WO2022019265A1

WO2022019265A1 - ステーション装置、子アクセスポイント装置、及び親アクセスポイント装置

Info

Publication number: WO2022019265A1
Application number: PCT/JP2021/026958
Authority: WO
Inventors: 淳白川; 宏道留場; 秀夫難波; 泰弘浜口
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2022-01-27
Also published as: JP2023130529A

Abstract

親アクセスポイント装置と親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、ステーション装置は、親アクセスポイント装置が子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、データフレームを復号する。

Description

ステーション装置、子アクセスポイント装置、及び親アクセスポイント装置

　本発明は、ステーション装置、子アクセスポイント装置、及び親アクセスポイント装置に関する。
　本願は、２０２０年７月２０日に日本に出願された特願２０２０－１２３３６５号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１１のさらなる高速化を実現する、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘがＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）により仕様化が進められており、仕様ドラフトに準拠した無線ＬＡＮデバイスが市場に登場している。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅの標準化活動が開始されている。無線ＬＡＮデバイスの急速な普及に伴い、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準化においては、無線ＬＡＮデバイスの過密配置環境においてユーザあたりの更なるスループット向上の検討が行われている。

　無線ＬＡＮでは、国・地域からの許可（免許）を必要とせずに無線通信を実施可能なアンライセンスバンドを用いて、フレーム送信を行うことができる。家庭などの個人向け用途では、インターネットなどへのＷＡＮ（Wide Area Network）回線に接続するための回線終端装置に無線ＬＡＮアクセスポイント機能を含める、もしくは無線ＬＡＮアクセスポイント装置を回線終端装置に接続するなどして、住居内からのインターネットアクセスが無線化されてきた。つまり、スマートフォンやＰＣ（Personal Computer）などの無線ＬＡＮステーション装置は無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続して、インターネットにアクセスできる。家庭への無線ＬＡＮ導入の当初は、住居内における無線ＬＡＮアクセスポイント装置の数は１つのみであることが多かったが、昨今は、複数の無線ＬＡＮアクセスポイント装置を導入して、住居内の無線ＬＡＮ使用エリアのカバレッジを広げるようになっている。特に、個人向け用途ではネットワーク構築の簡易化のために無線ＬＡＮアクセスポイント装置間（バックホール、Backhaul）の通信を無線化する無線ＬＡＮメッシュネットワークが好まれる。一方、企業向け（Enterprise向け）では、フレーム伝送の信頼性を高めるために、無線ＬＡＮアクセスポイント装置間はイーサネット（登録商標）などの有線接続されることが好まれる。ただ、通信性能の優劣と機器設置の煩雑度合いがトレードオフの関係があるため、そのバランスを考慮しユースケースに応じて、無線ＬＡＮアクセスポイント装置間の接続形態を無線にするか有線にするかが決定されることもある。

　さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準化においては、１つの無線ＬＡＮステーション装置に対して、複数の無線ＬＡＮアクセスポイント装置が協調してフレーム送受信するMulti-ＡＰ（Multi Access Point）に関する議論が行われている（非特許文献１参照）。従来技術では、基本的に、無線ＬＡＮアクセスポイント装置は自装置に接続している無線ＬＡＮステーション装置のみ考慮してフレーム送信していた。しかし、Multi-ＡＰ無線通信システムにおける無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、他の無線ＬＡＮアクセスポイント装置と協調動作することとなり、他の無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続している無線ＬＡＮステーション装置も考慮してフレーム送信することができるようになる。従来技術における無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、Beam Formingなどのために自装置に接続する無線ＬＡＮステーション装置に対してのみChannel Soundingによる伝搬特性を推定していたが、Multi-ＡＰ無線通信システムにおける無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、他の無線ＬＡＮアクセスポイント装置に接続している無線ＬＡＮステーション装置についてもChannel Soundingによる伝搬特性を推定することが必要となる。この結果、Channel Soundingに関連するマネジメントフレームやコントロールフレームの送受信が増加する。

ＩＥＥＥ　８０２．１１－２０／００６４－０１－０ｂｅ、Ｊａｎ．２０２０

　Channel Soundingに限らず、Multi-ＡＰで実現される諸機能のために、マネジメントフレームやコントロールフレームの送受信が増加することで、その後に続くデータフレーム送受信のためのオーバヘッドが増大するとも言える。特に、無線ＬＡＮアクセスポイント装置間が無線通信である場合、例えば、１つのデータフレームは、ある無線ＬＡＮアクセスポイントから他の無線ＬＡＮアクセスポイント装置を経由して、宛先の無線ＬＡＮステーション装置にリレー伝送されることもある。単純には、同じデータフレームが無線媒体上を少なくとも２回伝送されることもあり、つまり無線媒体を２倍消費し、無線ＬＡＮステーション装置がデータフレーム受信完了するまでの時間が遅くなる課題がある。

