JP2019041136A - 無線通信装置および端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】送信権獲得者である無線通信装置が、複数の端末装置に対して、効率的にフレーム送信指示を送ること。【解決手段】本発明の無線通信装置は、TXOPを獲得するフレームを送信し、前記TXOP内で、複数の端末装置に自装置宛てのフレームの送信を指示するフレームを送信し、前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームを送信し、前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームに記載される前記TXOPの残り期間を示す値は、前記TXOPを獲得するフレームに記載された値とは異なる。【選択図】図9
Description
本発明は、無線通信装置及び端末装置に関する。
無線LAN(Local Area Network)規格であるIEEE802.11のさらなる高速化を実現する、IEEE802.11acがIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.)により策定された。現在、IEEE802.11acの後継規格として、IEEE802.11axの標準化活動が開始されている。無線LANデバイスの急速な普及に伴い、IEEE802.11ax標準化においては、無線LANデバイスの過密配置環境においてユーザあたりのスループット向上の検討が行われている。
IEEE802.11標準では、各端末装置は干渉回避キャリアセンス多重アクセス(Carrier sense multiple access/collision avoidance:CSMA/CA)に基づいて、
無線媒体にアクセスしている。端末装置は受信したフレームの受信電力が所定の閾値を下回らない限り、無線媒体をビジー状態と判断する物理キャリアセンスを行なうことができる。
無線媒体にアクセスしている。端末装置は受信したフレームの受信電力が所定の閾値を下回らない限り、無線媒体をビジー状態と判断する物理キャリアセンスを行なうことができる。
無線LANデバイスは、受信したフレームの物理層およびMAC層のヘッダ情報に記載されるフレーム長もしくはフレーム交換期間に関連付けられた情報(Lengthフィールド記載の情報、Duration/IDフィールド記載の情報)に基づいて、フレームの送信を禁止する
期間(Network allocation vector:NAV)を設定することができる。NAVを設定し
た期間は、端末装置は無線媒体をビジー状態と判断するから、NAVの設定は仮想キャリアセンスとも呼ばれる。一方で、無線LANデバイスは、自装置の通信に要する期間をフレームに記載して送信することができる。当該フレームを受信した他の無線LANデバイスは、当該期間をNAVとして設定するから、当該フレームを送信した無線LANデバイスは、当該フレームに記載した当該期間の間は、無線媒体を自由に使うことができる。この無線媒体を自由に使うことが出来る期間を送信権獲得期間(Transmission opportunity:TXOP)と呼び、該TXOPを保持している無線LANデバイスを送信権保持者(TXOP holder)と呼ぶ。
期間(Network allocation vector:NAV)を設定することができる。NAVを設定し
た期間は、端末装置は無線媒体をビジー状態と判断するから、NAVの設定は仮想キャリアセンスとも呼ばれる。一方で、無線LANデバイスは、自装置の通信に要する期間をフレームに記載して送信することができる。当該フレームを受信した他の無線LANデバイスは、当該期間をNAVとして設定するから、当該フレームを送信した無線LANデバイスは、当該フレームに記載した当該期間の間は、無線媒体を自由に使うことができる。この無線媒体を自由に使うことが出来る期間を送信権獲得期間(Transmission opportunity:TXOP)と呼び、該TXOPを保持している無線LANデバイスを送信権保持者(TXOP holder)と呼ぶ。
TXOP holderは、自装置が獲得したTXOP内で他の無線LANデバイスにフレーム送信を指示することができる。例えば、IEEE802.11−2012標準では、この仕組みの1つとして、RDP(Reverse direction protocol)が仕様化されている(非特許文献1参照)
一方、IEEE802.11ax標準では、複数の無線LANデバイスがフレームを同時に送信するマルチアクセス方式として、IEEE802.11ac標準で仕様化されたマルチユーザ多重入力多重出力(Multi-user multiple-input multiple-output:MU−
MIMO)に加えて、直交周波数分割多重アクセス(Orthogonal frequency division multiple access:OFDMA)の導入が検討されている(非特許文献2参照)
MIMO)に加えて、直交周波数分割多重アクセス(Orthogonal frequency division multiple access:OFDMA)の導入が検討されている(非特許文献2参照)
IEEE Std 802.11TM−2012、March 2012。
IEEE 11−13/1395r2、2013年11月。
従来のIEEE802.11標準では、TXOP holderが、自装置が獲得したTXOPの間において、他の端末装置にフレーム送信を指示することが可能である。しかし、従来の仕組みでは、TXOP holderのフレーム送信指示は1端末装置毎に行われる。そのため、IEEE802.11ax標準にマルチアクセスが導入された場合、TXOP holderは、複数の端末装置に同時にフレーム送信を指示することができない。
本発明は以上の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、キャリアセンスを前提とし、複数の端末装置が同時にフレームを送信する通信システムにおいて、送信権獲得者である無線通信装置が、複数の端末装置に対して、効率的にフレーム送信指示を送ることができる無線通信装置、及び端末装置を開示するものである。
上述した課題を解決するための本発明に係る無線通信装置、及び端末装置は、次の通りである。
(1)すなわち、本発明の無線通信装置は、複数の端末装置と通信可能な無線通信装置であって、TXOPを獲得するフレームを送信し、前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つに自装置宛てのフレームの送信を指示するトリガーフレームを送信し、 前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームを送信する送信部を備え、前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームに記載される、前記TXOPの残り期間を示す値は、前記TXOPを獲得するフレームに記載されたTXOPから、前記TXOP内で前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先端末装置としたフレームを送信するまでに経過した期間を除算した値とは異なる。
(2)また、本発明の無線通信装置は、上記(1)に記載の無線通信装置であって、前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームを送信する際に用いるフレーム送信待機時間を、前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームとは異なるフレームを送信する際に用いるフレーム送信期間時間より短く設定する自律分散制御部を備える。
(3)また、本発明の無線通信装置は、上記(1)に記載の無線通信装置であって、前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームを送信する際に用いるCCAレベルを、前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームとは異なるフレームを送信する際に用いるCCAレベルとは異なる値に設定する自律分散制御部を備える。
(4)また、本発明の無線通信装置は、上記(1)に記載の無線通信装置であって、前記送信部は、前記TXOP内で前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームに記載される前記TXOPの残り期間を示す値が、前記TXOPの残り期間よりも短い期間を示す場合、前記送信部は、前記TXOP内で前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームを、キャリアセンスを実施せずに送信する。
(5)また、本発明の端末装置は、無線通信装置と通信を行なう端末装置であって、前記無線通信装置より送信されるTXOPを獲得するフレームを受信する受信部と、前記TXOPを獲得するフレームに記載された前記TXOPの期間を示す情報に基づいてNAVを設定する自律分散制御部を備え、前記自律分散制御部は、前記TXOPを獲得するフレームを受信後、所定の期間の間、前記無線通信装置が属するBSSを示す情報が記載されたフレームを受信しなかった場合、前記NAVをリセットする。
(6)また、本発明の端末装置は、上記(5)に記載の端末装置であって、分割された無線リソースの少なくとも2つを用いて前記無線通信装置にフレームを送信する送信部を備える。
(7)また、本発明の端末装置は、上記(5)に記載の無線通信装置であって、前記受信部は、前記無線通信装置より送信される、前記無線通信装置宛てのフレームの送信を指示するトリガーフレームを受信する機能を有し、前記無線通信装置が属するBSSとは異なるBSSより送信されたRTSフレームに記載された情報に基づいてNAVを設定していた場合、前記RTSフレームに記載された情報に基づいて設定されたNAVの期間の間に前記トリガーフレームを受信しても、前記無線通信装置宛てのフレームを送信しない送信部を備える。
(8)また、本発明の端末装置は、上記(5)に記載の端末装置であって、前記受信部は、前記無線通信装置より送信される前記TXOPが放棄されたことを示すフレームを受信し、前記TXOPが放棄されたことを示すフレームを受信したのち、前記TXOPが放棄されたことを示すフレームが送信されたことを示すフレームを送信する送信部を備える。
本発明によれば、送信権保持者である無線通信装置が、複数の端末装置に対して、効率的にフレーム送信指示を送ることが出来る。よって、複数の端末装置は効率的に無線媒体に対してアクセスが可能となるから、無線LANデバイスのユーザスループットの改善に寄与することができる。
本実施形態における通信システムは、無線送信装置(アクセスポイント、基地局装置: Access point、基地局装置)、および複数の無線受信装置(ステーション、端末装置: station、端末装置)を備える。また、基地局装置と端末装置とで構成されるネットワーク
を基本サービスセット(BSS: Basic service set、管理範囲)と呼ぶ。また、基地局装置と、端末装置をまとめて、無線装置とも呼称する。
を基本サービスセット(BSS: Basic service set、管理範囲)と呼ぶ。また、基地局装置と、端末装置をまとめて、無線装置とも呼称する。
