(57)【要約】【課題】  ビームフォームトレーニング（ＢＦＴ）を行う通信装置が、ＢＦＴを行う際のアンテナ指向性についての情報を受信し損ねても、当該情報に対応するアンテナ指向性でトレーニングを行えるようにすることを目的とする。【解決手段】  他の通信装置からを行うためのアンテナ指向性に関する情報を受信しなかった通信装置が、他の通信装置とは異なる通信装置が送信する通信の品質を測定するためのフレームをモニタする。通信装置は、モニタした当該フレームに含まれるアンテナ指向性の識別子に基づいて、通信の品質を測定するためのフレームを他の通信装置に送信する。【選択図】  図１０
2019033405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置であって、
第一の期間において、ビームフォームトレーニングを行うためのアンテナ指向性に関する情報を含む第一のフレームを第一の他の通信装置から受信する受信手段と、
前記受信手段により前記第一のフレームを受信した場合、ビームフォームトレーニングを行うための第二の期間において前記通信装置と前記第一の他の通信装置との通信の品質を測定するための第二のフレームを、受信した前記第一のフレームに含まれる前記情報に基づいたアンテナ指向性で前記第一の他の通信装置に送信する第一の送信手段と、
前記受信手段により前記第一のフレームを受信しなかった場合、前記第二の期間において、前記第一の他の通信装置と第二の他の通信装置との通信の品質を測定するための第三のフレームをモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によりモニタした前記第三のフレームに含まれるアンテナ指向性を識別するための識別子に基づいたアンテナ指向性で前記第二のフレームを前記第一の他の通信装置に送信する第二の送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記第一のフレームは、前記第二の期間に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信装置は、前記第一のフレームを受信せず、前記第二の期間に関する情報を含む第四のフレームを既に受信していた場合は、前記第四のフレームに含まれる前記第二の期間に関する情報に基づいて、前記モニタ手段により前記第二の期間において前記第三のフレームをモニタすることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第三のフレームに含まれる前記識別子は、前記第二の他の通信装置が、前記第三のフレームをフレームが特定の方向に到達する第一のアンテナ指向性、もしくはフレームが前記第一のアンテナ指向性より広い方向に到達する第二のアンテナ指向性の何れで送信するかを示すことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第二の送信手段は、前記第三のフレームに含まれる前記識別子が前記第一のアンテナ指向性を示す場合は、前記第二のフレームを前記第一のアンテナ指向性で送信し、
前記識別子が前記第二のアンテナ指向性を示す場合は、前記第二のフレームを前記第二のアンテナ指向性で送信することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記第一のアンテナ指向性で送信することを示す前記識別子を含む前記第二のフレームを送信した場合に、前記第一の他の通信装置からアンテナ指向性に関するフィードバックを受信することを特徴とする請求項４または５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信装置は、受信した前記フィードバックに基づいたアンテナ指向性で前記第一の他の通信装置と通信することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記第一の送信手段は、前記第一のフレームに含まれる前記情報に基づいて、前記第二のフレームを前記第一のアンテナ指向性、もしくは前記第二のアンテナ指向性の何れか一方で送信し、前記第二のフレームは前記通信装置が前記第二のフレームを前記第一のアンテナ指向性もしくは前記第二のアンテナ指向性の何れで送信するかを示す前記識別子を含むことを特徴とする請求項４から７の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記モニタ手段による前記第三のフレームのモニタができなかった場合、
前記第二の送信手段は、前記第一のアンテナ指向性で前記第二のフレームを送信することを特徴とする請求項４から８の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記モニタ手段による前記第三のフレームのモニタができなかった場合、
前記第二の送信手段は、前記第二のアンテナ指向性で前記第二のフレームを送信することを特徴とする請求項４から８の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記通信装置は、前記第一の他の通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した通信を行うことを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記通信装置は、前記第一の他の通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に準拠した通信を行うことを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項１３】
通信装置の制御方法であって、
第一の期間において、第一の他の通信装置からビームフォームトレーニングを行うためのアンテナ指向性に関する情報を含む第一のフレームを受信する第一の受信工程と、
前記第一の受信工程において前記第一のフレームを受信した場合、第二の期間において前記通信装置と前記第一の他の通信装置との通信の品質を測定するための第二のフレームを前記第一のフレームに含まれる前記情報に基づいたアンテナ指向性で前記第一の他の通信装置に送信する第一の送信工程と、
前記第一の受信工程において前記第一のフレームを受信しなかった場合、前記第二の期間において、前記第一の他の通信装置と第二の他の通信装置との通信の品質を測定するための第三のフレームをモニタするモニタ工程と、
前記モニタ工程にモニタした前記第三のフレームに含まれるアンテナ指向性を識別するための識別子に基づいたアンテナ指向性で前記第二のフレームを前記第一の他の通信装置に送信する第二の送信工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
コンピュータを請求項１から１２の何れか一項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ指向性の調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
６０ＧＨｚ帯を使用したミリ波無線通信は高速無線通信ができる一方、２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯の通信と比べて大気中の減衰が大きいという特徴がある。そのためミリ波無線通信を行う通信装置は、特定の方向にアンテナ指向性を絞る、ビームフォーミングを行って通信する。当該通信装置は、ミリ波無線通信を行う相手装置とトレーニング期間中にトレーニングフレームを通信しアンテナ指向性毎の通信品質を評価する、ビームフォームトレーニング（以下、ＢＦＴ）を行うことで相手装置との通信に適したアンテナ指向性を探索する。ＢＦＴでは、トレーニングフレームを送信する端末装置と、当該トレーニングフレームを受信し通信の品質を評価する制御装置とがある。
【０００３】
特許文献１では、制御装置が一回のＢＦＴで複数の端末装置とアンテナ指向性を探索することが開示されている。また、制御装置がＢｅａｃｏｎフレームを用いて、端末装置にトレーニング期間の開始タイミングを報知することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３−５０７０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＢＦＴを行うことで、端末装置や制御装置は通信を行う際に適したアンテナ指向性を探索することができる。例えば、端末装置がアンテナ指向性の異なる複数のトレーニングフレームを送信し、制御装置はアンテナ指向性を切り替えることなく夫々のトレーニングフレームを受信することで、端末装置のアンテナ指向性を探索することができる。一方、端末装置がアンテナ指向性を切り替えることなく複数のトレーニングフレームを送信し、制御装置は自装置のアンテナ指向性を切り替えて夫々のトレーニングフレームを受信することで、制御装置のアンテナ指向性を探索することができる。
【０００６】
上記のように、端末装置、制御装置夫々のアンテナ指向性を探索するようなＢＦＴを行える場合に、制御装置が複数の端末装置とＢＦＴを行うとする。制御装置はＢｅａｃｏｎフレームを用いて、トレーニング期間の開始タイミングと、端末装置もしくは制御装置どちらのアンテナ指向性を探索するＢＦＴであるかを端末装置に報知する。この場合に、Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗してしまうと端末装置は、どのようなアンテナ指向性でトレーニングフレームを送信すればよいのかを判別することができなかった。
【０００７】
