(57)【要約】【課題】制御情報のやりとりに伴う処理の複雑化を低減しつつ、上りリンク多元接続を実施する方法【解決手段】端末装置であって、前記端末装置は、信号を受信する無線部を備え、前記無線部は、前記端末装置以外の端末装置が送信する制御信号を受信し、さらに前記無線部は、前記制御信号に基づき上りリンク多元接続通信の開始を判断する機能を備える。【選択図】図４
2018093255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上りリンク多元接続通信を行なう端末装置であって、
第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信する受信部と、
前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信し、さらに、所定の期間待機したのち、前記上りリンク多元接続通信を開始する送信部と、を備える端末装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記所定の期間における、他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断し、
前記送信部は、前記所定の期間における、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無に基づいて、前記上りリンク多元接続通信を開始するか否かを決定する、請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記受信部は、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信し、
前記送信部は、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、前記第２上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信する、請求項２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記所定の期間に関する情報を前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の端末装置。
【請求項５】
前記第２の上りリンク多元接続の情報は、前記端末装置が前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレーム送信タイミングに関する情報を含み、
前記端末装置は、前記フレーム送信タイミングに関する情報に基づき前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの送信タイミングを決定するリソース制御部を備えることを特徴とする、請求項２または３に記載の端末装置。
【請求項６】
前記第２の上りリンク多元接続の情報は、前記端末装置以外の端末装置の集合を示す情報であることを特徴とする、請求項２または３に記載の端末装置。
【請求項７】
前記端末装置は、前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレーム送信に使用する無線リソースをランダムバックオフ処理に基づいて確保することを特徴とする、請求項１〜６に記載の端末装置。
【請求項８】
上りリンク多元接続通信を行う端末装置であって、
第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信する送信部と、
所定の期間における他の端末装置が送信した第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断する受信部と、を備え、
前記送信部は、所定の期間における、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無に基づいて、前記上りリンク多元接続通信を開始するか否かを決定する端末装置。
【請求項９】
端末装置の通信方法であって、
第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信するステップと、
前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信するステップと、
所定の期間待機したのち、前記上りリンク多元接続通信を開始するステップと、を少なくとも備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
端末装置の通信方法であって、
第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信するステップと、
所定の期間における他の端末装置が送信した第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断するステップと、
所定の期間における、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無に基づいて、前記上りリンク多元接続通信を開始するか否かを判断するステップと、を少なくとも備えることを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
第１の端末装置と第２の端末装置を備える通信システムであって、
前記第２の端末装置は、
第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信する送信部と、
所定の期間における他の端末装置が送信した第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断する受信部と、を備え、
前記第２の端末装置は、
前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信する受信部と、
前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信し、さらに、所定の期間待機したのち、前記上りリンク多元接続通信を開始する送信部と、を備えることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置、通信方法及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格であるＩＥＥＥ８０２．１１のさらなる高速化を実現する、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃがＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.）により策定された。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの標準化活動が開始されている。無線ＬＡＮデバイスの急速な普及に伴い、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準化においても、無線ＬＡＮデバイスの過密配置環境においてユーザあたりのスループット向上の検討が行われている。
【０００３】
無線ＬＡＮシステムは、各無線ＬＡＮデバイスが自律分散的にリソース確保を行うシステム（自律分散システム）である。自律分散システムは各無線ＬＡＮデバイスの時間同期や、複雑な制御情報のやりとりが要求されないシステムである。そのため、比較的簡易な構成を有する無線ＬＡＮデバイスを用いて、無線ネットワークが構成されることができる。無線ネットワーク構成の容易さから、自律分散システムは免許不要帯域（アンライセンスバンド）において好適なシステムである。
【０００４】
無線ＬＡＮシステムは、近年の急速な普及に伴い、利用シーンの多様化が著しい。例えば、無線通信事業者が無線移動通信トラフィックのオフロードに使用するシーンや、主に外国人観光客をターゲットとした公衆無線ＬＡＮ等のシーンがすでに実現されており、駅や大規模商業施設等に無線ＬＡＮ基地局（AP: Access Point）が配置されている。このように、無線ＬＡＮは人々が密集する場所において積極的に配置され、インターネットサービスを積極的に提供している。
【０００５】
無線ＬＡＮ利用シーンの多様化を背景に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準化は、無線ＬＡＮデバイスが過密配置された環境におけるスループット向上を掲げており、導入技術検討を行っている。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準化において検討される技術の一つに、上りリンク多元接続技術がある。上りリンク多元接続技術は、複数の無線ＬＡＮデバイスが協調して送信する技術であり、無線ＬＡＮデバイス間の時間同期や、制御情報のやりとりを無線ＬＡＮデバイスに要求する。そのため、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ標準化は、各無線ＬＡＮデバイスの時間同期や制御情報のやりとり手順について詳細に議論を行っている。
【０００７】
非特許文献１は、上りリンクＭＵ−ＭＩＭＯの手順を提案している。非特許文献１によれば、無線ＬＡＮ基地局は、上りリンクＭＵ−ＭＩＭＯ開始のトリガとなるフレーム（トリガフレーム）を送信する。トリガフレームを受信した無線ＬＡＮデバイスは、無線ＬＡＮ基地局によって上りリンクＭＵ−ＭＩＭＯへの参加が指示されていれば、所定の時刻にデータ送信を開始する仕組みを用いることにより、簡易に無線ＬＡＮデバイス同士の時間同期が可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ８０２．１１−１５／０３３１ｒ０  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  ＭＩＭＯ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄｅｓｉｇｎ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、非特許文献１に記載される手順を用いて上りリンクＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合、無線ＬＡＮ基地局は各無線ＬＡＮデバイスのデータトラフィックに関する情報を把握する必要がある。これは、各無線ＬＡＮデバイスが各々のデータトラフィックに関する情報を、制御情報として無線ＬＡＮ基地局に通知する必要があることを意味しており、無線ネットワークが複雑となる。
【００１０】
本発明は以上に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御情報のやりとりによる無線ネットワークの複雑化を低減しつつ、上りリンク多元接続を実現する方法を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明に係る端末装置、通信方法及び通信システムは、次の通りである。