BSS内の基地局装置および端末装置は、それぞれCSMA/CA(Carrier sense multiple access with collision avoidance)に基づいて、通信を行なうものとする。本実施形態においては、基地局装置が複数の端末装置と通信を行なうインフラストラクチャモードを対象とするが、本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうアドホックモードでも実施可能である。アドホックモードでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりBSSを形成する。アドホックモードにおけるBSSを、IBSS(Independent Basic Service Set)とも呼称する。以下では、アドホックモードにおいてIBSSを形成
する端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
する端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
IEEE802.11システムでは、各装置は、共通のフレームフォーマットを持った複数のフレームタイプの送信フレームを送信することが可能である。送信フレームは、物理(Physical:PHY)層、媒体アクセス制御(Medium access control:MAC)層、
論理リンク制御(LLC: Logical Link Control)層、でそれぞれ定義されている。
論理リンク制御(LLC: Logical Link Control)層、でそれぞれ定義されている。
PHY層の送信フレームは、物理プロトコルデータユニット(PPDU: PHY protocol data unit、物理層フレーム)と呼ばれる。PPDUは、物理層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれる物理層ヘッダ(PHYヘッダ)と、物理層で処理されるデータユニ
ットである物理サービスデータユニット(PSDU: PHY service data unit、MAC層フレ
ーム)等から構成される。PSDUは無線区間における再送単位となるMACプロトコルデータユニット(MPDU: MAC protocol data unit)が複数集約された集約MPDU(A-MPDU: Aggregated MPDU)で構成されることが可能である。
ットである物理サービスデータユニット(PSDU: PHY service data unit、MAC層フレ
ーム)等から構成される。PSDUは無線区間における再送単位となるMACプロトコルデータユニット(MPDU: MAC protocol data unit)が複数集約された集約MPDU(A-MPDU: Aggregated MPDU)で構成されることが可能である。
PHYヘッダには、信号の検出・同期等に用いられるショートトレーニングフィールド(STF: Short training field)、データ復調のためのチャネル情報を取得するために用
いられるロングトレーニングフィールド(LTF: Long training field)などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル(Signal:SIG)などの制御信号が含まれる。また、STFは、対応する規格に応じて、レガシーSTF(L-STF: Legacy-STF)や、高スループットSTF(HT-STF: High throughput-STF)や、超高スループットSTF(VHT-STF: Very high throughput-STF)や、高効率STF(HE-STF: High efficiency-STF)等に分類され、LTFやSIGも同様にL−LTF、HT−LTF、VHT−LTF、HE−LTF、L−SIG、HT−SIG、VHT−SIG、HE−SIGに分類される。VHT−SIGは更にVHT−SIG−A1とVHT−SIG−A2とVHT−SIG−Bに分類される。同様に、HE−SIGは、HE−SIG−A1〜4と、HE−SIG−Bに分類される。
いられるロングトレーニングフィールド(LTF: Long training field)などの参照信号と、データ復調のための制御情報が含まれているシグナル(Signal:SIG)などの制御信号が含まれる。また、STFは、対応する規格に応じて、レガシーSTF(L-STF: Legacy-STF)や、高スループットSTF(HT-STF: High throughput-STF)や、超高スループットSTF(VHT-STF: Very high throughput-STF)や、高効率STF(HE-STF: High efficiency-STF)等に分類され、LTFやSIGも同様にL−LTF、HT−LTF、VHT−LTF、HE−LTF、L−SIG、HT−SIG、VHT−SIG、HE−SIGに分類される。VHT−SIGは更にVHT−SIG−A1とVHT−SIG−A2とVHT−SIG−Bに分類される。同様に、HE−SIGは、HE−SIG−A1〜4と、HE−SIG−Bに分類される。
さらに、PHYヘッダは当該送信フレームの送信元のBSSを識別する情報(以下、BSS識別情報とも呼称する)を含むことができる。BSSを識別する情報は、例えば、当該BSSのSSID(Service Set Identifier)や当該BSSの基地局装置のMACアドレスであることができる。また、BSSを識別する情報は、SSIDやMACアドレス以外の、BSSに固有な値(例えばBSS Color等)であることができる。
PPDUは対応する規格に応じて変調される。例えば、IEEE802.11n規格であれば、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal frequency division multiplexing)信号に変調される。
MPDUはMAC層での信号処理を行なうためのヘッダ情報等が含まれるMAC層ヘッダ(MAC header)と、MAC層で処理されるデータユニットであるMACサービスデータユニット(MSDU: MAC service data unit)もしくはフレームボディ、ならびにフレーム
に誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部(Frame check sequence:FCS)で構成されている。また、複数のMSDUは集約MSDU(A-MSDU: Aggregated MSDU
)として集約されることも可能である。
に誤りがないかをどうかをチェックするフレーム検査部(Frame check sequence:FCS)で構成されている。また、複数のMSDUは集約MSDU(A-MSDU: Aggregated MSDU
)として集約されることも可能である。
MAC層の送信フレームのフレームタイプは、装置間の接続状態などを管理するマネージメントフレーム、装置間の通信状態を管理するコントロールフレーム、および実際の送信データを含むデータフレームの3つに大きく分類され、それぞれは更に複数種類のサブフレームタイプに分類される。コントロールフレームには、受信完了通知(Ack: Acknowledge)フレーム、送信要求(RTS: Request to send)フレーム、受信準備完了(CTS: Cle
ar to send)フレーム等が含まれる。マネージメントフレームには、ビーコン(Beacon)フレーム、プローブ要求(Probe request)フレーム、プローブ応答(Probe response)
フレーム、認証(Authentication)フレーム、接続要求(Association request)フレー
ム、接続応答(Association response)フレーム等が含まれる。データフレームには、データ(Data)フレーム、ポーリング(CF-poll)フレーム等が含まれる。各装置は、MA
Cヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。
ar to send)フレーム等が含まれる。マネージメントフレームには、ビーコン(Beacon)フレーム、プローブ要求(Probe request)フレーム、プローブ応答(Probe response)
フレーム、認証(Authentication)フレーム、接続要求(Association request)フレー
ム、接続応答(Association response)フレーム等が含まれる。データフレームには、データ(Data)フレーム、ポーリング(CF-poll)フレーム等が含まれる。各装置は、MA
Cヘッダに含まれるフレームコントロールフィールドの内容を読み取ることで、受信したフレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプを把握することができる。
なお、Ackには、Block Ackが含まれても良い。Block Ackは、複数のMPDUに対する受信完了通知を実施可能である。
ビーコンフレームには、ビーコンが送信される周期(Beacon interval)やSSIDを
記載するフィールド(Field)が含まれる。基地局装置は、ビーコンフレームを周期的に
BSS内に報知することが可能であり、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング(Passive scanning)と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをBSS内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング(Active scanning)と呼ぶ。
基地局装置は該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。
記載するフィールド(Field)が含まれる。基地局装置は、ビーコンフレームを周期的に
BSS内に報知することが可能であり、端末装置はビーコンフレームを受信することで、端末装置周辺の基地局装置を把握することが可能である。端末装置が基地局装置より報知されるビーコンフレームに基づいて基地局装置を把握することを受動的スキャニング(Passive scanning)と呼ぶ。一方、端末装置がプローブ要求フレームをBSS内に報知することで、基地局装置を探査することを能動的スキャニング(Active scanning)と呼ぶ。
基地局装置は該プローブ要求フレームへの応答としてプローブ応答フレームを送信することが可能であり、該プローブ応答フレームの記載内容は、ビーコンフレームと同等である。
端末装置は基地局装置を認識したあとに、該基地局装置に対して接続処理を行なう。接続処理は認証(Authentication)手続きと接続(Association)手続きに分類される。端
末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム(認証要求)を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置に対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレーム(認証応答)を該端末装置に送信する。端末装置は、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該基地局装置に認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、基地局装置と端末装置は認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。
