(57)【要約】      （修正有）【課題】フレームの送受信処理における整合性を確保しつつ、実効的な通信速度を向上させる、無線通信装置および無線通信方法を提供する。【解決手段】無線通信装置は、第１フレーム（５１）と、第１時間後に第２フレーム（５２）を送信する送信部と、第１フレームの送信から前記第１時間後に第１フレームに対する送達確認情報を含む第３フレーム（５３）を受信する受信部を備える。第２フレームの時間長は、第３フレームの時間長から前記第１時間長を減算した値以上である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フレームと、第１時間長の後に第２フレームを送信する送信部と、
第１フレームの送信から前記第１時間長の後に前記第１フレームに対する送達確認情報を含む第３フレームを受信する受信部を備え、
前記第２フレームの時間長は、前記第３フレームの時間長から前記第１時間長を減算した値以上である
無線通信装置。
【請求項２】
前記第２フレームの規定の時間長である第２時間長が、前記第３フレームの時間長から前記第１時間長を減算した値未満である場合には、前記第２時間長に第３時間長を加算した時間長の前記第２フレームを生成する、処理部を備えた
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２フレームの時間長は、前記第２時間長に前記第３フレームの時間長と、前記第１時間長を加算した値未満である、
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第２フレームの時間長は、前記第２時間長に前記第１時間長を加算した値未満である、
請求項２または３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
生成された第２フレームの時間長が前記第２時間長に前記第３フレームの時間長と、前記第１時間長を加算した値以上である場合に、前記処理部は前記第２時間長の前記第２フレームを再生成し、前記送信部は再生された前記第２フレームを送信する、
請求項２ないし４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
生成された第２フレームの時間長が前記第２時間長に、前記第１時間長を加算した値以上である場合に、前記処理部は前記第２時間長の前記第２フレームを再生成し、前記送信部は再生成された前記第２フレームを送信する、
請求項２ないし４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記処理部は、伝送速度を規定の伝送速度より低くすることによって、前記第２フレームの時間長を前記第２時間長に第３時間長を加算した時間長にする、
請求項２ないし６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記処理部は、ダミーデータを含む前記第２フレームを生成することによって、前記第２フレームの時間長を前記第２時間長に第３時間長を加算した時間長にする、
請求項２ないし７のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記処理部は、規定の符号化方式とは異なる符号化方式を使うことによって、前記第２フレームの時間長を前記第２時間長に第３時間長を加算した時間長にする、
請求項２ないし８のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記第１フレームに含まれる制御情報を使って前記第３フレームの時間長を指定する、
請求項２ないし９のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記処理部は、前記第３フレームの規定の時間長である第４時間長に前記第１時間長を加算した値が前記第２時間長以下である場合に、前記第３フレームの時間長として前記第４時間長に前記第３時間長を加算した値を指定する、
請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記制御情報は少なくとも前記第３フレームの伝送速度、前記第３フレームに含まれるデータのサイズ、前記第３フレームの符号化方式のいずれかを含む、
請求項１０または１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して無線通信を行う
請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
第１フレームを送信し、第１時間長を待機するステップと、
前記第１フレームに対する送達確認情報を含む第３フレームを受信するステップと、
記第３フレームの時間長からあらかじめ定められた第１時間長を減算した値以上の時間長を有する第２フレームを送信するステップを含む、
無線通信方法。
【請求項１５】
前記第３フレームの送信開始タイミングは、前記第２フレームの送信開始タイミングとほぼ同時である、
請求項１４に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
フレームの規定の時間長である第２時間長が、前記第３フレームの時間長から前記第１時間長を減算した値未満である場合には、前記第２時間長に第３時間長を加算した時間長の前記第２フレームを生成するステップを含む、
請求項１４または１５に記載の無線通信方法。
【請求項１７】
生成された第２フレームの時間長が前記第２時間長に前記第３フレームの時間長と、前記第１時間長を加算した値以上である場合に、前記第２時間長の前記第２フレームを再生成するステップを含む、
請求項１６に記載の無線通信方法。
【請求項１８】
生成された第２フレームの時間長が前記第２時間長に、前記第１時間長を加算した値以上である場合に、前記第２時間長の前記第２フレームを再生成するステップを含む、
請求項１６に記載の無線通信方法。
【請求項１９】
前記第１フレームに含まれる制御情報を使って、前記第３フレームの規定の時間長である第４時間長に前記第１時間長を加算した値が前記第２時間長以下である場合に、前記第３フレームの時間長として前記第４時間長に前記第３時間長を加算した値を指定するステップを含む、
請求項１６ないし１８のいずれか一項に記載の無線通信方法。
【請求項２０】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して無線通信を行う
請求項１４ないし１９のいずれか一項に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮなどの無線通信システムではデータ通信の高速化のために、全二重通信の適用が検討されている。全二重通信に対応した無線通信装置では、所定の周波数帯域で送信処理と受信処理を同時に実行することができる。全二重通信によって、無線通信装置間におけるフレームの送受信処理が効率化され、実効的な通信速度が高まることが期待されている。
【０００３】
しかし、無線通信システムに全二重通信に対応した無線通信装置と、半二重通信のみに対応した無線通信装置が混在している場合、フレームの送受信タイミング次第では、複数の応答フレームが同時に到着したり、応答フレームを所定のタイミングに送信できなくなったり、通信処理に要する時間が長くなったりする場合がある。フレームの送受信シーケンスにおける整合性を確保しつつ、無線通信システムの実効的な通信速度の向上させることが望まれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ａｃ（ＴＭ）−２０１３
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１（ＴＭ）−２０１２
【非特許文献３】Ｔａｏｒｉ，Ｒａｋｅｓｈｉ，ｅｔ  ａｌ．“Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｉｎ−Ｂａｎｄ  Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  ａｎｄ  Ｒｅｃｅｉｖｅ（ＳＴＲ）  ｆｅａｔｕｒｅ  ｉｎ  ＨＥＷ．”［ｏｎｌｉｎｅ］１６  Ｓｅｐｔ  ２０１３．  ＩＥＥＥ  ８０２．１１−１３／１１２２−０１――ｈｅｗ．    ２０１７年１１月６日検索、インターネット  ＜ｈｔｔｐｓ：／／ｍｅｎｔｏｒ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／８０２．１１／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ？ｉｓ＿ｄｃｎ＝ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ％２０ｆｏｒ％２０Ｉｎ−Ｂａｎｄ＞
【非特許文献４】Ｂａｎｅｒｊｅａ，Ｒａｊａ  ｅｔ  ａｌ．“Ａ  Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  ａｎｄ  Ｒｅｃｅｉｖｅ  ＭＡＣ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ．”［ｏｎｌｉｎｅ］  １７  Ｍａｒｃｈ  ２０１４．  ＩＥＥＥ  ８０２．１１−１４／０３４０−００−０ｈｅｗ．  ２０１７年１１月６日検索、インターネット  ＜ｈｔｔｐｓ：／／ｍｅｎｔｏｒ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／８０２．１１／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ？ｉｓ＿ｄｃｎ＝Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ％２０Ｔｒａｎｓｍｉｔ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、フレームの送受信処理における整合性を確保しつつ、実効的な通信速度を向上させる、無線通信装置および無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態としての無線通信装置は、第１フレームと、第１時間後に第２フレームを送信する送信部と、第１フレームの送信から前記第１時間後に前記第１フレームに対する送達確認情報を含む第３フレームを受信する受信部を備え、前記第２フレームの時間長は、前記第３フレームの時間長から前記第１時間長を減算した値以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムの例を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示す図。
【図３】半二重通信におけるフレームの送受信シーケンスの例を示した図。
【図４】全二重通信におけるフレームの送受信シーケンスの例を示した図。
【図５】全二重通信と半二重通信が混在する場合におけるフレームの送受信シーケンスの第１の例を示した図。
【図６】全二重通信と半二重通信が混在する場合におけるフレームの送受信シーケンスの第２の例を示した図。
【図７】データフレームの時間長が応答フレームの時間長より短い例を示した図。
【図８】本実施形態に係る無線通信装置によって実行されるフレームの送受信処理の例を示したフローチャート。
【図９】無線通信装置が半二重通信を行った場合における送受信シーケンスの例を示している図。
【図１０】ＵＬ  ＯＦＤＭＡによるフレームの送受信シーケンスの例を示した図。
【図１１】ＵＬ  ＯＦＤＭＡの時間長よりデータフレームの時間長の方が短い場合の送受信シーケンスの例を示した図。
【図１２】データフレームの時間長よりＵＬ ＯＦＤＭＡフレームの時間長が短い場合に無線通信装置が実行する処理を示したフローチャート。
【図１３】ＵＬ  ＯＦＤＭＡの時間長よりデータフレームの時間長の方が長い場合の送受信シーケンスの例を示した図。
【図１４】ＵＬ ＯＦＤＭＡの時間長よりデータフレームの時間長が短い場合に無線通信装置が実行する処理を示したフローチャート。
【図１５】ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＭＡＣフレームのフォーマットを示した図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
無線ＬＡＮ規格して知られているＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ＴＭ−２０１２およびＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ａｃＴＭ−２０１３、は、本明細書においてその全てが参照によって組み込まれる（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ  ｂｙ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）ものとする。
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。また、図面において同一の構成要素は、同じ番号を付し、説明は、適宜省略する。
【００１０】
（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を示している。図１の無線通信システムは、基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）１１と、複数の無線端末（ＳＴＡ）１〜４を含む無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。アクセスポイント１１は特定の地点に設置された無線通信装置であってもよし、動作モードの変更によってアクセスポイントとして動作する無線通信装置であってもよい。
【００１１】
以下では無線ＬＡＮがインフラストラクチャモードで動作している場合を例に説明する。ただし、複数の無線通信装置が基地局を介さずに直接通信をするアドホックモードのネットワークへの適用を妨げるものではない。この場合、いずれかの無線通信装置はアドホックネットワークのオーナーとして動作していてもよい。
【００１２】
アクセスポイント１１は、全二重通信に対応した無線通信装置である。無線端末１、２は、半二重通信のみに対応した無線通信装置である。無線端末３、４は、全二重通信に対応した無線通信装置である。全二重通信に対応した無線通信装置は、全二重通信だけでなく、半二重通信を行うこともできる。一方、半二重通信のみに対応した無線通信装置は全二重通信を行うことができない。
【００１３】
図２は、第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示している。以下では、図２を参照しながら本実施形態に係る無線通信装置を説明する。
【００１４】
