(57)【要約】      （修正有）【課題】同一周波数帯に混在する異なる周波数帯域を持つ複数のチャネルに対する効率の良いメディアアクセス制御を提供する。【解決手段】第一のチャネル第一の受信信号強度又は第二のチャネルの第二の受信信号強度が第一の閾値を越えた受信信号から、物理ヘッダの一部を検出する物理ヘッダ検出部と、検出された物理ヘッダが特定の条件を満足するかを判定する物理ヘッダ判定部と、特定の条件を満足すると判定された場合に、キャリアが検出された状態であると判定する第一のキャリアセンス部と、物理ヘッダが検出されなかった場合等に、第一又は第二の受信信号強度が第二の閾値を越えたか否かを判定し、キャリアが検出されたか否かを判定する第二のキャリアセンス部と、第二のキャリアセンス部が第二のチャネルのキャリア検出を行う際に、第二の閾値を低下させることによりキャリアセンスの感度を高くする第二のキャリアセンス部を制御する制御部を具備する。【選択図】      図１
2007134905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の帯域を持つ第一のチャネルに物理フレームを送信する第一の送信部と、
前記第一のチャネルから物理フレームを受信する第一の受信部と、
前記第一のチャネルと周波数領域が重複する第二の帯域を持つ第二のチャネルに物理フレームを送信する第二の送信部と、
前記第二のチャネルから物理フレームを受信する第二の受信部と、
前記第一のチャネルの第一の受信信号強度又は前記第二のチャネルの第二の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記第一の受信信号強度又は前記第二の受信信号強度が第一の閾値を越えた受信信号から、物理ヘッダの少なくとも一部を検出する物理ヘッダ検出部と、
前記物理ヘッダが特定の条件を満足するか否かを判定する物理ヘッダ判定部と、
前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足すると判定されたことを受けて、該物理ヘッダに指定された特定の期間にわたりキャリアが検出された状態であると判定する第一のキャリアセンス部と、
前記物理ヘッダ検出部により物理ヘッダが検出されなかった場合又は前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足しないと判定された場合に、前記第一又は第二の受信信号強度が第二の閾値を越えたか否かを判定することにより、キャリアが検出されたか否かを判定する第二のキャリアセンス部と、
前記第二のキャリアセンス部が前記第二のチャネルについてのキャリア検出を行う際に、前記第二の閾値を低下させることにより一時的にキャリアセンスの感度を高くするよう前記第二のキャリアセンス部を制御する制御部と、
前記第一のキャリアセンス部によるキャリアセンス結果と前記第二のキャリアセンス部によるキャリアセンス結果とに基づいて、前記第一の送信部及び前記第二の送信部による物理フレームの送信を制御するメディアアクセス制御部とを具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記第一のチャネルにおける物理フレームの直前の送信又は受信の終了からの経過時間を計測する第一の時間計測部を具備し、
前記制御部は、前記第一の時間計測部から与えられる経過時間の値に応じて、前記第二の閾値を制御する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記経過時間が所定時間を越えたら、前記一時的に高くしたキャリアセンスの感度を通常の感度に戻す請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第一の送信部又は前記第二の送信部から送信された物理フレームに含まれるメディアアクセスフレームに対する送達確認が、前記第一の受信部又は前記第二の受信部によって受信された物理フレームに含まれるメディアアクセスフレームとして所定の時間内に受信されたか否かにより、メディアアクセスフレーム間の衝突を検出する衝突検出部を具備する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
制御チャネルに物理フレームを送信する第一の送信部と、
前記制御チャネルから物理フレームを受信する第一の受信部と、
前記制御チャネルと拡張チャネルとを含む広帯域チャネルに物理フレームを送信する第二の送信部と、
前記広帯域チャネルから物理フレームを受信する第二の受信部と、
前記制御チャネルの第一の受信信号強度又は前記拡張チャネルの第二の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記第一の受信信号強度が第一の閾値を越えた受信信号から、物理ヘッダの少なくとも一部を検出する物理ヘッダ検出部と、
前記物理ヘッダが特定の条件を満足するか否かを判定する物理ヘッダ判定部と、
前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足すると判定されたことを受けて、該物理ヘッダに指定された特定の期間にわたりキャリアが検出された状態であると判定する第一のキャリアセンス部と、
前記物理ヘッダ検出部により物理ヘッダが検出されなかった場合又は前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足しないと判定された場合に、前記第一又は第二の受信信号強度が第二の閾値を越えたか否かを判定することにより、キャリアが検出されたか否かを判定する第二のキャリアセンス部とを具備し、
前記拡張チャネルのキャリアセンス感度が前記制御チャネルのキャリアセンス感度よりも常に高くなるように、前記第二の閾値は、前記第一の受信信号強度との比較の際には第一の値が設定され、前記第二の受信信号強度との比較の際には前記第一の値よりも低い第二の値が設定されることを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
前記拡張チャネルのキャリアセンス感度を、前記第一のキャリアセンス部による前記制御チャネルについてのキャリアセンス感度と同じ又はそれ以上とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項７】
第一の帯域を持つ第一のチャネルに物理フレームを送信する第一の送信部と、
前記第一のチャネルから物理フレームを受信する第一の受信部と、
前記第一のチャネルと周波数領域が重複する第二の帯域を持つ第二のチャネルに物理フレームを送信する第二の送信部と、
前記第二のチャネルから物理フレームを受信する第二の受信部と、
前記第一のチャネルの第一の受信信号強度又は前記第二のチャネルの第二の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記第一の受信信号強度又は前記第二の受信信号強度が第一の閾値を越えた受信信号から、物理ヘッダの少なくとも一部を検出する物理ヘッダ検出部と、
前記物理ヘッダが特定の条件を満足するか否かを判定する物理ヘッダ判定部と、
前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足すると判定されたことを受けて、該物理ヘッダに指定された特定の期間にわたりキャリアが検出された状態であると判定する第一のキャリアセンス部と、