　上述した課題を解決するための本発明の一態様に係るステーション装置、子アクセスポイント装置、及び親アクセスポイント装置は、次の通りである。

　（１）すなわち、本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記子アクセスポイント装置の１つに接続するステーション装置であって、前記親アクセスポイント装置が前記子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する。

　（２）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、前記データフレームの宛先アドレス（Destination Address）が前記ステーション装置を示す場合に、前記データフレームを復号する。

　（３）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、前記データフレームを復号した後に、応答フレームを前記子アクセスポイント装置に送信する。

　（４）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、前記データフレームを復号した後に、応答フレームを前記親アクセスポイント装置に送信する、

　（５）本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、前記親アクセスポイント装置への応答フレームの送信と、前記ステーション装置への前記データフレームの転送を同時に実施する。

　（６）本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、前記ステーション装置が前記データフレームを受信し、前記子アクセスポイントに成功を示す応答フレームを送信する場合、前記データフレームの転送を停止する。

　（７）本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記子アクセスポイント装置の１つに接続するステーション装置が送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する、親アクセスポイント装置である。

　（８）また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記（７）に記載され、前記データフレームの宛先アドレス（Destination Address）が前記親アクセスポイント装置を示す場合に、前記データフレームを復号する。

　本発明の一態様によれば、Multi-ＡＰ無線通信システムにおいて、子アクセスポイント装置に接続する無線通信装置のフレーム送受信の応答性を改善して低遅延通信を実現することができる。

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無線媒体の分割例を示す概要図である。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のアドレスに関係する情報の一例である。本発明の一態様に係る通信システムの一構成例におけるフレームの流れの一例である。本発明の一態様に係る通信の概要図である。本発明の一態様に係る通信の概要図である。本発明の一態様に係る通信の概要図である。

　本実施形態における通信システムは、無線送信装置（アクセスポイント装置、基地局装置: Access point、基地局装置）、および複数の無線受信装置（ステーション装置、端末装置: station、端末装置）を備える。また、基地局装置と端末装置とで構成されるネットワークを基本サービスセット（BSS: Basic service set、管理範囲）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。

　ＰＨＹ層の送信フレームは、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層フレーム）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ＭＡＣ層ヘッダ（MAC header）と、ＭＡＣ層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層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。

　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。

　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層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。

　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、非競合期間（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４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４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１は、無線通信装置が送信するＰＰＤＵ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標準で検討されている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、ＨＥＴ－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１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ＩＥＥＥ　８０２．１１ａ／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。ＩＥＥＥ　８０２．１１ａ／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、ＩＥＥＥ　８０２．１１ａ／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、ＩＥＥＥ　８０２．１１ａ／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。

　ＩＥＥＥ　８０２．１１ａ／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、ＩＥＥＥ　８０２．１１ａ／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２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２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Ｎ_ｏｐｓ、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３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３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る。ＢＳＳ　ｃｏｌｏｒを示す情報は、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａに記載され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］

　Multi-ＡＰ無線通信システムは、２以上の複数のアクセスポイント装置が提供する無線通信システムから構成される。図５は、本実施形態に係るMulti-ＡＰ無線通信システムの一例を示す図であり、無線通信システム３－１、無線通信システム３－２、無線通信システム３－３の３つから構成する例である。Multi-ＡＰ無線通信システムにおいては、従来の、１つのアクセスポイント装置と１つまたは複数のステーション装置との間でフレーム送受信することに加え、複数のアクセスポイント装置が協調動作してステーション装置とフレーム送受信することも目指している。基本的には各無線通信システムが提供する通信エリア、カバレッジ（本例では３－１、３－２、３－３）が重なり合うように構成される。本例は、Multi-ＡＰ無線通信システムが３つの無線通信システムから構成される例であるが、もちろん、３より多い無線通信システムから構成されてもよい。

　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、２－１２、２－１３、２－１２３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、２－１２、２－１３、２－１２３を端末装置２－１、２－１２、２－１３、２－１２３とも呼称する。また、無線通信装置２－１、２－１２、２－１３、２－１２３を、無線通信装置１－１に接続している（Associationしている）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。さらに、無線通信装置２－１２は、無線通信装置１－１に接続しているが、無線通信装置１－２と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－１３は、無線通信装置１－１に接続しているが、無線通信装置１－３と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－１２３は、無線通信装置１－１に接続しているが、無線通信装置１－２および無線通信装置１－３と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－１は、接続先である無線通信装置１－１のみとフレーム送受信する。

