JP5161651B2 - 無線装置および無線装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線装置および無線装置の制御プログラムに関するものである。

無線装置の通信距離を延長する技術として、中継技術が広く知られている。中継技術とは、無線装置Ａが無線装置Ｂへ無線信号を送信する際に、無線装置ＡとＢとの間に位置する無線装置Ｃを経由させる技術である。中継技術を使用することによって、無線装置Ａ−Ｂ間の通信品質が劣悪であっても、無線装置Ａ−Ｃ間および無線装置Ｂ−Ｃ間の通信品質が良好であれば、無線装置Ａ−Ｂ間の通信品質を向上させることができる。

しかし、このように中継技術を用いることによって無線装置の通信距離を延長できる反面、スループットが減少してしまうという問題があった。例えば、無線装置Ａ−Ｃ間の通信と無線装置Ｂ−Ｃ間の通信とで同一の周波数チャネルを使用すると、無線装置Ａ−Ｃ間と無線装置Ｂ−Ｃ間とでは同時刻に通信を行うことができないため、スループットが約半減するという問題がある。

このように、無線装置Ａが無線信号を無線装置Ｂへ送信する場合、無線装置Ａ−Ｂ間の通信品質の測定結果などに従い、無線装置Ａは、無線装置Ｂへ無線信号を直接送信した方（以下、直接通信方式と記載）が良いか、無線装置Ｃを経由させて無線装置Ｂへ無線信号を送信した方（以下、中継方式と記載）が良いかを判定を行った上で、無線信号を送信していた。

無線装置が直接通信方式によって無線信号を送信しているときに通信環境が悪化すると、スループットの低下が著しいという問題があった。一方、無線装置が中継方式によって無線信号を送信しているときに通信環境が好転しても思うようにスループットが向上しないという問題があった。

このような問題を解決するために、無線装置が通信環境に応じて直接通信方式を行うか中継方式を行うかを動的に切り替える技術が開示されている（例えば、特許文献１。）。

特許文献１に開示されている技術では、無線装置が直接通信方式を行うか中継方式を行うかを切り替えるたびに、通信方式を切り替えるためのプロトコル処理を行う。

一方で、周波数チャネルを有効利用するため空間多重技術としてＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。ＳＤＭＡ方式は、複数の無線装置から無線基地局へ同時に無線信号を送信することで、アップリンクの伝送容量（キャパシティ）を増大させる技術である。

例えば、無線基地局が複数の無線装置に対してポーリング（ｐｏｌｌｉｎｇ）を行う。ポーリングを受信した複数の無線装置は、無線基地局へ、同時にかつ同一周波数チャネルを使用して無線信号を送信する。無線基地局は、各無線装置から送信された複数の無線信号を空間的に分離し、同時に受信する（例えば、特許文献２。）。
特開２００７−１６５９８０ 特開２００７−２０８５２２

特許文献１などに開示されている従来の中継技術では、直接通信方式によって無線信号を送信しているときのスループットと比較し、中継方式によって無線信号を送信しているときのスループットがほぼ半減してしまうという問題があった。

さらに、通信環境の変動に応じて、直接通信方式と中継方式とを動的に切り替えることとすると、通信方式を切り替えるためのプロトコル処理が必要となり、オーバヘッドが発生していた。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、通信環境が悪化した場合であってもスループットの低下を抑制し、通信環境が好転した場合にはスループットを速やかに向上できる無線装置および無線装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る無線装置は、無線信号を中継する無線装置であって、他の無線装置からの無線信号を中継する可能性があるか否かを識別するための識別情報を記憶する第１記憶手段と、第１無線装置を送信元とし第２無線装置を宛先とする第１無線信号を受信する受信手段と、前記第１無線信号が中継する可能性がある無線信号か否かを、前記識別情報に従って判定する判定手段と、前記判定手段によって前記第１無線信号を中継する可能性があると判定された場合に、前記第１無線信号を一時記憶する第２記憶手段と、前記第２無線装置から、前記第２無線装置が受信に成功した無線信号を通知するための送達確認信号を受信した場合に、前記第２記憶手段に一時記憶されている無線信号のうち、前記送達確認信号によって前記第２無線装置への送達成功が通知されない第２無線信号を前記第２無線装置へ送信する送信手段とを備え、前記送信手段が前記送達確認信号に従って前記第２無線信号を送信する期間と、前記第１無線装置が前記送達確認信号に従って第３無線信号を再送する期間とが重複し、自無線装置の前記送信手段から前記送達確認信号に従って送信される前記第２無線信号と、前記第１無線装置から前記送達確認信号に従って再送される前記第３無線信号とが、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信され、前記第２無線装置から受信した前記送達確認信号には、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信するための空間多重情報が記載されていて、前記送達確認信号は、自無線装置のみならず前記第１無線装置にも受信されていて、前記送信手段は、前記空間多重情報に従い、前記第２無線信号を前記第２無線装置へ空間多重方式によって送信することを特徴とする。

本発明によれば、通信環境が悪化した場合であってもスループットの低下を抑制し、通信環境が好転した場合にはスループットを速やかに向上できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るネットワークの構成を示す図である。

第１の実施形態に係るネットワークは、無線装置１と、無線装置２と、無線装置３とを備える。無線装置１、２、３は、互いに無線信号を送受信して通信する。無線装置３は、無線装置２から無線装置１へ送信される無線信号を中継する。

以下では、無線装置２から無線装置１へ送信される無線信号を、無線装置３が中継する際の動作の概略を説明する。

まず、無線装置２は、無線装置３に対して、無線装置２から無線装置１へ送信される無線信号を中継するように要求するための信号（以下では、協調要求信号と呼ぶ）を送信する。無線装置３は、協調要求信号を受信すると、協調要求信号によって指定される無線信号を、今後中継する可能性がある無線信号と判定し、一時記憶する。

ここで、例えば、協調要求信号は、無線装置２を送信元とし無線装置１を宛先とする無線信号を、今後中継する可能性がある無線信号と判定する。

次に、協調要求信号を送信したあと、無線装置２は、無線装置１へ無線信号を送信する。なお、無線装置２から送信された無線信号は、無線装置１のみならず、無線装置３にも受信される。

次に、無線装置３は、無線装置２から無線装置１へ送信された無線信号が、協調要求信号によって指定される無線信号であるため、その無線信号を一時記憶する。

次に、無線装置１は、無線装置２からの無線信号のうち受信に成功した無線信号を通知するための信号（以下では、送達確認信号と呼ぶ）を、無線装置２へ返信する。なお、無線装置１から送信された送達確認信号は、無線装置２のみならず、無線装置３にも受信される。

次に、無線装置２は、送達確認信号によって受信が成功したと通知されていない無線信号を、無線装置１へ再送する。また同時に、無線装置３は、送達確認信号によって受信が成功したと通知されていない無線信号のうち、一時記憶している無線信号を、無線装置１へ送信する。無線装置２と無線装置３は、空間多重方式によって、同時に、かつ同一周波数チャネルを使用して、無線信号を無線装置１へ送信する。

このようにして、無線装置３は、協調要求信号によって指定される無線信号を、無線装置２から無線装置１へ中継する。

なお、上記では、無線装置２から無線装置１へ送信された無線信号を、１台の無線装置３が中継するものとした。

しかし、無線装置２から無線装置１へ送信された無線信号を、２台以上の無線装置３−１〜３−ｎ（ｎは２以上の整数とする）が中継することとしても良い。このとき、無線装置２は、無線装置３−１〜３−ｎへ協調要求信号を送信する。無線装置３−１〜３−ｎの動作は、上記の無線装置３の動作と同様である。送達確認信号を受信した無線装置２、３−１〜３−ｎは、空間多重方式によって、同時に、かつ同一周波数チャネルを使用して、無線信号を無線装置１へ送信することとなる。

以下では、無線装置２から無線装置３へ送信される協調要求信号について説明する。

協調要求信号とは、無線信号の中継を要求するための信号であって、“中継処理を行う無線装置”の指定、“中継処理を行う無線信号”の指定、および“中継先”の指定が可能である信号であれば、どのようなものであっても良い。

上記の例では、協調要求信号は、“中継処理を行う無線装置”を無線装置３と指定し、“中継処理を行う無線信号”を無線装置１を送信元とし無線装置２を宛先とする無線信号と指定し、“中継先”を無線装置２と指定する信号である。

協調要求信号は、協調識別子を含む。協調識別子は、“中継処理を行う無線信号”（どのような無線信号の中継を要求するか）を指定する情報である。なお、無線装置３が協調要求信号を受信すると、協調要求信号に含まれる協調識別子によって指定される無線信号を、今後中継する可能性がある無線信号と判定する。

協調要求信号を受信した無線装置（例えば、無線装置３）は、協調識別子に指定される無線信号を正しく受信した場合は、その無線信号の宛先アドレスが自無線装置でなくても、その無線信号を一時記憶する。

次に、協調識別子の例を列挙する。

（１）協調識別子は、２つの無線装置の端末識別子（例えば、ＭＡＣアドレスなど）の組であっても良い。協調要求信号を受信した無線装置は、受信した無線信号の送信元アドレスと宛先アドレスとが、協調識別子（２つの無線装置のＭＡＣアドレスの組）と一致する場合に、受信した無線信号を一時記憶する。

（２）協調識別子は、２つの無線装置の端末識別子の組と、無線信号のフレームタイプ（例えば、データフレーム）を指定するものであっても良い。協調要求信号を受信した無線装置は、受信した無線信号の送信元アドレスと宛先アドレスとが協調識別子（２つの無線装置のＭＡＣアドレスの組）と一致する場合であって、受信した無線信号のフレームタイプが協調識別子によって指定されるものである場合に、受信した無線信号を一時記憶する。

（３）協調識別子は、２つの無線装置の端末識別子の組と、ＱｏＳ情報であっても良い。協調要求信号を受信した無線装置は、受信した無線信号の送信元アドレスと宛先アドレスとが協調識別子（２つの無線装置のＭＡＣアドレスの組）と一致する場合であって、受信した無線信号のＱｏＳ情報が協調識別子の指定と一致する場合に、受信した無線信号を一時記憶する。

（４）協調識別子は、特定の番号を定義するものであっても良い。このとき、無線信号のフレームに、協調識別子フィールドを設けるものとする。協調要求信号を受信した無線装置は、受信した無線信号の協調識別子フィールドに記載された番号と、協調識別子で指定された番号とが一致する場合に受信した無線信号を一時記憶する。

無線信号に含まれる協調識別子は、無線信号のＰＨＹのヘッダ情報あるいはＭＡＣのヘッダ情報として付加してもよく、プリアンブル情報の一部として付加しても良い。

協調識別子をＭＡＣヘッダ情報に付加した場合は、無線装置３は、ＭＡＣフレームを受信し、ＭＡＣヘッダ情報を解釈した後で、無線信号の一時記憶を行うか否かを判定する。

協調識別子をＰＨＹヘッダ情報に付加した場合は、無線装置３は、ＰＨＹレベル（ＰＨＹのヘッダ情報を解釈すること）で、一時記憶を行うか否かを判定できる。そのため、無線装置３は、ＭＡＣ層の処理部を起動することなく、無線信号の一時記憶を行うか否かを判定できるため、電力浪費を防止することができる。

協調識別子をプリアンブル情報の一部に付加した場合は、無線装置３は、さらに早い段階で、一時保存の必要性が判定できるため、さらなる低消費電力化が可能になる。

なお、第１の実施形態において、協調識別子は、（１）〜（４）に限るものではなく、（１）〜（４）あるいはその他の方法を組み合わせたものであっても良い。

以下では、無線装置２から無線装置１へ送信される無線信号と、無線装置２が無線装置１へ返信する送達確認信号とについて説明する。

送達確認信号とは、無線装置１が受信に成功した無線信号を通知するための信号である。送達確認信号とは、無線装置２が無線装置１への無線信号の送達に成功した無線信号を通知するための信号でもある。