前記物理ヘッダ検出部により物理ヘッダが検出されなかった場合又は前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足しないと判定された場合に、前記第一又は第二の受信信号強度が第二の閾値を越えたか否かを判定することにより、キャリアが検出されたか否かを判定する第二のキャリアセンス部と、
前記第一のキャリアセンス部によるキャリアセンス結果と前記第二のキャリアセンス部によるキャリアセンス結果とに基づいて、前記第一の送信部及び前記第二の送信部による物理フレームの送信を制御するメディアアクセス制御部とを具備する無線通信装置による無線通信方法において、
前記第二のキャリアセンス部が前記第二のチャネルについてのキャリア検出を行う際に、前記第二の閾値を低下させることにより一時的にキャリアセンスの感度を高くするよう前記第二のキャリアセンス部を制御する無線通信方法。
【請求項８】
前記第一のチャネルにおける物理フレームの直前の送信又は受信の終了からの経過時間を第一の時間計測部により計測するステップと、
前記第一の時間計測部から与えられる経過時間の値に応じて、前記第二の閾値を制御するステップとを具備する請求項７記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記経過時間が所定時間を越えたら、前記一時的に高くしたキャリアセンスの感度を通常の感度に戻す請求項８記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記第一の送信部又は前記第二の送信部から送信された物理フレームに含まれるメディアアクセスフレームに対する送達確認が、前記第一の受信部又は前記第二の受信部によって受信された物理フレームに含まれるメディアアクセスフレームとして所定の時間内に受信されたか否かにより、メディアアクセスフレーム間の衝突を検出する衝突検出ステップを具備する請求項７記載の無線通信方法。
【請求項１１】
制御チャネルに物理フレームを送信する第一の送信部と、
前記制御チャネルから物理フレームを受信する第一の受信部と、
前記制御チャネルと拡張チャネルとを含む広帯域チャネルに物理フレームを送信する第二の送信部と、
前記広帯域チャネルから物理フレームを受信する第二の受信部と、
前記制御チャネルの第一の受信信号強度又は前記拡張チャネルの第二の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、
前記第一の受信信号強度が第一の閾値を越えた受信信号から、物理ヘッダの少なくとも一部を検出する物理ヘッダ検出部と、
前記物理ヘッダが特定の条件を満足するか否かを判定する物理ヘッダ判定部と、
前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足すると判定されたことを受けて、該物理ヘッダに指定された特定の期間にわたりキャリアが検出された状態であると判定する第一のキャリアセンス部と、
前記物理ヘッダ検出部により物理ヘッダが検出されなかった場合又は前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足しないと判定された場合に、前記第一又は第二の受信信号強度が第二の閾値を越えたか否かを判定することにより、キャリアが検出されたか否かを判定する第二のキャリアセンス部とを具備する無線通信装置による無線通信方法において、
前記拡張チャネルのキャリアセンス感度が前記制御チャネルのキャリアセンス感度よりも常に高くなるように、前記第一の受信信号強度との比較の際には前記第二の閾値に第一の値を設定し、前記第二の受信信号強度との比較の際には前記第二の閾値に前記第一の値よりも低い第二の値を設定する無線通信方法。
【請求項１２】
前記拡張チャネルのキャリアセンス感度を、前記第一のキャリアセンス部による前記制御チャネルについてのキャリアセンス感度と同じ又はそれ以上とする請求項１１記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアセンス状態に基づいてメディアアクセス制御を行う無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メディアアクセス制御(MAC: Media Access Control)は、同一のメディアを共有して通信を行う複数の通信装置がメディアをどのように利用して通信データを送信するかを決める制御である。メディアアクセス制御を行うことにより、同時に二つ以上の通信装置が同一のメディアを利用して通信データの送信を行っても、受信側の無線通信装置が通信データを分離できなくなるという事象（いわゆる衝突）が少なくなる。送信要求を持つ通信装置が存在するにもかかわらず、メディアがいずれの通信装置によっても利用されないという事象も、メディアアクセス制御によって少なくなる。
【０００３】
無線通信においては、通信装置がデータを送信しながら送信データをモニタすることは困難であることから、衝突検出を前提としないメディアアクセス制御が必要である。無線ＬＡＮ(Local Area Network)の代表的な技術標準であるIEEE 802.11では、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)を採用している。
【０００４】
IEEE 802.11におけるCSMA/CAでは、MACフレームのヘッダに、当該MACフレームに続く一つ以上のフレーム交換からなる一連のシーケンスが終了するまでの期間（「デュレーション」と呼ばれる）が設定される。デュレーションにおいて当該シーケンスに関係がなく送信権を持たない通信装置は、メディアの仮想的な占有状態を判断することにより送信を待機する。これによって衝突の発生が回避される。一方、当該シーケンスで送信権を持つ通信装置は、実際にメディアが占有されている期間を除き、メディアは使用されていないものと認識する。
【０００５】
IEEE 802.11における物理層のキャリアセンスは、例えば、IEEE 802.11aのClear Channel Assessment (CCA)に規定のように、単純に受信信号が規定の閾値を超えたためにビジーであると判断するものと、IEEE 802.11aの物理フレームを検出したためにビジーであると判断するものとを組み合わせたものである。20MHzのチャネルにおいて、前者は-62[dBm]という閾値が規定されており、後者は-82[dBmの感度で4[μsec]以内に90％の確率で検出するように規定されている。
【０００６】
IEEE 802.11では、MAC層の仮想キャリアセンスと、物理層の物理キャリアセンスとの組み合わせによってメディアの状態を判定し、それに基づいてメディアアクセス制御を行う旨が規定されている。
【０００７】
CSMA/CAを採用するIEEE 802.11は、これまで主として物理層のプロトコルを変更することによって通信速度の高速化を図ってきた。2.4GHz帯についてはIEEE 802.11(1997年制定、通信速度＝2Mbps)からIEEE 802.11b(1999年制定、通信速度＝11Mbps)へ、さらにIEEE 802.11g(2003年制定、通信速度＝54Mbps)へと変遷している。5GHz帯については現在、IEEE 802.11a(1999年制定、通信速度＝54Mbps)のみが標準規格として存在する。
