(57)【要約】【課題】直接無線リンク、及び中継無線リンクに関する無線リンク情報を集約することができ、無線リンクの通信リソースを有効に活用することができる。【解決手段】無線局Ｓ１は、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１宛に対して、トレーニング信号を含んだ拡張ＲＴＳを送信する。無線局Ｓ２は、トレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。中継局Ｒ１は、上記トレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１宛に対して、トレーニング信号と無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を含んだ拡張ＣＴＳを送信する。中継局Ｒ１には、通信システムが有する、全て３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２が集約される。【選択図】図７
2015043544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ転送に先立って、送信局、受信局、及び前記送信局と前記受信局との間に介在する中継局の各々が、制御フレームを用いて、前記送信局と前記受信局間、前記送信局と前記中継局間、及び前記中継局と前記受信局間におけるリンク情報を送受信する段階と、
前記送信局、前記受信局、及び前記中継局の各々から送信される前記リンク情報を、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局のいずれかからなる集約対象の無線局で集約する段階とを有する通信方法。
【請求項２】
前記集約対象の無線局は、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局の各々から送信される前記制御フレームに基づいて、前記送信局と前記受信局間、前記送信局と前記中継局間、及び前記中継局と前記受信局間におけるリンク情報を推定する請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記中継局は、前記送信局と前記受信局との間で通信できない場合に備え、前記送信局による制御フレームの送信後、少なくとも前記受信局に対して、前記送信局がすでに制御フレームを送信したことを通知する請求項１又は２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記中継局は、前記送信局と自局との間のリンク情報と、自局と前記受信局との間のリンク情報との差分を示す差分情報を、前記制御フレームを用いて、前記送信局、前記受信局に送信し、
前記送信局、及び前記受信局は、前記差分情報に基づいて互いのリンク情報を算出する請求項１又は２に記載の通信方法。
【請求項５】
送信局と、受信局と、前記送信局と前記受信局との間に介在する中継局とからなる通信システムであって、
前記送信局、前記受信局、及び前記中継局は、各々、データ転送に先立って、制御フレームを用いて、前記送信局と前記受信局間、前記送信局と前記中継局間、及び前記中継局と前記受信局間におけるリンク情報を送受信し、
前記送信局、前記受信局、及び前記中継局の各々から送信される前記リンク情報を、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局のうち、集約対象の無線局に集約する通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、送信局と受信局との間に中継局が存在する無線通信ネットワークにおける通信方法及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ネットワークの通信品質を向上させるため、送信局と受信局との間に中継局を導入する協力伝送が大変注目されている。無線リンクの観点からは、協力伝送におけるさまざまな物理層での信号処理技術、例えば、ＡＦ（Afmplify and Forward）や、ＤＦ（Decode and Forward）、分散自空間符号などが提案されている。一方、多数の無線リンクによって構築される無線ネットワークの観点からは、協力伝送におけるさまざまな媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）層でのプロトコルが提案されている。このように、通信ネットワークの各階層において、協力伝送の導入に向けた検討が展開されている。
【０００３】
例えば、従来の無線ＬＡＮ規格では、中継伝送が存在するものの、中継局は、単純なアナログ中継処理を行っているだけで、送信局からの信号に対してデジタル信号処理を加えたり、送信局と受信局とが協力して、最終的に受信局でダイバシチ利得や、多重利得が得られるように、符号化したりするなどの処理を一切行わない（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、物理層で実施する協力中継伝送に合せて、協力中継局の動作を含めたＭＡＣ伝送プロトコルが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。更に、物理層では、最大比合成や、分散時空間符号などによる協力中継伝送を適用した上、それに合わせた協力中継局の動作を含めたＭＡＣプロトコルが提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE 802.11-2007, IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.
【非特許文献２】Pei Liu, Zhifeng Tao, Sathya Narayanan, Thanasis Korakis,  Shivendra S. Panwar,“ CoopMAC: A Cooperative MAC for Wireless LANs,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 25, no. 2, pp. 340-354, Feb. 2007.
【非特許文献３】Yuxia Lin, Joo-Han Song, Vincent, W. S. Wong,“Cooperative Protocols Design for Wireless Ad-Hoc Networks with Multihop Routing”,Mobile Networks and Applications, vol. 14, no. 2, pp. 143 - 153, Apr. 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した協力伝送を無線ネットワークに導入するには、ネットワークの各階層における幾つものキー技術が必要である。例えば、中継局グループの形成技術、中継局導入を考慮した通信媒体アクセス制御技術、中継局導入を考慮した通信リソース割当技術、中継局導入を考慮した物理層伝送技術、中継局導入を考慮した成否応答技術などが考えられる。しかしながら、これらの協力伝送における要素技術をつなぎ合せるだけでは、統合したフレームシーケンスが欠乏しているため、諸協力伝送要素技術を実無線ネットワークの中で機能させることが困難である。
【０００７】
また、中継局を導入しない、従来技術の送信局と受信局との間の直接伝送では、送信局と受信局との間の直接無線リンクだけが存在する。この直接無線リンクに関するさまざまな情報を送信局及び受信局が把握できれば、通信品質を高めるためのさまざまな制御が可能になる。一方、１つ、あるいは複数の中継局を導入する送信局と中継局と受信局との間の協力伝送では、送信局と受信局との間の直接無線リンク以外に、送信局と中継局との間の中継無線リンク、及び中継局と受信局との間の中継無線リンクが存在する。
【０００８】
しかしながら、従来技術では、それらの直接無線リンク、及び中継無線リンクに関するさまざまなリンク情報を、一か所、あるいは複数個所に集約する仕組みを統合した制御シーケンスが欠乏している。このため、そのリンク情報に基づいた通信品質を高めるためのさまざまな制御（例えば、中継伝送における通信リソース割当やビームフォーミングウェート生成など）を実現することが非常に困難であり、中継無線リンクにおける通信リソースを活用することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、直接無線リンク、及び中継無線リンクに関する無線リンク情報を集約することができ、無線リンクの通信リソースを有効に活用することができる通信方法及び通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、データ転送に先立って、送信局、受信局、及び前記送信局と前記受信局との間に介在する中継局の各々が、制御フレームを用いて、前記送信局と前記受信局間、前記送信局と前記中継局間、及び前記中継局と前記受信局間におけるリンク情報を送受信する段階と、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局の各々から送信される前記リンク情報を、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局のいずれかからなる集約対象の無線局で集約する段階とを有する通信方法である。
【００１１】
また、本発明の一態様においては、前記集約対象の無線局は、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局の各々から送信される前記制御フレームに基づいて、前記送信局と前記受信局間、前記送信局と前記中継局間、及び前記中継局と前記受信局間におけるリンク情報を推定する。
【００１２】
また、本発明の一態様においては、前記中継局は、前記送信局と前記受信局との間で通信できない場合に備え、前記送信局による制御フレームの送信後、少なくとも前記受信局に対して、前記送信局がすでに制御フレームを送信したことを通知する。
【００１３】
また、本発明の一態様においては、前記中継局は、前記送信局と自局との間のリンク情報と、自局と前記受信局との間のリンク情報との差分を示す差分情報を、前記制御フレームを用いて、前記送信局、前記受信局に送信し、前記送信局、及び前記受信局は、前記差分情報に基づいて互いのリンク情報を算出する。
【００１４】
また、本発明の一態様は、送信局と、受信局と、前記送信局と前記受信局との間に介在する中継局とからなる通信システムであって、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局は、各々、データ転送に先立って、制御フレームを用いて、前記送信局と前記受信局間、前記送信局と前記中継局間、及び前記中継局と前記受信局間におけるリンク情報を送受信し、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局の各々から送信される前記リンク情報を、前記送信局、前記受信局、及び前記中継局のうち、集約対象の無線局に集約する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、直接無線リンク、及び中継無線リンクに関する無線リンク情報を集約することができ、無線リンクの通信リソースを有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による、２ホップ協力伝送を行う通信システムの構成を示す図である。
【図２】各無線局の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本第１実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本第１実施形態において、マネジメントフレームの通信、及び制御フレーム・データフレームの通信の部分を説明するためのフローチャートである。
【図５】本第１実施形態による伝送手順（図３、図４）を時間軸上に置き換えたフレームシーケンス図である。
【図６】本第１実施形態において、中継局が１個の場合の通信システムを示す概念図である。
【図７】本第１実施形態において、中継局が１個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図８】本第１実施形態において、中継局が４個の場合の通信システムの構成を示す概念図である。
【図９】本第１実施形態において、中継局グループＲＳ１Ｓ２の中の中継局間の無線リンクを示す概念図である。
【図１０】本第１実施形態において、中継局が４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１１】本第１実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムの構成を示す概念図である。
【図１２】本第１実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１３】本第２実施形態において、中継局が１個の場合の通信システムに対応する前処理制御のフレームシーケンス図である。