末装置は接続を希望する基地局装置に対して、認証フレーム(認証要求)を送信する。基地局装置は、認証フレームを受信すると、該端末装置に対する認証の可否などを示すステータスコードを含んだ認証フレーム(認証応答)を該端末装置に送信する。端末装置は、該認証フレームに記載されたステータスコードを読み取ることで、自装置が該基地局装置に認証を許可されたか否かを判断することができる。なお、基地局装置と端末装置は認証フレームを複数回やり取りすることが可能である。
端末装置は認証手続きに続いて、基地局装置に対して接続手続きを行なうために、接続要求フレームを送信する。基地局装置は接続要求フレームを受信すると、該端末装置の接続を許可するか否かを判断し、その旨を通知するために、接続応答フレームを送信する。接続応答フレームには、接続処理の可否を示すステータスコードに加えて、端末装置を識別するためのアソシエーション識別番号(AID: Association identifier)が記載されて
いる。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるAIDを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
いる。基地局装置は接続許可を出した端末装置にそれぞれ異なるAIDを設定することで、複数の端末装置を管理することが可能となる。
接続処理が行われたのち、基地局装置と端末装置は実際のデータ伝送を行なう。IEEE802.11システムでは、分散制御機構(DCF: Distributed Coordination Function)と集中制御機構(PCF: Point Coordination Function)、およびこれらが拡張された機構(拡張分散チャネルアクセス(EDCA: Enhanced distributed channel access)や、ハ
イブリッド制御機構(HCF: Hybrid coordination function)等)が定義されている。以下
では、基地局装置が端末装置にDCFで信号を送信する場合を例にとって説明する。
イブリッド制御機構(HCF: Hybrid coordination function)等)が定義されている。以下
では、基地局装置が端末装置にDCFで信号を送信する場合を例にとって説明する。
DCFでは、基地局装置および端末装置は、通信に先立ち、自装置周辺の無線チャネルの使用状況を確認するキャリアセンス(CS: Carrier sense)を行なう。例えば、送信局
である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル(CCAレベル: Clear channel assessment level)よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャ
ネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、CCAレベル以上の信号が検出される状態をビジー(Busy)状態、CCAレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル(Idle)状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力(受信電力レベル)に基づいて行なうCSを物理キャリアセンス(物理CS)と呼ぶ。なおCCAレベルをキャリアセンスレベル(CS level)、もしくはCCA閾値(CCA threshold:CCAT)とも呼ぶ。なお、基地局装置および端末装置は、CCAレベル以上
の信号を検出した場合は、少なくともPHY層の信号を復調する動作に入る。
である基地局装置は予め定められたクリアチャネル評価レベル(CCAレベル: Clear channel assessment level)よりも高い信号を該無線チャネルで受信した場合、該無線チャ
ネルでの送信フレームの送信を延期する。以下では、該無線チャネルにおいて、CCAレベル以上の信号が検出される状態をビジー(Busy)状態、CCAレベル以上の信号が検出されない状態をアイドル(Idle)状態と呼ぶ。このように、各装置が実際に受信した信号の電力(受信電力レベル)に基づいて行なうCSを物理キャリアセンス(物理CS)と呼ぶ。なおCCAレベルをキャリアセンスレベル(CS level)、もしくはCCA閾値(CCA threshold:CCAT)とも呼ぶ。なお、基地局装置および端末装置は、CCAレベル以上
の信号を検出した場合は、少なくともPHY層の信号を復調する動作に入る。
基地局装置は送信する送信フレームに種類に応じたフレーム間隔(IFS: Inter frame space)だけキャリアセンスを行ない、無線チャネルがビジー状態かアイドル状態かを判断する。基地局装置がキャリアセンスする期間は、これから基地局装置が送信する送信フレームのフレームタイプおよびサブフレームタイプによって異なる。IEEE802.11システムでは、期間の異なる複数のIFSが定義されており、最も高い優先度が与えられた送信フレームに用いられる短フレーム間隔(SIFS: Short IFS)、優先度が比較的高い
送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔(PCF IFS: PIFS)、最も優先
度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔(DCF IFS: DIFS)など
がある。基地局装置がDCFでデータフレームを送信する場合、基地局装置はDIFSを用いる。
送信フレームに用いられるポーリング用フレーム間隔(PCF IFS: PIFS)、最も優先
度の低い送信フレームに用いられる分散制御用フレーム間隔(DCF IFS: DIFS)など
がある。基地局装置がDCFでデータフレームを送信する場合、基地局装置はDIFSを用いる。
基地局装置はDIFSだけ待機したあとで、フレームの衝突を防ぐためのランダムバックオフ時間だけ更に待機する。IEEE802.11システムにおいては、コンテンションウィンドウ(CW: Contention window)と呼ばれるランダムバックオフ時間が用いられ
る。CSMA/CAでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。基地局装置はキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、CWのカウントダウンを開始し、CWが0となって初めて送信権を獲得し、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、CWのカウントダウン中に基地局装置がキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、CWのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のIFSに続いて、基地局装置は残留するCWのカウントダウンを再開する。
る。CSMA/CAでは、ある送信局が送信した送信フレームは、他送信局からの干渉が無い状態で受信局に受信されることを前提としている。そのため、送信局同士が同じタイミングで送信フレームを送信してしまうと、フレーム同士が衝突してしまい、受信局は正しく受信することができない。そこで、各送信局が送信開始前に、ランダムに設定される時間だけ待機することで、フレームの衝突が回避される。基地局装置はキャリアセンスによって無線チャネルがアイドル状態であると判断すると、CWのカウントダウンを開始し、CWが0となって初めて送信権を獲得し、端末装置に送信フレームを送信できる。なお、CWのカウントダウン中に基地局装置がキャリアセンスによって無線チャネルをビジー状態と判断した場合は、CWのカウントダウンを停止する。そして、無線チャネルがアイドル状態となった場合、先のIFSに続いて、基地局装置は残留するCWのカウントダウンを再開する。
受信局である端末装置は、送信フレームを受信し、該送信フレームのPHYヘッダを読み取り、受信した送信フレームを復調する。そして、端末装置は復調した信号のMACヘッダを読み取ることで、該送信フレームが自装置宛てのものか否かを認識することができる。なお、端末装置は、PHYヘッダに記載の情報(例えばVHT-SIG-Aの記載されるグル
ープ識別番号(GID: Group identifier, Group ID))に基づいて、該送信フレームの宛先
を判断することも可能である。
ープ識別番号(GID: Group identifier, Group ID))に基づいて、該送信フレームの宛先
を判断することも可能である。
端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものと判断し、そして誤りなく送信フレームを復調できた場合、フレームを正しく受信できたことを示すACKフレームを送信局である基地局装置に送信しなければならない。ACKフレームは、SIFS期間の待機だけ(ランダムバックオフ時間は取られない)で送信される最も優先度の高い送信フレームの一つである。基地局装置は端末装置から送信されるACKフレームの受信をもって、一連の通信を終了する。なお、端末装置がフレームを正しく受信できなかった場合、端末装置はACKを送信しない。よって基地局装置は、フレーム送信後、一定期間(SIFS+ACKフレーム長)の間、受信局からのACKフレームを受信しなかった場合、通信は失敗したものとして、通信を終了する。このように、IEEE802.11システムの
1回の通信(バーストとも呼ぶ)の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずACKフレームの受信の有無で判断されることになる。
1回の通信(バーストとも呼ぶ)の終了は、ビーコンフレームなどの報知信号の送信の場合や、送信データを分割するフラグメンテーションが用いられる場合などの特別な場合を除き、必ずACKフレームの受信の有無で判断されることになる。
端末装置は、受信した送信フレームが自装置宛てのものではないと判断した場合、PHYヘッダ等に記載されている該送信フレームの長さ(Length)に基づいて、ネットワークアロケーションベクタ(NAV: Network allocation vector)を設定する。端末装置は、NAVに設定された期間は通信を試行しない。つまり、端末装置は物理CSによって無線チャネルがビジー状態と判断した場合と同じ動作をNAVに設定された期間行なうことになるから、NAVによる通信制御は仮想キャリアセンス(仮想CS)とも呼ばれる。NAVは、PHYヘッダに記載の情報に基づいて設定される場合に加えて、隠れ端末問題を解消するために導入される送信要求(RTS: Request to send)フレームや、受信準備完了(CTS:
Clear to send)フレームによっても設定される。
Clear to send)フレームによっても設定される。
各装置がキャリアセンスを行ない、自律的に送信権を獲得するDCFに対して、PCFは、ポイントコーディネータ(PC: Point coordinator)と呼ばれる制御局が、BSS内
の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がPCとなり、BSS内の端末装置の送信権を獲得することになる。
の各装置の送信権を制御する。一般に基地局装置がPCとなり、BSS内の端末装置の送信権を獲得することになる。
PCFによる通信期間には、非競合期間(CFP: Contention free period)と競合期間