本発明は、ＢＦＴを行う通信装置が、ＢＦＴを行う際のアンテナ指向性についての情報を受信し損ねても、当該情報に対応するアンテナ指向性でトレーニングを行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、第一の期間において、ビームフォームトレーニングを行うためのアンテナ指向性に関する情報を含む第一のフレームを第一の他の通信装置から受信する受信手段と、前記受信手段により前記第一のフレームを受信した場合、ビームフォームトレーニングを行うための第二の期間において前記通信装置と前記第一の他の通信装置との通信の品質を測定するための第二のフレームを、受信した前記第一のフレームに含まれる前記情報に基づいたアンテナ指向性で前記第一の他の通信装置に送信する第一の送信手段と、前記受信手段により前記第一のフレームを受信しなかった場合、前記第二の期間において、前記第一の他の通信装置と第二の他の通信装置との通信の品質を測定するための第三のフレームをモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によりモニタした前記第三のフレームに含まれるアンテナ指向性を識別するための識別子に基づいたアンテナ指向性で前記第二のフレームを前記第一の他の通信装置に送信する第二の送信手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ビームフォームトレーニング（ＢＦＴ）を行う端末装置が、ＢＦＴを行う際のアンテナ指向性についての情報を受信し損ねても、当該情報に対応するアンテナ指向性でトレーニングを行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２が参加するネットワークのネットワーク構成を示す図である。
【図２】制御装置１００または端末装置１０１、端末装置１０２のアンテナ指向性を示す図である。
【図３】制御装置１００、端末装置１０１、端末装置１０２のハードウェア構成を示す図である。
【図４】制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図５】端末装置１０１、端末装置１０２の機能構成を示すブロック図である。
【図６】制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成を示す図である。
【図７】制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、端末装置１０１、端末装置１０２がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成を示す図である。
【図８】制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０１および端末装置１０２が実行する処理を示すシーケンス図である。
【図９】端末装置１０１や端末装置１０２がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０１および端末装置１０２が実行する処理を示すシーケンス図である。
【図１０】端末装置１０１、端末装置１０２がトレーニングフレームを送信する際に実行する処理を示すフローチャートである。
【図１１】制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０２が実行する処理を示すシーケンス図である。
【図１２】制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０２が実行する処理を示す他のシーケンス図である。
【図１３】端末装置１０１、端末装置１０２がトレーニングフレームを送信する際に実行する処理を示す他のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態に示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１２】
＜実施形態１＞
図１に、本実施形態に係る制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２が参加するネットワークの構成を示す。本ネットワークは１台の制御装置１００と、複数の端末装置１０１、１０２から構成され、制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２はアレイアンテナを備える。
【００１３】
制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２はミリメートル波（以下、ミリ波）を用いた無線通信を行う。本実施形態において、各装置はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した無線通信方式で通信を行う。ＩＥＥＥとはＩｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃの略である。
【００１４】
本実施形態では、各装置はＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に準拠した無線通信を行う。なお、本実施形態ではＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に準拠した無線通信を行う場合を例とするが、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＤやＷｉＧｉｇに準拠した無線通信を行う場合であってもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格では、各装置はビームフォームトレーニング（以下、ＢＦＴ）を行う。これは、ミリ波無線通信は大気中の減衰が大きいという特徴があるため、特定の方向にアンテナ指向性を絞る、ビームフォーミングを行う必要があるからである。そのため、各装置はＢＦＴを行うことで、通信に適した夫々のアンテナ指向性を探索する。
【００１５】
制御装置１００はＢｅａｃｏｎフレーム１１０を、広いアンテナ指向性を用いてネットワーク内の全ての端末装置に報知する。Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０には、トレーニング期間やデータ通信期間の開始タイミングについての情報や、端末装置１０１や端末装置１０２がトレーニングフレーム１２０を送信する際の送信指向性モードについての情報が含まれる。トレーニング期間とは、制御装置１００が端末装置１０１や端末装置１０２から送信されるトレーニングフレーム１２０を受信可能な期間を指す。データ通信期間とは、制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２がデータを送受信する期間を指す。また、送信指向性モードとは、ＢＦＴを実施する際やデータを送受信する際に、制御装置１００や端末装置１０１、端末装置１０２が使用するアンテナ指向性を指す。アンテナ指向性には、広いアンテナ指向性と狭いアンテナ指向性とがある。広いアンテナ指向性とは、無指向もしくは指向性を低くして様々な方向に電波を放射、もしくは様々な方向から電波を受信することをいう。一方、狭いアンテナ指向性とは、指向性を高め、特定の方向に電波を絞って放射すること、もしくは、特定の方向への受信感度を高めて電波を受信することをいう。
【００１６】
一方、端末装置１０１や端末装置１０２は、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０に含まれる情報に基づき、トレーニング期間において、制御装置１００との通信に適したアンテナ指向性を探索するためのトレーニングフレーム１２０を送信する。トレーニングフレーム１２０は図１に示すような狭いアンテナ指向性、あるいはＢｅａｃｏｎフレーム１１０のような広い指向性で送信される。トレーニングフレーム１２０を送信する際のアンテナ指向性は、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０に含まれる送信指向性モードについての情報に基づいて決定される。
【００１７】
端末装置１０１、１０２はトレーニング期間で、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式のような競合アクセス方式を用いてトレーニングフレームの衝突を回避する。ＣＳＭＡ／ＣＡとは、Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅの略である。本実施形態において、端末装置１０２はトレーニングフレームを送信する前にキャリアセンスを行い、図１に示すように端末装置１０１がトレーニングフレームを送信中である場合は、自身のトレーニングフレームの送信タイミングを遅らせる。
【００１８】
なお、端末装置１０１と端末装置１０２は、トレーニング期間において必ずトレーニングフレームを送信しＢＦＴを行うわけではなく、トレーニング期間にトレーニングフレームを送信しなくてもよい。端末装置１０１および端末装置１０２は、必要がある場合にＢＦＴを行う。具体的には、端末装置１０１および端末装置１０２は所定の周期ごとにＢＦＴを行う。あるいは、ユーザからの指示や、動作しているプログラム（コンピュータプログラム）の要求に基づいてＢＦＴを行ってもよい。もしくは、制御装置１００との通信の速度や品質が変化したことに基づいてＢＦＴを行ってもよい。
【００１９】
