JP2009159233A - 無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、基地局とを備える無線通信システムであって、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置は、前記基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行い、前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得し、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを利用してデータフレームを送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から送信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定し、前記第１の通信装置または前記第２の無線通信装置は、前記通信品質に基づき、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断する。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラムに関する。

近年、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどの無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）規格が策定されている。このような無線ＬＡＮ規格においては、アクセスポイント（基地局）が複数の無線通信装置のアクセスタイミングを調停するインフラストラクチャモードと、無線端末装置間でアクセスタイミングを決定するアドホックモードとについて言及されている。

アクセスポイントを経由するインフラストラクチャモードは、アドホックモードと比較してスループットが低下するという短所を有する一方、配下の無線通信装置が有線ＬＡＮやインターネットに接続できるという長所を有する。また、アドホックモードは、無線通信装置同士が直接通信するためアクセスポイント中継によるオーバーヘッドが無くスループットが上がるが、有線ＬＡＮやインターネットに接続できないという短所を有する。

このような双方のモードの各々の長所を活かすことができる方式として、ＤＬＰ（ダイレクトリンクプロトコル）方式が８０２．１１ｅのオプション機能として定義されている。ＤＬＰ方式によれば、無線通信装置同士がインフラストラクチャモードを保ったままダイレクトリンク（直接通信リンク）を設定し、直接通信することができるようになる。

例えば特許文献１には、ＤＬＰ方式に関する技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、無線通信装置が、アクセスポイントを介した通信により他の無線通信装置がＤＬＰ方式に対応しているか否かを確認し、他の無線通信装置がＤＬＰ方式に対応していることを確認した後に他の無線通信装置と直接通信する技術が記載されている。

特開２００３−３４８１０３号公報

しかし、従来、無線通信装置がＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）機能、２０ＭＨｚ通信機能、または４０ＭＨｚ通信機能などの複数の通信機能を備える場合、直接通信と基地局を介する通信のいずれで通信を行うかを適切に判断することができなかった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、直接通信と基地局を介する通信のいずれで通信を行うかを適切に判断することが可能な、新規かつ改良された無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラムを提供することにある。

第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の間の無線通信を中継する基地局とを備える無線通信システムであって、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置は、前記基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行い、前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得し、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを利用してデータフレームを送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から送信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定し、前記第１の通信装置または前記第２の無線通信装置は、前記通信品質に基づき、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断する無線通信システムが提供される。

かかる構成においては、第１の無線通信装置が、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを利用してデータフレームを送信するため、第２の無線通信装置は、第１の無線通信装置から送信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定することができる。その結果、通信機能ごとのデータフレームの通信品質が得られるため、例えば間接通信で最も通信品質が高い通信機能と、直接通信で最も通信品質が高い通信機能を比較し、通信品質が高い方の通信を行うことが可能となる。

前記第１の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置、前記第２の無線通信装置および前記基地局が対応している通信機能を利用して前記基地局へデータフレームを送信し、前記基地局は前記第１の無線通信装置から受信したデータフレームを前記第２の無線通信装置へ送信し、前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から受信したデータフレーム、および前記基地局から受信したデータフレームの双方の通信品質を測定してもよい。

かかる構成においては、第１の無線通信装置が、第１の無線通信装置、第２の無線通信装置および基地局の三者が対応している通信機能を利用してデータフレームを基地局を介して送信すると、第２の無線通信装置は、基地局から中継されたデータフレームに加え、第１の無線通信装置から送信されたデータフレームを受信し、双方の信号品質を測定することができる。したがって、第１の無線通信装置は、上記三者が対応している通信機能を利用してデータフレームを基地局を介して送信すれば、間接通信および直接通信におけるデータフレームの信号品質を測定できるため、第１の無線通信装置の送信処理負荷を抑制できる。また、トラフィック量を抑制し、帯域を有効活用することが可能となる。

前記第１の無線通信装置は、さらに、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置が対応しており、前記基地局が対応していない通信機能を利用して前記第２の無線通信装置へ直接データフレームを送信してもよい。かかる構成によれば、第２の無線通信装置は、上記三者が対応しておらず、第１の無線通信装置および第２の無線通信装置の二者が対応している通信機能を利用して送信されるデータフレームの通信品質を測定することができる。

前記第１の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置、前記第２の無線通信装置および前記基地局が対応している通信機能を利用して前記基地局へデータフレームを送信し、また、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置が対応している通信機能を利用して前記第２の無線通信装置へ直接データフレームを送信し、前記基地局は、前記第１の無線通信装置から受信したデータフレームを前記第２の無線通信装置へ送信し、前記第２の無線通信装置は、前記基地局から受信したデータフレーム、および前記第１の無線通信装置から受信したデータフレームの双方の通信品質を順次測定してもよい。かかる構成においては、第２の無線通信装置が、第１の無線通信装置から基地局を介して送信されたデータフレームを第１の無線通信装置から直接受信できない場合であっても、第１の無線通信装置から送信されたデータフレーム、および基地局から送信されたデータフレーム双方の信号品質を測定することができる。

前記第２の無線通信装置は、測定した通信品質を前記第１の無線通信装置へ送信し、前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置から受信した通信品質に基づいて前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断してもよい。

前記第２の無線通信装置は、前記通信品質として、通信チャネルを分解して得られるストリームごとの品質を測定してもよい。

前記第２の無線通信装置による前記通信品質の測定は、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置間の通信確立後に間欠的に行われてもよい。

前記第１の無線通信装置は、ビームフォーミング機能を利用してデータフレームを送信する旨を前記第２の無線通信装置へ通知した後に、前記ビームフォーミング機能を利用したデータフレームの送信を開始してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の無線通信装置と基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行う無線通信装置であって、前記他の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得する取得部と、前記取得部により取得された通信機能に基づき、前記無線通信装置および前記他の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを選択する選択部と、前記選択部により選択された通信機能を利用してデータフレームを送信する送信部と、前記他の無線通信装置において利用されている通信機能ごとに測定された前記データフレームの通信品質に基づいて、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断する判断部と、を備える無線通信装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の無線通信装置と基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行う無線通信装置であって、前記無線通信装置が対応している通信機能を前記他の無線通信装置に送信する送信部と、前記他の無線通信装置から前記無線通信装置および前記他の無線通信装置が対応している通信機能を利用して送信されるデータフレームを受信する受信部と、前記受信部により受信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定する測定部と、を備え、前記送信部は、前記測定部により測定された前記通信品質を前記他の無線通信装置へ送信してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の間の無線通信を中継する基地局とを備える無線通信システムにおいて実行される無線通信方法であって、前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得するステップと、前記第１の無線通信装置が、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを利用してデータフレームを送信するステップと、前記第２の無線通信装置が、前記第１の無線通信装置から送信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定するステップと、前記第１の通信装置または前記第２の無線通信装置が、前記通信品質に基づき、前記基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれを行うかを判断するステップと、を含む無線通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、他の無線通信装置と基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行う無線通信装置であって、前記無線通信装置および前記他の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを選択する選択部と、前記選択部により選択された通信機能を利用してデータフレームを送信する送信部と、前記他の無線通信装置において利用されている通信機能ごとに測定された前記データフレームの通信品質に基づいて、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断する判断部と、として機能させるための、プログラム。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような選択部や判断部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の選択部や判断部として機能させることが可能である。

以上説明したように本発明にかかる無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラムによれば、直接通信と基地局を介する通信のいずれで通信を行うかを適切に判断することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔２〕無線通信装置の構成
〔３〕本実施形態にかかる無線通信システムの動作
〔３−１〕第１の動作例
〔３−２〕第２の動作例
〔３−３〕第３の動作例
〔３−４〕第４の動作例
〔３−５〕第５の動作例
〔４〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
まず、図１を参照して本実施形態にかかる無線通信システム１について概略的に説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、当該無線通信システム１は、無線通信装置２０Ａと、無線通信装置２０Ｂと、基地局３０と、ＬＡＮ３２とを有する。

基地局３０は、基地局３０の電波到達範囲内に存在する無線通信装置２０Ａおよび無線通信装置２０Ｂを配下に有する。また、基地局３０は、イーサネット（登録商標）などのバックボーン・ネットワークとしてのＬＡＮ３２と接続されており、ＬＡＮ３２と無線通信装置２０Ａまたは２０Ｂが通信する際に、ＬＡＮ３２と無線通信装置２０Ａまたは２０Ｂとの通信を中継する。

また、基地局３０は、配下の無線通信装置２０Ａおよび無線通信装置２０Ｂによる通信を制御する。例えば、基地局３０は、周期的に通信管理信号であるビーコンを送信し、無線通信装置２０Ａおよび無線通信装置２０Ｂは該ビーコンを受信することにより無線通信システム１においてタイミングを共有することができる。

