JP2016504858A - 無線通信システムにおけるアソシエーション識別子に関連した情報送受信方法およびそのための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明を適用できるIEEE 802.11システムの例示的な構造を示す図である。
図6は、本発明を適用し得る無線LANシステムにおける一般のリンクセットアップ(link setup)処理を説明するための図である。
QoSをサポートするSTA(以下、‘QSTA’という。)間で直接リンク設定をサポートするためには、APの助けを借りずに、QSTA同士が自らDLS(Direct Link Setup)セットアップ要求(Setup Request)、DLSセットアップ応答(Setup Response)、DLSテアダウン(分解)(Teardown)などの管理動作フレーム(management action frame)を伝達可能でなければならない。TDLS(Tunneled Direct Link Setup)技法は、DLSセットアップ要求、DLSセットアップ応答、DLSテアダウンなどの管理動作フレームをカプセル化して送信する方法であり、STA間のインテリジェントな交渉(intelligent negotiation)とネットワークの混雑の減少とを可能にする。
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および信頼性を増大させ、且つ、無線ネットワークのカバレッジ領域を拡張することを目的とする。より具体的には、IEEE 802.11nは、データ処理速度が最大540Mbps以上である高いスループット(High Throughput;HT)をサポートするとともに、送信エラーを最小にし、データ速度を最適化するために送信端および受信端の両方が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。
図10に、本発明を適用し得るIEEE 802.11システムのMACフレームフォーマットを例示する。
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の分散協調機能(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および/または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または媒体(medium)をセンシング(感知)(sensing)するCCA(Clear Channel Assessment)を行うことができる。センシングの結果、媒体がアイドル状態(idle status)であると判断された場合、当該媒体を介してフレーム送信を始める。一方、媒体が使用(占有)状態(occupied status)であると感知された場合、当該APおよび/または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、ランダムバックオフ周期(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。ランダム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)を最小にすることができる。
前述したように、CSMA/CAメカニズムは、APおよび/またはSTAが媒体を直接センシングする物理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、隠されたノード問題(隠れ端末問題)(hidden node problem)などのように媒体アクセスで発生し得る問題に対処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、ネットワーク割り当てベクトル(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または利用する権限のあるAPおよび/または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および/またはSTAに示す(indicate)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および/または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値を受信した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 “持続期間(duration)”フィールドの値によって設定することができる。
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の持続的な電力消費を引き起こす。受信状態での電力消費は送信状態での電力消費と大差がないため、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場合、無線LANのスループットの側面で特別な利点もなく電力を非効率的に消費することになる。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)モードをサポートする。
図21乃至図23を参照して上述したTIM(または、DTIM)プロトコルに基づく節電モード作動方法において、STAは、TIM要素に含まれたSTA識別情報から、自体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とのアソシエーション(association)時にSTAに割り当てられた識別子であるAID(Association IDentifier)に関する情報でもよい。
STAに割り当てられたAIDは、様々な理由で再割り当てされて変更されてもよい。AIDは、同一グループ内で変更されてもよく、他のグループに属しているAIDに変更されてもよい。一例として、TIM要素の長さを減らすためにTIM圧縮を行う場合、より効率的にTIM圧縮を行うためには、STAに割り当てられたAIDの値が互いに近似していなければならない。このため、STAは、AIDを同一グループ内の他のAIDに再割り当てする必要性が発生しうる。この場合、APは、STAのAIDを同一グループ内の他のAIDに変更することによって、効率的なTIM圧縮を行うことができる。
STAは、他のSTAとAPを介入せずに直接通信することができる。例えば、STAは、DLS(Direct Link Setup)、TDLSおよびWi−Fi Direct(登録商標)(Wi−Fiダイレクト(登録商標))などの技法に基づく直接リンクを通して、他のSTAと直接通信することができる。このとき、STAは、余計なプロセシングオーバーヘッドを減らすために、相手のSTAから受信するフレームが自体のものであるか否かを確認する処理を行うことができる。例えば、図15に例示したSIGAに部分AID(Partial AID)が含まれている場合、STAはフレームを受信すると、SIGAに含まれる部分AIDを確認し、自体に送信されるフレームであるか否かを識別することができる。部分AIDが自体のAIDと一致しない場合、STAは、自体に送信されるフレームでないと判断してペイロード部分をデコードせず、余計なプロセシングオーバーヘッドを減らすことができる。ただし、STAのAIDが変更された場合、AIDが変更されたSTAと直接通信を行う相手のSTAは、STAの変更されたAIDを知らず、直接通信に困難が発生しうる。その詳細な説明は、図28の例を参照するものとする。
