JP5220041B2 - 無線通信システム、基地局装置、端末装置及び通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の無線帯域を用いて通信を行う無線通信システム、基地局装置、端末装置及び通信方法に関する。
基地局（図１９参照）が複数の周波数チャネルを用いて複数の端末（図２０参照）と通信する無線通信システムは、一例として、IEEE802.11規格に準拠した無線LAN（Local Area Network）アクセスポイントと端末からなる構成が挙げられる（例えば、非特許文献１参照。）。IEEE802.11規格では、端末は、基地局から端末方向の下り信号を受信すると、受信した周波数チャネルを用いて受信応答信号（ACK信号）を基地局に送信する（図２１参照）。
そのような無線通信システムの中には、基地局は、複数の端末との通信に異なる周波数チャネルを用いて同時に通信する場合が生じる（図２２参照）。例えば、免許不要周波数帯である2.4GHz帯と5GHz帯のそれぞれの周波数チャネルを用いる無線LAN製品が存在する（例えば、非特許文献２参照。）。
各端末から送信されるＡＣＫ信号を基地局が受信する場合、基地局において受信される受信電力は、端末との距離などの影響により異なる。
そのような無線通信システムの中には、基地局は、複数の端末との通信に異なる周波数チャネルを用いて同時に通信する場合が生じる（図２２参照）。例えば、免許不要周波数帯である2.4GHz帯と5GHz帯のそれぞれの周波数チャネルを用いる無線LAN製品が存在する（例えば、非特許文献２参照。）。
各端末から送信されるＡＣＫ信号を基地局が受信する場合、基地局において受信される受信電力は、端末との距離などの影響により異なる。
IEEE Std 802.11TM-2007、2007年7月．
"ワイヤレスアクセスポイント「WL-1154」"、[online]、東日本電信電話株式会社、平成22年1月6日検索、インターネット＜URL:http://www.ntt-east.co.jp/office/goods/wl1154/method.html#cstart＞
ところで、個々の周波数チャネルの電力スペクトル密度が、受信電力の周波数スペクトルにおける周波数マスクを規定通り満足している場合であっても、周波数チャネルが隣接している場合の通信では、干渉が生じうる。例えば、隣接する周波数チャネルのＡＣＫ信号を同時に受信する場合は、干渉が生じる場合がある（図２３参照）。特に、隣接する周波数チャネルにおいて、受信電力のバランスが悪い状態に受信障害が生じる。例えば、受信電力の大きな周波数チャネルのスペクトルにおける帯域外電力が、受信電力の小さな周波数チャネルのスペクトルの中心周波数における電力と同じとなることも生じうる。このような状態が生じると、受信電力の小さな周波数チャネルの受信が困難となる。
そのため、非特許文献２の技術では、2.4GHz帯及び5GHz帯という互いに大きく離れた周波数帯を用いて、干渉が生じないだけの帯域幅を確保する方法を用いる（図２２参照）。
しかしながら、隣り合う周波数チャネル間で互いに干渉が生じないように周波数チャネルを配置して、それぞれの帯域外電力の影響を回避するためのガードバンドの帯域幅を確保すると、使用できない周波数チャネルが発生することから周波数利用効率が悪くなる問題や、中心周波数が離れた複数の送信信号を生成することが必要となるためにアナログ回路が複雑化する問題が生じる。
そのため、非特許文献２の技術では、2.4GHz帯及び5GHz帯という互いに大きく離れた周波数帯を用いて、干渉が生じないだけの帯域幅を確保する方法を用いる（図２２参照）。
しかしながら、隣り合う周波数チャネル間で互いに干渉が生じないように周波数チャネルを配置して、それぞれの帯域外電力の影響を回避するためのガードバンドの帯域幅を確保すると、使用できない周波数チャネルが発生することから周波数利用効率が悪くなる問題や、中心周波数が離れた複数の送信信号を生成することが必要となるためにアナログ回路が複雑化する問題が生じる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、使用できない周波数チャネルの発生を抑制して、周波数利用効率を向上させることができる無線通信システム、基地局装置、端末装置及び通信方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の端末装置と、該複数の端末装置と通信する基地局装置とを含む無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号が干渉せずに受信するように、前記受信応答信号の送信が制御される制御情報を送信し、前記端末装置は、前記基地局装置が前記端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号であって、前記基地局装置が前記受信応答信号を干渉せずに受信するように、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を送信し、前記基地局装置は、前記受信応答信号の送信開始時間を制御して、前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置し、前記端末装置は、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて前記受信応答信号を送信することを特徴とする無線通信システムである。
また、本発明は、上記発明において、前記基地局装置は、前記受信応答信号が隣接したチャネルに配置される場合、前記受信応答信号の受信電力が、干渉せずに受信できる電力レベルとなるように隣接するチャネルに配置された前記端末装置からの送信電力を制御し、前記端末装置は、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された前記送信電力に基づいて前記受信応答信号を送信することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記基地局装置は、前記端末装置に対して送信した信号が干渉せずに受信できる受信電力となるように前記端末装置の方向に送信する電波の指向特性を制御することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記端末装置は、前記受信応答信号を送信する条件を定める情報に基づいて前記受信応答信号の送信を指示する指示情報を生成することを特徴とする。
また、本発明は、複数の端末装置と通信する基地局装置であって、前記基地局装置は、前記端末装置が信号を受信したことに応じて前記端末装置から送信される受信応答信号を干渉せずに受信するように、前記受信応答信号の送信を制御する制御情報を送信し、該端末装置からの受信応答信号を受信し、前記受信応答信号の送信の制御においては、前記受信応答信号の送信開始時間を制御して、前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置することを特徴とする基地局装置である。
また、本発明は、上記発明のいずれかに記載の基地局装置と通信する端末装置であって、前記基地局装置から自装置に対して送信された信号を受信し、その受信に応じて送信する受信応答信号を、前記基地局装置が干渉せずに受信するように、前記基地局装置から前記送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を送信し、前記受信応答信号の送信においては、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて前記受信応答信号を送信し、前記送信開始時間は、前記基地局装置において前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置されることを特徴とする端末装置である。
また、本発明は、複数の端末装置と、該複数の端末装置と通信する基地局装置とを含む無線通信システムの通信方法であって、前記基地局装置から前記端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号が干渉せずに受信するように、前記受信応答信号の送信が制御される制御情報を送信する制御情報送信過程と、前記基地局装置が前記受信応答信号を干渉せずに受信するように、前記基地局装置から前記送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を前記端末装置が送信する応答送信過程と、を含み、前記制御情報送信過程においては、前記基地局装置が、前記受信応答信号の送信開始時間を制御して、前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置し、前記応答送信過程においては、前記端末装置が、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて前記受信応答信号を送信することを特徴とする通信方法である。
この発明によれば、無線通信システムでは、基地局装置は、端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号を干渉せずに受信するように、受信応答信号の送信を制御する制御情報を送信する。端末装置は、基地局装置が端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号であって、基地局装置が受信応答信号を干渉せずに受信するように、基地局装置から送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を送信する。
これにより、無線通信システムでは、使用できない周波数チャネルの発生を抑制できることから、周波数利用効率を向上させることが可能となる。
これにより、無線通信システムでは、使用できない周波数チャネルの発生を抑制できることから、周波数利用効率を向上させることが可能となる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
この図に示される無線通信システム１は、無線通信回線を用いて通信を行う基地局装置(ＡＰ：アクセスポイント)１０と、基地局装置１０と無線通信回線を用いて通信する端末装置(ＳＴＡ)５０を複数備える。この図では、本実施形態の一態様として、２つの端末装置５０−１、５０−２と通信する基地局装置１０を例示する。
また、基地局装置１０は、有線回線（有線ＮＷ）７０によって、他のネットワーク設備と接続される。基地局装置１０は、端末装置５０に送信する送信データが有線ＮＷ７０から供給される。また、基地局装置１０は、端末装置５０から受信した受信データを有線ＮＷ７０に供給する。
図１は、本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
この図に示される無線通信システム１は、無線通信回線を用いて通信を行う基地局装置(ＡＰ：アクセスポイント)１０と、基地局装置１０と無線通信回線を用いて通信する端末装置(ＳＴＡ)５０を複数備える。この図では、本実施形態の一態様として、２つの端末装置５０−１、５０−２と通信する基地局装置１０を例示する。
また、基地局装置１０は、有線回線（有線ＮＷ）７０によって、他のネットワーク設備と接続される。基地局装置１０は、端末装置５０に送信する送信データが有線ＮＷ７０から供給される。また、基地局装置１０は、端末装置５０から受信した受信データを有線ＮＷ７０に供給する。
図２は、基地局装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される基地局装置１０は、送信キュー１１、送信データ選択部１２、変調部１３、合成部１４、ＴＤＤ（Time Division Duplex: 時分割多重）スイッチ１５、送受信アンテナ１６、フレーム検出部１７、分配部１８、復調部１９、誤り検出部２０、再送制御部２１、チャネルアクセス管理部２２及びＡＣＫタイミング管理部２３を備える。この図では、基地局装置１０が送信に利用する周波数チャネル（チャネル）の数をｋチャネルとする。
この図に示される基地局装置１０は、送信キュー１１、送信データ選択部１２、変調部１３、合成部１４、ＴＤＤ（Time Division Duplex: 時分割多重）スイッチ１５、送受信アンテナ１６、フレーム検出部１７、分配部１８、復調部１９、誤り検出部２０、再送制御部２１、チャネルアクセス管理部２２及びＡＣＫタイミング管理部２３を備える。この図では、基地局装置１０が送信に利用する周波数チャネル（チャネル）の数をｋチャネルとする。
送信キュー１１は、有線ＮＷ７０から供給される送信データを、送信データのユーザごとに一時的に保持するキューバッファである。送信キュー１１は、＃１から＃ｎに分割して設けられ、それぞれがユーザごとに割り当てられる。送信キュー１１は、分割して設けられたキューバッファがそれぞれ独立して機能する。
送信データ選択部１２は、指示される制御情報等にしたがって、送信する送信情報を抽出し、送信する周波数チャネル（周波数帯）を選択する。
送信データ選択部１２は、送信キュー１１に保持された送信データから、利用できる周波数チャネル（チャネル）数と同数（ｋ個）の送信データの供給を受ける。送信データ選択部１２は、その送信データを送信情報として含むデータフレームを抽出する。送信データ選択部１２は、再送制御部２１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２は、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報をチャネルアクセス管理部２２から供給を受ける。送信データ選択部１２は、そのチャネル制御情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２は、端末装置５０が送信すべきＡＣＫ信号の送信タイミングを遅延させる送信遅延制御指示情報をＡＣＫタイミング管理部２３から供給を受ける。送信データ選択部１２は、その送信遅延制御指示情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。
そして、送信データ選択部１２は、その送信データを含むデータフレームと、ＡＣＫ信号、チャネル制御情報及び送信遅延制御指示情報の少なくともいずれかの情報を含む制御フレームとを変調部１３に供給する。送信データ選択部１２は、選択した周波数チャネル（周波数帯）をタイミング管理部２３に通知する。
送信データ選択部１２は、送信キュー１１に保持された送信データから、利用できる周波数チャネル（チャネル）数と同数（ｋ個）の送信データの供給を受ける。送信データ選択部１２は、その送信データを送信情報として含むデータフレームを抽出する。送信データ選択部１２は、再送制御部２１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２は、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報をチャネルアクセス管理部２２から供給を受ける。送信データ選択部１２は、そのチャネル制御情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２は、端末装置５０が送信すべきＡＣＫ信号の送信タイミングを遅延させる送信遅延制御指示情報をＡＣＫタイミング管理部２３から供給を受ける。送信データ選択部１２は、その送信遅延制御指示情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。