また、基地局３０は、無線通信装置２０Ａから送信された無線通信装置２０Ｂ宛のデータフレームを受信すると、受信したデータフレームを無線通信装置２０Ｂへ送信する。具体的には、無線通信装置２０Ａから送信された無線通信装置２０Ｂ宛のデータフレームのＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）には無線通信装置２０Ａのアドレスが記載され、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）には基地局３０のアドレスが記載され、ＤＡ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）には無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載される。基地局３０は、当該データフレームを受信すると、ＤＡに記載されている無線通信装置２０ＢのアドレスをＲＡに変更し、ＴＡに記載されている無線通信装置２０ＡのアドレスをＳＡ（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）に記載し、基地局３０のアドレスをＴＡに変更したデータフレームを送信する。そして、無線通信装置２０Ｂは、ＲＡに自装置のアドレスが記載されている当該データフレームを受信することができる。

なお、図１においては無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂの一例として携帯用ゲーム機器を示しているが、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂはかかる例に限定されない。例えば、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂは、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、無線通信装置２０が送受信するデータフレームは、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータを含んでもよい。また、図１においては、各無線通信装置を区別するために、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂのように符号の後に大文字のアルファベットを付しているが、各無線通信装置を特に区別する必要が無い場合、単に無線通信装置２０と総称する。

また、図１においては、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂを一の基地局３０の配下の無線通信装置２０として示しているが、一の基地局３０は３以上の無線通信装置２０を配下に有してもよい。また、図１には通信網の一例としてＬＡＮ３２を示しており、通信網としては、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網があげられる。

このような無線通信システム１において、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂは、基地局３０を介した無線通信に加え、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂがダイレクトリンクを設定し、直接通信を行うことも可能である。また、無線通信装置２０Ａおよび２０ＢがＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｔｐｕｔ）に対応している場合、無線通信装置２０Ａおよび２０ＢはＭＩＭＯ機能を利用して直接通信を行うことができる。以下、図２を参照してＭＩＭＯ機能について簡単に説明する。

図２は、ＭＩＭＯ機能を利用した通信の様子を示した説明図である。無線通信装置２０Ａのアンテナ２２Ａから送信された信号をｘ１、アンテナ２２Ｂから送信された信号をｘ２、無線通信装置２０Ｂのアンテナ２２Ｃが受信した信号をｙ１、２２Ｄが受信した信号をｙ２とする。また、アンテナ２２Ａおよびアンテナ２２Ｃ間の伝送路の特性をｈ１１、アンテナ２２Ａおよびアンテナ２２Ｃ間の伝送路の特性をｈ１２、アンテナ２２Ｂおよびアンテナ２２Ｃ間の伝送路の特性をｈ２１、アンテナ２２Ｂおよびアンテナ２２Ｃ間の伝送路の特性をｈ２２とする。この場合、無線通信装置２０Ａから送信された信号と、無線通信装置２０Ｂが受信した信号の関係は、以下の数式１のように表すことができる。

本明細書においては、数式１の右辺の第１項を、チャネル行列Ｈ（伝達関数）と称する場合がある。かかるチャネル行列Ｈは、無線通信装置２０Ｂがｘ１およびｘ２を送信する前に既知の信号を送信することにより無線通信装置２０Ａにおいて求めることが可能である。

ここで、チャネル行列Ｈの対角成分以外の成分（ｈ２１、ｈ１２）はクロストーク成分と呼ばれ、伝送したい信号に対してノイズとなる。

信号処理部２４は、チャネル行列Ｈを求めると、チャネル行列Ｈの逆行列を利用してクロストーク成分を除去し、アンテナ２２Ａから送信された信号をｘ１およびアンテナ２２Ｂから送信された信号をｘ２と推定することができる。この分解、復元操作後の各信号の強度を以後「ストリームＳＮＲ」と称することとする。

ＴｘＢＦは、受信側だけでなく送信側でも協調してクロストーク成分を除去し、受信側での信号分離後のストリームＳＮＲをより向上させることができる技術である。無線通信装置２０Ａが信号ｘ１およびｘ２に対してあるステアリング行列Ｑを乗算して送信することで、受信側である無線通信装置２０Ｂにおける等価的なチャネル行列Ｈ’を、より分解に適した形に変えることができる。ステアリング行列の例には、Ｈを特異値分解することで得られるユニタリ行列などが考えられる。

無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂは、チャネル行列Ｈに基づいてステアリング行列を算出できる。したがって、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０ＡがＴｘＢＦを利用しないで信号を送信した場合であっても、ステアリングの算出式が共有されていればＴｘＢＦを利用した場合のストリームＳＮＲを推定することができる。

このようなＭＩＭＯ機能は、利用する周波数帯域を広げることなくアンテナ数に比例して伝送速度を向上させることができる点で効果的である。なお、図２においては無線通信装置２０Ａおよび２０Ａが各々アンテナを２本備える例を示したが、無線通信装置２０Ａおよび２０Ａは３本以上の多数のアンテナを備えていてもよい。

続いて、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂがダイレクトリンクを設定するまでの流れを図３を参照して簡単に説明する。

図３は、複数の無線通信装置２０がダイレクトリンクを設定するまでの流れを示したシーケンス図である。まず、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂがインフラストラクチャーモードで通常動作しているときに、無線通信装置２０Ａ、基地局３０、および無線通信装置２０Ｂは、独自ＤＬＳ設定処理を行う（Ｓ４２）。独自ＤＬＳ設定処理は、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂが、各々の有する通信機能、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙなどの情報を送受信して共有する一連のフレーム交換動作である。

その後、無線通信装置２０Ａは、独自ＤＬＳ設定処理において取得した例えば無線通信装置２０ＢのＣａｐａｂｉｌｉｔｙに基づいて、ダイレクトリンク品質測定処理においてどのような測定方法を用いるかを選択する測定方法選択処理を行う（Ｓ４３）。続いて、無線通信装置２０Ａ、基地局３０、および無線通信装置２０Ｂは、リンク品質測定処理を行う（Ｓ４４）。リンク品質測定処理は、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂ間のダイレクトリンクパスのリンク品質と、基地局３０を介する無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂ間の基地局パスのリンク品質に関する情報を取得する一連の動作である。また、リンク品質測定処理は、無線通信装置２０Ａから無線通信装置２０Ｂへの通信路の品質を測定する送信品質測定処理、および無線通信装置２０Ｂから無線通信装置２０Ａへの通信路の品質を測定する受信品質測定処理を含む。

その後、無線通信装置２０Ａは、リンク品質測定処理において取得された送信品質および受信品質に基づいて経路決定処理を行う（Ｓ４６）。経路決定処理は、無線通信装置２０Ａと無線通信装置２０Ｂとの通信に、ダイレクトリンクパスまたは基地局パスのどちらの通信経路を利用することが適切かを判断、決定する動作である。さらに、無線通信装置２０Ａは、決定した通信経路において、どのような通信機能を利用するかを決定する。そして、無線通信装置２０Ａ、および無線通信装置２０Ｂは、経路決定処理において決定された通信経路、および通信機能を利用して通信を開始する（Ｓ４８）。

〔２〕無線通信装置の構成
以上、図１〜図３を参照して、本実施形態にかかる無線通信システム１について概略的に説明した。続いて、本実施形態にかかる無線通信システムに含まれる無線通信装置２０の構成について図４を参照して説明する。

図４は、本実施形態にかかる無線通信装置２０の構成を示した説明図である。図４に示したように、当該無線通信装置２０は、アンテナ２２、データ処理部２１６、伝送処理部２２０、無線インターフェース２２４、制御部２２８、および測定部２４０を備える。

データ処理部２１６は、送信時には例えば上位レイヤからの要求に応じて各種データフレームを生成して伝送処理部２２０に供給する。また、データ処理部２１６は、受信時には伝送処理部２２０から供給される各種データフレームを処理、解析する。各種データフレームとしては、アソシエーション要求、アソシエーション応答、プローブ要求、プローブ応答、認証要求、認証解除要求、予約要求などのマネージメントフレームや、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｍｅｎｔ）などの制御フレームや、実データを含むフレームなど任意のフレームがあげられる。

伝送処理部２２０は、送信時にはデータ処理部２１６から供給された各種データフレームにヘッダや、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などの誤り検出符号を付加して無線インターフェース２２４に供給する。また、伝送処理部２２０は、受信時には無線インターフェース２２４から供給される各種データフレームに付加されているヘッダを解析し、誤り検出符号に基づいてデータフレームに誤りが無いと確認すると、各種データフレームをデータ処理部２１６に供給する。なお、ヘッダは、フレーム制御情報、デュレーション、ＴＡ、ＲＡ、ＳＡ、ＤＡ、シーケンス制御情報などを含んでもよい。

無線インターフェース２２４は、送信時には伝送処理部２２０から供給される各種データフレームに基づいて搬送波の周波数帯の変調信号を生成し、アンテナ２２から無線信号として送信させる。また、無線インターフェース２２４は、受信時にはアンテナ２２により受信された無線信号をダウンコンバージョンしビット列に変換することにより各種データフレームを復号する。すなわち、無線インターフェース２２４は、アンテナ２２と協働して送信部、および受信部としての機能することができる。なお、図４においてはアンテナ２２を一つだけ示しているが、無線通信装置２０はアンテナ２２を複数備え、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）機能を有してもよい。

