JP2015512598A - 無線lanシステムにおいてチャネルアクセス方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、TIM(Traffic Indication Map)モードSTAのチャネルアクセスが許容されない時間ウィンドウに関する情報をアクセスポイント(AP)から前記送受信器を用いて受信し;前記時間ウィンドウに基づいてチャネルアクセスを行うように設定され、前記設定情報は、特定時間ウィンドウの開始時点情報及び周期情報を含み、前記時間ウィンドウは、前記周期情報が示す周期ごとに反復的に設定されることを特徴とする。
図1は、本発明を適用し得るIEEE 802.11システムの例示的な構造を示す図である。
図5は、一般のリンクセットアップ(link setup)過程を説明するための図である。
無線LANで通信速度の限界を克服するために比較的最近に制定された技術標準としてIEEE 802.11nがある。IEEE 802.11nは、ネットワークの速度と信頼性を増大させ、且つ無線ネットワークの運営距離を拡張することに目的がある。より具体的に、IEEE 802.11nは、データ処理速度が最大540Mbps以上である高処理率(High Throughput;HT)を支援するとともに、送信エラーを最小化し、データ速度を最適化するために送信端と受信端の両方とも多重アンテナを使用するMIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs)技術に基づいている。
IEEE 802.11に基づく無線LANシステムにおいて、MAC(Medium Access Control)の基本アクセスメカニズムは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)メカニズムである。CSMA/CAメカニズムは、IEEE 802.11 MACの分配調整機能(Distributed Coordination Function、DCF)とも呼ばれるが、基本的に「listen before talk」アクセスメカニズムを採用している。このような類型のアクセスメカニズムによれば、AP及び/又はSTAは送信を開始するに先立ち、所定の時間区間(例えば、DIFS(DCF Inter−Frame Space)の間に無線チャネル又は媒体(medium)をセンシング(sensing)するCCA(Clear Channel Assessment)を行うことができる。センシングの結果、媒体が遊休状態(idle status)と判断されると、当該媒体を通じてフレーム送信を始める。一方、媒体が占有状態(occupied status)と感知されると、当該AP及び/又はSTAは自分の送信を開始せず、媒体アクセスのための遅延期間(例えば、任意バックオフ周期(random backoff period))を設定して待った後、フレーム送信を試みることができる。任意バックオフ周期の適用から、複数のSTAはそれぞれ異なった時間待った後にフレーム送信を試みることが期待されるため、衝突(collision)を最小化することができる。
前述したように、CSMA/CAメカニズムは、AP及び/又はSTAが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング(physical carrier sensing)の他、仮想キャリアセンシング(virtual carrier sensing)も含む。仮想キャリアセンシングは、隠れたノード問題(hidden node problem)などのように媒体アクセスで発生し得る問題を補完するために用いられる。仮想キャリアセンシングのために、無線LANシステムのMACはネットワーク割当ベクトル(Network Allocation Vector;NAV)を用いることができる。NAVは、現在媒体を利用していたり又は利用する権限のあるAP及び/又はSTAが、媒体を使用可能な状態になるまで残っている時間を、他のAP及び/又はSTAに指示(indicate)する値である。したがって、NAVに設定された値は、当該フレームを送信するAP及び/又はSTAによって媒体の利用が予定されている期間に該当し、NAV値を受信するSTAは、当該期間において媒体アクセスが禁止される。NAVは、例えば、フレームのMACヘッダ(header)の「duration」フィールドの値によって設定されてもよい。
前述したように、無線LANシステムではSTAが送受信を行う前にチャネルセンシングを行わなければならないが、チャネルを常にセンシングすることはSTAの持続的な電力消耗を引き起こす。受信状態での電力消耗は送信状態での電力消耗と大差がないため、受信状態を持続することも、電力の制限された(すなわち、バッテリーによって動作する)STAには大きな負担となる。したがって、STAが持続的にチャネルをセンシングするために受信待機状態を維持すると、無線LAN処理率の側面で特別な利点もなく電力を非効率的に消耗することになる。このような問題点を解決するために、無線LANシステムではSTAの電力管理(power management;PM)モードを支援する。
