(57)【要約】【課題】複数の無線通信ネットワークが隣接する環境においても、トレーニングフレーム全体のデータ量を増大させず、通信効率を維持することができる通信システム、通信システムの制御方法、基地局装置、および無線端末装置を提供する。【解決手段】ＡＰから送信された第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅ（第１のトレーニングフレーム）をＳＴＡが受信したとき、ＳＴＡはその受信品質を測定し、受信品質測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡをＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４（第１のフィードバックフレーム）に含めてＡＰに送信する。これにより、ＡＰはＲｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡに基づいて所定の選択基準に合致するビームパターンをＳＴＡへの送信に使用する送信用ビームパターンに選択する。【選択図】図７
2020129831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の無線端末装置と、前記１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を有する通信システムであって、
送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、
前記基地局装置は、
受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを送信し、
複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記無線端末装置に対して送信し、
前記１つ以上の無線端末装置は、
前記プロトコル制御フレームを受信し、
前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信し、
前記受信したプロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定し、
前記複数の第１のトレーニングフレームについての前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信し、
前記基地局装置は、
前記第２のフィードバックフレームを受信し、
前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する、
通信システム。
【請求項２】
前記１つ以上の無線端末装置は、更に、
前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信した後、複数の第２の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第２のトレーニングフレームを前記基地局装置に対して送信し、
前記基地局装置は、更に、
前記複数の第２のトレーニングフレームを前記所定のビームパターンを用いて受信し、
前記受信した複数の第２のトレーニングフレームの第２の受信品質を測定し、
前記測定した前記第２の受信品質を含む第１のフィードバックフレームを前記１つ以上の無線端末装置に対して送信し、
前記１つ以上の無線端末装置は、更に、
前記第１のフィードバックフレームを受信し、
前記受信した第１のフィードバックフレームに含まれる前記第２の受信品質に基づいて、送信ビームパターンを選択する、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記基地局装置と前記無線端末装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに準拠した無線通信を行う、
請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記基地局装置は、前記送信ビームフォーミングトレーニング期間の開始時に、前記無線端末装置に対して特定のビームフォーミングトレーニング開始を通知する識別子を含むフレームを前記無線端末装置に対して送信する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の受信品質は、少なくともＲＳＳＩ（受信信号強度）、ＳＮＲ（信号雑音比）、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）、ＢＥＲ（ビット誤り率）、ＰＥＲ（パケット誤り率）、ＦＥＲ（フレーム誤り率）、再送回数のいずれか１つまたは複数の組み合わせである、
請求項１から４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記基地局装置は、前記１つ以上の無線端末装置のうちの第１の無線端末装置との前記ビームフォーミングトレーニングの後に、前記１つ以上の無線端末装置のうちの第２の無線端末装置との前記ビームフォーミングトレーニングを順次行う、
請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
１つ以上の無線端末装置と、前記１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を有する通信システムの制御方法であって、
送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、
前記基地局装置は、受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを送信し、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記無線端末装置に対して送信し、
前記１つ以上の無線端末装置は、
前記プロトコル制御フレームを受信し、
前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信し、
前記受信したプロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定し、
前記複数の第１のトレーニングフレームについての前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信し、
前記基地局装置は、
前記第２のフィードバックフレームを受信し、
前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する、
通信システムの制御方法。
【請求項８】
１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、
受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを送信し、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記１つ以上の無線端末装置に送信する送信部と、
前記１つ以上の無線端末装置から送信された、前記複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を含む、第２のフィードバックフレームを受信する受信部と、
前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する制御部と、を含み、
前記第１の受信品質は、前記１つ以上の無線端末装置において、前記プロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって測定されたものである、
基地局装置。
【請求項９】
基地局装置と無線通信を行う無線端末装置であって、
送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、
受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを受信し、前記基地局装置によって、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて送信された複数の第１のトレーニングフレームを、所定のビームパターンを用いて受信する受信部と、
前記受信したプロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定する測定部と、
前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信する送信部と、を含む、
無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ビームフォーミングトレーニングを行って通信に使用するビームパターンを決定する通信システム、通信システムの制御方法、基地局装置、および無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速な通信が可能であって、免許が不要な、ミリ波帯（例えば、６０ＧＨｚ帯等）の無線信号を使用するミリ波通信が普及している。ミリ波通信を採用した無線通信の規格として、例えば、ＷｉＧｉｇ（Wireless Gigabit）、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＨＤ（High Definition）、ＥＣＭＡ−３８７、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ等の規格がある。
【０００３】
ミリ波帯の無線信号は、直線性が強く、空間伝搬損失が大きいという電波特性を有する。このため、一般的なミリ波通信では、複数のアンテナを用いて無線信号の指向性を制御するビームフォーミングが用いられる。
【０００４】
ビームフォーミングとは、指向性を有する通信エリアであるビームの方向や幅を制御し、ビームを通信相手である無線通信装置の位置に追従させる技術である。ビームフォーミング技術によれば、自端末がビームを形成することができる範囲に、複数の通信相手（無線通信装置）が存在している場合、ビームの方向を時間分割で切り替えることにより、複数の無線通信装置との接続を確立させることができる。
【０００５】
ビームフォーミング技術が制定されているミリ波帯の無線通信規格として、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格がある（非特許文献１）。非特許文献１には、複数のビームパターンから通信に使用するビームパターンを選択する方法（ビームフォーミングプロトコル）として、通信する無線通信装置同士がビームパターンを変更し、最適なビームパターンを選択するための情報を含むトレーニングフレームを、変更したビームパターンを用いて送信し、最も通信に適したビームパターンを選択することが記載されている。
【０００６】