制御装置１００は、端末装置１０１または端末装置１０２からトレーニングフレーム１２０を受信すると、その通信の品質を評価する。制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２は広いアンテナ指向性と狭いアンテナ指向性を用いて、二通りの方法で通信の品質を評価する。一つの方法は、制御装置１００が狭いアンテナ指向性を用い、端末装置１０１または端末装置１０２が広いアンテナ指向性を用いる方法である。具体的には、端末装置１０１または端末装置１０２が、広いアンテナ指向性で、方向を絞ることなく複数のトレーニングフレーム１２０を送信する。制御装置１００は送信された複数のトレーニングフレーム１２０を、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら受信する。制御装置１００はトレーニングフレーム１２０を受信すると、どの方向のアンテナ指向性を絞って行った通信の品質が最も良かったか評価する。通信品質の評価は、トレーニングフレーム１２０の損失率や、受信信号強度などに基づいて評価してよい。通信の品質を評価した制御装置１００は、通信の品質が一番良い方向にアンテナ指向性を絞り、トレーニングフレーム１２０を送信した端末装置１０１または端末装置１０２と通信を行う。もう一つの方法は、制御装置１００が広いアンテナ指向性を用い、端末装置１０１または端末装置１０２が狭いアンテナ指向性を用いる方法である。具体的には、端末装置１０１または端末装置１０２が複数のトレーニングフレーム１２０を、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら送信する。制御装置１００は、アンテナ指向性の方向を絞ることなく、当該トレーニングフレーム１２０を受信する。制御装置１００は受信した複数のトレーニングフレーム１２０から、通信の品質を評価し、評価の結果をフィードバックフレームとして、トレーニングフレーム１２０を送信した端末装置１０１または端末装置１０２に送信する。フィードバックフレームを受信した端末装置１０１または端末装置１０２は、通信の品質が一番良い方向にアンテナ指向性を絞って制御装置１００と通信する。
【００２０】
図２は、制御装置１００または端末装置１０１、１０２のアンテナ指向性を示す図である。通信装置が広いアンテナ指向性２００でデータを送信する場合、データを含む信号は方向を絞ることなく送信されるが、利得が得られないため到達距離は短くなる。また通信装置が狭いアンテナ指向性２０５でデータを送信する場合、広いアンテナ指向性２００と比較してデータを含む信号は方向を絞って送信されるため、より高い利得を得ることができ、到達距離を伸ばすことができる。
【００２１】
制御装置１００や端末装置１０１、１０２は、複数のアンテナ指向性パターンを制御することができる。本実施形態では、狭いアンテナ指向性２０５には４つのアンテナ指向性パターンがあり、夫々異なる方向にアンテナ指向性を絞りデータを含む信号を送信する。狭いアンテナ指向性２０５については、ＢＦＴを行うことで通信相手に応じて適切な方向のアンテナ指向性を選択できる。また、各アンテナ指向性パターンには、アンテナ指向性識別子が割り当てられる。本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に従い、広いアンテナ指向性と狭いアンテナ指向性の夫々に対するアンテナ指向性識別子が割り当てられる。具体的には、広いアンテナ指向性２００のパターンには０ｘＦが、狭いアンテナ指向性２０５のパターンには夫々０ｘ０、０ｘ１、０ｘ２、０ｘ３が割り当てられている。なお、アンテナ指向性のパターンは図２に示す限りではない。
【００２２】
ＢＦＴを実施する際に制御装置１００から送信されるＢｅａｃｏｎフレームは、ネットワーク内の全端末装置へ報知するために広いアンテナ指向性２００で送信される。一方、ＢＦＴ後のデータ通信で使用するデータフレームは、制御装置１００と、端末装置１０１や端末装置１０２との個別の通信で用いられるため、狭いアンテナ指向性２０５で送信される。
【００２３】
図３に、制御装置１００のハードウェア構成を示す図である。
【００２４】
制御装置１００は、記憶部２１１、制御部２１２、機能部２１３、入力部２１４、出力部２１５、通信部２１６、およびアンテナ２１７を備える。
【００２５】
記憶部２１１は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータなどの各種情報を記憶する。なお、記憶部２１１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部２１１が複数のメモリ等を備えていてもよい。
【００２６】
制御部２１２はＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサにより構成され、記憶部２１１に記憶されたプログラムを実行することにより制御装置１００全体を制御する。制御部２１２は、記憶部２１１に記憶されたプログラム（コンピュータプログラム）とＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）との協働により制御装置１００全体を制御するようにしてもよい。また、制御部２１２がマルチコアなどの複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサにより制御装置１００全体を制御するようにしてもよい。
【００２７】
また、制御部２１２は、機能部２１３を制御して、撮像やコンテンツの閲覧等の所定の処理を実行する。機能部２１３は、制御装置１００が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、制御装置１００がカメラである場合、機能部２１３は撮像部であり、撮像処理を行う。
【００２８】
入力部２１４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２１５は、モニタ画面やスピーカーなどを介してユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２１５による出力とは、画面上への表示の他、スピーカーによる音声出力や、振動出力などであってもよい。なお、タッチパネルを利用して入力部２１４と出力部２１５の出力先とを１つのモジュールで実現するようにしてもよい。また、入力部２１４や出力部２１５は、制御装置１００と一体であってもよいし、別体であってもよい。なお、制御装置１００は入力部２１４や出力部２１５を有していなくてもよい。
【００２９】
通信部２１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信の制御、アンテナ指向性の制御を行う。また、通信部２１６はアンテナ２１７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。
【００３０】
なお、本実施形態において、端末装置１０１および端末装置１０２も、図３に示したようなハードウェア構成を有するものとする。
【００３１】
図４は、制御装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００３２】
制御装置１００の制御部２１２が、記憶部２１１などに記憶されているプログラムを実行することで以下の機能が実行される。
【００３３】
トレーニングフレーム受信部３１５は、ＢＦＴを行う際、端末装置１０１や端末装置１０２からトレーニングフレームを受信し、その通信品質を測定する。
【００３４】
フィードバックフレーム送信部３２０は、トレーニングフレーム受信部３１５で測定した通信品質から、通信品質が良いアンテナ指向性識別子についての情報をフィードバックフレームに格納し、端末装置１０１または端末装置１０２に送信する。具体的には、端末装置１０１または端末装置１０２が、アンテナ指向性の方向を切り替えながら送信した複数のトレーニングフレームを受信した場合、制御装置１００は夫々の通信の品質を評価し、当該評価に基づいてフィードバックフレームを生成する。そして、端末装置１０１から受信したトレーニングフレームに対するフィードバックフレームであれば端末装置１０１に、端末装置１０２から受信したトレーニングフレームに対するフィードバックフレームであれば端末装置１０２に送信する。
【００３５】
Ｂｅａｃｏｎフレーム送信部３２５は、トレーニング期間やデータ通信期間の開始タイミングについての情報や、ＢＦＴを実施する際に端末装置１０１、１０２が使用するアンテナ指向性に関する情報を含むＢｅａｃｏｎフレームを送信する。この場合に、Ｂｅａｃｏｎフレームはネットワーク内の全端末装置に送信される。
【００３６】
送信指向性モード決定部３３０は、Ｂｅａｃｏｎフレームに含まれる送信指向性モードを決定する。本実施形態では、端末装置１０１、１０２は受信したＢｅａｃｏｎフレームに含まれる送信指向性モードに基づいて、ＢＦＴを行う際のアンテナ指向性を決定する。本実施形態において、送信指向性モードが０の場合、端末装置１０１および端末装置１０２は、図２で示した広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信する。一方、送信指向性モードが１の場合、端末装置１０１および端末装置１０２は複数のトレーニングフレームを、図２で示した狭いアンテナ指向性２０５で、夫々アンテナ指向性の方向を切り替えて送信する。この場合に、制御装置１００は、送信指向性モードが０の場合は図２で示した狭いアンテナ指向性２０５で、複数のトレーニングフレームを夫々アンテナ指向性の方向を切り替えて受信する。一方、送信指向性モードが１の場合、制御装置１００は図２で示した広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを受信する。なお、送信指向性モードは所定の周期で切り替えてもよいし、端末装置１０１や端末装置１０２とのＢＦＴの結果に基づいて切り替えてもよい。
【００３７】
データ通信部３３５は、ＢＦＴで決定されたアンテナ指向性に従って、端末装置１０１や端末装置１０２とアプリケーションデータの通信を行う。
【００３８】
図５は、端末装置１０１、端末装置１０２の機能構成を示すブロック図である。
【００３９】
端末装置１０１の制御部２１２が、記憶部２１１などに記憶されているプログラムを実行することで以下の機能が実行される。端末装置１０２についても同様である。
【００４０】
