(57)【要約】【課題】Ａｃｋフレームの衝突を軽減する。【解決手段】送信装置１００は、ＰＬＣＰプリアンブルのみによって構成されるＡｃｋフレーム２００を送信する。受信装置３００において、ＲＦ部３２０は、アンテナ３１０により受信されたＡｃｋフレーム２００をＰＭＤ部３４０に供給する。ＰＭＤ部３４０は、ＲＦ部３２０から供給されるＡｃｋフレーム２００の信号強度に基づいてＡｃｋフレーム２００の終端を判定する。さらに、ＰＭＤ部３４０は、Ａｃｋフレーム２００のＰＬＣＰプリアンブルに基づいて、そのＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングを生成する。ＰＬＣＰ部３５０は、信号強度によってＡｃｋフレーム２００の終端と判定された結果と、Ａｃｋフレーム２００のＰＬＣＰプリアンブルによって生成されたＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングとに基づいてＡｃｋフレーム２００であることを検出する。【選択図】図１
2010130118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号のキャリア周波数誤差を調整するためのプリアンブルのみを受信確認のための確認応答フレームとして生成するプリアンブル生成部と、
前記プリアンブル生成部により生成された前記確認応答フレームを前記高周波信号として送信するための送信部と
を具備する送信装置。
【請求項２】
プリアンブルを含むパケット信号を受信するための受信部と、
前記受信部により受信された信号の強度に基づいて前記パケット信号の終端を判定するための信号強度判定部と、
前記プリアンブルを検出することによって当該プリアンブルの終端のタイミングを生成するタイミング生成部と、
前記信号強度判定部により前記パケット信号の終端と判定された結果と前記タイミング生成部により生成された前記プリアンブルの終端のタイミングとに基づいて前記パケット信号が前記プリアンブルのみによって構成された確認応答フレームであることを検出する確認応答フレーム検出部と
を具備する受信装置。
【請求項３】
前記確認応答フレーム検出部は、前記信号強度判定部により前記確認応答フレームの終端と判定される期間を前記プリアンブルの終端のタイミングに基づいて推定して前記推定された期間および前記パケット信号の終端と判定された結果とに基づいて前記パケット信号が前記確認応答フレームであることを検出する請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記受信部により受信された前記パケット信号を復号する復号部と、
前記復号部により復号されたデータが確認応答を示すデータであることを検出するための確認応答データ検出部と
をさらに具備する請求項２記載の受信装置。
【請求項５】
前記信号強度判定部は、前記受信部により受信された信号の強度と所定の閾値とに基づいて前記パケット信号の終端を判定する請求項２記載の受信装置。
【請求項６】
前記信号強度判定部は、前記受信部により受信された信号の強度の変動量に基づいて前記パケット信号の終端を判定する請求項５記載の受信装置。
【請求項７】
前記信号強度判定部は、前記受信部により前記パケット信号が受信される前の信号の強度に基づいて前記閾値を設定する請求項５記載の受信装置。
【請求項８】
プリアンブルのみによって構成される確認応答フレームを送信する送信装置と、
前記送信装置により送信された前記確認応答フレームをパケット信号として受信するための受信部と、前記受信部により受信された信号の強度に基づいて前記パケット信号の終端を判定するための信号強度判定部と、前記プリアンブルを検出することによって当該プリアンブルの終端のタイミングを生成するタイミング生成部と、前記信号強度判定部により前記パケット信号の終端と判定された結果と前記タイミング生成部により生成された前記プリアンブルの終端のタイミングとに基づいて前記パケット信号が前記確認応答フレームであることを検出する確認応答フレーム検出部とを備える受信装置と
を具備する通信システム。
【請求項９】
プリアンブルを含むパケット信号を受信するための受信手順と、
前記受信部により受信された信号の強度に基づいて前記パケット信号の終端を判定する信号強度判定手順と、
前記プリアンブルを検出することによって当該プリアンブルの終端のタイミングを生成するタイミング生成手順と、
前記信号強度判定手順において前記パケット信号の終端と判定された結果と前記タイミング生成手順において生成された前記プリアンブルの終端のタイミングとに基づいて前記パケット信号が前記プリアンブルのみによって構成された確認応答フレームであることを検出する確認応答フレーム検出手順と
を具備する確認応答フレーム検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置および通信システムに関し、特に確認応答フレームにより送達確認を行うための送信装置、受信装置、通信システム、および、受信装置における処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号を介して端末間のデータ通信を行う無線通信システムが広く利用されている。このような無線通信システムにおいては、送信端末から送信されたフレームが他のフレームと衝突する場合やフレームの信号強度が低い場合などに、送信元からのフレームが送信先に届かないことがある。そのため、無線通信システムにおける送信端末では、一般的に、送信先からの確認応答（Acknowledgment：Ａｃｋ）フレームを受信することによって、送信したデータが正しく送信先に到達したことを確認する確認応答手法が用いられている。
【０００３】
このような確認応答手法では、送信先からのＡｃｋフレームが所定時間経過しても受信できないときには、送信元は、送信したデータと同じデータを再び送信する再送処理を行う。このような再送処理を所定回数行った場合であっても、Ａｃｋフレームが受信できないときには、フレームの変調方式をより干渉に強い変調方式に変更して、さらに再送処理を繰り返し行う。
【０００４】
この干渉に強い変調方式への変更は、フレーム長を長くすることになるため、トラヒックが輻輳するようなネットワークにおいては、フレーム間の衝突確率が高くなり、トラヒックをさらに増大させるおそれがある。このような変調方式の変更によるトラヒックの増大を抑制するため、Ａｃｋフレームを受信できない原因が衝突によるものか否かを判定する手法が考えられている。例えば、Ａｃｋメッセージの受信が期待される期間において受信信号のエネルギレベルを検出する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１１０２４５号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来技術では、Ａｃｋメッセージの受信が期待される期間内にＡｃｋメッセージを受信できず、かつ、受信信号のエネルギレベルが増加する場合には、Ａｃｋメッセージの受信できない原因を衝突によるものとみなしている。これにより、変調方式の変更の要否を制御することができるため、フレーム長が長くなることに起因するトラヒックの増大をある程度抑制することができる。しかしながら、Ａｃｋフレームの衝突自体を軽減することはできないため、再送処理によるトラヒックの増大は生じてしまう。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、Ａｃｋフレームの衝突を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、高周波信号のキャリア周波数誤差を調整するためのプリアンブルのみを受信確認のための確認応答フレームとして生成するプリアンブル生成部と、上記プリアンブル生成部により生成された上記確認応答フレームを上記高周波信号として送信するための送信部とを具備する送信装置である。これにより、プリアンブルのみによって構成された確認応答フレームを送信させるという作用をもたらす。
