(57)【要約】  本開示は、レガシープリアンブル、レガシーヘッダ、複数の異なるSTA毎に割り当てられたデータフィールド、前記複数のデータフィールドに関する各種情報が記述された複数の非レガシーヘッダ、および複数の非レガシープリアンブルを有するA-PPDUを生成する送信信号生成部と、前記A-PPDUを無線により送信する送信部とを備える無線通信装置を提供する。
2017077665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下位規格互換性を有するレガシープリアンブル、下位規格互換性を有するレガシーヘッダ、ユーザ毎に宛てられた１つ以上のデータフィールド、前記１つ以上のデータフィールドに関する情報が記述された下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシーヘッダ、および、前記ユーザ毎に宛てられた下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシープリアンブルを含む連結物理層プロトコルデータユニットを生成する送信信号生成部と、
前記連結物理層プロトコルデータユニットを無線により送信する送信部と、
を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記１つ以上の非レガシーヘッダは、それぞれ、前記各データフィールドの宛先情報、および前記各データフィールドのデータサイズに関する情報を含み、
前記送信信号生成部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、前記１つ以上の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記１つ以上の非レガシーヘッダは、前記各データフィールドの宛先情報を含む第１の非レガシーヘッダと、前記各データフィールドのデータサイズに関する情報を含む１つ以上の第２の非レガシーヘッダとを含む、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信信号生成部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、前記第１の非レガシーヘッダ、前記１つ以上の第２の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する、
請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記送信信号生成部は、
前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、および前記第１の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの非レガシープリアンブル、前記各ユーザの第２の非レガシーヘッダ、および前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する、
請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記送信信号生成部は、
前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、および前記第１の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの第２の非レガシーヘッダ、前記各ユーザの非レガシープリアンブル、および前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する、
請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記送信部は、
前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、および前記１つ以上の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、
前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する、
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記送信部は、
前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、第１の非レガシーヘッダ及び前記第２の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、
前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する、
請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記送信部は、
前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、第１の非レガシーヘッダ及び前記第２の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、
前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する、
請求項５又は６に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記送信部は、
前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、及び前記第１の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、
前記各ユーザの第２の非レガシーヘッダ、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する、
請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記送信信号生成部は、
第１のユーザ宛ての前記第２の非レガシーヘッダの後段に、第２のユーザ宛ての前記第２の非レガシーヘッダを連結し、
前記第１のユーザ宛ての非レガシープリアンブルおよび前記第１のユーザ宛てのデータフィールドの後段に、前記第２のユーザ宛ての非レガシープリアンブルおよび前記第２のユーザ宛てのデータフィールドを連結する、
請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
下位規格互換性を有するレガシープリアンブル、下位規格互換性を有するレガシーヘッダ、ユーザ毎に宛てられた１つ以上のデータフィールド、前記１つ以上のデータフィールドに関する情報が記述された下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシーヘッダ、および、前記ユーザ毎に宛てられた下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシープリアンブルを有する連結物理層プロトコルデータユニットを生成し、
前記連結物理層プロトコルデータユニットを無線により送信する、
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、異なるユーザに宛てられた物理層プロトコルデータユニット（PPDU：PLCP Protocol Data Unit，PLCP : Physical Layer Convergence Protocol）を連結する方法および連結したPPDUを送信する無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波帯を使用した無線通信は、免許が不要であること等から、人々の関心を集めている。IEEE802.11ad規格は、IEEE（米国電気通信学会）によって標準化されたミリ波帯の無線通信規格である（非特許文献1参照）。【０００３】
IEEE802.11ad規格で規定されている技術は、マルチギガビットの高速デジタル通信を可能にする。また、IEEE802.11ad規格は、IEEE802.11のMAC（メディアアクセス制御 : Media Access Control address）層を補足および拡張し、IEEE802.11 WLAN(wireless local area network)規格との下位互換性を有する。【０００４】
更に、IEEE802.11ad規格は、MAC層において、インフラストラクチャBSS（基本サービスセット : basic service set）やPBSS（パーソナルBSS）などの集中ネットワークアーキテクチャをサポートする。ここで、集中ネットワークアーキテクチャとは、アクセスポイント（AP : access point）やパーソナルBSS制御ポイント（PCP）といった中央のコーディネータがビーコンを送信して、ネットワーク内の全てのステーション（STA : station）を同期させるネットワーク構造である。【０００５】