(CP: Contention period)が含まれる。CPの間は、前述してきたDCFに基づいて通
信が行われ、PCが送信権を制御するのはCFPの間となる。PCである基地局装置は、CFPの期間(CFP Max duration)などが記載されたビーコンフレームをPCFの通信に先立ちBSS内に報知する。なお、PCFの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはPIFSが用いられ、CWを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信した端末装置は、該ビーコンフレームに記載されたCFPの期間をNAVに設定する。以降、NAVが経過する、もしくはCFPの終了をBSS内に報知する信号(例えばCF-endを含んだデータフレーム)が受信されるまでは、端末装置はPCより送信される送信権獲得をシグナリングする信号(例えばCF-pollを含んだデータフレーム)を受信した場合のみ
、送信権を獲得可能である。なお、CFPの期間内では、同一BSS内でのパケットの衝突は発生しないから、各端末装置はDCFで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
(CP: Contention period)が含まれる。CPの間は、前述してきたDCFに基づいて通
信が行われ、PCが送信権を制御するのはCFPの間となる。PCである基地局装置は、CFPの期間(CFP Max duration)などが記載されたビーコンフレームをPCFの通信に先立ちBSS内に報知する。なお、PCFの送信開始時に報知されるビーコンフレームの送信にはPIFSが用いられ、CWを待たずに送信される。該ビーコンフレームを受信した端末装置は、該ビーコンフレームに記載されたCFPの期間をNAVに設定する。以降、NAVが経過する、もしくはCFPの終了をBSS内に報知する信号(例えばCF-endを含んだデータフレーム)が受信されるまでは、端末装置はPCより送信される送信権獲得をシグナリングする信号(例えばCF-pollを含んだデータフレーム)を受信した場合のみ
、送信権を獲得可能である。なお、CFPの期間内では、同一BSS内でのパケットの衝突は発生しないから、各端末装置はDCFで用いられるランダムバックオフ時間を取らない。
無線媒体は複数のリソースユニット(Resource unit:RU)に分割されることができ
る。図4は無線媒体の分割状態の1例を示す概要図である。例えば、リソース分割例1では、無線通信装置は無線媒体である周波数リソース(サブキャリア)を9個のRUに分割することができる。同様に、リソース分割例2では、無線通信装置は無線媒体であるサブキャリアを5個のRUに分割することができる。当然ながら、図4に示すリソース分割例はあくまで1例であり、例えば、複数のRUはそれぞれ異なるサブキャリア数によって構成されることも可能である。また、RUとして分割される無線媒体には周波数リソースだけではなく空間リソースも含まれることができる。無線通信装置(例えばAP)は、各RUに異なる端末装置宛てのフレームを配置することで、複数の端末装置(例えば複数のSTA)に同時にフレームを送信することができる。APは、無線媒体の分割の状態を示す情報(Resource allocation information)を、共通制御情報として、自装置が送信する
フレームのPHYヘッダに記載することができる。更に、APは、各STA宛てのフレームが配置されたRUを示す情報(resource unit assignment information)を、固有制御情報として、自装置が送信するフレームのPHYヘッダに記載することができる。
る。図4は無線媒体の分割状態の1例を示す概要図である。例えば、リソース分割例1では、無線通信装置は無線媒体である周波数リソース(サブキャリア)を9個のRUに分割することができる。同様に、リソース分割例2では、無線通信装置は無線媒体であるサブキャリアを5個のRUに分割することができる。当然ながら、図4に示すリソース分割例はあくまで1例であり、例えば、複数のRUはそれぞれ異なるサブキャリア数によって構成されることも可能である。また、RUとして分割される無線媒体には周波数リソースだけではなく空間リソースも含まれることができる。無線通信装置(例えばAP)は、各RUに異なる端末装置宛てのフレームを配置することで、複数の端末装置(例えば複数のSTA)に同時にフレームを送信することができる。APは、無線媒体の分割の状態を示す情報(Resource allocation information)を、共通制御情報として、自装置が送信する
フレームのPHYヘッダに記載することができる。更に、APは、各STA宛てのフレームが配置されたRUを示す情報(resource unit assignment information)を、固有制御情報として、自装置が送信するフレームのPHYヘッダに記載することができる。
また、複数の端末装置(例えば複数のSTA)は、それぞれ割り当てられたRUにフレームを配置して送信することで、同時にフレームを送信することができる。複数のSTA
は、APから送信されるトリガ情報を含んだフレーム(Trigger frame:TF)を受信し
た後、所定の期間待機したのち、フレーム送信を行なうことができる。各STAは、該TFに記載の情報に基づいて自装置に割り当てられたRUを把握することができる。また、各STAは、該TFを基準としたランダムアクセスによりRUを獲得することができる。
は、APから送信されるトリガ情報を含んだフレーム(Trigger frame:TF)を受信し
た後、所定の期間待機したのち、フレーム送信を行なうことができる。各STAは、該TFに記載の情報に基づいて自装置に割り当てられたRUを把握することができる。また、各STAは、該TFを基準としたランダムアクセスによりRUを獲得することができる。
APは、1つのSTAに複数のRUを同時に割り当てることができる。該複数のRUは、連続するサブキャリアで構成されることも出来るし、不連続のサブキャリアで構成されることも出来る。APは、1つのSTAに割り当てた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することが出来るし、複数のフレームをそれぞれ異なるRUに割り当てて送信することができる。該複数のフレームの少なくとも1つは、Resource allocation informationを送信する複数の端末装置に対する共通の制御情報を含むフレームであることができる。
1つのSTAは、APより複数のRUを割り当てられることができる。STAは、割り当てられた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することができる。また、STAは割り当てられた複数のRUを用いて、複数のフレームをそれぞれ異なるRUに割り当てて送信することができる。該複数のフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
APは、1つのSTAに複数のAID(Associate ID)を割り当てることができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれRUを割り当てることができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれ割り当てたRUを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、それぞれ異なるフレームタイプのフレームであることができる。
1つのSTAは、APより複数のAID(Associate ID)を割り当てられることができる。1つのSTAは割り当てられた複数のAIDに対して、それぞれRUを割り当てられることができる。1つのSTAは、自装置に割り当てられた複数のAIDにそれぞれ割り当てられたRUは、全て自装置に割り当てられたRUと認識し、該割り当てられた複数のRUを用いて、1つのフレームを送信することができる。また、1つのSTAは、該割り当てられた複数のRUを用いて、複数のフレームを送信することができる。このとき、該複数のフレームには、それぞれ割り当てられたRUに関連付けられたAIDを示す情報を記載して送信することができる。APは、1つのSTAに割り当てた複数のAIDに対して、それぞれ割り当てたRUを用いて、それぞれ異なるフレームを送信することができる。該異なるフレームは、異なるフレームタイプのフレームであることができる。
以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線通信装置とも呼称する。また、ある無線通信装置が別の無線通信装置と通信を行う際にやりとりされる情報をデータ(data)とも呼称する。つまり、無線通信装置は、基地局装置及び端末装置を含む。
無線通信装置は、PPDUを送信する機能と受信する機能のいずれか、または両方を備える。図1は、無線通信装置が送信するPPDU構成の一例を示した図である。IEEE802.11a/b/g規格に対応するPPDUはL−STF、L−LTF、L−SIG及びDataフレーム(MAC Frame、MACフレーム、ペイロード、データ部、データ、情報ビット等)を含んだ構成である。IEEE802.11n規格に対応するPPDUはL−STF、L−LTF、L−SIG、HT−SIG、HT−STF、HT−LTF及びDataフレームを含んだ構成である。IEEE802.11ac規格に対応するPPDUはL−STF、L−LTF、L−SIG、VHT−SIG−A、VHT−STF、VHT−LTF、VHT−SIG−B及びMACフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。IEEE802.11ax標準で検討されているPPDUは、L−STF
、L−LTF、L−SIG、L−SIGが時間的に繰り返されたRL−SIG、HE−SIG−A、HE−STF、HE−LTF、HE−SIG−B及びDataフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。
、L−LTF、L−SIG、L−SIGが時間的に繰り返されたRL−SIG、HE−SIG−A、HE−STF、HE−LTF、HE−SIG−B及びDataフレームの一部あるいは全てを含んだ構成である。
図1中の点線で囲まれているL−STF、L−LTF及びL−SIGはIEEE802.11規格において共通に用いられる構成である(以下では、L−STF、L−LTF及びL−SIGをまとめてL−ヘッダとも呼称する)。つまり、例えばIEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDU内のL−ヘッダを適切に受信することが可能である。IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置は、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDUを、IEEE 802.11a/b/g規格に対応するPPDUとみなして受信することができる。
ただし、IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置はL−ヘッダの後に続く、IEEE802.11n/ac規格に対応するPPDUを復調することができないため、送信アドレス(TA:Transmitter Address)や受信アドレス(RA:Receiver Address)やNAVの設定に用いられるDuration/IDフィールドに関する情報を復調することができない。
IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置が適切にNAVを設定する(あるいは所定の期間受信動作を行う)ための方法として、IEEE802.11は、L−SIGにDuration情報を挿入する方法を規定している。L−SIG内の伝送速度に関する情報(RATE field、L−RATE field、L−RATE、L_DATARATE、L_DATARATE field)、伝送期間に関する情報(LENGTH field、L−LENGTH field、L−LENGTH)は、IEEE 802.11a/b/g規格に対応する無線通信装置が適切にNAVを設定するために使用される。
図2は、L−SIGに挿入されるDuration情報の方法の一例を示す図である。図2においては、一例としてIEEE802.11ac規格に対応するPPDU構成を示しているが、PPDU構成はこれに限定されない。IEEE802.11n規格に対応のPPDU構成及びIEEE802.11ax規格に対応するPPDU構成でも良い。TXTIMEは、PPDUの長さに関する情報を備え、aPreambleLengthは、プリアンブル(L−STF+L−LTF)の長さに関する情報を備え、aPLCPHeaderLengthは、PLCPヘッダ(L−SIG)の長さに関する情報を備える。次式(1)は、L_LENGTHの算出方法の一例を示した数式である。
ここで、Signal Extensionは、例えばIEEE802.11規格の互換性をとるために設定される仮想的な期間であり、Nopsは、L_RATEに関連する情報を示している。aSymbolLengthは、1シンボル(symbol,OFDM symbol等)の期間に関する情報であり、aPLCPServiceLengthは、PLCP Service fieldが含むビット数を示し、aPLCPConvolutionalTailLengthは、畳みこみ符号のテールビット数を示す。無線通信装置は、例えば式(1)を用いてL_LENGTHを算出し、L−SIGに挿入
することができる。なお、L_LENGTHの算出方法は式(1)に限定されない。例えば、L_LENGTHは次式(2)によって算出されることもできる。
することができる。なお、L_LENGTHの算出方法は式(1)に限定されない。例えば、L_LENGTHは次式(2)によって算出されることもできる。
無線通信装置がL−SIG TXOP ProtectionによりPPDUを送信する場合、次式(3)または次式(4)によりL_LENGTHの算出を行う。
ここで、L−SIG Durationは、例えば式(3)または式(4)により算出されたL_LENGTHを含むPPDUと、その応答として宛先の無線通信装置より送信されることが期待されるAckとSIFSの期間を合計した期間に関する情報を示す。無線通信装置は、次式(5)または次式(6)によりL−SIG Durationを算出する。
ここで、Tinit_PPDUは式(5)により算出されたL_LENGTHを含むPPDUの期間に関する情報を示し、TRes_PPDUは式(5)により算出されたL_LENGTHを含むPPDUに対して期待される応答のPPDU期間に関する情報を示す。また、TMACDurは、式(6)により算出されたL_LENGTHを含むPPDU内のMACフレームが含むDuration/ID fieldの値に関連する情報を示す。無線通信装置がInitiator(開始者、送信者、先導者、Transmitter)である場合、式(5)を用いてL_LENGTHを算出し、無線通信装置がResponder(対応者、受信者、Receiver)である場合、式(6)を用いてL_LENGTHを算出する。
図3は、L−SIG TXOP Protectionにおける、L−SIG Durationの一例を示した図である。DATA(フレーム、ペイロード、データ等)は、MACフレームとPLCPヘッダの一部または両方から構成される。また、BAはBlock Ack、またはAckである。PPDUは、L−STF,L−LTF,L−SIG
を含み、さらにDATA,BA、RTSあるいはCTSのいずれかまたはいずれか複数を含んで構成されることができる。図3に示す一例では、RTS/CTSを用いたL−SIG TXOP Protectionを示しているが、CTS−to−Selfを用いても良い。ここで、MAC Durationは、Duration/ID fieldの値によって示される期間である。また、InitiatorはL−SIG TXOP Protection期間の終了を通知するためにCF_Endフレームを送信することができる。
を含み、さらにDATA,BA、RTSあるいはCTSのいずれかまたはいずれか複数を含んで構成されることができる。図3に示す一例では、RTS/CTSを用いたL−SIG TXOP Protectionを示しているが、CTS−to−Selfを用いても良い。ここで、MAC Durationは、Duration/ID fieldの値によって示される期間である。また、InitiatorはL−SIG TXOP Protection期間の終了を通知するためにCF_Endフレームを送信することができる。
続いて、無線通信装置が受信するフレームからBSSを識別する方法について説明する。無線通信装置が、受信するフレームからBSSを識別するためには、PPDUを送信する無線通信装置が当該PPDUにBSSを識別するための情報(BSS color,BSS識別情報、BSSに固有な値)を挿入することが好適である。BSS colorを示す情報は、HE−SIG−Aに記載されることが可能である。
無線通信装置は、L−SIGを複数回送信する(L−SIG Repetition)ことができる。例えば、受信側の無線通信装置は、複数回送信されるL−SIGをMRC(Maximum Ratio Combining)を用いて受信することで、L−SIGの復調精度が向上する。さらに無線通信装置は、MRCによりL−SIGを正しく受信完了した場合に、当該L−SIGを含むPPDUがIEEE802.11ax規格に対応するPPDUであると解釈することができる。
無線通信装置は、PPDUの受信動作中も、当該PPDU以外のPPDUの一部(例えば、IEEE802.11により規定されるプリアンブル、L−STF、L−LTF、PLCPヘッダ等)の受信動作を行うことができる(二重受信動作とも呼称する)。無線通信装置は、PPDUの受信動作中に、当該PPDU以外のPPDUの一部を検出した場合に、宛先アドレスや、送信元アドレスや、PPDUあるいはDATA期間に関する情報の一部または全部を更新することができる。
Ack及びBAは、応答(応答フレーム)とも呼称されることができる。また、プローブ応答や、認証応答、接続応答を応答と呼称することができる。
[1.第1の実施形態]
[1.第1の実施形態]
図5は、本実施形態に係る無線通信システムの一例を示した図である。無線通信システム3−1は、無線通信装置1−1及び無線通信装置2−1〜4を備えている。なお、無線通信装置1−1を基地局装置1−1とも呼称し、無線通信装置2−1〜4を端末装置2−1〜4とも呼称する。また、無線通信装置2−1〜4および端末装置2−1〜4を、無線通信装置1−1に接続されている装置として、無線通信装置2Aおよび端末装置2Aとも呼称する。無線通信装置1−1及び無線通信装置2Aは、無線接続されており、お互いにPPDUの送受信を行うことができる状態にある。また、本実施形態に係る無線通信システムは、無線通信システム3−1の他に無線通信システム3−2を備える。無線通信システム3−2は、無線通信装置1−2及び無線通信装置2−5〜8を備えている。なお、無線通信装置1−2を基地局装置1−2とも呼称し、無線通信装置2−5〜8を端末装置2−5〜8とも呼称する。また、また、無線通信装置2−5〜8および端末装置2−5〜8を、無線通信装置1−2に接続されている装置として、無線通信装置2Bおよび端末装置2Bとも呼称する。無線通信システム3−1と無線通信システム3−2は異なるBSSを形成するが、これはESS(Extended Service Set)が異なることを必ずしも意味していない。ESSは、LAN(Local Area Network)を形成するサービスセットを示している。つまり、同じESSに属する無線通信装置は、上位層から同一のネットワークに属しているとみなされることができる。なお、無線通信システム3−1および3−2は、さらに複数の無線通信装置を備えることも可能である
。
。
図5において、以下の説明においては、無線通信装置2Aが送信する信号は、無線送信装置1−1および無線通信装置2BAには到達する一方で、無線通信装置1−2には到達しないものとする。つまり、無線通信装置2Aがあるチャネルを使って信号を送信すると、無線通信装置1−1と、無線通信装置2Bは、当該チャネルをビジー状態と判断する一方で、無線通信装置1−2は、当該チャネルをアイドル状態と判断する。また、無線通信装置2Bが送信する信号は、無線送信装置1−2および無線通信装置2Aには到達する一方で、無線通信装置1−1には到達しないものとする。つまり、無線通信装置2Bがあるチャネルを使って信号を送信すると、無線通信装置1−2と、無線通信装置2Aは、当該チャネルをビジー状態と判断する一方で、無線通信装置1−1は、当該チャネルをアイドル状態と判断する。
図6は、無線通信装置1−1、1−2、2A及び2B(以下では、まとめて無線装置10−1とも呼称)の装置構成の一例を示した図である。無線通信装置10−1は、上位層部(上位層処理ステップ)10001−1と、自律分散制御部(自律分散制御ステップ)10002−1と、送信部(送信ステップ)10003−1と、受信部(受信ステップ)10004−1と、アンテナ部10005−1と、を含んだ構成である。
上位層部10001−1は、他のネットワークと接続され、自律分散制御部10002−1にトラフィックに関する情報を通知することができる。トラフィックに関する情報とは、例えば、他の無線通信装置宛ての情報であっても良いし、マネージメントフレームやコントロールフレームに含まれる制御情報でも良い。
図7は、自律分散制御部10002−1の装置構成の一例を示した図である。自律分散制御部10002−1は、CCA部(CCAステップ)10002a−1と、バックオフ部(バックオフステップ)10002b−1と、送信判断部(送信判断ステップ)10002c−1とを含んだ構成である。
CCA部10002a−1は、受信部から通知される、無線リソースを介して受信する受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報(復号後の情報を含む)のいずれか一方、または両方を用いて、当該無線リソースの状態判断(busyまたはidleの判断を含む)を行うことができる。CCA部10002a−1は、当該無線リソースの状態判断情報を、バックオフ部10002b−1及び送信判断部10002c−1に通知することができる。
バックオフ部10002b−1は、無線リソースの状態判断情報を用いて、バックオフを行うことができる。バックオフ部10002b−1は、CWを生成し、カウントダウン機能を有する。例えば、無線リソースの状態判断情報がidleを示す場合に、CWのカウントダウンを実行し、無線リソースの状態判断情報がbusyを示す場合に、CWのカウントダウンを停止することができる。バックオフ部10002b−1は、CWの値を送信判断部10002c−1に通知することができる。