図２の無線通信装置１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズまたはその後継規格などの無線ＬＡＮに準拠した通信を行う無線通信装置である。ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格の例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘなどが挙げられる。無線ＬＡＮは無線通信装置１００が使用する通信規格の一例であり、その他の通信規格を用いることを妨げない。
【００１５】
無線通信装置１００は、ホストインタフェース１０１と、ＭＡＣ層処理部１１０と、送信部１２０と、受信部１３０とを備えている。ＭＡＣ層処理部１１０は内部の構成要素として、トリガ生成部１１１と、応答フレーム生成部１１２と、送信フレーム生成部１１３と、フレーム解析部１１４と、制御部１１５とを備えている。送信部１２０は内部の構成要素として、符号化回路１２１と、変調回路１２２と、Ｄ／Ａコンバータ１２３と、送信アンプ１２４と、アンテナ１２５とを備えている。受信部１３０は、アンテナ１３１と、低雑音増幅器１３２と、Ａ／Ｄコンバータ１３３と、復調回路１３４と、復号回路１３５とを備えている。
【００１６】
ホストインタフェース１０１は、無線通信装置１００とホスト側の計算機との間でデータの送受信を行う手段を提供する。ホストインタフェース１０１の例としては、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＵＳＢ、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、ＳＤＩＯ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどがあるが、その他のインタフェースを用いてもよい。ホスト側の計算機の例としては、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、サーバ、制御用マイコン、プリンタ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ロボット、車載情報システムなどがあるが、プロセッサ（ＣＰＵ）を備えているのであれば、その他の装置であってもよい。ホストインタフェース１０１が計算機から受信したデータはＭＡＣ層処理部１１０に転送される。また、ホストインタフェース１０１はＭＡＣ層処理部１１０から転送されたデータを計算機に送信する。
【００１７】
ＭＡＣ層処理部１１０は、送信データをＭＡＣフレームに変換する処理、受信したＭＡＣフレームから受信データを構成する処理、ＭＡＣフレームの時間長を制御する処理、制御用フレームの生成処理、ＭＡＣフレームに制御情報を設定する処理などのＭＡＣ層（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌａｙｅｒ）に相当する処理を実行する。送信部１２０は、アンテナ１２５を使って無線によるデータ送信を行う。受信部１３０は、アンテナ１３１を使って無線によるデータ送信を行う。
【００１８】
次に、送信部１２０内部の構成要素について説明する。
【００１９】
符号化回路１２１は、ＭＡＣ層処理部１１０から出力されたＭＡＣフレーム形式の送信信号を符号化する。ＭＡＣフレームの例としては、Ｄａｔａフレーム、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ）、ＡＣＫ、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ）などの制御フレームがある。符号化方式についても、各種のブロック符号や畳み込み符号があるが、方式については特に問わない。変調回路１２２は、符号化回路１２１から出力されたデジタル信号を変調する。変調方式の例としては、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＢＰＳＫ、ＱＡＭなどがあるが、方式については特に限定しない。Ｄ／Ａコンバータ１２３は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。送信アンプ１２４は、Ｄ／Ａコンバータ１２３によって変換されたアナログ信号を増幅し、アンテナ１２５より送信する。
【００２０】
送信部１２０は、さらに周波数変換を行う構成要素を備えていてもよい。周波数変換を行う構成要素の例としては、ミキサ、局部発振器などが挙げられる。例えば、送信部１２０で、ベースバンド周波数のアナログ信号を無線周波数の信号にアップコンバートしてもよい。また、送信部１２０は、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ノッチフィルタなどのフィルタを備えていてもよい。
【００２１】
アンテナ１２５は、他の無線通信装置へ無線信号を送信する。以下ではアンテナが送信する信号の周波数と、アンテナが受信する信号の周波数を無線周波数とよぶものとする。無線周波数として、例えば２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯などを使うことができるが、その他の周波数帯域を使ってもよい。アンテナ１２５の構成や形状については特に問わない。
【００２２】
次に、受信部１３０内部の構成要素について説明する。
【００２３】
アンテナ１３１は、他の無線通信装置から送信された無線信号を受信する。アンテナ１３１の構成や形状については特に問わない。低雑音増幅器１３２は、アナログの受信信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ１３３は、アナログの受信信号をデジタル信号に変換する。復調回路１３４は、デジタル化された受信信号の復調処理を行う。復調処理では、例えばＯＦＤＭシンボルタイミング同期や、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換処理などが実行される。復号回路１３５は、デジタルの受信信号を復号し、ＭＡＣフレームに変換する。復号処理の例としては、デインタリーブ処理や、誤り訂正符号の復号などがある。最後に、ＭＡＣフレーム形式に変換された受信信号はＭＡＣ層処理部１１０に転送される。
【００２４】
受信部１３０は、さらに周波数変換を行う構成要素を備えていてもよい。周波数変換を行う構成要素の例としては、ミキサ、局部発振器などが挙げられる。例えば、受信部１３０で、無線周波数の信号をベースバンド周波数のアナログ信号にダウンコンバートしてもよい。また、受信部１３０は、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ノッチフィルタなどのフィルタを備えていてもよい。
【００２５】
変調回路１２２と復調回路１３４、は、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）ヘッダに格納されたフレーム長を示す情報や、伝送レート、帯域幅に係る情報を参照して、復変調処理を行ってもよい。復調回路１３４は、復変調条件を含む情報をＭＡＣ層処理部１１０に通知する。同様に、符号化回路１２１と復号回路１３５も、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）ヘッダに格納された情報に基づき、符号化処理や復号処理を実行してもよい。復号回路１３５は、復号条件に係る情報をＭＡＣ層処理部１１０に通知してもよい
【００２６】
無線通信装置１００が、各種無線ＬＡＮ規格に基づいて無線通信を行う場合、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づき、復変調処理、符号化処理、復号化処理などを行うことができる。
【００２７】
以下では、ＭＡＣ層処理部１１０に含まれる構成要素について説明する。
【００２８】
トリガ生成部１１１は、Ｔｒｉｇｇｅｒフレームを生成する。Ｔｒｉｇｇｅｒフレームは、Ｕｐｌｉｎｋ  Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ通信において、データ送信先となる１台以上の無線端末をアクセスポイント側で指定する際に用いられる。Ｕｐｌｉｎｋ  Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ通信の例としては、Ｕｐｌｉｎｋ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ（ＵＬ−ＯＦＤＭＡ）などが挙げられる。
【００２９】
応答フレーム生成部１１２は、送達確認情報を含むフレーム（応答フレーム）を生成する。送達確認の応答フレームの例としてはＡＣＫフレーム、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ）フレームなどがある。例えば、受信したＭＡＣフレームから計算されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）が元のＣＲＣと一致している場合に、データを正常に受信できたと判定し、送達確認情報を含む応答フレームを送信することができる。
【００３０】
送信フレーム生成部１１３は、指定された時間長のフレームを生成する。生成されるフレームは規定の時間長に係るものであってもよいし、規定の時間長ではないフレームであってもよい。例えば、規定値とは異なる伝送レートを設定したり、送信されるデータサイズを規定値とは異なる値に設定したり、ダミーデータを含むフレームを生成することによって、規定の時間長とは異なるフレームの生成を行うことができる。
【００３１】
フレーム解析部１１４は、フレーム内のデータを参照し、必要な情報を取得する。フレーム解析部１１４は、例えばフレームのヘッダやボディなどのフィールドを参照し、フレームの宛先、フレームの種別などの情報を取得する。また、フレーム解析部１１４は受信したフレームのデータを参照し、ＣＲＣの計算を行う。
【００３２】
制御部１１５は、無線通信装置１００の各構成要素を制御する。制御部１１５は、データの送信と受信に必要な処理を実行する。例えば、復号回路１３５からＭＡＣ層処理部に受信フレームが入力された場合、フレーム解析部１１４に当該フレームのＣＲＣを計算させる。計算されたＣＲＣが送信元で計算されたＣＲＣと一致している場合、応答フレーム生成部１１２にＡＣＫフレームなどの送達確認応答を含むフレームを生成させる。制御部１１５は、ＡＣＫフレームの送信タイミングになったら、ＡＣＫフレームを符号化回路１２１に入力し、送信処理を開始する。
【００３３】
無線通信装置１００のそれぞれの構成要素は、例えば、半導体回路、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣなどのハードウェア回路によって実装されていてもよい。また、プロセッサ上で動作するプログラムによって実装されていてもよいし、これらの組み合わせにより実現されていてもよい。
【００３４】
また、図１の無線通信装置１００の構成は一例にしか過ぎず、これと異なる構成に係る無線通信装置を用いてもよい。無線通信装置１００として、例えばスーパーヘテロダイン方式、Ｌｏｗ−ＩＦ（Ｌｏｗ−Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）型、スライディングＩＦ型、直接引込み型、デジタルＰＬＬ再生型、またはその他の方式の無線通信装置を使うことができる。
【００３５】
次に、無線通信システムにおけるアクセス制御の例について述べる。ここでは、無線通信システムが無線ＬＡＮである場合を例に説明する。ひとつの無線ＬＡＮを構成する無線通信装置は、同一の周波数チャネルを共有して通信を行う。同一の周波数チャネルを共有する複数の無線通信装置は、所定のアクセス制御方式に従って通信をする。アクセス制御方式の例としては、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が挙げられる。
【００３６】
図１の無線ＬＡＮを例に、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を説明する。
【００３７】
以下では、アクセスポイント１１が、無線端末へデータを送信する前に実行する処理について説明する。アクセス制御にＣＳＭＡ／ＣＡが使われている場合、アクセスポイント１１は無線信号の送信前に、周波数チャネルの使用状況の確認を行う。当該周波数チャネルが一定の期間未使用であり、いずれの無線端末も無線信号を送信していないと判断された場合、アクセスポイント１１は無線信号の送信を開始する。一方、当該周波数チャネルが使用されていると判断された場合、アクセスポイント１１は、当該周波数チャネルが未使用の状態になるまで送信を延期する。
【００３８】
周波数チャネルの使用状況の確認は、受信信号の電力レベルをしきい値と比較することによって行うことができる。例えば、受信信号の電力レベルがしきい値より高い場合、当該周波数チャネルは使用されていると判定する。受信信号の電力レベルがしきい値以下であるならば、当該周波数チャネルは未使用の状態にあると判定し、フレームの送信を行う。
【００３９】
無線端末１〜４が、データを送信する前に行う処理も、上述と同様である。すなわち、いずれの無線端末も、データ送信前に周波数チャネルの使用状況を確認し、当該周波数チャネルは未使用の状態にあると判定された場合にのみフレームの送信を行う。
【００４０】
図３は、半二重通信におけるフレームの送受信シーケンスの例を示している。図３では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末１の送信するフレームが示されている。図３の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの送信時間の長さ（時間長）を示している。以下では、図３を参照しながら、フレームシーケンスを説明する。
【００４１】
なお、以降ではフレームの送受信シーケンスの例を複数示すが、いずれの例においても、それぞれの無線通信装置はＣＳＭＡ／ＣＡによって、フレームを送信する権利を取得してからフレームを送信するものとする。
【００４２】
最初にアクセスポイント１１は無線端末１を宛先とし、データフレーム１５を送信する。無線端末１は、データフレーム１５の受信に成功したら、アクセスポイント１１を宛先として応答フレーム１６を送信する。図３の例では、応答フレーム１６としてＡｃｋフレームが使われている。
【００４３】
次に、無線端末１はアクセスポイント１１を宛先とし、データフレーム１７の送信を試みる。アクセスポイント１１が上述のデータフレーム１５を送信している途中にある場合、無線端末１はＣＳＭＡ／ＣＡによって周波数チャネルが使用中であると判定する。この場合、無線端末１は当該周波数チャネルが未使用の状態になるまでデータフレーム１７の送信を延期する。
【００４４】
図３の例において、無線端末１が送信するフレームには応答フレーム１６と、データフレーム１７のふたつがある。無線ＬＡＮでは、送信するフレームが複数ある場合、ＡｃｋフレームやＢｌｏｃｋ  Ａｃｋフレームなどの応答フレームが最優先で送信される。したがって優先度に基づき、無線端末１は、応答フレーム１６、データフレーム１７の順でフレームを送信する。
【００４５】