そして、送信データ選択部１２は、その送信データを含むデータフレームと、ＡＣＫ信号、チャネル制御情報及び送信遅延制御指示情報の少なくともいずれかの情報を含む制御フレームとを変調部１３に供給する。送信データ選択部１２は、選択した周波数チャネル（周波数帯）をタイミング管理部２３に通知する。
変調部１３は、送信データ選択部１２から供給される送信情報を含むデータフレーム又は制御フレームを所定の周波数において変調した変調信号を生成する。変調部１３は、隣接して配置される周波数チャネル（チャネル）に対応させて、変調部１３−１から１３−ｋとして設けられる。変調部１３−１から１３−ｋは、それぞれ独立して機能する。
合成部１４は、それぞれのチャネルごとに変調された変調信号に基づいて、無線フレームを生成する。また、合成部１４は、それぞれの周波数チャネルに応じて、時間領域、周波数領域及び空間領域の少なくともいずれかの領域において多重化する合成処理を行って送信信号を生成する。この合成処理には、一般的な手法を適用できる。
合成部１４は、それぞれのチャネルごとに変調された変調信号に基づいて、無線フレームを生成する。また、合成部１４は、それぞれの周波数チャネルに応じて、時間領域、周波数領域及び空間領域の少なくともいずれかの領域において多重化する合成処理を行って送信信号を生成する。この合成処理には、一般的な手法を適用できる。
ＴＤＤスイッチ１５は、合成処理された送信信号を送信アンテナ１６に供給する（送信状態）。また、ＴＤＤスイッチ１５は、送信アンテナ１６によって受信した信号を受信信号として供給する（受信状態）。ＴＤＤスイッチ１５は、送信状態と受信状態とを時分割で切り替える。
送受信アンテナ１６は、合成部１４から供給される送信信号を無線信号として送信する。また、送受信アンテナ１６は、受信した無線信号を検出し受信信号を生成してＴＤＤスイッチに供給する。送受信アンテナは、複数のアンテナを備え、それぞれ独立した信号の送信、受信を行うことができる。
送受信アンテナ１６は、合成部１４から供給される送信信号を無線信号として送信する。また、送受信アンテナ１６は、受信した無線信号を検出し受信信号を生成してＴＤＤスイッチに供給する。送受信アンテナは、複数のアンテナを備え、それぞれ独立した信号の送信、受信を行うことができる。
フレーム検出部１７は、受信信号に基づいて、端末装置５０からデータフレーム及び制御フレームとして送信された無線フレームから、無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報を抽出する。また、フレーム検出部１７は、ＡＣＫタイミング管理部２３から、端末装置１０からの応答信号（ＡＣＫ信号）が返信されるＡＣＫタイミング情報の供給を受ける。そして、フレーム検出部１７は、抽出した無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報とを、分配部１８と復調部１９に供給する。
分配部１８は、フレーム検出部１７から供給される無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報に基づいて、各チャネルの受信信号及びＡＣＫ信号をチャネルごとに分離し、各復調部１９に分配する。
復調部１９は、フレーム検出部１７から供給される無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報に基づいて、分配部１８によって分配された受信信号を復調する。復調部１９は、周波数チャネル（チャネル）に応じて、復調部１９−１から復調部１９−ｋに分割して設けられる。復調部１９−１から復調部１９−ｋは、それぞれ独立して機能する。
分配部１８は、フレーム検出部１７から供給される無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報に基づいて、各チャネルの受信信号及びＡＣＫ信号をチャネルごとに分離し、各復調部１９に分配する。
復調部１９は、フレーム検出部１７から供給される無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報に基づいて、分配部１８によって分配された受信信号を復調する。復調部１９は、周波数チャネル（チャネル）に応じて、復調部１９−１から復調部１９−ｋに分割して設けられる。復調部１９−１から復調部１９−ｋは、それぞれ独立して機能する。
誤り検出部２０は、復調部１９によって復調された信号の誤り検出を行い、端末装置５０から送信された情報を誤り無く受信したか否かを判定する。
再送制御部２１は、誤り検出部２０による判定によって、復調された信号を誤り無く正常に受信した場合、正常に受信した信号に対するＡＣＫ信号を生成し、送信データ選択部１２に供給する。
再送制御部２１は、誤り検出部２０による判定によって、復調された信号を誤り無く正常に受信した場合、正常に受信した信号に対するＡＣＫ信号を生成し、送信データ選択部１２に供給する。
チャネルアクセス管理部２２は、受信した受信信号に基づいて受信状態の検出を行い、チャネルごとの受信状態に基づいて、そのチャネルが利用可能か否かを判定する。チャネルアクセス管理部２２は、端末装置５０に対して、受信状態の判定結果に基づいて、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報を生成する。チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能と判定した場合、送信データ選択部１２に利用できるチャネル情報を含むチャネル制御情報を供給する。例えば、チャネルアクセス管理部２２において、そのチャネルが利用可能か否かの判定は、そのチャネルの受信信号強度（ＲＳＳＩ）のレベルに基づいて判定し、予め定められる所定の閾値レベルに満たす場合を利用可能なチャネルとして判定する。
ＡＣＫタイミング管理部２３は、端末装置５０が送信するＡＣＫ信号の送信タイミングを管理する。ＡＣＫタイミング管理部２３は、ＡＣＫ信号の送信タイミングを、隣接するチャネルを使って送信されるＡＣＫ信号と干渉しないタイミングで受信できるように管理する。ＡＣＫタイミング管理部２３は、隣接するチャネルを使って送信されるＡＣＫ信号と干渉しないタイミングで受信できるようにするには、例えば、以下に示す構成により実現する。
基地局装置１０から隣接するチャネルを用いて端末装置５０に同じタイミングで信号を送信する場合、端末装置５０からのＡＣＫ信号が同じタイミングで到来することになる。ＡＣＫタイミング管理部２３は、基地局装置１０が隣接するチャネルを用いて複数の端末装置５０に対して同じタイミングで信号を送信する場合、隣接する端末装置５０からのＡＣＫ信号の送信タイミングを異なるタイミングにする。ＡＣＫタイミング管理部２３は、隣接する端末装置５０のうち一方の端末装置５０からのＡＣＫ信号の送信タイミングを従来のままとして、他方の端末装置５０からの送信タイミングを遅延させる。これにより、基地局装置１０は、同じタイミングで受信しないように制御できる。ＡＣＫタイミング管理部２３は、端末装置５０に対するＡＣＫ信号の送信タイミングを遅延させる送信遅延制御指示情報を生成し、送信データ選択部１２に供給する。
基地局装置１０から隣接するチャネルを用いて端末装置５０に同じタイミングで信号を送信する場合、端末装置５０からのＡＣＫ信号が同じタイミングで到来することになる。ＡＣＫタイミング管理部２３は、基地局装置１０が隣接するチャネルを用いて複数の端末装置５０に対して同じタイミングで信号を送信する場合、隣接する端末装置５０からのＡＣＫ信号の送信タイミングを異なるタイミングにする。ＡＣＫタイミング管理部２３は、隣接する端末装置５０のうち一方の端末装置５０からのＡＣＫ信号の送信タイミングを従来のままとして、他方の端末装置５０からの送信タイミングを遅延させる。これにより、基地局装置１０は、同じタイミングで受信しないように制御できる。ＡＣＫタイミング管理部２３は、端末装置５０に対するＡＣＫ信号の送信タイミングを遅延させる送信遅延制御指示情報を生成し、送信データ選択部１２に供給する。
また、ＡＣＫタイミング管理部２３は、端末装置５０からの受信信号に含まれるＡＣＫ信号の受信タイミングを遅延して受信する受信遅延指示を生成する。その、受信遅延指示は、端末装置５０に対してＡＣＫ信号の送信タイミングを遅延させる送信遅延制御指示に基づいて生成される。ＡＣＫタイミング管理部２３は、生成した受信遅延指示をフレーム検出部１７に供給する。
続いて、図２に示した基地局装置１０の動作を説明する。
まず、基地局装置１０から端末装置５０に信号を送信する基地局装置１０における送信系の動作を示す。
チャネルアクセス管理部２２は、各チャネルの利用可否を判定する。この判定には、例えば、IEEE802.11標準において規定されているチャネルアクセス制御であるCSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）によるキャリアセンス・ランダムバックオフ機能を用いることができる。
チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能な状態にあると判定した場合、送信データ選択部１２にそのチャネルを用いた送信指示を通知する。
送信データ選択部１２は、ユーザごとの送信データを保持する送信キュー１１のうち、利用できる周波数チャネル数（kとした）と同数のデータフレームを抽出し、各データフレームを送信する周波数帯を選択する。送信データ選択部１２は、ＡＣＫタイミング管理部２２に選択した周波数帯の情報を供給する。
ＡＣＫタイミング管理部２２では、隣接チャネルのＡＣＫタイミングが同時にならないよう、各データフレームのＡＣＫタイミングを決定し送信データ選択部１２に供給する。
送信データ選択部１２は、各データフレームと、各データフレームに対して応答すべきＡＣＫ信号のタイミング情報を変調部１３−１から１３−ｋにそれぞれ供給する。
変調部１３では、供給されたデータフレームを無線信号へと変換する。
合成部１４は、複数の無線信号を合成して、広帯域の無線信号とし、送受信アンテナ１６により各端末装置に送信する。
まず、基地局装置１０から端末装置５０に信号を送信する基地局装置１０における送信系の動作を示す。
チャネルアクセス管理部２２は、各チャネルの利用可否を判定する。この判定には、例えば、IEEE802.11標準において規定されているチャネルアクセス制御であるCSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）によるキャリアセンス・ランダムバックオフ機能を用いることができる。
チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能な状態にあると判定した場合、送信データ選択部１２にそのチャネルを用いた送信指示を通知する。
送信データ選択部１２は、ユーザごとの送信データを保持する送信キュー１１のうち、利用できる周波数チャネル数（kとした）と同数のデータフレームを抽出し、各データフレームを送信する周波数帯を選択する。送信データ選択部１２は、ＡＣＫタイミング管理部２２に選択した周波数帯の情報を供給する。
ＡＣＫタイミング管理部２２では、隣接チャネルのＡＣＫタイミングが同時にならないよう、各データフレームのＡＣＫタイミングを決定し送信データ選択部１２に供給する。
送信データ選択部１２は、各データフレームと、各データフレームに対して応答すべきＡＣＫ信号のタイミング情報を変調部１３−１から１３−ｋにそれぞれ供給する。
変調部１３では、供給されたデータフレームを無線信号へと変換する。
合成部１４は、複数の無線信号を合成して、広帯域の無線信号とし、送受信アンテナ１６により各端末装置に送信する。
次に、端末装置５０から送信された情報を受信する基地局装置１０における受信系の動作を示す。
各端末装置５０からＡＣＫフレームを受信する際には、フレーム検出部１７は、無線フレームが到来する周波数帯及びタイミングを検知する。分配部５８は、検知された無線フレームに基づいて、周波数帯ごとに各復調部１９−１から１９−ｋへ受信信号を分配する。
また、ＡＣＫタイミング管理部２３から供給される各チャネルのＡＣＫタイミング情報を用いて受信タイミングを決定してもよい。
各復調部１９−１から１９−ｋは、供給された信号をそれぞれ復調し、ベースバンド信号に変換する。
復調部１９−１から１９−ｋが復調したＡＣＫフレームの情報は、誤り検出部２０により誤りの有無が判定され、その判定結果が再送制御部２１に供給される。受信したＡＣＫフレームに対応するデータフレームについては、通信が成功したものとみなされ、送信キュー１１から削除される。ＡＣＫフレームが受信されないデータフレームについては、再送を行うよう再送制御部２１が送信データ選択部２２に通知して、再送処理を行わせる。
各端末装置５０からＡＣＫフレームを受信する際には、フレーム検出部１７は、無線フレームが到来する周波数帯及びタイミングを検知する。分配部５８は、検知された無線フレームに基づいて、周波数帯ごとに各復調部１９−１から１９−ｋへ受信信号を分配する。
また、ＡＣＫタイミング管理部２３から供給される各チャネルのＡＣＫタイミング情報を用いて受信タイミングを決定してもよい。
各復調部１９−１から１９−ｋは、供給された信号をそれぞれ復調し、ベースバンド信号に変換する。
復調部１９−１から１９−ｋが復調したＡＣＫフレームの情報は、誤り検出部２０により誤りの有無が判定され、その判定結果が再送制御部２１に供給される。受信したＡＣＫフレームに対応するデータフレームについては、通信が成功したものとみなされ、送信キュー１１から削除される。ＡＣＫフレームが受信されないデータフレームについては、再送を行うよう再送制御部２１が送信データ選択部２２に通知して、再送処理を行わせる。
図３は、端末装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される端末装置は、送信キュー５１、送信データ選択部５２、変調部５３、ＴＤＤスイッチ５５、送受信アンテナ５６、フレーム検出部５７、復調部５９、誤り検出部６０、再送制御部６１、チャネルアクセス管理部６２及びＡＣＫタイミング制御部６３を備える。
この図に示される端末装置は、送信キュー５１、送信データ選択部５２、変調部５３、ＴＤＤスイッチ５５、送受信アンテナ５６、フレーム検出部５７、復調部５９、誤り検出部６０、再送制御部６１、チャネルアクセス管理部６２及びＡＣＫタイミング制御部６３を備える。
送信キュー５１は、端末装置の通信プロトコルの上位レイヤとして機能するアプリケーションソフトウェアから供給される送信データを、一時的に保持するキューバッファである。