【図１４】本第２実施形態において、中継局が４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１５】本第２実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１６】本第３実施形態において、中継局が１個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１７】本第３実施形態において、中継局が４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１８】本第３実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図１９】本第４実施形態において、中継局が１個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図２０】本第４実施形態において、中継局が４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図２１】本第４実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御のフレームシーケンス図である。
【図２２】本第５実施形態において、中継局が４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【図２３】本第５実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による、２ホップ協力伝送を行う通信システムの構成を示す図である。図１において、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２は、無線ネットワーク１に属する任意の１つの無線局ペアである。ここで、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２の通信方向を限定する必要はなく、無線局Ｓ１から無線局Ｓ２への通信、無線局Ｓ２から無線局Ｓ１への通信、あるいは無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との双方向での通信のいずれであってもよい。すなわち、以下の説明において、送信局とは、無線局Ｓ１、Ｓ２のどちらか一方であり、これに対する受信局とは、無線局Ｓ１、Ｓ２の他方であることを意味する。
【００１８】
次に、Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮは、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の通信を協力する中継局を表し、中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮの集合を、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の中継局グループという。更に、符号を記していない丸２−１〜２−５は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２の通信に協力せず、中継局としても選択されていない無線局を示している。また、上記無線局Ｓ１、Ｓ２、Ｒ１〜ＲＮのいずれも、ＡＰ（Access Point；アクセスポイント）、あるいはＳＴＡ（Station；端末）にも限定されない。
【００１９】
図２は、各無線局（無線局Ｓ１、無線局Ｓ２、無線局Ｒ１、無線局Ｒ２、・・・、無線局ＲＰ）の内部構成を示すブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図に示すように、無線局１０は、アンテナ１１、無線通信部１２、及び通信制御部１３を備える。
アンテナ１１は、無線信号を送受信する。同図においては、アンテナ１１を複数備える場合を示しているが、１つでもよい。
無線通信部１２は、無線信号の送信処理、受信処理、及び中継処理を行う。中継処理は、受信処理によってアンテナ１１が受信した無線信号を復調ないし復号して得たデータを、送信処理によって符号化・変調してアンテナ１１に出力してもよく、アンテナ１１が受信した無線信号の増幅のみを行ってアンテナ１１に出力してもよい。
通信制御部１３は、無線通信部１２を制御し、ルート選択部１４、通信権取得部１５、無線リンク情報取得部１６、伝送レート算出部１７、リソース割当部１８、及び伝送制御部１９を備える。
【００２０】
図３では、本第１実施形態による通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。まず、無線ネットワーク１の中で送信フレームを持つ無線局同士が媒体アクセス方式に従って通信権を競合する（ステップＳ１）。例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式の送信フレームを持つ複数の無線局が通信権を競い合う。
【００２１】
次に、無線ネットワーク１の無線局は、競合の結果、ある無線局が媒体アクセス方式に従って無線ネットワーク１の中での通信権を獲得する（ステップＳ２）。例えば、図１に示す無線局Ｓ１が図示する無線ネットワーク１内での通信権を獲得する。
【００２２】
次に、その通信権を獲得した無線局Ｓ１は、自身が持つ送信フレームがマネジメントフレームの場合には、ネットワークマネジメントに関する通信を実施し、そのネットワークマネジメントの中で中継局グループの形成（中継局の選定と事実上同じことである）を実施する（ステップＳ３）。一方、その通信権を獲得した無線局Ｓ１は、自身が持つ送信フレームが制御フレーム、あるいはデータフレームの場合には、送受信局間の制御に必要な通信、あるいは送受信局間におけるデータ通信を実施する（ステップＳ４）。
【００２３】
次に、いずれの送受信局間の通信が完了した後、通信権を獲得した無線局Ｓ１は、無線ネットワーク１に通信権を解放する（ステップＳ５）。その後、ステップＳ１に戻り、無線ネットワーク１に属する送信フレームを有する複数の無線局が、媒体アクセス制御方式、例えば無線ＬＡＮで使用するＣＳＭＡ／ＣＡなどの方式を用いて、再び無線通信媒体の通信権の競合いを開始する。
【００２４】
図４は、本第１実施形態において、マネジメントフレームの通信（図３に示すステップＳ３）、及び制御フレーム・データフレームの通信（図３に示すステップＳ４）の部分を説明するためのフローチャートである。なお、図３に対応するステップには同一の符号を付けて説明を省略する。まず、通信権を獲得した無線局（例えば、無線局Ｓ１）が、制御フレーム、あるいはデータフレームを送信する送信局であり、その送信局が自分の受信局（例えば、図１に示す無線局Ｓ２）との間に中継局グループ（例えば、図１に示す中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮ）が存在するか否かを、いままでの中継局グループの形成の結果に基づいて判断する（ステップＳ１０）。
【００２５】
次に、上記判断の結果として、送信局と受信局との間に中継局グループが存在しない場合には（ステップＳ１０のＮＯ）、送信局と受信局との間で、中継局グループなしのデータ伝送のための前処理制御を実施し（ステップＳ１１）、中継グループなしのデータ伝送（必要あれば、そのデータ伝送の成否応答も含める）を実施する（ステップＳ１２）。
【００２６】
一方、上記判断の結果として、送信局と受信局との間に中継局グループが存在する場合には（ステップＳ１０のＹＥＳ）、送信局と受信局との間で、中継局グループありのデータ伝送のための前処理制御を実施し（ステップＳ１３）、中継グループありのデータ伝送（必要あれば、そのデータ伝送の成否応答も含める）を実施する（ステップＳ１４）。
【００２７】
図５（ａ）〜（ｃ）は、本第１実施形態による伝送手順（図３、図４）を時間軸上に置き換えたフレームシーケンス図である。図５（ａ）に示すように、無線ネットワーク１は、マネジメントフレームを送信する無線局と制御・データフレームを送信する無線局とによって、一定の頻度で通信媒体が占有（通信権が獲得されてから通信権が解放されるまでの間に状態）されている。無線ＬＡＮでは、この通信媒体を占有する頻度、等価的にマネジメントフレームと制御・データフレームとの優先度を制御するには、ＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）という優先制御を行う方式などがある。
【００２８】
無線局は、優先度に対応するキュー（Queue、待ち行列）を持ち、媒体アクセス時には、フレーム間隔（Inter Frame Space）や、バックオフアルゴリズムの乱数発生範囲などを制御することにより、優先度の高い送信フレームに対してより高い確率で通信権が得られるように、統計的に優先制御を実現する。また、無線ＬＡＮでは、Ｂｅａｃｏｎフレームなど、さまざまなマネジメントフレームを使用することが可能である。
【００２９】
また、図５（ｂ）に示すように、制御・データフレームを送信する際に、送信局と受信局との間に中継局グループが存在しない場合には、送信局と受信局との間で、中継局グループを考慮しないデータ伝送の前処理、及び中継グループを考慮しないデータ伝送（必要あれば、そのデータ伝送の成否応答も含める）を実施する。一方、判断の結果として、送信局と受信局との間に中継局グループが存在する場合には、送信局と受信局との間で、中継局グループを考慮するデータ伝送の前処理、及び中継グループを考慮するデータ伝送（必要あれば、そのデータ伝送の成否応答も含める）を実施する。
【００３０】
更に、図５（ｃ）に示すように、送信局と受信局との間に中継局グループが存在する場合には、送信局と受信局との間の通信に協調伝送技術を適用することが可能となる。この場合には、中継局グループも参加する協調型データ伝送のための、送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御が必要になる。以下では、その前処理制御の詳細について説明する。
【００３１】
中継局を導入しない従来の送信局と受信局との間の直接伝送では、送信局と受信局との間の直接無線リンクだけが存在し、この直接無線リンクに関するさまざまな情報を送信局、及び受信局が把握できれば、通信品質を高めるためのさまざまな制御が可能になる。一方、１つ、あるいは複数の中継局を導入する、送信局と中継局と受信局との間の協力伝送では、送信局と受信局との間の直接無線リンク以外に、送信局と中継局との間の中継無線リンク、及び中継局と受信局との間の中継無線リンクが存在する。それらの直接、及び中継無線リンクに関するさまざまな情報を、一か所、あるいは複数個所に集約できれば、その情報に基づいた通信品質を高めるためのさまざまな制御（例えば、中継伝送における通信リソース割当や、ビームフォーミングウェート生成など）が可能となる。
【００３２】
本第１実施形態による、中継局グループも参加する協調型データ伝送のための、送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御部分は、送信局と受信局との間の直接無線リンク、及び送信局と中継局との間の中継無線リンク、及び中継局と受信局との間の中継無線リンクに関するさまざまな情報を、一か所、あるいは複数個所に集約する仕組みを確立する。
【００３３】
その結果、集約されたリンク情報に基づいた通信品質制御が可能になる。
ここでいう無線リンク情報とは、ある無線局ペア間の通信に利用できるさまざまな情報を意味する。例えば、無線リンク情報として、無線伝搬路情報（ＣＳＩ：Channel State Information）、受信信号対雑音電力比（ＳＮＲ：Signal to Noise power Ratio）情報、変調方式符号化方式（ＭＣＳ：Modulation Coding Scheme）情報、トラフィック（ＴＳＩ：Traffic State Information）情報などのさまざまな無線リンクに関連する情報が考えられる。無線伝搬路情報、受信信号対雑音電力比情報は、無線通信部１２におけるトレーニング信号などの受信状態から間接的な情報として得ることができる。また、変調方式符号化方式は、送信元の無線局１０が前処理制御フレームなどに設定した情報から直接得ることができる。また、トラフィック情報は、無線通信部１２において受信した無線信号の送信元を監視することにより得ることができる。
【００３４】
無線リンク情報の集約後は、通信リソースの割り当て処理を実行する。
リソース割り当て情報ＲＡＩ（Resource Allocation Information）をデータ伝送する前に、通信リソースの割り当て結果を制御フレーム（例えば、Extended CTS）を用いて各関連ノードに周知する。
【００３５】
なお、本第１実施形態において、用いるリンク情報の種類によって、その技術の適用範囲が制限されるものではない。従って、実システムへの応用の際には、ここで列挙したリンク情報に限定する必要はない。本第１実施形態による送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御部分は、通信シナリオに応じていくつものパターンに分類できる。本第１実施形態では、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間が通信可能であり、また諸リンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に集約するパターンについての具体例を説明する。更に分かりやすいように、該当パターンにおいて中継局の数が１個と、４個と、任意Ｎ個とに場合分けして説明する。
【００３６】
（中継局１個）
まず、中継局Ｒの数が１個の場合について説明する。
図６は、本第１実施形態において、中継局Ｒが１個の場合の通信システムを示す概念図である。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で３個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１を中継局Ｒ１に集約することを考える。
【００３７】
