JP2023130529A - Communication device and communication method - Google Patents

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Abstract

To provide a communication device and a communication method that can achieve low-delay communication by improving the frame transmission/reception responsiveness of a wireless communication device that connects to a child access point device in a multi-AP wireless communication system.SOLUTION: In a multi-AP wireless communication system, when wireless communication is performed between wireless LAN access point devices, one data frame may be relayed from a wireless LAN access point 1-1 to a destination wireless LAN station device 2-2 via another wireless LAN access point device 1-2. The same data frame is transmitted twice over a wireless medium, consuming twice the wireless medium and slowing down the time it takes to complete receiving the data frame. To resolve this, the station device 2-2 connected to one of child access point devices 1-2 directly receives a data frame 12-1 that the parent access point device 1-1 transmits to the child access point device 1-2 and decodes it.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明は、通信装置、及び通信方法に関する。 The present invention relates to a communication device and a communication method.

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、IEEE802.11axがIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.)により仕様化が進められており、仕様ドラフトに準拠した無線LANデバイスが市場に登場している。現在、IEEE802.11axの後継規格として、IEEE802.11be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、IEEE802.11be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更なるスループット向上の検討が行われている。 IEEE802.11ax, which will further speed up the wireless LAN (Local Area Network) standard IEEE802.11, is being standardized by the IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.) and is compliant with the draft specification. Wireless LAN devices have appeared on the market. Currently, standardization activities for IEEE802.11be have been started as a successor standard to IEEE802.11ax. With the rapid spread of wireless LAN devices, in the IEEE802.11be standardization, studies are being conducted to further improve throughput per user in environments where wireless LAN devices are crowded.

無線LANでは、国・地域からの許可(免許)を必要とせずに無線通信を実施可能なアンライセンスバンドを用いて、フレーム送信を行うことができる。家庭などの個人向け用途では、インターネットなどへのWAN(Wide Area Network)回線に接続するための回線終端装置に無線LANアクセスポイント機能を含める、もしくは無線LANアクセスポイント装置を回線終端装置に接続するなどして、住居内からのインターネットアクセスが無線化されてきた。つまり、スマートフォンやPC(Personal Computer)などの無線LANステーション装置は無線LANアクセスポイント装置に接続して、インターネットにアクセスできる。家庭への無線LAN導入の当初は、住居内における無線LANアクセスポイント装置の数は1つのみであることが多かったが、昨今は、複数の無線LANアクセスポイント装置を導入して、住居内の無線LAN使用エリアのカバレッジを広げるようになっている。特に、個人向け用途ではネットワーク構築の簡易化のために無線LANアクセスポイント装置間(バックホール、Backhaul)の通信を無線化する無線LANメッシュネットワークが好まれる。一方、企業向け(Enterprise向け)では、フレーム伝送の信頼性を高めるために、無線LANアクセスポイント装置間はイーサネット(登録商標)などの有線接続されることが好まれる。ただ、通信性能の優劣と機器設置の煩雑度合いがトレードオフの関係があるため、そのバランスを考慮しユースケースに応じて、無線LANアクセスポイント装置間の接続形態を無線にするか有線にするかが決定されることもある。 In a wireless LAN, frames can be transmitted using an unlicensed band that allows wireless communication without requiring permission (license) from the country or region. For personal use such as at home, wireless LAN access point functionality may be included in a line termination device for connecting to a WAN (Wide Area Network) line to the Internet, or a wireless LAN access point device may be connected to a line termination device. As a result, internet access from within the residence has become wireless. In other words, a wireless LAN station device such as a smartphone or a PC (Personal Computer) can access the Internet by connecting to a wireless LAN access point device. When wireless LAN was first introduced into homes, there was often only one wireless LAN access point device in the residence, but these days, multiple wireless LAN access point devices are being introduced and The coverage of the wireless LAN area is being expanded. In particular, for personal use, a wireless LAN mesh network that wirelessly communicates between wireless LAN access point devices (backhaul) is preferred in order to simplify network construction. On the other hand, for enterprises, it is preferred that wireless LAN access point devices be connected by wire, such as Ethernet (registered trademark), in order to improve the reliability of frame transmission. However, there is a trade-off between communication performance and the complexity of equipment installation, so consider the balance and choose a wired or wireless connection between wireless LAN access point devices depending on the use case. may be determined.