【０００８】
一方、2.4GHz帯及び5GHz帯の両方で更なる高速化を目指す新たな標準規格を策定するために、IEEE 802.11 TGn(Task Group n)が既に設立されている。新たな規格においては、既存の規格（IEEE 802.11b/g/a）と同一周波数帯を使う場合には既存の規格に従う通信装置と共存可能なことが重視され、更に後方互換性を持つことがより好ましい。このためには、MAC層のプロトコルは基本的には既存の規格と整合するCSMA/CAに従うのがよい。
【０００９】
通信速度の高速化へのアプローチの一つとして、チャネルの周波数帯域を増やす方法がある。新たな規格が、これまで使用されていない周波数帯を用いるのであれば、共存や後方互換性は問題にならない。しかし、周波数は貴重なリソースであるため、既に使用されている周波数帯に新たな周波数帯域を持つ新規チャネルを割り当てることが好ましい。例えば、一つの新規チャネルは複数の既存チャネルを含むようにすることが周波数利用効率を高める上で有効である。
【００１０】
従って、新たな規格に従う通信装置が既存の規格に従う通信装置との共存や後方互換性を維持するためには、新規チャネルを用いて通信を行う際に、新規チャネルのみならず、この新規チャネルと周波数が重複する複数の既存チャネルのキャリアセンスをも行う必要がある。
【００１１】
非特許文献１は、IEEE802.11と同様のCSMA/CAによりメディアアクセス制御を行うプロトコルを規定している。このプロトコルでは、20MHzフレームと40MHzフレームとの間のフレーム単位での通信の切替えをすることが許容されており、各フレームの送信前に、各フレームが必要とするチャネルに対するキャリアセンスが必要である。非特許文献１には、２つの20MHzチャネルに対して周波数帯域が重複する40MHzチャネルのキャリアセンスをどのように行うかについて記載されている。この非特許文献１のキャリアセンス方法は、20MHz制御チャネルのCCA結果と、20MHz拡張チャネルのCCA結果とを組み合わせて、40MHzチャネルのCCA結果とするものである。
【非特許文献１】EWC MAC Specification Version V1.0 September 12th, 2005, インターネット＜URL：http://www.enhancedwirelessconsortium.org/＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
非特許文献１に開示されたキャリアセンスには、20MHz拡張チャネルについて無線ネットワークシステム間の相互干渉が生じた際の、メディアアクセス制御効率の低下という技術的課題がある。
【００１３】
非特許文献１においては、20MHz制御チャネルへのメディアアクセスと、40MHzチャネルへのメディアアクセスが、時系列的に隣接して行われることを許容している。ある無線通信端末による20MHz制御チャネルにおけるフレーム交換に並行して、20MHz拡張チャネルにおいても別のフレーム交換の活動がある状況を想定する。この状況において、この20MHz拡張チャネルにおけるフレーム交換は、当該無線通信端末の干渉領域に存在する別の無線ネットワークシステムにより独立になされているものとする。
【００１４】
一般に、ある無線通信端末が、20MHz制御チャネルのフレームを送信中ないしは受信中に、20MHz拡張チャネルのフレームを同時に受信することは、技術的に困難であるかコスト的に見合わない。従って、40MHzチャネルにアクセスしようとする当該無線通信端末は、20MHz制御チャネルにおける直前のフレーム交換が完了してから一定時間が経過した時点で（IEEE802.11の規定に従うならば、SIFS時間が経過した時点）でキャリアセンスを開始する。このとき、20MHz制御チャネルにおいては物理フレームの先頭を捉えられる可能性が高いが、20MHz拡張チャネルにおいては物理フレームの先頭を捉えられる可能性は相対的に低くなる。つまり、物理フレームの途中を捉える可能性が無視できないのである。IEEE802.11aに規定されるCCAに従うと仮定すると、-82[dBm]の感度を持つ物理フレームの検出には、物理フレーム先頭のプリアンブルを受信して、必要な同期処理を行う必要がある。
【００１５】
従って、物理フレームの途中を捉えた場合には、-62[dBm]を上回る信号を受信しない限り、20MHz拡張チャネルは空（アイドル）状態と判断される。もし、20MHz制御チャネルも空状態であれば、40MHzチャネル全体が空状態と判断され、40MHzフレームの送信が可能な状態となる。しかし、物理フレームを検出できた場合よりも20[dBm]も強い干渉がある状況（つまり干渉源との相互距離が近い状況）であるから、送信された40MHzフレームは宛先端末において正常に受信されない可能性が高くなる。逆に、この40MHzフレームが干渉となり、拡張チャネルで行われているフレーム交換を妨げる可能性も高くなる。これにより、メディアアクセス制御の効率が低下するのである。
【００１６】
本発明の目的は、同一周波数帯に混在する異なる周波数帯域を持つ複数のチャネルに対する効率の良いメディアアクセス制御を行うことができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一観点に係る無線通信装置は、第一の帯域を持つ第一のチャネルに物理フレームを送信する第一の送信部と、前記第一のチャネルから物理フレームを受信する第一の受信部と、前記第一のチャネルと周波数領域が重複する第二の帯域を持つ第二のチャネルに物理フレームを送信する第二の送信部と、前記第二のチャネルから物理フレームを受信する第二の受信部と、前記第一のチャネルの第一の受信信号強度又は前記第二のチャネルの第二の受信信号強度を測定する受信信号強度測定部と、前記第一の受信信号強度又は前記第二の受信信号強度が第一の閾値を越えた受信信号から、物理ヘッダの少なくとも一部を検出する物理ヘッダ検出部と、前記物理ヘッダが特定の条件を満足するか否かを判定する物理ヘッダ判定部と、前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足すると判定されたことを受けて、該物理ヘッダに指定された特定の期間にわたりキャリアが検出された状態であると判定する第一のキャリアセンス部と、前記物理ヘッダ検出部により物理ヘッダが検出されなかった場合又は前記物理ヘッダ判定部により前記物理ヘッダが特定の条件を満足しないと判定された場合に、前記第一又は第二の受信信号強度が第二の閾値を越えたか否かを判定することにより、キャリアが検出されたか否かを判定する第二のキャリアセンス部と、前記第二のキャリアセンス部が前記第二のチャネルについてのキャリア検出を行う際に、前記第二の閾値を低下させることにより一時的にキャリアセンスの感度を高くするよう前記第二のキャリアセンス部を制御する制御部と、前記第一のキャリアセンス部によるキャリアセンス結果と前記第二のキャリアセンス部によるキャリアセンス結果とに基づいて、前記第一の送信部及び前記第二の送信部による物理フレームの送信を制御するメディアアクセス制御部とを具備する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、拡張チャネルにおける無線ネットワークシステム間の干渉を適切な感度で検出できるようキャリアセンスが制御されることにより、同一周波数帯に混在する異なる周波数帯域を持つ複数のチャネルに対する効率の良いメディアアクセス制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
