(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭＡ伝送を行なう無線送信装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加させる無線受信装置を高効率に判断可能とする、無線送信装置、無線受信装置、無線通信システムおよび通信方法を提供する。【解決手段】本発明の通信システムは、マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成し、前記機能情報フレームを送信する送信部を備えた無線送信装置と、前記機能情報フレームを受信する受信部と、自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成し、前記機能情報応答フレームを送信する送信部を備える無線受信装置を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置であって、
前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成する機能と、前記機能情報フレームを送信する機能を備える送信部を備える、無線送信装置。
【請求項２】
前記無線受信装置より送信される、前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを受信する機能を備える受信部を備える、請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記機能応答情報に基づいて、前記マルチユーザ伝送に参加させる前記無線受信装置の組み合わせを決定する、請求項２に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記送信部は、
リソース確保フレームを送信する機能と、
前記無線受信装置が送信する前記リソース確保フレームに対応するリソース確保応答フレームに、前記無線受信装置が与える巡回シフト量を示す情報含んだ信号フレームを送信する機能と、を備え、
前記リソース確保応答フレームを受信する機能を備える受信部を備える、請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】
複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置と通信を行なう無線受信装置であって、
前記無線送信装置がマルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを受信する機能を備える受信部と、
自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成する機能と、前記機能情報応答フレームを送信する機能を備える送信部を備える無線受信装置。
【請求項６】
前記受信部は、前記無線送信装置より送信されるリソース確保フレームを受信する機能を備え、
前記送信部は、前記リソース確保フレームに対応するリソース確保応答フレームを生成する機能と、前記リソース確保応答フレームに、巡回シフトを与える機能を備える、請求項５に記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記送信部は、前記リソース確保フレームを、第１の無線リソースと、第２の無線リソースに送信する機能を備え、前記第１の無線リソースで送信する前記リソース確保フレームに与える位相シフトの巡回シフト量と、前記第２の無線リソースで送信する前記リソース確保フレームに耐える位相シフトの巡回シフト量が異なる請求項６に記載の無線受信装置。
【請求項８】
前記送信部が、前記リソース確保応答フレームに与える巡回シフトの巡回シフト量は、前記無線送信装置よりシグナリングされる、請求項６または請求項７に記載の無線受信装置。
【請求項９】
複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置の通信方法であって、
前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成するステップと、前記機能情報フレームを送信するステップと、を備える通信方法。
【請求項１０】
複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置と通信を行なう無線受信装置の通信方法であって、
前記無線送信装置がマルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを受信するステップと、
自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成するステップと、
前記機能情報応答フレームを送信するステップと、備える通信方法。
【請求項１１】
無線送信装置と複数の無線受信装置を備える通信システムであって、
前記無線送信装置は、
マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成する機能と、前記機能情報フレームを送信する機能を備える送信部を備え、
前記無線受信装置は、
前記機能情報フレームを受信する機能を備える受信部と、
自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成する機能と、前記機能情報応答フレームを送信する機能を備える送信部と、を備える通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置、無線送信装置、通信方法および通信システムに関する。
【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、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの標準化活動が行われている。現在の無線ＬＡＮシステムでは、面積当たりの端末数の増加による干渉が大きな問題となりつつあり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、そのような過密環境を考慮する必要がある。一方で、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ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】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ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。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ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）。
【０００５】
無線送信装置が各無線受信装置宛てのデータ信号を、好適なサブキャリアに配置するためには、無線送信装置は、各無線受信装置との間の受信特性を高精度に取得する必要がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、無線送信装置が、無線受信装置に対して、自装置の受信特性の測定と、該測定結果の報告を要求する無線測定手続き（Radio measurement procedures）が仕様化されている。無線送信装置は無線測定手続きを各無線受信装置との間で行なうことで、各無線受信装置の受信特性を把握することができる。しかし、該無線測定手続きは、ＣＳＭＡ／ＣＡの仕組みで行われなければならない。よって、無線送信装置が複数の無線受信装置との間でＯＦＤＭＡ伝送を行なう場合、該無線測定手続きのために、多くの無線リソースを割いてしまい、結果として、ＯＦＤＭＡ伝送のスループットの改善に限界を与えてしまう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
無線送信装置が各無線受信装置宛てのデータ信号を、好適なサブキャリアに配置するためには、無線送信装置は、各無線受信装置の受信特性を正しく把握する必要がある。しかし、ＣＳＭＡ／ＣＡを前提とする通信システムでは、該受信特性を正しく把握するために、多くの無線リソースが必要とされてしまうため、ＯＦＤＭＡ伝送のスループットの改善に限界を与えてしまう。
【０００８】
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、ＯＦＤＭＡ伝送を行なう無線送信装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加させる無線受信装置を高効率に判断可能とする、無線送信装置、無線受信装置、無線通信システム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】
【０００９】
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、通信システム、および通信方法は、次の通りである。
【００１０】