（伝送方式１）
図２は、無線装置２がアグリゲートされたＭＡＣフレームを送信した場合に、無線装置１が返信する送達確認信号を示す図である。

まず、無線装置２は、無線装置１へ、複数のＭＡＣフレーム（情報フレーム）を集約（アグリゲート）したＰＨＹフレーム（以下、アグリゲーション信号）を送信する。なお、情報フレームとは、ＭＡＣヘッダと、情報（データ）と、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）とを有するＭＡＣフレームである。

次に、無線装置１は、アグリゲーション信号を受信する。

次に、無線装置１は、アグリゲーション信号に含まれる複数の情報（情報１、情報２、情報３）のうち、受信に成功した情報（情報１、情報３）を、送達確認信号によって一括して返信する。

送達確認信号には、受信に成功したＭＡＣフレーム（情報）のシーケンス番号（ＳＮ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）が記載されていても良い。送達確認信号には、アグリゲーション信号に含まれる複数のＭＡＣフレーム（情報）のそれぞれに対応するビットマップのうち、受信に成功したＭＡＣフレーム（情報）に対応するビットマップのみに“１”が記載されていても良い。

（伝送方式２）
図３は、無線装置２がアグリゲート信号を送信し、送達確認信号を送信した場合に、無線装置１が返信する送達確認信号を示す図である。

まず、無線装置２は、無線装置１へ、アグリゲーション信号を送信する。

次に、無線装置１は、アグリゲーション信号を受信する。

次に、無線装置２は、無線装置１へ、送達確認要求信号を送信する。送達確認要求信号とは、宛先の無線装置（無線装置１）に、送達確認信号の返信を要求する信号である。

次に、無線装置１は、送達確認要求信号を受信する。

次に、無線装置１は、アグリゲーション信号に含まれる複数の情報（情報１、情報２、情報３）のうち、受信に成功した情報（情報１、情報３）を、送達確認信号によって一括して返信する。

（伝送方式３）
図４は、無線装置２が複数のＰＨＹフレームを連続して送信した場合に、無線装置１が返信する送達確認信号を示す図である。

まず、無線装置２は、無線装置１へ、１つのＭＡＣフレーム（情報フレーム）を含むＰＨＹフレームを複数個、連続して送信する。

次に、無線装置１は、無線装置２から送信された複数のＰＨＹフレームを受信する。

次に、無線装置２は、無線装置１へ送達確認要求信号を送信する。

次に、無線装置１は、無線装置２へ、受信に成功した情報（情報１、情報３）を通知するための送達確認信号を返信する。

（伝送方式４）
図５は、無線装置２がフレームの誤りチェックを行う単位の１つ分を含む無線信号を送信した場合に、無線装置１が返信する送達確認信号を示す図である。

まず、無線装置２は、無線装置１へ、フレームの誤りチェックを行う単位の１つ分を含む無線信号を送信する。フレームの誤りチェックを行う単位の１つ分を含む無線信号とは、１つのシーケンス番号によって指定される無線信号である。図５に示す無線装置２から無線装置１へ送信される無線信号は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格で規定されるＡｇｇｒｅｇａｔｅｄ−ＭＳＤＵに相当する。

次に、無線装置１は、無線装置２から受信したＰＨＹフレームに含まれる情報（情報１（情報１＿１、情報１＿２、情報１＿３を含む））について、受信に成功した情報（情報１）を、送達確認信号によって返信する。

図６は、第１の実施形態に係る無線装置３の構成を示すブロック図である。

無線装置３は、受信部１０と、送信部２０と、制御部３０と、協調管理部４０と、識別子記憶部５０と、協調フレーム記憶部６０とを備える。

識別子記憶部５０は、協調要求信号に記載された協調識別子を記憶する。

協調フレーム記憶部６０は、他の無線装置宛ての無線信号であって、協調識別子によって指定される無線信号を記憶する。

図７は、無線信号を受信したときの無線装置３の動作の概略を示すフローチャートである。

まず、無線装置３の受信部１０は、受信した無線信号の宛先が、自無線装置宛てか（以下、自局宛て）か、他の無線装置宛てか（以下、他局宛て）かを、判定する（ステップＳ１０１）。

受信した無線信号が自局宛ての場合（ステップＳ１０１の“自局宛”）、次に、受信部１０は、受信した無線信号が協調要求信号か否かを判定する（ステップＳ１０２）。

受信した無線信号が協調要求信号以外の無線信号である場合（ステップＳ１０２の“いいえ”）、受信部１０は、通常の受信処理を行う。受信部１０は、自局宛ての無線信号を制御部３０へ出力する。制御部３０は、無線信号が情報フレームである場合には、情報フレームを上位層へ出力する。制御部３０は、無線信号が制御信号である場合には、制御信号に応じた処理を行う。

一方、受信した無線信号が協調要求信号である場合（ステップＳ１０２の“はい”）、受信部１０は、協調要求信号に記載された協調識別子を、識別子記憶部５０へ書き込む（ステップＳ１０４）。

受信した無線信号が他局宛ての場合（ステップＳ１０１の“他局宛”）、次に、受信部１０は、受信した無線信号が、識別子記憶部５０に記憶された協調識別子に指定されるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

無線信号が協調識別子に指定されないと判定した場合（ステップＳ１０５の“いいえ”）、受信部１０は、その無線信号を廃棄する（ステップＳ１０６）。

一方、無線信号が協調識別子に指定されると判定した場合（ステップＳ１０５の“いいえ”）、受信部１０は、さらに、送達確認信号か否かを判定する（ステップＳ１０７）。

送達確認信号でないと判定された場合（ステップＳ１０７の“いいえ”）、受信部１０は、無線信号を、協調フレーム記憶部６０へ書き込む（ステップＳ１０８）。ここで、受信部１０は、誤りが検出された無線信号を協調フレーム記憶部６０へ書き込まず、誤りが検出されなかった無線信号のみ（ＭＡＣフレームのみであってもよい）を協調フレーム記憶部６０へ書き込んでも良い。なお、ＭＡＣフレームを協調フレーム記憶部６０へ書き込む際に、無線装置２が付加したシーケンス番号、宛先アドレス、送信元アドレス等を含むＭＡＣヘッダを協調フレーム記憶部６０へ書き込んでおけば、空間多重方式によって送信する無線信号の生成が容易となる。

一方、空間多重方式ではなく、後述の図９（ｂ）で示すように通常の伝送方式によって無線信号を送信する場合は、誤って受信したフレームの時間長（送信待機する時間）に関する時間情報も保持しておくか、誤って受信したフレームも一緒に保持しておく。そして、送信する無線信号を生成する場合に、保持しておいた時間情報を用いて、その間の送信を待機する。もしくは、無線信号を生成する際に、保持しておいた誤りフレームに基づいて、送信を待機すべき時間を算出して、送信する無線信号を生成する。なお、保持の方法として、メモリ量に十分余裕がある場合は、誤って受信したフレームを含め、受信した無線信号をアナログ信号として全て保持しておけば、フレーム生成処理を省略することができる。

一方、送達確認信号であると判定された場合（ステップＳ１０７の“はい”）、無線装置３は協調伝送を行う（ステップＳ１０９）。受信部１０は、識別子記憶部５０に記憶されている協調識別子と、送達確認信号の情報（例えば、送達確認信号の送信元アドレスと宛先アドレス）とから、協調伝送を行うか否かを判定する。受信部１０は、協調伝送を行うと判定する場合は、送達確認信号を協調管理部４０に出力する。協調管理部４０は、送達確認信号の送信元の無線装置が受信に失敗した無線信号であって、協調フレーム記憶部６０に記憶されている無線信号を出力するように、協調フレーム記憶部６０へ指示する。協調フレーム記憶部６０は、協調管理部４０からの指示に従い、無線信号を送信部２０へ出力する。協調管理部４０は、その無線信号を空間多重方式によって送信するのに必要な情報（空間多重情報）を、送信部２０へ出力する。送信部２０は、協調管理部４０から出力された空間多重情報に従い、協調フレーム記憶部６０から出力された無線信号を、空間多重方式によって送信する。このようにして、無線装置３は、協調伝送を行う。

以下では、無線装置１と無線装置２との通信が、上記の伝送方式１〜４のそれぞれの場合において、無線装置３が、無線装置２から無線装置１へ送信される無線信号の中継（協調伝送）を行うときの動作を説明する。なお、無線装置３は、無線装置２が送信元アドレスであり無線装置１が宛先アドレスである無線信号の中継（協調伝送）を行うものとする。

（伝送方式１）
図８は、伝送方式１において協調伝送が行われる際の、無線装置１、２、３で送受信される無線信号を示す図である。

まず、無線装置２は、５つのＭＡＣフレーム（情報フレーム）を含むＰＨＹフレームを送信する。各情報フレームのヘッダ部には、それぞれシーケンス番号（ＳＮ＝１、２、３、４、５）が含まれる。各情報フレームには、その情報フレームを正しく受信できたか否かを判定するためのＣＲＣが含まれる。

無線装置２から送信されたＰＨＹフレーム（送信元が無線装置２であり宛先が無線装置１である無線信号）は、無線装置３に受信され、一時記憶される。なお、無線装置３は、ＳＮ＝１、２、３、４、５である情報フレームの受信に成功したものとする。

次に、無線装置１は、無線装置２から送信されたＰＨＹフレームを受信する。

次に、無線装置１は、受信したＰＨＹフレームに含まれる５つの情報フレームごとに、各情報フレームに含まれるＣＲＣを用いて、受信の成否を判定する。

次に、無線装置１は、受信に成功した各情報フレームを記載した送達確認信号を、無線装置２へ送信する。無線装置１は、受信に失敗した情報フレームの数が判別できないため、受信に失敗した情報フレームを無線装置２へ通知するのではなく、受信に成功した情報フレームを無線装置２へ通知する。図８は、無線装置２がＳＮ＝１、３、５である情報フレームの受信に成功し、ＳＮ＝２、４である情報フレームを受信していない場合の送達確認信号を示す。

無線装置１は、無線装置２から無線信号を受信したあと固定時間（ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）後に、送達確認信号を返信する。なお、無線装置１は、受信した無線信号に、送達確認信号の返信を行うタイミングが記載されていた場合に、そのタイミングに従って、送達確認信号を返信してもよい。

次に、無線装置２は、受信した送達確認信号によって、ＳＮ＝２、４の情報フレームが正しく送達されなかったと判定し、ＳＮ＝２、４の情報フレームを再送する。

一方、無線装置３も、受信した送達信号によって、ＳＮ＝２、４の情報フレームが正しく送達されなかったと判定し、正しく送達されなかったと判定された情報フレームのうち、一時記憶している情報フレームを、無線装置１へ送信（協調伝送）する。

以下では、無線装置１が送信する送達確認信号の詳細と、送達確認信号に応じた無線装置２、３の動作について説明する。

まず、図８（ａ）、（ｂ）を用いて、無線装置１が受信に成功した情報フレームを通知する方法を説明する。なお、無線装置１が無線装置２へ返信する送達確認信号は、無線装置１が受信に成功した情報フレームを通知できるものであればどのようなものであっても良い。また、システムの環境、種類などに応じて、送達確認信号に付加される情報は多様である。図８（ａ）、（ｂ）で示す送達確認信号には、受信に成功した情報フレームについての情報（以下、送達確認情報）の通知に必要な情報（シーケンス番号に関連する情報）が記載されているものとした。

