(57)【要約】【課題】無線通信装置、プログラム、無線通信方法、および無線通信システムを提供する。【解決手段】データパケットを生成するデータ処理部と、前記データ処理部により生成された前記データパケットを送信する送信部と、を備え、前記データ処理部は、前記データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報を設定する、無線通信装置。【選択図】図９
2012060526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットを生成するデータ処理部と；
前記データ処理部により生成された前記データパケットを送信する送信部と；
を備え、
前記データ処理部は、前記データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報を設定する、無線通信装置。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記データパケット中の前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、宛先の無線通信装置からの前記データパケットに対する受信確認パケットの送信タイミングを指定するタイミング情報を設定する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信部は、前記データ処理部により生成された複数の無線通信装置の各々に対する複数のデータパケットを多重して送信し、
前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々からの前記受信確認パケットの送信タイミングが異なるように前記複数のデータパケットの各々の前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに前記タイミング情報を設定する、請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々から送信される前記受信確認パケットが時間軸上で重ならないように前記タイミング情報を設定する、請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記タイミング情報は、前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了から前記受信確認パケットの送信までの時間間隔を指定する情報である、請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記タイミング情報は、前記データパケットの受信終了から前記受信確認パケットの送信までの時間間隔を指定する情報である、請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記送信部は、前記データ処理部により生成された複数の無線通信装置の各々に対する複数のデータパケットを多重して送信し、
前記複数のデータパケットの少なくともいずれかには、前記複数のデータパケットの各々のパケット長を一致させるためのパディングが付加されており、
前記データ処理部は、前記データパケット中の前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、前記データパケット内の前記パディング位置を特定するための情報を設定する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
コンピュータを、
Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報が設定されたデータパケットを生成するデータ処理部と；
前記データ処理部により生成された前記データパケットを送信する送信部と；
として機能させるための、プログラム。
【請求項９】
Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報が設定されたデータパケットを生成するステップと；
前記データパケットを送信するステップと；
を含む、無線通信方法。
【請求項１０】
第１の無線通信装置と；
Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報が設定されたデータパケットを生成するデータ処理部、および、
前記データ処理部により生成された前記データパケットを前記第１の無線通信装置に送信する送信部、
を有する第２の無線通信装置と；
を備える、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、プログラム、無線通信方法、および無線通信システムに関する。
【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）システムは、機器の自由度が高い等の利点から、有線ネットワークに代わり普及しつつある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇは広く普及しており、今後は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの普及が期待されている。
【０００３】
さらに、現在、次世代の無線ＬＡＮ規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ａｃが策定されている。このＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、空間軸上の無線リソースを複数ユーザで共有する空間分割多元接続方式（ＳＤＭＡ：Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が採用される見通しである。ＳＤＭＡによれば、同時に同一周波数を利用して１対多の通信を実現できるので、伝送速度のさらなる向上を図ることが可能である。
【０００４】
また、無線ＬＡＮシステムの多くは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：搬送波感知多重アクセス）などのキャリアセンスに基づくアクセス制御により、無線通信装置間の干渉を回避する。