図７は、本第１実施形態において、中継局Ｒが１個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。図７において、横軸は時間を示している。４つの時間軸があり、一番上部の１つの時間軸には、無線局Ｓ１、無線局Ｓ２、中継局Ｒ１が送信する送信制御フレーム（太実線枠、斜線背景のブロック）をつなげた前処理制御シーケンスの全体を記している。残り下部の３つの時間軸には、それぞれ無線局Ｓ１、中継局Ｒ１、無線局Ｓ２が送信する送信制御フレーム、及びそれらが無線リンクを通して受信する受信制御フレーム（実線枠、白い背景のブロック）を時間の順番で分解して記している。
【００３８】
以下では、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ（Request to Send：送信要求）制御フレーム、ＣＴＳ（Clear to Send：受信準備完了）制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【００３９】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１は、無線局Ｓ２及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳに関する無線局Ｓ１、無線局Ｓ２、中継局Ｒ１での詳細なやりとりは、無線局Ｓ１、無線局Ｓ２、中継局Ｒ１の時間軸にそれぞれ分解して記してある。時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１がトレーニング信号を含んだ拡張ＲＴＳを送信する。無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。
【００４０】
時間ステップ＃２では、無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１で得た無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を含む。中継局Ｒ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。更に、中継局Ｒ１は、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を受け取る。無線局Ｓ１は、本第１実施形態の情報集約対象ではないため、その受信動作の説明を省略する。
【００４１】
このように、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図６に示す通信システムの構成が有する、全て３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２が中継局Ｒ１に集約できることが分かる。
【００４２】
最後に、時間ステップ＃３では、中継局Ｒ１が、集約された諸リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報（ＲＡＩ：Resource Allocation Information）を無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に送信し、データ伝送の開始に備える。
【００４３】
（中継局４個）
次に、中継局Ｒの数が４個の場合について説明する。
図８は、本第１実施形態において、中継局Ｒが４個の場合の通信システムの構成を示す概念図である。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて、全部で９個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜４）に集約することを考える。また、４個の中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４｝で表す。
【００４４】
図９は、本第１実施形態において、中継局グループＲＳ１Ｓ２の中の中継局Ｒ１〜Ｒ４間の無線リンクを示す概念図である。全部合わせて６個の無線リンクが存在するが、ここで説明を簡単化するために、中継局間の無線リンクの情報集約を省略する。但し、中継局Ｒ１〜Ｒ４間の無線リンクの情報集約が必要な場合には、以下の説明する単純な拡張で実現することができる。
【００４５】
図１０は、本第１実施形態において、中継局Ｒが４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。図１０において、横軸は時間を示している。７つの時間軸があり、一番上部の１つの時間軸には、無線局Ｓ１、Ｓ２、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が送信する送信制御フレーム（太実線枠、斜線背景のブロック）をつなげた前処理制御シーケンスの全体を記している。残り下部の６つの時間軸には、それぞれ無線局Ｓ１、Ｓ２、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が送信する送信制御フレーム、及びそれらが無線リンクを通して受信する受信制御フレーム（実線枠、白い背景のブロック）を時間の順番で分解して記している。
【００４６】
なお、本第１実施形態においても、図７と同様に、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。また、本第１実施形態においては、９個のリンク情報を中継局Ｒ４に集約することを仮定するが、リンク情報を集約する中継局を限定するものではない。
【００４７】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳに関する各関連無線局での詳細なやりとりは、下部にある各無線局に関連する時間軸に分解して記している。時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１がトレーニング信号を含んだ拡張ＲＴＳを送信する。無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４を推定する。
【００４８】
時間ステップ＃２では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号及び時間ステップ＃１で得た直接リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を含む。中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。更に、中継局Ｒ４は、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を受け取る。
【００４９】
このようにして、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す中継局グループＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４｝の全ての中継局が、自身に関連する中継リンク情報を自身に集約することができる。つまり、中継局Ｒ１は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、中継局Ｒ２は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、中継局Ｒ３は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、中継局Ｒ４は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を集約することができる。
【００５０】
時間ステップ＃３では、中継局Ｒ１が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２で得た中継局Ｒ１に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１と中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１と無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を受け取る。
【００５１】
時間ステップ＃４では、中継局Ｒ２が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２で得た中継局Ｒ２に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２と中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２と無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２を受け取る。
【００５２】
時間ステップ＃５では、中継局Ｒ３が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２で得た中継局Ｒ３に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３と中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ３を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ３からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３と無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ３を受け取る。
【００５３】
このようにして、時間ステップ＃１から時間ステップ＃５までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する、全て９個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３が中継局Ｒ４に集約できることが分かる。
【００５４】
最後に、時間ステップ＃６では、中継局Ｒ４が集約された無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩを、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２、及び自身以外の中継局グループＲＳ１Ｓ２内の中継局、つまり、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に送信し、データ伝送の開始に備える。
【００５５】
（中継局Ｎ個）
次に、中継局の数が任意Ｎ個の場合について説明する。
図１１は、本第１実施形態において、中継局ＲがＮ個の場合の通信システムの構成を示す概念図である。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ２ＲＮで表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で２Ｎ＋１個の無線リンクが存在する。ここでは、それらのリンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に集約することを考える。なお、Ｎ個の中継局Ｒ１〜ＲＮの集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮ｝で表す。
【００５６】
図１２は、本第１実施形態において、中継局ＲがＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。なお、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２とは、上述した中継局Ｒが４個の場合と同じであるので説明を省略する。
【００５７】
時間ステップ＃３から時間ステップ＃Ｎ＋１までは、中継局Ｒ１から中継局ＲＮ−１まで順番に自身に集約した中継リンク情報を、拡張ＣＴＳ制御フレームを通して、中継局ＲＮに送信する。
【００５８】
このようにして、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒ１〜ＲＮとの間における、時間ステップ＃１から時間ステップ＃Ｎ＋１までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図１１に示す通信システムが有する、全て２Ｎ＋１個の無線リンク情報が中継局ＲＮに集約できることが分かる。
【００５９】
最後に、時間ステップ＃Ｎ＋２では、中継局ＲＮが集約された諸リンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩを、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２、及び自身以外の中継局グループＲＳ１Ｓ２内の中継局に送信し、データ伝送の開始に備える。
【００６０】
上述した第１実施形態によれば、データ転送に先立って、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒの間で、制御フレームを送受信し、その中のトレーニング信号を用いることで、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２間、無線局Ｓ１と中継局Ｒ間、及び中継局Ｒと無線局Ｓ２間におけるリンク情報を、中継局Ｒに集約することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
