(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行うシステムにおけるスループットの改善を図る無線通信装置及び無線通信方法を提供する。【解決手段】無線通信装置ＡＰ１１は、所定の周波数帯域において、ＳＴＡ１から第１フレームを受信する受信部と、第１フレームの受信と同時に、前記所定の周波数帯域において第２フレームを送信する送信部と、を備える。前記送信部は、第１フレームの送信元装置ＳＴＡ１から第２フレームの送信先装置ＳＴＡ２への干渉量に基づき、送信先装置ＳＴＡ２で第２フレームの受信に必要な受信品質に応じた送信電力で前記第２フレームを送信する。【選択図】図２
2019057763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域において、第１フレームを受信する受信部と、
前記第１フレームの受信と同時に、前記所定の周波数帯域において第２フレームを送信する送信部と、を備え、
前記送信部は、前記第１フレームの送信元装置から前記第２フレームの送信先装置への干渉量に基づき、前記送信先装置で前記第２フレームの受信に必要な受信品質に応じた送信電力で、前記第２フレームを送信する
無線通信装置。
【請求項２】
前記第１フレームの送信電力と、前記第１フレームの送信元装置から前記第２フレームの送信先装置への経路損失である第１経路損失と、自装置から前記第２フレームの送信先装置への経路損失である第２経路損失と、前記受信品質とに基づいて、前記第２フレームの送信電力を決定する制御部、を備え、
前記送信部は、前記制御部で決定された前記送信電力で、前記第２フレームを送信する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、自装置内で前記第２フレームの送信信号が前記第１フレームの受信信号に与える干渉量と、前記第１フレームの受信に必要な受信品質とに基づいて、前記第２フレームの送信電力を決定する
請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１フレームの送信元装置から自装置への経路損失である第３経路損失に基づき、前記第２フレームの送信電力を決定する
請求項２または３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記第１フレームの送信元装置から前記第２フレームの送信先装置への経路損失である第１経路損失と、自装置から前記第２フレームの送信先装置への経路損失である第２経路損失と、前記受信品質と、前記第２フレームの送信電力とに基づき、前記第１フレームの送信電力を決定する制御部を備え、
前記送信部は、前記制御部で決定された前記送信電力を特定する情報を、前記第１フレームの送信元装置に送信する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記受信部は、前記第２フレームの送信先装置から、前記第１経路損失を表す情報を受信する
請求項２または５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記受信部は、前記第２フレームの送信先装置から、前記第２経路損失を表す情報を受信する
請求項２、５および６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記送信部は、前記所定の周波数帯域において複数の前記第２フレームを複数の前記送信先装置に多重送信する
請求項１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】
前記受信部は、前記所定の周波数帯域において複数の前記送信元装置から多重送信される複数の前記第１フレームを受信する
請求項１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】
少なくとも１つのアンテナを備えた請求項１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】
所定の周波数帯域において、第１フレームを受信し、
前記第１フレームの受信と同時に、前記所定の周波数帯域において第２フレームを、送信し、
前記第２フレームは、前記第１フレームの送信元装置から前記第２フレームの送信先装置への干渉量に基づき、前記送信先装置で前記第２フレームの受信に必要な受信品質に応じた送信電力で送信される
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１ａｘの次世代規格では、多数の端末が存在する環境で、システムスループットを向上させる技術として、１つの端末が同一周波数帯域にて送信と受信を同時に行う全二重（Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ）通信の技術が検討されている。
【０００３】
Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を実現する上で発生する問題の１つとして端末間干渉の問題がある。端末間干渉とは、アップリンク送信を行う端末の送信信号が、ダウンリンク受信を行う端末に与える干渉のことである。例えば、ある端末がアクセスポイントに信号をアップリンク送信し、同時にアクセスポイントが同じ周波数帯域で別の端末に信号をダウンリンク送信する場合を考える。ある端末がアクセスポイントにアップリンク送信する信号が別の端末に届く場合、この信号によって、別の端末でアクセスポイントからダウンリンク受信する信号に干渉（端末間干渉）が及ぼされる。この干渉が要因となり、別の端末はダウンリンク信号を正しく受信できなくなる可能性がある。このように、端末間干渉は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を実現する上で、システムのスループットが低下する原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０２４３５６号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ａｃ（ＴＭ）−２０１３
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ.  ８０２．１１（ＴＭ）−２０１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の実施形態は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行うシステムにおけるスループットを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態としての無線通信装置は、所定の周波数帯域において、第１フレームを受信する受信部と、前記第１フレームの受信と同時に、前記所定の周波数帯域において第２フレームを送信する送信部と、を備え、前記送信部は、前記第１フレームの送信元装置から前記第２フレームの送信先装置への干渉量に基づき、前記送信先装置で前記第２フレームの受信に必要な受信品質に応じた送信電力で、前記第２フレームを送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信システムを示す図。
【図２】Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の端末間干渉の説明図。
【図３】Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の端末間干渉の説明図。
【図４】物理パケットの概略構成例を示す図。
【図５】ＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す図。
【図６】第１の実施形態に係るアクセスポイントにおける無線通信装置の機能ブロック図。
【図７】第１の実施形態に係る端末における無線通信装置の機能ブロック図。
【図８】第１の実施形態に係るフレームシーケンス例を示す図。
【図９】ＦＤ―ＲＴＳフレームのフォーマット例を示す図。
【図１０】ＦＤ−ＣＴＳフレームのフォーマット例を示す図。
【図１１】本実施形態に係るアクセスポイントの動作のフローチャート。
【図１２】第２の実施形態に係るフレームシーケンス例を示す図。
【図１３】ＦＤトリガフレームのフォーマット例を示す図。
【図１４】第３の実施形態に係るフレームシーケンス例を示す図。
【図１５】第４の実施形態に係るＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の例を示す図。
【図１６】第４の実施形態に係るＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の他の例を示す図。
【図１７】アクセスポイントまたは端末の機能ブロック図。
【図１８】端末またはアクセスポイントの全体構成の例を示す図。
【図１９】端末またはアクセスポイントに搭載される無線通信装置のハードウェア構成例を示す図。
【図２０】端末またはアクセスポイントの機能ブロック図。
【図２１】本発明の実施形態に係る端末の斜視図。
【図２２】本発明の実施形態に係るメモリーカードを示す図。
【図２３】コンテンション期間のフレーム交換の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
無線ＬＡＮ規格の仕様書して知られている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。
【００１０】
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。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムを示す。こ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（以下、端末またはステーションと呼ぶ）１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０とを具備した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に基づいた通信が行われる。
【００１２】
ＡＰ１１も、端末として機能を備えるため、端末の一形態と言えるが、中継機能等を有する点で端末１〜１０と異なる。ＡＰ１１と端末１〜１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って通信を行うとするが、他の通信方式に従って通信を行う構成でも構わない。なお、簡単化のために図１ではＡＰ以外の端末を１０台のみ記しているが、より多いまたは少ない端末が存在していても構わない。以下、説明で、端末というときは、端末がＡＰであることができない場合を除き、ＡＰを指しても良い。
【００１３】
ＡＰ１１は、１つまたは複数のアンテナを備える。アンテナは、指向性可変アンテナでもよい。ＡＰ１１は、アンテナを介してＭＡＣフレームを送受信する無線通信装置を搭載する。以下の説明では、ＭＡＣフレームのことを、単にフレームと記述する場合もある。ＡＰ１１に搭載される無線通信装置は、無線で信号を送受信する無線通信部と、無線通信部を介してフレームを送受信することで通信を制御する制御部または通信制御装置とを備える。ＡＰ１１は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格におけるＢａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ（ＢＳＳ）である無線通信グループを形成する。ＡＰ１１は、事前にアソシエーションプロセスと呼ばれる処理を行うことで、端末１〜１０と無線リンクを確立している。無線リンクを確立した状態を、ＡＰ１１に接続していると表現する。ＡＰ１１は、それぞれ確立した無線リンクを介して、端末１〜１０と通信を行う。なお、ＡＰ１１は、端末間の通信を中継することができる限り、必ずしもＩＥＥＥ８０２．１１規格に定められたＡＰとしての機能を備えていなくても構わない。この場合、ＡＰ１１は、端末間の通信を中継する中継局として動作する。ＡＰ１１が具備する無線通信部は、一例として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路により構成される。ＡＰ１１が具備する制御部または通信制御装置は、一例としてベースバンド集積回路により構成される。
【００１４】
端末１〜１０のそれぞれは、１つまたは複数のアンテナを備える。アンテナは、指向性可変アンテナでもよい。端末１〜１０のそれぞれは、アンテナを介してフレームを送受信する無線通信装置を搭載する。端末１〜１０のそれぞれに搭載された無線通信装置は、無線で信号を送受信する無線通信部と、無線通信部を介してフレームを送受信することで、通信を制御する制御部または通信制御装置とを備える。各端末が具備する無線通信部は、一例として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路により構成される。各端末が具備する制御部または通信制御装置は、一例としてベースバンド集積回路により構成される。
【００１５】
ＡＰ１１は、端末１〜１０が属している無線ネットワークとは別のネットワークにさらに接続されていてもよい。当該別のネットワークは、有線ネットワークでもよいし、無線ネットワークでもよいし、これらのハイブリッドのネットワークでもよい。ＡＰ１１は、端末１〜１０が属している無線ネットワークと別のネットワーク間の通信を中継してもよい。
【００１６】
ＡＰ１１は、本実施形態に係る全二重（Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ）通信の機能を備えている。ＡＰ１１は、同一周波数帯域（同一のチャネル）にて、端末１〜１０のうちの複数台の端末と、フレームの受信とフレームの送信とを同時に行うことができる。端末１〜１０は、半二重（Ｈａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘ）通信の機能を備えていることを想定するが、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の機能を備えていてもかまわない。この場合、ＡＰ１１は、１台の端末との間で、同一周波数帯域でフレームの受信とフレームの送信とを同時に行うことができる。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の例を示している。ＡＰ１１は、端末２へフレームをダウンリンク送信すると同時に、端末１からフレームをアップリンク受信している。すなわち、端末１はフレームをアップリンク送信する送信元装置（アップリンク送信端末）であり、端末２はダウンリンク送信されるフレームの送信先装置（ダウンリンク受信端末）である。
【００１８】
端末１がＡＰ１１にアップリンク送信する信号が、ＡＰ１１がダウンリンク送信する端末２にも届く場合、この信号が、端末２がダウンリンク受信する信号に対する干渉信号となる。このような干渉を端末間干渉（Ｉｎｔｅｒ−ｎｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ぶ。端末間干渉により、別の端末ではダウンリンク信号を正しく受信できなくなる可能性がある。信号を正しく受信とは、例えばあるフレーム誤り率以下となる受信品質（例えばＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）など）で、フレームを受信することを意味している。端末２がダウンリンク信号を正しく受信するためには、端末２の受信品質を確保する必要がある。端末２に要求される受信品質を、一例として要求ＳＩＮＲによって表す。したがって、端末２の要求ＳＩＮＲを満たす必要がある。端末２の要求ＳＩＮＲは、事前に定められている。要求ＳＩＮＲは、一例として、ＱｏＳ、データの種類、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）などの項目のうち少なくとも１つの項目に基づき、決定されてもよい。要求ＳＩＮＲは、任意の関連技術を用いて決定してもよい。本実施形態では、要求ＳＩＮＲの決定方法について、これ以上の詳細は説明を省略する。
【００１９】