　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２－２、２－２１、２－２３、２－２１３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２－２、２－２１、２－２３、２－２１３を端末装置２－２、２－２１、２－２３、２－２１３とも呼称する。また、無線通信装置２－２、２－２１、２－２３、２－２１３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。無線通信装置１－２及び無線通信装置２Ｂ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。さらに、無線通信装置２－２１は、無線通信装置１－２に接続しているが、無線通信装置１－１と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－２３は、無線通信装置１－２に接続しているが、無線通信装置１－３と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－１２３は、無線通信装置１－１に接続しているが、無線通信装置１－２および無線通信装置１－３と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－２は、接続先である無線通信装置１－２のみとフレーム送受信する。

　無線通信システム３－３は、無線通信装置１－３及び無線通信装置２－３、２－３１、２－３２、２－３１２を備えている。なお、無線通信装置１－３を基地局装置１－３とも呼称し、無線通信装置２－３、２－３１、２－３２、２－３１２を端末装置２－３、２－３１、２－３２、２－３１２とも呼称する。また、無線通信装置２－３１、２－３２および端末装置２－３１、２－３２を、無線通信装置１－３に接続されている装置として、無線通信装置２Ｃおよび端末装置２Ｃとも呼称する。無線通信装置１－２及び無線通信装置２Ｂ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。さらに、無線通信装置２－３１は、無線通信装置１－３に接続しているが、無線通信装置１－１と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－３２は、無線通信装置１－３に接続しているが、無線通信装置１－２と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－３１２は、無線通信装置１－３に接続しているが、無線通信装置１－１および無線通信装置１－２と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置２－３は、接続先である無線通信装置１－３のみとフレーム送受信する。

　無線通信装置（アクセスポイント装置）１－１、１－２、１－３は、それぞれ無線通信システムを構成するが、少なくとも１つのアクセスポイント装置は親アクセスポイント装置（親ＡＰ）（Coordinatorアクセスポイント装置（Coordinator ＡＰ）、Sharingアクセスポイント装置（Sharing ＡＰ）、などとも呼称）として、他のアクセスポイント装置である子アクセスポイント装置（子ＡＰ）（Coordinatedアクセスポイント装置（Coordinated ＡＰ）、Sharedアクセスポイント装置（Shared ＡＰ）、などとも呼称）を集中制御する役割を担い、指示を出す。さらに、親アクセスポイント装置は、各アクセスポイント装置に接続しているステーション装置に送信するデータフレーム、もしくはステーション装置から受信するデータフレームを扱うこともある。つまり、親アクセスポイント装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、ステーション装置が受信する。また、ステーション装置が送信するデータフレームは、子アクセスポイント装置を経由して、親アクセスポイント装置が受信することもある。

　本実施形態に係る実施例として、図５を用いて、親アクセスポイント装置である無線通信装置１－１に対して、子アクセスポイント装置である無線通信装置１－２、１－３が接続しているとして説明するが、あくまでも一例である。親アクセスポイント装置である無線通信装置１－１に対して、子アクセスポイント装置である無線通信装置１－２が接続し、無線通信装置１－２に対して子アクセスポイント装置である無線通信装置１－３が接続し、さらに、無線通信装置１－３に対して、その他のアクセスポイント装置が接続することもある。直列に接続できるアクセスポイント装置の数（接続の深さ、接続の段数）に制限はない。また、１つの（親または子）アクセスポイント装置に対して、２以上の複数のアクセスポイント装置を接続することもできる、１つの（親または子）アクセスポイント装置から枝分かれして接続するアクセスポイント装置の数についても制限はない。したがって、複数のアクセスポイント装置から構成されるMulti-ＡＰ無線通信システムの接続トポロジーは様々な種類がある。

　無線通信装置２－２は、子アクセスポイント装置１－２に接続しており、その他のアクセスポイント装置（本例では無線通信装置１－１、１－３）からの協調動作を受けない。この場合、無線通信装置１－１が送信したデータフレームを、無線通信装置１－２を経由して、無線通信装置２－２が受信する。同様に、無線通信装置２－３は、子アクセスポイント装置１－３に接続しており、その他のアクセスポイント装置（本例では無線通信装置１－１、１－３）からの協調動作を受けない。この場合、無線通信装置１－１が送信したデータフレームを、無線通信装置１－３を経由して、無線通信装置２－３が受信する。