図８（ａ）は、送達確認信号に、無線装置１が受信に成功した情報フレームのシーケンス番号（ＳＮ＝１、３、５）を記載することによって、無線装置１が無線装置２へ受信に成功した情報フレームを通知する様子を示す図である。

送達確認信号に記載するシーケンス番号の数を可変とする場合は、送達確認信号に記載されているシーケンス番号の数を通知するためのフィールドを送達確認信号に新たに設ける。送達確認信号に記載するシーケンス番号の数を固定（一定数）とする場合は、送達確認信号に記載されているシーケンス番号の数を通知するためのフィールドは不要となる。

図８（ｂ）は、送達確認信号に、無線装置１が受信に成功した情報フレームを通知するためのビットマップを記載することによって、無線装置１が無線装置２へ受信に成功した情報フレームを通知する様子を示す図である。なお、図８（ｂ）では、無線装置１が、“１”に対応する情報フレームの受信に成功し、“０”に対応する情報フレームを受信していないことを示す。

Ｂｉ（ｉは、１以上の整数）＝“１”とは、無線装置１が、シーケンス番号“ＳＳＮ＋ｉ−１”（ＳＳＮ：Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）の情報フレームの受信に成功したことを示す。Ｂｉ（ｉは、１以上の整数）＝“０”とは、無線装置１が、シーケンス番号“ＳＳＮ＋ｉ−１”の情報フレームを受信していないことを示す。

図８（ｂ）は、無線装置１がＳＮ＝１、３、５の情報フレームの受信に成功し、ＳＮ＝２、４、６、７の情報フレームを受信していないことを示す。無線装置１は、シーケンス番号が６以上の情報フレームをまだ受信していないので、Ｂ６、Ｂ７・・・については“０”に設定する。

なお、無線装置１は、すべての（ＳＮ＝１〜５）情報フレームの受信に成功した場合には、送達確認信号に協調伝送が不要な旨を記載することとしても良い。

次に、送達確認信号に付加される情報であって、送達確認信号を受信した無線装置２と無線装置３とが空間多重方式によって無線信号を送信する際に必要な情報（以下、空間多重情報）について説明する。

第１の実施形態に係る無線装置２、３が無線装置１へ無線信号を送信する際に用いる空間多重方式は、どのようなものであっても良い。以下では、特許文献２（特開２００７−２０８５２２）で開示される方法を例として説明する。

まず、無線装置１は、送達確認信号に、無線装置１がトレーニングシンボルを送信する際の送信方法と、無線装置３がトレーニングシンボルを送信する際の送信方法とを、空間多重情報として付加する。なお、送達確認信号には、協調伝送を要求する無線装置（例えば、無線装置３）の端末識別子が付加されていても良い。

トレーニングシンボルとは、無線装置１が、無線装置１と無線装置３との間の伝搬路推定を行うための情報である。

無線装置２が送信するトレーニングシンボルと、無線装置３が送信するトレーニングシンボルとが直行するように、無線装置２、３がトレーニングシンボルを送信する際の送信方法が指定される。

無線装置３の端末識別子とは、無線装置３が特定できる情報であれば良く、例えば、無線装置３のＭＡＣアドレスや、事前のネゴシエーションで決定した仮の識別子、事前のネゴシエーション中に割り当てられた一時的な識別子（例えば、ＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ））であってもよい。

次に、無線装置１は、空間多重情報を付加した送達確認信号を、無線装置２へ返信する。空間多重情報が付加された送達確認信号は、無線装置３にも受信される。

次に、無線装置２、３は、送達確認信号に記載されたトレーニングシンボルの送信方法に従い、トレーニングシンボルを送信し、その後、データを送信する。無線装置１は、無線装置２から送信されたトレーニングシンボルによって、無線装置１と無線装置２との間の伝搬路推定を行う。無線装置１は、無線装置３から送信されたトレーニングシンボルによって、無線装置１と無線装置３との間の伝搬路推定を行う。

無線装置１は、無線装置１と無線装置２との間の伝搬路推定結果と、無線装置１と無線装置３との間の伝搬路推定結果とを用いて、無線装置２および無線装置３から空間多重方式によって送信された無線信号を、空間的に分離して受信する。

さらに、無線装置２、３から無線装置１への無線信号の送信が、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）方式に従って行われていても良い。

この場合、１つの無線装置が複数のストリーミングを送信することがあるため、送達確認信号には、無線装置２および無線装置３が無線信号を無線装置１へ送信する際のストリーミング数が記載される。

送達確認信号に、協調伝送を要求する無線装置３の識別子と、各無線装置２、３が無線信号を送信する際のストリーミング数とが記載された場合、無線装置２および無線装置３は、送達確認信号の指定に従い、トレーニングシンボルを送信する。

このように送達確認信号に空間多重情報を付加することによって、無線装置２、３が送信する無線信号は、無線装置１で受信されたときに空間分離することが可能となる。

次に、送達確認信号を受信したあと、無線装置２、３が空間多重方式によって無線信号を送信するタイミングについて、説明する。

送達確認信号の空間多重情報には、無線装置２と無線装置３とが無線信号を送信するタイミングが一致するように、空間多重のためのタイミングに係る情報を付加することとしても良い。

例えば、送達確認信号を受信した後、無線装置２、３が無線信号を送信するタイミングを可変とするシステムでは、送達確認信号を受信した後、無線信号を送信するまでの待ち時間を、送達確認信号に記載することとしても良い。

また例えば、無線装置１が、無線装置２、３から送信される無線信号の伝搬遅延時間を把握し、伝搬遅延時間の差分（補正量）だけ、無線装置２と無線装置３の無線信号を送信するタイミングを変化させることができる。このようにすることで、無線装置１が受信した無線信号を空間分離しやすいように、無線装置２、３の送信タイミングを補正（同期）することが可能となる。このように、無線装置２、３による無線信号の送信タイミングをより精度良く同期させることで、ガードインターバルのようなオーバヘッドを減らすことができ、通信効率を向上できる。

また、送信タイミングを精度良く制御するために、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの位置測位システムによる各無線装置１、２、３の位置情報にしたがって、無線装置１は、補正量を算出しても良い。

さらにまた、各無線装置１、２、３が原子時計などの非常に精度の高い時計を備えていて、それらの時刻情報に従って、無線装置１は、補正量を算出しても良い。

また、無線装置２および無線装置３が、送達確認信号を受信したあと、固定時間（ＳＩＦＳ）経過後、無線信号を送信することとあらかじめ規定しておけば、無線装置２および無線装置３が、無線信号を空間多重方式によって送信する際に、無線信号を送信するタイミングについての情報は必ずしも必要ではない。このようにすることで、送達確認信号の情報量を減少させることができるため、通信効率を向上できる。

さらに、空間多重方式によって無線装置２、３から送信された無線信号を、無線装置１が空間分離しやすいように、送達確認信号に付加される空間多重情報には、無線装置２に対しての送信電力制御のための情報、および無線装置３に対しての送信電力制御のための情報が付加されていても良い。

このとき、無線装置２、３は、送達確認信号に記載された送信電力制御のための情報に従って、空間多重方式によって無線信号を送信する。

このようにすることで、無線装置１は、無線装置２、３から送信された無線信号を、それぞれ等電力で受信することが可能になるため、空間分離特性を向上させることができる。このとき、送達確認信号に送信電力制御のための情報を付加することで、トレーニングシンボルの送信方法についての情報を付加しなくても良い。

さらに、無線装置１は、自ら指向性ビームを形成することにより、無線装置２と無線装置３とから送信された無線信号を空間分離することができる。

さらにまた、空間分離特性を向上させるために、無線装置２、３に対して、無線信号を指向性ビーム（指向性を有する電波）によって送信させることもできる。

このとき、さらに空間分離特定を向上させるために、送達確認信号に付加される空間多重情報に、無線装置１と無線装置２との間のチャネル情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、および無線装置１と無線装置２との間のチャネル情報を付加しても良い。

例えば、無線装置１と無線装置２との間のチャネル情報が付加された送達確認信号を受信することによって、協調伝送を行う無線装置３は、無線装置１における空間分離特性が向上するように、無線信号を制御することできる。

また例えば、送達確認信号に、各無線装置２、３が送信する際のビーム制御情報（例えば、重み係数）を付加することが可能となる。このようにすることで、無線装置１は、無線装置２、３に対して、所望の指向性ビームによって無線信号を送信させることが可能になる。

以上で、無線装置１が送信する送達確認信号の詳細と、送達確認信号に応じた無線装置２、３の動作についての説明を終える。

なお、上記では、無線装置３は、無線装置２から送信された５つの情報フレーム（ＳＮ＝１〜５）すべての受信に成功したものとして説明した。次に、無線装置３が、５つの情報フレームのうち、ＳＮ＝４の情報フレームのみの受信に成功した場合について説明する。

まず、無線装置３は、上記と同様に、無線装置１から送達確認信号を受信したものとする。また、送達確認信号には、無線装置１がＳＮ＝１、３、５の情報フレームの受信に成功し、ＳＮ＝２、４の情報フレームを受信していないと示されているものとする。

次に、無線装置３は、無線装置１に受信されていない情報フレーム（ＳＮ＝２、４）のうち、一時記憶している情報フレーム（ＳＮ＝４）を無線装置１へ送信する。

図９は、無線装置３が無線装置１に受信されていない情報フレームの一部しか一時記憶していない場合に、無線装置３が情報フレームを送信する方法を示す図である。

まず、無線装置２と無線装置３とは、無線装置１から送達確認信号を受信する。

次に、無線装置２は、ＳＮ＝２、４の情報フレームを再送する。

一方、無線装置３は、ＳＮ＝４の情報フレームを送信（協調伝送）する。無線装置３は、図９（ａ）あるいは図９（ｂ）に示すように無線信号を送信する。

図９（ａ）は、無線装置３が空間多重方式によって送信するＳＮ＝４の情報フレームを示す図である。

図９（ｂ）は、無線装置３が通常の伝送方式（空間多重方式以外）によって送信するＳＮ＝４の情報フレームを示す図である。図９（ｂ）に示す、“ＰＨＹヘッダ”、“ＭＡＣヘッダ４”、“情報４”、および“ＣＲＣ４”は、無線装置１が送信する“ＰＨＹヘッダ”、“ＭＡＣヘッダ４”、“情報４”、および“ＣＲＣ４”と、完全に同一である。

無線装置３は、“ＰＨＹヘッダ”を送信したあと、無線装置２がＳＮ＝２の情報フレームを送信するのに要する時間だけ待機し、その後、“ＭＡＣヘッダ４”、“情報４”、および“ＣＲＣ４”を送信する。

このようにすることで、無線装置１が無線装置２、３から送信された無線信号を受信することが、無線装置１が単一の無線装置からマルチパスで伝送された無線信号を受信（合成）することと等価になる。そのため、無線装置２、３は、空間多重方式によって、無線信号を送信する必要はない。ただし、無線装置２は、ＳＮ＝２、４の情報フレームを送信する際に、新たな情報フレームを追加して送信しないものとし、ＳＮ＝２、４の情報フレームの再送時にヘッダ等の情報を変更しないものとする必要（制約）がある。

なお、無線装置１は、無線装置１と無線装置２との間の通信品質が良好の場合など、協調伝送を要求する無線装置の端末識別子を送達確認信号に記載せず、無線装置３に協調送信をさせないことで、無線装置２に、ＳＮ＝２、４の情報フレームのみならず、ＳＮ＝６、７、８等の情報フレームを新たに追加して、送信を要求することができる。