端末２の要求ＳＩＮＲをαＲｅｑｕｉｒｅｄ、端末２がＡＰ１１からダウンリンク受信した信号の受信電力をβＲＸ、端末２が端末１から受信した干渉信号の受信電力（干渉量）をγＲＸとする。干渉信号は、端末１がＡＰ１１にアップリンク送信して、端末２で受信された信号である。受信電力の例としては、本実施形態ではＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を想定するが、これに限定されるものではない。端末２の要求ＳＩＮＲを満たすためには、以下の式（１）を満たす必要がある。つまり、βＲＸをγＲＸで除算した値は、αＲｅｑｕｉｒｅｄ以上である必要がある。
【数１】
2019057763.tif 000003
【００２０】
βＲＸ、γＲＸは以下のように定義される。“−”は減算を表す記号である。
βＲＸ＝ＰＤＬ＠ＡＰ−ＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）    式（２）
γＲＸ＝ＰＵＬ＠ＳＴＡ１−ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）  式（３）
ＰＤＬ＠ＡＰは、ＡＰ１１が端末２にダウンリンク送信する送信電力である。
ＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）は、ＡＰ１１が端末２にダウンリンク送信する信号の経路損失（距離減衰量）である。
ＰＵＬ＠ＳＴＡ１は、端末１がＡＰ１１にアップリンク送信する送信電力である。
ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）は、端末１がＡＰ１１にアップリンク送信する信号の、端末２に対する経路損失である。
【００２１】
これらの記号を、図２の該当箇所に付けたものを図３に示す。
【００２２】
なお、式（１）の代わりに、以下の式（４）を用いてもよい。
【数２】
2019057763.tif 000004
以下の説明では、式（１）を想定する。
【００２３】
式（１）を、式（２）、式（３）を使って書き直すと、以下の式（５）のようになる。
【数３】
2019057763.tif 000005
【００２４】
ＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始前に端末２にフレームを送信して、端末２にＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）を測定させ、測定結果を取得する。また、ＡＰ１１は、端末２に、端末１からのフレームを受信させ、受信したフレームの電力を測定させる。ＡＰ１１は、端末２からのＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）の情報を取得する。ＡＰ１１は、ＰＤＬ＠ＡＰとＰＵＬ＠ＳＴＡ１とのうちの一方を任意の方法で決定し、他方を、式（５）の関係から決定する。決定したＰＤＬ＠ＡＰとＰＵＬ＠ＳＴＡ１で、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行う。すなわち、端末１からＰＵＬ＠ＳＴＡ１でＡＰ１１にフレームをアップリンク送信し、ＡＰ１１は、端末２にＰＤＬ＠ＡＰでフレームをダウンリンク送信する。これにより、端末２は、端末間干渉に拘わらず、ＡＰ１１からダウンリンク送信されたフレームを正しく（要求ＳＩＮＲを満たして）受信できる。
【００２５】
また、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信では、ＡＰ１１では自己干渉（Ｓｅｌｆ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）（図２参照）が発生する。具体的には、端末２へダウンリンク送信する信号が、自端末内で所定の経路で受信部側に回り込んだり、送信信号の反射が生じたりして、これがアップリンク受信する信号に対して自己干渉となる。自己干渉によりアップリンク受信する信号の受信品質が劣化するが、本実施形態では、ＡＰ１１は、自己干渉信号をキャンセルする仕組みを備えている。
【００２６】
以上が、本実施形態の概要である。以下、本実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００２７】
本実施形態では、通信としてフレームが送受信される。より詳細には、フレームに物理ヘッダを付加した物理パケットが送受信される。以下の説明でフレームを送信または受信と表現するときは、実際にはフレームを含む物理パケットが送信または受信される。物理パケット（単にパケットと呼ぶ場合もある）は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格ではＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）に相当する。
【００２８】
図４に物理パケットの概略構成例を示す。物理パケットは、物理ヘッダと、物理ヘッダの末尾に付加されたフレームとを含む。物理ヘッダは、一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義されているＬ−ＳＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−Ｓｈｏｒｔ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｆｉｅｌｄ）、Ｌ−ＬＴＦ（Ｌｅｇａｃｙ−Ｌｏｎｇ  ＴｒａｉｎｉｎｇＦｉｅｌｄ）、Ｌ−ＳＩＧ（Ｌｅｇａｃｙ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｆｉｅｌｄ）、を含む。Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ、Ｌ−ＳＩＧは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ａ／ｎ／ａｃなどのレガシー規格の端末が認識可能なフィールドであり、それぞれ信号検出用の情報、周波数補正（あるいは、受信電力測定、伝搬路推定）用の情報、伝送レート（ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ））などの情報が格納される。Ｌ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦは、レガシープリアンブル部を構成する。ここで述べた以外のフィールドが含まれてもよい。
【００２９】
図５（Ａ）は、ＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す。本フレームフォーマットは、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ  ｈｅａｄｅｒ）、フレームボディ（Ｆｒａｍｅ  ｂｏｄｙ）及びＦＣＳの各フィールドを含む。ＭＡＣヘッダは、図５（Ｂ）に示すように、Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ、Ａｄｄｒｅｓｓ１、Ａｄｄｒｅｓｓ２、Ａｄｄｒｅｓｓ３，  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌ及び  ＨＴ（Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）ｃｏｎｔｒｏｌの各フィールドを含む。
【００３０】
これらのフィールドは必ずしもすべて存在する必要はなく、一部のフィールドが存在しない場合もあり得る。例えばＡｄｄｒｅｓｓ３フィールドが存在しない場合もある。また、ＱｏＳ  ＣｏｎｔｒｏｌおよびＨＴ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの両方または一方が存在しない場合もある。またフレームボディフィールドが存在しない場合もあり得る。一方、図５（Ｂ）に示されていない他のフィールドが存在してもよい。例えば、Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドがさらに存在してもよい。ＨＴ（Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｐｕｔ）Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、使用する規格に応じて他のフィールド、例えばＶＨＴ（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｐｕｔ）またはＨＥ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドに拡張されてもよい。
【００３１】
Ａｄｄｒｅｓｓ１のフィールドには、受信先アドレス（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ａｄｄｒｅｓｓ；ＲＡ）が、Ａｄｄｒｅｓｓ２のフィールドには送信元アドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ａｄｄｒｅｓｓ；ＴＡ）が入り、Ａｄｄｒｅｓｓ３のフィールドにはフレームの用途に応じてＢＳＳの識別子であるＢＳＳＩＤ（Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）（全てのビットに１を入れて全てのＢＳＳＩＤを対象とするｗｉｌｄｃａｒｄ  ＢＳＳＩＤ場合もある）か、あるいはＴＡが入る。
【００３２】
Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、タイプ（Ｔｙｐｅ）、サブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）という２つのフィールド等が含まれる。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なフレーム種別の識別は、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識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。
【００３３】
Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドは媒体予約時間を記載し、他の端末（ＡＰの場合を含む）宛のＭＡＣフレームを受信した場合に、当該ＭＡＣフレームを含む物理パケットの終わりから媒体予約時間に亘って、媒体が仮想的にビジーであると判定する。Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにはフレームのシーケンス番号等を格納する。ＱｏＳフィールドは、フレームの優先度を考慮して送信を行うＱｏＳ制御を行うために用いられる。ＨＴ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで導入されたフィールドである。
【００３４】
ＦＣＳフィールドには、受信側でフレームの誤り検出のため用いられるチェックサム符号としてＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）情報が設定される。ＦＣＳ情報の例としては、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ  またはＣｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）などがある。
【００３５】
図６に、本実施形態に係るＡＰ１１における無線通信装置の機能ブロック図を示す。本実施形態に係る無線通信装置は、同一周波数帯域でフレームの送信とフレームの受信とを同時に（すなわち並行して）行うＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を実行可能である。
【００３６】
図６に示す無線通信装置は、少なくとも１つのアンテナ２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、無線通信部２７と、制御部２５と、バッファ２６とを備えている。無線通信部２７は、送信部２２と、受信部２３とを備えている。無線通信部２７は、自己干渉キャンセル機能を備えている。複数のアンテナの場合、送信と受信とで別々のアンテナが使用されてもよいし、送信と受信とでアンテナが共用されてもよい。アンテナが送信と受信とで共用される場合、スイッチによってアンテナの接続先を、送信部２２と受信部２３間で切り換えてもよい。
【００３７】
図６の各ブロックでの処理は、それぞれＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、回路等のハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。また、各ブロックでの処理は、それぞれアナログ処理によって行われてもよいし、デジタル処理によって行われてもよいし、アナログ処理とデジタル処理の両方によって行われてもよい。
【００３８】
制御部２５は、主としてＭＡＣ層の処理、および物理層の処理の一部を行う。また、制御部２５は、ＭＡＣ層および物理層の管理を行い、管理に必要な情報を制御部２５の内部または外部のバッファに格納する。ＡＰ１１に接続している端末に関する情報および、自ＡＰに関する情報もこのバッファで管理してもよい。このバッファは、メモリでもよいし、ＳＳＤまたはハードディスク等の装置でもよい。メモリの場合、ＤＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。このバッファは、バッファ２６と同じ記憶媒体でもよいし、別の記憶媒体でもよい。
【００３９】
制御部２５は、バッファ２６に送信用のデータまたは情報が保持されている場合、当該データまたは情報を含むフレームを生成し、使用する通信方式に従って、送信権を獲得して、送信部２２を介して当該フレームを送信する。送信権は、無線媒体へのアクセス権に相当する。一例としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に基づきキャリアセンスを行い、無線媒体がアイドルとして送信権を獲得できたら、送信権に基づくＴＸＯＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ：ＴＸＯＰ）で、フレーム（より詳細にはフレームに物理ヘッダを付加した物理パケット）を送信部２２に出力する。ＴＸＯＰは、無線媒体を占有可能な時間に相当する。なお、物理ヘッダの一部または全部を送信部２２で付加することも可能である。制御部２５は、送信部２２に対して、フレームまたはパケットに適用する伝送レート（ＭＣＳ）および送信電力の少なくとも一方を指示する信号を出力してもよい。
【００４０】
送信部２２は、制御部２５から渡されたパケットを符号化および変調して、さらにＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換することでアナログ信号を生成する。送信部２２は、アナログ信号から所望帯域の信号成分を抽出し、抽出した信号を、増幅器で増幅する。そして、送信部２２は、増幅した信号を、アンテナ２１−１〜２１−Ｎを介して送信する。送信部２２は、制御部２５からＭＣＳを指定された場合、ＭＣＳに基づきフレームまたはパケットの符号化および変調を行う。また、送信部２２は、制御部２５から送信電力を指示された場合、当該送信電力で送信されるように増幅器の動作を調整する。なお、送信部２２は、制御部２５から渡されるパケットの物理ヘッダに、フレームに適用されるＭＣＳが設定されているときは、物理ヘッダに設定されているＭＣＳに基づき、フレームの符号化および変調を行ってもよい。
【００４１】
受信部２３は、アンテナ２１−１〜２１−Ｎで受信された信号を、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）により増幅し、周波数変換（ダウンコンバート）し、フィルタリング処理により所望帯域成分を抽出する。受信部２３は、抽出した信号を、ＡＤ変換によりデジタル信号に変換し、デジタル信号に対して、復調および誤り訂正復号、物理ヘッダの処理を行ってフレームを取得する。受信部２３は、フレームを制御部２５に入力する。物理ヘッダの全部または一部の処理を制御部２５で行ってもよい。
【００４２】
制御部２５は、送達確認応答を必要とするフレームを受信した場合は、受信したフレームの検査結果に応じて、送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ）フレーム等）を生成し、生成した送達確認応答フレームを、送信部２２を介して送信する。
【００４３】