送信指向性モード判定部４１０は、受信したＢｅａｃｏｎフレームや、フィードバックフレーム、自装置とは異なる他の端末装置が送信するトレーニングフレームの少なくともいずれか一つに基づいて、自装置の送信指向性モードを判定する。判定された送信指向性モードは、制御装置１００にトレーニングフレームやデータを送信する際に用いられる。当該判定について詳細は後述する。
【００４１】
トレーニングフレーム送信部４１５は、ＢＦＴを行う際に、送信指向性モード判定部４１０で判定した送信指向性モードでトレーニングフレームを送信する。具体的には、制御装置１００から送信されたＢｅａｃｏｎフレームに含まれる送信指向性モードに基づいたアンテナ指向性でトレーニングフレームを送信する。本実施形態では、送信指向性モードが０の場合、図２の広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信し、送信指向性モードが１の場合は、図２の狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを送信する。
【００４２】
トレーニングフレーム受信部４２０は、自装置とは異なる他の端末装置が送信するトレーニングフレームを受信することで、当該トレーニングフレームをモニタする。自装置がＢｅａｃｏｎフレームを正しく受信できなかった場合、トレーニングフレーム受信部４２０で受信した他の端末装置のトレーニングフレームに基づいて、送信指向性モード判定部４１０で送信指向性モードを判定する。具体的には、他の端末装置が送信する複数のトレーニングフレームが、広いアンテナ指向性２００で送信されたものか、狭いアンテナ指向性２０５で送信されたものか判定する。他の端末装置が送信する複数のトレーニングフレームに含まれる、アンテナ指向性識別子に基づいて判定することができる。なお、本実施形態では他の端末装置が送信するトレーニングフレームを受信することで当該トレーニングフレームをモニタするが、これに限らず当該トレーニングフレームの送信指向性モードを判定できればよい。
【００４３】
フィードバックフレーム受信部４３０は、制御装置１００からフィードバックフレームを受信する。当該フィードバックフレームには、制御装置１００とフィードバックフレームを受信した端末装置が通信する際に適したアンテナ指向性識別子についての情報が含まれている。当該フィードバックフレームに含まれるアンテナ指向性識別子は、制御装置１００とのデータ通信を行う際に使用される。
【００４４】
Ｂｅａｃｏｎフレーム受信部４３５は、制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信する。データ通信部４４０は、ＢＦＴで決定されたアンテナ指向性に従って、制御装置１００とアプリケーションデータの通信を行う。
【００４５】
図６は、制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成を示す図である。
【００４６】
本実施形態では、制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２はスーパーフレーム５００と呼ばれる繰り返し周期で通信フレームを送信する。スーパーフレーム５００は、Ｂｅａｃｏｎ期間５０５、トレーニング期間５１０、データ通信期間５１５の３つの期間から構成される。
【００４７】
Ｂｅａｃｏｎ期間５０５は、制御装置１００がＢｅａｃｏｎフレームをネットワーク内の全端末装置に向けて報知する期間である。ネットワーク内の端末装置は当該Ｂｅａｃｏｎフレームを受信すると、トレーニング期間５１０やデータ通信期間５１５の開始タイミングや、トレーニング期間５１０において端末装置がトレーニングフレームを送信する際の送信指向性モードを知ることができる。図６では、制御装置１００が各端末装置に広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信するように報知したとする。
【００４８】
トレーニング期間５１０は、複数のトレーニングタイムスロット５２０から構成される。ネットワーク内の端末装置はＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりキャリアセンスを行い、トレーニングタイムスロットが空いている場合に、制御装置にトレーニングフレームを送信することができる。トレーニングタイムスロット５２０が空いていない場合は、後続のトレーニングタイムスロット５２０で再度キャリアセンスを行う。本実施形態において、トレーニング期間５１０は４つのトレーニングタイムスロット５２０から構成されるため、最大で４台の端末装置が１つのスーパーフレームで制御装置１００とＢＦＴを行うことができる。ここではアクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ方式を例に挙げたが、制御装置が予めトレーニングタイムスロット５２０を所定の端末装置に割り当てるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いても良い。
【００４９】
トレーニングタイムスロット５２０において、端末装置は複数のトレーニングフレーム５３０を送信する。当該トレーニングフレーム５３０には、図２で示したアンテナ指向性識別子が含まれている。図６では各端末装置は広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレーム５３０を送信するため、各トレーニングフレームにはアンテナ指向性識別子０ｘＦが含まれる。この場合に、制御装置１００はアンテナ指向性を切り替えながら当該トレーニングフレームを受信し、通信品質の測定を行う。これにより、制御装置１００と各端末装置の通信に適した制御装置１００側のアンテナ指向性を探索することができる。
【００５０】
データ通信期間５１５は、トレーニング期間５１０で決定された通信に適したアンテナ指向性に従って、制御装置１００と各端末装置との間でアプリケーションデータの送受信を行う期間である。制御装置１００および各端末装置は本スーパーフレームや以前のスーパーフレームで行ったＢＦＴの結果に基づいて、アンテナ指向性を絞ってデータの送受信を行う。
【００５１】
図７は、制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、端末装置１０１、端末装置１０２がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成を示す図である。
【００５２】
図６と同様に、制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２はスーパーフレーム５００と呼ばれる繰り返し周期で通信フレームを送信する。Ｂｅａｃｏｎ期間については、図６のＢｅａｃｏｎ期間５０５と同様である。なお、図７では制御装置１００が各端末装置に狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを送信するように報知したとする。トレーニング期間も図６と同様に複数のトレーニングタイムスロットから構成される。
【００５３】
トレーニングタイムスロットにおいて、各端末装置は複数のトレーニングフレーム６００を、アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら制御装置１００に送信する。制御装置１００は当該トレーニングフレーム６００を受信すると、フィードバックフレーム６０１を送信する。図７では、各端末装置は狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレーム６００を、アンテナ指向性を切り替えながら送信するため、各トレーニングフレームにはアンテナ指向性識別子０ｘ０〜０ｘ３が夫々含まれる。そして、当該トレーニングフレームを受信した制御装置１００は、通信品質を評価し、フィードバックフレーム６０１を送信する。フィードバックフレーム６０１には、制御装置１００との通信の品質が一番良かったアンテナ指向性識別子の情報が含まれる。これにより、各端末装置は制御装置１００との通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を知ることができ、以後のデータ通信期間のデータフレームを、当該方向にアンテナ指向性を絞って送信することができる。
【００５４】
データ通信期間において、各端末装置はフィードバックフレーム６０１に基づき、一番通信の品質がよい方向にアンテナ指向性を絞って制御装置１００と通信する。この場合に、制御装置１００も本スーパーフレーム以前のスーパーフレームで行ったＢＦＴの結果に基づいて、アンテナ指向性を絞って各端末装置と通信する。
【００５５】
図８は、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０１および端末装置１０２が実行する処理を示すシーケンス図である。
【００５６】
まず制御装置１００は、トレーニング期間やデータ通信期間の開始タイミングについての情報や、送信指向性モードについての情報が含まれるＢｅａｃｏｎフレームを端末装置１０１、１０２に向けて送信する（ステップＳ７００）。図８では、送信指向性モードを０に設定したＢｅａｃｏｎフレームが送信されたとする。送信指向性モードが０に設定された場合とは、端末装置１０１や端末装置１０２が、制御装置１００にアンテナ指向性の方向を絞らない広いアンテナ指向性２００で複数のトレーニングフレームを送信する場合である。制御装置１００は、端末装置１０１や端末装置１０２から送信される複数のトレーニングフレームを、狭いアンテナ指向性２０５で受信する。具体的には、制御装置１００は複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら受信する。
【００５７】
