載する無線通信装置、および図８に示したような基地局に搭載する無線通信装置のハードウェア構成として用いることができる。図１９の構成は、特に図７のＰＨＹ処理および無線部２０および図８のＰＨＹ処理および無線部７０のそれぞれのアナログ処理部分のハードウェア構成を具体化して一例として示したものである。

図１９の無線通信装置は、アンテナ４０１と、スイッチ４０２と、受信系統部４０３と、送信系統部４０３と、デジタル処理部５０５を備える。デジタル処理部５０５は、図７のＭＡＣ処理部３０および図８のＭＡＣ処理部８０と、図７および図８の受信部２２、７２および送信部２３、７３のそれぞれのデジタル処理を行う部分とに対応する。受信系統部４０３は、図７および図８の受信部２２、７２のアナログ処理を行う部分に対応する。送信系統部４０４は、図７および図８の送信部２３、７３のアナログ処理を行う部分に対応する。

スイッチ４０２は、アンテナ４０１を、受信系統部４０３および送信系統部４０３のいずれか一方に接続する。スイッチ４０２はデジタル処理部４０５により制御される。

受信系統部４０３は、アンテナ４０１で受信した信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ Ｎｏｓｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４０６と、ＬＮＡ４０６で増幅された信号から、本システムの全帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ４０７と、複数の受信系統Ｒｘ１〜Ｒｘ４を備える。ここでは、チャネル１〜４に対応する４つの受信系統が示される。８個のチャネルに対応する場合は、８個の受信系統を設ければよい。

チャネル１に対応する受信系統Ｒｘ１は、発振器（周波数シンセサイザ）ｆ１、ミキサ４１１、４１２、受信フィルタ４１３、４１４、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４１５、４１６、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４１７、４１８を備える。発振器ｆ１は、チャネル１の中心周波数ｆ１を有し、かつ互いに直交する２つの信号を生成して、ミキサ４１１、４１２に出力する。ミキサ４１１、４１２は、発振器ｆ１からの信号を、バンドパスフィルタ４０７を通過した信号に乗算することで、ダウンコンバートする。ミキサ４１１、４１２からは、バンドパスフィルタ４０７を通過した信号と同位相のＩ（（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ））信号と、これより９０°位相が遅れたＱ（Ｑｕａｄ−ｐｈａｓｅ））信号を生成する。Ｉ信号はＩチャネル信号、Ｑ信号はＱチャネル信号とも呼ばれる。受信フィルタ４１３、４１４は、Ｉ信号およびＱ信号からチャネル１の帯域成分の信号を抽出する。一例として、１チャネルが２０ＭＨｚ帯域幅であれば、受信フィルタ４１３、４１４の帯域幅は１０ＭＨｚである。ＶＧＡ４１５、４１６は、受信フィルタ４１３、４１４を通過した信号の振幅を、ＡＤＣ４１７、４１８の入力幅に合わせて調整し、ＡＤＣ４１７、４１８に入力する。ＡＤＣ４１７、４１８は、入力された信号をＡＤ変換し、デジタル処理部４０５に入力する。デジタル処理部４０５は、入力された信号に対して復調等の物理層の処理、およびそれ以降の段階の各種処理等を行う。

チャネル２〜４にそれぞれ対応する受信系統Ｒｘ２〜Ｒｘ４も、チャネル１の受信系統と同様の構成を有する。図では、チャネル２に対応する受信系統の図示は省略されている。チャネル３に対応する受信系統Ｒｘ３は、発振器ｆ３、ミキサ４３１、４３２、受信フィルタ４３３、４３４、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４３５、４３６、ＡＤＣ４３７、４３８を備える。チャネル４に対応する受信系統Ｒｘ４は、発振器ｆ４、ミキサ４４１、４４２、受信フィルタ４４３、４４４、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４４５、４４６、ＡＤＣ４４７、４４８を備える。

なお、ここで各受信系統が１チャネルの処理を行う形態を示したが、発振器の周波数および受信フィルタの帯域幅を調整することで、１つの受信系統が、連続する複数のチャネルを結合した帯域（例えばチャネル１、２を結合した帯域）を処理するように調整するようにしてもよい。