バッファ２６は、上位層および制御部２５間で、データを受け渡しするための記憶領域として用いられる。またバッファ２６は、端末から受信したフレームに含まれるデータを、他の端末への中継のために一時的に格納してもよい。また自局宛のフレームを受信した場合に、当該フレーム内のデータを上位層へ渡すために、データをバッファ２６に一時的に格納してもよい。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層より上位の通信プロトコルに関する処理を行う。また、上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰに加え、アプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
【００４４】
制御部２５は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信およびそれに付随する各種処理を行う。例えば、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘの送信電力制御、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のスケジューリング、Ｆｕｌｌ  ＤｕｐｌｅｘとＨａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘの切換え制御を行う。また、他の端末に対する送信電力制御および伝送レート制御を行ってもよい。
【００４５】
無線通信部２７は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信時に自装置内で発生する自己干渉信号のキャンセル処理を行う機能（自己干渉キャンセル機能）を備える。Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信時に、送信部２２から受信部２３へ信号が回り込み、これが自己干渉信号として、受信信号の特性を劣化させる。つまり、アンテナ２１−１〜２１−Ｎで受信した信号に、送信信号の一部（自己干渉信号）が混在する。送信信号の一部の振幅が干渉量として、受信信号に加算され、加算後の信号が受信部２３に入力される。無線通信部２７の自己干渉キャンセル機能により、送信部２２から受信部２３に回り込んで入力される自己干渉信号を除去する。
【００４６】
自己干渉信号を除去する方法は任意の方法でよい。一例として、受信部２３に送信信号が回り込まないように、送信部２２と受信部２３間のアイソレーションを確保するための回路を設ける方法がある。この場合、自己干渉キャンセル機能は、アイソレーション用の回路として配置される。また、別の方法として、送信部２２から出力される送信信号を受信部２３または前段の回路に有線または無線で入力する経路を設け、受信信号と自己干渉信号との混在信号から、当該経路から入力された送信信号の振幅（干渉量）を減算する方法がある。この場合、自己干渉キャンセル機能を実行する回路は、当該経路を含み、混在信号から送信信号を減算する回路を含む。
【００４７】
制御部２５は、端末からＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンク送信を要求するフレーム（後述するＦＤ−ＲＴＳフレーム）を受信すると、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始タイミング（開始時刻等）、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信するパケット長（Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の長さ）、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのダウンリンク送信先となる端末、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信で使用する周波数帯域（チャネル）など、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのパラメータ情報を決定する。制御部２５は、決定したパラメータ情報を設定したフレーム（後述するＦＤ−ＣＴＳフレーム）を生成し、ＦＤ―ＲＴＳフレームの受信完了から、一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、送信部２２を介して、ブロードキャストまたはマルチキャストで送信する。
【００４８】
ＡＰ１１の制御部２５は、ＦＤ―ＣＴＳフレームの送信完了から、一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、ダウンリンク送信先として決定した端末から、応答フレーム（後述するＦＤ−ＣＴＳフレーム）を受信する。応答フレームには、ＡＰ１１からダウンリンク受信端末への経路損失、ＦＤ−ＲＴＳフレームを送信した端末から当該ダウンリンク受信端末への経路損失を表す情報が含まれている。制御部２５は、これらの経路損失、端末１がアップリンク送信する送信電力、ダウンリンク受信端末でダウンリンク受信に必要な受信品質（例えばＳＩＮＲ）に基づき、ダウンリンク送信電力を決定する。詳細は後述する。
【００４９】
制御部２５は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２で通知したＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻になると、ダウンリンク送信先の端末にデータフレーム等のフレームを、送信部２２を介して送信する。使用する周波数帯域は事前に決まっていてもよいし、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２で周波数帯域を通知した場合は、通知した周波数帯域を使用する。これと同時に、受信部２３は、アップリンク送信要求を行った端末から、当該周波数帯域でアップリンク送信されるデータフレーム等のフレームを受信する。これにより、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信が行われる。
【００５０】
図７に、本実施形態に係る端末の無線通信装置の機能ブロックの構成例を示す。図１の端末１〜１０は、一例として図７の構成を有する。図７の無線通信装置は、少なくともアンテナ３１−１〜３１−Ｎ（Ｎは２以上の整数）と、無線通信部３７と、制御部３５と、バッファ３６とを備えている。無線通信部３７は、送信部３２と、受信部３３とを備える。
【００５１】
アンテナ３１−１〜３１−Ｎの本数が複数の場合、送信と受信とで別々のアンテナが使用されてもよいし、これらのアンテナが送信と受信とで共用されてもよい。アンテナが送信と受信とで共用される場合、スイッチによってアンテナの接続先を、送信部３２と受信部３３間で切り換えてもよい。
【００５２】
図７に示す各ブロックでの処理は、それぞれＣＰＵ等のプロセッサで動作するソフトウェア（プログラム）によって行われてもよいし、回路等のハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。また、各ブロックでの処理は、それぞれアナログ処理によって行われてもよいし、デジタル処理によって行われてもよいし、アナログ処理とデジタル処理の両方によって行われてもよい。
【００５３】
制御部３５は、ＡＰ１１との通信を制御する制御部であり、主としてＭＡＣ層の処理、および物理層の処理の一部を行う。制御部３５は、通信制御の具体例として、送信電力制御および伝送レート制御などの制御処理を行う。また、制御部３５は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信およびそれに付随する各種処理を行う。また、制御部３５は、ＭＡＣ層および物理層の管理を行い、管理に必要な情報を制御部３５の内部または外部のバッファに格納する。ＡＰ１１に関する情報および、自端末に関する情報も、当該バッファで管理されてもよい。バッファは、メモリでもよいし、ＳＳＤまたはハードディスク等の装置でもよい。メモリの場合、ＤＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発性メモリでもよい。このバッファは、バッファ３６と同じ記憶媒体でもよいし、別の記憶媒体でもよい。
【００５４】
制御部３５は、バッファ３６に送信用のデータまたは情報を保持している場合、当該データまたは情報を含むフレームを生成し、使用する通信方式に従って、送信権を獲得して、送信部３２を介して当該フレームを送信する。送信権は、無線媒体へのアクセス権に相当する。一例としてＣＳＭＡ／ＣＡに基づきキャリアセンスを行い、無線媒体がアイドルとして送信権を獲得できたら、送信権に基づくＴＸＯＰで、フレーム（より詳細にはフレームに物理ヘッダを付加した物理パケット）を送信部３２に出力する。なお、物理ヘッダの一部または全部を送信部３２で付加することも可能である。制御部３５は、送信部３２に対して、フレームまたはパケットに適用する伝送レート（ＭＣＳ）および送信電力の少なくとも一方を指示する信号を出力してもよい。
【００５５】
送信部３２は、制御部３５から渡されたパケットを符号化および変調し、さらにＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換することでアナログ信号を生成する。送信部３２は、アナログ信号から所望帯域の信号成分を抽出し、抽出した信号を、増幅器で増幅する。そして、送信部３２は、増幅した信号を、アンテナ３１−１〜３１−Ｎを介して送信する。送信部３２は、制御部３５からＭＣＳを指定された場合、ＭＣＳに基づきフレームまたはパケットの符号化および変調を行う。また、送信部３２は、制御部３５から送信電力を指示された場合、当該送信電力で送信されるように増幅器の動作を調整する。なお、送信部３２は、制御部３５から渡されるパケットの物理ヘッダに、フレームに適用されるＭＣＳが設定されているときは、物理ヘッダに設定されているＭＣＳに基づき、フレームの符号化および変調を行ってもよい。
【００５６】
受信部３３は、アンテナで受信された信号を、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）により増幅し、周波数変換（ダウンコンバート）し、フィルタリング処理により所望帯域成分を抽出する。受信部３３は、抽出した信号を、ＡＤ変換によりデジタル信号に変換し、デジタル信号に対して復調および誤り訂正復号、物理ヘッダの処理を行って、フレームを取得する。受信部３３は、フレームを制御部３５に入力する。物理ヘッダの全部または一部の処理を制御部３５で行ってもよい。
【００５７】
バッファ３６は、上位層および制御部３５間で、データを受け渡しするための記憶領域として用いられる。自端末宛のフレームを受信した場合に、当該フレーム内のデータを上位層へ渡すために、データをバッファ３６に一時的に格納してもよい。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層より上位の通信プロトコルに関する処理を行う。また、上位層は、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰに加え、アプリケーション層の処理を行ってもよい。上位層の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
【００５８】
制御部３５は、アップリンク送信要求が発生した場合に、アップリンク送信を要求するフレーム（後述するＦＤ−ＲＴＳフレーム）を生成する。この場合、端末はＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のイニシエータとなる。ＦＤ−ＲＴＳフレームには、一例として、アップリンク送信要求を表すフラグ情報およびアップリンク送信で使用する送信電力を特定する情報などを設定する。ＦＤ−ＲＴＳフレームの送信電力を特定する情報、アップリンク送信で使用したいパケット長など、他の情報を追加で設定してもよい。制御部３５は、生成したＦＤ−ＲＴＳフレームをＡＰ１１に、送信部３２を介して、送信する。制御部３５は、受信部３３を介して、ＦＤ−ＲＴＳフレームの応答として、アップリンク送信の許可を通知するフレーム（後述するＦＤ−ＣＴＳフレーム）を受信する。制御部３５は、ＦＤ−ＣＴＳフレームを解析し、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始時刻、アップリンク送信可能なパケット長などの情報を検出する。制御部３５は、当該パケット長を有するパケットを生成し、当該開始時刻で、生成したパケットを、送信部３２を介してアップリンク送信する。使用する周波数帯域などの他の条件がＦＤ−ＣＴＳフレームで指定されていれば、その条件に従って、アップリンク送信を行う。
【００５９】
制御部３５は、他の端末からＦＤ−ＲＴＳフレームを受信した場合、ＦＤ−ＲＴＳフレームの受信電力を測定し、当該他の端末から自端末への経路損失を算出する。この際、ＦＤ−ＲＴＳフレームの送信電力は、予め決められていてもよいし、当該ＦＤ−ＲＴＳフレームに当該送信電力を特定する情報が設定されていてもよい。また、制御部３５は、自端末からＦＤ−ＲＴＳフレームを送信していない状況で、ＡＰ１１からＦＤ−ＣＴＳフレームを受信した場合、ＦＤ−ＣＴＳフレームを解析することで、自端末がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのダウンリンク送信先の端末として指定されたかを検出する。自端末が指定された場合、ＦＤ−ＣＴＳフレームの受信電力からＡＰ１１から自端末への経路損失を算出する。この際、ＦＤ−ＣＴＳフレームの送信電力は、予め決められていてもよいし、当該ＦＤ−ＣＴＳフレームに当該送信電力を特定する情報が設定されていてもよい。制御部３５は、ＡＰ１１から自端末、および他の端末から自端末への経路損失を表す情報を含む応答フレーム（例えばＦＤ−ＣＴＳフレーム）をＡＰ１１に送信する。制御部３５は、応答フレームの送信完了から一定時間後にＡＰ１１からダウンリンク送信されるフレームを受信する。制御部３５は、他の端末から自端末への経路損失、および、ＡＰ１１から自端末への経路損失の少なくとも一方を、事前に計算しておき、当該少なくとも一方の値を内部のバッファに格納してもよい。この場合、応答フレーム（例えばＦＤ−ＣＴＳフレーム）には、事前に計算した少なくとも一方の値をバッファから読み出して、応答フレームに設定してもよい。
【００６０】
端末１〜１０は、いわゆるレガシー端末（具体的には、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ａ／ｎ／ａｃのいずれかに準拠した端末）でもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘまたはその次世代の規格に準拠した端末でもよい。ただし、端末１〜１０は、ＡＰ１１から送信されるＦＤ―ＣＴＳフレームを解釈し、解釈の結果に応じて本実施形態の動作を実行できる必要がある。
【００６１】
図８は、本実施形態に係るＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行うシーケンスの例を示す。
【００６２】
端末１は、任意のタイミングでＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のアップリンク送信を行うことを決定する。つまり、端末１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のイニシエータである。端末１は、ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ランダムバックオフにて送信権を獲得し、ＡＰ１１宛にＦＤ−ＲＴＳフレーム５１を送信する。
【００６３】
図９に、ＦＤ−ＲＴＳフレームのフォーマット例を示す。このフォーマットは、従来のＲＴＳフレームに、Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを追加したものである。Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの名称は一例であり、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドなど別の名称でもよい。ＦＤ−ＲＴＳフレームは、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始のトリガーとしての役割を有する。
【００６４】
Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、一例として、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンク送信要求の有りを示すフラグ情報、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１およびＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンク送信するフレームの送信電力を特定する情報などのパラメータ情報を設定する。ここでは、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１およびＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンク送信するフレームの送信電力は同じとするが、異なる場合は、別々の値を設定してもよい。予めＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の送信電力の値またはアップリンク送信電力の値が規格で決まっている場合などは、当該送信電力を特定する情報の設定を省略することも可能である。パラメータ情報の他の例として、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでアップリンク送信したいパケット長、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでアップリンク送信するデータフレームまたはパケットに適用するＭＣＳなどがある。端末１は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１を、ＡＰ１１に送信する。
【００６５】
ＲＡフィールドには、ＡＰ１１のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）を設定する。ＴＡフィールドには、自端末のＭＡＣアドレスを設定する。Ｆｒａｍｅ  ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅには、ＦＤ−ＲＴＳフレームを識別する値を設定する。Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、例えばＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の末尾までの期間を特定する値を設定する。Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間を事前に把握または決定できる場合は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の終わりまでの期間を特定する値を設定してもよい。
【００６６】
端末１が送信したＦＤ−ＲＴＳフレーム５１は、ＡＰ１１およびその他の端末２等で受信される。ＡＰ１１は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１のＲＡから、ＲＤ−ＲＴＳフレームは自局宛と判断する。ＡＰ１１は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１のＣｏｎｔｒｏｌフィールドに設定された情報に基づき、端末１のアップリンク送信要求を検出する。ＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘで自局からダウンリンク送信する端末を決定する。例えばＡＰ１１は、自局のバッファに格納されている複数の端末宛のデータの種別・データ量の情報などから、ダウンリンク送信のスケジューリングにより、ダウンリンク送信先の端末を決定する。ここでは、端末２が決定されたとする。
【００６７】
また、ＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間長となるパケット長、およびＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始時刻を決定する。パケット長は、端末１が希望するパケット長でもよいし、ダウンリンク送信したいパケット長でもよいし、これらの両方パケット長のうちの長い方または短い方でもよい。ＡＰ１１は、各端末のアップリンク送信用のデータを格納したバッファの状態を、各端末からバッファ状態報告を受けることで、把握していてもよい。この場合、バッファの状態を利用して、パケット長を決定してもよい。あるいは、パケット長は固定長でもよい。Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始時刻は、後述する端末２からの応答フレーム（ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３）の受信完了のＳＩＦＳ後もしくはそれより後の時刻である。具体的な決定方法としては、所定の基準時刻から一定時間後でもよいし、別の任意の方法で決めてもよい。所定の基準時刻として、ＲＤ−ＲＴＳフレーム５１を受信開始または受信完了した時刻でもよいし、別の時刻でもよい。あるいは、端末１側で開始時刻を決定して、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１で通知し、この通知された開始時刻を採用してもよい。
【００６８】
また、ＡＰ１１はＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の受信電力を測定し、端末１からＡＰ１１への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＡＰ）を算出してもよい。受信電力の測定は、例えば物理ヘッダの既知信号を利用して行うことができる。測定した受信電力と、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の送信電力との差分から、経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＡＰ）を算出する。
【００６９】
ＡＰ１１は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１に対する応答フレームとして、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を生成し、ＲＤ−ＲＴＳフレームの受信から予め定めた時間（例えばＳＩＦＳ等）の経過後に、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を送信する。
【００７０】
図１０に、ＦＤ−ＣＴＳフレームのフォーマット例を示す。ＦＤ−ＣＴＳフレームは、ＲＴＳフォーマットと同様のフォーマットを有している。ＴＡフィールドを省略する構成も可能である。
【００７１】
Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、ダウンリンク送信先の端末の識別情報（ここでは端末２の識別情報）を設定する。識別情報は、ＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ＩＤ）、ＭＡＣアドレスなど、端末を識別可能なかぎり、何でもよい。ここでは、端末２のＡＩＤを設定する場合を想定する。また、Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間長となるパケット長、およびＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始時刻を特定する情報を設定する。
【００７２】
ＲＡフィールドには、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の送信元の端末（ここでは端末１）のＭＡＣアドレスを設定する。ＴＡフィールドには、自ＡＰ１１のＭＡＣアドレスを設定する。Ｆｒａｍｅ  ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅには、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を識別する値）を設定する。Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、一例として、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の末尾を特定する値を設定する。これにより、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を受信した他の端末、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の間、ＮＡＶを設定させることができる。
【００７３】
端末１から送信されたＦＤ−ＲＴＳフレーム５１を受信した他の端末（端末２〜ｎ）は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１のＲＡから、このフレームが自端末宛でないと判断する。この場合、端末２〜ｎは、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の受信電力を測定し、測定した受信電力と、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の送信電力との差分から、端末１から自端末への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡｘ）（ｘ＝２，３，・・・,ｎ）を算出する。端末２の場合、経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）を算出する。端末２等は、算出した経路損失をバッファ（例えば制御部内のバッファまたはバッファ３６など）に格納する。
【００７４】
端末２等は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１の受信からＳＩＦＳ後にＡＰ１１から送信されるＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を受信する。端末２等は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２のＲＡから、このフレームが自端末宛でないと判断する。この場合、端末２等は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２のＣｏｎｔｒｏｌフィールドに自端末の識別情報が設定されているかを検査する。本例では、端末２の識別情報が設定されており、その他の端末（端末３〜１０）の識別情報は設定されていない。端末２は、自端末がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのダウンリンク送信先に選択されたと判断し、端末２以外の端末は、自端末がダウンリンク送信先に選択されなかったと判断する。
【００７５】
端末２は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２の受信電力を測定し、測定した受信電力と、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２の送信電力との差分から、ＡＰ１１から端末２への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）を算出する。ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２の送信電力を特定する情報が、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２のＣｏｎｔｒｏｌフィールドに記載されていてもよいし、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２の送信電力が予め決められていてもよい。端末２は、算出したＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）と、ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）とをＣｏｎｔｒｏｌフィールドに設定したＦＤ−ＣＴＳフレーム５３を生成し、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２の受信からＳＩＦＳ後に、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３をＡＰ１１宛に送信する。すなわち、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３におけるＲＡはＡＰ１１のＭＡＣアドレスである。ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３、ＡＰ１１に受信される。
【００７６】
ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３は、他の端末にも受信され得るが、他の端末は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３は自端末宛でないと判断し、例えば破棄する。なお、端末１がＦＤ−ＣＴＳフレーム５３を受信した場合、端末１は、端末２がＡＰ１１のダウンリンク送信先の端末であることを特定することも可能である。
【００７７】
ＡＰ１１は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３を受信すると、そのＣｏｎｔｒｏｌフィールドから、端末２で算出された経路損失ＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）とＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）を特定する。ＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信で端末１がアップリンク送信に使用する送信電力と、端末２の経路損失ＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）とＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）と、式（５）から、ＡＰ１１がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信で端末２へダウンリンク送信に使用する送信電力を決定する。例えば、式（５）の不等号を等号に変更して、以下の式（６）を生成する。
【数４】
2019057763.tif 000006
式（６）に、αＲｅｑｕｉｒｅｄと、ＰＬｏｓｓ（ＡＰ→ＳＴＡ２）とＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）と、ＰＵＬ＠ＳＴＡ１とを代入して、ＰＤＬ＠ＡＰを算出する。この値を、ダインリンク送信電力の下限値とする。ＡＰ１１は、算出したＰＤＬ＠ＡＰ、またはこれより大きい値に、ダウンリンク送信電力を決定する。なお、決定した値が、予め定められた許容最大電力を越える場合、許容最大電力を、ダウンリンク送信電力とする。
【００７８】
別の例として、ＡＰ１１は、自己干渉を考慮して、ダウンリンク送信電力を決定してもよい。例えば、端末１のアップリンク送信電力と、端末１からＡＰ１１への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＡＰ）とに基づき、ＡＰ１１のアップリンク受信に必要な受信品質（要求ＳＩＮＲ）を満たすように、ダウンリンク送信電力の条件を決定する。例えばＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘにおける端末１のアップリンク送信電力から、端末１からＡＰ１１への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＡＰ）を減算して、アップリンク受信電力を求める。ダウンリンク送信電力から自己干渉キャンセル能力を減算して干渉量を求め、アップリンク受信電力から干渉量を減算した結果が、要求ＳＩＮＲ以上になるように、当該ダウンリンク送信電力を決定する。ただし、決定するダウンリンク送信電力は、式（５）の条件を満たす範囲で決定するものとする。
【００７９】