また、IEEE802.11ad規格は、2.4GHzまたは5GHz周波数帯で動作する他のIEEE802.11 WLAN規格に比べて、ビームフォーミングをより広範囲に利用して指向性通信を行う。【０００６】
IEEE802.11ad規格は、2.16GHzの帯域幅を使用することで最大6.7GbpsのPHY（物理層）データ伝送速度を提供することができる。更に、伝送効率の向上のために、IEEE802.11ad規格の物理層ではaggregate PPDU（連結物理層プロトコルデータユニット、以下「A-PPDU」と表記する）がサポートされている。A-PPDUは、PPDU送信において二つ以上のPPDUをIFS（Inter-frame Spacing）又はプリアンブルを含まずに連結することでオーバーヘッドを減らしてデータ伝送速度を向上させることができる。【０００７】
このように、IEEE802.11ad規格は、高速性および下位互換性に優れ、集中ネットワークアーキテクチャ、ビームフォーミングおよびA-PPDUをサポートする等、多くの利点を有することから注目されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】IEEE 802.11ad-2012 P237 9.13a DMG A-PPDU operation
【発明の概要】
【０００９】
ところで、近年のスマートフォンやタブレット端末のようなWLAN搭載デバイスの急速な普及は、１つのAPに接続するSTA数の増加を招いている。このような環境下では、１つのSTA当たりの最大データ伝送速度を向上するよりも、如何に無線リソースを有効活用しネットワーク全体の伝送効率を向上させるための対応が求められている。
【００１０】
本開示の非限定的な実施例は、ミリ波帯無線通信においてIEEE802.11ad規格との下位互換性を維持し、ネットワーク全体のデータ伝送速度を向上させることができる無線通信装置および無線通信方法を提供する。
【００１１】
本開示の一態様の無線通信装置は、下位規格互換性を有するレガシープリアンブル、下位規格互換性を有するレガシーヘッダ、ユーザ毎に宛てられた１つ以上のデータフィールド、前記１つ以上のデータフィールドに関する情報が記述された下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシーヘッダ、および、前記ユーザ毎に宛てられた下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシープリアンブルを含む連結物理層プロトコルデータユニットを生成する送信信号生成部と、前記連結物理層プロトコルデータユニットを無線により送信する送信部と、を備える。
【００１２】
本開示の一態様の無線通信方法は、下位規格互換性を有するレガシープリアンブル、下位規格互換性を有するレガシーヘッダ、ユーザ毎に宛てられた１つ以上のデータフィールド、前記１つ以上のデータフィールドに関する情報が記述された下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシーヘッダ、および、前記ユーザ毎に宛てられた下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシープリアンブルを有する連結物理層プロトコルデータユニットを生成し、前記連結物理層プロトコルデータユニットを無線により送信する。
【００１３】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００１４】
本開示によれば、IEEE802.11adとの下位互換性（IEEE802.11 WLANとの下位互換性を含む）を維持し、ネットワーク全体のデータ伝送速度を向上させることができる。
【００１５】
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】
【００１６】
【図１】図１は、レガシーPPDUのフォーマットの一例を示す。
【図２】図２は、レガシーヘッダの構成の一例を示す。
【図３】図３は、レガシーA-PPDUのフォーマットの一例を示す。
【図４】図４は、レガシーデバイスの送信装置の構成の一例を示す。
【図５】図５は、実施の形態１における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの一例を示す。
【図６】図６は、実施の形態１における非レガシーMU A-PPDUのレガシーヘッダの構成の一例を示す。
【図７】図７は、実施の形態１における非レガシーヘッダＡの構成の一例を示す。
【図８】図８は、実施の形態１における非レガシーヘッダＢの構成の一例を示す。
【図９】図９は、実施の形態１における非レガシーデバイスの送信装置の構成の一例を示す。
【図１０】図１０は、実施の形態１における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す。
【図１１】図１１は、実施の形態１における非レガシーヘッダCの構成の一例を示す。
【図１２】図１２は、実施の形態１における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す。
【図１３】図１３は、実施の形態１における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す。
【図１４】図１４は、実施の形態１における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す。
【図１５】図１５は、実施の形態２における非レガシーPPDUのフォーマットの一例を示す。
【図１６】図１６は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの一例を示す。
【図１７】図１７は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUのレガシーヘッダの構成の一例を示す。
【図１８】図１８は、実施の形態２における非レガシーヘッダＡの構成の一例を示す。
【図１９】図１９は、実施の形態２における非レガシーヘッダＢの構成の一例を示す。
【図２０】図２０は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUの送信方法の一例を示す。
【図２１】図２１は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUの送信方法の他の例を示す。
【図２２】図２２は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUの送信方法の他の例を示す。
【図２３】図２３は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す。
【図２４】図２４は、実施の形態２における非レガシーヘッダCの構成の他の例を示す。
【図２５】図２５は、実施の形態２における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本開示の実施の形態が前提とする非特許文献1に記述されているIEEE802.11ad規格の概要について説明する。なお、IEEE802.11ad規格で規定されている技術と本開示に係るミリ波帯無線通信技術との区別を明確にするために、IEEE802.11ad規格に関する語句には、適宜「レガシー」の文字を付ける。
【００１８】
（IEEE802.11ad規格の概要）
IEEE802.11ad規格は、2.16GHzの帯域幅により、最大6.7GbpsのPHY（物理層）データ伝送速度を提供することができる。
【００１９】
図１は、レガシーPPDUのフォーマットの一例を示す図である。図１に示すようにレガシーPPDU １００は、レガシーSTF １０１、レガシーCEF １０２、レガシーヘッダ１０３およびデータフィールド１０４を有する。なお、レガシーPPDU １００は、ビームフォーミングにより制御された指向性を有するビームで送信される。
【００２０】
レガシーSTF １０１は、パケット検出、自動利得制御（AGC）、周波数オフセット推定、同期等に使用されるフィールドである。
【００２１】
レガシーCEF １０２は、チャネル推定に使用されるフィールドである。
【００２２】
レガシーヘッダ１０３には複数のフィールドがあり、この複数のフィールドには、レガシーPPDU １００の詳細に関する各種情報が記述される。レガシーヘッダ１０３の構成の詳細については後述する。
【００２３】
データフィールド１０４は、物理層サービスデータユニット（以下「PSDU：physical layer service data unit」と表記する）のペイロードデータを含む。
【００２４】