（１）すなわち、本発明の無線送信装置は、複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置であって、前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成する機能と、前記機能情報フレームを送信する機能を備える送信部を備える。
【００１１】
（２）また、本発明の無線送信装置は、前記無線受信装置より送信される、前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを受信する機能を備える受信部を備える、上記（１）に記載の無線送信装置である。
【００１２】
（３）また、本発明の無線送信装置は、前記機能応答情報に基づいて、前記マルチユーザ伝送に参加させる前記無線受信装置の組み合わせを決定する、上記（２）に記載の無線送信装置である。
【００１３】
（４）また、本発明の無線送信装置は、前記送信部は、リソース確保フレームを送信する機能と、前記無線受信装置が送信する前記リソース確保フレームに対応するリソース確保応答フレームに、前記無線受信装置が与える巡回シフト量を示す情報含んだ信号フレームを送信する機能と、を備え、前記リソース確保応答フレームを受信する機能を備える受信部を備える、上記（１）に記載の無線送信装置である。
【００１４】
（５）また、本発明の無線受信装置は、複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置と通信を行なう無線受信装置であって、前記無線送信装置がマルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを受信する機能を備える受信部と、自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成する機能と、前記機能情報応答フレームを送信する機能を備える送信部を備える無線受信装置である。
【００１５】
（６）また、本発明の無線受信装置は、前記受信部は、前記無線送信装置より送信されるリソース確保フレームを受信する機能を備え、前記送信部は、前記リソース確保フレームに対応するリソース確保応答フレームを生成する機能と、前記リソース確保応答フレームに、巡回シフトを与える機能を備える、上記（５）に記載の無線受信装置である。
【００１６】
（７）また、本発明の無線受信装置は、前記送信部は、前記リソース確保フレームを、第１の無線リソースと、第２の無線リソースに送信する機能を備え、前記第１の無線リソースで送信する前記リソース確保フレームに与える位相シフトの巡回シフト量と、前記第２の無線リソースで送信する前記リソース確保フレームに耐える位相シフトの巡回シフト量が異なる上記（６）に記載の無線受信装置である。
【００１７】
（８）また、本発明の無線受信装置は、前記送信部が、前記リソース確保応答フレームに与える巡回シフトの巡回シフト量は、前記無線送信装置よりシグナリングされる、上記（６）または上記（７）に記載の無線受信装置である。
【００１８】
（９）また、本発明の通信方法は、複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置の通信方法であって、  前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成するステップと、前記機能情報フレームを送信するステップと、を備える。
【００１９】
（１０）また、本発明の通信方法は、複数の無線受信装置との間でマルチユーザ伝送を行なう無線送信装置と通信を行なう無線受信装置の通信方法であって  前記無線送信装置がマルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを受信するステップと、自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成するステップと、前記機能情報応答フレームを送信するステップと、備える通信方法である
【００２０】
（１１）また、本発明の通信システムは、無線送信装置と複数の無線受信装置を備える通信システムであって、前記無線送信装置は、前記マルチユーザ伝送を行なう機能を備えることを示す機能情報を含む機能情報フレームを生成する機能と、前記機能情報フレームを送信する機能を備える送信部を備え、前記無線受信装置は、前記機能情報フレームを受信する機能を備える受信部と、自装置が前記マルチユーザ伝送に参加する機能を備えることを示す機能応答情報を含む機能情報応答フレームを生成する機能と、前記機能情報応答フレームを送信する機能を備える送信部と、を備える通信システムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＯＦＤＭＡ伝送を行なう無線送信装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加させる無線受信装置を高効率に判断可能となるから、ＯＦＤＭＡ伝送に係るオーバーヘッドが大幅に削減可能となり、しいては、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】
【００２２】
【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】本発明に係る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】本発明の信号のフレーム構成の一構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る通信方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る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６】本発明に係る通信方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の信号のフレーム構成の一構成例を示す図である。
【図８】本発明の信号のフレーム構成の一構成例を示す図である。
【図９】本発明の信号処理出力の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［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。また、ＡＰとＳＴＡとで構成されるネットワークを基本サービスセット（Basic service set：ＢＳＳ）と呼ぶ。
【００２４】
ＢＳＳ内のＡＰおよびＳＴＡ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、ＡＰが複数のＳＴＡ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、ＳＴＡ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。
【００２５】
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（Logical Link Control：ＬＬＣ）層でそれぞれ定義されている。
【００２６】
ＰＨＹ層の送信フレームは、物理プロトコルデータユニット（PHY protocol data unit：ＰＰＤＵ）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（PHY service data unit：ＰＳＤＵ）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（MAC protocol data unit：ＭＰＤＵ）が複数集約された集約ＭＰＤＵ（Aggregated MPDU：Ａ−ＭＰＤＵ）で構成されることが可能である。
【００２７】
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（Short training field：ＳＴＦ）、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（Long training field：ＬＴＦ）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（Legacy-STF：Ｌ−ＳＴＦ）や、高スループットＳＴＦ（High throughput-STF：ＨＴ−ＳＴＦ）や、超高スループットＳＴＦ（Very high throughput-STF：ＶＨＴ−ＳＴＦ）等に分類され、ＬＴＦやＳＩＧも同様にＬ−ＬＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦ、ＶＨＴ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＶＨＴ−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。
【００２８】
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（Orthogonal frequency division multiplexing：ＯＦＤＭ）信号に変調される。
【００２９】