本第２実施形態において、上述した第１実施形態の図１から図５までの部分は同様であるので説明を省略する。本第２実施形態において、送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御部分は、通信シナリオに応じていくつものパターンに分類できる。本第２実施形態では、送信局と受信局との間が通信可能、あるいは通信不可能の双方の可能性がある場合に、諸リンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に集約するパターンについての具体例を説明する。更に分かりやすいように、該当パターンにおいて中継局の数が１個と、４個と、任意Ｎ個とに場合分けして説明する。
【００６２】
（中継局１個）
まず、中継局Ｒの数が１個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図６に示すように、中継局Ｒが１個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で３個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１を、中継局Ｒ１に集約することを考える。
【００６３】
図１３は、本第２実施形態において、中継局Ｒが１個の場合の通信システムに対応する前処理制御のフレームシーケンス図である。ここで、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【００６４】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間は通信可能であれば、無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。
【００６５】
時間ステップ＃２では、中継局Ｒ１が無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。これは、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間で通信できない場合に備えて、中継局Ｒ１から制御フレームを出し、無線局Ｓ２に対して無線局Ｓ１がすでに制御フレームを出していることを知らせて、無線局Ｓ２に制御フレームを出すタイミングを通知する役割を果たしている。
【００６６】
時間ステップ＃３では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１で得たリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２（無線局Ｓ１と無線局Ｓ２が通信可能な場合のみ）を含む。中継局Ｒ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。更に、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２（無線局Ｓ１と無線局Ｓ２が通信可能な場合）を受け取る。
【００６７】
このように、時間ステップ＃１から時間ステップ＃３までのＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図６に示す通信システムが有する、全て３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２が中継局Ｒ１に集約できることが分かる。
【００６８】
最後に、時間ステップ＃４では、中継局Ｒ１が集約された諸リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報（ＲＡＩ）を無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に送信し、データ伝送の開始に備える。
【００６９】
（中継局４個）
次に、中継局Ｒの数が４個の場合について説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図８に示すように、中継局Ｒが４個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で９個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜４）に集約することを考える。また、４個の中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４｝で表す。
【００７０】
図１４は、本第２実施形態において、中継局Ｒが４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。上述した中継局１個の場合と同様に、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。ここで、本第２実施形態においては、９個のリンク情報を中継局Ｒ４に集約することを仮定するが、リンク情報を集約する中継局を限定するものではない。
【００７１】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間が通信可能であれば、無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。一方、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４を推定する。
【００７２】
時間ステップ＃２では、中継局Ｒ４が無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。これは、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間で通信できない場合に備えて、中継局Ｒ４から制御フレームを出し、無線局Ｓ２に対して無線局Ｓ１がすでに制御フレームを出していることを知らせて、無線局Ｓ２に制御フレームを出すタイミングを通知する役割を果たしている。但し、知らせの制御フレームを送信する中継局は、中継局Ｒ４に限定する必要はなく、ほかの中継局でもよい。
【００７３】
時間ステップ＃３では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１で得た直接リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２（無線局Ｓ１と無線局Ｓ２が通信可能な場合のみ）を含む。中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。更に、中継局Ｒ４は、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２（無線局Ｓ１と無線局Ｓ２が通信可能な場合のみ）を受け取る。
【００７４】
このように、時間ステップ＃１、＃２、＃３のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す中継局グループＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４｝の全ての中継局が、自身に関連する中継リンク情報を自身に集約することができる。つまり、中継局Ｒ１は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、中継局Ｒ２は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、中継局Ｒ３は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、中継局Ｒ４は、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を集約することができる。
【００７５】
時間ステップ＃４では、中継局Ｒ１が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２で得た中継局Ｒ１に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１を受け取る。
【００７６】
時間ステップ＃５では、中継局Ｒ２が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２で得た中継局Ｒ２に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２とＬ−Ｓ２Ｒ２を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２とＬ−Ｓ２Ｒ２を受け取る。
【００７７】
時間ステップ＃６では、中継局Ｒ３が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２で得た中継局Ｒ３に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３とＬ−Ｓ２Ｒ３を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ３からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３とＬ−Ｓ２Ｒ３を受け取る。
【００７８】
このように、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒ１〜Ｒ４との間における、時間ステップ＃１から時間ステップ＃６までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する、全て９個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３が中継局Ｒ４に集約できることが分かる。
【００７９】
最後に、時間ステップ＃７では、中継局Ｒ４が集約された無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩを、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２、及び自身以外の中継局グループＲＳ１Ｓ２内の中継局、つまり、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に送信し、データ伝送の開始に備える。
【００８０】
（中継局Ｎ個）
次に、中継局Ｒの数が任意Ｎ個の場合について説明する。
すなわち、第１実施形態と同様に、図１１に示すように、中継局ＲがＮ個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ２ＲＮで表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で２Ｎ＋１個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に集約することを考える。なお、Ｎ個の中継局の集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮ｝で表す。
【００８１】
図１５は、本第２実施形態において、中継局ＲがＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。なお、時間ステップ＃１から時間ステップ＃３は、上述した中継局Ｒが４個の場合と同じであるので説明を省略する。
【００８２】
時間ステップ＃４から時間ステップ＃Ｎ＋２までは、中継局Ｒ１から中継局ＲＮ−１まで順番に自身に集約した中継リンク情報を、拡張ＣＴＳ制御フレームを通して、中継局ＲＮに送信する。
【００８３】
このように、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒ１〜ＲＮとの間において、時間ステップ＃１から時間ステップ＃Ｎ＋２までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図１１に示す通信システムが有する、全て２Ｎ＋１個の無線リンク情報が中継局ＲＮに集約できることが分かる。
【００８４】
最後に、時間ステップ＃Ｎ＋３では、中継局ＲＮが集約された諸リンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩを、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２、及び自身以外の中継局グループＲＳ１Ｓ２内の中継局に送信し、データ伝送の開始に備える。
【００８５】
このように、本第２実施形態では、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間の直接通信が可能である場合、及び不可能である場合の双方の可能性を考慮した制御フレームシーケンスを実現している。
【００８６】
上述した第２実施形態によれば、データ転送に先立って、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒの間で、制御フレームを送受信し、その中のトレーニング信号を用いることで、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間の直接通信が可能である場合、及び不可能である場合の双方において、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒとの間の全ての無線リンク情報を、中継局Ｒに集約することができる。
【００８７】
（第３実施形態）
本第３実施形態において、上述した第１実施形態の図１から図５までの部分は同様であるので説明を省略する。本第３実施形態において、送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御部分は、通信シナリオに応じていくつものパターンに分類できる。本第３実施形態では、送信局と受信局との間が通信可能である場合に、諸リンク情報を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約するパターンについての具体例を説明する。更に分かりやすいように、該当パターンにおいて、中継局の数が１個と、４個と、任意Ｎ個とに場合分けして説明する。