端末１は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２で通知されたＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻になると、当該ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１で通知した送信電力で、ＡＰ１１にデータフレーム５４をアップリンク送信する。また、ＡＰ１１も、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻になると、上記で決定したダウンリンク送信電力で、端末２にデータフレーム５５をダウンリンク送信する。すなわち、ＡＰ１１は、端末１からデータフレーム５４を受信するのと同時に、データフレーム５５を端末２にダウンリンク送信する。これにより、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信が行われる。
【００８０】
端末２は、ＡＰ１１からダウンリンク送信されるデータフレーム５５を受信する。端末２は、データフレーム５５の受信と同時に、端末１からデータフレーム５４の信号を干渉信号として受信するが、端末２の要求ＳＩＮＲが満たされる送信電力でデータフレーム５５が送信されているため、端末２は、データフレーム５５を正しく受信できる。
【００８１】
この後、ＡＰ１１は、データフレーム５４の受信完了からＳＩＦＳ後に、送達確認応答フレームを端末１にダウンリンク送信し、端末２は、データフレーム５５の受信完了からＳＩＦＳ後に、送達確認応答フレームをＡＰ１１にアップリンク送信する。つまり、これらの送達確認応答がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘで送信される。この場合、端末２から端末１への端末間干渉が発生しうる。事前に端末２から端末１への経路損失を算出してＡＰ１１に通知しておき、ＡＰ１１はこれを利用して、端末１への送達確認応答フレームの送信電力を決定してもよい。送信電力の決定方法は、端末へのダウンリンク送信するデータフレームの送信電力を決めたのと同様の方法を用いてもよい。また、これらの送達確認応答フレームがＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでなく、それぞれ別々のタイミングで送信されてもよい。送達確認応答フレームの例としては、ＡＣＫフレーム、Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋフレームなどがある。
【００８２】
図８のシーケンスでは、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１を利用して端末２は、端末１との間の経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）を算出したが、本シーケンスの開始前に端末１からフレームを受信して、当該経路損失を計算しておいてもよい。端末２は、バッファ内に、計算した経路損失を表す情報を格納しておく。端末２は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を受信した場合に、事前に計算しておいた経路損失の値をバッファから読み出して、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５３に設定してもよい。
【００８３】
図１１は、本実施形態に係るＡＰ１１の動作のフローチャートである。
【００８４】
ＡＰ１１は、端末（ここでは端末１）から、ＦＤ−ＲＴＳフレーム５１を受信する（Ｓ１０１）。ＦＤ−ＲＴＳフレームには、一例として、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンク送信要求を表すフラグ情報、およびＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンク送信で使用する送信電力を特定する情報等が設定されている。
【００８５】
ＲＦ−ＲＴＳフレーム５１を受信したＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻、パケット長、ダインリンク受信端末（ここでは端末２）など、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の条件を決定し、決定した内容を表す情報をＣｏｎｔｒｏｌフィールドに設定したＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を送信する（Ｓ１０２）。
【００８６】
ＡＰ１１は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム５２を受信した端末１から、応答フレーム（例えばＦＤ−ＣＴＳフレーム）５３を受信する（Ｓ１０３）。ＡＰ１１は、応答フレームに設定された情報から、端末１から端末２への経路損失、ＡＰ１１から端末２への経路損失を特定する（Ｓ１０４）。
【００８７】
ＡＰ１１は、端末１から端末２への経路損失と、ＡＰ１１から端末２への経路損失と、端末２でダウンリンク受信に必要な受信品質と、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信で端末１からアップリンク送信で利用される送信電力とから、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのダウンリンク送信で使用する送信電力を決定する（Ｓ１０５）。
【００８８】
ＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻で、決定した送信電力で端末２にフレームをダウンリンク送信すると同時に、端末１からアップリンク送信されるフレームを受信する（Ｓ１０６）。
【００８９】
本実施形態によれば、ＡＰ１１は、アップリンク送信端末からダウンリンク受信端末への経路損失と、ＡＰ１１からダウンリンク送信端末への経路損失とを利用して、ダウンリンク受信端末での受信品質が所要の受信品質（例えば要求ＳＩＮＲ）以上となるダウンリンク送信電力を決定する。ＡＰ１１は、決定した送信電力で、当該ダウンリンク受信端末にフレームをダウンリンク送信する。これにより、アップリンク送信を行う端末からの干渉に拘わらず、ダウンリンク送信端末におけるフレームの受信成功の確率を高めることができる。これにより、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行うシステムにおけるスループットの改善をできる。
【００９０】
（変形例）
端末２は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行う際、複数のアンテナを用いてビームフォーミングを行うことができる。一例として、ＡＰ１１に指向性を向け、端末２にヌルを向けるビームフォーミングがある。この場合、端末２への干渉量を減らすことができる。このようなビームフォーミングを行う際の端末２への干渉量もしくは経路損失を事前に算出しておく。例えば端末２が実際にＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信でビームフォーミングを行い、端末２は、その際の、干渉量もしくは経路損失を算出する。算出した干渉量もしくは経路損失を特定する情報を、ＡＰ１１に通知する。これによりＡＰ１１は、端末２の要求ＳＩＮＲを満たしつつ、端末２へのダウンリンク送信電力をより低く調整することができる。なお、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信において、さらにＡＰ１１から端末２へビームフォーミングを行ってもよい。
【００９１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態のシーケンスでは、端末１がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのイニシエータとして動作したが、本実施形態では、ＡＰ１１がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのイニシエータとして動作する場合のシーケンス例を示す。
【００９２】
図１２に、本実施形態に係るＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のフレームシーケンスの一例を示す。第１の実施形態と同じ説明は適宜省略する。前提として、端末１から端末２への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）、および端末２から端末１への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ２→ＳＴＡ１）は事前に測定され、経路損失を表す情報が、端末１および端末２のバッファにそれぞれ格納されているものとする。
【００９３】
ＡＰ１１は、端末１および端末２とＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行うことを決定すると、ＦＤ−ＲＴＳフレーム６１をブロードキャストで送信する。すなわち、ＦＤ−ＲＴＳフレーム６１のＲＡは、ブロードキャストアドレスである。ＦＤ−ＲＴＳフレーム６１のＣｏｎｔｒｏｌフィールドには、一例として、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘの開始を表すフラグ情報、端末１と端末２を指定する情報（ＡＩＤ等）を設定する。ここではＦＤ−ＲＴＳフレームをブロードキャストしたが、別の方法として、端末１と端末２に複数のＦＤ−ＲＴＳフレームを、ＤＬ（ＤｏｗｎＬｉｎｋ）−ＭＵ（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ）送信してもよい。ＤＬ−ＭＵ送信の例としては、ＤＬ−ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）またはＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ  Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）などがある。
【００９４】
ＯＦＤＭＡは、１つまたは複数のサブキャリアを含むリソースユニット（ＲＵ）を端末に割り当て、リソースユニットベースで、ＡＰと複数の端末との間で送受信を同時に行う方式である。アップリンクのＯＦＤＭＡは、ＵＬ−ＯＦＤＭＡ、ダウンリンクのＯＦＤＭＡはＤＬ−ＯＦＤＭＡと記述される。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯは、ビームフォーミングと呼ばれる技術を用いることで、複数の端末に対して空間的に直交したビームを形成して送信を行う方式である。
【００９５】
端末１と端末２は、ＦＤ−ＲＴＳフレーム６１を受信し、Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを確認することで、自端末が指定されたことを検出する。また、端末１と端末２は、自端末以外に指定された端末を特定する。例えば端末１は、端末２が指定されたことを特定する。端末１は、端末２から自端末への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ２→ＳＴＡ１）を特定する情報をＣｏｎｔｒｏｌフィールドに設定したＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−１（図１０参照）を生成する。また、端末２は、端末１から自端末への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）を特定する情報をＣｏｎｔｒｏｌフィールドに設定したＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−２を生成する。Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドに、アップリンク送信の要求有無を表す情報、アップリンク送信用のデータを格納したバッファ内の状態、または、アップリンク送信したいパケット長など、他の情報を追加で設定してもよい。端末１と端末２は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−１、６２−２を、ＡＰ１１にＵＬ（ＵｐＬｉｎｋ）−ＭＵ送信する。ＵＬ−ＭＵ送信の例としては、ＵＬ−ＯＦＤＭＡまたはＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯなどがある。ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数の端末が同じタイミングで、それぞれ同一周波数帯でフレームを空間多重送信する方式である。別の方法として、端末１と端末２とが順次、ＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−１、６２−２をユニキャスト送信することも可能である。この場合、送信の順序を、ＦＤ−ＲＴＳフレーム６１のＣｏｎｔｒｏｌフィールドで指定してもよい。
【００９６】
ＡＰ１１は、端末１と端末２からＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−１、６２−２を受信する。ＡＰ１１は、アップリンク送信を許可する対象となる端末（アップリンク送信端末）を端末１、およびダウンリンク送信先の端末（ダウンリンク受信端末）を端末２に決定する。どちらをアップリンク送信端末、ダウンリンク送信端末にするかは所定のスケジューリング方法によって決めればよい。一例として、ＦＤ−ＲＴＳフレームにアップリンク送信要求有無の情報がある場合は、この情報を利用して決定してもよい。ＡＰ１１は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのパケット長（Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の長さに対応）、端末１にアップリンク送信で使用させる送信電力、端末２へのダウンリンク送信で使用する送信電力等を決定する。
【００９７】
これらの送信電力を決定する例を以下に示す。ＡＰ１１は、ＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−１、６２−２のＣｏｎｔｒｏｌフィールドから、経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ２→ＳＴＡ１）と経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ１→ＳＴＡ２）を検出する。ＡＰ１１は、これらの経路損失と、端末２の要求ＳＩＮＲとに基づき、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘにおける端末１からＡＰ１１へのアップリンク送信電力ＰＵＬ＠ＳＴＡ１と、ＡＰ１１から端末２へのダウンリンク送信電力ＰＤＬ＠ＡＰを決定する。この決定は、第１の実施形態と同様、式（５）を満たすように行う。いずれか一方が事前に決まっている場合は、他方を式（５）の関係から決定してもよい。一例として、ダウンリンク送信電力値が予め決まっている場合は、ダウンリンク送信電力をこの値を固定して、アップリンク送信電力を決定する。決定したアップリンク送信電力が予め定めた最大許容電力を越える場合は、最大許容電力以下の値にアップリンク送信電力を制限する。第１の実施形態と同様、ＡＰ１１での自己干渉を考慮して、ダウンリンク送信電力ＰＤＬ＠ＡＰを決定してもよい。
【００９８】
ＡＰ１１は、アップリンク送信を許可した端末１の識別情報、アップリンク送信電力、ダウンリンク送信先の端末２の識別情報、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのパケット長等の情報を設定したＦＤトリガフレームを生成する。ＡＰ１１は、ＣＴＳフレーム６２−１、６２−２の受信完了から一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、ＦＤトリガフレームを、ブロードキャストで送信する。
【００９９】
図１３にＦＤトリガフレームのフォーマット例を示す。ＦＤトリガフレームは、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の開始のトリガーとしての役割を有する。