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（MAC service data unit：ＭＳＤＵ）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（Aggregated MSDU：Ａ−ＭＳＤＵ）として集約されることも可能である。
【００３０】
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（Acknowledge：ＡＣＫ）フレーム、送信要求（Request to send：ＲＴＳ）フレーム、受信準備完了（Clear to send：ＣＴＳ）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。
【００３１】
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ＡＰを識別する情報（Service set identifier(SSID)等）を記載するフィールド（Field）が含まれる。ＡＰ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、ＳＴＡはビーコンフレームを受信することで、ＳＴＡ周辺のＡＰを把握することが可能である。ＳＴＡがＡＰより報知される信号に基づいてＡＰを把握することを受動的スキャニング（Passive scanning）と呼ぶ。一方、ＳＴＡがプローブ要求フレームをＢＳＳ内に報知することで、ＡＰを探査することを能動的スキャニング（Active scanning）と呼ぶ。ＡＰ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。
【００３２】
ＳＴＡはＡＰを認識したあとに、該ＡＰ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。ＳＴＡは接続を希望するＡＰに対して、認証フレームを送信する。ＡＰは、認証フレームを受信すると、該ＳＴＡ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を該ＳＴＡに送信する。ＳＴＡ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ＡＰ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、ＡＰとＳＴＡ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。
【００３３】
ＳＴＡは認証手続きに続いて、ＡＰ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。ＡＰは接続要求フレームを受信すると、該ＳＴＡ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、ＳＴＡを識別するためのアソシエーション識別番号（Association identifier：ＡＩＤ）が記載されている。ＡＰは接続許可を出したＳＴＡにそれぞれ異なるＡＩＤを設定することで、複数のＳＴＡを管理することが可能となる。
【００３４】
接続処理が行われたのち、ＡＰとＳＴＡ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（Distributed Coodination Function：ＤＣＦ）と集中制御機構（Point Coodination Function：ＰＣＦ）、およびこれらが拡張された機構（ハイブリッド制御機構(Hybrid coordination function：ＨＣＦ)等が定義されている。以下では、ＡＰがＳＴＡにＤＣＦで信号を送信する場合を例にとって説明する。
【００３５】
ＤＣＦでは、ＡＰおよびＳＴＡ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（Carrier sense：ＣＳ）を行なう。例えば、送信局であるＡＰは予め定められたクリアチャネル評価レベル（Clear channel assessment level：ＣＣＡレベル）よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該ＡＰは受信動作に入るため、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、ＡＰおよびＳＴＡ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。
【００３６】
ＡＰは送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔（Inter frame space：ＩＦＳ）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。ＡＰがキャリアセンスする期間は、これからＡＰ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（Short IFS：ＳＩＦＳ）、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。ＡＰがＤＣＦでデータフレームを送信する場合、ＡＰはＤＩＦＳを用いる。
【００３７】
ＡＰ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（Contention window：ＣＷ）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。ＡＰ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、ＳＴＡにデータフレームを送信できる。なお、ＣＷのカウントダウン中にＡＰ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、ＡＰは残留するＣＷのカウントダウンを再開する。
【００３８】
受信局であるＳＴＡ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、ＳＴＡ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、ＳＴＡ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(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。
【００３９】
ＳＴＡ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ＡＰ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。ＡＰはＳＴＡ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、ＳＴＡがフレームを正しく受信できなかった場合、ＳＴＡはＡＣＫを送信しない。よってＡＰ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。
【００４０】
ＳＴＡ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（Network allocation vector：ＮＡＶ）を設定する。ＳＴＡは、ＮＡＶに設定された期間は通信を試行しない。つまり、ＳＴＡ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（Request to send：ＲＴＳ）フレームや、受信準備完了（Clear to send：ＣＴＳ）フレームによっても設定される。ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームのＭＡＣ層のフレームは、該フレームの宛先を示す受信機アドレスフィールドと、ＮＡＶの期間を示すデュレーションフィールドを備える。ＲＴＳフレームや、ＣＴＳフレームを送信する端末装置は、これから無線リソースを占有する期間を、該デュレーションフィールドに記載することが出来る。ＲＴＳフレームを受信した端末装置は、該ＲＴＳフレームが自装置宛てで無かった場合、デュレーションフィールドに記載の長さだけＮＡＶを設定する。一方、該ＲＴＳフレームが自装置宛てであった場合、該ＲＴＳフレームを受信した後、ＳＩＦＳ後に、該ＲＴＳフレームに記載のデュレーションフィールドの値より、ＲＴＳフレームを送信した端末装置が、該無線リソースを占有する期間を推定し、その値をデュレーションフィールドに書き込んだＣＴＳフレームを送信する。
【００４１】
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（Point coordinator：ＰＣ）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ＡＰがＰＣとなり、ＢＳＳ内のＳＴＡの送信権を獲得することになる。
【００４２】
