特許 7493654 通信装置及びその制御方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-23

(45)【発行日】2024-05-31

(54)【発明の名称】通信装置及びその制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 56/00 20090101AFI20240524BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20240524BHJP

   H04W 28/16 20090101ALI20240524BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

H04W56/00 110

H04W84/12

H04W28/16

H04W16/28 130

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023092678

(22)【出願日】2023-06-05

(62)【分割の表示】P 2019085799の分割

【原出願日】2019-04-26

(65)【公開番号】P2023105051

(43)【公開日】2023-07-28

【審査請求日】2023-06-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】梅原 誠

【審査官】伊東 和重

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２０８６０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００５１４２１（ＫＲ，Ａ）

【文献】Eunsung Park (LG Electronics)，Overview of PHY Features for EHT，IEEE 802.11-18/1967r0，IEEE，2018年11月12日，[検索日 2023.01.20],インターネット:＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/18/11-18-1967-00-0eht-over

【文献】Ron Porat (Broadcom)，Distributed MU MIMO Simulations，IEEE 802.11-18/1962r0，IEEE，2018年11月12日，[検索日 2023.01.20],インターネット:＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/18/11-18-1962-00-0eht-dist

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

他の通信装置と協働して無線ネットワークを構成する通信装置であって、
前記他の通信装置と協働するため、外部から同期のためのフレームを受信する受信手段を有し、
前記同期のためのフレームは少なくともＬｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄの繰り返し数として４を超える値を設定可能なＳｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄと前記Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄで設定された繰り返し数分のＬｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄを含む
ことを特徴とする通信装置。

【請求項2】

前記同期のためのフレームはDistributed MIMOによる通信の同期をおこなうためのフレームであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記同期のためのフレームを受信した後、前記他の通信装置と共通の通信相手である通信装置に対してデータフレームをDistributed MIMOにより送信する送信手段を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。

【請求項4】

前記通信装置はアクセスポイント装置であり、アクセスポイント装置である、前記他の通信装置から前記同期のためのフレームを受信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信装置。

【請求項5】

他の通信装置と協働して無線ネットワークを構成する通信装置の制御方法であって、
前記他の通信装置と協働するため、外部から同期のためのフレームを受信する受信工程を有し、
前記同期のためのフレームは少なくともＬｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄの繰り返し数として４を超える値を設定可能なＳｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄと前記Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄで設定された繰り返し数分のＬｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄを含む
ことを特徴とする通信装置の制御方法。

【請求項6】

前記同期のためのフレームはDistributed MIMOによる通信の同期をおこなうためのフレームであることを特徴とする請求項５に記載の通信装置の制御方法。

【請求項7】

前記同期のためのフレームを受信した後、前記他の通信装置と共通の通信相手である通信装置に対してデータフレームをDistributed MIMOにより送信する送信工程を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置の制御方法。

【請求項8】

前記通信装置はアクセスポイント装置であり、アクセスポイント装置である、前記他の通信装置から前記同期のためのフレームを受信することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の通信装置の制御方法。

【請求項9】

請求項５乃至８のいずれか１項に記載の通信装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線ＬＡＮにおける通信制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、情報通信技術の発展とともにインターネット使用量が年々増加しており、需要の増加に応えるべく様々な通信技術の開発が進められている。中でも無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）技術は、無線ＬＡＮ端末によるパケットデータ、音声、ビデオなどのインターネット通信におけるスループット向上を実現しており、現在も様々な技術開発が盛んに行われている。

【0003】

無線ＬＡＮ技術の発展において、無線ＬＡＮ技術の標準化機構であるＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２による数多くの標準化作業が重要な役割を果たしている。無線ＬＡＮ通信規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格として知られており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａ／ｂ／ｇ／ａｃまたはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘなどの規格がある。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency-Division Multiple Access）により最大９．６ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）という高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度向上を実現している（特許文献１）。