【０１００】
Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドに、パケット長を特定する情報と、端末１の識別情報およびアップリンク送信電力を特定する情報と、端末２の識別情報等を設定する。これら以外の情報を追加で設定してもよい。例えば、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘのアップリンクまたはダウンリンク送信で使用するＭＣＳを特定する情報を設定してもよい。Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻の情報や、端末２へのダウンリンク送信電力を特定する情報を設定してもよい。
【０１０１】
アップリンク送信電力が事前に決まっており、端末１側で知っている場合は、アップリンク送信電力を特定する情報を設定しなくてもよい。また、ＦＤトリガフレームの送信先を端末１のみとし、ダウンリンク送信先の端末２へのＦＤトリガフレームの送信は省略してもよい。この場合、Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドに端末２に関する情報の設定は省略してもよい。
【０１０２】
ＲＡフィールドには、ブロードキャストアドレスを設定する。ＴＡフィールドには、ＡＰ１１のＭＡＣアドレスを設定する。Ｆｒａｍｅ  ＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｙｐｅおよびＳｕｂｔｙｐｅには、ＦＤトリガフレームを識別する値を設定する。Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドには、例えばＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の末尾までの期間を特定する値を設定する。これにより、ＦＤ−トリガフレームを受信した他の端末に、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信の間、ＮＡＶを設定させることができる（ＦＤ−ＲＴＳフレーム６１またはＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−１またはＦＤ−ＣＴＳフレーム６２−２の受信でＮＡＶを設定して端末は引き続き、ＮＡＶを維持する）。
【０１０３】
ＡＰ１１は、ＦＤトリガフレーム６３の送信完了から一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、端末２にデータフレーム６４を、上記で決定した送信電力で、ダウンリンク送信する。より詳細には、データフレーム６４を含むパケットを、上記で決定したパケット長で生成し、生成したパケットを送信する。端末１は、ＦＤトリガフレーム６３の受信完了から一定時間後に、データフレーム６５を、ＦＤトリガフレーム６３で指定された送信電力で、アップリンク送信する。より詳細には、端末１は、データフレーム６５を含むパケットを、ＦＤトリガフレーム６３で指定されたパケット長で生成し、生成したパケットを送信する。生成するパケットが、指定されたパケット長未満の場合は、パディングデータをパケット末尾に付加することで、生成するパケットの長さ、指定されたパケット長に一致させてもよい。このようにすることで、端末１からＡＰ１１へのアップリンク送信と、ＡＰ１１から端末２へのダウンリンク送信とを含むＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を、端末２の受信品質（要求ＳＩＮＲ）を確保しつつ、行うことができる。すなわち、端末２は、データフレーム６４を正しく受信できる。なお、ＦＤトリガフレーム６３でＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ期間の開始時刻が設定されている場合は、当該開始時刻でＡＰ１１および端末１はデータフレーム６４、６５を送信する。
【０１０４】
ＡＰ１１は、端末１からデータフレーム６５の受信完了から一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、端末１に送達確認応答フレーム６６をダウンリンク送信する。端末２は、データフレーム６４の受信完了から一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、ＡＰ１１に送達確認応答フレーム６７をアップリンク送信する。端末２から端末１への端末間干渉を考慮して、送達確認応答フレーム６６、６７の送信電力をＡＰ１１は制御してもよい。この場合、ＡＰ１１は、ＦＤトリガフレーム６３に、端末２の送達確認応答フレーム６６の送信に使用する送信電力を特定する情報を設定してもよい。送達確認応答フレーム６６、６７の送信電力は、第１の実施形態と同様にして、ＡＰ１１が決定すればよい。送達確認応答フレーム６６、６７の長さを一致させるため、送達確認応答フレーム６７の長さ（より詳細にはパケット長）を特定するための情報を、ＦＤトリガフレーム６３のＣｏｎｔｒｏｌフィールドに設定してもよい。送達確認応答フレーム６６、６７は、ＡＣＫフレームでも、ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ）フレームでも、Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔａｔｉｏｎ  ＢＡフレームでもよい。
【０１０５】
本実施形態によれば、ＡＰ１１がＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のイニシエータとなる場合にも、ダウンリンク送信先となる端末への送信電力を当該端末の要求ＳＩＮＲを満たすように設定することで、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信を行うシステムにおけるスループットの改善をできる。
【０１０６】
（第３の実施形態）
図１４に、本実施形態に係るＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信のフレームシーケンスの例を示す。第２の実施形態における図１２のシーケンスとの違いは、ランダムアクセスによるＵＬ−ＯＦＤＭＡを利用して、ＡＰ１１は、端末からアップリンク送信要求の情報と、当該端末における他の端末からの経路損失の情報とを取得する点にある。ランダムアクセスによるＵＬ−ＯＦＤＭＡでは、ＡＰ１１がトリガフレームで指定した複数のリソースユニット（ＲＵ）の中から、複数の端末がそれぞれランダムに選択したＲＵを利用して、トリガフレームの受信から一定時間後に同時にフレームを送信する。ＦＤトリガフレーム６３を端末１および端末２に送信する動作以降のシーケンスは図１２と同じであるため、説明を省略する。
【０１０７】
ＡＰ１１は、ランダムアクセス用のトリガフレーム（ＴＦ−Ｒ）７１を、キャリアセンスとランダムバックオフにより取得した無線媒体へのアクセス権に基づき、送信する。ＴＦ−Ｒ７１は、一例として、Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールド、ＲＡフィールド、ＴＡフィールド、Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、ＦＣＳフィールドを含む。Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、ＵＬ−ＯＦＤＭＡで使用可能な複数のリソースユニット（ＲＵ）の識別情報が設定されている。ＲＡは一例としてブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスである。
【０１０８】
端末１、端末２およびその他の端末は、ＴＦ−Ｒ７１を受信する。ＴＦ−Ｒ７１を受信した端末は、アップリンク送信の希望がある場合は、ＴＦ−Ｒ７１への応答として、通知フレームを送信する。通知フレームのＦｒａｍｅ  ＣｏｎｔｒｏｌフィールドにおけるＴｙｐｅは、データ、管理、および制御のいずれでもよい。端末は、通知フレームに、他の端末からの経路損失を特定する情報、自端末内のバッファのデータ種別・データ量などのパラメータ情報を含む。パラメータ情報のその他の例として、アップリンク送信の希望有無、アップリンク送信を希望するパケット長、自端末の識別情報の少なくとも１つがある。端末は、ＴＦ−Ｒ７１で指定された複数のＲＵから少なくとも１つのＲＵをランダムに選択し、通知フレームを、選択したＲＵで、ＴＦ−Ｒ７１の受信完了から一定時間（例えばＳＩＦＳ）後に、ＡＰ１１に送信する。通知フレームのＲＡは、一例としてＡＰ１１のＭＡＣアドレスである。ここでは、端末１〜ｎから、それぞれ通知フレーム７２−１、７２−２、・・・７２−ｎが送信されたとする。ここで、端末１、２、４ではそれぞれ異なるＲＵが使用されたが、これら以外の端末３、５〜ｎからは２台以上の端末が同じＲＵが使用されたとする。この結果、ＡＰ１１は、端末１、２、４から送信された通知フレームの受信に成功したが、端末３、５〜ｎから送信された通知フレームはフレーム衝突により、これらの通知フレームの受信に失敗したとする。
【０１０９】
ＡＰ１１は、端末１、端末２および端末４からアップリンク送信を行わせる端末を選択する。ここでは端末１を選択する。また、ＡＰ１１は、ダウンリンク送信先となる端末を選択する。なお、ダウンリンク送信先の端末の選択は、通知フレームを送信した端末から選択しなくてもよい。以降のシーケンスは、図１２のシーケンスと同様であるため、説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態によれば、ランダムアクセスによるＵＬ−ＯＦＤＭＡを利用して各端末からアップリンク送信の要求有無を収集するため、アップリンク送信を行いたい端末の情報および当該端末に関する経路損失の情報を効率的に収集できる。
【０１１１】
（第４の実施形態）
これまでの実施形態では、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでアップリンク送信をする端末は１台であったが、複数の端末が同時に、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでアップリンク送信（ＵＬ（Ｕｐｌｉｎｋ）−ＭＵ（Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅｒ）送信）する構成も可能である。また、これまでの実施形態では、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでダウンリンク送信対象とする端末は１台であったが、複数の端末に同時にＦｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘでダウンリンク送信（ＤＬ−ＭＵ送信）する構成も可能である。
【０１１２】
図１５に、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信において、複数の端末が同時にアップリンク送信（ＵＬ−ＭＵ送信）する例を示す。端末１と端末３が、ＡＰ１１にフレームをＵＬ−ＭＵ送信し、これと同時にＡＰ１１が端末２にフレームをダウンリンク送信している。ＵＬ−ＭＵの方式としては、例えばＵＬ−ＯＦＤＭＡまたはＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯがある。ＵＬ−ＭＵ送信で使用する周波数帯域と、ダウンリンク送信で使用する周波数帯域は同じである。この場合、端末２は、端末１と端末３のそれぞれから端末間干渉を受ける。端末２は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘの前に端末１および端末３から受信したフレームに基づき、端末１および端末３との経路損失をそれぞれ算出し、算出した経路損失を表す情報をＡＰ１１に通知する。ＡＰ１１は、通知された経路損失に基づき、端末２へのダウンリンク送信電力と、端末１および端末３からのアップリンク送信電力を決定する。決定の方法は、第１の実施形態における式（５）の右辺の分母に、端末３の送信電力値から、端末３から端末２への経路損失ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ３→ＳＴＡ２）を減算する項（ＰＵＬ＠ＳＴＡ３−ＰＬｏｓｓ（ＳＴＡ３→ＳＴＡ２））を追加したものを利用すればよい。そして、これまでの実施形態と同様の方法で、端末２へのダウンリンク送信電力、または、端末１および端末３からのアップリンク送信電力、またはこれらの両方を算出すればよい。ここではアップリンク送信する端末が２台であったが、３台以上の場合も同様である。
【０１１３】
図１５の例でも、第１の実施形態の変形例のように、端末１および端末３から端末２へヌルを向けるビームフォーミングを行ってもよい。この際、一例として、端末１および端末３からのビームの合成が端末２へ向けたヌルになるようにする。このために、端末１および端末３から端末２へのダウンリンク伝搬路についてサウンディングを行う。例えば、端末１および端末３から端末２へそれぞれ既知信号を送信し、端末２は、既知信号に基づきダウンリンク伝搬路を推定し、推定した伝搬路情報を端末１および端末３にフィードバックする。端末１および端末３間で、フィードバックされた伝搬路情報（サウンディングの結果）からビームフォーミングのパラメータを決定する。
【０１１４】
図１６に、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘ通信において、ＡＰ１１が複数の端末に同時にダウンリンク送信（ＤＬ−ＭＵ送信）する例を示す。端末１が、ＡＰ１１にフレームをアップリンク送信し、これと同時に、ＡＰ１１が端末２と端末４にフレームをＤＬ−ＭＵ送信している。ＤＬ−ＭＵの方式としては、例えばＤＬ−ＯＦＤＭＡまたはＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯがある。アップリンク送信で使用する周波数帯域と、ＤＬ−ＭＵ送信で使用する周波数帯域とは同じである。端末２と端末４は、端末１から端末間干渉を受ける。端末２と端末４は、Ｆｕｌｌ  Ｄｕｐｌｅｘの前に端末１から受信したフレームに基づき、端末１との経路損失をそれぞれ算出し、算出した経路損失を表す情報をＡＰ１１に通知する。ＡＰ１１は、通知された経路損失に基づき、端末２および端末４へのダウンリンク送信電力と、端末１からのアップリンク送信電力を決定する。端末２および端末４へのダウンリンク送信電力は、端末２と端末４のそれぞれについて、これまでの実施形態と同様の計算を個別に行うことで算出する。ここではダウンリンク送信する端末が２台であったが、３台以上の場合も同様である。これまでの実施形態と同様、ＡＰ１１での自己干渉を考慮して、ダウンリンク送信電力およびアップリンク送信電力を決定してもよい。この場合、端末２と端末４への送信信号の合わさった信号の一部が、干渉信号として受信部に回り込むと考えることができる。
【０１１５】
（第５の実施形態）
図１７は、本実施形態に係る基地局（アクセスポイント）４００の機能ブロック図である。このアクセスポイントは、通信処理部４０１と、送信部４０２と、受信部４０３と、アンテナ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄと、ネットワーク処理部４０４と、有線Ｉ／Ｆ４０５と、メモリ４０６とを備えている。アクセスポイント４００は、有線Ｉ／Ｆ４０５を介して、サーバ４０７と接続されている。通信処理部４０１およびネットワーク処理部４０４の少なくとも前者は、第１の実施形態で説明した制御部と同様な機能を有している。送信部４０２および受信部４０３は、第１の実施形態で説明した送信部および受信部と同様な機能を有している。または、送信部４０２および受信部４０３が、第１の実施形態の送信部および受信部のアナログ領域の処理に対応し、第１の実施形態の送信部および受信部のデジタル領域の処理は、通信処理部４０１に対応してもよい。ネットワーク処理部４０４は、上位処理部と同様な機能を有している。ここで、通信処理部４０１は、ネットワーク処理部４０４との間でデータを受け渡しするためのバッファを内部に保有してもよい。このバッファは、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。
【０１１６】