制御部２２８は、無線通信装置２０の受信動作、送信動作などの各種動作を制御する。また、後述するように、制御部２２８は独自ＤＬＳ設定処理において無線通信装置２０Ｂが独自ＤＬＳに対応しているか否かを判断する判断部としての機能、測定方法選択処理を行う機能、経路決定処理を行う機能などを有する。すなわち、制御部２２８は、他の構成と協働し、取得部、選択部、および判断部として機能する。

メモリ２３２は、制御部２２８によるデータ処理の作業領域としての役割や、各種データを保持する記憶媒体としての機能を有する。例えば、メモリ２３２は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。

測定部２４０は、リンク品質測定処理に際し、無線通信装置２０Ｂからダイレクトリンクパスで受信したデータフレームのリンク品質、および基地局パスで受信したデータフレームのリンク品質を測定する。測定部２４０により測定されたリンク品質はメモリ２３２に保持されてもよい。なお、測定部２４０が測定するリンク品質は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋに規定されるＲＣＰＩ（Ｒａｄｉｏ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）であっても、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）であってもよい。

また、測定部２４０はリンク品質としてＲＣＰＩを測定する場合、特定のＴＡを含むデータフレームを測定対象にすることができる場合がある。例えば、無線通信装置２０Ｂが基地局３０を介して無線通信装置２０宛にデータフレームを送信した場合、測定部２４０は、ＴＡが基地局３０のアドレスである基地局３０から送信されるデータフレームに加え、ＴＡが無線通信装置２０Ｂのアドレスである無線通信装置２０Ｂから基地局３０へ送信されたデータフレームのＲＣＰＩを併せて測定してもよい。

また、測定部２４０は、ＭＩＭＯ機能を利用してデータフレームが送信された場合、ストリームごとのＳＮＲを測定する。さらに、測定部２４０は、ＴｘＢＦされていないデータフレームが送信された場合、当該データフレームのストリームごとのＳＮＲに加え、ＴｘＢＦがされた場合に想定される当該データフレームのストリームごとのＳＮＲを測定、推定してもよい。

〔３〕本実施形態にかかる無線通信システムの動作
続いて、本実施形態にかかる無線通信システム１の動作を、第１〜第５の動作例を具体例としてあげて説明する。

〔３−１〕第１の動作例
まず、図５〜図１２を参照し、本実施形態にかかる無線通信システム１の第１の動作例について説明する。

（独自ＤＬＳ設定処理）
図５は、独自ＤＬＳ設定処理の流れを示したシーケンス図である。まず、無線通信装置２０Ａは、開始トリガが発生すると、独自ＤＬＳ設定処理に移行する。ここで、開始トリガの具体的内容は特に限定されないが、通信すべき相手（無線通信装置２０Ｂ）のＭＡＣアドレスが解決された段階が開始トリガとなる。

また、無線通信装置２０Ａおよび２０ＢがＤＬＮＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｖｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）に対応していれば、ＵＰｎＰプロトコルでの機器発見、サービス発見のパケット送受信（ＳＳＤＰ Ｍ−ＳＥＡＲＣＨ Ｒｅｑ/ＲｅｓパケットやＳＳＤＰ ＮＯＴＩＦＹパケット、ＨＴＴＰ ｇｅｔ Ｒｅｑパケット）の発生が開始トリガに相当し得る。これにより機器/サービス発見とダイレクトリンクの設定を同時に行うことができ、さらにこのような条件をつけることでダイレクトリンクの設定が必要な機器とだけ効率よくセットアップを行うことができる。

続いて、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対して「独自ＤＬＳ設定要求」を送信する（Ｓ３０４）。具体的には独自ＤＬＳ設定要求フレームは独自ＤＬＳ用のある特定のＥｔｈｅｒｔｙｐｅのデータフレームとしてカプセル化されている。以下、本発明では「独自ＤＬＳ用のある特定のＥｔｈｅｒｔｙｐｅとしてカプセル化されたデータフレーム」を「専用中継データフレーム」と称する。ここで、図６を参照してデータフレームのフレーム構成について説明する。

図６は、データフレームのフレーム構成例を示した説明図である。図６に示したように、８０２．１１ＭＡＣヘッダ１０４と、ＭＳＤＵ（ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）１１０を含む。８０２．１１ＭＡＣヘッダ１０４には、当該データフレームの送信元アドレスを示すＴＡや、当該データフレームの受信先アドレスを示すＲＡなどが含まれる。例えば、無線通信装置２０Ａが無線通信装置２０Ｂへ基地局３０を介してデータフレームを送信する場合、当該データフレームの８０２．１１ＭＡＣヘッダ１０４には、無線通信装置２０Ａのアドレスが記載されたＴＡと、基地局３０のアドレスが記載されたＲＡと、無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されたＤＡが含まれる。

ＭＳＤＵ１１０は、ＬＬＣＳＮＡＰ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｕｂ−Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）１１２、ｔｙｐｅ１１４、ｐａｙｌｏａｄ１１６を含む。

ＬＬＣＳＮＡＰ１１２は８バイトの固定パターンであり、論理リンク制御のために設けられている。ｔｙｐｅ１１４は、当該データフレームのフレームタイプを示す情報である。例えば、専用中継データフレームのｔｙｐｅ１１４には、専用中継データフレームであることを示す２バイトの情報が記載される。また、専用中継データフレームのｐａｙｌｏａｄ１１６には、ダイレクトリンク設定用のメッセージが記載される。

ここで、図５を参照して独自ＤＬＳ設定処理の流れの説明に戻ると、無線通信装置２０Ａから「独自ＤＬＳ設定要求」が送信されると、基地局３０が当該「独自ＤＬＳ設定要求」を受信する。「独自ＤＬＳ設定要求」には、フレームの内容が「独自ＤＬＳ設定要求」であることを示すＩＤ、無線通信装置２０Ａおよび２０ＢのＭＡＣアドレス、ＢＳＳＩＤ、無線通信装置２０ＡのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報などが含まれる。このような「独自ＤＬＳ設定要求」を受信した基地局３０は、「独自ＤＬＳ設定要求」の内容を特に意識することなく「独自ＤＬＳ設定要求」を無線通信装置２０Ｂへ中継する（Ｓ３０８）。

無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから基地局３０を介して「独自ＤＬＳ設定要求」を受信すると、Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅから「独自ＤＬＳ設定要求」の内容を解釈する。そして、無線通信装置２０Ｂは、自装置が独自ＤＬＳに対応しており、「独自ＤＬＳ設定要求」の内容が解釈できた場合（Ｓ３１２）、無線通信装置２０Ａ宛に「独自ＤＬＳ設定応答」を送信する（Ｓ３１６）。「独自ＤＬＳ設定応答」も、「独自ＤＬＳ設定要求」と同様に、「独自ＤＬＳ設定応答」であることを示すＩＤ、無線通信装置２０Ａと無線通信装置２０ＢのＭＡＣアドレス、ＢＳＳＩＤ、無線通信装置２０ＢのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報、成否情報などが含まれている。なお、無線通信装置２０Ｂが独自ＤＬＳに対応していない場合は、「独自ＤＬＳ設定要求」が未知のＥｔｈｅｒｔｙｐｅフレームとして取り扱われるので、フレームの内容を解釈することができず、内部で破棄されることになる。

基地局３０は、無線通信装置２０Ｂから送信された「独自ＤＬＳ設定応答」を受信すると、特に「独自ＤＬＳ設定応答」の内容を意識することなく「独自ＤＬＳ設定応答」を無線通信装置２０Ａに中継する（Ｓ３２０）。無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂから基地局３０を介して「独自ＤＬＳ設定応答」を受信すると、Ｅｔｈｅｒｔｙｐｅから内容を解釈する（Ｓ３２４）。そして、制御部２２８は、「独自ＤＬＳ設定応答」の成否情報が「成功」を示していれば独自ＤＬＳの設定を完了とする。また、メモリ２３２に無線通信装置２０ＢのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を保持させておく。一方、無線通信装置２０Ａが「独自ＤＬＳ設定応答」をタイムアウト時間内に受信できなかった場合、無線通信装置２０Ｂが独自ＤＬＳに対応していないと判断し、ダイレクトリンクは確立されない。独自ＤＬＳの設定が完了したら、無線通信装置２０Ａ、無線通信装置２０Ｂは測定方法選択処理に移行する。

（測定方法選択処理）
図７は、第１の動作例にかかる測定方法選択処理の流れを示したフローチャートである。図７に示したように、無線通信装置２０Ａの制御部２２８は、メモリ２３２に保持されている無線通信装置２０ＢのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を参照し、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂの双方がＨＴに対応しているか否かを判断する（Ｓ３５２）。そして、制御部２２８は、双方の無線通信装置がＨＴに対応していないと判断すると、測定パターン＃１として、基地局方向およびダイレクト方向の双方にＬｅｇａｃｙを設定する（Ｓ３５４）。