【０００８】
また、本発明の第２の側面は、プリアンブルを含むパケット信号を受信するための受信部と、上記受信部により受信された信号の強度に基づいて上記パケット信号の終端を判定するための信号強度判定部と、上記プリアンブルを検出することによって当該プリアンブルの終端のタイミングを生成するタイミング生成部と、上記信号強度判定部により上記パケット信号の終端と判定された結果と上記タイミング生成部により生成された上記プリアンブルの終端のタイミングとに基づいて上記パケット信号が上記プリアンブルのみによって構成された確認応答フレームであることを検出する確認応答フレーム検出部とを具備する受信装置およびその処理方法である。これにより、プリアンブルのみによって構成された確認応答フレームを検出させるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第２の側面において、上記確認応答フレーム検出部は、上記信号強度判定部により上記確認応答フレームの終端と判定される期間を上記プリアンブルの終端のタイミングに基づいて推定して上記推定された期間および上記パケット信号の終端と判定された結果とに基づいて上記パケット信号が上記確認応答フレームであることを検出するようにしてもよい。これにより、タイミング生成部により生成されたプリアンブルの終端のタイミングに基づいて信号強度判定部により確認応答フレームの終端と判定される期間を推定し、その推定された期間と、信号強度判定部により判定された結果とに基づいて確認応答フレームを検出させるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第２の側面において、上記受信部により受信された上記パケット信号を復号する復号部と、上記復号部により復号されたデータが確認応答を示すデータであることを検出するための確認応答データ検出部とをさらに具備するようにしてもよい。これにより、受信されたパケット信号を復号し、その復号されたデータが確認応答フレームを示すデータであることを検出させるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第２の側面において、上記信号強度判定部は、上記受信部により受信された信号の強度と所定の閾値とに基づいて上記パケット信号の終端を判定するようにしてもよい。これにより、受信部により受信された信号の強度と一定の閾値とに基づいて、パケット信号の終端を判定させるという作用をもたらす。この場合において、上記信号強度判定部は、上記受信部により受信された信号の強度の変動量に基づいて上記パケット信号の終端を判定するようにしてもよい。これにより、信号強度の変動量に基づいて、パケット信号の終端を判定させるという作用をもたらす。
【００１２】
また、上記受信部により受信された信号の強度と所定の閾値とに基づいて上記パケット信号の終端を判定する場合において、上記信号強度判定部は、上記受信部により上記パケット信号が受信される前の信号の強度に基づいて上記閾値を設定するようにしてもよい。これにより、受信前の信号強度を基準に閾値を設定させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、本発明の第３の側面は、プリアンブルのみによって構成される確認応答フレームを送信する送信装置と、上記送信装置により送信された上記確認応答フレームをパケット信号として受信するための受信部と、上記受信部により受信された信号の強度に基づいて上記パケット信号の終端を判定するための信号強度判定部と、上記プリアンブルを検出することによって当該プリアンブルの終端のタイミングを生成するタイミング生成部と、上記信号強度判定部により上記パケット信号の終端と判定された結果と上記タイミング生成部により生成された上記プリアンブルの終端のタイミングとに基づいて上記パケット信号が上記確認応答フレームであることを検出する確認応答フレーム検出部とを備える受信装置とを具備する通信システムである。これにより、送信装置によりプリアンブルのみによって構成される確認応答フレームを送信し、受信装置によりその受信されたパケット信号が確認応答フレームであることを検出させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ａｃｋフレームの衝突を軽減することができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（無線通信システム：Ａｃｋフレームを送受信する例）
２．第２の実施の形態（無線通信システム：従来のＡｃｋフレームと併用する例）
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
［無線通信システムの構成例］
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態における無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。この無線通信システムは、受信装置３００からのデータを受け取って、そのデータに対する確認応答としてＡｃｋフレーム２００を送信する送信装置１００と、その送信されたＡｃｋフレーム２００を受信する受信装置３００とを備える。この送信装置１００および受信装置３００は、無線通信装置としては同等の機能構成を備えるものであるが、ここでは、Ａｃｋフレーム２００の送受信に着目して、装置の名称を付している。
【００１８】
送信装置１００は、アンテナ１１０と、ＲＦ（Radio Frequency）部１２０と、ＰＨＹ（Physical Layer）部１３０と、ＭＡＣ（Medium Access Control）部１６０とを備える。なお、送信装置１００は、特許請求の範囲に記載の送信装置の一例である。
【００１９】
ＭＡＣ部１６０は、Ａｃｋフレーム２００またはＡｃｋフレーム２００以外のＤａｔａフレームを送信するためにＰＨＹ部１３０を制御するものである。このＭＡＣ部１６０は、例えば、受信装置３００からのデータが正常に受信された場合には、そのデータに対する確認応答として、Ａｃｋフレーム２００を送信するための送信開始要求をＰＨＹ部１３０に通知する。
【００２０】
ＰＨＹ部１３０は、ＭＡＣ部１６０からの送信開始要求に従って、Ａｃｋフレーム２００を生成するものである。このＰＨＹ部１３０は、ＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）部１５０およびＰＭＤ（Physical Medium Dependent）部１４０を備える。なお、ＰＨＹ部１３０は、特許請求の範囲に記載のプリアンブル生成部の一例である。
【００２１】
ＰＬＣＰ部１５０は、ＭＡＣ部１６０からの送信開始要求に基づいて、送信すべきフレームがＡｃｋフレーム２００か否かを判断する。そして、その送信すべきフレームがＡｃｋフレーム２００と判断された場合には、ＰＬＣＰ部１５０は、高周波信号のキャリア周波数誤差を調整するためのＰＬＣＰプリアンブルを生成する。そして、ＰＬＣＰ部１５０は、そのＰＬＣＰプリアンブルのみによって構成されたフレームをＡｃｋフレーム２００として、ＰＭＤ部１４０を介してＲＦ部１２０に供給する。さらに、ＰＬＣＰ部１５０は、ＭＡＣ部１６０からの送信開始要求に従って、Ａｃｋフレーム２００の送信レベル要求と、送信開始要求とをＰＭＤ部１４０に通知する。
【００２２】
また、ＰＬＣＰ部１５０は、Ａｃｋフレーム２００の生成が終了すると、送信の終了をＭＡＣ部１６０に通知する。なお、ＰＬＣＰ部１５０は、送信すべきフレームがＡｃｋフレーム２００でないと判断された場合には、ＭＡＣ部１６０から供給されたデータおよびＰＬＣＰプリアンブルに基づいてＤａｔａフレームを生成する。
【００２３】
ＰＭＤ部１４０は、ＰＬＣＰ部１５０からの通知に基づいて、Ａｃｋフレーム２００の送信レベルの設定などを行うものである。例えば、ＰＭＤ部１４０は、その設定された送信レベルによりＡｃｋフレーム２００を増幅する。また、ＰＭＤ部１４０は、その増幅されたＡｃｋフレーム２００をＲＦ部１２０に供給する。