【0004】

近年、更なるスループット向上のために、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘの後継規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ（Extremely High Throughput）と呼ばれるＳｔｕｄｙ Ｇｒｏｕｐが発足した。ＥＨＴが目指すスループット向上の方策の１つとして、Distributed MIMOが検討されている。Distributed MIMOの特徴は、複数のＡＰが協調動作を行う点にあり、利用可能アンテナ本数の増加による通信速度向上が見込める。Distributed MIMOを実現する方法として、スレーブトリガと呼ばれるフレームを用いることで複数のＡＰを同期させる方式が提案されている。この方式では、マスタＡＰから送信されるスレーブトリガに対して、スレーブＡＰが周波数誤差を検出し、マスタＡＰに同期するよう周波数補正を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－５０１３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したDistributed MIMOでは、複数のＡＰが協調動作するに当たり、ＡＰ間の同期が必要となる。スレーブトリガを用いる方式では、マスタＡＰから送信されるスレーブトリガに対して、スレーブＡＰが周波数誤差を検出し、マスタＡＰに同期するよう周波数補正を行う。この周波数補正処理は、スレーブトリガに含まれるプリアンブル信号を用いることで行われる。しかしながら、熱雑音等の影響による残留周波数誤差が生じることでＡＰ間の同期精度が低下し、通信性能が低下するという問題があった。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、Distributed MIMOにおけるＡＰ間の同期精度を、これまで以上に高めることができる技術を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題を解決するため、例えば本発明の通信装置は以下の構成を備える。すなわち、
他の通信装置と協働して無線ネットワークを構成する通信装置であって、
前記他の通信装置と協働するため、外部から同期のためのフレームを受信する受信手段を有し、
前記同期のためのフレームは少なくともＬｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄの繰り返し数として４を超える値を設定可能なＳｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄと前記Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄで設定された繰り返し数分のＬｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、Distributed MIMOにおけるＡＰ間の同期精度を、これまで以上に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】ネットワーク構成例を示す図。

【図2】ＡＰの機能構成例を示す図。

【図3】ＡＰのハードウェア構成例を示す図。

【図4】マスタのＡＰにより実行される処理を示すフローチャート。

【図5】スレーブのＡＰにより実行される処理を示すフローチャート。

【図6】無線通信ネットワークにおいて実行される処理を示すシーケンスチャート。

【図7】周波数誤差検出部の構成の例を示す図。

【図8】ＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す図。

【図9】ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す図。

【図10】フレーム内のＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１のサブフィールドのビッチ位置と意味を表すテーブル。

【図11】フレーム内のＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２のサブフィールドのビッチ位置と意味を表すテーブル。

【図12】マスタのＡＰの処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

［第１の実施形態］
［システム構成］
図１は、第１の実施形態にかかるネットワーク構成例を示す。図１の無線通信システムは、複数のＡＰ（基地局；Access Point）１０３，１０４と、複数のＳＴＡ（Station）１０５，１０６とを具備した無線ネットワークである。

【0013】

ＡＰ１０３，１０４とＳＴＡ１０５，１０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ規格の無線通信方式に従って通信を行う。ＡＰ１０３が送信する信号が到達する範囲を円１０１で示し、ＡＰ１０４が送信する信号が到達する範囲を円１０２で示している。そして、図示のごとく、ＡＰ１０３，１０４はともにＳＴＡ１０５，１０６と通信可能である。また、ＡＰ１０３とＡＰ１０４も同様に通信可能である。ＡＰ１０３，ＡＰ１０４は、Distributed MIMO（以後、Ｄ－ＭＩＭＯと称する）通信を実行することができる。即ち、ＡＰ１０３，ＡＰ１０４が協調動作を行い、ＳＴＡ１０５，１０６と通信するができる。ＡＰ１０３，１０４は、協調動作のために互いに通信できるようバックホール回線で繋がれており、ＡＰ制御装置１０７によって制御される。ＡＰ制御装置１０７は、複数あるＡＰのいずれか一つのＡＰがその機能を有してもよい。なお、本実施形態では、ＡＰ１０３がマスタＡＰ、ＡＰ１０４がスレーブＡＰとして動作するものとするが、どのＡＰがマスタＡＰとして動作するかはＡＰ制御装置１０７が事前に設定する、或いは、個々のＡＰに設けられた不図示のスイッチを操作して設定する等、その設定法は特に問わない。

【0014】

なお、図１に示す無線通信ネットワークの構成は説明のための例に過ぎず、例えば、更に広範な領域に多数のＥＨＴ機器およびレガシー機器（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に従う通信装置）を含むネットワークが構成されてもよい。また、図１に示した各通信装置の配置に限定されず、様々な通信装置の位置関係に対しても、以下の議論を適用可能である。また、ＥＨＴをExtreme High Throughputの略と解してもよい。

