JP2021508203A - 低電力高速スマートスキャニングのための通信装置および通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前に説明したように、WURベースのスマートスキャニングは、WUR無線(WURx)の低電力消費のおかげで電力消費の観点から決定的な利点を有することになろう。但し、WUR送信の低いデータ速度を考えれば、WURスマートスキャニングに対し極めて重要な、APによるWURディスカバリーフレームの送信は、非常に頻繁には行えないことになり得る。これは、多数のWURチャネルをスキャニングする必要性と併せると、より長くはないにせよ、同等な長さのスキャニングプロセスを生成することになる。そこで、スキャン遅延を低減する1つの仕方は、WURディスカバリーフレームの送信をWURチャネルのサブセットに制限することとなろう。これらのWURチャネルは、WURディスカバリーチャネルと称することができる。単一のWURチャネルを、WURディスカバリーフレームを送信するために使われることになる唯一共通のWURディスカバリーチャネルとして指定することが、スキャン遅延の観点からは最善であろう。但し、ワイヤレスチャネル品質の予測性の生来的な欠如によって、WURディスカバリーチャネルとして単一のWURチャネルを有するだけでは、これもまた危険である。よりよい選択肢は、候補WURディスカバリーチャネルとしていくつかのWURチャネルを指定することであり得て、各個別のAPは、そのBSSに対する動作ディスカバリーチャネルとして、それら候補チャネルの1つを選択することが可能である。
WURディスカバリーフレーム1900の別のフレームフォーマットが図19に示されている。WURディスカバリーフレーム1900は、図6のWURディスカバリーフレーム600と同じ構造に従っているが、以下が異なる。
1)当該フレームを送信しているAPが代表しているワイヤレスネットワークを示すために、HESSID(Homogenous Extended Service Set Identifier(同種構成拡張サービスセット識別子))フィールド1902が用いられる。HESSIDフィールド1902は、全てが同じ外部ネットワークへのアクセスを提供するBSSのグループである同種構成ESSを識別する。HESSIDとして使われる値は、同種構成ESS内のAP群の1つのBSSIDであり、MACアドレスの形(6オクテット)を取る。HESSIDは、ワイヤレスネットワークの世界的に一意な識別子であり、複数のオペレータが同じSSIDを用いているリスクのあるアンマネジドネットワークでは特に、SSIDよりも選好され得る。
2)近隣AP情報フィールド1910はフレームボディの中に含まれ、全てのWURディスカバリーチャネル中の、WURディスカバリーフレームを送信しているAPのカウントを示す。近隣AP情報フィールド1910は、各々のWURディスカバリーチャネル上の個別の近隣APのカウントから構成される。例えば、3つの定義されたWURディスカバリーチャネルがある場合、CH1近隣APカウントフィールド1912は、同じディスカバリーチャネル(すなわちWURディスカバリーチャネル1)上でWURディスカバリーフレームを同様に送信している近隣APの数を示す。同様に、CH2近隣APカウントフィールド1914およびCH3近隣APカウントフィールド1916は、それぞれ、WURディスカバリーチャネル2および3上でWURディスカバリーフレームを送信している近隣APの数を示す。各WURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを送信しているAPについての知識を有する主な利点は、WUR STAが、或る特定のチャネル上でいかなるWURディスカバリーフレームも送信されていないことを前もって知っている場合、そのSTAは、高速スマートスキャニングの過程でその特定のチャネルを全面的にスキップし、スキャン遅延をさらに低減することができることである。
図21は、本開示に記載の高速スマートスキャニングを実装する例示のAPのPCR2100のブロック図である。このAPは、図1中のAP110であってよい(PCR2100は図1中のPCR112であってよい)。PCR2100は、アンテナ2102に接続されており、802.11信号の送信および受信のため、およびWUR PPDUの送信のために使われる。PCR2100は、RF/アナログフロントエンド2110、PHY処理回路2120、およびMAC処理回路2130から成る。
図23は、802.11OFDM信号を送信および受信するためのPCR2330とWUR PPDUを受信するためのWUR2310との、2つの別個の無線部を備えるWUR STA2300を示す。