送信判断部10002c−1は、無線リソースの状態判断情報、またはCWの値のいずれか一方、あるいは両方を用いて送信判断を行う。例えば、無線リソースの状態判断情報がidleを示し、CWの値が0の時に送信判断情報を送信部10003−1に通知することができる。また、無線リソースの状態判断情報がidleを示す場合に送信判断情報を送信部10003−1に通知することができる。
送信部10003−1は、物理層フレーム生成部(物理層フレーム生成ステップ)10
003a−1と、無線送信部(無線送信ステップ)10003b−1とを含んだ構成である。物理層フレーム生成部10003a−1は、送信判断部10002c−1から通知される送信判断情報に基づき、物理層フレーム(PPDU)を生成する機能を有する。物理層フレーム生成部10003a−1は、上位層から送られる送信フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部10003a−1は、生成した物理層フレームを無線送信部10003b−1に通知する。
003a−1と、無線送信部(無線送信ステップ)10003b−1とを含んだ構成である。物理層フレーム生成部10003a−1は、送信判断部10002c−1から通知される送信判断情報に基づき、物理層フレーム(PPDU)を生成する機能を有する。物理層フレーム生成部10003a−1は、上位層から送られる送信フレームに対して誤り訂正符号化、変調、プレコーディングフィルタ乗算等を施す。物理層フレーム生成部10003a−1は、生成した物理層フレームを無線送信部10003b−1に通知する。
物理層フレーム生成部10003a−1が生成するフレームには、制御情報が含まれる。該制御情報には、各無線通信装置宛てのデータが、どのRU(ここでRUには周波数リソースと空間リソースの両方を含む)に配置されているかを示す情報が含まれる。また、物理層フレーム生成部10003a−1が生成するフレームには、宛先端末である無線通信装置にフレーム送信を指示するトリガーフレームが含まれる。該トリガーフレームには、フレーム送信を指示された無線通信装置がフレームを送信する際に用いるRUを示す情報が含まれている。
無線送信部10003b−1は、物理層フレーム生成部10003a−1が生成する物理層フレームを、無線周波数(RF: Radio Frequency)帯の信号に変換し、無線周波数信
号を生成する。無線送信部10003b−1が行う処理には、デジタル・アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換等が含まれる。
号を生成する。無線送信部10003b−1が行う処理には、デジタル・アナログ変換、フィルタリング、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換等が含まれる。
受信部10004−1は、無線受信部(無線受信ステップ)10004a−1と、信号復調部(信号復調ステップ)10004b−1を含んだ構成である。受信部10004−1は、アンテナ部10005−1が受信するRF帯の信号から受信信号電力に関する情報を生成する。受信部10004−1は、受信信号電力に関する情報と、受信信号に関する情報をCCA部10002a−1に通知することができる。
無線受信部10004a−1は、アンテナ部10005−1が受信するRF帯の信号をベースバンド信号に変換し、物理層信号(例えば、物理層フレーム)を生成する機能を有する。無線受信部10004a−1が行う処理には、RF帯からベースバンド帯への周波数変換処理、フィルタリング、アナログ・デジタル変換が含まれる。
信号復調部10004b−1は、無線受信部10004a−1が生成する物理層信号を復調する機能を有する。信号復調部10004b−1が行う処理には、チャネル等化、デマッピング、誤り訂正復号化等が含まれる。信号復調部10004b−1は、物理層信号から、例えば、物理層ヘッダが含む情報と、MACヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報とを取り出すことができる。信号復調部10004b−1は、取り出した情報を上位層部10001−1に通知することができる。なお、信号復調部10004b−1は、物理層ヘッダが含む情報と、MACヘッダが含む情報と、送信フレームが含む情報のいずれか、あるいは全てを取り出すことができる。
アンテナ部10005−1は、無線送信部10003b−1が生成する無線周波数信号を、無線装置0−1に向けて、無線空間に送信する機能を有する。また、アンテナ部10005−1は、無線装置0−1から送信される無線周波数信号を受信する機能を有する。
無線通信装置10−1は、送信するフレームのPHYヘッダやMACヘッダに、自装置が無線媒体を利用する期間を示す情報を記載することにより、自装置周辺の無線通信装置に当該期間だけNAVを設定させることができる。例えば、無線通信装置10−1は送信するフレームのDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドに当該期間を示す情報を記載することができる。自装置周辺の無線通信装置に設定されたNAV期間を、無線通信装置10−1が獲得したTXOP期間(もしくは単にTXOP)と呼ぶ
こととする。そして、該TXOPを獲得した無線通信装置10−1を、TXOP獲得者(TXOP holder、TXOPホルダー)と呼ぶ。無線通信装置10−1がTXOPを獲得するため
に送信するフレームのフレームタイプは何かに限定されるものではなく、コントロールフレーム(例えばRTSフレームやCTS−to−selfフレーム)でも良いし、データフレームでも良い。
こととする。そして、該TXOPを獲得した無線通信装置10−1を、TXOP獲得者(TXOP holder、TXOPホルダー)と呼ぶ。無線通信装置10−1がTXOPを獲得するため
に送信するフレームのフレームタイプは何かに限定されるものではなく、コントロールフレーム(例えばRTSフレームやCTS−to−selfフレーム)でも良いし、データフレームでも良い。
TXOPホルダーである無線通信装置10−1は、該TXOPの間で、自装置以外の無線通信装置に対して、フレームを送信することができる。無線通信装置1−1がTXOPホルダーであった場合、該TXOPの期間内で、無線通信装置1−1は無線通信装置2Aに対してフレームを送信することができる。また、無線通信装置1−1は、該TXOP期間内で、無線通信装置2Aに対して、無線通信装置1−1宛てのフレーム送信を指示することができる。無線通信装置1−1は、該TXOP期間内で、無線通信装置2Aに対して、無線通信装置1−1宛てのフレーム送信を指示する情報を含むトリガーフレームを送信することができる。
無線通信装置1−1は、フレーム送信を行なう可能性のある全通信帯域(例えばOperation bandwidth)に対してTXOPを確保してもよいし、実際にフレームを送信する通信帯域(例えばTransmission bandwidth)等の特定の通信帯域(Band)に対して確保してもよい。
無線通信装置1−1が獲得したTXOPの期間内でフレーム送信の指示を行なう無線通信装置は、必ずしも自装置に接続されている無線通信装置には限定されない。例えば、無線通信装置は、自装置の周辺にいる無線通信装置にReassociationフレームなどのマネージメントフレームや、RTS/CTSフレーム等のコントロールフレームを送信させるために、自装置に接続されていない無線通信装置に、フレームの送信を指示することができる。
図8は、本実施形態に係る無線通信装置1−1と無線通信装置2−1との間のフレーム交換の一例を示す図である。図8中でPreamble(プリアンブル)と記載された信号は、STF、LTFおよびSIGを含むPHYヘッダを表す。初めに無線通信装置1−1は、自装置が獲得するTXOP期間(TXOP期間802)を記載したフレーム(フレーム801)を送信することで、該TXOPを獲得することができる。なお、ここでは、説明を省略しているが、無線通信装置1−1は、フレーム801を、CSMA/CAの送信手続に基づいて送信することができる。このとき、無線通信装置1−1は、フレーム801を送信する際に、CCAレベルや最小受信感度を変更することができる。また、無線通信装置1−1は、フレーム801を送信する際に、フレーム801で獲得するTXOPの期間や、TXOP内で送信指示を送る無線通信装置2Aの個数、等に応じて、CCAレベルや最小受信感度を変更することができる。例えば、無線通信装置1−1は、フレーム801で獲得するTXOPの期間が、所定の値より短い場合、他のフレームを送信する場合よりCCAレベルを高くすることができる。
フレーム801を受信した無線通信装置2−1は、フレーム801の記載された情報に基づいて、TXOP期間802だけNAVを設定する。以降、無線通信装置2−1は、TXOP期間802においては、無線通信装置1−1に指示された場合以外には、フレーム送信を行なってはならない。無線通信装置2−1は、予め、フレーム801によるNAVの設定を受け入れるか否か、および、無線通信装置1−1から送信されるトリガーフレームに基づいたフレームの送信が可能か否か、を表す機能情報(Capability information)を無線通信装置1−1に通知することができる。無線通信装置2−1は、無線通信装置1−1への接続手続き(認証手続き)において、該機能情報を通知することができる。なお、図8において、TXOPおよびNAVの期間は、フレームのプリアンブルの終わりより
開始されるように記載されているが、本実施形態に係るTXOPおよびNAVの開始期間の定義は、必ずしも図8に示す定義に限定されず、例えば、フレームの先頭より設定されても良いし、フレームの終わりより設定されても良い。
開始されるように記載されているが、本実施形態に係るTXOPおよびNAVの開始期間の定義は、必ずしも図8に示す定義に限定されず、例えば、フレームの先頭より設定されても良いし、フレームの終わりより設定されても良い。
なお、無線通信装置2−1は、TXOP期間802においては、受信動作は継続して行っても良い。無線通信装置1−1は、フレーム801で獲得するTXOP内で、特定の無線通信装置に対してフレーム送信を行なうか否かを示す情報をフレーム801に記載することができる。無線通信装置1−1は、フレーム801で獲得するTXOP内で、特定の無線通信装置に対して、無線通信装置1−1宛てのフレームの送信を指示するか否かを示す情報をフレーム801に記載することができる。
無線通信装置2−1は、該TXOP内でTXOPホルダーである無線通信装置1−1から送信されるフレームを受信することができる。無線通信装置2−1は、該TXOP内でTXOPホルダーである無線通信装置1−1から送信されるフレームが、自装置に、無線通信装置1−1宛てのフレームの送信を指示する情報が含まれていた場合、無線通信装置1−1宛てのフレーム(フレーム804)を送信することができる。
無線通信装置1−1が他の無線通信装置に対して、フレーム送信を指示する情報が含まれているフレームをトリガーフレーム(Trigger frame)とも呼ぶ。トリガーフレームは
、図8に示すように、TXOPを獲得するフレームと同時に送信されることができる。ここで、同時に送信されるということは、フレーム801にTXOPに関する情報と、トリガーフレームに関する情報の両方の情報が記載されている場合を含む。また、図8では記載を省略しているが、トリガーフレームは、無線通信装置2−1宛てのデータフレームと同時に送信されることもできる。