この場合に、端末装置１０１はＢｅａｃｏｎフレームの受信に成功し、端末装置１０２は当該Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗したとする。Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に成功した端末装置１０１は、自装置の送信指向性モードを０に設定する（ステップＳ７０５）。一方、Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗した端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを設定できない（ステップＳ７１０）。なお、制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２は図６や図７に示したように、スーパーフレーム５００と呼ばれる繰り返し周期で通信フレームを送信する。そのため、端末装置１０２はステップＳ７１０で自装置がＢｅａｃｏｎフレームを受信できなかったことがわかる。
【００５８】
次に、端末装置１０１は受信したＢｅａｃｏｎフレームに含まれるトレーニング期間の開始タイミングについての情報を基に、トレーニング期間においてトレーニングフレームを送信する（ステップＳ７１５）。ステップＳ７０５で送信指向性モードを０に設定した端末装置１０１は、広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信する。この場合に、端末装置１０１が送信するトレーニングフレームに含まれるアンテナ指向性識別子は０ｘＦである。
【００５９】
制御装置１００は、ステップＳ７１５で端末装置１０１が送信するトレーニングフレームを、自装置のアンテナ指向性を切り替えながら受信する（ステップＳ７２０）。具体的には、制御装置１００は端末装置１０１から送信されるトレーニングフレームを狭いアンテナ指向性２０５で受信する。本実施形態では、制御装置１００は端末装置から複数個のトレーニングフレームを受信する。制御装置１００は、夫々のトレーニングフレームに対して自装置のアンテナ指向性を切り替えながら受信する。この場合に制御装置１００は、夫々のトレーニングフレームを、図２に図示されたアンテナ指向性識別子が０ｘ０、０ｘ１、０ｘ２、０ｘ３であるアンテナ指向性で受信する。そして、制御装置１００は夫々の通信の品質を評価し、端末装置１０１との通信品質が一番良い方向のアンテナ指向性を決定する。
【００６０】
一方、端末装置１０２は、ステップＳ７００で制御装置１００から送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信し損ねているので、他の端末装置がトレーニング期間において送信するトレーニングフレームをモニタする（ステップＳ７２５）。この場合、他の端末装置とは端末装置１０１を指す。端末装置１０２はトレーニング期間の開始タイミングをステップＳ７００より前のＢｅａｃｏｎフレームの受信により、把握しているものとする。具体的には、端末装置１０２はステップＳ７００より前のＢｅａｃｏｎフレームを受信することで、当該Ｂｅａｃｏｎフレームに対するトレーニング期間の開始タイミングと、Ｂｅａｃｏｎフレームが送信される周期を知ることができる。そのため、端末装置１０２はステップＳ７００でＢｅａｃｏｎフレームを受信し損なっても、Ｂｅａｃｏｎフレームが送信されたであろうタイミングを判定することができ、またそこからトレーニング期間が開始するタイミングも判定することができる。
【００６１】
端末装置１０２は、端末装置１０１が送信する複数のトレーニングフレームのいずれかに含まれるアンテナ指向性識別子から、ステップＳ７００で送信されたＢｅａｃｏｎフレームで指定された送信指向性モードは０であると判定する。本実施形態の各装置はＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に準拠しているため、広いアンテナ指向性と狭いアンテナ指向性の夫々に対するアンテナ指向性識別子が決まっている。従って、端末装置１０２は、モニタした複数のトレーニングフレームに含まれるアンテナ指向性識別子から、送信指向性モードを判定することができる。なお、アンテナ指向性識別子について決められていない規格を用いた通信に適用する場合は、事前に端末装置１０１と端末装置１０２との間で、どのようなアンテナ指向性識別子を用いるか共有しておけばよい。例えば、制御装置１００が端末装置１０１および端末装置１０２にアンテナ指向性識別子の情報を通知してもよいし、端末装置１０１と端末装置１０２との間で当該情報を通知しておいてもよい。また、ユーザが各装置にアンテナ指向性識別子の情報を設定してもよい。
【００６２】
送信指向性モードは０であると判定した端末装置１０２は、ステップＳ７３０で自装置の送信指向性モードを０に設定する。
【００６３】
次に、端末装置１０２は端末装置１０１に続いて、トレーニング期間においてトレーニングフレームを送信する（ステップＳ７３５）。端末装置１０２は、ステップＳ７３０で設定した送信指向性モードに基づいて、広いアンテナ指向性２００で制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。
【００６４】
制御装置１００は、ステップＳ７２０と同様に、端末装置１０２から送信される複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら受信する（ステップＳ７４０）。そして、制御装置１００は夫々の通信の品質を評価し、端末装置１０２との通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を決定する。
【００６５】
図９は、端末装置１０１や端末装置１０２がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０１および端末装置１０２が実行する処理を示すシーケンス図である。
【００６６】
まず制御装置１００は、トレーニング期間やデータ通信期間の開始タイミングについての情報や、送信指向性モードについての情報が含まれるＢｅａｃｏｎフレームを端末装置１０１、１０２に向けて送信する（ステップＳ８００）。図９では、送信指向性モードを１に設定したＢｅａｃｏｎフレームが送信されたとする。送信指向性モードが１に設定された場合とは、端末装置１０１や端末装置１０２が、複数のトレーニングフレームを、狭いアンテナ指向性２０５で送信する場合である。具体的には、端末装置１０１や端末装置１０２が、複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えて送信する。制御装置１００は、端末装置１０１または端末装置１０２から複数のトレーニングフレームを広いアンテナ指向性２００で、アンテナ指向性の方向を絞らずに受信する。
【００６７】
この場合に、端末装置１０１はＢｅａｃｏｎフレームの受信に成功し、端末装置１０２は当該Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗したとする。Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に成功した端末装置１０１は、自装置の送信指向性モードを１に設定する（ステップＳ８１０）。一方、Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗した端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを設定できない（ステップＳ８１５）。また、制御装置１００は自装置のアンテナ指向性を広いアンテナ指向性２００に設定する（ステップＳ８１６）。
【００６８】
次に、端末装置１０１は受信したＢｅａｃｏｎフレームに含まれるトレーニング期間の開始タイミングについての情報を基に、トレーニング期間においてトレーニングフレームを送信する（ステップＳ８２０）。ステップＳ８１０で送信指向性モードを１に設定した端末装置１０１は、狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを送信する。この場合に、端末装置１０１は複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えて送信する。夫々のトレーニングフレームは異なるアンテナ指向性識別子（図２に図示の０ｘ０〜０ｘ３）が割り当てられたアンテナ指向性によって送信される。
【００６９】
制御装置１００は、端末装置１０１から送信されるトレーニングフレームを、ステップＳ８１６で設定した広いアンテナ指向性２００で受信する。そして制御装置１００は、夫々の通信品質を評価し、端末装置１０１が制御装置１００と通信する際に、通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を決定する。制御装置１００は、通信に適したアンテナ指向性について、そのアンテナ指向性識別子についての情報を含むフィードバックフレームを端末装置１０１に送信する（ステップＳ８２５）。端末装置１０１は、当該フィードバックフレームを受信することで、制御装置１００との通信に適した方向のアンテナ指向性を知ることができる。
【００７０】
一方、端末装置１０２は、ステップＳ８００で制御装置１００から送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信し損ねているので、他の端末装置がトレーニング期間において送信するトレーニングフレームをモニタする（ステップＳ８３０）。この場合、他の端末装置とは端末装置１０１を指す。端末装置１０２は図８と同様にトレーニング期間の開始を把握している。
【００７１】
端末装置１０２は、端末装置１０１が送信する複数のトレーニングフレームに含まれているアンテナ指向性識別子から、ステップＳ８００で送信されたＢｅａｃｏｎフレームで指定された送信指向性モードは１であると判定する。当該判定は、複数のトレーニングフレームに含まれるアンテナ指向性識別子が変化することで判定してもよい。そして端末装置１０２は、ステップＳ８３５で自装置の送信指向性モードを１に設定する。
