(57)【要約】      （修正有）【課題】オーバーヘッドを抑圧しつつ、ＯＦＤＭＡを用いてユーザスループットを改善する無線ＬＡＮシステムを実現可能な、無線送信装置、無線受信装置および通信方法を提供する。【解決手段】無線送信装置ＡＰ１は、複数の無線受信装置ＳＴＡ２〜５、ＳＴＡ６〜９の組み合わせを表す複数のグループからいずれか１つのグループを選択し、選択されたグループに予め付与された識別番号を少なくとも選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛てに通知し、選択されたグループに属する無線受信装置宛ての送信データを選択されたグループで予め定められた各無線受信装置の順番に基づいて複数の周波数リソースのそれぞれに割り当てる。【選択図】図７
2020074595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数のステーション装置宛ての送信データを多重して同時に送信するアクセスポイント装置であって、
周波数リソースを複数の周波数リソースに分割した複数の周波数割り当ての何れか１つを選択的に設定する制御部と、
前記周波数割り当てと、前記複数の周波数リソースそれぞれの周波数帯域幅と位置を示す第１の制御情報と、前記複数のステーション装置を示す第２の制御情報と、を生成する制御信号生成部と、
前記第１の制御情報と前記第２の制御情報を含み、前記複数の周波数割り当ての何れか１つが選択的に設定されたフレームを生成し、前記複数のステーション装置に送信する送信部と、を備え、
前記第１の制御情報が示す前記複数の周波数リソースの位置と、前記第２の制御情報が示す前記複数のステーション装置の順番は、前記複数のステーション装置にそれぞれ設定された前記複数の周波数リソースを示し、
前記複数の周波数割り当ては、第１の周波数割り当てと、第２の周波数割り当てを含み、
前記第１の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースは全て同じ周波数帯域幅であり、前記第２の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースの少なくとも２つは異なる周波数帯域幅である、アクセスポイント装置。
【請求項２】
前記第１の制御情報と前記第２の制御情報を含み、前記複数の周波数割り当ての何れか１つが選択的に設定されたフレームは、前記複数の周波数リソースに利用可能な周波数帯域幅を示す情報を含む、請求項１に記載のアクセスポイント装置。
【請求項３】
前記複数のステーション装置にそれぞれ設定された前記複数の周波数リソース毎に、前記第２の制御情報が示す前記複数のステーション装置宛てのデータをそれぞれ設定する請求項１または請求項２に記載のアクセスポイント装置。
【請求項４】
アクセスポイント装置から送信された、複数の周波数リソースを用いたＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数のステーション装置宛ての送信データが多重された信号を受信する第１のステーション装置であって、
周波数リソースを複数の周波数リソースに分割した複数の周波数割り当ての何れか１つを選択的に解釈する制御部と、
前記周波数割り当てと、前記複数の周波数リソースそれぞれの周波数帯域幅と位置を示す第１の制御情報と、前記複数のステーション装置を示す第２の制御情報と、を含み、前記複数の周波数割り当ての何れか１つが選択的に設定されたフレームを受信する受信部と、を備え、
前記制御部は、前記第１の制御情報が示す前記複数の周波数リソースの位置と、前記第２の制御情報が示す前記複数のステーション装置の順番から、前記第１のステーション装置に設定された前記複数の周波数リソースを取得し、
前記複数の周波数割り当ては、第１の周波数割り当てと、第２の周波数割り当てを含み、
前記第１の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースは全て同じ周波数帯域幅であり、前記第２の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースの少なくとも２つは異なる周波数帯域幅である、ステーション装置。
【請求項５】
前記第１の制御情報と前記第２の制御情報とを含み、前記複数の周波数割り当ての何れか１つが選択的に設定されたフレームは、前記複数の周波数リソースに利用可能な周波数帯域幅を示す情報を含む、請求項４に記載のステーション装置。
【請求項６】
複数の周波数リソースを用いたＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数のステーション装置宛ての送信データを多重して同時に送信するアクセスポイント装置の通信方法であって、
周波数リソースを複数の周波数リソースに分割した複数の周波数割り当ての何れか１つを選択的に設定するステップと、
前記周波数割り当てと、前記複数の周波数リソースそれぞれの周波数帯域幅と位置を示す第１の制御情報と、前記複数のステーション装置を示す第２の制御情報と、を生成するステップと、
前記第１の制御情報と前記第２の制御情報を含み、前記複数の周波数割り当ての何れか１つが選択的に設定されたフレームを生成し、前記複数のステーション装置に送信するステップと、を備え、
前記第１の制御情報が示す前記複数の周波数リソースの位置と、前記第２の制御情報が示す前記複数のステーション装置の順番は、前記複数のステーション装置にそれぞれ設定された前記複数の周波数リソースを示し、
前記複数の周波数割り当ては、第１の周波数割り当てと、第２の周波数割り当てを含み、
前記第１の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースは全て同じ周波数帯域幅であり、前記第２の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースの少なくとも２つは異なる周波数帯域幅である、通信方法。
【請求項７】
アクセスポイント装置から送信された、ＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数のステーション装置宛ての送信データが多重された信号を受信する第１のステーション装置の通信方法であって、
周波数リソースを複数の周波数リソースに分割した複数の周波数割り当ての何れか１つを選択的に解釈するステップと、
前記周波数割り当てと、前記複数の周波数リソースそれぞれの周波数帯域幅と位置を示す第１の制御情報と、前記複数のステーション装置を示す第２の制御情報と、を含とを含み、前記複数の周波数割り当ての何れか１つが選択的に設定されたフレームを受信するステップと、
前記第１の制御情報が示す前記複数の周波数リソースの位置と、前記第２の制御情報が示す前記複数のステーション装置の順番から、前記第１のステーション装置に設定された前記複数の周波数リソースを取得するステップと、を備え、
前記複数の周波数割り当ては、第１の周波数割り当てと、第２の周波数割り当てを含み、
前記第１の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースは全て同じ周波数帯域幅であり、前記第２の周波数割り当てにおいて、前記複数の周波数リソースの少なくとも２つは異なる周波数帯域幅である、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信装置、無線受信装置、および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く実用化されている無線ＬＡＮ(Local area network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎの発展規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格がＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）により策定された。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃの後継規格として、ＨＥＷ（High efficiency wireless LAN）の標準化活動が行なわれようとしている。ＨＥＷ規格では、これまでの無線ＬＡＮ規格とは異なり、ピークスループットの改善だけではなく、ユーザスループットの改善が主な要求条件として挙げられている。ユーザスループットの改善には、高効率な同時多重伝送方式（アクセス方式）の導入が不可欠である。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまでの規格では、アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier sense multiple access with collision avoidance）と呼ばれる自律分散制御方式のアクセス方式が採用されていた。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、新たにマルチユーザ多重入力多重出力（Multi-user multiple-input multiple-output:MU-MIMO）技術による空間分割多重アクセス（Space division multiple access:SDMA）が追加された。
【０００４】