ＰＣＦによる通信期間には、非競合期間（Contention free period：ＣＦＰ）と競合期間（Contention period：ＣＰ）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ＡＰ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ＳＴＡ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、ＳＴＡ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ＳＴＡはＤＣＦで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
【００４３】
本実施形態に係る通信システムが備えるＡＰおよびＳＴＡは、以上説明してきたＣＳＭＡ／ＣＡに基づいた一連の通信を行なう機能を備えているものとするが、必ずしもすべての機能を備えている必要はない。
【００４４】
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、１ａは、ＡＰ１が管理可能な範囲（カバレッジ範囲、Basic service set(BSS)）を示す。ＢＳＳ１ａにはＡＰ１と接続するＳＴＡ２−１〜４と、既存の端末装置（従来の端末装置、レガシー端末装置）であるＳＴＡ３−１〜４が存在する。以下では、ＳＴＡ２−１〜４を単にＳＴＡ２または第１の無線受信装置とも呼称する。同様に、ＳＴＡ３−１〜４を単にＳＴＡ３または第２の無線受信装置とも呼称する。ＡＰ１、ＳＴＡ２、およびＳＴＡ３は、それぞれ対応可能な規格が異なる。例えば、ＡＰ１およびＳＴＡ２は、本発明を適用可能な装置であり、ＳＴＡ３は本発明が適用されない装置である。なお、ＳＴＡ３は必ずしもＡＰ１と接続している必要はなく、他のＡＰと接続していても構わない。また、ＢＳＳ１ａの周辺に、ＢＳＳ１ａが用いる周波数の少なくとも一部を用いる他のＢＳＳ（Overlapping BSS：ＯＢＳＳ）が存在していても構わない。
【００４５】
ＡＰ１、ＳＴＡ２、およびＳＴＡ３は、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡ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、各ＳＴＡ２およびＳＴＡ３がＡＰ１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、ＳＴＡ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。
【００４６】
本実施形態においては、ＡＰ１はＳＴＡ２−１〜４に対して、各ＳＴＡ２宛てのパケットを同時伝送するマルチユーザ伝送を行なう。以下では、マルチユーザ伝送は、直交周波数分割多重アクセス（Orthogonal frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）であるものとして説明を行なう。なお、ＡＰ１は複数の空間リソースを用いた、空間分割多重アクセス（Space Division Multiple Access：ＳＤＭＡ）によって、マルチユーザ伝送を実現しても構わない。
【００４７】
今、ＢＳＳ１ａでは、少なくとも４つの周波数チャネル（Channel：ｃｈ）が利用可能であるものとし、それぞれ２０ＭＨｚの帯域であるものとする。ＡＰ１は、この４つのチャネルを用いて、ＯＦＤＭＡ伝送を行なうものとする。なお、ＡＰ１は２０ＭＨｚのチャネルを、さらに複数のサブチャネルに分割し、該サブチャネルを複数の周波数チャネルとみなして、ＯＦＤＭＡ伝送を行なうことも可能である。なお、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送に用いるチャネルおよびサブチャネル数は４つに限られず、任意のチャネル数でもよい。また、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送に用いる周波数チャネルは、必ずしも連続していなくてもよい。
【００４８】
以下では、ＡＰ１がＳＴＡ２をＯＦＤＭＡ伝送に参加させるということは、ＡＰ１が、ＳＴＡ２宛ての信号フレームをＯＦＤＭＡ伝送によって送信可能であることを指す。また、ＳＴＡ２がＯＦＤＭＡ伝送に参加するということは、ＳＴＡ２が、ＡＰ１よりＯＦＤＭＡ伝送によって送信された自装置宛ての信号フレームを受信可能であることを指す。
【００４９】
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３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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、ＳＴＡ２−１〜４およびＳＴＡ３−１〜４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。
【００５２】
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送信フレームを構成する。
【００５３】
図３は、本実施形態に係るフレーム構成部１０３２が生成する送信フレームの物理層の一例を示す概略図である。送信フレームは、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、ＶＨＴ−ＳＴＦ、ＶＨＴ−ＬＴＦ等の参照信号を含む。また送信フレームは、Ｌ−ＳＩＧ、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａ、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂ等の制御情報を含む。また送信フレームは、Ｄａｔａ部分を含む。フレーム構成部１０３２が生成する送信フレームの構成は、図３に限るものではなく、他の制御情報（例えば、HT-SIG）や参照信号（例えば、HT-LTF）等を含んでも良い。また、フレーム構成部１０３２が生成する送信フレームはＬ−ＳＴＦやＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａなどの信号をすべて含む必要もない。なお、Ｌ−ＳＩＧやＬ−ＳＴＦなどが含む情報は、ＡＰ１やＳＴＡ２がＤａｔａ部分を復調するために必要となる情報であるから、以下ではデータ部分を除くフレームを物理層ヘッダ（ＰＨＹヘッダ）とも記載する。
【００５４】
フレーム構成部１０３２が生成する送信フレームは、いくつかのフレームタイプに分類される。例えば、フレーム構成部１０３２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三つのフレームタイプの送信フレームを生成することができる。フレーム構成部１０３２は、生成する送信フレームが属するフレームタイプを示す情報を、Ｄａｔａ部分で送信する媒体アクセス制御層ヘッダ（ＭＡＣヘッダ）に含めることができる。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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の信号に変換する。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。
【００５９】
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およびＳＴＡ３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。なお、受信部１０４は、該周波数バンドにおける信号電力を、制御部１０２を介して上位層部１０１に入力し、上位層部１０１がキャリアセンスに関連する処理を行なっても良い。
【００６０】
図４は、本実施形態に係るＡＰ１の信号処理の流れを示すフローチャートである。以下では、図２および図４を参照しながら、ＡＰ１の動作について説明する。
【００６１】
ＡＰ１は、ＯＦＤＭＡ伝送を開始するに先立ち、自身がＯＦＤＭＡ伝送を行なう機能を有することを示す機能情報（Capability情報）を、ＢＳＳ１ａ内に通知（報知、シグナリング）することができる。初めに、ＡＰ１の上位層部１０１は、自装置の機能、自装置の消費電力、自装置に蓄積されたＢＳＳ１ａに属する各ＳＴＡへのトラフィック量等に応じて、自装置がＯＦＤＭＡ伝送を行なうか否かを判断する（ステップＳ４０１）。ＯＦＤＭＡ伝送を行なわない場合（ステップＳ４０１／Ｎ）、ＡＰ１は以下に説明する動作は行わない（ステップＳ４０２−２）。なお、ＡＰ１はステップＳ４０１／Ｎに続いて、従来のＣＳＭＡ／ＣＡに基づいた動作を行なってもよい。
【００６２】
ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なう場合（ステップＳ４０２−１）、次いで、送信部１０３は、上位層部１０１の判断に基づいて、自装置がＯＦＤＭＡ伝送を行なう機能を有することを示す機能情報（第１の機能情報、もしくはＯＦＤＭＡ機能情報とも呼ぶ）を、ＢＳＳ１ａ内に通知するための信号フレームを生成する（ステップＳ４０２）。以下では、該機能情報を含んだ信号フレームを、機能情報フレーム（第１の機能情報フレーム、もしくはＯＦＤＭＡ機能情報フレームとも呼ぶ）と呼ぶこととする。送信部１０３は、例えば、ビーコンフレームに第１の機能情報を示す１ビットの機能情報フィールド（第１の機能情報フィールド、またはOFDMAフィールドとも呼ぶ）を含めることができる。例えば、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なう機能を有する場合、送信部１０３は該ビーコンフレームの該ＯＦＤＭＡフィールドに“１”を記載したビーコンフレームを生成すれば良い。一方、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なう機能を有しない、またはＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送を行なわない場合、送信部１０３は該ビーコンフレームの該ＯＦＤＭＡフィールドに“０”を記載したビーコンフレームを生成すれば良い。同様に、送信部１０３は、該ＯＦＤＭＡフィールドを他のマネージメントフレーム（例えばプローブ応答フレーム）に含めることができる。