送信データ選択部５２は、指示される制御情報等にしたがって、送信情報を送信する周波数チャネル（周波数帯）を選択する。送信に用いられる周波数チャネル（周波数帯）は、基地局装置１０から指示された周波数チャネルである。
送信データ選択部５２は、送信キュー５１に保持された送信データから、送信する順にしたがって送信データの供給を受ける送信データ選択部５２は、その送信データを送信情報として含むデータフレームを抽出する。送信データ選択部５２は、再送制御部６１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号の供給を受ける。送信データ選択部５２は、そのＡＣＫ信号を送信情報として抽出する。送信データ選択部５２は、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報をチャネルアクセス管理部６２から供給を受ける。送信データ選択部５２は、そのチャネル制御情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。そして、送信データ選択部５２は、その送信データを含むデータフレームと、ＡＣＫ信号又はチャネル制御情報を含む制御フレームとを変調部５３に供給する。
送信データ選択部５２は、送信キュー５１に保持された送信データから、送信する順にしたがって送信データの供給を受ける送信データ選択部５２は、その送信データを送信情報として含むデータフレームを抽出する。送信データ選択部５２は、再送制御部６１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号の供給を受ける。送信データ選択部５２は、そのＡＣＫ信号を送信情報として抽出する。送信データ選択部５２は、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報をチャネルアクセス管理部６２から供給を受ける。送信データ選択部５２は、そのチャネル制御情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。そして、送信データ選択部５２は、その送信データを含むデータフレームと、ＡＣＫ信号又はチャネル制御情報を含む制御フレームとを変調部５３に供給する。
変調部５３は、送信データ選択部５２から供給される送信情報として含むデータフレーム又は制御フレームを所定の周波数において変調した変調信号を生成する。
ＴＤＤスイッチ５５は、合成処理された送信信号を送信アンテナ５６に供給する（送信状態）。また、ＴＤＤスイッチ５５は、送信アンテナ５６によって受信した信号を受信信号として供給する（受信状態）。ＴＤＤスイッチ５５は、送信状態と受信状態とを時分割で切り替える。
送受信アンテナ５６は、変調部５３から供給される送信信号を無線信号として送信する。また、送受信アンテナ５６は、受信した無線信号を検出し受信信号を生成してＴＤＤスイッチに供給する。送受信アンテナ５６は、複数のアンテナを備え、それぞれ独立した信号の送信、受信を行うことができる。
ＴＤＤスイッチ５５は、合成処理された送信信号を送信アンテナ５６に供給する（送信状態）。また、ＴＤＤスイッチ５５は、送信アンテナ５６によって受信した信号を受信信号として供給する（受信状態）。ＴＤＤスイッチ５５は、送信状態と受信状態とを時分割で切り替える。
送受信アンテナ５６は、変調部５３から供給される送信信号を無線信号として送信する。また、送受信アンテナ５６は、受信した無線信号を検出し受信信号を生成してＴＤＤスイッチに供給する。送受信アンテナ５６は、複数のアンテナを備え、それぞれ独立した信号の送信、受信を行うことができる。
フレーム検出部５７は、受信信号基づいて、基地局装置１０からデータフレーム及び制御フレームとして送信された無線フレームから、無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報を抽出する。そして、フレーム検出部５７は、抽出した無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報とを、復調部５９に供給する。
復調部５９は、フレーム検出部５７から供給される無線フレーム情報とチャネル情報に基づいて受信信号を復調する。
復調部５９は、フレーム検出部５７から供給される無線フレーム情報とチャネル情報に基づいて受信信号を復調する。
誤り検出部６０は、復調部５９によって復調された信号の誤り検出を行い、基地局装置１０から送信された情報を誤り無く受信したか否かを判定する。
再送制御部６１は、誤り検出部６０による判定によって、復調された信号に誤り無く受信できた場合、正常に受信した信号に対するＡＣＫ信号を生成し、送信データ選択部５２に供給する。
チャネルアクセス管理部６２は、受信した受信信号に基づいて受信状態の検出を行い、当該チャネルの受信状態に基づいて、そのチャネルが利用可能か否かを判定する。
チャネルアクセス管理部６２は、受信状態の判定結果に基づいて、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報を生成する。チャネルアクセス管理部６２は、チャネルが利用可能と判定した場合、送信データ選択部５２に利用できるチャネル情報を含むチャネル制御情報を供給する。例えば、チャネルアクセス管理部６２において、そのチャネルが利用可能か否かの判定は、そのチャネルの受信信号強度（ＲＳＳＩ）のレベルに基づいて判定し、予め定められる所定の閾値レベルに満たす場合を利用可能なチャネルとして判定する。
再送制御部６１は、誤り検出部６０による判定によって、復調された信号に誤り無く受信できた場合、正常に受信した信号に対するＡＣＫ信号を生成し、送信データ選択部５２に供給する。
チャネルアクセス管理部６２は、受信した受信信号に基づいて受信状態の検出を行い、当該チャネルの受信状態に基づいて、そのチャネルが利用可能か否かを判定する。
チャネルアクセス管理部６２は、受信状態の判定結果に基づいて、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報を生成する。チャネルアクセス管理部６２は、チャネルが利用可能と判定した場合、送信データ選択部５２に利用できるチャネル情報を含むチャネル制御情報を供給する。例えば、チャネルアクセス管理部６２において、そのチャネルが利用可能か否かの判定は、そのチャネルの受信信号強度（ＲＳＳＩ）のレベルに基づいて判定し、予め定められる所定の閾値レベルに満たす場合を利用可能なチャネルとして判定する。
ＡＣＫタイミング制御部６３は、送信するＡＣＫ信号の送信タイミングを制御する。ＡＣＫタイミング制御部６３は、ＡＣＫ信号の送信タイミングの制御を、隣接するチャネルを使って送信されるＡＣＫ信号と干渉しないタイミングを使って送信するように制御する。ＡＣＫタイミング制御部６３は、隣接するチャネルを使って送信されるＡＣＫ信号と干渉しないタイミングで送信するように制御するには、例えば、以下に示す構成により実現する。
ＡＣＫタイミング制御部６３は、フレーム検出部５７によって抽出されたデータフレームのヘッダ情報が存在する場合においては、これを取得する。また、ＡＣＫタイミング制御部６３は、復調部５９の出力として得られる管理フレームに含まれるＡＣＫタイミング情報が存在する場合においては、これを取得する。ＡＣＫタイミング制御部６３は、抽出されたデータフレームのヘッダ情報、及び、管理フレームに含まれるＡＣＫタイミング情報の少なくともいずれかを取得した場合においては、取得した情報に基づいて、ＡＣＫフレームを送信すべきタイミング情報を生成して送信データ選択部５２に供給する。
ＡＣＫタイミング制御部６３は、フレーム検出部５７によって抽出されたデータフレームのヘッダ情報が存在する場合においては、これを取得する。また、ＡＣＫタイミング制御部６３は、復調部５９の出力として得られる管理フレームに含まれるＡＣＫタイミング情報が存在する場合においては、これを取得する。ＡＣＫタイミング制御部６３は、抽出されたデータフレームのヘッダ情報、及び、管理フレームに含まれるＡＣＫタイミング情報の少なくともいずれかを取得した場合においては、取得した情報に基づいて、ＡＣＫフレームを送信すべきタイミング情報を生成して送信データ選択部５２に供給する。
図３に示した端末装置５０の動作を説明する。
まず、基地局装置１０から送信された信号を受信する受信系の動作を示す。
端末装置５０は、基地局装置１０から送信された制御フレーム、データフレームを送受信アンテナ５６により受信する。
フレーム検出部５７は、到来する周波数帯を検知する。復調部５９は、検知された周波数帯の変調信号から受信データを生成し、基地局装置１０から送信された送信データを復元する。
まず、基地局装置１０から送信された信号を受信する受信系の動作を示す。
端末装置５０は、基地局装置１０から送信された制御フレーム、データフレームを送受信アンテナ５６により受信する。
フレーム検出部５７は、到来する周波数帯を検知する。復調部５９は、検知された周波数帯の変調信号から受信データを生成し、基地局装置１０から送信された送信データを復元する。
誤り検出部６０は、受信データに対してデータの正誤判定を行い、その結果を再送制御部６１に供給する。
再送制御部６１は、データフレームが正しく受信された場合において、ＡＣＫフレーム情報を生成し、送信データ選択機能へ入力する。
ＡＣＫタイミング制御部６３は、フレーム検出機能によって抽出されたデータフレームのヘッダ情報、或いは復調部５９の出力として得られる管理フレームに含まれるＡＣＫタイミング情報が存在する場合においてはこれを取得し、ＡＣＫフレームが送信されるべきタイミングを送信データ選択部５２へ通知する。
送信データ選択部５２では、ＡＣＫタイミング制御部６３によって指定されたタイミングでＡＣＫフレームが送信されるよう、再送制御部６１から出力されるＡＣＫフレームを変調部５９へと出力する。
変調部５９は、ＡＣＫフレームを無線信号へと変換し、送受信アンテナ５６を用いて基地局装置１０へと送信を行う。
ＴＤＤスイッチ５５は、送信時は送信信号を送受信アンテナ５６へ送出し、受信時には受信した無線信号を各機能へと送出する機能を有する。
再送制御部６１は、データフレームが正しく受信された場合において、ＡＣＫフレーム情報を生成し、送信データ選択機能へ入力する。
ＡＣＫタイミング制御部６３は、フレーム検出機能によって抽出されたデータフレームのヘッダ情報、或いは復調部５９の出力として得られる管理フレームに含まれるＡＣＫタイミング情報が存在する場合においてはこれを取得し、ＡＣＫフレームが送信されるべきタイミングを送信データ選択部５２へ通知する。
送信データ選択部５２では、ＡＣＫタイミング制御部６３によって指定されたタイミングでＡＣＫフレームが送信されるよう、再送制御部６１から出力されるＡＣＫフレームを変調部５９へと出力する。
変調部５９は、ＡＣＫフレームを無線信号へと変換し、送受信アンテナ５６を用いて基地局装置１０へと送信を行う。
ＴＤＤスイッチ５５は、送信時は送信信号を送受信アンテナ５６へ送出し、受信時には受信した無線信号を各機能へと送出する機能を有する。
図を参照し、本実施形態の無線通信システムにおける送信電力について示す。
図４は、本実施形態の無線通信システムにおける送信電力を示す図である。
図に示される波形は、送信信号の送信信号スペクトルを示し、縦軸が電力スペクトル密度（ｄＢ：デシベル）を示し、横軸が周波数（ＭＨｚ：メガヘルツ）を示す。この送信信号は、IEEE802.11a規格に準じたものであり、実際の測定値とともに、IEEE802.11a規格の送信電力スペクトルマスクを示す。
周波数が、この図の中心周波数に対して、対称にそれぞれ９ＭＨｚまでの帯域範囲では、フラットな周波数特性（０ｄＢｒ）が許容され、この部分にデータ信号を含むメインローブが存在する。周波数がその帯域幅を越えた９ＭＨｚから１１ＭＨｚにかけて、送信電力スペクトルマスクによって示される許容値は、−２０ｄＢｒまで急峻に減衰する。周波数が１１ＭＨｚを越えた範囲では、帯域外放射電力として制限されたる許容値が示される。周波数が１１ＭＨｚを越え３０ＭＨｚの範囲では、徐々に許容値が低下するものの、周波数に応じた減衰率は低下する。
図４は、本実施形態の無線通信システムにおける送信電力を示す図である。
図に示される波形は、送信信号の送信信号スペクトルを示し、縦軸が電力スペクトル密度（ｄＢ：デシベル）を示し、横軸が周波数（ＭＨｚ：メガヘルツ）を示す。この送信信号は、IEEE802.11a規格に準じたものであり、実際の測定値とともに、IEEE802.11a規格の送信電力スペクトルマスクを示す。
周波数が、この図の中心周波数に対して、対称にそれぞれ９ＭＨｚまでの帯域範囲では、フラットな周波数特性（０ｄＢｒ）が許容され、この部分にデータ信号を含むメインローブが存在する。周波数がその帯域幅を越えた９ＭＨｚから１１ＭＨｚにかけて、送信電力スペクトルマスクによって示される許容値は、−２０ｄＢｒまで急峻に減衰する。周波数が１１ＭＨｚを越えた範囲では、帯域外放射電力として制限されたる許容値が示される。周波数が１１ＭＨｚを越え３０ＭＨｚの範囲では、徐々に許容値が低下するものの、周波数に応じた減衰率は低下する。
チャネルを、中心周波数を２０ＭＨｚ間隔で配置して、周波数帯域幅を２０ＭＨｚとした場合では、この図に示される約１０ＭＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲が、隣接するチャネルの周波数領域になる。隣接したチャネルを同時に利用する場合には、周波数帯域幅を超えた約１０ＭＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲の信号レベルが低ければ、隣接チャネルへの影響が低減する。
また、本実施形態の無線通信システムにおける受信信号の干渉について示す。
図５は、本実施形態の無線通信システムにおける受信信号の干渉を示す図である。
この図に示される波形は、互いに隣接するチャネルを利用して送信する２つの端末装置からの受信信号の受信スペクトルの例が示される。
この図に示される波形は、端末装置５０−１（STA１）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ５１と、隣接するチャネルを用いる端末装置５０−２（STA２）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ５２とを示す。この波形を示すグラフの縦軸が電力スペクトル密度（ｄＢ：デシベル）を示し、横軸が周波数（ＭＨｚ：メガヘルツ）を示す。
図５は、本実施形態の無線通信システムにおける受信信号の干渉を示す図である。
この図に示される波形は、互いに隣接するチャネルを利用して送信する２つの端末装置からの受信信号の受信スペクトルの例が示される。
この図に示される波形は、端末装置５０−１（STA１）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ５１と、隣接するチャネルを用いる端末装置５０−２（STA２）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ５２とを示す。この波形を示すグラフの縦軸が電力スペクトル密度（ｄＢ：デシベル）を示し、横軸が周波数（ＭＨｚ：メガヘルツ）を示す。
