JP2022029838A - Communication device, control method, and program - Google Patents

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Abstract

To restrict degradation of throughput of an entire network when a communication device is communicating with a plurality of communication devices including an access point.SOLUTION: It is determined whether or not an access point is present in a plurality of other communication devices participating in a network constructed by a communication device 101. When it is determined that an access point is present, a communication instruction for directing execution of data communication to the access point to and data is communicated with the assess point which has received the communication instruction, the communication instruction being generated such that the data communication between the access point and the communication apparatus 101 is performed with higher priority than data communication between a device other than the access point among the plurality of communication devices and the communication device 101.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数のアクセスポイントを含むネットワークにおける通信に関する。 The present invention relates to communication in a network including a plurality of access points.

Wi-Fi Allianceにおいて策定されたWi-Fi EasyMesh規格のように、アクセスポイント(AP)を複数含むネットワーク(マルチAPネットワーク)における通信が検討されている。マルチAPネットワーク内のAPは、ネットワークを構築するAPとしての機能(フロントホールAP、Fronthaul AP)と、ネットワークに参加するSTAとしての機能(バックホールSTA、Backhaul STA)の両方の機能を有する。APはフロントホールAP機能によって他のAPやSTAを自装置が構築したネットワークに参加させることができる。また、APはバックホールSTA機能によって他のAPが構築したネットワークに参加することができる。 Communication in a network including a plurality of access points (APs) (multi-AP network), such as the Wi-Fi EasyMesh standard established in the Wi-Fi Alliance, is being studied. The AP in the multi-AP network has both the function as an AP for constructing the network (fronthaul AP, Frontal AP) and the function as an STA participating in the network (backhaul STA, backhaul STA). The AP can join other APs and STAs to the network built by its own device by the front hall AP function. In addition, the AP can participate in the network constructed by other APs by the backhaul STA function.

特許文献1には、複数のAP同士がバックホールリンクを確立することで構築されるネットワークのトポロジの決定方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for determining the topology of a network constructed by establishing a backhaul link between a plurality of APs.

特表2019-509703号公報Special Table 2019-509703 Gazette

特許文献1に開示されているような複数のAPを含むネットワークにおいては、AP間の通信(バックホール通信)の性能が、ネットワーク全体のパフォーマンスに大きく影響を与える。バックホール通信の遅れは、ネットワーク全体のスループットの低下の要因となる虞がある。 In a network including a plurality of APs as disclosed in Patent Document 1, the performance of communication between APs (backhaul communication) greatly affects the performance of the entire network. The delay in backhaul communication may cause a decrease in the throughput of the entire network.

本発明は、上記課題を鑑み、アクセスポイントを含む複数の通信装置と通信している場合に、ネットワーク全体のスループットの低下を抑制することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to suppress a decrease in throughput of the entire network when communicating with a plurality of communication devices including an access point.

上記目的を達成するために、本発明の通信装置は、前記通信装置が構築したネットワークに参加している複数の他の通信装置に、アクセスポイントが存在するかを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記アクセスポイントが存在すると判定された場合、前記アクセスポイントと前記通信装置とのデータ通信が、前記複数の他の通信装置のうちの前記アクセスポイントと異なる装置と前記通信装置とのデータ通信より優先的に実行されるように生成された通信指示であって、データ通信の実行を指示する通信指示を、前記アクセスポイントに送信する送信手段と、前記送信手段によって前記通信指示を送信した場合に、前記アクセスポイントとデータを通信する通信手段と、を有する。 In order to achieve the above object, the communication device of the present invention is a determination means for determining whether or not an access point exists in a plurality of other communication devices participating in the network constructed by the communication device, and the determination. When it is determined by the means that the access point exists, the data communication between the access point and the communication device is the data communication between the communication device and the device different from the access point among the plurality of other communication devices. When the communication instruction is generated so as to be executed with higher priority, and the communication instruction for instructing the execution of data communication is transmitted to the access point, and the communication instruction is transmitted by the transmission means. It also has a communication means for communicating data with the access point.

本発明によれば、アクセスポイントを含む複数の通信装置と通信している場合の、ネットワーク全体のスループットの低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the throughput of the entire network when communicating with a plurality of communication devices including an access point.

アクセスポイント(AP)101が参加するネットワークのネットワーク構成を示す図である。It is a figure which shows the network configuration of the network in which an access point (AP) 101 participates. AP101のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware configuration of AP101. AP101がフロントホールAPとしての機能を実行する場合に実行される処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which is executed when the AP 101 performs a function as a front hole AP. MU EDCA Parameter Set elementのフレーム構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frame structure of MU EDCA Parameter Set element. Parameter Recordのフレーム構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frame structure of a Parameter Record. Multi-AP IE formatのフレーム構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frame structure of Multi-AP IE format. Multi-AP Extension subelementのフレーム構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frame structure of Multi-AP Extension subelent. AP101がAP102,STA103とマルチAP通信を実行する際に実行する処理の一例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows an example of the process to execute when AP101 executes multi-AP communication with AP102, STA103. AP101がフロントホールAPとしての機能を実行する場合に実行される別の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another process which is executed when AP 101 performs a function as a front hole AP. AP101がAP102,STA103とマルチAP通信を実行する際に実行する別の処理の一例を示すシーケンス図である。FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of another process executed when the AP 101 executes multi-AP communication with the AP 102 and STA 103.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configurations shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the configurations shown.

また、以下の実施形態において各通信装置はWi-Fi EasyMesh規格に基づいた通信によって複数のアクセスポイント(AP)を含むネットワークの通信を実行するが、これに限らない。各通信装置は、IEEE 802.11シリーズ規格の無線LANメッシュネットワークに関する規格であるIEEE 802.11s規格(11s規格)に基づいた通信によって複数APを含むネットワークの通信を実行してもよい。あるいは各通信装置は、IEEE802.11シリーズ規格の内、IEEE802.11be規格に基づいた通信によって、複数のAPを含むネットワークの通信を実行してもよい。 Further, in the following embodiments, each communication device executes communication of a network including a plurality of access points (APs) by communication based on the Wi-Fi EasyMesh standard, but the present invention is not limited to this. Each communication device may execute the communication of the network including a plurality of APs by the communication based on the IEEE 802.11s standard (11s standard) which is the standard concerning the wireless LAN mesh network of the IEEE 802.11 series standard. Alternatively, each communication device may execute communication of a network including a plurality of APs by communication based on the IEEE802.11be standard among the IEEE802.11 series standards.

なお、IEEEとはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略であって、米国電気電子技術者協会のことを指す。また、IEEE802.11シリーズ規格とは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax/be規格の少なくとも何れか一つのことを指す。 In addition, IEEE is an abbreviation for Institute of Electrical and Electronics Engineers, and refers to the American Institute of Electrical and Electronics Engineers. Further, the IEEE802.11 series standard refers to at least one of the IEEE802.11a / b / g / n / ac / ax / be standards.

<実施形態1>
図1に本実施形態にかかるアクセスポイント(AP)101が参加するネットワークの構成を示す。AP101および102はIEEE802.11シリーズ規格に準拠したネットワークを構築する役割を有する通信装置である。ステーション(STA)103~105はAPが構築したネットワークに参加する役割を有する通信装置である。また、AP101はWAN(Wide Area Network)106に接続しており、AP102やSTA103~105の通信を中継して各通信装置をWAN106に接続させることができる。
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows a configuration of a network in which the access point (AP) 101 according to the present embodiment participates. AP101 and 102 are communication devices having a role of constructing a network compliant with the IEEE802.11 series standard. Stations (STA) 103 to 105 are communication devices having a role of participating in the network constructed by the AP. Further, the AP 101 is connected to the WAN (Wide Area Network) 106, and can relay the communication of the AP 102 and the STA 103 to 105 to connect each communication device to the WAN 106.