【００６３】
ＡＰ１は、自装置が送信した機能情報を含んだ信号フレームに対する機能応答情報を含む機能情報応答フレーム（説明は後述）の送信を、ＢＳＳ１ａ内の各ＳＴＡ２に期待することができる。送信部１０３は、ビーコンフレームに、該ＯＦＤＭＡフィールドへの応答を許可する期間（応答許可期間）を示す応答許可期間フィールドを含めることができる。ＡＰ１は、該応答許可期間内に受信した機能情報応答フレームを送信したＳＴＡ２についてのみ、ＯＦＤＭＡ伝送にて、データ信号を送信することができる。このように制御することで、ＡＰ１はＯＦＤＭＡ伝送に参加させるＳＴＡ２を容易に選択することが可能となる。
【００６４】
送信部１０３は、ビーコンフレームや、プローブ応答フレーム等のマネージメントフレーム以外の信号フレームに、第１の機能情報を記載することもできる。例えば、送信部１０３はヌルデータパケットアナウンスメント（Null Data Packet Announcement：ＮＤＰＡ）フレームのような、既存のコントロールフレームに、該機能情報や該応答許可期間を追記して、ＳＴＡ２に対して送信することができる。送信部１０３は、該機能情報を記載した信号フレームに各ＳＴＡ２の個別アドレスを記載しても良いし、複数の個別アドレスを記載しても良いし、グループアドレスを記載しても良い。
【００６５】
次いで、送信部１０３は該機能情報を含んだ信号フレームを、アンテナ１０５を介して送信する（ステップＳ４０３）。なお、送信部１０３は、該機能情報を含んだ信号フレームをＤＣＦに基づいて送信することができる。
【００６６】
次いで、受信部１０４は、ＢＳＳ１ａ内の各ＳＴＡ２から送信される該機能応答情報を含んだ機能情報応答フレーム（第１の機能情報応答フレーム、ＯＦＤＭＡ機能情報応答フレームとも呼ぶ）を受信するための受信動作に入る（ステップＳ４０４）。受信部１０４は、該機能情報を含んだ信号フレームを送信部１０３が送信したあとに、常に受信動作に入っても良いし、周期的に受信動作に入っても良い。また、送信部１０３が送信した該機能情報を含んだ信号フレームに応答許可期間が含まれていた場合、受信部１０４は、該応答許可期間の間だけ受信動作に入ってもよい。そして、受信部１０４は、受信した機能情報応答フレームに関する情報を上位層部１０１に通知し、上位層部１０１は、該機能情報応答フレームに関する情報に基づいて、ＯＦＤＭＡ伝送に参加させるＳＴＡ２を決定する（ステップＳ４０５）。
【００６７】
機能情報応答フレームには、機能情報フレームを受信したＳＴＡ２がＯＦＤＭＡ伝送に対応しているか否かを示す情報が含まれている。例えば、機能情報応答フレームには、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応しているか否かを示す１ビットの機能対応フィールド（例えば、OFDMA Capabilityフィールド）が備えられている。ＡＰ１は、該機能情報応答フレームの機能対応フィールドの記載が‘１’の場合、ＡＰ１は該機能情報応答フレームを送信したＳＴＡ２を、ＯＦＤＭＡ伝送に参加させることができる。一方で、該機能情報応答フレームの機能対応フィールドの記載が‘０’の場合、ＡＰ１は該機能情報応答フレームを送信したＳＴＡ２を、ＯＦＤＭＡ伝送に参加させない。
【００６８】
また、機能情報応答フレームには、自装置がＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶するか否かを示す１ビットの拒絶フィールド（例えば、OFDMA Refuseフィールド）が備えられていても良い。ＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶する場合、ＡＰ１に対して、該拒絶フィールドに‘１’を記載して送信することができる。ＡＰ１は、該拒絶フィールドに‘１’を記載して送信したＳＴＡ２をＯＦＤＭＡ伝送に参加させないように制御することができる。
【００６９】
また、機能情報応答フレームには、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応していないことを示す機能外フィールド（例えばOFDMA Incapabilityフィールド）が備えられていても良い。ＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応するための機能を備えていない場合、ＡＰ１に対して、該機能外フィールドに‘１’を記載して送信することができる。ＡＰ１は、該機能外フィールドに‘１’を記載して送信したＳＴＡ２をＯＦＤＭＡ伝送に参加させないように制御することができる。
【００７０】
また、ＡＰ１が該機能情報をビーコンフレームや、プローブ応答フレームに含めて送信した場合、ＳＴＡ２は、機能情報応答フレームとして、認証フレーム、接続要求フレーム、再接続要求フレーム等の、接続処理に関するマネージメントフレームを用いることができる。例えば、ＳＴＡ２は、接続要求フレームに機能対応フィールドを含めて、ＡＰ１に送信することができる。ＡＰ１は、ＳＴＡ２から送信される接続要求フレームの機能対応フィールドの値を読み取り、もし機能対応フィールドに‘１’が記載されていれば、該ＳＴＡ２の接続を許可することができるし、さもなければ（すなわち、機能対応フィールドに‘０’が記載されている）、ＡＰ１は該ＳＴＡ２の接続を拒否することができる。
【００７１】
また、ＡＰ１は該機能情報をリソース確保フレームに含めて送信することができる。ここで、リソース確保フレームは、ＡＰ１（またはＳＴＡ２）が、所定の信号フレームを送信するのに用いる無線リソースを確保するために、該所定の信号フレームの送信に先立って、ＡＰ１（またはＳＴＡ２）が送信する信号フレームである。この場合、該機能情報を含んだリソース確保フレームを受信したＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応しているのであれば、該リソース確保フレームに対応するＣＴＳ等のリソース確保応答フレームを送信することが出来る。一方で、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応していない、もしくはＯＦＤＭＡ伝送で送信される信号フレームの受信を拒絶するＳＴＡ２は、該リソース確保フレームに対応するリソース確保応答フレームを送信しないことができる。ＡＰ１は、該機能情報を含んだリソース確保フレームに対して、リソース確保応答フレームを送信したＳＴＡ２を、ＯＦＤＭＡ伝送に参加させることができる。
【００７２】
なお、ＡＰ１は該機能情報を含んだリソース確保フレームを、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で仕様化されているＲＴＳのフレームフォーマットに従って生成することができる。例えばＡＰ１は、ＳＴＡ２との間で、該機能情報を示す情報を記載するフィールド（例えば受信機アドレスフィールド（ＲＡ））と、該機能情報を示す情報を、予め共有しておくことができる。例えば、ＡＰ１はＲＴＳフレームのＲＡに自装置のアドレスを記載した場合、該ＲＴＳフレームは該機能情報を示すフレームとすることができる。
【００７３】
図５は、本実施形態に係るＳＴＡ２の一構成例を示すブロック図である。図５に示すように、ＳＴＡ２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。
【００７４】
上位層部２０１は、ＭＡＣ層等の処理を行う。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。
【００７５】
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。
【００７６】
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の信号に変換する。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。
【００７７】
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からＡＰ１が送信する送信フレームのＰＨＹヘッダ（例えばL-SIGやVHT-SIG-A）に記載されている情報を読み取り、物理チャネル信号復調部２０４１に入力する。
【００７８】
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、ＡＰ１が送信した送信フレームを復調し、復調結果を、制御部２０２を介して、上位層部２０１に入力する。