ＨＥＷ規格においては、ユーザスループットの改善に向けて、更なるアクセス方式の改善が求められている。高効率なアクセス方式として直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDMA）がある。ＯＦＤＭＡは、直交する多数のサブキャリアを信号周期の逆数の間隔で密に配置することで周波数利用効率を高められる直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM）の特徴を生かして、マルチパス環境下での無線受信装置毎に異なる受信特性に応じて、各無線受信装置に特性の良い任意の数のサブキャリア（若しくは連続するサブキャリアの組からなる周波数バンド）を割り当てることにより、さらに実質的な周波数利用効率を高める方式である。ＨＥＷ規格に対して、ＯＦＤＭＡを導入することによりユーザスループットが改善されることが期待されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  １１−１３／１３９５ｒ２、“Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ＨＥＷ、”  ２０１３年１１月。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、無線ＬＡＮ規格にＯＦＤＭＡが導入された場合、アクセスポイントが自装置に接続している各ステーションに対して、各ステーション宛てのデータを割り当てた周波数バンド（周波数チャネルまたはサブキャリア番号）を通知する必要がある。新たに周波数バンドの通知に係る情報を制御情報に追加することは、オーバーヘッドを増加させてしまい、ユーザスループットの改善に限界を与えてしまう。
【０００７】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、制御情報の通知に係るオーバーヘッドを抑圧しつつ、ＯＦＤＭＡを導入することで、ユーザスループットを改善する無線ＬＡＮシステムを実現可能な、無線送信装置、無線受信装置、および通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明に係る無線送信装置、無線受信装置、および通信方法は、次の通りである。
【０００９】
（１）すなわち、本発明の無線送信装置は、複数の周波数リソースを用いたＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信する無線送信装置であって、複数の無線受信装置の組み合わせを表す複数のグループから、いずれか１つのグループを選択し、前記選択されたグループに予め付与された識別番号を含む制御情報を、少なくとも前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛てに送信し、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データを、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記複数の周波数リソースのそれぞれに割り当てることを特徴とする。
【００１０】
（２）また、本発明の無線送信装置は、前記制御情報は、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データに割り当てる前記複数の周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報をさらに含む、上記（１）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１１】
（３）また、本発明の無線送信装置は、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データを割り当てた前記複数の周波数リソース毎に、前記各無線受信装置宛ての送信信号をそれぞれ生成する、上記（１）または（２）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１２】
（４）また、本発明の無線送信装置は、前記複数の周波数リソースに割り当てた前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データを全て含む送信信号を一括して生成する、上記（１）または（２）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１３】
（５）また、本発明の無線送信装置は、さらに複数のアンテナを備え、複数の空間リソースを用いて複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信するＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に対応し、前記ＯＦＤＭＡ伝送を用いる場合、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の周波数リソースのそれぞれに割り当てて同時に送信し、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いる場合、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の空間リソースのそれぞれに割り当てる、上記（１）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１４】
（６）また、本発明の無線送信装置は、前記制御情報は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送と、前記ＯＦＤＭＡ伝送のいずれの多重方式を用いたかを示す情報をさらに含む、上記（５）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１５】
（７）また、本発明の無線送信装置は、前記制御情報を含む送信信号の少なくとも一部に適用するデータ変調方式を、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送と、前記ＯＦＤＭＡ伝送のいずれの多重方式を用いたかに応じて決定する、上記（５）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１６】
（８）また、本発明の無線送信装置は、前記制御情報は、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記空間リソースの数を示す情報をさらに含む、上記（５）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１７】
（９）また、本発明の無線送信装置は、前記制御情報は、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記空間リソースの数を示す情報のいずれか一方をさらに含み、前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記空間リソースの数を示す情報は、前記制御情報の予め定められた同一のビットフィールドに記載される、上記（５）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１８】
（１０）また、本発明の無線送信装置は、さらに複数のアンテナを備え、複数の空間リソースを用いて複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信するＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に対応し、前記制御情報は、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記空間リソースの数を示す情報とをさらに含み、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番、前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報および前記空間リソースの数を示す情報に基づいて、前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の周波数リソースおよび前記複数の空間リソースのそれぞれに割り当てる、上記（１）に記載の無線送信装置であることを特徴とする。
【００１９】
（１１）また、本発明の無線受信装置は、無線送信装置から送信された、複数の周波数リソースを用いたＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数の無線受信装置宛ての送信データが多重された信号を受信する無線受信装置であって、受信した信号からグループの識別番号を含む制御情報を取得し、自装置が前記識別番号に対応するグループに属するか否かを判定し、前記判定の結果、自装置が前記グループに属する場合に、前記識別番号に対応するグループで予め定められた自装置の順番に基づいて、前記複数の周波数リソースのうち自装置宛ての送信データに割り当てられた周波数リソースを識別することを特徴とする。
【００２０】
（１２）また、本発明の無線受信装置は、前記制御情報に含まれる自装置宛ての送信データに割り当てられた前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報にさらに基づいて、前記複数の周波数リソースのうち自装置宛ての送信データに割り当てられた周波数リソースを識別する、上記（１１）に記載の無線受信装置であることを特徴とする。
【００２１】
