(57)【要約】【課題】無線リソースの有効活用を実現させることが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する制御部と、を備える無線通信装置。【選択図】図１
2016067701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する制御部と、
を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を階層化して、階層化後の情報を前記フレームに追加する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、前記無線通信装置におけるチャネル情報を含む、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、サブキャリアのインデックスに応じて階層化する、請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、階層化後のチャネル情報を、それぞれが含むサブキャリアのインデックスが離間する順番に前記フレームに追加する、請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、チャネルの振幅に応じて階層化する、請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報のそれぞれを、ビット位置に応じて階層化する、請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、チャネルの位相回転量に応じて階層化する、請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、ビームフォーミングに使用される係数を含む、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、ビームフォーミングに使用される係数を圧縮した情報を含む、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記階層化後の情報のうち未送信のものを前記フレームに追加する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記階層化後の情報のうち送信済みのものとの差分を示す差分情報を前記フレームに追加する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記階層化に係る情報を、前記フレームのヘッダ、又はフレームボディ内の所定のフィールドの少なくともいずれかに格納する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、前記無線通信装置において測定される情報を含む、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記無線通信部は、前記他の無線通信装置から送信許可信号を受信し、
前記制御部は、前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を前記フレームに追加する処理を、前記送信許可信号に格納された規則に従って制御する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記無線リソースの時間領域の長さは、前記フレームに空間多重される他のフレームのために割り当てられる他の無線リソースの時間領域の長さと同一である、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記制御部は、送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた前記無線リソースが示す周波数領域及び時間領域を用いて送信可能な範囲内で前記フレームに追加する処理を制御する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部により受信されたフレームから、前記他の無線通信装置に割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内で追加された、前記無線通信部による通信のために用いることのできる情報を取得する制御部と、
を備える無線通信装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記無線通信部による通信のために用いる情報のうち、受信済みの情報を用いて未受信の情報を推定する、請求項１８に記載の無線通信装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記他の無線通信装置における、前記無線通信部による通信のために用いる情報を前記フレームに追加する処理の規則を示す情報を、前記無線通信部が送信する送信許可信号に格納する、請求項１８に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers）８０２．１１に代表される無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）の普及が進み、それに伴い、伝送されるコンテンツの情報量および無線ＬＡＮ対応製品が増加している。そこで、ネットワーク全体の通信効率を向上させるために、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格が現在も拡張されている。【０００３】
その規格の拡張の一例として、８０２．１１ａｃ規格では、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）についてのＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi−User  Multi−Input  Multi−Output）が採用されている。ＭＵ−ＭＩＭＯは、空間分割多重化によって複数の信号を同じ時間帯に送信することを可能にする技術であり、当該技術によって、例えば周波数の利用効率を高めることが可能である。【０００４】
しかし、複数の通信装置の各々が送信するフレームの送信期間が異なる場合があり、その場合、当該フレームの受信期間中に受信されるフレームの多重化数が増減する。そのため、多重化されたフレームを受信する通信装置における受信電力が受信期間中に変化し、当該受信電力の変化は受信性能に影響を与え得る。これに対し、フレームの送信期間を揃える手法が提案されている。【０００５】
例えば、特許文献１では、送信期間の異なる複数のフレームに適宜パディングを追加することにより、当該複数のフレームの送信期間を揃える通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６３４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で開示される技術では、無線リソースの効率的な活用が困難な場合がある。例えば、特許文献１で開示される技術では、データとしての意味を持たないパディングによって無線リソースが消費されることになる。【０００８】
そこで、本開示では、無線リソースの有効活用を実現させることが可能な、新規かつ改良された無線通信装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示によれば、他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する制御部と、を備える無線通信装置が提供される。【００１０】
また、本開示によれば、他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部により受信されたフレームから、前記他の無線通信装置に割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内で追加された、前記無線通信部による通信のために用いることのできる情報を取得する制御部と、を備える無線通信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本開示によれば、無線リソースの有効活用を実現させることが可能である。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係るＡＰの論理的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係るＳＴＡの論理的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係るＳＴＡが送信するフレームの一例を示す図である。
【図５】本実施形態に係るＡＰ利用可能情報の階層化処理の一例を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係る無線通信システムにおいて実行される通信処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
【図７】本実施形態に係るＳＴＡにおいて実行されるフレーム送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係るＳＴＡにおいて実行されるフレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態に係るＳＴＡにおいて実行されるフレームの送信期間を揃える処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係るＡＰにおいて実行されるフレーム受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係るＡＰにおいて実行されるフレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態に係る無線リソースの割り当ての一例を示す図である。
【図１３】スマートフォンの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】カーナビゲーション装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】無線アクセスポイントの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素を、必要に応じてＳＴＡ２００Ａ、２００Ｂ及び２００Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、ＳＴＡ２００Ａ、２００Ｂ及び２００Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単にＳＴＡ２００と称する。
【００１５】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概要
２．第１の実施形態
２−１．ＡＰの構成例
２−２．ＳＴＡの構成例
２−３．動作処理例
３．第２の実施形態
３−１．ＡＰの構成例
３−２．ＳＴＡの構成例
３−３．動作処理例
４．第３の実施形態
４−１．ＡＰの構成例
４−２．ＳＴＡの構成例
５．応用例
６．まとめ
【００１６】
＜１．概要＞
まず、図１を参照して、本開示の一実施形態に係る無線通信システムの概要について説明する。
【００１７】
図１は、本開示の一実施形態に係る無線通信システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、基地局１００及び複数の端末装置２００を含む。基地局１００は、アクセスポイント（以下、ＡＰ（Access  Point）とも称する。）として動作し、自身に接続するひとつ以上の端末装置へ無線通信サービスを提供する無線通信装置である。以下では、基地局１００をＡＰ１００とも称する。端末装置２００は、ステーション（以下、ＳＴＡ（Station）とも称する。）として動作し、ＡＰ１００に接続して無線通信を行う無線通信装置である。図１に示した例では、端末装置２００Ａ及び２００Ｂはスマートフォンであり、端末装置２００Ｃはタブレット端末である。以下では、端末装置２００をＳＴＡ２００とも称する。ＡＰ１００及びＳＴＡ２００は、空間分割多重方式又は周波数分割多重方式等の任意の方式を用いた無線通信が可能である。なお、ＡＰ１００からＳＴＡ２００への通信をＤＬ（ダウンリンク）、ＳＴＡ２００からＡＰ１００への通信をＵＬ（アップリンク）とも称する。
【００１８】
例えば、無線通信システム１は、図１に示したように、ＡＰ１００及び複数のＳＴＡ２００Ａ〜２００Ｃを含み得る。ＡＰ１００及びＳＴＡ２００Ａ〜２００Ｃは、それぞれ無線通信を介して接続され、直接的に互いにフレームの送受信を行う。例えば、ＡＰ１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに準拠する通信装置であって、アダプディブ・アレイ・アンテナによる空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space−Division  Multiple  Access）を行う。
