(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝搬路推定用の第１フレームを送信する送信部と、
伝搬路情報を含む第２フレームを受信する受信部と、
制御部と、を備え、
前記送信部は、前記伝搬路情報に基づくビームで、第３フレームを送信し、
前記制御部は、前記第３フレームに対する応答フレームに基づき、伝搬路の通信品質を測定し、前記通信品質と、前記第３フレームの伝送レートに基づき、前記第１フレームの送信タイミングを制御する
無線通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記通信品質が基準を満たさないと判断したときは、前記伝送レートを基準レートと比較して、前記第３フレームの前記伝送レートを低下させるか、前記第１フレームを送信して伝搬路情報を再取得するかのいずれを行うかを決定する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記伝送レートが前記基準レート以下の場合、前記第１フレームを送信して伝搬路情報を再取得することを決定し、前記伝送レートが前記基準レートより大きい場合、前記伝送レートを低下させることを決定し、
前記基準レートは、前記第３フレームの送信に適用する初期の伝送レートから所定段階低いレートであり、前記所定段階の大きさは、前記初期の伝送レートが高いほど大きい
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信部は、複数の他の無線通信装置に対して前記第１フレームを送信し、
前記受信部は、前記複数の他の無線通信装置のそれぞれからの前記第２フレームを受信し、
前記送信部は、前記複数の他の無線通信装置に対して複数の前記第３フレームを多重送信し、
前記制御部は、前記複数の他の無線通信装置の多重数が大きいほど、前記第１フレームの送信タイミングが早くなるように制御する
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記送信部は、複数の他の無線通信装置に対して、前記第１フレームを送信し、
前記受信部は、前記複数の他の無線通信装置のそれぞれからの前記第２フレームを受信し、
前記送信部は、前記複数の他の無線通信装置に対して複数の前記第３フレームを多重送信し、
前記制御部は、前記複数の第３フレームに対する受信成功を示す応答フレームを受信ができなかった他の無線通信装置数を計数し、前記他の無線通信装置数が一定値以上になった回数が大きいほど、前記第１フレームの送信タイミングが遅くなるように制御する
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第３フレームに対して受信成功を示す応答フレームが連続して所定回数受信できなかったとき、前記通信品質が基準を満たさないと判断し、
前記第１フレームの送信タイミングを早くする場合は、前記所定回数の値を小さくし、前記第１フレームの送信タイミングを遅くする場合は、前記所定回数の値を大きくする
請求項４または５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記他の無線通信装置ごとに前記第３フレームに対する受信成功を示す応答フレームを受信できなかった確率が所定値以上の場合、前記通信品質が基準を満たさないと判断し、
前記第１フレームの送信タイミングを早くする場合は、前記所定値を小さくし、前記第１フレームの送信タイミングを遅くする場合は、前記所定値を大きくする
請求項４または５に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記基準レートは、前記第３フレームの送信に適用する初期の伝送レートから所定段階低いレートであり、
前記制御部は、前記第１フレームの送信タイミングを早くする場合は、前記所定段階の大きさを小さくし、前記第１フレームの送信タイミングを遅くする場合は、前記所定段階の大きさを大きくする
請求項２または３を引用する、請求項４または５に記載の無線通信装置。
【請求項９】
少なくとも１つのアンテナ
をさらに備えた請求項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】
伝搬路推定用の第１フレームを送信し、
伝搬路情報を含む第２フレームを受信し、
前記伝搬路情報に基づくビームで、第３フレームを送信し、
前記第３フレームに対する応答フレームに基づき、伝搬路の通信品質を測定し、前記通信品質と、前記第３フレームの伝送レートに基づき、前記第１フレームの送信タイミングを制御する
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信用集積回路および無線通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ（ＤＬ−ＭＵ―ＭＩＭＯ）伝送について定められている。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する。ビーム形成のために、アクセスポイントは、各端末とのダウンリンクの伝搬路情報を取得して、端末毎に伝搬路に応じたウェイトを算出する必要がある。このためにアクセスポイントは、サウンディング用のフレーム（たとえばヌルデータパケット）を各端末に送信して、端末で測定されたダウンリンクの伝搬路情報のフィードバックを受ける。これにより各端末のダウンリンクの伝搬路情報を取得する。
【０００３】
端末毎の伝搬路はドップラー変動の影響で変動するため、最適なウェイトを適用するには、アクセスポイントは、定期的にサウンディングを行い、伝搬路の変動を把握する必要がある。関連技術として、前回のサウンディングを行ってからの経過時間が閾値を超えた場合、再度サウンディングを行う方法が提案されている。この方法は、伝搬路変動に対しある特定の時間周期でサウンディングを実施するため、シンプルな方法である。通常、ある前提のチャネルモデル（ドップラー周波数）を想定して、運用する時間周期を決定することが考えられる。しかしながら、運用する時間周期が長すぎると、実際の伝搬路変動が運用の時間周期に比べ早く生じ、特性劣化に繋がってしまう場合も起こり得る。逆に、運用する時間周期が短すぎると、システムのオーバーヘッドが大きくなり、通信効率（スループット）が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４６２４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３２７９６号公報
【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】
本発明の実施形態は、伝搬路を推定する頻度を適切に制御可能な無線通信用集積回路および無線通信端末を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態に係る無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路を備える。前記ベースバンド集積回路は、ＲＦ集積回路を介して、伝搬路推定用の第１フレームを送信し、前記ＲＦ集積回路を介して、伝搬路情報を含む第２フレームを受信し、前記伝搬路情報に基づくビームフォーミングで、前記ＲＦ集積回路を介して、第３フレームを送信し、前記第３フレームに対する応答フレームに基づき、伝搬路の通信品質を測定し、前記通信品質と、前記第３フレームの伝送レートに基づき、前記第１フレームの送信タイミングを制御する。
【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】ＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す図。
【図３】情報エレメントのフォーマットを示す図。
【図４】サウンディングのシーケンス例を示す図。
【図５】アクセスポイントと複数の端末との動作シーケンス例を示す図。
【図６】物理パケットの構成例を示す図。
【図７】伝搬路の劣化特性を示す図。
【図８】アクセスポイントの動作例のフローチャート。
【図９】アクセスポイントの動作の補足説明図。
【図１０】アクセスポイントの動作の補足説明図。
【図１１】アクセスポイントの動作の補足説明図。
【図１２】アクセスポイントに搭載される無線通信装置の機能ブロック図。
【図１３】端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図。
【図１４】リソースユニットの割り当てを説明するための図。
【図１５】リソースユニットの配置を説明するための図。
【図１６】端末またはアクセスポイントの全体構成例を示す図。
【図１７】第２の実施形態に係るアクセスポイントまたは端末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１８】第３の実施形態に係る端末の斜視図。
【図１９】第３の実施形態に係るメモリーカードを示す図。
【図２０】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】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。無線ＬＡＮの規格書として知られている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】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムを示す。図１の無線通信システムは、基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）１１と、複数の無線通信端末１、２、３、４、５、６とを具備した無線ネットワークである。無線通信端末は、端末、無線端末、またはステーション（ＳＴＡ）と呼ぶこともある。アクセスポイント１１も、中継機能を有する点を除き、端末の機能を有するため、端末の一形態である。アクセスポイント１１と端末１〜６は、任意の無線通信方式に従って無線通信を行う。一例として、アクセスポイントおよび端末は、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信を行う。端末に搭載される無線通信装置は、アクセスポイントに搭載される無線通信装置と通信する。アクセスポイントに搭載される無線通信装置は、端末に搭載される無線通信装置と通信する。本実施形態の無線通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮを想定するが、これに限定されるものではない。
【００１１】
アクセスポイント１１は、１つまたは複数のアンテナを備える。図１の例では、アクセスポイント１１は、４つのアンテナ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄを備える。アクセスポイントが具備するアンテナ数は、これより多くても、少なくてもかまわない。端末１〜６は、それぞれ１つまたは複数のアンテナを備える。この例では、各端末１〜４は、それぞれ１本のアンテナ１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを備える。
【００１２】
アクセスポイント１１に、端末１〜６が接続して、１つの無線通信システムもしくは無線通信グループ（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）を形成している。接続とは、無線リンクを確立した状態を意味しており、アクセスポイントとのアソシエーションプロセスを経て、通信に必要なパラメータの交換が完了することで、無線リンクが確立される。無線リンクを確立した端末１〜６には、アソシエーションＩＤ（ＡＩＤ）が割り当てられる。ＡＩＤは、端末がアクセスポイントのＢＳＳに属するためにアクセスポイントとの間で行うアソシエーションプロセス時に付与される識別子である。より詳細には、ＡＰは、接続要求（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信してきた端末に接続許可をする場合に、そのネットワークでローカルに生成した番号を割り当てる。その番号がＡＩＤと呼ばれるものであり、０以外のある指定の範囲内の番号を割り当てる。ＡＩＤは、そのネットワーク（ＢＳＳ）内ではユニークになるように割り当てる。ＡＰは、接続を許可する端末に、割り当てたＡＩＤを含む接続応答（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フレームを送信する。端末は、接続応答フレームからＡＩＤを読み出すことで、自装置のＡＩＤを把握する。端末は、ＡＰから接続許可の接続応答フレームを受信することで、ＡＰが形成するＢＳＳに属し、以降、ＡＰと通信することができる。このようなＡＰと端末間の接続のプロセスをアソシエーションプロセスと呼ぶ。ＡＰは、端末とアソシエーションプロセスを行う前に、認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）プロセスを行ってもよい。アクセスポイントは、自装置に接続した端末を、ＡＩＤまたはＭＡＣアドレスにより識別する。
【００１３】
図２（Ａ）は、本実施形態に係るＭＡＣフレームの基本的なフォーマット例を示す。フレームの種別は、大きく、データフレーム、管理フレームおよび制御フレームに大別され、いずれの種別のフレームも、このようなフレームフォーマットをベースとする。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２（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。
