CN116235601A - 通信装置、通信方法及程序 - Google Patents

Abstract

在通信装置100和第一其他通信装置102之间建立了连接，而通信装置100与第二其他通信装置101和103之间未建立连接的状态下，接收第一其他通信装置102和第二其他通信装置101和103共享的关于第二其他通信装置101和103的第一信息。在接收的第一信息包括在接收的预定帧中包括的并且指示预定帧的发送源的第一字段中的情况下，读取预定帧的第一字段之后的数据字段。

Description

通信装置、通信方法及程序

技术领域

本公开涉及进行无线通信的通信装置。

背景技术

IEEE 802.11标准系列被称为无线LAN(局域网，Local Area Network)通信标准。IEEE是电气和电子工程师协会的缩写，IEEE 802.11标准系列包括IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax等标准。

在PTL 1中描述的IEEE 802.11ax中，除了实现高峰值吞吐量之外，还包括允许在拥塞条件下提高通信速度的标准。作为IEEE 802.11ax的后继标准，正在开发IEEE802.11be(以下称为11be)。

在11be中，正在研究一种技术，该技术允许多个AP(接入点)在执行与STA(站)的数据通信时相互协作，以实现提高的吞吐量。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开第2018-50133号公报

发明内容

技术问题

AP在无线通信中发送的帧包括包含指示发送源的信息的字段。根据传统技术，基于包括在字段中的信息和关于已经由STA建立连接的AP的信息，STA确定是否读取字段之后的信息。

然而，在计划由11be支持的多AP通信中，多个AP参与通信，但是AP没有与参与通信的所有STA建立连接，并且存在STA从尚未与其建立连接的AP接收帧的可能性。

在这种情况下，帧包括关于尚未与之建立连接的AP的信息作为字段中的发送源的信息，这可能导致STA不读取上述字段之后的信息，因此STA不读取帧中包括的数据字段。

鉴于上述，本发明的一个目的是即使当从未建立连接的装置发送帧时，也使得通信装置能够读取要读取的帧的数据字段。

问题的解决方案

为了实现上述目的，在本发明的一个方面，通信装置，包括：接收单元，被配置为接收与在第一其他通信装置和第二其他通信装置之间共享的第二其他通信装置有关的第一信息，其中所述第一其他通信装置已经与所述通信装置建立了连接，而所述第二其他通信装置尚未与所述通信装置建立连接；以及读取单元，被配置为在由所述接收单元接收的所述第一信息包括在接收的预定帧中包括的并且指示所述预定帧的发送源的第一字段中的情况下，读取包括所述预定帧中的在所述第一字段之后的数据字段。

发明的效果

根据本发明，即使当从未建立连接的装置发送帧时，通信装置也能够读取要读取的帧的数据字段。

附图说明

图1是示出通信装置100所属的网络的配置的图。

图2是示出通信装置100至通信装置103的硬件结构的图。

图3是示出MAC帧的帧格式的图。

图4是示出根据IEEE802.11be标准的PPDU的图。

图5是示出了在包含未建立连接的AP发送的帧的发送源的信息的字段之后读取信息的处理的序列图。

图6是示出由通信装置100执行的处理的流程图。

具体实施方式

下文参照附图详细描述本发明的实施例。注意，以下描述的实施例仅通过示例的方式提供，并且本发明的范围不受这些实施例的限制。

图1示出了根据实施例的通信装置100参与的网络的配置。通信装置100是能够与通信装置102通信并负责参与无线网络105的站(STA)。通信装置101是具有构建无线网络104的作用的接入点(以下称为AP)，通信装置102是构建无线网络105的AP，通信装置103是构建无线网106的AP。在本实施例中，通信装置101用作管理其他AP的共享AP，并且通信装置102和103是在主AP的管理下操作的共享AP。其中多个AP操作的多AP通信的示例是基于MIMO(多输入多输出)技术的分布式MIMO技术，其同时在相同信道上使用多个发送和接收天线。在分布式MIMO中，在存在多个AP和多个STA的环境中，关于通信状态的信息和关于各个AP的状态的信息由多个AP共享，并且数据在相同的定时从AP发送到STA。通过以上述方式在多个AP之间执行协作，与由单个AP执行通信的情况相比，可以增加空间流的数量，因此可以提高吞吐量。通信装置100至103中的每一个能够执行IEEE 802.11be标准的无线通信。注意，IEEE是电气和电子工程师协会的缩写。通信装置100至103可以在2.4GHz、5GHz和6GHz的频带中进行通信。在通信中，通信装置100至103可以使用20MHz、40MHz、80MHz、160MHz和320MHz的带宽。