【００１９】
ここで、一般的に、複数のＳＴＡ２００の各々が送信するフレームの送信期間が異なる場合には、当該フレームの受信期間中におけるフレームの多重化数が増減する。そのため、フレームを受信するＡＰ１００の受信電力が受信期間中に急峻に変化し、当該受信電力の変化はＡＰ１００の受信性能に影響を与え得る。
【００２０】
これに対し、送信期間の異なる複数のフレームに適宜パディングを追加することにより、当該複数のフレームの送信期間を揃える手法が提案されているが、パディングはデータとしての意味を持たないため、無線リソースが消費されることになる。
【００２１】
そこで、本開示では、無線通信において、無線リソースの有効活用を実現させることが可能な無線通信装置を提案する。具体的には、フレームを送信する装置は、パディングの代わりに受信側において有用な情報をフレームに追加する。データとしての意味を持つものが、フレームの送信期間を揃えるために用いられるので、無線リソースの有効活用が実現される。
【００２２】
なお、図１では、一例として無線通信システム１がＡＰ１００及びＳＴＡ２００で構成される例を説明したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、無線通信システム１は、複数のＳＴＡ２００を有し、１つのＳＴＡ２００と他の複数のＳＴＡ２００との複数のダイレクトリンクを持つシステムであってもよい。その場合、上述のＤＬを「１つのＳＴＡから複数のＳＴＡへの同時送信」と、上述のＵＬを「複数ＳＴＡから１つのＳＴＡへの同時送信」と読み替えられ得る。
【００２３】
以下、本開示の各実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
＜２．第１の実施形態＞
本実施形態は、ＵＬのＭＵ−ＭＩＭＯに関する形態である。以下では、まず、図２を参照して、本実施形態に係るＡＰ１００の構成を説明する。
【００２５】
［２−１．ＡＰの構成例］
図２は、本実施形態に係るＡＰ１００の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、ＡＰ１００は、無線通信部１１０、記憶部１２０、及び制御部１３０を有する。
【００２６】
（１）無線通信部１１０
無線通信部１１０は、ＡＰ１００による他の装置との無線通信を仲介する無線通信インタフェースである。本実施形態では、無線通信部１１０は、ＳＴＡ２００との間で無線通信を行う。例えば、無線通信部１１０は、ＳＴＡ２００から送信された無線信号を受信する。無線通信部１１０は、増幅器、周波数変換器、及び復調器等としての機能を有していてもよく、例えば受信したデータを制御部１３０へ出力し得る。また、無線通信部１１０は、アンテナを介してＳＴＡ２００へ無線信号を送信する。無線通信部１１０は、変調器、及び増幅器等としての機能を有していてもよく、例えば制御部１３０から出力されたデータを、変調及び電力増幅等して送信してもよい。
【００２７】
本実施形態に係る無線通信部１１０は、ＳＴＡ２００から送信許可要求信号を受信する。また、無線通信部１１０は、送信許可要求信号に対する送信許可信号をひとつ以上のＳＴＡ２００へ送信する。また、無線通信部１１０は、送信許可信号の送信先であるひとつ以上のＳＴＡ２００により空間多重されて送信されたフレームを受信する。なお、送信許可要求信号としては、例えばＲＴＳ（Request  To  Send）フレーム、又はＲＴＳフレームを拡張したフレームが用いられ得る。また、送信許可信号としては、例えばＣＴＳ（Clear  To  Send）フレーム、又はＣＴＳフレームを拡張したフレームが用いられ得る。
【００２８】
（２）記憶部１２０
記憶部１２０は、各種記憶媒体に対してデータの記憶再生を行う部位である。例えば、記憶部１２０は、ＳＴＡ２００から受信された情報を記憶する。
【００２９】
（３）制御部１３０
本実施形態に係る制御部１３０は、ＡＰ１００における動作全体を制御する。
【００３０】
本実施形態に係る制御部１３０は、ＡＰ１００とＳＴＡ２００との無線通信を制御する。例えば、制御部１３０は、ＳＴＡ２００から送信許可要求信号が受信された場合に、送信元のＳＴＡ２００に送信許可を行ったり、他のＳＴＡ２００に送信許可を行って複数のＳＴＡ２００から送信されるフレームを空間多重させたりする。また、制御部１３０は、各ＳＴＡ２００との無線通信に用いられる無線リソースの割り当てを行う。また、制御部１３０は、ＳＴＡ２００を対象としたビームフォーミングを行う。制御部１３０は、このような無線通信部１１０による通信のために用いる情報を、ＳＴＡ２００から収集する。
【００３１】
典型的には、ＡＰ１００は、要求する情報を示す情報をＳＴＡ２００へ送信し、ＳＴＡ２００は要求された情報を返信する。なお、ＳＴＡ２００から収集される情報は、後述するＡＰ利用可能情報である。ＡＰ１００が要求するＡＰ利用可能情報を示す情報は、後述する多重化指示情報に含まれる、ＡＰ利用可能情報の識別情報である。
【００３２】
以下、制御部１３０が有する各機能について説明する。
【００３３】
（ａ）送信許可要求信号に係る処理
例えば、制御部１３０は、無線通信部１１０により受信された送信許可要求信号から、ＳＴＡ２００により送信されるフレームに関する情報を取得する。例えば、制御部１３０は、フレームの送信期間、又はフレームの送信が開始される時刻の少なくともいずれかを取得する。
【００３４】
制御部１３０は、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００に、送信を許可するか否かを判定する。許可する場合、制御部１３０は、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００以外に、送信を許可してフレームを空間多重させる他のＳＴＡ２００を選択する。この選択方法は多様に考えられる。例えば、制御部１３０は、ＡＰ１００自身に接続しているＳＴＡ２００からランダムに選択してもよい。他にも、記憶部１２０がＡＰ１００と各ＳＴＡ２００との間の過去のチャネル利得を記憶している場合、制御部１３０は、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００のチャネル利得との相関が低いチャネル利得をもつＳＴＡ２００を選択してもよい。
【００３５】
また、制御部１３０は、送信を許可するＳＴＡ２００への無線リソースの割り当てを行う。制御部１３０は、時間領域又は周波数領域の少なくともいずれかの無線リソースの割り当てを行い得る。本実施形態では、制御部１３０は、時間領域の無線リソースの割り当てを行うものとする。制御部１３０は、送信を許可する複数のＳＴＡ２００の間で、割り当てる無線リソースの時間領域の長さを同一にする。これにより、あるＳＴＡ２００に割り当てられる無線リソースの時間領域の長さは、当該ＳＴＡ２００から送信されるフレームに空間多重される他のフレームのために割り当てられる他の無線リソースの時間領域の長さと同一となる。例えば、制御部１３０は、各ＳＴＡ２００に許可する送信期間として、それぞれ同一の送信期間を割り当てる。制御部１３０は、例えば送信許可要求信号に含まれる情報に基づいて、許可する送信期間を割り当て得る。
【００３６】
制御部１３０は、送信を許可するＳＴＡ２００を示す情報、及び送信を許可する期間を示す情報を、後述する多重化指示情報に格納し得る。
【００３７】
（ｂ）送信許可信号に係る処理
例えば、制御部１３０は、送信を許可するＳＴＡ２００へ送信許可信号を送信するよう無線通信部２１０を制御する。その際、制御部１３０は、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００だけでなく、当該ＳＴＡ２００と多重させる他のＳＴＡ２００へも、送信許可信号を送信させる。
【００３８】
ここで、制御部１３０は、送信許可信号に、ＳＴＡ２００によるフレームの多重化に用いられる情報を格納する。ＳＴＡ２００は、この情報に従ってフレームの多重化を行う。以下では、この情報を多重化指示情報とも称する。
【００３９】
例えば、多重化指示情報は、空間多重が可能なＳＴＡ２００の識別情報を含む。具体的には、多重化指示情報は、送信許可要求信号の送信元であるＳＴＡ２００と空間多重が可能な他のＳＴＡ２００の識別情報を含んでいてもよい。さらに、多重化指示情報は、送信許可要求信号の送信元であるＳＴＡ２００自身の識別情報を含んでいてもよい。また、多重化指示情報は、各ＳＴＡ２００の識別情報をそれぞれ含んでいてもよい。その場合、識別情報は例えばＭＡＣアドレスである。他にも、多重化識別情報は、多重化する複数のＳＴＡ２００から成るグループを示す識別情報を含んでいてもよい。その場合、識別情報は例えばマルチキャストアドレスである。本情報により、送信許可要求信号の送信元でないＳＴＡ２００は、自身が送信可能であることを知得することが可能となる。
【００４０】
他にも、多重化指示情報は、下記に一例を示す多様な情報を含み得る。なお、下記の情報が多重化指示情報に含まれない場合、ＳＴＡ２００は、無線通信システム１内で固定された既知の情報を用いてもよい。
【００４１】
例えば、多重化指示情報は、ＳＴＡ２００がフレームの送信に利用すべき無線リソースを示す情報を含み得る。例えば、多重化指示情報は、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００がフレームの送信を開始する時刻を示す情報を含み得る。また、多重化指示情報は、ＡＰ１００が送信を許可する送信期間を示す情報を含み得る。ＡＰ１００が送信を許可する送信期間は、送信許可要求信号の送信元であるＳＴＡ２００が送信するフレームの送信期間と同一であってもよいし、当該フレームの送信期間から一意に計算される値であってもよいし、デフォルトの値であってもよい。
【００４２】
また、多重化指示情報は、ＡＰ１００が各ＳＴＡ２００とのチャネル利得を分離するためのトレーニング信号に関する情報を含み得る。レーニング信号に関する情報は、例えば、事前に用意された相互相関の小さい複数のトレーニング信号のうち、多重化される各ＳＴＡ２００に使用させるトレーニング信号のインデックス情報であってもよい。他にも、トレーニング信号に関する情報は、各ＳＴＡ２００にトレーニング信号を送信させるタイミングを示す情報であってもよい。
【００４３】
また、多重化指示情報は、ＡＰ１００が利用可能な情報のうち、いずれかを示す識別情報を含み得る。これにより、ＡＰ１００は、ＳＴＡ２００に対し、この識別情報が示す情報を送信することを要求することができる。なお、ＡＰ１００が利用可能な情報を、以下ではＡＰ利用可能情報とも称する。
【００４４】
例えば、ＡＰ利用可能情報は、ＳＴＡ２００におけるチャネル情報であってもよい。具体的には、ＡＰ利用可能情報は、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されているＣＳＩ（Channel  State  Information）フレームであってもよい。ＣＳＩフレームとは、ビームフォーミングを行う無線通信装置（ビームフォーマー）が、ビームフォーミングされた無線信号を受信する無線通信装置（ビームフォーミー）を対象としたビームフォーミングを行う際に使用する情報が記述されるフレームである。なお、本実施形態ではＡＰ１００がビームフォーマーである。例えば、ＣＳＩフレームは、ビームフォーミーが、自身のチャネル情報を、ビームフォーマーへ伝達するために用いられる。また、ＣＳＩフレームは、ビームフォーミングだけでなく、リンクアダプテーションや、ＯＦＤＭＡを行う場合のリソースアロケーション、ビームフォーミングを行う際のＳＴＡ２００のグルーピングにも有用である。ＡＰ１００は、特定のひとつのＳＴＡ２００へ送信するＳＵ−ＢＦ（Single  User  Beamforming）を行ってもよいし、複数のＳＴＡ２００へ送信するＭＵ−ＢＦ（Multi  User  Beamforming）を行ってもよい。
【００４５】
例えば、ＡＰ利用可能情報は、ビームフォーミングに使用される係数であってもよい。具体的には、ＡＰ利用可能情報は、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されている非圧縮ビームフォーミング（Noncompressed  Beamforming）フレームであってもよい。非圧縮ビームフォーミングフレームとは、ビームフォーミーが、ビームフォーミングフィードバック行列をビームフォーマーへ伝達するために用いられるフレームである。
【００４６】
例えば、ＡＰ利用可能情報は、ビームフォーミングに使用される係数を圧縮した情報であってもよい。具体的には、ＡＰ利用可能情報は、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されている圧縮ビームフォーミング（Compressed  Beamforming）フレームであってもよい。圧縮ビームフォーミングフレームとは、ビームフォーミーが、角度情報を用いて圧縮したビームフォーミングフィードバック行列をビームフォーマーへ伝達するために用いられるフレームである。