基地局装置１０の受信系の動作としては、周波数帯域ｆ１， ｆ２の双方のチャネルに対してそれぞれ帯域制限フィルタ処理を行い、周波数変換（ダウンコンバート）処理を行うことにより、ベースバンド信号を取得する。
端末装置STA1の帯域外放射電力（波形ＰＳ５１）は、端末装置STA2からの受信信号（波形ＰＳ５２）に対して干渉電力となる。この図に示される例では、ＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）が20dBを越えて（SIR＞20dB）確保できているので、帯域外放射電力の影響は少ない状態である。そのため、基地局装置１０は、端末装置STA2のＡＣＫフレームを正しく受信することが可能である。また、端末装置STA2の帯域外放射電力に対する端末装置STA1の受信信号についても同様となる。
端末装置STA1の帯域外放射電力（波形ＰＳ５１）は、端末装置STA2からの受信信号（波形ＰＳ５２）に対して干渉電力となる。この図に示される例では、ＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）が20dBを越えて（SIR＞20dB）確保できているので、帯域外放射電力の影響は少ない状態である。そのため、基地局装置１０は、端末装置STA2のＡＣＫフレームを正しく受信することが可能である。また、端末装置STA2の帯域外放射電力に対する端末装置STA1の受信信号についても同様となる。
図６は、本実施形態の無線通信システムにおける受信信号の干渉を示す図である。
この図に示される波形は、互いに隣接するチャネルを利用して送信する２つの端末装置からの受信信号の受信スペクトルの例が示される。この図では、図５と異なり、隣接するチャネルの受信電力のバランスが異なる場合を示す。
この図に示される波形は、互いに隣接するチャネルを利用して送信する２つの端末装置からの受信信号の受信スペクトルの例が示される。この図では、図５と異なり、隣接するチャネルの受信電力のバランスが異なる場合を示す。
この図に示される波形は、端末装置５０−１（STA１）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ６１と、隣接するチャネルを用いる端末装置５０−２（STA２）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ６２とを示す。この波形を示すグラフの縦軸が電力スペクトル密度（ｄＢ：デシベル）を示し、横軸が周波数（ＭＨｚ：メガヘルツ）を示す。
端末装置STA1の受信信号電力に対する端末装置STA2の帯域外放射（波形ＰＳ６２）は大幅に減少しているため、端末装置STA1の受信信号品質は高くなる。しかし、端末装置STA2の受信信号電力に対して端末装置STA1の帯域外放射電力が相対的に大きくなっており、同時にこの隣接するチャネルを受信した場合では、端末装置STA2の受信信号を受信できないことになる。したがって、同じタイミングで基地局装置１０から送信された送信信号をそれぞれの端末装置５０が受信できたとしても、端末装置５０から同時に送信されるＡＣＫ信号（ＡＣＫフレーム）を受信する際の処理が、互いに干渉することになる。その結果、基地局装置１０は、端末装置STA2のＡＣＫフレームを正しく受信することができなくなるという状態が生じうる。
端末装置STA1の受信信号電力に対する端末装置STA2の帯域外放射（波形ＰＳ６２）は大幅に減少しているため、端末装置STA1の受信信号品質は高くなる。しかし、端末装置STA2の受信信号電力に対して端末装置STA1の帯域外放射電力が相対的に大きくなっており、同時にこの隣接するチャネルを受信した場合では、端末装置STA2の受信信号を受信できないことになる。したがって、同じタイミングで基地局装置１０から送信された送信信号をそれぞれの端末装置５０が受信できたとしても、端末装置５０から同時に送信されるＡＣＫ信号（ＡＣＫフレーム）を受信する際の処理が、互いに干渉することになる。その結果、基地局装置１０は、端末装置STA2のＡＣＫフレームを正しく受信することができなくなるという状態が生じうる。
隣接チャネル干渉を回避するために、端末装置STA1が用いる周波数帯域と端末装置STA2が用いる周波数帯域の間にガードバンドを設ける方法（図２１参照）では、周波数利用効率が低下する。図２１の場合、ガードバンドは、周波数帯ｆ２が該当し、その周波数帯域を用いることができない。ガードバンドを設ける場合に生成する信号の帯域幅が、隣接するチャネルを用いた並列伝送の場合と比較して広くなる。そのため、ガードバンドを設ける方法では、デジタル回路・アナログ回路の複雑性・コストが向上するため望ましくない。
図を参照し、基地局装置１０において生じうる隣接チャネルを同時に用いた場合に生じうる問題を解消させる実施態様を以下に説明する。
図７は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１とｆ２を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
端末装置STA1とSTA2とは、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１とｆ２に割り付けられるとする。その端末装置STA1とSTA2とは、基地局装置１０から同じタイミングに送信された無線フレーム（ＦＲ１１とＦＲ２１）を受信する。
ここで、基地局装置１０は、端末装置STA1とSTA2が受信した無線フレームＦＲ２１とＦＲ２２に対して応答するＡＣＫフレームを、同時に受信しないように制御する。
図７は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１とｆ２を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
端末装置STA1とSTA2とは、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１とｆ２に割り付けられるとする。その端末装置STA1とSTA2とは、基地局装置１０から同じタイミングに送信された無線フレーム（ＦＲ１１とＦＲ２１）を受信する。
ここで、基地局装置１０は、端末装置STA1とSTA2が受信した無線フレームＦＲ２１とＦＲ２２に対して応答するＡＣＫフレームを、同時に受信しないように制御する。
例えば、基地局装置１０の制御に応じて、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることができる端末装置STA1とSTA2を、本実施形態の端末装置５０とする。
そして、基地局装置１０は、端末装置STA1がＡＣＫフレームを送信する期間と、端末装置STA2がＡＣＫフレームを送信する期間とが重複しないように制御する。
さらに、先に応答することになる端末装置STA2がDCF（Distributed Coordination Function）に基づいたチャネルアクセス権を取得した際に、端末装置STA2からの送信データフレームと、端末装置STA1が送信するＡＣＫフレームとが重複しないようにする。すなわち、端末装置STA1がＡＣＫフレームを送信する時刻を、端末装置STA2がＡＣＫフレームを送信し終えたタイミングから起算してSIFS（Short Inter Frame Spacing）の時間長とランダムバックオフの最短時間長が経過した時刻より早くなるように設定する。
そして、基地局装置１０は、端末装置STA1がＡＣＫフレームを送信する期間と、端末装置STA2がＡＣＫフレームを送信する期間とが重複しないように制御する。
さらに、先に応答することになる端末装置STA2がDCF（Distributed Coordination Function）に基づいたチャネルアクセス権を取得した際に、端末装置STA2からの送信データフレームと、端末装置STA1が送信するＡＣＫフレームとが重複しないようにする。すなわち、端末装置STA1がＡＣＫフレームを送信する時刻を、端末装置STA2がＡＣＫフレームを送信し終えたタイミングから起算してSIFS（Short Inter Frame Spacing）の時間長とランダムバックオフの最短時間長が経過した時刻より早くなるように設定する。
なお、端末装置STA1とSTA2とは、互いに基地局装置１０の制御に応じて、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることができることとしたが、図に示される場合では、少なくとも端末装置STA1は、基地局装置１０の制御に応じて、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることができる必要がある。つまり、端末装置STA2は、ＡＣＫフレームを送信するタイミングを制御することができない従来型の端末装置であってもよい。
したがって、本実施形態に示した機能を備えない端末装置（従来型端末装置という）が、混在する無線通信システムであっても、後方互換性を維持することができる。本実施形態に示した無線通信システムは、従来型端末装置が混在する場合であっても、ＡＣＫフレームの時間的重複に起因する隣接チャネル干渉の発生を回避し、ＡＣＫフレームの伝送品質を維持する効果を生み出すことを可能とする。
本実施形態では、複数の帯域（周波数チャネル）を用いた伝送において、帯域外放射の影響を低減するために、ＡＣＫフレームの送信開始時刻を制御する。ＡＣＫフレームの送信開始時刻を制御する際に、実際に送信する時刻を一致させないだけでなく、当該チャネルと隣接するチャネルとに干渉を与えないために、当該チャネルの送信を開始する送信開始時刻を制御する。
これにより、端末装置STA1の送信タイミングを後方にシフトさせることができることから、端末装置STA2がＡＣＫフレームをAPに返信する期間において、周波数チャネルｆ１から帯域外放射が発生しないようにできる。
これにより、端末装置STA1の送信タイミングを後方にシフトさせることができることから、端末装置STA2がＡＣＫフレームをAPに返信する期間において、周波数チャネルｆ１から帯域外放射が発生しないようにできる。
また、既存の技術として、「scheduled ACK」という考え方が存在する。既存の技術として示される「scheduled ACK」による制御では、単一の周波数チャネル上でのタイミング制御であり、本実施形態に示すように、複数の帯域を同時に用いた伝送についての制御方法ではない。仮に、それぞれの帯域（チャネル）に、個別に「scheduled ACK」による制御を適用しても、隣接する周波数チャネルを用いた通信によって生じる干渉を除去できないため、帯域間の干渉の影響を受ける時間が生じることになる。
本実施形態に示す無線通信システムでは、そのような干渉による影響を低減させることが可能となる。
なお、それぞれの帯域（チャネル）に、個別に「scheduled ACK」による制御を適用し、帯域ごとに行われる制御を帯域間で連携させて制御することにより、本実施形態と等価の動作を実現することも可能である。
本実施形態に示す無線通信システムでは、そのような干渉による影響を低減させることが可能となる。
なお、それぞれの帯域（チャネル）に、個別に「scheduled ACK」による制御を適用し、帯域ごとに行われる制御を帯域間で連携させて制御することにより、本実施形態と等価の動作を実現することも可能である。
なお、本実施形態では、端末装置５０が応答して送信するＡＣＫフレームの送信タイミングの制御において、基地局装置１０は、端末装置５０がＡＣＫ信号を送付する前に、予め端末装置５０に制御情報を通知する。
（第２実施形態）
図を参照し、基地局装置１０において生じうる隣接チャネルを同時に用いた場合に生じうる問題を解消させる異なる実施態様を以下に説明する。本実施形態では、４つの端末装置と基地局装置とが通信する無線通信システムの場合について示す。
図８は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
図を参照し、基地局装置１０において生じうる隣接チャネルを同時に用いた場合に生じうる問題を解消させる異なる実施態様を以下に説明する。本実施形態では、４つの端末装置と基地局装置とが通信する無線通信システムの場合について示す。
図８は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
本実施形態に示す無線通信システムに適用される基地局装置１０及び端末装置５０は、図１、図２、図３に示したものと同じ構成を適用でき、同時に利用するチャネル数が異なる。
４つの端末装置５０を、端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4として示す。
端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4は、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４に割り付けられることとする。その端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4は、基地局装置１０から同じタイミングに送信された無線フレーム（ＦＲ１１、ＦＲ２１、ＦＲ３１及びＦＲ４１）を受信する。
ここで、端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4が受信した無線フレームＦＲ１１、ＦＲ２１、ＦＲ３１及びＦＲ４１に対して応答するＡＣＫフレームを基地局装置１０が同時に受信しないように制御する。
例えば、基地局装置１０は、端末装置STA2とSTA4に対して、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることとする。端末装置STA1とSTA3は、本実施形態に示す遅延制御を行わないこととする。つまり、この図に示したチャネル配置では、隣接していないチャネル同士は同時に送信を行うことが可能となる。
４つの端末装置５０を、端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4として示す。
端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4は、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆ４に割り付けられることとする。その端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4は、基地局装置１０から同じタイミングに送信された無線フレーム（ＦＲ１１、ＦＲ２１、ＦＲ３１及びＦＲ４１）を受信する。
ここで、端末装置STA1、STA2、STA3及びSTA4が受信した無線フレームＦＲ１１、ＦＲ２１、ＦＲ３１及びＦＲ４１に対して応答するＡＣＫフレームを基地局装置１０が同時に受信しないように制御する。