【００１４】
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、フレームの種別に応じて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２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  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドを、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃのＶＨＴ  （Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、または、次世代無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのＨＥ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドに拡張してもよい。
【００１５】
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。
【００１６】
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、例えば制御フレームであるＢＡ（Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ）フレームおよびＢＡＲ（Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームといった識別はＳｕｂｔｙｐｅフィールドで行われる。
【００１７】
Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドは媒体予約時間を記載し、他の端末宛ての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。このような仮想的に媒体をビジーであると判定する仕組み、或いは、仮想的に媒体をビジーであるとする期間は、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）と呼ばれる。
【００１８】
ＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌ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。このＱｏＳ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、データのトラフィックに応じた識別子が設定されるＴＩＤフィールド（０〜１５までの１６種類存在）、および送達確認方式が設定されるＡｃｋ  ｐｏｌｉｃｙフィールド等が含まれる。ＴＩＤフィールドを確認することで、データのトラフィック種別を認識することができ、またＡｃｋ  ｐｏｌｉｃｙフィールドを確認することで、そのＱｏＳ  Ｄａｔａフレームが“Ｎｏｒｍａｌ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙ”か、“Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙ”か、それとも“Ｎｏ  Ａｃｋ  ｐｏｌｉｃｙ”で送信されたのかを判別することができる。
【００１９】
ＨＴ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで導入されたフィールドであり、ＱｏＳデータフレームまたは管理フレームのときに、オーダーフィールドが１に設定されていると存在する。前述したように、ＨＴ  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃのＶＨＴ  （Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにも、次世代無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのＨＥ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）  Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにも拡張可能であり、各々ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの各種機能に応じた通知をすることができる。
【００２０】
管理フレームでは、固有のＥｌｅｍｅｎｔ  ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）が割り当てられた情報エレメント（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ；ＩＥ）をＦｒａｍｅ  Ｂｏｄｙフィールドに設定できる。フレームボディフィールドには、１つまたは複数の情報エレメントを設定できる。情報エレメントのフォーマットを図３に示す。情報エレメントは、Ｅｌｅｍｅｎｔ  ＩＤフィールド、Ｌｅｎｇｔｈフィールド、情報（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フィールドの各フィールドを有する。情報エレメントは、Ｅｌｅｍｅｎｔ  ＩＤで識別される。情報フィールドは、通知する情報の内容を格納し、Ｌｅｎｇｔｈフィールドは、情報フィールドの長さ情報を格納する。管理フレームには、情報エレメント以外にも、フレーム種別（サブタイプ）に応じて、予め定められた１つまたは複数のフィールドが配置されてもよい。
【００２１】
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）などがある。
【００２２】
アクセスポイント１１は、端末１〜６から選択した複数の端末に対し、マルチユーザ伝送で複数のＭＡＣフレーム（以下、フレーム）を送信、すなわち、複数のフレームを多重送信することが可能である。マルチユーザ伝送の例として、図では、端末１〜４宛てのフレームを空間多重で送信する場合が示されている。空間多重の送信とは、同一の周波数帯域で複数のフレームを同時に送信することを意味する。具体的には、アクセスポイント１１は、端末１〜４宛てのフレームを、ダウンリンクマルチユーザＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）（ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）で送信する。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯについては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格で定められている。図１は、アクセスポイント１１が、４台の端末１〜４とＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを行う状況が示されている。アクセスポイント１１が、端末１〜４のそれぞれと空間的に直交するビームを形成している。
【００２３】
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する。ビーム形成のために、各端末とのダウンリンクの伝搬路情報（チャネル情報）を利用する。このためにアクセスポイントは、たとえば、事前にサウンディング用のフレーム（伝搬路推定用フレーム）を各端末に送信し、端末で測定されたダウンリンクの伝搬路情報のフィードバックを受ける。このようなシーケンスをサウンディングと呼ぶ。これにより各端末のダウンリンクの伝搬路情報を取得する。
【００２４】
伝搬路推定用フレームには既知の信号が含まれる。端末は、実際に受信した信号の振幅および位相と、既知の信号の振幅および位相とに基づき、振幅および位相の変動を把握し、振幅および位相の変動を表す伝搬路情報を、アクセスポイントにフィードバックする。より詳細には、アクセスポイントは、自局が備える複数のアンテナのそれぞれについてサウンディングを行い、これによりアンテナ毎に、端末のアンテナとの伝搬路情報を取得する。アクセスポイントは、自局のアンテナ毎に、複数の端末のそれぞれから取得した伝搬路情報を、伝搬路行列（チャネル行列）の形式で管理する。伝搬路行列は、アクセスポイントのアンテナ（送信アンテナ）および端末のアンテナ（受信アンテナ）間の伝搬路の位相および振幅の変動量で構成される行列である。
【００２５】
アクセスポイントは、伝搬路行列を利用して、各端末に向けた複数の指向性のビームパターンを生成するため、端末毎かつアンテナ毎にウェイトを算出する。これは公知の手法を用いればよい。アクセスポイントは、アンテナごとに、端末への送信信号にアンテナ毎のウェイトで重みづけを行って、重みづけした送信信号を各アンテナから送信する。これを複数の端末のそれぞれについて行う。よって、各アンテナからは、複数の端末への複数の送信信号が同時に送信される。これにより、端末ごとにビームフォーミングを行うことができる。各端末では、自端末宛のフレームが適正に受信され、それ以外の端末宛のフレームは受信されない（すなわち他端末宛の送信信号が受信されない、もしくは受信が抑制される）。
【００２６】
図４に、サウンディングの一例を示す。アクセスポイント１１および端末１〜４が送信する信号（フレーム）が矩形によって示されている。横軸は時間軸であり、右側が時間の流れる方向である。
【００２７】
アクセスポイント１１が、ＣＳＡＭ／ＣＡに従って無線媒体へのアクセス権を獲得する。すなわち、アクセスポイント１１は、ランダムに決定したバックオフ時間と固定時間との間、キャリアセンスを行い、ＣＣＡ（Ｃｌｅａｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）値が閾値以下のとき、無線媒体がアイドルであると判断する。これにより、アクセスポイント１１は、無線媒体へのアクセス権を獲得する。
【００２８】
ここで固定時間は、ＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）／ＡＩＦＳ（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ  ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）である。ＤＩＦＳ／ＡＩＦＳは、ＤＩＦＳおよびＡＩＦＳのいずれか一方を意味する。ＱｏＳ対応でない場合はＤＩＦＳを指し、ＱｏＳ対応の場合は、送信するデータのアクセスカテゴリ（ＡＣ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｃａｔｅｇｏｒｙ）に応じて決まるＡＩＦＳを指す。
【００２９】
なお、ＤＩＦＳまたはＡＩＦＳは、一例であり、事前に定めた一定時間であれば、他の時間でもよい。本明細書のその他の箇所で記載されるＤＩＦＳおよびＡＩＦＳや、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）時間についても同様である。
【００３０】
アクセスポイント１１は、獲得したアクセス権で、端末１〜４を指定した通知フレーム５０１を送信する。通知フレーム５０１として、ＶＨＴ  ＮＤＰＡ（Ｎｕｌｌ  Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ）フレームを用いてもよい。通知フレーム５０１の受信先アドレス（ＲＡ）は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。通知フレーム５０１のヘッダまたはボディフィールドには、端末１〜４の識別情報（例えばＡＩＤまたはＭＡＣアドレス等）を設定する端末情報フィールド１〜４が含まれる。
【００３１】
アクセスポイント１１は、通知フレーム５０１の送信完了からＳＩＦＳ後に、伝搬路推定用フレーム５０２を送信する。伝搬路推定用フレーム５０２の例として、ＮＤＰ（Ｎｕｌｌ  Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ）を用いることができる。通知フレーム５０１には、端末で伝搬路推定を行うための既知信号が含まれる。
【００３２】
伝搬路推定用フレーム５０２を受信した端末１〜４は、伝搬路推定用フレーム５０２に基づき、ダウンリンクの伝搬路情報を算出する。通知フレーム５０１における所定位置の端末情報フィールドで指定された端末は、フレーム５０２の受信完了からＳＩＦＳ後に、算出したダウンリンクの伝搬路情報を含む報告フレームを送信する。ここでは端末情報フィールド１で指定された端末１は、フレーム５０２の受信完了からＳＩＦＳ後に、算出したダウンリンクの伝搬路情報を含む報告フレーム５１１を送信する。報告フレーム５１１の例として、ＶＨＴ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  Ｒｅｐｏｒｔフレームを用いることができる。
【００３３】
アクセスポイントは、報告フレーム５１１を受信完了からＳＩＦＳ後に、まだ報告フレームを送信していない端末を指定したポールフレームを生成して、送信する。ここでは端末２を指定したポールフレーム５０３を送信する。ポールフレーム５０３の例として、Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｐｏｌｌフレームを用いることができる。ポーフレーム５０３を受信した端末２は、伝搬路推定用フレーム５０２に基づき算出したダウンリンクの伝搬路情報を含む報告フレーム５２１を、ポールフレーム５０３の受信完了からＳＩＦＳ後に送信する。ポールフレームのＲＡは、宛先となる端末のＭＡＣアドレス、ＴＡは、アクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）である。報告フレームのＲＡは、アクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）、ＴＡは、送信元の端末のＭＡＣアドレスである。