ネットワーク処理部４０４は、通信処理部４０１とのデータ交換、メモリ４０６とのデータ書き込み・読み出し、および、有線Ｉ／Ｆ４０５を介したサーバ４０７との通信を制御する。ネットワーク処理部４０４は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理やアプリケーション層の処理を行ってもよい。ネットワーク処理部の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
【０１１７】
一例として、通信処理部４０１は、ベースバンド集積回路に対応し、送信部４０２と受信部４０３は、フレームを送受信するＲＦ集積回路に対応する。通信処理部４０１とネットワーク処理部４０４とが１つの集積回路（１チップ）で構成されてもよい。送信部４０２および受信部４０３のデジタル領域の処理を行う部分とアナログ領域の処理を行う部分とが異なるチップで構成されてもよい。また、通信処理部４０１が、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を実行するようにしてもよい。また、アンテナの個数はここでは４つであるが、少なくとも１つのアンテナを備えていればよい。
【０１１８】
メモリ４０６は、サーバ４０７から受信したデータや、受信部４０３で受信したデータの保存等を行う。メモリ４０６は、例えば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、ＳＳＤやＨＤＤ、ＳＤカード、ｅＭＭＣ等であってもよい。メモリ４０６が、基地局４００の外部にあってもよい。
【０１１９】
有線Ｉ／Ｆ４０５は、サーバ４０７とのデータの送受信を行う。本実施形態では、サーバ４０７との通信を有線で行っているが、サーバ４０７との通信を無線で実行するようにしてもよい。
【０１２０】
サーバ４０７は、データの送信を要求するデータ転送要求を受けて、要求されたデータを含む応答を返す通信装置であり、例えばＨＴＴＰサーバ（Ｗｅｂサーバ）、ＦＴＰサーバ等が想定される。ただし、要求されたデータを返す機能を備えている限り、これに限定されるものではない。ＰＣやスマートフォン等のユーザが操作する通信装置でもよい。また、基地局４００と無線で通信してもよい。
【０１２１】
基地局４００のＢＳＳに属するＳＴＡが、サーバ４０７に対するデータの転送要求を発行した場合、このデータ転送要求に関するパケットが、基地局４００に送信される。基地局４００は、アンテナ４２Ａ〜４２Ｄを介してこのパケットを受信し、受信部４０３で物理層の処理等を、通信処理部４０１でＭＡＣ層の処理等を実行する。
【０１２２】
ネットワーク処理部４０４は、通信処理部４０１から受信したパケットの解析を行う。具体的には、宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号等を確認する。パケットのデータがＨＴＴＰ  ＧＥＴリクエストのようなデータ転送要求である場合、ネットワーク処理部４０４は、このデータ転送要求で要求されたデータ（例えば、ＨＴＴＰ  ＧＥＴリクエストで要求されたＵＲＬに存在するデータ）が、メモリ４０６にキャッシュ（記憶）されているかを確認する。メモリ４０６には、ＵＲＬ（またはその縮小表現、例えばハッシュ値や、代替となる識別子）とデータとを対応づけたテーブルが格納されている。ここで、データがメモリ４０６にキャッシュされていることを、メモリ４０６にキャッシュデータが存在すると表現する。
【０１２３】
メモリ４０６にキャッシュデータが存在しない場合、ネットワーク処理部４０４は、有線Ｉ／Ｆを４０５介して、サーバ４０７に対してデータ転送要求を送信する。つまり、ネットワーク処理部４０４は、ＳＴＡの代理として、サーバ４０７へデータ転送要求を送信する。具体的には、ネットワーク処理部４０４は、ＨＴＴＰリクエストを生成し、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの付加などのプロトコル処理を行い、パケットを有線Ｉ／Ｆ４０５へ渡す。有線Ｉ／Ｆ４０５は、受け取ったパケットをサーバ４０７へ送信する。
【０１２４】
有線Ｉ／Ｆ４０５は、データ転送要求に対する応答であるパケットをサーバ４０７から受信する。ネットワーク処理部４０４は、有線Ｉ／Ｆ４０５を介して受信したパケットのＩＰヘッダから、ＳＴＡ宛のパケットであることを把握し、通信処理部４０１へパケットを渡す。通信処理部４０１はこのパケットに対するＭＡＣ層の処理等を、送信部４０２は物理層の処理等を実行し、ＳＴＡ宛のパケットをアンテナ４２Ａ〜４２Ｄから送信する。ここで、ネットワーク処理部４０４は、サーバ４０７から受信したデータを、ＵＲＬ（またはその縮小表現）と対応づけて、メモリ４０６にキャッシュデータとして保存する。
【０１２５】
メモリ４０６にキャッシュデータが存在する場合、ネットワーク処理部４０４は、データ転送要求で要求されたデータをメモリ４０６から読み出して、このデータを通信処理部４０１へ送信する。具体的には、メモリ４０６から読み出したデータにＨＴＴＰヘッダ等を付加して、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの付加等のプロトコル処理を行い、通信処理部４０１へパケットを送信する。このとき、一例として、パケットの送信元ＩＰアドレスは、サーバと同じＩＰアドレスに設定し、送信元ポート番号もサーバと同じポート番号（通信端末が送信するパケットの宛先ポート番号）に設定する。したがって、ＳＴＡから見れば、あたかもサーバ４０７と通信をしているかのように見える。通信処理部４０１はこのパケットに対するＭＡＣ層の処理等を、送信部４０２は物理層の処理等を実行し、ＳＴＡ宛のパケットをアンテナ４２Ａ〜４２Ｄから送信する。
【０１２６】
このような動作により、頻繁にアクセスされるデータは、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータに基づいて応答することになり、サーバ４０７と基地局４００間のトラフィックを削減できる。なお、ネットワーク処理部４０４の動作は、本実施形態の動作に限定されるものではない。ＳＴＡの代わりにサーバ４０７からデータを取得して、メモリ４０６にデータをキャッシュし、同一のデータに対するデータ転送要求に対しては、メモリ４０６のキャッシュデータから応答するような一般的なキャッシュプロキシであれば、別の動作でも問題はない。
【０１２７】
本実施形態の基地局（アクセスポイント）を、上述したいずれかの実施形態の基地局として適用することが可能である。上述したいずれかの実施形態で使ったフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータを用いて実行して
もよい。また、上述したいずれかの実施形態の基地局が受信したフレーム、データまたはパケットで得られた情報を、メモリ４０６にキャッシュしてもよい。上述したいずれかの実施形態において、アクセスポイントが送信するフレームは、キャッシュされたデータまたは当該データに基づく情報を含んでもよい。データに基づく情報は、例えばデータのサイズに関する情報、データの送信に必要なパケットのサイズに関する情報でもよい。またデータの送信に必要な変調方式等の情報でもよい。また、端末宛のデータの有無の情報を含んでもよい。
【０１２８】
本実施形態の基地局（アクセスポイント）を、上述したいずれかの実施形態の基地局として適用することが可能である。本実施形態では、キャッシュ機能を備えた基地局について説明を行ったが、図１７と同じブロック構成で、キャッシュ機能を備えた端末（ＳＴＡ）を実現することもできる。この場合、有線Ｉ／Ｆ４０５を省略してもよい。上述したいずれかの実施形態における端末によるフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ４０６に保存されたキャッシュデータを用いて実行してもよい。また、上述したいずれかの実施形態の端末が受信したフレーム、データまたはパケットで得られた情報を、メモリ４０６にキャッシュしてもよい。上述したいずれかの実施形態において、端末が送信するフレームは、キャッシュされたデータまたは当該データに基づく情報を含んでもよい。データに基づく情報は、例えばデータのサイズに関する情報、データの送信に必要なパケットのサイズに関する情報でもよい。またデータの送信に必要な変調方式等の情報でもよい。また、端末宛のデータの有無の情報を含んでもよい。
【０１２９】
（第６の実施形態）
図１８は、端末（非アクセスポイントの端末）またはアクセスポイントの全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。端末またはアクセスポイントは、１つまたは複数のアンテナ１〜ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮモジュール１４８と、ホストシステム１４９を備える。無線ＬＡＮモジュール１４８は、前述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線ＬＡＮモジュール１４８は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム１４９と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム１４９と接続される他、ホストシステム１４９と直接接続されてもよい。また、無線ＬＡＮモジュール１４８が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム１４９と接続される構成も可能である。ホストシステム１４９は、任意の通信プロトコルに従って、無線ＬＡＮモジュール１４８およびアンテナ１〜ｎを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、ＴＣＰ／ＩＰと、それより上位の層のプロトコルとを含んでもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰは無線ＬＡＮモジュール１４８に搭載し、ホストシステム１４９は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム１４９の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等でもよい。
無線ＬＡＮモジュール１４８（または無線通信装置）は、ＩＥＥＥ８０２．１１に加え、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ｆｏｒ  ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅｓ）のような他の無線通信規格の機能を備えていてもよい。
【０１３０】
図１９は、無線ＬＡＮモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、無線通信装置が非アクセスポイントの端末およびアクセスポイントのいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、前述したいずれかの実施形態における無線通信装置の具体的な構成の一例として適用できる。この構成例では、アンテナは１本のみであるが、２本以上のアンテナを備えていてもよい。この場合、各アンテナに対応して、送信系統（２１６、２２２〜２２５）、受信系統（２１７、２３２〜２３５）、ＰＬＬ２４２、水晶発振器（基準信号源）２４３およびスイッチ２４５のセットが複数配置され、各セットがそれぞれ制御回路２１２に接続されてもよい。ＰＬＬ２４２または水晶発振器２４３またはこれらの両方は、本実施形態に係る発振器に対応する。
【０１３１】
無線ＬＡＮモジュール（無線通信装置）は、ベースバンドＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１１と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣ２２１と、バラン２２５と、スイッチ２４５と、アンテナ２４７とを備える。
【０１３２】
ベースバンドＩＣ２１１は、ベースバンド回路（制御回路）２１２、メモリ２１３、ホスト・インターフェース２１４、ＣＰＵ２１５、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｔｅｒ）２１６、およびＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２１７を備える。
【０１３３】
ベースバンドＩＣ２１１とＲＦ  ＩＣ２２１は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドＩＣ２１１とＲＦ  ＩＣ２２１は１チップで構成されてもよい。ＤＡＣ２１６およびＡＤＣ２１７の両方またはいずれか一方が、ＲＦ  ＩＣ２２１に配置されてもよいし、別のＩＣに配置されてもよい。またメモリ２１３およびＣＰＵ２１５の両方またはいずれか一方が、ベースバンドＩＣとは別のＩＣに配置されてもよい。
【０１３４】
メモリ２１３は、ホストシステムとの間で受け渡しするデータを格納する。またメモリ２１３は、端末またはアクセスポイントに通知する情報、または端末またはアクセスポイントから通知された情報、またはこれらの両方を格納する。また、メモリ２１３は、ＣＰＵ２１５の実行に必要なプログラムを記憶し、ＣＰＵ２１５がプログラムを実行する際の作業領域として利用されてもよい。メモリ２１３はＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。
【０１３５】
ホスト・インターフェース２１４は、ホストシステムと接続するためのインターフェースである。インターフェースは、ＵＡＲＴ、ＳＰＩ、ＳＤＩＯ、ＵＳＢ、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓなど何でも良い。
【０１３６】
ＣＰＵ２１５は、プログラムを実行することによりベースバンド回路２１２を制御するプロセッサである。ベースバンド回路２１２は、主にＭＡＣ層の処理および物理層の処理を行う。ベースバンド回路２１２、ＣＰＵ２１５またはこれらの両方は、通信を制御する通信制御装置、または通信を制御する制御部に対応する。
【０１３７】
ベースバンド回路２１２およびＣＰＵ２１５の少なくとも一方は、クロックを生成するクロック生成部を含み、当該クロック生成部で生成するクロックにより、内部時間を管理してもよい。
【０１３８】
ベースバンド回路２１２は、送信するフレームに、物理層の処理として、物理ヘッダの付加、符号化、暗号化、変調処理（ＭＩＭＯ変調を含んでもよい）など行い、例えば２種類のデジタルベースバンド信号（以下、デジタルＩ信号とデジタルＱ信号）を生成する。
【０１３９】
ＤＡＣ２１６は、ベースバンド回路２１２から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡＣ２１６はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、デジタルＱ信号をアナログのＱ信号に変換する。なお、直交変調せずに一系統の信号のままで送信する場合もありうる。複数のアンテナを備え、一系統または複数系統の送信信号をアンテナの数だけ振り分けて送信する場合には、アンテナの数に応じた数のＤＡＣ等を設けてもよい。
【０１４０】
ＲＦ  ＩＣ２２１は、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣ、あるいはこれらの両方である。ＲＦ  ＩＣ２２１は、フィルタ２２２、ミキサ２２３、プリアンプ（ＰＡ）２２４、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ：位相同期回路）２４２、低雑音増幅器（ＬＮＡ）、バラン２３５、ミキサ２３３、およびフィルタ２３２を備える。
これらの要素のいくつかが、ベースバンドＩＣ２１１または別のＩＣ上に配置されてもよい。フィルタ２２２、２３２は、帯域通過フィルタでも、低域通過フィルタでもよい。
【０１４１】
フィルタ２２２は、ＤＡＣ２１６から入力されるアナログＩ信号およびアナログＱ信号のそれぞれから所望帯域の信号を抽出する。ＰＬＬ２４２は、水晶発振器２４３から入力される発振信号を用い、発振信号を分周または逓倍またはこれらの両方を行うことで、入力信号の位相に同期した、一定周波数の信号を生成する。なお、ＰＬＬ２４２は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備え、水晶発振器２４３から入力される発振信号に基づき、ＶＣＯを利用してフィードバック制御を行うことで、当該一定周波数の信号を得る。生成した一定周波数の信号は、ミキサ２２３およびミキサ２３３に入力される。ＰＬＬ２４２は、一定周波数の信号を生成する発振器の一例に相当する。