【０００５】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるデータパケットにはＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが含まれている。このデータパケットを受信した無線通信装置は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定されているＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づいてＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ：送信抑制期間）を設定することにより干渉を回避する。なお、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値に基づく干渉回避については例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２８６７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、上記のＩＥＥＥ８０２．１１ｎやＩＥＥＥ８０２．１１ａｃなどの新たな通信規格の普及に伴い、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値に基づくＮＡＶ設定が困難になることが予想される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで定義されたＭＩＭＯなどによる高速レートをサポートしていない第三者は、高速レートで送信されたデータパケットを解読できないので、高速レートで送信されたデータパケットを受信してもＮＡＶを設定しない。
【０００８】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃで定義されたＳＤＭＡでは、指向性を形成してデータパケットが送信されるので、ＳＤＭＡで送信されたデータパケットが第三者に到達しない場合が想定される。また、ＳＤＭＡで送信されたデータパケットが第三者に到達しても、多重された他のデータパケットとの干渉により、データパケットの解読が困難となる場合も想定される。
【０００９】
すなわち、新たな通信規格の普及に伴い、データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにＮＡＶ設定のためのＤｕｒａｔｉｏｎ値を設定する意義が希薄化すると考えられる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、データパケットに含まれるＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを有効活用することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、プログラム、無線通信方法、および無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、データパケットを生成するデータ処理部と、前記データ処理部により生成された前記データパケットを送信する送信部とを備え、前記データ処理部は、前記データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報を設定する、無線通信装置が提供される。
【００１２】
前記データ処理部は、前記データパケット中の前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、宛先の無線通信装置からの前記データパケットに対する受信確認パケットの送信タイミングを指定するタイミング情報を設定してもよい。
【００１３】
前記送信部は、前記データ処理部により生成された複数の無線通信装置の各々に対する複数のデータパケットを多重して送信し、前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々からの前記受信確認パケットの送信タイミングが異なるように前記複数のデータパケットの各々の前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに前記タイミング情報を設定してもよい。
【００１４】
前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々から送信される前記受信確認パケットが時間軸上で重ならないように前記タイミング情報を設定してもよい。
【００１５】
前記タイミング情報は、前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了から前記受信確認パケットの送信までの時間間隔を指定する情報であってもよい。
【００１６】
前記タイミング情報は、前記データパケットの受信終了から前記受信確認パケットの送信までの時間間隔を指定する情報であってもよい。
【００１７】
前記送信部は、前記データ処理部により生成された複数の無線通信装置の各々に対する複数のデータパケットを多重して送信し、前記複数のデータパケットの少なくともいずれかには、前記複数のデータパケットの各々のパケット長を一致させるためのパディングが付加されており、前記データ処理部は、前記データパケット中の前記Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、前記データパケット内の前記パディング位置を特定するための情報を設定してもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報が設定されたデータパケットを生成するデータ処理部と、前記データ処理部により生成された前記データパケットを送信する送信部と、として機能させるためのプログラムが提供される。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報が設定されたデータパケットを生成するステップと、前記データパケットを送信するステップと、を含む無線通信方法が提供される。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の無線通信装置と、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報が設定されたデータパケットを生成するデータ処理部、および、前記データ処理部により生成された前記データパケットを前記第１の無線通信装置に送信する送信部、を有する第２の無線通信装置と、
を備える無線通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、データパケットに含まれるＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを有効活用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態による無線通信システムの構成を示した説明図である。
【図２】ＳＤＭＡ通信の具体例を示した説明図である。
【図３】ＳＤＭＡ通信による電波到達範囲を示した説明図である。