（伝送方式２）
図１０は、伝送方式２において協調伝送が行われる際の、無線装置１、２、３で送受信される無線信号を示す図である。

まず、無線装置２は、ＳＮ＝１〜５の情報フレームを含むＰＨＹフレームを無線装置１へ送信する。

次に、無線装置２は、ＳＮ＝６〜１０の情報フレームを含むＰＨＹフレームを無線装置１へ送信する。

次に、無線装置２は、ＳＮ＝１１〜１５の情報フレームを含むＰＨＹフレームを無線装置１へ送信する。

ここで、無線装置３は、ＳＮ＝１〜１５の情報フレームすべての受信に成功し、それらすべての情報フレームを一時記憶したものとする。

次に、無線装置２は、送達確認要求信号を無線装置１へ送信する。

次に、無線装置１は、送達確認要求信号を受信したあと、送達確認信号を無線装置２へ返信する。図１０に示す送達確認信号は、ＳＮ＝１〜１５の情報フレームのうち、無線装置１がＳＮ＝１、３、５、８、１２、１５の情報フレームの受信に成功したことを示す。無線装置１から送信された送達確認信号は、無線装置３にも受信される。

送達確認信号には、無線装置２と無線装置３とが空間多重方式によって無線信号を送信する際に必要な情報（空間多重情報）と、協調伝送を要求する無線装置の端末識別子（無線装置３の端末識別子）とが、記載されている。

次に、無線装置２は、送達確認信号に記載された空間多重情報に従い、ＳＮ＝２、４、６、７、９の情報フレームを含むＰＨＹフレームを、空間多重方式によって無線装置１へ送信する。

一方、無線装置３も、送達確認信号によって協調伝送が要求されたため、送達確認信号に記載された空間多重情報に従い、ＳＮ＝２、４、６、７、９の情報フレームを含むＰＨＹフレームを、空間多重方式によって無線装置１へ送信する。

なお、無線装置３は、協調伝送を行うための事前のネゴシエーション時に送信する無線信号（例えば、協調要求信号）や、無線装置２から送信される送達確認要求信号などに記載された、１つのアグリゲーション信号に含まれるＭＡＣフレームの数（以下、アグリゲーション数）の上限に従って、アグリゲーション数を決定する。

次に、無線装置２は、送達確認信号に記載された空間多重情報に従い、ＳＮ＝１０、１１、１３、１４、１６の情報フレームを含むＰＨＹフレームを、空間多重方式によって無線装置１へ送信する。

一方、無線装置３は、送達確認信号に記載された空間多重情報に従い、ＳＮ＝１０、１１、１３、１４の情報フレームを含むＰＨＹフレームを、空間多重方式によって無線装置１へ送信する。

以上で、無線装置２、３は、送達確認信号に応じた情報フレームの再送を終了する。

さらに、次に、無線装置２は、ＳＮ＝１７〜２１の情報フレームを含むＰＨＹフレームを無線装置１へ送信する。

次に、無線装置２は、送達確認要求信号を無線装置１へ送信する。

以降の無線装置１、２、３の動作は、上記と同様に継続されるため省略する。このようにして、無線装置２は無線信号を無線装置１へ送信するとともに、無線装置３は無線信号を無線装置１へ送信（協調伝送）する。

伝送方式１と伝送方式２とで相異する点は、無線装置１が、無線装置２から無線信号を受信した直後に送達確認信号を送信するのではなく、無線装置２からの送達確認要求信号を受信した後に、送達確認信号を送信する点である。

伝送方式２では、無線装置２は、送達確認信号を送信する前であれば、複数のアグリゲーション信号を無線装置１へ連続して送信することが可能である。

無線装置２が、数多くの情報フレームを含むＰＨＹフレーム（アグリゲーション信号）を生成し、無線装置１へ送信するものとすると、１つのＰＨＹフレームのデータ量（信号長）が大きくなる。そのため、１つのＰＨＹフレームの送信に要する時間が長くなり、その間に無線装置２と無線装置１との間のチャネル環境が変更するなどして、ＰＨＹフレームの後半部分のエラーレートが増大してしまうという欠点がある。従って、無線装置２は、１つのＰＨＹフレームのデータ量（信号長）を極端に大きくしない方が良い。

一方で、無線装置２がアグリゲーション信号を送信するたびに、送達確認信号を受信するものとすると、送達確認信号の送受がオーバヘッドになり、伝送効率が低下するという問題がある。

伝送方式２では、無線装置２は、複数のアグリゲーション信号を送信した後に、送達確認要求信号を送信して、無線装置１への情報フレームの送達が成功しているかを確認する。

なお、無線装置２は、送達確認要求信号を１つのＰＨＹフレームとして送信するものとしたが、アグリゲーション信号に送達確認信号を要求する情報を付加しても良く、アグリゲーション信号に含まれる複数のＭＡＣフレームのうちの１つを送達要求信号としても良い。上記いずれの場合であっても、無線装置１は、無線装置２から送達確認要求信号（あるいは送達確認要求信号に相当する情報）を受信したあと、送達確認信号を返信する。

このようにすることで、無線装置２は、無線装置３が協調伝送を行う場合であっても、情報フレームの再送中に、新たな情報フレームを追加して送信することが可能となるため、通信効率を向上できる。

なお、伝送方式２では、無線装置１から送達確認信号を受信したあと、無線装置２、３が空間多重方式によって無線信号を複数回連続して送信することがある。そのため、無線装置２、３は、無線信号の連続送信を行う際の、１回ごとの時間間隔を、送達確認要求信号や送達確認信号などによって、把握する必要がある。

（伝送方式３）
伝送方式２では無線装置２が無線装置１へ連続して送信するＰＨＹフレームに複数のＭＡＣフレームが含まれる。しかし、伝送方式３では、無線装置２が無線装置１へ連続して送信するＰＨＹフレームに１つのＭＡＣフレームが含まれる。

図４に示すように、伝送方式３では、無線装置２は、１つの情報フレームごとのＰＨＹフレームを連続して送信し、それらのＰＨＹフレームに対する送達確認信号を一括して受信する。

まず、無線装置２は、無線装置１へ、１つのＭＡＣフレーム（情報フレーム）を含むＰＨＹフレームを複数連続して送信したあと、送達確認要求信号を送信する。なお、無線装置２が送達確認信号を要求する方法は、伝送方式２で説明した様々な方法をとりうる。

次に、無線装置１は、無線装置２から連続して受信した複数のＰＨＹフレームに含まれる情報のうち、受信に成功した情報を通知するための送達確認信号を返信する。この送達確認信号は、無線装置３にも受信される。

次に、無線装置２は、送達確認信号によって無線装置１に受信されていないとされた情報フレームを再送する。

一方、無線装置３は、送達確認信号によって無線装置１に受信されていないとされた情報フレームであって、一時記憶している情報フレームを、無線装置１へ送信（協調伝送）する。

このようにすることで、無線装置２と無線装置１とが伝送方式３によって通信を行っている際にも、無線装置３は、協調伝送を行うことができる。

（伝送方式４）
図５に示すように、伝送方式４では、無線装置２が無線信号を１つ送信するたびに、その送信した無線信号に対応する送達確認信号を受信する。

しかし、無線装置１は、無線装置２から送信された情報フレームの受信に成功すれば送達確認信号を返信するが、無線装置２から送信された情報フレームの受信に失敗した場合は送達確認信号を送信しない。なぜなら、無線装置１は、受信した情報フレームに誤りがある場合は、その情報フレームに対する送達確認信号を返信すべきであるか否かの判定ができないからである。

ここで、無線装置２が無線装置１へ情報フレームを送信したものの、無線装置１が受信に失敗した場合を検討する。

伝送方式４では、無線装置２は、無線装置１へ情報フレームを送信したのにも関わらず、無線装置１から送達確認信号が返信されなかった場合は、情報フレームの再送を行う。

このような情報フレームの再送時においても、無線装置３からの協調伝送を可能とするため、無線装置２が再送するタイミングと、無線装置３が協調伝送するタイミングとを同期させるために、以下に示す処理を行うこととする。

図１１は、伝送方式４において、無線装置１が無線装置２からの無線信号の受信に失敗した場合に、無線装置１、２、３で送受信される無線信号を示す図である。

まず、無線装置２は、ＳＮ＝１の情報フレームを無線装置１へ送信する。無線装置２から送信された情報フレームは、無線装置１のみならず、無線装置３にも受信される。

ここで、無線装置１は、無線装置２からの情報フレームの受信に失敗したものとする。無線装置３は、無線装置２からの情報フレームの受信に成功したものとする。

このとき、無線装置１は送達確認信号を返信することはない。一方、無線装置２、３は、無線装置１から返信される送達確認信号の返信を待つ。

次に、無線装置２は、無線装置１からの送達確認信号を受信することなく、予め定めた所定時間が経過した場合に、ＳＮ＝１の情報フレームを再送する。

一方、無線装置３も、無線装置１と同様に予め定めた所定時間が経過した場合に、ＳＮ＝１の情報フレームを送信（協調伝送）する。

ここで、無線装置１と無線装置３とは、無線装置１から無線信号が送信されたあと、送達確認信号の返信がない場合に、どの程度の時間が経過したら再送／協調伝送を行うかを、記憶している。

ただし、無線装置１から送達確認信号が返信されておらず、無線装置２、３は、空間多重方式によって無線信号を送信するために必要な情報（空間多重情報）を受信していない。

そのため、無線装置３は、伝送方式１の図９（ｂ）で説明したように、無線装置２がさ移送する無線信号と、同一、あるいは一部が欠如した無線信号を送信する。

このようにすることで、無線装置１は、無線装置２および無線装置３から送信された信号がマルチパスで伝送されてきたものとして、合成して受信することができ、通信品質を向上させることができる。

図１２は、伝送方式４において、無線装置１が無線装置２からの無線信号の受信に失敗した場合に、無線装置１、２、３で送受信される無線信号を示す図である。

無線装置２が情報フレームを無線装置１へ送信したあと、無線装置１が情報フレームの受信に失敗し、無線装置２、３が待機状態になるまでは、図１１と同様である。

次に、無線装置２は、無線装置１から送達確認信号が返信されないと判定した場合には、送信に失敗した無線信号の空間多重方式による送信を要求する空間多重要求信号を無線装置３へ送信する。

次に、無線装置２は、無線装置１への送信に失敗したＳＮ＝１の情報フレームの再送を行う。

一方、無線装置３は、無線装置２から受信した空間多重要求信号に応じて、ＳＮ＝１の情報フレームを空間多重方式によって送信（協調伝送）する。空間多重要求信号には、無線装置３が空間多重方式によって無線信号を送信するために必要な情報や、無線装置３が無線信号を送信するタイミングについての情報が記載される。

このようにすることで、無線装置２、３は、無線装置１からの送達確認信号を受信しない場合であっても、空間多重方式による無線信号の再送／協調伝送を行うことができる。

以上、伝送方式１〜４のそれぞれにおける無線装置３の協調伝送について説明したように、協調伝送時には、無線装置２と無線装置３とは、無線信号を空間多重方式によって送信するか、あるいは同一の無線信号を同時に送信する。そして、無線装置１は、無線装置２あるいは無線装置３のいずれから情報フレームを受信した場合であっても、その情報フレームの受信に成功したと判定する。

このようにすることで、特に、無線装置１と無線装置２との間の通信品質よりも、無線装置１と無線装置３との間の通信品質が良い場合など、無線装置１と無線装置２との間のみで通信していた場合よりも、無線信号の再送回数を減らすことができ、スループット特性、遅延特性を向上させることができる。

また、仮に、無線装置１と無線装置３の通信品質が良好な場合であっても、無線装置２の動作が、無線装置１と無線装置３との間の通信のオーバヘッドとなっていないため、無線装置１と無線装置２との間のみで通信する場合と同等程度のスループット特性、遅延特性を実現できる。