無線端末１はデータフレーム１５の受信を完了してからＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）で指定された期間の経過後に応答フレーム１６を送信する。ＳＩＦＳとは、無線ＬＡＮで規定される最小のフレーム間隔である。ここでは、データフレームの終端と応答フレームの始点との間をＳＩＦＳとしているが、ＳＩＦＳで指定される時間長の一例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格における１６マイクロ秒がある。ただし、ＳＩＦＳはこれとは異なる時間長であってもよい。ＳＩＦＳで規定された時間長はあらかじめ定められた第１時間長の一例である。
【００４６】
無線端末１は、応答フレーム１６の送信完了後、周波数チャネルの使用状況を確認する。当該周波数チャネルが一定の期間未使用である場合、データフレーム１７の送信を開始する。
【００４７】
図３の例では、いずれの無線通信装置も半二重通信を行うため、アクセスポイント１１がデータフレーム１５を送信している間に、無線端末１はデータフレーム１７の送信をすることができない。また、無線端末１がデータフレーム１７の送信している間に、アクセスポイント１１はフレームの送信をすることができない。無線通信システムに含まれる無線通信装置がすべて半二重通信を使っている場合、フレームの送受信シーケンスをすべて完了させるのに要する時間が短縮するのは難しい。
【００４８】
図４は、全二重通信におけるフレームの送受信シーケンスの例を示している。図４では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末３の送信するフレームが示されている。図４の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの時間長に相当する。以下では、図４を参照しながら、フレームの送受信シーケンスを説明する。
【００４９】
アクセスポイント１１と無線端末３はいずれも全二重通信に対応した無線通信装置である。アクセスポイント１１は、無線端末３を宛先としてデータフレーム２１を送信する処理に並行して、無線端末３から送信されたデータフレーム２２を受信する処理を行うことができる。同様に、無線端末３は、アクセスポイント１１を宛先としてデータフレーム２２を送信する処理に並行して、アクセスポイント１１から送信されたデータフレーム２１を受信する処理を行うことができる。
【００５０】
なお、図４の例では、データフレーム２１、２２の時間長が等しくなっているが、データフレーム２１、２２の時間長は異なっていてもよい。
【００５１】
アクセスポイント１１は、データフレーム２２の受信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に応答フレーム２３を送信する。同様に、無線端末３は、データフレーム２１の受信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に応答フレーム２４を送信する。図４の例における応答フレーム２３、２４はいずれもＡｃｋフレームであるが、その他の形式の応答フレームを使ってもよい。
【００５２】
アクセスポイント１１は、無線端末３を宛先とする応答フレーム２３を送信する処理に並行して、無線端末３から送信された応答フレーム２４を受信する処理を行うことができる。同様に、無線端末３は、アクセスポイント１１を宛先とする応答フレーム２４を送信する処理に並行して、アクセスポイント１１から送信された応答フレーム２３を受信する処理を行うことができる。
【００５３】
このように、無線通信システムを構成する無線通信装置が全二重通信を使うと、すべての無線通信装置が半二重通信を使う場合と比べて、フレームの送受信シーケンスをすべて完了させるのに要する時間を短縮し、実効的な通信速度を向上させることができる。
【００５４】
次に、全二重通信に対応した無線通信装置と、半二重通信のみに対応した無線通信装置が混在した無線通信システムにおける、フレームの送受信シーケンスについて説明する。
【００５５】
図５は、全二重通信と半二重通信が混在する場合におけるフレームの送受信シーケンスの第１の例を示している。図５では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末１の送信するフレーム、無線端末２の送信するフレームが示されている。図５の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの時間長に相当する。以下では、図５を参照しながら、フレームの送受信シーケンスを説明する。
【００５６】
アクセスポイント１１は全二重通信に対応した無線通信装置であるが、無線端末１と無線端末２はいずれも半二重通信のみに対応した無線通信装置である。すなわち、図５の例では、全二重通信に対応した無線通信装置と、半二重通信のみに対応した無線通信装置が混在した無線通信システムにおけるフレームの送受信シーケンスが示されている。
【００５７】
図５では、アクセスポイント１１が無線端末１から送信されたデータフレーム３２を受信する処理に並行して、無線端末２を宛先としてデータフレーム３１を送信する処理を実行している。無線端末２は、データフレーム３１の受信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、アクセスポイント１１を宛先として応答フレーム３６を送信する。また、アクセスポイント１１は、データフレーム３２の受信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、無線端末１を宛先として応答フレーム３４を送信する。
【００５８】
図５の例では、応答フレーム３４、３６はいずれもＡｃｋフレームの形式で送信されているが、その他の形式の応答フレームを使ってもよい。
【００５９】
図４の例では、アクセスポイント１１が送信したフレームの宛先無線端末と、アクセスポイント１１が受信したフレームの送信元の無線端末が同一の無線端末であった。しかし、図５の例では、アクセスポイント１１が送信するフレームの宛先無線端末と、アクセスポイント１１が受信するフレームの送信元の無線端末は、異なる無線端末となっている。このように、アクセスポイントがフレームの送信先の無線端末と、受信するフレームの送信元の無線端末として異なる無線端末を選べば、時間を効率的に利用し、実効的な通信速度を高めることができる。
【００６０】
以下では、全二重通信に対応した無線通信装置を第１無線通信装置とよぶものとする。また、第２無線通信装置と、第３無線通信装置はいずれも半二重通信のみに対応した無線通信装置であるものとする。図１のアクセスポイント１１は、第１無線通信装置の一例である。図１の無線端末１は、第２無線通信装置の一例である。図１の無線端末２は、第３無線通信装置の一例である。
【００６１】
さらに、第１無線通信装置が第２無線通信装置へ送信するフレームを第１フレームとよぶものとする。また、第１無線通信装置が第１フレームの次に送信するフレームを第２フレームとよぶものとする。第２無線通信装置から第１無線通信装置に送信される、第１フレームの送達確認情報を含むフレームを第３フレームとよぶものとする。第１フレーム、第２フレーム、第３フレームの種類については特に限定しない。
【００６２】
図６は、全二重通信と半二重通信が混在する場合におけるフレームの送受信シーケンスの第２の例を示している。図６では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末１の送信するフレーム、無線端末２の送信するフレームが示されている。図６の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの時間長に相当する。以下では、図６を参照しながら、フレームの送受信シーケンスを説明する。
【００６３】
図６も、全二重通信に対応した無線通信装置（第１無線通信装置）と、半二重通信のみに対応した無線通信装置（第２無線通信装置と第３無線通信装置）が混在した無線通信システムに係るフレームの送受信シーケンスである。図６の例では、アクセスポイントが順次異なる無線端末にデータフレームを送信しているが、無線端末からデータフレームが送信されていない。
【００６４】
図６では、最初にアクセスポイント１１が無線端末１にデータフレーム４１（第１フレーム）を送信している。無線端末１は、データフレーム４１（第１フレーム）の受信を完了したら、ＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、アクセスポイント１１を宛先として応答フレーム４２（第３フレーム）を送信する。応答フレーム４２（第３フレーム）はデータフレーム４１（第１フレーム）の送達確認情報を含む。同時に、また、アクセスポイント１１はデータフレーム４１（第１フレーム）の送信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後、別の無線端末２にデータフレーム４３（第２フレーム）の送信を開始する。無線端末１による応答フレーム４２（第３フレーム）の送信期間と、アクセスポイント１１によるデータフレーム４３（第２フレーム）の送信期間は重なっている。
【００６５】
そして、無線端末２はデータフレーム４３（第２フレーム）の受信を完了したら、ＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、アクセスポイント１１を宛先として応答フレーム４４を送信する。図６の例のように、無線端末からのデータフレームの送信がない場合においても、アクセスポイントが全二重通信を行うことによって、フレームの送受信シーケンスを完了させるのに要する時間を短縮することができる。
【００６６】
次に、全二重通信に対応した無線通信装置（第１無線通信装置）と、半二重通信のみに対応した無線通信装置（第２無線通信装置と第３無線通信装置）が混在した無線通信システムにおいて、フレームの送受信シーケンスの整合性に問題が生ずる例を説明する。
【００６７】
図６の例では、アクセスポイント１１の送信するデータフレーム４３（第２フレーム）の時間長が、無線端末１の送信する応答フレーム４２（第３フレーム）の時間長より長くなっていた。しかし、必ず第１無線通信装置が送信する第２フレーム（例えば、データフレーム）の時間長が第２無線通信装置の送信する第３フレーム（例えば、応答フレーム）の時間長より長くなるとは限らない。
【００６８】
無線端末１は、アクセスポイント１１が送信したデータフレーム５１（第１フレーム）の受信を完了したら、ＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、アクセスポイント１１を宛先とした応答フレーム５３（第３フレーム）の送信を開始する。また、アクセスポイント１１はデータフレーム５１（第１フレーム）の送信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、別の無線端末２を宛先としたデータフレーム５２（第２フレーム）の送信を開始する。
【００６９】
無線端末１による応答フレーム５３の送信期間と、アクセスポイント１１によるデータフレーム５２（第２フレーム）の送信期間は重なっているが、応答フレーム５３（第３フレーム）の時間長はデータフレーム５２（第２フレーム）の時間長よりも長くなっている。したがって、無線端末１は、アクセスポイント１１がデータフレーム５２（第２フレーム）の送信を完了した後も、応答フレーム５３（第３フレーム）の送信を継続している。
【００７０】
データフレーム５２（第２フレーム）や、応答フレーム５３（第３フレーム）などの時間長はそれぞれのフレームに含まれるデータ量や、伝送速度、符号化の方式などに依存する。同じ伝送速度である場合、フレームの時間長はデータ量に比例して長くなる。同じデータ量でも、伝送速度が大きくなると、フレームの時間長は短くなる。また、符号化方式には伝送効率（スループット）を優先したものがあれば、誤りの訂正を高めることを優先したものがある。一般に、同じ伝送速度とデータ量であれば、後者の方式を使うとフレームの時間長が長くなる。このように、データ量、伝送速度の設定、符号化方式の設定次第では、応答フレーム５３（第３フレーム）の時間長がデータフレーム５２（第２フレーム）の時間長よりも長くなることがありうる。
【００７１】
図７を参照すると、データフレーム５２（第２フレーム）の時間長ＴＤとＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳの和は、応答フレーム５３（第３フレーム）の時間長ＴＡより小さくなっている。すなわち、ＴＤ＋ＴＳＩＦＳ＜ＴＡの関係式が成立している。無線端末２はデータフレーム５２（第２フレーム）の受信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後に、アクセスポイント１１に応答フレーム５４を送信する。図８の例のように、ＴＤ＋ＴＳＩＦＳ＜ＴＡとなると、アクセスポイント１１に向けて応答フレーム５４が送信される期間と、アクセスポイント１１に向けて応答フレーム５３が送信される期間に重複が発生してしまう。アクセスポイント１１は、複数のフレームを同時に受信することができないため、フレームの送受信シーケンスの整合性がとれなくなってしまう。
【００７２】
上述のようなフレームの送受信シーケンスにおける不整合を回避するため、全二重通信に対応した第１無線通信装置（例えば、アクセスポイント１１）から半二重通信のみに対応した第３無線通信装置（例えば、無線端末２）を宛先とするデータフレーム（第２フレーム）の送信と、半二重通信のみに対応した第２無線通信装置（例えば、無線端末１）から第１無線通信装置を宛先とする応答フレーム（第３フレーム）の送信がほぼ同時に行われる場合、送信されるフレームの時間長は、下記の式（１）の関係を満たしていなくてはならない。
【数１】
2019165387.tif 000003
ここで、ＴＤは第１無線通信装置が送信するデータフレーム（第２フレーム）の時間長であり、ＴＡは第２無線通信装置が送信する応答フレーム（第３フレーム）の時間長であり、ＴＳＩＦＳはＳＩＦＳの時間長であるものとする。
【００７３】
式（１）より、データフレーム５２（第２フレーム）の時間長ＴＤ１が応答フレーム５３（第３フレーム）の時間長ＴＡ以上であれば、フレームの送受信シーケンスの整合性を確保できることがわかる。
【００７４】
次に、フレームの送受信シーケンスにおける整合性を担保するために無線通信装置が実行する処理について説明する。図８は、本実施形態に係る無線通信装置によって実行されるフレームの送受信処理の例を示したフローチャートである。以下では、図８のフローチャートを参照しながら、処理を説明する。図８に示された処理は、全二重通信に対応した第１無線通信装置によって実行されるものとする。第１無線通信装置の例としては、図１におけるアクセスポイント１１が挙げられる。
【００７５】