上記の諸実施形態において、WURディスカバリーフレームを送信している近隣APの情報は、WURディスカバリーフレーム自体に含まれ、この情報は、高速スマートスキャニングの過程でスマートスキャン遅延の削減のために使用された。但し、WURディスカバリーフレームを送信している近隣APの情報は、WURディスカバリーフレームを使う代わりに802.11情報エレメント中に含むことも可能で、この場合は、ビーコンフレーム、プローブ応答フレームなどのPCRフレームに含まれることになる。図25は、1つ以上の近隣WUR AP情報フィールド2510を運ぶために使用できる近隣WUR AP情報エレメント2500を示しており、近隣WUR AP情報エレメント2500はWURディスカバリーチャネル毎に1つある。各近隣WUR AP情報フィールド2510は、長さが可変であり、WURオペレーティングクラスフィールド2512と、WURディスカバリーチャネル番号フィールド2514と、近隣WUR APカウントフィールド2516と、1つ以上の近隣WUR APフィールド2520とから成る。WURオペレーティングクラスフィールド2512と、WURディスカバリーチャネル番号フィールド2514とは合わさってWURディスカバリーチャネルを識別する。近隣WUR APフィールド2520は、WURディスカバリーチャネル中でWURディスカバリーフレームを送信しているWUR APについての情報を含み、一方、近隣WUR APカウントフィールド2516は、近隣WUR APフィールド2520中にリストされたWUR APの数マイナス1を示し、値0は、1つのWUR APがリストされていることを示す。WURディスカバリーフレームを送信しているWUR APがいないWURディスカバリーチャネルは、近隣WUR APフィールド2520から省かれてよい。存在ビットマップフィールド2530は、近隣WUR APフィールド2520の様々なサブフィールドの存在/不存在を示しており、例えば、1は対応するサブフィールドが存在することを示し、0はそのサブフィールドが不存在であることを示す。PCRチャネルビット2532は、PCRオペレーティングクラスサブフィールド2540およびPCRチャネル番号サブフィールド2542(合わせて当該APが作動している20MHzプライマリチャネルを示す)の存在/不存在を示し、BSSIDビット2534は、APのBSSIDを示すBSSIDサブフィールド2544の存在/不存在を示し、一方、圧縮SSIDビット2536は、当該APを介してアクセスが可能なネットワークのSSIDの圧縮バージョンを表す圧縮SSIDサブフィールド2546の存在/不存在を示す。近隣WUR AP情報エレメント2500を受信したWUR STAは、高速スマートスキャニング、例えば、図7に表された高速スマートスキャニング手順700を実行するために、リストされたWURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを送信しているAPの情報を用いることが可能である。該STAは、各WURディスカバリーチャネル上でのチャネルスキャン時間を短縮するため、近隣WUR APカウントフィールド2516を使用することができ、一方、圧縮SSID2546など、近隣WUR APフィールド2520中に含まれているWUR APの情報は、合致するSSIDを備えるAPによって使われているWURディスカバリーチャネルだけをスキャンすることによって、スキャン待ち時間をさらに低減するために利用することができる。たとえ、近隣WUR APカウントフィールド2516がWUR AP情報エレメント2500中に含まれていなくても、受信したWUR STAは、近隣WUR APフィールド2520中にリストされた一意的APの数に基づいて、この情報を集めることが可能である。図7に示された例に対して、高速スマートスキャニング手順700を開始する前に、WUR STAは、STAが関連付けられているAPからのビーコンフレームまたはプローブ応答フレーム、または、さらにはSTAの近傍の他のAPからのビーコンフレーム、プローブ応答フレーム、FILSフレーム中の近隣WUR AP情報エレメント2500を前もって受信しておくことができる。この例において、近隣WUR AP情報エレメント2500は、ディスカバリーチャネルD−CH1 710上で1つのAPがWURディスカバリーフレームを送信しており、ディスカバリーチャネルD−CH2 720上で2つのAPがWURディスカバリーフレームを送信しており、ディスカバリーチャネルD−CH3 730上で1つのAPがWURディスカバリーフレームを送信していることを示す。このWUR STAは、そのWURxをディスカバリーチャネルD−CH1 710に同調することによってスマートスキャニングを開始し、WURディスカバリーフレーム714を受信し、その送信しているAPに関する関連情報を保存する。STAは、近隣WUR AP情報エレメント2500中に含まれた情報に基づいて、ディスカバリーチャネルD−CH1 710上でWURディスカバリーフレームを送信している他のAPがないことを知っている。しかして、このSTAは、WURスキャン持続時間の終了までD−CH1 710上でスキャニングを続ける必要はなく、WURスキャン窓712を短縮し、直ちにディスカバリーチャネルD−CH2 720に切替えWURスキャン窓722を開始してよい。WURディスカバリーフレーム724を受信して、STAは、D−CH2 720でもう1つのAPがWURディスカバリーフレームを送信していることを知る。しかして、STAは、このチャネル上での聞き取りを継続し、WURディスカバリーフレーム726を受信する。このSTAは、2つのAPからのWURディスカバリーフレームを既に受信したので、WURスキャン窓722を短縮し、直ちにディスカバリーチャネルD−CH3 730に切替え、WURスキャン窓732を開始してよい。WURディスカバリーフレーム734を受信して、STAは、D−CH3 730上でWURディスカバリーフレームを送信している他のAPがないことを知り、また、D−CH3 730がスキャンリスト上の最後のWURディスカバリーチャネルなので、該STAは、WURスキャン窓732を短縮し、時間742で高速スマートスキャニング手順700を終了してよく、この時間は当初のスマートスキャニング手順の終了時間740よりも大幅に早い。