【００３４】
以降同様にして、アクセスポイント１１は、端末３に対してポールフレーム５０４を送信し、送信完了からＳＩＦＳ後に、端末３から報告フレーム５３１を受信する。続いて、報告フレーム５３１の受信完了からＳＩＦＳ後に、端末４に対してポールフレーム５０５を送信し、そのＳＩＦＳ後に、端末４から報告フレーム５４１を受信する。このようにして、アクセスポイント１１は、端末１〜４のそれぞれからダウンリンクの伝搬路情報を取得する。なお、ＳＩＦＳは、一例であり、予め定めた時間であれば、他の時間（ＩＦＳ）でもよい。
【００３５】
上述のシーケンスにおいて、アクセスポイントは、複数のアンテナから同時に複数の伝搬路推定用フレームを送信し、各端末は、アクセスポイントの複数のアンテナのそれぞれについて伝搬路情報を算出する。このために、アクセスポイントは、複数の伝搬路推定用フレームに互いに直交する複数のパターン信号を設定する。受信側の端末では、当該複数のパターン信号に基づき、複数の伝搬路推定用フレームを分離する。これらの複数のパターン信号は、各端末で事前に把握しているものとする。
【００３６】
別の例として、アクセスポイントが備える複数のアンテナのうちの１つから伝搬路推定用フレームを送信し、他のアンテナについても、同様のシーケンスを繰り返してもよい。これにより、複数のアンテナのすべてについて、各端末との伝搬路情報を取得する。この際、通知フレームの送信は１回のみで、伝搬路推定用フレームの送信以降のシーケンスをアンテナ数分繰り返してもよい。
【００３７】
伝搬路推定用フレーム５０２を受信した端末１〜４は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に従って、アクセス権を獲得した順に、報告フレームを送信してもよい。この場合、アクセスポイントからポールフレームを送信する必要はない。
【００３８】
アクセスポイント１１は、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを実施する場合、上述したサウンディングにより取得した伝搬路情報を利用する。図５は、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを実施する場合の動作シーケンス例を示す。
【００３９】
ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの実施前では、一例として、アクセスポイント１１と端末１〜６の一部または全部との間では、ＣＳＭＡ／ＣＡベースで、個別に通信（シングルユーザ通信）が行われている。シングルユーザ通信は、アクセスポイントおよび個々の端末間で通信を行うものである。
【００４０】
シングルユーザ通信の例として、端末がアップリンク送信用のデータを保持している場合、端末はＣＳＭＡ／ＣＡに従って、キャリアセンスを行い、無線媒体へのアクセス権を獲得すると、データフレームを送信する。なお、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ）フレームおよびＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ）フレームの送受信によりアクセス権を獲得してもよい。
【００４１】
アクセスポイント１１は、データフレームのＦＣＳ情報（ＣＲＣ等）に基づき、受信に成功したかを検査し、受信に成功したと判断すると、ＳＩＦＳ後に、送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム）を端末に送信する。受信に失敗した場合は、送達確認応答フレームを返さない。なお後述するように、送信するデータフレームは、複数のデータフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレーム（Ａ-ＭＰＤＵ（ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｄａｔａ  ｕｎｉｔ）でもよい。アグリゲーションフレームに含まれる個々のフレームをサブフレームと呼んでも良い。なお、端末が送信するデータフレームがアグリゲーションフレームの場合、アクセスポイント１１が応答する送達確認応答フレームは、各サブフレームに対する送達確認情報（失敗または成功）を含むＢＡ（Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ）フレームである。
【００４２】
シングルユーザ通信の１つとして、前述したサウンディングも行われる。
【００４３】
アクセスポイント１１は、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを実施する場合、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対象となる複数の端末（ここでは端末１〜４）を選択し、端末１〜４に送信するデータフレーム６０１、６０２、６０３、６０４を生成する。データフレーム６０１、６０２、６０３、６０４のＲＡは、端末１〜４のＭＡＣアドレスであり、ＴＡはアクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）である。
【００４４】
また、アクセスポイント１１は、データフレーム６０１、６０２、６０３、６０４の伝送レートを決定する。伝送レートとしては、例えばＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）を用いることができる。ＭＣＳは、変調方式と符号化率の組によって、伝送レートを定義する。本実施形態では伝送レートとしてＭＣＳを用いる例を説明する。端末に適用するＭＣＳを決定する方法は後述する。アクセスポイント１１は、ＣＳＭＡ／ＣＡに従って無線媒体へのアクセス権を獲得すると、データフレーム６０１〜６０４をユーザ多重送信する。より詳細には、アクセスポイント１１は、データフレーム６０１〜６０４を各々の伝送レートに応じて変調し、端末１〜４の伝搬路情報に基づくビームフォーミングで送信する。なお、図４に示したサウンディングで送受信する各種のフレームは、予め定めたＭＣＳまたは公知の手法で決定したＭＣＳを適用すればよい。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで送信する合計ストリーム数の上限は、アクセスポイントが具備するアンテナ数以下である。
【００４５】
この例では、端末１〜４にデータフレームを送信しているが、管理フレームまたは制御フレームを送信してもよい。端末１〜４に送信するデータフレームは、複数のデータフレームをアグリゲートしたアグリゲーションフレーム（Ａ-ＭＰＤＵ）でもよい。
【００４６】
ここで、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対象となる端末を選択する方法は様々可能である。例えば、空間相関が低い端末群を選択する方法、データの送信周期が同じまたは近い端末群を選択する方法、アクセスポイントからの送信電力が同じまたは近似する端末群を選択する方法、アクセスポイントから送信するデータ長（データサイズ）が同じまたは近い端末群を選択する方法がある。また、ランダムに端末群を選択する方法でもよい。ここで記述した以外の方法で端末群を選択してもよい。
【００４７】
端末１〜４は、アクセスポイントから多重送信されるデータフレーム６０１〜６０４を受信すると、データフレームの受信の成否を検査する。そして、検査結果に応じて、データフレームの受信完了からそれぞれ異なる一定時間後に、送達確認応答フレーム（この例ではＢＡフレーム）６１１、６１２、６１３、６１４を送信する。一例として、端末１は、フレーム受信完了からＳＩＦＳ後に送信し、端末２は、フレーム受信完了から２×ＳＩＦＳとＢＡフレーム長との合計時間後に送信し、端末３は、フレーム受信完了から３×ＳＩＦＳと２×ＢＡフレーム長の合計時間後に送信し、端末４は、フレーム受信完了から４×ＳＩＦＳと３×ＢＡフレーム長の合計時間後に送信する。なお、ＢＡフレーム長は一定であるとする。
【００４８】
送達確認応答フレームの他の送信方法として、アクセスポイントから個々の端末にＢＡＲ（ＢｌｏｃｋＡｃｋ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信し、その送信完了からＳＩＦＳ後にＡＣＫフレーム（またはＢＡフレーム）を送信することを繰り返すことで、各端末から順番に送達確認応答フレームを送信してもよい（すなわちＤｅｌａｙｅｄ  ＢＡの設定とする）。
【００４９】
なお、アクセスポイント１１がＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで端末１〜４に送信するフレームは、異なる内容のフレームであっても、同一の内容のフレームでもよい。一般的な表現として、アクセスポイントまたは複数の端末が第Ｘのフレームを送信または受信すると表現するとき、これらの第Ｘのフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。Ｘは任意の値である。複数の第Ｘのフレームは同時に送信する場合、時系列に順番に送信する場合のいずれも含む。
【００５０】
ここで、アクセスポイントが送信するフレーム、および端末が送信するフレームは、実際には、フレームの先頭に、物理ヘッダ（ＰＨＹ  ｈｅａｄｅｒ）が付加され、物理ヘッダとフレームとを含む物理パケットが送信される。物理パケットのことを、物理フレームと呼んでもよい。
【００５１】
図６に、物理パケットのフォーマット例を示す。物理パケットは、物理ヘッダとＰＨＹペイロードとを含む。物理ヘッダは、Ｌｅｇａｃｙ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ部分と、１１ｎ、１１ａｃまたは１１ａｘ等の各種規格に応じたＰｒｅａｍｂｌｅ部分とを含む。ＰＨＹペイロードはデータ部であり、変調処理が施された後のフレームが含まれる。Ｌｅｇａｃｙ  Ｐｒｅａｍｂｌｅは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａで規定される物理ヘッダと同様の構成であり、Ｌ−ＳＴＦ、Ｌ−ＬＴＦ  、Ｌ−ＳＩＧのフィールドを含む。Ｌ−ＳＴＦやＬ−ＬＴＦは既知のビットパターンを示す。これは、受信側の装置が受信利得調整や、タイミング同期、伝搬路推定等を行うために用いる。Ｌ−ＳＩＧには、これより後のＰｒｅａｍｂｌｅ部分とＰＨＹ  ｐａｙｌｏａｄとの送信に必要な時間を受信側の装置で算出するための情報が含まれる。
【００５２】
アクセスポイント１１は、動作の一例として、図５に示したような端末１〜４へのＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信と、端末１〜４からの送達確認応答フレームの受信を、繰り返し行う。このとき、端末１〜４のそれぞれとの伝搬路はドップラー変動の影響で変動するため、同じ伝搬路情報を利用していると、時間の経過とともに、端末のＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が劣化する。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯにおける伝搬路変動に伴うＳＩＮＲ劣化の例を図７に示す。ここではＩＥＥＥ８０２．１１のＣｈａｎｎｅｌ  ｍｏｄｅｌ  Ｄを用いている。アクセスポイントのアンテナ数が４の場合に、ユーザ多重数（端末多重数）が４、３、２のそれぞれの場合の劣化特性が示されている。いずれの場合も、ドップラー変動の影響により、時間の経過とともに、ＳＩＮＲが劣化している。また、ユーザ多重数が高いほど、ＳＩＮＲが低いことが理解される。これは、ユーザ多重数が多いほど、ユーザ間の信号干渉が大きくなるためであると考えられる。
【００５３】
従って、適切なビームフォーミングを行う（適切なウェイトを算出および適用する）には、アクセスポイントは、適切なタイミングでサウンディングを行い、伝搬路の変動を把握する必要がある。この際、サウンディングの時間周期が長すぎると、実際の伝搬路変動がサウンディングの時間周期に比べ早く生じ、ＳＩＮＲの劣化が大きくなる可能性がある。この場合、端末でのフレーム誤り（受信失敗）の発生が増大し、低い伝送レート（ＭＣＳ）でも、通信ができなくなる可能性がある。逆に、サウンディングの時間周期が短すぎると、サウンディングを過度に行うことになり、システムのオーバーヘッドが増大する。このように、サウンディングの時間周期が長すぎる場合、短すぎる場合のいずれの場合も、システムのスループットの劣化に繋がってしまう。そこで、本実施形態では、伝搬路を推定するタイミングまたは頻度を適切に制御する。
【００５４】
図８は、本実施形態に係るアクセスポイントの動作の一例のフローチャートである。アクセスポイントは、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの実施前に、任意のタイミングまたは予め定めたタイミングで、サウンディングを実施する（Ｓ１０１）。サウンディングのシーケンス例は図４に示した通りである。サウンディングは、自局に属する端末のうちＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを実施する能力を有する全端末に対して行ってもよいし、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対象となる端末群に対してのみ、行ってもよい。ここでは、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対象は端末１〜４であり、端末１〜４とサウンディングを行って、それぞれから伝搬路情報を取得する。