【００４７】
例えば、ＡＰ利用可能情報は、ＳＴＡ２００において測定される情報であってもよい。具体的には、ＡＰ利用可能情報は、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されているメジャメントレポート（Measurement Report）フレーム、又は無線メジャメントレポート（Radio  Measurement  Report）フレームであってもよい。メジャメントレポートフレーム、及び無線メジャメントレポートフレームは、ＳＴＡ２００が受信したフレームに関する情報、チャネルの占有率、雑音のヒストグラムといった通信環境を示す情報を送信するために用いられるフレームである。
【００４８】
なお、ＡＰ利用可能情報は、ＣＳＩフレーム、非圧縮ビームフォーミングフレーム、圧縮ビームフォーミングフレーム、メジャメントレポートフレーム、又は無線メジャメントレポートフレームのうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００４９】
以上、ＡＰ利用可能情報について説明した。以下では、多重化指示情報に関する説明に戻る。
【００５０】
多重化指示情報は、ＳＴＡ２００における、ＡＰ利用可能情報をフレームに追加する処理の規則を示す情報を含み得る。ＳＴＡ２００は、この情報に従って、ＡＰ利用可能情報を階層化し、階層化後のＡＰ利用可能情報を送信するフレームに追加する。以下では、この規則を示す情報を階層化指示情報とも称する。階層化指示情報は、例えば分割するグループの数、分割方法を示す識別情報、又は送信することを要求するグループのインデックスを示す情報の、少なくともいずれかを含み得る。他にも、階層化指示情報は、収集済みのＡＰ利用可能情報との差分を示す差分情報をフレームに追加するよう指示する情報を含んでいてもよい。
【００５１】
ここで、階層化とは、情報を分割すること、及び分割した情報の優先順位を決定することを指すものとする。ＳＴＡ２００は、階層化指示情報により指定された分割方法を用いて、階層化指示情報により指定されたグループの数にＡＰ利用可能方法を分割する。そして、ＳＴＡ２００は、階層化指示情報により指定されたグループの情報を、送信するフレームに優先順位に従って追加する。階層化指示情報に基づく階層化の方法の具体例は、ＳＴＡ２００に関する説明において具体的に記載するので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５２】
なお、メジャメントレポートフレーム、及び無線メジャメントレポートフレームは他のＡＰ利用可能情報と比較してサイズが小さい場合がある。そのため、メジャメントレポートフレーム、及び無線メジャメントレポートフレームについては、階層化しないよう指示する情報が階層化指示情報に含まれていてもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、階層化指示情報が送信許可信号に含まれているものとしているが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、階層化指示情報は、サウンディングプロトコルの実施の際に送信されてもよいし、他の既知の手段により送信されてもよい。
【００５４】
以上、多重化指示情報について説明した。
【００５５】
制御部１３０は、この多重化指示情報を、ＣＴＳフレーム、又はＣＴＳフレームを拡張したフレームに格納する。その際、制御部１３０は、多重化指示情報を、フレームのヘッダ、又はフレームボディ内の所定のフィールドの少なくともいずれかに格納する。
【００５６】
このように、ＡＰ１００が、送信許可要求信号の送信元であるＳＴＡ２００を含む複数のＳＴＡ２００へ、多重化指示情報を含む送信許可信号を送信することにより、複数のＳＴＡ２００が空間多重を行ってフレームを送信することができる。
【００５７】
（ｃ）収集されたＡＰ利用可能情報に係る処理
制御部１３０は、無線通信部１１０により受信されたフレームから、ＳＴＡ２００に割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内で追加された、無線通信部１１０による通信のために用いることのできるＡＰ利用可能情報を取得する。そして、制御部１３０は、ＡＰ利用可能情報を用いて無線通信部１１０の処理を制御する。例えば、制御部１３０は、ＳＴＡ２００から収集したＣＳＩフレーム等を用いて、マルチユーザービームフォーミング、シングルユーザービームフォーミング、ＯＦＤＭＡにおけるリソースアロケーション、又はリンクアダプテーション等を行う。
【００５８】
ここで、階層化されたＡＰ利用可能情報のうち、一部は受信済みで、一部は未受信である場合が考えられる。その場合、制御部１３０は、ＡＰ利用可能情報のうち、受信済みの情報を用いて未受信の情報を推定してもよい。例えば、制御部１３０は、受信済みのＡＰ利用可能情報に基づく推定を行うことで、未受信のＡＰ利用可能情報の補完を行う。なお、制御部１３０は、線形補間を行ってもよいし、固定値を用いて補完してもよい。制御部１３０は、例えば一部のサブキャリアのチャネル情報（ＣＳＩフレーム等）を受信済みである場合、他のサブキャリアのチャネル情報を補完することで、ビームフォーミングを行うことが可能となる。また、制御部１３０は、階層化されたＡＰ利用可能情報が新たに受信される度に、補完されたＡＰ利用可能情報を更新してもよい。例えば、制御部１３０は、補完されたＡＰ利用可能情報を新たに受信されたＡＰ利用可能情報に置き換えたり、新たに受信された利用可能情報に基づいて線形補間を行ったりする。このような補完処理及び更新処理により、制御部１３０は、一部のＡＰ利用可能情報を未受信であったとしてもビームフォーミングを行うことができる。また、制御部１３０は、新たなＡＰ利用可能情報を受信するにつれて、徐々にビームフォーミングの性能を向上させることができる。
【００５９】
以上、ＡＰ１００の構成例を説明した。続いて、図３〜図５を参照して、ＳＴＡ２００の構成例を説明する。
【００６０】
［２−２．ＳＴＡの構成例］
図３は、本実施形態に係るＳＴＡ２００の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、ＳＴＡ２００は、無線通信部２１０、記憶部２２０、及び制御部２３０を有する。
【００６１】
（１）無線通信部２１０
無線通信部２１０は、ＳＴＡ２００による他の装置との無線通信を仲介する無線通信インタフェースである。本実施形態では、無線通信部２１０は、ＡＰ１００との間で無線通信を行う。例えば、無線通信部２１０は、ＡＰ１００から送信された無線信号を受信する。無線通信部２１０は、増幅器、周波数変換器、及び復調器等としての機能を有していてもよく、例えば受信したデータを制御部２３０へ出力し得る。また、無線通信部２１０は、アンテナを介してＡＰ１００へ無線信号を送信する。無線通信部２１０は、変調器、及び増幅器等としての機能を有していてもよく、例えば制御部２３０から出力されたデータを、変調及び電力増幅等して送信してもよい。
【００６２】
本実施形態に係る無線通信部２１０は、ＡＰ１００へ送信許可要求信号を送信する。また、無線通信部２１０は、ＡＰ１００から送信許可信号を受信する。また、無線通信部２１０は、データ又はＡＰ利用可能情報の少なくともいずれかを格納したフレームを送信する。
【００６３】
（２）記憶部２２０
記憶部２２０は、各種記憶媒体に対してデータの記憶再生を行う部位である。例えば、記憶部２２０は、ＡＰ１００から受信された情報を記憶する。
【００６４】
（３）制御部２３０
本実施形態に係る制御部２３０は、ＳＴＡ２００における動作全体を制御する。
【００６５】
例えば、制御部２３０は、フレームをＡＰ１００へ送信するよう無線通信部２１０を制御する。その際、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を制御する。具体的には、制御部２３０は、送信先のＡＰ１００による通信のために用いることのできる情報（ＡＰ利用可能情報）を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する。これにより、制御部２３０は、データとして意味を持つＡＰ利用可能情報をフレームに追加することが可能となるので、無線リソースの有効活用が実現される。ここで、ＳＴＡ２００自身に割り当てられる無線リソースの時間領域の長さは、自身が送信するフレームに空間多重される、他のＳＴＡ２００から送信される他のフレームのために割り当てられる他の無線リソースの時間領域の長さと同一である。従って、制御部２３０は、送信するフレームと空間多重される他のひとつ以上のフレームとの間で送信期間を揃えることが可能となるので、ＡＰ１００における受信電力の急峻な変化を回避することが可能となる。
【００６６】
以下、制御部２３０が有する各機能について説明する。
【００６７】
（ａ）送信許可要求信号に係る処理
例えば、制御部２３０は、フレームの送信要求が発生した場合に、ＡＰ１００へ送信許可要求信号を送信するよう無線通信部２１０を制御する。その際、制御部２３０は、送信するフレームに関する情報を、送信許可要求信号に格納する。例えば、制御部２３０は、送信するフレームの送信期間、又はフレームの送信を開始する時刻の少なくともいずれかを、送信許可要求信号に格納する。
【００６８】
（ｂ）フレームへのＡＰ利用可能情報の追加処理
（ｂ−１）概要
制御部２３０は、送信許可信号から多重化指示情報を取得し、多重化指示情報に従って送信するフレームの多重化を行う。例えば、制御部２３０は、多重化指示情報が示す無線リソースを用いてフレームを送信するよう無線通信部２１０を制御する。本実施形態では、制御部２３０は、多重化指示情報により指定された送信期間（割り当てられた無線リソース）を過不足なく用いて、フレームを送信するよう無線通信部２１０を制御する。
【００６９】
多重化指示情報により指定された送信期間を過不足なく用いるために、制御部２３０は、フレームの送信期間を、多重化指示情報により指定された送信期間に揃える処理を行う。ＳＴＡ２００が送信許可要求信号の送信元である場合、制御部２３０は、送信許可要求信号に係るデータをフレームに追加し、空きがあれば多重化指示情報により要求されたＡＰ利用可能情報を追加する。一方で、ＳＴＡ２００が送信許可要求信号の送信元でない場合も考えられる。その場合、制御部２３０は、送信可能なデータが存在する場合は当該データ及びＡＰ利用可能情報をフレームに追加し、送信可能なデータが存在しない場合はＡＰ利用可能情報をフレームに追加する。
【００７０】
多重化指示情報により指定された送信期間を過不足なく用いために、制御部２３０は、ＡＰ利用可能情報を階層化して、階層化後のＡＰ利用可能情報をひとつ以上フレームに追加してもよい。一部の階層化後のＡＰ利用可能情報が追加されたフレームが送信された後、再度送信許可信号が受信される場合がある。その場合、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報のうち未送信のものをひとつ以上フレームに追加する。このように、ＳＴＡ２００が階層化を行うことで、フレームに大幅な空きがなくともＡＰ利用可能情報を送信することが可能となる。また、ＡＰ１００は、全てのＡＰ利用可能情報を受信するよりも前の段階で、一部のＡＰ利用可能情報を利用することが可能となる。また、ＳＴＡ２００が階層化後のＡＰ利用可能情報を徐々に送信することで、ＡＰ１００は、ＡＰ利用可能情報の確度を徐々に向上させながら通信を行うことが可能となる。
【００７１】
制御部２３０は、ＡＰ利用可能情報をフレームに追加する処理を、送信許可信号に格納された規則（階層化指示情報）に従って制御してもよい。その場合、制御部２３０は、多重化指示情報により要求されたＡＰ利用可能情報を、階層化指示情報により指定された分割方法を用いて階層化指示情報により指定されたグループの数に分割し、階層化指示情報により指定されたグループの情報をフレームに追加する。制御部２３０がＡＰ１００からの階層化指示情報に従って階層化を行う場合、ＡＰ１００は、自身が要求する情報を要求した順序で収集することが可能となる。
【００７２】
なお、送信許可信号に、ＡＰ１００がどのＡＰ利用可能情報を要求するかを示す情報が含まれない場合もある。その場合、制御部２３０は、送信するＡＰ利用可能情報を自発的に選択する。階層化指示情報等についても同様である。
【００７３】
多重化指示情報により指定された送信期間を過不足なく用いために、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報を追加後のフレームに、パッドビットを追加するパディング処理を行ってもよい。
【００７４】
なお、データの分割に関して、ＩＥＥＥ  ８０２．１１にはフラグメントと呼ばれる仕組みが定義されている。一方で、ＣＳＩフレーム、非圧縮ビームフォーミングフレーム、圧縮ビームフォーミングフレームのＭＩＭＯ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、Remaining  Matrix  Segmentと呼ばれるフィールドが存在する。このため、ＳＴＡ２００は、これらの情報を階層化して送信する際に、フラグメントを行うことなく送信することが可能である。