【0015】

［ＡＰの構成］
図２は、ＡＰ１０３，１０４の機能ブロック図である。ＡＰ１０３，１０４は、その機能構成の一例として、無線ＬＡＮ制御部２０１、フレーム生成部２０２、フレーム制御部２０３、およびＵＩ（ユーザインタフェース）制御部２０４を有する。

【0016】

無線ＬＡＮ制御部２０１は、他の無線ＬＡＮ装置との間で無線信号（無線フレーム）の送受信を行うための１本以上のアンテナ２０５並びに回路、及びそれらを制御するプログラムを含んで構成され得る。無線ＬＡＮ制御部２０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格に従って、フレーム生成部２０２により生成されたフレームを元に無線ＬＡＮの通信制御を実行する。

【0017】

フレーム生成部２０２は、フレーム制御部２０３の指示に基づいて、無線ＬＡＮ制御部２０１で送信することになるフレームを生成する。詳細は後述する説明から明らかにするが、マスタであるＡＰ１０３のフレーム制御部２０３は、送信しようとするフレームが、Ｄ－ＭＩＭＯのためのスレーブトリガである場合、フレーム生成部２０２に対して以下の設定を行う。
・フレーム中のEHT Signal Field（ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ）の予め設定された位置（図９、１０参照）に、EHT Long Training Field（ＥＨＴ－ＬＴＦ）の繰り返し数として４を超える値を設定する。
・設定した回数分のＥＨＴ－ＬＴＦの生成指示を行う。

【0018】

フレーム生成部２０２は、この指示に従って、Ｄ－ＭＩＭＯのためのスレーブトリガを生成する。

【0019】

なお、フレーム生成部２０２は、フレーム制御部２０３の指示に基づかずに、フレームを作成してもよい。

【0020】

ＵＩ制御部２０４は、ＡＰ１０３，１０４の不図示のユーザによる入力部３０４（図３）に対する操作を受け付け、当該操作に対応する制御信号を、各構成要素に伝達するための制御や、出力部３０５（図３）に対する出力（表示等も含む）制御を行う。

【0021】

図３は、本実施形態におけるＡＰ１０３，１０４のハードウェア構成を示す。ＡＰ１０３，１０４は、そのハードウェア構成の一例として、記憶部３０１、制御部３０２、機能部３０３、入力部３０４、出力部３０５、通信部３０６、および１本以上のアンテナ２０５を有する。

【0022】

記憶部３０１は、ＲＯＭ、ＲＡＭの両方、または、いずれか一方により構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部３０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体が用いられてもよい。

【0023】

制御部３０２は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはCentral Processing Unitの、ＭＰＵは、Micro Processing Unitの頭字語である。制御部３０２は、記憶部３０１に記憶されたプログラムを実行することによりＡＰ１０３，１０４全体を制御する。なお、制御部３０２は、記憶部３０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Operating System）との協働によりＡＰ１０３，１０４全体を制御するようにしてもよい。

【0024】

また、制御部３０２は、機能部３０３を制御して、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部３０３は、ＡＰ１０３，１０４が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、ＡＰ１０３，１０４がデジタルカメラに代表される撮像装置である場合、機能部３０３は撮像部であり、撮像処理を行う。また、例えば、ＡＰ１０３，１０４がプリンタに代表される画像形成装置である場合、機能部３０３は印刷部であり、印刷処理を行う。また、例えば、ＡＰ１０３，１０４がプロジェクタに代表される投影装置である場合、機能部３０３は投影部であり、投影処理を行う。機能部３０３が処理するデータは、記憶部３０１に記憶されているデータであってもよいし、後述する通信部３０６を介してＳＴＡもしくは他のＡＰと通信したデータであってもよい。

【0025】

入力部３０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部３０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部３０５による出力とは、画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力等の少なくとも１つを含む。なお、タッチパネルのように入力部３０４と出力部３０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。

【0026】

通信部３０６は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＥＨＴ規格に準拠した無線通信の制御や、Ｗｉ－Ｆｉに準拠した無線通信の制御や、ＩＰ（Internet Protocol）通信の制御をおこなう（変調および符号化処理を含む）。また、通信部３０６は１本以上のアンテナ２０５を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。その場合、空間ストリームを利用したＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）通信が可能となる。ＡＰ１０３，１０４は、通信部３０６を介して、画像データや文書データ、映像データ等のコンテンツを他の通信装置と通信する。なお、図３に示した各構成要素の機能は部分的にソフトウェアによって実装されても構わない。