本実施形態において、各通信装置はWi-Fi EasyMesh規格に準拠したマルチAP通信を実行する。マルチAP通信では、接続する複数のAPが連携して動作する。本実施形態では、AP102およびSTA103がAP101の構築するネットワークに参加し、STA104および105がAP102の構築するネットワークに参加することで、マルチAPネットワーク110が形成される。AP102は、他のAPが構築するネットワークに参加するSTAとしての機能であるバックホールSTA機能と、ネットワークを構築するAPとしての機能であるフロントホールAP機能の両方の機能を有する。AP101はフロントホールAP機能のみを実行するが、バックホールSTA機能も有していてもよい。 In this embodiment, each communication device executes multi-AP communication conforming to the Wi-Fi EasyMesh standard. In multi-AP communication, a plurality of connected APs operate in cooperation with each other. In the present embodiment, the multi-AP network 110 is formed by the AP 102 and STA 103 participating in the network constructed by AP 101 and the STA 104 and 105 participating in the network constructed by AP 102. The AP 102 has both a backhaul STA function, which is a function as an STA that participates in a network constructed by another AP, and a fronthaul AP function, which is a function as an AP that constructs a network. The AP 101 performs only the fronthaul AP function, but may also have a backhaul STA function.

なお、各通信装置は、IEEE802.11シリーズ規格に加えて、Bluetooth(登録商標)、NFC、UWB、Zigbee、MBOAなどの他の通信規格に対応していてもよい。なお、UWBはUltra Wide Bandの略であり、MBOAはMulti Band OFDM Allianceの略である。なお、OFDMはOrthogonal Frequency Division Multiplexingの略である。また、NFCはNear Field Communicationの略である。UWBには、ワイヤレスUSB、ワイヤレス1394、Winetなどが含まれる。また、有線LANなどの有線通信の通信規格に対応していてもよい。 In addition to the IEEE802.11 series standard, each communication device may support other communication standards such as Bluetooth (registered trademark), NFC, UWB, Zigbee, and MBOA. UWB is an abbreviation for Ultra Wide Band, and MBOA is an abbreviation for Multi Band OFDM Alliance. OFDM is an abbreviation for Orthogonal Frequency Division Multiplexing. NFC is an abbreviation for Near Field Communication. UWB includes wireless USB, wireless 1394, Winet and the like. Further, it may be compatible with a communication standard for wired communication such as a wired LAN.

AP101および102の具体例としては、無線LANルーターやPCなどが挙げられるが、これらに限定されない。AP101および102は、他の通信装置とマルチAP通信を実行することができる通信装置であれば何でもよい。また、STA103~105の具体的な例としては、カメラ、タブレット、スマートフォン、PC、携帯電話、ビデオカメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。STA103~105は、ネットワークに参加するSTAとしての機能を有する通信装置であれば何でもよい。なお、図1のネットワークは2台のAPと3台のSTAによって構成されるネットワークであるが、APおよびSTAの台数はこれに限定されない。 Specific examples of AP 101 and 102 include, but are not limited to, wireless LAN routers and PCs. The APs 101 and 102 may be any communication device capable of performing multi-AP communication with other communication devices. Specific examples of the STAs 103 to 105 include, but are not limited to, cameras, tablets, smartphones, PCs, mobile phones, video cameras, and the like. The STAs 103 to 105 may be any communication device having a function as an STA participating in the network. The network in FIG. 1 is a network composed of two APs and three STAs, but the number of APs and STAs is not limited to this.

図2に、本実施形態におけるAP101のハードウェア構成を示す。AP101は、記憶部201、制御部202、機能部203、入力部204、出力部205、通信部206およびアンテナ207を有する。 FIG. 2 shows the hardware configuration of AP101 in this embodiment. The AP 101 has a storage unit 201, a control unit 202, a functional unit 203, an input unit 204, an output unit 205, a communication unit 206, and an antenna 207.

記憶部201は、ROMやRAM等の1以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのコンピュータプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。ROMはRead Only Memoryの、RAMはRandom Access Memoryの夫々略である。なお、記憶部201として、ROM、RAM等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、DVDなどの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部201が複数のメモリ等を備えていてもよい。 The storage unit 201 is composed of one or more memories such as ROM and RAM, and stores various information such as a computer program for performing various operations described later and communication parameters for wireless communication. ROM is an abbreviation for Read Only Memory, and RAM is an abbreviation for Random Access Memory. As the storage unit 201, in addition to memories such as ROM and RAM, storage media such as flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, CD-Rs, magnetic tapes, non-volatile memory cards, and DVDs. May be used. Further, the storage unit 201 may include a plurality of memories and the like.

制御部202は、例えばCPUやMPU等の1以上のプロセッサにより構成され、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、AP101全体を制御する。なお、制御部202は、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムとOS(Operating System)との協働により、AP101全体を制御するようにしてもよい。また、制御部202は、他の通信装置との通信において送信するデータや信号(無線フレーム)を生成する。なお、CPUはCentral Processing Unitの、MPUは、Micro Processing Unitの略である。また、制御部202がマルチコア等の複数のプロセッサを備え、複数のプロセッサによりAP101全体を制御するようにしてもよい。 The control unit 202 is composed of one or more processors such as a CPU and an MPU, and controls the entire AP 101 by executing a computer program stored in the storage unit 201. The control unit 202 may control the entire AP 101 in cooperation with the computer program stored in the storage unit 201 and the OS (Operating System). Further, the control unit 202 generates data or signals (wireless frames) to be transmitted in communication with other communication devices. The CPU is an abbreviation for Central Processing Unit, and MPU is an abbreviation for Micro Processing Unit. Further, the control unit 202 may include a plurality of processors such as a multi-core processor, and the entire AP 101 may be controlled by the plurality of processors.

また、制御部202は、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することで、AP101のフロントホールAP機能を制御するフロントホールAP部208としての機能を実行する。また、制御部202はこれに加えて、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することで、AP101のバックホールSTA機能を制御するバックホールSTA部209としての機能を実行する。いずれの機能を実行するかは、AP101で動作するアプリケーションの指示や、AP101の設定、あるいはユーザからの指示によって決定される。 Further, the control unit 202 executes the function as the front hole AP unit 208 that controls the front hole AP function of the AP 101 by executing the program stored in the storage unit 201. In addition to this, the control unit 202 executes the function as the backhaul STA unit 209 that controls the backhaul STA function of the AP 101 by executing the program stored in the storage unit 201. Which function is executed is determined by the instruction of the application running on the AP101, the setting of the AP101, or the instruction from the user.

AP101がAPとしての機能とSTAとしての機能を同時に実行する場合は、フロントホールAP部208とバックホールSTA部209の両方が有効化される。あるいは、AP101がAPとしての機能のみを実行する場合、つまりSTAとしての機能を実行しない場合は、フロントホールAP部208のみが有効化され、バックホールSTA部209は無効化される。なお、AP101はバックホールSTA部209を有していなくてもよい。 When the AP 101 executes the function as AP and the function as STA at the same time, both the front hole AP unit 208 and the backhaul STA unit 209 are enabled. Alternatively, when the AP 101 executes only the function as an AP, that is, does not execute the function as an STA, only the front hole AP unit 208 is enabled and the backhaul STA unit 209 is invalidated. The AP101 does not have to have the backhaul STA unit 209.

また、制御部202は、機能部203を制御して、無線通信や、撮像、印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部203は、AP101が所定の処理を実行するためのハードウェアである。 Further, the control unit 202 controls the functional unit 203 to execute predetermined processing such as wireless communication, imaging, printing, and projection. The functional unit 203 is hardware for the AP 101 to execute a predetermined process.

入力部204は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部205は、モニタ画面やスピーカーを介して、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部205による出力とは、モニタ画面上への表示や、スピーカーによる音声出力、振動出力などであってもよい。なお、タッチパネルのように入力部204と出力部205の両方を1つのモジュールで実現するようにしてもよい。また、入力部204および出力部205は、夫々AP101と一体であってもよいし、別体であってもよい。 The input unit 204 receives various operations from the user. The output unit 205 outputs various outputs to the user via the monitor screen and the speaker. Here, the output by the output unit 205 may be a display on a monitor screen, an audio output by a speaker, a vibration output, or the like. It should be noted that both the input unit 204 and the output unit 205 may be realized by one module as in the touch panel. Further, the input unit 204 and the output unit 205 may be integrated with the AP 101 or may be separate from each other.