通过执行根据IEEE 802.11be标准的OFDMA通信，通信装置100至103可以实现多用户(MU)通信，其中多个用户的信号被多路复用。OFDMA代表正交频分多址访问。在OFDMA通信中，划分频带(RU，资源单元)的一部分被分配给各个STA，使得不存在重叠，并且各个STA的载波是正交的。这使得AP可以与多个STA并行通信。

以上假设通信装置100至103支持IEEE 802.11be标准。注意，除了IEEE 802.11be标准之外或代替IEEE 802.11be，通信装置100至103可以支持IEEE 802.11be之前的传统标准。更具体地，通信装置100至103可以支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax标准和后续标准中的至少一个。除了IEEE 802.11标准系列之外，还可以支持其他通信标准，例如蓝牙(注册商标)、NFC、UWB、ZigBee和MBOA。UWB是超宽带的缩写，MBOA是多频带OFDM联盟的缩写。NFC是近场通信的缩写。UWB包括无线USB、无线1394、WiNET等。此外，可以支持诸如有线LAN的有线通信的通信标准。

通信装置100至103的具体示例包括但不限于无线LAN路由器、个人计算机(PC)等。通信装置100的具体示例包括但不限于相机、平板设备、智能手机、PC、便携电话、摄像机等。尽管图1所示的无线网络包括三个AP和一个STA，但AP和STA的数量不限于此。

图2示出了根据本实施例的通信装置101的硬件配置的示例。通信装置101包括存储单元201、控制单元202、功能单元203、输入单元204、输出单元205、通信单元206和天线207。注意，通信装置100、102和103各自也具有与通信装置101的硬件配置类似的硬件配置。

存储单元201使用诸如ROM、RAM等的存储器来实现，并且用于存储用于执行稍后描述的各种操作的计算机程序和诸如用于无线通信的通信参数的各种信息。ROM是只读存储器的缩写，RAM是随机存取存储器的缩写。作为存储单元201，除了诸如ROM和RAM的存储器之外，还可以使用诸如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、DVD等的存储介质。存储单元201可以包括多个存储器等。

控制单元202包括诸如CPU、MPU等的一个或多个处理器，并通过执行存储在存储单元201中的计算机程序来控制整个通信装置101。CPU是中央处理单元的缩写，MPU是微处理器的缩写。注意，控制单元202可以通过存储在存储单元201中的计算机程序和OS(操作系统)之间的协作来控制整个通信装置101。控制单元202还生成要在与另一通信装置通信中发送的数据和信号。控制单元202可以包括诸如多核处理器的多个处理器，并且可以通过多个处理器控制整个通信装置101。控制单元202还控制功能单元203以执行诸如无线通信、成像、打印、投影等的特定处理。功能单元203是通信装置101执行特定处理的硬件。

输入单元204接受来自用户的各种操作。输出单元205经由监视器屏幕或扬声器向用户提供各种输出。这里，来自输出单元205的输出可以是显示在监视器屏幕上的信息、从扬声器输出的音频信息、振动等。注意，输入单元204和输出单元205都可以在诸如触摸面板的一个模块中实现。输入单元204和输出单元205可以与通信装置101集成，或者可以与通信装置101分开提供。

通信单元206根据IEEE 802.11be标准控制无线通信。除了IEEE 802.11be标准之外，通信单元206可以根据其他IEEE 802.11标准系列控制无线通信，和/或可以控制诸如有线LAN的有线通信。通过控制天线207，通信单元206发送和接收由控制单元202生成的用于无线通信的无线信号。

注意，在通信装置101支持NFC标准、蓝牙标准等的情况下，除了IEEE 802.11be标准之外，通信装置101可以根据这些通信标准控制无线通信。在通信装置101能够根据多个通信标准执行无线通信的情况下，可以针对各个通信标准分别提供通信单元206和天线207。通信装置101经由通信单元206与通信装置100通信诸如图像数据、文档数据和视频数据的数据。