　図９にＭＡＣ Frameのフォーマットの例を示す。ここでのＭＡＣ Frameとは、図１における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）、図２におけるＭＡＣ Frameのことを指す。ＭＡＣ Frameは、Frame Control、Duration／ＩＤ、Address１、Address２、Address３、Sequence Control、Address４、ＱｏＳ Control、ＨＴ Control、Frame Body、ＦＣＳを含んでいる。

　無線通信システム３－１、無線通信システム３－２、無線通信システム３－３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、３－３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１０は、図９に含まれるAddress１、Address２、Address３、Sequence Control、Address４のフィールドに書き込まれるアドレスを、ＦｒｏｍＤＳとＴｏＤＳの値に応じて場合分けして表にまとめている。ＦｒｏｍＤＳ、ＴｏＤＳの情報は図９におけるFrameControlフィールドに含まれる。ＦｒｏｍＤＳの値は、フレームがＤＳから送信される場合に１、ＤＳ以外から送信される場合に０となる。ＴｏＤＳの値は、フレームがＤＳに受信される場合に１、ＤＳ以外に受信される場合に０となる。なお、ＳＡはSource Addressを、ＤＡはDestination Addressのことを指す。図１０の表はＦｒｏｍＤＳとＴｏＤＳの値に応じて、Address１～Address４の意味が変わることを示している。

　図６は、無線通信装置１－１、１－２、１－３、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ（以下では、まとめて無線通信装置１００００－１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１００００－１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、他の無線通信装置宛ての情報であっても良いし、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も良い。

　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。自律分散制御部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（ＰＰＤＵ）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。

　図８は本実施形態に係る物理フレーム生成部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。物理フレーム生成部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。

　物理層フレーム生成部は、ＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビットに対して、誤り訂正符号化を施すが、誤り訂正符号化を施す単位（符号化ブロック長）は何かに限定されるものではない。例えば、物理層フレーム生成部は、ＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビット系列を所定の長さの情報ビット系列に分割し、それぞれに誤り訂正符号化を施し、複数の符号化ブロックとすることができる。なお、符号化ブロックを構成する際に、ＭＡＣレイヤから転送されてきた情報ビット系列にダミービットを挿入することもできる。

　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、無線装置０－１に向けて、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、無線装置０－１から送信される無線周波数信号を受信する機能を有する。

　無線通信装置１００００－１は、送信するフレームのＰＨＹヘッダやＭＡＣヘッダに、自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１００００－１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１００００－１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１００００－１を、ＴＸＯＰ獲得者（TXOP holder、TXOPホルダー）と呼ぶ。無線通信装置１００００－１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１００００－１は、該ＴＸＯＰの間で、自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。

　本実施形態において、ステーション装置の信号復調部は、受信した信号に対して、物理レイヤにおいて、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。物理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。

　上位層部は、信号復調部における物理レイヤの復号の結果をＭＡＣレイヤに転送する。ＭＡＣレイヤでは、転送されてきた物理レイヤの復号結果から、ＭＡＣレイヤの信号を復元する。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レイヤの信号が正しく復元できたか否かを判断する。

　本実施形態に係る無線通信装置は、キャリアセンスして検知したＰＰＤＵフレームが復調可能である場合に復調し、ＭＡＣ Frameに含まれるAddress１～Address４をチェックし、ＤＡが自装置のＭＡＣアドレスを示す場合にFrame Bodyを復号することができる。また、ＤＡに限らず、Address１～Address４の何れかが自装置のＭＡＣアドレスと一致する場合にもFrame Bodyを復号することができるとしてもよい。従来の技術では、ＲＡが自装置のＭＡＣアドレスを示す場合のみにFrame Bodyを復号していた。

　Address１～Address４の内容について、図５から最小限の要素を抜き出して作成した図１１を用いて説明する。無線通信装置１－１が送信したデータフレーム１１－１を、無線通信装置１－２を経由して、データフレーム１１－２として無線通信装置２－２が受信するとする。無線通信装置１－１が無線通信装置１－２に送信するデータフレーム１１－１では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは１、Address１は無線通信装置１－２のＭＡＣアドレス、Address２は無線通信装置１－１のＭＡＣアドレス、Address３は無線通信装置２－２のＭＡＣアドレスとなる。無線通信装置１－２が無線通信装置２－２に送信するデータフレーム１１－２では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは０、Address１は無線通信装置２－２のＭＡＣアドレス、Address２は無線通信装置１－２のＭＡＣアドレスとなる。このように、データフレーム１１－１のAddress３と、中継されたデータフレーム１１－２のAddress１は、ＤＡであり、本例においては無線通信装置２－２のＭＡＣアドレスとなる。つまり、無線通信装置２－２は、無線通信装置１－２宛てのデータフレーム１１－１をキャリアセンスして復調可能である場合に復調し、Address３に格納されているＤＡが無線通信装置２－２のＭＡＣアドレスであるから、復号することができる。従来技術では、無線通信装置２－２は、データフレームのＲＡが無線通信装置２－２のＭＡＣアドレスである場合のみ、復調、復号していた。