第一の実施例は、APからAIDを再割り当てされたSTAが、直接リンクにある他のSTAにAIDの変更を知らせることによって、該直接リンクを持つ他のSTAにおいてAIDがアップデートされるようにする。以下、図29乃至図44を参照して詳しく説明する。
AIDが再割り当てされたSTAは、APから受信したタイマ情報(または、期間情報)に基づいて、特定タイマ(または、特定期間)の間に2つのAIDを全て使用することができる。このため、AIDが再割り当てされたSTAは、定められたタイマが満了するまでは、AIDが再割り当てされる前に既に直接リンクが設定されていた他のSTAとアップデート以前のAIDを用いてデータ送受信を行うことによって、直接リンクが設定された他のSTAとの円滑な通信を維持することができる。AIDが再割り当てされたSTAは、タイマが満了するまで、APとは、再割り当てされたAIDまたは再割り当てされる前に使用していたAIDのいずれか一つを用いてデータ送受信を行うことができる。これに関する詳細な例は、図45を参照する。
APからAIDが再割り当てされたSTAが直接リンクを有する場合、相手のSTAに、変更されたAIDを知らせるまで(すなわち、AIDアップデート手順を完了するまで)、STAは、部分AID PHYフィルタリング機能を停止することができる。部分AID PHYフィルタリング機能を停止する場合、STAは、相手のSTAから送信されるフレームのMACヘッダを全てデコードし、自体をあて先とするフレームであるか確認することができる。その後、AIDアップデート手順が完了すると、STAは、部分AID PHYフィルタリング機能を再開し、部分AIDを確認し、フレームが自体に送信されるものであるか否かを識別することができる。
図48は、本発明の一実施例に係る無線装置の構成を示すブロック図である。
Claims (14)
- 無線通信システムにおいてアソシエーション識別子(AID)に関連した情報を送受信する方法であって、
第1ステーション(STA)と直接リンクを有している第2STAが、前記第1STAから、アップデートされたAIDに関連したアナウンスメントフレームを受信するステップと、
前記第2STAが、前記アナウンスメントフレームに対する応答として確認応答(ACK)フレームを送信するステップと、を有し、
前記アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のAID−MACアドレスペアを有し、
前記第2STAは、前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアに対応するSTAのAIDをアップデートする、送受信方法。 - 前記アナウンスメントフレームは、AIDアナウンスメント要素を有し、
前記AIDアナウンスメント要素は、前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアを有する、請求項1に記載の送受信方法。 - 前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアにおいて、MACアドレスは、アップデートされたSTAのMACアドレスであり、AIDは、前記MACアドレスに対応するSTAのAIDである、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記直接リンクは、トンネル直接リンクセットアップ(TDLS)または直接リンクセットアップ(DLS)のいずれか一つである、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記アップデートされたAIDは、アクセスポイント(AP)が前記第1STAに割り当てた新しいAIDである、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記新しいAIDは、前記APからAIDスイッチ応答フレームを用いて第1STAに伝達されたものである、請求項5に記載の送受信方法。
- 前記アップデートされたAIDが前記第2STAのAIDと異なるグループに属する場合、前記アナウンスメントフレームは、前記第2STAのAIDの変更を要求する情報を有する、請求項1に記載の送受信方法。
- 無線通信システムにおいてアソシエーション識別子(AID)に関連した情報を送受信する方法であって、
第1ステーション(STA)が、アップデートされたAIDに関連したアナウンスメントフレームを、前記第1STAと直接リンクを有している第2STAに送信するステップと、
前記第1STAが、前記第2STAからの前記アナウンスメントフレームに対する応答として確認応答(ACK)フレームを受信するステップと、を有し、
前記アナウンスメントフレームは、一つまたは複数のAID−MACアドレスペアを有し、
前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアは、前記第2STAによって前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアに対応するSTAのAIDのアップデートに用いられる、送受信方法。 - 前記アナウンスメントフレームは、AIDアナウンスメント要素を有し、
前記AIDアナウンスメント要素は、前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアを有する、請求項8に記載の送受信方法。 - 前記一つまたは複数のAID−MACアドレスペアにおいて、MACアドレスは、アップデートされたSTAのMACアドレスであり、AIDは、前記MACアドレスに対応するSTAのAIDである、請求項8に記載の送受信方法。
- 前記直接リンクは、トンネル直接リンクセットアップ(TDLS)または直接リンクセットアップ(DLS)のいずれか一つである、請求項8に記載の送受信方法。
- 前記アップデートされたAIDは、アクセスポイント(AP)が前記第1STAに割り当てた新しいAIDである、請求項8に記載の送受信方法。
- 前記APから、前記新しいAIDを有するAIDスイッチ応答フレームを受信するステップをさらに有する、請求項12に記載の送受信方法。
- 前記AIDスイッチ応答フレームは、前記第1STAが前記APに送信したAIDスイッチ要求フレームに対する応答である、請求項12に記載の送受信方法。
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