（１３）また、本発明の無線受信装置は、前記無線送信装置は、さらに複数のアンテナを備え、複数の空間リソースを用いて複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信するＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に対応し、前記無線送信装置は、前記ＯＦＤＭＡ伝送を用いる場合、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の周波数リソースのそれぞれに割り当てて同時に送信し、前記無線送信装置は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いる場合、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の空間リソースのそれぞれに割り当てて同時に送信し、前記制御情報には、前記無線送信装置が前記ＯＦＤＭＡ伝送と、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送のいずれの多重方式を用いたかを示す情報が含まれており、前記制御情報に基づいて、前記無線送信装置が用いた多重方式を判断し、前記自装置宛ての送信データに割り当てられた周波数リソース、または空間リソースを識別する、上記（１１）に記載の無線受信装置であることを特徴とする。
【００２２】
（１４）また、本発明の無線受信装置は、前記無線送信装置は、さらに複数のアンテナを備え、複数の空間リソースを用いて複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信するＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に対応し、前記無線送信装置は、前記ＯＦＤＭＡ伝送を用いる場合、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の周波数リソースのそれぞれに割り当てて同時に送信し、前記無線送信装置は、前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を用いる場合、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記各無線受信装置宛ての送信データを前記複数の空間リソースのそれぞれに割り当てて同時に送信し、前記無線送信装置が前記制御情報を含む送信信号の一部に施すデータ変調方式は、前記無線送信装置が前記ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送と、前記ＯＦＤＭＡ伝送のいずれの多重方式を用いたかに応じて決定され、前記制御情報を含む受信した信号の少なくとも一部のデータ変調方式に基づいて、前記無線送信装置が用いた多重方式を判断し、前記自装置宛ての送信データに割り当てられた周波数リソース、または空間リソースを識別する、上記（１１）に記載の無線受信装置であることを特徴とする。
【００２３】
（１５）また、本発明の無線受信装置は、前記制御情報には、前記無線送信装置が前記複数の無線受信装置宛ての送信データに割り当てる前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記無線送信装置が前記複数の無線受信装置宛ての送信データに割り当てる前記空間リソースの数を示す情報がさらに含まれており、前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記空間リソースの数を示す情報の少なくとも一方の情報に基づいて、前記送信信号より、自装置宛ての送信データを復調する、上記（１３）または（１４）に記載の無線受信装置であることを特徴とする。
【００２４】
（１６）また、本発明の無線受信装置は、前記制御情報には、前記無線送信装置が前記複数の無線受信装置宛ての送信データに割り当てる前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記無線送信装置が前記複数の無線受信装置宛ての送信データに割り当てる前記空間リソースの数を示す情報のいずれか一方が含まれており、前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記空間リソースの数を示す情報は、前記制御情報の予め定められた同一のビットフィールドに記載されており、前記無線送信装置が用いた多重方式に基づいて、前記ビットフィールドに記載された情報から、前記周波数リソースの周波数帯域幅または前記複数の空間リソースの数を取得する、上記（１３）または（１４）に記載の無線受信装置であることを特徴とする。
【００２５】
（１７）また、本発明の無線受信装置は、前記無線送信装置は、更に複数のアンテナを備え、複数の空間リソースを用いたＭＵ−ＭＩＭＯ伝送と前記ＯＦＤＭＡ伝送を同時に用いた多重伝送に基づいて前記複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信することが可能であり、前記制御情報には、前記無線送信装置が、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報と、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データにそれぞれ割り当てる前記空間リソースの数を示す情報と、をさらに含み、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番、前記周波数リソースの周波数帯域幅を示す情報および前記空間リソースの数を示す情報に基づいて、自装置宛ての送信データが割り当てられている前記周波数リソースと前記空間リソースを取得する、上記（１１）に記載の無線受信装置であることを特徴とする。
【００２６】
（１８）また、本発明の通信方法は、複数の周波数リソースを用いたＯＦＤＭＡ伝送に基づいて複数の無線受信装置宛ての送信データを多重して同時に送信する無線送信装置の通信方法であって、複数の無線受信装置の組み合わせを表す複数のグループから、いずれか１つのグループを選択するステップと、前記選択されたグループに予め付与された識別番号を含む制御信号を、少なくとも前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛てに送信するステップと、前記選択されたグループに属する複数の無線受信装置宛ての送信データを、前記選択されたグループで予め定められた前記各無線受信装置の順番に基づいて前記複数の周波数リソースのそれぞれに割り当てるステップと、を備えることを特徴とする。
【００２７】
（１９）また、本発明の通信方法は、無線送信装置から送信された、複数の周波数リソースを用いたＯＦＤＭＡ伝送を用いて複数の無線受信装置宛ての送信データが多重された信号を受信する無線受信装置の通信方法であって、受信した信号からグループの識別番号を含む制御情報を取得するステップと、自装置が前記識別番号に対応するグループに属するか否かを判定するステップと、前記判定の結果、自装置が前記グループに属する場合に、前記識別番号に対応するグループで予め定められた自装置の順番に基づいて、前記複数の周波数リソースのうち自装置宛ての送信データに割り当てられた周波数リソースを識別するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、制御情報の通知に係るオーバーヘッドを抑圧しつつ、ＯＦＤＭＡを導入することで、ユーザスループットを改善する無線ＬＡＮシステムを実現可能であるから、ユーザスループットを大幅に改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る通信システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の無線送信装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明のデータフレームの一例を示す図である。
【図４】本発明の無線受信装置の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態に係る周波数割り当ての一例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る周波数割り当ての一例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の第１の実施形態に係る周波数割り当ての一例を示す図である。
【図５Ｄ】本発明の第１の実施形態に係る周波数割り当ての一例を示す図である。
【図５Ｅ】本発明の第３の実施形態に係る周波数割り当ての一例を示す図である。
【図５Ｆ】本発明の第３の実施形態に係る周波数割り当ての一例を示す図である。
【図６】本発明のＧｒｏｕｐ  ＩＤの一記載例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る通信の一例を示すシーケンスチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る通信の一例を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［１．第１の実施形態］
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、Access point（AP））、および複数の無線受信装置（ステーション、Station（STA））を備える。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの下り回線（ダウンリンク）の一例を示す概略図である。図１の通信システムでは、ＡＰ１が存在し、ＡＰ１と接続するＳＴＡ２〜ＳＴＡ９が存在する。そして、ＡＰ１は周波数分割多重アクセス（Orthogonal requency Division Multiple Access:OFDMA）により各ＳＴＡに対して、同時にデータ伝送を行なう。
【００３２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るＡＰ１の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す通り、ＡＰ１は、上位層部１０１と、制御部１０２と、送信部１０３と、受信部１０４と、アンテナ１０５と、を備える。