図１に本発明の一実施形態に係る無線通信装置の一例のブロック図を示す。この無線通信装置は、例えばIEEE802.11a/b/gに準拠する送受信が可能で、かつIEEE802.11nで採用が検討されている、MIMO (Multiple Input Multiple Output)及び40MHzへのチャネル帯域の拡張に関する機能を追加したもの等を想定している。ただし、帯域が異なりかつ周波数の重複するチャネルに対するキャリアセンスに基づくメディアアクセス制御を行う点が本質的であり、MIMOの機能は必須ではない。また、図示しないが、メディアアクセス制御よりも上位のプロトコルレイヤを実現する機能が含まれていてもよい。
【００２１】
図１に示される無線通信装置は、アンテナ１、無線部２、変復調部３、メディアアクセス制御部４から構成される。変復調部３は、Ａ／Ｄ変換器(Analog Digital Converter: ADC)５、20MHzフィルタ７、40MHzフィルタ８、復調部１０、RSSI(Received Signal Strength Indication)部９、キャリアセンス部１１、変調部１２、Ｄ／Ａ変換器(Digital Analog Converter: DAC)から構成される。なお、本構成は、フィルタ７，８及びRSSI部９をデジタル処理により実現することを前提とするが、無線部２においてアナログ処理する構成としてもよい。メディアアクセス制御部４は、受信部１３、送信部１４、制御部１５から構成される。
【００２２】
図２に、物理フレーム(PHYフレーム）とメディアアクセスフレーム（MACフレーム）のフォーマット例を示す。物理フレーム２０は、PPDU(Physical layer Protocol Data Unit)とも呼ばれ、PHYヘッダ２１とPHYボディー２２から構成される。PHYヘッダ２１はPLCP(Physical Layer Convergence Procedure)プリアンブルとPLCPヘッダから構成される。PHYボディー２２はPSDU(Physical layer Service Data Unit)とも呼ばれる。図２（ａ）は、単一の物理フレーム２２が単一のMACフレーム(MAC Protocol Data Unit: MPDU)２３を含む場合のフォーマット例を示しており、図２（ｂ）は、単一の物理フレーム２２が、デリミタ(DEL)２４で区切られた複数のMACフレーム２５を含む場合、すなわち複数のMACフレーム２５が単一の物理フレーム２２内にアグリゲートされている場合のフォーマット例を示している。デリミタ２４はそれに引き続くMACフレームの長さなどの情報を含む。デリミタ２４は、送信側で付与され、受信側で各MACフレームを切り出すために使用される。
【００２３】
図３に、物理フレームの詳細なフォーマット例を示す。図３（ａ）に示すものは、例えばIEEE802.11aに規定されるものであり、L-STF(Legacy Short Training Field)３０及びL-LTF(Legacy Long Training Field)３１がPLCPプリアンブルに相当し、L-SIG(Legacy Signal Field)３２がPLCPヘッダに相当する。無線通信装置が物理フレームを検出するためには、L-STF３０の受信・検出を行う必要がある。検出は通常、相関器によりなされる。また、L-SIG３２は物理フレームを復調するために必要な情報を含むが、ここでは特に伝送レートと物理フレームの長さ、及び誤り検出のための情報（パリティ）を含むことが重要である。図３（ｂ）に示すものは、IEEE802.11nにおいて提案されているフォーマットの一例である。L-STF３０からL-SIG３２までは従来のものと同様であることから、従来の無線通信装置(IEEE802.11aないしIEEE802.11gに準拠する無線通信装置）であっても、IEEE802.11nのフレームについてIEEE802.11aに規定されたCCAに基づいてキャリアセンスすることが可能である。HT-SIG３４以降はMIMOの復調に必要な要素である。
【００２４】
図３（ｃ）に示すフォーマットも図３（ｂ）のものと同様にIEEE802.11nにおいて提案されているものの一例であるが、従来の無線通信装置(IEEE802.11aないしIEEE802.11gに準拠する無線通信装置）との互換性は無く、PHYヘッダ部が短縮されている。無線通信装置が物理フレームを検出するためには、L-STF３０の受信及び検出を行う必要がある。HT-SIG３４は伝送レートと物理フレームの長さ、及び誤り検出のための情報（パリティ）を含む。
【００２５】
図４は、相互に干渉している２つの無線ネットワークシステムの一例を示す図である。
【００２６】
無線ネットワークシステム１（BSS1: Basic Service Set 1）は本発明が適用された基地局又は端末局の無線通信装置から構成され、無線ネットワークシステム２（BSS2）には本発明が適用されていない。ただし、BSS1の端末局の無線装置で、40Mチャネルの送受信機能を持たず、20Mチャネルの送受信のみを行うもの（20M MIMO STA、20M STA）に関しては、本発明は適用されない。無線ネットワークシステム１（BSS1）及び無線ネットワークシステム２(BSS2)は、それぞれに一つの基地局を有している。無線ネットワークシステム１内の基地局４１は、40M/20M MIMO APに相当するアクセスポイントである。端末局４２〜端末局４６は、基地局４１とアソシエーションを確立している。端末局４２は40M/20M MIMO STA_1、端末局４３は40M/20M MIMO STA_2、端末局４４は40M/20M STA、端末局４５は20M MIMO STA、端末局４６は20M STAである。
【００２７】
無線ネットワークシステム２内の基地局４７は、20M MIMO APに相当するアクセスポイントである。端末局４８，端末局４９は、基地局４７とアソシエーションを確立している。端末局４８は20M MIMO STAであり、端末局４９は20M STAである。
【００２８】
図５は、無線ネットワークシステムの利用するチャネルの構成と相互干渉の関係を示している。無線ネットワークシステム１は、周波数XMHzから(X+20)MHzの20MHz_ch_a（制御チャネル）と周波数XMHzから(X+40)MHzの40MHzチャネルとをシステム内の主な通信に用いる。ただし、(X+20)MHz〜(X+40)MHzの20MHz_ch_b（拡張チャネル）が、他の無線ネットワークシステムとの間の干渉制御やメディアアクセス制御などの目的で用いられてもよい。無線ネットワークシステム２は、周波数(X+20)MHzから(X+40)MHzの20MHz_ch_bをシステム内の通信に用いる。なお、制御チャネル、拡張チャネルは、無線ネットワークシステム１から見た場合の呼び方である。
【００２９】