要約すれば、近隣WUR APの情報の助力で行われた高速スマートスキャニングの過程で、STAは、これまでに当該チャネル上で、WURディスカバリーフレームがそれから受信された一意的APの数が、予期されているAPの数よりも少なく、且つWURスキャン持続時間の終わりに達していなければ、そのWURxを使ってWURディスカバリーチャネル上での聞き取りを継続し、それ以外の場合、STAは、現在のWURディスカバリーチャネルがスキャン対象チャネルリスト上の最後のチャネルであればスマートスキャニングを終了するか、そうでなければ、WURディスカバリーフレームを送信している1つ以上の近隣APによって使われている次のWURディスカバリーチャネルに切替える。STAが、予期されている数のAPからWURディスカバリーフレームを受信していない場合、該STAは、全WURスキャン持続時間の間、WURディスカバリーチャネルを聞き取ることがある。
実施の形態3において、WUR STAが、それが関連付けられたAPから、または近傍のいずれかの他のAPから、WURディスカバリーフレームを送信している近隣APの情報をどのように受信し、そのスキャン/ローミングオペレーションを促進するためにその情報を使用するかを説明した。しかしながら、一部のネットワークでは、APが、近隣APの情報の送信に対応していないことがある。また一方、WURディスカバリーフレームを送信する或るAPは、例えば、図5中のWURオペレーションエレメント500のWURディスカバリーチャネルフィールド514を使って、ビーコンフレーム、プローブ応答フレームなどのフレーム中で、WURディスカバリーフレームを送信しているWURディスカバリーチャネルを広告するであろう。あるいは、このWURディスカバリーチャネルは、図33中のWUR能力エレメント3300のWURオペレーティングクラスフィールド3310とWURディスカバリーチャネルフィールド3320との組み合せを使って広告されてもよい。かかる状況において、WUR STAは、自分の今後のローミング決定のために、近隣APについてのレポートを自身で集めてもよい。
120 STA
130、140、2300、2400 WUR STA
112、122、132、142、2100、2330 PCR
134、144、2310、2460 WURx
2102、2202、2302、2402 アンテナ
2110、2312、2332、2462 RF/アナログフロントエンド
2120、2340 PHY処理回路
2122、2262、2342、2456 OFDMモジュレータ/デモジュレータ
2124、2264、2322、2352 周波数チューナ
2134、2256 近隣APレポートジェネレータ
2132、2258 WURフレームジェネレータ/スケジューラ
2252、2452 MACモジュール
2260、2454 PHYモジュール
2320、2468 WURスマートスキャンモジュール
2324 WUR APカウンタ
2326 WUR AP情報モジュール
2350、2458 PCRスキャンモジュール
2354 スキャン情報
2130、2344 MAC処理回路
2254 PCRペイロードジェネレータ
2328、2470 近隣AP情報
2210、2410 電源
2220、2420 メモリ
2230、2430 CPU
2240、2440 補助ストレージ
2250 ワイヤレスI/F
2270 有線通信I/F
2314、2464 WURプリアンブル検出モジュール
2316、2466 WURパケット復号/処理モジュール
2450 PCRインターフェース
Claims (19)
- 動作時に、アクセスポイント(AP)から、WURディスカバリーフレームの送信に使われる少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルを示すエレメントを受信する、主無線(PCR)回路と、
動作時に、WURディスカバリーフレームについてWURディスカバリーチャネルをスキャンするために使われるウェイクアップ受信機(WURx)回路と、
動作時に、前記PCR回路または前記WURx回路で受信された情報に基づいて、前記WURx回路に、少なくとも1つのWURディスカバリーチャネル中のWURディスカバリーチャネルをスキャンするよう指示するコントローラであって、前記情報は前記少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルの各々に対するAPの数を表し、前記APの各々は前記WURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを送信している、前記コントローラと、