さらに、IEEE802.11be標準化においては、1つの無線LANステーション装置に対して、複数の無線LANアクセスポイント装置が協調してフレーム送受信するMulti-AP(Multi Access Point)に関する議論が行われている(非特許文献1参照)。従来技術では、基本的に、無線LANアクセスポイント装置は自装置に接続している無線LANステーション装置のみ考慮してフレーム送信していた。しかし、Multi-AP無線通信システムにおける無線LANアクセスポイント装置は、他の無線LANアクセスポイント装置と協調動作することとなり、他の無線LANアクセスポイント装置に接続している無線LANステーション装置も考慮してフレーム送信することができるようになる。従来技術における無線LANアクセスポイント装置は、Beam Formingなどのために自装置に接続する無線LANステーション装置に対してのみChannel Soundingによる伝搬特性を推定していたが、Multi-AP無線通信システムにおける無線LANアクセスポイント装置は、他の無線LANアクセスポイント装置に接続している無線LANステーション装置についてもChannel Soundingによる伝搬特性を推定することが必要となる。この結果、Channel Soundingに関連するマネジメントフレームやコントロールフレームの送受信が増加する。 Furthermore, in the IEEE802.11be standardization, discussions are underway regarding Multi-AP (Multi Access Point), in which multiple wireless LAN access point devices cooperate to transmit and receive frames to one wireless LAN station device (non-standard). (See Patent Document 1). In the prior art, basically, a wireless LAN access point device transmits a frame by considering only the wireless LAN station device connected to the wireless LAN access point device. However, the wireless LAN access point device in the Multi-AP wireless communication system operates in cooperation with other wireless LAN access point devices, and the wireless LAN station devices connected to other wireless LAN access point devices are also taken into account. You will be able to send frames. Wireless LAN access point devices in the prior art estimated propagation characteristics based on Channel Sounding only for wireless LAN station devices connected to the own device for beam forming, etc., but wireless LAN access point devices in Multi-AP wireless communication systems The access point device also needs to estimate the propagation characteristics based on Channel Sounding for wireless LAN station devices connected to other wireless LAN access point devices. As a result, the transmission and reception of management frames and control frames related to Channel Sounding increases.

IEEE 802.11-19/1578-01-0be、Nov.2019。IEEE 802.11-19/1578-01-0be, Nov. 2019.

Channel Soundingに限らず、Multi-APで実現される諸機能のために、マネジメントフレームやコントロールフレームの送受信が増加することで、その後に続くデータフレーム送受信のためのオーバヘッドが増大するとも言える。特に、無線LANアクセスポイント装置間が無線通信である場合、例えば、1つのデータフレームは、ある無線LANアクセスポイントから他の無線LANアクセスポイント装置を経由して、宛先の無線LANステーション装置にリレー伝送されることもある。単純には、同じデータフレームが無線媒体上を少なくとも2回伝送されることもあり、つまり無線媒体を2倍消費し、無線LANステーション装置がデータフレーム受信完了するまでの時間が遅くなる課題がある。 Not only Channel Sounding but also various functions realized by Multi-AP increase the transmission and reception of management frames and control frames, which can also be said to increase the overhead for subsequent data frame transmission and reception. In particular, when wireless communication is performed between wireless LAN access point devices, for example, one data frame is relay transmitted from one wireless LAN access point to the destination wireless LAN station device via another wireless LAN access point device. Sometimes it is done. Simply put, the same data frame may be transmitted at least twice on the wireless medium, which means that the wireless medium is consumed twice and the time required for the wireless LAN station device to complete reception of the data frame is delayed. .

上述した課題を解決するための本発明に係る通信装置および通信方法は、次の通りである。 A communication device and a communication method according to the present invention for solving the above-mentioned problems are as follows.

(1)すなわち、本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記子アクセスポイント装置の1つに接続するステーション装置であって、前記親アクセスポイント装置が前記子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する。 (1) That is, a communication device according to one aspect of the present invention includes a parent access point device, one or more child access point devices connected to the parent access point device, and one or more child access point devices connected to the child access point device. In a network configured of station devices, a station device connected to one of the child access point devices receives a data frame transmitted by the parent access point device to the child access point device, and transmits the data frame to the child access point device. decrypt.