無線ネットワークシステム１と無線ネットワークシステム２が使用する周波数が、20MHz_ch_b（拡張チャネル）において重なり合っているため、ここで相互の通信が干渉しあう可能性がある。無線ネットワークシステム１が40MHzチャネルを用いて通信を行う場合、ここで干渉が発生する確率を下げるようにメディアアクセス制御を行う必要がある。即ち、無線ネットワークシステム２が20MHz_ch_b（無線ネットワークシステム１から見ると拡張チャネル）を用いている瞬間には、40MHzフレームの送信を避けるようにメディアアクセス制御が行われるべきである。このために、無線ネットワークシステム１に属する無線通信装置による、拡張チャネルのキャリアセンス、ないしは40MHzチャネル全体に対するキャリアセンスが、20MHz_ch_b（拡張チャネル）が用いられているか否かを適切に検出できるように構成されている必要がある。
【００３０】
図６にキャリアセンスの感度の違いに応じた干渉信号と所望信号との割合の変化を示す図である。送信側の無線通信装置６１がキャリアセンスを行って、チャネルを空と判断した場合に、受信側の無線通信装置６０に対して送信を行う状況を想定する。ここで、送信側の無線通信装置６１と同時に送信を行うために「干渉源」となる無線通信装置６２，６３が存在しうる。干渉源１の無線通信装置６２は受信側及び送信側の無線通信装置６０，６１から比較的近い場所に位置しており、干渉源２の無線通信装置６３は受信側及び送信側の無線通信装置６０，６１から比較的遠い場所に位置している。
【００３１】
制御チャネルでのフレーム送受信（必ずしも、送信側の無線通信装置６１、受信側の無線通信装置６０が関わっていなくとも良い）が行われた直後に、送信側の無線通信装置６１が制御チャネルと拡張チャネルを合わせた40MHzチャネルにフレームを送信しようとしている状況を考える。また、干渉源１の無線通信装置６２または干渉源２の無線通信装置６３は、この時点で既に物理フレームの送信を開始しており、つまりこの物理フレームの送信は制御チャネルでのフレーム送受信と時間的に並行して行われており、このため送信側の無線通信装置６１は該物理フレームの先頭を捉えることができない状況にあるものとする。従って、送信側の無線通信装置６１は非有意信号のキャリアセンスにより、この物理フレームを検出する必要がある。
【００３２】
図６から分かるように、送信側の無線通信装置６１における、非有意信号のキャリアセンス閾値が「閾値高」の場合、干渉源１の無線通信装置６２が送信した物理フレームは検出できるが、干渉源２の無線通信装置６３が送信した物理フレームは検出できない。一方、送信側の無線通信装置６１における、非有意信号のキャリアセンス閾値が「閾値低」の場合、干渉源１の無線通信装置６２が送信した物理フレームと干渉源２の無線通信装置６３が送信した物理フレームの両者を検出できる。
【００３３】
受信側の無線通信装置６０における信号対干渉信号比は、前者の場合にはS_R/I_1_R まで悪化する可能性があるが、後者の場合にはS_R/I_2_Rまで抑えられる。従って、送信側の無線通信装置６１が非有意信号のキャリアセンスの閾値を低く設定する（キャリアセンスの感度を高くする）と、受信側の無線通信装置６０において物理フレームを正しく復号化できる確率が高まる。例えば、閾値低が有意信号を検出可能な信号強度レベルと同程度であれば、物理フレームの先頭を受信できて有意信号として検出できる場合と同じ程度に、干渉の影響を低減することができる。
【００３４】
尚、ここでは詳述しないが、送信側の無線通信装置６１がキャリアセンスの感度を高くすることは、送信側の無線通信装置６１が、ここでは「干渉源」と呼んだ無線通信装置６２，６３による通信に対して干渉する影響を軽減できることにもつながる。
【００３５】
図７はキャリアセンス状態遷移を示す図、図８はキャリアセンスモード状態遷移を示す図、図９及び図１０はキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準を示す図である。図９のキャリアセンス判定基準は拡張チャネルの有意信号検出ができる場合であり、図１０のキャリアセンス判定基準は拡張チャネルの有意信号検出ができない場合（Not Available）である。
【００３６】
本実施形態の特徴点は、物理層におけるキャリアセンス（IEEE802.11のCCA（Clear Channel Assessment））において、図８に示すようなキャリアセンスのモード変更に応じて、キャリアセンスの判定基準、すなわちエネルギー（非有意信号）閾値が変更される点にある。
【００３７】
尚、拡張チャネルで有意信号を検出するためには、無線通信装置が、拡張チャネルにおける物理フレームを検出し、少なくとも物理ヘッダの一部を復号できる機能を具備している必要がある。しかし、装置コストや実現性の観点から、この機能は省略される場合がある。図１０のキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができない場合）は、このような装置に適用されることが想定されている。また、非有意信号の検出は、受信信号のエネルギーを測定することである。
【００３８】
図７のキャリアセンス状態遷移は、受信信号が物理ヘッダの少なくとも一部とみなせる場合にこれを有意信号と判断して、有意信号のキャリアセンス基準を適用し、それ以外の受信信号は非有意信号と判断して、非有意信号のキャリアセンス基準を適用するものである。例えばIEEE802.11aの"CCA"、"CCA Sensitivity"、"Receive PLCP"といった節に規定されている内容を、抽象化してまとめたものである。多くの場合、有意信号に対するキャリアセンスは、非有意信号に対するキャリアセンスよりも、感度が高く設定されている。例えば、IEEE802.11aの場合、20MHzチャネルの有意信号の感度は-82[dBm]、非有意信号の感度は-62[dBm]と規定されている。
【００３９】
IEEE802.11aにおいては、有意信号の感度は、最も低い伝送レート（つまり最も感度が高く-82[dBm]である）の感度と同じに設定されている。非有意信号の感度は、最も高い伝送レート（つまり最も感度が低く-65[dBm]である）の感度よりも更に3[dBm]低い感度に設定されている。
【００４０】
図７に示されるキャリアセンス状態遷移は、図１に示したキャリアセンス部１１によって実行される。判定の対象となる信号の強度は、RSSI部９から入力される。RSSI部９への信号の入力は、20MHzフィルタ７、40MHzフィルタ８を介して行われ、それぞれ20MHzチャネル、40MHzチャネルの信号強度測定のために用いられる。制御チャネルと拡張チャネルの信号強度の測定を20MHzチャネルで行う際に、１つの20MHzフィルタ７を制御チャネル用又は拡張チャネル用に切り替えて使っても良い。あるいは、それぞれ独立な20MHzフィルタ７を制御チャネルと拡張チャネルに割り当てても良い。また、制御チャネル用の20MHzフィルタ７と40MHzフィルタ８で測定した信号強度の差分を拡張チャネルの信号強度としても良い。逆に、制御チャネル用の20MHzフィルタ７と拡張チャネル用の20MHzフィルタ７の、それぞれに対して得た信号強度の和を取って40MHzチャネルの信号強度としても良い。また、図１に示すように複数のアンテナ１が同時に受信に用いられる構成の場合には、それぞれのＡ／Ｄ変換器５から各フィルタ７，８への信号の入力が行われる。複数のアンテナ１の受信信号強度を適切に足し合わせて、各チャネルにおける受信信号強度とする。尚、図１の構成では、フィルタ７，８はデジタル処理により実現されることを前提とするが、無線部２におけるアナログ処理により実現してもよい。