【００５５】
またアクセスポイントは、端末１〜４に対してＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで送信するデータフレームの伝送レートを決定する（Ｓ１０２）。伝送レートの一例として、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）を用いることができる。ＭＣＳは、変調方式と符号化率の組によって伝送レートを定義する。例えば、変調方式が１６ＱＡＭ、符号化率が３／４のＭＣＳ、変調方式がＱＰＳＫ、符号化率が１／３のＭＣＳなどがある。
【００５６】
各端末には、適用可能なＭＣＳセットが存在し、アクセスポイントはこれらを把握している。ＭＣＳセットには、端末に適用可能な複数のＭＣＳが含まれる。ＭＣＳセットの情報は、端末とアソシエーションプロセスを行う際またはその後に、端末から取得してもよいし、アクセスポイントで把握した端末の能力に応じて、アクセスポイントで決定してもよい。ここでは各端末とも同じＭＣＳセットが適用可能であるとする。ただし、端末ごとに異なるＭＣＳセットを用いてもよい。ここでは、一例として、ＭＣＳセットは、８個のＭＣＳを含む。各要素（ＭＣＳ）は、ＭＣＳ０、ＭＣＳ１、ＭＣＳ２、ＭＣＳ３、ＭＣＳ４、ＭＣＳ５、ＭＣＳ６、ＭＣＳ７、ＭＣＳ８として区別する。これらは、ＩＥＥＥ８０２．１１で定められた同様の表記のＭＣＳと同じでもよいし、これとは別に定義したものでもよい。ＭＣＳ８が最も伝送レートが高く、ＭＣＳ７、ＭＣＳ６・・・・と番号が小さくなるほど、伝送レートが小さいとする。９個より多くのＭＣＳを定義してもよい。
【００５７】
アクセスポイントは、端末１〜４ごとに、ＭＣＳセットから初期ＭＣＳを決定する。ここでは、最も高い伝送レートが高いＭＣＳ（ここではＭＣＳ８）を端末１〜４に共通に選択するものとする。ただし、端末ごとに別々の初期ＭＣＳを決定してもよい。
【００５８】
アクセスポイントは、端末１〜４に対して送信するデータフレームを、初期ＭＣＳに基づき変調し、端末１〜４の伝搬路情報に基づくビームフォーミングで、データフレームをＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信する（Ｓ１０２）。なおフレームに付加する物理ヘッダのＭＣＳには、フレームのＭＣＳとは別に決定すればよい。ただし、物理ヘッダの各フィールドのうち固定のＭＣＳを用いることが定められているフィールド以外は、フレームと同じＭＣＳを用いるようにしてもよい。
【００５９】
アクセスポイントは、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯでデータフレームの送信後、端末１〜４から送達確認応答フレームの受信を待機する。送信したデータフレームが、アグリゲーションフレームでない場合は、送達確認応答フレームとして、ＡＣＫフレームの受信を待機する。
【００６０】
ＡＣＫフレームを受信できた場合は、データフレームの送信に成功したと判断する。ＡＣＫフレームが受信できなかった場合は、当該端末へのデータフレームの送信は失敗したと判断する。データフレームの送信失敗には、端末でデータフレームの検査でエラーが検出された場合、およびデータフレームそのものが端末で受信されなかった場合があり得る。
【００６１】
送信したデータフレームがアグリゲーションフレームの場合は、アクセスポイントは、ＢＡフレームの受信を待機する。ＢＡフレームを受信できた場合は、ＢＡフレーム内の所定フィールド（ＢｌｏｃｋＡｃｋ  Ｂｉｔｍａｐフィールド）に格納されたビットマップを解析することで、アグリゲーションフレームに含まれる各サブフレーム（データフレーム）の送信成功可否を判断する。ビットマップは、端末におけるサブフレームごとの検査結果（ＣＲＣ結果）をビットで表したものである。
【００６２】
アクセスポイントは、端末１〜４から送達確認応答フレームを受信できたか否か（ＢＡフレームの場合はこれに加え、ビットマップに示される各サブフレームの検査結果）に基づき、端末毎の伝搬路の通信品質が、基準を満たすかを判断する（Ｓ１０３）。つまり、伝搬路（チャネル）エイジングによるＳＩＮＲまたはＳＮＲ等の劣化が許容できる程度かを判断する。基準を満たすかの判断の詳細は、後述する。
【００６３】
端末１〜４のすべてで基準が満たされる場合は、各端末の現状のＭＣＳを維持し、当該ＭＣＳで次のＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯも実行する。すなわち、次のＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信用のデータフレームを当該ＭＣＳで変調し、端末１〜４に対してＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信する（Ｓ１０４）。ビームフォーミングに用いる伝搬路情報（ウェイト）は、前回と同じである。アクセスポイントは、端末１〜４からの送達確認応答フレームの受信を待機し、上述と同様にして、端末毎の通信品質が基準を満たすか判断する（Ｓ１０３）。すべての端末で通信品質が満たされる限り、ステップＳ１０４と、Ｓ１０３を繰り返す。なお、繰り返しの途中で、端末１〜４へ送信すべきデータをすべて送信完了した場合は、本フローの処理を終了する。
【００６４】
端末１〜４のうちの少なくとも１つの端末で基準が満たされない場合、当該端末の現在のＭＣＳと、予め定めた基準レートのＭＣＳ（以下基準ＭＣＳと記載）とを比較する。本実施形態においては、当該端末の現在のＭＣＳが基準ＭＣＳに一致する、もしくはそれより小さいかを判断する（Ｓ１０５）。基準ＭＣＳは、複数のＭＣＳの中から選択したＭＣＳである。基準ＭＣＳは、初期ＭＣＳよりも小さいＭＣＳであり、最小の伝送レートのＭＣＳ（ＭＣＳ０）よりは高いＭＣＳである。一例として、基準ＭＣＳは、ＭＣＳ３、ＭＣＳ２、またはＭＣＳ１などである。これら以外のＭＣＳを、基準ＭＣＳとしてもよい。ここでは、基準ＭＣＳは、端末１〜４で共通の値であるとするが、端末ごとに異なるＭＣＳを基準ＭＣＳとして採用することも可能である。なお、基準ＭＣＳは、必ずしも端末に適用可能なＭＣＳセットに含まれる必要はない。
【００６５】
アクセスポイントは、現在のＭＣＳが、基準ＭＣＳよりも高い場合は、現在のＭＣＳを下げる（Ｓ１０６）。例えば、現在のＭＣＳよりも、所定段階だけ低いＭＣＳに、適用するＭＣＳを更新する。例えば、現在のＭＣＳがＭＣＳ８であれば、１段階小さいＭＣＳ７を選択する。基準が満たされている端末については、現在のＭＣＳをそのまま維持する。別の例として、すべての端末で同じＭＣＳを適用する場合、基準が満たされる端末についても、基準が満たされなかった端末と同じＭＣＳへ、下げる構成も可能である。
【００６６】
アクセスポイントは、基準が満たされなかった端末については更新後のＭＣＳ、それ以外の端末については現在のＭＣＳで、次のＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信用のデータフレームを変調し、端末１〜４に対してＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信する（Ｓ１０６）。ビームフォーミングに用いる伝搬路情報（ウェイト）は、前回と同じである。
【００６７】
アクセスポイントは、端末１〜４からの送達確認応答フレームの受信を待機し、上述と同様にして、端末毎の伝搬路の通信品質が基準を満たすか、判断する（Ｓ１０３）。すべての端末で基準が満たされる場合は、上述したようにステップＳ１０４に進み、そうでない場合は、ステップＳ１０５に進む。
【００６８】
一方、アクセスポイントは、ステップＳ１０５で、現在のＭＣＳが基準ＭＣＳに一致する、もしくは、基準ＭＣＳより小さいと判断した場合は、サウンディング（図４参照）を実施する（Ｓ１０７）。例えば、基準を満たさなかった端末の現在のＭＣＳがＭＣＳ３であり、基準ＭＣＳがＭＣＳ３である場合は、これに該当する。あるいは、端末の現在のＭＣＳが基準ＭＣＳより小さい場合（例えば現在のＭＣＳがＭＣＳ２の場合）も、これに該当する。
【００６９】
サウンディングは、一例として、端末１〜４のすべてを対象に行う。少なくとも１台の端末で、基準ＭＣＳまたはそれより低いＭＣＳで、基準が満たされない場合は、経時に応じた伝搬路干渉等の増大で、他の端末でも、ＳＩＮＲ等が低下していると考えられる（図７参照）。そのため、すべての端末を対象にサウンディングを行うことで、伝搬路行列（チャネル行列）を更新して、高いＭＣＳでの通信が可能となる。これにより、システムのオーバーヘッドが増加するものの、全体としてのスループットの向上が可能になる。
【００７０】
別の例として、該当する端末のみを対象に、サウンディングを行ってもよい。この場合、システムのオーバーヘッドを小さくできる利点がある。当該端末に固有の原因で基準が満たされず、他の端末では高いＭＣＳ（例えば初期ＭＣＳ）が正常に通信できている場合などは、この方法が有効な場合もあり得る。
【００７１】
サウンディング後に行うＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで用いるＭＣＳは、一例として、初期ＭＣＳに戻す。ただし、サウンディング前に用いていたＭＣＳより高いＭＣＳであれば、戻し先となるＭＣＳは、初期ＭＣＳでなくてもよい。
【００７２】
また、端末の組合せは、ＳＩＮＲなどの各端末の通信品質や、各端末のバッファに格納されたデータサイズなどに応じて、適宜変更してもよい。いずれかの端末にてＭＣＳを下げたタイミングや基準ＭＣＳを満たさなくなったタイミングやサウンディングを行ったタイミングなどをトリガとして、端末の組合せを変更してもよい。
【００７３】
このようにステップＳ１０５、Ｓ１０６の処理では、基準ＭＣＳ以上の伝送レートで通信可能な程度の伝搬路品質の劣化までは、ＭＣＳを下げることで対応し、サウンディングは行わない。これにより、必要以上のサウンディングを行うことによるオーバーヘッドの増大を抑制する。一方、基準ＭＣＳよりも小さなＭＣＳを適用しないと適正な通信ができない劣化の場合は（Ｓ１０５のＹＥＳ）、サウンディングにより伝搬路情報を再取得し、伝搬路行列（チャネル行列）を更新する。この方が、ＭＣＳを下げるより、全体としての通信の効率を高めることができ、効果的であると判断する。
【００７４】
ここで、ステップＳ１０３で行う、伝搬路の通信品質が基準を満たすか否かの判断について、詳細に説明する。
【００７５】
第１の例として、連続してα１回連続して送達確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム等）を受信できなかった場合、当該端末の伝搬路の通信品質が基準を満たさないと判断する。送達確認応答フレームがＢＡフレームの場合、連続して少なくともα２個（例えば１つ）のサブフレームの検査結果が失敗（ＮＧ）のとき、または確率α３以上でサブフレームの検査結果が失敗のとき、基準が満たされないと判断する（もしくはＢＡフレームを受信できなかった場合もここに含めてもよい）。α２は１でもよいし、複数でもよい。α３は１００％（１つのＢＡフレームに含まれるすべてのサブフレーム）でもよいし、５０％など、他の値でもよい。
【００７６】
第２の例として、端末側でフレームの受信に失敗した確率が、β１％以上の場合、当該端末の伝搬路の通信品質が、基準を満たさないと判断する。当該確率は、フレーム検査の結果がＮＧになった確率、つまりパケットエラーレートに相当する。送達確認応答フレームがＡＣＫフレームの場合は、端末側でフレームの受信に失敗した確率は、ＡＣＫフレームを受信できなかった確率に対応する。
【００７７】
ＢＡフレームの場合は、端末側でフレームの受信に失敗した確率は、少なくともα２個（例えば１つ）のサブフレームの検査結果が失敗（ＮＧ）のＢＡフレーム、またはα３以上の確率でサブフレームの検査結果が失敗であったＢＡフレームを受信した確率に対応する（ＢＡフレームを受信できなかった場合もここに含めてもよい）。
【００７８】
あるいは、端末側でフレームの受信に失敗した確率は、複数のＢＡフレームの全体で、それぞれのビットマップの合計ビット数に対する、失敗のビットの合計数でもよい（受信できなかったＢＡフレームについてはビットマップの全ビットが失敗であったと見なしても良い）。
【００７９】
端末側でフレームの受信に失敗した確率は、ある一定期間の長さ（β２）を対象に算出してもよい。または、端末への送信回数（ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信の回数）について、予め定めた回数（β３）を対象に、確率を算出してもよい。ここで述べた以外の方法を用いてもよい。
【００８０】
なお、伝搬路の通信品質が基準を満たすかの判断の方法として、以下の方法を追加的に用いることも可能である。例えば、端末でＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで受信したフレームの復調の際にＳＮＲまたはＥＶＭ（エラーベクトル振幅：Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）等の受信品質を測定し、送達確認応答フレームに受信品質の情報を含める。アクセスポイントは、送達確認応答フレームの受信に成功した場合でも、受信品質が閾値以下（または閾値以上）であれば、データフレームの送信に失敗したものとみなして、カウントする。これによれば、データフレームの送信に実際に失敗する前に、劣化の予兆を検知して、ＭＣＳを下げ、または適切なタイミングでサウンディングを実施する。これにより、スループットを高めることが期待できる。なお、受信品質の情報は、送達確認応答フレームの予約領域に設定してもよいし、当該情報を設定するフィールドを有するフレームフォーマットを定義してもよい。