(2)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(1)に記載され、前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記ステーション装置を示す場合に、前記データフレームを復号する。 (2) Furthermore, the communication device according to one aspect of the present invention is described in (1) above, and decodes the data frame when a destination address of the data frame indicates the station device.

(3)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(1)に記載され、前記データフレームを復号した後に、応答フレームを前記子アクセスポイント装置に送信する。 (3) Furthermore, the communication device according to one aspect of the present invention is described in (1) above, and after decoding the data frame, transmits a response frame to the child access point device.

(4)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(1)に記載され、前記データフレームを復号した後に、応答フレームを前記親アクセスポイント装置に送信する、 (4) Furthermore, the communication device according to one aspect of the present invention is described in (1) above, and transmits a response frame to the parent access point device after decoding the data frame.

(5)本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、前記親アクセスポイント装置への応答フレームの送信と、前記ステーション装置への前記データフレームの転送を同時に実施する。 (5) A communication device according to one aspect of the present invention includes a parent access point device, one or more child access point devices connected to the parent access point device, and one or more stations connected to the child access point device. In a network configured of devices, the child access point device receives a data frame transmitted by the parent access point device and transfers it to the station device, and the child access point device transmits a response frame to the parent access point device. , simultaneously transfer the data frame to the station device.

(6)本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、前記ステーション装置が前記データフレームを受信し、前記子アクセスポイントに成功を示す応答フレームを送信する場合、前記データフレームの転送を停止する。 (6) A communication device according to one aspect of the present invention includes a parent access point device, one or more child access point devices connected to the parent access point device, and one or more stations connected to the child access point device. In a network configured of devices, the child access point device receives a data frame transmitted by the parent access point device and transfers it to the station device, wherein the station device receives the data frame and transfers the data frame to the station device. When transmitting a response frame indicating success to the child access point, the forwarding of the data frame is stopped.

(7)本発明の一態様に係る通信装置は、親アクセスポイント装置と前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、前記子アクセスポイント装置の1つに接続するステーション装置が送信するデータフレームを受信し、前記データフレームを復号する、親アクセスポイント装置である。 (7) A communication device according to one aspect of the present invention includes a parent access point device, one or more child access point devices connected to the parent access point device, and one or more stations connected to the child access point device. In a network configured of devices, a parent access point device receives a data frame transmitted by a station device connected to one of the child access point devices and decodes the data frame.

(8)また、本発明の一態様に係る通信装置は、上記(7)に記載され、前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記親アクセスポイント装置を示す場合に、前記データフレームを復号する。 (8) Furthermore, the communication device according to one aspect of the present invention is described in (7) above, and when the destination address of the data frame indicates the parent access point device, the communication device decodes the data frame. do.

本発明によれば、Multi-AP無線通信システムにおいて、子アクセスポイント装置に接続する無線通信装置のフレーム送受信の応答性を改善して低遅延通信を実現することができる。 According to the present invention, in a Multi-AP wireless communication system, it is possible to improve the responsiveness of frame transmission and reception of a wireless communication device connected to a child access point device and realize low-delay communication.

本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame configuration according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame configuration according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る通信の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of communication according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る無線媒体の分割例を示す概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of dividing a wireless medium according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る通信システムの一構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る無線通信装置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication device according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る符号化方式の一例を示す概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an encoding method according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係るフレーム構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame configuration according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係るフレームのアドレスに関係する情報の一例である。3 is an example of information related to a frame address according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る通信システムの一構成例におけるフレームの流れの一例である。3 is an example of the flow of frames in a configuration example of a communication system according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る通信の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of communication according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る通信の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of communication according to one aspect of the present invention. 本発明の一態様に係る通信の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of communication according to one aspect of the present invention.