また、ビームフォーミング技術の適用例として、例えば特許文献１には、第１の無線通信装置が、通信相手である第２の無線通信装置に対してトレーニングフレームを送信する場合、第２の無線通信装置から以前に受信したトレーニングフレームの受信結果の一部または全ての結果を含むトレーニングフレームを送信することにより、受信結果のフィードバックを行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１２−５０７９４６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】IEEE 802.11ad-2012 IEEE Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange between systems-Local and Metropolitan networks-Specific requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Sepecifications Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１に開示されたビームフォーミングプロトコルにおいては、ビームを選択するのは第１の無線通信装置ではなく、第２の無線通信装置である。具体的には、第２の無線通信装置が、受信した複数のトレーニングフレームの中から最も受信品質が高いビームパターンを選択し、選択したビームパターンのＩＤが自端末に通知される。ここで、例えば第１の無線通信装置の周辺に複数の無線通信装置が存在し、干渉がより多く発生するような通信システムにおいては、干渉の影響等を考慮して、最適なビームパターンを第１の無線通信装置自身で選択および決定することが望ましい。しかしながら、第２の無線通信装置における全てのトレーニングフレームの受信結果を第１の無線通信装置にフィードバックする仕組みがないため、第１の無線通信装置自身で選択および決定することが困難である。
【００１０】
特許文献１には、送信および受信の両方に関する双方向性セクタスイープを行うための方法であって、送信セクタスイープに対するフィードバックの際に、第１の無線通信装置から受信したデータユニットのうち上位３つの識別子、最良のものと最悪のものの識別子、あるいは全ての識別子と対応する品質メトリックと、を第２の無線通信装置が第１の無線通信装置に対して送信する方法が開示されている。このような構成は、上述した検討事項を解消するものであるが、トレーニングフレームに受信結果をフィードバックさせるための情報が含まれているので、複数のトレーニングフレーム全体のデータ量が増大し、通信効率が低下してしまう。
【００１１】
本開示の非限定的な実施例は、複数の無線通信ネットワークが隣接する環境においても、トレーニングフレーム全体のデータ量を増大させず、通信効率を維持することができる通信システム、通信システムの制御方法、基地局装置、および無線端末装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の一態様に係る通信システムは、１つ以上の無線端末装置と、前記１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を有する通信システムであって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、前記基地局装置は、受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを送信し、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記無線端末装置に対して送信し、前記１つ以上の無線端末装置は、前記プロトコル制御フレームを受信し、前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信し、前記受信したプロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定し、前記複数の第１のトレーニングフレームについての前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信し、前記基地局装置は、前記第２のフィードバックフレームを受信し、前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する。
【００１３】
本開示の一態様に係る通信システムの制御方法は、１つ以上の無線端末装置と、前記１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を有する通信システムの制御方法であって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、前記基地局装置は、受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを送信し、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記無線端末装置に対して送信し、前記１つ以上の無線端末装置は、前記プロトコル制御フレームを受信し、前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信し、前記受信したプロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定し、前記複数の第１のトレーニングフレームについての前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信し、前記基地局装置は、前記第２のフィードバックフレームを受信し、前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する。
【００１４】
本開示の一態様に係る基地局装置は、１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを送信し、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記１つ以上の無線端末装置に送信する送信部と、前記１つ以上の無線端末装置から送信された、前記複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を含む、第２のフィードバックフレームを受信する受信部と、前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する制御部と、を含み、前記第１の受信品質は、前記１つ以上の無線端末装置において、前記プロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって測定されたものである。
【００１５】
本開示の一態様に係る無線端末装置は、基地局装置と無線通信を行う無線端末装置であって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、受信品質測定方法を示す指定情報フィールドを含むプロトコル制御フレームを受信し、前記基地局装置によって、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて送信された複数の第１のトレーニングフレームを、所定のビームパターンを用いて受信する受信部と、前記受信したプロトコル制御フレームに示された前記受信品質測定方法によって、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定する測定部と、前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信する送信部と、を含む。
【００１６】
これらの概括的かつ特定の態様は、システム、装置および方法の任意の組み合わせにより実現してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の一態様によれば、複数の無線通信ネットワークが隣接する環境においても、トレーニングフレーム全体のデータ量を増大させず、通信効率を維持することができる。本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】複数の無線通信ネットワーク間で通信できるエリアが重複する具体例を説明する図
【図２】本開示の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図
【図３】無線通信装置の構成の一例について示す図
【図４】無線通信装置が形成するビームパターンの一例を示す図
【図５】ＡＰとＳＴＡのそれぞれにおける、ビームパターンと送信用ビームＩＤおよび受信用ビームＩＤとの対応を示す図
【図６】通信システムにおけるビームフォーミングトレーニングのプロトコル制御の一例を示すシーケンス図
【図７】ＴＸＳＳにおけるＡＰおよびＳＴＡの動作の一例を示すシーケンス図
【図８】プロトコル制御フレームであるＧｒａｎｔフレームのフレームフォーマットの一例を示した図
【図９】第１から第１０のＳＳＷフレームの送受信時において、ＡＰおよびＳＴＡのそれぞれにおいて使用されるビームパターンの例を示す図
【図１０】第１のトレーニングフレームであるＳＳＷフレームのフレームフォーマットをの一例を示した図
【図１１】ＳＴＡが、第１から第５のＳＳＷフレームを受信した際の受信品質を測定した結果を例示した図
【図１２】ＡＰが、第６から第１０のＳＳＷフレームを受信した際の受信品質を測定した結果を例示した図
【図１３】第１のフィードバックフレームであるＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレームのフレームフォーマットの一例を示した図
【図１４】ＡＰがイニシエータである場合の、ＡＰの動作例を示すフローチャート
【図１５】ＡＰがイニシエータである場合の、ＡＰの動作例を示すフローチャート
【図１６】２つのＳＴＡとのビームフォーミングトレーニングのプロトコル制御の一例を示すシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜本開示に至る経緯＞
本開示の実施の形態について詳細な説明を行う前に、本開示に至る経緯について説明する。
【００２０】
無線通信ネットワークの一例として、１つの基地局（ＡＰ：Access Point）が複数の無線端末装置（ＳＴＡ：Station）との無線通信を管理する形態のネットワークがある。１つの無線通信ネットワークの周囲に他の無線通信ネットワークが存在しない場合、その無線通信ネットワークにおいて、ＡＰは、複数のビームパターンの中から最適なビームパターンを選択するためのビームフォーミングトレーニングをＳＴＡ毎に実施する。これにより、ＡＰは通信品質が最もよいビームパターンを選択することができ、無線通信ネットワーク内の通信品質（システムスループット）を最良とすることができる。なお、本開示において、ビームとは、無線信号の送受信が可能な範囲（通信エリア）を意味している。
【００２１】
しかしながら、１つの無線通信ネットワークの周辺に他の無線通信ネットワークが存在する場合においては、１つの無線通信ネットワークのＡＰが最も受信品質のよいビームパターンを選択した結果、選択されたビームパターンにより確立された通信できるエリアが、異なる無線通信ネットワーク間で重複する事態が生じうる。