【００７２】
次に、端末装置１０２は端末装置１０１に続いて、トレーニング期間においてトレーニングフレームを送信する（ステップＳ８４０）。端末装置１０２は、ステップＳ８３５で設定した送信指向性モードに基づいて、狭いアンテナ指向性２０５で制御装置１００に複数のトレーニングフレームを送信する。
【００７３】
制御装置１００は、端末装置１０２からアンテナ指向性を絞る方向を切り替えて送信される複数のトレーニングフレームを、ステップＳ８１６で設定した広いアンテナ指向性２００で受信する。制御装置１００は夫々の通信品質を評価し、通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を決定する。制御装置１００は、通信の品質が一番良いアンテナ指向性について、そのアンテナ指向性識別子についての情報を含むフィードバックフレームを端末装置１０２に送信する（ステップＳ８４５）。端末装置１０２は、当該フィードバックフレームを受信することで、制御装置１００との通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を知ることができる。
【００７４】
図１０は、端末装置１０１、端末装置１０２がトレーニングフレームを送信する際に、記憶部２１１に記憶されたプログラムを制御部２１２が読みだし実行することで実現される処理のフローチャートを示す。本フローチャートは、端末装置１０１や端末装置１０２が制御装置１００とスーパーフレーム５００による通信フレームの送受信を開始したことに基づいて開始される。以降、図１０の説明は端末装置１０１を例に説明するが、端末装置１０２も同様の処理を行う。
【００７５】
まず端末装置１０１のＢｅａｃｏｎフレーム受信部４３５は、制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信したか判定する（ステップＳ９００）。端末装置１０１は制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信したと判定すると（ステップＳ９００のＹｅｓ）、ステップＳ９１０の処理を行う。一方端末装置１０１は制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信していないと判定すると（ステップＳ９００のＮｏ）、ステップＳ９１５の処理を行う。
【００７６】
端末装置１０１の送信指向性モード判定部４１０は、ステップＳ９１０で、受信したＢｅａｃｏｎフレームに基づいて送信指向性モードを取得し、自装置に取得した送信指向性モードを設定する。ステップＳ９１０の処理を完了した端末装置１０１は、ステップＳ９４０の処理を行う。
【００７７】
端末装置１０１のトレーニングフレーム受信部４２０は、ステップＳ９１５で、他の端末装置が送信するトレーニングフレームのモニタを行う。トレーニング期間の開始位置は過去のＢｅａｃｏｎフレームの受信により、把握しているものとする。なお、端末装置１０１がトレーニング期間の開始位置を把握していない場合は、本フローチャートを終了する。
【００７８】
次にステップＳ９２０で、端末装置１０１のトレーニングフレーム受信部４２０はトレーニングフレームのモニタに成功したか判定する。端末装置１０１がトレーニングフレームのモニタに成功したと判定されると（ステップＳ９２０のＹｅｓ）、ステップＳ９２５の処理を行う。端末装置１０１がトレーニングフレームのモニタに失敗したと判定されると（ステップＳ９２０のＮｏ）、本フローチャートを終了する。
【００７９】
端末装置１０１のトレーニングフレーム受信部４２０はステップＳ９２５で、ステップＳ９１５でモニタした他の端末装置から送信された複数のトレーニングフレームのいずれかに含まれるアンテナ指向性識別子が狭いアンテナ指向性を示しているか判定する。アンテナ指向性識別子が狭いアンテナ指向性を示していないと判定されると（ステップＳ９２５のＮｏ）、端末装置１０１の送信指向性モード判定部４１０は自装置の送信指向性モードを０に設定する（ステップＳ９３０）。端末装置１０１は、ステップＳ９３０の処理を完了すると、ステップＳ９４０の処理を行う。一方、アンテナ指向性識別子が狭いアンテナ指向性を示していると判定されると（ステップＳ９２５のＹｅｓ）、端末装置１０１の送信指向性モード判定部４１０は自装置の送信指向性モードを１に設定する（ステップＳ９３５）。ステップＳ９３５の処理を完了した端末装置１０１は、ステップＳ９４０の処理を行う。
【００８０】
なお、ステップＳ９２４の判定は、ステップＳ９１５でモニタした他の端末装置から送信された複数のトレーニングフレームに含まれるアンテナ指向性識別子が広いアンテナ指向性を示しているかで行ってもよい。判定の結果がＹｅｓの場合はステップＳ９３０の処理を行い、Ｎｏの場合はステップＳ９３５の処理を行う。
【００８１】
端末装置１０１のトレーニングフレーム送信部４１５は、ステップＳ９４０で、ステップＳ９１０、ステップＳ９３０、ステップＳ９３５の何れかで設定した送信指向性モードに基づいて制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。なお、トレーニングタイムスロットの空きがない場合、トレーニングフレーム送信部４１５はトレーニングフレームを送信せず、本フローチャートを終了する。端末装置１０１の送信指向性モードが０に設定されている場合は、図２で示した広いアンテナ指向性２００で、アンテナ指向性の方向を絞らずに複数のトレーニングフレームを送信する。当該トレーニングフレームの全てには、アンテナ指向性識別子として０ｘＦが含まれる。一方、端末装置１０１の送信指向性モードが１に設定されている場合は、図２で示した狭いアンテナ指向性２０５で、複数のトレーニングフレームを夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えて送信する。当該複数のトレーニングフレームには、アンテナ指向性識別子として、０ｘ０、０ｘ１、０ｘ２、０ｘ３が夫々含まれる。ステップＳ９４０の処理を終えた端末装置１０１は、本フローチャートを終了する。
【００８２】
以上のように本実施形態では、端末装置がＢｅａｃｏｎフレームの受信に失敗した場合であっても、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタすることで、同じスーパーフレーム内でＢＦＴを実施することが可能となる。
【００８３】
＜実施形態２＞
本実施形態は、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損なった端末装置が、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかった場合でも、送信指向性モードを０に設定してトレーニングフレームを送信する実施形態となる。
【００８４】
本実施形態において、制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２が参加するネットワーク構成は、図１と同様である。また、制御装置１００または端末装置１０１、端末装置１０２のアンテナ指向性は図２と同様である。制御装置１００の機能構成および端末装置１０１、端末装置１０２の機能構成は、夫々図４および図５と同様である。
【００８５】
制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成は図６と同様である。制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、端末装置１０１、端末装置１０２がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成は図７と同様である。
【００８６】
図１１は、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０２が実行する処理を示すシーケンス図である。
【００８７】
まず制御装置１００は、トレーニング期間やデータ通信期間の開始タイミングについての情報や、送信指向性モードについての情報が含まれるＢｅａｃｏｎフレームを、ネットワーク内の全端末装置に向けて送信する（ステップＳ１０００）。図１１では、送信指向性モードを０に設定したＢｅａｃｏｎフレームが送信されたとする。
【００８８】
この場合に、端末装置１０２はＢｅａｃｏｎフレームの受信に失敗したとする。Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗した端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを設定できない（ステップＳ１００５）。
【００８９】
Ｂｅａｃｏｎフレームを送信した制御装置１００は、端末装置から送信されるトレーニングフレームを待ち受ける。図１１では、制御装置１００は自装置のアンテナ指向性を切り替えながら、端末装置から送信されるトレーニングフレームを待ち受ける（ステップＳ１０１０）。具体的には制御装置１００は、狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを待ち受ける。
【００９０】
Ｂｅａｃｏｎフレームを受信できなかった端末装置１０２は、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタする（ステップＳ１０１５）。しかし、本実施形態では、端末装置１０２は他の端末装置が送信するトレーニングフレームのモニタに失敗したとする。
【００９１】