【0027】

［ＳＴＡの構成］
ＳＴＡ１０５，１０６の機能構成およびハードウェア構成は、上記のＡＰ１０３，１０４の機能構成（図２）およびハードウェア構成（図３）とそれぞれ同様な構成とする。すなわち、ＳＴＡ１０５，１０６はそれぞれ、機能構成として、無線ＬＡＮ制御部２０１、フレーム生成部２０２、フレーム制御部２０３、およびＵＩ制御部２０４を有し、ハードウェア構成として、記憶部３０１、制御部３０２、機能部３０３、入力部３０４、出力部３０５、通信部３０６、および１本以上のアンテナ２０５を有して構成され得る。

【0028】

［処理の流れ］
続いて、上述のように構成されたＡＰ１０３により実行される処理の流れ、および図１に示した無線通信システムにより実行される処理のシーケンスについて図４～図６を参照して説明する。ここでは、ＡＰ１０３，１０４が協調動作し、ＳＴＡ１０５に対してＤ－ＭＩＭＯによりデータ送信を行う動作例について説明を行う。図４，図５はそれぞれ、ＡＰ１０３，１０４により実行される処理を示すフローチャートを示す。図４，図５に示すフローチャートは、ＡＰ１０３、１０４それぞれの制御部３０２が記憶部３０１に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工並びに各ハードウェアの制御を実行することにより実現され得る。また、図６は、無線通信システムにおいて実行される処理のシーケンスチャートを示す。

【0029】

図６のシーケンスチャートにおいて、ＡＰ１０３，１０４はデータフレームをＤ－ＭＩＭＯ送信する。このデータフレームのＤ－ＭＩＭＯ送信を行うに当たり、マスタＡＰであるＡＰ１０３にスレーブＡＰであるＡＰ１０４が同期する必要がある。この同期処理のため、ＡＰ１０３はデータフレーム送信前にＡＰ１０４に対してスレーブトリガを送信する。本実施形態において、スレーブトリガはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格のトリガフレームに基づき送信するものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、ＡＰ１０３，１０４がＳＴＡ１０５に対してＤ－ＭＩＭＯ送信を行うためのＣＳＩ（Channel State Information）は事前に取得しているものとする。

【0030】

マスタであるＡＰ１０３は、ＡＰ１０４にスレーブトリガを送信する（Ｓ４０１、Ｆ６０１）。スレーブであるＡＰ１０４は、受信したスレーブトリガから周波数誤差を検出し、ＡＰ１０３に同期するよう周波数を補正する（Ｓ５０１）。

【0031】

（同期処理の具体例）
ここで、図７を参照して、周波数補正処理について説明する。図７は、周波数誤差検出部７０１の構成例を示すブロック図である。この周波数誤差検出部７０１は、無線ＬＡＮ制御部２０１に含まれるものである。

【0032】

周波数誤差検出部７０１は、受信信号に含まれる繰り返し信号区間を利用し、周波数誤差を検出する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、ＳＴＦ（Short Training Field）、ＬＴＦ（Long Training Field）が繰り返し信号として規定されている。

【0033】

ＡＰ１０４の通信部３０６は、アンテナ２０５を介して受信した無線信号を直交復調することで、同相検波軸信号（以下、Ｉ信号）と、直交検波軸信号（以下、Ｑ信号）を生成し、周波数誤差検出部７０１に供給するための信号Ｐ（ｔ）を生成する。

【0034】

周波数誤差検出部７０１は、入力された信号Ｐ（ｔ）を乗算部７０２と遅延部７０３に供給する。ここで、ＡＰ１０３とＡＰ１０４の周波数誤差をΔｆとしたとき、Ｐ（ｔ）は次式（１）で表すことができる。
Ｐ（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋ｊ×Ｑ（ｔ） ∝ ｅｘｐ（ｊ×２×π×（ｆ－Δｆ）×ｔ） …（１）