【００２２】
図１は、複数の無線通信ネットワーク間で通信できるエリアが重複する具体例を説明する図である。図１には、無線通信ネットワーク８０Ａと８０Ｂの２つのネットワークが隣接した通信システム３００が示されている。ここで、通信システム３００は、ミリ波通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに準拠した通信システムであり、２つの無線通信ネットワーク８０Ａおよび８０Ｂは、同じアクセス制御方式（例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式）で動作する。
【００２３】
図１に示す無線通信ネットワーク８０Ａは、ＡＰ８１Ａが管理するネットワークであり、ＳＴＡ８２ＡがＡＰ８１Ａに接続している。同様に、無線通信ネットワーク８０Ｂは、ＡＰ８１Ｂが管理するネットワークであり、ＳＴＡ８２ＢがＡＰ８２Ａに接続している。無線通信ネットワーク８０Ａにおいて、ＡＰ８１ＡとＳＴＡ８２Ａはビームフォーミングトレーニングを実施し、最も通信品質のよいビームパターンを選択する。同様に、無線通信ネットワーク８０Ｂにおいて、ＡＰ８１ＢとＳＴＡ８２Ｂはビームフォーミングトレーニングにより最も通信品質のよいビームパターンを選択する。
【００２４】
ＡＰ８１ＡとＳＴＡ８２Ａが実施したビームフォーミングトレーニングにより選択されたビームパターンで通信ができるエリアを、図１において通信エリア８３Ａとして示している。同様に、図１において、通信エリア８３Ｂは、ＡＰ８１ＢとＳＴＡ８２Ｂが実施したビームフォーミングトレーニングにより選択されたビームパターンで通信ができるエリアである。
【００２５】
例えば、ＳＴＡ８２Ａと８２Ｂとが互いに近接して配置されている場合、図１に示すように、通信エリア８３Ａと通信エリア８３Ｂの一部が重複する。ここで、無線通信ネットワーク８０Ａ内での通信と無線通信ネットワーク８０Ｂ内での通信とが同時に行われると、同一チャネル干渉や隣接チャネル干渉等の干渉が発生し、通信品質（システムスループット）の低下が生じる。同一チャネル干渉や隣接チャネル干渉を低減させる一般的な技術として動的チャネル変更（ＤＦＳ：Dynamic Frequency Selection）がある。しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに準拠した通信システムでは使用できるチャネル数が少ないため、ＤＦＳによって、このような干渉を低減させることは困難である。
【００２６】
このため、複数の無線通信ネットワークが密集した環境において、それぞれの無線通信ネットワーク内で最も通信品質の高いビームパターンを選択するのではなく、他の無線通信ネットワークからの影響（干渉）を考慮してビームパターンを決定する必要がある。
【００２７】
しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに準拠した通信システムでは、ビームフォーミングトレーニングの際に、ＳＴＡは、ＡＰから受信したトレーニング用の信号であるトレーニングフレームのうち、最も通信品質が高かったビームパターンについてＡＰに通知している。このため、ＡＰは、複数の送信ビームパターンのうち、最も通信品質が高いビームパターンについて知ることは容易であるが、他の送信ビームパターンとの比較を行うことは困難である。また、ＳＴＡにおける全てのトレーニングフレームの受信品質をＡＰにフィードバックする仕組みがなかったため、ＡＰは、他の無線通信ネットワークからの影響（干渉）を考慮してビームパターンを決定することが困難であった。
【００２８】
上記した特許文献１に開示された技術は、ＳＴＡがＡＰの送信セクタスイープに対するフィードバックを行うものであるため、上記の検討事項を解消するものである。しかしながら、ＳＴＡからＡＰに送信するトレーニングフレーム毎に受信品質をフィードバックさせるための情報が含まれているので、トレーニングフレーム全体のデータ量が増大し、通信効率が低下してしまう。
【００２９】
本開示の非限定的な実施例は、複数の無線通信ネットワークが隣接する環境においても、トレーニングフレーム全体のデータ量を増大させず、通信効率を維持することができる通信システム、通信システムの制御方法、基地局装置、および無線端末装置を提供する。
【００３０】
（実施の形態）
＜通信システムの構成例＞
図２は、本開示の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。図２に示す通信システム１００は、インターネット等の通信ネットワーク１０１と、通信ネットワーク１０１に接続された無線通信装置１０２と、無線通信装置１０２との無線通信を介して通信ネットワーク１０１に接続する無線通信装置１０３と、を有する。無線通信装置１０２と無線通信装置１０３とは同じ構成を有し、ＡＰ（Access Point：基地局装置）として動作するか、ＳＴＡ（Station：無線端末装置）として動作するかによって異なる処理を実行する。
【００３１】
以下説明する本開示の実施の形態において、無線通信装置１０２は、無線通信装置１０３のアクセスポイントとして動作し、無線通信装置１０３と通信ネットワーク１０１との間のデータ転送を行うことにより、無線通信装置１０３の通信ネットワーク１０１へのアクセスを管理している。また、無線通信装置１０２および無線通信装置１０３は、ミリ波通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに対応した通信装置である。
【００３２】
＜無線通信装置の構成例＞
図３は、無線通信装置１０２（１０３）の構成の一例について示す図である。図３では、無線通信装置１０２（１０３）は、ＭＡＣ制御部１１、プロトコル制御部１２、制御フレーム生成部１３、フレーム生成部１４、送信部１５、送信アンテナ部１６、受信アンテナ部１７、受信部１８、フィルタ部１９、品質測定部２０、管理テーブル２１、ビーム決定部２２を有する。
【００３３】
なお、無線通信装置１０２（１０３）は、図示は省略するが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、およびＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリを有し、図３に示す各ブロックの機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。
【００３４】
ＭＡＣ制御部１１は、データ送受信の際のアクセス制御を行う。具体的には、ＭＡＣ制御部１１は、送信するデータフレームが発生した場合に、送信部１５に対して送信に使用するビームパターンのインデックス情報であるビームＩＤおよびＭＣＳを含むＭＡＣフレームを出力する。なお、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）は、送信に使用される変調方式や符号化率等の組み合わせをインデックス化したものである。また、ＭＡＣ（Media Access Control）フレームは、送信先のアドレス等の情報を含むフレームである。
【００３５】
また、ＭＡＣ制御部１１は、フィルタ部１９からデータフレームやトレーニングプロトコル制御フレームを取得した場合、受信したデータがデータフレームの場合は、上位のアプリケーションにデータを出力し、受信したデータがトレーニングプロトコル制御フレームの場合は、プロトコル制御部１２に制御信号を出力し、トレーニングプロトコル制御フレーム以外のプロトコル制御フレームを取得した場合は、取得したプロトコル制御フレームに応じたプロトコル制御（例えば接続処理や帯域管理処理等）を行う。なお、トレーニングプロトコル制御フレームとは、後述するビームフォーミングトレーニングに使用する情報を含むフレームである。
【００３６】
プロトコル制御部１２は、ビームフォーミングトレーニングに関する処理の制御を行う。具体的には、プロトコル制御部１２は、ＭＡＣ制御部１１から取得したトレーニングプロトコル開始要求に基づいて、プロトコル制御フレーム生成要求を制御フレーム生成部１３に出力し、プロトコル制御部１２は、トレーニングフレーム生成要求をフレーム生成部１４に出力する。
【００３７】
さらに、プロトコル制御部１２は、品質測定部２０に対して受信品質測定方法を指定する指定要求を出力する。ここで、プロトコル制御部１２が出力する受信品質測定方法は、ＭＡＣ制御部１１から取得した第１のプロトコル制御フレームに含まれる指定情報で指定されている。指定情報の詳細については後述する。そして、プロトコル制御部１２は、通信相手である無線通信装置との受信処理で使用する受信用ビームパターンを切り替えるための受信用ビームＩＤを受信部１８に出力する。
【００３８】
また、プロトコル制御部１２は、通信相手である無線通信装置から取得したトレーニングプロトコル制御フレームをＭＡＣ制御部１１より受信した場合、品質測定部２０から取得した受信品質情報を管理テーブル２１へ出力する。
【００３９】
制御フレーム生成部１３は、プロトコル制御部１２から取得したプロトコル制御フレーム生成要求に基づいてトレーニングプロトコルを制御する制御フレームを生成し、トレーニングプロトコル制御フレームを送信するためのビームパターンを指定するビームＩＤとトレーニングプロトコル制御フレームとを送信部１５へ出力する。
【００４０】
フレーム生成部１４は、プロトコル制御部１２から取得したトレーニングフレームの生成要求に基づきトレーニングフレームを生成し、トレーニングフレームを送信するためのビームパターンを指定するビームＩＤと生成したトレーニングフレームとを送信部１５に出力する。
【００４１】
送信部１５は、ＭＡＣ制御部１１、制御フレーム生成部１３、フレーム生成部１４から取得したＭＡＣフレーム、トレーニングプロトコル制御フレーム、あるいはトレーニングフレームに対してＭＣＳに基づいて変調処理を施し、変調後の送信信号およびビームＩＤを送信アンテナ部１６に出力する。
【００４２】
送信アンテナ部１６は、複数のアンテナ素子を含むアレイアンテナを有し、送信部１５から入力された送信信号を空間に送信する。送信アンテナ部１６は、送信部１５から入力されたビームＩＤ等の情報に基づいて各アレイアンテナの位相および／または振幅を制御する等して複数のビームパターンを形成し、これを使用して送信信号の送信を行う。
【００４３】
受信アンテナ部１７は、複数のアンテナ素子を含むアレイアンテナを有し、他の無線通信装置から送信された送信信号を受信し、受信信号として受信部１８に出力する。受信アンテナ部１７は、例えば、アレイアンテナの位相および／または振幅を制御して、複数のビームパターンを形成し、これを使用して受信を行う。
【００４４】
受信部１８は、受信アンテナ部１７から取得した受信信号を復調し、復調したデータ（受信フレーム）をフィルタ部１９に出力する。また、受信部１８は、ビームフォーミングトレーニングを行うためには、プロトコル制御部１２から取得した受信用ビームＩＤに基づき、受信アンテナ部１７のアレイアンテナを制御し、入力された受信用ビームＩＤに対応するビームパターンに切り替える。
【００４５】