さらにまた、無線装置１と無線装置３は、物理的に離れているため、無線装置１と無線装置２との間の通信路と、無線装置２と無線装置３との間の通信路とは、相関が小さいか無相関であるため、いずれかの通信路が一時的に劣化したとしても、他の通信路がそれを補うことができ、通信環境の変化を受けにくい、安定した通信を実現できる。

次に、無線装置３が一時記憶をした情報フレームの廃棄方法について説明する。

（第１の廃棄方法）無線装置２から送信される協調要求信号には、協調伝送を行う期間についての情報が付加される。無線装置３は、無線装置２から協調要求信号を受信することによって、協調伝送を行う期間を把握する。

無線装置３は、協調伝送を行う期間、協調識別子によって指定されるフレームを、協調フレーム記憶部６０に一時記憶する。無線装置３は、協調伝送を行う期間が経過したら、協調フレーム記憶部６０に一時記憶しているフレームを全て廃棄する。

このようにすることで、無線装置３は、協調伝送を行う期間内であれば、いつでも一時記憶した情報フレームを協調伝送することができる。ただし、協調伝送を行う期間を長く設定する場合などには、無線装置３は、膨大なメモリリソースを消費する。

（第２の廃棄方法）無線装置３は、協調フレーム記憶部６０に一時記憶した情報フレームの中から、無線装置１が受信に成功した情報フレームを順次廃棄する。なお、無線装置３は、送達確認信号によって、無線装置１がどの情報フレームの受信に成功したかを把握する。

このようにすることで、情報フレームの協調伝送を実現させながら、無線装置３が使用するメモリリソースの量を抑えることができる。

（第３の廃棄方法）まず、無線装置１は、送達確認信号に、送達が成功したかの通知が必要な情報フレームのシーケンス番号のうちの最小値（ＳＳＮ：Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を記載する。

このため、無線装置２、３は、ＳＳＮが記載された送達確認信号を受信することで、無線装置１がＳＳＮよりも小さいシーケンス番号に対応する情報フレームの受信に成功したことを把握できる。

無線装置３は、受信装置１が受信に成功した情報フレームのみならず、シーケンス番号がＳＳＮよりも小さい情報フレームをも廃棄する。

このようにすることで、情報フレームの協調伝送を実現させながら、無線装置３が使用するメモリリソースの量をより効果的に抑えることができる。

（第４の廃棄方法）無線装置３は、情報フレームを協調伝送したものの、再度、その情報フレームの協調伝送が要求されることを考慮し、一度協調伝送した情報フレームであっても廃棄しないこととする。

しかし、無線装置３は、ある情報フレームを協調伝送した回数が、所定回数（協調伝送の上限回数）を超過した場合に、その情報フレームを廃棄する。

これは、所定の回数の再送をしても伝送できなかったことから、何らかの原因で、無線装置３と無線装置１との間の通信環境（品質）が悪化したと予想されるためである。

なお、協調伝送の上限回数は、無線装置３が自ら決定しても良く、無線装置２が決定した値を協調要求信号などに付加して無線装置３へ通知しても良い。

（第５の廃棄方法）協調要求信号の送信元である無線装置２が、無線装置３の協調伝送を終了させるための終了信号を、無線装置３へ送信する。無線装置３は、無線装置２から終了信号を受信した場合には、協調フレーム記憶部６０に記憶されている情報フレームを廃棄する。

このようにすることで、協調伝送を要求した無線装置２が、無線装置３が協調伝送を行うか否かを制御することができる。

なお、上記では無線装置２が終了信号を送信するものとしたが、無線装置１が終了信号を送信しても良い。また、無線装置１は、無線装置３の協調伝送を終了させるための情報を、送達確認信号に付加して無線装置３へ送信しても良い。

このようにすることで、無線装置１は、無線装置２および無線装置３から送信される無線信号、あるいは無線装置２および無線装置３との通信状況の観測結果に基づいて、無線装置３による協調伝送を継続するか、終了するかを制御することができる。

さらに、無線装置１は、無線装置３の協調伝送を終了させるための終了信号を送信するのみならず、新たに協調伝送を要求する無線装置を通知するための信号を送信することができる。このとき、新たに協調伝送を要求する無線装置として指定された無線装置は協調伝送を行うことになり、今まで協調伝送を行っていた無線装置３は協調伝送を終了する。

次に、無線装置２が協調伝送を要求する無線装置を選択する方法を説明する。これまでの説明では、無線装置２は、無線装置１へ無線信号を送信する際に、１つの無線装置３に対して協調伝送を要求するものとした。

しかし、無線装置２は、まず、周囲にどのような無線装置が存在するのかを探索する必要がある。次に、無線装置２は、周囲に存在する複数の無線装置のうちいずれの無線装置に対して、協調伝送を要求するかを選択する必要がある。

まず、無線装置２が、周囲にどのような無線装置が存在するのかを探索する方法について説明する。

（第１の探索方法）無線装置２は、他の無線装置から送信された無線信号から、周囲にどのような無線装置が存在するのかを把握することができる。例えば、無線装置２は、受信する無線信号の送信元の無線装置が、無線装置２の周囲に存在すると把握することができる。

（第２の探索方法）無線装置２は、周囲に存在する無線装置を探索するための探索信号をブロードキャスト送信する。探索信号を受信した無線装置は、応答信号を返信することとする。このようにすることによって、無線装置２は、探索信号に対して応答信号を返信した無線装置を、無線装置２の周囲に存在すると把握することができる。

無線装置２は、探索信号を、無指向性の電波によって送信してもよい。無線装置２は、探索信号を、指向性を有する電波（指向性ビーム）によって送信することとし、順次、指向性ビームの送信方向を切り替えることとしても良い。

まず、無線装置２が、探索信号を、無指向性ビームで送信する場合について説明する。

無線装置２は、探索信号に対する応答信号を受信した際の通信品質（例えば受信電力）に基づいて、協調伝送を要求する（協調要求信号を送信する）無線装置を選択する。

例えば、無線装置２が無線装置Ａ、Ｂ、Ｃから受信したそれぞれ応答信号の受信電力が、Ｒａ＞Ｒｂ＞Ｒｃであるものする（Ｒａ：無線装置Ａからの応答信号の受信電力、Ｒｂ：無線装置Ｂからの応答信号の受信電力、Ｒｃ：無線装置Ｃからの応答信号の受信電力）。

無線装置２は、無線装置Ｃへ無線信号を送信する場合には、無線装置Ａ、Ｂの少なくとも一方を、協調伝送を要求する無線装置として選択する。

ただし、上記の方法では、無線装置２は、無線装置Ａと無線装置Ｃとの間の通信品質、および無線装置Ｂと無線装置Ｃとの間の通信品質を把握することはできない。

無線装置２から無線装置Ｃへ無線信号を送信する場合に、無線装置Ａ、Ｂが協調伝送を要求する無線装置として適切であるか否かの判定は、無線装置Ｃが行う。

無線装置Ｃは、実際に、無線装置Ａ、Ｂから協調伝送された無線信号を受信する。無線装置Ｃは、無線装置Ａと無線装置Ｃとの間の通信品質、および無線装置Ｂと無線装置Ｃと間の通信品質との観測結果に従って、無線装置Ａ、Ｂが協調伝送を要求する無線装置として適切であるか否かの判定を行う。

具体的には、無線装置Ｃは、無線装置Ａから空間多重方式によって送信された無線信号の受信成功数や受信成功率、および無線装置Ｂから空間多重方式によって送信された無線信号の受信成功数や受信成功率と、予め定めた閾値（スレッショルド）と比較する。

例えば、無線装置Ｂから空間多重方式によって送信された無線信号の受信成功数や受信成功率が予め定めた閾値よりも小さい場合、無線装置Ｃは、無線装置Ｂと無線装置Ｃと間の通信品質が悪化していると判定し、無線装置Ｃは、無線装置Ｂが協調伝送を要求する無線装置として適切でないと判定する。

なお、受信成功数についての閾値とは、無線装置Ｃが送達確認信号で協調伝送を要求した情報フレーム数を考慮して、定められる。

例えば、無線装置Ｃが協調伝送を要求した情報フレームの数が１０フレームである場合は、受信成功数についての閾値は“５”と定められ、無線装置Ｃが協調伝送を要求した情報フレームの数が１フレームである場合は、受信成功数についての閾値は“１”と定められることとしても良い。即ち、受信成功数についての閾値は、無線装置Ｃが協調伝送を要求した情報フレームの数に応じて、変更されるものであっても良い。

このように無線装置Ｂが協調伝送を要求する無線装置として適切でないと無線装置Ｃによって判定された場合には、無線装置Ａ、Ｂが無線装置２によって協調伝送が要求された無線装置であっても、協調伝送を終了させるための信号が無線装置Ｂに送信される。

なお、協調伝送を終了させるための信号は、無線装置Ｃが直接無線装置Ｂへ送信してもよい。また、無線装置Ｃが、協調伝送を要求する無線装置として無線装置Ｂが適切でない旨を通知する信号を無線装置２へ送信し、無線装置２が協調伝送を終了させるための信号を無線装置Ｂへ送信することとしても良い。

また、無線装置Ｃが、事前に、上記の探索信号を送信し、無線装置Ａ、Ｂから応答信号を受信することで、無線装置Ａと無線装置Ｃとの間の通信品質、および無線装置Ｂと無線装置Ｃとの間の通信品質を、把握し、その情報を、無線装置２へ通知することができる。

このようにすることで、無線装置２は、無線装置２と他無線装置との間の通信品質のみならず、無線信号の宛先である無線装置Ｃと他無線装置との間の通信品質をも把握することができる。そのため、無線装置２は、自局周辺の通信環境だけでなく、無線装置Ｃ周辺の通信環境も把握することができるので、双方の通信環境を考慮して、無線装置Ｃへ無線信号を送信する際に、協調伝送を要求する無線装置を選択することができる。

次に、無線装置２が、探索信号を、指向性ビームで送信する場合について説明する。

無線装置２は、指向性ビームで特定の方向に探索信号を送信し、その結果受信した応答信号の到来した方向を推定することで、応答信号を返信した無線装置と、通信相手（無線信号の宛先）である無線装置Ｃとのおよその位置関係を把握することができる。

図１３は、無線装置３が、応答信号を返信した無線装置Ａ、Ｂと、通信相手である無線装置Ｃとのおよその位置関係を把握した結果の例を示す図である。

無線装置２は、無線装置Ｃからの応答信号が到来した方向と、無線装置Ａからの応答信号が到来した方向とがほぼ同様であって、無線装置Ｃからの応答信号の受信電力よりも無線装置Ａからの応答信号の受信電力が大きいとする。

また、無線装置Ｃからの応答信号が到来した方向と、無線装置Ｂからの応答信号が到来した方向とが全く逆の方向であって、無線装置Ｃからの応答信号の受信電力よりも無線装置Ｂからの応答信号の受信電力が大きいとする。

無線装置２は、無線装置Ａ、Ｂ、Ｃから送信された応答信号が上記のようである場合、無線装置２、Ａ、Ｂ、Ｃの位置関係を図１３と推定できる。

無線装置２は、無線装置Ｃを通信相手とする場合であって、無線装置２、Ａ、Ｂ、Ｃの位置関係を図１３と推定した場合、無線装置Ａを、協調伝送を要求する無線装置として選択する。即ち、無線装置２は、通信相手の無線装置Ｃと、他の無線装置Ａ、Ｂと、自無線装置２との位置関係に従って、協調伝送を要求する無線装置を選択する。