図２は、レガシーヘッダ１０３の構成の一例を示す図である。図２に示すように、レガシーヘッダ１０３は、スクランブラ初期設定フィールド１０３ａ、MCSフィールド１０３ｂ、レングスフィールド１０３ｃ、Additional PPDUフィールド１０３ｄ、パケットタイプフィールド１０３ｅ、トレーニングレングスフィールド１０３ｆ、アグリゲーションフィールド１０３ｇ、ビームトラッキング要求フィールド１０３ｈ、Last RSSIフィールド１０３ｉ、ターンアラウンドフィールド１０３ｊ、予約ビット１０３ｋ、HCSフィールド１０３ｌを有する。
【００２５】
例えば、レガシーヘッダ１０３のレングスフィールド１０３ｃは、PSDUにおけるデータサイズをオクテット数で指定する。また、レガシーヘッダ１０３のAdditional PPDUフィールド１０３ｄは、レガシーPPDU １００の直後に別のレガシーPPDUが連結されている場合、すなわちA-PPDUを用いる場合に「１」に設定される。
【００２６】
図３は、レガシーA-PPDUのフォーマットの一例を示す図である。図３に示すように、レガシーA-PPDU ２００は、３つのレガシーPPDU ２０９、２１０、２１１を含む。レガシーA-PPDU ２００の各レガシーPPDU ２０９、２１０、２１１は、それぞれ、レガシーヘッダ２０３、２０５、２０７とデータフィールド２０４、２０６、２０８を含む。更に、レガシーA-PPDU ２００の先頭（第１）のPPDU ２０９は、レガシーSTF ２０１とレガシーCEF ２０２を含む。レガシーA-PPDU ２００は、送信される各PPDUの間には、フレーム間隔であるIFS（Interframe Space）及びプリアンブルを含まない。
【００２７】
IEEE802.11adに対応した無線通信装置（以下「レガシーデバイス」と表記する）は、送信対象となるPSDUのペイロードデータの前にレガシープリアンブル（レガシーSTFとレガシーCEF）とレガシーヘッダを付加して、更に、レガシーヘッダとペイロードデータを繰り返し連結することで、図３に示すフォーマットのレガシーA-PPDU ２００を生成する。そして、レガシーデバイスは、生成されたレガシーA-PPDU ２００に対して、スクランブル、チャネル符号化、変調、周波数変換およびアンテナパターン切り換え等の送信処理を行って、アンテナから出力する。
【００２８】
また、レガシーA-PPDU ２００は、１台のSTA宛に送信されるため、図１のレガシーPPDU １００と同様にビームフォーミングにより制御された指向性を有するビームで送信される。なお、レガシーA-PPDU ２００を複数のSTAに順次送信する場合は、STA毎にISFを設けてレガシーA-PPDU ２００が送信される。
【００２９】
（レガシーデバイスの送信装置の構成）
図４は、レガシーデバイスの送信装置の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、レガシーデバイスの送信装置８００は、送信信号生成部８０１、送信部８０２、アンテナ８０３、およびアンテナパターン制御部８０４を備える。
【００３０】
送信信号生成部８０１は、レガシーSTF生成部８０１ａ、レガシーCEF生成部８０１ｂ、レガシーヘッダ生成部８０１ｃ及び連結部８０１ｅを含む。
【００３１】
レガシーSTF生成部８０１ａはレガシーSTFを生成し、レガシーCEF生成部８０１ｂはレガシーCEFを生成し、レガシーヘッダ生成部８０１ｃはレガシーヘッダを生成する。
【００３２】
連結部８０１ｅは、レガシーSTF、レガシーCEF、レガシーヘッダおよびデータを連結することによって、レガシーA-PPDU ２００を生成する。
【００３３】
送信部８０２は、レガシーA-PPDU ２００に対してスクランブル、チャネル符号化、変調および周波数変換等の送信処理を行う。また、送信部８０２は、アンテナパターン制御信号８０５に基づいて、アンテナ８０３の指向性切り換え処理を行う。
【００３４】
アンテナ８０３は、送信部８０２から出力されたレガシーA-PPDU ２００を無線により送出する。
【００３５】
アンテナパターン制御部８０４は、送信部８０２におけるアンテナ８０３の指向性切り換えを制御するために、アンテナパターン制御信号８０５を出力する。
【００３６】
このように、レガシーデバイスの送信装置８００は、レガシーA-PPDU ２００に対し所定の送信処理及びアンテナパターン切り換え処理を行って送信する。
【００３７】
（本開示の概要）
以下、本開示に係るミリ波帯無線通信技術について説明する。本開示に係るミリ波帯無線通信技術は、IEEE802.11ad規格との下位互換性を維持し、IEEE802.11adに比べてネットワーク全体のデータ伝送速度を向上させるための技術である。IEEE802.11ad規格との区別を明確にするために、本開示に係るミリ波帯無線通信技術に関する語句には、適宜「非レガシー」の文字を付する。
【００３８】
本開示に係るミリ波帯無線通信技術は、A-PPDUを構成する各PPDUを複数の異なるSTAに割り当てて送信することによってネットワーク全体のデータ伝送速度の向上を実現する。
【００３９】
このため、本開示に係るミリ波帯無線通信技術は、PPDUを複数の異なるSTAに割り当てて、それらを連結して送信する非レガシーマルチユーザA-PPDU（以下「非レガシーMU A-PPDU」と表記する）を定義する。
【００４０】
一方で、IEEE802.11adとの下位互換性（IEEE802.11 WLANとの下位互換性を含む）は、レガシープリアンブル（レガシーSTF １０１とレガシーCEF １０２）およびレガシーヘッダ１０３を備えたフォーマットにより実現される。
【００４１】
（実施の形態１）
図５は、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの一例を示す図である。図５では、３つの非レガシーPPDUが連結されている。ここで、各非レガシーPPDUは、互いに異なる３台のSTA（例えば、STA1、STA2、STA3とする）に割り当てられている。図５に示すように、非レガシーMU A-PPDU ３００は、３つの非レガシーPPDU ３１７、３１８、３１９を含む。非レガシーMU A-PPDU ３００の各非レガシーPPDUは、非レガシーヘッダＢ、非レガシーSTF（Short Training Field）、非レガシーCEF（Channel Estimation Field）およびデータフィールドで構成される。
【００４２】
更に、非レガシーMU A-PPDU ３００の第１（先頭）の非レガシーPPDU ３１７は、非レガシーヘッダＢａ３０５、非レガシーSTFa ３０８、非レガシーCEFa ３０９、およびデータａ３１０とともに、レガシーSTF ３０１、レガシーCEF ３０２、レガシーヘッダ３０３および非レガシーヘッダＡ３０４を含む。
【００４３】
なお、第２の非レガシーPPDU 318は、非レガシーヘッダＢｂ ３０６、非レガシーSTFb ３１１、非レガシーCEFb ３１２およびデータｂ３１３を含む構成であり、第３の非レガシーPPDU ３１９は、非レガシーヘッダＢｃ３０７、非レガシーSTFc ３１４、非レガシーCEFc ３１５およびデータｃ３１６を含む構成あり、レガシーSTF、レガシーCEF、レガシーヘッダおよび非レガシーヘッダＡは含まない。
【００４４】
なお、レガシーA-PPDUと同様に、非レガシーMU A-PPDU ３００における各非レガシーPPDUの間にはフレーム間隔であるIFSを含まないが、IFSを設定してもよい。
【００４５】
レガシーSTF ３０１は、レガシーPPDU １００におけるレガシーSTF １０１と同様の構成であり、非レガシーMU A-PPDUの全宛先STAによるパケット検出、自動利得制御（AGC）、周波数オフセット推定、及び、同期の少なくとも１つに使用されるフィールドである。
【００４６】
レガシーCEF ３０２は、レガシーPPDU １００におけるレガシーCEF １０２と同様の構成であり、非レガシーMU A-PPDUの全宛先STAによるチャネル推定に使用されるフィールドである。
【００４７】
レガシーヘッダ３０３は、複数のフィールドを有し、非レガシーMU A-PPDU ３００の詳細に関する各種情報が記述される。レガシーヘッダ３０３の構成の詳細については後述する。
【００４８】
非レガシーヘッダＡ３０４は、非レガシーMU A-PPDU ３００を構成する各非レガシーPPDUの宛先情報を含む。非レガシーヘッダＡ ３０４の構成の詳細については後述する。
【００４９】
非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７は、非レガシーMU A-PPDU ３００を構成する各非レガシーPPDUに関する各種情報を含む。非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７の構成の詳細については後述する。
【００５０】