【００３３】
上位層部１０１は、媒体アクセス制御（MAC:Medium Access Control）層等の処理を行なう。また、上位層部１０１は、送信部１０３と、受信部１０４の制御を行なうための情報を生成し、制御部１０２に出力する。制御部１０２は、上位層部１０１と送信部１０３と受信部１０４を制御する。
【００３４】
送信部１０３は、更に物理チャネル信号生成部１０３１と、フレーム構成部１０３２と、制御信号生成部１０３３と、無線送信部１０３４を備える。物理チャネル信号生成部１０３１は、ＡＰ１が各ＳＴＡに送信するベースバンド信号を生成する。物理チャネル信号生成部１０３１が生成する信号は、各ＳＴＡがチャネル推定に用いるＴＦ（Training field）や、ＭＳＤＵ（MAC service data unit）で送信されるデータが含まれる。なお、図１においてＳＴＡ数を８としたため、ＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に送信するベースバンド信号を生成する例を示すが、本実施形態はこれに限定されない。
【００３５】
フレーム構成部１０３２は、物理チャネル信号生成部１０３１が生成する信号と、制御信号生成部１０３３が生成する信号とを多重し、実際にＡＰ１が送信するベースバンド信号のデータフレームを構成する。図３は、本実施形態に係るフレーム構成部１０３２が生成するデータフレームの一例を示す概略図である。データフレームは、Ｌ−ＳＴＦ（Legacy short training filed）、Ｌ−ＬＴＦ（Legacy long training filed）、ＶＨＴ−ＳＴＦ（Very high throughput-short training field）、ＶＨＴ−ＬＴＦ（Very high throughput-long training field）等の参照信号と、Ｌ−ＳＩＧ（Legacy-signal）、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ（Very high throughput-signal-A）、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ（Very high throughput-signal-B）等の制御情報と、Ｄａｔａ（データ）部分とから成る。以下では、データフレーム内において、参照信号と制御情報およびデータ部分を送信する時間区間を、それぞれプリアンブルチャネル、制御チャネル、およびデータチャネルと呼ぶこととする。本実施形態において、制御信号生成部１０３３が生成する制御情報については後述する。
【００３６】
無線送信部１０３４は、フレーム構成部１０３２が生成するベースバンド信号を無線周波数（Radio frequency（RF））帯の信号に変換する処理を行なう。無線送信部１０３４が行なう処理には、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。
【００３７】
アンテナ１０５は、送信部１０３が生成した信号を、各ＳＴＡに対して送信する。
【００３８】
ＡＰ１は、各ＳＴＡから送信された信号を受信する機能も備える。アンテナ１０５は、各ＳＴＡから送信された信号を受信し、受信部１０４に出力する。
【００３９】
受信部１０４は、物理チャネル信号復調部１０４１と無線受信部１０４２を備える。無線受信部１０４２は、アンテナ１０５から入力されたＲＦ帯の信号をベースバンド帯に変換する。無線受信部１０４２が行なう処理には、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換、フィルタリング、アナログ・デジタル変換等が含まれる。また、受信部１０４が行なう処理には、特定の周波数バンドにおいて周辺の干渉を測定し、該周波数バンドを確保する（キャリアセンス）機能が含まれていても良い。
【００４０】
物理チャネル信号復調部１０４１は、無線受信部１０４２が出力するベースバンド帯の信号を復調する。物理チャネル信号復調部１０４１が復調する信号は、ＳＴＡ２〜ＳＴＡ９が上り回線（上りリンク）で送信する信号であり、そのフレーム構成は、フレーム構成部１０３２が生成するデータフレームと同様である。よって、物理チャネル信号復調部１０４１は、データフレームの制御チャネルで送信される制御情報に基づいて、データチャネルより上りリンクデータを復調することができる。また、物理チャネル信号復調部１０４１には、キャリアセンス機能が含まれていても良い。
【００４１】
図４は、本実施形態に係るＳＴＡ２〜ＳＴＡ９の一構成例を示すブロック図である。図４に示すように、ＳＴＡ２〜ＳＴＡ９は、上位層部２０１と、制御部２０２と、送信部２０３と、受信部２０４と、アンテナ２０５を備える。
【００４２】
上位層部２０１は、ＭＡＣ層等の処理を行なう。また、上位層部２０１は、送信部２０３と、受信部２０４の制御を行なうための情報を生成し、制御部２０２に出力する。
【００４３】
アンテナ２０５は、ＡＰ１が送信した信号を受信し、受信部２０４に出力する。
【００４４】
受信部２０４は、物理チャネル信号復調部２０４１と制御情報モニタリング部２０４２と無線受信部２０４３を備える。無線受信部２０４３は、アンテナ２０５から入力されたＲＦ帯の信号をベースバンド帯に変換する。無線受信部２０４３が行なう処理には、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換、フィルタリング、アナログ・デジタル変換等が含まれる。
【００４５】
制御情報モニタリング部２０４２は、無線受信部２０４３が出力するベースバンド帯の信号に対して、制御チャネルのモニタリングを行ない、ＡＰ１がＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に送信する制御情報を取得する。制御情報には、各ＳＴＡに共通の情報である共通制御情報（例えば、VHT-SIG-A）と、ＳＴＡ毎に異なる個別制御情報（例えば、VHT-SIG-B）とが含まれる。
【００４６】
物理チャネル信号復調部２０４１は、制御情報モニタリング部２０４２が取得した制御情報に基づいて、データチャネルの信号を復調する。
【００４７】
ＳＴＡ２〜ＳＴＡ９は、信号を送信する機能も備える。アンテナ２０５は、送信部２０３が生成したＲＦ帯の信号を、基地局装置１に対して送信する。
【００４８】
送信部２０３は、物理チャネル信号生成部２０３１と、無線送信部２０３２を備える。物理チャネル信号生成部２０３１は、ＳＴＡ２〜ＳＴＡ９がＡＰ１に送信するベースバンド帯の信号を生成する。物理チャネル信号生成部２０３１が生成する信号は、ＡＰ１のフレーム構成部１０３２が生成するデータフレームと同様の構成である。
【００４９】
無線送信部２０３２は、物理チャネル信号生成部２０３１が生成したベースバンド帯の信号をＲＦ帯の信号に変換する。無線送信部２０３２が行なう処理には、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。
【００５０】
本実施形態において、ＡＰ１は、ＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に対してＯＦＤＭＡにより同時にデータ伝送を行なうことを考える。図５Ａは、本実施形態に係るＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に対する周波数割り当ての一例を示す概略図である。ＡＰ１は８０ＭＨｚの周波数帯域幅が利用可能であり、各ＳＴＡに対して２０ＭＨｚ毎割り当てることを考える。つまり、ＡＰ１は利用可能な８０ＭＨｚの周波数帯域幅を２０ＭＨｚ毎の４チャネル（ch）に分け、各チャネルに１ＳＴＡを割り当てていることになる。
【００５１】
ＡＰ１は各ＳＴＡに対して、データチャネルがどの周波数バンド（サブキャリア、もしくは複数のサブキャリアを束ねたサブバンド、または周波数リソース）に配置されているかを通知する必要がある。そこで、本実施形態に係るＡＰ１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃより採用されているＧｒｏｕｐ  ＩＤと呼ばれる機能を応用する。
【００５２】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃで用いられているＧｒｏｕｐ  ＩＤはＡＰ１が制御チャネルで送信するＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａに含まれる共通制御情報の一つであり、ＡＰ１によって予め決められた、ＭＵ−ＭＩＭＯによって空間多重するＳＴＡの組み合わせを示したグループを識別する識別番号（インデックス）である。各ＳＴＡはＧｒｏｕｐ  ＩＤを読み取ることで、自装置がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に参加しているか否か、また参加しているのであれば、何番目の空間リソースに多重されているかを判断することが可能となる。ここで、一般にＮ本のアンテナを備えるＡＰ１は最大でＮ個のＳＴＡもしくはデータを空間多重可能であり、空間リソースとは、ＡＰ１が空間多重可能なＮ個のＳＴＡもしくはデータを配置するレイヤーやデータストリームを指す。
【００５３】