　同様に、無線通信装置１－１が送信したデータフレーム１１－３を、無線通信装置１－３を経由して、データフレーム１１－４として無線通信装置２－３が受信する場合を説明する。無線通信装置１－１が無線通信装置１－３に送信するデータフレーム１１－３では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは１、Address１は無線通信装置１－３のＭＡＣアドレス、Address２は無線通信装置１－１のＭＡＣアドレス、Address３は無線通信装置２－３のＭＡＣアドレスとなる。無線通信装置１－３が無線通信装置２－３に送信するデータフレーム１１－４では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは０、Address１は無線通信装置２－３のＭＡＣアドレス、Address２は無線通信装置１－３のＭＡＣアドレスとなる。このように、データフレーム１１－３のAddress３と、中継されたデータフレーム１１－４のAddress１は、ＤＡであり、本例においては無線通信装置２－３のＭＡＣアドレスとなる。つまり、無線通信装置２－３は、無線通信装置１－３宛てのデータフレーム１１－３をキャリアセンスして復調可能である場合に復調し、Ａｄｄｒｅｓｓ３に格納されているＤＡが無線通信装置２－３のＭＡＣアドレスであるから、復号することができる。従来技術では、無線通信装置２－３は、データフレームのＲＡが無線通信装置２－３のＭＡＣアドレスである場合のみ、復調、復号していた。

　このように本実施形態に係る無線通信装置は、無線媒体上に流れているデータフレームをキャリアセンスして復調できる場合、ＭＡＣ Frameに含まれるAddress１～Address４をチェックし、ＲＡが自装置のＭＡＣアドレスを示してなくとも、ＤＡが自装置のＭＡＣアドレスを示している場合には復号することができる。さらには、ＤＡに限らず、Address１～Address４の何れかが自装置のＭＡＣアドレスと一致する場合にもFrame Bodyを復号することができるとしてもよい。

　図１２に、前述した無線通信装置１－１が送信するデータフレームが無線通信装置１－２を経由して、無線通信装置２－２が受信する場合について、時間軸に沿った通信の概要を示す。なお、時間軸を示す横線の下側に示す四角がダウンリンク、上側に示す四角がアップリンクのフレームを意味する。無線通信装置１－１が無線通信装置１－２に送信するデータフレーム１２－１（図１１における１１－１に相当する）では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは１、Address１（ＲＡに相当）は無線通信装置１－２のＭＡＣアドレス、Address２（ＴＡに相当）は無線通信装置１－１のＭＡＣアドレス、Address３（ＤＡに相当）は無線通信装置２－２のＭＡＣアドレスとなる。ＲＡに指定されている無線通信装置１－２は、データフレーム１２－１を受信し、無線通信装置１－１に対して応答フレーム１２－２を送信する。

　本実施形態においては、ＤＡに指定されている無線通信装置２－２も、データフレーム１２－１を受信、復調、復号することができるため、従来の通信手順に比較して低遅延を実現することができる。無線通信装置２－２は、データフレーム１２－１を受信し、無線通信装置１－２に対して応答フレーム１２－５を送信してもよいし、送信しなくてもよい。もしくは、無線通信装置２－２は、データフレーム１２－１を受信し、無線通信装置１－１に対して応答フレーム１２－５を送信してもよいし、送信しなくてもよい。

　前述の従来の通信手順とは、無線通信装置１－２が受信したデータフレーム１２－１をデータフレーム１２－３（図１１における１１－２に相当）として無線通信装置２－２に中継送信する手順である。データフレーム１２－３では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは０、Address１（ＲＡおよびＤＡに相当）は無線通信装置２－２のＭＡＣアドレス、Address２（ＴＡに相当）は無線通信装置１－２のＭＡＣアドレスとなる。ＲＡに指定されている無線通信装置２－２は、データフレーム１２－３を受信し、無線通信装置１－２に対して応答フレーム１２－４を送信する。無線通信装置２－２が、データフレーム１２－１を受信完了する時間と、データフレーム１２－３を受信完了する時間には、図１２に示すようにｔ１の時間差がある。データフレーム１２－１とデータフレーム１２－３のぞれぞれで運ばれるデータの中身は実質的に同じである。つまり、無線通信装置２－２はデータフレーム１２－１を受信し、復調、復号することで受信完了を時間ｔ１相当早めることができる。