まず、第１無線通信装置は、他の無線通信装置に第１フレームを送信する（ステップＳ１０１）。そして、第１無線通信装置は第１フレームの送達確認として、他の無線通信装置が送信する、応答フレーム（第３フレーム）の時間長を計算する（ステップＳ１０２）。第１フレームに対応する応答フレーム（第３フレーム）の時間長は、例えば、第１フレームの伝送速度に係る設定、Ａｃｋフレームのバイト数、符号化方式に係る設定などに基づいて推定することができる。
【００７６】
次に、第１無線通信装置は次に送信される第２フレームの宛先が第１フレームの宛先と同一であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。第２フレームの宛先が第１フレームの宛先と同一である場合、ステップＳ１０４の処理に進む。第２フレームの宛先が第１フレームの宛先とは異なる場合、ステップＳ１０７の処理に進む。
【００７７】
ステップＳ１０４では、第２フレームの宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応しているか否かを確認する。無線通信装置は、他の無線通信装置との接続を確立（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）するときに、自身がサポートしている機能に関する情報を通知する。したがって、第１無線通信装置は、他の無線通信装置がサポートしている機能に係る情報を保存することによって、他の無線通信装置が全二重通信に対応しているか否かを判定することができる。
【００７８】
第２フレームの宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応している場合、ステップＳ１０７の処理に進む。第２フレームの宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応していない場合、ステップＳ１０５の処理に進み、応答フレーム（第３フレーム）を受信するか、ＡＣＫタイムアウトになるまで待機する。そして、時間長を変更せずに第２フレームを他の無線通信装置へ送信する（ステップＳ１０６）。すなわち、ステップＳ１０６において第２フレームは規定値（初期設定）の時間長ＴＤで他の無線通信装置に送信される。第２フレームの規定値（初期設定）の時間長ＴＤは第２時間長の一例である。
【００７９】
ステップＳ１０７では、第２フレームに係る時間長の規定値ＴＤをＴ’Ｄに代入する。Ｔ’Ｄは生成される第２フレームに係る時間長を示している。次に、Ｔ’Ｄが応答フレームの時間長ＴＡからＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳを減算した値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【００８０】
ステップＳ１０８の判定でＴ’Ｄ＜ＴＡ−ＴＳＩＦＳである場合、Ｔ’ＤにＴ’Ｄ＋ΔＴを代入し、時間長Ｔ’Ｄの第２フレームを再生成する（ステップＳ１０９）。ΔＴは第３時間長の一例である。ΔＴ（第３時間長）の長さについては特に問わない。ダミーデータを含む第２フレームを生成することによって時間長Ｔ’Ｄを規定値より長く設定してもよいし、生成される第２フレームに係る伝送速度を規定のものより低いものに設定してもよい。第２フレームの符号化方式を変更して時間長Ｔ’Ｄを規定値より長くしてもよい。また、複数の方法を組み合わせてもよいし、その他の方法によって生成される第２フレームの時間長Ｔ’Ｄを長くしてもよい。第２フレームの時間長Ｔ’Ｄを長くしたら、再びステップＳ１０８の判定を行い、Ｔ’Ｄ≧ＴＡ−ＴＳＩＦＳの関係が満たされているかを確認する。
【００８１】
ステップＳ１０８の判定でＴ’Ｄ≧ＴＡ−ＴＳＩＦＳである場合、ステップＳ１１０の処理に進む。ステップＳ１１０では、Ｔ’Ｄ＜ＴＡ＋ＴＤ＋ＴＳＩＦＳの関係が満たされているかを確認する。すなわち、第２フレームに係る時間長Ｔ’Ｄが応答フレーム（第３フレーム）の時間長ＴＡと、第２フレームに係る時間長の初期値ＴＤと、ＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳを減算した値未満であるか否かを確認する。
【００８２】
ステップＳ１１０の判定でＴ’Ｄ＜ＴＡ＋ＴＤ＋ＴＳＩＦＳである場合、ステップＳ１１１の処理に進み、第１フレームの送信完了後、ＳＩＦＳの時間長が経過するまで待機する。そして、時間長がＴ’Ｄに設定された第２フレームを送信する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１０９の処理が実行されている場合、ステップＳ１１２で送信されるのは、時間長が初期値よりも長く設定された第２フレームとなる。
【００８３】
ステップＳ１１０の判定でＴ’Ｄ≧ＴＡ＋ＴＤ＋ＴＳＩＦＳである場合、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理に進み、初期設定の時間長ＴＤの第２フレームを送信する。後述するように、Ｔ’Ｄ＜ＴＡ＋ＴＤ＋ＴＳＩＦＳの関係式が満たされていない場合には、規定（初期設定）の第２時間長より長い第２フレームを送信することによって、フレームの送受信シーケンスに係る所要時間が短縮されず、却って所要時間（通信処理に要する時間）が長くなってしまうおそれがあるからである。
【００８４】
上述では、生成される第２フレームの時間長が下限を下回り、Ｔ’Ｄ＜ＴＡ−ＴＳＩＦＳとなっているときに、時間長Ｔ’Ｄを長く設定する処理について説明した。以下では、第１無線通信装置（例えば、アクセスポイント１１）が全二重通信を行うことによる、送受信シーケンスの高速化のメリットが享受できる、第２フレームの時間長Ｔ’Ｄの上限について述べる。
【００８５】
図９は、無線通信装置が半二重通信を行った場合における送受信シーケンスの例を示している。図９では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末３の送信するフレーム、無線端末４の送信するフレームが示されている。図９の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの送信時間の長さ（時間長）を示している。
【００８６】
図９では、アクセスポイント１１が無線端末３に送信するデータフレーム６１（第１フレーム）の時間長をＴ１、ＳＩＦＳの時間長をＴ２、無線端末３がアクセスポイント１１に送信する応答フレーム６２（第３フレーム）の時間長をＴ３、応答フレーム６２（第３フレーム）の送信完了からデータフレーム６３の送信開始までの期間をＴ４、アクセスポイント１１が無線端末４に送信するデータフレーム６３（第２フレーム）の時間長をＴ５、無線端末４がアクセスポイント１１に送信する応答フレーム６４の時間長をＴ６とする。
【００８７】
図９のシーケンスのように、アクセスポイント１１が半二重通信を行った場合、送受信シーケンスの所要時間は下記の式（２）のようになる。
【数２】
2019165387.tif 000004
【００８８】
次に、上述の図６の例のように、アクセスポイント１１が全二重通信を行い、第２フレームの送信開始タイミングと、第１フレームに対応する応答フレーム（第３フレーム）の送信開始タイミングがほぼ同時であり、第２フレームの時間長が応答フレーム（第３フレーム）の時間長よりも長い場合を考える。この場合における第２フレームの時間長をＴＸとすると、送受信シーケンスの所要時間は下記の式（３）のようになる。
【数３】
2019165387.tif 000005
【００８９】
上述の式（３）の値が、式（２）の値より小さくなるのであれば、アクセスポイント１１が半二重通信に代わり、全二重通信を行うことによってフレームの送受信シーケンスに係る所要時間を短縮できる。全二重通信によるフレームの送受信シーケンスの高速化を実現するためには、フレームの時間長などは下記の式（４）の関係が満たされている必要がある。
【数４】
2019165387.tif 000006
【００９０】
したがって、全二重通信を行うことによって、フレームの送受信シーケンスを高速化させたい場合には、第２フレームの時間長ＴＸの上限は、応答フレーム（第３フレーム）の時間長Ｔ３と、応答フレーム（第３フレーム）の送信完了から第２フレームの送信開始までの期間Ｔ４の長さと、第２フレームの規定の時間長Ｔ５の和に等しいことがわかる。
【００９１】
応答フレーム（第３フレーム）の時間長に応答フレーム（第３フレーム）の送信完了から第２フレームの送信開始までの期間Ｔ４の長さは、周波数チャネルの使用状況に依存するため、第２フレームの送信開始まで確定しない。ただし、Ｔ４の最小値はＳＩＦＳの時間長Ｔ２に等しくなる。したがって、下記の式（５）の関係が満たされているのであれば、確実に全二重通信によって通信速度を改善することができる。
【数５】
2019165387.tif 000007
なお、式（５）は、図８のフローチャートのステップＳ１１０で使われている判定式Ｔ’Ｄ＜ＴＡ＋ＴＤ＋ＴＳＩＦＳに相当している。
【００９２】
上述のフレームの時間長に係る条件を要約すると、ほぼ同時に第２フレームと、第１フレームに対応する応答フレーム（第３フレーム）の送信が開始された場合、第２フレームの時間長は下記の式（６）を満たしていることが望ましいといえる。
【数６】
2019165387.tif 000008
ここで、ＴＡは応答フレーム（第３フレーム）の時間長、ＴＳＩＦＳはＳＩＦＳの時間長、Ｔ’Ｄは再生成された後の第２フレームの時間長、ＴＤは第２フレームの規定の時間長（第２時間長）である。
【００９３】
ここまで、フレームの時間長に係る条件について説明した。以下では、フレームの時間長を計算する方法の一例について述べる。
【００９４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に基づくフレームの送信時間の長さＴｆ（時間長）は、下記の式（７）のように表される。
【数７】
2019165387.tif 000009
【００９５】
ここで、Ｔｐ＿ｓは送信時に付加されるプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）とＳｉｇｎａｌ  ｆｉｅｌｄの時間長の合計である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格において、Ｔｐ＿ｓは２０マイクロ秒となっている。Ｔｓｙｍはシンボル長の長さである。シンボル長は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、４マイクロ秒となっている。また、Ｃｅｉｌｉｎｇ（・・・）は天井関数であり、入力された実数以上の最小の整数を返す。さらに、ＬはＭＡＣフレームのバイト単位の長さである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、１〜４０９５バイトの値をとりうる。Ｒはメガビット毎秒（Ｍｂｐｓ）単位の伝送速度である。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では、６、９、１２、１８、２４、３６、４８、５４Ｍｂｐｓのいずれかの値をとる。
【００９６】
なお、式（７）の天井関数Ｃｅｉｌｉｎｇ（・・・）内の分子にある、２２はフレームが変調される際に付加されるＳｅｒｖｉｃｅビットとＴａｉｌビットの長さの合計である。
【００９７】
例えば、データフレームの長さＬ＿ｄが５０バイト、データフレームの伝送速度Ｒ＿ｄが５４Ｍｂｐｓ、Ａｃｋフレーム（応答フレーム）の長さＬ＿ａが１４バイト、Ａｃｋフレームの伝送速度Ｒ＿ａが６Ｍｂｐｓであるとし、上述の式（７）に代入する。この場合、データフレームの時間長Ｔｆｄは２８マイクロ秒、Ａｃｋフレーム（応答フレーム）の時間長Ｔｆａは４４マイクロ秒となる。この例では、上述の式（１）の条件が満たされているため、アクセスポイント１１（第１無線通信装置）は送受信シーケンスの整合性を保ちながら、応答フレームの受信処理と、第２フレームの送信処理を同時に行うことができる。
【００９８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、第１フレームに対応する応答フレーム（第３フレーム）の受信処理に並行して、第２フレームを送信する例について説明した。第２の実施形態では、ＵＬ（Ｕｐｌｉｎｋ）ＯＦＤＭＡによるフレームの送受信シーケンスを使った場合について述べる。ＵＬ  ＯＦＤＭＡによるフレームの送受信シーケンスはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格として策定の作業が進められている。
【００９９】
ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使った無線通信では、周波数帯域を複数のサブキャリアに分割し、それぞれのサブキャリアを用いてデータを周波数方向で並列的に送信する技術である。ＯＦＤＭでは各サブキャリアが互いに直交するため、サブキャリアを密に配置して、周波数帯域を有効活用することができる。例えば、複数の略２０ＭＨｚ幅のサブキャリアを使って一ユーザのデータを搬送することができる。
【０１００】
一方、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を使った無線通信では、周波数帯域内に複数のサブキャリアの集合である、リソースユニット（ＲＵ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｕｎｉｔ）を定義する。各リソースユニットには一ユーザを割り当てることができる。周波数帯域内のサブキャリアについて、複数のリソースユニットを定義することによって、複数のユーザに係るデータを同時に搬送することが可能となる。
【０１０１】
図１０は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡによるフレームの送受信シーケンスの例を示している。図１０では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末１の送信するフレームが示されている。図１０の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの送信時間の長さ（時間長）を示している。
【０１０２】
最初に、アクセスポイント１１がＴｒｉｇｇｅｒフレーム７１（第１フレーム）を無線端末１に向けて送信している。無線端末１はＴｒｉｇｇｅｒフレーム７１（第１フレーム）を受信したら、ＳＩＦＳで規定された時間長の経過後にＵＬ  ＯＦＤＭＡのフレーム（第３フレーム）を送信することができる。図１０の例では、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２がＵＬ  ＯＦＤＭＡのフレームに相当する。
【０１０３】
Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム７１には、例えば、伝送レート、フレームの時間長など、アクセスポイント１１がＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２を送信するのに必要な物理層のパラメータ（制御情報）が格納されている。無線端末１はＴｒｉｇｇｅｒフレーム７１で指定された物理層のパラメータに基づいて生成されたＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２を送信する。すなわち、アクセスポイント１１は、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム７１を使って、無線端末１の送信するＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２の時間長を制御することができる。なお、Ｔｒｉｇｇｅｒフレームは第１フレームの一例である。
【０１０４】
ＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２（ＵＬ  ＯＦＤＭＡのフレーム）には、送達確認情報だけでなく、ユーザデータを含めることができる。ＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２は、第１フレームの送達確認情報を含んでいる第３フレームの一例である。無線端末１が送信したＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２にユーザデータが含まれていた場合、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２を受信したアクセスポイント１１は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２の受信完了からＳＩＦＳで規定された時間長の経過後にユーザデータの送達確認として、無線端末１にＢＡフレーム７３（ＢｌｏｃｋＡｃｋフレーム）を送信する。ＢＡフレーム７３は、応答フレームの一例である。
【０１０５】
なお、アクセスポイント１１は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ７２への送達確認として、ＢＡフレームの代わりにＭ−ＢＡフレーム（Ｍｕｌｔｉ−ＳＴＡ  ＢｌｏｃｋＡｃｋ）フレームを送信してもよい。Ｍ−ＢＡフレームは、策定中のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格に含まれている。
【０１０６】
図１１は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡの時間長よりデータフレームの時間長の方が短い場合の送受信シーケンスの例を示している。図１１では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末１の送信するフレーム、無線端末２の送信するフレームが示されている。図１１の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの送信時間の長さ（時間長）を示している。
【０１０７】
図１１の送受信シーケンスでは、無線端末１によるＵＬ  ＯＦＤＭＡ８２（第３フレーム）の送信開始タイミングとほぼ同時に、アクセスポイント１１によって無線端末２を宛先とするデータフレーム８３（第２フレーム）の送信が開始されている。図１１の送受信シーケンスでは、無線端末２がデータフレーム８３の送達確認として送信するＡｃｋフレーム８４の送信期間と、無線端末１によるＵＬ  ＯＦＤＭＡ８２（第３フレーム）の送信期間が重ならないように、フレームの時間長の制御を行う必要がある。ＵＬ  ＯＦＤＭＡ８２の時間長が長くなると、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ８２とＡｃｋフレーム８４が並行してアクセスポイント１１に送信されることとなり、フレームの送受信シーケンスにおける整合性がとれなくなってしまう。
【０１０８】
したがって、図１１の送受信シーケンスにおいても、整合性を担保するために第１の実施形態と同様の条件が求められる。具体的には、下記の式（８）の関係式が満たされている必要がある。
【数８】
2019165387.tif 000010
ここで、ＴＤはデータフレーム８３の時間長、ＴＵＯはＵＬ  ＯＦＤＭＡ８２の時間長、ＴＳＩＦＳはＳＩＦＳで規定される時間長である。
【０１０９】
第１の実施形態と同様、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長よりデータフレーム（第２フレーム）の時間長が短いのであれば、上述の式（８）の関係が満たされるよう、アクセスポイント１１（第１無線通信装置）はデータフレーム（第２フレーム）の時間長がより長くなるような制御処理を行えばよい。規定値（初期設定）より長いデータフレーム（第２フレーム）を生成する方法の例としては、データフレーム（第２フレーム）へのダミーデータの付加、伝送速度の変更、符号化方式の変更などが挙げられる。
【０１１０】
次に、フレームの送受信シーケンスに係る整合性を担保するために無線通信装置が実行する処理のもうひとつの例について説明する。図１２は、データフレームの時間長よりＵＬ ＯＦＤＭＡフレームの時間長が短い場合において無線通信装置が実行する処理の例を示したフローチャートである。以下では、図１２のフローチャートを参照しながら、処理を説明する。図１２に示された処理は、全二重通信に対応した第１無線通信装置によって実行されるものとする。第１無線通信装置の例としては、図１におけるアクセスポイント１１が挙げられる。
【０１１１】
まず、第１無線通信装置は、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）を第２無線通信装置に送信する（ステップＳ２０１）。次に、第１無線通信装置は、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）に対応するＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長を計算する（ステップＳ２０２）。第１フレームに対応するＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長は、例えば、第１フレームの伝送速度に係る設定、Ａｃｋフレームのバイト数、符号化方式に係る設定などに基づいて推定することができる。
【０１１２】
次に、第１無線通信装置は次に送信されるデータフレーム（第２フレーム）の宛先が第１フレームの宛先と同一であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。データフレーム（第２フレーム）の宛先がＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の宛先と同一である場合、ステップＳ２０４の処理に進む。データフレーム（第２フレーム）の宛先がＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の宛先とは異なる場合、ステップＳ２０７の処理に進む。
【０１１３】
ステップＳ２０４では、データフレーム（第２フレーム）の宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応しているか否かを確認する。無線通信装置は、他の無線通信装置との接続を確立（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）するときに、自身がサポートしている機能に関する情報を通知する。したがって、第１無線通信装置は、他の無線通信装置がサポートしている機能に係る情報を保存することによって、他の無線通信装置が全二重通信に対応しているか否かを判定することができる。
【０１１４】
データフレーム（第２フレーム）の宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応している場合、ステップＳ２０７の処理に進む。データフレーム（第２フレーム）の宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応していない場合、ステップＳ２０５の処理に進み、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）を受信するか、ＢＡフレームの送信を完了するまで待機する。そして、時間長を変更せずにデータフレーム（第２フレーム）を他の無線通信装置へ送信する（ステップＳ２０６）。すなわち、ステップＳ２０６においてデータフレーム（第２フレームは規定値（初期設定）の時間長ＴＤで他の無線通信装置に送信される。第２フレームの規定値（初期設定）の時間長ＴＤは第２時間長の一例である。
【０１１５】
ステップＳ２０７では、データフレーム（第２フレーム）に係る時間長の規定値ＴＤをＴ’Ｄに代入する。Ｔ’Ｄは生成されるデータフレーム（第２フレーム）に係る時間長を示している。次に、Ｔ’ＤがＵＬ  ＯＦＤＭＡの時間長ＴＵＯからＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳを減算した値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【０１１６】
ステップＳ２０８の判定でＴ’Ｄ＜ＴＵＯ−ＴＳＩＦＳである場合、Ｔ’ＤにＴ’Ｄ＋ΔＴを代入し、時間長Ｔ’Ｄの第２フレームを再生成する（ステップＳ２０９）。ΔＴは第３時間長の一例である。ΔＴ（第３時間長）の長さについては特に問わない。ダミーデータを含むデータフレーム（第２フレーム）を生成することによってＴ’Ｄの時間長を規定値より長く設定してもよいし、生成されるデータフレーム（第２フレーム）に係る伝送速度を規定値より低く設定してもよいし、規定のものとは異なる符号化方式を使ってもよい。また、複数の方法を組み合わせることによって生成されるデータフレーム（第２フレーム）の時間長Ｔ’Ｄを制御してもよいし、その他の方法を使ってもよい。データフレーム（第２フレーム）の時間長Ｔ’Ｄを長くしたら、再びステップＳ２０８の判定を行い、Ｔ’Ｄ≧ＴＵＯ−ＴＳＩＦＳの関係が満たされているかを確認する。
【０１１７】
ステップＳ２０８の判定でＴ’Ｄ≧ＴＵＯ−ＴＳＩＦＳである場合、ステップＳ２１０の処理に進む。ステップＳ２１０では、Ｔ’Ｄ＜ＴＵＯ＋ＴＤ＋ＴＳＩＦＳの関係が満たされているかを確認する。すなわち、データフレーム（第２フレーム）に係る時間長Ｔ’ＤがＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長ＴＵＯと、データフレーム（第２フレーム）に係る時間長の初期値ＴＤと、ＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳを減算した値未満であるか否かを確認する。
【０１１８】
ステップＳ２１０の判定でＴ’Ｄ＜ＴＵＯ＋ＴＳＩＦＳである場合、ステップＳ２１１の処理に進みＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の送信完了後、ＳＩＦＳの時間長が経過するまで待機する。そして、時間長がＴ’Ｄに設定されたデータフレーム（第２フレーム）を送信する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２０９の処理が実行されている場合、ステップＳ１１２で送信されるのは、時間長が初期値よりも長く設定されたデータフレーム（第２フレーム）となる。
【０１１９】
ステップＳ２１０の判定でＴ’Ｄ≧ＴＵＯ＋ＴＳＩＦＳである場合、ステップＳ２０５およびステップＳ２０６の処理に進み、初期値の時間長ＴＤのデータフレーム（第２フレーム）を送信する。後述するように、Ｔ’Ｄ＜ＴＵＯ＋ＴＳＩＦＳの関係式が満たされていない場合には、規定（初期設定）の第２時間長よりも長いデータフレーム（第２フレーム）を送信することによって、フレームの送受信シーケンスに係る所要時間が短縮されず、却って所要時間（通信処理に要する時間）が長くなってしまうおそれがあるからである。
【０１２０】
上述では、送信されるデータフレーム（第２フレーム）の時間長が下限を下回り、Ｔ’Ｄ＜ＴＵＯ−ＴＳＩＦＳとなっているときに、時間長Ｔ’Ｄを長く設定する処理について説明した。以下では、第１無線通信装置（例えば、アクセスポイント１１）が全二重通信を行うことによる、送受信シーケンスの高速化のメリットが享受できるデータフレーム（第２フレーム）の時間長Ｔ’Ｄの上限について述べる。
【０１２１】
図１３は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡの時間長よりデータフレームの時間長の方が長い場合の送受信シーケンスの例を示している。図１３では、上から順番に、アクセスポイント１１の送信するフレーム、無線端末１の送信するフレーム、無線端末２の送信するフレームが示されている。図１３の横軸は時間であり、図示されているフレームの長さはフレームの送信時間の長さ（時間長）を示している。
【０１２２】
図１３の送受信シーケンスでは、無線端末１によるＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の送信開始タイミングとほぼ同時に、アクセスポイント１１によって無線端末２を宛先とするデータフレーム９３（第２フレーム）の送信が開始されている。データフレーム９３（第２フレーム）の時間長は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の時間長より長くなっている。ただし、データフレーム９３（第２フレーム）の時間長が長すぎると、アクセスポイント１１がＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の受信を完了してから、ＳＩＦＳで規定される時間長を経過した時刻においても、データフレーム９３（第２フレーム）の送信が続いているため、アクセスポイント１１はＢＡフレーム９４（応答フレーム）の送信を開始することができなる。
【０１２３】
アクセスポイント１１は、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の受信を完了してから、ＳＩＦＳで規定される時間長を経過したら、ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の送達確認として、最優先でＢＡフレーム９４（応答フレーム）を無線端末１に送信しなくてはならない。応答フレームを所定のタイミングで送信するために、アクセスポイント１１が無線端末２に送信するデータフレーム９３（第２フレーム）の時間長に上限を設定する。
【０１２４】
具体的には、データフレーム９３（第２フレーム）の時間長は下記の式（９）の関係を満たしている必要がある。
【数９】
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ここで、ＴＤはデータフレーム９３（第２フレーム）の時間長、ＴＵＯはＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の時間長、ＴＳＩＦＳはＳＩＦＳで規定される時間長である。
【０１２５】