なお、無線装置２は、無線装置Ａ、Ｂ、Ｃ、２の位置関係に従って協調伝送を要求する無線装置を選択する方法と、無線装置Ｃが無線装置Ａ、Ｂから受信した無線信号の受信成功数（あるいは受信成功率）に従って協調伝送を要求する無線装置を選択する方法等とを併用することができる。

上記の説明では、無線装置２が協調要求信号を送信する無線装置と、実際に協調伝送を行う無線装置との関係が１対１に対応付けられた場合について説明した。

しかし、第１の実施形態に係る無線装置では、上記に限定することなく、無線装置２が協調要求信号を送信する複数の無線装置の中から、実際に協調伝送を行う無線装置を随時選択することができる。

具体的には、無線装置Ｃは、無線装置Ａ、Ｂから受信した無線信号の通信品質（受信成功数あるいは受信成功率）を観測することにより、協調要求信号を受信した複数の無線装置の中から、実際に協調伝送を行う無線装置を随時選択する。

例えば、無線装置Ｃは、無線装置２に対して返信する送達確認信号に、実際に協調伝送を行う無線装置の識別子を付加する。無線装置Ａ、Ｂが無線装置２からの協調要求信号を既に受信している場合、無線装置Ｃは、無線装置Ａの識別子を送達確認信号に付加する。このとき、無線装置Ａは、その送達確認信号を受信したあとに協調伝送を行う。一方、無線装置Ｂは、無線装置Ｃが送信したフレームを一時記憶しているものの、協調伝送は行わない。

このように、無線装置Ｃは、無線装置Ａ、Ｂから受信した無線信号の通信品質に応じて、無線装置Ａや無線装置Ｂに協調伝送を要求することで、最適な無線装置に協調伝送させることができる。

なお、上記方法は、無線装置Ｃに対して無線信号を空間多重方式によって送信可能な無線装置の数（多重数）よりも多くの無線装置に対して、無線装置２が協調要求信号を送信することで実現できる。

また、無線装置２は、協調要求信号の宛先アドレスに、特定の無線装置のアドレスではなく、ブロードキャストアドレスを設定することもできる。この場合、無線装置２からの協調要求信号を受信したすべての無線装置が、無線装置２から送信されたフレームを一時記憶する。無線装置Ｃは、無線装置２からの協調要求信号を受信したすべての無線装置のうち、実際に協調伝送を行う無線装置を選択する。

このようにすることで、無線装置２が自無線装置の周囲に存在する無線装置のうち、いずれの無線装置に協調要求信号を送信するかの判定処理を行わなくとも、無線装置Ｃは、協調伝送された無線信号の通信品質に応じて、最適な無線装置に協調伝送させることができる。

次に、無線装置２が無線装置Ｃへ無線信号を送信するに当たって、協調伝送を行う無線装置として適切な無線装置の数が非常に多い場合を説明する。例えば、無線装置２と無線装置Ｃとの間に無線装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅが存在し、無線装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅから協調伝送された無線信号のすべてについて、無線装置Ｃの通信品質が高いとする。

この場合、無線装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅは、協調伝送を行う無線装置として適切であるものの、無線装置２が無線装置Ｃへ無線信号を送信するに当たって、無線装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅのすべてに協調伝送を要求する必要はなく、無線装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅのすべてが無線装置２から送信された無線信号を一時記憶する必要はない。

無線装置Ｃは、協調伝送を要求する無線装置として十分な特性（通信品質）を有する無線装置が所定数以上ある場合は、それらの無線装置のうち一部の無線装置に対して協調伝送の終了を通知する。

このようにすることで、協調伝送のために無線装置２から送信された無線信号を一時記憶する無線装置のリソースを解放することができる。

このように、第１の実施形態に係る無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）によれば、無線装置２から無線装置１（無線装置Ｃ）への通信環境が悪化した場合であっても、無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）が、無線装置１（無線装置Ｃ）が受信に失敗した無線信号の送信（協調伝送）を行うため、スループットの低下を抑制することができる。

また、第１の実施形態に係る無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）は、無線装置２から無線装置１（無線装置Ｃ）への通信環境が好転し、無線装置１（無線装置Ｃ）が無線信号の受信に失敗しなくなった場合には、無線装置２から送信される無線信号を一時記憶するのみで、無線装置２から無線装置１（無線装置Ｃ）への通信する際のオーバヘッドを発生させることはないため、スループットを速やかに向上できる。

なお、上記第１の実施形態の説明では、無線装置２が、協調要求信号を送信するものとして説明した。しかし、無線装置１（無線装置Ｃ）が協調要求信号を送信することができる。

無線装置１（無線装置Ｃ）が送信する協調要求信号は、上記に説明したとおりである。

無線装置１（無線装置Ｃ）は、無線装置２から無線信号の送信が開始される前に、無線装置３に、予め協調要求信号を送信することができる。

無線装置１（無線装置Ｃ）は、無線装置２から送信された無線信号の通信品質が所定値未満である場合に、無線装置３に、協調要求信号を送信することができる。

ただし、無線装置１は、無線装置２が無線信号を送信するタイミングを正確に予測することが難しいため、無線装置２が無線信号を送信するタイミングに関わらず、協調要求信号を送信することとしても良い。

例えば、ＨＤＤレコーダーに無線装置２が搭載されていて、大型ＴＶの左端に無線装置１（無線装置Ｃ）が固定され、大型ＴＶの右端に無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）が固定されているとする。

ＨＤＤレコーダーは、内蔵する記憶部に記憶する動画、音声などのメディア情報を、無線装置２を介して、大型ＴＶへ送信する。この場合、ＨＤＤレコーダーは、無線装置２によって、無線装置１（無線装置Ｃ）を宛先とし、無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）に協調伝送を要求する。このとき、無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）は常に協調伝送を行うと事前に設定されていてもよい
このようにすることで、無線装置２から無線装置１（無線装置Ｃ）への通信品質が悪化した場合であっても、無線装置２から無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）への通信品質が良好である場合には、ＨＤＤレコーダーから大型ＴＶへのメディア情報の伝送におけるスループットの低下を抑制することができる。

なお、この無線装置３（無線装置Ａ、Ｂ）は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、受信部１０、送信部２０、制御部３０、および協調管理部４０は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、無線装置３は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、識別子記憶部５０および協調フレーム記憶部６０は、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、無線信号の送信を許可するための信号（以下、ポーリング信号）を受信した無線装置が、無線信号の送信権を獲得し、無線信号を送信できるネットワークについて説明する。

図１４は、第２の実施形態に係る無線装置１、２、３＿１、３＿２の位置関係を示す図である。第２の実施形態に係る無線装置３＿１、３＿２の構成は、第１の実施形態に係る無線装置３と同様である。第２の実施形態に係る無線装置１、２の構成は、第１の実施形態に係る無線装置１、２と同様である。

図１５は、無線装置３＿１、３＿２が協調伝送を行う際に、無線装置１、２、３＿１、３＿２が送受信するフレームを示す図である。

まず、無線装置１は、ポーリング信号を送信する。ポーリング信号には、第１の実施例で説明した協調要求信号に含まれる情報と同様の情報が付加される。ポーリング信号は、無線装置２のみならず、無線装置３＿１、３＿２にも受信される。

無線装置１は、無線装置２との通信を開始するたびに、ポーリング信号を送信する。無線装置２が無線装置１以外の無線装置と通信を継続していたとしても、無線装置１が無線装置２との通信を開始する際には、ポーリング信号を送信する。

次に、無線装置２は、無線装置１からポーリング信号を受信すると、自無線装置に無線信号の送信権が付与されたとして、無線装置１へ複数の情報フレームを送信する。無線装置２から送信された複数の情報フレームは、無線装置１のみならず、無線装置３＿１、３＿２にも受信される。

次に、無線装置１は送達確認信号（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ）を無線装置２へ返信する。送達確認信号は、無線装置２のみならず、無線装置３＿１、３＿２にも受信される。送達確認信号には、送達確認信号を受信した無線装置２と無線装置３＿１、３＿２とが空間多重方式によって無線信号を送信する際に必要な情報（空間多重情報）が付加される。

次に、無線装置１から返信された送達確認信号（空間多重情報を含む）にしたがって、無線装置２は情報フレームの再送を行い、無線装置３＿１、３＿２は無線信号の協調伝送を行う。

以上のようにして、無線装置３＿１、３＿２は協調伝送を行う。

次に、無線装置３＿１、３＿２が無線信号の協調伝送を終了する４つの方法について説明する。

（第１の終了方法）無線装置２と無線装置１との間で送受信される無線信号によって、連続して設定され、あるいは延長されるＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）（無線チャネルを排他的に使用できる期間）が途切れたときに、無線装置３＿１、３＿２は、協調伝送を終了する。

（第２の終了方法）ポーリング信号に協調伝送を行う期間が記載されていて、無線装置３＿１、３＿２は、ポーリング信号を受信したあと、そのポーリング信号に記載された協調伝送を行う期間が経過したときに、協調伝送を終了する。

（第３の終了方法）無線装置３＿１、３＿２は、ポーリング信号をトリガーとして通信が開始されたあと、次のポーリング信号を受信したときに、協調伝送を終了する。

（第４の終了方法）無線装置３＿１、３＿２は、ポーリング信号をトリガーとして通信が開始されたあと、宛先に自無線装置が含まれていないポーリング信号を、受信したときに、協調伝送を終了する。

なお、第２の実施形態において、協調伝送を終了する方法は、上記の４つの方法に限られず、また、上記４つの方法あるいは他の方法を組み合わせることができる。

無線装置３＿１、３＿２は、協調伝送を終了する場合、協調フレーム記憶部６０に一時記憶しているフレームを削除する。

無線装置３＿１、３＿２は、一度協調伝送を終了したあと再度ポーリング信号を受信するまでは、一時記憶が必要とされるフレームを受信したとしても、一時記憶はしない。

無線装置３は、一度協調伝送を終了し、再度ポーリング信号を受信したときは、再度、協調伝送のための処理を開始する。

上記では、無線装置１が、ポーリング信号を送信（協調伝送を要求）のみならず、送達確認信号を送信（実際に協調伝送を行う無線装置を指定）をも行う。

このようにすることで、無線装置１は、無線装置３＿１、３＿２から協調伝送された無線信号の通信品質を直接把握して、実際に協調伝送を行う無線装置を適切に選択できる。

即ち、無線装置３＿１、３＿２から協調伝送された無線信号の通信品質についての情報を用いて、次に、協調伝送を要求する無線装置を選択することができる。このため、無線装置１は、協調要求信号が送信され、協調伝送のために無線信号の一時記憶をしなければいけない無線装置の数を、必要以上に大きくすることなく、最適な数に設定することができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態と第２の実施形態では、無線装置２が無線装置１に対して無線信号を送信する際に、無線装置３が無線信号を協調伝送する例を示した。

第３の実施形態では、無線装置２が無線装置１に対して無線信号を送信する際に、無線信号３が無線信号を無線装置１と協調して受信する例を示す。

図１６は、第３の実施形態に係るネットワークの構成を示す図である。

第３の実施形態に係るネットワークは、無線装置１と、無線装置２と、無線装置３とを備える。無線装置１と無線装置３とは、互いに連携して、無線装置２から送信された無線信号を受信する。

無線装置２と無線装置１は無線信号を送受信することによって通信する。無線装置２と無線装置３は、無線信号を送受信することによって通信する。無線装置１と無線装置３とは、無線装置１−２間あるいは無線装置２−３間で用いる通信方式と無相関の通信方式（以下、特定通信方式）で通信する。