【００１２】
（１）すなわち、本発明の端末装置は、上りリンク多元接続通信を行なう端末装置であって、第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信する受信部と、前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信し、さらに、所定の期間待機したのち、前記上りリンク多元接続通信を開始する送信部と、を備える端末装置であることを特徴とする。
【００１３】
（２）また、本発明の端末装置は、前記受信部は前記所定の期間における、他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断し、前記送信部は、前記所定の期間における、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無に基づいて、前記上りリンク多元接続通信を開始するか否かを決定する、上記（１）に記載の端末装置であることを特徴とする。
【００１４】
（３）また、本発明の端末装置は、前記受信部は前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信し、前記送信部は、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、前記第２上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信する、上記（２）に記載の端末装置であることを特徴とする。
【００１５】
（４）また、本発明の端末装置は、前記送信部は前記所定の期間に関する情報を前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに含む、上記（２）または上記（３）のいずれかに記載の端末装置であることを特徴とする。
【００１６】
（５）また、本発明の端末装置は、前記第２の上りリンク多元接続の情報は前記端末装置が前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレーム送信タイミングに関する情報を含み、前記端末装置は前記フレーム送信タイミングに関する情報に基づき前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの送信タイミングを決定するリソース制御部を備える、上記（２）または上記（３）のいずれかに記載の端末装置であることを特徴とする。
【００１７】
（６）また、前記第２の上りリンク多元接続の情報は、前記端末装置以外の端末装置の集合を示す情報である、上記（２）または上記（３）のいずれかに記載の端末装置であることを特徴とする。
【００１８】
（７）また、本発明の端末装置は、前記端末装置は前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレーム送信に使用する無線リソースをランダムバックオフ処理に基づいて確保する、上記（１）から上記（６）のいずれかに記載の端末装置であることを特徴とする。
【００１９】
（８）また、本発明の端末装置は、上りリンク多元接続通信を行う端末装置であって、第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信する送信部と、所定の期間における他の端末装置が送信した第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断する受信部と、を備え、前記送信部は、所定の期間における、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無に基づいて、前記上りリンク多元接続通信を開始するか否かを決定する端末装置であることを特徴とする。
【００２０】
（９）また、本発明の端末装置の通信方法は、端末装置の通信方法であって、第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信するステップと、前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームに基づいて、第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信するステップと、所定の期間待機したのち、前記上りリンク多元接続通信を開始するステップと、を少なくとも備える通信方法であることを特徴とする。
【００２１】
（１０）また、本発明の通信方法は、端末装置の通信方法であって、第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信するステップと、所定の期間における他の端末装置が送信した第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断するステップと、前記送信部は、所定の期間における、前記他の端末装置が送信した前記第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無に基づいて、前記上りリンク多元接続通信を開始するか否かを判断するステップと、を少なくとも備える端末装置であることを特徴とする。
【００２２】
（１１）また、本発明の通信システムは、第１の端末装置と第２の端末装置を備える通信システムであって、前記第２の端末装置は、第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信する送信部と、所定の期間における他の端末装置が送信した第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームの受信有無を判断する受信部と、を備え、前記第２の端末装置は、前記第１の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを受信する受信部と、前記第１のフレームに基づいて、第２の上りリンク多元接続の情報を含むフレームを送信し、さらに、所定の期間待機したのち、前記上りリンク多元接続通信を開始する送信部と、を備える通信システムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、端末装置及び基地局装置は、好適な無線ネットワークを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る無線通信システムの構成の一例を示した図である。
【図２】本発明に係る基地局装置の装置構成の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る自律分散制御部の装置構成の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るＵＬ−ＭＵ伝送の手順の一例を示すシーケンスチャートである。
【図５】本発明に係るＭＵ開始フレーム構成の一例を示した図である。
【図６】本発明に係るＵＬ−ＭＵ伝送の手順の一例を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明に係るＵＬ−ＭＵ伝送の手順の一例を示すシーケンスチャートである。
【図８】本発明に係るＧＩＤ構成の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る無線通信システムの構成の一例を示した図である。
【図１０】本発明に係る時間同期方法の一例を示した図である。
【図１１】本発明に係る時間同期方法の別の一例を示した図である。
【図１２】本発明に係る端末装置の装置構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明に係るＵＬ−ＭＵ伝送手順の一例を示すシーケンスチャートである。
【図１４】本発明に係るＵＬ−ＭＵ伝送手順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】
【００２５】
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、基地局装置: Access point、基地局装置）、および複数の無線受信装置（ステーション、端末装置: station、端末装置）を備える。また、基地局装置と端末装置とで構成されるネットワークを基本サービスセット（BSS: Basic service set、管理範囲）と呼ぶ。また、基地局装置と、端末装置をまとめて、無線装置とも呼称する。
【００２６】
ＢＳＳ内の基地局装置および端末装置は、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier sense multiple access with collision avoidance）に基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、基地局装置が複数の端末装置と通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。アドホックモードでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりＢＳＳを形成する。アドホックモードにおけるＢＳＳを、ＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set）とも呼称する。以下では、アドホックモードにおいてＩＢＳＳを形成する端末装置を、基地局装置とみなすものとする。
【００２７】
ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、各装置は、共通のフレームフォーマットを持った複数のフレームタイプの送信フレームを送信することが可能である。送信フレームは、物理（Physical：ＰＨＹ）層、媒体アクセス制御（Medium access control：ＭＡＣ）層、論理リンク制御（LLC: Logical Link Control）層、でそれぞれ定義されている。
【００２８】
ＰＨＹ層の送信フレームは、物理プロトコルデータユニット（PPDU: PHY protocol data unit、物理層フレーム）と呼ばれる。ＰＰＤＵは、物理層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれる物理層ヘッダ（PHYヘッダ）と、物理層で処理されるデータユニットである物理サービスデータユニット（PSDU: PHY service data unit、ＭＡＣ層フレーム）等から構成される。ＰＳＤＵは無線区間における再送単位となるＭＡＣプロトコルデータユニット（MPDU: MAC protocol data unit）が複数集約された集約ＭＰＤＵ（A-MPDU: Aggregated MPDU）で構成されることが可能である。