通信部206は、データリンク層のプロトコルであるIEEE802.11シリーズ規格に準拠した無線LANの制御や、IEEE802.3規格に基づく有線LAN等の有線通信の制御を行う。更に、ネットワーク層の通信プロトコルであるIP通信の制御等を行う。また、通信部206は、IEEE802.11規格やIEEE802.3規格に従った通信上で、IEEE1905.1規格に従ったプロトコルを実行し、Wi-Fi EasyMesh規格に従ったコントローラおよび/またはエージェントとしての制御を行う。なお、IEEE1905.1規格は、データリンク層とネットワーク層の間の階層に位置するプロトコルを規定した規格である。また、コントローラとは、マルチAPネットワークに参加するAPの内、ネットワーク全体の通信を制御する役割を有する装置のことである。エージェントとはマルチAPネットワークに参加するAPの内、コントローラによって制御される役割を有する装置のことである。 The communication unit 206 controls a wireless LAN based on the IEEE802.11 series standard, which is a data link layer protocol, and controls wired communication such as a wired LAN based on the IEEE802.3 standard. Further, it controls IP communication, which is a communication protocol of the network layer. Further, the communication unit 206 executes a protocol according to the IEEE1905.1 standard on communication according to the IEEE802.11 standard and the IEEE802.3 standard, and acts as a controller and / or an agent according to the Wi-Fi EasyMesh standard. Take control. The IEEE1905.1 standard is a standard that defines a protocol located in the layer between the data link layer and the network layer. Further, the controller is a device having a role of controlling the communication of the entire network among the APs participating in the multi-AP network. An agent is a device having a role controlled by a controller among APs participating in a multi-AP network.

なお、これに限らず、Bluetooth(登録商標)、NFC、UWB、ZigBee、MBOA等の他の無線通信方式に準拠した通信装置や他の有線通信方式に準拠した通信装置にも、本実施形態の構成を適用可能である。ここで、MBOAは、Multi Band OFDM Allianceの略である。また、UWBには、ワイヤレスUSB、ワイヤレス1394、WINETなどが含まれる。通信部206はアンテナ207を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。アンテナ207は、通信部206と別体として構成されていてもよいし、通信部206と合わせて一つのモジュールとして構成されていてもよい。 Not limited to this, the present embodiment also applies to communication devices compliant with other wireless communication methods such as Bluetooth (registered trademark), NFC, UWB, ZigBee, MBOA, and communication devices compliant with other wired communication methods. The configuration is applicable. Here, MBOA is an abbreviation for Multi Band OFDM Alliance. Further, UWB includes wireless USB, wireless 1394, WINET and the like. The communication unit 206 controls the antenna 207 to transmit and receive radio signals for wireless communication. The antenna 207 may be configured as a separate body from the communication unit 206, or may be configured as one module together with the communication unit 206.

AP102は、図2に示したAP101のハードウェア構成と同様のハードウェア構成を有する。 The AP 102 has a hardware configuration similar to that of the AP 101 shown in FIG.

図3は、AP101がフロントホールAPとしての機能を実行する場合に、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムを制御部202が読み出し実行することで実行される処理を示すフローチャートである。なお、AP102もフロントホールAPとしての機能を実行する場合に、図3に示した処理を実行する。 FIG. 3 is a flowchart showing a process executed by the control unit 202 reading and executing the computer program stored in the storage unit 201 when the AP 101 executes the function as the front hole AP. When the AP 102 also executes the function as the front hole AP, the process shown in FIG. 3 is executed.

本フローチャートは、AP101の電源が投入されたことに応じて開始される。あるいはユーザやアプリケーションから、フロントホールAPとしての機能の実行を指示されたことに応じて開始されてもよい。あるいはユーザやアプリケーションから、マルチAP通信の開始を指示されたことに応じて開始されてもよい。 This flowchart starts in response to the power of AP101 being turned on. Alternatively, it may be started in response to an instruction from a user or an application to execute the function as the front hall AP. Alternatively, it may be started in response to an instruction from the user or the application to start the multi-AP communication.

AP101は、自装置の存在を報知するために、ビーコンの送信を開始する(S301)。なお、AP101はこれ以降、本フローの処理を終了するまで所定の時間ごとにビーコンを送信する。ビーコンはネットワーク内の全クライアントへブロードキャスト送信される。なお、ここで送信されるビーコンにはMU EDCA(Multi-User Enhanced Distributed Channel Access) Parameter Set elementが含まれる。MU EDCA Parameter Set elementは、優先度に応じたフレームの送信制御に用いられるIEEE802.11ax規格(以下、11axと称す)で規定されたパラメータである。 AP101 starts transmitting a beacon in order to notify the presence of its own device (S301). After that, AP101 transmits a beacon at predetermined time intervals until the processing of this flow is completed. Beacons are broadcast to all clients in the network. The beacon transmitted here includes a MU EDCA (Multi-User Enhanced Channel Access) Parameter Set argument. The MU EDCA Parameter Set element is a parameter defined by the IEEE802.11ax standard (hereinafter referred to as 11ax) used for controlling the transmission of frames according to the priority.

図4はMU EDCA Parameter Set elementのフレーム構成の一例を示す図である。図4に示す通り、本エレメントは、Element ID、Length、Element ID Extension、QoS(Quality of Service) Infoの各フィールドを含んで構成される。本エレメントは、これに加えて、MU AC_BE Parameter Record、およびMU AC_BK Parameter Recordの各フィールドを含んで構成される。本エレメントはさらに、MU AC_VI Parameter Record、およびMU AC_VO Parameter Recordの各フィールドを含んで構成される。AP101は図4で示した各フィールドを左から順に生成して送信する。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the frame configuration of the MU EDCA Parameter Set element. As shown in FIG. 4, this element is configured to include each field of Element ID, Lens, Element ID Extension, and QoS (Quality of Service) Info. In addition to this, this element is configured to include the fields MU AC_BE Parameter Record and MU AC_BK Parameter Record. The element further comprises the fields MU AC_VI Parameter Record and MU AC_VO Parameter Record. AP101 generates and transmits each field shown in FIG. 4 in order from the left.

EDCAでは、パケットは4つのアクセスカテゴリ(以下、AC)に分類されて対応する各送信キューに格納され、優先度に応じて送信される。ACは、優先度の高い順にAC_VO(Voice),AC_VI(Video)、AC_BE(Best Effort)、AC_BK(Back Ground)が存在する。AC_VOは最も優先度が高いカテゴリであって、音声などの低遅延かつ帯域保証が必要なパケットに対して割り当てられる。AC_VIは2番目に優先度が高いカテゴリであって、動画などの帯域保証が必要なパケットに対して割り当てられる。AC_BEは3番目に優先度が高いカテゴリであって、通常のパケットに対して割り当てられる。AC_BKは最も優先度が低いカテゴリであって、時間に制約されない大容量のパケットなどに対して割り当てられる。AP101は優先度が高いパケットが優先的に送信されるように制御する。 In EDCA, packets are classified into four access categories (hereinafter referred to as AC), stored in each corresponding transmission queue, and transmitted according to priority. AC has AC_VO (Voice), AC_VI (Video), AC_BE (Best Effort), and AC_BK (Back Ground) in descending order of priority. AC_VO is the highest priority category and is assigned to packets that require low latency and bandwidth guarantee, such as voice. AC_VI is the second highest priority category and is assigned to packets that require bandwidth guarantee, such as moving images. AC_BE is the third highest priority category and is assigned to regular packets. AC_BK is the lowest priority category and is assigned to a large amount of packets that are not time-constrained. AP101 controls so that a packet having a high priority is transmitted preferentially.

図5には、図4に示した各ACのParameter Recordのフレーム構成の一例を示した。いずれのACのParameter Recordも、図5に示したフレーム構成を有するものとする。Parameter Recordは、ACI/AIFSN、ECWmin/ECWmax、およびMU EDCA Timerの各フィールドを含んで構成される。AP101は図5で示した各フィールドを左から順に生成し送信する。 FIG. 5 shows an example of the frame configuration of the Parameter Record of each AC shown in FIG. It is assumed that the Parameter Record of any AC has the frame configuration shown in FIG. The Parameter Record includes the ACI / AIFSN, ECWmin / ECWmax, and MU EDCA Timer fields. AP101 generates and transmits each field shown in FIG. 5 in order from the left.