送信系統部４０３は、複数の送信系統Ｔｘ１〜Ｔｘ４と、複数の送信系統から出力された信号を増幅するプリアンプ４０８とを備える。ここでは、チャネル１〜４に対応する４つの送信系統が示される。８個のチャネルに対応する場合は、８個の送信系統を設けてもよい。

チャネル１に対応する送信系統Ｔｘ１は、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）４５７、４５８、ＶＧＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４５５、４５６、送信フィルタ４５３、４５４、ミキサ４５１、４５２、発振器ｆ１を備える。ＤＡＣ４５７、４５８は、復調等の物理層の処理を経た、ＩチャネルおよびＱチャネル用のデジタル信号が入力され、それぞれＤＡ変換する。ＶＧＡ４５５、４５６は、ＩチャネルおよびＱチャネルのアナログ信号の振幅をそれぞれ所望のレベルに調整して送信フィルタ４５３、４５４に出力する。送信フィルタ４５３、４５４は、入力されたＩチャネルおよびＱチャネルの信号のそれぞれから所望の帯域幅の信号を抽出して、ミキサ４５１、４５２に出力する。一例として２０ＭＨｚ幅のチャネル１用の信号を送信する場合は、送信フィルタ４５３、４５４の帯域幅を１０ＭＨｚに設定する。発振器ｆ１は、チャネル１の中心周波数ｆ１を有し、かつ互いに直交する２つの信号を生成して、ミキサ４５１、４５２に出力する。ミキサ４５１、４５２は、送信フィルタ４５３、４５４を通過した信号に、それぞれ直交する信号を乗算することにより、中心周波数ｆ１の無線周波数にアップコンバートする。アップコンバートされたＩ信号およびＱ信号は合成されて、プリアンプ４０８によって増幅された後、アンテナ４０１から空間に電波として放射される。

チャネル２〜４にそれぞれ対応する送信系統Ｔｘ２〜Ｔｘ４も、チャネル１の送信系統と同様の構成を有する。図では、チャネル２、３に対応する送信系統の図示は省略されている。チャネル４に対応する送信系統Ｔｘ４は、ＤＡＣ４８７、４８８、ＶＧＡ４８５、４８６、送信フィルタ４８３、４５４、ミキサ４８１、４８２、発振器ｆ４を備える。

なお、ここで各送信系統が１チャネルの処理を行う形態を示したが、発振器の周波数および送信フィルタの帯域幅を調整することで、１つの送信系統が、連続する複数のチャネルを結合した帯域（例えばチャネル１、２を結合した帯域）を処理するように調整するようにしてもよい。

図２０は、本実施形態に係る無線通信装置のハードウェア構成の他の例を示す。この構成は、特に第４の実施形態で示したＭＵ−ＭＩＭＯを実施する基地局に搭載する無線通信装置のハードウェア構成例に対応する。図１９に示したハードウェア構成との差分を中心に説明する。

本無線通信装置は、４つのアンテナ４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃ、４０１Ｄと、４つのスイッチ４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃ、４０２Ｄと、受信系統部４９３と、送信系統部４９４と、デジタル処理部４９５とを備える。受信系統部４９３は、４つの受信系統Ｒｘ１〜Ｒｘ４を備える。送信系統部４９４は、４つの送信系統Ｔｘ１〜Ｔｘ４を備える。

アンテナ４０１Ａは、スイッチ４０２Ａを介して、受信系統Ｒｘ１と送信系統Ｔｘ１に接続されている。同様に、アンテナ４０１Ｂは、スイッチ４０２Ｂを介して、受信系統Ｒｘ２と送信系統Ｔｘ２に接続され、アンテナ４０１Ｃは、スイッチ４０２Ｃを介して、受信系統Ｒｘ３と送信系統Ｔｘ３に接続され、アンテナ４０１Ｄは、スイッチ４０２Ｄを介して、受信系統Ｒｘ４と送信系統Ｔｘ４に接続されている。