【００２９】
ＰＨＹヘッダには、信号の検出・同期等に用いられるショートトレーニングフィールド（STF: Short training field）、データ復調のためのチャネル情報を取得するために用いられるロングトレーニングフィールド（LTF: Long training field）などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル（Signal：ＳＩＧ）などの制御信号が含まれる。また、ＳＴＦは、対応する規格に応じて、レガシーＳＴＦ（L-STF: Legacy-STF）や、高スループットＳＴＦ（HT-STF: High throughput-STF）や、超高スループットＳＴＦ（VHT-STF: Very high throughput-STF）や、高効率ＳＴＦ（HE-STF: High efficiency-STF）等に分類され、ＬＴＦやＳＩＧも同様にＬ−ＬＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦ、ＶＨＴ−ＬＴＦ、ＨＥ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＶＨＴ−ＳＩＧ、ＨＥ−ＳＩＧに分類される。ＶＨＴ−ＳＩＧは更にＶＨＴ−ＳＩＧ−ＡとＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂに分類される。
【００３０】
さらに、ＰＨＹヘッダは当該送信フレームの送信元のＢＳＳを識別する情報（以下、ＢＳＳ識別情報とも呼称する）を含むことができる。ＢＳＳを識別する情報は、例えば、当該ＢＳＳのＳＳＩＤ（Service Set Identifier）や当該ＢＳＳの基地局装置のＭＡＣアドレスであることができる。また、ＢＳＳを識別する情報は、ＳＳＩＤやＭＡＣアドレス以外の、ＢＳＳに固有な値（例えばＢＳＳ  Ｃｏｌｏｒ等）であることができる。
【００３１】
ＰＰＤＵは対応する規格に応じて変調される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格であれば、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal frequency division multiplexing）信号に変調される。
【００３２】
ＭＰＤＵはＭＡＣ層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれるＭＡＣ層ヘッダ（MAC header）と、ＭＡＣ層で処理されるデータユニットであるＭＡＣサービスデータユニット（MSDU: MAC service data unit）もしくはフレームボディ、ならびにフレームに誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部（Frame check sequence：ＦＣＳ）で構成されている。また、複数のＭＳＤＵは集約ＭＳＤＵ（A-MSDU: Aggregated MSDU）として集約されることも可能である。
【００３３】
ＭＡＣ層の送信フレームのフレームタイプは、装置間の接続状態などを管理するマネージメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの３つに大きく分類され、それぞれは更に複数種類のサブフレームタイプに分類される。コントロールフレームには、受信完了通知（Ack: Acknowledge）フレーム、送信要求（RTS: Request to send）フレーム、受信準備完了（CTS: Clear to send）フレーム等が含まれる。マネージメントフレームには、ビーコン（Beacon）フレーム、プローブ要求（Probe request）フレーム、プローブ応答（Probe response）フレーム、認証（Authentication）フレーム、接続要求（Association request）フレーム、接続応答（Association response）フレーム等が含まれる。データフレームには、データ（Data）フレーム、ポーリング（CF-poll）フレーム等が含まれる。各装置は、ＭＡＣヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。
【００３４】
なお、Ａｃｋには、Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋが含まれても良い。Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋは、複数のＭＰＤＵに対する受信完了通知を実施可能である。
【００３５】
ビーコンフレームには、ビーコンが送信される周期（Beacon interval）やＳＳＩＤを記載するフィールド（Field）が含まれる。基地局装置は、ビーコンフレームを周期的にＢＳＳ内に報知することが可能であり、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング（Passive scanning）と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをＢＳＳ内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング（Active scanning）と呼ぶ。基地局装置は該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。
【００３６】
端末装置は基地局装置を認識したあとに、該基地局装置に対して接続処理を行なう。接続処理は認証（Authentication）手続きと接続（Association）手続きに分類される。端末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム（認証要求）を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置に対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレーム（認証応答）を該端末装置に送信する。端末装置は、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該基地局装置に認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、基地局装置と端末装置は認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。
【００３７】
端末装置は認証手続きに続いて、基地局装置に対して接続手続きを行なうために、接続要求フレームを送信する。基地局装置は接続要求フレームを受信すると、該端末装置の接続を許可するか否かを判断し、その旨を通知するために、接続応答フレームを送信する。接続応答フレームには、接続処理の可否を示すステータスコードに加えて、端末装置を識別するためのアソシエーション識別番号（AID: Association identifier）が記載されている。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるＡＩＤを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
【００３８】
接続処理が行われたのち、基地局装置と端末装置は実際のデータ伝送を行なう。ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、分散制御機構（DCF: Distributed Coordination Function）と集中制御機構（PCF: Point Coordination Function）、およびこれらが拡張された機構（拡張分散チャネルアクセス（EDCA: Enhanced distributed channel access）や、ハイブリッド制御機構(HCF: Hybrid coordination function)等）が定義されている。以下では、基地局装置が端末装置にＤＣＦで信号を送信する場合を例にとって説明する。
【００３９】
ＤＣＦでは、基地局装置および端末装置は、通信に先立ち、自装置周辺の無線チャネルの使用状況を確認するキャリアセンス（CS: Carrier sense）を行なう。例えば、送信局である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル（ＣＣＡレベル: Clear channel assessment level）よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、ＣＣＡレベル以上の信号が検出される状態をビジー（Busy）状態、ＣＣＡレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル（Idle）状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力（受信電力レベル）に基づいて行なうＣＳを物理キャリアセンス（物理CS）と呼ぶ。なおＣＣＡレベルをキャリアセンスレベル（CS level）、もしくはＣＣＡ閾値（CCA threshold：ＣＣＡＴ）とも呼ぶ。なお、基地局装置および端末装置は、ＣＣＡレベル以上の信号を検出した場合は、少なくともＰＨＹ層の信号を復調する動作に入る。
【００４０】
基地局装置は送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔（IFS: Inter frame space）だけキャリアセンスを行ない、無線チャネルがビジー状態かアイドル状態かを判断する。基地局装置がキャリアセンスする期間は、これから基地局装置が送信する送信フレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプによって異なる。ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、期間の異なる複数のＩＦＳが定義されており、最も高い優先度が与えられた送信フレームに用いられる短フレーム間隔（SIFS: Short IFS）、優先度が比較的高い送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔（PCF IFS: ＰＩＦＳ）、最も優先度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔（DCF IFS: ＤＩＦＳ）などがある。基地局装置がＤＣＦでデータフレームを送信する場合、基地局装置はＤＩＦＳを用いる。
【００４１】