非レガシーSTF ３０８、３１１、３１４は、各非レガシーPPDUの宛先STAによるAGCの再調整と再同期に使用されるフィールドである。非レガシーSTF３０８、３１１、３１４の長さは、レガシーSTF ３０１の長さよりも短くすることができる。
【００５１】
非レガシーCEF ３０９、３１２、３１５は、各非レガシーPPDUの宛先STAによる再チャネル推定に使用されるフィールドである。
【００５２】
データフィールド３１０、３１３、３１６は、宛先STA毎のPSDUのペイロードデータから構成される。
【００５３】
図６は、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDU ３００のレガシーヘッダ３０３のフォーマットの一例を示す図である。図６に示すように、レガシーヘッダ３０３は、スクランブラ初期設定フィールド３０３ａ、MCSフィールド３０３ｂ、レングスフィールド３０３ｃ、Additional PPDUフィールド３０３ｄ、パケットタイプフィールド３０３ｅ、トレーニングレングスフィールド３０３ｆ、アグリゲーションフィールド３０３ｇ、ビームトラッキング要求フィールド３０３ｈ、Last RSSIフィールド３０３ｉ、ターンアラウンドフィールド３０３ｊ、宛先タイプフィールド３０３ｍ、予約ビット３０３ｋ、HCSフィールド３０３ｌを有する。
【００５４】
宛先タイプフィールド３０３ｍは、非レガシーデバイスが非レガシーA-PPDUの宛先をシングルユーザ（１つのSTA）かマルチユーザ（複数のSTA）か区別するために使用されるフィールドである。宛先タイプフィールド３０３ｍは、アグリゲーションフィールド３０３ｇが「１」に設定された場合に有効になり、例えば、宛先タイプフィールド３０３ｍは、非レガシーA-PPDUの宛先がシングルユーザである場合には「０」、マルチユーザである場合には「１」に設定される。
【００５５】
従って、図５に示す非レガシーヘッダＡ３０４、３つの非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７、３つの非レガシーSTF ３０８、３１１、３１４、３つの非レガシーCEF ３０９、３１２、３１５は、アグリゲーションフィールド３０３ｇと宛先タイプフィールド３０３ｍの両方が「１」に設定された場合に存在する。
【００５６】
なお、宛先タイプフィールド３０３ｍは、レガシーヘッダ１０３の予約ビット１０３ｋの一部を利用しているため、IEEE802.11ad規格との下位互換性を維持している。なお、非レガシーA-PPDUの宛先がシングルユーザの場合、非レガシーA-PPDUのフォーマットは、レガシーA-PPDUのフォーマットと同じである。
【００５７】
図７は、本実施の形態における非レガシーヘッダＡの構成の一例を示す図である。図７に示すように、非レガシーヘッダＡ３０４は、非レガシーMU A-PPDU ３００の宛先である全てのSTAの宛先情報フィールド３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃとHCS（Header Check Sequence）フィールド３０４ｄを有する。
【００５８】
ここで、宛先情報とは、例えば、宛先STAのMACアドレスやAID（Association Identifier）である。なお、非レガシーMU A-PPDU ３００を構成するPPDUの配置順番は、非レガシーヘッダＡ３０４の宛先情報の配置順番と同じである。
【００５９】
図８は、本実施の形態における非レガシーヘッダＢの構成の一例を示す図である。図８に示すように、非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７は、各々の宛先STAに割り当てられたデータフィールドで使用されるMCSを指示するMCSフィールド３０５ａ、各々の宛先STAに割り当てられたデータフィールドのサイズをオクテット数で示すレングスフィールド３０５ｂ、およびHCSフィールド３０５ｃを有する。なお、非レガシーMU A-PPDU ３００において、非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７の配置順番は、非レガシーヘッダＡ３０４の宛先情報の配置順番と同じである。
【００６０】
ここで、非レガシーMU A-PPDUを送信するアンテナの指向性について説明する。図５において、非レガシーMU A-PPDU ３００のレガシーSTF ３０１からレガシーヘッダＢｃ３０７は、非レガシーMU A-PPDU ３００の宛先である全てのSTAに届く指向性を有する第４のビームで送信される。
【００６１】
一方で、非レガシーSTFa ３０８からデータａ３１０は、STA1向けに制御された指向性を有する第１のビームで送信され、非レガシーSTFb ３１１からデータｂ３１３は、STA2向けに制御された指向性を有する第２のビームで送信され、非レガシーSTFc ３１４からデータｃ３１６はSTA3向けに制御された指向性を有する第３のビームで送信される。なお、第４のビームの指向性は、第１から第３のビームの指向性に比べて低い。
【００６２】
本開示に係るミリ波帯無線通信技術に対応した無線通信装置（以下「非レガシーデバイス」と表記する）は、送信対象となる複数のSTAに割り当てられた各PSDUのペイロードの前に非レガシープリアンブル（非レガシーSTFと非レガシーCEF）を付加して、IFSとしてのフレーム隙間を空けずに連結し、更に、レガシープリアンブル（レガシーSTFとレガシーCEF）、レガシーヘッダ、各PSDUに対応した非レガシーヘッダＡおよび非レガシーヘッダＢを付加することで、図５に示す非レガシーMU A-PPDU ３００を生成する。
【００６３】
そして、非レガシーデバイスは、非レガシーMU A-PPDU ３００に対して、スクランブル、チャネル符号化、変調、周波数変換およびアンテナパターン切換えを含む送信処理を行って、アンテナから出力する。
【００６４】
（非レガシーデバイスの送信装置の構成）
図９は、非レガシーデバイスの送信装置の構成の一例を示すブロック図である。図９に示すように、非レガシーデバイスの送信装置９００は、送信信号生成部９０１、送信部９０２、アンテナ９０３、アンテナパターン制御部９０４、宛先制御部９０５を備える。
【００６５】
宛先制御部９０５は、非レガシーMU A-PPDU ３００の宛先を制御する宛先制御信号９０６を出力する。ここで、宛先制御信号とは、例えば、宛先STAの数、宛先STAのMACアドレス、宛先STAのAID、宛先STAの送信順番、宛先STAの切り替えタイミング（非レガシーMU A-PPDUを構成する各非レガシーPPDUの境界）である。
【００６６】
送信信号生成部９０１は、レガシーSTF生成部９０１ａ、レガシーCEF生成部９０１ｂ、レガシーヘッダ生成部９０１ｃ、非レガシーヘッダＡ生成部９０１ｄ、非レガシーヘッダＢ生成部９０１ｅ、非レガシーSTF生成部９０１ｆ、非レガシーCEF生成部９０１ｇ及び連結部９０１ｉを含む。
【００６７】
送信信号生成部９０１では、宛先制御信号９０６に応じて、レガシーSTF生成部９０１ａはレガシーSTFを生成し、レガシーCEF生成部９０１ｂはレガシーCEFを生成し、レガシーヘッダ生成部９０１ｃはレガシーヘッダを生成し、非レガシーヘッダＡ生成部９０１ｄは非レガシーヘッダＡを生成し、非レガシーヘッダＢ生成部９０１ｅは非レガシーヘッダＢを生成し、非レガシーSTF生成部９０１ｆは非レガシーSTFを生成し、非レガシーCEF生成部９０１ｇは非レガシーCEFを生成する。
【００６８】
連結部９０１ｉは、宛先制御信号９０６に応じて、レガシーSTF、レガシーCEF、レガシーヘッダ、非レガシーヘッダＡ、非レガシーヘッダＢ、非レガシーSTF、非レガシーCEF、およびデータを連結することで、非レガシーMU A-PPDU ３００を生成する。
【００６９】
送信部９０２は、非レガシーMU A-PPDU ３００に対してスクランブル、チャネル符号化、変調及び周波数変換を含む送信処理を行う。また、送信部９０２は、アンテナパターン制御信号９０７に基づいて、アンテナ９０３の指向性切り換え処理を行う。
【００７０】
アンテナ９０３は、送信部９０２から出力された非レガシーMU A-PPDU ３００を無線により送出する。
【００７１】
アンテナパターン制御部９０４は、送信部９０２においてアンテナ９０３の指向性を宛先STA毎に切り換えるために、宛先制御信号９０６に基づいてアンテナパターン制御信号９０７を生成する。
【００７２】
このように、非レガシーデバイスの送信装置９００は、非レガシーMU A-PPDUに対し所定の送信処理及び宛先に応じたアンテナパターン切り換え処理を行って送信する。
【００７３】
（非レガシーMU A-PPDUの変形例）
図１０〜図１４は、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す図である。
【００７４】