【００４１】
図１に示されるキャリアセンス部１１の内部構成例を図１１に示す。キャリアセンス部１１は、有意信号検出部１１０、非有意信号検出部１１２、及び制御部１１５から構成される。
【００４２】
有意信号検出部１１０は復調部１０から、有意信号検出、PHYヘッダ確認、PHYヘッダエラーの情報を受け取る。特に、PHYヘッダ確認には伝送レートとPHYフレームの長さに関する情報が含まれていても良い。PHYヘッダ確認は、PHYフレームの持続時間を計算し、PHYフレーム長タイマー１１１を設定することに用いられる。これらの情報を用いて、図７で説明するように、キャリアを検出したか否か（ビジーまたはアイドル）を判断する。
【００４３】
非有意信号検出部１１２はRSSI部９から受信信号強度（制御、拡張、40M）を得て、この受信信号強度を閾値記憶部１１３に記憶されている閾値と比較し、制御チャネル、拡張チャネル、40MHzチャネルにおいて、キャリアを検出したか否か（ビジーまたはアイドル）を判断する。短時間の雑音の影響を避けるために、ある一定時間で平均した受信信号強度を用いるようにしてもよい。閾値は、メディアアクセス制御部４の制御部１５が、キャリアセンス部１１の制御部１１５を経て設定しても良いし、あるいは固定値（閾値高、閾値低それぞれ）であっても良い。また、非有意信号検出部１１２は、復調部１０から物理フレーム受信開始及び終了（制御、拡張、40M）のイベントを受け取り、変調部１２から物理フレーム送信開始及び終了（制御、拡張、40M）のイベントを受け取る。これらは図７及び図８を参照して説明する状態遷移制御などに用いられる。
【００４４】
キャリアセンス部１１の制御部１１５は、有意信号検出部１１０のキャリアセンス結果と非有意信号検出部１１２のキャリアセンス結果とを統合し、その統合結果をメディアアクセス制御部４の受信部１３に通知する。また、キャリアセンス部１１の制御部１１５は、メディアアクセス制御部４の制御部１５からの閾値設定などを非有意信号検出部１１２などに伝える。
【００４５】
キャリアセンス部１１が持つ非有意信号の閾値は、予め設定された値の中から、状況に応じて適当なものを選択するようになっていても良いし、図１に示したメディアアクセス制御部４の制御部１５が、状況（おかれた環境における干渉の発生状況など）に応じた値をキャリアセンス部１１に対して設定するようになっていても良い。
【００４６】
キャリアセンス部１１が実行するキャリアセンスには２つのモード、すなわち通常モードと遷移モードとがある。このモード間の遷移は、例えば図８に示されるキャリアセンスモード状態遷移により制御される。通常モードは、同じ帯域のチャネルを時間的に継続してアクセスする場合に用いることを主に想定しており、従来のIEEE802.11aなどに準じたキャリアセンスが行われる。
【００４７】
遷移モードは、直前のフレーム送受信に用いられていたある帯域を持つチャネルと、それとは異なる帯域でかつ周波数領域が重なるチャネルに対するキャリアセンスに基づいて、メディアアクセス制御を行う場合に用いられることを想定している。典型的には、狭い帯域のチャネルが直前のフレーム送受信に用いられており、そこから当該狭い帯域のチャネルを周波数領域に含む広い帯域のチャネルにアクセスするためのキャリアセンスを行う際に用いる。つまり、制御チャネルにおける20MHzフレームの送受信後に、制御チャネルと拡張チャネルとを合わせた40MHzチャネルにアクセスしようとする場合などに用いる。
【００４８】
上述したように、直前の制御チャネルにおける20MHzフレームの送受信後に、40MHzチャネルにアクセスしようとする場合、20MHz拡張チャネルについて無線ネットワークシステム間の相互干渉が生じた際の、メディアアクセス制御効率の低下という技術的課題がある。これを図１２及び図１３を参照して説明する。
【００４９】
図１２は、無線通信端末が、20MHz制御チャネルにてフレームを受信（ＲＸ）し、それに対する応答フレームを20MHz制御チャネルに送信（ＴＸ）した直後に、当該無線通信端末が40MHzチャネルにアクセスしようとする場合を示している。図１３は、20MHz制御チャネルにおける、他の無線通信端末からのフレーム受信（ＲＸ）の直後に、当該無線通信端末が40MHzチャネルにアクセスしようとする場合を示している。
【００５０】
図１２及び図１３のいずれの場合にも、20MHz制御チャネルにおけるフレーム交換と時間的に並行して、20MHz拡張チャネルにおいてもフレーム交換の活動がある状況である。拡張チャネルにおける、このフレーム交換は、当該無線通信端末の干渉領域にある別のシステムにより独立になされている。これら図１２及び図１３のように示す状況において、物理フレームの途中を捉える可能性が無視できない。
【００５１】
上述したように、IEEE802.11aに規定されるCCAに従うと仮定すると、-82[dBm]の感度を持つ物理フレームの検出（有意信号の検出に相当）には、物理フレーム先頭のプリアンブルを受信して、必要な同期処理を行う必要がある。従って、図１２及び図１３に示すように、物理フレームの途中を捉えた場合には、-62[dBm]を上回る信号を受信しない限り（非有意信号の検出に相当）、20MHz拡張チャネルは空（アイドル）状態と判断される。もし、20MHz制御チャネルも空状態であれば、40MHzチャネル全体が空状態と判断され、40MHzフレームの送信が可能な状態となる。しかし、物理フレームを検出できた場合よりも20[dBm]も強い干渉がありえる状況（つまり干渉源との相互距離が近い状況）なので、送信された40MHzフレームは宛先端末において正常に受信されない可能性が高くなる。逆に、この40MHzフレームが干渉となり、拡張チャネルで行われているフレーム交換を妨げる可能性も高くなる。これにより、メディアアクセス制御の効率が低下する。
【００５２】
遷移モードは、制御チャネルにおける20MHzフレームの送受信後に、制御チャネルと拡張チャネルを合わせた40MHzチャネルにアクセスしようとする場合に実行されるモードであって、通常ならば高感度で検出できるフレーム先頭がキャリアセンス開始時に既に終わっている確率が高いことに鑑み、非有意信号のキャリアセンス感度を一時的に高めてキャリアセンスの見逃しの確率を下げ、これによりフレーム間の衝突確率の減少、ひいてはメディアアクセス効率を向上させることを目的とするモードである。しかし、非有意信号のキャリアセンス感度は、雑音・干渉などを過度にビジーと判断することを防ぐ目的もあって、意図的に低く設定されるべきであることから、このような特別扱いが意味を減じた時点で、遷移モードから通常モードに戻す必要がある。
【００５３】