一方、制御部２２８は、双方の無線通信装置がＨＴに対応していると判断すると、双方の無線通信装置が対応しているＨＴ機能を「ダイレクトリンク測定セット」に追加する（Ｓ３５６）。例えば、双方の無線通信装置が対応しているＭＣＳ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｅｔ）のストリーム数、帯域幅（２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ）が「ダイレクトリンク測定セット」に追加される。

続いて、制御部２２８は、基地局３０がＨＴに対応しているか否かを判断する（Ｓ３５８）。そして、制御部２２８は、基地局３０がＨＴに対応していないと判断すると、測定パターン＃２として、基地局方向にＬｅｇａｃｙを設定し、ダイレクト方向に上記「ダイレクトリンク測定セット」を設定する（Ｓ３６０）。

一方、制御部２２８は、基地局３０がＨＴに対応していると判断した場合、さらに基地局３０が「ダイレクトリンク測定セット」の全てに対応しているか否かを判断する（Ｓ３６２）。そして、制御部２２８は、基地局３０が「ダイレクトリンク測定セット」の全てには対応していないと判断すると、「ダイレクトリンク測定セット」のうちで基地局３０が対応しているもののみを「共用測定セット」とする。また、制御部２２８は、「ダイレクトリンク測定セット」のうちで「共用測定セット」に含まれないものを新たな「ダイレクトリンク測定セット」とする（Ｓ３６４）。さらに、制御部２２８は、測定パターン＃３として、基地局方向にＨＴの上記「共用測定セット」を設定し、ダイレクト方向にＨＴの上記新たな「ダイレクトリンク測定セット」を設定する（Ｓ３６６）。

また、制御部２２８は、Ｓ３６２において基地局３０が「ダイレクトリンク測定セット」の全てに対応していると判断すると、「ダイレクトリンク測定セット」を「共用測定セット」とする（Ｓ３７０）。

そして、制御部２２８は、Ｓ３５４、Ｓ３６０、Ｓ３６６、およびＳ３７０の後、双方の無線通信装置がＴｘＢＦに対応しているか否かを判断し（Ｓ３７２）、双方の無線通信装置がＴｘＢＦに対応している場合にはダイレクト方向の測定セットにＴｘＢＦをオプションとして追加する（Ｓ３７４）。共用測定セットにＴｘＢＦオプションが追加されることはない。

図８は、「共用測定セット」および「ダイレクトリンク測定セット」の具体例を示した説明図である。より詳細には、図８には、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂが３ストリーム、ＴｘＢＦ、２０ＭＨｚおよび４０ＭＨｚに対応しているが、基地局３０はＨＴに対応しているものの、１ストリームのみと２０ＭＨｚおよび４０ＭＨｚをサポートしている場合に制御部２２８により設定される「共用測定セット」および「ダイレクトリンク測定セット」の具体例を示している。

この場合、制御部２２８は、図７に示したＳ３５２、Ｓ３５６、Ｓ３５８の順の処理をしてＳ３６０に至る。そして制御部２２８は、Ｓ３６０において、図８に示したように測定パターン＃３として、基地局方向の共用測定セットの測定項目に２０ＭＨｚおよび４０ＭＨｚの１ストリームを設定する。また、制御部２２８は、Ｓ３６０において、図８に示したように測定パターン＃３として、ダイレクト方向のダイレクトリンク測定セットの測定項目に２０ＭＨｚおよび４０ＭＨｚの３ストリームまで、およびＴｘＢＦを設定する。

（リンク品質測定処理：送信品質）
図９は、第１の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。図９に示した例では、無線通信装置２０ＢがＨＴに対応しておらず、制御部２２８により測定パターン＃１が設定されているものとする。

まず、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対し専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定要請」フレームを基地局３０を介して送信する（Ｓ４０２、Ｓ４０４）。「ダイレクトリンク送信品質測定要請」の内容には、基地局３０のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）と無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスが含まれている。また、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定方法選択処理において選択した測定パターンと、測定項目リストが含まれる。具体的には、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、基地局パスおよびダイレクトリンクパスの各々で無線通信装置２０Ａが送信するプローブ用フレームの測定パターン、測定対象のストリーム数のリスト、測定対象の帯域幅のリスト、ＴｘＢＦ測定オプションの有無などが含まれる。

「ダイレクトリンク送信品質測定要請」を受信して解釈できた無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定応答」を基地局３０を介して無線通信装置２０Ａへ送信する（Ｓ４０６、Ｓ４０８）。「ダイレクトリンク送信品質測定応答」には、要請に対する測定が可能であるか否かに関する情報が含まれている。そして、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａの送信品質測定を開始する（Ｓ４１０）。

ここで、無線通信装置２０Ａが基地局３０を介してプローブ用フレームを送信した場合、無線通信装置２０Ｂが、基地局３０から送信されたプローブ用フレームおよび無線通信装置２０Ａから送信されたプローブ用フレームを併せて受信できるものとする。すなわち、無線通信装置２０Ｂは、ＲＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているプローブ用フレーム、および基地局３０のアドレスが記載されているプローブ用フレームを受信できるものとする。あるいは、無線通信装置２０Ｂは、ＴＡに基地局３０のアドレスが記載されているプローブ用フレーム、および無線通信装置２０Ａのアドレスが記載されているプローブ用フレームを受信できるものとする。なお、無線通信装置２０Ａは、当該事項を独自ＤＬＳ設定処理において把握しているものとする。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定応答」に含まれる成否情報が「測定可能」を示す場合、無線通信装置２０Ｂに送信品質を測定させるためのプローブ用フレームの送信を開始する（Ｓ４１２）。具体的には、無線通信装置２０Ａは、ＲＡに基地局３０のアドレスが記載され、ＴＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載され、ＤＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームを規定回数送信する。また、基地局３０は、無線通信装置２０Ａから受信したプローブ用フレームのＲＡを無線通信装置２０Ｂのアドレスに変更し、ＴＡを基地局３０のアドレスに変更して送信する（Ｓ４１４、Ｓ４１６、Ｓ４１８）。

その後、無線通信装置２０Ａは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を送信し（Ｓ４２０）、基地局３０は「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を無線通信装置２０Ｂへ中継する（Ｓ４２２）。

無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を受信するまでの間、基地局３０から送信されるＲＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているプローブ用フレームに加え、無線通信装置２０Ａから送信されるＴＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載されているプローブ用フレームを受信する（Ｓ４３０）。

そして、無線通信装置２０Ｂは、受信したプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲを測定してメモリ２３２に保持しておく。ストリームＳＮＲとは通信チャネルをストリーム毎に分解した品質（信号分離を行うための演算後の各成分のＳＮＲを示す）であり、ＭＩＭＯ通信における実効的なチャネル品質の指標となる。ただし、当該第１の動作例においては、無線通信装置２０Ａが送信するプローブ用フレームはＬｅｇａｃｙであるため、ストリームを分解する必要はない。

そして、プローブ用フレームの測定を終えた無線通信装置２０Ｂは、測定報告の準備ができ次第、無線通信装置２０Ａに対して「ダイレクトリンク送信測定報告」フレームを専用中継データフレームとして基地局３０を介して送信する（Ｓ４３２、Ｓ４３４）。「ダイレクトリンク送信測定報告」には基地局３０のＭＡＣアドレスとＴＡ＝基地局３０のアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲ、無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスとＴＡ＝無線通信装置２０Ａのアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲが含まれる。無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂからの「ダイレクトリンク送信測定報告」を受信、解釈できたら、受信品質測定処理に移行する。

図１０は、ダイレクトリンク送信測定報告の具体例を示した説明図である。図１０に示したように、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから送信されたプローブ用フレームのＳＮＲを、利用されている通信機能ごとに測定し、ダイレクトリンク送信測定報告に記載する。図９に示した例では、無線通信装置２０ＡがＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームしか送信していないため、１ストリームのＳＮＲ以外は特に記載されていない。

（リンク品質測定処理：受信品質）
図１１は、第１の動作例にかかる受信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。図１１に示したように、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対し専用中継データフレームである「ダイレクトリンク受信品質測定要請」フレームを基地局３０を介して送信する（Ｓ４５２、Ｓ４５４）。「ダイレクトリンク受信品質測定要請」の内容には、基地局３０のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）と無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスが含まれている。また、「ダイレクトリンク受信品質測定要請」には、測定方法選択処理において選択した測定パターンと、測定項目リストが含まれる。具体的には、「ダイレクトリンク受信品質測定要請」には、基地局パスおよびダイレクトリンクパスの各々で無線通信装置２０Ｂが送信すべきプローブ用フレームの測定パターン、測定対象のストリーム数のリスト、測定対象の帯域幅のリスト、ＴｘＢＦ測定オプションの有無などが含まれる。