【００８１】
以下、ステップＳ１０５の判断で用いる基準ＭＣＳの決定方法について、詳細に説明する。
【００８２】
第１の例として、初期ＭＣＳのγ１段階下のＭＣＳを、基準ＭＣＳに決定してもよい。例えば初期ＭＣＳがＭＣＳ８、γ１が５の場合、ＭＣＳ３（＝８−５）を、基準ＭＣＳに決定する。この例を、模式的に図９に示す。
【００８３】
また、γ１の値は、初期ＭＣＳが高いほど、大きくしてもよい。例えば初期ＭＣＳがＭＣＳ８のときはγ１は５、初期ＭＣＳがＭＣＳ６のときは、γ１は３にしてもよい。これは、高いＭＣＳほどフレーム送信に失敗する確率が高く（パケットエラー率が高く）、ＭＣＳのランクが多少下がったとしても、伝搬路の品質はまだ十分である可能性が高いためである。γ１の値は、端末１〜４のすべてで同一の値でもよいし、端末ごとに独立して決定してもよい。
【００８４】
第２の例として、予め定めた固定のＭＣＳを、基準ＭＣＳとしてもよい。固定のＭＣＳは、規格または仕様で定められたものでもよいし、システムが自律的に決定したものでもよいし、システムのユーザが設定したものでもよい。
【００８５】
ここで、上述したパラメータα１、α２、α３、β１、β２、β３、γ１の値は、ユーザ多重数に応じて決定してもよい。ユーザ多重数が大きいほど、ユーザ間干渉の影響が出やすいため、多重数が大きいほど、サウンディングのタイミングが早くなる（伝搬路推定用フレームの送信タイミングが早くなる）ように、パラメータの値を設定する。
【００８６】
具体的に、ユーザ多重数が大きいほど、α１、α２、またはα３を小さくする。ユーザ多重数が大きいほど、β１を大きくする。また、ユーザ多重数が大きいほど、β２またはβ３を小さくする。また、ユーザ多重数が大きいほど、γ１の値を小さくする。
【００８７】
また、上述したパラメータα１、α２、α３、β１、β２、β３、γ１の値は、ステップＳ１０２でユーザ多重送信したデータフレームに対する送達確認応答フレームの受信状況に応じて、変更してもよい。送達確認応答フレームの受信が出来なかった端末数（ユーザ数）を計数し、一定数以上の端末（例えば全端末）から受信できなかった回数が高いほど、サウンディングのタイミングが遅くなる（伝搬路推定用フレームの送信タイミングが遅くなる）ように制御する。このように制御するのは、伝搬路変動に伴うＳＩＮＲまたはＳＮＲ等の劣化によるフレーム誤りよりも、いわゆる隠れ端末に起因するフレーム衝突や周辺機器（電子レンジ等）からの干渉ノイズによるフレーム誤りの可能性の方が、高いと考えられるためである。
【００８８】
具体的に、一定数以上の端末から受信できなかった回数が大きいほど、α１、α２またはα３を大きくする。一定数以上の端末から受信できなかった回数が大きいほど、β１を小さくする。または、当該回数が大きいほど、β２またはβ３を大きくする。また、当該回数が大きいほど、γ１の値を大きくする。
【００８９】
なお、送達確認応答フレームがＢＡフレームの場合、送達確認応答フレームが受信できなかったとは、ＢＡフレームを受信できなかった場合に加えて、少なくとも所定個（例えば１つ）のサブフレームの検査結果が失敗（ＮＧ）の場合、または所定の確率以上で検査結果が失敗の場合、を指してもよい。
【００９０】
図８のフローチャートでは、ステップＳ１０３において、端末１〜４のうちの少なくとも１つの端末で基準が満たされない場合、ステップＳ１０３に進んだが、２以上の所定数の端末で基準が満たされない場合に、ステップＳ１０３に進み、それ以外の場合はステップＳ１０４に進んでも良い。この場合、基準が満たされない端末についても、現在のＭＣＳが維持されることになるが、他の端末のＭＣＳが高ければ、全体として高いスループットが可能な場合もある。
【００９１】
別の例として、所定数未満の端末で基準が満たされない場合、他の端末のＭＣＳが一定値以上である場合に限り、ステップＳ１０４に進んでもよい。所定数未満の端末で基準が満たされず、かつ、他の端末のＭＣＳが一定値未満のときは、ステップＳ１０３に進む。
【００９２】
ステップＳ１０２で端末の初期ＭＣＳとして、端末で利用可能なＭＣＳのうち、最も高いＭＣＳ、または予め定めたＭＣＳを用いた。別の例として、端末ごとにＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）等を測定し、ＳＮＲに応じてＭＣＳを選択してもよい。具体的に、ＳＮＲが高いほど、高いＭＣＳを選択する。ＳＮＲの代わりに、ＲＳＳＩなど、別の受信品質指標を用いてもよい。端末のＳＮＲ等は、端末にＳＮＲのフィードバックを要求するフレームを送信し、その応答としてＳＮＲを取得してもよい。伝搬路が送受間で双方向に対称であるとみなす場合は、アクセスポイントが端末から受信した信号に基づき測定したＳＮＲを用いてよい。
【００９３】
サウンディング間隔の時間の最大値を予め設けておいてもよい。サウンディングを行う条件が成立せずに、当該最大値の時間が経過した場合は、サウンディングを実施するようにしてもよい。
【００９４】
また、アクセスポイントは、端末への送信に失敗した場合に行う再送について、再送回数に制限（リトライリミット：Ｒｅｔｒｙ  Ｌｉｍｉｔ）がある場合がある。リトライリミットは一例として、４回または７回などがある。リトライリミットに達しても送信に成功しない場合、当該フレームの送信はあきらめ、上位のプロトコルに処理を任せる。このリトライリミットが大きさに応じて、上述のパラメータを変更することも可能である。
【００９５】
具体的に、リトライリミットが大きいほど、サウンディングのタイミングが遅くなるようにし、リトライリミットが小さいほど、サウンディングのタイミングが早くなるようにする。具体的なパラメータの変更方法は、前述した方法と同様である。リトライリミットが小さい場合は、再送出来る回数の制約が大きいため、確実にフレーム送信を成功させる可能性を高めるには、サウンディングを早めることが好ましい（つまり、再送期間中にサウンディングをやり直す）。一方、リトライリミットが大きい場合は、再送の機会が多く確保されているため、できるだけサウンディングを遅らせ、ＭＣＳを低下させることで、フレーム送信を成功させる。
【００９６】
図１０（Ａ）に、図８に示した動作の具体例を示す。初期ＭＣＳがＭＣＳ８、基準ＭＣＳがＭＣＳ３である。通信品質が基準を満たさないと判断されるごとに、ＭＣＳを１段階下げる（図８のＳ１０３のＮＯ、Ｓ１０５のＮＯ、Ｓ１０６）。現在のＭＣＳがＭＣＳ３のときに基準を満たさないと判断された場合（Ｓ１０５のＹＥＳ）、ＭＣＳが基準ＭＣＳに達しているため、さらにＭＣＳを下げずに、サウンディングを行う（Ｓ１０７）。サウンディングを行った後のＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯで用いるＭＣＳは、初期ＭＣＳ（ＭＣＳ８）に戻す。
【００９７】
ただし、ＭＣＳの戻り先は、初期ＭＣＳに限定されない。この場合の例を図１０（Ｂ）に示す。例えばＭＣＳ８、ＭＣＳ７、ＭＣＳ６、ＭＣＳ４、ＭＣＳ３でのそれぞれの通信を行った際に、パケットエラーレートなどを測定しておき、パケットエラーレートが閾値上回るＭＣＳは、戻り先から除いてもよい。図１０（Ｂ）の例では、ＭＣＳ８のパケットエラーレートが高かったため、戻り先のＭＣＳを、１段階下のＭＣＳ７にしている。
【００９８】
図１１（Ａ）に、図８に示した動作の他の具体例を示す。図１０では、端末がＭＣＳ８〜ＭＣＳ０のすべてに対応可能な場合を想定した。図１１（Ａ）では、ＭＣＳ８〜ＭＣＳ０のうちの一部に対応可能である。この例では、端末が対応しているＭＣＳは、ＭＣＳ７、ＭＣＳ５、ＭＣＳ３、ＭＣＳ１、ＭＣＳ０である。端末に適用可能でないＭＣＳは、斜線を施してある。また、基準ＭＣＳが、端末が対応していないＭＣＳであり、この例では、ＭＣＳ２である。端末の初期ＭＣＳはＭＣＳ７である。通信品質が基準を満たさないと判断されると、端末のＭＣＳを、１段階下のＭＣＳであるＭＣＳ５に変更する。ＭＣＳ５で基準を満たさないと判断されると、端末に適用するＭＣＳを、ＭＣＳ３に変更する。ＭＣＳ３で基準を満たさないと判断されると、端末に適用するＭＣＳを、ＭＣＳ１に変更する。ＭＣＳ１で基準を満たさないと判断された場合、ＭＣＳ１は、基準ＭＣＳ（ＭＣＳ２）を下回っているため、これ以上ＭＣＳを下げずに、サウンディングを行う（Ｓ１０７）。そして、ＭＣＳを、初期ＭＣＳ等に戻す。ＭＣＳの戻り先は、初期ＭＣＳに限定されない。
【００９９】
図１１（Ａ）の例では、現在のＭＣＳが、基準ＭＣＳより小さいＭＣＳのときに、基準が満たされないと判断され、サウンディングを行った。別の例として、現在のＭＣＳが、基準ＭＣＳより高いＭＣＳ３のときに、基準が満たされないと判断された場合に、これ以上ＭＣＳを下げることなく、サウンディングを行うようにしてもよい。この場合の例を図１１（Ｂ）に示す。現在のＭＣＳがＭＣＳ３のときに基準を満たさないと判断された場合、ＭＣＳを下げることなく、サウンディングを行い、ＭＣＳを初期ＭＣＳ等に戻している。現在のＭＣＳの次に端末に適用可能な１段階下のＭＣＳはＭＣＳ１であり、これは基準ＭＣＳ（ＭＣＳ２）を下回る。よって、本動作によれば、基準ＭＣＳより低いＭＣＳでＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯが行われることを防止できる。なお、ＭＣＳの戻り先は、上述したように初期ＭＣＳに限定されない。
【０１００】
図１２は、アクセスポイント１１に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。前述したように、アクセスポイント１１は、少なくとも図１に示した端末１〜６側のネットワークに接続され、さらに、これとは別のネットワークに接続されることもできる。図１１では、端末１〜６側のネットワークに接続される無線通信装置の構成を示している。
【０１０１】
アクセスポイント１１の無線通信装置は、制御部１０１と、送信部１０２と、受信部１０３と、アンテナ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、バッファ１０４とを備えている。アンテナの個数はここでは４つであるが、これに限定されない。制御部１０１は、端末との通信を制御する制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部１０２と受信部１０３は、アンテナを介してフレームを送受信する無線通信部またはＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）集積回路を形成する。制御部１０１の処理、および送信部１０２と受信部１０３のデジタル領域の処理の全部または一部は、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、ハードウェアによって行われてもよいし、これらの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。アクセスポイントは、制御部１０１、送信部１０２および受信部１０３の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。
【０１０２】
バッファ１０４は、上位層と制御部１０１との間で、フレームまたはデータ等を受け渡しするための記憶部である。バッファ１０４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。
【０１０３】
上位層は、別のネットワークから受信したフレームを、端末１〜６側のネットワークへの中継のため、バッファ１０４に格納してもよい。また、上位層は、端末側のネットワークから受信したフレームまたはそのペイロードを、バッファ１０４を介して受けとってもよい。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を行ってもよい。または、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰの処理を制御部１０１で行い、上位層では、それより上位の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。
【０１０４】
制御部１０１は、主としてＭＡＣ層の処理、物理層の処理（例えばマルチユーザ伝送の処理等）を行う。制御部１０１は、送信部１０２および受信部１０３を介して、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）を送受信することで、各端末との通信を制御する。また制御部１０１は、定期的にアクセスポイントのＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）の属性および同期情報等を通知するため、ビーコンフレームを送信するよう制御してもよい。また、制御部１０１は、クロックを生成するクロック生成部を含み、クロック生成部で生成するクロックを利用して、内部時間を管理してもよい。制御部１０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。あるいは、制御部１０１は、外部のクロック生成部で生成したクロックの入力を受け、当該クロックを利用して、内部時間を管理してもよい。
【０１０５】