【００７９】
上位層部２０１は、物理チャネル信号復調部２０４１が復調したデータを、ＭＡＣ層、ＬＬＣ（Logical Link Control）層およびトランスポート層で、それぞれ解釈する。上位層部２０１のＭＡＣ層の処理として、ＡＰ１が送信した送信フレームから、様々な情報を取得できる。例えば、上位層部２０１はＡＰ１が送信した送信フレームが、ビーコンフレームであると解釈した場合、該ビーコンフレームに記載されているＡＰ１の機能（Capability）を示す情報等を取得することが可能である。
【００８０】
受信部２０４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（キャリアセンス）し、該周波数バンドを確保する機能が含まれていても良い。
【００８１】
ＳＴＡ２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、ＡＰ１に対して送信する。
【００８２】
送信部２０３は、物理チャネル信号生成部２０３１と、制御信号生成部２０３３と、フレーム構成部２０３２と、無線送信部２０３４を備える。物理チャネル信号生成部２０３１は、ＳＴＡ２がＡＰ１に送信するベースバンド帯の信号を生成する。制御信号生成部２０３３は、物理チャネル信号生成部２０３１が生成した信号を、ＡＰ１が復調するための制御信号を生成する。そして、フレーム構成部２０３２は、物理チャネル信号生成部２０３１と、制御信号生成部２０３２が生成した信号に基づいて、例えば図９に示すような信号フレームを生成する。
【００８３】
無線送信部２０３４は、フレーム構成部２０３２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２０３４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。
【００８４】
図６は、本実施形態に係るＳＴＡ２の信号処理の一例を説明するフローチャートである。以下では、図５および図６を参照しながら、ＳＴＡ２の動作について説明する。
【００８５】
はじめに、受信部２０４は、ＡＰ１が送信する機能情報フレームを受信し、その復調結果を上位層部２０１に通知する（ステップＳ６０１）。
【００８６】
上位層部２０１は、該機能情報フレームの記載内容（例えば、機能情報フィールドの情報）を読み取り、ＡＰ１が、ＯＦＤＭＡ伝送を行なう機能を備えているか、否かを判断し、自装置が該ＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を有するか否かを判断する（ステップＳ６０２）。そして、上位層部２０１は、自装置が該ＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を有するか否かを示す機能応答情報を生成する。
【００８７】
次いで、上位層部２０１における、ステップＳ６０２の判断に基づいて、送信部２０３は、該機能応答情報を含んだ機能情報応答フレームを生成する（ステップＳ６０３）。上位層部２０１が、自装置はＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を備えていないと判断した場合、受信部２０４は、該機能情報応答フレームの機能対応フィールドに、該機能応答情報として、自装置はＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を備えていない旨を示す情報を記載することができる。一方で、上位層部２０１が、自装置はＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を備えていると判断した場合、受信部２０４は、該機能情報応答フレームの機能対応フィールドに、自装置はＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を備えている旨を示す情報を記載することができる。なお、ＳＴＡ２は、ＡＰ１が送信する機能情報フレームを受信していない場合でも、機能対応フィールドを含む機能情報応答フレームをＡＰ１に向けて送信しても良い。
【００８８】
次いで、送信部２０３は、生成した機能情報応答フレームを送信する（ステップＳ６０４）。なお、送信部２０３は、生成した機能情報応答フレームをＤＣＦに基づいて送信することができる。
【００８９】
ＳＴＡ２は、機能対応フィールドを、接続要求フレーム等のマネージメントフレームに記載することができるから、ＳＴＡ２は、ＡＰ１が送信するビーコンフレームの機能情報フィールドの記載に基づいて、接続するＡＰ１を決定することができる。例えば、ＳＴＡ２がＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を備えていない、もしくはＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶する場合、ＳＴＡ２は、ＯＦＤＭＡ伝送を行なう機能を備えていることを示す機能情報フィールドを含んだビーコンフレーム（もしくはプローブ応答フレーム）を送信するＡＰ１への接続（もしくは認証）を拒否することができる。また、ＳＴＡ２は、機能対応フィールドを、マネージメントフレーム以外の信号フレームに含めて送信することができる。
【００９０】
また、ＳＴＡ２は機能情報応答フレームに、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応しているか否かを示す情報を含めることができる。例えば、ＳＴＡ２は機能情報応答フレームに、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応しているか否かを示す１ビットの機能対応フィールド（例えば、OFDMA Capabilityフィールド）を備えることができる。ＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加可能である場合には、その旨を示すために、機能対応フィールドに‘１’と記載することができる。一方で、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に参加する機能を備えていない、もしくはＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶する場合、その旨を示すために、機能対応フィールドに ‘０’と記載することができる。
【００９１】
また、ＳＴＡ２は、機能情報応答フレームに、自装置がＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶するか否かを示す１ビットの拒絶フィールド（例えば、OFDMA Refuseフィールド）を含めることができる。ＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶する場合、ＡＰ１に対して、該拒絶フィールドに‘１’を記載して送信することができる。一方で、ＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送への参加を拒絶しない場合、ＡＰ１に対して、該拒絶フィールドに‘０’を記載して送信することができる。
【００９２】
また、ＳＴＡ２は、機能情報応答フレームに、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応していないことを示す機能外フィールド（例えばOFDMA Incapabilityフィールド）を含めることができるＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応するための機能を備えていない場合、ＡＰ１に対して、該機能外フィールドに‘１’を記載して送信することができる。一方で、ＳＴＡ２は、自装置がＯＦＤＭＡ伝送に対応するための機能を備えている場合、ＡＰ１に対して、該機能外フィールドに‘０’を記載して送信することができる。
【００９３】
以上説明してきたＡＰ１およびＳＴＡ２を備える通信システムによれば、オーバーヘッドを抑圧しつつＯＦＤＭＡ伝送が実現されるから、通信システムの周波数利用効率の改善に寄与できる。
【００９４】
［２．第２の実施形態］
第２の実施形態に係るＡＰ１とＳＴＡ２は、ＯＦＤＭＡ伝送に先立ち、ＡＰ１とＳＴＡ２との間の無線リソース（例えば周波数チャネル）を高効率に確保することができる通信システムを提供する。
【００９５】
本実施形態に係るＡＰ１とＳＴＡ２の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００９６】
本実施形態に係るＡＰ１は、ＳＴＡ２との間の無線リソースを確保するリソース確保フレームを、ＢＳＳ１ａ内に送信する機能を備える。なお、本実施形態に係るＡＰ１は、第１の実施形態に係るＡＰ１と同様に、ＯＦＤＭＡ伝送に先立ち、機能情報フレームを、ＳＴＡ２に送信することができる。そしてＡＰ１は、ＳＴＡ２から送信される機能情報応答フレームに基づいて、ＯＦＤＭＡ伝送に参加させるＳＴＡ２を決定することができるが、本実施形態に係るＡＰ１とＳＴＡ２は、必ずしも該機能情報フレームと該機能情報応答フレームの交換を行なわなくてもよい。
【００９７】