図9乃至図12を参照して上述したTIM(又は、DTIM)プロトコルに基づく節電モード運営方法において、STAは、TIM要素に含まれたSTA識別情報から、自身のために送信されるデータフレームが存在するか否かを確認することができる。STA識別情報は、STAとAPとの連携(association)時にSTAに割り当てられた識別子であるAID(Association Identifier)に関する情報であってよい。
本発明では、WLANシステムにおいてSTAのチャネルアクセス動作を改善するためにTIMシグナリング無しでAPからデータを受信するSTAを效率的に支援するための方案について提案する。
本実施例ではS−STA(又は、Non−TIM STA)のPS−Poll送信時点及び/又は送信周期をあらかじめ設定して、APが当該送信時点及び/又は送信周期情報に基づいて下りリンクデータを管理する方案を提案する。これによれば、APが長い時間にわたってS−STAのデータを維持しなければならない負担を減らし、より効率的にAPのバッファ/メモリーリソースを用いることができる。
STAは、電力管理の必要性によって、TIMモード又はNon−TIMモードで動作することができる。例えば、センサータイプのSTA(S−STA)のようにドーズ状態を長時間維持するSTAは、効率的な電力管理のために、主にNon−TIMモード下で動作することができる。STAは、状況によって、TIMモードからNon−TIMモードに遷移したり、Non−TIMモードからTIMモードに遷移してもよい。
STAは、節電モード状態の下でどれくらい頻繁にウェイクアップしてAPからビーコン管理フレームを聴取するかを知らせるために聴取インターバルを定義し、定義された聴取インターバル情報をAPに知らせることができる。節電モードにある端末は、定義された聴取インターバルを用いて、周期的にウェイクアップし、アウェイク状態でAPからビーコン管理フレームを受信してTIMシグナリングを確認することができる。節電モードにある端末が周期的にビーコン管理フレームを受信するためには、聴取インターバルはビーコンフレームの送信周期に依存して設定されなければならない。ただし、TIMシグナリングを確認しないSTA(例えば、Non−TIM STA又はS−STA)では周期的にビーコン信号を受信する必要がない。そのため、TIMシグナリングを確認しないSTAでは聴取インターバルがビーコンフレームの送信周期に依存して設定される必要がない。
実施例3では聴取インターバルに合わせてチャネルアクセスが試みられると例示したが、節電のためのSTAのために聴取インターバルの代わりに、改善された間隔情報が用いられてもよい。例えば、説明した聴取インターバルは、節電のためのSTAのためのポーリング間隔(Polling interval)、最大遊休期間(Max Idle Period)などの改善された間隔情報に取り替わってもよい。ポーリング間隔や最大遊休期間などの間隔情報は、STAがAPのバッファされたフレームの指示をチェックするためにどれくらい頻繁にPS−Pollを送信すべきかに関する区間/周期情報として用いることができる。
Claims (17)
- 無線通信システムのステーション(STA)でチャネルアクセスを行う方法であって、
TIM(Traffic Indication Map)モードSTAのチャネルアクセスが許されない周期的に反復設定される時間ウィンドウの設定情報をアクセスポイント(Access Point、AP)から受信するステップと、
前記時間ウィンドウに基づいてチャネルアクセスを行うステップと、
を含み、
前記設定情報は、特定時間ウィンドウの開始時点情報及び前記時間ウィンドウの周期情報を含み、
前記時間ウィンドウは、前記時間ウィンドウの周期情報が示す周期ごとに反復的に設定されることを特徴とする、チャネルアクセス実行方法。 - 前記STAがNon−TIMモードSTAである場合に、
前記Non−TIMモードSTAは、周期的に設定される前記時間ウィンドウを通じて周期的にチャネルアクセスを行うことを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。 - 前記Non−TIMモードSTAは、チャネルアクセスの応答としてデータ受信を完了した時点から次の時間ウィンドウが開始する時点までドーズ(doze)モードに設定されることを特徴とする、請求項2に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記STAは、前記ドーズモードが持続する間にビーコン信号の受信を無視することを特徴とする、請求項3に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記時間ウィンドウは、Non−TIMモードSTAのチャネルアクセスのみが制限的に(restrictedly)許容される時間ウィンドウであることを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記設定情報は、前記STAと前記AP間の交渉(negotiation)過程を行う時に前記STAに提供されることを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記チャネルアクセスは、前記STAのPS−Poll(Power Save−Poll)の送信を含むことを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記特定時間ウィンドウの開始時点情報は、Non−TIMモードSTAのターゲットアウェイクタイム(Target Awake Time、TAT)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。
- Non−TIMモードSTAに対する下りリンクデータは、前記時間ウィンドウの開始時点以前に前記APでバッファされることを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記Non−TIMモードSTAに対する下りリンクデータは、前記時間ウィンドウの満了以降に前記APから捨てられることを特徴とする、請求項10に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記設定情報はアップデート周期情報を更に含み、
前記STAがNon−TIMモードSTAである場合に、前記Non−TIMモードSTAは、前記アップデート周期情報が示す周期に合わせて周期的にウェイクアップしてビーコン信号を受信することを特徴とする、請求項1に記載のチャネルアクセス実行方法。 - 前記アップデート周期情報が示す周期は、ビーコン間隔又はDTIM(Delivery Traffic Indication Map)ビーコン間隔の倍数単位であることを特徴とする、請求項11に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記Non−TIMモードSTAは、受信された前記ビーコン信号に基づいて前記時間ウィンドウの周期情報をアップデートすることを特徴とする、請求項11に記載のチャネルアクセス実行方法。
- 前記Non−TIMモードSTAが前記チャネルアクセスに対する応答として応答フレームを受信し、
前記Non−TIMモードSTAは、前記応答フレームに基づいて前記時間ウィンドウの周期情報をアップデートすることを特徴とする、請求項2に記載のチャネルアクセス実行方法。 - 無線通信システムのアクセスポイント(AP)でステーション(STA)のチャネルアクセスを支援する方法であって、
TIM(Traffic Indication Map)モードSTAのチャネルアクセスが許容されない周期的に反復される時間ウィンドウに関する設定情報を一つ以上のSTAに送信するステップと、
前記時間ウィンドウに基づいて前記一つ以上のSTAのチャネルアクセスに対応して動作するステップと、
を含み、
前記設定情報は、特定時間ウィンドウの開始時点情報及び周期情報を含み、
前記時間ウィンドウは、前記周期情報が示す周期ごとに反復的に設定されることを特徴とする、チャネルアクセス支援方法。 - 無線通信システムにおいてチャネルアクセスを行うステーション(STA)装置であって、
送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、TIM(Traffic Indication Map)モードSTAのチャネルアクセスが許容されない時間ウィンドウに関する情報をアクセスポイント(AP)から前記送受信器を用いて受信し;前記時間ウィンドウに基づいてチャネルアクセスを行うように設定され、
前記設定情報は、特定時間ウィンドウの開始時点情報及び周期情報を含み、
前記時間ウィンドウは、前記周期情報が示す周期ごとに反復的に設定されることを特徴とする、チャネルアクセス実行STA装置。 - 無線通信システムにおいてステーション(STA)のチャネルアクセスを支援するアクセスポイント(AP)装置であって、
送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、TIM(Traffic Indication Map)モードSTAのチャネルアクセスが許容されない時間ウィンドウに関する情報を一つ以上のSTAに前記送受信器を用いて送信し;前記時間ウィンドウに基づいて前記一つ以上のSTAのチャネルアクセスに対応して動作するように設定され、
前記設定情報は、特定時間ウィンドウの開始時点情報及び周期情報を含み、
前記時間ウィンドウは、前記周期情報が示す周期ごとに反復的に設定されることを特徴とする、チャネルアクセス支援AP装置。
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