例えば、基地局装置１０は、端末装置STA2とSTA4に対して、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることとする。端末装置STA1とSTA3は、本実施形態に示す遅延制御を行わないこととする。つまり、この図に示したチャネル配置では、隣接していないチャネル同士は同時に送信を行うことが可能となる。
このように、周波数チャネルの割り付けと、制御対象とする端末装置を選択することにより、隣接する周波数チャネル同士の干渉を避けることができる。
また、同時に複数の端末装置が、同時にＡＣＫフレームを送信することが可能となり、端末装置ごとに異なる遅延時間を割り当てて、その順に１つずつ端末装置がＡＣＫフレームを個別に送信する場合に比べ、応答時間を短縮することができる。
この図では、４つの端末装置を例示したが、必要に応じてその数を設定することが可能となる。
また、同時に複数の端末装置が、同時にＡＣＫフレームを送信することが可能となり、端末装置ごとに異なる遅延時間を割り当てて、その順に１つずつ端末装置がＡＣＫフレームを個別に送信する場合に比べ、応答時間を短縮することができる。
この図では、４つの端末装置を例示したが、必要に応じてその数を設定することが可能となる。
なお、データフレームとＡＣＫフレームとの間隔、及び、ＡＣＫフレーム同士の間隔は、例えば、SIFS(Short Inter Frame Spacing: IEEE802.11n規格では16μs)として定められる期間を確保した間隔を設けることにより、フレーム間干渉を回避することが可能となる。
また、端末装置STA2とSTA4の送信タイミングを後方にシフトさせることにより、既存端末である端末装置STA１がＡＣＫフレームを基地局装置１０に返信する期間において、周波数チャネルｆ２から対域外放射が発生しないようにできる。
また、端末装置STA2とSTA4の送信タイミングを後方にシフトさせることにより、既存端末である端末装置STA１がＡＣＫフレームを基地局装置１０に返信する期間において、周波数チャネルｆ２から対域外放射が発生しないようにできる。
（第３実施形態）
図を参照し、本実施形態における異なる態様を示す。
本実施形態に示す無線通信システムは、図１に示した基地局装置１０と端末装置５０に代え、基地局装置１０ａと端末装置５０ａを備える。
図を参照し、本実施形態における異なる態様を示す。
本実施形態に示す無線通信システムは、図１に示した基地局装置１０と端末装置５０に代え、基地局装置１０ａと端末装置５０ａを備える。
図９は、基地局装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される基地局装置１０ａは、送信キュー１１、送信データ選択部１２ａ、変調部１３、合成部１４、ＴＤＤスイッチ１５、送受信アンテナ１６、フレーム検出部１７ａ、分配部１８、復調部１９、誤り検出部２０、再送制御部２１、チャネルアクセス管理部２２及びチャネル利得推定部２４を備える。図２と同じ構成には同じ符号を付す。
この図に示される基地局装置１０ａは、送信キュー１１、送信データ選択部１２ａ、変調部１３、合成部１４、ＴＤＤスイッチ１５、送受信アンテナ１６、フレーム検出部１７ａ、分配部１８、復調部１９、誤り検出部２０、再送制御部２１、チャネルアクセス管理部２２及びチャネル利得推定部２４を備える。図２と同じ構成には同じ符号を付す。
送信データ選択部１２ａは、指示される制御情報等にしたがって、送信する送信情報を抽出し、送信する周波数チャネル（周波数帯）を選択する。
送信データ選択部１２ａは、送信キュー１１に保持された送信データから、利用できる周波数チャネル（チャネル）数と同数（ｋ個）の送信データの供給を受ける。送信データ選択部１２ａは、その送信データを送信情報として含むデータフレームを抽出する。送信データ選択部１２ａは、再送制御部２１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２ａは、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報をチャネルアクセス管理部２２から供給を受ける。送信データ選択部１２ａは、そのチャネル制御情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。
送信データ選択部１２ａは、送信キュー１１に保持された送信データから、利用できる周波数チャネル（チャネル）数と同数（ｋ個）の送信データの供給を受ける。送信データ選択部１２ａは、その送信データを送信情報として含むデータフレームを抽出する。送信データ選択部１２ａは、再送制御部２１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２ａは、端末装置５０が送信すべきチャネルを指示するチャネル制御情報をチャネルアクセス管理部２２から供給を受ける。送信データ選択部１２ａは、そのチャネル制御情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。
送信データ選択部１２ａは、チャネル利得推定部２４が選択した周波数チャネルのチャネル利得情報をチャネル利得推定部２４から供給を受ける。送信データ選択部１２ａは、再送制御部２１から供給されるチャネルごとのＡＣＫ信号を送信情報として含む制御フレームを抽出する。送信データ選択部１２ａは、チャネル利得推定部２４から供給されたチャネル利得情報を送信情報として含む制御フレームを抽出する。
また、送信データ選択部１２ａは、チャネル利得推定部２４によって選択された周波数チャネルを選択し、その送信データを含むデータフレームと、ＡＣＫ信号、チャネル制御情報及びチャネル利得情報の少なくともいずれかの情報を含む制御フレームとを変調部１３に供給する。
フレーム検出部１７ａ、受信信号に含まれる端末装置５０ａから送信されたデータフレーム及び制御フレームから無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報を抽出する。そして、フレーム検出部１７は、抽出した無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報の両方を、分配部１８と復調部１９に供給する。
また、送信データ選択部１２ａは、チャネル利得推定部２４によって選択された周波数チャネルを選択し、その送信データを含むデータフレームと、ＡＣＫ信号、チャネル制御情報及びチャネル利得情報の少なくともいずれかの情報を含む制御フレームとを変調部１３に供給する。
フレーム検出部１７ａ、受信信号に含まれる端末装置５０ａから送信されたデータフレーム及び制御フレームから無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報を抽出する。そして、フレーム検出部１７は、抽出した無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報の両方を、分配部１８と復調部１９に供給する。
チャネル利得推定部２４は、端末装置５０ａから送信される無線フレームの受信電力を検出する。チャネル利得推定部２４は、内部に記憶領域を有し、検出した無線フレームの受信電力の値を検出した時間に応じて記憶する。記憶する受信電力は、周波数チャネルごとに記憶することとする。チャネル利得推定部２４は、記憶した受信電力の値を参照し、履歴情報とすることができる。チャネル利得推定部２４は、受信電力の時間的な変動を検出し、時間に応じて変動する受信環境の変化を推定する。チャネル利得推定部２４は、その推定結果に応じて、利用する周波数チャネルの選択行う。チャネル利得推定部２４は、選択した周波数チャネルのチャネル利得情報をデータ選択部１２ａに供給する。
図９に示した基地局装置１０の動作を説明する。
チャネル利得推定部２４では、端末装置５０（STA）から送信される無線フレームの受信電力を検出し、検出した受信電力の値を内部に備える記憶領域に時系列に記憶する。チャネル利得推定部２４は、記憶された受信電力から履歴情報を生成する。
チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能か否かを判定する。その判定には、例えば、CSMA/CAによるキャリアセンス・ランダムバックオフ機能を適用できる。
チャネル利得推定部２４では、端末装置５０（STA）から送信される無線フレームの受信電力を検出し、検出した受信電力の値を内部に備える記憶領域に時系列に記憶する。チャネル利得推定部２４は、記憶された受信電力から履歴情報を生成する。
チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能か否かを判定する。その判定には、例えば、CSMA/CAによるキャリアセンス・ランダムバックオフ機能を適用できる。
チャネルが利用可能と判定した場合は、チャネルアクセス管理部２２は、送信データ選択部１２ａに通知を行う。
送信データ選択部１２ａは、ユーザごとの送信キュー１１のうち、利用できる周波数チャネル数（kとした）と同数のデータフレームを抽出し、各データフレームが送信される周波数帯を選択し、変調部１３−１から１３−kに供給する。
この際に、チャネル利得推定部２４は、各データフレームの送信先である端末装置５０ａから送信された信号を受信した受信信号から検出された受信信号利得を、内部の記憶領域に記憶している値を参照する。
送信データ選択部１２ａは、ユーザごとの送信キュー１１のうち、利用できる周波数チャネル数（kとした）と同数のデータフレームを抽出し、各データフレームが送信される周波数帯を選択し、変調部１３−１から１３−kに供給する。
この際に、チャネル利得推定部２４は、各データフレームの送信先である端末装置５０ａから送信された信号を受信した受信信号から検出された受信信号利得を、内部の記憶領域に記憶している値を参照する。
チャネル利得推定部２４は、参照した情報から、端末装置５０ａ（STA）が送信するＡＣＫフレームの基地局装置１０ａ（AP）における受信電力が全てのチャネルで均一となるよう、各STAの送信電力を決定する。この情報を変調部１３−１から１３−kに供給する。
変調部１３−１から１３−kでは、データフレームを無線信号へと変換する。
各周波数帯の送信信号は複数の無線信号を合成部１４により広帯域の無線信号に変換し、送受信アンテナ１６により各端末装置５０ａ（STA）に送信する。
各端末装置５０ａからＡＣＫフレームを同時に受信する際の動作は、従来例として示される一般的な動作と同じであってもよい。また、第１実施形態に示したように、ＡＣＫフレームの応答時間を遅延させる制御を行ってもよい。
変調部１３−１から１３−kでは、データフレームを無線信号へと変換する。
各周波数帯の送信信号は複数の無線信号を合成部１４により広帯域の無線信号に変換し、送受信アンテナ１６により各端末装置５０ａ（STA）に送信する。
各端末装置５０ａからＡＣＫフレームを同時に受信する際の動作は、従来例として示される一般的な動作と同じであってもよい。また、第１実施形態に示したように、ＡＣＫフレームの応答時間を遅延させる制御を行ってもよい。
図１０は、端末装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される端末装置５０ａは、送信キュー５１、送信データ選択部５２、変調部５３、送信電力制御部５４、ＴＤＤスイッチ５５、送受信アンテナ５６、フレーム検出部５７ａ、復調部５９、誤り検出部６０、再送制御部６１、チャネルアクセス管理部６２及びＡＣＫ送信電力保持部６４を備える。図３と同じ構成には同じ符号を付す。
この図に示される端末装置５０ａは、送信キュー５１、送信データ選択部５２、変調部５３、送信電力制御部５４、ＴＤＤスイッチ５５、送受信アンテナ５６、フレーム検出部５７ａ、復調部５９、誤り検出部６０、再送制御部６１、チャネルアクセス管理部６２及びＡＣＫ送信電力保持部６４を備える。図３と同じ構成には同じ符号を付す。
送信電力制御部５４は、基地局装置１０ａから指示された電力にしたがって、送信する信号の送信電力を制御する。
フレーム検出部５７ａは、図３に示したフレーム検出部５７の構成に加え、抽出した無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報の両方を、ＡＣＫ送信電力保持部６４に供給する。
ＡＣＫ送信電力保持部６４は、フレーム検出部５７ａにより抽出されたデータフレームのヘッダ部、或いは、データフレームの受信に先立ち受信した制御フレーム部に基づいて、ＡＣＫフレームの送信電力情報を取得する。ＡＣＫ送信電力保持部６４は、取得した送信電力情報を、内部に備える記憶領域に記憶する。記憶される送信電力情報は、基地局装置１０ａから新たな情報が通知された場合に更新される。ＡＣＫ送信電力保持部６４は、記憶した送信電力情報を送信電力制御部５４に供給する。
フレーム検出部５７ａは、図３に示したフレーム検出部５７の構成に加え、抽出した無線フレーム情報とＡＣＫタイミング情報の両方を、ＡＣＫ送信電力保持部６４に供給する。
ＡＣＫ送信電力保持部６４は、フレーム検出部５７ａにより抽出されたデータフレームのヘッダ部、或いは、データフレームの受信に先立ち受信した制御フレーム部に基づいて、ＡＣＫフレームの送信電力情報を取得する。ＡＣＫ送信電力保持部６４は、取得した送信電力情報を、内部に備える記憶領域に記憶する。記憶される送信電力情報は、基地局装置１０ａから新たな情報が通知された場合に更新される。ＡＣＫ送信電力保持部６４は、記憶した送信電力情報を送信電力制御部５４に供給する。
図１０に示した端末装置５０ａの動作を説明する。
基地局装置１０ａ（AP）から送信された制御フレーム、データフレームを送受信アンテナ５６により受信し、フレーム検出部５７ａにより到来する周波数帯を検知した上で復調部５９によりデータを復元する。
受信したデータに対して、誤り検出部６０は、正誤判定を行う。その判定の結果が、再送制御部６１並びにチャネルアクセス部６２へ供給される。
基地局装置１０ａ（AP）から送信された制御フレーム、データフレームを送受信アンテナ５６により受信し、フレーム検出部５７ａにより到来する周波数帯を検知した上で復調部５９によりデータを復元する。
受信したデータに対して、誤り検出部６０は、正誤判定を行う。その判定の結果が、再送制御部６１並びにチャネルアクセス部６２へ供給される。
再送制御部６１は、データフレームが正しく受信された場合において、ＡＣＫフレーム情報を生成し、送信データ選択機能へ入力する。
チャネルアクセス管理部６２は、ＡＣＫフレームを、データフレームの受信後から既定の時間経過したタイミングにおいて送信するよう、送信データ選択部５２を制御する。
チャネルアクセス管理部６２は、例えば、IEEE802.11n規格の無線LANシステムのように、データフレームを受信後SIFS(Short Inter Frame Spacing)という時間間隔をあけてＡＣＫフレームを送信させる。
ＡＣＫ送信電力保持部６４は、フレーム検出部５７ａにより抽出されたデータフレームのヘッダ部、或いは、データフレームの受信に先立ち受信した制御フレームからＡＣＫフレームの送信電力情報を取得し保持する。