【００７５】
（ｂ−２）フレーム構成
ここで、図４を参照して、ＡＰ利用可能情報が追加されたフレームのフレーム構成について説明する。
【００７６】
図４は、本実施形態に係るＳＴＡ２００が送信するフレームの一例を示す図である。図４に示すように、フレームは、Ｐｒｅａｍｂｌｅ（プリアンブル）、ＰＬＣＰ−Ｈ（ＰＬＣＰヘッダ）、ＭＡＣ−Ｈ（ＭＡＣヘッダ）、Ｄａｔａ（データ）、Ｐａｄ  ｂｉｔｓ（パッドビット）を含む。プリアンブルは、フレームの同期、周波数オフセットの補正、又はチャネル推定等に用いられ得る。ＰＬＣＰヘッダは、変調方式及びフレームの期間等が格納されるフレームである。ＭＡＣヘッダは、フレームの種類、送信先アドレス、及び送信元アドレス等が格納されるフィールドである。
【００７７】
図４に示すように、ＡＰ利用可能情報は、フレームの送信期間が多重化指示情報により指定された送信期間Ｔを超えない範囲内で追加される。ＡＰ利用可能情報は、ＳＴＡ２００が送信するデータを格納したサブフレームの後に追加されてもよい。また、ＡＰ利用可能情報の後に、フレームの送信期間を多重化指示情報により指定された送信期間Ｔに揃えるためのパッドビットが追加されてもよい。
【００７８】
図４に示した例のように、ＳＴＡ２００が送信するフレームは、アグリゲーションフレームであってもよい。アグリゲーションフレームの場合、ＩＥＥＥ８０２．１１の仕様において、各サブフレーム内にはパディングが施され得る。このサブフレーム内のパッドビットの代わりに、ＡＰ利用可能情報が挿入されていてもよい。
【００７９】
また、本実施形態のように、データの送受信に先だってＣＴＳ及びＲＴＳの送受信が行われる場合、既に送受信間で同期を取得済みである場合がある。そのため、送信機会が得られており、送信タイミングが既知の場合には、プリアンブルは省略されてもよい。
【００８０】
（ｂ−３）階層化の方法
階層化の方法は多様に考えられる。以下では、階層化の方法の具体例を説明する。
【００８１】
・サブキャリアのインデックスに応じた階層化
制御部２３０は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、サブキャリアのインデックスに応じて階層化してもよい。その場合、制御部２３０は、サブキャリア数をＮとし、グループ数をＫとしたとき、Ｍｏｄ［Ｎ，Ｋ］の値に応じて階層化を行い得る。以下では、図５を参照しながら、Ｎ＝５６、Ｋ＝４である場合の本具体例について説明する。
【００８２】
図５は、本実施形態に係るＡＰ利用可能情報の階層化処理の一例を説明するための図である。図５に示すように、ＩＥＥＥ  ８０２．１１では、２０ＭＨｚ帯の通信の際、信号の送信に使用可能なサブキャリア数は５６本ある。ＣＳＩフレームは、その各々のサブキャリアのチャネル情報を含む。ここで、これらのサブキャリアを４つのグループに分割する例を想定する。サブキャリア番号をｋとして、ｋ＝−２８，−２４，…２１，２５のグループをグループＡとする。また、ｋ＝−２７，−２３，…２２，２６のグループをグループＢとする。また、ｋ＝−２６，−２２，…２３，２７のグループをグループＣとする。また、ｋ＝−２５，−２１，…２４，２８のグループをグループＤとする。
【００８３】
例えば、ＡＰ１００からＳＴＡ２００へ送信された送信許可信号に含まれる階層化指示情報において、ＡＰ１００が、グループＣのチャネル情報を送信するようＳＴＡ２００に要求する例を想定する。その場合、階層化指示情報には、分割するグループの数は４であり、分割方法を示す識別情報はサブキャリアのインデックスを用いる方法を示し、送信すべきグループのインデックスはグループＣを示す情報が含まれ得る。制御部２３０は、これに応じて、グループＣに係るＣＳＩフレームを、送信するフレームに追加する。
【００８４】
ここで、上述したように、ＡＰ１００では、未受信のＡＰ利用可能情報に係る補完処理がなされ得る。例えば、ＳＴＡ２００がグループＣに係るチャネル情報を送信済みである場合、ＡＰ１００は、未受信であるグループＡ、Ｂ及びＤに係るチャネル情報を、受信済みであるグループＣに係るチャネル情報に基づいて線形補間する。このため、ＡＰ１００は、グループＣのサブキャリアのチャネル情報を受信した時点で、ＳＴＡ２００へのビームフォーミングを行うことが可能となる。
【００８５】
また、制御部２３０は、グループＣに係るチャネル情報を追加後、残ったグループＡ、Ｂ、又はＤに係るチャネル情報もフレームに追加し得る。その際、制御部２３０は、チャネルの平均密度を一定に保つようなグループに関するチャネル情報を送信させてもよい。具体的には、制御部２３０は、階層化後のチャネル情報を、それぞれが含むサブキャリアのインデックスが離間する順番にフレームに追加してもよい。例えば、制御部２３０は、グループＣに係るチャネル情報を追加した後、グループＣに係るチャネル情報を追加したフレーム又はその後に送信されるフレームに、グループＡに係るチャネル情報を追加してもよい。例えば、図５に示した例では、制御部２３０は、グループＣの次にグループＡに係るチャネル情報を追加する。この場合、チャネルの解像度が均一的に向上することになるため、ＡＰ１００によるビームフォーミングの特性を向上させることができる。
【００８６】
なお、上記はグループ数が偶数の４である場合を例にとって説明したが、グループ数は奇数であってもよい。例えばグループ数が５の場合、制御部２３０は、チャネル情報を、グループＡ、グループＢ、グループＣ、グループＤ、及びグループＥに分割する。仮に、制御部２３０がはじめにグループＡに係るチャネル情報をフレームに追加した場合、グループＡと最も離間するグループはグループＣ又はグループＤのどちらかである。このような場合において、制御部２３０は、グループＡの次にフレームに追加するグループとして、グループＣを選択してもよいし、グループＤを選択してもよい。
【００８７】
・チャネルの振幅に応じた階層化
制御部２３０は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、チャネルの振幅に応じて階層化してもよい。例えば、Ｃｍａｘをチャネルの振幅の最大値、Ｃｍｉｎをチャネルの振幅の最小値とし、グループ数をＫとすると、制御部２３０は、（Ｃ−Ｃｍｉｎ）／（（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／Ｋ）＋１の値に応じて階層化を行ってもよい。以下、Ｋ＝４とした場合のグループ分けの例を説明する。例えば、制御部２３０は、チャネルの振幅Ｃが、Ｃｍｉｎ≦Ｃ＜Ｃｍｉｎ＋（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／４であるサブキャリアをグループＡとする。また、制御部２３０は、チャネルの振幅Ｃが、Ｃｍｉｎ＋（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／４≦Ｃ＜Ｃｍｉｎ＋２×（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／４であるサブキャリアをグループＢとする。また、制御部２３０は、チャネルの振幅Ｃが、Ｃｍｉｎ＋２×（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／４≦Ｃ＜Ｃｍｉｎ＋３×（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／４であるサブキャリアをグループＣとする。また、制御部２３０は、チャネルの振幅Ｃが、Ｃｍｉｎ＋３×（Ｃｍａｘ−Ｃｍｉｎ）／４≦Ｃ≦ＣｍａｘであるサブキャリアをグループＤとする。制御部２３０は、グループ分けしたチャネル情報を、振幅が大きいグループの順にフレームに追加してもよい。
【００８８】
・チャネルの位相回転量に応じた階層化
制御部２３０は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、チャネルの位相回転量に応じて階層化してもよい。例えば、チャネルの位相回転量をΦ、グループ数をＫとすると、制御部２３０は、Φ／（２π／Ｋ）＋１の値に応じてチャネル情報のグループ分けを行ってもよい。そして、制御部２３０は、グループ分けしたチャネル情報を、位相回転量が大きいグループの順にフレームに追加してもよい。
【００８９】
・ビット位置に応じた階層化
制御部２３０は、複数のサブキャリアのチャネル情報のそれぞれを、ビット位置に応じて階層化してもよい。ひとつのチャネル情報を表すビット列のビット数をＮｂとし、ｎ番目のビット（ｎ＝０，１，・・・，Ｎｂ−１）をＢとし、グループ数をＫとする。例えば、制御部２３０は、Ｂ／（Ｎｂ／Ｋ）＋１の値によってグループ化を行ってもよい。例えば、Ｋ＝２としたとき、チャネル情報は、ＭＳＢ（Most  Significant  Bit）側からＮｂ／２ビットとＬＳＢ（Least  Significant  Bit）側からＮｂ／２ビットとに分けられる。そして、制御部２３０は、各チャネル情報からグループ分けした一部の情報を、上位ビットの情報を含むグループの順にフレームに追加してもよい。これにより、ＡＰ１００は、各サブキャリアのチャネル情報の上位ビットを優先的に収集することが可能となり、各チャネル情報のおおまかな振幅の大きさを把握することが可能となる。これにより、ＡＰ１００は、少ない情報でも有効なビームフォーミングを行うことが可能となる。
【００９０】
なお、制御部２３０は、グループごとの情報量（例えば、各グループに含まれるサブキャリアの数やビット幅等）を均一化してもよいし、可変にしてもよい。
【００９１】
また、制御部２３０は、階層化後の情報のうち、送信済みのものとの差分を示す差分情報をフレームに追加してもよい。例えば、階層化指示情報には、差分情報を要求するための識別情報、及びリファレンスとなるグループのインデックス（例えば、グループＡを示すインデックス）が含まれ得る。その場合、制御部２３０は、グループＡに係るＡＰ利用可能情報とグループＣに係るＡＰ利用可能情報との差分を示す情報を、送信するフレームに追加する。これにより、ＡＰ１００がＳＴＡ２００へ送信する情報量が削減される。
【００９２】
以上、階層化の方法の具体例を説明した。
【００９３】
（ｂ−４）階層化に係る情報の情報通知
ＳＴＡ２００は、階層化に係る情報をＡＰ１００へ通知してもよい。階層化に係る情報としては、フレームの送信期間を揃える処理を行っているか否かを示す識別情報、ＡＰ利用可能情報が含まれているか否かを示す識別情報、階層化を行っているか否かを示す識別情報、分割したグループの数、分割方法を示す識別情報、フレームに追加したグループのインデックス、差分情報であるか否かを示す識別情報、及び差分情報のリファレンスとなったグループのインデックス等が考えられる。制御部２３０は、階層化に係る情報として、これらの情報のうち少なくともいずれかを、送信するフレームのヘッダ、又はフレームボディ内の所定のフィールドの少なくともいずれかに格納し得る。これにより、ＡＰ１００側で、受信した情報を適切にＡＰ利用可能情報として取り扱うことが可能となる。なお、制御部２３０は、階層化に係る情報を、ＡＰ利用可能情報を追加したフレームと同一のフレームに格納してもよいし、異なるフレームに格納してもよい。
【００９４】
（ｂ−５）トレーニング信号の送信
制御部２３０は、多重化指示情報に指定された設定でトレーニング信号を送信するよう無線通信部２１０を制御してもよい。例えば、制御部２３０は、多重化指示情報により指定された識別情報が示すトレーニング信号を、多重化指示情報により指定されたタイミングで送信するよう無線通信部２１０を制御する。
【００９５】
以上、ＳＴＡ２００の構成例を説明した。続いて、図６〜図１０を参照して、無線通信システム１の動作処理例を説明する。
【００９６】
［２−３．動作処理例］
（全体像）
図６は、本実施形態に係る無線通信システム１において実行される通信処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図６に示すように、本シーケンスには、ＡＰ１００、ＳＴＡ２００Ａ、ＳＴＡ２００Ｂ及びＳＴＡ２００Ｃが関与する。
【００９７】
まず、ステップＳ１０２で、ＳＴＡ２００Ａは、送信するフレームに関する情報を送信許可要求信号に格納する。
【００９８】
次いで、ステップＳ１０４で、ＳＴＡ２００Ａは、送信許可要求信号をＡＰ１００へ送信する。
【００９９】
次に、ステップＳ１０６で、ＡＰ１００は、多重化指示情報を送信許可信号に格納する。
【０１００】
次いで、ステップＳ１０８で、ＡＰ１００は、送信許可信号を送信する。このとき、ＡＰ１００は、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００Ａだけでなく、ＳＴＡ２００Ａと空間多重させるＳＴＡ２００Ｂ及び２００Ｃへも、送信許可信号を送信する。
【０１０１】
次に、ステップＳ１１０Ａ、Ｓ１１０Ｂ及びＳ１１０Ｃで、各ＳＴＡ２００は、送信許可信号から多重化指示情報を取得する。
【０１０２】