そこで、本実施形態に係るＡＰ１の制御信号生成部１０３３は、各ＳＴＡに対する周波数割り当てに応じて、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤの値を決定する。図６は本実施形態に係るＧｒｏｕｐ  ＩＤの一例を示す表である。本実施形態に係るＡＰ１は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤに記載するＳＴＡのグループを予め決定しておき、その内容を各ＳＴＡとの間で予め共有しておく。また、ＡＰ１はＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載のＳＴＡのグループを適宜変更しても構わないし、その都度、各ＳＴＡとの共有を図ることができる。本実施形態に係るＧｒｏｕｐ  ＩＤは、予めＡＰ１が決定したＯＦＤＭＡ伝送に参加するＳＴＡの組み合わせ（グループ）を示すインデックスを表す。所属ＳＴＡの欄に記載されているＳＴＡの順番は、各ＳＴＡが何ｃｈに割り当てられているかを示している。また、例えば、図６において、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤの２番は、ＳＴＡ３、ＳＴＡ２、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５がＯＦＤＭＡ伝送に参加している（含まれている、属している）ことを示している。また、ＳＴＡ３は１ｃｈ、ＳＴＡ２は２ｃｈ、ＳＴＡ４は３ｃｈ、ＳＴＡ５は４ｃｈに割り当てられていることを示している。よって、ＡＰ１が図５Ａに示すようなＳＴＡへの周波数割り当てを考えた場合、制御信号生成部１０３３はＧｒｏｕｐ  ＩＤとして１番を指定する制御情報を生成すれば良い。
【００５４】
図７は本実施形態に係る通信の一例を示すシーケンスチャートである。はじめにＡＰ１の上位層部２０１は、ＯＦＤＭＡ伝送に参加するＳＴＡの組み合わせを決定する（ステップＳ７０１）。なお、本実施形態に係る通信において、ステップＳ７０１に先だって、ＡＰ１がＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載するＳＴＡのグループを決定するステップと、決定したＧｒｏｕｐ  ＩＤの記載内容を各ＳＴＡと共有するステップと、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤの記載内容をアップデートするステップが備わっていても構わない。次いで、上位層部２０１の決定に基づいて、制御信号生成部１０３３がＧｒｏｕｐ  ＩＤの値を決定し、フレーム構成部１０３２に出力する（ステップＳ７０２）。なお、上位層部２０１は、現在のＧｒｏｕｐ  ＩＤの記載内容に基づいて、多重するＳＴＡの組み合わせを決定しても良い。次いで、フレーム構成部１０３２は、制御信号生成部１０３３が生成したＧｒｏｕｐ  ＩＤの値を含む制御情報（例えばVHT-SIG-A）を含むデータフレームを生成する（ステップＳ７０３）。そして無線送信部１０３４がＲＦ帯の送信信号を生成し、ＡＰ１は、アンテナ１０５を介して各ＳＴＡに信号を送信する（ステップＳ７０４）。各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は、ＡＰ１から送信されたデータフレームのうち、制御チャネルで送信された信号から、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤを読み取り、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加しているか否かを判断する（ステップＳ７０５）。自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加していると判断した場合（ここではＳＴＡ２〜ＳＴＡ５）、物理チャネル信号生成部２０３１は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤから自装置のデータが配置されている周波数を特定し、該周波数のデータチャネルでＡＰ１より送信されている信号より、自装置宛てのデータを復調する（ステップＳ７０６）。自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加していないと判断した場合（ここではＳＴＡ６〜ＳＴＡ９）、物理チャネル信号生成部２０３１は、信号の復調を行なわない（ステップＳ７０７）。以上が、本実施形態に係る通信の一例である。
【００５５】
なお、図５Ａでは、ＡＰ１が各ＳＴＡに均等に帯域幅２０ＭＨｚを割り当てる例を示している。本実施形態に係るＡＰ１は各ＳＴＡに対して不均等に周波数帯域幅を割り当てることも可能である。図５Ｂは、本実施形態に係るＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に対する周波数割り当ての他の一例を示す概略図である。ＡＰ１は８０ＭＨｚの周波数帯域幅が利用可能であり、ＳＴＡ２には４０ＭＨｚ、ＳＴＡ４とＳＴＡ５には２０ＭＨｚの帯域幅をそれぞれ割り当てている。このとき、ＡＰ１はＧｒｏｕｐ  ＩＤに加えて、各ＳＴＡに割り当てた周波数帯域幅を示す情報を各ＳＴＡに対して通知する。
【００５６】
各ＳＴＡに割り当てた周波数帯域幅を示す情報として、制御信号生成部１０３３は、帯域幅２０ＭＨｚを１チャネルとして、何チャネル割り当てたかを示す情報（多重チャネル数）を生成する。ＡＰ１が図５Ｂに示すような周波数割り当てを考えた場合、制御信号生成部１０３３は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤとして１番を指定するとともに、多重チャネル数としてＳＴＡ２には２、ＳＴＡ３には０、ＳＴＡ４およびＳＴＡ５には１を通知すれば良い。制御信号生成部１０３３が生成する多重チャネル数はＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａに記載される情報であるから、各ＳＴＡは、他のＳＴＡに割り当てられている多重チャネル数も把握することが出来る。
【００５７】
このような制御情報を制御信号生成部１０３３が生成することで、例えばＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加していること、また１ｃｈから割り当てられていること、そして合計で２チャネル（すなわち帯域幅40MHz）割り当てられていることを把握することが出来る。
【００５８】
一方、ＳＴＡ３は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加していると認識するが、多重チャネル数は０であるから、自装置にはデータは送信されていないと認識することができる。
【００５９】
また、ＳＴＡ４は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加していること、また３番目に配置されていること、自装置には１チャネル（すなわち帯域幅20MHz）が割り当てられていることを把握することができる。そして自装置より前のチャネルに割り当てられているＳＴＡが２個あり、その割当チャネルの合計が２（すなわち帯域幅40MHz）であることも把握できる。よって、ＳＴＡ４は自装置が３ｃｈの帯域幅２０ＭＨｚに割り当てられていることを把握することができる。ＳＴＡ５も、同様に自装置が４ｃｈの帯域幅２０ＭＨｚに割り当てられていることを把握することができる。
【００６０】
なお、ＡＰ１は利用可能な周波数帯域幅とその周波数を各ＳＴＡに予め通知することも可能である。この場合、各ＳＴＡは、ＡＰ１による周波数割り当てが、どの周波数から開始されているかを把握することができるから、より簡易に自装置の割当周波数を把握することが可能である。
【００６１】
また、各ＳＴＡに割り当てた周波数帯域幅を示す情報として、多重チャネル数ではなく、各ＳＴＡに割り当てた周波数帯域幅（またはサブキャリア数）を直接示す情報を制御信号生成部１０３３は生成しても良い。また、ＡＰ１が各ＳＴＡに割り当てた周波数帯域幅を示す情報を各ＳＴＡに通知するのであれば、制御信号生成部１０３３が生成するＧｒｏｕｐ  ＩＤの値は必ずしも一つの決まった値とはならない。例えば、図５Ｂのような周波数割り当てが為される場合、制御信号生成部１０３３はＳＴＡ２、ＳＴＡ４、およびＳＴＡ５がこの順番で記載されているグループを示すいずれのＧｒｏｕｐ  ＩＤを各ＳＴＡに対してシグナリングすることが可能である。
【００６２】
また、ＡＰ１が利用可能な周波数帯域幅は８０ＭＨｚ以外の周波数帯域幅でも構わないし、必ずしも連続した周波数である必要もない。図５ＣはＡＰ１が不連続な合計帯域幅１６０ＭＨｚの周波数バンドを利用可能な場合における、周波数割り当ての一例を示す図である。ここでは、ＡＰ１は利用可能な周波数帯域幅とその周波数を各ＳＴＡに予め通知しているものとする。図５Ｃのような周波数割り当てをＡＰ１が行なう場合においても、制御信号生成部１０３３は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤとして１番を指定するとともに、多重チャネル数としてＳＴＡ２には２、ＳＴＡ３とＳＴＡ４には１、ＳＴＡ５には４を通知すれば良い。
【００６３】
また、図５Ａに示すＡＰ１による周波数割り当ての概略図においては、各ＳＴＡ宛てのデータ信号は、それぞれ独立にＯＦＤＭ変調を行なうことを想定している。つまり、ＡＰ１のフレーム構成部１０３２は占有帯域幅（ここでは、帯域外輻射抑圧のためのガードバンドも含む）２０ＭＨｚのＯＦＤＭ信号を４つ生成し、それぞれを各ＳＴＡに割り当てた周波数に配置（以下、個別配置と呼ぶ）している。この場合、各ＳＴＡは、自装置に割り当てられた周波数で送信されているＯＦＤＭ信号のみを復調すれば良いから、各ＳＴＡのＯＦＤＭ信号復調に係る負担を軽減できる。
【００６４】
一方、ＡＰ１のフレーム構成部１０３２は利用可能な周波数帯域幅（図５Ａの場合、80MHz）全体を占有する一つのＯＦＤＭ信号を生成しても良い（以下、一括配置と呼ぶ）。図５Ｄは、本実施形態に係るＳＴＡ２〜ＳＴＡ５に対する周波数割り当ての他の一例を示す概略図である。このとき、フレーム構成部１０３２は、生成したＯＦＤＭ信号の各サブキャリアを各ＳＴＡに割り当てることになるから、個別配置で必要であった帯域外輻射抑圧のためのガードバンドを少なくすることができるから、周波数利用効率を改善できる。この場合、ＡＰ１が各ＳＴＡに割り当てるサブキャリア数が均等でなくても構わないことは言うまでもない。また、ＡＰ１は、一括配置をしつつ、一部の周波数においては個別配置を行なうように制御しても構わない。