図１０に示す非レガシーMU A-PPDU ４００は、非レガシーヘッダＡ３０４と非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７の代わりに非レガシーヘッダＣ４０１、４０２、４０３を有する点が図５に示す非レガシーMU A-PPDUと異なる。
【００７５】
ここで、非レガシーヘッダＣは、図１１に示すように、非レガシーヘッダＡと非レガシーヘッダＢをひとまとめにした構成である。
【００７６】
図１０において、レガシーSTF ３０１から非レガシーヘッダＣｃ４０３は、非レガシーMU A-PPDU ４００の宛先である全てのSTAに届く指向性を有する第４のビームで送信される。一方で、非レガシーSTFa ３０８からデータａ３１０は、STA1向けに制御された指向性を有する第１のビームで送信され、非レガシーSTFb ３１１からデータｂ３１３は、STA2向けに制御された指向性を有する第２のビームで送信され、非レガシーSTFc ３１４からデータｃ３１５は、STA3向けに制御された指向性を有する第３のビームで送信される。第４のビームの指向性は、第１から第３のビームの指向性に比べて低い。
【００７７】
図１１は、非レガシーヘッダＣ４０１、４０２、４０３の構成の一例を示す図である。図１１に示すように、非レガシーヘッダＣ４０１、４０２、４０３は、宛先情報フィールド４０１ａ、MCSフィールド４０１ｂ、レングスフィールド４０１ｃ、HCSフィールド４０１ｄを有する。
【００７８】
図１２に示す非レガシーMU A-PPDU ５００は、非レガシーヘッダＢが各々の宛先STAに割り当てられた非レガシーCEFとデータフィールドの間に配置されている点が図５の非レガシーMU A-PPDU ３００と異なる。
【００７９】
図１２において、非レガシーMU A-PPDU ５００の各フィールドの送信に使用するビームは、図５に示すビームと同じであるが、前述の通り非レガシーヘッダＢの位置が異なるため、図５に示す非レガシーMU A-PPDU ３００を送信する場合に比べて頻繁にビームを切り替える必要がある。
【００８０】
図１３に示す非レガシーMU A-PPDU ６００は、図１２に示す非レガシーMU A-PPDU ５００と同じ構成であるが、非レガシーヘッダＢの送信に使用するビームが異なる。非レガシーMU A-PPDU ６００を送信する場合、送信装置は、第４のビームを用いて非レガシーヘッダＢを送信しないため、各非レガシーPPDUのデータサイズが記述された非レガシーヘッダＢは各々の宛先STA以外には届かない。このため、他の宛先STAは、非レガシーSTFで再パケット検出を行う必要がある。
【００８１】
図１４に示す非レガシーMU A-PPDU ７００は、非レガシーヘッダＢが各々の宛先STAに割り当てられた非レガシーSTFの直前に配置されている点が図５の非レガシーMU A-PPDU ３００と異なる。
【００８２】
なお、図１４において、非レガシーMU A-PPDU ７００の各フィールドの送信に使用するビームは、図５に示すビームと同じであるが、非レガシーMU A-PPDU ７００において、前述の通り非レガシーヘッダＢの位置が異なるため、図５に示す非レガシーMU A-PPDU ３００を送信する場合に比べて頻繁にビームを切り替える必要がある。
【００８３】
なお、各宛先STAは、非レガシーSTFによる再同期をせずに非レガシーヘッダＢを受信するため、非レガシーヘッダＢのHCSエラーの確率が図５の非レガシーMU A-PPDU ３００よりも高くなる可能性がある。
【００８４】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信装置は、非レガシーMU A-PPDUを生成して送信することができる。従って、本実施の形態に係る無線通信装置は、IEEE802.11ad規格との下位互換性を維持でき、更に、宛先STA毎に非レガシーPPDU間にIFSを設けないこと、また、レガシープリアンブルよりも短い非レガシープリアンブルを用いることから、レガシーA-PPDUを複数の異なるSTAに順次送信する場合に比べてネットワーク全体でのデータ伝送速度を向上させることができる。
【００８５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１とは異なる構成の非レガシーMU A-PPDUを生成して送信する無線通信装置について説明する。なお、実施の形態１と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００８６】
図１５は、本実施の形態における非レガシーPPDUのフォーマットの一例を示す図である。図１５に示すように非レガシーPPDU １０００は、レガシーSTF ５０１、レガシーCEF ５０２、レガシーヘッダ５０３、非レガシーヘッダＡ５０４、非レガシーSTF ５０５、非レガシーCEF ５０６、非レガシーヘッダＢ５０７およびデータフィールド５０８を有する。
【００８７】
レガシーSTF ５０１は、レガシーPPDU １００におけるレガシーSTF １０１と同様に、パケット検出、自動利得制御（AGC）、周波数オフセット推定、及び、同期の少なくとも１つに使用されるフィールドである。
【００８８】
レガシーCEF ５０２は、レガシーPPDU １００におけるレガシーCEF １０２と同様にチャネル推定に使用されるフィールドである。
【００８９】
レガシーヘッダ５０３は、レガシーPPDU １００におけるレガシーヘッダ１０３と殆ど同じ構成であるが、レガシーPPDUと非レガシーPPDUを区別するためのフィールド等が追加されている。レガシーヘッダ５０３の構成の詳細については後述する。
【００９０】
非レガシーヘッダＡ５０４および非レガシーヘッダＢ５０７には、非レガシーPPDU １０００の詳細に関する各種情報が記述される。非レガシーヘッダＡ５０４および非レガシーヘッダＢ５０７の構成の詳細については後述する。
【００９１】
非レガシーSTF ５０５は、チャネルボンディング技術やMIMO技術を用いるときに、AGCの再調整と再同期に使用されるフィールドであるが、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDUにおいて、各非レガシーPPDUの宛先STAによるAGCの再調整と再同期にも使用される。非レガシーSTF ５０５の長さは、レガシーSTF ５０１の長さよりも短くすることができる。
【００９２】
非レガシーCEF ５０６は、チャネルボンディング技術やMIMO技術を用いるときに、再チャネル推定に使用されるフィールドであるが、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDUにおいて、各非レガシーPPDUの宛先STAによるチャネル推定にも使用される。
【００９３】
データフィールド５０８は、PSDUのペイロードデータを含む。
【００９４】
図１６は、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの一例を示す図である。図１６では、３つの非レガシーPPDUが連結されている。ここで、各非レガシーPPDUは、互いに異なる３台のSTA（例えば、STA1、STA2、STA3とする）に割り当てられている。図１６に示すように、非レガシーMU A-PPDU ３００−１は、３つの非レガシーPPDU ５１７、５１８、５１９を含む。非レガシーMU A-PPDU ３００−１の各非レガシーPPDUは、非レガシーヘッダＢ、非レガシーSTF（Short Training Field）、非レガシーCEF（Channel Estimation Field）およびデータフィールドで構成される。
【００９５】
更に、非レガシーMU A-PPDU ３００−１の第１（先頭）の非レガシーPPDU ５１７は、非レガシーヘッダＢａ５０５、非レガシーSTFa ５０８、非レガシーCEFa ５０９、およびデータａ３１０とともに、レガシーSTF ３０１、レガシーCEF ３０２、レガシーヘッダ５０３および非レガシーヘッダＡ５０４を含む。
【００９６】
なお、第２の非レガシーPPDU ５１８と第３の非レガシーPPDU ５１９は、レガシーSTF、レガシーCEF、レガシーヘッダおよび非レガシーヘッダＡを含まない。
【００９７】
なお、レガシーA-PPDUと同様に、非レガシーMU A-PPDU ３００−１における各非レガシーPPDUの間にはフレーム間隔であるIFSを含まないが、IFSを設定してもよい。
【００９８】
レガシーSTF ３０１は、レガシーPPDU １００におけるレガシーSTF １０１と同様の構成であり、非レガシーMU A-PPDUの全宛先STAによるパケット検出、自動利得制御（AGC）、周波数オフセット推定、及び、同期の少なくとも１つに使用されるフィールドである。
【００９９】
レガシーCEF ３０２は、レガシーPPDU １００におけるレガシーCEF １０２と同様の構成であり、非レガシーMU A-PPDUの全宛先STAによるチャネル推定に使用されるフィールドである。
【０１００】