基地局装置はＤＩＦＳだけ待機したあとで、フレームの衝突を防ぐためのランダムバックオフ時間だけ更に待機する。ＩＥＥＥ８０２．１１システムにおいては、コンテンションウィンドウ（CW: Contention window）と呼ばれるランダムバックオフ時間が用いられる。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。基地局装置はキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、ＣＷのカウントダウンを開始し、ＣＷが０となって初めて送信権を獲得し、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、ＣＷのカウントダウン中に基地局装置がキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、ＣＷのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のＩＦＳに続いて、基地局装置は残留するＣＷのカウントダウンを再開する。
【００４２】
受信局である端末装置は、送信フレームを受信し、該送信フレームのＰＨＹヘッダを読み取り、受信した送信フレームを復調する。そして、端末装置は復調した信号のＭＡＣヘッダを読み取ることで、該送信フレームが自装置宛てのものか否かを認識することができる。なお、端末装置は、ＰＨＹヘッダに記載の情報（例えばVHT-SIG-Aの記載されるグループ識別番号(GID: Group identifier, Group ID)）に基づいて、該送信フレームの宛先を判断することも可能である。
【００４３】
端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものと判断し、そして誤りなく送信フレームを復調できた場合、フレームを正しく受信できたことを示すＡＣＫフレームを送信局である基地局装置に送信しなければならない。ＡＣＫフレームは、ＳＩＦＳ期間の待機だけ（ランダムバックオフ時間は取られない）で送信される最も優先度の高い送信フレームの一つである。基地局装置は端末装置から送信されるＡＣＫフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、端末装置がフレームを正しく受信できなかった場合、端末装置はＡＣＫを送信しない。よって基地局装置は、フレーム送信後、一定期間（ＳＩＦＳ＋ＡＣＫフレーム長）の間、受信局からのＡＣＫフレームを受信しなかった場合、通信は失敗したものとして、通信を終了する。このように、ＩＥＥＥ８０２．１１システムの１回の通信（バーストとも呼ぶ）の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずＡＣＫフレームの受信の有無で判断されることになる。
【００４４】
端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものではないと判断した場合、ＰＨＹヘッダ等に記載されている該送信フレームの長さ（Length）に基づいて、ネットワークアロケーションベクタ（NAV: Network allocation vector）を設定する。端末装置は、ＮＡＶに設定された期間は通信を試行しない。つまり、端末装置は物理ＣＳによって無線チャネルがビジー状態と判断した場合と同じ動作をＮＡＶに設定された期間行なうことになるから、ＮＡＶによる通信制御は仮想キャリアセンス（仮想CS）とも呼ばれる。ＮＡＶは、ＰＨＹヘッダに記載の情報に基づいて設定される場合に加えて、隠れ端末問題を解消するために導入される送信要求（RTS: Request to send）フレームや、受信準備完了（CTS: Clear to send）フレームによっても設定される。
【００４５】
各装置がキャリアセンスを行ない、自律的に送信権を獲得するＤＣＦに対して、ＰＣＦは、ポイントコーディネータ（PC: Point coordinator）と呼ばれる制御局が、ＢＳＳ内の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がＰＣとなり、ＢＳＳ内の端末装置の送信権を獲得することになる。
【００４６】
ＰＣＦによる通信期間には、非競合期間（CFP: Contention free period）と競合期間（CP: Contention period）が含まれる。ＣＰの間は、前述してきたＤＣＦに基づいて通信が行われ、ＰＣが送信権を制御するのはＣＦＰの間となる。ＰＣである基地局装置は、ＣＦＰの期間（CFP Max duration）などが記載されたビーコンフレームをＰＣＦの通信に先立ちＢＳＳ内に報知する。なお、ＰＣＦの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはＰＩＦＳが用いられ、ＣＷを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信した端末装置は、該ビーコンフレームに記載されたＣＦＰの期間をＮＡＶに設定する。以降、ＮＡＶが経過する、もしくはＣＦＰの終了をＢＳＳ内に報知する信号（例えばCF-endを含んだデータフレーム）が受信されるまでは、端末装置はＰＣより送信される送信権獲得をシグナリングする信号（例えばCF-pollを含んだデータフレーム）を受信した場合のみ、送信権を獲得可能である。なお、ＣＦＰの期間内では、同一ＢＳＳ内でのパケットの衝突は発生しないから、各端末装置はＤＣＦで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
【００４７】
以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線装置とも呼称する。また、ある無線装置が別の無線装置と通信を行う際にやりとりされる情報をデータ（data）とも呼称する。
【００４８】
無線装置は、上りリンク（UL: Uplink）における多元接続（MA: Multiple Access）をサポートしている。上りリンク多元接続（UL-MU）は、上りリンク空間分割多元接続（UL-SDMA: Uplink-Spatial Division Multiple Access, UL-MU-MIMO: Uplink Multi-User-Multiple Input Multiple Output）や上りリンク周波数分割多重（UL-FDMA: Uplink-Frequency Division Multiple Access）を含む。以下では、ＵＬ−ＭＵ伝送を開始する（ＵＬ−ＭＵ伝送開始期間通知用のフレームを送信する、ＵＬ−ＭＵ伝送用のポールフレームを送信する、最初にＵＬ−ＭＵ伝送用の制御情報を含むフレームを送信する）無線装置を、開始者(Initiator)とも呼称する。また、ＩｎｉｔｉａｔｏｒがＵＬ−ＭＵ伝送を開始するために最初に送信するフレーム（ＵＬ−ＭＵポールフレームとも呼称）、に対して、応答するフレームを送信する（例えば、ＵＬ−ＭＵ伝送へ参加するフレームを送信する、ＵＬ−ＭＵ伝送の機能情報を通知するフレームを送信する）無線装置を、反応者（Responder）とも呼称する。また、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒが送信する応答フレームに対して、さらに応答するフレームを送信する無線装置もＲｅｓｐｏｎｄｅｒに含まれる。なお、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒを第１の端末装置とも呼称し、Ｒｅｓｐｏｎｄｅｒを第２の端末装置とも呼称する。
【００４９】
以下では、端末装置とは、基地局装置以外の端末装置（例えば、Ｎｏｎ−ＡＰ  ＳＴＡ）であっても良いし、基地局装置と端末装置を含めて、端末装置（例えば、ＳＴＡ）であっても良い。つまり、以下の説明においては、端末装置として説明された動作を基地局装置が行うこともできる。
【００５０】
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示した図である。基地局装置１−１と端末装置２ａ−１、２ｂ−１、２ｃ−１、２ｄ−１（以下では、まとめて端末装置２−１とも呼称）が無線通信システム３−１を構成する。無線通信システムは、ＢＳＳ（Basic Service Set）と呼ばれることもできる。また、基地局装置１−１と端末装置２−１をまとめて無線装置０−１とも呼称する。
【００５１】
以下では、一例としてＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを想定するが、本実施形態は一般的なＵＬ−ＭＵ伝送において適用可能である。例えば、本実施形態はＵＬ−ＯＦＤＭＡ（Uplink-Orthogonal Frequency Division Multiple Access）においても適用可能である。
【００５２】
図２は基地局装置１−１の装置構成の一例を示した図である。基地局装置１−１は、上位層部１０００１−１と、自律分散制御部１０００２−１と、送信部１０００３−１と、受信部１０００４−１と、アンテナ部１０００５−１と、を含んだ構成である。
【００５３】
上位層部１０００１−１は、他のネットワークと接続され、自律分散制御部１０００２−１にトラフィックに関する情報を通知することができる。トラフィックに関する情報とは、例えば、装置宛ての情報であっても良いし、マネージメントフレームやコントロールフレームに含まれる制御情報でも良い。
【００５４】
図３は、自律分散制御部１０００２−１の装置構成の一例を示した図である。自律分散制御部１０００２−１は、ＣＣＡ部１０００２ａ−１と、バックオフ部１０００２ｂ−１と、送信判断部１０００２ｃ−１とを含んだ構成である。
【００５５】
ＣＣＡ部１０００２ａ−１は、受信部１０００４−１から通知される、無線リソースの受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報（復号後の情報を含む）のいずれか一方、または両方を用いて、当該無線リソースの状態判断（ｂｕｓｙまたはｉｄｌｅの判断を含む）を行うことができる。ＣＣＡ部１０００２ａ−１は、当該無線リソースの状態判断情報を、バックオフ部１０００２ｂ−１及び送信判断部１０００２ｃ−１に通知することができる。
【００５６】
バックオフ部１０００２ｂ−１は、無線リソースの状態判断情報を用いて、バックオフ処理を行う機能を備える。バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＣＷを生成することができ、さらにＣＷのカウントダウンすることができる。例えば、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示す場合に、ＣＷのカウントダウンを実行し、無線リソースの状態判断情報がｂｕｓｙを示す場合に、ＣＷのカウントダウンを停止することができる。バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＣＷの値を送信判断部１０００２ｃ−１に通知することができる。