本実施形態における第１無線通信装置（アクセスポイント１１）は、第１の実施形態とは異なり、第２フレームの受信完了後に応答フレームを送信しなくてはならず、送受信シーケンスに条件に違いがある。したがって、本実施形態における第２フレームの時間長に係る上限を示した式（９）は、第１の実施形態における第２フレームの時間長に係る上限を示した式（５）とは異なっている。
【０１２６】
データフレーム９３（第２フレーム）の時間長が長すぎる場合、アクセスポイント１１（第１無線通信装置）は上述の式（９）が満たせるよう、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）の時間長を制御しなくてはならない。例えば、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム９１（第１フレーム）に含まれる制御情報において、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）に規定より低い伝送レートを指定したり、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）で送信できるユーザデータのサイズを規定より拡大したり、符号化方式を規定のものから変更することによって、規定（初期設定）の第２時間長より長いＵＬ  ＯＦＤＭＡ９２（第３フレーム）を生成することができる。
【０１２７】
次に、フレームの送受信シーケンスに係る整合性を担保するために無線通信装置が実行する処理について説明する。図１４は、ＵＬ ＯＦＤＭＡの時間長よりデータフレームの時間長が短い場合に無線通信装置が実行する処理を示したフローチャートを示している。以下では、図１４のフローチャートを参照しながら、処理を説明する。図１４に示された処理は、全二重通信に対応した第１無線通信装置によって実行されるものとする。第１無線通信装置の例としては、図１におけるアクセスポイント１１が挙げられる。
【０１２８】
まず、第１無線通信装置は、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）を生成する（ステップＳ３０１）。次に、第１無線通信装置はＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）に設定されたパラメータに基づき、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長を計算する（ステップＳ３０２）。そして、生成されたデータフレーム（第２フレーム）の時間長Ｔ’ＤがＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の規定の時間長ＴＵＯにＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳを加算した値未満であるか否かを確認する（ステップＳ３０３）。ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の規定の時間長ＴＵＯは、第４時間長の一例である。
【０１２９】
ステップＳ３０３の判定でＴ’Ｄ＜ＴＵＯ＋ＴＳＩＦＳである場合、生成されたデータフレーム（第２フレーム）の時間長Ｔ’ＤがＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長ＴＵＯからＳＩＦＳの時間長ＴＳＩＦＳを減算した値以上であるか否かを確認する（ステップＳ３０５）。
【０１３０】
ステップＳ３０３の判定でＴ’Ｄ≧ＴＵＯ＋ＴＳＩＦＳである場合、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長ＴＵＯにＴＵＯ＋ΔＴを代入し、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の制御情報で指定するＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長を規定の時間長ＴＵＯ（第４時間長）よりも長く設定する（ステップＳ３０４）。ΔＴは第３時間長の一例である。ΔＴ（第３時間長）の長さについては特に問わない。ダミーデータを含むＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）を指定することによってＴＵＯの時間長を規定値より長く設定してもよいし、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）に係る伝送速度を規定値より低く指定してもよいし、規定のものとは異なる符号化方式を使用してもよい。また、複数の方法を組み合わせてＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長ＴＵＯを指定してもよいし、その他の方法を使ってもよい。ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長ＴＵＯを長くしたら、ステップＳ３０１の処理に戻り、以前より長い時間長のＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）を指定したＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）を生成する。
【０１３１】
ステップＳ３０５の判定でＴ’Ｄ≧ＴＵＯ−ＴＳＩＦＳである場合、第１無線通信装置は第２無線通信装置にＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）を送信する（ステップＳ３０６）。指定されるＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長ＴＵＯがステップＳ３０４で規定値より長く設定されている場合、ステップＳ３０６では、制御情報に、時間長ＴＵＯのＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長として規定値より長い値が指定されたＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）が送信される。これによって、第２無線通信装置が第１無線通信装置に送信するＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長が制御される。
【０１３２】
そして、第１無線通信装置は次に送信されるデータフレーム（第２フレーム）の宛先がＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の宛先と同一であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。データフレーム（第２フレーム）の宛先がＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の宛先と同一である場合、ステップＳ３０８の処理に進む。データフレーム（第２フレーム）の宛先がＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の宛先とは異なる場合、ステップＳ３０９の処理に進む。
【０１３３】
ステップＳ３０５の判定でＴ’Ｄ＜ＴＵＯ−ＴＳＩＦＳである場合、第１無線通信装置は全二重通信を行うのを断念し、以降のフレームの送受信シーケンスにおいて半二重通信を行う。まず、第１無線通信装置は、第２無線通信装置にＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）を送信する（ステップＳ３１１）。そして第１無線通信装置は、Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の送達確認情報を含む、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の受信を完了するまで待機する。ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）を受信したら、ＳＩＦＳで規定される時間長ＴＳＩＦＳの経過後、ＢＡフレーム（応答フレーム）を送信する（ステップＳ３１２）。最後に、第１無線通信装置は、時間長Ｔ’Ｄのデータフレーム（第２フレーム）を宛先の無線通信装置に送信する（ステップＳ３１３）。
【０１３４】
ステップＳ３０８では、データフレーム（第２フレーム）の宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応しているか否かを確認する。無線通信装置は、他の無線通信装置との接続を確立（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）するときに、自身がサポートしている機能に関する情報を通知する。したがって、第１無線通信装置は、他の無線通信装置がサポートしている機能に係る情報を保存することによって、他の無線通信装置が全二重通信に対応しているか否かを判定することができる。
【０１３５】
データフレーム（第２フレーム）の宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応している場合、ステップＳ３０９の処理に進む。データフレーム（第２フレーム）の宛先となる無線通信装置が全二重通信に対応していない場合、第１無線通信装置は上述のステップＳ３１２以降の処理に進み、半二重通信の送受信シーケンスにしたがってデータフレーム（第２フレーム）を宛先の無線通信装置に送信する。
【０１３６】
ステップＳ３０９で、第１無線通信装置はＴｒｉｇｇｅｒフレーム（第１フレーム）の送信完了後、ＳＩＦＳで規定される時間長ＴＳＩＦＳを待機する。そして、第１無線通信装置は、時間長Ｔ’Ｄのデータフレーム（第２フレーム）を宛先の無線通信装置に送信する（ステップＳ３１０）。
【０１３７】
なお、図１４のフローチャートでは、フレームの時間長に係る条件として上述の式（９）を使っていた。ただし、データフレーム（第２フレーム）の時間長がＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長と、ＳＩＦＳで規定される時間長の和の近傍の値である場合、アクセスポイント１１（第１無線通信装置）がデータフレーム（第２フレーム）の末尾部分をＢＡフレーム（応答フレーム）の先頭部分である誤認識してしまうリスクがある。このリスクを回避するため、データフレーム（第２フレーム）の時間長の上限を式（９）より短く設定してもよい。
【０１３８】
具体的には、無線端末１がＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の送信を完了してから、待機状態に入る前に、アクセスポイント１１（第１無線通信装置）がデータフレーム（第２フレーム）の送信を完了できるように制御を行うことができる。例えば、データフレーム（第２フレーム）の時間長の上限を、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長に等しく設定してもよい。また、データフレーム（第２フレーム）の時間長をＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長より長く設定したとしても、大きな差を許容しない設定にすることができる。例えば、データフレーム（第２フレーム）の時間長の上限を、ＵＬ  ＯＦＤＭＡ（第３フレーム）の時間長に２マイクロ秒を加えた値に設定してもよい。
【０１３９】
（第３の実施形態）
無線通信システムにおいて、少なくとも一部の無線通信が全二重通信を行う場合、良好な通信品質を得るためには、異なる無線信号どうしの干渉を最小限に抑えることが望ましい。例えば、上述の図６のフレームの送受信シーケンスでは、無線端末１が送信する応答フレームに係る無線信号が、無線端末２からアクセスポイント１１に送信されるデータフレームに係る無線信号と干渉し、通信品質を低下させるおそれがある。そこで、第３の実施形態では、一部のフレームの伝送レートを制御し、干渉を抑制する方法について説明する。
【０１４０】
ただし、フレームの伝送レートを低下させると、当該フレームの時間長が長くなってしまうため、フレームの送受信シーケンスに影響する可能性がある。例えば、図６の例におけるデータフレーム４３（第２フレーム）の場合、データフレーム４３（第２フレーム）の時間長が上述の式（６）に係る条件を満たしているのであれば、送受信シーケンスの整合性や、通信速度に悪影響を及ぼさずに伝送レートを下げることができる。以下では具体的な数値を使って、データフレーム４３（第２フレーム）の伝送速度を制御する処理について説明する。
【０１４１】
例えば、データフレーム４３（第２フレーム）の長さＬ＿ｄが５０バイトであり、伝送レートＲ＿ｄが５４Ｍｂｐｓであったとする。この場合、データフレーム４３（第２フレーム）の時間長Ｔ＿ｄは２８マイクロ秒となる。
【０１４２】
もし、伝送レートＲ＿ｄが９Ｍｂｐｓに下げられたとすると、データフレーム４３（第２フレーム）の時間長Ｔ＿ｄは６８マイクロ秒となる。また、伝送レートＲ＿ｄが６Ｍｂｐｓに下げられたとすると、データフレーム４３（第２フレーム）の時間長Ｔ＿ｄは９２マイクロ秒となる。この結果より、式（６）に係る条件を満たすのは、Ｒ＿ｄ＝９Ｍｂｐｓの場合であるため、伝送レートを５４Ｍｂｐｓから９Ｍｂｐｓまで下げ、干渉を抑制することができることがわかる。
【０１４３】
上述の各実施形態で説明した無線通信装置および無線通信方法を用いることにより、無線通信システムに全二重通信に対応した無線通信装置と、半二重通信にのみ対応した無線通信装置が混在している場合でも、フレームの送受信シーケンスにおける整合性を確保しつつ、無線通信システムの実効的な通信速度の向上させることができることがわかる。
【０１４４】
（第４の実施形態）
本実施形態では、上述の各実施形態におけるフレームの例として、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＭＡＣフレームのフォーマットを説明する。図１５は、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＭＡＣフレームのフォーマットを示している。ＩＥＥＥ８０２．１１では、無線ＬＡＮの規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘまたはこれらの後継規格が定められている。
【０１４５】
ＭＡＣフレームは、ＭＡＣ  Ｈｅａｄｅｒ部と、Ｆｒａｍｅ  Ｂｏｄｙ部と、Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（ＦＣＳ）部とを含む。ＭＡＣ  Ｈｅａｄｅｒ部には、ＭＡＣ層での受信処理において必要な情報が設定されている。Ｆｒａｍｅ  Ｂｏｄｙ部には、フレームの種類に応じたデータのペイロードが格納される。ＦＣＳ部は、ＭＡＣ  Ｈｅａｄｅｒ部とＦｒａｍｅ  Ｂｏｄｙ部に係るデータの受信確認に用いられるＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）などが格納される。
【０１４６】