本発明の実施形態では、キャリアセンスモード状態遷移（図８）は、キャリアセンス部１１によってなされるものとする。20MHz制御チャネルにおける物理フレームの受信終了を示す信号は、復調部１０からキャリアセンス部１１に送られる。一方、20MHz制御チャネルにおける物理フレームの送信完了を示す信号は、変調部１２からキャリアセンス部１１に送られる。キャリアセンスすべき対象とするチャネルは、メディアアクセス制御部４の制御部１５から明示的に、20M制御チャネルのみか、40MHzチャネルを追加的に対象にするか指示しても良いし、常に40MHzチャネルと20M制御チャネルのキャリアセンスを行うように構成しても良い。また、40MHzチャネルのキャリアセンスは、20MHz制御チャネルと20M 拡張チャネルのキャリアセンス結果を合成して得るように構成しても良い。つまり、両チャネルが空の場合のみ40MHzチャネルは空（アイドル）であり、さもなければ40MHzチャネルは塞（ビジー）であるように合成する。
【００５４】
図８に（イベントａ）として示すように、キャリアセンスモードが通常モード８０の状態で、20MHz制御チャネルの送信ないし受信が完了したことが変調部１２ないし復調部１０からキャリアセンス部１１に通知され、かつキャリアセンスを開始する対象が40MHzチャネルである場合には、キャリアセンスモードは通常モード８０から遷移モード８１に移行する。
【００５５】
これにより、非有意信号の閾値は、図９のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができる場合）、ないし図１０のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができない場合）に示される、遷移モード８１に対応する値に設定される。また、制御チャネル送受信経過時間タイマー１１４が同時に設定される。
【００５６】
以下に具体的に示される何らかの要因によって、キャリアセンスモードが遷移モード８１から通常モード８０に戻ると、非有意信号の閾値は、図９のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができる場合）、ないし図１０のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができない場合）に示される、通常モード８０に対応する値に設定される。
【００５７】
図９のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができる場合）、ないし図１０のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができない場合）の同一種類の閾値がチャネルによって異なる値をとっても良い。例えば、同じ閾値高であっても、４０Ｍ閾値高と２０Ｍ閾値高の具体的な値は、一般に異なる。また、有意信号検出について例えばIEEE802.11aの20MHzチャネルに関する仕様では、-82[dBm]という値が示されているが、これは実装が満足するように要求されている感度であり、必ずしもこれよりも信号強度が高い場合のみを選択してキャリア検出を行い、ビジーと判断するべきというものではなく、より低い信号強度でビジーと判断される場合も許容される。つまり、仕様に要求されるよりも低い受信信号強度の信号であっても、もし物理フレームの先頭部分がそのなかから検出されれば、有意信号が検出されたことになる。
【００５８】
図８に(イベントA)として示すように、制御チャネル送受信経過時間タイマー１１４がある定められたタイムアウト時間を超過すると、キャリアセンスモードは通常モード８０に戻る。イベントAは、例えば送信すべきフレームが無く、かつチャネルも空いていた状況がしばらく継続した場合に成立する。特段のイベントが無く、ある程度の期間が経過すれば、拡張チャネルにおいてもフレーム先頭に遭遇する可能性が上がると考えられるため、通常モード８０に戻しても、キャリアビジー状態を見落とす可能性が減るからである。
【００５９】
図８に(イベントB)として示すように、制御チャネルにおける送受信が開始された場合には、キャリアセンスモードは遷移モード８１から通常モード８０に戻され、かつ制御チャネル送受信経過時間タイマー１１４はリセットされる。
【００６０】
図８に(イベントC)として示すように、40MHzチャネルにおける送受信が開始された場合には、キャリアセンスモードは遷移モード８１から通常モード８０に戻され、かつ制御チャネル送受信経過時間タイマー１１４はリセットされる。40MHzチャネルにおける送受信の開始は、変調部１２ないし復調部１０からキャリアセンス部１１に通知される。40MHzチャネルのフレーム交換が始まれば、その40Mフレームが終了したあとは、拡張チャネルにおいてもフレーム先頭に遭遇する可能性が上がると考えられる。従って、通常モード８０に戻しても、キャリアビジー状態を見落とす可能性は減ると考えられる。
【００６１】
図８に(イベントD)として示すように、拡張チャネルで一旦キャリアを検出したが、その後にキャリアを喪失した場合には、キャリアセンスモードは遷移モード８１から通常モード８０に戻され、かつ制御チャネル送受信経過時間タイマー１１４はリセットされる。拡張チャネルのキャリアの喪失は、一時は非有意閾値を超えたものの、受信信号のレベルが低下した（必ずしも非有意閾値未満になる必要は無い）場合に相当し、先頭を捉えられなかったので復号できなかった物理フレームが終了したと解釈できる可能性が高い。拡張チャネルにおけるフレームが終了した後は、拡張チャネルにおいてもフレーム先頭に遭遇する可能性が上がると考えられる。従って、通常モード８０に戻しても、キャリアビジー状態を見落とす可能性は減ると考えられる。
【００６２】
図８に(イベントE)として示すように、40MHzチャネルで一旦キャリアを検出したが、その後にキャリアを喪失した場合には、キャリアセンスモードは遷移モード８１から通常モード８０に戻され、かつ制御チャネル送受信経過時間タイマー１１４はリセットされる。40MHzチャネルのキャリアの喪失は、一時は非有意閾値を超えたものの、受信信号のレベルが低下した（必ずしも非有意閾値未満になる必要は無い）場合に相当し、先頭を捉えられなかったので復号できなかった物理フレームが終了したと解釈できる可能性が高い。40MHzチャネルにおけるフレームが終了したあとは、拡張チャネルにおいてもフレーム先頭に遭遇する可能性が上がると考えられる。従って、通常モード８０に戻しても、キャリアビジー状態を見落とす可能性は減ると考えられる。
【００６３】
以上のように本実施形態は、状態遷移するキャリアセンスモードに応じて、非有意信号の閾値を制御するものであり、動的に制御される閾値に従ってキャリアセンスが行われる点に特徴がある。
【００６４】
キャリアセンスは、図９のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができる場合）、または図１０のキャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準（拡張チャネルの有意信号検出ができない場合）に従って、制御チャネル、拡張チャネル、40MHzチャネルに対して行われうる。以下では、煩雑さを避けるために、キャリアセンスの対象となるチャネルを明記せずに、キャリアセンス状態遷移の動きを説明する。
【００６５】