図１９の構成では、受信系統部４０３が、複数の受信系統に共通のバンドパスフィルタ４０７とＬＮＡ４０６を備えていたが、図２０の構成では、受信系統ごとに、バンドパスフィルタとＬＮＡが設けられている。すなわち、受信系統Ｒｘ１は、ＬＮＡ４０６Ａとバンドパスフィルタ４０７Ａを備え、受信系統Ｒｘ２は、ＬＮＡ４０６Ｂとバンドパスフィルタ４０７Ｂを備え、受信系統Ｒｘ３は、ＬＮＡ４０６Ｃとバンドパスフィルタ４０７Ｃを備え、受信系統Ｒｘ４は、ＬＮＡ４０６Ｄとバンドパスフィルタ４０７Ｄを備える。

また、図１９の構成では、送信処理部が、複数の送信系統に共通のバンドパスフィルタ４０８を備えていたが、図２０の構成では、送信系統ごとに、バンドパスフィルタが設けられている。すなわち、送信系統Ｔｘ１はバンドパスフィルタ４０８Ａを備え、送信系統Ｔｘ２はバンドパスフィルタ４０８Ｂを備え、送信系統Ｔｘ３はバンドパスフィルタ４０８Ｃを備え、送信系統Ｔｘ４はバンドパスフィルタ４０８Ｄを備える。

受信系統Ｒｘ１〜Ｒｘ４の発振器の周波数は、それぞれチャネル１〜４に対応するｆ１〜ｆ４であり、受信フィルタの帯域幅はそれぞれ１０ＭＨｚに設定されている。ｆ１〜ｆ４は、チャネル１〜４のそれぞれの中心周波数を表す。これらの発振器および受信フィルタの設定例は、第４の実施形態において、図１５のシーケンス例で示したＣＴＳフレームおよびＢＡフレームの受信時の設定例を示したものである。１つのチャネル幅は２０ＭＨｚであるとする。

また、送信系統Ｔｘ１〜Ｔｘ４の発振器の周波数は、それぞれｆ１．５、ｆ１．５、ｆ１．５、ｆ３であり、送信フィルタの帯域幅は、それぞれ２０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、１０ＭＨｚに設定されている。これらの発振器および送信フィルタの設定例は、図１５のシーケンス例で示したアグリゲーションフレームの送信時の設定例を示したものである。「ｆ１．５」は、ｆ１とｆ２の中間周波数を表す。この中間周波数の設定は、チャネル１、２の個々で送信するのではなく、チャネル１、２を結合した帯域で送信するための設定である。図１５のシーケンス例では、ＭＵ−ＭＩＭＯで３台の端末に同時に送信しているため、図２０の設定でも、これに対応して３つの送信系統および３つのアンテナが、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信用の設定になっている。なお、ｆ３は、チャネル３の中心周波数を表す。

受信系統Ｒｘ１〜Ｒｘ４および送信系統Ｔｘ１〜Ｔｘ４の個々の詳細な動作は、図１９と同様であるため、説明を省略する。

（第７の実施形態）
図２１は、端末または基地局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。端末または基地局は、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２２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、無線通信装置が非基地局の端末および基地局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または図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。無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例として、図１９または図２０の構成を用いることもできる。図２２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（２１６、２２２〜２２５）、受信系統（２３２〜２３５）、ＰＬＬ２４２、水晶発振器（基準信号源）２４３およびスイッチ２４５のセットが複数配置され、各セットがそれぞれ制御回路２１２に接続されてもよい。ＰＬＬ２４２または水晶発振器２４３またはこれらの両方は、本実施形態に係る発振器に対応する。

無線ＬＡＮモジュール（無線通信装置）は、ベースバンドＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣ２２１と、バラン２２５と、スイッチ２４５と、アンテナ２４７とを備える。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、一例として、ベースバンドＩＣ、またはベースバンドＩＣとＲＦ ＩＣ２２１との組に対応する。さらにバラン２２５またはスイッチ２４５またはアンテナ２４７またはこれらの任意の組み合わせが含まれてもよい。