ACI/AIFSNは、Access Category Index / Arbitration Inter Frame Space Numberの略である。本フィールドには、アクセスカテゴリを示す情報であるACIと、フレームの送信間隔を示すパラメータであるAIFSNが含まれる。なお、AIFSNの値が小さいほどバックオフ制御の開始が早くなるため、優先度が高いACの方がAIFSNの値は小さくなる。 ACI / AIFSN is an abbreviation for Access Category Index / Arbitration Inter Frame Space Number. This field includes ACI, which is information indicating an access category, and AIFSN, which is a parameter indicating a frame transmission interval. Since the backoff control starts earlier as the AIFSN value becomes smaller, the AIFSN value becomes smaller in the AC having a higher priority.

ECWmin/ECWmaxには、送信待ちの時間を決めるパラメータであるCW(Contention Window)の最小値(min)と最大値(max)を示す情報が含まれる。送信待ちの時間が短いほうが、送信権を得る確立が高くなるため、優先度が高いACほどこれらの値は小さくなる。 ECWmin / ECWmax includes information indicating a minimum value (min) and a maximum value (max) of CW (Contention Window), which is a parameter for determining the transmission waiting time. The shorter the waiting time for transmission, the higher the probability of obtaining the transmission right. Therefore, the higher the priority of AC, the smaller these values.

MU EDCA Timerには、本エレメントで示した各パラメータに基づく制御を無効にする期間を示す情報が含まれる。本フィールドの値が0の場合、本エレメントで示した各パラメータが無効となる期間は存在しない。本タイマーが設定されている期間は、STAのSU(Single-User)通信が優位になる。 The MU EDCA Timer contains information indicating the period during which the control based on each parameter shown in this element is invalidated. When the value of this field is 0, there is no period during which each parameter indicated by this element is invalid. During the period in which this timer is set, STA's SU (Single-User) communication becomes dominant.

図3のフローチャートに戻る。AP101は対向装置(STAまたはバックホールSTA)と無線接続を確立する(S302)。無線接続処理は、例えばWi-Fi Protected Setup(以下、WPS)やDevice Provisioning Protocol(以下、DPP)を用いることが可能であるが、これらの方式やプロトコルに限定されない。WPS方式を用いる場合、AP101は、ユーザによるWPSボタンの押下操作により通信パラメータの共有処理を開始する。また、DPP方式を用いる場合、AP101はユーザによるDPP方式によるパラメータ共有処理の開始指示に応じて、自装置の公開鍵を含むQRコード(登録商標)を表示する。あるいはAP101は対向装置が表示している、対向装置の公開鍵を含むQRコードを撮像する。 Return to the flowchart of FIG. AP101 establishes a wireless connection with the opposite device (STA or backhaul STA) (S302). The wireless connection process can use, for example, Wi-Fi Protected Setup (hereinafter, WPS) or Device Provisioning Protocol (hereinafter, DPP), but is not limited to these methods and protocols. When the WPS method is used, the AP101 starts the communication parameter sharing process by pressing the WPS button by the user. When the DPP method is used, the AP 101 displays a QR code (registered trademark) including the public key of the own device in response to the user's instruction to start the parameter sharing process by the DPP method. Alternatively, the AP 101 captures a QR code including the public key of the opposite device displayed by the opposite device.

なお、マルチAP機器であるAP102のマルチAPネットワークへの参加方法としては、例えばWi-Fi EasyMesh仕様に基づき、WPSやDPPを用いることが可能である。WPSとDPPはWi-Fi Allianceが策定した規格であり、SSIDや暗号鍵等の無線LAN接続に必要な通信パラメータを通信装置に簡単に設定するための規格である。マルチAPネットワークへの参加方法としては、これらの方式やプロトコルに限定されない。AP102がAP101との接続にWPSを用いた場合、ユーザのWPSプッシュボタンの押下操作により、マルチAPネットワークへの参加を開始する。マルチAPネットワークへの参加シーケンスは、WPS Authenticationなどの無線フレームがAP101とAP102の間で送受信されることで実行される。 As a method of participating in the multi-AP network of AP102, which is a multi-AP device, WPS or DPP can be used, for example, based on the Wi-Fi EasyMesh specification. WPS and DPP are standards established by Wi-Fi Alliance, and are standards for easily setting communication parameters such as SSID and encryption key required for wireless LAN connection in a communication device. The method of participating in the multi-AP network is not limited to these methods and protocols. When the AP 102 uses WPS to connect to the AP 101, the user starts participating in the multi-AP network by pressing the WPS push button. The participation sequence to the multi-AP network is executed by transmitting and receiving a radio frame such as WPS Authentication between AP101 and AP102.

なお、AP101は、本フローの何れのステップを実行中であっても、ユーザ指示を受けた場合や、対向装置から接続要求を受信した場合に、実行中のステップの処理と並行して、あるいはその後にS302の処理を実行する。 In addition, regardless of which step of this flow is being executed, the AP 101 receives a user instruction or a connection request from the opposite device, in parallel with the processing of the step being executed, or in parallel with the processing of the step being executed. After that, the process of S302 is executed.

次にAP101は、バックホールSTAと接続中であるかを判定する(S303)。具体的にはAP101は自装置と接続中の機器に、バックホールSTAとして動作するAPが含まれているかを判定する。AP101は、接続中の対向装置からS302の処理において受信したアソシエーション要求に含まれている情報に基づいて本ステップの判定を行う。 Next, AP101 determines whether it is connected to the backhaul STA (S303). Specifically, the AP 101 determines whether the device connected to the own device includes an AP that operates as a backhaul STA. The AP 101 makes a determination in this step based on the information included in the association request received in the process of S302 from the connected opposite device.

図6にはMulti-AP IE(Information Element) フォーマットのフレーム構成の一例を示した。Multi-AP IEは、Element ID、Length、OUI(Organizationally Unique Identifier)、OUI Typeの各フィールドを含んで構成される。これに加えて、Multi-AP IEはSubelement related fieldsのフィールドを含んで構成される。アソシエーション要求の送信装置は、図6で示した各フィールドを上から順に生成して送信する。Multi-AP IEでは、Subelement related fieldsとしてMulti-AP Extension subelementが含まれる。 FIG. 6 shows an example of the frame configuration of the Multi-AP IE (Information Element) format. The Multi-AP IE includes fields of Element ID, Length, OUI (Organizationally Unique Identifier), and OUI Type. In addition to this, the Multi-AP IE is configured to include a field of Sublemented reserved fields. The association request transmitting device generates and transmits each field shown in FIG. 6 in order from the top. In Multi-AP IE, Multi-AP Extension subelement is included as Sublement reserved fields.

図7には、Multi-AP Extension subelementのフレーム構成の一例をしました。Multi-AP Extension subelementは、Subelement ID、Subelement Length、およびSubelement Valueを含んで構成される。アソシエーション要求の送信装置は、図7に示した各フィールドを上から順に生成して送信する。 Figure 7 shows an example of the frame configuration of the Multi-AP Extension subelent. The Multi-AP Extension sublement is configured to include a Subelement ID, a Subelement Length, and a Subelement Value. The association request transmitting device generates and transmits each field shown in FIG. 7 in order from the top.

Subelement Valueの7ビット目は、バックホールSTAであるか否かを示す情報である。本ビットの値が1の場合は、アソシエーション要求の送信装置がバックホールSTAであることを示し、0の場合はアソシエーション要求の送信装置はバックホールSTAではないことを示す。 The 7th bit of the Sublement Value is information indicating whether or not the backhaul STA is used. When the value of this bit is 1, it means that the transmitting device of the association request is the backhaul STA, and when it is 0, it means that the transmitting device of the association request is not the backhaul STA.

AP101は、受信したアソシエーション要求に含まれるSubelement Valueの7ビット目の値が1の場合は図3のS303でYesと判定し、S304の処理を行う。一方、受信したアソシエーション要求に含まれるSubelement Valueの7ビット目の値が0の場合は図3のS303でNoと判定し、S310の処理を行う。 When the value of the 7th bit of the Sublement Value included in the received association request is 1, the AP101 determines Yes in S303 of FIG. 3 and processes S304. On the other hand, when the value of the 7th bit of the Sublement Value included in the received association request is 0, it is determined as No in S303 of FIG. 3 and the process of S310 is performed.

