JP2016509815A - 無線lanシステムにおいてステーションの信号送受信方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明を適用できるIEEE802.11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IEEE802.11nがある。IEEE802.11n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、IEEE802.11nは、データ処理速度が最大540Mbps以上である高処理率(High Throughput;HT)を支援し、送信エラーを最小化し、且つデータ速度を最適化するために、送信端、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。
IEEE802.11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、IEEE802.11MAC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は自身の送信を開始せず、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、隠されたノード問題(hidden node problem)などのように媒体アクセスで発生しう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もよい。
STAが同時にアクセスを行うことによって発生する衝突は、媒体の活用率を低下させうる。このため、(グループベースの)STAのチャネルアクセスを分散させる一方案としてRAWを用いることができる。APは、RAWと呼ばれる媒体アクセス区間を、ビーコンインターバルの間に割り当てることができる。これに関する情報(RPS(Restricted Access Window Parameter set)要素)は、(ショート)ビーコンフレームを用いて送信することができる。APは、ビーコンインターバルの間に、上記RAWの他にも、他のグループのための、他のRAWパラメータに関連したRAWを一つ以上さらに割り当てることができる。
第1の実施例では、互いに影響を与えるSTA間のリンク方向を一致させる。すなわち、干渉状況に関連するSTA間の下りリンクトラフィックのための区間と上りリンクトラフィックのための区間を互いに整列(alignment)して運用する。具体的に、STAは、データを送受信する前に、CCA(又は、プリアンブル/フレーム検出など)を行うことができる。その結果、所定レベル以上の電力が検出されると、APに(上りリンク)区間設定に関連する要請を送信することができる。
第2の実施例は、ビームパターンに関する。より詳しくは、隣接した2つのSTAのために互いに異なるビームパターンを運用することができる。例えば、物理的に分けられた3個のセクター(sector)があると仮定するとき、隣接BSSは互いに調整(coordination)を通じてBSS調整によるセクター化されたビームパターン運用(BSS−coordinated sectorized beam operation)を行う。
第3の実施例は、改善されたプローブ要請、応答フレームの送受信に関する。以下の説明は、前述の実施例1及び2に適用することができる。以下の説明でSTA2、STA4は、遅延に敏感な(delay−sensitive、DS)STAであり、STA1、STA3は、遅延に強靭な(delay−tolerant、DT)STAであるとする。これは、STAの能力又はトラフィックパターン/サービスタイプによって分類されてもよく、又は装置タイプ/クラスによってあらかじめ定められていてもよい。
図24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 (15)
- 無線LANシステムにおいてSTA(Station)が送受信を行う方法であって、
CCA(Clear Channel Assessment)を行うステップと、
前記CCAの結果、所定レベル以上の電力が検出された場合、APに区間設定に関する要請を送信するステップと、
前記要請に対する応答として区間情報を受信するステップと、
を有し、
前記所定レベル以上の電力が上りリンク送信に起因したものである場合、前記受信した区間情報は、前記上りリンク送信に関連するBSS(Basic Service Set)の区間情報と同期化したものである、送受信方法。 - 前記所定レベル以上の電力が下りリンク送信に起因したものである場合、前記受信した区間情報で前記STAのチャネルアクセスは禁止される、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記受信した区間情報のリンク方向は、前記上りリンク送信に関連するBSSの区間情報のリンク方向と同一である、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記受信した区間情報は、RAW(Restricted Access Window)に関連するものである、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記STAは、自身のAID(Association IDentifier)に該当するスロットで、前記スロットを含むRAWに該当するリンク方向に送信又は受信のいずれかを行う、請求項4に記載の送受信方法。
- 前記区間情報は、ビーコンフレームを通じて送信される、請求項4に記載の送受信方法。
- 前記受信した区間情報は、TXOP(Transmission Opportunity)時間区間である、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記STAは、前記TXOP時間区間において、前記TXOP時間区間に設定されたリンク方向に送信又は受信のいずれかを行う、請求項7に記載の送受信方法。
- 前記TXOP時間区間にTXOPトランケーション(TXOP truncation)が適用される場合、前記TXOPトランケーションに関する情報は、前記上りリンク送信に関連するBSSのAPに伝達される、請求項7に記載の送受信方法。
- 前記STAの属したBSSが前記上りリンク送信に関連するBSSのAPのカバレッジを含む場合、前記STAは、前記上りリンク送信に関連するBSSのAPのカバレッジの外側に位置する、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記上りリンク送信に関連するSTAが送信するRTS(Ready To Send)フレームを受信するステップをさらに有し、
前記STAが前記RTSフレームを受信してから所定時間以内にCTS(Clear To Send)フレームを受信しないと、前記STAは前記上りリンク送信に関連するBSSにおけるAPのカバレッジの外側に位置すると判断する、請求項9に記載の送受信方法。 - 前記区間設定に関する要請は、前記上りリンク送信に関連するBSSで用いられるビームパターンと異なるビームパターンに対する要請を含む、請求項1に記載の送受信方法。
- 前記APにプローブ要請フレームを送信するステップをさらに有し、
前記プローブ要請フレームは、前記プローブ要請フレームに対するダイレクトプローブ応答を受信するか否かを示す指示を含む、請求項1に記載の送受信方法。 - 前記指示は、前記STAがDT(Delay tolerant)STAであるか又はDS(Delay Sensitive)STAであるかによって決定される、請求項13に記載の送受信方法。
- 無線通信システムにおけるSTA(Station)装置であって、
送受信モジュールと、
プロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、CCA(Clear Channel Assessment)を行い、前記CCAの結果、所定レベル以上の電力が検出された場合、APに区間設定に関する要請を送信し、前記要請に対する応答として区間情報を受信するように構成され、前記所定レベル以上の電力が上りリンク送信に起因したものである場合、前記受信した区間情報は、前記上りリンク送信に関連するBSS(Basic Service Set)の区間情報と同期化したものである、STA装置。
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