ＭＡＣ  Ｈｅａｄｅｒ部は、Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドと、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドと、複数のＡｄｄｒｅｓｓフィールドと、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを含む。ＭＡＣフレームがＱｏＳ  Ｄａｔａフレームである場合、ＭＡＣ  Ｈｅａｄｅｒ部はさらにＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを含む。
【０１４７】
Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、Ｔｙｐｅフィールド、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールド、Ｔｏ ＤＳフィールド、Ｆｒｏｍ  ＤＳフィールド、ｍｏｒｅ ｆｒａｇｍｅｎｔフィールド、ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｆｒａｍｅフィールド、ｏｒｄｅｒフィールドなどを含んでいる。
【０１４８】
Ｔｙｐｅフィールドには、ＭＡＣフレームが制御フレーム、管理フレーム、データフレームのいずれのフレームタイプであるのかを識別する情報が格納される。Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドには、それぞれのフレームタイプにおけるＭＡＣフレームの種類を識別する情報が格納される。Ｔｏ ＤＳフィールドには、受信先が無線基地局または無線端末のいずれであるかを識別する情報が格納される。Ｆｒｏｍ  ＤＳフィールドには、送信元が無線基地局または無線端末のいずれであるかを識別する情報が格納される。
【０１４９】
ｍｏｒｅ ｆｒａｇｍｅｎｔフィールドは、Ｆｒａｍｅ  Ｂｏｄｙ部におけるデータのペイロードがフラグメント化された場合、後続するフラグメントに係るフレームが存在するか否かを示す情報を格納する。ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｆｒａｍｅフィールドは、ＭＡＣフレームがプロテクト状態にあるか否かを示す情報を格納する。ｏｒｄｅｒフィールドには、ＭＡＣフレームが中継されるときに、ＭＡＣフレームが転送される順序を変更してはならない旨を示す情報が格納される。
【０１５０】
Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、送信待機する期間（ＮＡＶ：Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）または、アクセスポイントに接続している無線端末に割り当てられた識別番号が格納される。Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドの長さは１６ビットである。最上位のビット（ＭＳＢ：ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）が０である場合には、残りの１５ビットにＤｕｒａｔｉｏｎ（ＮＡＶ）が格納されている。最上位のビットが１である場合には、残りの１５ビットにＩＤ（識別番号）が格納されている。
【０１５１】
Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドには、ＭＡＣフレームを直接受信する無線通信装置のＭＡＣアドレスが設定される。各無線通信装置は、Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドを参照して当該ＭＡＣフレームが自身を宛先としているか否かを確認する。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドには、ＭＡＣフレームを直前に送信した無線通信装置のＭＡＣアドレスが設定される。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドには、アップリンクの通信の場合には、最終的な宛先となる無線通信装置のＭＡＣアドレスが設定される。ダウンリンクの通信の場合では、送信元である無線通信装置のＭＡＣアドレスが設定される。
【０１５２】
Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、送信されるデータのシーケンス番号や、データをフラグメント化した場合におけるフラグメント番号などが格納される。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドには、無線基地局から別の無線基地局にＭＡＣフレームが送信される場合にのみ存在する。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドには、送信元である無線通信装置のＭＡＣアドレスが設定される。
【０１５３】
上述のように、ＭＡＣフレームがデータフレームのうち、ＱｏＳ  Ｄａｔａフレームであるのであれば、当該ＭＡＣフレームはＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを含む。無線通信装置は、ＭＡＣフレームのＴｙｐｅフィールドを参照し、当該ＭＡＣフレームがデータフレームであるかを確認する。当該ＭＡＣフレームがデータフレームであれば、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドに設定された値を確認することによって、当該ＭＡＣフレームがＱｏＳ  Ｄａｔａフレームであるか、ｎｏｎ−ＱｏＳ  Ｄａｔａフレームであるかを判定することができる。
【０１５４】
ＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＴＩＤフィールドや、Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙフィールドなどを含む。ＴＩＤフィールドには、データトラフィックの種類に応じて０〜１５の値が設定される。それぞれの無線通信装置は、ＴＩＤフィールドを参照することによって、データトラフィックの種別を判定することができる。Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙフィールドには、送達確認に用いられる方式が格納されている。それぞれの無線通信装置は、Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙフィールドを参照することによって、ＱｏＳ  ＤａｔａフレームがＮｏｒｍａｌ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙ、Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙ、Ｎｏ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙのいずれに設定されて送信されたのかを確認することができる。
【０１５５】
例えば、ＱｏＳ  ＤａｔａフレームがＮｏｒｍａｌ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙに設定されて送信されている場合、当該ＱｏＳ  Ｄａｔａフレームを受信した無線通信装置は最優先で応答フレームを送信元の無線通信装置に送信する必要がある。
【０１５６】
図１５に示されたＭＡＣフレームや、ＭＡＣヘッダの構成は一例にしか過ぎない。例えば、上述のＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格ではじめて追加されたものである。したがって、新たに制定される規格においてＭＡＣヘッダへフィールドが追加されたり、用途が変更されたりする場合がある。
【０１５７】
（第５の実施形態）  
本実施形態では、［１］無線通信システムにおけるフレーム種別、［２］無線通信装置間の接続切断の手法、［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。
［１］通信システムにおけるフレーム種別
一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。フレーム種別の表示方法としては、１つのフィールドで３種類を区別できるようにしてあってもよいし、２つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、フレーム種別の識別は、ＭＡＣフレームのフレームヘッダ部にあるＦｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの中のＴｙｐｅ、Ｓｕｂｔｙｐｅという２つのフィールドで行う。データフレームか、管理フレームか、制御フレームかの大別はＴｙｐｅフィールドで行われ、大別されたフレームの中での細かい種別、例えば管理フレームの中のＢｅａｃｏｎフレームといった識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。
【０１５８】
管理フレームは、他の無線通信装置との間の物理的な通信リンクの管理に用いるフレームである。例えば、他の無線通信装置との間の通信設定を行うために用いられるフレームや通信リンクをリリースする（つまり接続を切断する）ためのフレーム、無線通信装置でのパワーセーブ動作に係るフレームがある。
【０１５９】
データフレームは、他の無線通信装置と物理的な通信リンクが確立した上で、無線通信装置の内部で生成されたデータを他の無線通信装置に送信するフレームである。データは本実施形態の上位層で生成され、例えばユーザの操作によって生成される。
【０１６０】
制御フレームは、データフレームを他の無線通信装置との間で送受（交換）する際の制御に用いられるフレームである。無線通信装置がデータフレームや管理フレームを受信した場合にその送達確認のために送信される応答フレームは、制御フレームに属する。応答フレームは、例えばＡＣＫフレームやＢｌｏｃｋＡＣＫフレームである。またＲＴＳフレームやＣＴＳフレームも制御フレームである。
【０１６１】
これら３種類のフレームは、物理層で必要に応じた処理を経て物理パケットとしてアンテナを経由して送出される。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（前述のＩＥＥＥ  Ｓｔｄ
８０２．１１ａｃ−２０１３などの拡張規格を含む）では接続確立の手順の１つとしてアソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）プロセスがあるが、その中で使われるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔフレームとＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームが管理フレームであり、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔフレームやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームはユニキャストの管理フレームであることから、受信側無線通信端末に応答フレームであるＡＣＫフレームの送信を要求し、このＡＣＫフレームは上述のように制御フレームである。
【０１６２】
［２］無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断（リリース）には、明示的な手法と暗示的な手法とがある。明示的な手法としては、接続を確立している無線通信装置間のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格ではＤｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームがこれに当たり、管理フレームに分類される。通常、接続を切断するフレームを送信する側の無線通信装置では当該フレームを送信した時点で、接続を切断するフレームを受信する側の無線通信装置では当該フレームを受信した時点で、接続の切断と判定する。その後、非基地局の無線通信端末であれば通信フェーズでの初期状態、例えば接続するＢＳＳ探索する状態に戻る。無線通信基地局がある無線通信端末との間の接続を切断した場合には、例えば無線通信基地局が自ＢＳＳに加入する無線通信端末を管理する接続管理テーブルを持っているならば当該接続管理テーブルから当該無線通信端末に係る情報を削除する。例えば、無線通信基地局が自ＢＳＳに加入する各無線通信端末に接続をアソシエーションプロセスで許可した段階で、ＡＩＤを割り当てる場合には、当該接続を切断した無線通信端末のＡＩＤに関連づけられた保持情報を削除し、当該ＡＩＤに関してはリリースして他の新規加入する無線通信端末に割り当てられるようにしてもよい。
【０１６３】
一方、暗示的な手法としては、接続を確立した接続相手の無線通信装置から一定期間フレーム送信（データフレーム及び管理フレームの送信、あるいは自装置が送信したフレームへの応答フレームの送信）を検知しなかった場合に、接続状態の切断の判定を行う。このような手法があるのは、上述のように接続の切断を判定するような状況では、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるなど物理的な無線リンクが確保できない状態が考えられるからである。すなわち、接続を切断するフレームの受信を期待できないからである。
【０１６４】
暗示的な方法で接続の切断を判定する具体例としては、タイマーを使用する。例えば、送達確認応答フレームを要求するデータフレームを送信する際、当該フレームの再送期間を制限する第１のタイマー（例えばデータフレーム用の再送タイマー）を起動し、第１のタイマーが切れるまで（つまり所望の再送期間が経過するまで）当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行う。当該フレームへの送達確認応答フレームを受信すると第１のタイマーは止められる。
【０１６５】
一方、送達確認応答フレームを受信せず第１のタイマーが切れると、例えば接続相手の無線通信装置がまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマー（例えば管理フレーム用の再送タイマー）を起動する。第１のタイマーと同様、第２のタイマーでも、第２のタイマーが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマーが切れると接続が切断されたと判定する。接続が切断されたと判定した段階で、前記接続を切断するフレームを送信するようにしてもよい。
【０１６６】