ＡＰ１は、リソース確保フレームとして、ＲＴＳフレームをＢＳＳ１ａ内に送信することができる。なお、既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格のＲＴＳフレームでは、ＡＰ１はＲＡに個別アドレスを記載していたが、本実施形態に係るＡＰ１は、ＲＡにグループアドレスや、予めＳＴＡ２との間で取り決めた情報を記載することで、ＢＳＳ１ａ内の、ＯＦＤＭＡ伝送に参加させる可能性のある複数のＳＴＡ２に対して、リソース確保信号を送信することが可能となる。以下の説明では、ＡＰ１は、ＯＦＤＭＡ伝送に使用する可能性のあるすべての無線リソースにおいて、リソース確保フレームを送信するものとする。ここで、無線リソースは、周波数（もしくは周波数チャネル）、時間、空間および符号等で定義されるものとする。例えば、ＡＰ１は、ＯＦＤＭＡ伝送に用いる２０ＭＨｚ毎の周波数チャネルに対して、それぞれリソース確保フレームを送信することができる。
【００９８】
ＡＰ１より送信されたリソース確保フレームを受信したＳＴＡ２は、該リソース確保フレームが自装置宛てのリソース確保フレームであると解釈した場合、ＡＰ１に対して、リソース確保応答フレームを送信することができる。このとき、ＳＴＡ２は、自装置が干渉信号を受信していない無線リソース、すなわち、アイドル状態と解釈可能な無線リソースに対してリソース確保応答フレームを送信することができる。ＳＴＡ２は、自装置がアイドル状態と解釈可能な無線リソースにすべてに対してリソース確保応答フレームを送信しても良いが、一部の無線リソースに対してのみリソース確保応答フレームを送信してもよい。
【００９９】
ここで、本実施形態に係るＡＰ１は、ＢＳＳ１ａ内の複数のＳＴＡ２に対して、同時にリソース確保フレームを送信している。そのため、該リソース確保フレームを受信したＳＴＡ２が、同時にリソース確保応答フレームを送信した場合、ＡＰ１は、該リソース確保応答フレームを受信した無線リソースについては、ＢＳＳ１ａ内の少なくとも一部では、該無線リソースを確保可能と解釈できる。しかし、ＡＰ１は、ＢＳＳ１ａ内のどの範囲で、該無線リソースが確保できたかを判断することはできない。ここで、各ＳＴＡ２がそれぞれ固有の情報をリソース確保応答フレームに含めて送信することを考える。このように制御することでＡＰ１は、どのＳＴＡ２がリソース確保応答フレームを送信したかを解釈することができる一方で、レガシー端末装置であるＳＴＡ３は該リソース確保応答フレームを受信しても、該リソース確保応答フレームをリソース確保応答フレームであると解釈できない。そこで、本実施形態に係るＳＴＡ２は、レガシー端末装置であるＳＴＡ３がリソース確保応答フレームと認識できる一方で、ＡＰ１が、どのＳＴＡ２がリソース確保応答フレームを送信したか解釈可能なリソース確保応答フレームを生成する。
【０１００】
図７は、本実施形態に係るＳＴＡ２が送信するリソース確保応答フレームのフレームフォーマットの一例を示す概略図である。ここでは、説明を簡単にするために、ＢＳＳ１ａ内のＳＴＡ２−１およびＳＴＡ２−２が、同じ無線リソースでリソース確保応答フレームを送信するものとするが、本実施形態は、この例に限定されるものではなく、例えば、ＳＴＡ２が３以上の場合や、ＳＴＡ２が複数の無線リソースに対して、リソース確保応答フレームを送信することも可能である。
【０１０１】
本実施形態に係るＳＴＡ２の送信部２０３は、他のＳＴＡ２と共通のリソース確保応答フレームを生成する。ここで、本実施形態に係るリソース確保応答フレームには、該リソース確保応答フレームをＡＰ１が復調するための、同期信号（例えばL-STF）や参照信号（例えばL-LTF）や制御信号（例えばL-SIG）等のＰＨＹヘッダと、リソース確保応答フレームの内容を示すデータ部分（例えばData）とを含む。また、Ｄａｔａには、ＡＰ１の上位層部１０１が、ＭＡＣ層で解釈可能なＭＡＣヘッダ等を含む。また、レガシー端末装置であるＳＴＡ３が、該フレームをリソース確保応答フレームと認識するために、ＳＴＡ２の送信部２０３は、既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格で仕様化されているＣＴＳフレームをリソース確保応答フレームとして生成することができる。ＳＴＡ２が、該リソース確保応答フレームを他のＳＴＡ２と同時に送信した場合、レガシー端末装置であるＳＴＡ３は、先に説明したように、ＡＰ１は、どのＳＴＡ２が該リソース確保応答フレームを送信したのか判断することができない。例えば、図７を例にとれば、ＡＰ１は、ＳＴＡ２−１とＳＴＡ２−２のどちらか片方が、該リソース確保応答フレームを送信したのか、ＳＴＡ２−１とＳＴＡ２−２の両方が該リソース確保応答フレームを送信したのか判断できない。
【０１０２】
そこで、本実施形態に係るＳＴＡ２の送信部２０３が、生成したリソース確保応答フレームに対して、巡回シフト（サイクリックシフト）を与える。図８は、本実施形態に係るリソース確保応答フレームの生成方法の一例を示す。ここでは、説明を簡単にするために、リソース確保応答フレームは、それぞれ一つのＯＦＤＭシンボルで構成されるＬ−ＬＴＦとＤａｔａで構成されるものとし、それぞれのＯＦＤＭシンボルのＯＦＤＭサンプル数は４として構成されるものとし、ガードインターバル（サイクリックプレフィクス）は、２サンプルで構成されるものとする。当然ながら、リソース確保応答フレームが他の要素（例えばL-STF）を含んでも良いし、Ｌ−ＳＴＦ等を構成するＯＦＤＭシンボル数、並びにＯＦＤＭシンボルやガードインターバルを構成するサンプル数もこれに限定されない。
【０１０３】
図８を例にとって説明すると、ＳＴＡ２−１の送信部２０３は、リソース確保応答フレームに巡回シフトを与えない。言い換えると、ＳＴＡ２−１の送信部２０３は、リソース確保応答フレームに０サンプルの巡回シフトを与える。ＳＴＡ２−２の送信部２０３は、リソース確保応答フレームに２サンプルの巡回シフトを与える。
【０１０４】
ＳＴＡ２の送信部２０３は、リソース確保応答フレームに与える巡回シフト量を、自装置で決定することができる。例えば、ＳＴＡ２はＡＰ１が自装置に割り振ったＡＩＤに基づいて巡回シフト量を決定することができる。この場合、ＳＴＡはＡＩＤに何かしらの演算（例えば、ＳＴＡ２は割り当てられたＡＩＤの総和をとり、総和結果にＯＦＤＭサンプル数を法とした剰余演算を行なうことができる）を施すことで、巡回シフト量を決定できる。よって、ＡＰ１は、ＳＴＡ２が決定する巡回シフト量を想定してＡＩＤを決定することもできる。
【０１０５】
また、ＡＰ１がＳＴＡ２に明示的に巡回シフト量をシグナリングすることもできる。例えば、ＡＰ１はＳＴＡ２からの接続要求に対する接続応答フレームや、認証フレームに、該巡回シフト量を記載して、各ＳＴＡ２に送信することができる。
【０１０６】
また、ＡＰ１がＳＴＡ２に暗示的に巡回シフト量をシグナリングすることもできる。例えば、ＡＰ１はリソース確保フレームに、グループＩＤを記載することができる。ＳＴＡ２は、該グループＩＤで指定されるグループの何番目に、自装置のアドレスが記載されているかで、巡回シフト量を判断することができる。例えば、ＡＰ１とＳＴＡ２は、ある特定の整数値を取り決めておき、各ＳＴＡ２は、該グループＩＤで指定されるグループにおいて、自装置のアドレスが記載されている順番を、該整数値に乗算することで巡回シフト量を決定できる。
【０１０７】
また、ＳＴＡ２は、リソース確保フレームに与える位相回転の位相回転量を、無線リソース毎に変更しても構わない。例えば、ＳＴＡ２−１およびＳＴＡ２−２が、図８に示すような巡回シフト量を用いて、所定の無線リソース（第１の無線リソースとも呼ぶ）にリソース確保応答フレームを送信する場合を考える。このとき、ＳＴＡ２−１およびＳＴＡ２−２は、該所定の無線リソースとは異なる無線リソース（第２の無線リソースとも呼ぶ）から送信するリソース確保応答フレームに対して、ＳＴＡ２−２がリソース確保応答フレームに巡回シフトを与えずに送信し、ＳＴＡ２−１がリソース確保応答フレームに巡回シフトを与えて送信することができる。
【０１０８】
ＡＰ１の受信部１０４は、ＳＴＡ２−１およびＳＴＡ２−２より送信されたリソース確保応答フレームを受信したのち、該リソース確保応答フレームを構成するＯＦＤＭシンボルに対して、それぞれ離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ）（もしくは高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform：ＦＦＴ)）を施し、サブキャリア復調を行なう。そして、Ｄａｔａ部分を復調するために、Ｌ−ＬＴＦを用いて、チャネル推定を行なう。
【０１０９】
受信部１０４が行なうチャネル推定方法は何かに限定されるものではないが、例えば、Ｌ−ＬＴＦに用いられている参照信号系列に基づいた逆変調を行なえば良い。従来のＡＰ１では、逆変調によって得られたチャネル推定値に基づいて、Ｄａｔａ部分の復調を行なう。本実施形態に係るＡＰ１の受信部１０４は、該チャネル推定値に対して、更に逆離散フーリエ変換（Inverse Discrete Fourier Transform：ＩＤＦＴ）（もしくは逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ)）を適用する。
【０１１０】