制御部１０１は、端末からのアソシエーション要求を受けて、アソシエーションプロセスを行い、お互いの能力・属性等の必要な情報（ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ等のマルチユーザ伝送を実施可能か否かの能力情報を含んでもよい）を交換することで、当該端末と無線リンクを確立する。必要に応じて、事前に端末との間で認証プロセスを行ってもよい。
【０１０６】
制御部１０１は、バッファ１０４を定期的に確認することで、ダウンリンク送信用のデータが存在するか等、バッファ１０４の状態を把握する。または、制御部１０１は、バッファ１０４等の外部からのトリガによりバッファ１０４の状態を確認する。
【０１０７】
制御部１０１は、アソシエーションプロセスまたはその後に、端末が利用可能な複数のＭＣＳを含むＭＣＳセットの情報を取得してもよい。アクセスポイントが要求してその応答としてＭＣＳセットの情報を取得してもよいし、端末から自発的に送信されるＭＣＳセットの情報を取得してもよい。ＭＣＳセットの情報は、ＭＣＳセットを識別する識別情報でもよい。または、ＭＣＳセットに含まれる個々のＭＣＳを識別する識別情報のリストでもよい。
【０１０８】
制御部１０１は、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを行う場合、事前にサウンディングを行って、対象となる複数の端末から伝搬路情報を取得する。具体的には、伝搬路推定用フレームを送信し、各端末から伝搬路情報を含む報告フレームを受信する。サウンディングのシーケンスの例は、前述した図４に示した通りである。
【０１０９】
制御部１０１は、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの開始を決定すると、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対象となる複数の端末を選択する。ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの対象となる端末は、データ長が同じまたは近い端末など、前述した任意の方法で選択すればよい。また、端末の選択はＳＩＮＲなどの各端末の通信品質やバッファ１０４の状態などに応じて適宜組合せを変更してもよい。また、いずれかの端末のＭＣＳを下げるタイミングや基準ＭＣＳを満たさなくなるタイミングやサウンディングを実施するタイミングなど、任意のトリガによって端末の組合せを変更してもよい。制御部１０１は、複数の端末の初期ＭＣＳをそれぞれ決定する。制御部１０１は、初期ＭＣＳに基づき、選択した端末宛のフレーム（例えばデータフレーム）を変調し、各端末の伝搬路情報に基づき、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信する。なお、フレームのＭＡＣヘッダの受信先アドレスは、端末のＭＡＣアドレスである。送信元アドレスは、アクセスポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）である。なおフレームに付加する物理ヘッダには、フレームのＭＣＳとは別に決定したＭＣＳを用いればよい。ただし、物理ヘッダの各フィールドのうち固定のＭＣＳを用いることが定められているフィールド以外は、フレームと同じＭＣＳを用いるようにしてもよい。
【０１１０】
制御部１０１は、当該フレーム（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）を送信する際、一例として、送信前にＣＳＭＡ／ＣＡに従って、キャリアセンスを行って、キャリアセンス結果がアイドルであることを示す場合（ＣＣＡ値が閾値以下の場合）、無線媒体へのアクセス権を獲得する。制御部１０１は、フレームに符号化、およびＭＣＳに基づく変調処理（ＭＩＭＯ変調を含む）などの処理を行い、送信部１０２に出力する。送信部１０２は、入力されたフレーム（より詳細には物理ヘッダを付加した物理パケット）に、ＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行い、これらにより得られた信号をプリアンプで増幅して、複数のアンテナから空間に電波として放射する。なお、シングルユーザ送信の場合、各アンテナに対応する送信系統毎に物理層の処理を行って、同時に同じ信号を送信してもよいし、１つの送信系統のみを用いて送信してもよい。複数のアンテナを使って、送信の指向性を制御することも可能である。
【０１１１】
アンテナで受信された信号は、受信部１０３において、それぞれアンテナに対応する受信系統ごとに処理される。各アンテナの受信信号は、それぞれ受信系統において低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）により増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、フィルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。各抽出された信号は、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換されて、制御部１０１にパケットが入力される。各受信系統で受信された信号をダイバーシティ技術により合成してもよい。または、１本のアンテナのみ受信部１０３に接続し、残りのアンテナは受信部１０３に接続しない構成で受信を行うことも可能である。
【０１１２】
制御部１０１は、受信したパケットに復調および誤り訂正復号等の処理を行ってフレームを取得し、フレームのＣＲＣ検査（アグリゲーションフレームの場合は、アグリゲーションフレーム内の複数のデータフレームごとにＣＲＣ検査）を行う。制御部１０１は、端末からのフレームの受信完了から予め定めた時間後に、送達確認応答フレーム（より詳細には物理ヘッダを付加したパケット）を送信する。フレームがアグリゲーションフレームの場合は、送達確認応答フレームはＢＡフレームである。送信部１０２は、送達確認応答フレームにＤＡ変換、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行い、これらにより得られた信号をプリアンプで増幅して、１つまたは複数のアンテナから空間に電波として放射する。
【０１１３】
制御部１０１は、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ送信したデータフレームに対する応答に基づき、各端末との伝搬路の通信品質を測定し、基準を満たすかに応じて、現在のＭＣＳを維持するか、あるいはサウンディングを行って伝搬路情報を再取得する（図７のＳ１０３〜Ｓ１０７参照）。伝搬路情報の取得後は、ＭＣＳを初期ＭＣＳに戻すなど、現在より高いＭＣＳに変更する。なお、サウンディングに用いる伝搬路推定用のフレームには、予め定められたＭＣＳを用いればよい。
【０１１４】
制御部１０１は、フレームで各端末に通知する情報、または各端末から通知された情報、またはこれらの両方を格納するための記憶装置にアクセスして当該情報を読み出してもよい。記憶装置は、内部メモリでも、外部メモリでもよく、揮発性メモリでも不揮発メモリでもよい。また、記憶装置は、メモリ以外に、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。
【０１１５】
上述した、制御部１０１と送信部１０２の処理の切り分けは一例であり、上述した形態とは別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理およびＤＡ変換までは、制御部１０１で行い、ＤＡ変換より後の処理を、送信部１０２で行うようにしてもよい。制御部１０１と受信部１０３の処理の切り分けも同様に、ＡＤ変換より前までの処理を、受信部１０３で行い、ＡＤ変換後の処理を含むデジタル領域の処理を、制御部１０１で行うようにしてもよい。
【０１１６】
一例として、本実施形態に係るベースバンド集積回路は、送信時のデジタル領域の処理およびＤＡ変換を行う部分と、受信時のＡＤ変換以降の処理を行う部分とに対応し、ＲＦ集積回路は、送信時のＤＡ変換より後の処理を行う部分と、受信時のＡＤ変換より前の処理を行う部分に対応する。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路のうち、少なくともベースバンド集積回路を含む。ここで述べた以外の方法でブロック間の処理、あるいはベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路間の処理を切り分けてもよい。
【０１１７】
図１３は、端末に搭載される無線通信装置の機能ブロック図である。この例では端末１の構成例が示されるが、図１の端末２〜６に搭載される無線通信装置のいずれも、図１３の構成を有する。
【０１１８】
無線通信装置は、制御部２０１と、送信部２０２と、受信部２０３と、少なくとも１つのアンテナ１Ａと、バッファ２０４とを備えている。制御部２０１は、アクセスポイント１１との通信を制御する制御部またはベースバンド集積回路に対応し、送信部２０２と受信部２０３は、フレームを送受信する無線通信部またはＲＦ集積回路に対応する。制御部２０１の処理、および送信部２０２と受信部２０３のデジタル領域の処理の全部または一部は、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、ハードウェアによって行われてもよいし、これらの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。端末は、制御部２０１、送信部２０２および受信部２０３の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。
【０１１９】
バッファ２０４は、上位層と制御部２０１との間で、フレームまたはデータ等を受け渡しするための記憶部である。バッファ２０４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。
【０１２０】
上位層は、他の端末、アクセスポイント１１、またはサーバ等の他のネットワーク上の装置に送信するフレームを生成して、バッファ２０４に格納したり、他の端末、アクセスポイントまたは装置等から受信したフレームまたはそのペイロードを制御部２０１からバッファ２０４を介して受け取ったりする。上位層は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位の通信処理を行ってもよい。また、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰは制御部２０１で処理し、上位層は、これより上位の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。
【０１２１】
制御部２０１は、主としてＭＡＣ層の処理を行う。制御部２０１は、送信部２０２および受信部２０３を介して、アクセスポイント１１とフレームを送受信することで、アクセスポイント１１との通信を制御する。また、制御部２０１は、クロックを生成するクロック生成部を含み、クロック生成部で生成するクロックを利用して、内部時間を管理してもよい。制御部２０１は、クロック生成部で作ったクロックを、外部に出力してもよい。あるいは、制御部２０１は、外部のクロック生成部で生成してクロックの入力を受け、当該クロックを利用して、内部時間を管理してもよい。
【０１２２】
制御部２０１は、一例としてビーコンフレームを受信してアクセスポイント１１のＢＳＳの属性および同期情報を把握した後、アクセスポイント１１にアソシエーション要求を行ってアソシエーションプロセスを行う。これにより、お互いの能力・属性等の必要な情報（ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを実施可能か否かの能力情報を含んでもよい）を交換することで、当該アクセスポイント１１と無線リンクを確立する。必要に応じて、事前にアクセスポイントとの間で認証プロセスを行ってもよい。
【０１２３】
また制御部２０１は、アソシエーションプロセスまたはその後で、自端末が実施可能な複数のＭＣＳを含むＭＣＳセットの情報を通知してもよい。制御部２０１は、アクセスポイントからの要求を受けて、ＭＣＳセットの情報を通知してもよいし、自発的にＭＣＳセットの情報を送信してもよい。ＭＣＳセットの情報は、ＭＣＳセットを識別する識別情報でもよい。または、ＭＣＳセットに含まれる個々のＭＣＳを識別する識別情報のリストでもよい。
【０１２４】
なお、アクセスポイントが利用可能な複数のＭＣＳのうちのいくつかの基本となるＭＣＳが、アクセスポイントのＢＳＳに属する端末が備えることを要求されている場合もあり得る。その場合、当該ＭＣＳを利用できない端末は、当該アクセスポイントのＢＳＳに属することはできない。
【０１２５】
制御部２０１は、バッファ２０４を定期的に確認することで、アップリンク送信するデータが存在するか等、バッファ２０４の状態を把握する。または、制御部２０１は、バッファ２０４等の外部からのトリガによりバッファ２０４の状態を確認する。制御部２０１は、アクセスポイント１１へ送信するデータの存在を確認したら、ＣＳＭＡ／ＣＡ等に基づき無線媒体へのアクセス権（送信権）を獲得後、当該データを含むフレーム（より詳細には物理ヘッダを付加した物理パケット）を、送信部２０２およびアンテナ１Ａを介して送信してもよい。なお、アクセス権の獲得は、アクセスポイントにＲＴＳフレームを送信し、ＣＴＳフレームを受信することで行ってもよい。
【０１２６】