送信許可要求信号の送信元であるＳＴＡ２００Ａは、その後ステップＳ１１６Ａで、フレーム送信処理に進む。本処理の詳細な内容については後述するため、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１０３】
一方で、送信許可要求信号の送信元でないＳＴＡ２００Ｂ及び２００Ｃは、ステップＳ１１２Ｂ及び１１２Ｃで、送信可能なデータが存在するか否かを判定する。
【０１０４】
送信可能なデータが存在すると判定された場合（Ｓ１１２Ｂ／ＹＥＳ、Ｓ１１２Ｃ／ＹＥＳ）、ステップＳ１１４Ｂ及びＳ１１４Ｃで、ＳＴＡ２００Ｂ及び２００Ｃは、送信可能なデータをフレームに追加するデータとして準備する。これにより、後述するフレーム送信処理において、当該データに加えてＡＰ利用可能情報がフレームに格納される。
【０１０５】
一方で、送信可能なデータが存在しないと判定された場合（Ｓ１１２Ｂ／ＮＯ、Ｓ１１２Ｃ／ＮＯ）、処理はそのまま後述するフレーム送信処理に進む。この場合、フレーム送信処理において、ＡＰ利用可能情報がフレームに格納される。
【０１０６】
次いで、ステップＳ１１６Ｂ及びＳ１１６Ｃで、ＳＴＡ２００Ｂ及び２００Ｃは、フレーム送信処理を行う。
【０１０７】
以上、通信処理の全体像について説明した。続いて、図７を参照して、上記ステップＳ１１６におけるフレーム送信処理の一例を説明する。
【０１０８】
（フレーム送信処理）
図７は、本実施形態に係るＳＴＡ２００において実行されるフレーム送信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０９】
図７に示すように、まず、ステップＳ２０２で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理を行う。本処理の詳細な内容については後述するため、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１１０】
実施すると判定された場合（Ｓ２０４／ＹＥＳ）、ステップＳ２０６で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を行う。本処理の詳細な内容については後述するため、ここでの詳細な説明は省略する。その後、ステップＳ２０８で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を行った後のフレームを送信するよう無線通信部２１０を制御する。
【０１１１】
一方で、実施しないと判定された場合（Ｓ２０４／ＮＯ）、ステップＳ２０８で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を行っていないフレームを送信するよう無線通信部２１０を制御する。
【０１１２】
以上、フレーム送信処理について説明した。続いて、図８を参照して、上記ステップＳ２０２におけるフレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理の一例を説明する。
【０１１３】
（フレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理）
図８は、本実施形態に係るＳＴＡ２００において実行されるフレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１４】
図８に示すように、まず、ステップＳ３０２で、制御部２３０は、指定された送信期間Ｔを取得する。例えば、制御部２３０は、多重化指示情報から送信期間Ｔを取得してもよいし、多重化指示情報に含まれる情報から送信期間Ｔを算出してもよい。なお、この送信期間Ｔは、空間多重される各ＳＴＡ２００間で共通である。
【０１１５】
次いで、ステップＳ３０４で、制御部２３０は、送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅが、指定された送信期間Ｔ以下であるか否かを判定する。送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅとは、ＳＴＡ２００が送信するデータを格納したフレームの送信期間である。
【０１１６】
送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅが指定された送信期間Ｔを超えると判定された場合（Ｓ３０４／ＮＯ）、ステップＳ３０６で、制御部２３０は処理を中止する。
【０１１７】
一方で、送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅが指定された送信期間Ｔ以下であると判定された場合（Ｓ３０４／ＹＥＳ）、ステップＳ３０８で、制御部２３０は、送信を行うフレームを生成する。
【０１１８】
次に、ステップＳ３１０で、制御部２３０は、送信予定のフレームに多重化されるフレームが存在するか否かを判定する。例えば、制御部２３０は、多重化指示情報に、空間多重が可能なＳＴＡ２００の識別情報として、自端末以外の識別情報が含まれるか否かにより本判定を行う。
【０１１９】
多重化されるフレームが存在すると判定された場合（Ｓ３１０／ＹＥＳ）、ステップＳ３１２で、送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅと指定された送信期間Ｔとは等しいか否かを判定する。
【０１２０】
等しいと判定された場合（Ｓ３１２／ＹＥＳ）、ステップＳ３１４で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を実施しないと判定する。上記ステップＳ３１０で、多重化されるフレームが存在しないと判定された場合（Ｓ３１０／ＮＯ）も、ステップＳ３１４で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を実施しないと判定する。
【０１２１】
一方で、等しくないと判定された場合（Ｓ３１２／ＮＯ）、ステップＳ３１６で、制御部２３０は、フレームの送信期間を揃える処理を実施すると判定する。
【０１２２】
以上、フレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理について説明した。続いて、図９を参照して、上記ステップＳ２０６におけるフレームの送信期間を揃える処理の一例を説明する。
【０１２３】
（フレームの送信期間を揃える処理）
図９は、本実施形態に係るＳＴＡ２００において実行されるフレームの送信期間を揃える処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２４】
図９に示すように、まず、ステップＳ４０２で、制御部２３０は、ＡＰ利用可能情報の識別情報及び階層化指示情報を取得する。例えば、制御部２３０は、送信許可信号に含まれる多重化指示情報から、これらの情報を取得する。
【０１２５】
次いで、ステップＳ４０４で、制御部２３０は、追加すべき送信期間δを算出する。例えば、制御部２３０は、指定された送信期間Ｔと送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅとの差を、追加すべき送信期間δとして計算する。なお、以降の処理において、フレームに何らかの情報が追加される場合、制御部２３０は、追加すべき送信期間δを更新する。例えば、制御部２３０は、指定された送信期間Ｔと送信予定のフレームの送信期間ｔｆｒａｍｅ及び追加される情報に係る送信期間の和との差を、追加すべき送信期間δとする。
【０１２６】
次に、ステップＳ４０６で、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報の送信期間を計算する。例えば、まず、制御部２３０は、ステップＳ４０２において取得した識別情報が示すＡＰ利用可能情報を、階層化指示情報に基づいて階層化する。そして、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報を送信するために要する送信期間を計算する。
【０１２７】
次に、ステップＳ４０８で、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報の送信期間が、追加すべき送信期間δ以下であるか否かを判定する。
【０１２８】
追加すべき送信期間δ以下であると判定された場合（Ｓ４０８／ＹＥＳ）、ステップＳ４１２で、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報をフレームに追加する。例えば、制御部２３０は、データフレームの後ろに、階層化後のＡＰ利用可能情報をひとつ以上追加する。また、制御部２３０は、階層化に係る情報を、フレームのヘッダ、又はフレームボディ内の所定のフィールドの少なくともいずれかに格納する。
【０１２９】
一方で、追加すべき送信期間δ以下ではないと判定された場合（Ｓ４０８／ＮＯ）、ステップＳ４１０で、制御部２３０は、さらなる階層化を行う。例えば、制御部２３０は、さらなる階層化後のデータにかかる送信期間が、追加すべき送信期間δを超えない最大の送信期間となるよう、分割するグループ数を計算する。そして、制御部２３０は、階層化後のＡＰ利用可能情報をこのグループ数で分割し、そのうち一のデータを、フレームに追加する情報とする。そして、ステップＳ４１２で、制御部２３０は、このさらなる階層化を施したＡＰ利用可能情報をフレームに追加する。また、制御部２３０は、階層化に係る情報を、フレームのヘッダ、又はフレームボディ内の所定のフィールドの少なくともいずれかに格納する。
【０１３０】
その後、ステップＳ４１４で、制御部２３０は、追加すべき送信期間δ＝０であるか否かを判定する。なお、この追加すべき送信期間δは、上記ステップＳ４１２における情報の追加により更新されている。
【０１３１】
δ＝０でないと判定された場合（Ｓ４１４／ＮＯ）、ステップＳ４１６で、制御部２３０は、δ＝０となるようパディング処理を行い、処理を終了する。
【０１３２】
一方で、δ＝０であると判定された場合（Ｓ４１４／ＹＥＳ）、制御部２３０は処理を終了する。
【０１３３】
以上、フレームの送信期間を揃える処理について説明した。続いて、図１０を参照して、ＡＰ１００におけるフレーム受信処理の一例を説明する。
【０１３４】
（フレーム受信処理）
図１０は、本実施形態に係るＡＰ１００において実行されるフレーム受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３５】
図１０に示すように、まず、ステップＳ５０２で、無線通信部１１０はＳＴＡ２００から送信されたフレームを受信する。
【０１３６】
次いで、ステップＳ５０４で、制御部１３０は、受信されたフレームにＡＰ利用可能情報が格納されているか否かを判定する。例えば、制御部１３０は、受信されたフレームに格納された、階層化に係る情報を参照することで、本判定を行う。
【０１３７】
受信されたフレームにＡＰ利用可能情報が格納されていないと判定された場合（Ｓ５０４／ＮＯ）、処理は終了する。
【０１３８】
一方で、受信されたフレームにＡＰ利用可能情報が格納されていると判定された場合（Ｓ５０４／ＮＯ）、ステップＳ５０６で、制御部１３０は、ＡＰ利用可能情報を取得する。
【０１３９】
次いで、ステップＳ５０８で、制御部１３０は、ＡＰ利用可能情報の補完を行う。例えば、受信されたフレームに格納されたＡＰ利用可能情報が階層化後のものである場合、制御部１３０は、ＡＰ利用可能情報のうち、受信済みの情報を用いて未受信の情報を推定する。
【０１４０】
以上、フレーム受信処理について説明した。
【０１４１】
＜３．第２の実施形態＞
本実施形態は、ＤＬのＭＵ−ＭＩＭＯに関する形態である。まず、本実施形態に係るＡＰ１００及びＳＴＡ２００の構成を説明する。
【０１４２】
［３−１．ＡＰの構成例］
本実施形態に係るＡＰ１００の構成は、図２に示した通りである。ただし、本実施形態に係るＡＰ１００は、第１の実施形態に係るＳＴＡ２００と実質的に同一な機能を有する。以下、第１の実施形態に係るＳＴＡ２００と実質的に同一な機能については説明を省略しつつ、本実施形態に係るＡＰ１００に特徴的な構成について説明する。
【０１４３】
本実施形態では、ひとつのＡＰ１００が、複数のＳＴＡ２００へフレームを多重化して送信する。そのため、制御部１３０は、多重化して送信するフレームのうち、最も送信期間の長いものに、多重化して送信する全てのフレームの送信期間を揃えるよう制御する。例えば、制御部１３０は、多重化して送信するフレームのうち最も送信期間の長いフレームの送信期間を超えない範囲で、送信するフレームの各々に送信先のＳＴＡ２００が利用可能な情報を追加する。ＳＴＡ２００が利用可能な情報を、以下ではＳＴＡ利用可能情報とも称する。
【０１４４】
典型的には、本実施形態では、送信許可要求信号及び送信許可信号の送受信が行われなくてもよい。その場合、制御部１３０は、階層化の方法、及び追加するＳＴＡ利用可能情報等を自発的に決定する。もちろん、以下に説明するように、送信許可要求信号及び送信許可信号の送受信が行われてもよい。
【０１４５】