图3示出了MAC帧的帧格式。这符合IEEE 802.11系列中指定的格式。即，它包括从开始排列的帧控制字段301、时长字段302、RA字段303和TA字段304。这里，RA字段303的RA是接收端地址的缩写，TA字段304的TA是发送端地址的缩写。RA字段303表示关于帧的目的地的信息，TA字段304表示关于数据帧的发送源的信息。在本实施例中，当TA字段304中的信息与稍后将描述的参与多AP通信的AP的MAC地址匹配时，读取帧的数据字段。

图4示出了根据IEEE 802.11be标准的PPDU(物理层(PHY)协议数据单元)。其在帧的起始部分包括与IEEE 802.11a/b/g/n/ax标准向后兼容的L(Legacy)-STF 401、L-LTF402和L-SIG 403。L-STF 401用于检测PHY帧信号、执行自动增益控制(AGC，自动增益控制(Automatic Gain Control))、执行定时检测等。紧接在L-STF 701之后的L-LTF 402用于频率/时间的高精度同步、传播信道信息(CSI)的获取等。这里，CSI是信道状态信息的缩写。位于L-LTF 402之后的L-SIG 403用于发送包括关于数据发送速率和PHY帧长度的信息的控制信息。根据IEEE 802.11a/b/g/n/ax标准的传统设备能够解码上述各种传统字段(L-STF401、L-LTF 402、L-SIG 403)中的数据。在上述各种传统字段之后，存在RL-SIG 404、EHT-SIG-A 405、EHT-SIG B 406、EHT-STF 407、EHT-LTF 408、数据字段409和分组扩展(Packetextention)410的字段。EHT是极高吞吐量(Extremely High Throughput)的缩写。EHT-SIG-A 405包含接收PPDU所需的诸如EHT-SIG-A1和EHT-SIG-A2的信息。EHT-SIG-A 405中包含在EHT-SIG-A1和EHT-SIG-A2中的子字段及其描述分别如在表1和表2中所示。

【表1】

【表2】

EHT-SIG-B 406包含接收PPDU所需的诸如通用字段和用户块字段的信息。

EHT-STF 407位于EHT-SIG-B 406之后，是EHT短训练字段的缩写，其主要目的是改进MIMO发送中的自动增益控制。EHT-LTF 408是EHT长训练字段的缩写，并且为接收端提供了用于估计MIMO信道的装置。数据字段409可以包含以EHT-SIG-A1的NSTS和中间周期子字段中指示的SS(空间流)数发送的MIMO通信的数据。在本实施例中，当包括在EHT-SIG-A字段405中的BSS颜色信息与用于区分参与稍后描述的多AP通信的AP构建的网络的BSS颜色信息匹配时，读取数据字段。

图5示出了通信装置100读取从尚未建立连接的AP发送的帧的数据字段的序列图。在本实施例中，当包含指示从通信装置100未与其建立连接的AP发送的帧的源的信息的字段包含关于参与多AP通信的AP之一的信息时，读取数据字段。

在S501中，作为AP操作的通信装置101至103根据IEEE 802.11系列标准执行连接到STA的处理。即，分别在通信装置101至103与STA之间发送和接收探测请求/响应、关联请求/响应和认证请求/响应。通信装置101至103通过向各个STA发送和从各个STA接收上述帧来建立无线链路。这里，作为共享AP的通信装置101建立与STA_01的连接，作为共享的AP的通信装置102建立与通信装置100和STA_12的连接，并且作为共享接入点的通信装置103建立与STA_21的连接。在S502中，执行多AP通信系统设置。作为多AP通信系统设置中的共享AP的通信装置101向通信装置102和103发送触发帧。当通信装置102和103接收到触发帧时，通信装置102和103向通信装置101发送响应帧。触发帧是通信装置101向各个通信装置102和103分配RU的帧，并且促使通信装置102和103使用所分配的RU向通信装置101发送指定信息。响应帧包括已经与通信装置102和103建立连接的STA的标识信息、通信装置102和103的MAC地址以及关于由通信装置102与103构建的网络的信息。各个STA的标识信息是STA的MAC地址、IP地址等。关于由通信装置102和103构建的网络的信息是SSID和/或BSSID、BSS颜色等。这里，BSS是基本服务集的缩写。因此，用作共享AP的通信装置101通过接收响应帧来收集关于参与多AP通信的AP的信息。在S502中，通信装置101基于由通信装置102和103发送的响应帧中的信息，确定通信装置102和103是否要参与多AP通信。然后，用作共享AP的通信装置101将在S502中收集的关于参与多AP通信的AP的信息发送到已经确定参与多AP通信的通信装置102和103。这允许用作共享AP的通信装置102和103获得关于参与多AP通信的AP的信息。这里，关于参与多AP通信的各个AP的信息包括但不限于作为AP的标识信息的AP的MAC地址、作为用于区分由AP构建的网络的信息的BSS颜色等。