フィルタ部１９は、受信部１８から入力された受信フレームのヘッダを解析して受信フレームのフレーム種別を解析する。そして、フィルタ部１９は、解析結果に基づいて、受信したフレームがトレーニングフレームであった場合は、プロトコル制御部１２に、受信したフレームを出力する。また、フィルタ部１９は、受信したフレームがトレーニングフレーム以外であった場合は、受信したフレームをＭＡＣ制御部１１に出力する。
【００４６】
品質測定部２０は、プロトコル制御部１２から取得した測定方法指定要求と、受信部１８における復調結果と、に基づいて、受信信号の受信品質を測定し、受信品質情報を生成する。品質測定部２０は、測定方法として、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio：信号雑音比）、ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio：信号対干渉雑音比）、誤り率（ＢＥＲ（ビット誤り率）、ＰＥＲ（パケット誤り率）、ＦＥＲ（フレーム誤り率）等）、再送回数等のうちのいずれか１つ、あるいは複数を組み合わせて受信品質を測定すればよい。品質測定部２０は、測定した受信品質情報をプロトコル制御部１２に出力する。
【００４７】
管理テーブル２１は、通信相手の無線通信装置へデータを送信するときに使用するビームパターンに対応した送信用ビームＩＤと、データを受信するときに使用するビームパターンに対応した受信用ビームＩＤとを関連付けて管理する。また、管理テーブル２１は、ビームＩＤと、品質測定部２０から取得した受信品質情報を関連付けて管理する。
【００４８】
ビーム決定部２２は、プロトコル制御部１２からトレーニングの結果に関する情報を取得し、送信または受信のためのどのビームパターンを使用するかを選択し、選択したビームパターンに対応するＩＤをプロトコル制御部１２に通知する。
【００４９】
＜ビームパターンの説明＞
次に、無線通信装置１０２（１０３）が形成するビームパターンについて、図４を参照して説明する。図４は、無線通信装置１０２（１０３）が形成するビームパターンの一例を示す図である。
【００５０】
図４は、無線通信装置１０２（１０３）が６種類のビームパターンを有する例を示す。無線通信装置１０２（１０３）は、送信アンテナ部１６のアレイアンテナにより、６種類のビームパターンのうちのいずれかのビームパターンを形成して通信を行う。図４では、無線通信装置１０２（１０３）が有する６種類のビームパターンは、それぞれビーム方向が異なっており、指向性の高いビームパターンと、無指向性のビームパターンとを含む。なお、プロトコル制御は無指向性のビームパターンを主に用い、データ通信は、指向性の高いビームパターンを主に用いるが、プロトコル制御が指向性の高いビームパターンを用いても良いし、データ通信が、無指向性のビームパターンを用いても良い。図４において、ビーム＃１〜５が指向性の高いビームパターンの例であり、ビーム＃０が無指向性のビームパターンの例である。
【００５１】
なお、ここでは送信アンテナ部１６が形成するビームパターンについて説明したが、受信アンテナ部１７において形成されるビームパターンも同様である。
【００５２】
次に、それぞれのビームパターンに対応するビームＩＤについて説明する。図５は、ＡＰとＳＴＡのそれぞれにおける、ビームパターンと送信用ビームＩＤおよび受信用ビームＩＤとの対応を示す図である。以下では、ＡＰとして動作する無線通信装置１０２（１０３）を単にＡＰと記載し、ＳＴＡとして動作する無線通信装置１０２（１０３）を単にＳＴＡと記載する。
【００５３】
図５では、無線通信装置１０２がＡＰとして動作し、「ＡＰ（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）」の「送信用ビームＩＤ」の欄は、各ビームパターンに対応する送信用ビームＩＤを示している。なお、送信用ビームＩＤは、＃ｉｔｘＮ（Ｎはビームパターンの数に対応する整数、図５では１〜５のいずれか）によって示される。また、「ＡＰ（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）」の「受信用ビームＩＤ」の欄は、各ビームパターンに対応する受信用ビームＩＤ＃ｉｒｘＮを示している。
【００５４】
また、図５では、無線通信装置１０３がＳＴＡとして動作し、「ＳＴＡ（Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）」の「送信用ビームＩＤ」の欄は、各ビームパターンに対応する送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘＮを示している。また、「ＳＴＡ（Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）」の「受信用ビームＩＤ」の欄は、各ビームパターンに対応する受信用ビームＩＤ＃ｒｒｘＮを示している。
【００５５】
このように、同じビームパターンでも、ＡＰとＳＴＡ、あるいは送信用と受信用とでビームＩＤは異なっている。このため、ビームＩＤによりＡＰとＳＴＡ、あるいは送信用ビームと受信用ビームとを区別することができる。
【００５６】
＜ビームフォーミングトレーニングにおけるプロトコル制御＞
以下では、図２に例示する通信システム１００において、ビームフォーミングトレーニングにおける無線通信装置１０２（１０３）の動作例について説明する。
【００５７】
図６は、通信システム１００におけるビームフォーミングトレーニングのプロトコル制御の一例を示すシーケンス図である。図６に示すシーケンス（スケジューリング）は、通信システム１００内の通信（接続）を管理するＡＰによって制御される。以下では、ＡＰがビームフォーミングトレーニング処理の開始通知を送信するイニシエータ（Initiator）であり、ＳＴＡがビームフォーミングトレーニング処理の開始通知を受信するレスポンダ（Responder）である場合を想定して説明を行う。
【００５８】
図６では、ＡＰは、ビーコンを送信する期間であるＢＴＩ（Beacon Transmission Interval：ビーコン伝送期間）５０を周期的に設ける。具体的には、ＡＰは、ＢＴＩ５０の終了後、所定時間が経過した後、次のＢＴＩ５１が開始する。図６においては、ＢＴＩはＢＴＩ５０とＢＴＩ５１の２つ示しているが、ＡＰが動作を終了するまでＢＴＩは所定時間毎に繰り返される。
【００５９】
ＢＴＩ５０とＢＴＩ５１の間には、データフレームを送信する期間であるＤＴＩ（Data Transmission Interval：データ送信間隔）５２が設けられる。ＤＴＩ５２において、ＡＰとＳＴＡとの間でデータの送受信が行われる。ＢＴＩおよびＤＴＩについては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに規定されている。
【００６０】
ＡＰは、ＤＴＩ５２内において、ＴＸＳＳ（送信ビームフォーミングトレーニング期間）５３を設ける。ＴＸＳＳ５３は、送信セクタの通信品質をテストするためにビームをスウィーピング（transmit sector sweep）し、送信ビームのトレーニングを行う期間である。以下では、ＴＸＳＳ５３における通信システム１００の動作の詳細について説明する。
【００６１】
＜ＴＸＳＳ（送信ビームフォーミングトレーニング期間）における動作＞
図７は、ＴＸＳＳ５３におけるＡＰおよびＳＴＡの動作の一例を示すシーケンス図である。ＴＸＳＳ５３において、ＡＰはまず、プロトコル制御フレームであるＧｒａｎｔフレーム６０をＳＴＡに対して送信する。
【００６２】
図８は、プロトコル制御フレームであるＧｒａｎｔフレーム６０のフレームフォーマットの一例を示した図である。Ｇｒａｎｔフレーム６０は、図８に示すように、フレーム種別６０１と、送信元アドレス６０２と、宛先アドレス６０３と、ビームフォーミングプロトコルＩＤ６０４と、受信品質の測定方法を示す指定情報６０５とを含む。
【００６３】
フレーム種別６０１は、フレームがプロトコル制御フレームであることを示す識別子等である。送信元アドレス６０２は、Ｇｒａｎｔフレーム６０を送信するＡＰのアドレス（例えばＭＡＣアドレスやデバイスＩＤ）である。宛先アドレス６０３は、Ｇｒａｎｔフレーム６０を受信するＳＴＡの識別子（例えばＭＡＣアドレスやデバイスＩＤ）である。
【００６４】
ビームフォーミングプロトコルＩＤ６０４は、本開示の送信ビームフォーミングトレーニングが開始される旨をＳＴＡに通知するための識別子である。指定情報６０５は、Ｇｒａｎｔフレーム６０を受信するＳＴＡに対して、Ｇｒａｎｔフレーム６０の後に送信する第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅ（第１のトレーニングフレーム）の受信品質を測定する方法を指定する情報を含むフィールドである。受信品質を測定する方法としては、例えば上述したように、例えば、ＲＳＳＩ、ＳＮＲ、ＳＩＮＲ、ＢＥＲ、ＰＥＲ、ＦＥＲ、再送回数の少なくとも１つである。
【００６５】
図７の説明に戻る。図７では、ＡＰは、Ｇｒａｎｔフレーム６０を送信後、第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅを送信する。図９は、図７に示す第１から第１０のＳＳＷフレームの送受信時において、ＡＰおよびＳＴＡのそれぞれにおいて使用されるビームパターンの例を示す図である。図９では、送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ１を含む第１のＳＳＷフレーム６１Ａをビームパターン＃１に対応する送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ１、送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ２を含む第２のＳＳＷフレーム６１Ｂをビームパターン＃２に対応する送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ２、送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ３を含む第３のＳＳＷフレーム６１Ｃをビームパターン＃３に対応する送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ３、送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ４を含む第４のＳＳＷフレーム６１Ｄをビームパターン＃４に対応する送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ４、送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ５を含む第５のＳＳＷフレーム６１Ｅをビームパターン＃５に対応する送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ５を用いて順次送信する。
【００６６】