ベースバンドＩＣ２１１は、ベースバンド回路（制御回路）２１２、メモリ２１３、ホスト・インターフェース２１４、ＣＰＵ２１５、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｔｅｒ）２１６、およびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２１７を備える。

ベースバンドＩＣ２１１とＲＦ ＩＣ２２１は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドＩＣ２１１とＲＦ ＩＣ２２１は１チップで構成されてもよい。ＤＡＣ２１６およびＡＤＣ２１７の両方またはいずれか一方が、ＲＦ ＩＣ２２１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２１３およびＣＰＵ２１５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２１３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２１３は、端末または基地局に通知する情報、または端末または基地局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２１３は、ＣＰＵ２１５の実行に必要なプログラムを記憶し、ＣＰＵ２１５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。メモリ２１３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２１４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。

ＣＰＵ２１５は、プログラムを実行することによりベースバンド回路２１２を制御するプロセッサである。ベースバンド回路２１２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２１２、ＣＰＵ２１５またはこれらの両方は、通信を制御するＭＡＣ処理部または制御処理部に対応する。

ベースバンド回路２１２およびＣＰＵ２１５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２１２は、送信するフレームに、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。またベースバンド回路２１２は、ＭＩＭＯに関する処理を行う。例えば、伝搬路推定の処理、送信ウェイト計算処理、ストリームの分離処理等の少なくとも１つまたは複数を行う。

ＤＡＣ２１６は、ベースバンド回路２１２から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡＣ２１６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。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 ＩＣ２２１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 ＩＣ２２１は、フィルタ２２２、ミキサ２２３、プリアンプ（ＰＡ）２２４、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：位相同期回路）２４２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バラン２３５、ミキサ２３３、およびフィルタ２３２を備える。これらの要素のいくつかが、ベースバンドＩＣ２１１または別のＩＣ上に配置されてもよい。フィルタ２２２、２３２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２２２は、ＤＡＣ２１６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。ＰＬＬ２４２は、水晶発振器２４３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、ＰＬＬ２４２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備え、水晶発振器２４３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。生成した一定周波数の信号は、ミキサ２２３およびミキサ２３３に入力される。ＰＬＬ２４２は、一定周波数の信号を生成する発振器の一例に相当する。

ミキサ２２３は、フィルタ２２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ２４２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２２３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２２５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 ＩＣ２２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦ ＩＣ２２１の出力からアンテナ２４７までは不平衡信号が扱われるため、バラン２２５で、これらの信号変換を行う。

スイッチ２４５は、送信時は、送信側のバラン２２５に接続され、受信時は、受信側のバラン２３４またはＲＦ ＩＣ２２１に接続される。スイッチ２４５の制御はベースバンドＩＣ２１１またはＲＦ ＩＣ２２１により行われてもよいし、スイッチ２４５を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ２４５の制御を行ってもよい。

プリアンプ２２４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２２５で平衡−不平衡変換された後、アンテナ２４７から空間に電波として放射される。

アンテナ２４７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 ＩＣ２２１におけるＬＮＡ２３４は、アンテナ２４７からスイッチ２４５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２３５は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３４で増幅された信号を、不平衡−平衡変換する。ミキサ２３３は、バラン２３５で平衡信号に変換された受信信号を、ＰＬＬ２４２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２３３は、ＰＬＬ２４２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２３５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２３２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２３２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 ＩＣ２２１から出力される。

ベースバンドＩＣ２１１におけるＡＤＣ２１７は、ＲＦ ＩＣ２２１からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤＣ２１７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。

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。ベースバンド回路２１２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。ベースバンド回路２１２は、フレームに対してＭＡＣ層の処理を行う。なお、ベースバンド回路２１２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。

（第８の実施形態）
図２３（Ａ）および図２３（Ｂ）は、それぞれ第８の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２３（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２３（Ｂ）の無線端末は移動体無線端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体無線端末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７等）、または基地局に搭載されていた無線通信装置（図８等）、またはこれらの両方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や移動体無線端末に限定されない。例えば、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にも搭載可能である。