【００８８】
（中継局１個）
まず、中継局Ｒの数が１個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図６に示すように、中継局Ｒが１個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１で表している。本第３実施形態では、直接リンクと中継リンクを合わせて全部で３個の無線リンクを、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２に集約することを考える。
【００８９】
図１６は、本第３実施形態において、中継局Ｒが１個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。上述したように、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【００９０】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。
【００９１】
時間ステップ＃２では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。無線局Ｓ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。
【００９２】
このように、時間ステップ＃１、＃２のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図６に示す通信システムが有する中継局Ｒ１に関連する２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１が中継局Ｒ１に集約できたことが分かる。従って、中継局Ｒ１は、２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１との差分情報を算出することができる。例えば、リンク情報が無線伝搬路の場合には、差分情報は、２個の中継リンクにおける伝搬路情報の差分を表す。また、リンク情報がＳＮＲ（Signal and Noise Ratio）の場合には、差分情報は、２個の中継リンクにおけるＳＮＲの差分を表す。ここで、中継局Ｒ１における差分情報を次のように定義する。
【００９３】
Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｌ−Ｓ１Ｒ１（あるいは、Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｌ−Ｓ２Ｒ１）
【００９４】
最後に、時間ステップ＃３では、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ-Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１から算出した差分情報Ｄ−Ｒ１を含む。
【００９５】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１も算出できる。
【００９６】
Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｄ−Ｒ１）
【００９７】
一方、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１も算出できる。
【００９８】
Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１）
【００９９】
このように、時間ステップ＃１、＃２、＃３のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図６に示す通信システムが有する、全て３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２が無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約できることが分かる。本第３実施形態では、無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１や、無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を、制御フレームに直接乗せて送信するのではなく、それらの差分情報を乗せて送信することで、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２の双方で、図６に示す通信システムが有する、全て３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定可能としている。一般的には、差分情報は、元情報よりも必要とする格納容量が少ないため、制御フレームを短縮し、通信の高効率化につなげることができる。
【０１００】
本第３実施形態によれば、無線局Ｓ１、あるいは無線局Ｓ２は、集約された全てのリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２に基づいて通信品質を向上させるための制御が可能になる。その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩは、新たな制御フレーム、あるいはデータフレームに乗せて送信することで、中継局Ｒ１に周知することができる。
【０１０１】
（中継局４個）
次に、中継局Ｒの数が４個の場合について説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図８に示すように、中継局Ｒが４個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で９個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約することを考える。
【０１０２】
図１７は、本第３実施形態において、中継局Ｒが４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。上述した中継局１個の場合と同様に、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【０１０３】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４を推定する。
【０１０４】
時間ステップ＃２では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。無線局Ｓ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。
【０１０５】
このように、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する中継局Ｒ１に関連する２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１が中継局Ｒ１に集約できたことが分かる。従って、中継局Ｒ１は、２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１との差分情報を算出することができる。ここで、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４における差分情報をそれぞれ次のように定義する。
【０１０６】
Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｌ−Ｓ１Ｒ１（あるいは、Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｌ−Ｓ２Ｒ１）
【０１０７】
Ｄ−Ｒ２＝Ｌ−Ｓ２Ｒ２−Ｌ−Ｓ１Ｒ２（あるいは、Ｄ−Ｒ２＝Ｌ−Ｓ１Ｒ２−Ｌ−Ｓ２Ｒ２）
【０１０８】
Ｄ−Ｒ３＝Ｌ−Ｓ２Ｒ３−Ｌ−Ｓ１Ｒ３（あるいは、Ｄ−Ｒ３＝Ｌ−Ｓ１Ｒ３−Ｌ−Ｓ２Ｒ３）
【０１０９】
Ｄ−Ｒ４＝Ｌ−Ｓ２Ｒ４−Ｌ−Ｓ１Ｒ４（あるいは、Ｄ−Ｒ４＝Ｌ−Ｓ１Ｒ４−Ｌ−Ｓ２Ｒ４）
【０１１０】
時間ステップ＃３では、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１から算出した差分情報Ｄ−Ｒ１を含む。
【０１１１】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１も算出できる。
【０１１２】
Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｄ−Ｒ１）
【０１１３】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１も算出できる。
【０１１４】
Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１）
【０１１５】
時間ステップ＃４では、中継局Ｒ２は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ-Ｓ２Ｒ２から算出した差分情報Ｄ−Ｒ２を含む。
【０１１６】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ２と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ２における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ２を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２も算出できる。
【０１１７】
Ｌ−Ｓ２Ｒ２＝Ｌ−Ｓ１Ｒ２＋Ｄ−Ｒ２（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ２＝Ｌ−Ｓ１Ｒ２−Ｄ−Ｒ２）
【０１１８】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ２と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ２における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ２を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２も算出できる。
【０１１９】
Ｌ−Ｓ１Ｒ２＝Ｌ−Ｓ２Ｒ２−Ｄ−Ｒ２（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ２＝Ｌ−Ｓ２Ｒ２＋Ｄ−Ｒ２）
【０１２０】
時間ステップ＃５では、中継局Ｒ３は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３から算出した差分情報Ｄ−Ｒ３を含む。
【０１２１】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ３からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ３と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ３における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ３を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ３も算出できる。
【０１２２】
Ｌ−Ｓ２Ｒ３＝Ｌ−Ｓ１Ｒ３＋Ｄ−Ｒ３（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ３＝Ｌ−Ｓ１Ｒ３−Ｄ−Ｒ３）
【０１２３】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ３からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ３と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ３を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ３における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ３を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３も算出できる。
【０１２４】
Ｌ−Ｓ１Ｒ３＝Ｌ−Ｓ２Ｒ３−Ｄ−Ｒ３（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ３＝    Ｌ−Ｓ２Ｒ３＋Ｄ−Ｒ３）
【０１２５】
時間ステップ＃６では、中継局Ｒ４は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４から算出した差分情報Ｄ−Ｒ４を含む。
【０１２６】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ４からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ４と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ４における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ４を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ４も算出できる。
【０１２７】