　なお、応答フレーム１２－５は、応答フレーム１２－２と多重して送信してもよく、多重方法の１つとしてＯＦＤＭＡがある。それぞれの応答フレームがどのＲＵを使用するかは無線通信装置１－１が事前に指定することができる。別の方法として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ標準化において議論されている、無線通信装置が複数接続（マルチリンク、Multi-link）を維持することを可能とする複数接続動作（Multi-link Operation：ＭＬＯ）を利用することもできる。ＭＬＯにおける各接続（リンク）のキャリア周波数は２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯の他に、６ＧＨｚ帯、６０ＧＨｚ帯などがあり各国の法規制に応じて変化することもある。例えば、無線通信システムがＭＬＯで接続１（リンク１）と接続２（リンク２）を使用しており、データフレーム１２－１がリンク１で送信される場合、無線通信装置２－１は応答フレーム１２－２をリンク１で送信し、無線通信装置２－２は応答フレーム１２－５をリンク２で送信することにより応答フレームを多重してもよい。このように時間的に同じタイミングで、複数の応答フレームを異なる接続（リンク）で送信する。別の方法として、無線通信装置１－２が応答フレーム１２－２を送信し、その後に無線通信装置２－２が応答フレーム１２－５を送信し、その後に無線通信装置１－２がデータフレーム１２－３を送信する、というように時分割の送信でもよい。つまり、応答フレーム１２－２とデータフレーム１２－３の間に、無線通信装置２－２は応答フレーム１２－５を送信する。

　さらに、図１３を用いて、データフレームと応答フレームの多重についても説明する。応答フレーム１３－５（図１２における１２－５）は、応答フレーム１３－２（図１２における１２－２）と多重して送信してもよく、さらにデータフレーム１３－７も多重して送信してもよい。多重方法としては、前述したように、ＯＦＤＭＡやＭＬＯの利用がある。この場合、無線通信１－２は無線通信装置２－２宛てのデータフレーム１３－３（図１２における１２－３）の送信を早めてデータフレーム１３－７のように送信し、無線通信装置１－１宛てに送信する応答フレーム１３－２と多重する。また、無線通信装置２－２が送信する可能性のある応答フレーム１３－５とも多重する。この結果、無線通信装置２－２は応答フレーム１３－４（図１２における１２－４）の送信を早めて応答フレーム１３－８を送信できる。つまり、応答フレーム１３－４の送信完了時間と応答フレーム１３－８の送信完了時間の差であるｔ２の時間だけ、通信時間を短縮化できる。

　前述したように、無線通信装置２－２がデータフレーム１２－１を受信した時、ＭＡＣＦｒａｍｅに含まれるＴｏＤＳ、ＦｒｏｍＤＳ、Address１～Address４の情報をチェックし、Address１（ＲＡ）から当該フレームは無線通信装置１－２を受信対象としており、Address３（ＤＡ）から最終的な宛先が無線通信装置２－２であることがわかる。これにより、無線通信装置２－２はデータフレーム１２－１を受信した時、ＲＡに指定されている無線通信装置１－２に対して応答フレーム１２－５を送信してよい。応答フレーム１２－５が受信成功を示す場合、無線通信装置１－２はデータフレーム１２－３の送信を取りやめてもよい。つまり、データフレーム１２－３と応答フレーム１２－４が送信されず、相当する時間の無線媒体を他の用途のために解放することもできる。無線通信装置１－２は、ＣＦＰの終了をMulti-ＡＰシステム内に報知するフレームを送信する。もしくはＣＦＰの終了を親アクセスポイント装置に相当する無線通信装置１－１に通知するフレームを送信し、無線通信装置１－１がMulti-ＡＰシステム内にＣＦＰの終了を報知するフレームを送信する。また、応答フレーム１２－５が受信失敗を示す場合、無線通信装置１－２はデータフレーム１２－３を無線通信装置２－２に送信する。

　また、無線通信装置２－２はデータフレーム１２－１を受信した時、ＴＡに指定されている無線通信装置１－１に対して応答フレーム１２－５を送信してよい。応答フレーム１２－５が受信成功を示す場合、無線通信装置１－１は、当該データフレームがＤＡである無線通信装置２－２に正常に受信されたと判断できる。したがって、たとえ、無線通信装置１－２が送信する応答フレーム１２－２が受信失敗を示していたとしても、無視することができ、データフレーム１２－１の再送も行わなくてもよい。