送信部２０２は、制御部２０１から入力されたフレームにＤＡ変換や、所望帯域成分を抽出するフィルタ処理、周波数変換（アップコンバート）等を行い、これらにより得られた信号をプリアンプで増幅して、１つまたは複数のアンテナから空間に電波として放射する。なお、複数のアンテナを備える場合、アンテナから同時に同じ信号を送信してもよい。または、複数のアンテナを使って、送信の指向性を制御することも可能である。
【０１２７】
アンテナ１Ａで受信された信号は、受信部２０３において処理される。受信された信号は、受信部２０３においてＬＮＡにより増幅され、周波数変換（ダウンコンバート）され、ファイルタリング処理で所望帯域成分が抽出される。抽出された信号は、さらにＡＤ変換によりデジタル信号に変換されて、制御部２０１に出力される。制御部２０１では、復調、誤り訂正復号、物理ヘッダの処理が行われ、データフレーム等のフレームが取得される。フレームのＭＡＣヘッダの受信先アドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ１）が自端末のＭＡＣアドレスに一致すれば、当該フレームを自端末宛のフレームとして処理する。一致しなければ、当該フレームを廃棄する。
【０１２８】
制御部２０１は、受信したフレームのＣＲＣ検査（アグリゲーションフレームの場合は、アグリゲーションフレーム内の複数のデータフレームごとにＣＲＣ検査）を行う。制御部２０１は、フレームの受信完了からＳＩＦＳ等の一定時間後に、送達確認応答フレームを、送信部２０２を介して送信する。
【０１２９】
制御部２０１は、アクセスポイントから伝搬路推定用フレームを受信した場合、伝搬路推定用フレームに含まれる所定フィールドの受信信号と、予め把握している既知信号とに基づき、振幅および位相の変動を算出する。そして、算出した振幅および位相の変動を表す伝搬路情報を含む報告フレームを生成して、アクセスポイントに送信する。
【０１３０】
制御部２０１は、データフレーム等のフレームをアクセスポイント１１に送信した場合、送信完了からＳＩＦＳ等の一定時間後、アクセスポイント１１から送信される送達確認応答フレームを、受信部２０３を介して受信する。制御部２０１は、データフレーム（アグリゲーションフレームの場合は集約されている個々のデータフレーム）の送信に成功したかを判断する。
【０１３１】
制御部２０１は、アクセスポイント１１に通知する情報、またはアクセスポイント１１から通知した情報、またはこれらの両方を格納するための記憶装置にアクセスして情報を読み出してもよい。記憶装置は、内部メモリでも、外部メモリでもよく、揮発性メモリでも不揮発メモリでもよい。また、記憶装置は、メモリ以外に、ＳＳＤ、ハードディスク等でもよい。
【０１３２】
上述した、制御部２０１と送信部２０２の処理の切り分けは一例であり、上述した形態とは別の形態も可能である。例えばデジタル領域の処理およびＤＡ変換までは、制御部２０１で行い、ＤＡ変換より後の処理を、送信部２０２で行うようにしてもよい。制御部２０１と受信部２０３の処理の切り分けも同様に、ＡＤ変換より前までの処理を、受信部２０３で行い、ＡＤ変換後の処理を含むデジタル領域の処理を、制御部２０１で行うようにしてもよい。
【０１３３】
一例として、本実施形態に係るベースバンド集積回路は、送信時のデジタル領域の処理およびＤＡ変換を行う部分と、受信時のＡＤ変換以降の処理を行う部分とに対応し、ＲＦ集積回路は、送信時のＤＡ変換より後の処理を行う部分と、受信時のＡＤ変換より前の処理を行う部分に対応する。本実施形態に係る無線通信用集積回路は、ベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路のうち、少なくともベースバンド集積回路を含む。ここで述べた以外の方法でブロック間の処理、あるいはベースバンド集積回路およびＲＦ集積回路間の処理を切り分けてもよい。
【０１３４】
（変形例１）
本実施形態では、ユーザ多重送信を行う場合を例に動作（図８参照）を説明したが、シングルユーザ送信でビームフォーミングを行う場合にも、本実施形態の動作は実施可能である。この場合、図８の説明の記載におけるユーザ多重送信に関わる処理を、シングルユーザ送信の処理に置き換えて読めば良い。
【０１３５】
（変形例２）
本実施形態では、ユーザ多重送信としてＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯの場合を示したが、ダウンリンクの直交周波数分割多元接続方式（ＯＦＤＭＡ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を用いてもよい。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を最小単位の通信リソース（周波数成分）として用いて、複数の端末宛ての送信または複数の端末からの受信を同時に行う通信方式である。アクセスポイントから複数の端末宛ての同時送信はＤＬ−ＯＦＤＭＡ、複数の端末からアクセスポイントへの同時送信はＵＬ−ＯＦＤＭＡに相当する。リソースユニットのことを、サブチャネル、リソースブロック、周波数ブロックなどと呼んでもよい。
【０１３６】
図１４に、１つのチャネル（ここではチャネルＭと記述している）の連続した周波数領域内に確保したリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を示す。チャネルＭには、互いに直交する複数のサブキャリアが配置されており、１つまたは複数の連続するサブキャリアを含む複数のリソースユニットがチャネルＭ内に定義されている。リソースユニット間には、１つ以上のサブキャリア（ガードサブキャリア）が配置されてもよいが、ガードサブキャリアは必須ではない。チャネル内の各サブキャリアには、サブキャリアを識別するための番号が付与されていてもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。２０ＭＨｚの複数のチャネルをまとめて１つのチャネルとしてもよい。帯域幅に応じてチャネル内のサブキャリア数またはリソースユニット数が異なってもよい。複数の端末がそれぞれ異なるリソースユニットを同時に用いることで、ＯＦＤＭＡ通信が実現される。
【０１３７】
リソースユニットの帯域幅（あるいはサブキャリア数）は、各リソースユニットで共通でもよいし、リソースユニットごとに帯域幅（あるいはサブキャリア数）が異なってもよい。図１５に、１つのチャネル内におけるリソースユニットの配置パターン例を模式的に示す。紙面に沿って横方向が周波数領域方向に対応する。図１５（Ａ）は、同じ帯域幅の複数のリソースユニット（ＲＵ＃１、ＲＵ＃２、・・・ＲＵ＃Ｋ）を配置した例を示し。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）より大きな帯域幅の複数のリソースユニット（ＲＵ＃１１−１、ＲＵ＃１１−２、・・・、ＲＵ＃１１−Ｌ）を配置した例を示す。図１５（Ｃ）は３種類の帯域幅のリソースユニットを配置した例を示す。リソースユニット（ＲＵ＃１２−１、ＲＵ＃１２−２）が最も大きな帯域幅を有し、リソースユニットＲＵ＃１２−（Ｌ−１）は図１５（Ｂ）と同じ帯域幅、リソースユニット（ＲＵ＃Ｋ−１、ＲＵ＃Ｋ）は図１５（Ａ）と同じ帯域幅である。
【０１３８】
なお、各端末がＯＦＤＭＡで使用するリソースユニット数は、特定の値に制限されず、１つまたは複数のリソースユニットを用いてもよい。端末が複数のリソースユニットを用いる場合、周波数的に連続する複数のリソースユニットをボンディングして１つのリソースユニットとして用いてもよいし、離れた箇所にある複数のリソースユニットを用いることを許容してもよい。図１５（Ｂ）のリソースユニット＃１１−１は、図１５（Ａ）のリソースユニット＃１と＃２をボンディングしたリソースユニットの一例である。ボンディングされたリソースユニットに、識別子（＃１１−１）が割り当てられている。
【０１３９】
１つのリソースユニット内のサブキャリアは周波数領域で連続しているとするが、非連続に配置された複数のサブキャリアから、リソースユニットを定義してもよい。ＯＦＤＭＡ通信で使用するチャネルは１つに限定されず、チャネルＭと周波数領域で離れた位置に配置された別のチャネル（図１４ではチャネルＮを参照）内にも、チャネルＭと同様にしてリソースユニットを確保し、チャネルＭとチャネルＮの両方内のリソースユニットを用いてもよい。チャネルＭとチャネルＮとでリソースユニットの配置方法は同じであっても、異なってもよい。１つのチャネルの帯域幅は、一例として、上述のように、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚなどであるが、これらに限定されない。３つ以上のチャネルを用いることも可能である。なお、チャネルＭとチャネルＮをまとめて１つのチャネルとして考えることも可能である。
【０１４０】
ユーザ多重送信として、ＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯとＤＬ−ＯＦＤＭＡとを組み合わせた方式でもよい。この組み合わせた方式では、送信対象となる複数の端末を複数の組に分割し、組ごとに１つのビームを生成および送信する。そして、１つのビームでは、同じ組に属する複数の端末に対する複数のフレームが、ＤＬ-ＯＦＤＭＡで送信される。つまり１つのビームの領域内に、同じ組に属する複数の端末が存在する場合が想定される。
【０１４１】
（変形例３）
図５に示したシーケンスにおいて、端末１〜４は、ＢＡフレームをシングルユーザ送信した。別の方法として、端末１〜４が、データフレームの受信完了から一定時間後に、ＢＡフレームを、ユーザ多重送信してもよい。例えば、アップリンクマルチユーザＭＩＭＯ（ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術により、端末１〜４からＢＡフレームを送信してもよい。ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯでは、端末１〜４が、同一の周波数帯域で、同時に送達確認応答フレームを送信する。端末１〜４が送信するＢＡフレームの物理ヘッダに互いに直交するパターン信号を設定し、アクセスポイントがこれらのパターン信号に基づきＢＡフレームを分離することで、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯが実現可能である。
【０１４２】
または、端末１〜４は、アップリンク（ＵＬ）のＯＦＤＭＡで、ＢＡフレームを同時に送信してもよい。
【０１４３】
または、アップリンクのユーザ多重送信のさらに他の例として、ＵＬ-ＯＦＤＭＡと、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯとを組み合わせた方式を用いることも可能である。この方式では、送信対象となる複数の端末を複数の組に分割し、組ごとに１つのリソースユニットで、ＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを行う。例えば端末１と端末２が同じリソースユニットでＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを行い、端末３と端末４が別の同じリソースユニットでＵＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを行う。
【０１４４】
（変形例４）
図４のシーケンスでは、端末１〜４から報告フレーム５１１、５２１、５３１、５４１を順番に送信したが、報告フレーム５１１、５２１、５３１、５４１をＵＬ−ＭＵ送信してもよい。ＵＬ−ＭＵ送信の方式として、ＭＵ−ＭＩＭＯ、ＯＦＤＭＡ、または、ＭＵ−ＭＩＭＯおよびＯＦＤＭＡの組み合わせを用いることができる。これによれば、アクセスポイント１１からポールフレーム５０３〜５０５を送信する必要はない。例えば端末１〜４は、伝搬路推定用フレーム５０２の受信完了から一定時間後に、報告フレーム５１１、５２１、５３１、５４１を同時にアップリンク多重送信してもよい。または、ＵＬ−ＭＵ送信に必要な情報を通知するトリガーフレームを、アクセスポイント１１は、伝搬路推定用フレーム５０２の送信後に、送信してもよい。この場合、端末１〜４は、トリガーフレームの受信完了から一定時間後に、報告フレーム５１１、５２１、５３１、５４１をＭＵ−ＵＬ送信する。ＭＵ−ＵＬで使用するリソース（パターン信号またはリソースユニット）は、トリガーフレームで指定されているものとする。
【０１４５】
（第２の実施形態）
図１６は、端末または基地局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。端末または基地局は、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、第１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、ハンドヘルド装置等でもよい。  
【０１４６】
図１７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、無線通信装置が非基地局の端末および基地局のいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、図１に示した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（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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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、端末または基地局に通知する情報、または端末または基地局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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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）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。