【0035】

遅延部７０３は、入力された信号Ｐ（ｔ）を繰り返し信号期間Ｔだけ遅延させた遅延信号Ｐ（ｔ－Ｔ）を生成し、複素共役部７０４に出力する。

【0036】

ＳＴＦやＬＴＦは、Ｔ＝ｎ／ｆとなるよう設計されている。したがって、遅延信号Ｐ（ｔ－Ｔ）は、次式（２）で表すことができ、入力信号Ｐ（ｔ）の位相がΔθ＝２×π×Δｆ×Ｔ進んだ信号となる。
Ｐ（ｔ－Ｔ）∝ｅｘｐ（ｊ×２×π×（ｆ－Δｆ）×（ｔ－Ｔ））＝ｅｘｐ（ｊ×２×π×（ｆ－Δｆ）×ｔ－ｊ×２×π×ｆ×Ｔ＋ｊ×２×π×Δｆ×Ｔ）＝ｅｘｐ（ｊ×２×π×（ｆ－Δｆ）×ｔ＋ｊ×Δθ） …（２）

【0037】

複素共役部７０４は、遅延信号Ｐ（ｔ－Ｔ）の複素共役信号Ｐ*（ｔ－Ｔ）を生成し、乗算部７０２に出力する。

【0038】

乗算部７０２は、入力信号Ｐ（ｔ）と複素共役信号Ｐ*（ｔ－Ｔ）とを複素乗算し、乗算結果を周波数誤差演算部７０５に出力する。乗算結果は式（３）で表される。
Ｐ（ｔ）×Ｐ*（ｔ－Ｔ）∝ｅｘｐ（－ｊ×Δθ） …（３）

【0039】

周波数誤差演算部７０５は、入力された乗算結果に対してＡＲＣＴＡＮ演算を行うことで、このΔθを算出し、周波数誤差Δｆを求める。通信部３０６は、周波数誤差検出部７０１で求められたΔｆに基づき、以後の送受信処理における周波数を補正する。この周波数補正方法は、Ｉ信号及びＱ信号に対してｅｘｐ（ｊ×２×π×Δｆ×ｔ）を乗算することで実現可能である。または、発振源を可変制御発振器で構成し、その周波数をΔｆ補正するようにしてもよい。なお、求められた周波数誤差Δｆは熱雑音等の影響による雑音成分を有する。この雑音成分の抑圧には、平均化処理が有効である。例えば、繰り返し信号期間Ｔの範囲内で平均を求めることで雑音成分を抑圧できる。また、繰り返し信号の繰り返し回数を増やし、複数の繰り返し信号での平均を求めることで、より雑音成分を抑圧することが可能である。後述するように、本実施形態では、高精度な同期が求められるＤ－ＭＩＭＯ送信のためのスレーブトリガにおいて、ＬＴＦの個数を増やすことで同期精度を向上させる。

【0040】

図６の説明に戻り、ＡＰ１０３とＡＰ１０４は、同期したタイミングでＳＴＡ１０５に対してデータフレームをＤ－ＭＩＭＯ送信する（Ｓ４０２、Ｓ５０２、Ｆ６０２）。

【0041】

（フレームの構造）
上述したシーケンスで送信されるＩＥＥＥ８０２．１１ＥＨＴ規格で定められたＰＰＤＵのＰＨＹ（物理）フレーム構造の例を図８，図９に示す。なお、ＰＰＤＵは、Physical Layer (PHY) Protocol Data Unitの略である。スレーブトリガは、図８，図９に示すＰＨＹフレームの内、いずれかで送信されるものとするが、スレーブトリガ用のＰＨＹフレームを別途定めるようにしてもよい。

【0042】

図８は、シングルユーザ（ＳＵ）通信（ＡＰと単一のＡＰ／ＳＴＡ間）用のＰＰＤＵである、ＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示している。図９は、拡張した範囲（通信距離）（Extended Range）における通信用のＰＰＤＵであるＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵのＰＨＹフレーム構造の例を示す。ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵは、ＡＰと単一のＡＰ／ＳＴＡ間の通信で用いられる。

【0043】

図８，図９に共通してＰＰＤＵが含む情報として、ＳＴＦ（Short Training Field）、ＬＴＦ（Long Term Field）、ＳＩＧ（Signal Field）がある。図８を例にすると、ＰＰＤＵ先頭部には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に対して後方互換性のある、Ｌ（Ｌｅｇａｃｙ）－ＳＴＦ８０１、Ｌ－ＬＴＦ８０２、Ｌ－ＳＩＧ８０３を有する。また、ＥＨＴ規格用のＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０７が各ＰＰＤＵに共通して含まれる。