　データフレーム１２－１は、１つのＤＵ（Data Unit）のみでなく、複数のＤＵで構成されていていもよい。ＤＵ（Data Unit）とはＭＡＣヘッダとＦＣＳが付加された無線区間における再送単位であり、ＤＵの例としては、ＭＰＤＵやＡ－ＭＳＤＵがあるが、これらに限られるものではない。データフレーム１２－１が複数のＤＵで構成される場合、無線通信装置２－２は一部のＤＵは受信成功するものの、その他のＤＵは受信失敗することがあり、そのことを反映した応答フレームを生成するとしてもよい。つまり、応答フレーム１２－５は、データフレーム１２－１に含まれるどのＤＵを受信成功し、どのＤＵを受信失敗したかを示す。この場合、無線通信装置１－２は、データフレーム１２－１に含まれる全てのＤＵを用いてデータフレーム１２－３を作成してもよい。もしくは、無線通信装置２－２が受信失敗したＤＵのみ含むように修正されたデータフレーム１２－３を生成してもよい。無線通信装置２－２はデータフレーム１２－３を受信し、応答フレーム１２－４を無線通信装置１－２に送信する。応答フレーム１２－４の内容は、応答フレーム１２－５の内容も考慮して生成される。データフレームに含まれる識別可能な特定のＤＵは、データフレーム１２－１、データフレーム１２－３の少なくとも何れかで無線通信装置２－２が受信成功すると、受信成功したとみなす。つまり、データフレーム１２－１の受信結果と、データフレーム１２－３の受信結果のＯＲをとるということである。

　無線通信は部外者にフレームを盗聴される確率が高く、無線媒体上を送受信されるＭＡＣ frameはセキュリティ確保のために暗号化される。Multi-ＡＰ無線通信システムにおいては、親アクセスポイント装置（親ＡＰ）（Coordinatorアクセスポイント装置（Coordinator ＡＰ）、Sharingアクセスポイント装置（Sharing ＡＰ）、などとも呼称）などのように、他のアクセスポイント装置を集中制御する役割を担う通信装置があり、Multi-ＡＰシステムに参加する全てのアクセスポイント装置、ステーション装置のＭＡＣ frameの暗号化のためのセキュリティ鍵などを管理することもある。つまり、本例で親アクセスポイント装置の役割となる無線通信装置１－１が、無線通信装置１－１と無線通信装置１－２の間で送受信されるＭＡＣ frameの暗号化のためのセキュリティ鍵などの情報を、前もって、無線通信装置２－２に通知することも可能である。無線通信装置２－２は無線通信装置１－１から通知された前記セキュリティ鍵などの情報を使用することで、無線通信装置１－１が無線通信装置に１－２に送信するデータフレーム（図１２における１２－１、図１３における１３－１）などを復号化することもできる。

　ここまでは、親アクセスポイント装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、ステーション装置が受信する、ダウンリンク（Downlink）方向の実施例について説明した。逆方向のアップリンク（Uplink）、つまり、例としてはステーション装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、親アクセスポイント装置が受信する場合についても同様の手法が適用できる。つまり、ここまで説明した実施形態は、データフレームを送信する無線通信装置について、親アクセスポイント装置である無線通信装置１－１と、ステーション装置である無線通信装置２－２を入れ替えても成り立つ。このことを、図１４を用いて説明する。

　図１４では、無線通信装置２－２が送信するデータフレームが無線通信装置１－２を経由して、無線通信装置１－１が受信する場合について、時間軸に沿った通信の概要を示している。無線通信装置２－２が無線通信装置１－２に送信するデータフレーム１４－１（図１１における１１－２に相当する）では、ＦｒｏｍＤＳは０、ＴｏＤＳは１、Address１（ＲＡに相当）は無線通信装置１－２のＭＡＣアドレス、Address２（ＴＡに相当）は無線通信装置２－２のＭＡＣアドレス、Address３（ＤＡに相当）は無線通信装置１－１のＭＡＣアドレス（もしくはＬＡＮネットワークのゲートウェイのＭＡＣアドレスなど）となる。ＲＡに指定されている無線通信装置１－２は、データフレーム１４－１を受信し、無線通信装置２－２に対して応答フレーム１４－２を送信する。

　一方、ＤＡに指定されている無線通信装置１－１も、データフレーム１４－１を受信、復調、復号することができるため、従来の通信手順に比較して低遅延を実現することができる。無線通信装置１－１は、データフレーム１４－１を受信し、無線通信装置１－２に対して応答フレーム１４－５を送信してもよいし、送信しなくてもよい。もしくは、無線通信装置１－１は、データフレーム１４－１を受信し、無線通信装置２－２に対して応答フレーム１４－５を送信してもよいし、送信しなくてもよい。