あるいはAP101は、受信したアソシエーション要求にMulti-AP IEが含まれていた場合にS303でYesと判定し、含まれない場合にS303でNoと判定してもよい。 Alternatively, the AP 101 may determine Yes in S303 when the received association request includes Multi-AP IE, and may determine No in S303 when it does not include it.

S303でNoと判定された場合、AP101は接続している全てのSTAについて、同一の通信条件でSU(Single User)通信制御を行う(S310)。本ステップにおいて、AP101は例えばIEEE802.11e規格で定められたEDCAやHCCAなどのQoS方式に基づいて優先制御を行う。なお、HCCAはHybrid coordination function Controlled Channel Accessの略である。AP101は本ステップの処理を行うと、S311の処理を行う。 When No is determined in S303, AP101 performs SU (Single User) communication control under the same communication conditions for all connected STAs (S310). In this step, AP101 performs priority control based on a QoS method such as EDCA or HCCA defined in the IEEE802.11e standard, for example. HCCA is an abbreviation for Hybrid codetion Function Control Channel Access. When the processing of this step is performed, the AP 101 performs the processing of S311.

一方、S303でYesと判定された場合、AP101はバックホールSTAに対してデータ送信を指示する(S304)。具体的には、AP101はバックホールSTAに対して、11axで定義されたトリガーフレーム(TF)を送信することで、バックホールSTAにデータ送信の実行を指示する。11axで定義されたトリガーフレームは、トリガーフレームを受信した通信装置に対してデータ通信の実行を指示する通信指示である。 On the other hand, if it is determined to be Yes in S303, AP101 instructs the backhaul STA to transmit data (S304). Specifically, the AP 101 instructs the backhaul STA to execute data transmission by transmitting the trigger frame (TF) defined by 11ax to the backhaul STA. The trigger frame defined by 11ax is a communication instruction instructing the communication device that has received the trigger frame to execute data communication.

TFはAPがSTAに対してアップリンク送信を指示するためのフレームであり、1つのTFで1以上のSTAに対してデータ送信を実行するように指示することができるフレームである。TFには、STA毎のストリーム数やリソースユニット(RU)の割り当てに関する情報、および送信時の電力制御(送信出力の増減可否)に関する情報が含まれる。なお、リソースユニットとは、STAに割り当てられる帯域の単位のことで、IEEE802.11シリーズ規格で定義されたチャネルより細かいサブチャネル毎に分割された帯域のことを指す。具体的には20MHz帯を最大で9つのRUに分割し、それぞれのRUを異なるSTAに割り当てることができる。なお、周波数帯の分割数はこれに限らず、20Mhz帯をより少ない数のRUに分割してもよい。この場合1つのRU当たりの帯域幅はより広くなる。また、20MHz帯の中に、帯域幅の異なるRUが混在してもよい。APは1つのSTAに1つのRUのみを割り当ててもよいし、複数のRUを割り当ててもよい。 The TF is a frame for the AP to instruct the STA to transmit the uplink, and is a frame in which one TF can instruct one or more STAs to execute data transmission. The TF includes information on the number of streams for each STA, allocation of a resource unit (RU), and information on power control at the time of transmission (whether or not transmission output can be increased or decreased). The resource unit is a unit of the band allocated to the STA, and refers to a band divided into subchannels finer than the channels defined in the IEEE802.11 series standard. Specifically, the 20 MHz band can be divided into a maximum of nine RUs, and each RU can be assigned to a different STA. The number of divisions of the frequency band is not limited to this, and the 20Mhz band may be divided into a smaller number of RUs. In this case, the bandwidth per RU becomes wider. Further, RUs having different bandwidths may be mixed in the 20 MHz band. The AP may assign only one RU to one STA, or may assign a plurality of RUs.

なお、AP101は、TFを送信することで、11axをサポートするSTAにのみデータの送信を指示してもよい。STAが11axをサポートするか否かは、例えばS302で対向装置から受信したアソシエーション要求に含まれる情報に基づいて判定することができる。具体的には、受信したアソシエーション要求に、対向装置の11ax通信における能力情報を示すHE(High Efficiency) Capabilities elementが含まれていたか否かに基づいて判定する。受信したアソシエーション要求にHE Capabilities elementが含まれていた場合は、対向装置が11axに対応しているものと判定する。一方、含まれていなかった場合は、対向装置が11ax規格に対応していないものと判定する。 In addition, AP101 may instruct only STAs supporting 11ax to transmit data by transmitting TF. Whether or not the STA supports 11ax can be determined, for example, based on the information included in the association request received from the opposite device in S302. Specifically, the determination is made based on whether or not the received association request includes the HE (High Efficiency) Capabilities election indicating the capability information in the 11ax communication of the opposite device. If the received association request includes the HE Capabilities element, it is determined that the opposite device corresponds to 11ax. On the other hand, if it is not included, it is determined that the opposite device does not correspond to the 11ax standard.

次に、AP101は、TFを送信したバックホールSTAからデータを受信する(S305)。S304でTFを受信したバックホールSTAは、TFで指定された空間ストリーム数、RU、および送信電力制御に基づいてAP101にデータを送信する。この場合に、TFで指定された複数のSTAが同時に、夫々指定されたRUを利用してAP101にデータを送信する。AP101は、受信した複数のSTAからのデータを、必要に応じて空間多重信号として分離し、処理することでデータを受信する。 Next, AP101 receives data from the backhaul STA that transmitted the TF (S305). The backhaul STA that received the TF in S304 transmits data to the AP101 based on the number of spatial streams specified by the TF, the RU, and the transmission power control. In this case, a plurality of STAs designated by the TF simultaneously transmit data to the AP 101 using the designated RUs. The AP 101 receives the data by separating the received data from the plurality of STAs as spatial multiplexing signals as needed and processing the data.

AP101は、受信したデータに対する応答をバックホールSTAに送信する(S306)。本ステップにおいてAP101は、AckやBlock Ack、M-BA(Multi-STA Block ACK)などの信号を送信することで、応答を送信する。Block Ackは1つのSTAに対して複数のパケット分の応答を送信するための信号である。またM-BAは、マルチユーザ通信における応答の効率化のため、複数のSTAに対して一括で応答を送信するための信号である。 AP101 transmits a response to the received data to the backhaul STA (S306). In this step, the AP 101 transmits a response by transmitting a signal such as Ac, Block Ac, or M-BA (Multi-STA Block ACK). Block Ac is a signal for transmitting a response for a plurality of packets to one STA. Further, the M-BA is a signal for collectively transmitting a response to a plurality of STAs in order to improve the efficiency of the response in multi-user communication.

なお、AP101に複数のバックホールSTAが存在する場合、AP101はS304で全てのバックホールSTAを対象としてTFを送信する。あるいは、AP101はS304で一部のバックホールSTAを対象としてTFを送信し、その後全てのバックホールSTAにTFを送信するまでS304~S306の処理を繰り返してもよい。 When there are a plurality of backhaul STAs in AP101, AP101 transmits TF to all backhaul STAs in S304. Alternatively, AP101 may transmit TF to some backhaul STAs in S304, and then repeat the processes of S304 to S306 until TFs are transmitted to all backhaul STAs.

次に、AP101はMU EDCAタイマーを起動する(S307)。具体的には、図5で示したMU EDCA Timerフィールドに含まれる値をセットし、計時を開始する。MU EDCAタイマーはセットされた時間が経過すると終了する。このタイマーが起動している間は、S304でデータの送信を指示したバックホールSTAとの通信よりも、その他のSTAとの通信が優先される。 Next, AP101 activates the MU EDCA timer (S307). Specifically, the value included in the MU EDCA Timer field shown in FIG. 5 is set, and timing is started. The MU EDCA timer ends when the set time elapses. While this timer is running, communication with other STAs has priority over communication with the backhaul STA instructed to transmit data in S304.

AP101はMU EDCAタイマーが起動されると、該タイマーが終了したかを判定する(S308)。タイマーが終了していれば本ステップでYesと判定し、AP101はS311の処理を行う。一方、タイマーが終了していなければ、本ステップでNoと判定し、S309の処理を行う。 When the MU EDCA timer is started, AP101 determines whether the timer has expired (S308). If the timer has expired, it is determined to be Yes in this step, and AP101 processes S311. On the other hand, if the timer has not expired, it is determined as No in this step, and the process of S309 is performed.