【図４】比較例による無線通信システムを示した説明図である。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるパケット構成例を示した説明図である。
【図６】各ステーションによるＮＡＶ設定を示した説明図である。
【図７】ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで定義されるパケット構成の具体例を示した説明図である。
【図８】ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで定義されるパケット構成の具体例を示した説明図である。
【図９】アクセスポイントやステーションなどの本発明の実施形態による無線通信装置の構成を示した説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態による通信シーケンスを示した説明図である。
【図１１】本実施形態によるアクセスポイントの動作を示したフローチャートである。
【図１２】本実施形態によるステーションの動作を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態による通信シーケンスを示した説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態による通信シーケンスを示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の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。
【００２４】
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複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる番号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構成を、必要に応じてステーション２０＃１、２０＃２および２０＃３や、ブランチ４０−１、４０−２、４０−Ｎなどのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成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、ステーション２０＃１、２０＃２および２０＃３を特に区別する必要が無い場合には、単にステーション２０と称する。
【００２５】
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．無線通信システムの構成
２．ＩＥＥＥにおける干渉回避制御
３．無線通信装置の基本構成
４．各実施形態の説明
４−１．第１の実施形態
４−２．第２の実施形態
４−３．第３の実施形態
５．まとめ
【００２６】
＜１．無線通信システムの構成＞
まず、図１を参照し、本発明の実施形態による無線通信システム１の構成を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態による無線通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、本発明の実施形態による無線通信システム１は、アクセスポイント１０と、ステーション２０＃１〜２０＃４と、を含む。
【００２８】
図１に示した例では、ステーション２０＃１〜２０＃４はアクセスポイント１０の配下に属しており、ステーション２０＃１〜２０＃４およびアクセスポイント１０からなる複数の無線通信装置は１の通信グループ（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）を構成する。
【００２９】
アクセスポイント１０は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに準拠する無線通信装置であって、アダプティブ・アレイ・アンテナによるＳＤＭＡ（空間分割多元接続）を行う。具体的には、アクセスポイント１０は、複数のステーション２０に対する送信パケットを同一の時間軸および同一の周波数帯において多重化したり、複数のステーション２０から同一の時間軸および同一の周波数帯を利用して送信されたパケットを送信元ごとに分離したりすることにより、１対多の通信を実現する。なお、アクセスポイント１０は、各ステーション２０と１対１の個別通信を行うことも可能である。
【００３０】
ステーション２０は、アクセスポイント１０と同様に、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに準拠する無線通信装置であって、アダプティブ・アレイ・アンテナによるＳＤＭＡ（空間分割多元接続）を行う。ただし、ステーション２０は、受信時にパケット分離を行うが、送信パケットの多重化は行わないので、アクセスポイント１０よりアンテナ本数が少なくてもよい。なお、ステーション２０＃１〜２０＃４のうちの一部はＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ／ｎなどの従来規格に準拠する無線通信装置であってもよい。
【００３１】
ここで、図２および図３を参照し、アクセスポイント１０およびステーション２０間のＳＤＭＡ通信の具体例を説明する。図２は、ＳＤＭＡ通信の具体例を示した説明図である。図２に示したように、アクセスポイント１０は、ステーション２０＃１〜２０＃３の各々に対するデータパケット＃１〜＃３（Ｄａｔａ＃１〜＃３）を空間多重して送信する。より詳細には、アクセスポイント１０は、図３に示したように、ステーション２０＃１に対するデータパケット＃１をステーション２０＃１の方向に送信し、ステーション２０＃２に対するデータパケット＃２をステーション２０＃２の方向に送信し、ステーション２０＃３に対するデータパケット＃３をステーション２０＃３の方向に送信する。
【００３２】
そして、ステーション２０＃１〜２０＃３は、アクセスポイント１０からデータパケットを受信すると、アクセスポイント１０に対してＡＣＫ（受信確認パケット）を送信する。このようなＳＤＭＡ通信によれば、同時に同一周波数を利用して１対多の通信を実現できるので、伝送速度のさらなる向上を図ることが可能である。
【００３３】
なお、各無線通信装置が、アクセスポイント２０（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｗｅｎｅｒ）またはステーション１０（Ｃｌｉｅｎｔ）のいずれとして動作するかは、装置製造時に決定されていてもよいし、接続処理時のネゴシエーションにより決定されてもよい。
【００３４】