レガシーヘッダ５０３は、図１５のレガシーヘッダ５０３と同一の構成である。
【０１０１】
非レガシーヘッダＡ５０４は、図１５の非レガシーヘッダＡ５０４と同一の構成であり、非レガシーMU A-PPDU ３００−１を構成する各非レガシーPPDUの宛先情報を含む。非レガシーヘッダＡ ５０４の構成の詳細については後述する。
【０１０２】
非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７は、図１５の非レガシーヘッダＢ５０７と同一の構成であり、非レガシーMU A-PPDU ３００−１を構成する各非レガシーPPDUに関する各種情報を含む。非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７の構成の詳細については後述する。
【０１０３】
非レガシーSTF ５０８、５１１、５１４は、図１５の非レガシーSTF ５０５と同一の構成であり、各非レガシーPPDUの宛先STAによるAGCの再調整と再同期に使用されるフィールドである。非レガシーSTF ５０８、５１１、５１４の長さは、レガシーSTF ３０１の長さよりも短くすることができる。
【０１０４】
非レガシーCEF ５０９、５１２、５１５は、図１５の非レガシーCEF ５０６と同一の構成であり、各非レガシーPPDUの宛先STAによる再チャネル推定に使用されるフィールドである。
【０１０５】
データフィールド３１０、３１３、３１６は、宛先STA毎のPSDUのペイロードデータから構成される。
【０１０６】
図１７は、本実施の形態における非レガシーMU A-PPDU ３００-1のレガシーヘッダ５０３のフォーマットの一例を示す図である。図１７に示すように、レガシーヘッダ５０３は、図６のレガシーヘッダ３０３に対して、ターンアラウンドフィールド３０３ｊの後段に、非レガシーIndicationフィールド５０３ｎを追加している。
【０１０７】
なお、非レガシーIndicationフィールド５０３ｎ、宛先タイプフィールド５０３ｍを除くフィールドの役割は、レガシーPPDU １００におけるレガシーヘッダ１０３と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
非レガシーIndicationフィールド５０３ｎは、各PPDUがレガシーPPDUであるか非レガシーPPDUであるかを指定するために使用されるフィールドである。例えば、非レガシーIndicationフィールド５０３ｎが「0」である場合にはレガシーPPDUであり、「1」である場合には非レガシーPPDUである。
【０１０９】
宛先タイプフィールド５０３ｍは、連結する非レガシーPPDUの宛先がシングルユーザ（１台のSTA）か、マルチユーザ（複数台のSTA）かを指定するために使用されるフィールドである。宛先タイプフィールド５０３ｍは、非レガシーIndicationフィールド５０３ｎが「１」に設定された場合に有効になり、例えば、宛先タイプフィールド５０３ｍは、連結する非レガシーPPDUの宛先がシングルユーザである場合には「０」、マルチユーザである場合には「１」に設定される。
【０１１０】
従って、図１６に示す非レガシーMU A-PPDU ３００−１を構成する場合、非レガシーIndicationフィールド５０３ｎを「１」、宛先タイプフィールド５０３ｍを「１」に設定する。
【０１１１】
また、レガシーデバイスは非レガシーMU A-PPDU ３００−１を受信及び復調することができないので、レガシーデバイスにとって非レガシーMU A-PPDU ３００−１が、レガシーPPDU １００とみなされるために、Additional PPDUフィールド３０３ｄは「０」に設定される。このため、非レガシーPPDUの連結の有無に関しては、後述する非レガシーヘッダＢで指定する。
【０１１２】
なお、非レガシーIndicationフィールド５０３ｎと宛先タイプフィールド５０３ｍは、レガシーヘッダ１０３の予約ビット１０３ｋの一部を利用しているため、IEEE802.11ad規格との下位互換性を維持している。
【０１１３】
図１８は、本実施の形態における非レガシーヘッダＡの構成の他の例を示す図である。非レガシーヘッダＡ５０４は、図７の非レガシーヘッダＡ３０４に対して、BWフィールド５０４ｅを追加した構成である。
【０１１４】
BWフィールド５０４ｅは、非レガシーPPDU ５１７、５１８、５１９で使用するチャネルの帯域幅を指定するフィールドであり、チャネルボンディングを行う場合に使用される。
【０１１５】
なお、宛先タイプ５０３ｍを、レガシーヘッダ５０３の代わりに非レガシーヘッダＡ５０４の先頭に配置することも可能である。
【０１１６】
図１９は、本実施の形態２における非レガシーヘッダＢの構成の他の例を示す図である。図１９に示す非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７は、図８の非レガシーヘッダＢ３０５、３０６、３０７に対して、非レガシーPPDUが連結されていることを示すAdditional 非レガシーPPDUフィールド５０５ｄを追加した構成である。
【０１１７】
図１９の非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７は、非レガシーPPDU ５１７、５１８、５１９の宛先STAに割り当てられたデータフィールドで使用されるMCSを指示するMCSフィールド３０５ａ、各々の宛先STAに割り当てられたデータフィールドのサイズをオクテット数で示すレングスフィールド３０５ｂ、非レガシーPPDUが連結されていることを示すAdditional 非レガシーPPDUフィールド５０５ｄ、およびHCSフィールド３０５ｃを有する。
【０１１８】
図１６に示す非レガシーMU A-PPDU ３００−１を構成する場合は、非レガシーヘッダＢa３０５、非レガシーヘッダＢｂ３０６のAdditional 非レガシーPPDUフィールド５０５ｄは「１」に設定されるが、最後の非レガシーヘッダＢｃ ３０７のAdditional 非レガシーPPDUフィールド５０５ｄは「０」に設定される。なお、非レガシーMU A-PPDU ３００−１において、非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７の配置順番は、非レガシーヘッダＡ３０４の宛先情報の配置順番と同じである。
【０１１９】
ここで、非レガシーMU A-PPDU ３００−１における非レガシーPPDU １０００の連結数について説明する。IEEE802.11adでは、レガシーA-PPDU ２００のチャネル占有期間が2ミリ秒を超えてはならないと定められている。
【０１２０】
例えば、PSDUの長さが4096オクテットのPPDUを連結してMCS2で送信する場合、最大46個のレガシーPPDUを連結することができる。同様に非レガシーMU A-PPDU ３００−１のチャネル占有期間も2ミリ秒を超えてはならないと仮定すれば、長さ4096オクテットの非レガシーPPDU １０００を連結し、MCS2で送信する場合、非レガシーPPDU １０００の最大連結数は46個以下となる。
【０１２１】
なお、レガシーA-PPDU ２００におけるレガシーPPDUの連結数は、レガシーA-PPDU ２００の送信開始時点では決まっていない。このため、最終レガシーPPDUの送信前に新たなレガシーPPDUが追加された場合には、都度レガシーPPDUを連結することができる。つまり、レガシーA-PPDUのチャネル占有期間は、レガシーPPDUが連結される度に延長される。
【０１２２】
非レガシーMU A-PPDU ３００−１についても同様の連結方法を適用することができる。しかし、レガシーデバイスは、レガシーヘッダを受信及び復調できるが、非レガシーヘッダＢ ５０７を受信及び復調できないため、非レガシーMU A-PPDU ３００−１に新たに非レガシーPPDU １０００が連結され、占有期間が延長されたか否かを知ることは困難である。このため、非レガシーAPによる非レガシーMU A-PPDU ３００−１がレガシーデバイスの送信データと衝突する可能性がある。
【０１２３】
レガシーデバイスに非レガシーMU A-PPDU ３００−１のチャネル占有期間を知らせる方法としては次のような方法がある。図２０は、非レガシーMU A-PPDUの送信方法の一例を示す図である。横軸は時間を示す。
【０１２４】
例えば、図２０では、非レガシーAPは、非レガシーMU A-PPDU ３００−１の送信開始時点で分かっている非レガシーPPDU １０００のPSDU長、非レガシーPPDU １０００の連結数から、非レガシーMU A-PPDU ３００−１の初期チャネル占有期間を計算し、初期チャネル占有期間に基づいてレガシーヘッダ５０３のMCSフィールド、レングスフィールドを設定し、非レガシーMU A-PPDU ３００−１を送信する。
【０１２５】