、図8に示すように、TXOPを獲得するフレームと同時に送信されることができる。ここで、同時に送信されるということは、フレーム801にTXOPに関する情報と、トリガーフレームに関する情報の両方の情報が記載されている場合を含む。また、図8では記載を省略しているが、トリガーフレームは、無線通信装置2−1宛てのデータフレームと同時に送信されることもできる。
トリガーフレームには、無線通信装置2−1がフレームを送信する際にデータを配置するRUを示す情報が含まれることができる。
なお、無線通信装置2−1は、受信したトリガーフレームが、他のBSSに属する無線通信装置より送信されたフレームであると判断した場合、当該フレームを破棄することができる。
無線通信装置2−1は、該TXOPで、該TXOPのTXOPホルダーからの指示に従ってフレームを送信する場合、所定のフレーム送信待機時間(IFS)が経過した後にフレームを送信することができる。例えば、無線通信装置2−1は、SIFSだけ時間が経過した後にフレームを送信することができる。無線通信装置2−1は、該所定のフレーム待機時間の間、キャリアセンスを行なわなくてもよい。
無線通信装置2−1は、フレーム804のDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドに、TXOP802の終了までの残り期間(NAV期間805、Remaining duration)を記載することができる。フレーム801の受信に失敗した無線通信装置が、該フレーム804を受信することにより、TXOP802の終了までの残り時間だけNAVを設定することが可能となるから、該TXOP内でのフレーム衝突の確率を下げることが可能となる。無線通信装置1−1は、無線通信装置2−1がフレーム804のDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドに記載する情報を、フレーム801に記載することができる。
TXOPホルダーである無線通信装置1−1は、獲得したTXOPを途中で終了する(放棄する)ことができる。無線通信装置1−1は、獲得したTXOPを放棄することを示すフレーム(フレーム806)を送信することができる。フレーム806は、例えば、C
F−Endフレームであることができる。CF−Endフレームを受信した無線通信装置2−1は、CF−Endフレーム受信時において、自装置が設定したNAVをリセットすることができる。
F−Endフレームであることができる。CF−Endフレームを受信した無線通信装置2−1は、CF−Endフレーム受信時において、自装置が設定したNAVをリセットすることができる。
なお、無線通信装置1−1が、TXOP802を獲得する際に送信するフレームが、他のBSSから送信されたフレームと衝突した場合、無線通信装置1−1はTXOP802を獲得できない。このことは、TXOP802内でフレームの送信が指示される予定であった無線通信装置の送信機会も放棄されてしまうことを意味している。そのため、本実施形態に係る無線通信装置1−1は、TXOP802を獲得する際に送信するフレームについては、通常のフレーム送信待機時間(例えばDIFS)よりも短いフレーム送信待機時間(例えばPIFS)を使うことができる。また、本実施形態に係る無線通信装置1−1は、TXOP802を獲得する際に送信するフレームについては、ランダムバックオフ処理を行なわずに、該フレームを送信することができる。また、本実施形態に係る無線通信装置1−1は、TXOP802を獲得する際に送信するフレームについては、他のフレームよりも優先度の高いアクセスカテゴリーに属するフレームと認識して、CCAを実施することができる。
図9は本実施形態に係る無線通信装置1−1と無線通信装置2Aとの間のフレーム交換の一例を示す図である。無線通信装置1−1は、フレーム901の送信により、TXOP902を獲得し、TXOPホルダーとなることができる。また、図9の例によれば、無線通信装置1−1は、フレーム901に、無線通信装置2−1および無線通信装置2−2に対するトリガーフレームを示す情報(図9ではTFと記載)と、無線通信装置2−3宛てのデータフレームを含めている。
無線通信装置2−1〜4は、フレーム901を受信した場合、TXOP902が示す期間だけNAVを設定する。
フレーム901に含まれるトリガーフレームによって、フレーム送信を指示された無線通信装置2−1および無線通信装置2−2は、フレーム901によって指示されたRUを用いて、無線通信装置1−1宛てのフレーム(フレーム904−1およびフレーム904−2)を送信する。フレーム901に含まれるデータフレームを受信した無線通信装置2−3は、該データフレームの受信可否を示すブロックACKフレームもしくはACKフレーム(図9中ではBACKと表現)(フレーム904−3)を、無線通信装置1−1に向けて送信する。
フレーム904−1〜3は、無線通信装置1−1から送信されるフレーム901が受信されてから所定のフレーム送信待機時間が経過した後、無線通信装置2−1〜3より送信される。このとき、フレーム904−1〜3が、OFDMA伝送およびMU−MIMO伝送で送信される場合、フレーム904−1〜3のプリアンブルが備えるLTFの数は、等しい数である必要がある。
無線通信装置2−1〜3が送信するLTF同士の直交性が、周波数方向への直交拡散符号(例えばWalsh符号やOVSF符号)を用いた拡散(もしくはスクランブリング)によって確保される場合、LTFの数は、各無線通信装置が送信する空間ストリーム数の中で最大のストリーム数にそろえられることができる。例えば、無線通信装置2−1が送信する空間ストリーム数が4であり、無線通信装置2−2および2−3が送信する空間ストリーム数が1であった場合、各無線通信装置2−1〜3は、LTFを時間方向に4OFDMシンボルに渡って送信することができる。このとき、無線通信システム2−2および2−3は、無線通信装置2−1がLTFを時間方向に4OFDMシンボルに渡って送信する際に用いる4x4の直交行列のうち、何れか1つの行に記載の系列(例えば第1行目の
系列)を使って、LTFを時間方向に拡散することができる。なお、各無線通信装置2−1〜3には、LTFを周波数方向にスクランブリングする際に用いる直交符号系列が予め割り当てられることができる。該直交符号系列の割り当ては、無線通信装置1−1が、トリガーフレームによって、各無線通信装置2−1〜3に通知することができる。また、該直交符号系列の割り当ては、無線通信装置1−1が、各無線通信装置2−1〜3に通知するRUの割り当てを示す情報に関連付けられることができる。例えば、無線通信装置1−1が、各無線通信装置2−1〜3に通知するRUの割り当てを示す情報は、無線通信装置1−1が送信するトリガーフレーム内のフィールドにそれぞれ順番に記載されるから、無線通信装置1−1および無線通信装置2−1〜3は、該フィールドにRUの割り当て情報が記載される順番と、予め定められた直交符号系列の順番とを関連付けて置くことができる。
系列)を使って、LTFを時間方向に拡散することができる。なお、各無線通信装置2−1〜3には、LTFを周波数方向にスクランブリングする際に用いる直交符号系列が予め割り当てられることができる。該直交符号系列の割り当ては、無線通信装置1−1が、トリガーフレームによって、各無線通信装置2−1〜3に通知することができる。また、該直交符号系列の割り当ては、無線通信装置1−1が、各無線通信装置2−1〜3に通知するRUの割り当てを示す情報に関連付けられることができる。例えば、無線通信装置1−1が、各無線通信装置2−1〜3に通知するRUの割り当てを示す情報は、無線通信装置1−1が送信するトリガーフレーム内のフィールドにそれぞれ順番に記載されるから、無線通信装置1−1および無線通信装置2−1〜3は、該フィールドにRUの割り当て情報が記載される順番と、予め定められた直交符号系列の順番とを関連付けて置くことができる。
また、無線通信装置2−1〜3は、フレーム901に含まれるトリガーフレームに基づいて送信されるフレームの総空間多重数に基づいて、送信するフレームLTF数を決定することができる。例えば、無線通信装置2−1が送信する空間ストリーム数が4であり、無線通信装置2−2および2−3が送信する空間ストリーム数が1であった場合で、無線通信装置2−1〜3が送信するフレームが、全て空間多重(MU−MIMO)により送信される場合、各無線通信装置2−1〜3は、総空間多重数を6として、LTFを時間方向に、6OFDMシンボルに渡って送信することができる。各無線通信装置2−1〜3が、LTFの時間拡散に用いる直交符号系列は、無線通信装置1−1が送信するトリガーフレームによって通知されても良いし、先に示した場合と同様に、該直交符号系列に関する情報は、無線通信装置1−1が、各無線通信装置2−1〜3に通知するRUの割り当てを示す情報に関連付けられることができる。
無線通信装置2−1〜3は、自装置が送信するフレーム904−1〜3に、TXOP902の残り期間(Remaining Duration)を示す情報を、記載することができる。フレーム904−1〜3に記載されるTXOP902の残り期間を示す情報は、それぞれ共通とすることができる。フレーム904−1〜3に記載されるTXOP902の残り期間を示す情報は、フレーム901に記載されることによって、無線通信装置1−1より指示されることができる。
無線通信装置2−1〜3は、それぞれフレーム904−1〜3を所定のフレーム待機時間ののち、送信することができる。
フレーム904−1〜3を受信した無線通信装置1−1は、TXOP902の間で、更に自装置のフレーム送信と、他の無線通信装置へのフレーム送信の指示を行なうことができる。図9の例によれば、無線通信装置1−1は、フレーム907の送信により、無線通信装置2−1および無線通信装置2−2に対して、フレーム904−1およびフレーム904−2の受信可否を示すブロックACKフレームを送信することができる。また、無線通信装置1−1は、フレーム907の送信により、無線通信装置2−4に対して、無線通信装置1−1宛てのフレームの送信を指示するトリガーフレームを送信することができる。
なお、無線通信装置1−1は、フレーム907のDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドに、フレーム907の送信時点におけるTXOP902の残り期間を示す情報を記載することができる。TXOP902の残り期間を示す値は、フレーム901に記載されたTXOPの期間から、無線通信装置1−1が、フレーム907を送信するまでに経過した期間を除算した値とすることができる。
フレーム907によって、トリガーフレームが送信された無線通信装置2−4は、フレ
ーム907によって指示されたRUに基づいて、無線通信装置1−1宛てのフレーム(フレーム909)を送信することができる。また、フレーム909を受信した無線通信装置1−1は、フレーム909に含まれる自装置宛てのフレームの受信可否を示すブロックACKフレームを含むフレーム(フレーム911)を無線通信装置2−4に対して送信することができる。なお、無線通信装置1−1および無線通信装置2−4は、それぞれ送信するフレームに、該フレームの送信時点におけるTXOP902の残り期間を示す情報を、Duration/IDフィールドまたはLengthフィールドに記載することができる。
ーム907によって指示されたRUに基づいて、無線通信装置1−1宛てのフレーム(フレーム909)を送信することができる。また、フレーム909を受信した無線通信装置1−1は、フレーム909に含まれる自装置宛てのフレームの受信可否を示すブロックACKフレームを含むフレーム(フレーム911)を無線通信装置2−4に対して送信することができる。なお、無線通信装置1−1および無線通信装置2−4は、それぞれ送信するフレームに、該フレームの送信時点におけるTXOP902の残り期間を示す情報を、Duration/IDフィールドまたはLengthフィールドに記載することができる。