本実施形態における通信システムは、無線送信装置(アクセスポイント装置、基地局装置: Access point、基地局装置)、および複数の無線受信装置(ステーション装置、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、本実施形態に係るステーション装置は、アクセスポイント装置の機能を備えることができる。同様に、本実施形態に係るアクセスポイント装置は、ステーション装置の機能を備えることができる。そのため、以下では、単に通信装置と述べた場合、該通信装置は、ステーション装置とアクセスポイント装置の両方を示すことができる。 The communication system in this embodiment includes a wireless transmitting device (access point device, base station device: Access point, base station device) and a plurality of wireless receiving devices (station device, terminal device: station, terminal device). Further, a network composed of base station devices and terminal devices is called a basic service set (BSS: management range). Furthermore, the station device according to this embodiment can have the function of an access point device. Similarly, the access point device according to this embodiment can have the function of a station device. Therefore, in the following, when a communication device is simply referred to, the communication device can refer to both a station device and an access point device.

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。本実施形態の方法は、端末装置同士が通信を直接行なうWiFi Direct(登録商標)でも実施可能である。WiFi
Directでは、端末装置が、基地局装置の代わりとなりGroupを形成する。以下では、WiFi DirectにおいてGroupを形成するGroup ownerの端末装置を、基地局装置とみなすこともできる。
It is assumed that base station devices and terminal devices within a BSS perform communication based on CSMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance). In this embodiment, an infrastructure mode in which a base station apparatus communicates with a plurality of terminal apparatuses is targeted, but the method of this embodiment can also be implemented in an ad hoc mode in which terminal apparatuses directly communicate with each other. In ad hoc mode, a terminal device forms a BSS in place of a base station device. BSS in ad hoc mode is also called IBSS (Independent Basic Service Set). In the following, a terminal device that forms an IBSS in ad hoc mode can also be regarded as a base station device. The method of this embodiment can also be implemented using WiFi Direct (registered trademark), in which terminal devices directly communicate with each other. WiFi
In Direct, a terminal device forms a group in place of a base station device. In the following, a terminal device of a group owner that forms a group in WiFi Direct can also be regarded as a base station device.

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。 In the IEEE 802.11 system, each device can transmit frames of multiple frame types with a common frame format. Transmission frames are defined in a physical (PHY) layer, a medium access control (MAC) layer, and a logical link control (LLC) layer, respectively.

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。 A transmission frame of the PHY layer is called a physical protocol data unit (PPDU: PHY protocol data unit, physical layer frame). A PPDU consists of a physical layer header (PHY header) that includes header information for signal processing in the physical layer, and a physical service data unit (PSDU) that is a data unit processed in the physical layer. MAC layer frame), etc. A PSDU can be composed of an aggregated MPDU (A-MPDU) in which a plurality of MAC protocol data units (MPDUs), which are retransmission units in a wireless section, are aggregated.

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)や、超高スループットSTF(EHT-STF:Extremely High Throughput-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、EHT-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。また、同一規格における技術更新を想定し、追加の制御情報が含まれているUniversal SIGNAL(U-SIG)フィールドが含まれることができる。 The PHY header includes a short training field (STF) used for signal detection and synchronization, a long training field (LTF) used to obtain channel information for data demodulation, etc. , and a control signal such as a signal (SIG) containing control information for data demodulation. In addition, STF can be classified into legacy STF (L-STF), high throughput STF (HT-STF), and very high throughput STF (VHT-STF), depending on the corresponding standard. It is classified into high throughput-STF), high efficiency STF (HE-STF), and extremely high throughput STF (EHT-STF), and LTF and SIG are similarly L- Classified into LTF, HT-LTF, VHT-LTF, HE-LTF, L-SIG, HT-SIG, VHT-SIG, HE-SIG, and EHT-SIG. VHT-SIG is further classified into VHT-SIG-A1, VHT-SIG-A2, and VHT-SIG-B. Similarly, HE-SIG is classified into HE-SIG-A1-4 and HE-SIG-B. Furthermore, assuming technology updates in the same standard, a Universal SIGNAL (U-SIG) field containing additional control information may be included.

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。 Furthermore, the PHY header can include information that identifies the BSS that is the source of the transmission frame (hereinafter also referred to as BSS identification information). The information identifying the BSS can be, for example, the SSID (Service Set Identifier) of the BSS or the MAC address of the base station device of the BSS. Further, the information identifying the BSS can be a value unique to the BSS (eg, BSS Color, etc.) other than the SSID or MAC address.