【００２４】
ＲＦ部１２０は、ＰＭＤ部１４０から供給されたＡｃｋフレーム２００を高周波信号に変換してアンテナ１１０に供給する。アンテナ１１０は、ＲＦ部１２０により周波数変換された高周波信号をパケット信号として受信装置３００に送信するために用いられる。例えば、アンテナ１１０は、２．４ＧＨｚ帯または５．２ＧＨｚ帯の高周波信号を送信するものとしてもよい。なお、アンテナ１１０およびＲＦ部１２０は、特許請求の範囲に記載の送信部の一例である。
【００２５】
受信装置３００は、アンテナ３１０と、ＲＦ部３２０と、ＰＨＹ部３３０と、ＭＡＣ部３６０とを備える。なお、受信装置３００は、特許請求の範囲に記載の受信装置の一例である。
【００２６】
アンテナ３１０は、送信された高周波信号であるパケット信号を受信するものである。例えば、アンテナ３１０は、２．４ＧＨｚ帯または５．２ＧＨｚ帯のパケット信号を受信するものとしてもよい。
【００２７】
ＲＦ部３２０は、アンテナ３１０により受信されたパケット信号を周波数変換するものである。このＲＦ部３２０は、その周波数変換されたパケット信号をフレームとしてＰＨＹ部３３０に供給する。さらに、ＲＦ部３２０は、アンテナ３１０により受信されたパケット信号の信号強度をＰＨＹ部３３０に供給する。なお、アンテナ３１０およびＲＦ部３２０は、特許請求の範囲に記載の受信部の一例である。
【００２８】
ＰＨＹ部３３０は、ＲＦ部３２０から供給されるフレームのうち、Ａｃｋフレーム２００を検出するためのものである。このＰＨＹ部３３０は、ＰＭＤ部３４０およびＰＬＣＰ部３５０を備える。ＰＭＤ部３４０は、ＲＦ部３２０から供給された信号強度に基づいて、パケット信号の受信開始およびパケット信号の受信終了を判定する。すなわち、ＰＭＤ部３４０は、ＲＦ部３２０からの信号強度に基づいて、パケット信号の始端および終端を判定する。また、ＰＭＤ部３４０は、パケット信号に含まれるＰＬＣＰプリアンブルを検出することによって、そのＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングを生成する。また、このＰＭＤ部３４０は、パケット信号の始端および終端の判定結果と、プリアンブルの終端のタイミングとをＰＬＣＰ部３５０に通知する。
【００２９】
ＰＬＣＰ部３５０は、ＰＭＤ部３４０から通知されたパケット信号の終端の判定結果と、プリアンブルの終端のタイミングとに基づいて、受信されたパケット信号がＡｃｋフレーム２００であることを検出するものである。このＰＬＣＰ部３５０は、Ａｃｋフレーム２００が検出された旨をＭＡＣ部３６０に通知する。
【００３０】
また、ＰＬＣＰ部３５０は、ＰＭＤ部３４０からのパケット信号の始端および終端の判定結果をＭＡＣ部３６０に通知する。また、ＰＬＣＰ部３５０は、Ａｃｋフレーム２００以外のＤａｔａフレームを復号して、その復号されたＤａｔａフレームを受信データとしてＭＡＣ部３６０に供給する。
【００３１】
ＭＡＣ部３６０は、ＰＬＣＰ部３５０からの通知に基づいて、受信データの処理を行うものである。このＭＡＣ部３６０は、Ａｃｋフレーム２００が検出された旨の通知を受け取った場合には、例えば、送信装置１００に送信したデータが正常に受信されたと判断して、次のデータの送信処理を行う。また、ＭＡＣ部３６０は、ＰＬＣＰ部３５０から供給された受信データに含まれるアドレス情報や識別情報などに基づいて、その受信データの処理を行う。
【００３２】
次に、ＰＨＹ部１３０により生成されるＤａｔａフレームおよびＡｃｋフレーム２００のフレーム構成について、図面を参照して説明する。
【００３３】
［無線通信システムのＤａｔａフレーム構成例］
図２は、Ｄａｔａフレームの一構成を示す図である。ここでは、一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格におけるフレーム構成を示す。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格は、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）の８０２標準化委員会のワーキンググループによる規格である。
【００３４】
このＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるフレームは、ＰＬＣＰプリアンブル６１０と、シグナル６２０と、データ６３０とから構成される。ＰＬＣＰプリアンブル６１０は、無線パケット信号の受信同期処理のための既定の固定パターン信号である。シグナル６２０は、データ６３０の伝送速度とデータ長を含むＯＦＤＭシンボルである。データ６３０は、情報データの本体を含むフィールドである。
【００３５】
論理フィールドに着目すると、シグナル６２０は、４ビットの伝送速度６４１と、１ビットの予約ビット６４２と、１２ビットのデータ長６４３と、１ビットのパリティ６４４と、これらの畳み込み符号化を終端する６ビットのテール６４５とから成る。伝送速度６４１およびデータ長６４３は何れもデータ６３０に関するものである。シグナル６２０自身は、最も信頼性の高い６Ｍｂｐｓの伝送速度、すなわち符号化率＝１／２のＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調により伝送される。
【００３６】
データ６３０は、１６ビットのサービス６４６と、可変長のデータＰＳＤＵ（PLCP Service Data Unit）６５０とから成る。さらに、データ６３０は、これらの畳み込み符号化を終端する６ビットのテール６５８と、ＯＦＤＭシンボルの余ったビットを充填するパディングビット６５９とから成る。データＰＳＤＵ６５０には、ＭＡＣフレームにおけるフレーム制御フィールド、アドレスフィールドやフレームボディフィールドなどに関する情報が格納される。なお、サービス６４６は、スクランブラの初期状態を与えるための７ビットの「０」と、９ビットの予約ビットとから成る。また、シグナル６２０の各フィールドとサービス６４６は、ＰＬＣＰヘッダ６４０を構成する。
【００３７】
フレーム内の物理信号に着目すると、ＰＬＣＰプリアンブル６１０は、１０個のショートトレーニングシンボル６１１を含むショートプリアンブルと、２個のロングトレーニングシンボル６１３および６１４を含むロングプリアンブルとから成る。ショートプリアンブルは、１２波のサブキャリアによる周期０．８μｓの既定の固定パターン信号であり、ｔ１乃至ｔ１０の１０個で計８．０μｓの信号になる。このショートプリアンブルは、ＰＭＤ部３４０におけるパケット信号の検出、信号増幅、キャリア周波数誤差の粗調整やシンボルタイミング検出などに用いられる。
【００３８】
一方、ロングプリアンブルは、５２波のサブキャリアによる２シンボルの繰り返し信号であり、１．６μｓのガードインターバル６１２に続く２個の３．２μｓのロングトレーニングシンボル６１３および６１４で計８．０μｓの信号になる。このロングプリアンブルは、ＰＭＤ部３４０におけるキャリア周波数誤差の微調整やチャネル推定、すなわちサブキャリア毎の基準振幅および基準位相の検出などに用いられる。
【００３９】
シグナル６２０では、３．２μｓのシグナル６２２本体の前に０．８μｓのガードインターバル６２１が付加され、計４μｓの信号になる。また、データ６３０についても、３．２μｓのデータ６３２本体の前に０．８μｓのガードインターバル６３１が付加された計４μｓの信号がデータ長６４３に応じて繰り返されるようになっている。
【００４０】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるＡｃｋフレームは、Ｄａｔａフレームと同様の構成であり、確認応答に関する情報がデータＰＳＤＵ６５０に格納される。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるＡｃｋフレームを従来のＡｃｋフレームと呼ぶ。