また、アクセスポイント１０およびステーション２０などの無線通信装置のハードウェアタイプは特に限定されない。例えば、アクセスポイント１０およびステーション２０などの無線通信装置は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、アクセスポイント１０およびステーション２０などの無線通信装置は、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの情報処理装置であってもよい。
【００３５】
＜２．ＩＥＥＥ８０２．１１における干渉回避制御＞
以上、本発明の実施形態による無線通信システム１の全体構成を説明した。続いて、本発明の実施形態の意義をより明確にするために、本発明の実施形態の詳細な説明に先立ってＩＥＥＥ８０２．１１における干渉回避制御について説明する。
【００３６】
図４は、比較例による無線通信システムを示した説明図である。図４に示した例では、アクセスポイント８０が送信する信号はステーション９０＃１〜＃４の全てに到達するが、ステーション９０＃１〜＃４が送信する信号はアクセスポイント８０のみに到達する。
【００３７】
このような無線通信システムにおいて、アクセスポイント８０がステーション９０＃１にデータパケットを送信した場合を考える。この場合、ステーション９０＃１は、データパケットの受信に応じてアクセスポイント８０にＡＣＫを送信する。しかし、アクセスポイント８０から送信されたデータパケットはステーション９０＃４に到達するものの、ステーション９０＃１から送信されるＡＣＫはステーション９０＃４に到達しない。
【００３８】
このため、ステーション９０＃４は、送信要求がある場合、ＣＳＭＡのルールに基づき
データパケットの受信から一定期間の無信号状態を観測した後にパケット送信を開始する。このステーション９０＃４から送信されるパケットは、アクセスポイント８０におけるステーション９０＃１からのＡＣＫの受信を妨げる危険性がある。
【００３９】
（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）
上記のような干渉を防止するために、ＣＳＭＡをアクセス方式として採用するＩＥＥＥ８０２．１１では、図５に示すように、送信パケット内にＤｕｒａｔｉｏｎと呼ばれるフィールドが定義されている。
【００４０】
図５は、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるパケット構成例を示した説明図である。図５に示したように、ＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるパケットは、ＭＡＣヘッダと、Ｆｒａｍｅ  Ｂｏｄｙと、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）とから構成される。
【００４１】
また、ＭＡＣヘッダは、Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤ、Ａｄｄｒｅｓｓ１〜３、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ａｄｄｒｅｓｓ４を含む。データパケットにおいてＤｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドにはＤｕｒａｔｉｏｎ値が記載され、当該データパケットを受信した無線通信装置は、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値に従ってＮＡＶと呼ばれる送信抑制期間を設定する。このＮＡＶ設定について、図６を参照してより詳細に説明する。
【００４２】
（ＮＡＶ設定）
図６は、各ステーション９０によるＮＡＶ設定を示した説明図である。図４に示した配置において、アクセスポイント８０がＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにＤｕｒａｔｉｏｎ値を記載してステーション９０＃１にデータパケットを送信すると、ステーション９０＃１は、図６に示したようにＡＣＫをアクセスポイント８０に送信する。
【００４３】
一方、データパケットの宛先でないステーション９０＃２〜９０＃４は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに記載されたＤｕｒａｔｉｏｎ値に従い、ステーション９０＃１によるＡＣＫ送信が完了するタイミングまでＮＡＶを設定する。かかる構成により、アクセスポイント８０によるステーション９０＃１からのＡＣＫの受信をステーション９０＃２〜９０＃４が妨害してしまう場合を防止することができる。
【００４４】
（後継規格のパケット構成）
規格改定がなされるＩＥＥＥ８０２．１１などの無線通信システムにおいては、下位互換性の確保や、既存ハードウェアの流用の観点などから、パケット内のヘッダ先頭部分を共通化し、規格が改定されるたびに新たなフィールドを後方に追加するという手法がとられている。以下、図７および図８を参照し、後継規格におけるパケット構成の具体例を説明する。
【００４５】
図７は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで定義されるパケット構成の具体例を示した説明図である。図７に示したように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで定義されるパケットのＭＡＣヘッダには、図５を参照して説明したＭＡＣヘッダにＱｏｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌという新たなフィールドが追加された。
【００４６】
図８は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで定義されるパケット構成の具体例を示した説明図である。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅに後継するＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、図８に示したように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＭＡＣヘッダにさらにＨＴ  Ｃｏｎｔｒｏｌというフィールドが追加された。
【００４７】
ただし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで定義されるパケット、およびＩＥＥＥ８０２．１１ｎで定義されるパケットは、図７および図８に示したように、ＡｄｄｒｅｓｓフィールドやＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを含むヘッダ先頭部分は共通する。