「ダイレクトリンク受信品質測定要請」を受信して解釈できた無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク受信品質測定応答」を基地局３０を介して無線通信装置２０Ａへ送信する（Ｓ４５６、Ｓ４５８）。「ダイレクトリンク送信品質測定応答」には、要請に対する測定が可能であるか否かに関する情報が含まれている。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定応答」に含まれる成否情報が「測定可能」を示す場合、無線通信装置２０Ｂから送信されるプローブ用フレームの受信品質測定を開始する（Ｓ４６０）。その後、無線通信装置２０Ｂは、ＲＡに基地局３０のアドレスが記載され、ＴＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載され、ＤＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載されているＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームを規定回数送信する。また、基地局３０は、無線通信装置２０Ｂから受信したプローブ用フレームのＲＡを無線通信装置２０Ａのアドレスに変更し、ＴＡを基地局３０のアドレスに変更して送信する（Ｓ４６４、Ｓ４６５、Ｓ４６６）。

その後、無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク受信品質測定終了」を送信し（Ｓ４６８）、基地局３０は「ダイレクトリンク受信品質測定終了」を無線通信装置２０Ａへ中継する（Ｓ４７０）。

無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を受信するまでの間、基地局３０から送信されるＲＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載されているプローブ用フレームに加え、無線通信装置２０Ｂから送信されるＴＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているプローブ用フレームを受信する（Ｓ４７２）。

そして、無線通信装置２０Ａは、受信したプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲを測定してメモリ２３２に保持しておき、受信品質測定処理を終了する。なお、当該リンク品質測定処理は、無線通信装置２０Ａと無線通信装置２０Ｂの通信経路の決定後に、定期的に行い、必要に応じて通信経路を変更したり、利用する機能を変更したりしてもよい。

（経路決定処理）
図１２は、経路決定処理の流れを示したフローチャートである。無線通信装置２０Ａは、リンク品質測定処理において、プローブ用フレームの送信品質および受信品質を、基地局パスおよびダイレクトリンクパスの双方について取得している。具体的には、無線通信装置２０Ａは、「基地局３０→無線通信装置２０ＢリンクのストリームＳＮＲ」、「無線通信装置２０Ａ→無線通信装置２０ＢリンクのストリームＳＮＲ」に加え、「基地局→無線通信装置２０ＡリンクのストリームＳＮＲ」と「無線通信装置２０Ｂ→無線通信装置２０ＡリンクのストリームＳＮＲ」の情報も取得している。

無線通信装置２０Ａは、上記情報に基づいて、無線通信装置２０Ａから無線通信装置２０Ｂへのフレーム送信を基地局パスで行うか、ダイレクトリンクパスで行うかを決定する。本実施形態における品質評価としては、評価値として期待所要送信時間を定義する。評価値を求める手順としては以下のような手順が考えられる。

まず、得られたストリームＳＮＲから、既知のテーブルなどを用いてそのストリームＳＮＲにてある一定のパケット誤り率（ＰＥＲ）を満たし、かつその中で最高の物理層レートとなるＭＣＳを求める。このＭＣＳ（ＬｅｇａｃｙであればＲａｔｅ）の物理層レートをそれぞれのパスについてＰＨＹＲＡＴＥ_{無線通信装置２０Ａ−無線通信装置２０Ｂ}、ＰＨＹＲＡＴＥ_{基地局３０−無線通信装置２０Ａ}、ＰＨＹＲＡＴＥ_{基地局３０−無線通信装置２０Ｂ}とする。

この場合、ダイレクトリンクパスの評価値および基地局パスの評価値を、以下の数式３のように表現することができる（Ｓ４８２）。

２ストリーム以上の多ストリームについては、各ストリームがそれぞれＰＥＲを満たしているかでＭＣＳを選択する。ＴｘＢＦに双方の無線通信装置が対応していれば、測定で得られたＴｘＢＦ仮定のストリームＳＮＲについても同様の評価を行う。４０ＭＨｚ帯域動作についても双方の無線通信装置が対応していれば、測定で得られた４０ＭＨｚ帯域でのストリームＳＮＲについても同様の評価を行う。上記のようにオプション機能、複数のストリームが考えられるときはそれぞれについて得られた評価値について最小のものを採用する（Ｓ４８４）。そして、制御部２２８は、Ｓ４８４において採用された基地局パスの評価値とダイレクトリンクパスの評価値を比較する（Ｓ４８６）。

制御部２２８は、基地局パスの評価値とダイレクトリンクパスの評価値を比較し、（ダイレクトリンクパスの評価値≦ＡＰ経由パスの評価値）が成立しているか否か、すなわち、ダイレクトリンクパスは基地局パスより有利であるか否かを判断する（Ｓ４８８）。そして、制御部２２８は、（ダイレクトリンクパスの評価値≦ＡＰ経由パスの評価値）が成立していないと判断した場合、無線通信装置２０Ｂへの通信経路を基地局パスに決定する（Ｓ４９０）。

一方、制御部２２８は、（ダイレクトリンクパスの評価値≦ＡＰ経由パスの評価値）が成立していると判断した場合、さらに、ダイレクトリンクパスが有利になるにあたりＴｘＢＦ、４０ＭＨｚ帯域などのオプション機能の利用に関する条件の有無を判断する８Ｓ４９２）。そして、制御部２２８は、条件がないと判断した場合は無線通信装置２０Ｂとの通信経路をダイレクトリンクパスに決定し（Ｓ４９４）、条件があると判断した場合は条件付で無線通信装置２０Ｂとの通信経路をダイレクトリンクパスに決定する（Ｓ４９６）。

以降は、ＤＬＳを確立した無線通信装置２０Ｂに対して、可否の評価の上で決定された経路を用いて通信ができるようになる。なお、経路決定時に条件付きのダイレクトリンクが判断された場合には、この条件もハードウェアに通知し、経路使用時に利用するようにする。

〔３−２〕第２の動作例
以上、本実施形態にかかる無線通信システム１の第１の動作例を説明した。第１の動作例にかかるリンク品質測定処理においては、測定パターン＃１を利用して送信品質測定および受信品質測定を行なうが、第２の動作例は測定パターン＃２を利用する点で相違する。以下、このような第２の動作例にかかる送信品質測定処理について図１３および図１４を参照して説明する。なお、受信品質測定については、送信品質測定処理とプローブ用フレームの通信方向が逆になるが、送信品質測定処理の内容から自明な事項であるため、説明を省略する。

図１３は、第２の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。図１３に示したように、まず、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対し専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定要請」フレームを基地局３０を介して送信する（Ｓ５０２、Ｓ５０４）。「ダイレクトリンク送信品質測定要請」の内容には、基地局３０のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）と無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスが含まれている。また、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定方法選択処理において選択した測定パターンと、測定項目リストが含まれる。具体的には、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、基地局パスおよびダイレクトリンクパスの各々で無線通信装置２０Ａが送信するプローブ用フレームの測定パターン、測定対象のストリーム数のリスト、測定対象の帯域幅のリスト、ＴｘＢＦ測定オプションの有無などが含まれる。

「ダイレクトリンク送信品質測定要請」を受信して解釈できた無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定応答」を基地局３０を介して無線通信装置２０Ａへ送信する（Ｓ５０６、Ｓ５０８）。「ダイレクトリンク送信品質測定応答」には、要請に対する測定が可能であるか否かに関する情報が含まれている。この情報には、通常のストリームＳＮＲと共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行えるか否かも含まれる。そして、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａの送信品質測定を開始する（Ｓ４１０）。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定応答」に含まれる成否情報が「測定可能」を示す場合、無線通信装置２０Ｂに送信品質を測定させるためのプローブ用フレームの送信を開始する（Ｓ５１２）。具体的には、無線通信装置２０Ａは、ＲＡに基地局３０のアドレスが記載され、ＴＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載され、ＤＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームを規定回数送信する。また、基地局３０は、無線通信装置２０Ａから受信したプローブ用フレームのＲＡを無線通信装置２０Ｂのアドレスに変更し、ＴＡを基地局３０のアドレスに変更して送信する（Ｓ５１４、Ｓ５１６、Ｓ５１８）。無線通信装置２０Ｂは、基地局３０から送信されるＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームを受信し、ストリームＳＮＲを測定して保持する。

続いて、無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていた場合（Ｓ５２０）、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定（具体的には、送信側と共有されているステアリング行列の算出規範に則ったストリームＳＮＲの推定）が可能であれば（Ｓ５２２）、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ５２６）。一方、無線通信装置２０Ｂは、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできなければ、通常のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ５２４）。

その後、無線通信装置２０Ａは、測定方法選択処理にて決定されたダイレクトリンク測定用リストにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ５２８、Ｓ５３０、Ｓ５３２、Ｓ５３４）。例えば、ダイレクトリンク測定用リストにストリーム数１〜３対応、帯域幅２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ両対応である旨記されていた場合、無線通信装置２０Ａは、順に２０ＭＨｚでのＭＣＳ０（１ストリーム）、ＭＣＳ８（２ストリーム）、ＭＣＳ１６（３ストリーム）、４０ＭＨｚでのＭＣＳ０（１ストリーム）、ＭＣＳ８（２ストリーム）、ＭＣＳ１６（３ストリーム）でプローブ用フレームを送信してもよい。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されており（Ｓ５３６）、かつ無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできない場合、Ｓ５４０の処理に進む（Ｓ５３８）。一方、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていない場合、または、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定できる場合、Ｓ５５８の処理に進む。