MU EDCAタイマーが終了していない場合、AP101はS304でデータの送信を指示しなかったSTAからのデータの受信を優先的に実行する(S309)。本ステップにおいて、AP101はTFを用いて、データ送信を指示しなかったSTAからのデータ受信を実行する。あるいは、AP101はIEEE802.11e規格で定められたEDCAやHCCAなどのQoS方式によって該当のSTAと通信してもよい。AP101は本ステップの処理を行うとS308の判定を再度行う。 If the MU EDCA timer has not expired, AP101 preferentially receives data from the STA that did not instruct the transmission of data in S304 (S309). In this step, AP101 uses TF to execute data reception from STA that has not been instructed to transmit data. Alternatively, AP101 may communicate with the corresponding STA by a QoS method such as EDCA or HCCA defined in the IEEE802.11e standard. When the processing of this step is performed, the AP101 re-determines S308.

なお、S304において11axをサポートするバックホールSTAに対してのみTFを送信した場合、S309では11axをサポートしないバックホールSTAも優先的にデータを通信するように制御される。 When the TF is transmitted only to the backhaul STA that supports 11ax in S304, the backhaul STA that does not support 11ax in S309 is also controlled to preferentially communicate data.

AP101は、MU EDCAタイマーが終了すると、通信が終了したかを判定する(S311)。具体的には、AP101は、マルチAP通信の終了がユーザまたはアプリケーションから指示されたかを判定する。マルチAP通信の終了が指示されていない場合、AP101は本ステップでNoと判定し、S303の処理を実行する。一方、マルチAP通信の終了が指示された場合、AP101は本ステップでYesと判定し、本フローの処理を終了する。 When the MU EDCA timer ends, the AP101 determines whether the communication has ended (S311). Specifically, the AP 101 determines whether the end of the multi-AP communication has been instructed by the user or application. If the end of the multi-AP communication is not instructed, AP101 determines No in this step and executes the process of S303. On the other hand, when the end of the multi-AP communication is instructed, the AP 101 determines Yes in this step and ends the processing of this flow.

以上、図3で示したように、AP101はバックホールSTAと接続している場合は、バックホールSTAとの通信を優先的に実行することで、ネットワーク全体のスループットの低下を抑制することができる。 As described above, as shown in FIG. 3, when the AP101 is connected to the backhaul STA, it is possible to suppress a decrease in the throughput of the entire network by preferentially executing communication with the backhaul STA. ..

なお、本フローでは、バックホールSTAからAPへのアップリンク通信を優先的に行ったが、これに加えて、あるいは代えて、APからバックホールSTAへのダウンリンク通信を優先的に行ってもよい。 In this flow, the uplink communication from the backhaul STA to the AP is preferentially performed, but in addition to or instead, the downlink communication from the AP to the backhaul STA may be preferentially performed. good.

ダウンリンク通信を実行する場合、AP101はS304において、バックホールSTAに対してAP101から送信されるデータの受信を指示する。この場合AP101はアップリンク通信の時と同様にTFを用いてバックホールSTAにデータの受信を指示する。また、AP101はS305においてバックホールSTAにデータを送信し、S306において送信データに対するバックホールSTAからの応答を受信する。また、AP101はS309においては、S304でデータ受信を指示していないSTAに対して優先的にデータを送信する。 When executing downlink communication, the AP 101 instructs the backhaul STA to receive the data transmitted from the AP 101 in S304. In this case, AP101 instructs the backhaul STA to receive data by using TF as in the case of uplink communication. Further, the AP 101 transmits data to the backhaul STA in S305, and receives a response from the backhaul STA to the transmitted data in S306. Further, in S309, the AP101 preferentially transmits data to the STA that has not been instructed to receive data in S304.

図8には、AP101がAP102、STA103とマルチAP通信を実行する際に実行する処理のシーケンスの一例を示した。 FIG. 8 shows an example of a sequence of processes executed by the AP 101 when executing multi-AP communication with the AP 102 and STA 103.

本シーケンスでは、AP101はAP102およびSTA103に対してフロントホールAPとして接続している。また、AP102はAP101に対してバックホールSTAとして接続している。 In this sequence, AP101 is connected to AP102 and STA103 as a front hole AP. Further, the AP 102 is connected to the AP 101 as a backhaul STA.

AP101は、ビーコンを送信する(601)。本ビーコンには、図4で示したMU EDCA Parameter Set elementが含まれる。本ビーコンを受信した、AP102およびSTA103は、AP101との通信に用いる各種パラメータを、受信したビーコンに含まれる情報に基づいて更新する。以降、AP102およびSTA103は更新したパラメータを用いてAP101との通信を制御する。なお、AP101は601以降も所定の時間ごとにビーコンを送信する。 AP101 transmits a beacon (601). The beacon includes the MU EDCA Parameter Set element shown in FIG. Upon receiving this beacon, AP102 and STA103 update various parameters used for communication with AP101 based on the information contained in the received beacon. After that, AP102 and STA103 control communication with AP101 using the updated parameters. The AP101 also transmits a beacon at predetermined time intervals after 601.

次にAP101はバックホールSTAであるAP102と接続しているので、TFを用いてAP102にデータの送信を指示する(602)。ここで、AP101はバックホールSTAとの通信を優先するために、通常のSTAであるSTA103にはTFを送信しない。 Next, since the AP 101 is connected to the AP 102, which is a backhaul STA, the TF is used to instruct the AP 102 to transmit data (602). Here, the AP 101 does not transmit the TF to the STA 103, which is a normal STA, in order to give priority to the communication with the backhaul STA.

AP101からアップリンク送信を指示されたAP102は、AP101にデータを送信する(603)。 AP102, which is instructed to transmit the uplink from AP101, transmits data to AP101 (603).

AP102からデータを受信したAP101は、データを受信したことを示す確認応答(ACK)をAP102に送信する(604)。 Upon receiving the data from the AP 102, the AP 101 transmits an acknowledgment (ACK) indicating that the data has been received to the AP 102 (604).

なお、本シーケンス図ではバックホールSTAが1台の場合を示したが、これに限らず、AP101に対してバックホールSTAが複数接続されていてもよい。この場合、AP101は602でTFを送信する際に、複数のバックホールSTAを宛先として送信する。また、AP101は603において複数のバックホールSTAから同時にデータを受信する。なお、AP101はデータを受信したことを示す確認応答を、複数のバックホールSTAの夫々に個別に送信してもよいし、M-BAを用いて一括で送信してもよい。 Although the sequence diagram shows the case where one backhaul STA is used, the present invention is not limited to this, and a plurality of backhaul STAs may be connected to the AP 101. In this case, when the AP101 transmits the TF at 602, the AP101 transmits a plurality of backhaul STAs as destinations. In addition, AP101 receives data from a plurality of backhaul STAs at the same time in 603. The AP101 may individually transmit the confirmation response indicating that the data has been received to each of the plurality of backhaul STAs, or may collectively transmit the confirmation response using the M-BA.

602~604のバックホールSTAの優先的な通信が完了した後は、EDCAタイマー起動から終了までの期間において、バックホールSTA(AP102)より通常のSTA(STA103)の通信が優先されるように制御される(605)。そのため、STA103がAP101に対するデータを保持している場合、605の期間において優先的にAP101へデータを送信することができる。 After the priority communication of the backhaul STAs 602 to 604 is completed, the normal STA (STA103) communication is prioritized over the backhaul STA (AP102) during the period from the start to the end of the EDCA timer. Is done (605). Therefore, when the STA 103 holds the data for the AP 101, the data can be preferentially transmitted to the AP 101 during the period of 605.

以上、本実施形態においては、TFを用いて優先的にバックホールSTAと通信を実行することで、マルチAP通信におけるボトルネックを解消し、ネットワーク全体のスループットの低下を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, by preferentially executing communication with the backhaul STA using the TF, the bottleneck in the multi-AP communication can be eliminated and the decrease in the throughput of the entire network can be suppressed.