Ｌ−Ｓ２Ｒ４＝Ｌ−Ｓ１Ｒ４＋Ｄ−Ｒ４あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ４＝Ｌ−Ｓ１Ｒ４−Ｄ−Ｒ４）
【０１２８】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ４からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ４と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ３における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ４を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４も算出できる。
【０１２９】
Ｌ−Ｓ１Ｒ４＝Ｌ−Ｓ２Ｒ４−Ｄ−Ｒ４（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ４＝Ｌ−Ｓ２Ｒ４＋Ｄ−Ｒ４）
【０１３０】
このように、時間ステップ＃１から＃６のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する、全て９個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３が無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約できることが分かる。
【０１３１】
無線局Ｓ１、あるいは無線局Ｓ２は、集約された全ての無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３に基づいて通信品質を向上させるための制御を行うことが可能になる。その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩは、新たな制御フレーム、あるいはデータフレームに乗せることで、中継局グループＲＳ１Ｓ２に周知させることができる。
【０１３２】
（中継局Ｎ個）
次に、中継局Ｒの数が任意Ｎ個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図１１に示すように、中継局ＲがＮ個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ２ＲＮで表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で２Ｎ＋１個の無線リンクが存在する。ここでは、それらのリンク情報を無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約することを考える。なお、Ｎ個の中継局Ｒ１〜ＲＮの集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮ｝で表す。
【０１３３】
図１８は、本第３実施形態において、中継局ＲがＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。なお、時間ステップ＃１と時間ステップ＃２は、上述した第２実施形態において、中継局が４個の場合と同じであるので説明を省略する。
【０１３４】
時間ステップ＃３から時間ステップ＃Ｎ＋２までは、中継局Ｒ１から中継局ＲＮまで順番に自身に集約した中継リンク情報と各中継局Ｒ１〜ＲＮが自身における中継リンクの差分情報とを、拡張ＣＴＳ制御フレームに乗せて、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２に送信する。
【０１３５】
このように、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒ１〜ＲＮとの間における、時間ステップ＃１から時間ステップ＃Ｎ＋２までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図１１に示す通信システムが有する、全て２Ｎ＋１個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１が無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約できることが分かる。
【０１３６】
無線局Ｓ１、あるいは無線局Ｓ２は、集約された全てのリンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１に基づいて通信品質を向上させるための制御が可能になる。その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩは、新たな制御フレーム、あるいはデータフレームに乗せて送信することで、中継局グループＲＳ１Ｓ２に周知させることができる。
【０１３７】
上述した第３実施形態によれば、データ転送に先立って、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒの間で、制御フレームを送受信し、その中のトレーニング信号と無線リンク情報の差分情報とを用いることで、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２間、無線局Ｓ１と中継局Ｒ間、及び中継局Ｒと無線局Ｓ２間における無線リンク情報を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約することができる。
【０１３８】
（第４実施形態）
本第４実施形態において、上述した第１実施形態の図１から図５までの部分は同様であるので説明を省略する。本第４実施形態において、送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御部分は、通信シナリオに応じていくつものパターンに分類できる。本第４実施形態では、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間が通信可能、あるいは通信不可能の双方の可能性があり、また諸リンク情報を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約するパターンについての具体例を説明する。更に分かりやすいように、該当パターンにおいて、中継局の数が１個と、４個と、任意Ｎ個とに場合分けして説明する。
【０１３９】
（中継局１個）
まず、中継局Ｒの数が１個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図６に示すように、中継局Ｒが１個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１で表している。本第４実施形態では、直接リンクと中継リンクを合わせて全部で３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２に集約することを考える。
【０１４０】
図１９は、本第４実施形態において、中継局Ｒが１個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。ここで、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【０１４１】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間が通信可能であれば、無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。
【０１４２】
時間ステップ＃２では、中継局Ｒ１が無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。これは、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間で通信できない場合に備えて、中継局Ｒ１から制御フレームを出し、無線局Ｓ２に対して無線局Ｓ１がすでに制御フレームを出していることを知らせて、無線局Ｓ２に制御フレームを出すタイミングを通知する役割を果たしている。
【０１４３】
時間ステップ＃３では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局Ｒ１宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間が通信可能であれば、無線局Ｓ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。
【０１４４】
このように、時間ステップ＃１、＃２、＃３のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図６に示す通信システムが有する中継局Ｒ１に関連する２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１が中継局Ｒ１に集約できたことが分かる。従って、中継局Ｒ１は、２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１との差分情報を算出できる。例えば、リンク情報が無線伝搬路の場合には、差分情報は、２個の中継リンクにおける伝搬路情報の差分を表す。リンク情報がＳＮＲの場合には、差分情報は、２個の中継リンクにおけるＳＮＲの差分を表す。ここで、中継局Ｒ１における差分情報を次のように定義する。
【０１４５】
Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｌ−Ｓ１Ｒ１（あるいは、Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｌ−Ｓ２Ｒ１）
【０１４６】
最後に、時間ステップ＃４では、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１から算出した差分情報Ｄ−Ｒ１を含む。
【０１４７】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１も算出できる。
【０１４８】
Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｄ−Ｒ１）
【０１４９】
一方、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１も算出できる。
【０１５０】
Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１）
【０１５１】
このように、時間ステップ＃１、＃２、＃３のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図６に示す通信システムが有する、全て３個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２が無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約できることが分かる。本第４実施形態では、リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１や、無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を、制御フレームに直接乗せて送信するのではなく、それらの差分情報を乗せて送信することで、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２の双方に、図６に示す通信システムが有する、全て３個の無線リンクの情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定可能としている。一般的には、差分情報は、元情報よりも必要とする格納容量が少ないため、制御フレームを短縮し、通信の高効率化につなげることができる。
【０１５２】
本第４実施形態によれば、無線局Ｓ１、あるいは無線局Ｓ２は、集約された全てのリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２に基づいて通信品質を向上させるための制御が可能になる。その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩは、新たな制御フレーム、あるいはデータフレームに乗せて送信することで、中継局Ｒ１に周知させることができる。
【０１５３】
（中継局４個）
次に、中継局Ｒの数が４個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図８に示すように、中継局Ｒが４個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で９個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約することを考える。
【０１５４】
図２０は、本第４実施形態において、中継局Ｒが４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。上述した中継局１個の場合と同様に、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【０１５５】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間が通信可能であれば、無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンクの情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンクの情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４を推定する。