無線通信装置２０Ａは、Ｓ５３８において無線通信装置２０Ｂが同時測定を出来ないと判断した場合、「ＴｘＢＦ測定開始通知」を送信する（Ｓ５４０、Ｓ５４２）。「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信した無線通信装置２０Ｂは、「ＴｘＢＦ測定開始通知」に応答する「ＴｘＢＦ測定開始応答」を送信する（Ｓ５４４、Ｓ５４６）。

無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂから「ＴｘＢＦ測定開始応答」を受信すると、測定方法選択処理にて決定されたダイレクトリンク測定用リストにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、ＴｘＢＦを施し、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ５４８、Ｓ５５２、Ｓ５５４、Ｓ５５４）。一方、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信したことにより、無線通信装置２０ＡからＴｘＢＦが施されたプローブ用フレームが送信されることを把握し、プローブ用フレームのストリームＳＮＲの測定を開始する（Ｓ５５０）。そして、無線通信装置２０Ｂは、測定したストリームＳＮＲをＴｘＢＦ時のデータとしてメモリ２３２に保持させる。

その後、無線通信装置２０Ａは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を送信し（Ｓ５５８）、基地局３０は「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を無線通信装置２０Ｂへ中継する（Ｓ５６０）。

無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を受信すると送信品質測定を終了し（Ｓ５６２）、測定報告の準備ができ次第、無線通信装置２０Ａに対して「ダイレクトリンク送信測定報告」フレームを専用中継データフレームとして基地局３０を介して送信する（Ｓ５６４、Ｓ５６６）。「ダイレクトリンク送信測定報告」には基地局３０のＭＡＣアドレスとＴＡ＝基地局３０のアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲ、無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスとＴＡ＝無線通信装置２０Ａのアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲが含まれる。無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂからの「ダイレクトリンク送信測定報告」を受信、解釈できたら、受信品質測定処理に移行する。

図１４は、ダイレクトリンク送信測定報告の具体例を示した説明図である。図１４に示したように、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから送信されたプローブ用フレームのＳＮＲを、利用されている通信機能ごとに測定し、ダイレクトリンク送信測定報告に記載する。図１４に示した例では、基地局パスではＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームしか送信されていないため、１ストリームのＳＮＲ以外は特に記載されていない。一方、ダイレクトリンクパスでは、２０ＭＨｚで通常のストリーム（１〜３本）、およびＴｘＢＦが施されたストリーム（１〜３本）を利用したプローブ用フレームしか送信されたため、対応する欄にｄＢ値が記載されている場合を示している。

〔３−３〕第３の動作例
以上、第２の動作例にかかるリンク品質測定処理について説明した。続いて、測定パターン＃３を利用する第３の動作例にかかる送信品質測定処理について図１５を参照して説明する。なお、受信品質測定については、送信品質測定処理とプローブ用フレームの通信方向が逆になるが、送信品質測定処理の内容から自明な事項であるため、説明を省略する。

図１５は、第３の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。まず、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対し専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定要請」フレームを基地局３０を介して送信する（Ｓ６０２、Ｓ６０４）。「ダイレクトリンク送信品質測定要請」の内容には、基地局３０のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）と無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスが含まれている。また、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定方法選択処理において選択した測定パターンと、測定項目リストが含まれる。具体的には、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定パターン＃３、測定対象のストリーム数のリスト、測定対象の帯域幅のリスト、ＴｘＢＦ測定オプションの有無などが含まれる。

「ダイレクトリンク送信品質測定要請」を受信して解釈できた無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定応答」を基地局３０を介して無線通信装置２０Ａへ送信する（Ｓ６０６、Ｓ６０８）。「ダイレクトリンク送信品質測定応答」には、要請に対する測定が可能であるか否かに関する情報が含まれている。この情報には、通常のストリームＳＮＲと共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行えるか否かも含まれる。そして、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａの送信品質測定を開始する（Ｓ６０９）。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定応答」に含まれる成否情報が「測定可能」を示す場合、無線通信装置２０Ｂに送信品質を測定させるためのプローブ用フレームの送信を開始する（Ｓ５１２）。具体的には、無線通信装置２０Ａは、ＲＡに基地局３０のアドレスが記載され、ＴＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載され、ＤＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているプローブ用フレームを、共用測定セットに従って送信する。また、基地局３０は、無線通信装置２０Ａから受信したプローブ用フレームのＲＡを無線通信装置２０Ｂのアドレスに変更し、ＴＡを基地局３０のアドレスに変更して送信する（Ｓ６１２、Ｓ６１４、Ｓ６１６）。無線通信装置２０Ｂは、基地局３０から送信される共用測定セットに従ったプローブ用フレームと併せて、無線通信装置２０Ａから送信される共用測定セットに従ったプローブ用フレームを直接受信し、ストリームＳＮＲの測定を行ない、保持する。

続いて、無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていた場合（Ｓ６１８）、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定（具体的には、送信側と共有されているステアリング行列の算出規範に則ったストリームＳＮＲの推定）が可能であれば（Ｓ６２０）、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ６２４）。一方、無線通信装置２０Ｂは、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできなければ、通常のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ６２２）。

その後、無線通信装置２０Ａは、測定方法選択処理にて決定されたダイレクトリンク測定用リストにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ６２６、Ｓ６２８、Ｓ６３０、Ｓ６３２）。例えば、ダイレクトリンク測定用リストにストリーム数１〜３対応、帯域幅２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ両対応である旨記されていた場合、無線通信装置２０Ａは、順に２０ＭＨｚでのＭＣＳ０（１ストリーム）、ＭＣＳ８（２ストリーム）、ＭＣＳ１６（３ストリーム）、４０ＭＨｚでのＭＣＳ０（１ストリーム）、ＭＣＳ８（２ストリーム）、ＭＣＳ１６（３ストリーム）でプローブ用フレームを送信してもよい。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されており（Ｓ６３４）、かつ無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできない場合、Ｓ６３８の処理に進む（Ｓ６３６）。一方、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていない場合、または、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定できる場合、Ｓ６５８の処理に進む。

無線通信装置２０Ａは、Ｓ６３６において無線通信装置２０Ｂが同時測定を出来ないと判断した場合、「ＴｘＢＦ測定開始通知」を送信する（Ｓ６３８、Ｓ６４０）。「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信した無線通信装置２０Ｂは、「ＴｘＢＦ測定開始通知」に応答する「ＴｘＢＦ測定開始応答」を送信する（Ｓ６４２、Ｓ６４４）。

無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂから「ＴｘＢＦ測定開始応答」を受信すると、測定方法選択処理にて決定されたダイレクトリンク測定用リストにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、ＴｘＢＦを施し、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ６４８、Ｓ６５２、Ｓ６５４、Ｓ６５４）。一方、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信したことにより、無線通信装置２０ＡからＴｘＢＦが施されたプローブ用フレームが送信されることを把握し、プローブ用フレームのストリームＳＮＲの測定を開始する（Ｓ６５０）。そして、無線通信装置２０Ｂは、測定したストリームＳＮＲをＴｘＢＦ時のデータとしてメモリ２３２に保持させる。

その後、無線通信装置２０Ａは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を送信し（Ｓ６５８）、基地局３０は「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を無線通信装置２０Ｂへ中継する（Ｓ６６０）。

無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を受信すると送信品質測定を終了し（Ｓ６６２）、測定報告の準備ができ次第、無線通信装置２０Ａに対して「ダイレクトリンク送信測定報告」フレームを専用中継データフレームとして基地局３０を介して送信する（Ｓ５６４、Ｓ５６６）。「ダイレクトリンク送信測定報告」には基地局３０のＭＡＣアドレスとＴＡ＝基地局３０のアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲ、無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスとＴＡ＝無線通信装置２０Ａのアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲが含まれる。無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂからの「ダイレクトリンク送信測定報告」を受信、解釈できたら、受信品質測定処理に移行する。

〔３−４〕第４の動作例
以上、本実施形態にかかる無線通信システム１の第３の動作例について説明した。続いて、測定パターン＃４を利用する第４の動作例にかかる送信品質測定処理について図１６を参照して説明する。なお、受信品質測定については、送信品質測定処理とプローブ用フレームの通信方向が逆になるが、送信品質測定処理の内容から自明な事項であるため、説明を省略する。

図１６は、第４の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。まず、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対し専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定要請」フレームを基地局３０を介して送信する（Ｓ７０２、Ｓ７０４）。「ダイレクトリンク送信品質測定要請」の内容には、基地局３０のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）と無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスが含まれている。また、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定方法選択処理において選択した測定パターンと、測定項目リストが含まれる。具体的には、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定パターン＃４、測定対象のストリーム数のリスト、測定対象の帯域幅のリスト、ＴｘＢＦ測定オプションの有無などが含まれる。