通信装置101向STA发送在S502中共享的关于参与多AP通信的AP的信息(S503)。还从参与多AP通信的AP向已在S501中与之建立连接的各个STA发送关于参与多AP通信的各个AP的信息。关于参与多AP通信的AP的信息分别从通信装置101发送到STA_01，从通信装置102发送到通信装置100和STA_12，以及从通信装置103发送到STA_21。这允许STA知道关于参与多AP通信的AP的信息。

通信装置101向通信装置100发送帧，通信装置100是尚未建立连接的STA(S504)。这里，关于帧类型，帧可以是管理帧、控制帧或数据帧。在通信装置101发送帧之前，通信装置101可以与各个AP和各个STA执行探测，以收集AP和STA之间的CSI，从而把握目的地通信装置的状态，然后通信装置101可发送帧。代替CSI，通信装置101可以根据在S302中接收到的关于已经与通信装置102和103建立连接的STA的信息来把握目的地通信装置的状态。通信装置100基于在S503中共享的关于参与多AP通信的AP的信息和通信装置101发送的帧中包括的发送源信息来确定是否读取帧(S505)。下文参考图6描述S505中的详细流程。

图6是示出控制单元202通过执行存储在通信装置100的存储单元201中的程序而执行的处理的流程的流程图。更具体地，该流程示出了读取包含在由与通信装置100的连接尚未建立的通信装置101发送的帧中的数据字段的处理的流程，其中数据字段位于包含关于帧的发送源的信息的字段之后。

当通信装置100检测到由通信装置101发送的帧的开始时，开始流程图的处理。在本实施例中，响应于在帧的开头检测到L-STF而开始流程图的处理，但这仅作为示例，并且帧的开头不限于L-STF。

首先，在S601中，确定检测到的帧类型是否符合IEEE 802.11be。该类型基于在检测到帧的物理报头部分中解释的调制方法和各种参数来确定。在S601中确定帧类型不符合IEEE 802.11be的情况下，进一步确定包括在帧的RA字段中的帧目的地信息是否与通信装置100的标识信息匹配(S604)。这里，通信装置100的标识信息包括但不限于MAC地址或广播地址。在S604中确定为肯定的情况下，在S605中进一步确定发送源通信装置的TA字段中的信息是否与已经与通信装置100建立连接的AP的MAC地址匹配。在S605中确定为肯定的情况下，通信装置100读取由通信装置101发送的帧中的TA字段之后描述的信息(S606)。在S604或S605中确定为否定的情况下，通信装置100不读取由通信装置101发送的帧中的TA字段之后描述的信息(S607)。

在S601中确定帧的类型符合IEEE 802.11be的情况下，在S602中进一步确定包括在帧的RA字段中的帧目的地信息是否与通信装置100的标识信息匹配。这里，通信装置100的标识信息包括但不限于MAC地址或广播地址。在S602中确定为肯定的情况下，进一步确定发送源通信装置包含的TA字段中的信息是否与在S503中共享的关于参与多AP通信的AP之一的信息相匹配。更具体地，确定包含在由通信装置101发送的帧的TA字段中的关于通信的发送源的信息是否与参与在S503中共享的多AP通信的AP之一的MAC地址匹配。在S603中确定为肯定的情况下，通信装置100读取由通信装置101发送的帧中的TA字段之后描述的信息(S606)。在S602或S603中确定为否定的情况下，通信装置100不读取由通信装置101发送的帧中的TA字段之后的数据字段(S607)。

在本实施例中，作为示例，假设MAC地址被用作关于参与多AP通信的AP的信息，但是可选地，可以使用BSS颜色。在使用BSS颜色的情况下，确定帧的EHT-SIGA中的BSS颜色是否与参与S503中共享的多AP通信的AP之一构建的网络的BSS颜色匹配。