チャネルアクセス管理部６２は、ＡＣＫフレームを、データフレームの受信後から既定の時間経過したタイミングにおいて送信するよう、送信データ選択部５２を制御する。
チャネルアクセス管理部６２は、例えば、IEEE802.11n規格の無線LANシステムのように、データフレームを受信後SIFS(Short Inter Frame Spacing)という時間間隔をあけてＡＣＫフレームを送信させる。
ＡＣＫ送信電力保持部６４は、フレーム検出部５７ａにより抽出されたデータフレームのヘッダ部、或いは、データフレームの受信に先立ち受信した制御フレームからＡＣＫフレームの送信電力情報を取得し保持する。
変調部５９は、ＡＣＫフレームを無線信号へと変換する。送信電力制御部５４は、ＡＣＫ送信電力保持部６４からＡＣＫフレームの送信電力を検出する。変調部５９は、無線信号の送信電力をその値に設定する。送受信アンテナ５６を用いて、基地局装置１０ａへとＡＣＫフレームの送信を行う。
ＴＤＤスイッチ５５は、送信時は送信信号を送受信アンテナ５６へ送出し、受信時には受信した無線信号を各機能へと送出する。
ＴＤＤスイッチ５５は、送信時は送信信号を送受信アンテナ５６へ送出し、受信時には受信した無線信号を各機能へと送出する。
図を参照し、本実施形態に示す無線通信システムの動作を説明する。
図１１は、本実施形態の無線通信システムにおける受信信号の干渉を示す図である。
この図に示される波形は、互いに隣接するチャネルを利用して送信する２つの端末装置からの受信信号の受信スペクトルの例が示される。この図では、図５、図６と異なり、隣接するチャネルの受信電力のバランスが異なる場合に、端末装置５０ａから送信する送信電力を変更することにより、基地局装置１０ａにおける受信電力のバランスを確保させる一態様を示す。
図１１は、本実施形態の無線通信システムにおける受信信号の干渉を示す図である。
この図に示される波形は、互いに隣接するチャネルを利用して送信する２つの端末装置からの受信信号の受信スペクトルの例が示される。この図では、図５、図６と異なり、隣接するチャネルの受信電力のバランスが異なる場合に、端末装置５０ａから送信する送信電力を変更することにより、基地局装置１０ａにおける受信電力のバランスを確保させる一態様を示す。
この図に示される波形は、端末装置５０ａ−１（STA１）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ１１１と、隣接するチャネルを用いる端末装置５０ａ−２（STA２）の電力スペクトル密度を示す波形ＰＳ１１２とを示す。この波形を示すグラフの縦軸が電力スペクトル密度（ｄＢ：デシベル）を示し、横軸が周波数（ＭＨｚ：メガヘルツ）を示す。
２つの端末装置５０ａがそれぞれ送信するＡＣＫフレームの送信タイミングは同じとする。
端末装置STA1が送信するＡＣＫフレームのAPにおける受信電力と端末装置STA2が送信するＡＣＫフレームのAPにおける受信電力とが等しくなるように、端末装置STA2の送信電力を制御した上で、同一のタイミングでＡＣＫフレームの送信を行う。
互いのＡＣＫフレームの受信信号電力を等しくすることにより、隣接チャネル干渉の影響を低減する。
例えば、端末装置STA2の送信電力がP， 端末装置STA2から基地局装置１０ａ（AP）の伝搬損がL2， 端末装置STA1から基地局装置１０ａ（AP）の伝搬損がL1であるとすると、端末装置STA1の送信電力を、（P×L2/L1）に設定する。
図は、端末装置STA1とSTA2とが送信したＡＣＫフレームの電力差が20dBである場合を示す例である。この場合、端末装置STA1の送信電力を20dB低減させることにより、端末装置STA1とSTA2の受信電力差を無くし、端末装置STA2からのＡＣＫフレームを正しく受信することができる。
端末装置STA1が送信するＡＣＫフレームのAPにおける受信電力と端末装置STA2が送信するＡＣＫフレームのAPにおける受信電力とが等しくなるように、端末装置STA2の送信電力を制御した上で、同一のタイミングでＡＣＫフレームの送信を行う。
互いのＡＣＫフレームの受信信号電力を等しくすることにより、隣接チャネル干渉の影響を低減する。
例えば、端末装置STA2の送信電力がP， 端末装置STA2から基地局装置１０ａ（AP）の伝搬損がL2， 端末装置STA1から基地局装置１０ａ（AP）の伝搬損がL1であるとすると、端末装置STA1の送信電力を、（P×L2/L1）に設定する。
図は、端末装置STA1とSTA2とが送信したＡＣＫフレームの電力差が20dBである場合を示す例である。この場合、端末装置STA1の送信電力を20dB低減させることにより、端末装置STA1とSTA2の受信電力差を無くし、端末装置STA2からのＡＣＫフレームを正しく受信することができる。
これにより、端末装置STA2との後方互換性を維持しつつ、ＡＣＫフレームの時間的重複に起因する隣接チャネル干渉量を低減することができることから、ＡＣＫフレームの伝送品質を維持する効果を生み出すことができる。
なお、本実施形態では、端末装置５０ａ−２が送信するＡＣＫフレームの送信電力の制御において、基地局装置１０ａが通知する制御情報は、端末装置５０ａ−２がＡＣＫ信号を送付する前に、予め端末装置５０ａ−２に通知されていることとした。
（第４実施形態）
図を参照し、基地局装置から端末装置に対する制御フレームの送信タイミングについて示す。
図１２は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１とｆ２を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
端末装置STA1とSTA2とは、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１とｆ２に割り付けられるとする。その端末装置STA1とSTA2とは、基地局装置１０から同じタイミングに送信された制御フレーム（ＦＣ１１とＦＣ２１）及び無線フレーム（ＦＲ１１とＦＲ２１）をそれぞれ受信する。
ここで、端末装置STA1とSTA2が受信した制御フレームＦＣ１１とＦＣ２１に含まれる制御情報に応じた動作を行う。端末装置STA1とSTA2が受信した無線フレームＦＲ２１とＦＲ２２に対して応答するＡＣＫフレーム（ＦＡ１１とＦＡ２１）を基地局装置１０において干渉しないように制御して送信する。
図を参照し、基地局装置から端末装置に対する制御フレームの送信タイミングについて示す。
図１２は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１とｆ２を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
端末装置STA1とSTA2とは、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１とｆ２に割り付けられるとする。その端末装置STA1とSTA2とは、基地局装置１０から同じタイミングに送信された制御フレーム（ＦＣ１１とＦＣ２１）及び無線フレーム（ＦＲ１１とＦＲ２１）をそれぞれ受信する。
ここで、端末装置STA1とSTA2が受信した制御フレームＦＣ１１とＦＣ２１に含まれる制御情報に応じた動作を行う。端末装置STA1とSTA2が受信した無線フレームＦＲ２１とＦＲ２２に対して応答するＡＣＫフレーム（ＦＡ１１とＦＡ２１）を基地局装置１０において干渉しないように制御して送信する。
例えば、基地局装置１０ａの制御に応じて、ＡＣＫフレーム（ＦＡ１１とＦＡ２１）の送信電力を制御できる端末装置STA1とSTA2を、本実施形態に示す端末装置５０ａとする。
そして、基地局装置１０は、端末装置STA1がＡＣＫフレーム（ＦＡ１１）を送信する送信電力と、端末装置STA2がＡＣＫフレーム（ＦＡ２１）を送信する送信電力とが干渉しないように制御する。送信電力の制御の詳細については、第３実施形態を参照する。
そして、基地局装置１０は、端末装置STA1がＡＣＫフレーム（ＦＡ１１）を送信する送信電力と、端末装置STA2がＡＣＫフレーム（ＦＡ２１）を送信する送信電力とが干渉しないように制御する。送信電力の制御の詳細については、第３実施形態を参照する。
基地局装置１０ａは、周波数チャネルｆ１とｆ２とを用いて、それぞれ同一の制御フレームＦＣ１１，ＦＣ２１を送信する。
端末装置５０ａは、周波数チャネルｆ１、ｆ２のいずれかの周波数チャネルの信号を受信して、制御フレームＦＣ１１又はＦＣ２１を検出する。
これにより、端末装置５０ａは、周波数チャネルｆ１には、制御フレームＦＣ１１の後に、基地局装置１０ａから端末装置５０ａ−１（STA１）に向けてのデータフレームＦＲ１１（AP→STA1）の信号が続いて送信されることを検出する。また、端末装置５０ａは、周波数チャネルｆ１には、制御フレームＦＣ２１の後に、基地局装置１０ａから端末装置５０ａ−２（STA２）に向けてのデータフレームＦＲ２１（AP→STA2）の信号が続いて送信されることを検出する。
端末装置５０ａ−１と５０ａ−２は、それぞれ受信した制御フレームに含まれる制御情報に応じて送信電力の制御を行うことができる。
端末装置５０ａは、周波数チャネルｆ１、ｆ２のいずれかの周波数チャネルの信号を受信して、制御フレームＦＣ１１又はＦＣ２１を検出する。
これにより、端末装置５０ａは、周波数チャネルｆ１には、制御フレームＦＣ１１の後に、基地局装置１０ａから端末装置５０ａ−１（STA１）に向けてのデータフレームＦＲ１１（AP→STA1）の信号が続いて送信されることを検出する。また、端末装置５０ａは、周波数チャネルｆ１には、制御フレームＦＣ２１の後に、基地局装置１０ａから端末装置５０ａ−２（STA２）に向けてのデータフレームＦＲ２１（AP→STA2）の信号が続いて送信されることを検出する。
端末装置５０ａ−１と５０ａ−２は、それぞれ受信した制御フレームに含まれる制御情報に応じて送信電力の制御を行うことができる。
なお、制御フレームの送出を特定の周波数チャネルを特定することとしてもよい。
図１３は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示されるシーケンスでは、図１２に示したシーケンスに含まれた周波数チャネルｆ２における制御フレームＦＣ２１を削除した点が異なる。
図１３は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示されるシーケンスでは、図１２に示したシーケンスに含まれた周波数チャネルｆ２における制御フレームＦＣ２１を削除した点が異なる。
この実施態様では、制御フレームが、周波数チャネルｆ１を用いて送信される構成を例として示す。
各端末装置５０ａでは、受信待機状態時に、初めに周波数チャネルｆ１を用いて送信される制御フレームＦＣ１１を受信する。各端末装置５０ａは、受信した制御フレームＦＣ１１によって通知される周波数チャネルの割り付け情報を参照し、割り付けられた周波数チャネルを判定する。端末装置５０ａは、その判定の結果、割り付けられた周波数チャネルを用いて送信されるデータフレームＦＲ１１、ＦＲ２１がいずれの周波数チャネルｆ１、ｆ２を用いるかを予め判定することができる。このような手順を用いることにより、基地局装置１０ａから送信されるデータフレームＦＲ１１、ＦＲ２１が任意の周波数チャネルに割り付けられても、そのデータフレームを受信することが可能となる。
なお、このような制御方法は、IEEE802.11n規格のような、プライマリ・チャネル/セカンダリ・チャネルの概念があるようなシステムに適する。
各端末装置５０ａでは、受信待機状態時に、初めに周波数チャネルｆ１を用いて送信される制御フレームＦＣ１１を受信する。各端末装置５０ａは、受信した制御フレームＦＣ１１によって通知される周波数チャネルの割り付け情報を参照し、割り付けられた周波数チャネルを判定する。端末装置５０ａは、その判定の結果、割り付けられた周波数チャネルを用いて送信されるデータフレームＦＲ１１、ＦＲ２１がいずれの周波数チャネルｆ１、ｆ２を用いるかを予め判定することができる。このような手順を用いることにより、基地局装置１０ａから送信されるデータフレームＦＲ１１、ＦＲ２１が任意の周波数チャネルに割り付けられても、そのデータフレームを受信することが可能となる。
なお、このような制御方法は、IEEE802.11n規格のような、プライマリ・チャネル/セカンダリ・チャネルの概念があるようなシステムに適する。
また、制御情報の送信に制御フレームを用いること無く、データフレームのヘッダ情報部を用いて伝送することとしてもよい。
図１４は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
データフレームと制御情報をひとつのフレーム（ＦＣＲ１１とＦＣＲ２１）として伝送することが可能となることから、周波数の利用効率を高めることが可能となる。
図１４は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
データフレームと制御情報をひとつのフレーム（ＦＣＲ１１とＦＣＲ２１）として伝送することが可能となることから、周波数の利用効率を高めることが可能となる。
以上の説明は、送信電力を制御可能な基地局装置１０ａと端末装置５０ａを例示して、本実施形態について説明したが、第１、第２実施形態のようにＡＣＫフレーム（ＦＡ１１とＦＡ２１）の送信時間制御を行う端末装置にも適用することが可能である。
なお、送信電力を制御する制御情報は、いずれの周波数チャネルを用いて送信してもよい。
また、その送信電力は、周波数チャネルｆ１に割り当てられた端末装置の送信電力を制御する態様に制限されず、周波数チャネルｆ２に割り当てられた端末装置の送信電力を制御する態様としてもよい。
さらに、基地局装置（アクセスポイント）における受信電力がある目標値になるように、隣接する周波数チャネルに割り当てられた双方の端末装置の送信電力をそれぞれ制御することとしてもよい。すなわち、基地局装置は、検出した受信電力を、基準とする目標値と比較した結果に基づいて、端末装置に対する制御情報をそれぞれ送信する。その制御情報にしたがって、それぞれの端末が送信電力を制御することが可能となる。
なお、送信電力を制御する制御情報は、いずれの周波数チャネルを用いて送信してもよい。
また、その送信電力は、周波数チャネルｆ１に割り当てられた端末装置の送信電力を制御する態様に制限されず、周波数チャネルｆ２に割り当てられた端末装置の送信電力を制御する態様としてもよい。
さらに、基地局装置（アクセスポイント）における受信電力がある目標値になるように、隣接する周波数チャネルに割り当てられた双方の端末装置の送信電力をそれぞれ制御することとしてもよい。すなわち、基地局装置は、検出した受信電力を、基準とする目標値と比較した結果に基づいて、端末装置に対する制御情報をそれぞれ送信する。その制御情報にしたがって、それぞれの端末が送信電力を制御することが可能となる。
（第５実施形態）
図１５は、端末装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される端末装置５０ｂは、送信キュー５１、送信データ選択部５２、変調部５３、送信電力制御部５４、ＴＤＤスイッチ５５、送受信アンテナ５６、フレーム検出部５７、復調部５９、誤り検出部６０、再送制御部６１、チャネルアクセス管理部６２及びＡＣＫ送信電力設定部６５を備える。図３、図１０と同じ構成には同じ符号を付す。