【００４８】
（Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの意義の希薄化）
上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１１においては、干渉回避の目的でＭＡＣヘッダにＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが定義された。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎやＩＥＥＥ８０２．１１ａｃなどの新たな通信規格の普及に伴い、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値に基づくＮＡＶ設定が困難になることが予想される。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで定義されたＭＩＭＯなどによる高速レートをサポートしていない第三者は、高速レートで送信されたデータパケットを解読できないので、高速レートで送信されたデータパケットを受信してもＮＡＶを設定しない。
【００４９】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃで定義されたＳＤＭＡでは、指向性を形成してデータパケットが送信されるので、ＳＤＭＡで送信されたデータパケットが第三者に到達しない場合が想定される。例えば、図３に示したように、ステーション２０＃１〜２０＃３に向けてＳＤＭＡ送信された各データパケットは第三者であるステーション＃４に到達しない。また、ＳＤＭＡで送信されたデータパケットが第三者に到達しても、多重された他のデータパケットとの干渉により、データパケットの解読が困難となる場合も想定される。
【００５０】
すなわち、新たな通信規格の普及に伴い、データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにＮＡＶ設定のためのＤｕｒａｔｉｏｎ値を設定する意義が希薄化すると考えられる。
【００５１】
そこで、上記事情を一着眼点にして本発明の実施形態を創作するに至った。本発明の実施形態によれば、データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを有効活用することにより、制御情報を圧縮してパケット構成の効率化を図ることが可能である。以下、このような本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００５２】
＜３．無線通信装置の基本構成＞
本発明は、一例として「４−１．第１の実施形態」〜「４−３．第３の実施形態」において詳細に説明するように、多様な形態で実施され得る。また、各実施形態によるアクセスポイント１０などの無線通信装置は、
Ａ：データパケットを生成するデータ処理部（４８）と、
Ｂ：データ処理部により生成されたデータパケットを送信する送信部（４２、４６）と、
を備え、
Ｃ：データ処理部は、データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、ＮＡＶ設定と異なる用途の情報を設定する。
【００５３】
以下では、まず、このような各実施形態によるアクセスポイント１０やステーション２０などの無線通信装置において共通する基本構成について図９を参照して説明する。
【００５４】
図９は、アクセスポイント１０やステーション２０などの本発明の実施形態による無線通信装置の構成を示した説明図である。図９に示したように、本発明の実施形態による無線通信装置は、Ｎ組のブランチ４０−１〜４０−Ｎと、データ処理部４８と、を備える。また、各ブランチ４０は、アンテナ素子４２、受信部４４、および送信部４６を含む。
【００５５】
すなわち、無線通信装置は、Ｎ本のアンテナ素子４２−１〜４２−Ｎを有し、各アンテナ素子４２による通信パケットに適切な重みを乗算することにより、Ｎ本のアンテナ素子４２−１〜４２−Ｎをアダプティブ・アレイ・アンテナとして機能させることができる。なお、アクセスポイント１０として動作する無線通信装置は、より多くのアンテナ素子４２を備えることで、ＳＤＭＡにより同時通信可能なステーション数を向上することができる。
【００５６】
データ処理部４８は、上位層アプリケーションからの送信要求に応じて送信パケットを生成し、送信パケットをブランチ４２−１〜４２−Ｎに振り分ける。より詳細には、アクセスポイント１０として動作する無線通信装置のデータ処理部４８は、複数のステーション２０の各々に対する送信パケットを生成すると、各送信パケットにブランチ４２ごとのアダプティブ・アレイ・アンテナ用の送信重みを乗算する。そして、データ処理部４８は、乗算により宛先ごとに空間分離された送信パケットを、デジタル形式のベースバンド信号としてブランチ４２−１〜４２−Ｎに供給する。
【００５７】
なお、データ処理部４８は、宛先装置から受信した既知シーケンスであるトレーニングフィールドに対してＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅ）などの適応アルゴリズムを適用し、アダプティブ・アレイ・アンテナ用の重みを学習することができる。
【００５８】
送信部４６−１〜４６−Ｎの各々は、データ処理部２５からデジタル形式のベースバンド信号が供給されると、デジタル形式のベースバンド信号に対して符号化や変調などの信号処理を行う。さらに、送信部４６−１〜４６−Ｎの各々は、デジタル形式のベースバンド信号のＤ／Ａ変換、アップコンバージョンなどを行い、アナログ形式の高周波信号をアンテナ素子４２−１〜４２−Ｎに供給する。そして、アンテナ素子４２−１〜４２−Ｎは、送信部４６−１〜４６−Ｎから供給された高周波信号を無線信号として送信する。
【００５９】
受信部４４−１〜４４−Ｎの各々は、アンテナ素子４２−１〜４２−Ｎにより受信された高周波信号が供給されると、高周波信号のダウンコンバージョン、Ａ／Ｄ変換などを行う。さらに、受信部４４−１〜４４−Ｎの各々は、Ａ／Ｄ変換後のベースバンド信号に対して復調や複合などの信号処理を行い、信号処理後のベースバンド信号をデータ処理部４８に供給する。
【００６０】
データ処理部４８は、受信部４４−１〜４４−Ｎから供給されるベースバンド信号に対してアダプティブ・アレイ・アンテナ用の受信重みを乗算する。そして、データ処理部４８は、乗算により空間分離された送信パケットのうちで、自装置宛ての送信パケットを上位層アプリケーションに供給する。なお、無線通信装置がＭＩＭＯ方式を利用する場合、上記の空間分離には、宛先ごとの送信パケットの分離に加え、空間多重されたＭＩＭＯチャネルの分離の双方を含んでもよい。