　前述の従来の通信手順とは、無線通信装置１－２が受信したデータフレーム１４－１（図１１における１１－２に相当する）をデータフレーム１４－３（図１１における１１－１に相当）として無線通信装置１－１に中継送信する手順である。データフレーム１４－３では、ＦｒｏｍＤＳは１、ＴｏＤＳは１、Address１（ＲＡに相当）は無線通信装置１－１のＭＡＣアドレス、Address２（ＴＡに相当）は無線通信装置１－２のＭＡＣアドレスとなる。ＲＡに指定されている無線通信装置１－１は、データフレーム１４－３を受信し、無線通信装置１－２に対して応答フレーム１４－４を送信する。無線通信装置１－１が、データフレーム１４－１を受信完了する時間と、データフレーム１４－３を受信完了する時間には、図１４に示すようにｔ３の時間差がある。データフレーム１４－１とデータフレーム１４－３のぞれぞれで運ばれるデータの中身は実質的に同じである。つまり、無線通信装置１－１はデータフレーム１４－１を受信し、復調、復号することで受信完了を時間ｔ３相当早めることができる。

　なお、応答フレーム１４－５は、応答フレーム１４－２と多重して送信してもよく、多重方法の１つとしてＯＦＤＭＡがあり、それぞれの応答フレームがどのＲＵを使用するかは無線通信装置１－１が事前に指定することができる。別の方法として、ＭＬＯを利用することもでき、例えば、無線通信システムがＭＬＯで接続１（リンク１）と接続２（リンク２）を使用しており、データフレーム１４－１がリンク１で送信される場合、無線通信装置２－１は応答フレーム１４－２をリンク１で送信し、無線通信装置１－１は応答フレーム１４－５をリンク２で送信することができる。このように時間的に同じタイミングで、複数の応答フレームを異なる接続（リンク）で送信する。別の方法として、無線通信装置１－２が応答フレーム１４－２を送信し、その後に無線通信装置１－１が応答フレーム１４－５を送信し、その後に無線通信装置１－２がデータフレーム１４－３を送信する、時分割の送信でもよい。つまり、応答フレーム１４－２とデータフレーム１４－３の間に、無線通信装置１－１は応答フレーム１４－５を送信する。
　［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、１－３　アクセスポイント装置
２－１、２－１２、２－１３、２－１２３、２－２、２－２１、２－２３、２－２１３、２－３、２－３１、２－３２、２－３１２　ステーション装置
３－１、３－２、３－３　管理範囲
１０００１－１　上位層部
１０００２－１　自律分散制御部
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
１１－１～１１－４　データフレーム
１２－１、１２－３　データフレーム
１２－２、１２－４、１２－５　応答フレーム
１３－１、１３－３、１３－７　データフレーム
１３－２、１３－４、１３－５、１３－８　応答フレーム
１４－１、１４－３　データフレーム
１４－２、１４－４、１４－５　応答フレーム

Claims

　親アクセスポイント装置と
　前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、
　前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
　前記親アクセスポイント装置が前記子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、
　前記データフレームを復号する、
　ステーション装置。
　前記データフレームの宛先アドレス（Destination Address）が前記ステーション装置を示す場合に、
　前記データフレームを復号する、
　請求項１記載のステーション装置。
　前記データフレームを復号した後に、
　応答フレームを前記子アクセスポイント装置に送信する、
　請求項１記載のステーション装置。
　前記データフレームを復号した後に、
　応答フレームを前記親アクセスポイント装置に送信する、
　請求項１記載のステーション装置。
　親アクセスポイント装置と
　前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、
　前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
　前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、
　前記親アクセスポイント装置への応答フレームの送信と、前記ステーション装置への前記データフレームの転送を同時に実施する、
　子アクセスポイント装置。
　親アクセスポイント装置と
　前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、
　前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
　前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、
　前記ステーション装置が前記データフレームを受信し、前記子アクセスポイント装置に成功を示す応答フレームを送信する場合、
　前記データフレームの転送を停止する、
　子アクセスポイント装置。
　親アクセスポイント装置と
　前記親アクセスポイント装置に接続する１つ以上の子アクセスポイント装置と、
　前記子アクセスポイント装置に接続する１つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
　前記子アクセスポイント装置の１つに接続するステーション装置が送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する、
　親アクセスポイント装置。
　前記データフレームの宛先アドレス（Destination Address）が前記親アクセスポイント装置を示す場合に、
　前記データフレームを復号する、
　請求項７記載の親アクセスポイント装置。