他の端末装置が送信するトレーニングフレームのモニタに失敗した端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを０に設定する（ステップＳ１０２０）。ここで、端末装置１０２は、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損ね、かつ他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかった場合は、自装置の送信指向性モードを０に設定し、トレーニングフレームを送信するように予め設定されていたとする。当該設定は、ユーザによってなされてもよいし、端末装置１０２にプリセットされていてもよい。また、データ通信の通信品質が所定の閾値を下回った場合に、トレーニングフレームを送信するように設定されるようにしてもよい。
【００９２】
次に端末装置１０２は、トレーニング期間においてトレーニングフレームを送信する（ステップＳ１０２５）。端末装置１０２は、ステップＳ１０２０で設定した送信指向性モードに基づいて、広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信する。
【００９３】
制御装置１００は、端末装置１０２から送信される複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えて受信する（ステップＳ１０３０）。そして、制御装置１００は夫々の通信の品質を評価し、端末装置１０２との通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を決定する。
【００９４】
なお、図１１では制御装置１００が狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを待ち受けていたので、制御装置１００と端末装置１０２間のＢＦＴが実行された。しかし、制御装置１００が広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを待ち受けていた場合、制御装置１００と端末装置１０２間のＢＦＴは失敗となる。しかし、端末装置１０２はＢＦＴの失敗を検知することはないので、再び制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームが送信されるのを待つことになる。具体的には、制御装置１００が広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを待ち受けており、端末装置１０２も広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信すると、制御装置１００は受信したトレーニングフレームを破棄する。これは、制御装置１００が期待する送信指向性とは異なるトレーニングフレームを受信した際は、受信したトレーニングフレームを破棄するためである。そのため、制御装置１００からフィードバックフレームが送信されることがない。さらに、端末装置１０２が広いアンテナ指向性２００でトレーニングフレームを送信した際は、ＢＦＴが成功した場合であっても端末装置１０２がフィードバックフレームを受信することはないため、端末装置１０２はＢＦＴが失敗したことを検知できない。
【００９５】
また、図１１ではＢｅａｃｏｎフレームを受信し損なった端末装置１０２が、ステップＳ１０１５で他の端末装置のトレーニングフレームをモニタしたが、端末装置１０２は本ステップをスキップしてもよい。その場合、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損なった端末装置１０２は、ステップＳ１００５で自装置の送信指向性モードを０に設定し、制御装置１００にトレーニングフレームを送信してもよい。
【００９６】
また、本実施形態は、端末装置１０２は他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかった場合としたが、これには端末装置１０２以外の端末装置が存在しなかった場合も含む。端末装置１０２以外の端末装置が存在しなかった場合、端末装置１０２は他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタすることはできない。
【００９７】
なお、本実施形態では端末装置１０２がＢｅａｃｏｎフレームを受信し損ない、かつ他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかったとした。しかし、端末装置１０２ではなく端末装置１０１であってもよい。
【００９８】
以上、本実施形態において、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損ない、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかった場合であっても、端末装置は自装置の送信指向性モードを０に設定し、制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。これにより、このような場合であっても、ＢＦＴに成功する蓋然性を高めることができる。
【００９９】
＜実施形態３＞
本実施形態は、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損なった端末装置が、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできず、送信指向性モードを１に設定してトレーニングフレームを送信する場合の実施形態となる。
【０１００】
本実施形態において、制御装置１００、端末装置１０１、および端末装置１０２が参加するネットワーク構成は、図１と同様である。また、制御装置１００または端末装置１０１、端末装置１０２のアンテナ指向性は図２と同様である。制御装置１００の機能構成および端末装置１０１、端末装置１０２の機能構成は、夫々図４および図５と同様である。
【０１０１】
制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成は図６と同様である。制御装置１００と端末装置１０１、端末装置１０２がＢＦＴを実施し、端末装置１０１、端末装置１０２がアンテナ指向性を切り替える際に送受信する通信フレームの構成は図７と同様である。
【０１０２】
図１２は、制御装置１００がアンテナ指向性を切り替える際に、制御装置１００、端末装置１０２が実行する処理を示す他のシーケンス図である。
【０１０３】
まず制御装置１００は、トレーニング期間やデータ通信期間の開始タイミングについての情報や、送信指向性モードについての情報が含まれるＢｅａｃｏｎフレームを、ネットワーク内の全端末装置に向けて送信する（ステップＳ１１００）。図１２では、送信指向性モードを０に設定したＢｅａｃｏｎフレームが送信されたとする。
【０１０４】
この場合に、端末装置１０２はＢｅａｃｏｎフレームの受信に失敗したとする。Ｂｅａｃｏｎフレームの受信に失敗した端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを設定できない（ステップＳ１１０５）。
【０１０５】
Ｂｅａｃｏｎフレームを送信した制御装置１００は、送信されるトレーニングフレームを待ち受ける。図１２では、制御装置１００はアンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら、端末装置から送信されるトレーニングフレームを待ち受ける（ステップＳ１１１０）。具体的には制御装置１００は、狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを待ち受ける。
【０１０６】
Ｂｅａｃｏｎフレームを受信できなかった端末装置１０２は、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタする（ステップＳ１１１５）。しかし、本実施形態では、端末装置１０２は他の端末装置が送信するトレーニングフレームのモニタに失敗したとする。
【０１０７】
他の端末装置が送信するトレーニングフレームのモニタに失敗した端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを１に設定する（ステップＳ１１２０）。ここで、端末装置１０２は、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損ね、かつ他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかった場合は、自装置の送信指向性モードを１に設定し、トレーニングフレームを送信する様に予め設定されていたとする。当該設定は、ユーザによってなされてもよいし、端末装置１０２にプリセットされていてもよい。
【０１０８】
次に端末装置１０２は、トレーニング期間においてトレーニングフレームを送信する（ステップＳ１１２５）。端末装置１０２は、ステップＳ１１２０で設定した送信指向性モードに基づいて、狭いアンテナ指向性２０５でトレーニングフレームを送信する。
【０１０９】
制御装置１００は、端末装置１０２から送信される複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら受信する（ステップＳ１１３０）。制御装置１００は、期待する送信指向性とは異なるトレーニングフレームを受信したので、受信したトレーニングフレームを破棄する。そのため、制御装置１００はフィードバックフレームを送信しない。
【０１１０】
端末装置１０２は、制御装置１００からフィードバックフレームが送信されてこないことを検知する（ステップＳ１１３５）。端末装置１０２は、本来狭いアンテナ指向性２０５で送信した際に制御装置１００から受信するフィードバックフレームを受信しなかったことから、制御装置１００が期待する送信指向性とは異なるトレーニングフレームを送信したと判定する。
【０１１１】
そこで、端末装置１０２は、自装置の送信指向性モードを０に設定する（ステップＳ１１４０）。そして、広いアンテナ指向性２００で再びトレーニングフレームを送信する（ステップＳ１１４５）。