図９は、本実施形態に係る受信部１０４がチャネル推定値に適用した逆離散フーリエ変換出力の様子の一例を示す概略図である。受信部１０４がＬ−ＬＴＦに対して逆変調を適用することで得られるのは、ＡＰ１とＳＴＡ２との間のチャネルの周波数伝達関数（実際には、周波数伝達関数の推定値）であるから、受信部１０４の逆変調結果に対する離散フーリエ変換出力は、ＡＰ１とＳＴＡ２との間のチャネルの瞬時インパルス応答（実際には、チャネルの瞬時インパルス応答の推定値）となる。以下では、説明を簡単にするために、ＡＰ１とＳＴＡ２との間のチャネルは、２パスのチャネルモデルであるものとし、パス間の遅延時間は１サンプルであるものとする。ここで１サンプルの時間は、ＤＦＴもしくはＩＤＦＴのサンプリング周期である。なお、本実施形態において、ＡＰ１とＳＴＡ２との間のチャネルの周波数伝達関数に対してＩＤＦＴ（もしくはＩＦＦＴ）が適用されることで得られる値が、チャネルの瞬時インパルス応答（もしくは単にチャネルインパルス応答）であるものとする。
【０１１１】
ここで、ＳＴＡ２−１は、Ｌ−ＬＴＦに対して、巡回シフトを与えていないから、受信部１０４のＩＤＦＴ出力の０サンプル目、および１サンプル目には、ＡＰ１とＳＴＡ２−１との間のチャネルの瞬時インパルス応答が出力される。一方、ＳＴＡ２−２は、Ｌ−ＬＴＦに対して、２サンプルの巡回シフトを与えているから、受信部１０４のＩＤＦＴ出力の２サンプル目、および３サンプル目には、ＡＰ１とＳＴＡ２−２との間のチャネルの瞬時インパルス応答が出力される。よって、ＡＰ１は、各ＳＴＡ２がリソース確保応答フレームに与えた巡回シフト量を事前に把握しておけば、受信部１０４のＩＤＦＴ出力より、どのＳＴＡ２がリソース確保応答フレームを送信したかを把握することができる。
【０１１２】
図９を例にとって説明すると、ＡＰ１は、受信部１０４のＩＤＦＴ出力の０サンプル目と１サンプル目に瞬時のインパルス応答が観測した場合、ＳＴＡ２−１がリソース確保応答フレームを送信したと解釈することができる。また、ＡＰ１は受信部１０４のＩＤＦＴ出力の２サンプル目と３サンプル目に瞬時のインパルス応答を観測した場合、ＳＴＡ２−２がリソース確保応答フレームを送信したと解釈することができる。このように、各ＳＴＡ２が同じリソース確保応答フレームを生成し、そしてそれぞれ異なる巡回シフトを該リソース確保応答フレームに与えることで、ＡＰ１は、どのＳＴＡ２がリソース確保応答フレームを送信したかを把握することができる。
【０１１３】
なお、ＡＰ１の受信部１０４は、必ずしも巡回シフトが与えられたリソース確保応答フレームに対して、ＩＤＦＴ処理を施す必要はない。ＳＴＡ２が所定のリソース確保応答フレームに巡回シフトを与えた場合、該リソース確保応答フレームの周波数応答（すなわち、該リソース確保応答フレームに対するＤＦＴ出力）は、該巡回シフトが与えられていない該リソース確保応答フレームの周波数応答に、該巡回シフトに対応した位相回転が与えられたものとなる。例えば、巡回シフトが与えられていない該リソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のＤＦＴ出力が｛Ｓ（ｋ）；ｋ＝０〜（Ｎｃ−１）｝であった場合（ＮｃはＤＦＴポイント数）、Ｍサンプルの巡回シフトが与えられた該リソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のＤＦＴ出力は｛Ｓ（ｋ）ｅｘｐ（ｊ２πＭｋ／Ｎｃ；ｋ＝０〜（Ｎｃ−１）｝となる。よって、ＡＰ１の受信部１０４は、各ＳＴＡ２より送信されたリソース確保応答フレームのＤＦＴ出力と、各ＳＴＡ２との間で予め定められた巡回シフト量だけ位相回転が施された該リソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のＤＦＴ出力との間で相関を取ることで、どのＳＴＡ２がリソース確保応答フレームを送信したかを判断することができる。例えば、受信部１０４が、Ｍサンプルの巡回シフトが与えられた該リソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のＤＦＴ出力と、受信されたリソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のＤＦＴ出力との間で相関をとった場合、その相関出力値が所定の値（閾値）より大きければ、受信部１０４は、該リソース確保応答フレームにＭサンプルの巡回シフトを与えるＳＴＡ２が、該受信されたリソース確保応答フレームを送信したものと判断できる。
【０１１４】
なお、ＳＴＡ２がリソース確保応答フレームに与える巡回シフト量は、何かに限定されるものではない。例えば、ＳＴＡ２（もしくはＡＰ１）は、リソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のサンプル数Ｎを上限として、１からＮの間のランダムな整数を該巡回シフト量としても良い。また、ＳＴＡ２（もしくはＡＰ１）はリソース確保応答フレームに含まれるＯＦＤＭ信号のガードインターバル（またはサイクリックプレフィクス）のサンプル数Ｎｇを上限として、１からＮｇの間のランダムな整数を該巡回シフト量としても良い。
【０１１５】
なお、以上の説明では、ＡＰ１が複数のＳＴＡ２にＯＦＤＭＡ伝送によって信号フレームを送信する場合を例にとって説明してきた。本実施形態に係る方法は、複数のＳＴＡ２がＯＦＤＭＡ伝送によって信号フレームを、ＡＰ１に送信する場合に対しても適用可能である。この場合、前述してきたように、ＡＰ１がリソース確保フレームを複数のＳＴＡ２に送信し、該リソース確保フレームに対応するリソース確保応答フレームを、各ＳＴＡ２が同時に送信することができる。また、複数のＳＴＡ２が、所定のリソース確保フレームに、それぞれ固有の巡回シフトを与えたのち、同時に該リソース確保フレームを送信することもできる。該リソース確保フレームを受信したＡＰ１は、前述してきた方法によって、該リソース確保フレームを送信したＳＴＡ２を判別可能である。よって、ＡＰ１は、該リソース確保フレームを受信し、かつ該リソース確保フレームが送信された無線リソースをアイドル状態と判断した場合、該アイドル状態と判断した無線リソースを用いて、共通のリソース確保応答フレームを送信することができる。また、ＡＰ１は、アイドル状態と判断した無線リソースに対して、該無線リソースを割り当てるＳＴＡ２に対して、個別のリソース確保応答フレームを送信しても良い。
【０１１６】
以上、説明してきたＡＰ１および複数のＳＴＡ２によれば、複数のＳＴＡ２は同時にリソース確保応答フレームを送信することが可能となる。また、レガシー端末装置であるＳＴＡ３は、複数のＳＴＡ２が同時に送信したリソース確保応答フレームを、正しく受信することが可能となる。また、ＡＰ１は、各ＳＴＡ２がリソース確保応答フレームに施す巡回シフト量を予め把握しておくことで、どのＳＴＡ２が該リソース確保応答フレームを送信したかを正しく判断することが可能となる。よって、ＡＰ１とＳＴＡ２は、リソース確保フレームおよびリソース確保応答フレームの送信に係るオーバーヘッドを抑圧しつつ、ＡＰ１がＯＦＤＭＡ伝送に用いる無線リソースを効率的に確保し、更に、ＡＰ１は、リソース確保応答フレームを送信したＳＴＡ２を正しく判別可能となるから、ＳＴＡ２のユーザスループットが改善される。
【０１１７】
［３．全実施形態共通］
本発明に係るＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３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。
【０１１８】
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ＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３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。ＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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ＡＰ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ３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。
【０１２１】
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】
【０１２２】
本発明は、無線送信装置、無線受信装置、通信システムおよび通信方法に用いて好適である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  ＡＰ
２、２−１、２−２、２−３、２−４、３、３−１、３−２、３−３、３−４  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、２０３２  フレーム構成部
１０３３、２０３３  制御信号生成部
１０３４、２０３４  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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