【００４１】
［無線通信システムのＡｃｋフレームの構成例］
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００の一構成例を示す図である。ここでは、図２に示したＰＬＣＰプリアンブル６１０のみによって構成されるＡｃｋフレーム２００が示されている。
【００４２】
Ａｃｋフレーム２００は、図２に示したＰＬＣＰプリアンブル６１０のみによって構成されるＡｃｋフレームである。このＡｃｋフレーム２００は、図２で述べたとおり、８．０μｓのショートプリアンブルと、８．０μｓのロングプリアンブルとで計１６．０μｓの信号になる。ここでは、ショートトレーニングシンボル２１１と、ガードインターバル２１２と、ロングトレーニングシンボル２１３および２１４とは、図１に示したものと同様であるため、ここでの説明を省略する。
【００４３】
このように、Ａｃｋフレーム２００は、従来のＡｃｋフレームに比べて、フレーム長が短いことから、次図に示す隠れ端末問題によるＡｃｋフレーム２００と他のフレームとの衝突を回避することができる。
【００４４】
［隠れ端末問題の一例］
図４は、従来の無線通信システムにおける隠れ端末問題の一例を示す概念図である。図４には、無線基地局（ＡＰ）４１０と、無線端末（ＳＴＡ）４２０乃至４４０と、通信領域４１１乃至４３１とが示されている。
【００４５】
無線基地局（ＡＰ）４１０は、通信領域４１１内に位置する無線端末（ＳＴＡ）４２０乃至４４０と通信を行うものである。無線端末（ＳＴＡ）４２０は、通信領域４２１内に位置する無線基地局（ＡＰ）４１０と通信を行うものである。無線端末（ＳＴＡ）４３０は、通信領域４３１に位置する無線基地局（ＡＰ）４１０と通信を行うものである。
【００４６】
この構成において、無線端末（ＳＴＡ）４２０は、無線基地局（ＡＰ）４１０との間の通信において、無線基地局（ＡＰ）４１０からのＤａｔａフレームを正常に受信すると、無線基地局（ＡＰ）４１０に対して点線により示すＡｃｋフレームを返信する。
【００４７】
このとき、無線端末（ＳＴＡ）４３０は、通信領域４２１の外に位置することから、無線端末（ＳＴＡ）４２０により返信されたＡｃｋフレームを検出できない。そのため、無線端末（ＳＴＡ）４３０は、無線基地局（ＡＰ）４１０に対して一点破線により示すＤａｔａフレームを送信してしまう場合がある。また、ここでは図示していないが、無線端末（ＳＴＡ）４３０は、無線端末（ＳＴＡ）４４０に対してＤａｔａフレームを送信してしまう場合も想定される。
【００４８】
このように、通信領域外のフレームを検出することができないため、無線端末（ＳＴＡ）４２０からのＡｃｋフレームと、無線端末（ＳＴＡ）４３０からのＤａｔａフレームとが衝突してしまうような問題を隠れ端末問題という。ここで、このような隠れ端末問題において、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００を用いた場合における通信手順の一例について図面を参照して説明する。
【００４９】
［従来のＡｃｋフレームとの比較］
図５は、図４に示した無線通信システムにおけるフレームの送信タイミングを示す概念図である。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるパラメータに基づいて送信が行われることを想定している。図５（ａ）および（ｂ）には、横軸を時間軸して、無線基地局（ＡＰ）４１０、無線端末（ＳＴＡ）４２０および無線端末（ＳＴＡ）４３０から送信されるフレームが上から順にそれぞれ示されている。
【００５０】
図５（ａ）は、従来のＡｃｋフレーム６０１が無線端末（ＳＴＡ）４２０から無線基地局（ＡＰ）４１０に返信された場合の図である。まず、無線基地局（ＡＰ）４１０では、Ｄａｔａフレーム６０２を無線端末（ＳＴＡ）４２０に送信する。そして、無線端末（ＳＴＡ）４２０では、無線基地局（ＡＰ）４１０からのＤａｔａフレーム６０１を正常に受信したことにより、ＳＩＦＳ（短フレーム間隔）待機した後にＡｃｋフレーム６０１を返信する。このとき、無線端末（ＳＴＡ）４３０は、無線端末（ＳＴＡ）４２０から返信されたＡｃｋフレーム６０１を検出できない。そのため、無線端末（ＳＴＡ）４３０は、無線基地局（ＡＰ）４１０によるＤａｔａフレーム６０１の送信終了からＤＩＦＳ（分散制御用フレーム間隔）に加えてバックオフ（ＢａｃｋＯｆｆ）時間待機した後にＤａｔａフレーム６０２を送信する。
【００５１】
なお、ここにいうＳＩＦＳとは、Ａｃｋフレームを返信する場合における一定の待機時間である。また、ＤＩＦＳとは、Ｄａｔａフレーム６０２を送信する場合における一定の待機時間である。このＳＩＦＳおよびＤＩＦＳは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、それぞれ１６μｓおよび３４μｓと定められている。また、バックオフ時間とは、一定時間の倍数であり、乱数値を用いて設定される待機時間である。これらは、フレームの衝突を回避するために設定される待機時間である。
【００５２】
このように、図４に示した無線通信システムにおいては、無線端末（ＳＴＡ）４２０から送信されたＡｃｋフレーム６０１の一部と、無線端末（ＳＴＡ）４３０から送信されたＤａｔａフレーム６０２の一部とが衝突する場合がある。
【００５３】
図５（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００が無線端末（ＳＴＡ）４２０から無線基地局（ＡＰ）４１０に返信された場合の図である。この場合、ＳＩＦＳ（１６μｓ）の期間、および、Ａｃｋフレーム２００のフレーム期間（１６μｓ）で計３２μｓとなる。そのため、無線端末（ＳＴＡ）４３０におけるＤＩＦＳ（３４μｓ）の期間内に収まることから、Ａｃｋフレーム２００と、無線端末（ＳＴＡ）４３０から送信されたＤａｔａフレーム６０２とは衝突しない。
【００５４】
このように、Ａｃｋフレーム２００を用いることによって、図４に示した隠れ端末問題におけるＡｃｋフレーム２００自身の衝突を回避することができる。
【００５５】
また、Ａｃｋフレーム２００を用いることにより、次図に示すように、通信回線の利用効率を向上することができる。
【００５６】
図６は、図４に示した無線通信システムにおける通信回線の利用効率を示す概念図である。図６（ａ）および（ｂ）には、横軸を時間軸して、無線基地局（ＡＰ）４１０および無線端末（ＳＴＡ）４２０から送信されるフレームがそれぞれ示されている。ここでは、無線基地局（ＡＰ）４１０からＤａｔａフレーム６０２が無線端末（ＳＴＡ）４２０に送信され、そのＤａｔａフレーム６０２を受信した無線端末（ＳＴＡ）４２０がＡｃｋフレームを無線基地局（ＡＰ）４１０に返信する手順の繰り返しが示されている。
【００５７】
図６（ａ）は、従来のＡｃｋフレーム６０１が無線端末（ＳＴＡ）４２０から無線基地局（ＡＰ）４１０に返信される場合の図である。なお、無線端末（ＳＴＡ）４３０では、受信された従来のＡｃｋフレーム６０１のあて先を識別した後に、その受信データ６０３を破棄する。
【００５８】
図６（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００が無線端末（ＳＴＡ）４２０から無線基地局（ＡＰ）４１０に返信される場合の図である。なお、無線端末（ＳＴＡ）４３０では、Ａｃｋフレーム２００を受信することによって受信同期６０４が確立されるが、パケット信号の受信終了もほぼ同じタイミングにより検出されることから、すぐに待機状態に遷移する。
【００５９】
このように、Ａｃｋフレーム２００を用いることによって、Ａｃｋフレームのフレーム長が短くなることから、無線通信システムにおける通信回線のスループットを改善することができる。次に、このようなＡｃｋフレーム２００を送信するための送信装置１００の動作について、次図を参照して説明する。
【００６０】
［送信装置の動作例］
図７は、本発明の第１の実施の形態の送信装置１００におけるＡｃｋフレーム２００の送信手続きの一例を示す図である。