まず、レガシーデバイスは、非レガシーMU A-PPDU ３００−１のレガシーヘッダ５０３のMCSフィールド３０３ｂとレングスフィールド３０３ｃとから初期チャネル占有期間を計算し、計算された初期チャネル占有期間の間、送信を待機する。
【０１２６】
次に、非レガシーMU A-PPDU ３００−１の送信後に新たに非レガシーPPDU １０００が連結（追加）され、非レガシーMU A-PPDU ３００−１の連結追加後のチャネル占有期間が初期チャネル占有期間よりも長くなった場合、レガシーデバイスは、初期チャネル占有期間の終了後にIEEE802.11adで定められているCCA（Clear Channel Assessment）を実行し、チャネルの状態を評価する。
【０１２７】
次に、CCAの結果、チャネルが開いている場合、レガシーデバイスは、データを送信する。なお、非レガシーAPは、非レガシーMU A-PPDUのデータフィールドを指向性制御されたビームで送信する。
【０１２８】
このため、レガシーデバイスによるCCAでは検出されない可能性があり、非レガシーAPによる送信と、レガシーデバイスによる送信が共存する場合があるが、非レガシーAPによる非レガシーMU A-PPDUとレガシーデバイスによる送信データの衝突の可能性が残る。
【０１２９】
別の方法として、図２１及び図２２に非レガシーMU A-PPDUの送信方法の他の例を示す。
【０１３０】
図２１において、非レガシーAPが非レガシーMU A-PPDU ３００−１のチャネル占有期間を2ミリ秒以下の範囲で設定し（以下「チャネル予約期間」と表記する）、チャネル予約期間に基づいて、レガシーヘッダ５０３のMCSフィールド３０３ｂとレングスフィールド３０３ｃとを設定し、非レガシーMU A-PPDU ３００−１を送信する。
【０１３１】
非レガシーAPは、チャネル予約期間を超える場合、新たな非レガシーPPDU １０００を連結（追加）しない。
【０１３２】
また、図２２に示すように、非レガシーAPは、新たに連結する非レガシーPPDU １０００が無い場合は、チャネル予約期間に達していなくても、非レガシーMU A-PPDU ３００−１の送信を終了する。
【０１３３】
レガシーデバイスは、非レガシーMU A-PPDU ３００−１のレガシーヘッダ５０３のMCSフィールド３０３ｂとレングスフィールド３０３ｃからチャネル予約期間を計算し、計算したチャネル予約期間の間、送信を待機する。
【０１３４】
次に、レガシーデバイスは、チャネル予約期間が終了した後、CCAを行いチャネルが開いている場合、データを送信することができる。このようにすれば、非レガシーAPによる非レガシーMU A-PPDU ３００−１とレガシーデバイスの送信データとの衝突を防ぐことができる。
【０１３５】
なお、図２０では、非レガシーＡＰの送信が終了する前にレガシーデバイスはＣＣＡを送信するため、チャネルが空いている確率が低い。したがって、レガシーデバイスのCCA期間が長期化する可能性がある。これに対して、図２１、図２２では、非レガシーＡＰの送信が終了した後に、レガシーデバイスはＣＣＡを送信するため、チャネルが空いている確率が高い。したがって、レガシーデバイスのCCA期間を短くすることができる可能性が高く、CCAによるレガシーデバイスの消費電力を削減することができる。
【０１３６】
（非レガシーMU A-PPDUの変形例）
図２３は、非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す図である。図２３は、図１０に示す非レガシーMU A-PPDU ４００に対して、図１５の非レガシーPPDU １０００を適用したフォーマットである。図２３に示す非レガシーMU A-PPDU ４００‐１は、非レガシーヘッダＡ５０４と非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７の代わりに非レガシーヘッダＣ４０１‐１、４０２‐１、４０３‐１を有する点が図１６に示す非レガシーMU A-PPDU ３００−１と異なる。
【０１３７】
ここで、非レガシーヘッダＣ４０１‐１、４０２‐１、４０３‐１は、図２４に示すように、非レガシーヘッダＡ５０４と非レガシーヘッダＢ５０５、５０６、５０７をひとまとめにした構成である。
【０１３８】
図２４は、非レガシーヘッダＣ４０１‐１、４０２‐１、４０３‐１の構成の一例を示す図である。図２４に示すように、非レガシーヘッダＣ４０１‐１、４０２‐１、４０３‐１は、図１１の非レガシーヘッダＣ４０１、４０２、４０３に対して、レングスフィールド４０１ｃの後段にAdditional非レガシーPPDUフィールド４０１ｅを追加している。
【０１３９】
Additional非レガシーPPDUフィールド４０１ｅを追加することで、図２４は、図１６と同様に、非レガシーPPDU １０００が連結され、占有期間が延長された場合でも、非レガシーAPによる非レガシーMU A-PPDU ３００−１とレガシーデバイスの送信データが衝突することを回避できる。
【０１４０】
図２５は、非レガシーMU A-PPDUのフォーマットの他の例を示す図である。
【０１４１】
非レガシーSTAは、非レガシーMU A-PPDUのデータフィールドの長さによっては長時間にわたって信号を受信しない場合、同期が外れてしまう可能性がある。図２５に示す非レガシーMU A-PPDU ３００−２は、同期外れに対応した非レガシーMU A-PPDUフォーマットの一例である。非レガシーMU A-PPDU ３００−２では、非レガシーPPDUを構成するフィールドを宛先の異なる非レガシーPPDU間でインターリーブし、データ317毎に高速にビームを切り替えながら送信する。
【０１４２】
AP及びSTAは、IEEE802.11adのシングルキャリアPHYでは448シンボルのデータと64シンボルのガードインターバルとをセットにした512シンボルのSCブロック単位、OFDM PHYでは512OFDMシンボル単位で伝送を行う。従って、データフィールド３１７については、ＳＣブロック単位、あるいはＯＦＤＭシンボル単位でのインターリーブを行う。このようにすることで全ての宛先STAに均等に信号が届くようになり、同期外れを防ぐことができる。
【０１４３】
ここで、第１のビーム、第２のビーム、第３のビームの切り替え周期について説明する。IEEE802.11adのシングルキャリアPHYにおけるシンボルレートは1.76Gsymbol/secと規定されている。また、AP及びSTAの送受信器の周波数許容誤差は基準周波数に対して±20ppmと規定されているため、送受信器間の周波数ずれは最大で±40ppmとなる。
【０１４４】
1/2シンボル以上タイミングがずれると同期外れとなるので、送受信器間に40ppmの周波数ずれがあり、約7マイクロ秒の間（未受信期間）、信号を受信しない場合、APは、同期ずれが生じることになる。
【０１４５】
未受信期間をユーザ数（宛先STA数）で割ることで、ビームの切り替え周期が求まる。例えば、ユーザ数を３と仮定すると、ビームの切り替え周期は約2.4マイクロ秒となる。つまり、図２５では、APは、データａ＃１からデータａ＃２まので間隔を約7マイクロ秒にして、各データの約2.4マイクロ秒以下の間隔で送信することによって、各宛先STAは同期外れを回避できる。
【０１４６】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信装置は、非レガシーMU A-PPDUを生成して送信することができる。従って、本実施の形態に係る無線通信装置は、IEEE802.11ad規格との下位互換性を維持でき、更に、宛先STA毎に非レガシーPPDU間にIFSを設けないこと、また、レガシープリアンブルよりも短い非レガシープリアンブルを用いることから、レガシーA-PPDUを複数の異なるSTAに順次送信する場合に比べてネットワーク全体でのデータ伝送速度を向上させることができる。
【０１４７】
本開示に係る実施形態の種々の態様として、以下のものが含まれる。
【０１４８】
第１の開示に係る無線通信装置は、下位規格互換性を有するレガシープリアンブル、下位規格互換性を有するレガシーヘッダ、ユーザ毎に宛てられた１つ以上のデータフィールド、前記１つ以上のデータフィールドに関する情報が記述された下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシーヘッダ、および、前記ユーザ毎に宛てられた下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシープリアンブルを含む連結物理層プロトコルデータユニットを生成する送信信号生成部と、前記連結物理層プロトコルデータユニットを無線により送信する送信部と、を備える。
【０１４９】
第２の開示に係る無線通信装置は、上記第１の開示の無線通信装置であって、前記１つ以上の非レガシーヘッダは、それぞれ、前記各データフィールドの宛先情報、および前記各データフィールドのデータサイズに関する情報を含み、前記送信信号生成部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、前記１つ以上の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する。