本実施形態に係る制御部１３０は、送信許可要求信号をＳＴＡ２００へ送信するよう無線通信部１１０を制御する。そして、制御部１３０は、無線通信部１１０により受信された送信許可信号から多重化指示情報を取得する。この多重化指示情報には、ＳＴＡ利用可能情報の識別情報又は階層化指示情報の少なくともいずれかが含まれ得る。制御部１３０は、受信された多重化指示情報に基づいて、フレームの送信期間を揃える処理を行う。例えば、制御部１３０は、多重化指示情報により指定されたＳＴＡ利用可能情報を、階層化指示情報に応じて階層化して、送信するフレームに追加する。
【０１４６】
ここで、制御部１３０は、送信許可要求信号の送信先を、送信先のひとつ以上のＳＴＡ２００のうち、２番目に送信期間が長いデータの送信先であるＳＴＡ２００としてもよい。言い換えると、制御部１３０は、ＳＴＡ利用可能情報を追加可能な送信期間が最も短いＳＴＡ２００に、送信許可要求信号を送信してもよい。この場合、制御部１３０は、他のＳＴＡ２００から返信される送信許可信号に格納される階層化指示情報と比較して、最も細かく階層化するよう指示する階層化指示情報を取得することとなる。これにより、制御部１３０は、ＳＴＡ２００の各々に送信するフレームに、取得した階層化指示情報に基づいて階層化したＳＴＡ利用可能情報を、さらなる階層化を行うことなく追加することが可能となる。
【０１４７】
以上、本実施形態に係るＡＰ１００に特徴的な構成について説明した。
【０１４８】
［３−２．ＳＴＡの構成例］
本実施形態に係るＳＴＡ２００の構成は、図３に示した通りである。ただし、本実施形態に係るＳＴＡ２００は、第１の実施形態に係るＡＰ１００と実質的に同一な機能を有する。以下、第１の実施形態に係るＡＰ１００と実質的に同一な機能については説明を省略しつつ、本実施形態に係るＳＴＡ２００に特徴的な構成について説明する。
【０１４９】
例えば、本実施形態に係る制御部２３０は、ＡＰ１００から受信された送信許可要求信号に応じて、送信を許可するか否かを判定する。そして、制御部２３０は、送信を許可する場合、送信許可信号を送信するよう無線通信部２１０を制御する。その際、制御部２３０は、要求するＳＴＡ利用可能情報の識別情報又は階層化指示情報の少なくともいずれかを含む多重化指示情報を、送信許可信号に格納してもよい。
【０１５０】
また、制御部２３０は、無線通信部２１０により受信されたフレームに含まれるＳＴＡ利用可能情報を用いて、無線通信部２１０の処理を制御する。例えば、制御部２３０は、シングルユーザービームフォーミング、リンクアダプテーション、又は送信電力制御等を行う。例えば、チャネルの状態が非常に良い場合、制御部２３０は、送信電力を低下させるよう無線通信部２１０を制御することで、ＳＴＡ２００の消費電力を削減することが可能である。
【０１５１】
以上、本実施形態に係るＳＴＡ２００に特徴的な構成について説明した。
【０１５２】
［３−３．動作処理例］
本実施形態における動作処理は、第１の実施形態における動作処理のＡＰ１００及びＳＴＡ２００を入れ換えたものと同様である。以下では、本実施形態に特徴的な動作処理である、フレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理を説明する。
【０１５３】
図１１は、本実施形態に係るＡＰ１００において実行されるフレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１５４】
図１１に示すように、まず、ステップＳ６０２で、制御部１３０は、送信を行うフレームを生成する。
【０１５５】
次いで、ステップＳ６０４で、制御部１３０は、多重化するフレームが存在するか否かを判定する。
【０１５６】
多重化するフレームが存在すると判定された場合（Ｓ６０４／ＹＥＳ）、ステップＳ６０６で、制御部１３０は、多重化する各々のフレームの送信期間が揃っているか否かを判定する。
【０１５７】
フレームの送信期間が揃っていると判定された場合（Ｓ６０６／ＹＥＳ）、ステップＳ６０８で、制御部１３０は、フレームの送信期間を揃える処理を実施しないと判定する。上記ステップＳ６０４で、多重化するフレームが存在しないと判定された場合（Ｓ６０４／ＮＯ）も、ステップＳ６０８で、制御部１３０は、フレームの送信期間を揃える処理を実施しないと判定する。
【０１５８】
一方で、フレームの送信期間が揃っていないと判定された場合（Ｓ６０６／ＮＯ）、ステップＳ６１０で、制御部１３０は、フレームの送信期間を揃える処理を実施すると判定する。
【０１５９】
以上、フレームの送信期間を揃える処理の実施判定処理について説明した。
【０１６０】
＜４．第３の実施形態＞
本実施形態は、ＡＰ１００及びＳＴＡ２００が、周波数分割多重方式及び時間分割多重方式を用いて通信を行う形態である。
【０１６１】
［４−１．ＡＰの構成例］
本実施形態に係るＡＰ１００の構成は、図２に示した通りであり、第１の実施形態に係るＡＰ１００と実質的に同一な機能を有する。質的に同一な機能を有する。以下、第１の実施形態に係るＡＰ１００と実質的に同一な機能については説明を省略しつつ、本実施形態に係るＡＰ１００に特徴的な構成について説明する。
【０１６２】
本実施形態に係る無線通信部１１０は、周波数分割化及び時間分割多重化に係る処理を行う機能を有する。例えば、無線通信部１１０は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal  frequency−division  multiple  access）を用いた通信を行うための機能を有する。無線通信部１１０は、制御部１３０による制御に基づき、指定された無線リソース（周波数領域及び時間領域）を用いた無線通信を行う。
【０１６３】
本実施形態に係る制御部１３０は、時間領域及び周波数領域の無線リソースの割り当てを行う。ここで、一例として、３つのＳＴＡ２００に無線リソースを割り当る例を、図１２を参照して説明する。
【０１６４】
図１２は、本実施形態に係る無線リソースの割り当ての一例を示す図である。図１２に示す例では、制御部１３０は、無線リソースをリソースブロック３２、３４、３６に分割する。そして、制御部１３０は、リソースブロック３２〜３６を、送信許可要求信号の送信元のＳＴＡ２００、及び当該ＳＴＡ２００と多重させる他の２つのＳＴＡ２００に割り当てる。制御部１３０は、各ＳＴＡ２００に割り当てるリソースブロックの大きさを、送信許可要求信号に含まれる情報に基づいて定めてもよい。なお、図１２に示すように、リソースブロックは、ひとつ以上のサブキャリア、及びひとつ以上のＯＦＤＭシンボルから成る。
【０１６５】
また、制御部１３０は、多重化指示情報に、割り当てた無線リソースを示す情報を格納する。その際、制御部１３０は、各ＳＴＡ２００の識別情報と対応付けて、各ＳＴＡ２００に割り当てた無線リソースを示す情報を格納する。
【０１６６】
以上、本実施形態に係るＡＰ１００に特徴的な構成について説明した。
【０１６７】
［４−２．ＳＴＡの構成例］
本実施形態に係るＳＴＡ２００の構成は、図３に示した通りであり、第１の実施形態に係るＳＴＡ２００と実質的に同一な機能を有する。以下、第１の実施形態に係るＳＴＡ２００と実質的に同一な機能については説明を省略しつつ、本実施形態に係るＳＴＡ２００に特徴的な構成について説明する。
【０１６８】
本実施形態に係る無線通信部２１０は、周波数分割化及び時間分割多重化に係る処理を行う機能を有する。例えば、無線通信部２１０は、ＯＦＤＭＡを用いた通信を行うための機能を有する。無線通信部２１０は、制御部２３０による制御に基づき、指定された無線リソース（周波数領域及び時間領域）を用いた無線通信を行う。
【０１６９】
本実施形態に係る制御部２３０は、ＡＰ利用可能情報を、割り当てられた無線リソースが示す周波数領域及び時間領域を用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する。具体的には、制御部２３０は、多重化指示情報により指定されたサブキャリア及びＯＦＤＭシンボルを用いて送信可能な範囲内で、ＡＰ利用可能情報を追加的に送信する。例えば、制御部２３０は、割り当てられたリソースブロックのうちデータの送信に用いなかったリソースブロックを、ＡＰ利用可能情報の送信のために用いる。これにより、本実施形態に係るＳＴＡ２００は、割り当てられた無線リソースを余すことなく消費することが可能となる。
【０１７０】
以上、本実施形態に係るＳＴＡ２００に特徴的な構成について説明した。
【０１７１】
なお、上記では、周波数分割多重化及び時間分割多重化が行われる例を説明したが、周波数分割多重化又は時間分割多重化のいずれか一方のみが行われてもよい。
【０１７２】
また、上記では、ＵＬに関して説明したが、ＤＬに関しても同様である。
【０１７３】
＜５．応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、ＳＴＡ２００は、スマートフォン、タブレットＰＣ（Personal  Computer）、ノートＰＣ、携帯型ゲーム端末若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、テレビジョン受像機、プリンタ、デジタルスキャナ若しくはネットワークストレージなどの固定端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、ＳＴＡ２００は、スマートメータ、自動販売機、遠隔監視装置又はＰＯＳ（Point  Of  Sale）端末などの、Ｍ２Ｍ（Machine  To  Machine）通信を行う端末（ＭＴＣ（Machine  Type  Communication）端末ともいう）として実現されてもよい。さらに、ＳＴＡ２００は、これら端末に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。
【０１７４】
一方、例えば、ＡＰ１００は、ルータ機能を有し又はルータ機能を有しない無線ＬＡＮアクセスポイント（無線基地局ともいう）として実現されてもよい。また、ＡＰ１００は、モバイル無線ＬＡＮルータとして実現されてもよい。さらに、ＡＰ１００は、これら装置に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。
【０１７５】
［５−１．第１の応用例］
図１３は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン９００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン９００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１３、アンテナスイッチ９１４、アンテナ９１５、バス９１７、バッテリー９１８及び補助コントローラ９１９を備える。
【０１７６】
プロセッサ９０１は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）又はＳｏＣ（System  on  Chip）であってよく、スマートフォン９００のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ９０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）を含み、プロセッサ９０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ９０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース９０４は、メモリーカード又はＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン９００へ接続するためのインタフェースである。
【０１７７】
カメラ９０６は、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）又はＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ９０７は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン９０８は、スマートフォン９００へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス９０９は、例えば、表示デバイス９１０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン９００の出力画像を表示する。スピーカ９１１は、スマートフォン９００から出力される音声信号を音声に変換する。
【０１７８】