あるいは、接続相手の無線通信装置からフレームを受信すると第３のタイマーを起動し、新たに接続相手の無線通信装置からフレームを受信するたびに第３のタイマーを止め、再び初期値から起動する。第３のタイマーが切れると前述と同様に接続相手の無線通信装置がまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマー（例えば管理フレーム用の再送タイマー）を起動する。この場合も、第２のタイマーが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマーが切れると接続が切断されたと判定する。この場合も、接続が切断されたと判定した段階で、前記接続を切断するフレームを送信するようにしてもよい。後者の、接続相手の無線通信装置がまだ存在するかを確認するための管理フレームは、前者の場合の管理フレームとは異なるものであってもよい。また後者の場合の管理フレームの再送を制限するためのタイマーは、ここでは第２のタイマーとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマーを用いるようにしてもよい。
【０１６７】
［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式
例えば、複数の無線通信装置と通信または競合することを想定した無線ＬＡＮシステムがある。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）をアクセス方式の基本としている。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了から固定時間を置いて送信を行う方式では、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置で同時に送信を行うことになり、その結果、無線信号が衝突してフレーム送信に失敗する。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了からランダム時間待つことで、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置での送信が確率的に分散することになる。よって、ランダム時間の中で最も早い時間を引いた無線通信装置が１つなら無線通信装置のフレーム送信は成功し、フレームの衝突を防ぐことができる。ランダム値に基づき送信権の獲得が複数の無線通信装置間で公平になることから、Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅを採用した方式は、複数の無線通信装置間で無線媒体を共有するために適した方式であるということができる。
【０１６８】
［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔
ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで用いられるフレーム間隔は、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＤＩＦＳ）、ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＡＩＦＳ）、ｐｏｉｎｔ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＰＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＥＩＦＳ）、ｒｅｄｕｃｅｄ  ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  ｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）などがある。
【０１６９】
フレーム間隔の定義は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは送信前にキャリアセンスアイドルを確認して開けるべき連続期間として定義されており、厳密な前のフレームからの期間は議論しない。従ってここでのＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでの説明においてはその定義を踏襲する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダムアクセスの際に待つ時間を固定時間とランダム時間との和としており、固定時間を明確にするため、このような定義になっているといえる。
【０１７０】
ＤＩＦＳとＡＩＦＳとは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づき他の無線通信装置と競合するコンテンション期間にフレーム交換開始を試みるときに用いるフレーム間隔である。ＤＩＦＳは、トラヒック種別による優先権の区別がないとき、ＡＩＦＳはトラヒック種別（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＴＩＤ）による優先権が設けられている場合に用いる。
【０１７１】
ＤＩＦＳとＡＩＦＳとで係る動作としては類似しているため、以降では主にＡＩＦＳを用いて説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＭＡＣ層でフレーム交換の開始などを含むアクセス制御を行う。さらに、上位層からデータを渡される際にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）対応する場合には、データとともにトラヒック種別が通知され、トラヒック種別に基づいてデータはアクセス時の優先度のクラス分けがされる。このアクセス時のクラスをアクセスカテゴリ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｃａｔｅｇｏｒｙ：ＡＣ）と呼ぶ。従って、アクセスカテゴリごとにＡＩＦＳの値が設けられることになる。
【０１７２】
ＰＩＦＳは、競合する他の無線通信装置よりも優先権を持つアクセスができるようにするためのフレーム間隔であり、ＤＩＦＳ及びＡＩＦＳのいずれの値よりも期間が短い。ＳＩＦＳは、応答系の制御フレームの送信時あるいは一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。ＥＩＦＳはフレーム受信に失敗した（受信したフレームがエラーであると判定した）場合に起動されるフレーム間隔である。
【０１７３】
ＲＩＦＳは一旦アクセス権を獲得した後にバーストで同一無線通信装置に複数のフレームを連続して送信する場合に用いることができるフレーム間隔であり、ＲＩＦＳを用いている間は送信相手の無線通信装置からの応答フレームを要求しない。
【０１７４】
ここでＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図２３に示す。  
【０１７５】
ある無線通信装置においてデータフレーム（Ｗ＿ＤＡＴＡ１）の送信要求が発生した際に、キャリアセンスの結果、媒体がビジーである（ｂｕｓｙ  ｍｅｄｉｕｍ）と認識する場合を想定する。この場合、キャリアセンスがアイドルになった時点から固定時間のＡＩＦＳを空け、その後ランダム時間（ｒａｎｄｏｍ  ｂａｃｋｏｆｆ）空いたところで、データフレームＷ＿ＤＡＴＡ１を通信相手に送信する。なお、キャリアセンスの結果、媒体がビジーではない、つまり媒体がアイドル（ｉｄｌｅ）であると認識した場合には、キャリアセンスを開始した時点から固定時間のＡＩＦＳを空けて、データフレームＷ＿ＤＡＴＡ１を通信相手に送信する。
【０１７６】
ランダム時間は０から整数で与えられるコンテンションウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｗｉｎｄｏｗ：ＣＷ）の間の一様分布から導かれる擬似ランダム整数にスロット時間をかけたものである。ここで、ＣＷにスロット時間をかけたものをＣＷ時間幅と呼ぶ。ＣＷの初期値はＣＷｍｉｎで与えられ、再送するたびにＣＷの値はＣＷｍａｘになるまで増やされる。ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとの両方とも、ＡＩＦＳと同様アクセスカテゴリごとの値を持つ。Ｗ＿ＤＡＴＡ１の送信先の無線通信装置では、データフレームの受信に成功し、かつ当該データフレームが応答フレームの送信を要求するフレームであるとそのデータフレームを内包する物理パケットの無線媒体上での占有終了時点からＳＩＦＳ時間後に応答フレーム（Ｗ＿ＡＣＫ１）を送信する。Ｗ＿ＤＡＴＡ１を送信した無線通信装置は、Ｗ＿ＡＣＫ１を受信すると送信バースト時間制限内であればまたＷ＿ＡＣＫ１を内包する物理パケットの無線媒体上での占有終了時点からＳＩＦＳ時間後に次のフレーム（例えばＷ＿ＤＡＴＡ２）を送信することができる。
【０１７７】
ＡＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳ及びＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとスロット時間との関数になるが、ＳＩＦＳとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、ＡＩＦＳ、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮではＢａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ（ＢＳＳ））ごとに設定可能であるが、デフォルト値が定められている。
【０１７８】
例えば、８０２．１１ａｃの規格策定では、ＳＩＦＳは１６μｓ、スロット時間は９μｓであるとして、それによってＰＩＦＳは２５μｓ、ＤＩＦＳは３４μｓ、ＡＩＦＳにおいてアクセスカテゴリがＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤ（ＡＣ＿ＢＫ）のフレーム間隔はデフォルト値が７９μｓ、ＢＥＳＴ  ＥＦＦＯＲＴ（ＡＣ＿ＢＥ）のフレーム間隔はデフォルト値が４３μｓ、ＶＩＤＥＯ（ＡＣ＿ＶＩ）とＶＯＩＣＥ（ＡＣ＿ＶＯ）のフレーム間隔はデフォルト値が３４μｓ、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとのデフォルト値は、各々ＡＣ＿ＢＫとＡＣ＿ＢＥとでは３１と１０２３、ＡＣ＿ＶＩでは１５と３１、ＡＣ＿ＶＯでは７と１５になるとする。なお、ＥＩＦＳは、基本的にはＳＩＦＳとＤＩＦＳと最も低速な必須の物理レートで送信する場合の応答フレームの時間長の和である。なお効率的なＥＩＦＳの取り方ができる無線通信装置では、ＥＩＦＳを起動した物理パケットへの応答フレームを運ぶ物理パケットの占有時間長を推定し、ＳＩＦＳとＤＩＦＳとその推定時間の和とすることもできる。
【０１７９】
なお、各実施形態で記載されているフレームは、Ｎｕｌｌ  Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔなど、ＩＥＥＥ８０２．１１規格または準拠する規格で、パケットと呼ばれるものを指してもよい。
【０１８０】
本実施形態で用いられる用語は、広く解釈されるべきである。例えば用語“プロセッサ”は、汎用目的プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、状態マシンなどを包含してもよい。状況によって、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路  （ＰＬＤ）などを指してもよい。“プロセッサ”は、複数のマイクロプロセッサのような処理装置の組み合わせ、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、ＤＳＰコアと協働する１つ以上のマイクロプロセッサを指してもよい。
【０１８１】
別の例として、用語“メモリ”は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を包含してもよい。“メモリ”は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データストレージを指してもよく、これらはプロセッサによって読み出し可能である。プロセッサがメモリに対して情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、メモリはプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。メモリは、プロセッサに統合されてもよく、この場合も、メモリは、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。また、回路は、単一チップに配置された複数の回路でもよいし、複数のチップまたは複数の装置に分散して配置された１つ以上の回路でもよい。
【０１８２】
また本明細書において  “ａ，ｂおよび（または）ｃの少なくとも１つ”は、ａ，ｂ，ｃ，ａ−ｂ，  ａ−ｃ，ｂ−ｃ，ａ−ｂ−ｃの組み合わせだけでなく、ａ−ａ，ａ−ｂ−ｂ，ａ−ａ−ｂ−ｂ−ｃ−ｃなどの同じ要素の複数の組み合わせも含む表現である。また、ａ−ｂ−ｃ−ｄの組み合わせのように、ａ，ｂ，ｃ以外の要素を含む構成もカバーする表現である。
【０１８３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１８４】
１、２、３、４  無線端末（ＳＴＡ）
１１  アクセスポイント（ＡＰ）
１５、１７、２１、２２、３１、３２、４１、４３、５１、５２、６１、６３、８３、９３  データフレーム
１６、１８、２３、２４、３４、３６、４２、４４、５３、５４、６２、６４、８４、９５  応答フレーム
７１、８１、９１  Ｔｒｉｇｇｅｒフレーム
７２、８２  ＵＬ  ＯＦＤＭＡ
７３、８５、９４  ＢＡフレーム（ＢｌｏｃｋＡｃｋフレーム）
１００  無線通信装置
１０１  ホストインタフェース
１１０  ＭＡＣ層処理部
１１１  トリガ生成部
１１２  応答フレーム生成部
１１３  送信フレーム生成部
１１４  フレーム解析部
１１５  制御部
１２０  送信部
１２１  符号化回路
１２２  変調回路
１２３  Ｄ／Ａコンバータ
１２４  送信アンプ
１２５、１３１  アンテナ
１３０  受信部
１３２  低雑音増幅器
１３３  Ａ／Ｄコンバータ
１３４  復調回路
１３５  復号回路
【図１】
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【図２】
2019165387.tif 000013
【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】
2019165387.tif 000020
【図１０】
2019165387.tif 000021
【図１１】
2019165387.tif 000022
【図１２】
2019165387.tif 000023
【図１３】
2019165387.tif 000024
【図１４】
2019165387.tif 000025
【図１５】
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