【０１５０】
第３の開示に係る無線通信装置は、上記第１の開示の無線通信装置であって、前記１つ以上の非レガシーヘッダは、前記各データフィールドの宛先情報を含む第１の非レガシーヘッダと、前記各データフィールドのデータサイズに関する情報を含む１つ以上の第２の非レガシーヘッダとを含む。
【０１５１】
第４の開示に係る無線通信装置は、上記第３の開示の無線通信装置であって、前記送信信号生成部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、前記第１の非レガシーヘッダ、前記１つ以上の第２の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する。
【０１５２】
第５の開示に係る無線通信装置は、上記第３の開示の無線通信装置であって、前記送信信号生成部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダおよび前記第１の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの非レガシープリアンブル、前記各ユーザの第２の非レガシーヘッダ、および前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する。
【０１５３】
第６の開示に係る無線通信装置は、上記第３の開示の無線通信装置であって、前記送信信号生成部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダおよび前記第１の非レガシーヘッダの順に連結し、更に、前記ユーザ毎に、前記各ユーザの第２の非レガシーヘッダ、前記各ユーザの非レガシープリアンブル、および前記各ユーザのデータフィールドの順に連結した前記連結物理層プロトコルデータユニットを生成する。
【０１５４】
第７の開示に係る無線通信装置は、上記第２の開示の無線通信装置であって、前記送信部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダおよび前記１つ以上の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する。
【０１５５】
第８の開示に係る無線通信装置は、上記第４の開示の無線通信装置であって、前記送信部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、第１の非レガシーヘッダ及び前記第２の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する。
【０１５６】
第９の開示に係る無線通信装置は、上記第５又は第６の開示の無線通信装置であって、前記送信部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ、第１の非レガシーヘッダ及び前記第２の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する。
【０１５７】
第１０の開示に係る無線通信装置は、上記第５の開示の無線通信装置であって、前記送信部は、前記レガシープリアンブル、前記レガシーヘッダ及び前記第１の非レガシーヘッダを第１の指向性を有するビームを使用して送信し、前記各ユーザの第２の非レガシーヘッダ、前記各ユーザの非レガシープリアンブルおよび前記各ユーザのデータフィールドを、前記ユーザ毎に異なり、前記第１の指向性よりも高い第２の指向性を有するビームを使用して送信する。
【０１５８】
第１１の開示に係る無線通信装置は、上記第４の開示の無線通信装置であって、前記送信信号生成部は、第１のユーザ宛ての前記第２の非レガシーヘッダの後段に、第２のユーザ宛ての前記第２の非レガシーヘッダを連結し、前記第１のユーザ宛ての非レガシープリアンブルおよび前記第１のユーザ宛てのデータフィールドの後段に、前記第２のユーザ宛ての非レガシープリアンブルおよび前記第２のユーザ宛てのデータフィールドを連結する。
【０１５９】
第１２の開示に係る無線通信方法は、下位規格互換性を有するレガシープリアンブル、下位規格互換性を有するレガシーヘッダ、ユーザ毎に宛てられた１つ以上のデータフィールド、前記１つ以上のデータフィールドに関する情報が記述された下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシーヘッダ、および、前記ユーザ毎に宛てられた下位規格互換性を有さない１つ以上の非レガシープリアンブルを有する連結物理層プロトコルデータユニットを生成し、前記連結物理層プロトコルデータユニットを無線により送信する。
【０１６０】
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。
【０１６１】
上記各実施形態では、本開示はハードウェアを用いて構成する例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【０１６２】
また、上記各実施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。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力と出力を備えてもよい。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、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。
【０１６３】
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又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。
【０１６４】
さらには、半導体技術の進歩又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。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本開示は、ミリ波帯無線通信においてIEEE802.11adとの下位互換性を維持し、ネットワーク全体の伝送速度を向上させることができる無線通信装置および無線通信方法として有用である。
【符号の説明】
【０１６６】
８００  レガシーデバイスの送信装置
８０１，９０１  送信信号生成部
８０１ａ，９０１ａ  レガシーSTF生成部
８０１ｂ，９０１ｂ  レガシーCEF生成部
８０１ｃ，９０１ｃ  レガシーヘッダ生成部
８０２，９０２  送信部
８０３，９０３  アンテナ
８０４，９０４  アンテナパターン制御部
９００  非レガシーデバイスの送信装置
９０１ｄ  非レガシーヘッダＡ生成部
９０１ｅ  非レガシーヘッダＢ生成部
９０１ｆ  非レガシーSTF生成部
９０１ｇ  非レガシーCEF生成部
９０５  宛先制御部
【図１】
2017077665.tif 000003
【図２】
2017077665.tif 000004
【図３】
2017077665.tif 000005
【図４】
2017077665.tif 000006
【図５】
2017077665.tif 000007
【図６】
2017077665.tif 000008
【図７】
2017077665.tif 000009
【図８】
2017077665.tif 000010
【図９】
2017077665.tif 000011
【図１０】
2017077665.tif 000012
【図１１】
2017077665.tif 000013
【図１２】
2017077665.tif 000014
【図１３】
2017077665.tif 000015
【図１４】
2017077665.tif 000016
【図１５】
2017077665.tif 000017
【図１６】
2017077665.tif 000018
【図１７】
2017077665.tif 000019
【図１８】
2017077665.tif 000020
【図１９】
2017077665.tif 000021
【図２０】
2017077665.tif 000022
【図２１】
2017077665.tif 000023
【図２２】
2017077665.tif 000024
【図２３】
2017077665.tif 000025
【図２４】
2017077665.tif 000026
【図２５】
2017077665.tif 000027
【国際調査報告】
2017077665.tif 000028
2017077665.tif 000029
2017077665.tif 000030
2017077665.tif 000031