【００６５】
ＡＰ１が個別配置を行なうか、一括配置を行なうかは、事前に各ＳＴＡとの間で取り決めていても良いし、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ等の共通制御情報により各ＳＴＡに通知しても良い。また、各ＳＴＡがブラインドで、個別配置か一括配置かを推定しても良い。例えば、各ＳＴＡは個別配置であればガードバンドとなる周波数の電力を測定することで、個別配置（該周波数の電力が、他の周波数の電力より小さい場合）か、一括配置（該周波数の電力が、他の周波数と同等の場合）かを判断可能である。なお、ＡＰ１が一括配置を行なう場合において、個別配置と同様にキャリアホールや、ガードバンドに相当するヌルサブキャリアを含むＯＦＤＭ信号を生成しても構わない。
【００６６】
本実施形態の方法によれば、ＡＰ１はＧｒｏｕｐ  ＩＤの値により、各ＳＴＡに対して、割り当てた周波数チャネルを通知することができるから、通知に係るオーバーヘッドを抑圧しつつ、ＯＦＤＭＡ伝送を実現することができる。
【００６７】
［２．第２の実施形態］
本実施形態においては、ＡＰ１はＯＦＤＭＡ伝送に加えて、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送による多重伝送にも対応している。なお、本実施形態に係る通信システムの概要、ＡＰ１の構成、ＳＴＡ２〜９の構成は、第１の実施形態と同じとする。
【００６８】
本実施形態においては、ＡＰ１の上位層部１０１は、各ＳＴＡに対して同時にデータ伝送を行なう際に、ＯＦＤＭＡ伝送を行なうか、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なうかを予め判断する。上位層部１０１が多重伝送方式（多重方式、多重伝送、同時多重伝送、アクセス方式）を変更する基準は、何かに限定されるものではないが、例えば、各ＳＴＡの受信品質に基づいて決定することができる。また、ＡＰ１がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なうためには、各ＳＴＡとの間の伝搬路情報（Channel state information:CSI）が必要となる。ＡＰ１は、各ＳＴＡから通知される制御情報等によって、各ＳＴＡとの間のＣＳＩを把握しているのであれば、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行ない、ＣＳＩを把握していないのであれば、ＯＦＤＭＡ伝送を行なうように制御しても良い。
【００６９】
制御信号生成部１０３３は、同時伝送を行なうＳＴＡの組み合わせに応じてＧｒｏｕｐ  ＩＤの値を決定する。しかし、制御信号生成部１０３３が生成するＧｒｏｕｐ  ＩＤの値は、ＡＰ１がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なう場合と、ＯＦＤＭＡ伝送を行なう場合とで変わらない。例えば、図６で与えられているＧｒｏｕｐ  ＩＤが用いられている場合に、ＯＦＤＭＡ伝送によって、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ８およびＳＴＡ５が多重されるとき、制御信号生成部１０３３はＧｒｏｕｐ  ＩＤとして３３番を指定する。一方で、ＡＰ１がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送によってＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ８およびＳＴＡ５を多重する場合もＧｒｏｕｐ  ＩＤとして３３番を指定する。
【００７０】
なお、ＡＰ１の上位層部１０１は、ＳＴＡの組み合わせを決定してから、多重伝送方式を決定しても構わない。
【００７１】
ＡＰ１がアクセス方式に依らず同一のＧｒｏｕｐ  ＩＤを用いるから、各ＳＴＡは、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加しているのか、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に参加しているかを判断しなければならない。本実施形態において、ＡＰ１は、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なっているのか、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なっているかをＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ等の制御情報によって各ＳＴＡに対してシグナリングすることができる。
【００７２】
また、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａの伝送に用いられているデータ変調方式を特定の組み合わせとすることで、各ＳＴＡが、ＡＰ１が用いているアクセス方式を判断するように制御しても良い。例えば、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なう場合、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａの１ＯＦＤＭシンボル目にはＯＢＰＳＫ（Offset binary phase shift keying）、２ＯＦＤＭシンボル目にはＢＰＳＫを使うものとし、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なう場合は１ＯＦＤＭシンボル目にはＢＰＳＫ、２シンボル目にはＯＢＰＳＫを用いるように予め決定しおけば、各ＳＴＡは、連続する２ＯＦＤＭシンボルの実部と虚部の電力に基づいて、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なっているか、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なっているかを判断することができる。
【００７３】
また、ＡＰ１がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なうためには、各ＳＴＡとの間のＣＳＩが必要となる。ＡＰ１がＣＳＩを取得する方法として、ＡＰ１が各ＳＴＡに対して、ＣＳＩのフィードバック要求を示すＮＤＰ（Null data packet）ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔと呼ばれるパケットを送信する方式がＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃで規定されている。よって、各ＳＴＡは、ＮＤＰ  ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ受信後の一定期間の間に、自装置に到達したパケットは、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送によってＡＰ１より送信されたものと判断しても良い。該一定期間の値は、予めＡＰ１と各ＳＴＡとの間で取り決めておいても良いし、ＡＰ１はＮＤＰ  ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔに値を含めても良い。なお、ＡＰ１はＮＤＰ  ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔに、各ＳＴＡに対してＯＦＤＭＡ伝送を行なうことを示す情報を含めても良いし、該一定期間の値を０とすることで、各ＳＴＡに対してＯＦＤＭＡ伝送を行なうことを通知するように設定しても良い。
【００７４】
各ＳＴＡは、受信したデータフレームに基づいて、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なっているか、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なっているかを判断したのち、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤの値から、自装置宛てのデータがどの無線リソース（周波数リソースまたは空間リソース）に配置されているかを判断する。例えば、ＳＴＡ３が図６記載のＧｒｏｕｐ  ＩＤのうち、１番を通知された場合を考える。ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なっている場合、ＳＴＡ３は自装置が２番目の周波数リソース（図５Ａであれば、２ｃｈ）で送信されていると判断することができる。一方、ＡＰ１がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なっている場合、ＳＴＡ３は自装置が２番目の空間リソースで送信されているものと判断することができる。
【００７５】