【００６１】
ＭＡＣ部１６０は、Ａｃｋフレーム２００を送信するための送信開始要求（ＰＨＹ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）をＰＬＣＰ部１５０に発行する。この送信開始要求（ＰＨＹ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）には、送信すべきフレームがＡｃｋフレーム２００であるか否かを判定するための情報が含まれる。例えば、送信開始要求に含まれるＬＥＮＧＴＨ情報に、予め定義された数値を設定するようにしてもよく、送信開始要求に新たにフレーム判定のためのＡｃｋ送信要求（ＰＭＤ_Ａｃｋ．ｒｅｑ）を設けるようにしてもよい。
【００６２】
次に、ＰＬＣＰ部１５０は、ＭＡＣ部１６０からの送信開始要求（ＰＨＹ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）に基づいて、送信レベル要求（ＰＭＤ_ＴＸＰＷＲＬＶＬ．ｒｅｑ）、および、送信開始要求（ＰＭＤ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）をＰＭＤ部１４０に発行する。これにより、ＰＭＤ部１４０は、Ａｃｋフレーム２００の送信レベルの設定およびその他の送信に必要な所定の処理を行う。そして、ＰＬＣＰ部１５０は、トレーニングシンボルを生成し、そのトレーニングシンボルの生成が終了すると、送信終了確認（ＰＨＹ_ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆ）をＭＡＣ部１６０に発行する。
【００６３】
図８は、本発明の第１の実施の形態の送信装置１００におけるＡｃｋフレーム２００の送信処理の手順例を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、ＭＡＣ部１６０により、送信開始要求（ＰＨＹ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）が発行される（ステップＳ９１１）。次に、ＰＬＣＰ部１５０により、送信開始要求（ＰＨＹ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）に基づいて、送信すべきフレームがＡｃｋフレーム２００か否かが判断される（ステップＳ９１２）。そして、送信すべきフレームがＡｃｋフレーム２００以外のＤａｔａフレームであると判断された場合には、通常のＤａｔａフレームの送信処理が実行される（ステップＳ９１７）。
【００６５】
一方、Ａｃｋフレーム２００であると判断された場合には、ＰＬＣＰ部１５０により、送信レベル要求（ＰＭＤ_ＴＸＰＷＬＶＬ．ｒｅｑ）、および、送信開始要求（ＰＭＤ_ＴＸＳＴＡＲＴ．ｒｅｑ）が発行される（ステップＳ９１３）。次に、ＰＬＣＰ部１５０により、トレーニングシンボルが生成される（ステップＳ９１４）。そして、トレーニングシンボルの生成終了後に、送信終了確認（ＰＨＹ_ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆ）がＭＡＣ部１６０に発行される（ステップＳ９１５）。これにより、ＭＡＣ部１６０における通信状態が受信状態に遷移する（ステップＳ９１６）。
【００６６】
このように、トレーニングシンボルの生成終了後に、送信終了確認（ＰＨＹ_ＴＸＥＮＤ．ｃｏｎｆ）を発行することによって、ＰＬＣＰプリアンブルのみによって構成されるＡｃｋフレーム２００が生成される。次に、Ａｃｋフレーム２００を受信する受信装置３００の動作について、図面を参照して説明する。
【００６７】
［受信装置の動作例］
図９は、本発明の第１の実施の形態の受信装置３００におけるＡｃｋフレーム２００の受信手続きの一例を示す図である。
【００６８】
ＰＭＤ部３４０は、ＰＬＣＰプリアンブルのみによって構成されたＡｃｋフレーム２００が受信されると、パケット信号受信開始通知（ＰＭＤ_ＲＳＳＩ．ｉｎｄ）をＰＬＣＰ部３５０に発行する。そして、ＰＬＣＰ部３５０は、受信開始通知（ＰＨＹ_ＣＣＡ．ｉｎｄ（ＳＴＡＴＵＳ＝ｂｕｓｙ））をＭＡＣ部３６０に発行する。これにより、ＭＡＣ部３６０は、ビジー状態に遷移する。
【００６９】
次に、ＰＭＤ部３４０は、パケット信号の信号強度が一定の閾値以下になると、パケット信号受信終了通知（ＰＭＤ_ＲＳＳＩ．ｉｎｄ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｌｏｓｔ））をＰＬＣＰ部３５０に発行する。そして、ＰＬＣＰ部３５０は、受信終了通知（ＰＨＹ_ＣＣＡ．ｉｎｄ（ＳＴＡＴＵＳ＝ｉｄｌｅ））をＭＡＣ部３６０に発行する。これにより、ＭＡＣ部３６０は、待機状態に遷移する。そして、ＰＭＤ部３４０は、ＰＬＣＰプリアンブルを検出することによって、タイミング生成通知（ＰＭＤ_ＤＡＴＡ．ｉｎｄ（ｐｒｅａｍｂｌｅ  Ｄｅｔｅｃｔ））をＰＬＣＰ部３５０に発行する。これにより、ＰＭＤ部３４０により検出されたＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングがＰＬＣＰ部３５０に通知される。
【００７０】
次に、ＰＬＣＬ部３５０は、ＰＭＤ部３４０により発行されたパケット信号受信終了通知およびタイミング生成通知に基づいて、受信されたパケット信号がＡｃｋフレーム２００であることを検出する。これにより、ＰＬＣＰ部３５０は、そのＡｃｋ検出結果（ＰＨＹ_ＲＸＥＮＤ．ｒｅｑ（Ａｃｋ  Ｆｉｎｄ））をＭＡＣ部３６０に発行する。そして、ＭＡＣ部３６０は、Ａｃｋフレーム２００の待ち状態から受信状態に遷移する。
【００７１】
このように、ＭＡＣ部３６０においてＡｃｋフレームを検出するのではなく、ＰＬＣＰ部３５０においてＡｃｋフレーム２００を検出することができるため、受信装置３００の消費電力を軽減することができる。
【００７２】
［受信装置の詳細構成例］
図１０は、本発明の第１の実施の形態における受信装置３００によるＡｃｋフレーム２００の受信処理の手順例を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、ＰＭＤ部３４０により、ＲＦ部３２０から供給された信号強度が一定の閾値より高くなると、パケット信号受信開始通知（ＰＭＤ_ＲＳＳＩ．ｉｎｄ）がＰＬＣＰ部３５０に発行される（ステップＳ９２１）。そして、ＰＬＣＰ部３５０により、受信開始通知（ＰＨＹ_ＣＣＡ．ｉｎｄ（ＳＴＡＴＵＳ＝ｂｕｓｙ））がＭＡＣ部３６０に発行される（ステップＳ９２２）。
【００７４】
次に、ＰＭＤ部３４０により、パケット信号の信号強度が一定の閾値以下になると、パケット信号受信終了通知（ＰＭＤ_ＲＳＳＩ．ｉｎｄ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｌｏｓｔ））がＰＬＣＰ部３５０に発行される（ステップＳ９２３）。そして、ＰＬＣＰ部３５０により、受信終了通知（ＰＨＹ_ＣＣＡ．ｉｎｄ（ＳＴＡＴＵＳ＝ｉｄｌｅ））がＭＡＣ部３６０に発行される（ステップＳ９２４）。それとともに、ＰＭＤ部３４０により、ＰＬＣＰプリアンブルを検出することによって、タイミング生成通知（ＰＭＤ_ＤＡＴＡ．ｉｎｄ（ｐｒｅａｍｂｌｅ  Ｄｅｔｅｃｔ））がＰＬＣＰ部３５０に発行される（ステップＳ９２５）。
【００７５】
次に、ＰＬＣＬ部３５０により、パケット信号受信終了通知およびタイミング生成通知に基づいて、Ａｃｋフレーム２００の検出を行う。そして、Ａｃｋフレーム２００が検出されたことにより、Ａｃｋ検出結果（ＰＨＹ_ＲＸＥＮＤ．ｒｅｑ（Ａｃｋ  Ｆｉｎｄ））が発行される（ステップＳ９２６）。
【００７６】
図１１は、本発明の第１の実施の形態の受信装置３００におけるＰＭＤ部３４０およびＰＬＣＰ部３５０の一機能構成例を示すブロック図である。ここでは、ＰＭＤ部３４０およびＰＬＣＰ部３５０以外の他の構成は、図１に示したものと同様であるため、図１と同一の符号を付してここでの説明を省略する。
【００７７】