注意，可以省略S601。在这种情况下，图6所示流程图的处理从S602开始。

根据本实施例，通信装置100可以读取位于包含指示从尚未建立连接的另一通信装置发送的帧的发送源的信息的字段之后的数据字段。

根据上述实施例，作为示例，假设具有图2所示的硬件配置的通信装置执行图6所示的流程图的处理，但是图6所述的流程图处理可以由包括图2中所示的存储单元、控制单元和通信单元的无线芯片执行。也就是说，在本实施例中，通信装置可以是包括图2所示的存储单元、控制单元和通信单元的无线芯片。

用于实现上述功能的软件程序代码可以存储在存储介质中，并且该存储介质可以被提供给系统或装置，并且系统或装置的计算机(CPU、MPU)可以读取并执行存储在存储介质中的软件程序。在这种情况下，从存储介质读取的程序代码实现上述实施例的功能，并且其中程序代码构成上述装置的存储介质。

用于提供程序代码的存储介质的示例包括软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM、DVD等。

除了通过计算机读取并执行程序代码来实现上述功能之外，还可以通过OS来实现这些功能，在该OS上，计算机通过根据程序代码的指令执行部分或全部实际处理来运行。OS是操作系统的缩写。

此外，上述功能可以实现为使得程序代码从存储介质加载到设置在插入到计算机中的功能扩展板上的存储器中或者设置在连接到计算机的功能扩展单元中，并且实际处理的一部分或全部可以由设置在功能扩展卡或功能扩展单元上的CPU根据加载的程序代码的指令来执行。

本发明还可以通过经由网络或存储介质向系统或装置提供用于实现本实施例的一个或多个功能的程序，并且由设置在系统或装置中的计算机中的一个或者多个处理器读取并执行该程序来实现。本发明还可以通过实现一个或多个功能的电路(例如ASIC)来实现。

本发明不限于上述实施例，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变和修改。因此，附加以下权利要求以公开本发明的范围。

本申请要求基于2020年9月28日提交的日本专利申请No.2020-162160的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (12)

1.一种通信装置，包括：

接收单元，被配置为接收在第一其他通信装置和第二其他通信装置之间共享的与第二其他通信装置有关的第一信息，其中所述第一其他通信装置已经与所述通信装置建立了连接，而所述第二其他通信装置尚未与所述通信装置建立连接；以及

读取单元，被配置为在由所述接收单元接收的所述第一信息包括在接收的预定帧中包括的并且指示所述预定帧的发送源的第一字段中的情况下，读取包括所述预定帧中的在所述第一字段之后的数据字段。

2.根据权利要求1所述的通信装置，包括确定单元，所述确定单元被配置为确定由所述接收单元接收的所述第一信息是否包括在指示所述预定帧的发送源的第一字段中。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置从所述第一其他通信装置接收所述第一信息。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其中

所述预定帧还包括包含第二信息的第二字段，所述第二信息是作为所述预定帧的目的地的装置的标识信息，以及

在所述第二信息与所述通信装置的标识信息匹配并且确定所述第一信息包括在所述第一字段中的情况下，所述读取单元读取在所述预定帧中包括的在第一字段之后的数据字段。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其中，所述第二信息是作为所述预定帧的目的地的装置的MAC地址或广播地址。

6.根据权利要求4或5所述的通信装置，其中所述第二字段是RA(接收端地址)字段。

7.根据权利要求1至6任一项所述的通信装置，其中，所述预定帧是根据IEEE 802.11标准系列的帧。

8.根据权利要求1至7任一项所述的通信装置，其中，所述第一信息是所述第二其他通信装置的MAC地址或用于区分所述第二其他通信装置构建的无线网络的信息的BSS(基本服务集)颜色。

9.根据权利要求1至8任一项所述的通信装置，其中，所述第一字段是TA(发送端地址)字段或EHT(极高吞吐量)-SIG-A字段。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的通信装置，其中，所述第一其他通信装置和所述第二其他通信装置各自作为根据IEEE 802.11标准系列的AP(接入点)操作。

11.一种用于通信装置的通信方法，包括：

接收在第一其他通信装置和第二其他通信装置之间共享的与第二其他通信装置有关的第一信息，其中所述第一其他通信装置已经与所述通信装置建立了连接，而所述第二其他通信装置尚未与所述通信装置建立连接；以及

在接收的所述第一信息包括在接收的预定帧中包括的并且指示所述预定帧的发送源的第一字段中的情况下，读取包括所述预定帧中的在所述第一字段之后的数据字段。

12.一种程序，被配置为使计算机用作根据权利要求1至10任一项所述的通信装置的各个单元。

Images