図８は本実施形態に係る通信の一例を示すシーケンスチャートである。初めにＡＰ１の上位層部１０１は、同時伝送を行なうＳＴＡの組み合わせと、用いる多重方式（OFDMA伝送か、MU-MIMO伝送）を決定する（ステップＳ８０１）。次いで、ＡＰ１の制御信号生成部１０３３は、上位層部１０１が決定したＳＴＡの組み合わせに応じてＧｒｏｕｐ  ＩＤの値を決定する（ステップＳ８０２）。次いで、フレーム構成部１０３２は、制御信号生成部１０３３が生成したＧｒｏｕｐ  ＩＤの値を含む制御情報（例えば、VHT-SIG-A）を含むデータフレームを生成する（ステップＳ８０３）。なお、本実施形態に係るフレーム構成部１０３２が生成するデータフレームには、各ＳＴＡが自装置に対してＡＰ１が行なっている多重方式を判別可能な処理（例えば、制御情報の追加や、特定の組み合わせのデータ変調方式の適用）がフレーム構成部１０３２によって行なわれている。次いで、無線送信部１０３４がＲＦ帯の送信信号を生成し、ＡＰ１は、アンテナ１０５を介して各ＳＴＡに信号を送信する（ステップＳ８０４）。各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は、ＡＰ１から送信されたデータフレームから、自装置に対して、ＡＰ１が行なっている多重方式を判別する（ステップＳ８０５）。次いで、制御情報モニタリング部２０４２は、制御チャネルで送信された信号から、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤを読み取り、自装置が多重伝送に参加しているか否かを判断する（ステップＳ８０６）。自装置が多重伝送に参加していると判断した場合（ここではＳＴＡ２〜ＳＴＡ５）、物理チャネル信号生成部２０３１は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤから自装置のデータが配置されている無線リソースを特定し、該無線リソースのデータチャネルでＡＰ１より送信されている信号より、自装置宛てのデータを復調する（ステップＳ８０７）。自装置が多重伝送に参加していないと判断した場合（ここではＳＴＡ６〜ＳＴＡ９）、物理チャネル信号生成部２０３１は、信号の復調を行なわない（ステップＳ８０８）。なお、ステップＳ８０５とステップＳ８０６の処理は順番が入れ替わっても良く、その場合にステップＳ８０６によって自装置が多重伝送に参加していないと判断した場合、ステップＳ８０５の多重方式の判別は省略することができる。以上が、本実施形態に係る通信の一例である。
【００７６】
また、本実施形態に係る制御信号生成部１０３３は、さらに各ＳＴＡに割り当てた周波数リソース数を示す情報（例えば、周波数帯域幅や多重チャネル数）や、各ＳＴＡに割り当てた空間リソース数（例えば、空間多重ストリーム数）を示す情報を更に生成しても良い。このとき、制御信号生成部１０３３は多重チャネル数と空間多重ストリーム数をそれぞれ生成しても良いし、上位層部１０１が決定した多重伝送方式に基づいて、どちらか片方の情報のみを生成するように制御しても良い。
【００７７】
また、制御信号生成部１０３３が多重チャネル数と空間多重ストリーム数のいずれか片方のみを生成する場合、制御信号生成部１０３３はその情報を制御情報の同じビットフィールドに記載しても構わない。各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は、制御情報の読み取りに先だって、自装置に対してＡＰ１が行なっている多重伝送方式を判断することが可能であるから、当該ビットフィールドに記載された情報が、周波数リソース数であるか、空間リソース数であるかを判断することが可能である。
【００７８】
以上、説明してきた方法によれば、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送とＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を選択的に行なう無線ＬＡＮにおいても、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤによって、各ＳＴＡに、リソース割当の状況を通知することが可能であるから、オーバーヘッドの増加を最小限に抑えつつ、ユーザスループットの改善が可能である。
【００７９】
［３．第３の実施形態］
本実施形態においては、ＡＰ１はＯＦＤＭＡ伝送とＭＵ−ＭＩＭＯ伝送とを同時に用いた多重伝送を行なう。なお、本実施形態に係る通信システムの概要、ＡＰ１の構成、ＳＴＡ２〜９の構成は、第１の実施形態と同じとする。
【００８０】
本実施形態においては、ＡＰ１の上位層部１０１は、各ＳＴＡに対して同時にデータ伝送を行なう際に、ＯＦＤＭＡ伝送を行なうか、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行なうか、またはＯＦＤＭＡ伝送とＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を同時に行なうかを予め判断する。以下では、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送とＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を同時に行なう場合について説明する。
【００８１】
図５Ｅは、本実施形態に係るＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に対する周波数割り当ての一例を示す概略図である。ＡＰ１はＳＴＡ２〜ＳＴＡ５について多重伝送を行なうものとし、各ＳＴＡには帯域幅４０ＭＨｚを割り当て、さらにＳＴＡ２とＳＴＡ４を空間多重し、ＳＴＡ３とＳＴＡ５を空間多重する。
【００８２】
制御信号生成部１０３３は、同時伝送を行なうＳＴＡの組み合わせに応じてＧｒｏｕｐ  ＩＤの値を決定する。このとき、制御信号生成部１０３３が生成するＧｒｏｕｐ  ＩＤの値は、あくまで同時伝送に参加しているＳＴＡの組み合わせで決定され、各ＳＴＡの多重状況には依存しない。例えば、ＡＰ１が図６に示すＧｒｏｕｐ  ＩＤを用いる場合、図５Ｅのような割り当て状況に対して、ＡＰ１がＳＴＡ５をＳＴＡ２およびＳＴＡ３が割り当てられている周波数に割り当てるような場合でも、制御信号生成部１０３３はＧｒｏｕｐ  ＩＤとして１番を生成することになる。
【００８３】
本実施形態では、さらに各ＳＴＡに割り当てた周波数リソース数を示す情報（例えば、周波数帯域幅や多重チャネル数）を更に生成する。ここで制御信号生成部１０３３が生成する周波数リソース数を示す情報は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤと同様に各ＳＴＡの多重状況には依存せず、あくまで各ＳＴＡに割り当てた周波数リソース数である。図５Ｅの場合、制御信号生成部１０３３は多重チャネル数を、周波数リソース数を示す情報として通知する場合、その生成する値は、ＳＴＡ２に２、ＳＴＡ３に２、ＳＴＡ４に２、ＳＴＡ５に２、ということになる。
【００８４】
本実施形態では、さらにＡＰ１は利用可能な周波数帯域幅とその周波数を各ＳＴＡに予め通知する。図５Ｅの場合であれば、ＡＰ１は８０ＭＨｚの周波数帯域が利用可能であることを、予め各ＳＴＡに対して通知する。すなわち、本実施形態に係るＡＰ１の制御信号生成部１０３３は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤと、周波数リソース数を示す情報と、ＡＰ１が利用可能な周波数帯域幅とその周波数を示す情報を生成するということである。なお、他のＡＰ１の構成装置の信号処理は実施形態１および実施形態２と同様であるから、説明は省略する。
【００８５】
一方、各ＳＴＡは、自装置宛ての送信データが、どの無線リソースでＡＰ１から送信されるデータフレームのデータチャネルに含まれているかを判断する必要がある。各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は、ＡＰ１から送信されるデータフレームの制御チャネルで送信される制御情報に含まれるＧｒｏｕｐ  ＩＤの値から、自装置が多重伝送に参加しているか否かを判断する。そして、自装置が多重伝送に参加していると判断できたとき、各ＳＴＡは、制御情報に含まれる周波数リソース数を示す情報と、ＡＰ１が利用可能な周波数帯域幅とその周波数を示す情報に基づいて、自装置の送信データに割り当てられている無線リソースを判断する。
【００８６】
今、ＡＰ１は図５Ｅで示すようなリソース割当を行なっているものとし、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤ（図６参照）として１番、各ＳＴＡには周波数リソース数（帯域幅20MHzを1チャネルとした多重チャネル数）として２、さらに８０ＭＨｚの周波数帯域が利用可能であることを各ＳＴＡに通知しているものとする。
【００８７】
まず、各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は周波数リソースカウンタおよび空間リソースカウンタの２つの内部変数を設定し、それぞれ１に初期化しておく。そして、ＡＰ１から通知される周波数リソース数を示す情報（ここでは帯域幅２０ＭＨｚを１チャネルとした多重チャネル数）に基づいて、各カウンタを増加（インクリメント）していく。なお、周波数リソースカウンタは、各ＳＴＡ宛ての送信データを割り当てているサブキャリア数に基づいて制御されても良い。
【００８８】
はじめにＧｒｏｕｐ  ＩＤで最初に記載されているＳＴＡ２は自装置宛ての送信データが、ＡＰ１が利用可能な周波数のはじめから帯域幅４０ＭＨｚに割り当てられていると判断可能である。また、空間リソースカウンタは１であるから、空間リソースとして１番に自装置宛ての送信データが配置されていると判断可能である。このとき、他のＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載されているＳＴＡは、周波数リソースカウンタを２だけ増加させる。
【００８９】
次いで、ＳＴＡ３は、周波数リソースカウンタが３、空間リソースカウンタは１であるから、自装置宛ての送信データが配置されている周波数リソースは、ＡＰ１が利用可能な帯域幅８０ＭＨｚの後半の４０ＭＨｚであり、空間リソースは１番であると判断可能である。このとき、他のＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載されているＳＴＡは、周波数リソースカウンタを２だけ増加させる。
【００９０】