【００５７】
送信判断部１０００２ｃ−１は、無線リソースの状態判断情報、またはＣＷの値のいずれか一方、あるいは両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示し、ＣＷの値が０の時に送信判断情報を送信部１０００３−１に通知することができる。また、無線リソースの状態判断情報がｉｄｌｅを示す場合に送信判断情報を送信部１０００３−１に通知することができる。
【００５８】
送信部１０００３−１は、物理層フレーム生成部１０００３ａ−１と、無線送信部１０００３ｂ−１とを含んだ構成である。物理層フレーム生成部１０００３ａ−１は、送信判断部１０００２ｃ−１から通知される送信判断情報に基づき、物理層フレームを生成する機能を有する。物理層フレーム生成部１０００３ａ−１は、物理層フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部１０００３ａ−１は、生成した物理層フレームを無線送信部１０００３ｂ−１に通知する。
【００５９】
無線送信部１０００３ｂ−１は、物理層フレーム生成部１０００３ａ−１が生成する物理層フレームを、無線周波数（RF: Radio Frequency）帯の信号に変換し、無線周波数信号を生成する。無線送信部１０００３ｂ−１が行う処理には、デジタル・アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド帯からＲＦ帯への周波数変換等が含まれる。
【００６０】
受信部１０００４−１は、無線受信部１０００４ａ−１と、信号復調部１０００４ｂ−１を含んだ構成である。受信部１０００４−１は、アンテナ部１０００５−１が受信するＲＦ帯の信号から受信信号電力に関する情報を生成する。受信部１０００４−１は、受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報をＣＣＡ部１０００２ａ−１に通知することができる。
【００６１】
無線受信部１０００４ａ−１は、アンテナ部１０００５−１が受信するＲＦ帯の信号をベースバンド信号に変換し、物理層信号（例えば、物理層フレーム）を生成する機能を有する。無線受信部１０００４ａ−１が行う処理には、ＲＦ帯からベースバンド帯への周波数変換処理、フィルタリング、アナログ・デジタル変換が含まれる。
【００６２】
信号復調部１０００４ｂ−１は、無線受信部１０００４ａ−１が生成する物理層信号を復調する機能を有する。信号復調部１０００４ｂ−１が行う処理には、チャネル等化、デマッピング、誤り訂正復号化等が含まれる。信号復調部１０００４ｂ−１は、物理層信号から、例えば、物理層ヘッダが含む情報と、ＭＡＣヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報とを取り出すことができる。信号復調部１０００４ｂ−１は、取り出した情報を上位層部１０００１−１に通知することができる。なお、信号復調部１０００１ｂは、物理層ヘッダが含む情報と、ＭＡＣヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報のいずれか、あるいは全てを取り出すことができる。
【００６３】
アンテナ部１０００５−１は、無線送信部１０００３ｂ−１が生成する無線周波数信号を、無線装置０−１に向けて、無線空間に送信する機能を有する。また、アンテナ部１０００５−１は、無線装置０−１から送信される無線周波数信号を受信する機能を有する。
【００６４】
端末装置２−１は、基地局装置１−１と同様の装置構成であるため、説明を省略する。
【００６５】
図４は、第１の実施形態に係るＵＬ−ＭＵ伝送の手順の一例を示すシーケンスチャートである。なお、図４に示す一例は任意のＭＵ上限数において適用可能である。ＭＵ上限数とは、複数の端末装置２−１がＵＬ−ＭＵ伝送により同時送信した場合の、基地局装置１−１が同時受信可能な端末装置２−１の数の上限値である。例えば、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯでは、ＭＵ上限数は基地局装置１−１のアンテナ素子数以下になることが好適である。ＵＬ−ＯＦＤＭＡでは、ＭＵ上限数は、周波数帯域の分割数（Granularity：グラニュアリティ）によって決定されることができる。なお、非直交アクセス（同一無線リソースに複数端末装置を多重する方法）を適用の場合、ＭＵ上限数はこの限りではなく、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの場合においてもアンテナ素子数より大きい値となることができる。また、ＭＵ上限数は、最大多重ユーザ数、最大同時送信端末数、許容多重ユーザ数、許容多重送信端末数等とも呼称する。
【００６６】
図４に示す一例では、端末装置２ａ−１がＵＬ−ＭＵ伝送の手続きを開始している。端末装置２ａ−１は、端末装置２ｂ−１及び端末装置２ｃ−１に対してＭＵ開始フレームを送信する（ステップＳ１０１）。ＭＵ開始フレームは、送信元アドレス（図４に示す一例では端末装置２ａ−１のアドレス）に関する情報と、ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報を含むことが好適である。ＭＵ開始フレームは、基地局装置１−１及び端末装置２−１が送信することができる。ＭＵ参加フレームは、基地局装置１−１及び端末装置２−１が送信することができる。また、ＭＵ開始フレームの送信者をＩｎｉｔｉａｔｏｒとも呼称し、ＭＵ参加フレームの送信者をＲｅｓｐｏｎｄｅｒとも呼称する。なお、ＭＵ開始フレーム構成の詳細は後述する。
【００６７】
続いて、ＭＵ開始フレームを受信した端末装置２ｂ−１及び端末装置２ｃ−１は、ＣＷのカウントダウンを行う（ステップＳ１０２）。ＣＷのカウントダウンにより、ＭＵ参加フレーム送信期限内にＣＷ＝０となった端末装置（図４に示す一例では、端末装置２ｂ−１）は、ＭＵ参加フレームを端末装置２ａ−１及び端末装置２ｃ−１に送信する（ステップＳ１０３）。なお、ＭＵ参加フレーム構成、及びＭＵ参加フレーム送信期限の詳細は後述する。
【００６８】
続いて、ＭＵ参加フレームを受信した端末装置２ｃ−１は、ＣＷのカウントダウンを行う（ステップＳ１０４）。ＣＷのカウントダウンにより、ＭＵ参加フレーム送信期限内にＣＷ＝０となった端末装置（図４に示す一例では、端末装置２ｃ−１）は、ＭＵ参加フレームを端末装置２ａ−１及び端末装置２ｂ−１に送信する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
ＭＵ参加フレームを受信した端末装置２ａ−１及び端末装置２ｂ−１と、最後にＭＵ参加フレームを送信した端末装置２ｃ−１は、所定期間待機後、同時にＵＬ−ＭＵ伝送を開始する（ステップＳ１０６）。
【００７０】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の手順により、端末装置２−１は好適にＵＬ−ＭＵ伝送を開始することができる。
【００７１】
図５は、ＭＵ開始フレーム構成の一例を示した図である。ＰＨＹ層フレームは、Ｌ−ＳＴＦとＬ−ＬＴＦとＬ−ＳＩＧとＭＡＣ  Ｆｒａｍｅを含んだ構成であり、ＭＡＣ  Ｆｒａｍｅは、Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドと、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドと、ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドと、ＴＡ（Transmitter Address）フィールドと、ＦＣＳフィールドを含んだ構成である。Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、フレームタイプに関する情報等を含むフィールドであり、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドは、ＮＡＶの設定に関する情報（受信完了通知を含んだ送信バースト長に関する情報）を含むフィールドである。ＴＡフィールドは送信元のアドレスに関する情報を含むフィールドである。
【００７２】
ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドは、ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを含むフィールドである。ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、本実施形態に係るＵＬ−ＭＵ伝送において用いられる情報を含むことができる。例えば、ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報や、ＵＬ−ＭＵ伝送開始タイミングに関する情報や、ＣＷの生成方法に関する情報、及びカウントダウン方法に関する情報や、参加可能ＭＵ参加フレーム数に関する情報や、ＭＵ参加フレームのインデックスに関する情報や、端末装置２−１のグループを特定する情報を示す情報（サブグループ情報）や、ＬＴＦの生成方法に関する情報や、ＬＴＦの送信方法に関する情報のいずれか、または全てを含むことができる。
【００７３】
なお、ＭＵ開始フレーム構成は、図５に示す例に限定されるものではなく、ＵＬ−ＭＵ伝送をトリガするフレームであればどのような構成でも良い。また、ＭＵ開始フレームを受信する機能を持たない端末装置（以下では、レガシー端末装置とも呼称する）を保護するため、ＲＴＳやＣＴＳと同様の構成を有するフレームをＭＵ開始フレームとすることもできる。図５に示す一例のように、ＭＵフレーム構成は、ＲＴＳやＣＴＳと同様の構成で、フィールドの一部の情報のみが異なっており、レガシー端末装置が受信可能なフレーム構成とすることもできる。
【００７４】
ＭＵ開始フレームは、ＢＳＳ３−１のＵＬ−ＭＵ伝送の機能情報に基づき、ＵＬ−ＭＵ伝送参加端末装置上限数に関する情報（ＭＵ上限数情報）を含むことができる。基地局装置１−１は、ＢＳＳ３−１のＵＬ−ＭＵ伝送の機能情報として、ＵＬ−ＭＵ伝送機能を有するか否かに関する情報や、ＭＵ開始フレームを送信及び受信する機能を備えることを示す情報や、ＭＵ参加フレームを送信及び受信する機能を備えることを示す情報や、ＵＬ−ＭＵ伝送の許可に関する情報や、ＭＵ開始フレームの送信許可を示す情報や、ＭＵ参加フレームの送信許可を示す情報や、ＵＬ−ＭＵ伝送の参加端末装置数の上限に関する情報を端末装置２−１に報知することができる。端末装置２−１が送信するＭＵ開始フレームは、ＵＬ−ＭＵ伝送の参加端末装置数の上限に関する情報以下の値を示すＭＵ上限数情報を含むことが好適である。なお、端末装置２−１は、それぞれ複数の無線リソースを使用することができる。ここで、ＭＵ上限数情報をＮＭＵとし、あるＵＬ−ＭＵ伝送において端末装置２−ｘが使用する無線リソース数をＮｘとし、当該ＵＬ−ＭＵ伝送に参加する端末装置２−１の集合をＹとすれば、Ｎｍｕ≧ΣｘＹＮｘであることが好適である。