【０１５６】
時間ステップ＃２では、中継局Ｒ４が無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。これは、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間で通信できない場合に備えて、中継局Ｒ４から制御フレームを出し、無線局Ｓ２に対して無線局Ｓ１がすでに制御フレームを出していることを知らせて、無線局Ｓ２に制御フレームを出すタイミングを通知する役割を果たしている。
【０１５７】
時間ステップ＃３では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間が通信可能であれば、無線局Ｓ１は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンクの情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。同様に、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンクの情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。
【０１５８】
このように、時間ステップ＃１、＃２、＃３のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する中継局Ｒ１に関連する２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１が中継局Ｒ１に集約できたことが分かる。従って、中継局Ｒ１は、２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１とＬ−Ｓ２Ｒ１との差分情報を算出することができる。ここで、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４における差分情報を、それぞれ次のように定義する。
【０１５９】
Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｌ−Ｓ１Ｒ１（あるいは、Ｄ−Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｌ−Ｓ２Ｒ１）
【０１６０】
Ｄ−Ｒ２＝Ｌ−Ｓ２Ｒ２−Ｌ−Ｓ１Ｒ２（あるいは、Ｄ−Ｒ２＝Ｌ−Ｓ１Ｒ２−Ｌ−Ｓ２Ｒ２）
【０１６１】
Ｄ−Ｒ３＝Ｌ−Ｓ２Ｒ３−Ｌ−Ｓ１Ｒ３（あるいは、Ｄ−Ｒ３＝Ｌ−Ｓ１Ｒ３−Ｌ−Ｓ２Ｒ３）
【０１６２】
Ｄ−Ｒ４＝Ｌ−Ｓ２Ｒ４−Ｌ−Ｓ１Ｒ４（あるいは、Ｄ−Ｒ４＝Ｌ−Ｓ１Ｒ４−Ｌ−Ｓ２Ｒ４）
【０１６３】
時間ステップ＃４では、中継局Ｒ１は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１から算出した差分情報Ｄ−Ｒ１を含む。
【０１６４】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１も算出できる。
【０１６５】
Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ１＝Ｌ−Ｓ１Ｒ１−Ｄ−Ｒ１）
【０１６６】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ１を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１も算出できる。
【０１６７】
Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１−Ｄ−Ｒ１（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ１＝Ｌ−Ｓ２Ｒ１＋Ｄ−Ｒ１）
【０１６８】
時間ステップ＃５では、中継局Ｒ２は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ-Ｓ２Ｒ２から算出した差分情報Ｄ−Ｒ２を含んでいる。
【０１６９】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ２と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ２における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ２を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２も算出できる。
【０１７０】
Ｌ−Ｓ２Ｒ２＝Ｌ−Ｓ１Ｒ２＋Ｄ−Ｒ２（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ２＝Ｌ−Ｓ１Ｒ２−Ｄ−Ｒ２）
【０１７１】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ２と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ２における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ２を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２も算出できる。
【０１７２】
Ｌ−Ｓ１Ｒ２＝Ｌ−Ｓ２Ｒ２−Ｄ−Ｒ２（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ２＝Ｌ−Ｓ２Ｒ２＋Ｄ−Ｒ２）
【０１７３】
時間ステップ＃６では、中継局Ｒ３は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３から算出した差分情報Ｄ−Ｒ３を含む。
【０１７４】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ３からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ３と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ３における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ３を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ３も算出できる。
【０１７５】
Ｌ−Ｓ２Ｒ３＝Ｌ−Ｓ１Ｒ３＋Ｄ−Ｒ３（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ３＝Ｌ−Ｓ１Ｒ３−Ｄ−Ｒ３）
【０１７６】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ３からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ３と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ３を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ３における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ３を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３も算出できる。
【０１７７】
Ｌ−Ｓ１Ｒ３＝Ｌ−Ｓ２Ｒ３−Ｄ−Ｒ３（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ３＝Ｌ−Ｓ２Ｒ３＋Ｄ−Ｒ３）
【０１７８】
時間ステップ＃７では、中継局Ｒ４は、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得た２個の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４から算出した差分情報Ｄ−Ｒ４を含む。
【０１７９】
無線局Ｓ１は、中継局Ｒ４からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ４と無線局Ｓ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３を推定する。更に、無線局Ｓ１は、中継局Ｒ４における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ４を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ４も算出できる。
【０１８０】
Ｌ−Ｓ２Ｒ４＝Ｌ−Ｓ１Ｒ４＋Ｄ−Ｒ４（あるいは、Ｌ−Ｓ２Ｒ４＝Ｌ−Ｓ１Ｒ４−Ｄ−Ｒ４）
【０１８１】
無線局Ｓ２は、中継局Ｒ４からの拡張ＣＴＳ制御フレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、中継局Ｒ４と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。更に、無線局Ｓ２は、中継局Ｒ４における２個の中継リンクに関する差分情報Ｄ−Ｒ４を受け取り、それを利用して、もう一方の中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４も算出できる。
【０１８２】
Ｌ−Ｓ１Ｒ４＝Ｌ−Ｓ２Ｒ４−Ｄ−Ｒ４（あるいは、Ｌ−Ｓ１Ｒ４＝Ｌ−Ｓ２Ｒ４＋Ｄ−Ｒ４）
【０１８３】
このように、時間ステップ＃１から＃７のＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する、全て９個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３が無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約できることが分かる。
【０１８４】
無線局Ｓ１、あるいは無線局Ｓ２は、集約された全てのリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３に基づいて通信品質を向上させるための制御を行うことが可能になる。その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩは、新たな制御フレーム、あるいはデータフレームに乗せて送信することで、中継局グループＲＳ１Ｓ２に周知させることができる。
【０１８５】
（中継局Ｎ個）
次に、中継局Ｒの数が任意Ｎ個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図１１に示すように、中継局がＮ個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で２Ｎ＋１個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２に集約することを考える。なお、Ｎ個の中継局の集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮ｝で表す。
【０１８６】
図２１は、本第４実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御のフレームシーケンス図である。なお、時間ステップ＃１から時間ステップ＃３は、上述した中継局が４個の場合と同じであるので説明を省略する。
【０１８７】
時間ステップ＃４から時間ステップ＃Ｎ＋３までは、中継局Ｒ１から中継局ＲＮまで順番に自身に集約した中継リンク情報と各中継局Ｒ１〜ＲＮが自身における中継リンクの差分情報と、拡張ＣＴＳ制御フレームに乗せて、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２に送信する。
【０１８８】
このようにして、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒ１〜ＲＮとの間において、時間ステップ＃１から時間ステップ＃Ｎ＋３までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図１１に示す通信システムが有する、全て２Ｎ＋１個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１が無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約できることが分かる。
【０１８９】
無線局Ｓ１、あるいは無線局Ｓ２は、集約された全てのリンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１に基づいて通信品質を向上させるための制御が可能になる。その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩは、新たな制御フレームあるいはデータフレームに乗せて送信することで、中継局グループＲＳ１Ｓ２に周知させることができる。
【０１９０】
このように、本第４実施形態では、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間の直接通信が可能である場合、及び不可能である場合の双方の可能性を考慮した制御フレームシーケンスを実現している。
【０１９１】