ＰＭＤ部３４０は、タイミング生成部３４１および信号強度判定部３４２を備える。また、ＰＬＣＰ部３５０は、復号部３５１およびＡｃｋフレーム検出部３５２を備える。
【００７８】
タイミング生成部３４１は、ＲＦ部３２０からのフレームに含まれるＰＬＣＰプリアンブルを検出することによって、そのプリアンブルの終端のタイミングを生成するものである。このタイミング生成部３４１は、その生成されたプリアンブルの終端のタイミングをＡｃｋフレーム検出部３５２に供給する。また、タイミング生成部３４１は、例えば、ＰＬＣＰプリアンブルを検出することによって、受信されたフレームに対する信号増幅およびキャリア周波数誤差の調整を行う。そして、このタイミング生成部３４１は、その信号増幅およびキャリア周波数誤差の調整が行われたフレームを復号部３５１に供給する。なお、タイミング生成部３４１は、特許請求の範囲に記載のタイミング生成部の一例である。
【００７９】
信号強度判定部３４２は、ＲＦ部３２０からのパケット信号の信号強度に基づいて、パケット信号の始端および終端を判定するものである。この信号強度判定部３４２は、例えば、その信号強度と一定の閾値とに基づいて、パケット信号の終端を判定する。この信号強度判定部３４２は、そのパケット信号の始端および終端と判定された結果をＡｃｋフレーム検出部３５２に通知する。なお、信号強度判定部３４２は、特許請求の範囲に記載の信号強度判定部の一例である。
【００８０】
復号部３５１は、タイミング生成部３４１から供給されたフレームを復号するものである。この復号部３５１は、その復号されたフレームを受信データとしてＭＡＣ部３６０に供給する。そして、ＭＡＣ部３６０は、例えば、その復号されたデータが確認応答を示す従来のＡｃｋフレームであることを検出する。なお、復号部３５１およびＭＡＣ部３６０は、特許請求の範囲に記載の復号部および確認応答データ検出部の一例である。
【００８１】
Ａｃｋフレーム検出部３５２は、タイミング生成部３４１により生成されたＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングと、信号強度判定部３４２によりパケット信号の終端と判定された結果とに基づいて、Ａｃｋフレーム２００を検出するものである。このＡｃｋフレーム検出部３５２は、Ａｃｋフレーム２００が検出された場合には、その検出結果をＭＡＣ部３６０に通知する。なお、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、特許請求の範囲に記載の確認応答フレーム検出部の一例である。
【００８２】
［Ａｃｋフレーム検出部の機能構成例］
図１２は、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム検出部３５２の一機能構成例を示すブロック図である。
【００８３】
Ａｃｋフレーム検出部３５２は、カウンタ３５３と、信号終端カウント値レジスタ３５４と、プリアンブル終端カウント値レジスタ３５５と、減算器３５６と、比較器３５７および３５８と、論理積回路３５９と、閾値保持部３７１および３７２とを備える。
【００８４】
カウンタ３５３は、信号線３４３により供給されるタイミング生成部３４１からのカウンタ起動要求に基づいてカウントを開始するものである。このカウンタ３５３は、その開始されたカウント値を信号終端カウント値レジスタ３５４およびプリアンブル終端カウント値レジスタ３５５に供給する。また、カウンタ３５３は、信号線３４３により供給されるタイミング生成部３４１からのカウンタ停止要求に基づいてカウントを停止する。
【００８５】
信号終端カウント値レジスタ３５４は、信号線３４５により供給される信号強度判定部３４２からのパケット信号の終端と判定された際の通知に基づいてカウンタ３５３のカウント値を保持するものである。この信号終端カウント値レジスタ３５４は、その保持されたカウント値を減算器３５６に供給する。
【００８６】
プリアンブル終端カウント値レジスタ３５５は、信号線３４４を介してタイミング生成部３４１から供給されるタイミングに基づいてカウンタ３５３のカウント値を保持するものである。このプリアンブル終端カウント値レジスタ３５５は、その保持されたカウント値を減算器３５６に供給する。
【００８７】
減算器３５６は、信号終端カウント値レジスタ３５４に保持されたおよびプリアンブル終端カウント値レジスタ３５５に保持された両者のカウント値を減算するものである。すなわち、プリアンブル終端カウント値レジスタ３５５に保持されたカウント値から信号終端カウント値レジスタ３５４に保持されたカウント値を減じることによって、カウント値の差分を算出する。この減算器３５６は、そのカウント値の差分を比較器３５７および３５８に供給する。
【００８８】
閾値保持部３７１および３７２は、Ａｃｋフレーム２００を検出するために予め設定された閾値を保持するものである。ここでは、閾値Ａに比べて閾値Ｂが大きいことを想定する。また、閾値保持部３７１は、その保持された閾値Ａを比較器３５７に供給する。閾値保持部３７２は、その保持された閾値Ｂを比較器３５８に供給する。なお、これら閾値ＡおよびＢの設定例については次図を用いて後述する。
【００８９】
比較器３５７は、閾値保持部３７１に保持された閾値Ａと、減算器３５６から供給されたカウント値の差分とを比較するものである。この比較器３５７は、減算器３５６からのカウント値の差分が閾値Ａ以上である場合には「１」を、閾値Ａより小さい場合には「０」を論理積回路３５９に供給する。
【００９０】
比較器３５８は、閾値保持部３７２に保持された閾値Ｂと、減算器３５６から供給されたカウント値の差分とを比較するものである。この比較器３５８は、減算器３５６からのカウント値の差分が閾値Ｂより大きい場合には「０」を、閾値Ｂ以下である場合には「１」を論理積回路３５９に供給する。
【００９１】
論理積回路３５９は、比較器３５７および３５８から供給された信号に基づいて、論理積演算するものである。この論理積回路３５９は、比較器３５７からの信号が「１」であり、かつ、比較器３５８からの信号が「１」の場合にのみ、ＭＡＣ部３６０に「１」を供給する。すなわち、論理積回路３５９は、カウント値の差分が閾値Ａ以上であり、かつ、閾値Ｂ以下である場合には、Ａｃｋフレーム２００であることを示す「１」を、それ以外の場合には、Ａｃｋフレームでないこと示す「０」をＭＡＣ部３６０に供給する。
【００９２】
このように、タイミング生成部３４１により供給されたＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングと、信号強度判定部３４２によりパケット信号の終端と判定された結果とに基づいて、Ａｃｋフレーム２００を検出する。また、閾値Ａと閾値Ｂとの差分を小さくすることによって、Ａｃｋフレーム２００を正確に検出することができるようになる。次に、Ａｃｋフレーム検出部３５２によるＡｃｋフレーム２００の検出手法について次図を参照して詳細に説明する。
【００９３】
［Ａｃｋフレームの検出例］
図１３は、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム検出部３５２によるＡｃｋフレーム２００の検出手法の一例を示す観念図である。ここでは、横軸を時間軸として、アンテナ３１０において受信されたＰＬＣＰプリアンブルと、タイミング生成部３４１に供給されたＰＬＣＰプリアンブルとが示されている。さらに、Ａｃｋフレーム検出部３５２に含まれるカウンタ３５３のカウント値を保持するタイミングと、信号強度判定部３４２における信号強度とが示されている。
【００９４】
ここでは、タイミング生成部３４１におけるＰＬＣＰプリアンブルが、フィルタの通過などによるシステム遅延によって、アンテナ３１０におけるＰＬＣＰプリアンブルに比べて遅れて伝送されることを想定している。また、アンテナ３１０におけるパケット信号の信号強度は、理解を容易にするために、信号強度判定部３４２に遅延なく供給されることとしている。
【００９５】