特定通信方式の例は、有線による通信であってもよく、無線装置１−２間、無線装置２−３間で使用されていない周波数チャネルを使用した無線通信であっても良い。

無線装置１は、主の受信装置として動作する。無線装置３は、従の受信装置として動作する。無線装置３は、無線装置２から送信された情報フレームを、無線装置１と協調して受信する。即ち、無線装置３は、無線装置２から無線装置１へ送信された情報フレームを受信し、受信した情報フレームを特定通信方式で無線装置１へ転送する。

このように、無線装置３が無線装置１と協調して情報フレームを受信することで、無線装置１は、無線装置２から送信された情報フレームのうち、無線装置１あるいは無線装置３の少なくとも一方で受信に成功した情報フレームについて、受信に成功することになる。

図１７は、無線装置３が情報フレームを協調して受信する際に、無線装置１、２、３で送受信される無線信号を示す図である。

まず、無線装置１は、無線装置２に対して、無線装置３が協調して受信処理を行う無線装置であることを通知するための信号（以下、通知信号）を送信する（図示せず）。なお、無線装置１は、無線装置２から無線信号が送信される前に、予め通知信号を送信するものとする。また、無線装置２から無線装置１へ無線信号を送信する場合に、無線装置３が協調して受信処理を行うことを、無線装置２に、予め記憶させていても良い。このようにして、無線装置２は、無線装置１へ無線信号を送信する場合に、無線装置３が協調して受信処理を行うことを把握する。

次に、無線装置２は、複数の情報フレームを、無線装置１および無線装置３へ送信する。無線装置２は、複数の情報フレームを送信する際に、送信する無線信号に空間多重情報を付加する。この空間多重情報は、第１の実施形態で説明したものであって、無線装置１と無線装置３とが空間多重方式で無線装置２へ無線信号を送信するために必要な情報である。なお、無線装置２は、第１の実施形態で説明した伝送方式１〜４のいずれを用いても良い。

次に、無線装置１および無線装置３は、受信に成功した情報フレームを通知するための送達確認信号（ＢＬＯＣＫ ＡＣＫ）を、空間多重方式によって、無線装置２へ返信する。なお、無線装置３が返信する送達確認信号の送信元アドレスは、無線装置３の端末識別子（例えばＭＡＣアドレス）であってもよく、無線装置１の端末識別子であっても良く、通知信号で指定する特定の識別子であっても良い。

次に、無線装置２は、無線装置および無線装置３から送達確認信号を受信する。

次に、無線装置２は、無線装置１あるいは無線装置３のいずれか少なくとも一方が受信に成功した情報フレームについては、無線装置１への情報フレームの送達に成功したと判定する。

例えば、無線装置２が５つの情報フレーム（シーケンス番号：ＳＮ＝１、２、３、４、５）を送信したものとする。このとき、無線装置１からの送達確認信号の結果が“ＳＮ１＝ＯＫ、ＳＮ２＝ＮＧ、ＳＮ３＝ＮＧ、ＳＮ４＝ＯＫ、ＳＮ５＝ＯＫ”であって、無線装置３からの送達確認信号の結果が“ＳＮ１＝ＯＫ、ＳＮ２＝ＯＫ、ＳＮ３＝ＯＫ、ＳＮ４＝ＯＫ、ＳＮ５＝ＮＧ”であったとする。

即ち、無線装置１が受信に失敗したＳＮ＝２、３の情報フレームは、無線装置３が受信に成功している。無線装置３が受信に失敗したＳＮ＝５の情報フレームは、無線装置１が受信に成功している。

この場合、無線装置２は、ＳＮ＝１〜５の５つのフレームすべてについて、無線装置１あるいは無線装置３のいずれか少なくとも一方で受信に成功しているため、無線装置１への送達が成功したと判定する。

この判定結果に従い、無線装置２は、次に、ＳＮ＝１〜５の情報フレームを再送することはせずに、次のシーケンス番号（ＳＮ＝６〜１０）の情報フレームを送信する。

このように、第３の実施形態に係る無線装置によれば、無線装置３が無線装置２から無線装置１へ送信された無線信号を受信するとともに、受信に成功した無線信号を無線装置１へ転送すること（無線装置３の協調受信）によって、無線装置２の再送回数を削減でき、かつ、無線装置１と無線装置３とが空間多重方式によって送達確認信号を無線装置２へ返信することで、無線装置３が協調受信を行うことによって発生するオーバヘッドを削減できるため、無線装置１と無線装置２間のスループット特性、遅延特性を向上させることができる。

上記第３の実施形態では、無線装置３が無線装置２から無線信号を受信したあと、無線装置１へその無線信号を転送するまでに要する時間（無線装置１と無線装置３との間の特定通信方式による処理遅延）が十分に小さいものとして説明した。

しかし、無線装置１と無線装置３との間の特定通信方式による処理遅延が大きい場合であっても、無線装置３の協調受信を行うことができる。

例えば、無線装置２が５つの情報フレーム（シーケンス番号：ＳＮ＝１、２、３、４、５）を送信したものとする。このとき、無線装置１からの送達確認信号の結果が“ＳＮ１＝ＯＫ、ＳＮ２＝ＮＧ、ＳＮ３＝ＮＧ、ＳＮ４＝ＯＫ、ＳＮ５＝ＯＫ”であって、無線装置３からの送達確認信号の結果が“ＳＮ１＝ＯＫ、ＳＮ２＝ＯＫ、ＳＮ３＝ＯＫ、ＳＮ４＝ＯＫ、ＳＮ５＝ＮＧ”であったとする。

この場合、無線装置２は、ＳＮ＝１〜５の５つの情報フレームすべてについて、無線装置１あるいは無線装置３のいずれか少なくとも一方で受信に成功しているため、無線装置１への送達が成功したと判定する。

この判定結果に従い、無線装置２は、次に、ＳＮ＝１〜５の情報フレームを再送することはせずに、次のシーケンス番号（ＳＮ＝６〜１０）の情報フレームを送信する。

ここで、無線装置１と無線装置３との間の特定通信方式による処理遅延が大きく、無線装置３が無線装置１へ無線信号を転送する前に、無線装置１が、次のシーケンス番号（ＳＮ＝６〜１０）の情報フレームを無線装置２から受信したとする。

この場合、無線装置１は、ＳＮ＝２、３の情報フレームをまだ受信していないにも関わらず、ＳＮ＝６〜１０の情報フレームを受信することになる。そのため、無線装置１は、ＳＮ＝２、３の情報フレームの再送を要求する送達確認信号を無線装置２へ返信することがある。

ここで、無線装置２は、ＳＮ＝２、３の情報フレームの再送を要求する送達確認信号を無線装置１から受信した場合であって、無線装置２からの送達確認信号によってＳＮ＝２、３の情報フレームの送達に成功していると判定している場合には、ＳＮ＝２、３の情報フレームの再送要求を無視する。

そして、無線装置２は、ＳＮ＝２、３の情報フレーム以外の情報フレーム、例えば、ＳＮ＝６〜１０の情報フレームの再送や、ＳＮが１１以上の情報フレームを送信する。

このようにすることで、無線装置１と無線装置３との間の特定通信方式による処理遅延が大きい場合であっても、無線装置３は協調受信を行い、無線装置１と無線装置２間のスループット特性、遅延特性を向上させることができる。

次に、なんらかの原因によって、無線装置１と無線装置３との間の特定通信方式による処理遅延が長期間となった場合を説明する。

上記の例において、無線装置２が送信したＳＮ＝６〜１０の情報フレームのすべてについて、無線装置１または無線装置３が受信に成功したものとする。

例えば、無線装置１からの送達確認信号の結果が“ＳＮ６＝ＮＧ、ＳＮ７＝ＮＧ、ＳＮ８＝ＮＧ、ＳＮ９＝ＮＧ、ＳＮ１０＝ＯＫ”であって、無線装置３からの送達確認信号の結果が“ＳＮ６＝ＯＫ、ＳＮ７＝ＯＫ、ＳＮ８＝ＯＫ、ＳＮ９＝ＯＫ、ＳＮ１０＝ＮＧ”であったとする。

そして、無線装置２が、ＳＮ＝１１〜１５の情報フレームを新たに送信したとする。

無線装置３から無線装置１へ情報フレームの転送がまったく行われていない場合、無線装置１は、ＳＮ＝２、３、６、７、８、９の情報フレームをまだ受信していないと判定する。

ここで、送達確認信号の送達確認情報フィールド（ビットマップ）は、例えば、ＳＮの連続した５つの情報フレームの受信の成否しか記載できないという制約があるとする。

このような制約下では、無線装置１は、まだ受信していないと判定する情報フレームのうち、ＳＮの小さい順に、ＳＮ＝２、３、４、５、６の情報フレームの再送を要求する送達確認信号を送信する。

一方、無線装置２は、ＳＮ＝１〜１０の情報フレームの送達は成功していると判定済みである。無線装置２がさらに新たな情報フレームを送信するためには、ＳＮ＝１１〜１６の情報フレームの送達が成功したのか否かについての情報が必要となる。

このとき、無線装置１はＳＮ＝２、３、４、５、６の情報フレームの再送を要求する送達確認信号を送信しつづけるため、無線装置２はＳＮ＝１１〜１５の情報フレームの送達が成功したかどうかを把握できない状況が発生しうる。

さらに例えば、送達確認信号の送達確認情報フィールドに、再送を要求する情報フレームのシーケンス番号を５つしか記載できないという制約があるとする。

このような制約下においても、上記例では、無線装置１は、ＳＮ＝２、３、６、７、８の情報フレームの再送を要求する送達確認信号を送信しつづけ、無線装置２はＳＮ＝１１〜１５の情報フレームの送達が成功したかどうかを把握できない状況が発生しうる。

上記のような状況に陥った場合、無線装置２は、ＳＮ＝１〜１０までの情報フレームの送達に成功したと判定して、新たにＳＮ＝１１〜１５の情報フレームを送信することとしても、ＳＮ＝１１〜１５の情報フレームの送達に成功したか否かを判定することができない。

このような課題を解決するために、無線装置２は、送信する無線信号（情報フレーム）に、送達確認が必要なシーケンス番号の最小値（ＳＳＮ：Ｓｔａｒｔｉｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）の情報を付加する。

このように、先ほどの例において、無線装置２がＳＮ＝６〜１０の情報フレームを送信する際にＳＳＮ“６”を付加することによって、無線装置１は、ＳＮが“６”未満の情報フレームについては再送を要求する必要がない（無線装置１が受信に成功したかを送達確認信号によって無線装置２へ通知する必要がない）と判定できる。

即ち、無線装置１はＳＮ＝２、３の情報フレームについては、再送を要求する必要がない（無線装置１が受信に成功したかを送達確認信号によって無線装置２へ通知する必要がない）と判定する。無線装置３は、ＳＮ＝５の情報フレームについては、再送を要求する必要がない（無線装置１が受信に成功したかを送達確認信号によって無線装置２へ通知する必要がない）と判定する。

無線装置２は、情報フレームを送信する際にＳＳＮを付加することで、無線装置２が送信した情報フレームのうち、どの無線信号についての送達確認信号の返信が必要であるかを、無線装置１へ通知することができる。

なお、無線装置２が送信する無線信号にＳＳＮを付加する方法については、無線装置１へ通知可能な方法であればどのような方法であってもよく、明示的にＳＳＮを通知するためのフィールドを新たに設けても良く、無線装置２が送信する無線信号に含まれる情報フレームの最小のシーケンス番号がＳＳＮであるという取り決めとしても良い。

明示的にＳＳＮを通知するためのフィールドを新たに設ける方法では、無線信号にＳＳＮを通知するための新たなフィールドが必要となるが、送信する情報フレームのＳＮに関わらず送達確認信号を要求することができる、
無線装置２が送信する無線信号に含まれる情報フレームの最小のシーケンス番号がＳＳＮであるという取り決めをする方法では、送達確認信号を要求する情報フレームのＳＮと、送信する情報フレームのＳＮとを連携させる必要があるため、スループットが劣化する要因となりえるが、無線信号にＳＳＮを通知するためのフィールドを設ける必要がなくオーバヘッドを削減できる。