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。 The PPDU is modulated according to the corresponding standard. For example, in the case of the IEEE802.11n standard, the signal is modulated into an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal.

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。 An MPDU consists of a MAC layer header (MAC header) containing header information for signal processing in the MAC layer, and a MAC service data unit (MSDU) or MAC service data unit (MSDU), which is a data unit processed in the MAC layer. It consists of a frame body and a frame check sequence (FCS) that checks whether there are any errors in the frame. Moreover, a plurality of MSDUs can also be aggregated as an aggregated MSDU (A-MSDU).

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: Clear to send)フレーム等が含まれる。マネ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、MAC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。 The frame types of MAC layer transmission frames are broadly classified into three types: management frames that manage the connection status between devices, control frames that manage the communication status between devices, and data frames that include actual transmission data. Each of these is further classified into multiple subframe types. The control frames include a reception completion notification (Ack) frame, a transmission request (RTS) frame, a reception preparation completion (CTS) clear to send) frame, and the like. Management frames include beacon frames, probe request frames, probe response frames, authentication frames, association request frames, association response frames, etc. included. The data frame includes a data frame, a polling (CF-poll) frame, and the like. Each device can understand the frame type and subframe type of the received frame by reading the contents of the frame control field included in the MAC header.

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。 Note that Ack may include Block Ack. Block Ack can notify reception completion for multiple MPDUs.

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。 The beacon frame includes a field in which a beacon is transmitted (Beacon interval) and an SSID. The base station device can periodically broadcast a beacon frame within the BSS, and by receiving the beacon frame, the terminal device can know base station devices around the terminal device. The process in which a terminal device learns about a base station device based on a beacon frame broadcast from the base station device is called passive scanning. On the other hand, when a terminal device broadcasts a probe request frame within the BSS to search for a base station device, this is called active scanning. The base station device can transmit a probe response frame as a response to the probe request frame, and the content of the probe response frame is equivalent to that of a beacon frame.

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。 After the terminal device recognizes the base station device, it performs a connection process to the base station device. The connection process is classified into an authentication procedure and an association procedure. A terminal device transmits an authentication frame (authentication request) to a base station device with which it wishes to connect. Upon receiving the authentication frame, the base station device transmits an authentication frame (authentication response) including a status code indicating whether or not the terminal device can be authenticated to the terminal device. By reading the status code written in the authentication frame, the terminal device can determine whether or not the terminal device is authorized to be authenticated by the base station device. Note that the base station device and the terminal device can exchange authentication frames multiple times.

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。 Following the authentication procedure, the terminal device transmits a connection request frame to the base station device in order to perform a connection procedure. When the base station device receives the connection request frame, it determines whether or not to permit connection of the terminal device, and transmits a connection response frame to notify that fact. In addition to a status code indicating whether connection processing is possible, the connection response frame includes an association identifier (AID) for identifying the terminal device. The base station apparatus can manage a plurality of terminal apparatuses by setting a different AID for each terminal apparatus that has issued connection permission.

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。 After the connection process is performed, the base station device and the terminal device perform actual data transmission. In the IEEE802.11 system, there are distributed control functions (DCF: Distributed Coordination Function), centralized control functions (PCF: Point Coordination Function), and expanded mechanisms such as enhanced distributed channel access (EDCA), A hybrid control function (HCF: Hybrid coordination function, etc.) is defined. In the following, an example will be described in which a base station apparatus transmits a signal to a terminal apparatus using DCF.

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。 In DCF, a base station device and a terminal device perform carrier sense (CS) to check the usage status of wireless channels around the base station device and the terminal device prior to communication. For example, if a base station device that is a transmitting station receives a signal higher than a predetermined clear channel assessment level (CCA level) on the wireless channel, it stops transmitting the transmission frame on the wireless channel. put off. Hereinafter, a state in which a signal higher than the CCA level is detected in the radio channel will be referred to as a busy state, and a state in which a signal higher than the CCA level is not detected will be referred to as an idle state. In this way, CS performed by each device based on the power (received power level) of the signal actually received is called physical carrier sense (physical CS). Note that the CCA level is also called a carrier sense level (CS level) or a CCA threshold (CCA threshold: CCAT). Note that when the base station device and the terminal device detect a signal of the CCA level or higher, they start an operation of demodulating at least the PHY layer signal.