無線通信インタフェース９１３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｎ、１１ａｃ及び１１ａｄなどの無線ＬＡＮ標準のうちの１つ以上をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９１３は、インフラストラクチャーモードにおいては、他の装置と無線ＬＡＮアクセスポイントを介して通信し得る。また、無線通信インタフェース９１３は、アドホックモード又はＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）等のダイレクト通信モードにおいては、他の装置と直接的に通信し得る。なお、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔでは、アドホックモードとは異なり２つの端末の一方がアクセスポイントとして動作するが、通信はそれら端末間で直接的に行われる。無線通信インタフェース９１３は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、ＲＦ（Radio  Frequency）回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース９１３は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９１３は、無線ＬＡＮ方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又はセルラ通信方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよい。アンテナスイッチ９１４は、無線通信インタフェース９１３に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９１５の接続先を切り替える。アンテナ９１５は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９１３による無線信号の送信及び受信のために使用される。
【０１７９】
なお、図１３の例に限定されず、スマートフォン９００は、複数のアンテナ（例えば、無線ＬＡＮ用のアンテナ及び近接無線通信方式用のアンテナ、など）を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９１４は、スマートフォン９００の構成から省略されてもよい。
【０１８０】
バス９１７は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１３及び補助コントローラ９１９を互いに接続する。バッテリー９１８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図１３に示したスマートフォン９００の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ９１９は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン９００の必要最低限の機能を動作させる。
【０１８１】
図１３に示したスマートフォン９００において、図３を用いて説明したＳＴＡ２００に含まれるひとつ以上の構成要素（例えば、無線通信部２１０、記憶部２２０又は制御部２３０の少なくともいずれか）は、無線通信インタフェース９１３において実装されてもよい。また、これら構成要素の少なくとも一部は、プロセッサ９０１又は補助コントローラ９１９において実装されてもよい。一例として、スマートフォン９００は、無線通信インタフェース９１３、プロセッサ９０１、及び／又は補助コントローラ９１９を含むモジュールを搭載し、当該モジュールにおいて上記ひとつ以上の構成要素が実装されてもよい。この場合に、上記モジュールは、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラム（換言すると、プロセッサに上記ひとつ以上の構成要素の動作を実行させるためのプログラム）を記憶し、当該プログラムを実行してもよい。別の例として、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラムがスマートフォン９００にインストールされ、無線通信インタフェース９１３、プロセッサ９０１、及び／又は補助コントローラ９１９が当該プログラムを実行してもよい。以上のように、上記ひとつ以上の構成要素を備える装置としてスマートフォン９００又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。
【０１８２】
なお、スマートフォン９００は、プロセッサ９０１がアプリケーションレベルでアクセスポイント機能を実行することにより、無線アクセスポイント（ソフトウェアＡＰ）として動作してもよい。また、無線通信インタフェース９１３が無線アクセスポイント機能を有していてもよい。
【０１８３】
［５−２．第２の応用例］
図１４は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置９２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置９２０は、プロセッサ９２１、メモリ９２２、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）モジュール９２４、センサ９２５、データインタフェース９２６、コンテンツプレーヤ９２７、記憶媒体インタフェース９２８、入力デバイス９２９、表示デバイス９３０、スピーカ９３１、無線通信インタフェース９３３、アンテナスイッチ９３４、アンテナ９３５及びバッテリー９３８を備える。
【０１８４】
プロセッサ９２１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣであってよく、カーナビゲーション装置９２０のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ９２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９２１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。
【０１８５】
ＧＰＳモジュール９２４は、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号を用いて、カーナビゲーション装置９２０の位置（例えば、緯度、経度及び高度）を測定する。センサ９２５は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース９２６は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク９４１に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。
【０１８６】
コンテンツプレーヤ９２７は、記憶媒体インタフェース９２８に挿入される記憶媒体（例えば、ＣＤ又はＤＶＤ）に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス９２９は、例えば、表示デバイス９３０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９３０は、ＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ９３１は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。
【０１８７】
無線通信インタフェース９３３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｎ、１１ａｃ及び１１ａｄなどの無線ＬＡＮ標準のうちの１つ以上をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９３３は、インフラストラクチャーモードにおいては、他の装置と無線ＬＡＮアクセスポイントを介して通信し得る。また、無線通信インタフェース９３３は、アドホックモード又はＷｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔ等のダイレクト通信モードにおいては、他の装置と直接的に通信し得る。無線通信インタフェース９３３は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、ＲＦ回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース９３３は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９３３は、無線ＬＡＮ方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又はセルラ通信方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよい。アンテナスイッチ９３４は、無線通信インタフェース９３３に含まれる複数の回路の間でアンテナ９３５の接続先を切り替える。アンテナ９３５は、単一の又は複数のアンテナ素子を有し、無線通信インタフェース９３３による無線信号の送信及び受信のために使用される。
【０１８８】
なお、図１４の例に限定されず、カーナビゲーション装置９２０は、複数のアンテナを備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９３４は、カーナビゲーション装置９２０の構成から省略されてもよい。
【０１８９】
バッテリー９３８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図１４に示したカーナビゲーション装置９２０の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー９３８は、車両側から給電される電力を蓄積する。
【０１９０】
図１４に示したカーナビゲーション装置９２０において、図３を用いて説明したＳＴＡ２００に含まれるひとつ以上の構成要素（例えば、無線通信部２１０、記憶部２２０又は制御部２３０の少なくともいずれか）は、無線通信インタフェース９３３において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ９２１において実装されてもよい。一例として、カーナビゲーション装置９２０は、無線通信インタフェース９３３、及び／又はプロセッサ９２１を含むモジュールを搭載し、当該モジュールにおいて上記ひとつ以上の構成要素が実装されてもよい。この場合に、上記モジュールは、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラム（換言すると、プロセッサに上記ひとつ以上の構成要素の動作を実行させるためのプログラム）を記憶し、当該プログラムを実行してもよい。別の例として、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラムがカーナビゲーション装置９２０にインストールされ、無線通信インタフェース９３３、及び／又はプロセッサ９２１が当該プログラムを実行してもよい。以上のように、上記ひとつ以上の構成要素を備える装置としてカーナビゲーション装置９２０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。
【０１９１】
また、無線通信インタフェース９３３は、上述したＡＰ１００として動作し、車両に乗るユーザが有する端末に無線接続を提供してもよい。
【０１９２】
また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置９２０の１つ以上のブロックと、車載ネットワーク９４１と、車両側モジュール９４２とを含む車載システム（又は車両）９４０として実現されてもよい。車両側モジュール９４２は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク９４１へ出力する。
【０１９３】
［５−３．第３の応用例］
図１５は、本開示に係る技術が適用され得る無線アクセスポイント９５０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。無線アクセスポイント９５０は、コントローラ９５１、メモリ９５２、入力デバイス９５４、表示デバイス９５５、ネットワークインタフェース９５７、無線通信インタフェース９６３、アンテナスイッチ９６４及びアンテナ９６５を備える。
【０１９４】
コントローラ９５１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）であってよく、無線アクセスポイント９５０のＩＰ（Internet  Protocol）レイヤ及びより上位のレイヤの様々な機能（例えば、アクセス制限、ルーティング、暗号化、ファイアウォール及びログ管理など）を動作させる。メモリ９５２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ９５１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、ルーティングテーブル、暗号鍵、セキュリティ設定及びログなど）を記憶する。
【０１９５】
入力デバイス９５４は、例えば、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作を受け付ける。表示デバイス９５５は、ＬＥＤランプなどを含み、無線アクセスポイント９５０の動作ステータスを表示する。
【０１９６】