【0044】

Ｌ－ＳＴＦ８０１は、ＰＨＹフレーム信号の検出、自動利得制御（ＡＧＣ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）やタイミング検出などに用いられる。Ｌ－ＳＴＦ８０１の直後に配置されるＬ－ＬＴＦ８０２は高精度周波数・時刻同期化やＣＳＩ取得などに用いられる。Ｌ－ＬＴＦ８０２の直後に配置されるＬ－ＳＩＧ８０３は、データ送信率やＰＨＹフレーム長の情報を含んだ制御情報を送信するために用いられる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に従うレガシー機器は、上記各種レガシーフィールド（Ｌ－ＳＴＦ８０１、Ｌ－ＬＴＦ８０２、Ｌ－ＳＩＧ８０３）のデータを復号化することが可能である。当該各種レガシーフィールドは、図９に示すＰＰＤＵにも同様に含まれる。

【0045】

図８に示すＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵのフレームは、上記のＬ－ＳＴＦ８０１、Ｌ－ＬＴＦ８０２、Ｌ－ＳＩＧ８０３に続いて、ＲＬ－ＳＩＧ８０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０７、データフィールド８０８、Ｐａｃｋｅｔ ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ８０９を有する。このうち、ＲＬ－ＳＩＧ８０４はなくてもよい。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５はＬ－ＳＩＧ８０３の後に配置され、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０６はＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５の直後に配置され、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０７はＥＨＴ－ＳＴＦ８０６の直後に配置される。なお、Ｌ－ＳＴＦ８０１、Ｌ－ＬＴＦ８０２、Ｌ－ＳＩＧ８０３、ＲＬ－ＳＩＧ８０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ８０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ８０７までのフィールドを“プリアンブル”と呼ぶ。

【0046】

ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５には、ＰＰＤＵの受信に必要なＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１とＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２のような情報が含まれる。ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５に含まれるＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１を構成するサブフィールド群を図１０に、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ２を構成するサブフィールド群を図１１にそれぞれ示す。

【0047】

ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ８０５に続くＥＨＴ－ＳＴＦ８０６はＥＨＴ Short Training Fieldの略で、主な目的はＭＩＭＯ送信における自動利得制御を改善することである。ＥＨＴ-ＬＴＦ８０７はＥＨＴ Long Training Fieldの略で、上述した周波数誤差補正に用いられるほか、伝搬チャネルの推定に用いられる。データフィールド８０８は、上述したＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１において示された、変調方式に従い変調された各種データを含む。

【0048】

本実施形態では、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１（図１０）のＧＩ＋ＬＴＦ Ｓｉｚｅサブフィールドにおいて、ＥＨＴ－ＬＴＦの繰り返し数を設定し、４×ＥＨＴ－ＬＴＦより大きい繰り返し数を設定可能である。なお、図１０では６×ＥＨＴ－ＬＴＦまたは８×ＥＨＴ－ＬＴＦを設定可能であるものとするが、本発明はこれに限定されるものではなく、５×ＥＨＴ－ＬＴＦや１６×ＥＨＴ－ＬＴＦを設定可能とするようにしてもよい。本実施形態では、スレーブトリガの伝送において、平均化による雑音抑圧により同期精度を向上するため、ＥＨＴ－ＬＴＦの繰り返し数を４、を超える数に設定する。

【0049】

図９に示すＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵは、上記のように、通信距離を拡張したいときに用いるＰＰＤＵで、ＡＰと単一のＡＰ／ＳＴＡ間の通信で用いられる。ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵは、Ｌ－ＳＴＦ９０１、Ｌ－ＬＴＦ９０２、Ｌ－ＳＩＧ９０３、ＲＬ－ＳＩＧ９０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ９０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ９０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ９０７、データフィールド９０８、Ｐａｃｋｅｔ ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ９０９を有する。ＲＬ－ＳＩＧ９０４はなくてもよい。Ｌ－ＬＴＦ９０２はＬ－ＳＴＦ９０１の直後に配置され、Ｌ－ＳＩＧ９０３はＬ－ＬＴＦ９０２の直後に配置され、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ９０５はＬ－ＳＩＧ９０３の後に配置され、ＥＨＴ－ＳＴＦ９０６はＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ９０５の直後に配置され、ＥＨＴ－ＬＴＦ９０７はＥＨＴ－ＳＴＦ９０６の直後に配置される。なお、Ｌ－ＳＴＦ９０１、Ｌ－ＬＴＦ９０２、Ｌ－ＳＩＧ９０３、ＲＬ－ＳＩＧ９０４、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ９０５、ＥＨＴ－ＳＴＦ９０６、ＥＨＴ－ＬＴＦ９０７までのフィールドをプリアンブルと呼ぶ。各フィールドに含まれる情報は、図８に示したＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵと同内容であるので説明を省略する。なお、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ９０５では図８のＥＴＨ ＳＵ ＰＰＤＵと同様に、ＥＨＴ－ＳＩＧ－Ａ１おけるＧＩ＋ＬＴＦ Ｓｉｚｅに４×ＥＨＴ－ＬＴＦより大きい繰り返し数を設定可能である。また、ＥＨＴ－ＬＴＦ９０７には、設定された回数分のＥＨＴ－ＬＴＦが含まれることになる。