【００７５】
端末装置２−１は、ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報を、ＭＵ参加フレーム送信可否判断を行うために使用する。例えば、バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＭＵ開始フレームを受信した場合にも、ＣＷのカウントダウンを続行し、ＣＷ＝０となった時点でＭＵ参加フレームを端末装置２−１に向けて送信する。なお、ＭＵ参加フレームの送信タイミングは、ＣＷ＝０となった時点以外にも、ＭＵ開始フレーム受信後所定時間経過した時点（例えば、ＩＦＳ等）や、ＣＷ＝０となった時点から所定時間経過した後（例えばＩＦＳ等）でも良い。また、バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＭＵ開始フレーム受信時点から所定期間経過後（例えばＩＦＳ等）にＣＷのカウントダウンを再開する等とすることもできる。
【００７６】
ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報は、端末装置２−１が送信したＭＵ開始フレームまたはＭＵ参加フレームに続いて、他の端末装置２−１がＭＵ参加フレーム送信可能期間（あるいは、送信可能な時点）を示す情報であることができる。例えば、ある端末装置２−１が、ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報を含んだＭＵ開始フレームあるいはＭＵ参加フレームを送信した場合、当該端末装置２−１は、ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報が示す、ＭＵ参加フレーム送信可能期間内に当該端末装置２−１以外のＭＵ参加フレームを受信しなかった時は、これ以上ＵＬ−ＭＵ伝送に参加する端末装置２−１がいないと判断し、あらかじめ設定された時点でＵＬ−ＭＵ伝送、あるいはシングルユーザ伝送を開始することができる。端末装置２−１がＭＵ参加フレーム送信期限を好適に設定することで、オーバーヘッドの少ないＵＬ−ＭＵ伝送を実現することができる。
【００７７】
なお、ＭＵ参加フレーム送信期限は、スロット（slot）数として設定することも可能であるし、ＩＦＳを用いて設定することも可能である。例えば、端末装置２−１はＤＩＦＳ期間内にＭＵ参加フレームの受信有無（ＭＵ参加フレームのプリアンブルを検出でも良い）によって、ＵＬ−ＭＵ伝送の処理方法を判断することができる。
【００７８】
なお、バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＵＬ−ＭＵ伝送専用のバックオフ（以下では、ＭＵバックオフとも呼称する）を新たに生成することもできる。ＭＵバックオフの生成方法については、後述する。
【００７９】
ＭＵ参加フレームは、ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを含んだ構成である。例えば、ＭＵ参加フレーム構成は、ＭＵ開始フレームと同様の構成であっても良いし、異なる構成であっても良い。なお、ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、ＭＵ開始フレーム及びＭＵ参加フレームのＭＡＣヘッダに含まれることもできるし、データ部に含まれることもできるし、ＰＨＹヘッダ内のＬ−ＳＩＧ，ＨＥ−ＳＩＧに含まれることもできる。
【００８０】
端末装置２−１は、直前に受信したＭＵ開始フレームまたはＭＵ参加フレームが含む情報に基づき、当該端末装置２−１が送信するＭＵ参加フレームを生成することができる。例えば、ＭＵ参加フレームはＭＵ参加フレームのインデックスに関する情報を含むことができる。ＭＵ参加フレームのインデックスに関する情報（ＭＵインデックス）は、当該端末装置２−１が何番目にＵＬ−ＭＵへの参加を表明したか（例えば、何番目にＭＵ参加フレームを送信したか）に関する情報であることが好適である。例えば、端末装置２−１が複数の無線リソースを用いる場合には、当該端末装置２−１が用いる無線リソース数と、直前に受信したＭＵ開始フレームあるいはＭＵ参加フレームが含むＭＵインデックスを合計した値をＭＵインデックスとすることが好適である。
【００８１】
例えば、ＭＵ参加フレームを送信した端末装置２−１が、その後に当該端末装置２−１以外の端末装置が送信するＭＵ参加フレームを受信した場合、そのＭＵインデックスとＭＵ上限数情報が示す値を考慮し、ＵＬ−ＭＵ伝送開始の判断を行うことができる。例えば、ＢＳＳ３−１において、ＭＵインデックスとＭＵ上限数の一致をＵＬ−ＭＵ伝送開始の条件とすることができる。ＵＬ−ＭＵ伝送開始の条件については限定しないが、基地局装置１−１はＵＬ−ＭＵ伝送開始の条件に関する情報を通知することができる。つまり、ＢＳＳ３−１のＭＵ上限数より多くの端末装置２−１のＵＬ−ＭＵ伝送への参加は許可されないことが好適である。あるいは、ＢＳＳ３−１のＭＵ上限数より多くの空間ストリームは許可されないことが好適である。ＵＬ上限数に関する情報より大きい値のＭＵインデックスを含むＭＵ参加フレームは許可されないことが好適であり、そのための条件が設定されることが好適である。なお、本実施形態において、ＭＵ参加フレーム送信許可のための条件については限定しない。
【００８２】
無線リソースに番号（指標、インデックス、個別値、参照値）が付されている場合、ＭＵ開始フレーム及びＭＵ参加フレームは、端末装置２−１が使用する無線リソースの番号に関する情報を含むことが好適である。無線リソースの番号に関する情報を含むＭＵ開始フレームまたはＭＵ参加フレームを受信した端末装置２−１は、すでに使用が決定されている無線リソースを判断することができ、当該使用が決定されている無線リソース以外を用いることでＵＬ−ＭＵ伝送を好適に実施することができる。例えば、ＵＬ−ＯＦＤＭＡでは、周波数帯域をサブバンド（データ通信に使用される最小帯域幅）に分割し、それぞれのサブバンドに対して番号が付される場合がある。また、例えばＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯでは、ＬＴＦの生成方法（あるいは送信方法）に対してインデックスが付されることができ、ＬＴＦ生成方法を示すインデックスを無線リソースのインデックスとみなすことができる。
【００８３】
また端末装置２−１は、ＭＵインデックスに基づき、ＬＴＦ生成方法を変更することができる。ＵＬ−ＭＵ伝送では、基地局装置１−１が複数端末装置２−１からの送信フレームを分離することにより実現されるが、送信フレームの分離のためにＵＬ−ＭＵ伝送に参加している各端末装置２−１と基地局装置１−１との間の伝搬路（チャネル、Channel、無線伝搬路、Radio Channel）を、基地局装置１−１が既知とすることが好適である。基地局装置１−１は、端末装置２−１が送信する送信フレームに付されるＬＴＦによりチャネル推定を行うが、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯにおいてはＬＴＦも多重されることが有り得る。そのため、基地局装置１−１が好適にチャネル推定を行うために、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送に参加している各端末装置２−１は、ＬＴＦを直交化させるために異なる符号化、あるいはスクランブル化を実施することが好適である。あらかじめＢＳＳ３−１において、各ＭＵインデックスに異なるＬＴＦ生成方法を設定しておき、基地局装置１−１はＭＵインデックスとＬＴＦ生成方法の対応関係に関する情報を端末装置２−１に通知することができる。また、ＬＴＦ生成方法は、巡回シフト量の指定であっても良い。
【００８４】
また、端末装置２−１は、ＭＵインデックスに基づき、ＬＴＦ送信を行う無線リソース（例えば、時間や周波数等）を変更することができる（あるいは、送信方法を変更することができる）。例えば、ＵＬ−ＭＵ伝送を行う端末装置２−１は、ＭＵインデックスに基づきそれぞれ異なる無線リソースを利用してＬＴＦ送信を実施することで、基地局装置１−１は好適に各端末装置２−１との間の伝搬路推定を実施することができる。
【００８５】
基地局装置１−１のチャネル推定方法の別の一例を示す。基地局装置１−１は、各ＭＵ開始フレームとＭＵ参加フレームが含むＬＴＦにおいて推定したチャネル情報を保持しておき、ＵＬ−ＭＵ伝送における多重された送信フレームの分離のために用いることができる。この場合、各端末装置２−１が同一のＬＴＦ生成方法を用いた場合にも好適にＵＬ−ＭＵ伝送を実現可能である。なお、基地局装置１−１は、ＵＬ開始フレームあるいはＵＬ参加フレームに含まれるＬＴＦを用いて得られたチャネル推定値と、ＵＬ−ＭＵ伝送フレームに含まれるＬＴＦを用いて得られたチャネル推定値とを用いることにより、さらに高精度なチャネル推定を実施可能である。例えば、基地局装置１−１は、ＵＬ開始フレームあるいはＵＬ参加フレームに含まれるＬＴＦを用いて得られたチャネル推定値と、ＵＬ−ＭＵ伝送フレームに含まれるＬＴＦを用いて得られたチャネル推定値とを平均化することにより、チャネル推定精度を向上できる。
【００８６】
図４に示す一例において、例えば、端末装置２ｃ−１は、ステップＳ１０５をスキップし、端末装置２ａ−１、端末装置２ｂ−１及び端末装置２ｃ−１が同時にＵＬ−ＭＵ伝送を開始することもできる。
【００８７】
なお、バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＵＬ−ＭＵ伝送のために専用的に使用するＣＷを生成することができる。ＭＵ開始フレーム及びＭＵ参加フレームが含む、ＣＷ生成方法に関する情報に基づき、端末装置２−１はＣＷを生成する。ＵＬ−ＭＵ伝送のために専用的に用いられるＣＷをＭＵＣＷとも呼称する。ＭＵＣＷの生成方法は限定しない。
【００８８】
例えば、ＭＵ開始フレームまたはＭＵ参加フレームは、ＭＵＣＷの生成方法として、ＣＷの最大値に関する情報を含むＣＷｍｉｎと、ＣＷの最小値に関する情報を含むＣＷｍａｘのいずれか、または両方を含むことができる。バックオフ部１０００２ｂ−１は、ＣＷｍｉｎまたはＣＷｍａｘのいずれか、または両方に基づき、設定されるＭＵＣＷの範囲を決定し、ランダムな値を取得し、ＭＵＣＷを設定することができる。また、バックオフ部１０００２ｂ−１のＭＵＣＷ生成方法はこれに限定されない。ＭＵＣＷ生成方法は、複数の端末装置２−１によるＭＵ参加フレームの同時送信（衝突、Collision）を回避する方法であることが好適である。
【００８９】
図６は、第１の実施形態に係るＵＬ−ＭＵ伝送の手順の別の一例を示すシーケンスチャートである。図６に示す一例では、ＭＵ参加フレームの送信が衝突した場合の処理を示している。なお、図６に示す処理手順は任意のＭＵ上限数において適用可能である。
【００９０】