<実施形態2>
実施形態1では、フロントホールAPはバックホールSTAと接続している場合、バックホールAPにのみ先にTFを送信することで、バックホールSTAとの通信を優先的に実行するとした。これに対して、本実施形態では、フロントホールAPが接続しているSTAの内、バックホールSTAに優先的に帯域を割り当てることで、バックホールSTAとの通信を優先的に実行する。本実施形態では実施形態1と異なる点のみについて詳細に説明する。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, when the fronthaul AP is connected to the backhaul STA, the communication with the backhaul STA is preferentially executed by transmitting the TF only to the backhaul AP first. On the other hand, in the present embodiment, among the STAs to which the fronthaul AP is connected, the band is preferentially allocated to the backhaul STA to preferentially execute communication with the backhaul STA. In this embodiment, only the differences from the first embodiment will be described in detail.

本実施形態におけるネットワーク構成は図1と同様である。また、AP101およびAP102のハードウェア構成は図2と同様である。 The network configuration in this embodiment is the same as in FIG. The hardware configurations of AP101 and AP102 are the same as those in FIG.

図7は、AP101がフロントホールAPとしての機能を実行する場合に、記憶部201に記憶されたコンピュータプログラムを制御部202が読み出し実行することで実行される別の処理を示すフローチャートである。なお、AP102もフロントホールAPとしての機能を実行する場合に、図7に示した処理を実行する。 FIG. 7 is a flowchart showing another process executed by the control unit 202 reading and executing the computer program stored in the storage unit 201 when the AP 101 executes the function as the front hole AP. When the AP 102 also executes the function as the front hole AP, the process shown in FIG. 7 is executed.

本フローチャートは、AP101の電源が投入されたことに応じて開始される。あるいはユーザやアプリケーションから、フロントホールAPとしての機能の実行を指示されたことに応じて開始されてもよい。あるいはユーザやアプリケーションから、マルチAP通信の開始を指示されたことに応じて開始されてもよい。 This flowchart starts in response to the power of AP101 being turned on. Alternatively, it may be started in response to an instruction from a user or an application to execute the function as the front hall AP. Alternatively, it may be started in response to an instruction from the user or the application to start the multi-AP communication.

S701~S703の処理は、図3のS301~S303と同様である。 The processing of S701 to S703 is the same as that of S301 to S303 of FIG.

S703においてバックホールSTAと接続していると判定された場合、AP101は接続している通常のSTAよりもバックホールSTAに優先的にRUを割り当てる(S704)。具体的には、AP101はバックホールSTAに対してより多い数のRUを割り当てたり、あるいは、より帯域幅が広いRUを割り当てたりするTFを生成する。 When it is determined in S703 that the backhaul STA is connected, the AP101 assigns the RU to the backhaul STA in preference to the normal STA to which the backhaul STA is connected (S704). Specifically, the AP 101 generates a TF that allocates a larger number of RUs to the backhaul STA or allocates a wider bandwidth RU.

AP101は通常のSTAおよびバックホールSTAの両方に対してデータの送信を指示する(S705)。データの送信の指示は、図3のS304と同様にTFを送信することで実行するが、本実施形態ではバックホールSTAだけではなく通常のSTAにも本ステップでTFを送信する。なお、本ステップにおいてTFを送信する相手装置は、11axをサポートする通常のSTAおよびバックホールSTAに限定してもよい。通常のSTAおよびバックホールSTAが11axをサポートするか否かの判定は、図3のS304に記載の方法で判定すればよい。 AP101 instructs both the normal STA and the backhaul STA to transmit data (S705). The instruction to transmit data is executed by transmitting TF as in S304 of FIG. 3, but in the present embodiment, TF is transmitted not only to the backhaul STA but also to a normal STA in this step. The other device that transmits TF in this step may be limited to a normal STA and a backhaul STA that support 11ax. Whether or not the normal STA and the backhaul STA support 11ax may be determined by the method described in S304 of FIG.

次にAP101は、S705でTFを送信した通常STAおよびバックホールSTAからデータを受信する(S706)。通常STAおよびバックホールSTAは、受信したTFによって指定された空間ストリーム、RU、および送信電力に基づいてAP101にデータを送信する。AP101の受信処理については図3のS305と同様である。 The AP 101 then receives data from the normal STA and backhaul STA that transmitted the TF in S705 (S706). Normally the STA and backhaul STA transmit data to the AP101 based on the spatial stream, RU, and transmit power specified by the received TF. The reception process of AP101 is the same as that of S305 in FIG.

S707~S712の処理は、図3のS306~S311と同様である。 The processing of S707 to S712 is the same as that of S306 to S311 of FIG.

図9に示したように、フロントホールAPであるAP101はバックホールSTAであるAP102に優先的にRUを割り当てることで、マルチAPネットワーク全体の通信のスループットの低下を抑制する。 As shown in FIG. 9, AP101, which is a fronthaul AP, preferentially allocates RU to AP102, which is a backhaul STA, thereby suppressing a decrease in communication throughput of the entire multi-AP network.

なお、本フローでは、バックホールSTAからAPへのアップリンク通信に優先的にRUを割り当てたが、これに加えて、あるいは代えて、APからバックホールSTAへのダウンリンク通信に優先的にRUを割り当ててもよい。 In this flow, the RU is preferentially assigned to the uplink communication from the backhaul STA to the AP, but in addition to or instead, the RU is preferentially assigned to the downlink communication from the AP to the backhaul STA. May be assigned.

ダウンリンク通信を行う場合、AP101はS705において、STAおよびバックホールSTAに対してAP101からのデータの受信を指示する。この場合AP101は、データの受信指示を、TFを用いて行う。また、TFでは、STAよりもバックホールSTAに対して優先的にRUが割り当てられる。AP101はS706において、STAおよびバックホールSTAに対してデータを送信する。AP101はS707において、STAおよびバックホールSTAから、送信データに対する応答を受信する。また、AP101はS710においては、S705でデータの受信を指示していないSTAに対して優先的にデータを送信する。 When performing downlink communication, AP101 instructs STA and backhaul STA to receive data from AP101 in S705. In this case, AP101 uses TF to instruct data reception. Further, in the TF, the RU is preferentially assigned to the backhaul STA rather than the STA. AP101 transmits data to the STA and the backhaul STA in S706. AP101 receives a response to transmission data from the STA and the backhaul STA in S707. Further, in S710, the AP 101 preferentially transmits data to the STA that has not been instructed to receive the data in S705.

図10には、AP101がAP102、STA103とマルチAP通信を実行する際に実行する別の処理のシーケンスの一例を示した。 FIG. 10 shows an example of another processing sequence executed when the AP 101 executes multi-AP communication with the AP 102 and the STA 103.

本シーケンスでは、AP101はAP102およびSTA103に対してフロントホールAPとして接続している。また、AP102はAP101に対してバックホールSTAとして接続している。 In this sequence, AP101 is connected to AP102 and STA103 as a front hole AP. Further, the AP 102 is connected to the AP 101 as a backhaul STA.

801については図8の601と同様であるため省略する。 Since 801 is the same as 601 in FIG. 8, it is omitted.

AP101はTFを用いてAP102とSTA103にTFを送信し、アップリンク通信の実行を指示する(802)。送信されるTFでは、STA103よりAP102により多くのRUまたはより広いRUが割り当てられている。なお、AP101は11axをサポートする相手装置のみをTFによって指定するようにしてもよい。 AP101 uses TF to transmit TF to AP102 and STA103, and instructs the execution of uplink communication (802). In the transmitted TF, more RUs or wider RUs are assigned to AP102 than to STA103. The AP101 may specify only the other device that supports 11ax by TF.

TFを受信したAP102とSTA103は、AP101へデータを送信する(803、804)。この場合に、STA103と比べて、AP102にはより多くのRUまたはより帯域幅が広いRUが優先的に割り当てらえているため、AP102はSTA103に比べてより高速に通信することができる。 Upon receiving the TF, AP102 and STA103 transmit data to AP101 (803, 804). In this case, since the AP 102 is preferentially assigned more RUs or RUs having a wider bandwidth as compared with the STA 103, the AP 102 can communicate at a higher speed than the STA 103.

AP101はAP102およびSTA103から同時にデータを受信すると、それぞれへ確認応答を送信する(805)。確認応答については、図8の604と同様である。 When AP101 receives data from AP102 and STA103 at the same time, AP101 sends an acknowledgment to each of them (805). The confirmation response is the same as that of 604 in FIG.