【００６１】
また、データ処理部４８は、ブランチ４０−１〜４０−Ｎによる通信に際し、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層における通信プロトコルの処理を実行する。具体的には、データ処理部４８は、ＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにＮＡＶ設定と異なる用途の情報が記載されたデータパケットやＡＣＫパケットの生成、送信指示などを行ってアクセス制御を実現する。
【００６２】
＜４．各実施形態の説明＞
以上、アクセスポイント１０やステーション２０などの無線通信装置の基本構成を説明した。続いて、本発明の各実施形態について詳細に説明する。
【００６３】
［４−１．第１の実施形態］
本実施形態によるアクセスポイント１０は、図２を参照して説明したように、各ステーション２０に対するデータパケットを空間多重して送信する。そして、各ステーション２０は、データパケットを正常に受信するとＡＣＫをアクセスポイント１０に送信する。ここで、各ステーション２０が同時にＡＣＫを送信するとアクセスポイント１０においてＡＣＫが衝突してしまうので、図２に示したように、各ステーション２０が時間的に分散してＡＣＫを送信することが望まれる。
【００６４】
そこで、本発明の第１の実施形態によるアクセスポイント１０は、各ステーション２０によるＡＣＫ送信を制御するためにＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを活用する。以下、図１０を参照して具体的に説明する。
【００６５】
（通信シーケンス）
図１０は、本発明の第１の実施形態による通信シーケンスを示した説明図である。図１０に示したように、アクセスポイント１０のデータ処理部４８は、各ステーション２０へのデータパケット内のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにオフセット情報Ｔを設定する。
【００６６】
ここで、オフセット情報Ｔは、各ステーション２０からのＡＣＫの送信タイミングを指定するタイミング情報である。より詳細には、オフセット情報Ｔは、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了からＡＣＫ送信までの時間間隔を指定する情報である。
【００６７】
ステーション２０＃１〜＃３のデータ処理部４８は、各々に対するデータパケットに設定されたオフセット情報Ｔを確認し、図１０に示したように、オフセット情報Ｔにより指定される送信タイミングでＡＣＫを各ブランチ４０から送信させる。
【００６８】
具体的には、ステーション２０＃１は、データパケット（ＤＡＴＡ＃１）のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定されているオフセット情報Ｔ１を確認し、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了からオフセット情報Ｔ１の示す時間が経過した後にＡＣＫの送信を開始する。同様にして、ステーション２０＃２は、データパケット（ＤＡＴＡ＃２）のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了からオフセット情報Ｔ２の示す時間が経過した後にＡＣＫの送信を開始し、ステーション２０＃３は、データパケット（ＤＡＴＡ＃３）のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了からオフセット情報Ｔ３の示す時間が経過した後にＡＣＫの送信を開始する。
【００６９】
このように、本実施形態によるアクセスポイント１０は、各ステーション２０から送信されるＡＣＫが時間軸上で重ならないようにオフセット情報ＴをＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する。かかる構成により、オフセット情報Ｔを設定するための新たなフィールドを設けることなくアクセスポイント１０におけるＡＣＫの衝突を回避することが可能となる。
【００７０】
（アクセスポイント１０の動作）
以上、本実施形態による通信シーケンスを説明した。続いて、図１１を参照し、本実施形態によるアクセスポイント１０の詳細な動作を説明する。
【００７１】
図１１は、本実施形態によるアクセスポイント１０の動作を示したフローチャートである。図１１に示したように、アクセスポイント１０のデータ処理部４８は、ＡＣＫの送信タイミングを指定するオフセット情報Ｔを、ＳＤＭＡによる送信先のステーション２０ごとに決定する（Ｓ２０４）。
【００７２】
その後、アクセスポイント１０のデータ処理部４８は、各ステーション２０へのデータパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、Ｓ２０４において決定したオフセット情報Ｔを設定する（Ｓ２０８）。
【００７３】
そして、アクセスポイント１０のブランチ４０は、データ処理部４８により生成された各ステーション２０へのデータパケットを空間多重して送信する（Ｓ２１２）。
【００７４】
（ステーション２０の動作）
続いて、図１２を参照し、本実施形態によるステーション２０の動作を説明する。図１２は、本実施形態によるステーション２０の動作を示したフローチャートである。図１２に示したように、ステーション２０は、データパケットを受信した場合（Ｓ２２４）、当該データパケットの宛先が自分であるか否かを判断する（Ｓ２２８）。
【００７５】
そして、ステーション２０は、当該データパケットの宛先が自分である場合、データパケットを復号する（Ｓ２３２）。さらに、ステーション２０は、データパケットを正常に復号した後、データパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定されたオフセット情報に従うタイミングでＡＣＫを送信する（Ｓ２３６）。
【００７６】
一方、当該データパケットの宛先が自分でない場合、ステーション２０は、当該データパケットがＳＤＭＡ送信されたデータパケットであるか否か、すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って送信されたデータパケットであるか否かを判断する（Ｓ２４０）。例えば、アクセスポイント１０がＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って送信するデータパケットのヘッダ（例えば、ＰＨＹヘッダまたはＭＡＣヘッダ）にＩＥＥＥ８０２．１１ａｃを示すフラグを設定する場合、ステーション２０は、当該フラグの有無に基づいてＳ２４０の判断を行ってもよい。または、アクセスポイント１０が、明示的にフラグを設定するのでなく、フレームの一部の変調方式を変えてデータパケットを送信する場合、ステーション２０は、フレーム内の変調方式に基づいてＳ２４０の判断を行ってもよい。