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。 The base station device performs carrier sense on the transmission frame to be transmitted by a frame interval (IFS) depending on the type, and determines whether the wireless channel is in a busy state or an idle state. The period during which the base station device carries out carrier sensing differs depending on the frame type and subframe type of the transmission frame that the base station device will transmit from now on. In the IEEE 802.11 system, multiple IFS with different durations are defined.Short IFS (SIFS) is used for transmission frames given the highest priority, and Short IFS (SIFS) is used for transmission frames with relatively high priority. There is a polling frame interval (PCF IFS: PIFS) used, a distributed control frame interval (DCF IFS: DIFS) used for the lowest priority transmission frame, etc. When the base station device transmits a data frame using DCF, the base station device uses DIFS.

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。 After waiting for DIFS, the base station apparatus further waits for a random backoff time to prevent frame collisions. In the IEEE 802.11 system, a random backoff time called a contention window (CW) is used. CSMA/CA assumes that a transmission frame transmitted by a certain transmitting station is received by a receiving station without interference from other transmitting stations. Therefore, if transmitting stations transmit frames at the same timing, the frames will collide with each other, and the receiving station will not be able to receive the frames correctly. Therefore, frame collisions are avoided by each transmitting station waiting for a randomly set time before starting transmission. When the base station device determines that the wireless channel is in an idle state through carrier sense, it starts counting down the CW, and only when the CW reaches 0 does it acquire the transmission right and can transmit a transmission frame to the terminal device. Note that if the base station apparatus determines that the wireless channel is in a busy state through carrier sense during the CW countdown, the CW countdown is stopped. Then, when the wireless channel becomes idle, the base station device restarts the countdown of the remaining CW following the previous IFS.

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。 A terminal device, which is a receiving station, receives a transmission frame, reads a PHY header of the transmission frame, and demodulates the received transmission frame. Then, by reading the MAC header of the demodulated signal, the terminal device can recognize whether the transmission frame is addressed to the terminal device itself. Note that the terminal device may also determine the destination of the transmission frame based on the information written in the PHY header (for example, the group identification number (GID: Group ID) written in VHT-SIG-A). It is possible.

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。
If the terminal device determines that the received transmission frame is addressed to its own device and is able to demodulate the transmission frame without error, it transmits an ACK frame indicating that the frame was correctly received to the base station device that is the transmitting station. Must. The ACK frame is one of the highest priority transmission frames that is transmitted only waiting for the SIFS period (no random backoff time is taken). The base station device ends a series of communications upon receiving the ACK frame transmitted from the terminal device. Note that if the terminal device cannot correctly receive the frame, the terminal device does not transmit an ACK. Therefore, if the base station apparatus does not receive an ACK frame from the receiving station for a certain period (SIFS+ACK frame length) after transmitting the frame, the base station apparatus considers the communication to have failed and terminates the communication. In this way, the end of one communication (also called a burst) in the IEEE 802.11 system occurs in special cases such as when transmitting a broadcast signal such as a beacon frame, or when fragmentation is used to divide transmitted data. Except for the following cases, the determination is always made based on whether or not an ACK frame is received.

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。
If the terminal device determines that the received transmission frame is not addressed to itself, it uses a network allocation vector (NAV) based on the length of the transmission frame written in the PHY header etc. vector). The terminal device does not attempt communication during the period set in NAV. In other words, the terminal device performs the same operation for the period set in NAV as if it were determined by the physical CS that the wireless channel is in a busy state, so communication control by NAV is also called virtual carrier sense (virtual CS). In addition to being set based on the information described in the PHY header, NAV is also set based on the request to send (RTS) frame introduced to solve the hidden terminal problem, and the ready-to-receive (CTS) frame.
Clear to send) frame.

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。 In contrast to DCF, in which each device performs carrier sense and autonomously acquires transmission rights, in PCF, a control station called a point coordinator (PC) controls transmission rights of each device within the BSS. Generally, a base station device becomes a PC and acquires the transmission right of a terminal device within the BSS.