また、無線端末または基地局、またはこれらの両方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２４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（無線端末または基地局、またはこれらの両方等）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２４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９の実施形態）
第９の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、および外部インターフェース部を備える。プロセッサ部および外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（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。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る通信処理装置または制御部の処理を行うプロセッサであってもよいし、当該処理の機能拡張または変更に係る処理を行う別のプロセッサであってもよい。ファームウエアが動作するプロセッサ部を、本実施形態に係る基地局あるいは無線端末あるいはこれらの両方が備えてもよい。または当該プロセッサ部を、基地局に搭載される無線通信装置内の集積回路、または無線端末に搭載される無線通信装置内の集積回路が備えてもよい。

（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）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（基地局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、およ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処理部または受信処理部またはＭＡＣ処理部、またはこれらのうちの複数と接続される。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（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、送信部または受信部またはＭＡＣ処理部またはこれらのうちの複数と接続される。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（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）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、送信部または受信部またはＭＡＣ処理部またはこれらのうちの複数と接続される。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（基地局の無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）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ＭＡＣ処理部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１７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。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、フレーム種別の識別は、ＭＡＣフレームのフレームヘッダ部にあるＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの中のＴｙｐｅ、Ｓｕｂｔｙｐｅという２つのフィールドで行う。データフレームか、管理フレームか、制御フレームかの大別はＴｙｐｅフィールドで行われ、大別されたフレームの中での細かい種別、例えば管理フレームの中のＢｅａｃｏｎフレームといった識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。

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。応答フレームは、例えばＡＣＫフレームやＢｌｏｃｋＡｃｋフレームである。またＲＴＳフレームやＣＴＳフレームも制御フレームである。

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、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（前述のＩＥＥＥ Ｓｔｄ
８０２．１１ａｃ−２０１３などの拡張規格を含む）では接続確立の手順の１つとしてアソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）プロセスがあるが、その中で使われるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔフレームとＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームが管理フレームであり、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔフレームやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームはユニキャストの管理フレームであることから、受信側無線通信端末に応答フレームであるＡＣＫフレームの送信を要求し、このＡＣＫフレームは上述のように制御フレームである。

［２］無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断（リリース）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、接続を確立している無線通信装置間のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格ではＤｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームがこれに当たり、管理フレームに分類される。通常、接続を切断するフレームを送信する側の無線通信装置では当該フレームを送信した時点で、接続を切断するフレームを受信する側の無線通信装置では当該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、非アクセスポイントの無線通信端末であれば通信フェーズでの初期状態、例えば接続するＢＳＳ探索する状態に戻る。無線通信アクセスポイントがある無線通信端末との間の接続を切断した場合には、例えば無線通信アクセスポイントが自ＢＳＳに加入する無線通信端末を管理する接続管理テーブルを持っているならば当該接続管理テーブルから当該無線通信端末に係る情報を削除する。例えば、無線通信アクセスポイントが自ＢＳＳに加入する各無線通信端末に接続をアソシエーションプロセスで許可した段階で、ＡＩＤを割り当てる場合には、当該接続を切断した無線通信端末のＡＩＤに関連づけられた保持情報を削除し、当該ＡＩＤに関してはリリースして他の新規加入する無線通信端末に割り当てられるようにしてもよい。

一方、暗示的な手法としては、接続を確立した接続相手の無線通信装置から一定期間フレーム送信（データフレーム及び管理フレームの送信、あるいは自装置が送信したフレームへの応答フレームの送信）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、接続を切断する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。接続が切断されたと判定した段階で、前記接続を切断するフレームを送信するようにしてもよい。

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。この場合も、接続が切断されたと判定した段階で、前記接続を切断するフレームを送信するようにしてもよい。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無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）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（受信したフレームがエラーであると判定した）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２５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。なお、キャリアセンスの結果、媒体がビジーではない、つまり媒体がアイドル（ｉｄｌｅ）であると認識した場合には、キャリアセンスを開始した時点から固定時間のＡＩＦＳを空けて、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との両方とも、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し、かつ当該データフレームが応答フレームの送信を要求するフレームであるとそのデータフレームを内包する物理パケットの無線媒体上での占有終了時点から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Ｗ＿ＡＣＫ１を内包する物理パケットの無線媒体上での占有終了時点から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、基本的には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。なお効率的なＥＩＦＳの取り方ができる無線通信装置では、ＥＩＦＳを発動した物理パケットへの応答フレームを運ぶ物理パケットの占有時間長を推定し、ＳＩＦＳとＤＩＦＳとその推定時間の和とすることもできる。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。