端末装置２ａ−１は、ＭＵ開始フレームを送信する（ステップＳ１０１ｅ）。端末装置２ｂ−１と、端末装置２ｃ−１と、端末装置２ｄ−１に係るバックオフ部１０００２ｂ−１はＣＷのカウントダウンを実施する（Ｓ１０２ｅ）。ＣＷ＝０となった端末装置２−１（図６に示す一例では端末装置２ｂ−１）は、ＭＵ参加フレームを送信する（Ｓ１０３ｅ）。続いて、ＭＵ参加フレームを受信した端末装置２ｃ−１及び端末装置２ｄ−１に係るバックオフ部１０００２ｂ−１はＣＷのカウントダウンを実施する（Ｓ１０４ｅ）。
【００９１】
端末装置２ｃ−１及び端末装置２ｄ−１は同時にＭＵ参加フレームの送信を開始するため、端末装置２ａ−１及び端末装置２ｂ−１はＭＵ参加フレームを受信できないものと考えられる。あらかじめ設定されたＭＵ参加フレーム送信期限までに、ＭＵ参加フレームを検出できない場合には、所定の時間待機してＵＬ−ＭＵ伝送を実施することができる。図６に示す一例では、端末装置２ａ−１及び端末装置２ｂ−１がＵＬ−ＭＵ伝送を開始する（Ｓ１０６ｅ）。
【００９２】
なお、複数の端末装置が全く同じ情報ビットを含むＭＵ参加フレームを送信した場合には、端末装置２−１はＭＵ参加フレームを受信することができると想定される。この場合、ＭＵ参加フレームの衝突の可能性をあらかじめ考慮し、ＵＬ−ＭＵ伝送開始の条件を変更（例えば、ＭＵインデックスがＭＵ上限数に対して１だけ小さい場合にＵＬ−ＭＵ伝送を開始する、等）することができる。
【００９３】
図６に示す一例では、端末装置２ｃ−１及び端末装置２ｄ−１が送信するＭＵ参加フレームが衝突するため、端末装置２ｂ−１がＭＵ参加フレームを受信できない場合の処理の一例を示している。なお、例えば端末装置２ｃ−１及び端末装置２ｄ−１がＭＵ参加フレームを送信しない場合にも同様に、端末装置２ｂ−１はＭＵ参加フレームを受信できないことから、所定の時間待機してＵＬ−ＭＵ伝送を実施することができる。同様に、端末装置２ａ−１は端末装置２ｂ−１が送信するＭＵ参加フレームを受信した後、ＭＵ参加フレームを受信しない場合には、端末装置２ｂ−１と同様に、所定の時間待機してＵＬ−ＭＵ伝送を実施することができる。
【００９４】
図７は、第１の実施形態に係るＵＬ−ＭＵの手順の別の一例を示すシーケンスチャートである。なお、図７に示す一例は任意のＭＵ上限数において適用可能である。
【００９５】
端末装置２ａ−１は、ＭＵ開始フレームを送信する（ステップＳ１０１ｇ）。ステップＳ２０１ｇにおけるＭＵ開始フレームは、端末装置２−１のグループに関する情報を含む。グループに関する情報は、例えばＧＩＤでも良いし、サブグループ情報(例えば、ＢＳＳ３−１に参加している端末装置２−１全体の部分集合を示す情報)であっても良い。なお、図７に示す一例ではＭＵ上限数が３であるものとして説明を行う。
【００９６】
図８は、ＧＩＤ構成の一例を示した図である。ＧＩＤは、それぞれのブロックに各端末装置２−１を示すアドレスに関する情報が格納された構成である。図８に示す一例では、それぞれのＧＩＤ（Ｇｒｏｕｐ  ＩＤ）に対して、端末装置のグループが割り当てられている。例えば、ＧＩＤ１は、ＳＴＡ２，ＳＴＡ３、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５のアドレスに関する情報を含む。また、ＧＩＤは端末装置のアドレスの順番に関する情報を含む。あるいは、ＧＩＤは端末装置の順序が理解されるような構成である。例えば、ＧＩＤ１とＧＩＤ２は、構成する端末装置は同じであるが、端末装置構成の順序のみが異なる。以下では、ＧＩＤ構成の順序を区別するため、第ｎ番目の端末装置という呼称を用いる。例えば、ＧＩＤ３１において、第1番目の端末装置はＳＴＡ６であり、第２番目の端末装置はＳＴＡ２であり、第３番目の端末装置はＳＴＡ４であり、第４番目の端末装置はＳＴＡ８である。
【００９７】
図７に示す一例では、端末装置２ａ−１が、第１番目の端末装置が端末装置２ａ−１であり第２番目の端末装置が端末装置２ｂ−１であり第３番目の端末装置が端末装置２ｃ−１であり第４番目の端末装置が端末装置２ｄ−１であるＧＩＤを含むＭＵ開始フレームを送信したものとする。
【００９８】
ＧＩＤを含むＭＵ参加フレームを受信する端末装置２−１のうち、当該ＧＩＤの２番目の端末装置である端末装置２ｂ−１は、ＭＵ開始フレーム受信後所定の期間（例えば、ＩＦＳ等）だけ送信を待機した後（ステップＳ１０２ｇ）、ＭＵ参加フレームを送信する（ステップＳ１０３ｇ）。
【００９９】
続いて、当該ＧＩＤの３番目の端末装置である端末装置２ｃ−１は、ＭＵ参加フレーム受信後、所定の期間（例えば、ＩＦＳ等）だけ送信を待機した後（ステップＳ１０４ｇ）、ＭＵ参加フレームを送信する（ステップＳ１０５ｇ）。
【０１００】
ＭＵ上限数は３であるので、ステップＳ１０５ｇが完了した後、所定の期間（例えば、ＩＦＳ等）だけ送信を待機した後、端末装置２ａ−１と、端末装置２ｂ−１と、端末装置２ｃ−１がＵＬ−ＭＵ伝送を開始する。
【０１０１】
一方、端末装置２ｄ−１は、当該ＵＬ−ＭＵ伝送に参加しないため、ＭＵ開始フレームの受信後ＮＡＶを設定することができる。
【０１０２】
サブグループ情報を含むＭＵ開始フレームを受信した端末装置２−１は、サブグループ情報を参照し、当該端末装置２−１を含むサブグループ情報を確認した場合に、ＭＵ参加フレームを送信することができるし、バックオフ部１０００２ｂ−１はＣＷ生成及びＣＷのカウントダウンを行うことができる。
【０１０３】
続いて、レガシー端末装置からの保護方法を説明する。端末装置２ａ−１は、ＭＵ開始フレーム送信の前に、ＲＴＳフレームかＣＴＳフレームを送信することにより、ＵＬ−ＭＵ伝送を保護することができる。この場合、ＲＴＳフレーム、またはＣＴＳフレームが含むＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの情報は、ＵＬ−ＭＵ伝送の手順終了時刻と設定することができる。ＵＬ−ＭＵ伝送の手順終了時刻は、端末装置２−１によるＵＬ−ＭＵ伝送の終了時刻であっても良いし、端末装置２−１によるＵＬ−ＭＵ伝送終了後の基地局装置１−１のＡＣＫ送信終了時刻としても良い。
【０１０４】
また、端末装置２ａ−１に対する隠れ端末の問題を低減するために、端末装置２ａ−１がＭＵ開始フレームを送信した後、基地局装置１−１がＲＴＳフレーム、またはＣＴＳフレームを送信することができる。これにより、ＲＴＳ／ＣＴＳの交換と同等の効果を期待することができる。
【０１０５】
また、基地局装置１−１がＵＬ−ＭＵ伝送に参加する可能性のある端末装置２−１に、ＲＴＳフレームに代表されるリソース確保フレームを送信することができる。例えば、基地局装置１−１は、ある一つのＧＩＤを指定する情報を含んだリソース確保フレームを送信することができる。そして、該リソース確保フレームを受信した端末装置２−１のうち、該ＧＩＤ内での順番が先頭の端末装置２−１が、Ｉｎｉｔｉａｔｏｒとなることができる。
【０１０６】
以上説明してきたように、無線ネットワークに本実施形態を適用することで、好適にＵＬ−ＭＵ伝送を実現することができる。簡易に無線ネットワーク構成を実現しつつ、周波数効率の向上を実現する。
【０１０７】
［２．第２の実施形態］
図９は、本実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示した図である。端末装置１−２と端末装置２ａ−２、端末装置２ｂ−２及び端末装置２ｃ−２（以下では、まとめて端末装置２−２とも呼称する）はＢＳＳ３−２を構成する。なお、端末装置１−２は、端末装置２−２と同様の装置構成でも良いし、端末装置２−２とは異なる装置、あるいは機能を含む構成であっても良い。例えば、端末装置１−２は、ＢＳＳ３−２の機能を管理（例えば、通信に用いるリソースの決定やスケジューリング等を行う機能）することもできる。例えば端末装置１−２は、ＢＳＳ３−２の装置構成であることもできる。
【０１０８】
端末装置１−２は、制御情報（ビーコン、報知情報、報知信号、シグナリング情報）を端末装置２−２に対して送信することができる。
【０１０９】
端末装置１−２及び端末装置２−２は時間同期を行う機能を備える。時間同期の方法は限定しない。
【０１１０】
図１０は、時間同期方法の一例を示した図である。端末装置１−２は、一定間隔でビーコンを送信する。当該送信されたビーコンと、一定間隔だけ空けて送信される次のビーコンとの間の無線リソース（例えば、時間）は、あらかじめ設定された間隔での区切り（slot、スロット）を複数含んだ構成である。図１０に示す一例では、各スロットは等間隔であるものとしているが、スロットの構成方法は限定しない。本実施形態の方法は、端末装置１−２と端末装置２−２において共通のスロット構成方法に関する情報を共有していれば実施可能である。
【０１１１】
例えば、端末装置１−２及び端末装置２−２は、各スロットの開始時刻においてのみ信号を送信開始するものと設定されることで、端末装置２−２が端末装置１−２のビーコンをモニタリングするだけで簡易に時間同期が可能である。
【０１１２】
また、別の方法では、端末装置１−２及び端末装置２−２は、それぞれのスロットにおいて異なる動作を行うものと設定されることができる。例えば、各スロットにおいて動作（例えば、送信処理、バックオフ処理等）が許容される端末装置１−２または端末装置２−２が異なるよう設定されることができる。また、各スロットにおいて特定の端末装置同士のみが通信を行うことができるように設定されることもできる。
【０１１３】
本実施形態に係る時間同期方法は、端末装置１−２が不定期に送信する同期信号を用いて時間同期を行うこともできる。図１１は、時間同期方法の別の一例を示した図である。端末装置１−２は不定期に同期信号を送信する。端末装置１−２及び端末装置２−２はあらかじめ同期信号受信後の送信可能タイミングに関する情報（図１１に示す一例では、スロットの構成方法）を共有しており、各スロットの開始時点においてのみ信号を送信開始するものと設定することもできる。なお、以下では送信可能タイミングに関する情報を、スロット構成に関する情報とも呼称する。
【０１１４】
なお、端末装置１−２及び端末装置２−２は、各スロット開始時点からあらかじめ設定された期間だけ待機した時点で送信を開始するように設定されることもできる。待機時間は、端末装置１−２及び端末装置２−２において共有されることが好適である。
【０１１５】
図１２は、端末装置１−２の装置構成の一例を示した図である。端末装置１−２は、上位層部１０００１−２と、無線リソース制御部１０００２−２と、送信部１０００３−２と、受信部１０００４−２と、アンテナ部１０００５−２と、を含んだ構成である。
【０１１６】
上位層部１０００１−２は、上位層部１０００１−１と同様の機能を備えるため、説明を省略する。
【０１１７】
無線リソース制御部１０００２−２は、端末装置１−２が信号を送信する際に使用する無線リソースの制御を行う機能を備える。無線リソース制御部１０００２−２は、端末装置１−２が使用する無線リソースの制御と、端末装置２−２が使用する無線リソースの制御のいずれか、または両方を行うことができる。例えば、端末装置２−２が使用する無線リソースを制御するためには、端末装置２−２が使用する無線リソースに関する情報を、端末装置２−２に向けて送信することが好適である。