第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅは、第１のトレーニングフレームに対応する。図１０は、第１のトレーニングフレームであるＳＳＷフレーム６１のフレームフォーマットをの一例を示した図である。なお、以下では、第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅのいずれか１つを称して、あるいはこれらを総称して、ＳＳＷフレーム６１と称することがある。ＳＳＷフレーム６１は、図１０に示すように、フレーム種別６１１と、送信元アドレス６１２と、宛先アドレス６１３と、送信ビームＩＤ６１４とを含む。
【００６７】
フレーム種別６１１は、フレームが第１のトレーニングフレーム（第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅのいずれか）であることを示す識別子である。送信元アドレス６１２は、ＳＳＷフレーム６１を送信するＡＰのアドレス（例えばＭＡＣアドレスやデバイスＩＤ）である。宛先アドレス６１３は、ＳＳＷフレーム６１を受信するＳＴＡの識別子（例えばＭＡＣアドレスやデバイスＩＤ）である。送信ビームＩＤ６１４は、ＳＳＷフレーム６１を送信する際にＡＰが使用する送信用ビームパターンに対応するビームＩＤである。すなわち、ＳＳＷフレーム６１には、ＳＳＷフレーム６１を送信するＡＰ（無線通信装置）が送信時に使用するビームパターンの送信用ビームＩＤが含まれている。
【００６８】
図７の説明に戻る。ＳＴＡは、Ｇｒａｎｔフレーム６０を無指向性のビームパターンに対応する受信用ビームＩＤ＃ｒｒｘ０を用いて受信する。そして、ＳＴＡは、ビームパターンを変えずに、第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅを受信する。また、第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅを受信するとき、Ｇｒａｎｔフレーム６０の指定情報６０５により指定された受信品質の測定方法を用いて、ＳＳＷフレーム毎の受信品質を測定し、受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡを生成する。
【００６９】
受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡについて具体例を挙げて説明する。図１１は、ＳＴＡが、受信した第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅの受信品質を測定した結果を例示した図である。図１１に示す例では、受信品質の測定方法の一例として、ＳＮＲを用いた場合を想定している。なお、図１１の中で用いているＳＮＲはｄＢ値を変換したインデックス値で示している。
【００７０】
図１１には、受信した第１のＳＳＷフレーム６１Ａに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ１および受信した第１のＳＳＷフレーム６１Ａの受信品質の測定結果「８０」、受信した第２のＳＳＷフレーム６１Ｂに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ２および受信した第２のＳＳＷフレーム６１Ｂの受信品質の測定結果「９０」、受信した第４のＳＳＷフレーム６１Ｄに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ４および受信した第４のＳＳＷフレーム６１Ｄの受信品質の測定結果「１００」、受信した第５のＳＳＷフレーム６１Ｅに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ５および受信した第５のＳＳＷフレーム６１Ｅの受信品質の測定結果「７０」が示されている。
【００７１】
なお、図１１では、第３のＳＳＷフレーム６１ＣのビームＩＤおよび受信品質が含まれていないが、これは、ＳＴＡが第３のＳＳＷフレーム６１Ｃを受信できなかったことを意味する。ＡＰは、第1のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅまでを送信する場合、ＳＳＷフレーム６１毎にをビームパターンを変えて送信している。そのため、ＳＴＡはＳＳＷフレーム６１を受信できない場合があり、図１１に示されていない第３のＳＳＷフレーム６１Ｃは受信できない場合に対応している。
【００７２】
図７の説明に戻る。ＡＰは、第５のＳＳＷフレーム６１Ｅを送信後、ＳＴＡが送信するトレーニングフレームの受信品質を測定するため、ビームパターンを無指向性のビームパターン＃０に対応する受信用ビームＩＤ＃ｉｒｘ０に設定する。
【００７３】
ＳＴＡは、第５のＳＳＷフレーム６１Ｅ受信後に、図９に示すように、送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ１を含む第６のＳＳＷフレーム６２Ａをビームパターン＃１に対応する送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ１、送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ２を含む第７のＳＳＷフレーム６２Ｂをビームパターン＃２に対応する送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ２、送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ３を含む第８のＳＳＷフレーム６２Ｃをビームパターン＃３に対応する送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ３、送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ４を含む第９のＳＳＷフレーム６２Ｄをビームパターン＃４に対応する送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ４、送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ５を含む第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅをビームパターン＃５に対応する送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ５を用いて順次送信する。
【００７４】
第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまでは、第２のトレーニングフレームに対応する。第２のトレーニングフレームであるＳＳＷフレーム６２のフレームフォーマットについては、図１０に示す第１のトレーニングフレームであるＳＳＷフレーム６１と同様であるため説明を省略する。なお、以下では、第６から第１０のＳＳＷフレーム６２Ａ〜６２Ｅのいずれか１つを称して、あるいはこれらを総称して、ＳＳＷフレーム６２と称することがある。
【００７５】
なお、ＳＳＷフレームには、ＳＳＷフレームを受信した無線端末が選択したビームＩＤと受信品質を含んでもよい。具体的には、ＳＴＡは、受信した第１から第５のＳＳＷフレーム６１Ａ〜６１Ｅの中で最も受信品質の良いビームＩＤと測定した受信品質を、第６から第１０のＳＳＷフレーム６２Ａ〜６２Ｅに含めて送信してもよい。
【００７６】
ＡＰは、第５のＳＳＷフレーム６１Ｅを送信した後、ＳＴＡから送信される第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまでを受信し、Ｇｒａｎｔフレーム６０の指定情報６０５においてＳＴＡに通知した方法と同じ受信品質の測定方法を用いて、ＳＳＷフレーム毎に受信品質を測定し、受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＡＰを生成する。
【００７７】
受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＡＰについて具体例を挙げて説明する。図１２は、ＡＰが、第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまでを受信した際にＳＳＷフレームに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤと受信品質を測定した結果を例示した図である。図１２に示す例では、図１１と同様、受信品質測定方法の一例として、ＳＮＲを用いた場合を想定している。
【００７８】
図１２には、受信した第６のＳＳＷフレーム６２Ａに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｒｔｘ１および受信した第６のＳＳＷフレーム６２Ａの受信品質の測定結果「３０」、受信した第７のＳＳＷフレーム６２Ｂに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ２および受信した第７のＳＳＷフレーム６２Ｂの受信品質の測定結果「９０」、受信した第８のＳＳＷフレーム６２Ｃに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ３および受信した第８のＳＳＷフレーム６２Ｃの受信品質の測定結果「８０」、受信した第９のＳＳＷフレーム６２Ｄに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ４および受信した第９のＳＳＷフレーム６２Ｄの受信品質の測定結果「９５」、受信した第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅに含まれる送信ビームＩＤ６１４から取得したビームＩＤ＃ｉｔｘ５および受信した第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅの受信品質の測定結果「６０」が示されている。
【００７９】
図７の説明に戻る。ＡＰは、第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅを受信後、受信した第６のＳＳＷフレーム６２Ａから受信した第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまでの受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＡＰを含む第１のフィードバックフレームであるＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３を生成し、無指向性のビームパターン、すなわち送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ０に対応するビームパターンを用いて送信する。
【００８０】
図１３は、第１のフィードバックフレームであるＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３のフレームフォーマットの一例を示した図である。ＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３は、図１３では、フレーム種別６３１と、送信元アドレス６３２と、宛先アドレス６３３と、測定結果６３４とを含む。