を含む通信装置。 - 動作時に、前記WURディスカバリーチャネルに対する前記APの数が2つ以上であれば、前記コントローラが前記WURx回路に、前記WURディスカバリーチャネルのスキャニングを続けるように指示し、それ以外であれば、動作時に、前記コントローラが前記WURx回路に、前記少なくとも1つのWURディスカバリーチャネル中の別のWURディスカバリーチャネルをスキャンするか、またはスキャニングを終了するように指示する、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記情報が前記PCR回路で受信されるときは、前記情報が前記エレメントに含まれている、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記エレメントが少なくとも1つのWUR AP情報フィールドを含み、その各々のWUR AP情報フィールドが、前記少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルの各々に対応していて、前記少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルが、WURオペレーティングクラスフィールドおよびWURディスカバリーチャネルフィールドによって示されており、各フィールドは前記対応するWUR AP情報フィールドに含まれていて、前記APの数が、前記WUR AP情報フィールド中のWUR APカウントフィールドによって示されている、
請求項3に記載の通信装置。 - 前記情報が前記WURx回路で受信されるときは、前記情報が前記WURディスカバリーフレームに含まれている、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記エレメントが、ビーコンフレームおよびプローブ応答フレームのうちの少なくとも1つに含まれている、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記エレメントが前記ビーコンフレームに含まれているとき、前記PCR回路が、前記APから前記ビーコンフレームを周期的に受信する、
請求項6に記載の通信装置。 - 動作時に、前記WURx回路が、前記APから前記WURディスカバリーフレームを周期的に受信する、
請求項5に記載の通信装置。 - 動作時に、前記コントローラが前記WURx回路に、WURディスカバリーチャネルのスキャニングを前記エレメント中に示された前記WURディスカバリーチャネルに限定するように指示する、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記情報が、前記PCR回路で受信されるときは、前記エレメントが、PCRチャネルフィールド、BSSIDフィールド、および短縮SSIDの存在を示すビットマップフィールドを含む、
請求項1に記載の通信装置。 - 動作時に、WURディスカバリーフレームの送信のため使用される少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルの情報を含み、前記少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルの各々に対するAPの数を示すエレメントを生成する信号生成回路であって、前記APの各々が前記WURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを送信している前記信号生成回路と、
動作時に、前記エレメントを送信する送信機と、
を含むアクセスポイント。 - 前記送信機が、前記1つ以上のWURディスカバリーチャネル中の一WURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを周期的に送信する、
請求項11に記載のアクセスポイント。 - 前記少なくとも1つのWURディスカバリーチャネルが、WURオペレーティングクラスフィールドおよびWURディスカバリーチャネルフィールドによって示されており、各フィールドは前記エレメントに含まれていて、WURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを送信している前記APの数が、前記エレメント中のWUR APカウントフィールドに示されている、
請求項11に記載のアクセスポイント。 - 前記エレメントが、ビーコンフレームおよびプローブ応答フレームのうちの少なくとも1つに含まれている、
請求項11に記載のアクセスポイント。 - 前記エレメントが前記ビーコンフレームに含まれているとき、前記送信機が周期的に前記ビーコンフレームを送信する、
請求項14に記載のアクセスポイント。 - 前記アクセスポイントのWURディスカバリーフレームを送信するのに使われる前記WURディスカバリーチャネルが、全ての可能なWURチャネルから選択される、
請求項12に記載のアクセスポイント。 - 前記エレメントが、PCRチャネルフィールド、BSSIDフィールド、および圧縮SSIDの存在を示すビットマップフィールドを含む、
請求項11に記載のアクセスポイント。 - 近隣のアクセスポイントによって送信される前記エレメントが、近隣のアクセスポイントによって使われる前記WURディスカバリーチャネルの前記情報を集めるために用いられる、
請求項11に記載のアクセスポイント。 - 動作時に、或る特定のWURディスカバリーチャネル上でWURディスカバリーフレームを送信しているAPの情報を含む少なくとも1つのWUR AP情報フィールドを含むエレメントを生成する信号生成回路であって、前記WUR AP情報フィールドの各々が、前記WUR AP情報フィールド中にリストされたAPの数を表すWUR APカウントフィールドを含む、前記信号生成回路と、
動作時に、前記エレメントを送信する送信機と、
を含むアクセスポイント。
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