なお、各実施形態で記載されているフレームは、Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔなど、ＩＥＥＥ８０２．１１規格または準拠する規格で、パケットと呼ばれるものを指してもよい。

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。

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、１９：基地局（ＡＰ）
１〜６：端末（ＳＴＡ）
２０、７０：ＰＨＹ処理部＆無線部
２１、７１：送受切替スイッチ
２２、７２：受信部
２３、７３：送信部
３０、８０：ＭＡＣ処理部
３１、８１：送信処理部
３２、８２：受信処理部
３３、８３：制御部
３４、８４：タイマ
３５、８５：記憶装置
４１、９１：受信エラー検出部
４２、９２：フレーム種別判定部
４３、９３：Ｄｕｒａｔｉｏｎ判定部
４４，９４：ＲＡ判定部
４５、９５：ＴＡ判定部
８６：バッファ
２１１：ベースバンドＩＣ
２１３：メモリ
２１４：ホスト・インターフェース
２１５：ＣＰＵ
２１６：ＤＡＣ
２１７：ＡＤＣ
２２１：ＲＦ ＩＣ
２２２、２３２：フィルタ
２２３、２３３：ミキサ
２２４、２３４：アンプ
２２５、２３５：バラン
２４２：ＰＬＬ
２４３：水晶発振器
２４７：アンテナ
２４５：スイッチ
１４８：無線ＬＡＮモジュール
１４９：ホストシステム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 (12)