【０１１２】
制御装置１００は、端末装置１０２から送信される複数のトレーニングフレームを、夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えながら受信する（ステップＳ１１５０）。そして、制御装置１００は夫々の通信の品質を評価し、端末装置１０２との通信の品質が一番良い方向のアンテナ指向性を決定する。
【０１１３】
なお、本実施形態では、端末装置１０２はフィードバックフレームを受信しなかった場合、自装置のアンテナ指向性を切り替えて再びトレーニングフレームを送信した。しかし、これに限らず、フィードバックフレームを受信しなかった場合、端末装置１０２は再びトレーニングフレームを送信しなくてもよい。その場合、本フローチャートのステップＳ１１４０からステップＳ１１５０は省略される。
【０１１４】
また、本実施形態ではＢｅａｃｏｎフレームを受信し損なった端末装置１０２が、ステップＳ１１１５で他の端末装置のトレーニングフレームをモニタしたが、端末装置１０２は本ステップをスキップしてもよい。その場合、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損なった端末装置１０２は、ステップＳ１１０５で自装置の送信指向性モードを１に設定し、制御装置１００にトレーニングフレームを送信してもよい。
【０１１５】
なお、本実施形態では端末装置１０２がＢｅａｃｏｎフレームを受信し損ない、かつ他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかったとした。しかし、端末装置１０２ではなく端末装置１０１であってもよい。
【０１１６】
図１３は、端末装置１０２がトレーニングフレームを送信する際に、記憶部２１１に記憶されたプログラムを制御部２１２が読みだし実行することで実現される処理のフローチャートを示す。本フローチャートは、端末装置１０２が制御装置１００とスーパーフレーム５００による通信フレームの送受信を開始したことに基づいて開始される。以降、図１３の説明は端末装置１０２を例に説明するが、端末装置１０１も同様の処理を行ってもよい。
【０１１７】
まず端末装置１０２のＢｅａｃｏｎフレーム受信部４３５は、制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信したか判定する（ステップＳ１２００）。端末装置１０２は制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信したと判定すると（ステップＳ１２００のＹｅｓ）、ステップＳ１２１０の処理を行う。一方端末装置１０２は制御装置１００からＢｅａｃｏｎフレームを受信していないと判定すると（ステップＳ１２００のＮｏ）、ステップＳ１２１５の処理を行う。
【０１１８】
端末装置１０２の送信指向性モード判定部４１０は、ステップＳ１２１０で、受信したＢｅａｃｏｎフレームに基づいて送信指向性モードを取得し、自装置に取得した送信指向性モードを設定する。端末装置１０２はステップＳ１２１０の処理を完了すると、ステップＳ１２５５の処理を行う。
【０１１９】
端末装置１０２のトレーニングフレーム受信部４２０は、ステップＳ１２１５で、他の端末装置が送信する複数のトレーニングフレームのモニタを行う。トレーニング期間の開始位置は過去に受信したＢｅａｃｏｎフレームに基づいて把握しているものとする。
【０１２０】
次にステップＳ１２２０で、端末装置１０２トレーニングフレーム受信部４２０は他の端末装置が送信するトレーニングフレームのモニタに成功したか判定する。端末装置１０２がトレーニングフレームのモニタに成功したと判定されると（ステップＳ１２２０のＹｅｓ）、ステップＳ１２４０の処理を行う。端末装置１０２がトレーニングフレームのモニタに失敗したと判定されると（ステップＳ１２２０のＮｏ）、ステップＳ１２２０の処理を行う。
【０１２１】
端末装置１０２の送信指向性モード判定部４１０は、ステップＳ１２２０において、自装置の送信指向性モードを１に設定する。そして、トレーニングフレーム送信部４１５は制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。端末装置１０２のフィードバックフレーム受信部４３０は、フィードバックフレームを受信したか判定する（ステップＳ１２３０）。端末装置１０２がフィードバックフレームを受信したと判定すると（ステップＳ１２３０のＹｅｓ）、本フローチャートを終了する。端末装置１０２がフィードバックフレームを受信していないと判定すると（ステップＳ１２３５）、ステップＳ１２３５の処理を行う。端末装置１０２の送信指向性モード判定部４１０は、ステップＳ１２３５で自装置の送信指向性モードを０に設定する。そしてトレーニングフレーム送信部４１５は、制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。ステップＳ１２３５の処理を終えた端末装置１０２は、本フローチャートを終了する。なお、トレーニングタイムスロットの空きがない場合、トレーニングフレーム送信部４１５はトレーニングフレームを送信せず、本フローチャートを終了する。
【０１２２】
次に、端末装置１０２のトレーニングフレーム受信部４２０はステップＳ１２４０で、ステップＳ１２２０でモニタした他の端末装置から送信された複数のトレーニングフレームに含まれるアンテナ指向性識別子が狭いアンテナ指向性を示しているか判定する。アンテナ指向性識別子が狭いアンテナ指向性を示していないと判定されると（ステップＳ１２４０のＮｏ）、端末装置１０２の送信指向性モード判定部４１０は自装置の送信指向性モードを０に設定する（ステップＳ１２４５）。ステップＳ１２４５の処理を終えた端末装置１０２は、ステップＳ１２５５の処理を行う。一方、アンテナ指向性識別子が狭いアンテナ指向性を示していると判定されると（ステップＳ１２４０のＹｅｓ）、端末装置１０２の送信指向性モード判定部４１０は自装置の送信指向性モードを１に設定する（ステップＳ１２５０）。ステップＳ１２５０の処理を終えた端末装置１０２は、ステップＳ１２５５の処理を行う。
【０１２３】
なお、ステップＳ１２５０の判定は、ステップＳ１２４０でモニタした他の端末装置から送信された複数のトレーニングフレームに含まれるアンテナ指向性識別子が広いアンテナ指向性を示しているかで行ってもよい。判定の結果がＹｅｓの場合はステップＳ１２４５の処理を行い、Ｎｏの場合はステップＳ１２５０の処理を行う。
【０１２４】
端末装置１０２のトレーニングフレーム送信部４１５は、ステップＳ１２５５で、ステップＳ１２１０、ステップＳ１２４５、ステップＳ１２５０の何れかで設定した送信指向性モードに基づいて制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。端末装置１０２の送信指向性モードが０に設定されている場合は、図２で示した広いアンテナ指向性２００で、アンテナ指向性の方向を絞らずに複数のトレーニングフレームを送信する。当該トレーニングフレームの全てには、アンテナ指向性識別子として０ｘＦが含まれる。一方、端末装置１０２の送信指向性モードが１に設定されている場合は、図２で示した狭いアンテナ指向性２０５で、複数のトレーニングフレームを夫々アンテナ指向性を絞る方向を切り替えて送信する。当該複数のトレーニングフレームには、アンテナ指向性識別子として、０ｘ０、０ｘ１、０ｘ２、０ｘ３が夫々含まれる。ステップＳ１２５５の処理を終えた端末装置１０１は、本フローチャートを終了する。なお、トレーニングタイムスロットの空きがない場合、トレーニングフレーム送信部４１５はトレーニングフレームを送信せず、本フローチャートを終了する。
【０１２５】
以上、本実施形態において、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し損ない、他の端末装置が送信するトレーニングフレームをモニタできなかった端末装置は、自装置の送信指向性モードを１に設定し、制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。そして、制御装置１００からフィードバックフレームが送信されなかった場合は、自装置の送信指向性モードを０に設定し、再度制御装置１００にトレーニングフレームを送信する。
【０１２６】
なお、図１０または図１３に示した端末装置１０１または端末装置１０２のフローチャートの少なくとも一部または全部をハードウェアにより実現してもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に専用回路を生成し、これを利用すればよい。ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてＧａｔｅ  Ａｒｒａｙ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）により実現するようにしてもよい。図８、図９、図１１、図１２に示したシーケンス図においても同様である。
【０１２７】
また、図１０または図１３に示したフローチャートや、図８、図９、図１１、図１２に示したシーケンス図の各ステップを不図示の複数のＣＰＵもしくは装置で分散して行うようにしてもよい。
【０１２８】
以上、実施形態を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体（記憶媒体）等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、ｗｅｂアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１２９】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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