次いで、ＳＴＡ４は、周波数リソースカウンタが５となり、ＡＰ１が利用可能な多重チャネル数（図５Ｅの場合４）を超えていることが分かるから、空間リソースカウンタを１増加させ、一方で、周波数リソースカウンタから４（AP1が利用可能な多重チャネル数）を減算する。この処理は、他のＳＴＡも同様に行なう。ＳＴＡ４は自装置宛ての送信データが配置されている周波数リソースは、ＡＰ１が利用可能な帯域幅８０ＭＨｚの最初の４０ＭＨｚであり、空間リソースは２番であると判断可能である。このとき、他のＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載されているＳＴＡは、周波数リソースカウンタを２だけ増加させる。
【００９１】
最後に、ＳＴＡ５は、周波数リソースカウンタが３で、空間リソースカウンタが２となるから、自装置宛ての送信データが配置されている周波数リソースは、ＡＰ１が利用可能な帯域幅８０ＭＨｚの後半の４０ＭＨｚであり、空間リソースは２番であると判断可能である。このように、各ＳＴＡは、ＡＰ１から通知されるＧｒｏｕｐ  ＩＤの値と、周波数リソース数を示す情報と、ＡＰ１が利用可能な周波数帯域幅を示す情報から、自装置宛ての送信データが配置されている無線リソースを判断できる。すなわち、本実施形態に係るＡＰ１は、Ｇｒｕｏｐ  ＩＤに記載されている各ＳＴＡの順番に応じて、空間リソースとして１番、周波数リソースとしても１番から順番に割り当てを行なっていき、そして、周波数リソースを優先的に各ＳＴＡに割り当てていくという処理を行なっていることになる。
【００９２】
なお、ＡＰ１は、各ＳＴＡに対して、利用可能な最大空間リソース数を予め通知しておき、空間リソースから優先的に各ＳＴＡに割り当てを行なっていっても良い。つまり、各ＳＴＡは空間リソースカウンタを優先的に増加させていくということである。
【００９３】
また、本実施形態に係るＡＰ１は、更に各ＳＴＡに割り当てる空間リソース数を示す情報を、各ＳＴＡに通知しても良い。図５Ｆは、本実施形態に係るＳＴＡ２〜ＳＴＡ９に対する周波数割り当ての他の一例を示す概略図である。ＡＰ１が図５Ｅと同様の周波数割り当てを行なった上で、ＳＴＡ２には空間リソースとして２つ割り当てている。このとき、制御信号生成部１０３３は、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤとして１番、周波数リソース数を示す情報として、各ＳＴＡに対して２、空間リソース数を示す情報として、ＳＴＡ２には２、ＳＴＡ３とＳＴＡ４とＳＴＡ５に対しては１を生成する。
【００９４】
各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は周波数リソースカウンタおよび空間リソースカウンタの２つの内部変数を設定するが、ＡＰ１から空間リソース数を示す情報が通知される場合、空間リソースカウンタは、周波数リソース毎に設定する。
【００９５】
ＳＴＡ２は自装置宛ての送信データが、ＡＰ１が利用可能な周波数帯域幅のはじめから４０ＭＨｚに割り当てられていると判断可能である。また、該周波数リソースの空間リソースカウンタは１であるから、空間リソースとして１番から２番までに自装置宛ての送信データが配置されていると判断可能である。このとき、他のＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載されているＳＴＡは、周波数リソースカウンタを２だけ増加させるとともに、該周波数リソースの空間リソースカウンタを２だけ増加させる。
【００９６】
次いで、ＳＴＡ３は、周波数リソースカウンタが３、空間リソースカウンタは１であるから、自装置宛ての送信データが配置されている周波数リソースは、ＡＰ１が利用可能な帯域幅８０ＭＨｚの後半の４０ＭＨｚであり、空間リソースは１番であると判断可能である。このとき、他のＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載されているＳＴＡは、周波数リソースカウンタを２だけ増加させ、該周波数リソースの空間リソースカウンタを１だけ増加させる。
【００９７】
次いで、ＳＴＡ４は、周波数リソースカウンタが５となり、ＡＰ１が利用可能な多重チャネル数（図５Ｅの場合４）を超えていることが分かるから、自装置がＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に参加していることを判断する。この場合、ＳＴＡ４の周波数カウンタは、空間リソースカウンタが最も小さい周波数リソースから割り当てが出来るように再設定される。図５Ｆにおいて、ＳＴＡ４が自装置の割り当て無線リソースを判断する段階においては、周波数リソース３番と４番の空間リソース数が最も小さいから、周波数リソースカウンタは３と設定される。よって、ＳＴＡ４は自装置宛ての送信データが配置されている周波数リソースは、ＡＰ１が利用可能な帯域幅８０ＭＨｚの後半の４０ＭＨｚであり、空間リソースは２番であると判断可能である。このとき、他のＧｒｏｕｐ  ＩＤに記載されているＳＴＡは、周波数リソースカウンタを２だけ増加させ、該周波数リソースの空間リソースカウンタを１だけ増加させる。
【００９８】
次いで、ＳＴＡ５は、周波数リソースカウンタが５となり、また全ての周波リソースの空間リソースカウンタが３となっているから、ＡＰ１が利用可能な多重チャネル数（図５Ｅの場合４）を超えていることが分かるから、自装置宛ての送信データが配置されている周波数リソースは、ＡＰ１が利用可能な帯域幅８０ＭＨｚの最初の４０ＭＨｚであり、空間リソースは３番であると判断可能である。このように、ＡＰ１が空間リソース数を示す情報を各ＳＴＡに通知することで、異なる数の空間リソースを各ＳＴＡに割り当てる場合においても、各ＳＴＡは自装置宛ての送信データが配置される無線リソースを判断することが可能である。
【００９９】
また、本実施形態の方法の見方を変えると、ＡＰ１の上位層部１０１は、上述してきたような、各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２が有する周波数リソースカウンタや空間リソースカウンタという２つの内部変数と、制御信号生成部１０３３が通知する制御情報から、各ＳＴＡが自装置宛ての送信データが割り当てられている無線リソースを判断可能となるように、各ＳＴＡへの無線リソースの割り当てを決定することが望ましいといえる。
【０１００】
なお、本実施形態において、各ＳＴＡの制御情報モニタリング部２０４２は、周波数リソースカウンタおよび空間リソースカウンタと呼ばれる内部変数を用いて、自装置宛ての送信データが配置されている無線リソースを判断するものとしているが、同等の効果が得られるのであれば、制御情報モニタリング部２０４２が無線リソースを判断する方法は、これに限定されるものではない。
【０１０１】
本実施形態の方法によれば、Ｇｒｏｕｐ  ＩＤを用いることで、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送とＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を同時に用いた多重伝送を各ＳＴＡに適用することが可能となるから、制御情報の通知に係るオーバーヘッドを抑圧しつつ、ユーザスループットの改善が可能となる。
【０１０２】
［４．全実施形態共通］
なお、本発明に係る無線送信装置及び無線受信装置で動作するプログラムは、本発明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良い。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。
【０１０３】
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に含まれる。また、上述した実施形態における無線送信装置および無線受信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現しても良い。無線送信装置および無線受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化しても良いし、一部、または全部を集積してチップ化しても良い。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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。本願発明の無線受信装置は、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。
【０１０６】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、無線送信装置、無線受信装置、および通信方法に用いて好適である。
【０１０８】
なお、本国際出願は、２０１４年５月２６日に出願した日本国特許出願第２０１４−１０７６５０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１４−１０７６５０号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０１０９】
１  ＡＰ
２、３、４、５、６、７、８、９  ＳＴＡ
１０１、２０１  上位層部
１０２、２０２  制御部
１０３、２０３  送信部
１０４、２０４  受信部
１０５、２０５  アンテナ
１０３１、２０３１  物理チャネル信号生成部
１０３２  フレーム構成部
１０３３  制御信号生成部
１０３４、２０３２  無線送信部
１０４１、２０４１  物理チャネル信号復調部
１０４２、２０４３  無線受信部
２０４２  制御情報モニタリング部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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