図１５は、端末装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される端末装置５０ｂは、送信キュー５１、送信データ選択部５２、変調部５３、送信電力制御部５４、ＴＤＤスイッチ５５、送受信アンテナ５６、フレーム検出部５７、復調部５９、誤り検出部６０、再送制御部６１、チャネルアクセス管理部６２及びＡＣＫ送信電力設定部６５を備える。図３、図１０と同じ構成には同じ符号を付す。
ＡＣＫ送信電力設定部６５は、データフレームの受信電力を検出する。ＡＣＫ送信電力設定部６５は、検出されたデータフレームの受信電力に基づいて、ＡＣＫフレームの送信電力を決定する。ＡＣＫ送信電力設定部６５は、決定した送信電力情報を送信電力制御部５４に供給する。
図１５に示した端末装置５０ｂの動作を説明する。
基地局装置１０ａ（AP）から送信された制御フレーム、データフレームを送受信アンテナ５６により受信し、フレーム検出部５７により到来する周波数帯を検知した上で復調部５９によりデータを復元する。
受信データに対して、誤り検出部６０は、受信したデータの正誤判定を行う。その判定の結果が、再送制御部６１並びにチャネルアクセス部６２へ供給される。
基地局装置１０ａ（AP）から送信された制御フレーム、データフレームを送受信アンテナ５６により受信し、フレーム検出部５７により到来する周波数帯を検知した上で復調部５９によりデータを復元する。
受信データに対して、誤り検出部６０は、受信したデータの正誤判定を行う。その判定の結果が、再送制御部６１並びにチャネルアクセス部６２へ供給される。
再送制御部６１は、データフレームが正しく受信された場合において、ＡＣＫフレーム情報を生成し、送信データ選択機能へ入力する。
チャネルアクセス管理部６２は、ＡＣＫフレームを、データフレームの受信後から既定の時間経過したタイミングにおいて送信するよう、送信データ選択部５２を制御する。
チャネルアクセス管理部６２は、例えば、IEEE802.11規格の無線LANシステムのように、データフレームを受信後SIFS(Short Inter Frame Spacing）という時間間隔をあけてＡＣＫフレームを送信させる。
チャネルアクセス管理部６２は、ＡＣＫフレームを、データフレームの受信後から既定の時間経過したタイミングにおいて送信するよう、送信データ選択部５２を制御する。
チャネルアクセス管理部６２は、例えば、IEEE802.11規格の無線LANシステムのように、データフレームを受信後SIFS(Short Inter Frame Spacing）という時間間隔をあけてＡＣＫフレームを送信させる。
ＡＣＫ送信電力設定部６５は、データフレームの受信電力を参照した上でＡＣＫフレームの受信電力を決定する。ＡＣＫ送信電力設定部６５は、ＡＣＫフレームの受信電力を、例えば、データフレームの受信電力に反比例させ、比例係数は既定の値を設定する。
変調部５９は、ＡＣＫフレームを無線信号へと変換し、送信電力制御部５４は、ＡＣＫ送信電力設定部６５に保持されるＡＣＫフレームの送信電力の値を参照し、無線信号の送信電力をその値に設定する。送信電力制御部５４は、送受信アンテナ５６を用いて基地局装置（AP）へとＡＣＫフレームの送信を行う。
変調部５９は、ＡＣＫフレームを無線信号へと変換し、送信電力制御部５４は、ＡＣＫ送信電力設定部６５に保持されるＡＣＫフレームの送信電力の値を参照し、無線信号の送信電力をその値に設定する。送信電力制御部５４は、送受信アンテナ５６を用いて基地局装置（AP）へとＡＣＫフレームの送信を行う。
ＴＤＤスイッチ５５は、送信時は送信信号を送受信アンテナ５６へ送出し、受信時には受信した無線信号を各機能へと送出する機能を有する。
なお、本実施形態における基地局装置は、従来と同じ方式を用いた基地局装置を適用してもよい。
なお、本実施形態における基地局装置は、従来と同じ方式を用いた基地局装置を適用してもよい。
（第６実施形態）
図１６は、本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
この図に示される無線通信システム１は、無線通信回線３０−１、３０−２を用いて通信を行う基地局装置(ＡＰ：アクセスポイント)１０ｂと、基地局装置１０ｂと無線通信回線を用いて通信する端末装置(ＳＴＡ)５０ｂを複数備える。この図では、本実施形態の一態様として、２つの端末装置５０ｂ−１、５０ｂ−２と通信する基地局装置１０ｂを例示する。
基地局装置１０ｂは、有線回線（有線ＮＷ）７０によって、他のネットワーク設備と接続される。基地局装置１０ｂは、端末装置５０ｂ−１、５０ｂ−２に送信する送信データが有線ＮＷ７０から供給される。また、基地局装置１０ｂは、端末装置５０ｂ−１、５０ｂ−２から受信した受信データを有線ＮＷ７０に供給する。
図１６は、本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
この図に示される無線通信システム１は、無線通信回線３０−１、３０−２を用いて通信を行う基地局装置(ＡＰ：アクセスポイント)１０ｂと、基地局装置１０ｂと無線通信回線を用いて通信する端末装置(ＳＴＡ)５０ｂを複数備える。この図では、本実施形態の一態様として、２つの端末装置５０ｂ−１、５０ｂ−２と通信する基地局装置１０ｂを例示する。
基地局装置１０ｂは、有線回線（有線ＮＷ）７０によって、他のネットワーク設備と接続される。基地局装置１０ｂは、端末装置５０ｂ−１、５０ｂ−２に送信する送信データが有線ＮＷ７０から供給される。また、基地局装置１０ｂは、端末装置５０ｂ−１、５０ｂ−２から受信した受信データを有線ＮＷ７０に供給する。
この図に示される無線通信回線３０−１は、基地局装置１０ｂが端末装置(STA1)へ送信するデータフレームに対して、端末装置(STA2)の方向へヌルが向くアンテナ指向性を形成して構成される。また、無線通信回線３０−２は、基地局装置１０ｂが端末装置(STA2)へ送信するデータフレームに対して、端末装置(STA1)の方向へヌルが向くアンテナ指向性を形成して構成される。
この図に示される無線通信システム１ｂでは、基地局装置１０ｂが持つ空間自由度を隣接チャネル干渉の低減を目的として用いる。これにより、端末装置STA1とSTA2が受信した信号に含まれる隣接チャネル干渉量を低減させることが可能となるため、下りリンクの伝送品質が向上する。
この図に示される無線通信システム１ｂでは、基地局装置１０ｂが持つ空間自由度を隣接チャネル干渉の低減を目的として用いる。これにより、端末装置STA1とSTA2が受信した信号に含まれる隣接チャネル干渉量を低減させることが可能となるため、下りリンクの伝送品質が向上する。
図を参照し、本実施形態における異なる態様を示す。
本実施形態に示す無線通信システムは、図１に示した基地局装置１０と端末装置５０に代え、基地局装置１０ｂと端末装置５０ａを備える。
本実施形態に示す無線通信システムは、図１に示した基地局装置１０と端末装置５０に代え、基地局装置１０ｂと端末装置５０ａを備える。
図１７は、基地局装置の構成を示すブロック図である。
この図に示される基地局装置１０ｂは、送信キュー１１、送信データ選択部１２ａ、変調部１３、合成部１４、ＴＤＤスイッチ１５、送受信アンテナ１６、フレーム検出部１７ａ、分配部１８、復調部１９、誤り検出部２０、再送制御部２１、チャネルアクセス管理部２２、送信指向性制御部２５、チャネル推定部２６及び送信指向性計算部２７を備える。図２、図９と同じ構成には同じ符号を付す。
この図に示される基地局装置１０ｂは、送信キュー１１、送信データ選択部１２ａ、変調部１３、合成部１４、ＴＤＤスイッチ１５、送受信アンテナ１６、フレーム検出部１７ａ、分配部１８、復調部１９、誤り検出部２０、再送制御部２１、チャネルアクセス管理部２２、送信指向性制御部２５、チャネル推定部２６及び送信指向性計算部２７を備える。図２、図９と同じ構成には同じ符号を付す。
送信指向性制御部２５は、送信指向性計算部２７からの制御信号にしたがって、変調部１３から供給される変調信号に対して、周波数ごとに異なるゲイン及び位相の制御を行う。この送信指向性制御によって変調された信号は、送受信アンテナ１６を介して送信されると、所望の端末装置の方向にビームを向けることができる。
チャネル推定部２６は、端末装置５０ａから送信される無線フレームの受信電力を検出する。チャネル推定部２６は、内部に記憶領域を有し、検出した無線フレームの受信電力の値を検出した時間に応じて記憶する。記憶する受信電力は、周波数チャネルごとに記憶することとする。チャネル推定部２６は、記憶した受信電力の値を参照し、履歴情報とすることができる。
送信指向性計算部２７は、周波数チャネルごとの受信電力の時間的な変動を検出し、端末装置が存在する方向を検出する。端末装置が存在する方向の検出は、一般的な手法を用いて実現する。送信指向性計算部２７は、検出した端末装置の方向に送信する電波の指向性が向くように、送信指向性制御部２５を制御する。
端末装置との間の無線通信回線に使用する電波の伝播特性に指向性を設定することができるので、所望の信号以外の混信を減らすとともに、所望の信号を検出できるゲインを高めることができる。
端末装置との間の無線通信回線に使用する電波の伝播特性に指向性を設定することができるので、所望の信号以外の混信を減らすとともに、所望の信号を検出できるゲインを高めることができる。
図１７に示した基地局装置１０ｂの動作を説明する。
チャネル推定部２６は、端末装置５０ａから送信される無線フレームの受信電力を検出する。チャネル推定部２６は、内部に記憶領域を有し、検出した無線フレームの受信電力の値を検出した時間に応じて記憶する。
チャネルアクセス管理部２２は、各チャネルの利用可否を判定する。この判定には、例えば、CSMA/CAによるキャリアセンス・ランダムバックオフ機能を用いることができる。
チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能な状態にあると判定した場合、送信データ選択部１２にそのチャネルを用いた送信指示を通知する。
送信データ選択部１２は、ユーザごとの送信データを保持する送信キュー１１のうち、利用できる周波数チャネル数（kとした）と同数のデータフレームを抽出し、各データフレームを送信する周波数帯を選択する。送信データ選択部１２は、ＡＣＫタイミング管理部２２に選択した周波数帯の情報を供給する。
チャネル推定部２６は、端末装置５０ａから送信される無線フレームの受信電力を検出する。チャネル推定部２６は、内部に記憶領域を有し、検出した無線フレームの受信電力の値を検出した時間に応じて記憶する。
チャネルアクセス管理部２２は、各チャネルの利用可否を判定する。この判定には、例えば、CSMA/CAによるキャリアセンス・ランダムバックオフ機能を用いることができる。
チャネルアクセス管理部２２は、チャネルが利用可能な状態にあると判定した場合、送信データ選択部１２にそのチャネルを用いた送信指示を通知する。
送信データ選択部１２は、ユーザごとの送信データを保持する送信キュー１１のうち、利用できる周波数チャネル数（kとした）と同数のデータフレームを抽出し、各データフレームを送信する周波数帯を選択する。送信データ選択部１２は、ＡＣＫタイミング管理部２２に選択した周波数帯の情報を供給する。
この際に、チャネル推定部２６は、各データフレームが送信される端末装置の受信信号利得を端末装置５０ａから送信される無線フレームの受信電力から検出し記憶する。チャネル推定部２６は、記憶した受信電力の値を参照し、この情報から、各端末装置５０ａが送信する送信電力を決定する。チャネル推定部２６は、その送信電力の値をＡＣＫフレームが、基地局装置（AP）における受信電力が全てのチャネルで均一となるように制御する。
送信指向性計算部２７は、各端末装置が送信する送信電力を決定し、この情報を変調部１３−１から１３−kに供給する。
変調部１３−１から１３−kでは、データフレームを無線信号へと変換する。
各周波数帯の送信信号は複数の無線信号を合成部１４により広帯域の無線信号とし、送受信アンテナ１６により各STAへ送信する。
なお、各端末装置からＡＣＫフレームを同時受信する際の動作は従来例と同様とする。
変調部１３−１から１３−kでは、データフレームを無線信号へと変換する。
各周波数帯の送信信号は複数の無線信号を合成部１４により広帯域の無線信号とし、送受信アンテナ１６により各STAへ送信する。
なお、各端末装置からＡＣＫフレームを同時受信する際の動作は従来例と同様とする。
図を参照し、基地局装置から端末装置に対する制御フレームの送信タイミングについて示す。
図１８は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１とｆ２を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
端末装置STA1とSTA2とは、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１とｆ２に割り付けられるとする。その端末装置STA1とSTA2とは、基地局装置１０から同じタイミングに送信された制御フレーム（ＦＣ１１，ＦＣ２１）及び無線フレーム（ＦＲ１１とＦＲ２１）をそれぞれ受信する。
また、基地局装置１０ｂは、端末装置から異なるタイミングに送信された制御フレーム（ＦＣ１２からＦＣ１３，ＦＣ２２からＦＣ２３）をそれぞれ受信する。
図１８は、本実施形態の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。
この図に示される縦軸は、隣接して配置される周波数チャネルｆ１とｆ２を示し、横軸が時間の経過を示す。図中に示される矩形は、当該時刻にその周波数チャネルを用いて送信されている無線フレームが存在していることを示す。
端末装置STA1とSTA2とは、通信に利用する周波数チャネルを、それぞれ周波数チャネルｆ１とｆ２に割り付けられるとする。その端末装置STA1とSTA2とは、基地局装置１０から同じタイミングに送信された制御フレーム（ＦＣ１１，ＦＣ２１）及び無線フレーム（ＦＲ１１とＦＲ２１）をそれぞれ受信する。
また、基地局装置１０ｂは、端末装置から異なるタイミングに送信された制御フレーム（ＦＣ１２からＦＣ１３，ＦＣ２２からＦＣ２３）をそれぞれ受信する。
ここで、端末装置STA1とSTA2は、受信した制御フレームＦＣ１１とＦＣ２１に含まれる制御情報に応じた動作を行う。端末装置STA1とSTA2は、順に制御フレームを基地局装置１０ｂに送信する。
まず、端末装置STA1が、周波数チャネルｆ２を利用して、制御フレームＦＣ２２を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ２における端末装置STA1からの伝送路特性を推定する。端末装置STA2が、周波数チャネルｆ１を利用して、制御フレームＦＣ１２を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ１における端末装置STA2からの伝送路特性を推定する。端末装置STA1が、周波数チャネルｆ１を利用して、制御フレームＦＣ１３を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ１における端末装置STA1からの伝送路特性を推定する。端末装置STA2が、周波数チャネルｆ２を利用して、制御フレームＦＣ２３を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ２における端末装置STA2からの伝送路特性を推定する。