また、806については図8の605と同様である。 Further, 806 is the same as 605 in FIG.

以上、本実施形態では、フロントホールAPが通常のSTAよりバックホールSTAに優先的にRUを割り当ていることで、バックホールSTAとの通信を優先させることができる。これにより、マルチAPネットワーク全体のスループットの低下を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the fronthaul AP preferentially allocates the RU to the backhaul STA over the normal STA, so that the communication with the backhaul STA can be prioritized. As a result, it is possible to suppress a decrease in the throughput of the entire multi-AP network.

なお、AP101は実施形態1および実施形態2で示した処理を、夫々動作モードとして有していてもよい。このようなAPはいずれの実施形態で示した処理を実行するモードで動作するかを、ユーザ指示に基づいて切り替えてもよいし、アプリケーションの指示に基づいて切り替えてもよい。 The AP 101 may have the processes shown in the first and second embodiments as operation modes, respectively. Such an AP may switch whether to operate in the mode for executing the process shown in the embodiment based on a user instruction or an application instruction.

なお、図3および図9に示したAP101のフローチャートの少なくとも一部または全部をハードウェアにより実現してもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのコンピュータプログラムからFPGA上に専用回路を生成し、これを利用すればよい。FPGAとは、Field Programmable Gate Arrayの略である。また、FPGAと同様にしてGate Array回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)により実現するようにしてもよい。 In addition, at least a part or all of the flowchart of AP101 shown in FIGS. 3 and 9 may be realized by hardware. When it is realized by hardware, for example, by using a predetermined compiler, a dedicated circuit may be generated on the FPGA from a computer program for realizing each step, and this may be used. FPGA is an abbreviation for Field Programmable Gate Array. Further, a Gate Array circuit may be formed in the same manner as the FPGA and realized as hardware. Further, it may be realized by ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

101、102 AP
103、104、105 STA
106 WAN
110 マルチAPネットワーク
101, 102 AP
103, 104, 105 STA
106 WAN
110 multi-AP network

Claims (14)

通信装置であって、
前記通信装置が構築したネットワークに参加している複数の他の通信装置に、アクセスポイントが存在するかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記アクセスポイントが存在すると判定された場合、前記アクセスポイントと前記通信装置とのデータ通信が、前記複数の他の通信装置のうちの前記アクセスポイントと異なる装置と前記通信装置とのデータ通信より優先的に実行されるように生成された通信指示であって、データ通信の実行を指示する通信指示を、前記アクセスポイントに送信する送信手段と、
前記送信手段によって前記通信指示を送信した場合に、前記アクセスポイントとデータを通信する通信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
It ’s a communication device,
A determination means for determining whether or not an access point exists in a plurality of other communication devices participating in the network constructed by the communication device, and
When it is determined by the determination means that the access point exists, the data communication between the access point and the communication device is different between the device and the communication device among the plurality of other communication devices, which are different from the access point. A transmission means for transmitting a communication instruction to the access point, which is a communication instruction generated so as to be executed with priority over data communication and instructing execution of data communication.
A communication means that communicates data with the access point when the communication instruction is transmitted by the transmission means.
A communication device characterized by having.
前記送信手段は、前記通信指示を前記アクセスポイントと異なる装置には送信せず、
前記通信装置はさらに、
前記通信手段によって前記アクセスポイントとデータを通信した後に、前記アクセスポイントと異なる装置と通信するように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The transmitting means does not transmit the communication instruction to a device different from the access point,
The communication device further
The communication device according to claim 1, further comprising a control means for controlling communication with a device different from the access point after communicating data with the access point by the communication means.
前記複数の他の通信装置に、前記アクセスポイントが複数含まれる場合、前記送信手段は前記通信指示を前記複数のアクセスポイントに送信することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。 The communication device according to claim 2, wherein when the plurality of other communication devices includes a plurality of the access points, the transmission means transmits the communication instruction to the plurality of access points. 前記複数のアクセスポイントに前記通信指示を送信した場合、前記通信手段は、前記複数のアクセスポイントと同時に通信することを特徴とする請求項3に記載の通信装置。 The communication device according to claim 3, wherein when the communication instruction is transmitted to the plurality of access points, the communication means communicates at the same time as the plurality of access points. 前記送信手段は、前記アクセスポイントと前記アクセスポイントと異なる装置とに前記通信指示を送信し、
前記通信指示は、前記アクセスポイントに対して前記アクセスポイントと異なる装置より優先的に帯域幅を割り当てるように指示することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The transmission means transmits the communication instruction to the access point and a device different from the access point.
The communication device according to claim 1, wherein the communication instruction instructs the access point to allocate bandwidth in preference to a device different from the access point.
前記通信手段は、前記通信指示を送信した前記アクセスポイントおよび前記アクセスポイントと異なる装置と同時にデータを通信することを特徴とする請求項5に記載の通信装置。 The communication device according to claim 5, wherein the communication means communicates data at the same time as the access point to which the communication instruction is transmitted and a device different from the access point. 前記通信指示は、前記アクセスポイントに対して前記アクセスポイントと異なる装置より広いリソースユニットを割り当てるように指示することを特徴とする請求項5または6に記載の通信装置。 The communication device according to claim 5 or 6, wherein the communication instruction instructs the access point to allocate a wider resource unit than a device different from the access point. 前記通信指示は、前記アクセスポイントに対して前記アクセスポイントと異なる装置より多くのリソースユニットを割り当てるように指示することを特徴とする請求項5または6に記載の通信装置。 The communication device according to claim 5 or 6, wherein the communication instruction instructs the access point to allocate more resource units than a device different from the access point. 前記通信手段によって前記アクセスポイントとデータを通信したことに基づいて所定の期間を計時する計時手段をさらに有し、
前記所定の期間の間は、前記複数の他の通信装置の内、前記通信指示を送信しなかった他の通信装置との通信が優先されることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の通信装置。
Further having a timekeeping means for measuring a predetermined period based on the communication of data with the access point by the communication means.
Any of claims 1 to 8, wherein communication with the other communication device that did not transmit the communication instruction is prioritized among the plurality of other communication devices during the predetermined period. The communication device according to item 1.
前記送信手段は、前記アクセスポイントのうち、IEEE802.11ax規格に準拠した通信をサポートするアクセスポイントにのみ前記通信指示を送信することを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の通信装置。 The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the transmission means transmits the communication instruction only to the access points that support the communication conforming to the IEEE802.11ax standard. Communication device. 前記アクセスポイントは、Wi-Fi EasyMesh規格に準拠したバックホールSTAとして動作するアクセスポイントであることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 10, wherein the access point is an access point that operates as a backhaul STA conforming to the Wi-Fi EasyMesh standard. 前記通信指示は、IEEE802.11ax規格に準拠したトリガーフレームであることを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 11, wherein the communication instruction is a trigger frame conforming to the IEEE802.11ax standard. 通信装置の制御方法であって、
前記通信装置が構築したネットワークに参加している複数の他の通信装置に、アクセスポイントが存在するかを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記アクセスポイントが存在すると判定された場合、前記アクセスポイントと前記通信装置とのデータ通信が、前記複数の他の通信装置のうちの前記アクセスポイントと異なる装置と前記通信装置とのデータ通信より優先的に実行されるように生成された通信指示であって、データ通信の実行を指示する通信指示を、前記アクセスポイントに送信する送信工程と、
前記送信工程において前記通信指示を送信した場合に、前記アクセスポイントとデータを通信する通信工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
It is a control method for communication devices.
A determination step for determining whether an access point exists in a plurality of other communication devices participating in the network constructed by the communication device, and a determination step.
When it is determined in the determination step that the access point exists, the data communication between the access point and the communication device is different between the device and the communication device among the plurality of other communication devices, which are different from the access point. A transmission step of transmitting a communication instruction to the access point, which is a communication instruction generated so as to be executed with priority over data communication and instructing execution of data communication.
A communication step of communicating data with the access point when the communication instruction is transmitted in the transmission step.
A control method characterized by having.
コンピュータを請求項1から12の何れか1項に記載の通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。 A program for making a computer function as each means of the communication device according to any one of claims 1 to 12.
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