【００７７】
そして、ステーション２０は、当該データパケットがＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って送信されたデータパケットでない場合、データパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定されたＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づいてＮＡＶを設定する（Ｓ２４４）。一方、ステーション２０は、当該データパケットがＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って送信されたデータパケットである場合、ＮＡＶを設定することなく当該データパケットを破棄して処理を終了する。
【００７８】
上記のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに従って送信されたデータパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに基づいてＮＡＶ設定しないようにステーション２０を設計しておくことにより、ステーション２０の誤動作を防止することが可能である。なお、ステーション２０の誤動作を防止する方法はかかる例に限定されない。例えば、アクセスポイント１０は、ＤｕｒａｔｉｏｎフィールドをＮＡＶ設定と異なる用途で利用する場合にはＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに特定のフラグを設定してもよい。この場合、ステーション２０は、ＤｕｒａｔｉｏｎフィールドがＮＡＶ設定の用途で用いられているか否かを特定のフラグの有無に基づいて判断することが可能となる。
【００７９】
＜４−２．第２の実施形態＞
第１の実施形態では、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの受信終了からＡＣＫ送信までの時間間隔を指定するオフセット情報ＴをＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定することを説明した。しかし、ステーション２０からのＡＣＫ送信のタイミングを指定するためにＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する情報はかかる例に限定されない。例えば、アクセスポイント１０は、以下に第２の実施形態として説明するように、データパケットの受信終了からＡＣＫ送信までの時間間隔を指定するオフセット情報Ｔ’をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定してもよい。
【００８０】
図１３は、本発明の第２の実施形態による通信シーケンスを示した説明図である。図１３に示したように、アクセスポイント１０のデータ処理部４８は、各ステーション２０へのデータパケット内のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにオフセット情報Ｔ’を設定する。
【００８１】
ここで、オフセット情報Ｔ’は、各ステーション２０からのＡＣＫの送信タイミングを指定するタイミング情報である。より詳細には、オフセット情報Ｔ’は、データパケットの受信終了からＡＣＫ送信までの時間間隔を指定する情報である。
【００８２】
ステーション２０＃１〜＃３のデータ処理部４８は、各々に対するデータパケットに設定されたオフセット情報Ｔ’を確認し、図１３に示したように、オフセット情報Ｔ’により指定される送信タイミングでＡＣＫを各ブランチ４０から送信させる。
【００８３】
具体的には、ステーション２０＃１は、データパケット（ＤＡＴＡ＃１）のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定されているオフセット情報Ｔ１’を確認し、データパケットの受信終了からオフセット情報Ｔ１’の示す時間が経過した後にＡＣＫの送信を開始する。同様にして、ステーション２０＃２は、データパケット（ＤＡＴＡ＃２）の受信終了からオフセット情報Ｔ２’の示す時間が経過した後にＡＣＫの送信を開始し、ステーション２０＃３は、データパケット（ＤＡＴＡ＃３）の受信終了からオフセット情報Ｔ３’の示す時間が経過した後にＡＣＫの送信を開始する。
【００８４】
このように、データパケットの受信終了からＡＣＫ送信までの時間間隔を指定するオフセット情報Ｔ’をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定することによっても、第１の実施形態と同等の効果を得ることが可能である。
【００８５】
さらに、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する情報は、ステーション２０からのＡＣＫ送信のタイミングを指定するものであればよく、上述したオフセット情報Ｔやオフセット情報Ｔ’に限定されない。例えば、アクセスポイント１０は、ＡＣＫが送信されるべき時点を示す情報をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定してもよいし、各ステーション２０によるＡＣＫの送信順序を示す情報をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定してもよい。
【００８６】
＜４−３．第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態によるアクセスポイント１０は、データパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、データパケットに付加されたパディングの位置を示す情報を設定する。以下、データパケットにパディングを付加する理由について説明した後、第３の実施形態をより詳細に説明する。
【００８７】
アクセスポイント１０が多重して送信する各ステーション２０宛てのデータパケット長が異なる場合、パケットの送信中にパケット多重数が増減することにより、総送信電力が急峻に変化する。その結果、ステーション２０でのデータパケットの受信電力も急峻に変化し、自動利得制御に関して不安定な動作が誘発されてしまう。その他、データパケット内の受信電力の分布にばらつきが生じることにより多様な問題が生じることが想定される。
【００８８】