キャリアセンス状態がアイドル状態を示しているとき、キャリアセンス部１１が、RSSI部９から入力される受信信号強度が非有意信号の閾値を超えたことを検知すると、ビジー（非有意）状態に遷移する。この状態で受信信号強度が非有意閾値より低下すると、キャリア喪失のイベントが成立し、アイドル状態に戻る。また、キャリア喪失は、ビジー（非有意）と判断した受信信号強度の値から、受信信号強度の一定の大きさの低下があれば、仮に非有意閾値より受信信号強度が上回っていても、キャリア喪失と判断するように構成しても良い。図８で説明したように、キャリア損失によりキャリアセンスモードは通常モード８０に戻るので、このようにしても、必ずしも再びビジー（非有意）と判断される訳ではない。
【００６６】
キャリアセンス状態がアイドル状態を示しているとき、ないしビジー（非有意）状態を示しているとき、キャリアセンス部１１に対し復調部１０からの有意信号検出が伝えられると、ビジー（有意）状態に遷移する。これは復調部１０が相関器によって物理フレームの先頭、例えばPLCPプリアンブルの先頭部分のL-STFを検出した状況に相当する。更に復調部１０はそれに引き続く物理ヘッダの復調を試みる。もし、物理ヘッダに付与されているパリティ、CRCなどにより物理ヘッダのエラーが発見された場合には、復調部１０はキャリアセンス部１１に、PHYヘッダエラーを通知する。
【００６７】
逆に、物理ヘッダが正しく復調された場合には、復調部１０は、物理ヘッダに含まれる伝送レートとフレームサイズの情報から物理フレームの継続時間を計算する。復調部１０は、PHYヘッダ確認と、当該PHYフレームの伝送レートとフレームサイズ（ないしは計算した継続時間）を、キャリアセンス部１１に通知する。これを受けたキャリアセンス部１１は、ビジー（PHYフレーム）状態に移行し、その状態をPHYフレームの継続時間の間保つ。
【００６８】
キャリアセンス部１１が決定した物理層のキャリアセンス状態は、メディアアクセス制御部４の受信部１３に入力される。ここで、IEEE802.11で良く知られたNetwork Allocation Vector(NAV)によるMAC層の仮想キャリアセンス状態と合わせて、図１４に一例を示すような規則でメディアの空塞判断が行われる。このように決められたメディア空塞状況は、メディアアクセス制御部４の受信部１３から送信部１４に伝えられる。送信部１４は、メディアが塞がっている場合には、変調部１２に対して物理フレームの送信を開始を要求しない。
【００６９】
もし、物理フレームが衝突により損失すると、それによって担われていたメディアアクセスフレームも損失する。例えば、IEEE802.11で良く知られているように、衝突は送信したメディアアクセスフレームに対する送達確認が一定時間内に受信されないことによって検出される。衝突はメディアアクセス制御においてバックオフを引き起こすため、メディアアクセスの効率は一般に低下する。
【００７０】
キャリアセンスモード状態遷移により、直前のフレーム送受信に用いられていたある帯域を持つチャネルとは異なる帯域でかつ周波数領域が重なるチャネルに対するキャリアセンスを行う場合にも、干渉源を見落とす可能性が少ないようにキャリアセンスの感度が制御されているので、物理フレームの衝突の確率を減少することができる。これによりメディアアクセスの効率を向上することが可能となる。
【００７１】
なお、既に述べたように、装置コストや実現性の観点から、拡張チャネルの有意信号を検出する機能が無線通信装置から省略される場合もある。このような場合には、図１５に示すような、簡易なキャリアセンス判定基準が有効である。拡張チャネルの有意信号検出ができないため、常に非有意信号の閾値を低くしておく（感度を高くしておく）。ただし、雑音などにより、不必要に頻繁にキャリアセンスをビジーと判定しないように、環境に応じて感度や信号強度の平均を取る時間の長さを調整してもよい。制御チャネルは、通常の有意信号検出と非有意信号検出を行う。つまり、物理フレームの先頭を捉えられる限り、有意信号検出の感度が高く、非有意信号の感度が低い。40MHzチャネル単独の非有意信号の検出は行わず、制御チャネルと拡張チャネルのいずれかで非有意信号が検出された場合に、非有意信号が検出されたものと判断する。ただし、拡張チャネルの信号強度は、40MHzチャネルの信号強度から、制御チャネルの信号強度を差し引いたものとして計算されるかもしれない。いずれにしても有意信号の検出を行うためには、40MHzチャネルと20MHz制御チャネル用のフィルタを持つ必要はあるが、20MHz拡張チャネルのフィルタを持つ必然性は低いからである。40MHzチャネルでは、40MHz物理フレームの有意信号の検出も行う。この方式は簡便であるが、無線通信装置が拡張チャネルの物理フレームの復調を行わないため、拡張チャネル側のIEEE802.11の仮想キャリアセンスを無視してメディアアクセス制御を行う必要がある。このため、本来可能キャリアセンスで保護されているべき拡張チャネルの通信を過度に妨げる可能性がある。また、雑音やIEEE802.11以外のシステムからの干渉に弱くなる反面もある。
【００７２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の無線通信装置の一例のブロック図
【図２】物理フレーム及びメディアアクセスフレームのフォーマット例を示す図
【図３】物理フレームの詳細なフォーマット例を示す図
【図４】相互に干渉している２つの無線ネットワークシステムの一例を示す図
【図５】無線システムの利用するチャネルの構成と相互干渉の関係を説明するための図
【図６】キャリアセンスの感度の違いに応じた干渉信号と所望信号との割合の変化を示す図
【図７】キャリアセンス状態遷移を示す図
【図８】キャリアセンスモード状態遷移を示す図
【図９】キャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準の一例を示す図
【図１０】キャリアセンスモードによるキャリアセンス判定基準の別の例を示す図
【図１１】キャリアセンス部の内部構成例を示す図
【図１２】フレームシーケンスとキャリアセンスの一例を示す図
【図１３】フレームシーケンスとキャリアセンスの別の例を示す図
【図１４】メディア空塞判断を示す図
【図１５】拡張チャネルの有意信号検出ができない場合の簡易なキャリアセンス判定基準を示す図
【符号の説明】
【００７４】
１…アンテナ；
２…無線部；
３…変復調部；
４…メディアアクセス制御部；
５…ADC；
６…DAC；
７…20MHzフィルタ；
８…40MHzフィルタ；
９…RSSI部；
１０…復調部；
１１…キャリアセンス部；
１２…変調部；
１３…受信部；
１４…送信部；
１５…制御部
【図１】
2007134905.tif 000003
【図２】
2007134905.tif 000004
【図３】
2007134905.tif 000005
【図４】
2007134905.tif 000006
【図５】
2007134905.tif 000007
【図６】
2007134905.tif 000008
【図７】
2007134905.tif 000009
【図８】
2007134905.tif 000010
【図９】
2007134905.tif 000011
【図１０】
2007134905.tif 000012
【図１１】
2007134905.tif 000013
【図１２】
2007134905.tif 000014
【図１３】
2007134905.tif 000015
【図１４】
2007134905.tif 000016
【図１５】
2007134905.tif 000017