また、無線装置２は、無線装置１、３から受信した送達確認信号から、無線装置１、３の通信品質を定め、無線信号の送信先を変更しても良い。

例えば、無線装置２は、無線装置１の通信品質が閾値以上で、無線装置３の通信品質が閾値未満の場合、無線装置１のみに対して無線信号を送信しても良い。

また、例えば、無線装置２は、無線装置１、３の通信品質が閾値以上である場合、無線装置１のみに対して無線信号を送信しても良い。

さらにまた、例えば、無線装置２は、無線装置１、３の通信品質が閾値未満である場合、無線装置１および無線装置３の双方へ無線信号を送信する。

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。

本発明の第１の実施形態に係るネットワークを示す図。 伝送方式１で送受信される無線信号を示す図。 伝送方式２で送受信される無線信号を示す図。 伝送方式３で送受信される無線信号を示す図。 伝送方式４で送受信される無線信号を示す図。 本発明の第１の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチャート。 伝送方式１における協調伝送を示す図。 伝送方式１における協調伝送を示す図。 伝送方式２における協調伝送を示す図。 伝送方式４における協調伝送を示す図。 伝送方式４における協調伝送を示す図。 周囲の無線装置の位置関係を示す図。 本発明の第２の実施形態に係るネットワークを示す図。 第２の実施形態における協調伝送を示す図。 本発明の第３の実施形態に係るネットワークを示す図。 協調受信を示す図。

符号の説明

１、２、３、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・無線装置
１０・・・受信部
２０・・・送信部
３０・・・制御部
４０・・・協調管理部
５０・・・識別子記憶部
６０・・・協調フレーム記憶部

Claims (14)

1. 無線信号を中継する無線装置であって、
   他の無線装置からの無線信号を中継する可能性があるか否かを識別するための識別情報を記憶する第１記憶手段と、
   第１無線装置を送信元とし第２無線装置を宛先とする第１無線信号を受信する受信手段と、
   前記第１無線信号が中継する可能性がある無線信号か否かを、前記識別情報に従って判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記第１無線信号を中継する可能性があると判定された場合に、前記第１無線信号を一時記憶する第２記憶手段と、
   前記第２無線装置から、前記第２無線装置が受信に成功した無線信号を通知するための送達確認信号を受信した場合に、前記第２記憶手段に一時記憶されている無線信号のうち、前記送達確認信号によって前記第２無線装置への送達成功が通知されない第２無線信号を前記第２無線装置へ送信する送信手段とを備え、
   前記送信手段が前記送達確認信号に従って前記第２無線信号を送信する期間と、前記第１無線装置が前記送達確認信号に従って第３無線信号を再送する期間とが重複し、
   自無線装置の前記送信手段から前記送達確認信号に従って送信される前記第２無線信号と、前記第１無線装置から前記送達確認信号に従って再送される前記第３無線信号とが、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信され、
   前記第２無線装置から受信した前記送達確認信号には、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信するための空間多重情報が記載されていて、
   前記送達確認信号は、自無線装置のみならず前記第１無線装置にも受信されていて、
   前記送信手段は、前記空間多重情報に従い、前記第２無線信号を前記第２無線装置へ空間多重方式によって送信する無線装置。
2. 複数のフレームを含む無線信号を中継する無線装置であって、
   他の無線装置からの無線信号を中継する可能性があるか否かを識別するための識別情報を記憶する第１記憶手段と、
   第１無線装置を送信元とし第２無線装置を宛先とする第１無線信号を受信する受信手段と、
   前記第１無線信号が中継する可能性がある無線信号か否かを、前記識別情報に従って判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記第１無線信号を中継する可能性があると判定された場合に、前記第１無線信号に含まれる複数のフレームを一時記憶する第２記憶手段と、
   前記第２無線装置から、前記第２無線装置が受信に成功した無線信号を通知するための送達確認信号を受信した場合に、前記第２記憶手段に一時記憶されているフレームのうち、前記送達確認信号によって前記第２無線装置への送達成功が通知されない前記第２無線装置へ送信する送信手段とを備え、
   前記送信手段が前記送達確認信号に従って前記第２無線信号を送信する期間と、前記第１無線装置が第３無線信号を再送する期間とが重複し、
   前記送信手段から前記送達確認信号に従って送信される前記第２無線信号と、前記第１無線装置から再送される前記第３無線信号とが、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信される無線装置。
3. 複数のフレームを含む無線信号を中継する無線装置であって、
   前記第２記憶手段は、前記第１無線信号に含まれる複数のフレームのうち、誤りが検出されなかったフレームを一時記憶することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線装置。
4. 前記受信手段は、前記第１無線装置あるいは前記第２無線装置から、前記第１無線装置を送信元とし前記第２無線装置を宛先とする無線信号の中継を要求する中継要求信号を受信し、
   前記判定手段は、前記第１無線装置を送信元とし前記第２無線装置を宛先とする無線信号を、中継する可能性がある無線信号と判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。
5. 前記中継要求信号は、前記第１無線装置から自無線装置のみならず他の無線装置にも送信されていて、
   前記中継要求信号を受信した複数の無線装置のうち、自無線装置を含む一部の無線装置に対して、前記第２無線装置から前記送達確認信号が送信され、
   前記送達確認信号を受信した無線装置から、前記第２無線装置へ前記第２無線信号が送信されることを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
6. 複数のフレームを含む無線信号を中継する無線装置であって、
   第２無線装置から第１無線装置および自無線装置へ送信された信号であって、前記第１無線装置に無線信号の送信を許可するための許可信号を受信する受信手段と、
   前記許可信号によって無線信号の送信が許可された前記第１無線装置から、前記許可信号の送信元である前記第２無線装置へ送信される無線信号を、中継する可能性がある無線信号と判定する判定手段と、
   前記受信手段で新たに受信した第１無線信号について中継する可能性があると前記判定手段で判定された場合に、前記第１無線信号に含まれる複数のフレームを一時記憶する第２記憶手段と、
   前記第２無線装置から、前記第２無線装置が受信に成功した無線信号を通知するための送達確認信号を受信した場合に、前記第２記憶手段に一時記憶されているフレームのうち、前記送達確認信号によって前記第２無線装置への送達成功が通知されないフレームを第２無線信号として前記第２無線装置へ送信する送信手段とを備え、
   前記送信手段が前記送達確認信号に従って前記第２無線信号を送信する期間と、前記第１無線装置が第３無線信号を再送する期間とが重複し、
   自無線装置から前記送信手段によって送信される前記第２無線信号と、前記第１無線装置から再送される前記第３無線信号とが、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信されることを特徴とする無線装置。
7. 前記第２無線装置から送達確認信号を受信した場合に、当該送達確認信号によって前記第２無線装置への送達成功が通知された無線信号であって、前記第２記憶手段に一時記憶されている無線信号を削除することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線装置。
8. 前記第１無線装置から前記第２無線装置へ複数の無線信号が送信された場合であって、
   前記第１無線装置から前記第２無線装置へ複数の無線信号すべての前記第２無線装置への送達が成功した場合に、
   前記受信手段は、前記第２無線装置から、無線信号を中継することが不要であることが記載された送達確認信号を受信することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の無線装置。
9. 他の無線装置から無線信号を直接受信するとともに、中継装置によって中継された無線信号をも受信する無線装置であって、
   中継装置に中継を要求するための信号であって、第１無線装置へ無線信号の送信を許可する許可信号を、前記第１無線装置および前記中継装置へ送信する送信手段と、
   前記第１無線装置から無線信号を受信する第１受信手段と、
   受信に成功した無線信号を示す送達確認信号を前記第１無線装置へ返信する返信手段と、
   前記第１無線装置から送信された無線信号のうち、前記送達確認信号に受信成功と示されていない無線信号を、前記第１無線装置のみならず前記中継装置からも受信する第２受信手段とを備え、
   前記送達確認信号には、前記第１無線装置および前記中継装置が自無線装置へ無線信号を空間多重方式によって送信するための空間多重情報が記載されていて、
   前記第１無線装置から送信された無線信号のうち、前記送達確認信号に受信成功と示されていない無線信号は、前記空間多重情報に指定される前記第１無線装置と前記中継装置とによって空間多重方式によって送信されることを特徴とする無線装置。
10. 前記送信手段は、前記許可信号を複数の中継装置へ送信し、
    前記第２受信手段は、前記第１無線装置から送信された無線信号のうち、前記送達確認信号に受信成功と示されていない無線信号を、前記第１無線装置のみならず前記複数の中継装置からも受信し、
    前記複数の中継装置のそれぞれから受信した無線信号から、前記複数の中継装置のそれぞれの通信品質が測定され、
    前記通信品質に従い、前記許可信号の宛先となる中継装置が変更されることを特徴とする請求項９に記載の無線装置。
11. 前記複数の中継装置のうち、通信品質が閾値を超える中継装置の数が所定数を超えるとき、前記許可信号の宛先となる中継装置の数が減らされることを特徴とする請求項１０に
    記載の無線装置。
12. 前記送信手段は、前記許可信号を複数の中継装置へ送信し、
    前記第２受信手段は、前記第１無線装置から送信された無線信号のうち、前記送達確認信号に受信成功と示されていない無線信号を、前記第１無線装置のみならず前記複数の中継装置からも受信し、
    前記複数の中継装置のそれぞれから受信した無線信号から、前記複数の中継装置のそれぞれの通信品質が測定され、
    前記通信品質に従い、前記空間多重情報によって指定される中継装置が変更されることを特徴とする請求項９に記載の無線装置。
13. 前記複数の中継装置のうち、通信品質が閾値を超える中継装置の数が所定数を超えるとき、前記空間多重情報によって指定される中継装置の数が減らされることを特徴とする請求項１２に記載の無線装置。
14. 無線信号を中継する無線装置の制御プログラムであって、
    コンピュータに、
    他の無線装置からの無線信号を中継する可能性があるか否かを識別するための識別情報を第１記憶手段へ書き込む機能と、
    第１無線装置を送信元とし第２無線装置を宛先とする第１無線信号を受信する機能と、
    前記第１無線信号が中継する可能性がある無線信号か否かを、前記識別情報に従って判定する機能と、
    前記判定手段によって前記第１無線信号を中継する可能性があると判定された場合に、前記第１無線信号を第２記憶手段へ一時記憶する機能と、
    前記第２無線装置から、前記第２無線装置が受信に成功した無線信号を通知するための送達確認信号を受信した場合に、前記第２記憶手段に一時記憶されている無線信号のうち、前記送達確認信号によって前記第２無線装置への送達成功が通知されない第２無線信号を前記第２無線装置へ送信する機能とを実現させるものであって、
    前記送達確認信号に従って前記第２無線信号を送信する期間と、前記第１無線装置が前記送達確認信号に従って第３無線信号を再送する期間とが重複し、
    自無線装置の前記送信手段から前記送達確認信号に従って送信される前記第２無線信号と、前記第１無線装置から前記送達確認信号に従って再送される前記第３無線信号とが、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信され、
    前記第２無線装置から受信した前記送達確認信号には、空間多重方式によって前記第２無線装置へ送信するための空間多重情報が記載されていて、
    前記送達確認信号は、自無線装置のみならず前記第１無線装置にも受信されていて、
    前記送信手段は、前記空間多重情報に従い、前記第２無線信号を前記第２無線装置へ空間多重方式によって送信する無線装置の制御プログラム。

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