このため、アクセスポイント１０は、各ステーション２０に対する送信データ長が異なる場合、パディングを付加することにより、各ステーション２０に対するデータパケットのパケット長を揃えることが可能である。ただし、アクセスポイント１０は、パディングを付加する場合、ステーション２０での正常な受信処理のために、データパケット中の有効データ長（またはパディングの付加位置）をステーション２０に通知することが重要である。
【００８９】
そこで、本発明の第３の実施形態によるアクセスポイント１０は、データパケット中の有効データ長（またはパディングの付加位置）を示す情報をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定する。以下、図１４を参照してより具体的に説明する。
【００９０】
図１４は、本発明の第３の実施形態による通信シーケンスを示した説明図である。図１４に示したように、アクセスポイント１０は、各ステーション２０に対する送信データ長が異なる場合、データパケット＃１〜＃３のデータ長が揃うようにパディングを付加する。図１４に示した例では、ステーション２０＃１に対する送信データ長が最も長いので、アクセスポイント１０は、ステーション２０＃２に対するデータパケット＃２およびステーション２０＃３に対するデータパケット＃３にパディングを付加することにより、各データパケットのパケット長を揃える。
【００９１】
さらに、アクセスポイント１０は、各データパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに、データパケット内の有効データ長を示す情報を設定する。具体的には、アクセスポイント１０は、ステーション２０＃１に対するデータパケット＃１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、データパケット＃１の末尾までのデータ長Ｌ１を示す情報を設定する。また、アクセスポイント１０は、ステーション２０＃２に対するデータパケット＃２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、パディング（Ｐａｄ）の開始位置までのデータ長Ｌ２を設定する。同様に、アクセスポイント１０は、ステーション２０＃３に対するデータパケット＃３のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、パディング（Ｐａｄ）の開始位置までのデータ長Ｌ３を設定する。
【００９２】
かかる構成により、データパケットを受信したステーション２０は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに設定されている情報に基づき、データパケット中の有効データ部分を把握することが可能となる。
【００９３】
なお、図１４においてはパディングがデータパケットの末尾に付加される例を示しているが、パディングの付加位置は末尾に限定されない。例えば、アクセスポイント１０は、データパケットの前方にパディングを付加してもよいし、所定のシンボル間隔でパディングを付加してもよい。これらの場合であっても、アクセスポイント１０は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールを用いてパディングの付加位置または付加方法をステーション２０に通知することが可能である。
【００９４】
＜５．まとめ＞
以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドをＮＡＶ設定と異なる用途で利用することができる。すなわち、本発明の各実施形態によれば、データパケット中の既存フィールドを有効活用することにより、制御情報を圧縮してパケット構成の効率化を図ることが可能である。
【００９５】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許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、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９６】
例えば、上記実施形態では、アクセスポイント１０やステーション２０がＩＥＥＥ８０２．１１ａｃに準拠する例に重きを置いて説明したが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎなどの他の通信規格に準拠するアクセスポイント１０にも本発明を適用可能である。すなわち、データパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにＮＡＶ設定と異なる用途の情報を設定することは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに準拠するアクセスポイント１０においても実現可能である。
【００９７】
また、本明細書のアクセスポイント１０およびステーション２０の処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、アクセスポイント１０およびステーション２０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
【００９８】
また、アクセスポイント１０およびステーション２０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述したアクセスポイント１０およびステーション２０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
【符号の説明】
【００９９】
１０      アクセスポイント
２０      ステーション
４０      ブランチ
４２      アンテナ
４４      受信部
４６      送信部
４８      データ処理部
【図１】
2012060526.tif 000003
【図２】
2012060526.tif 000004
【図３】
2012060526.tif 000005
【図４】
2012060526.tif 000006
【図５】
2012060526.tif 000007
【図６】
2012060526.tif 000008
【図７】
2012060526.tif 000009
【図８】
2012060526.tif 000010
【図９】
2012060526.tif 000011
【図１０】
2012060526.tif 000012
【図１１】
2012060526.tif 000013
【図１２】
2012060526.tif 000014
【図１３】
2012060526.tif 000015
【図１４】
2012060526.tif 000016