【００８１】
フレーム種別６３１は、フレームがＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３であることを示す識別子等である。送信元アドレス６３２は、ＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３を送信するＡＰのアドレス（例えばＭＡＣアドレスまたはデバイスＩＤ）である。宛先アドレス６３３は、ＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３を受信するＳＴＡの識別子（例えばＭＡＣアドレスまたはデバイスＩＤ）である。測定結果６３４は、上述した受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＡＰに対応している。
【００８２】
測定結果６３４は、図１３に示すように、さらに測定結果数６３５、ビームＩＤ毎に測定結果＃ｎ６３６ｎ（ｎは受信したＳＳＷフレームのうち、ビームＩＤが取得でき、かつ受信品質を測定できたＳＳＷフレームの総数に対応する正の整数であり、図７ではｎ＝０〜５である）を含む。なお、ｎ＝０の場合は、測定結果＃ｎ６３６ｎにデータは含まれない。
測定結果数６３５は、測定結果６３４に含まれる測定結果の数に関する情報を含むフィールドである。具体的には、第１のフィードバックフレームであるＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３では測定結果数６３５には「５」が格納され、第２のフィードバックフレームであるＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４では測定結果数６３５には「４」が格納される。
測定結果＃ｎ６３６ｎは、ビームＩＤ６３７と受信品質６３８とを含み、第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２ＥまでのそれぞれをＡＰが受信した際にＳＳＷフレームから取得したビームＩＤと、測定した受信品質の情報とをそれぞれ含むフィールドである。
【００８３】
図７の説明に戻る。ＳＴＡは、ＡＰが送信したＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３を受信した後、ＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３からＲｅｓｕｌｔ＿ＡＰに対応する測定結果６３４を取得する。ＳＴＡは、取得したＲｅｓｕｌｔ＿ＡＰに基づいて、所定の選択基準に合致する送信用ビームパターンを選択し、選択したビームパターンをＡＰとの通信に用いる送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ＿ｓｅｌｅｃｔとを対応付ける。
【００８４】
所定の選択基準について、具体例を挙げて説明する。例えば通信システム１００の周囲（干渉が生じうる位置）に他の通信システムが存在する場合には、ＳＴＡは、使用するアプリケーションが要求する通信品質（スループットや遅延時間等）を実現できる受信品質を満たすビームパターンのうち、最も低い受信品質のビームパターンをＳＴＡの送信用ビームパターンとして決定する。
例えばＲｅｓｕｌｔ＿ＡＰが図１２に例示した値であり、例えば使用アプリケーションが要求する通信品質を実現できる受信品質が、ＳＮＲ＝７０であった場合、ＳＴＡは、ＳＮＲが「７０」を超えるビームの中で最も品質が低い「８０」である＃ｒｔｘ３に決定すればよい。また、例えば使用アプリケーションが要求する通信品質を実現できる受信品質が、ＳＮＲ＝５０であった場合、ＳＮＲが「５０」を超えるビームの中で最も品質が低い「６０」である＃ｒｔｘ５に決定すればよい。
【００８５】
一方、通信システム１００の周囲（干渉が生じうる位置）に他の通信システムが存在しない場合、ＳＴＡは、最も受信品質が高いビームＩＤをＳＴＡの送信用ビームパターンに決定すればよい。具体的には、ＳＴＡは＃ｒｔｘ＿ｓｅｌｅｃｔとして受信品質が「９５」である＃ｒｔｘ４を選択する。
【００８６】
図７の説明に戻る。ＳＴＡは、取得したＲｅｓｕｌｔ＿ＡＰの中から送信用ビームパターンを選択した後、第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅまでの受信品質を測定した結果である測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡを含む第２のフィードバックフレームであるＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４を生成し、無指向性のビームパターンである送信用ビームＩＤ＃ｒｔｘ０に対応するビームパターンを用いて、ＡＰに送信する。なお、ＳＴＡは無指向性のビームパターンで送信するのではなく、上記選択したビームＩＤ＃ｒｔｘ＿ｓｅｌｅｃｔに対応するビームパターンを使って送信してもよい。
【００８７】
なお、第２のフィードバックフレームであるＳＳＷ−ＡＣＫフレームのフレームフォーマットについては、図１３に関連付けて説明した第２のＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレームと同様であるため、説明を省略する。
【００８８】
ＡＰは、ＳＴＡが送信したＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４を受信し、ＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４に含まれる受信品質の測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡを取得する。ＡＰは、取得したＲｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡに基づいて、所定の選択基準に合致する送信用ビームパターンを選択し、選択したビームパターンをＳＴＡとの通信に用いる送信用ビームＩＤ＃ｉｔｘ＿ｓｅｌｅｃｔとを対応付ける。所定の選択基準については、上記説明したＳＴＡにおけるＲｅｓｕｌｔ＿ＡＰに基づく選択と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
以上、無線通信装置１０２（１０３）におけるビームフォーミングトレーニングのプロトコル制御について説明した。上述したように、本開示の実施の形態に係る通信システム１００では、送信ビームパターンを決定するための期間であるＴＸＳＳ５３において、ＡＰから送信された第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅまで（第１のトレーニングフレーム）をＳＴＡが受信した場合、ＳＴＡはＳＳＷフレーム６１の受信品質を測定し、測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡをＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４（第２のフィードバックフレーム）に含めてＡＰに送信する。これにより、ＡＰはＲｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡに基づいて所定の選択基準に合致するビームパターンをＳＴＡへの送信に使用する送信用ビームパターンに選択する。
【００９０】
また、ＴＸＳＳ５３において、ＳＴＡから送信された第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまで（第２のトレーニングフレーム）をＡＰが受信した場合、ＡＰはＳＳＷフレーム６２の受信品質を測定し、測定結果をＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３（第１のフィードバックフレーム）に含めてＳＴＡに送信する。これにより、ＳＴＡはＲｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡに基づいて所定の選択基準に合致するビームパターンをＡＰへの送信に使用する送信用ビームパターンに選択する。
【００９１】
このような構成により、トレーニングフレームのデータ量が大きくなることなく、ＡＰがＳＴＡの受信したビームの受信品質に関する情報を取得することができるようになる。
【００９２】
次に、ＡＰおよびＳＴＡの個別の動作例について説明する。
【００９３】
＜ＡＰの動作例＞
本開示の実施の形態に係る通信システム１００のビームフォーミングトレーニングにおけるＡＰの動作例について説明する。図１４は、イニシエータであるＡＰの動作例を示すフローチャートである。
【００９４】
ステップＳ１０１において、ＡＰのプロトコル制御部１２は、ＭＡＣ制御部１１からビームフォーミングトレーニングの開始要求が入力されたか否かを判定する。ＭＡＣ制御部１１からトレーニング開始要求が入力された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０２へ進み、ＭＡＣ制御部１１からトレーニング開始要求が入力されなかった場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０１を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ１０２において、プロトコル制御部１２は、ビームフォーミングトレーニングのプロトコル制御を開始するためのプロトコル制御フレームの生成要求を制御フレーム生成部１３に出力し、制御フレーム生成部１３が生成したプロトコル制御フレームを、送信部１５がＳＴＡに対して送信する。プロトコル制御フレームは、上記説明したように、図７に示すＧｔａｎｔフレーム６０に対応しており、本開示の実施の形態のビームフォーミングトレーニングが開始される旨を示す識別子（ビームフォーミングプロトコルＩＤ）と、ＳＴＡにおいて受信するＳＳＷフレームの受信品質の測定方法を指定するための指定情報６０５とを含む。
【００９６】
ステップＳ１０３において、プロトコル制御部１２は、フレーム生成部１４に対して第１のトレーニングフレームの生成要求を出力する。これに応じて、フレーム生成部１４は複数の第１のトレーニングフレームを生成し、送信部１５は、生成された複数の第１のトレーニングフレームを、フレーム毎に指向性ビームパターンを切り替えてＳＴＡに対して送信する。第１のトレーニングフレームは、上述したように、図７に示す第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅまでに対応している。
【００９７】
ステップＳ１０４において、プロトコル制御部１２は、複数の第１のトレーニングフレームを全て送信したか否かの判定を行う。全て送信したと判定した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０５へ進み、そうでない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）には、処理はステップＳ１０３に戻る。