1. 送信許可を要求する第１フレームを所定の周波数帯域で受信する受信部と、
   前記第１フレームの宛先が自装置でないとき、前記所定の周波数帯域での送信を抑制するように制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記第１フレームの受信から第１時間の経過後に前記送信許可を通知する第２フレームが前記所定の周波数帯域および前記所定の周波数帯域以外の周波数帯域のいずれでも受信されなくても、前記送信の抑制を維持し、
   前記第１フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるフレームであり、前記第１フレームのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、前記第１時間より長い第２時間を示す値が設定されており、
   前記制御部は、前記第１フレームの受信から前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定された前記第２時間の間、前記送信の抑制を維持する
   無線通信装置。
2. 前記制御部は、前記受信部が前記第２時間の経過前に前記送信の抑制の解除を指示する第３フレームを受信した場合は、前記送信の抑制を解除する
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 送信許可を要求する第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの宛先が自装置でないとき、送信を抑制するように制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記第１フレームの送信元が予め定めた通信装置でない場合、前記第１フレームの受信から第１時間の経過後に前記受信部が前記送信許可を通知する第２フレームを受信しないときは、前記送信の抑制を解除する
   無線通信装置。
4. 送信許可を要求する第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの宛先が自装置でないとき、送信を抑制するように制御する制御部と
   を備え、
   リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信を実行可能であり、
   前記受信部は、複数のリソースユニットのうち第１リソースユニットで自装置宛でない前記第１フレームを受信し、
   前記制御部は、前記第１フレームの受信から前記第１時間の経過後に前記第１リソースユニットで前記送信許可を通知する第２フレームが受信されなくても、前記第１リソースユニットでの前記送信を抑制するよう制御する、
   無線通信装置。
5. 送信許可を要求する第１フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの宛先が自装置でないとき、送信を抑制するように制御する制御部と
   を備え、
   前記受信部は、リソースユニットベースのＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信を実行する期間を特定する情報を含む第２フレームを、予め定めたリソースユニットで受信し、
   前記受信部は、前記第１リソースユニットで自装置宛でない前記第１フレームを受信し、
   前記制御部は、前記ＯＦＤＭＡ通信を実行する期間以外で前記第１フレームが受信されたときは、前記第１フレームの受信から第１時間の経過後に前記送信許可を通知する第３フレームが受信されない場合に、前記送信の抑制を解除する
   無線通信装置。
6. 少なくとも１つのアンテナをさらに備えた請求項１ないし５のいずれか一項に記載の無線通信装置。
7. 送信許可を要求する第１フレームを第１リソースユニットで送信し、かつ送信許可を要求する第２フレームを第２リソースユニットで送信する送信部と、
   前記第１フレームで要求された送信許可を通知する第３フレームおよび前記第２フレームで要求された送信許可を通知する第４フレームを受信する受信部と、を備え、
   前記送信部は、前記第１フレームの送信から第１時間の経過後に、前記第３フレームが前記第１リソースユニットで受信された場合で、かつ前記第２フレームの送信から前記第１時間の経過後に、前記第４フレームが前記第２リソースユニットで受信されない場合、前記第３フレームの受信から第２時間の経過後、前記第１フレームと同じ宛先の第５フレームを前記第１リソースユニットで送信し、かつ前記第２フレームと異なる宛先の第６フレームを前記第２リソースユニットで送信する
   を備えた無線通信装置。
8. 少なくとも１つのアンテナをさらに備えた請求項７に記載の無線通信装置。
9. 送信許可を要求する第１フレームを第１リソースユニットで送信し、かつ送信許可を要求する第２フレームを第２リソースユニットで送信し、前記第１および第２フレームは、前記第１および第２フレームの受信後の第１時間の間、応答以外のフレームの送信の抑制を指示する情報を含む送信部と、
   前記第１フレームで要求された送信許可を通知する第３フレームおよび前記第２フレームで要求された送信許可を通知する第４フレームを受信する受信部と、
   前記第１フレームの送信から第２時間の経過後に、前記第３フレームが前記第１リソースユニットで受信された場合で、かつ前記第２フレームの送信から前記第２時間の経過後に、前記第４フレームが前記第２リソースユニットで受信されない場合、前記第３フレームの受信から第３時間の経過後、前記第１リソースユニットで通信を行うよう前記送信部および前記受信部を制御する制御部
   を備え、
   前記送信部は、前記第１リソースユニットでの前記通信の終了後、前記第１時間の経過前に、前記送信の抑制の解除を指示する第５フレームを前記第１リソースユニットで送信し、かつ前記送信の抑制の解除を指示する第６フレームを前記第２リソースユニットで送信する
   無線通信装置。
10. 少なくとも１つのアンテナをさらに備えた請求項９に記載の無線通信装置。
11. 送信許可を要求する第１フレームを第１リソースユニットで送信し、かつ送信許可を要求する第２フレームを第２リソースユニットで送信し、前記第１および第２フレームは、前記第１および第２フレームの受信後の第１時間の間、応答以外のフレームの送信の抑制を指示する情報を含む送信部と、
    前記第１フレームで要求された送信許可を通知する第３フレームを受信し、前記第２フレームで要求された送信許可を通知する第４フレームを受信する受信部と、を備え
    前記送信部は、前記第１フレームの送信から第２時間の経過後に、前記第３フレームが受信された場合、前記第３フレームの受信から第３時間の経過後、前記第１フレームの宛先である通信装置と、少なくとも１つの他の通信装置とに対し、前記第１リソースユニットで、空間多重により複数の第５フレームを送信し、前記第２フレームの送信から前記第２時間の経過後に、前記第４フレームが受信された場合、前記第４フレームの受信から前記第３時間の経過後、前記第２リソースユニットで第６フレームを送信し、
    前記受信部は、前記複数の第５フレームの送信後、送達確認応答を表す複数の第７フレームを前記第１リソースユニットで順番に受信し、前記第６フレームの送信後、送達確認応答を表す第８フレームを、前記第２リソースユニットで受信し、
    前記第１時間は、前記第１フレームを送信した後、前記複数の第７フレームのすべての受信が完了するまでに必要な時間またはそれ以上の値に設定されている
    無線通信装置。
12. 少なくとも１つのアンテナをさらに備えた請求項１１に記載の無線通信装置。

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