まず、Ａｃｋフレーム２００が受信されると、タイミング生成部３４１は、Ａｃｋフレーム検出部３５２におけるカウンタ３５３に起動要求を通知する。例えば、タイミング生成部３４１は、ＰＬＣＰプリアンブルにおけるｔ１乃至ｔ１０のショートトレーニングシンボルのうち、ｔ７のショートトレーニングシンボルの終端のタイミングにおいて起動要求を通知する。これにより、カウンタ３５３はカウントを開始する。その後、信号強度判定部３４２は、信号強度が閾値以下となることにより、Ａｃｋフレーム２００の終端と判定する（受信終了判定）。そして、信号強度判定部３４２は、その判定された結果をＡｃｋフレーム検出部３５２における信号終端カウント値レジスタ３５４に通知する。その通知に基づいて、信号終端カウント値レジスタ３５４は、カウンタ３５３のカウント値を保持する。
【００９６】
次に、タイミング生成部３４１は、ＰＬＣＰプリアンブルを検出することによって、ＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングを生成する。そして、タイミング生成部３４１は、その生成されたタイミングをＡｃｋフレーム検出部３５２におけるプリアンブル終端カウント値レジスタ３５５に通知する。そのタイミング生成の通知に基づいて、プリアンブル終端カウント値レジスタ３５５はカウンタ３５３のカウント値を保持する。それとともに、タイミング生成部３４１は、カウンタ３５３を停止させるための停止要求を通知する。そして、カウンタ３５３は、カウントを停止する。
【００９７】
次に、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、信号強度判定部３４２からの判定結果の通知により保持されたカウント値と、タイミング生成部３４１によって生成されたタイミングにおいて保持されたカウント値とに基づいて、Ａｃｋフレーム２００の検出を行う。すなわち、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、Ａｃｋフレーム推定期間内に信号強度判定部３４２からの受信終了判定が通知されたか否かを判断することによって、Ａｃｋフレーム２００を検出する。このＡｃｋフレーム推定期間は、タイミング生成部３４１により生成されるタイミングに基づいて、システム遅延、信号強度判定部３４２による判定誤差およびタイミング生成部３４１による検出誤差などを考慮して定められる。すなわち、このＡｃｋフレーム推定期間は、タイミング生成部３４１により生成されたＰＬＣＰプリアンブルの終端を基準として、閾値Ａおよび閾値Ｂによって設定される。
【００９８】
この例では、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、信号強度判定部３４２からの判定結果の通知により保持されたカウント値と、タイミング生成部３４１によって生成されたタイミングにおいて保持されたカウント値との差分を算出する。そして、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、そのカウント値の差分が閾値Ａ以上であり、かつ、閾値Ｂ以下であるため、アンテナ３１０により受信されたパケット信号がＡｃｋフレーム２００であると検出する。
【００９９】
このように、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、ＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングに基づいて、信号強度判定部３４２による受信終了判定の結果が通知される期間を推定する。そして、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、その推定された期間および信号強度判定部３４２によって判定された結果に基づいて、パケット信号がＡｃｋフレーム２００であることを検出することができる。すなわち、Ａｃｋフレーム検出部３５２は、カウント値の差分と、閾値Ａと、閾値Ｂとに基づいて、受信されたパケット信号がＡｃｋフレーム２００であることを検出することができる。
【０１００】
［Ａｃｋフレームの終端の判定例］
図１４は、本発明の第１の実施の形態の信号強度判定部３４２によるパケット信号の終端の判定手法の例を示す図である。図１４（ａ）乃至（ｃ）には、横軸を時間軸として、ＰＬＣＰプリアンブルのみによって構成されたＡｃｋフレーム２００が受信された場合におけるＲＦ部３２０からの信号強度の変化が示されている。
【０１０１】
図１４（ａ）では、信号強度判定部３４２は、予め定められた絶対値の閾値である絶対レベル閾値を基準として、ＲＦ部３２０からの信号強度に基づいて、パケット信号の終端を判定する。図１４（ｂ）では、信号強度判定部３４２は、予め定められた変化量に対する閾値を基準として、ＲＦ部３２０からの信号強度の変化量に基づいて、パケット信号の終端を判定する。図１４（ｃ）では、信号強度判定部３４２は、パケット信号を受信する前の信号強度に対して予め定められた値を加えることによって算出される閾値である受信前閾値を基準にして、ＲＦ部３２０からの信号強度に基づいて、パケット信号の終端を判定する。なお、信号強度判定部３４２は、上述の図１４（ａ）乃至（ｃ）の３つの判定手法のうち、少なくとも２つの手法を組み合わせることによって、パケット信号の終端を判定するようにしてもよい。例えば、信号強度判定部３４２は、図１４（ａ）および（ｂ）における判定基準の両方を満足したときに、パケット信号の終端と判定するようにしてもよい。
【０１０２】
次に、本発明の第１の実施の形態における受信装置３００の確認応答の動作について図面を参照して説明する。
【０１０３】
［受信装置の確認応答処理の例］
図１５は、本発明の第１の実施の形態における受信装置３００の確認応答処理の手順例を示すフローチャートである。
【０１０４】
まず、ＭＡＣ部３６０により、Ｄａｔａフレームを送信するための送信開始要求が発行される（ステップＳ９３１）。次に、ＰＨＹ部３３０により、Ｄａｔａフレームが生成され、アンテナ３１０を介して送信装置１００に送信される（ステップＳ９３２）。その際、Ａｃｋフレーム２００の待ち時間を計測するためのＡｃｋ待ちタイマが起動される（ステップＳ９３３）。そして、信号強度判定部３４２により、アンテナ１１０およびＲＦ部１２０を介してパケット信号が受信されたか否かが判断される（ステップＳ９３４）。すなわち、信号強度判定部３４２により、ＲＦ部３２０からの信号強度が閾値を超えたか否かが判断される。なお、ステップＳ９３４は、特許請求の範囲に記載の受信手順および信号強度判定手順の一例である。
【０１０５】
そして、パケット信号が受信されるまでの間、Ａｃｋ待ちタイマが所定時間経過したか否かが判断される（ステップＳ９４２）。そして、所定時間を経過していない場合には、ステップＳ９３４に戻り、所定時間を経過した場合には、ステップＳ９３１に戻って、再送処理を行う。
【０１０６】
一方、パケット信号が受信された場合には、タイミング生成部３４１により、受信されたパケット信号の同期が確立されたか否かが判断される（ステップＳ９３５）。そして、受信されたパケット信号の同期が確立されない場合には、ステップＳ９３４に戻る。一方、受信されたパケット信号の同期が確立された場合には、プリアンブル信号を検出することによって、ＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングが生成される。なお、ステップＳ９３５は、特許請求の範囲に記載のタイミング生成手順の一例である。
【０１０７】
次に、信号強度判定部３４２によりパケット信号の終了と判定されたか否かが判断される（ステップＳ９３６）。すなわち、信号強度判定部３４２により信号強度に基づいてパケット信号の終端が判定されたか否かが判断される。なお、ステップＳ９３６は、特許請求の範囲に記載の信号強度判定手順の一例である。そして、パケット信号の終端が検出されていなければ、そのパケット信号はＤａｔａフレームであるため、Ｄａｔａフレームの受信処理が行われる（ステップＳ９４３）。