まず、端末装置STA1が、周波数チャネルｆ２を利用して、制御フレームＦＣ２２を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ２における端末装置STA1からの伝送路特性を推定する。端末装置STA2が、周波数チャネルｆ１を利用して、制御フレームＦＣ１２を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ１における端末装置STA2からの伝送路特性を推定する。端末装置STA1が、周波数チャネルｆ１を利用して、制御フレームＦＣ１３を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ１における端末装置STA1からの伝送路特性を推定する。端末装置STA2が、周波数チャネルｆ２を利用して、制御フレームＦＣ２３を送信する。この制御フレームを受信した基地局装置１０ｂは、周波数チャネルｆ２における端末装置STA2からの伝送路特性を推定する。
基地局装置１０ｂは、図に示される手順にしたがって、制御フレームの交換を行うことにより、端末装置に応じて周波数チャネルごとに伝送路特性を検出することができる。この検出処理が終わるまで、他の制御フレーム並びにデータフレームは、送信されない。そのため、基地局装置１０ｂは、混信による影響を受けずに検出することができるため、検出精度を高めた伝送路推定を行うことができる。
基地局装置１０ｂは、この伝送路推定処理に基づいて、無線通信回線３０−１と３０−２の指向特性を定めることができる。
基地局装置１０ｂは、この伝送路推定処理に基づいて、無線通信回線３０−１と３０−２の指向特性を定めることができる。
なお、端末装置STA1とSTA2とは、互いに基地局装置１０ｂの制御に応じて、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることができる。そのためには、図に示される場合では、少なくとも端末装置STA1は、基地局装置１０ｂの制御に応じて、ＡＣＫフレームの送信を開始する時刻を遅延させることが必要である。つまり、端末装置STA2は、ＡＣＫフレームを送信するタイミングを制御することができない従来型の端末装置であってもよい。
本実施形態では、複数の帯域（周波数チャネル）を用いた伝送において、帯域外放射の影響を低減するために、ＡＣＫフレームの送信開始時刻を制御する。ＡＣＫフレームの送信開始時刻を制御する際に、実際に送信する時刻を一致させないだけでなく、当該周波数チャネルと隣接する周波数チャネルに干渉を与えないために、当該チャネルの送信を開始する送信開始時刻を制御する。
これにより、端末装置STA1の送信タイミングを後方にシフトさせることができることから、端末装置STA2がＡＣＫフレームを基地局装置１０ｂに返信する期間において、周波数チャネルｆ１から帯域外放射が発生しないようにできる。
これにより、端末装置STA1の送信タイミングを後方にシフトさせることができることから、端末装置STA2がＡＣＫフレームを基地局装置１０ｂに返信する期間において、周波数チャネルｆ１から帯域外放射が発生しないようにできる。
上記の実施形態に示した構成は、一実施形態として示したものであり、本願発明の特徴を変えない範囲で、数量、組合せなどを変更することができる。
受信応答信号（ＡＣＫフレーム）を制御する制御フレームを送信するタイミングについては、実施形態に示したそれぞれの制御方法において、各ユーザが利用するチャネル情報と、受信応答信号（ＡＣＫフレーム）を制御する制御情報とを合わせた制御フレームとして端末装置に送信してもよい。
受信応答信号（ＡＣＫフレーム）を制御する制御フレームを送信するタイミングについては、実施形態に示したそれぞれの制御方法において、各ユーザが利用するチャネル情報と、受信応答信号（ＡＣＫフレーム）を制御する制御情報とを合わせた制御フレームとして端末装置に送信してもよい。
また、基地局装置１０が送信する制御情報は、端末装置５０が受信応答信号を送信する条件を直接的に指示する指示情報を含むこととしてもよい。或いは、基地局装置１０が送信する制御情報は、端末装置５０が受信応答信号を送信する条件を間接的に定める情報を含み、端末装置５０は、受信応答信号を送信する条件を定める情報に基づいて受信応答信号の送信を指示する指示情報を生成する。例えば、端末装置５０が受信応答信号を送信する条件を間接的に定める情報は、基地局装置１０が受信した各端末装置５０からの受信信号の受信レベル、又は、その受信レベルを示す情報としてもよい。
なお、本実施形態の基地局装置１０は、端末装置５０に対して送信した信号に対する受信応答信号が干渉せずに受信するように、受信応答信号（ＡＣＫフレーム）の送信が制御される信号（制御情報）を送信する。端末装置５０は、基地局装置１０が端末装置５０に対して送信した信号に対する受信応答信号であって、基地局装置１０が受信応答信号を干渉せずに受信するように、基地局装置１０から送信された制御情報に応じて受信応答信号を送信する。
これにより、無線通信システムでは、ガードバンドを大きく取る必要が無くなり、使用できない周波数チャネルの発生を抑圧できることから、周波数利用効率を向上させることが可能となる。
これにより、無線通信システムでは、ガードバンドを大きく取る必要が無くなり、使用できない周波数チャネルの発生を抑圧できることから、周波数利用効率を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の基地局装置１０は、受信応答信号の送信開始時間を制御して、受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置する。端末装置５０は、基地局装置１０から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて受信応答信号を送信する。
これにより、さらに、無線通信システムでは、ＡＣＫフレームの送信開始時刻を制御することにより、干渉が生じる期間を避けて検出することが可能となる。
これにより、さらに、無線通信システムでは、ＡＣＫフレームの送信開始時刻を制御することにより、干渉が生じる期間を避けて検出することが可能となる。
また、本実施形態の基地局装置１０は、受信応答信号が隣接したチャネルに配置される場合、受信応答信号の受信電力が、干渉せずに受信できる電力レベルとなるように隣接するチャネルに配置された端末装置５０からの送信電力を制御する。端末装置５０は、基地局装置１０から送信された制御情報に応じて指示された送信電力に基づいて受信応答信号を送信する。
これにより、さらに、無線通信システムでは、ＡＣＫフレームを送信する送信電力を制御することにより、干渉が生じるようなレベル差が発生せず、隣接する周波数チャネルの信号も受信可能となる。
これにより、さらに、無線通信システムでは、ＡＣＫフレームを送信する送信電力を制御することにより、干渉が生じるようなレベル差が発生せず、隣接する周波数チャネルの信号も受信可能となる。
また、本実施形態の基地局装置１０は、受信応答信号の受信電力が、干渉せずに受信できる電力レベルとなるように、端末装置５０が送信する送信波の指向特性を制御する。端末装置５０は、基地局装置１０から送信された制御情報に応じて指示された送信波の指向特性に基づいて受信応答信号を送信する。
これにより、さらに、無線通信システムでは、ＡＣＫフレームを送信する所望の端末装置との無線通信回線の指向特性を制御することにより、不要な混信を避け、ゲインを高めた回線を確保することが可能となる。
これにより、さらに、無線通信システムでは、ＡＣＫフレームを送信する所望の端末装置との無線通信回線の指向特性を制御することにより、不要な混信を避け、ゲインを高めた回線を確保することが可能となる。
また、本実施形態の基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置５０が受信応答信号を送信する条件を指示する指示情報を含む。
これにより、さらに、無線通信システムでは、端末装置５０は、基地局装置１０から送信される制御情報に含まれる指示情報に基づく指示にしたがって、ＡＣＫフレームを送信することが可能となる。
これにより、さらに、無線通信システムでは、端末装置５０は、基地局装置１０から送信される制御情報に含まれる指示情報に基づく指示にしたがって、ＡＣＫフレームを送信することが可能となる。
また、本実施形態の基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置５０が受信応答信号を送信する条件を定める情報を含み、端末装置５０は、受信応答信号を送信する条件を定める情報に基づいて受信応答信号の送信を指示する指示情報を生成する。
これにより、さらに、無線通信システムでは、端末装置５０は、基地局装置１０から送信される制御情報に基づいて、端末装置５０が生成した指示情報に基づく指示にしたがって、ＡＣＫフレームを送信することが可能となる。
これにより、さらに、無線通信システムでは、端末装置５０は、基地局装置１０から送信される制御情報に基づいて、端末装置５０が生成した指示情報に基づく指示にしたがって、ＡＣＫフレームを送信することが可能となる。
１０ 基地局装置
１１ 送信キュー
１２ 送信データ選択部
１３ 変調部
１４ 合成部
１５ ＴＤＤスイッチ
１６ 送受信アンテナ
１７ フレーム検出部
１８ 分配部
１９ 復調部
２０ 誤り検出部
２１ 再送制御部
２２ チャネルアクセス管理部
２３ ＡＣＫタイミング管理部
１１ 送信キュー
１２ 送信データ選択部
１３ 変調部
１４ 合成部
１５ ＴＤＤスイッチ
１６ 送受信アンテナ
１７ フレーム検出部
１８ 分配部
１９ 復調部
２０ 誤り検出部
２１ 再送制御部
２２ チャネルアクセス管理部
２３ ＡＣＫタイミング管理部
Claims (7)
- 複数の端末装置と、該複数の端末装置と通信する基地局装置とを含む無線通信システム
であって、
前記基地局装置は、
前記端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号が干渉せずに受信するように、前記受信応答信号の送信が制御される制御情報を送信し、
前記端末装置は、
前記基地局装置が前記端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号であって、前記基地局装置が前記受信応答信号を干渉せずに受信するように、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を送信し、
前記基地局装置は、
前記受信応答信号の送信開始時間を制御して、前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置し、
前記端末装置は、
前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて前記受信応答信号を送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記基地局装置は、
前記受信応答信号が隣接したチャネルに配置される場合、前記受信応答信号の受信電力が、干渉せずに受信できる電力レベルとなるように隣接するチャネルに配置された前記端末装置からの送信電力を制御し、
前記端末装置は、
前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された前記送信電力に基づいて前記受信応答信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記基地局装置は、
前記端末装置に対して送信した信号が干渉せずに受信できる受信電力となるように前記端末装置の方向に送信する電波の指向特性を制御する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。 - 前記端末装置は、前記受信応答信号を送信する条件を定める情報に基づいて前記受信応答信号の送信を指示する指示情報を生成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。 - 複数の端末装置と通信する基地局装置であって、
前記基地局装置は、
前記端末装置が信号を受信したことに応じて前記端末装置から送信される受信応答信号を干渉せずに受信するように、前記受信応答信号の送信が制御される制御情報を送信し、該端末装置からの受信応答信号を受信し、
前記受信応答信号の送信の制御においては、前記受信応答信号の送信開始時間を制御して、前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置する
ことを特徴とする基地局装置。 - 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基地局装置と通信する端末装置であって、
前記基地局装置から自装置に対して送信された信号を受信し、その受信に応じて送信する受信応答信号を、前記基地局装置が干渉せずに受信するように、前記基地局装置から前記送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を送信し、
前記受信応答信号の送信においては、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて前記受信応答信号を送信し、
前記送信開始時間は、前記基地局装置において前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置される
ことを特徴とする端末装置。 - 複数の端末装置と、該複数の端末装置と通信する基地局装置とを含む無線通信システムの通信方法であって、
前記基地局装置から前記端末装置に対して送信した信号に対する受信応答信号が干渉せずに受信するように、前記受信応答信号の送信が制御される制御情報を送信する制御情報送信過程と、
前記基地局装置が前記受信応答信号を干渉せずに受信するように、前記基地局装置から前記送信された制御情報に応じて前記受信応答信号を前記端末装置が送信する応答送信過程と、
を含み、
前記制御情報送信過程においては、前記基地局装置が、前記受信応答信号の送信開始時間を制御して、前記受信応答信号を隣接するチャネルを使って同時に受信しないように配置し、
前記応答送信過程においては、前記端末装置が、前記基地局装置から送信された制御情報に応じて指示された送信開始時間に基づいて前記受信応答信号を送信する
ことを特徴とする通信方法。
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