【0050】

以上のようにして本実施形態で示すＩＥＥＥ８０２．１１ ＥＨＴ規格で用いるＰＰＤＵであるＥＨＴ ＳＵ ＰＰＤＵ、ＥＨＴ ＥＲ ＰＰＤＵのフレーム構造を用いれば、４を超える繰り返し数でＥＨＴ ＬＴＦを伝送することができる。すなわち、スレーブトリガ送信時におけるＥＨＴ ＬＴＦ繰り返し数を大きく設定することで同期精度を高め、Ｄ－ＭＩＭＯ伝送における通信性能を向上することができる。

【0051】

なお、図８、図９は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｘ規格に対して後方互換性のあるフレーム構造を示したが、後方互換性を確保する必要がない場合には、Ｌ－ＳＴＦおよびＬ－ＬＴＧのフィールドは省略されてもよい。その代わりに、ＥＨＴ－ＳＴＦやＥＨＴ－ＬＴＦが挿入されてもよい。

【0052】

また、本実施形態では、スレーブトリガのＥＨＴ ＬＴＦ繰り返し数を大きくするものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、高精度同期が求められる伝送形態において、任意のフレームで繰り返し数を大きくするようにしてもよい。例えば、１０４８ＱＡＭ等の高多値変調においては、周波数誤差による伝送エラーが発生しやすくなるため、高多値変調のデータフレームのＥＨＴ ＬＴＦ繰り返し数を大きく設定するようにしてもよい。

【0053】

また、マスタのＡＰ１０３がスレーブトリガを送信する際、それがＤ－ＭＩＭＯのスレーブトリガであるか否かを判定し、その上でＬＴＦの繰り返し回数を決定するとようにしても良い。図１２は、この場合のマスタのＡＰ１０３（の制御部３０２）の処理手順を示している。以下同図を参照して説明する。

【0054】

Ｓ１２０１にて、制御部３０２は、Ｄ－ＭＩＭＯのスレーブトリガを送信しようとしているか否かを判定する。Ｓ１２０１の判定がＹｅｓの場合、制御部３０２はＳ１２０２に処理を進め、ＬＴＦの繰り返し回数を、４を超える数（６、または８にしても良い）とするスレーブトリガを生成する。また、Ｓ１２０１の判定がＮｏ（送信するフレームがスレーブトリガ以外）の場合、制御部３０２はＳ１２０３に処理を進め、ＬＴＦの繰り返し回数を、ＧＩ＋ＬＴＦ Ｓｉｚｅサブフィールドで設定可能な任意の数としたフレームを生成する。そして、Ｓ１２０４にて、制御部３２は、通信部３０６を制御して、生成したフレームを送信する。なお、Ｓ１２０２とＳ１２０３の処理において、スレーブトリガのＬＴＦの繰り返し数を、その他のフレームよりも大きい値に設定するようにしてもよい。例えば、スレーブトリガのＬＴＦの繰り返し数を６に設定する一方で、その他の同期精度が必要ではないフレームのＬＴＦの繰り返し数を２に設定する。このように、要求される同期精度に応じて柔軟に各フレームのＬＴＦの繰り返し数を設定してもよい。

【0055】

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0056】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0057】

１０３、１０４…ＡＰ，１０５、１０６…ＳＴ、１０７…ＡＰ制御装置、２０１…無線ＬＡＮ制御部、２０２…フレーム生成部、２０３…フレーム制御部、２０４…ＵＩ制御部、２０５…アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】