上述した第４実施形態によれば、データ転送に先立って、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒの間で、制御フレームを送受信し、その中のトレーニング信号とリンク情報の差分情報とを用いることで、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間の直接通信が可能である場合、及び不可能である場合の双方において、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒとの間の全ての無線リンク情報を、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２とに集約することができる。
【０１９２】
（第５実施形態）
本第５実施形態において、上述した第１実施形態の図１から図５までの部分は同様であるので説明を省略する。本第５実施形態において、送信局、受信局、中継局の三者を含めた前処理制御部分は、通信シナリオに応じていくつものパターンに分類できる。本第５実施形態では、送信局と受信局との間が通信可能、あるいは通信不可能の双方の可能性があり、また諸リンク情報をある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に集約するパターンについての具体例を説明する。更に分かりやすいように、該当パターンにおいて、中継局の数が４個と、任意Ｎ個とに場合分けして説明する。また、上述同様に、無線ＬＡＮで採用している衝突防止制御策ＲＴＳ制御フレーム、ＣＴＳ制御フレームの利用を想定して更に詳細に説明する。
【０１９３】
（中継局４個）
中継局Ｒが１個の場合には、前述した第２実施形態と同様であるため、ここでは、中継局Ｒの数が４個の場合から説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図８に示すように、中継局Ｒが４個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２と中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。本第５実施形態では、直接リンクと中継リンクを合わせて全部で９個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報を、ある中継局Ｒｉ（ｉ＝１〜４）に集約することを考える。また、４個の中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の集合は、中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４｝で表す。
【０１９４】
図２２は、本第５実施形態において、中継局Ｒが４個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。ここで、本第５実施形態においては、９個のリンク情報を中継局Ｒ４に集約することを仮定するが、リンク情報を集約する中継局を限定するものではない。
【０１９５】
時間ステップ＃１では、無線局Ｓ１が無線局Ｓ２及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＲＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号を含んでいる。ここで、無線局Ｓ２と無線局Ｓ１との間が通信可能であれば、無線局Ｓ２は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２を推定する。一方、中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ１〜Ｒ４は、無線局Ｓ１からの拡張ＲＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ１Ｒ４を推定する。
【０１９６】
時間ステップ＃２では、中継局Ｒ１が無線局Ｓ２及び中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended CTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１で得た直接リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を含む。無線局Ｓ２は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ２と中継局Ｒ１との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ１を推定する。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ１からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ１を受け取る。
【０１９７】
時間ステップ＃３では、無線局Ｓ２が無線局Ｓ１及び中継局グループＲＳ１Ｓ２宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＲＴＳ制御フレームは、トレーニング信号、及び時間ステップ＃１、＃２で得たリンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ１を含む。中継グループＲＳ１Ｓ２に属する各中継局Ｒ２〜Ｒ４は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その中のトレーニング信号を利用して、無線局Ｓ１と中継局Ｒ２〜Ｒ４との間の無線リンク情報Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ４を推定する。更に、中継局Ｒ４は、無線局Ｓ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、その拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｓ２とＬ−Ｓ２Ｒ１を受け取る。
【０１９８】
時間ステップ＃４では、中継局Ｒ２が中継局Ｒ４宛に対して、拡張したＣＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃３で得た中継局Ｒ２に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２とＬ−Ｓ２Ｒ２を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２とＬ−Ｓ２Ｒ２を受け取る。
【０１９９】
時間ステップ＃５では、中継局Ｒ３が中継局Ｒ４宛に拡張したＣＴＳ（Extended RTS）制御フレームを送信する。その拡張ＣＴＳ制御フレームは、時間ステップ＃１と時間ステップ＃３で得た中継局Ｒ２に関する中継リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ２とＬ−Ｓ２Ｒ２を含む。中継局Ｒ４は、中継局Ｒ２からの拡張ＣＴＳフレームを受信し、拡張ＣＴＳに含まれる無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ３とＬ−Ｓ２Ｒ３を受け取る。
【０２００】
このように、時間ステップ＃１から時間ステップ＃５までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図８に示す通信システムが有する、全て９個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１Ｒ４、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ４、Ｌ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ３、Ｌ−Ｓ２Ｒ３が中継局Ｒ４に集約できることが分かる。
【０２０１】
最後に、時間ステップ＃６では、中継局Ｒ４が集約された諸リンク情報に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩを、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２、及び自身以外の中継局グループＲＳ１Ｓ２内の中継局、つまり、中継局Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に送信し、データ伝送の開始に備える。
【０２０２】
（中継局Ｎ個）
次に、中継局Ｒの数が任意Ｎ個の場合を説明する。すなわち、第１実施形態と同様に、図１１に示すように、中継局ＲがＮ個の通信システムを構成する。無線局Ｓ１と無線局Ｓ２との間の直接無線リンクをＬ−Ｓ１Ｓ２、無線局Ｓ１と中継局Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮとの間の中継無線リンクをＬ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ−Ｓ１Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ１Ｒ４、及び無線局Ｓ２とＲ中継局１、Ｒ２、…、Ｒ４との間の中継無線リンクをＬ−Ｓ２Ｒ１、Ｌ−Ｓ２Ｒ２、…、Ｌ−Ｓ２Ｒ４で表している。直接リンクと中継リンクを合わせて全部で２Ｎ＋１個の無線リンクが存在する。それらのリンク情報をある中継局Ｒに集約することを考える。なお、Ｎ個の中継局の集合を中継局グループと呼び、ＲＳ１Ｓ２＝｛Ｒ１、Ｒ２、…、ＲＮ｝で表す。
【０２０３】
図２３は、本第５実施形態において、中継局がＮ個の場合の通信システムに対応する前処理制御を示すフレームシーケンス図である。なお、時間ステップ＃１から時間ステップ＃３は、上述した中継局Ｒが４個の場合と同じであるので説明を省略する。
【０２０４】
時間ステップ＃４から時間ステップ＃Ｎ＋１までは、中継局Ｒ２から中継局ＲＮ−１まで順番に自身に集約した中継リンク情報を、拡張ＣＴＳ制御フレームを通して、中継局ＲＮに送信する。
【０２０５】
このように、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒ１〜ＲＮとの間において、時間ステップ＃１から時間ステップ＃Ｎ＋１までの拡張ＲＴＳ・ＣＴＳフレーム交換を通して、図１１に示す通信システムが有する、全て２Ｎ＋１個の無線リンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１が中継局ＲＮに集約できることが分かる。
【０２０６】
最後に、時間ステップ＃Ｎ＋２では、中継局ＲＮが集約された諸リンク情報Ｌ−Ｓ１ＲＮ、Ｌ−Ｓ２ＲＮ、Ｌ−Ｓ１Ｓ２、Ｌ−Ｓ１Ｒ１、Ｌ-Ｓ２Ｒ１、…、Ｌ−Ｓ１ＲＮ−１、Ｌ−Ｓ２ＲＮ−１に基づいて通信制御を行い、その制御情報、例えばリソース割当情報ＲＡＩを、無線局Ｓ１と無線局Ｓ２、及び自身以外の中継局グループＲＳ１Ｓ２内の中継局に送信し、データ伝送の開始に備える。
【０２０７】
このように、本第５実施形態では、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間の直接通信が可能である場合、及び不可能である場合の双方の可能性を考慮した制御フレームシーケンスを実現している。
【０２０８】
上述した第５実施形態によれば、データ転送に先立って、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒの間で、制御フレームを送受信し、その中のトレーニング信号を用いることで、無線局（送信局）Ｓ１と無線局（受信局）Ｓ２との間の直接通信が可能である場合、及び不可能である場合の双方において、無線局Ｓ１、Ｓ２、及び中継局Ｒとの間の全ての無線リンク情報を、中継局Ｒに集約することができる。
【０２０９】
上述した第１〜第５実施形態によれば、直接無線リンク、及び中継無線リンクに関する無線リンク情報を集約することができ、中継無線リンクの通信リソースを有効に活用することができる。この結果、最終的に、従来の無線ネットワークに比べ、より高いシステムスループット、短い伝送遅延などの向上した通信品質を実現することができる。
【符号の説明】
【０２１０】
１…無線ネットワーク，  Ｓ１…無線局（送信局），  Ｓ２…無線局（受信局），  Ｒ１〜ＲＮ…中継局，  １０…無線局，  １１…アンテナ，  １２…無線通信部，  １３…通信制御部，  １４…ルート選択部，  １５…通信権取得部，  １６…無線リンク情報取得部，  １７…伝送レート算出部，  １８…リソース割当部，  １９…伝送制御部
【図１】
2015043544.tif 000003
【図２】
2015043544.tif 000004
【図３】
2015043544.tif 000005
【図４】
2015043544.tif 000006
【図５】
2015043544.tif 000007
【図６】
2015043544.tif 000008
【図７】
2015043544.tif 000009
【図８】
2015043544.tif 000010
【図９】
2015043544.tif 000011
【図１０】
2015043544.tif 000012
【図１１】
2015043544.tif 000013
【図１２】
2015043544.tif 000014
【図１３】
2015043544.tif 000015
【図１４】
2015043544.tif 000016
【図１５】
2015043544.tif 000017
【図１６】
2015043544.tif 000018
【図１７】
2015043544.tif 000019
【図１８】
2015043544.tif 000020
【図１９】
2015043544.tif 000021
【図２０】
2015043544.tif 000022
【図２１】
2015043544.tif 000023
【図２２】
2015043544.tif 000024
【図２３】
2015043544.tif 000025