「ダイレクトリンク送信品質測定要請」を受信して解釈できた無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定応答」を基地局３０を介して無線通信装置２０Ａへ送信する（Ｓ７０６、Ｓ７０８）。「ダイレクトリンク送信品質測定応答」には、要請に対する測定が可能であるか否かに関する情報が含まれている。この情報には、通常のストリームＳＮＲと共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行えるか否かも含まれる。そして、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａの送信品質測定を開始する（Ｓ７１０）。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定応答」に含まれる成否情報が「測定可能」を示す場合、無線通信装置２０Ｂに送信品質を測定させるためのプローブ用フレームの送信を開始する（Ｓ７１２）。具体的には、無線通信装置２０Ａは、ＲＡに基地局３０のアドレスが記載され、ＴＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載され、ＤＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されているプローブ用フレームを、共用測定セットに従って送信する。また、基地局３０は、無線通信装置２０Ａから受信したプローブ用フレームのＲＡを無線通信装置２０Ｂのアドレスに変更し、ＴＡを基地局３０のアドレスに変更して送信する（Ｓ７１４、Ｓ７１６、Ｓ７１８）。無線通信装置２０Ｂは、基地局３０から送信される共用測定セットに従ったプローブ用フレームと併せて、無線通信装置２０Ａから送信される共用測定セットに従ったプローブ用フレームを直接受信し、ストリームＳＮＲの測定を行ない、保持する。

続いて、無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていた場合（Ｓ７２０）、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定（具体的には、送信側と共有されているステアリング行列の算出規範に則ったストリームＳＮＲの推定）が可能であれば（Ｓ７２２）、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ７２６）。一方、無線通信装置２０Ｂは、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできなければ、通常のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ７２４）。

その後、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されており（Ｓ７２８）、かつ無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできない場合、Ｓ７３２の処理に進む（Ｓ７３０）。一方、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていない場合、または、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定できる場合、Ｓ７５２の処理に進む。

無線通信装置２０Ａは、Ｓ７３０において無線通信装置２０Ｂが同時測定を出来ないと判断した場合、「ＴｘＢＦ測定開始通知」を送信する（Ｓ７３２、Ｓ７３６）。「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信した無線通信装置２０Ｂは、「ＴｘＢＦ測定開始通知」に応答する「ＴｘＢＦ測定開始応答」を送信する（Ｓ７３８、Ｓ７４０）。

無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂから「ＴｘＢＦ測定開始応答」を受信すると、測定方法選択処理にて決定された共用測定セットにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、ＴｘＢＦを施し、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ７４４、Ｓ７４６、Ｓ６４８、Ｓ７５０）。一方、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信したことにより、無線通信装置２０ＡからＴｘＢＦが施されたプローブ用フレームが送信されることを把握し、プローブ用フレームのストリームＳＮＲの測定を開始する（Ｓ７４２）。そして、無線通信装置２０Ｂは、測定したストリームＳＮＲをＴｘＢＦ時のデータとしてメモリ２３２に保持させる。

その後、無線通信装置２０Ａは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を送信し（Ｓ７５２）、基地局３０は「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を無線通信装置２０Ｂへ中継する（Ｓ７５４）。

無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を受信すると送信品質測定を終了し（Ｓ７５６）、測定報告の準備ができ次第、無線通信装置２０Ａに対して「ダイレクトリンク送信測定報告」フレームを専用中継データフレームとして基地局３０を介して送信する（Ｓ７５８、Ｓ７６０）。「ダイレクトリンク送信測定報告」には基地局３０のＭＡＣアドレスとＴＡ＝基地局３０のアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲ、無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスとＴＡ＝無線通信装置２０Ａのアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲが含まれる。無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂからの「ダイレクトリンク送信測定報告」を受信、解釈できたら、受信品質測定処理に移行する。

〔３−５〕第５の動作例
以上、本実施形態にかかる無線通信システム１の第１〜第４の動作例について説明した。第１〜第４の動作例においては、基地局３０がＨＴなどに対応しているか否かに応じて測定パターンが異なる。これに対し、第５の動作例は、基地局３０の対応機能に拘らず測定パターンを決定し、基地局パスとダイレクトリンクパスで独立してプローブ用フレームを送信する点で相違する。以下、このような第５の動作例について図１７および図１８を参照して説明する。

（測定方法選択処理）
図１７は、第５の動作例にかかる測定方法選択処理の流れを示したフローチャートである。図１７に示したように、まず、無線通信装置２０Ａの制御部２２８は、メモリ２３２に保持されている無線通信装置２０ＢのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を参照し、無線通信装置２０Ａおよび２０Ｂの双方がＨＴに対応しているか否かを判断する（Ｓ７６２）。そして、制御部２２８は、双方の無線通信装置がＨＴに対応していないと判断すると、測定パターン＃１として、基地局方向に任意の方式を設定し、ダイレクト方向にＬｅｇａｃｙを設定する（Ｓ７６４）。

一方、制御部２２８は、双方の無線通信装置がＨＴに対応していると判断すると、双方の無線通信装置が対応しているＨＴ機能を「ダイレクトリンク測定セット」に追加する（Ｓ７６６）。例えば、双方の無線通信装置が対応しているＭＣＳ（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｅｔ）のストリーム数、帯域幅（２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ）が「ダイレクトリンク測定セット」に追加される。

続いて、制御部２２８は、測定パターン＃２として、基地局方向に任意の方式を設定し、ダイレクト方向に上記「ダイレクトリンク測定セット」を設定する（Ｓ７６８）。そして、制御部２２８は、Ｓ７６４、Ｓ７６８の後、双方の無線通信装置がＴｘＢＦに対応しているか否かを判断し（Ｓ７７０）、双方の無線通信装置がＴｘＢＦに対応している場合にはダイレクト方向の測定セットにＴｘＢＦをオプションとして追加する（Ｓ７７２）。

次に、上記測定方法選択処理において測定パターン＃２が選択された場合の送信品質測定処理について、図１８を参照して説明する。

図１８は、第５の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。まず、無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂに対し専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定要請」フレームを基地局３０を介して送信する（Ｓ８０２、Ｓ８０４）。「ダイレクトリンク送信品質測定要請」の内容には、基地局３０のＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）と無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスが含まれている。また、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、測定方法選択処理において選択した測定パターンと、測定項目リストが含まれる。具体的には、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」には、第５の動作例にかかる測定パターン＃２、測定対象のストリーム数のリスト、測定対象の帯域幅のリスト、ＴｘＢＦ測定オプションの有無などが含まれる。

「ダイレクトリンク送信品質測定要請」を受信して解釈できた無線通信装置２０Ｂは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定応答」を基地局３０を介して無線通信装置２０Ａへ送信する（Ｓ８０６、Ｓ８０８）。「ダイレクトリンク送信品質測定応答」には、要請に対する測定が可能であるか否かに関する情報が含まれている。この情報には、通常のストリームＳＮＲと共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行えるか否かも含まれる。そして、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａの送信品質測定を開始する（Ｓ８１０）。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定応答」に含まれる成否情報が「測定可能」を示す場合、無線通信装置２０Ｂに送信品質を測定させるためのプローブ用フレームの送信を開始する（Ｓ８１２）。具体的には、無線通信装置２０Ａは、ＲＡに基地局３０のアドレスが記載され、ＴＡに無線通信装置２０Ａのアドレスが記載され、ＤＡに無線通信装置２０Ｂのアドレスが記載されている任意（例えばＬｅｇａｃｙ）のプローブ用フレームを規定回数送信する。また、基地局３０は、無線通信装置２０Ａから受信したプローブ用フレームのＲＡを無線通信装置２０Ｂのアドレスに変更し、ＴＡを基地局３０のアドレスに変更して送信する（Ｓ８１４、Ｓ８１６、Ｓ８１８）。無線通信装置２０Ｂは、基地局３０から送信されるＬｅｇａｃｙのプローブ用フレームを受信し、ストリームＳＮＲを測定して保持する。

続いて、無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていた場合（Ｓ８２０）、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定（具体的には、送信側と共有されているステアリング行列の算出規範に則ったストリームＳＮＲの推定）が可能であれば（Ｓ８２２）、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ８２６）。一方、無線通信装置２０Ｂは、通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできなければ、通常のストリームＳＮＲ測定を行なう（Ｓ８２４）。

その後、無線通信装置２０Ａは、測定方法選択処理にて決定されたダイレクトリンク測定用リストにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ８２８、Ｓ８３０、Ｓ８３２、Ｓ８３４）。例えば、ダイレクトリンク測定用リストにストリーム数１〜３対応、帯域幅２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ両対応である旨記されていた場合、無線通信装置２０Ａは、順に２０ＭＨｚでのＭＣＳ０（１ストリーム）、ＭＣＳ８（２ストリーム）、ＭＣＳ１６（３ストリーム）、４０ＭＨｚでのＭＣＳ０（１ストリーム）、ＭＣＳ８（２ストリーム）、ＭＣＳ１６（３ストリーム）でプローブ用フレームを送信してもよい。