【０１５９】
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、受信側のバラン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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
上述した各部の処理の詳細は、図１の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。
【０１６６】
（第３の実施形態）
図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）は、それぞれ第３の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図１８（Ａ）の無線端末はノートＰＣ３０１であり、図１８（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、または基地局１１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、ハンドヘルド装置等にも搭載可能である。
【０１６７】
また、無線端末または基地局１１、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１９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（無線端末または基地局１１、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３３５を利用する。なお、図１９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。
【０１６８】
（第４の実施形態）  
第４の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局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、本実施形態に係る基地局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、基地局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。
【０１６９】
（第５の実施形態）  
第５の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局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。
【０１７０】
（第６の実施形態）  
第６の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局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。
【０１７１】
（第７の実施形態）  
第７の実施形態では、上述した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、例えば無線通信装置における制御部と接続される。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。
【０１７２】
（第８の実施形態）  
第８の実施形態では、上述した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。
【０１７３】
（第９の実施形態）  
第９の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局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（１０２または２０２）または受信部（１０３または２０３）または制御部（１０１または２０１）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。
【０１７４】
（第１０の実施形態）  
第１０の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局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、例えば無線通信装置における制御部と接続される。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。
【０１７５】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置（基地局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。
【０１７６】
（第１２の実施形態）  
本実施形態では、［１］無線通信システムにおけるフレーム種別、［２］無線通信装置間の接続切断の手法、［３］無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、［４］無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。
［１］通信システムにおけるフレーム種別
一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。フレーム種別の表示方法としては、１つのフィールドで３種類を区別できるようにしてあってもよいし、２つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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、接続確立の手順においては、接続要求フレームと接続受付フレームが管理フレームであり、接続受付フレームへの確認フレームは制御フレームの応答フレームを用いることができる。
【０１８１】
［２］無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断には、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、接続している無線通信装置のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。このフレームは管理フレームに分類される。切断のためのフレームは、例えば接続をリリースするという意味でリリースフレームと呼ぶことがある。通常、リリースフレームを送信する側の無線通信装置ではリリースフレームを送信した時点で、リリースフレームを受信する側の無線通信装置ではリリース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、通信フェーズでの初期状態、例えば通信相手の無線通信装置を探索する状態に戻る。これは、切断のためのフレームを送信する際には、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といった、物理的な無線リンクが確保できないことがあるからである。
【０１８２】
一方、暗示的な手法としては、一定期間接続を確立した接続相手の無線通信装置からフレーム送信（データフレーム及び管理フレームの送信、あるいは自端末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、リリースフレームの受信を期待できないからである。
【０１８３】
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（例えばデータフレーム用の再送タイマ）を起動し、第１のタイマが切れるまで（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のタイマは止められる。
【０１８４】
一方、送達確認応答フレームを受信せず第１のタイマが切れると、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（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。第１のタイマと同様、第２のタイマでも、第２のタイマ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のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。
【０１８５】
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のタイマを止め、再び初期値から起動する。第３のタイマ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（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。この場合も、第２のタイマ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のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。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はここでは第２のタイマとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマを用いるようにしてもよい。
【０１８６】
［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（拡張規格なども含む）無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡ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。
【０１８７】
［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）の６種類ある。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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場合に発動されるフレーム間隔である。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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２０に示す。  
【０１９４】
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。
【０１９５】
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するとその受信終了時点からＳＩＦＳ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ＳＩＦＳ後に次のフレーム（例えばＷ＿ＤＡＴＡ２）を送信することができる。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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、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。本実施形態では、このようなフレーム間隔のパラメータを用いる無線通信システムを通信レンジの広い干渉システムとして想定する。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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】
【０２０２】
１１：アクセスポイント（基地局、無線端末）
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ：アンテナ
１、２、３、４、５、６：無線端末
１Ａ：アンテナ
１０１、２０１：制御部
１０２、２０２：送信部
１０３、２０３：受信部
１０４、２０４：バッファ
２１１：ベースバンド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、２３２：フィルタ
２２３、２３３：ミキサ
２２４、２３４：アンプ
２２５、２３５：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：移動体無線端末
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体
５０１：通知フレーム
５０２：伝搬路推定用フレーム
５１１、５２１、５３１、５４１：報告フレーム
５０３、５０４、５０５：ポールフレーム
６０１〜６０４：データフレーム
６１１〜６１４：送達確認応答フレーム（ＢＡフレーム）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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