なお、TXOPホルダーである無線通信装置1−1が、自装置が獲得したTXOP内で、フレームを送信する場合、該フレームに記載されるDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドの値は、該TXOPの残り期間を示す情報と一致しなくても良い。該フレームに記載されるDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドの値が該TXOPの残り期間より短い場合、無線通信装置1−1は、該フレームを、キャリアセンスを行なうことなく、所定のフレーム送信待機時間ののち、送信することができる。該フレームに記載されるDuration/IDフィールドまたはLengthフィールドの値が該TXOPの残り期間より長い場合、無線通信装置1−1は、改めてTXOPを獲得することになるから、該TXOPを放棄することを示すフレームを送信した後、通常のCSMA/CAの送信手続に基づいて、TXOPを獲得するフレームを送信することができる。
無線通信装置1−1は、TXOP902を放棄することを示すフレーム(フレーム913)を送信することができる。無線通信装置1−1は、フレーム913として、CF−Endフレームを含むフレームを送信することができる。なお、無線通信装置1−1は、CF−Endフレームを、宛先アドレスをブロードキャストアドレスとして送信することができる。なお、無線通信装置1−1は、CF−Endフレームを、OFDMA伝送により、個別に送信することができる。この場合、無線通信装置1−1は、必ずしも、自装置が属するBSS内の全ての無線通信装置2Aに対して、CF−Endフレームを送信する必要はない。
なお、フレーム913を受信できない無線通信装置は無線通信装置1−1がTXOP902を放棄したことを認識することができない。そのため、フレーム913を受信した無線通信装置2Aは、CF−Endフレームが無線通信装置1−1より送信されたことを示すフレーム915(図9においては、CF−End ACKフレームと記載)を、CF−Endフレーム受信後に送信することができる。TXOP902を放棄することを示すフレームが、TXOPホルダーより送信されたことを示すフレームを受信した無線通信装置は、NAVをリセットすることができる。
なお、フレーム913が送信された時点で、TXOP902は放棄されているから、無線通信装置2Aは、フレーム915を通常のCSMA/CAの送信手続に基づいて送信することができる。
なお、無線通信装置1−1は、CF−Endフレーム送信後に、再びTXOPを獲得するためには、通常のCSMA/CAの送信手続に基づいて、フレーム901を送信する必要がある。このとき、無線通信装置1−1は、自BSSに属する無線通信装置から送信される、CF−Endフレームが無線通信装置1−1より送信されたことを示すフレームについては、無視してキャリアセンスを継続することができる
無線通信装置1−1は、TXOPを獲得する際に送信するフレーム(図9を例にとればフレーム901)によってトリガーフレームを送信した複数の無線通信装置より送信され
るデータフレームを、1つも取得できなかった場合、該TXOPの獲得に失敗したと判断し、該TXOPを放棄するフレームを送信することができる。
るデータフレームを、1つも取得できなかった場合、該TXOPの獲得に失敗したと判断し、該TXOPを放棄するフレームを送信することができる。
フレーム901を初めとして、Duration/IDフィールドおよびLengthフィールドが記載されたフレームを受信した無線通信装置は、TXOPの残り期間だけNAVを設定するが、該TXOPが放棄されたことを示すフレームの受信に失敗した無線通信装置は、該NAVをリセットすることができない。そこで、本実施形態に係る無線通信装置は、Duration/IDフィールドおよびLengthフィールドが記載されたフレームを受信してから所定の期間だけ、該フレームが属するBSSから送信されたフレームを受信しなかった場合、該TXOPが放棄されたと判断し、該NAVをリセットすることができる。ここで、所定の期間とは、何かに限定されるものではないが、例えば、IEEE802.11標準で規定されたフレーム送信待機時間(SIFS、DIFS、PIFS,AIFS)の整数倍もしくは実数倍で定義されることができる。
なお、TXOPホルダーである無線通信装置1−1から送信されたフレーム901を受信した無線通信装置2Aは、無線通信装置1−1から送信されるトリガーフレームに基づいて無線通信装置1−1宛てのフレームを送信することができる。ただし、無線通信装置2Aは所定の条件の下では、無線通信装置1−1からトリガーフレームを送信されても、無線通信装置1−1宛てのフレームを送信してはならない。該所定の条件として、例えば、無線通信装置2Aは、フレーム901を受信する前、もしくはフレーム901の受信に失敗した場合に、他のBSS(Inter BSS)に属する無線通信装置より送信されたRTSフレーム、CTSフレーム、もしくはデータフレームを受信し、該RTSフレーム、該CTSフレーム、もしくはデータフレームに記載の情報に基づいてNAVを設定していた場合、該NAVの期間の間に無線通信装置1−1から送信されたトリガーフレームを受信しても、無線通信装置1−1宛てのフレームを送信してはならない。
以上、説明してきた無線通信装置、通信方法および通信システムによれば、TXOPを獲得した無線通信装置が、複数の無線通信装置に対して、該TXOP内で、適切にフレームの送信指示を行なうことができるから、無線通信装置が効率的に無線媒体にアクセスすることが可能となる。
[2.全実施形態共通]
[2.全実施形態共通]
本発明に係る無線通信装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における無線通信装置1−1、無線通信装置2−1、無線通信装置1−2、無線通信装置2−2の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。無線通信装置1−1、無線通信装置2−1、無線通信装置1−2、無
線通信装置2−2の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
線通信装置2−2の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の無線通信装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
本発明は、無線通信装置、通信方法及び通信システムに用いて好適である。
1−1、1−2、2−1〜8、2A、2B 無線通信装置
3−1、3−2 管理範囲
10001−1 上位層部
10002−1 自律分散制御部
10002a−1 CCA部
10002b−1 バックオフ部
10002c−1 送信判断部
10003−1 送信部
10003a−1 物理層フレーム生成部
10003b−1 無線送信部
10004−1 受信部
10004a−1 無線受信部
10004b−1 信号復調部
10005−1 アンテナ部
3−1、3−2 管理範囲
10001−1 上位層部
10002−1 自律分散制御部
10002a−1 CCA部
10002b−1 バックオフ部
10002c−1 送信判断部
10003−1 送信部
10003a−1 物理層フレーム生成部
10003b−1 無線送信部
10004−1 受信部
10004a−1 無線受信部
10004b−1 信号復調部
10005−1 アンテナ部
Claims (8)
- 複数の端末装置と通信可能な無線通信装置であって、
TXOPを獲得するフレームを送信し、
前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つに自装置宛てのフレームの送信を指示するトリガーフレームを送信し、
前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームを送信する送信部を備え、
前記TXOP内で、前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームに記載される、前記TXOPの残り期間を示す値は、前記TXOPを獲得するフレームに記載されたTXOPから、前記TXOP内で前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームを送信するまでに経過した期間を除算した値とは異なる、無線通信装置。 - 前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームを送信する際に用いるフレーム送信待機時間を、前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームとは異なるフレームを送信する際に用いるフレーム送信期間時間より短く設定する自律分散制御部を備える、請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームを送信する際に用いるCCAレベルを、前記送信部が前記TXOPを獲得するフレームとは異なるフレームを送信する際に用いるCCAレベルとは異なる値に設定する自律分散制御部を備える、請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記送信部は、前記TXOP内で前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームに記載される前記TXOPの残り期間を示す値が、前記TXOPの残り期間よりも短い期間を示す場合、前記送信部は、前記TXOP内で前記複数の端末装置の少なくとも1つを宛先としたフレームを、キャリアセンスを実施せずに送信する、請求項1に記載の無線通信装置。
- 無線通信装置と通信を行なう端末装置であって、
前記無線通信装置より送信されるTXOPを獲得するフレームを受信する受信部と、
前記TXOPを獲得するフレームに記載された前記TXOPの期間を示す情報に基づいてNAVを設定する自律分散制御部を備え、
前記自律分散制御部は、前記TXOPを獲得するフレームを受信後、所定の期間の間、前記無線通信装置が属するBSSを示す情報が記載されたフレームを受信しなかった場合、前記NAVをリセットする、端末装置。 - 分割された無線リソースの少なくとも2つを用いて前記無線通信装置にフレームを送信する送信部を備える、請求項5に記載の端末装置。
- 前記受信部は、前記無線通信装置より送信される、前記無線通信装置宛てのフレームの送信を指示するトリガーフレームを受信する機能を有し、
前記無線通信装置が属するBSSとは異なるBSSより送信されたRTSフレームに記載された情報に基づいてNAVを設定していた場合、前記RTSフレームに記載された情報に基づいて設定されたNAVの期間の間に前記トリガーフレームを受信しても、前記無線通信装置宛てのフレームを送信しない送信部を備える、請求項5に記載の端末装置。 - 前記受信部は、前記無線通信装置より送信される前記TXOPが放棄されたことを示すフレームを受信し、
前記TXOPが放棄されたことを示すフレームを受信したのち、前記TXOPが放棄さ
れたことを示すフレームが送信されたことを示すフレームを送信する送信部を備える、請求項5に記載の端末装置。
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