続いて、無線通信装置２０Ａは、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されており（Ｓ８３６）、かつ無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定をできない場合、Ｓ８４０の処理に進む（Ｓ８３８）。一方、「ダイレクトリンク送信品質測定要請」にＴｘＢＦ試験オプションが追加されていない場合、または、無線通信装置２０Ｂが通常のストリームＳＮＲ測定と共にＴｘＢＦ想定のストリームＳＮＲ測定できる場合、Ｓ８５８の処理に進む。

無線通信装置２０Ａは、Ｓ５３８において無線通信装置２０Ｂが同時測定を出来ないと判断した場合、「ＴｘＢＦ測定開始通知」を送信する（Ｓ８４０、Ｓ８４２）。「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信した無線通信装置２０Ｂは、「ＴｘＢＦ測定開始通知」に応答する「ＴｘＢＦ測定開始応答」を送信する（Ｓ８４４、Ｓ８４６）。

無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂから「ＴｘＢＦ測定開始応答」を受信すると、測定方法選択処理にて決定されたダイレクトリンク測定用リストにある形式（Ｓｔｒｅａｍ数、帯域幅）を全て網羅できるよう、ＴｘＢＦを施し、順次異なる形式でプローブ用フレームを送信する（Ｓ８５０、Ｓ８５２、Ｓ８５４、Ｓ８５６）。一方、無線通信装置２０Ｂは、無線通信装置２０Ａから「ＴｘＢＦ測定開始通知」を受信したことにより、無線通信装置２０ＡからＴｘＢＦが施されたプローブ用フレームが送信されることを把握し、プローブ用フレームのストリームＳＮＲの測定を開始する（Ｓ８４８）。そして、無線通信装置２０Ｂは、測定したストリームＳＮＲをＴｘＢＦ時のデータとしてメモリ２３２に保持させる。

その後、無線通信装置２０Ａは、専用中継データフレームである「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を送信し（Ｓ８５８）、基地局３０は「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を無線通信装置２０Ｂへ中継する（Ｓ８６０）。

無線通信装置２０Ｂは、「ダイレクトリンク送信品質測定終了」を受信すると送信品質測定を終了し（Ｓ８６２）、測定報告の準備ができ次第、無線通信装置２０Ａに対して「ダイレクトリンク送信測定報告」フレームを専用中継データフレームとして基地局３０を介して送信する（Ｓ８６４、Ｓ８６６）。「ダイレクトリンク送信測定報告」には基地局３０のＭＡＣアドレスとＴＡ＝基地局３０のアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲ、無線通信装置２０ＡのＭＡＣアドレスとＴＡ＝無線通信装置２０Ａのアドレスであったプローブ用フレームの平均ストリームＳＮＲが含まれる。無線通信装置２０Ａは、無線通信装置２０Ｂからの「ダイレクトリンク送信測定報告」を受信、解釈できたら、受信品質測定処理に移行する。なお、受信品質測定については、送信品質測定処理とプローブ用フレームの通信方向が逆になるが、送信品質測定処理の内容から自明な事項であるため、説明を省略する。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態にかかる無線通信システム１によれば、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の複数ストリームからなるＨＴフォーマットが利用される場合でも、基地局パスとダイレクトリンクパスのいずれかをリンク品質に基づき適切に選択することができる。また、本実施形態にかかる無線通信システム１によれば、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格のオプション機能が利用される場合を含めてリンク品質を比較することができる。さらに、本実施形態にかかる無線通信システム１によれば、基地局３０に特別な機能を実装することなく基地局パスとダイレクトリンクパスのいずれかをリンク品質に基づき適切に選択することができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本明細書の無線通信システム１の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートまたはシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、データ記録装置の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成を示した説明図である。 ＭＩＭＯ機能を利用した通信の様子を示した説明図である。 複数の無線通信装置がダイレクトリンクを設定するまでの流れを示したシーケンス図である。 本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した説明図である。の 独自ＤＬＳ設定処理の流れを示したシーケンス図である。 データフレームのフレーム構成例を示した説明図である。 第１の動作例にかかる測定方法選択処理の流れを示したフローチャートである。 「共用測定セット」および「ダイレクトリンク測定セット」の具体例を示した説明図である。 第１の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。 ダイレクトリンク送信測定報告の具体例を示した説明図である。 第１の動作例にかかる受信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。 経路決定処理の流れを示したフローチャートである。 第２の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。 ダイレクトリンク送信測定報告の具体例を示した説明図である。 第３の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。 第４の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。 第５の動作例にかかる測定方法選択処理の流れを示したフローチャートである。 第５の動作例にかかる送信品質測定処理の流れを示したシーケンス図である。

符号の説明

２０、２０Ａ、２０Ｂ 無線通信装置
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ アンテナ
２１６ データ処理部
２２０ 伝送処理部
２２４ 無線インターフェース
２２８ 制御部
２３２ メモリ
２４０ 測定部

Claims (12)

1. 第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の間の無線通信を中継する基地局とを備える無線通信システムであって：
   前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置は、前記基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行い、
   前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得し、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを利用してデータフレームを送信し、
   前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から送信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定し、
   前記第１の通信装置または前記第２の無線通信装置は、前記通信品質に基づき、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断することを特徴とする、無線通信システム。
2. 前記第１の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置、前記第２の無線通信装置および前記基地局が対応している通信機能を利用して前記基地局へデータフレームを送信し、
   前記基地局は前記第１の無線通信装置から受信したデータフレームを前記第２の無線通信装置へ送信し、
   前記第２の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置から受信したデータフレーム、および前記基地局から受信したデータフレームの双方の通信品質を測定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。
3. 前記第１の無線通信装置は、さらに、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置が対応しており、前記基地局が対応していない通信機能を利用して前記第２の無線通信装置へ直接データフレームを送信することを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記第１の無線通信装置は、前記第１の無線通信装置、前記第２の無線通信装置および前記基地局が対応している通信機能を利用して前記基地局へデータフレームを送信し、また、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置が対応している通信機能を利用して前記第２の無線通信装置へ直接データフレームを送信し、
   前記基地局は、前記第１の無線通信装置から受信したデータフレームを前記第２の無線通信装置へ送信し、
   前記第２の無線通信装置は、前記基地局から受信したデータフレーム、および前記第１の無線通信装置から受信したデータフレームの双方の通信品質を順次測定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。
5. 前記第２の無線通信装置は、測定した通信品質を前記第１の無線通信装置へ送信し、
   前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置から受信した通信品質に基づいて前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断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。
6. 前記第２の無線通信装置は、前記通信品質として、通信チャネルを分解して得られるストリームごとの品質を測定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。
7. 前記第２の無線通信装置による前記通信品質の測定は、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置間の通信確立後に間欠的に行われ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。
8. 前記第１の無線通信装置は、ビームフォーミング機能を利用してデータフレームを送信する旨を前記第２の無線通信装置へ通知した後に、前記ビームフォーミング機能を利用したデータフレームの送信を開始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。
9. 他の無線通信装置と基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行う無線通信装置であって：
   前記他の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得する取得部と；
   前記取得部により取得された通信機能に基づき、前記無線通信装置および前記他の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを選択する選択部と；
   前記選択部により選択された通信機能を利用してデータフレームを送信する送信部と；
   前記他の無線通信装置において利用されている通信機能ごとに測定された前記データフレームの通信品質に基づいて、前記通信機能の使用の有無、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断する判断部と；
   を備えることを特徴とする、無線通信装置。
10. 他の無線通信装置と基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行う無線通信装置であって：
    前記無線通信装置が対応している通信機能を前記他の無線通信装置に送信する送信部と；
    前記他の無線通信装置から前記無線通信装置および前記他の無線通信装置が対応している通信機能を利用して送信されるデータフレームを受信する受信部と；
    前記受信部により受信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定する測定部と；
    を備え、
    前記送信部は、前記測定部により測定された前記通信品質を前記他の無線通信装置へ送信することを特徴とする、無線通信装置。
11. 第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置および前記第２の無線通信装置の間の無線通信を中継する基地局とを備える無線通信システムにおいて実行される無線通信方法であって：
    前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置が対応している通信機能の種類を取得するステップと；
    前記第１の無線通信装置が、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを利用してデータフレームを送信するステップと；
    前記第２の無線通信装置が、前記第１の無線通信装置から送信されたデータフレームの通信品質を利用されている通信機能ごとに測定するステップと；
    前記第１の通信装置または前記第２の無線通信装置が、前記通信品質に基づき、前記基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれを行うかを判断するステップと；
    を含むことを特徴とする、無線通信方法。
12. コンピュータを、
    他の無線通信装置と基地局を介する間接通信または前記基地局を介さない直接通信のいずれかを行う無線通信装置であって：
    前記無線通信装置および前記他の無線通信装置の双方が対応している通信機能の少なくともいずれかを選択する選択部と；
    前記選択部により選択された通信機能を利用してデータフレームを送信する送信部と；
    前記他の無線通信装置において利用されている通信機能ごとに測定された前記データフレームの通信品質に基づいて、前記間接通信または前記直接通信のいずれを行うかを判断する判断部と；
    として機能させるための、プログラム。
    
    
    
    

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