【００９８】
ステップＳ１０５において、プロトコル制御部１２は、第１のトレーニングフレームを受信したＳＴＡが送信する第２のトレーニングフレームの受信に使用するビームパターンを無指向性のビームパターン（ビームＩＤ＃ｉｒｘ０）に切り替えるために、受信部１８に対して受信ビーム切替指示を出力する。第２のトレーニングフレームは、上述したように、図７に示す第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまでに対応している。
【００９９】
ステップＳ１０６において、プロトコル制御部１２は、ＳＴＡから送信された複数の第２のトレーニングフレームを、無指向性のビームパターンを用いて受信アンテナ部１７が受信することを指示し、受信した各第２のトレーニングフレームの受信品質を品質測定部２０が測定することを指示する。
【０１００】
なお、ＡＰのプロトコル制御部１２は、少なくとも１つ第２のトレーニングフレームを受信できれば、第２のトレーニングフレームの送信が終了するタイミングを知ることができる。
【０１０１】
例えば、第２のトレーニングフレームに現在の送信数、総送信数が記載されている場合、または、第２のトレーニングフレームに残送信数を記載されている場合、ＡＰのプロトコル制御部１２は、第２のトレーニングフレーム長は固定、かつ、変調レートも固定であるため、残り送信数がわかれば、第２のトレーニングフレームの送信終了を計算することができる。
【０１０２】
ステップＳ１０７において、ＡＰのプロトコル制御部１２は、ＳＴＡからの第２のトレーニングフレームの送信が終了し、複数の第２のトレーニングフレームのうち、少なくとも１つの第２のトレーニングフレームを受信したか否かを判定する。ＳＴＡからの第２のトレーニングフレームの送信が終了し、少なくとも１つの第２のトレーニングフレームを受信したと判定した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０８に進み、そうでない（第２のトレーニングフレームを１つも受信していない）場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０５に戻る。
【０１０３】
ステップＳ１０８において、プロトコル制御部１２は、ステップＳ１０６において生成した受信品質の測定結果を含む第１のフィードバックフレームの生成要求を制御フレーム生成部１３に出力し、生成した第１のフィードバックフレームをＳＴＡに対して送信させる。第１のフィードバックフレームは、上述したように、図７に示すＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３に対応している。
【０１０４】
ステップＳ１０９において、プロトコル制御部１２は、ＳＴＡから第２のフィードバックフレームを受信したか否かを判定する。第２のフィードバックフレームは、上述したように、図７に示すＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４に対応しており、ＳＴＡが受信した第１のトレーニングフレームの受信品質を測定した結果を含む。第２のフィードバックフレームを受信したと判定した場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１１０に進み、そうでない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、処理はステップＳ１０９を繰り返す。
【０１０５】
ステップＳ１１０において、プロトコル制御部１２は、ステップＳ１０９において受信した第２のフィードバックフレームに含まれる、ＳＴＡが受信した第１のトレーニングフレームの受信品質の測定結果に基づいて、所定の選択基準に合致する送信用ビームパターンを選択する。本ステップＳ１１０において選択された送信用ビームパターンは、以後ＡＰがＳＴＡに対して送信を行う際に使用される。
【０１０６】
そして、プロトコル制御部１２は、選択された送信用ビームパターンに対応するビームＩＤと送信相手のＳＴＡとを対応付けて管理テーブル２１に格納させ、ビームフォーミングトレーニングの処理を終了する。
【０１０７】
＜ＳＴＡの動作例＞
次に、本開示の実施の形態に係る通信システム１００のビームフォーミングトレーニングにおけるＳＴＡの動作例について説明する。図１５は、レスポンダであるＳＴＡの動作例を示すフローチャートである。
【０１０８】
ステップＳ２０１において、フィルタ部１９は、ＡＰから送信されたプロトコル制御フレームを受信したか否かの判定を行う。プロトコル制御フレームを受信したと判定した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、フィルタ部１９はＭＡＣ制御部１１にプロトコル制御フレームを出力し、そうでない場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、ステップＳ２０１を繰り返す。上述したように、プロトコル制御フレームは、図７に示すＧｔａｎｔフレーム６０に対応しており、本開示の実施の形態に特有のビームフォーミングトレーニングが開始される旨を示す識別子（ビームフォーミングプロトコルＩＤ）を含む。
【０１０９】
ステップＳ２０２において、プロトコル制御部１２は、プロトコル制御フレームに続いてＡＰから送信される複数の第１のトレーニングフレームの受信に使用するビームパターンを無指向性のビームパターンに切り替えるために、受信部１８に対して受信ビームの切替指示を出力する。
【０１１０】
ステップＳ２０３において、プロトコル制御部１２は、ＡＰから送信された複数の第１のトレーニングフレームを無指向性のビームパターンを用いて受信アンテナ部１７が受信することを指示し、受信した各第１のトレーニングフレームの受信品質を品質測定部２０が測定することを指示する。
【０１１１】
なお、ＳＴＡのプロトコル制御部１２は、少なくとも１つ第１のトレーニングフレームを受信できれば、第１のトレーニングフレームの送信が終了するタイミングを知ることができる。
【０１１２】
例えば、第１のトレーニングフレームに現在の送信数、総送信数が記載されている場合、または、第１のトレーニングフレームに残送信数を記載されている場合、ＳＴＡのプロトコル制御部１２は、第１のトレーニングフレーム長は固定、かつ、変調レートも固定であるため、残り送信数がわかれば、第１のトレーニングフレームの送信終了を計算することができる。
【０１１３】
ステップＳ２０４において、ＳＴＡのプロトコル制御部１２は、ＡＰからの第１のトレーニングフレームの送信が終了し、複数の第１のトレーニングフレームのうち、少なくとも１つの第１のトレーニングフレームを受信したか判定する。ＡＰからの第１のトレーニングフレームの送信が終了し、少なくとも１つの第１のトレーニングフレームを受信したと判定した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０５に進み、そうでない（第１のトレーニングフレームを１つも受信していない）場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、ステップＳ２０３に戻る。
【０１１４】
ステップＳ２０５において、プロトコル制御部１２は、フレーム生成部１４に対して第２のトレーニングフレームの生成要求を出力する。これに応じて、フレーム生成部１４は複数の第２のトレーニングフレームを生成し、送信部１５は、生成された複数の第２のトレーニングフレームのそれぞれに対して、送信に使用するビームパターンを切り替えてＡＰに対して送信する。上述したように、第２のトレーニングフレームは、図７に示す第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまでに対応している。
【０１１５】
ステップＳ２０６において、プロトコル制御部１２は、複数の第２のトレーニングフレームを全て送信したか否かを判定する。全て送信したと判定した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０７に進み、そうでない場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、ステップＳ２０５に戻る。
【０１１６】
ステップＳ２０７において、プロトコル制御部１２は、ＡＰから第１のフィードバックフレームを受信したか否かを判定する。第１のフィードバックフレームは、上述したように、図７に示すＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３に対応している。第１のフィードバックフレームを受信したと判定した場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０８に進み、そうでない場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、処理はステップＳ２０７を繰り返す。
【０１１７】
ステップＳ２０８において、ＳＴＡのプロトコル制御部１２は、ステップＳ２０７において受信した第１のフィードバックフレームに含まれる測定結果６３４に基づいて、所定の選択基準に合致する送信用ビームパターンを選択する。本ステップＳ２０８において選択された送信用ビームパターンは、以後ＳＴＡがＡＰに対して送信を行う際に使用される。そして、プロトコル制御部１２は、選択された送信用ビームパターンに対応するビームＩＤと、送信相手のＡＰとを対応付けて管理テーブル２１に格納させる。
【０１１８】
ステップＳ２０９において、プロトコル制御部１２は、第２のフィードバックフレームの生成要求を制御フレーム生成部１３に出力し、生成された第２のフィードバックフレームを送信部１５および送信アンテナ部１６がＡＰに対して送信することを指示する。上述したように、第２のフィードバックフレームは、ＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４に対応しており、ＳＴＡが受信した第１のトレーニングフレームの受信品質の測定結果６３４を含む。そして、第２のフィードバックフレームの送信が完了した後、プロトコル制御部１２はビームフォーミングトレーニングを終了する。
【０１１９】
以上説明したように、本開示の実施の形態に係る通信システム１００は、本開示の実施の形態に係る通信システム１００では、送信ビームパターンを決定するための期間であるＴＸＳＳ５３において、ＡＰから送信された第１のトレーニングフレーム（第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅまで）をＳＴＡが受信した場合、ＳＴＡはＳＳＷフレーム６１の受信品質を測定し、測定結果Ｒｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡを第２のフィードバックフレーム（ＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４）に含めてＡＰに送信する。これにより、ＡＰはＲｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡに基づいて所定の選択基準に合致するビームパターンをＳＴＡへの送信に使用する送信用ビームパターンに選択する。