ネットワークインタフェース９５７は、無線アクセスポイント９５０が有線通信ネットワーク９５８に接続するための有線通信インタフェースである。ネットワークインタフェース９５７は、複数の接続端子を有してもよい。有線通信ネットワーク９５８は、イーサネット（登録商標）などのＬＡＮであってもよく、又はＷＡＮ（Wide  Area  Network）であってもよい。
【０１９７】
無線通信インタフェース９６３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｎ、１１ａｃ及び１１ａｄなどの無線ＬＡＮ標準のうちの１つ以上をサポートし、近傍の端末へアクセスポイントとして無線接続を提供する。無線通信インタフェース９６３は、典型的には、ベースバンドプロセッサ、ＲＦ回路及びパワーアンプなどを含み得る。無線通信インタフェース９６３は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を集積したワンチップのモジュールであってもよい。アンテナスイッチ９６４は、無線通信インタフェース９６３に含まれる複数の回路の間でアンテナ９６５の接続先を切り替える。アンテナ９６５は、単一の又は複数のアンテナ素子を有し、無線通信インタフェース９６３による無線信号の送信及び受信のために使用される。
【０１９８】
図１５に示した無線アクセスポイント９５０において、図２を用いて説明したＡＰ１００に含まれるひとつ以上の構成要素（例えば、無線通信部１１０、記憶部１２０、又は制御部１３０の少なくともいずれか）は、無線通信インタフェース９６３において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、コントローラ９５１において実装されてもよい。一例として、無線アクセスポイント９５０は、無線通信インタフェース９６３、及び／又はコントローラ９５１を含むモジュールを搭載し、当該モジュールにおいて上記ひとつ以上の構成要素が実装されてもよい。この場合に、上記モジュールは、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラム（換言すると、プロセッサに上記ひとつ以上の構成要素の動作を実行させるためのプログラム）を記憶し、当該プログラムを実行してもよい。別の例として、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが無線アクセスポイント９５０にインストールされ、無線通信インタフェース９６３、及び／又はコントローラ９５１が当該プログラムを実行してもよい。以上のように、上記ひとつ以上の構成要素を備える装置として無線アクセスポイント９５０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサを上記ひとつ以上の構成要素として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。
【０１９９】
＜６．まとめ＞
以上、図１〜図１５を参照して、本開示の一実施形態について詳細に説明した。本実施形態によれば、他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置は、送信先の他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する。無線通信装置は、データとして意味を持つ、送信先の他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、送信するフレームに追加するので、無線リソースの有効な活用が実現される。
【０２００】
また、本実施形態では、無線通信装置がフレームを送信するために用いる無線リソースの時間領域の長さは、当該フレームに空間多重される他のフレームのために割り当てられる他の無線リソースの時間領域の長さと同一である。これにより、複数の無線通信装置から送信され、空間多重されるフレームは、同一の送信期間で送信されることとなる。よって、受信側では、受信するフレームの多重化数が増減することが回避される。そのため、受信側での受信電力が受信期間中に急峻に変化することが回避されるので、受信性能の安定化が実現される。
【０２０１】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０２０２】
例えば、上記実施形態では、ＡＰ１００及びＳＴＡ２００が、送信許可要求信号及び送信許可信号により、多重化指示情報のやり取りを行うとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、ＡＰ１００とＳＴＡ２００との間で、事前に多重化指示情報に関する取り決めが行われてもよい。その場合、データ送受信の際の送信許可要求信号及び送信許可信号の送受信が省略され、シグナリング量が低減される。
【０２０３】
なお、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記憶媒体（非一時的な媒体：non-transitory  media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。
【０２０４】
また、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【０２０５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０２０６】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する制御部と、
を備える無線通信装置。
（２）
前記制御部は、前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を階層化して、階層化後の情報を前記フレームに追加する、前記（１）に記載の無線通信装置。
（３）
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、前記無線通信装置におけるチャネル情報を含む、前記（２）に記載の無線通信装置。
（４）
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、サブキャリアのインデックスに応じて階層化する、前記（３）に記載の無線通信装置。
（５）
前記制御部は、階層化後のチャネル情報を、それぞれが含むサブキャリアのインデックスが離間する順番に前記フレームに追加する、前記（４）に記載の無線通信装置。
（６）
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、チャネルの振幅に応じて階層化する、前記（３）に記載の無線通信装置。
（７）
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報のそれぞれを、ビット位置に応じて階層化する、前記（３）に記載の無線通信装置。
（８）
前記制御部は、複数のサブキャリアのチャネル情報を、チャネルの位相回転量に応じて階層化する、前記（３）に記載の無線通信装置。
（９）
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、ビームフォーミングに使用される係数を含む、前記（２）〜（８）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１０）
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、ビームフォーミングに使用される係数を圧縮した情報を含む、前記（２）〜（９）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１１）
前記制御部は、前記階層化後の情報のうち未送信のものを前記フレームに追加する、前記（２）〜（１０）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１２）
前記制御部は、前記階層化後の情報のうち送信済みのものとの差分を示す差分情報を前記フレームに追加する、前記（２）〜（１０）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１３）
前記制御部は、前記階層化に係る情報を、前記フレームのヘッダ、又はフレームボディ内の所定のフィールドの少なくともいずれかに格納する、前記（２）〜（１２）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１４）
前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報は、前記無線通信装置において測定される情報を含む、前記（１）〜（１３）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１５）
前記無線通信部は、前記他の無線通信装置から送信許可信号を受信し、
前記制御部は、前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を前記フレームに追加する処理を、前記送信許可信号に格納された規則に従って制御する、前記（１）〜（１４）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１６）
前記無線リソースの時間領域の長さは、前記フレームに空間多重される他のフレームのために割り当てられる他の無線リソースの時間領域の長さと同一である、前記（１）〜（１５）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１７）
前記制御部は、送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた前記無線リソースが示す周波数領域及び時間領域を用いて送信可能な範囲内で前記フレームに追加する処理を制御する、前記（１）〜（１６）のいずれか一項に記載の無線通信装置。
（１８）
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部により受信されたフレームから、前記他の無線通信装置に割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内で追加された、前記無線通信部による通信のために用いることのできる情報を取得する制御部と、
を備える無線通信装置。
（１９）
前記制御部は、前記無線通信部による通信のために用いる情報のうち、受信済みの情報を用いて未受信の情報を推定する、前記（１８）に記載の無線通信装置。
（２０）
前記制御部は、前記他の無線通信装置における、前記無線通信部による通信のために用いる情報を前記フレームに追加する処理の規則を示す情報を、前記無線通信部が送信する送信許可信号に格納する、前記（１８）又は（１９）に記載の無線通信装置。
（２１）
他の無線通信装置との間で無線通信を行うことと、
送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理をプロセッサにより制御することと、
を含む無線通信方法。
（２２）
他の無線通信装置との間で無線通信を行うことと、
受信されたフレームから、前記他の無線通信装置に割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内で追加された、前記無線通信のために用いることのできる情報をプロセッサにより取得することと、
を含む無線通信方法。
（２３）
コンピュータを、
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
送信先の前記他の無線通信装置による通信のために用いることのできる情報を、割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内でフレームに追加する処理を制御する制御部と、
として機能させるためのプログラム。
（２４）
コンピュータを、
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部により受信されたフレームから、前記他の無線通信装置に割り当てられた無線リソースを用いて送信可能な範囲内で追加された、前記無線通信部による通信のために用いることのできる情報を取得する制御部と、
として機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０２０７】
１      無線通信システム
１００  ＡＰ
１１０    無線通信部
１２０    記憶部
１３０    制御部
２００  ＳＴＡ
２１０    無線通信部
２２０    記憶部
２３０    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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2016067701.tif 000019
2016067701.tif 000020
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