【０１４２】
ミキサ２２３は、フィルタ２２２を通過したアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、ＰＬＬ２４２から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ（ＰＡ）２２４は、ミキサ２２３で生成された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン２２５は、平衡信号（差動信号）を不平衡信号（シングルエンド信号）に変換するための変換器である。ＲＦ  ＩＣ２２１では平衡信号が扱われるが、ＲＦ  ＩＣ２２１の出力からアンテナ２４７までは不平衡信号が扱われるため、バラン２２５で、これらの信号変換を行う。
【０１４３】
スイッチ２４５は、送信時は、送信側のバラン２２５に接続され、受信時は、受信側の低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３４またはＲＦ  ＩＣ２２１に接続される。スイッチ２４５の制御はベースバンドＩＣ２１１またはＲＦ  ＩＣ２２１により行われてもよいし、スイッチ２４５を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ２４５の制御を行ってもよい。
【０１４４】
プリアンプ２２４で増幅された無線周波数のアナログＩ信号およびアナログＱ信号は、バラン２２５で平衡−不平衡変換された後、アンテナ２４７から空間に電波として放射される。
【０１４５】
アンテナ２４７は、チップアンテナでもよいし、プリント基板上に配線により形成したアンテナでもよいし、線状の導体素子を利用して形成したアンテナでもよい。
【０１４６】
ＲＦ  ＩＣ２２１におけるＬＮＡ２３４は、アンテナ２４７からスイッチ２４５を介して受信した信号を、雑音を低く抑えたまま、復調可能なレベルまで増幅する。バラン２３５は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３４で増幅された信号を、不平衡−平衡変換する。なお、バラン１３５とＬＮＡ２３４の順番を逆にした構成でもよい。ミキサ２３３は、バラン２３５で平衡信号に変換された受信信号を、ＰＬＬ２４２から入力される一定周波数の信号を用いてベースバンドにダウンコンバートする。より詳細には、ミキサ２３３は、ＰＬＬ２４２から入力される一定周波数の信号に基づき、互いに９０°位相のずれた搬送波を生成する手段を有し、バラン２３５で変換された受信信号を、互いに９０°位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号と、これより９０°位相が遅れたＱ（Ｑｕａｄ−ｐｈａｓｅ）信号とを生成する。フィルタ２３２は、これらＩ信号とＱ信号から所望周波数成分の信号を抽出する。フィルタ２３２で抽出されたＩ信号およびＱ信号は、ゲインが調整された後に、ＲＦ  ＩＣ２２１から出力される。
【０１４７】
ベースバンドＩＣ２１１におけるＡＤＣ２１７は、ＲＦ  ＩＣ２２１からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤＣ２１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、Ｑ信号をデジタルＱ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もあり得る。
【０１４８】
複数のアンテナが設けられる場合には、アンテナの数に応じた数のＡＤＣを設けてもよい。ベースバンド回路２１２は、デジタルＩ信号およびデジタルＱ信号に基づき、復調処理、誤り訂正符号処理、物理ヘッダの処理など、物理層の処理（ＭＩＭＯ復調を含んでもよい）等を行い、フレームを得る。ベースバンド回路２１２は、フレームに対してＭＡＣ層の処理を行う。なお、ベースバンド回路２１２は、ＴＣＰ／ＩＰを実装している場合は、ＴＣＰ／ＩＰの処理を行う構成も可能である。
【０１４９】
図６の制御部２５および自己干渉キャンセル機能は、一例としてベースバンド回路２１２が行う。自己干渉キャンセル機能に相当する回路を、ＲＦ  ＩＣ２２１側に配置してもよい。アンテナ２４７は、指向性可変アンテナでもよい。この場合、指向性パターンの切り替え制御は、ベースバンド回路２１２またはＣＰＵ２１５等が行ってもよい。
【０１５０】
（第７の実施形態）
図２０は、第７の実施形態に係る端末（ＳＴＡ）５００の機能ブロック図である。このＳＴＡ５００は、通信処理部５０１と、送信部５０２と、受信部５０３と、アンテナ５１Ａと、アプリケーションプロセッサ５０４と、メモリ５０５と、第２無線通信モジュール５０６とを備えている。基地局（ＡＰ）が同様の構成を有しても良い。
【０１５１】
通信処理部５０１は、第１の実施形態で説明した制御部と同様な機能を有している。送信部５０２および受信部５０３は、第１の実施形態で説明した送信部および受信部と同様な機能を有している。または、送信部５０２および受信部５０３が、第１の実施形態で説明した送信部および受信部のアナログ領域の処理に対応し、第１の実施形態で説明した送信部および受信部のデジタル領域の処理は、通信処理部５０１に対応してもよい。ここで、通信処理部５０１は、アプリケーションプロセッサ５０４との間でデータを受け渡しするためのバッファを内部に保有してもよい。このバッファは、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。
【０１５２】
アプリケーションプロセッサ５０４は、通信処理部５０１を介した無線通信、メモリ５０５とのデータ書き込み・読み出し、および、第２無線通信モジュール５０６を介した無線通信を制御する。また、アプリケーションプロセッサ５０４は、Ｗｅｂブラウジングや、映像や音楽などのマルチメディア処理など、ＳＴＡにおける各種処理も実行する。アプリケーションプロセッサ５０４の動作は、ＣＰＵ等のプロセッサによるソフトウェア（プログラム）の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
【０１５３】
メモリ５０５は、受信部５０３や第２無線通信モジュール５０６で受信したデータや、アプリケーションプロセッサ５０４で処理したデータの保存等を行う。メモリ５０５は、例えば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＮＡＮＤ、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。また、ＳＳＤやＨＤＤ、ＳＤカード、ｅＭＭＣ等がであってもよい。メモリ５０５が、アクセスポイント５００の外部にあってもよい。
【０１５４】
第２無線通信モジュール５０６は、一例として、図１８または図１９で示した無線ＬＡＮモジュールと同様な構成を有する。第２無線通信モジュール５０６は、通信処理部５０１、送信部５０２、受信部５０３で実現される無線通信とは異なる方法で無線通信を実行する。例えば、通信処理部５０１、送信部５０２、受信部５０３がＩＥＥＥ８０２．１１規格に沿った無線通信である場合、第２無線通信モジュール５０６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＬＴＥ、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＨＤなど、他の無線通信規格に沿った無線通信を実行してもよい。また、通信処理部５０１、送信部５０２、受信部５０３が２．４ＧＨｚ／５ＧＨｚで無線通信を実行し、第２無線通信モジュール５０６が６０ＧＨｚで無線数新を実行すうようにしてもよい。
【０１５５】
なお、この例では、アンテナの個数はここでは１つであり、送信部５０２・受信部５０３と、第２無線通信モジュール５０６とでアンテナを共有している。ここで、アンテナ５１Ａの接続先を制御するスイッチを設けることで、アンテナを共有してもよい。また、複数のアンテナを備え、送信部５０２・受信部５０３と、第２無線通信モジュール５０６とで別のアンテナを使用するようにしてもよい。
【０１５６】
一例として、通信処理部５０１は、ベースバンド集積回路に対応し、送信部５０２と受信部５０３は、フレームを送受信するＲＦ集積回路に対応する。ここで、通信処理部５０１とアプリケーションプロセッサ５０４とが１つの集積回路（１チップ）で構成されてもよい。さらに、第２無線通信モジュール５０６の一部とアプリケーションプロセッサ５０４とが１つの集積回路（１チップ）で構成されてもよい。
【０１５７】
アプリケーションプロセッサは、通信処理部５０１を介した無線通信および第２無線通信モジュール５０６を介した無線通信の制御を行う。
【０１５８】
（第８の実施形態）
図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）は、本実施形態に係る無線端末の斜視図である。図２１（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図２１（Ｂ）の無線端末は移動体端末３２１である。ノートＰＣ３０１および移動体端末３２１は、それぞれ無線通信装置３０５、３１５を搭載している。無線通信装置３０５、３１５として、これまで説明してきた無線端末に搭載されていた無線通信装置、またはアクセスポイントに搭載されていた無線通信装置、またはこれらの両方を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線端末は、ノートＰＣや移動体端末に限定されない。例えば、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Ｗｅｂカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ／サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等にも搭載可能である。
【０１５９】
また、無線端末またはアクセスポイント、またはこれらの両方に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図２２に示す。メモリーカード３３１は、無線通信装置３５５と、メモリーカード本体３３２とを含む。メモリーカード３３１は、外部の装置（無線端末またはアクセスポイント、またはこれらの両方等）との無線通信のために無線通信装置３５５を利用する。なお、図２２では、メモリーカード３３１内の他の要素（例えばメモリ等）の記載は省略している。
【０１６０】
（第９の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ（バッファ）と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る制御部または制御部の処理を行うプロセッサであってもよいし、当該処理の機能拡張または変更に係る処理を行う別のプロセッサであってもよい。ファームウエアが動作するプロセッサ部を、本実施形態に係るアクセスポイントあるいは無線端末あるいはこれらの両方が備えてもよい。または当該プロセッサ部を、アクセスポイントに搭載される無線通信装置内の集積回路、または無線端末に搭載される無線通信装置内の集積回路が備えてもよい。
【０１６１】
（第１０の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
【０１６２】
（第１１の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置）の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
【０１６３】
（第１２の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、無線通信装置における送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。
【０１６４】
（第１３の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。
【０１６５】
（第１４の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１６６】
（第１５の実施形態）  
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、送信部または受信部または制御部またはこれらのうちの複数と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１６７】
（第１６の実施形態）
本実施形態では、上述したいずれかの実施形態に係る無線通信装置（アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方）の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置の制御部に接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１６８】
（第１７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、前述したように、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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
［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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
［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。
【０１７９】
［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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。  
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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】
【０１９５】
１〜５：無線端末
１１：アクセスポイント（ＡＰ）
２１−１〜２１−Ｎ：アンテナ
２２：送信部
２３：受信部
２５：制御部
２６：バッファ
２７：無線通信部
３１−１〜３１−Ｎ：アンテナ
３２：送信部
３３：受信部
３５：制御部
３６：バッファ
３７：無線通信部
２１１：ベースバンドＩＣ
２２１：ＲＦ  ＩＣ
２１３：メモリ
２１４：ホスト・インターフェース
２１５：ＣＰＵ
２１６：ＤＡＣ
２１７：ＡＤＣ
２２１：ＲＦ  ＩＣ
２２２、１３２：フィルタ
２２３、１３３：ミキサ
２２４、１３４：アンプ
２２５、１３５：バラン
２４２：ＰＬＬ
２４３：水晶発振器
２４７：アンテナ
２４５：スイッチ
１４８：無線ＬＡＮモジュール
１４９：ホストシステム
３０１：ノートＰＣ
３０５、３１５、３５５：無線通信装置
３２１：移動体端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体
４２Ａ〜４２Ｄ：アンテナ
４０２：送信部
４０３：受信部
４０１：通信処理部
４０４：ネットワーク処理部
４０５：有線Ｉ／Ｆ
４０６：メモリ
４０７：サーバ
５０１：通信処理部
５０２：送信部
５０３：受信部
５１Ａ：アンテナ
５０４：アプリケーションプロセッサ
５０５：メモリ
５０６：第２無線通信モジュール
【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】
2019057763.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019057763.tif 000021
【図１６】
2019057763.tif 000022
【図１７】
2019057763.tif 000023
【図１８】
2019057763.tif 000024
【図１９】
2019057763.tif 000025
【図２０】
2019057763.tif 000026
【図２１】
2019057763.tif 000027
【図２２】
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【図２３】
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