【０１１８】
なお、無線リソース制御部１０００２−２が行う無線リソースの制御方法は限定しない。例えば、無線リソース制御部１０００２−２は、ランダムに送信開始時点を決定することもできるし、受信部１０００４−２により通知される受信信号に関する情報に基づき、判断することもできる。例えば、送信開始予定時点の直前における無線リソースの干渉量測定値がしきい値よりも低ければ送信を開始する方法も可能である。また、受信信号のタイプ（フレームタイプ、フレーム構成に関する情報、フレームが含む情報）に基づき、特定の受信信号のタイプの信号を受信した場合のみ送信を待機することもできる。また、無線リソース制御部１０００２−２は、自律分散制御部１０００２−１と同様の装置構成であることもできる。
【０１１９】
送信部１０００３−２は、物理層フレーム生成部１０００３ａ−２と、無線送信部１０００３ｂ−２と、を含んだ構成である。物理層フレーム生成部１０００３ａ−２は、無線リソース制御部１０００２−２により設定される無線リソース情報に基づき、物理層フレームを生成する機能を備える。物理層フレーム生成部１０００３ａ−２は、物理層フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部１０００３ａ−２は、生成した物理層フレームを無線送信部１０００３ｂ−２に通知する。
【０１２０】
無線送信部１０００３ｂ−２は、無線送信部１０００３ｂ−１と同様の機能を備えるため、説明を省略する。
【０１２１】
受信部１０００４−１は、無線受信部１０００４ａ−２と、信号復調部１０００４ｂ−２と、を含んだ構成である。受信部１０００４−２は、アンテナ部１０００５−２が受信するＲＦ帯の信号から受信信号電力に関する情報を生成する。受信部１０００４−２は、受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報を無線リソース制御部１０００２−２に通知することができる。
【０１２２】
無線受信部１０００４ａ−２は、無線受信部１０００４ａ−１と同様の機能を備えるため、説明を省略する。
【０１２３】
信号復調部１０００４ｂ−２は、信号復調部１０００４ｂ−１と同様の機能を備えるため、説明を省略する。
【０１２４】
アンテナ部１０００５−２は、アンテナ部１０００５−１と同様の機能を備えるため、説明を省略する。
【０１２５】
図１３は、第２の実施形態に係るＵＬ−ＭＵ伝送手順の一例を示すシーケンスチャートである。なお、図１３に示す一例は任意のＭＵ上限数において適用可能である。
【０１２６】
図１３に示す一例では、端末装置１−２がビーコンを端末装置２−２に向けて送信する（ステップＳ２０１）。端末装置２−２は、ビーコン受信時点からのスロット構成に関する情報を用いて、それぞれ無線リソース制御を行う（ステップＳ２０２）。
【０１２７】
図１３に示す一例では、端末装置２ａ−２及び端末装置２ｂ−２が同一タイミングで送信を開始する。端末装置２ａ−２及び端末装置２ｂ−２は、端末装置１−２より送信されるビーコンの受信時点とスロット構成に関する情報を用いて簡易的に時間同期がとれていることが想定される。そのため、端末装置２ａ−２及び端末装置２ｂ−２は、同時刻に送信を開始する（ステップＳ２０３）。
【０１２８】
なお、ステップＳ２０３は、端末装置１−２及び端末装置２ｃ−２にはＵＬ−ＭＵ伝送として観測される。
【０１２９】
端末装置２ｃ−２は、ステップＳ２０３を受けて、送信待機を行う（ステップＳ２０４）。
【０１３０】
図１３に示す一例では、端末装置がステップＳ２０１において送信するビーコン、あるいは同期信号のみを用いて、端末装置２−２による自律分散的なＵＬ−ＭＵ伝送を実現する。言い換えれば、本実施形態に係る無線通信システムは、ＵＬ−ＭＵ伝送開始のためにシグナリングされる信号を用いることなく、ＵＬ−ＭＵ伝送を実現するシステムであることができる。
【０１３１】
端末装置１−２がＵＬ−ＭＵ伝送フレームを送信する場合、端末装置２ａ−２及び端末装置２ｂ−２は、それぞれが直交するリソースを用いてチャネル推定用の参照信号を端末装置１−２に向けて送信することが好適である。端末装置２−２は、チャネル推定用の参照信号の生成方法を複数用意し（それぞれ直交するリソースを用いるように設定された生成方法）、それらをランダムに使用することで、チャネル推定用の参照信号を直交化することが可能である。
【０１３２】
なお、ランダムでチャネル推定用の参照信号を生成するため、チャネル推定用の参照信号同士が衝突（同一リソースが使用される）する可能性は残るものの、衝突確率を低減することができる。
【０１３３】
図１４は、本実施形態に係る通信システムのＵＬ−ＭＵ伝送手順の別の一例を示すシーケンスチャートである。なお、図１４に示す一例は、任意のＭＵ上限数において実施可能である。
【０１３４】
まず、端末装置１−２はビーコンを送信する（ステップＳ２０１ｓ）。端末装置２−２は、ビーコンを受信し、それぞれ無線リソース制御を行う（ステップＳ２０２ｓ）。
【０１３５】
ステップＳ２０２ｓの結果、端末装置２ａ−２は図１４に示す一例における２番目のスロットにてＭＵ開始フレームの送信を行う（ステップＳ２０３ｓ）。端末装置２ｂ−２及び端末装置２ｃ−２は、受信したＭＵ開始フレームが含むＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを取り出し、ＭＵ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ及びステップＳ２０２ｓの結果から、無線リソース制御を行う。
【０１３６】
続いて、端末装置２ｂ−２は、先頭から３番目のスロットにおいてＭＵ参加フレームを送信する（ステップＳ２０４ｓ）。また、同様に４番目の端末装置２ｃ−２がＭＵ参加フレームを送信する（ステップＳ２０５ｓ）。
【０１３７】
端末装置２−２は、先頭から５番目のスロットにおいて、ＵＬ−ＭＵ伝送を開始する（ステップＳ２０６ｓ）。
【０１３８】
端末装置１−２及び端末装置２−２は、あらかじめ設定された送信時点候補（例えば、図１４に示す例では、各スロットの先頭）に関する情報をあらかじめ共有しているため、ＭＵ参加フレーム手順を簡易化できる。
【０１３９】
例えば、端末装置２ａ−２は、ＭＵ参加フレーム送信期限に関する情報を含まないＭＵ開始フレームを送信することもできる。この場合、例えば端末装置２ａ−２がＭＵ開始フレームを先頭から２番目のスロットにおいて送信した場合に、先頭から３番目のスロットにおいてＭＵ参加フレームを受信できなければ、これ以上ＵＬ−ＭＵ伝送に参加する端末装置２−２が存在しないものと判断することができる。例えば、あるスロットにおいて（第１のスロット）ＭＵ開始フレーム、またはＭＵ参加フレームを送信した端末装置２−２が、次のスロットにおいて（第２のスロット）ＭＵ参加フレームを受信できなかった場合、それ以降のスロット（第３のスロット）においてＵＬ−ＭＵ伝送、あるいはシングルユーザ（SU: Single User）伝送を開始することができる。なお、第１のスロット、第２のスロット及び第３のスロットの間の間隔は限定しない。
【０１４０】
また、送信時点候補をあらかじめ設定することにより、常に受信動作をする必要がないため、消費電力の低減効果も期待される。
【０１４１】
また、ＭＵ開始フレーム及びＭＵ参加フレームが、時間同期機能を備えることもできる。例えば、端末装置１−２及び端末装置２−２は、ＭＵ開始フレームの受信時点からのスロット構成に関する情報を共有することができる。この場合、ＭＵ開始フレーム、またはＭＵ参加フレーム受信時点からのスロット構成に基づき、ＵＬ−ＭＵ伝送の手順を実施することができる。
【０１４２】
以上説明してきたように、無線ネットワークに本実施形態を適用することで、好適にＵＬ−ＭＵ伝送を実現することができる。簡易に無線ネットワーク構成を実現しつつ、周波数効率の向上を実現する。
【０１４３】
［３．全実施形態共通］
本発明に係る基地局装置１−１、端末装置２−１、端末装置１−２、端末装置２−２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よい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【０１４４】
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基地局装置１−１、端末装置２−１、端末装置１−２、端末装置２−２の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。基地局装置１−１、端末装置２−１、端末装置１−２、端末装置２−２の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。本願発明の基地局装置１−１、端末装置２−１、端末装置１−２、端末装置２−２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。
【０１４７】
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】
【０１４８】
本発明は、端末装置、通信方法及び通信システムに用いて好適である。
【符号の説明】
【０１４９】
１−１  基地局装置
２−１、１−２、２−２  端末装置
３−１、３−２  管理範囲
１０００１−１、１０００１−２  上位層部
１０００２−１  自律分散制御部
１０００２−２  無線リソース制御部
１０００２ａ−１  ＣＣＡ部
１０００２ｂ−１  バックオフ部
１０００２ｃ−１  送信判断部
１０００３−１  、１０００３−２送信部
１０００３ａ−１、１０００３ａ−２  物理層フレーム生成部
１０００３ｂ−１、１０００３ｂ−２  無線送信部
１０００４−１、１０００４−２  受信部
１０００４ａ−１、１０００４ａ−２  無線受信部
１０００４ｂ−１、１０００４ｂ−２  信号復調部
１０００５−１、１０００５−２  アンテナ部
【図１】
2018093255.tif 000003
【図２】
2018093255.tif 000004
【図３】
2018093255.tif 000005
【図４】
2018093255.tif 000006
【図５】
2018093255.tif 000007
【図６】
2018093255.tif 000008
【図７】
2018093255.tif 000009
【図８】
2018093255.tif 000010
【図９】
2018093255.tif 000011
【図１０】
2018093255.tif 000012
【図１１】
2018093255.tif 000013
【図１２】
2018093255.tif 000014
【図１３】
2018093255.tif 000015
【図１４】
2018093255.tif 000016