【０１０８】
一方、パケット信号の終端が検出された場合には、Ａｃｋフレーム２００の検出を行う（ステップＳ９３７）。すなわち、信号強度判定部３４２によりパケット信号の終端と判定されたタイミングと、タイミング生成部により生成されたＰＬＣＰプリアンブルの終端のタイミングとに基づいて、Ａｃｋフレーム２００であるか否かを検出する。なお、ステップＳ９３７は、特許請求の範囲に記載の確認応答フレーム検出手順の一例である。
【０１０９】
次に、パケット信号がＡｃｋフレーム２００であるか否かが判断される（ステップＳ９３８）。そして、パケット信号がＡｃｋフレーム２００でない場合には、誤同期処理を行い（ステップＳ９４１）、ステップＳ９３４に戻る。一方、パケット信号がＡｃｋフレーム２００である場合には、Ａｃｋフレーム２００が検出された旨がＭＡＣ部３６０に通知される。これにより、ＭＡＣ部３６０は、送信装置１００においてデータが正しく受け取られたことを認識する（ステップＳ９３９）。
【０１１０】
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、Ａｃｋフレーム２００を用いることによって、図４に示した隠れ端末問題によるＡｃｋフレームと他のフレームとの衝突を回避することができる。さらに、フレーム長の短いＡｃｋフレーム２００を用いることによって、無線通信システムにおけるスループットを改善することができる。
【０１１１】
なお、本発明の第１の実施の形態では、Ａｃｋフレーム２００を用いた無線通信システムの例について説明したが、Ａｃｋフレーム２００と従来のＡｃｋフレーム６０１とを混在させて用いてもよい。
【０１１２】
＜２．第２の実施の形態＞
［従来のＡｃｋフレームとの併用例］
【０１１３】
図１６は、本発明の第２の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００と従来のＡｃｋフレーム６０１とを併用する場合における通信手順の一例を示す図である。ここでは、無線基地局（ＡＰ）４１０と無線端末（ＳＴＡ）４２０との間の通信においては、本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００を用いることを想定している。また、無線端末（ＳＴＡ）４３０と無線端末（ＳＴＡ）４２０との間の通信においては、従来のＡｃｋフレーム６０１を用いることとしている。また、横軸を時間軸として、無線基地局（ＡＰ）４１０、無線端末（ＳＴＡ）４２０および無線端末（ＳＴＡ）４３０から送信されるフレームがそれぞれ示されている。
【０１１４】
この例では、無線基地局（ＡＰ）４１０からＤａｔａフレーム６０２が送信され、それを受信した無線端末（ＳＴＡ）４２０がＳＩＦＳ待機した後にＡｃｋフレーム２００を返信する。次に、無線端末（ＳＴＡ）４３０は、Ａｃｋフレーム２００の送信終了からＤＩＦＳおよびＢａｃｋＯｆｆ時間経過後に、Ｄａｔａフレーム６０２を無線端末（ＳＴＡ）４２０に送信する。この場合においては、無線端末（ＳＴＡ）４３０からのＤａｔａフレーム６０２を受信した無線端末（ＳＴＡ）４２０は、従来のＡｃｋフレーム６０１を無線端末（ＳＴＡ）４３０に返信する。
【０１１５】
次に、無線基地局（ＡＰ）４１０は、従来のＡｃｋフレーム６０１の送信終了からＤＩＦＳおよびＢａｃｋＯｆｆ時間経過後に、Ｄａｔａフレーム６０２を無線端末（ＳＴＡ）４２０に送信する。そして、無線基地局（ＡＰ）４１０からのＤａｔａフレーム６０２を受信した無線端末（ＳＴＡ）４２０は、Ａｃｋフレーム２００を無線基地局（ＡＰ）４１０に返信する。
【０１１６】
このように、本発明の第２の実施の形態では、本発明の第１の実施の形態が従来の無線通信システムの構成を基本に改良したものであるため、Ａｃｋフレーム２００と従来のＡｃｋフレーム６０１とを併用することができる。
【０１１７】
なお、本発明の実施の形態では、プリアンブルのみによって構成されるＡｃｋフレーム２００の例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格によるＰＬＣＰプリアンブルを適用する例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ/１１ｇなどの規定によるＰＬＣＰプリアンブルを適用してもよい。
【０１１８】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、上述のように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
【０１１９】
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】Ｄａｔａフレームの一構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００の一構成例を示す図である。
【図４】従来の無線通信システムにおける隠れ端末問題の一例を示す概念図である。
【図５】図４に示した無線通信システムにおけるフレームの送信タイミングを示す概念図である。
【図６】図４に示した無線通信システムにおける通信回線の利用効率を示す概念図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の送信装置１００におけるＡｃｋフレーム２００の送信手続きの一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の送信装置１００におけるＡｃｋフレーム２００の送信処理の手順例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態の受信装置３００におけるＡｃｋフレーム２００の受信手続きの一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における受信装置３００によるＡｃｋフレーム２００の受信処理の手順例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の受信装置３００におけるＰＭＤ部３４０およびＰＬＣＰ部３５０の一機能構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム検出部３５２の一機能構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるＡｃｋフレーム検出部３５２によるＡｃｋフレーム２００の検出手法の一例を示す観念図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の信号強度判定部３４２によるパケット信号の終端の判定手法の例を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における受信装置３００の確認応答処理の手順例を示すフローチャートである。
【図１６】、本発明の第２の実施の形態におけるＡｃｋフレーム２００と従来のＡｃｋフレーム６０１とを併用する場合における通信手順の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００  送信装置
１１０、３１０  アンテナ
１２０、３２０  ＲＦ部
１３０、３３０  ＰＨＹ部
１４０、３４０  ＰＭＤ部
１５０、３５０  ＰＬＣＰ部
１６０、３６０  ＭＡＣ部
３００  受信装置
３４１  タイミング生成部
３４２  信号強度判定部
３５１  復号部
３５２  Ａｃｋフレーム検出部
３５３  カウンタ
３５４  信号終端カウント値レジスタ
３５５  プリアンブル終端カウント値レジスタ
３５６  減算器
３５７、３５８  比較器
３５９  論理積回路
３７１、３７２  閾値保持部
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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