【０１２０】
また、ＴＸＳＳ５３において、ＳＴＡから送信された第２のトレーニングフレーム（第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまで）をＡＰが受信した場合、ＡＰはＳＳＷフレーム６２の受信品質を測定し、測定結果を第１のフィードバックフレーム（ＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３）に含めてＳＴＡに送信する。これにより、ＳＴＡはＲｅｓｕｌｔ＿ＳＴＡに基づいて所定の選択基準に合致するビームパターンをＡＰへの送信に使用する送信用ビームパターンに選択する。
【０１２１】
このような構成により、本開示の実施の形態に係る通信システム１００によれば、トレーニングフレームのデータ量が大きくなることなく、ＡＰがＳＴＡの受信したビームの受信品質に関する情報を取得することができる。
【０１２２】
なお、ビームフォーミングトレーニングは、第１のトレーニングフレームおよび第２のトレーニングフレームを用いて説明したが、ＡＰがＳＴＡの受信品質を知ることができれば、送信用ビームパターンを選択することができるので、図７において、Ｇｒａｎｔフレーム６０、ＳＴＡから送信された第２のトレーニングフレーム（第６のＳＳＷフレーム６２Ａから第１０のＳＳＷフレーム６２Ｅまで）および第１のフィードバックフレーム（ＳＳＷ−Ｆｅｅｄｂａｃｋフレーム６３）を用いて、ビームフォーミングトレーニングを構成するしてもよし、Ｇｒａｎｔフレーム６０、ＡＰから送信した第１のトレーニングフレーム（第１のＳＳＷフレーム６１Ａから第５のＳＳＷフレーム６１Ｅまで）および第２のフィードバックフレーム（ＳＳＷ−ＡＣＫフレーム６４）を用いて、ビームフォーミングトレーニングを構成するしてもよい。
【０１２３】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【０１２４】
上記実施の形態では、１つのＡＰと１つのＳＴＡとを有する通信システム１００について説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、本開示の通信システムは、複数のＡＰ、複数のＳＴＡを有していてもよい。例えば、１つのＡＰが、複数のＳＴＡと通信を行う場合は、複数のＳＴＡとのＴＸＳＳを、ＳＴＡの数に応じて順次行うようにすればよい。図１６は、２つのＳＴＡとのビームフォーミングトレーニングのプロトコル制御の一例を示すシーケンス図である。
【０１２５】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には、入力端子および出力端子を有する集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１２６】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサを用いて実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続または設定を再構成可能なリコンフィギュラブル  プロセッサ（Reconfigurable Processor）を利用してもよい。
【０１２７】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックを集積化してもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１２８】
＜本開示のまとめ＞
本開示の通信システムは、１つ以上の無線端末装置と、前記１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を有する通信システムであって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、前記基地局装置は、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記無線端末装置に対して送信し、前記１つ以上の無線端末装置は、前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信し、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定し、前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信し、前記基地局装置は、前記第２のフィードバックフレームを受信し、前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する。
【０１２９】
本開示の通信システムにおいて、前記１つ以上の無線端末装置は、更に、前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信した後、複数の第２の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第２のトレーニングフレームを前記基地局装置に対して送信し、前記基地局装置は、更に、前記複数の第２のトレーニングフレームを前記所定のビームパターンを用いて受信し、前記受信した複数の第２のトレーニングフレームの第２の受信品質を測定し、前記測定した前記第２の受信品質を含む第１のフィードバックフレームを前記１つ以上の無線端末装置に対して送信し、前記１つ以上の無線端末装置は、更に、前記第１のフィードバックフレームを受信し、前記受信した第１のフィードバックフレームに含まれる前記第２の受信品質に基づいて、送信ビームパターンを選択する。
【０１３０】
本開示の通信システムにおいて、前記基地局装置と前記無線端末装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに準拠した無線通信を行う。
【０１３１】
本開示の通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記送信トレーニングフォーミングトレーニング期間の開始時に、前記無線端末装置に対して特定のビームフォーミングトレーニング開始を通知する識別子を含むフレームを前記無線端末装置に対して送信する。
【０１３２】
本開示の通信システムにおいて、前記受信品質は、少なくともＲＳＳＩ（受信信号強度）、ＳＮＲ（信号雑音比）、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）、ＢＥＲ（ビット誤り率）、ＰＥＲ（パケット誤り率）、ＦＥＲ（フレーム誤り率）、再送回数のいずれか１つまたは複数の組み合わせである。
【０１３３】
本開示の通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記１つ以上の無線端末装置のうちの第１の無線端末装置との前記送信ビームフォーミングトレーニングの後に、前記１つ以上の無線端末装置のうちの第２の無線端末装置との前記送信ビームフォーミングトレーニングを順次行う。
【０１３４】
本開示の通信システムの制御方法は、１つ以上の無線端末装置と、前記１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置と、を有する通信システムの制御方法であって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、前記基地局装置は、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記無線端末装置に対して送信し、前記１つ以上の無線端末装置は、前記複数の第１のトレーニングフレームを所定のビームパターンを用いて受信し、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの受信品質を測定し、前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成し、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信し、前記基地局装置は、前記第２のフィードバックフレームを受信し、前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する。
【０１３５】
本開示の基地局装置は、１つ以上の無線端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて複数の第１のトレーニングフレームを前記１つ以上の無線端末装置に送信する送信部と、前記１つ以上の無線端末装置から送信された、前記複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を含む、第２のフィードバックフレームを受信する受信部と、前記第２のフィードバックフレームに含まれる前記第１の受信品質に基づいて、前記複数の第１の送信用ビームパターンから１つのビームパターンを選択する制御部と、を含む。
【０１３６】
本開示の無線端末装置は、基地局装置と無線通信を行う無線端末装置であって、送信ビームのビームフォーミングトレーニングを行う送信ビームフォーミングトレーニング期間において、前記基地局装置によって、複数の第１の送信用ビームパターンを順次切り替えて送信した複数の第１のトレーニングフレームを、所定のビームパターンを用いて受信する受信部と、前記受信した複数の第１のトレーニングフレームの第１の受信品質を測定する測定部と、前記測定した第１の受信品質を含む第２のフィードバックフレームを生成する制御フレーム生成部と、前記生成した第２のフィードバックフレームを前記基地局装置に対して送信する送信部と、を含む。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本開示は、ビームフォーミングトレーニングを行う通信システムに好適である。
【符号の説明】
【０１３８】
１００，３００  通信システム
１０１  通信ネットワーク
１０２，１０３  無線通信装置
１１  ＭＡＣ制御部
１２  プロトコル制御部
１３  制御フレーム生成部
１４  フレーム生成部
１５  送信部
１６  送信アンテナ部
１７  受信アンテナ部
１８  受信部
１９  フィルタ部
２０  品質測定部
２１  管理テーブル
２２  ビーム決定部
【図１】
2020129831.tif 000003
【図２】
2020129831.tif 000004
【図３】
2020129831.tif 000005
【図４】
2020129831.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020129831.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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