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。 The communication period by PCF includes a contention free period (CFP) and a contention period (CP). Communication is performed between the CPs based on the DCF described above, and the PC controls transmission rights between the CFPs. A base station device, which is a PC, broadcasts a beacon frame in which a CFP period (CFP Max duration) and the like are described within the BSS prior to PCF communication. Note that PIFS is used to transmit the beacon frame broadcast at the start of PCF transmission, and is transmitted without waiting for CW. The terminal device that has received the beacon frame sets the CFP period written in the beacon frame to NAV. From then on, until the NAV elapses or a signal notifying the end of CFP is received within the BSS (for example, a data frame including CF-end), the terminal device sends a signal to acquire the transmission right transmitted from the PC. The transmission right can be acquired only when a signal (for example, a data frame containing CF-poll) is received. Note that within the CFP period, packet collisions within the same BSS do not occur, so each terminal device does not take the random backoff time used in DCF.

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。
A wireless medium may be divided into multiple resource units (RUs). FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a divided state of a wireless medium. For example, in resource division example 1, the wireless communication device can divide the frequency resource (subcarrier), which is a wireless medium, into nine RUs. Similarly, in resource division example 2, the wireless communication device can divide the subcarrier, which is a wireless medium, into five RUs. Naturally, the example of resource division shown in FIG. 4 is just one example, and for example, a plurality of RUs can be configured with different numbers of subcarriers. Furthermore, the wireless medium divided into RUs can include not only frequency resources but also spatial resources. A wireless communication device (for example, an AP) can simultaneously transmit frames to multiple terminal devices (for example, multiple STAs) by arranging frames addressed to different terminal devices in each RU. The AP can write information (resource allocation information) indicating the state of division of the wireless medium as common control information in the PHY header of the frame transmitted by the AP itself. Further, the AP can write information (resource unit assignment information) indicating the RU in which frames addressed to each STA are allocated as unique control information in the PHY header of the frame transmitted by the AP.

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。 Furthermore, multiple terminal devices (for example, multiple STAs) can simultaneously transmit frames by arranging and transmitting frames in respective assigned RUs. After receiving a frame (Trigger frame: TF) containing trigger information transmitted from the AP, the plurality of STAs can wait for a predetermined period and then transmit the frame. Each STA can grasp the RU assigned to its own device based on the information described in the TF. Further, each STA can acquire an RU by random access based on the TF.

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。 The AP can simultaneously allocate multiple RUs to one STA. The plurality of RUs can be made up of continuous subcarriers or can be made up of discontinuous subcarriers. The AP can transmit one frame using multiple RUs assigned to one STA, or can transmit multiple frames by assigning them to different RUs. At least one of the plurality of frames may be a frame including common control information for a plurality of terminal devices that transmit resource allocation information.

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。 One STA can be assigned multiple RUs by the AP. A STA can transmit one frame using multiple assigned RUs. Further, the STA can use the multiple assigned RUs to allocate multiple frames to different RUs and transmit them. The plurality of frames can be frames of different frame types.

APは、1つのSTAに複数のAID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。 The AP can assign multiple AIDs to one STA. The AP can allocate RUs to each of multiple AIDs allocated to one STA. The AP can transmit different frames to multiple AIDs assigned to one STA using the assigned RUs. The different frames may be of different frame types.

1つのSTAは、APより複数のAID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。 One STA can be assigned multiple AIDs by the AP. One STA can be assigned RUs to each of a plurality of assigned AIDs. One STA recognizes that the RUs assigned to each of the multiple AIDs assigned to the own device are all RUs assigned to the own device, and transmits one frame using the multiple assigned RUs. can do. Furthermore, one STA can transmit multiple frames using the assigned multiple RUs. At this time, information indicating the AID associated with each allocated RU can be written in the plurality of frames and transmitted. The AP can transmit different frames to multiple AIDs assigned to one STA using the assigned RUs. The different frames may be of different frame types.

以下では、基地局装置、端末装置を総称して、無線通信装置もしくは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。 Hereinafter, the base station device and the terminal device will be collectively referred to as a wireless communication device or a communication device. Information exchanged when one wireless communication device communicates with another wireless communication device is also called data. That is, the wireless communication device includes a base station device and a terminal device.

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。IEEE
802.11a/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。IEEE802.11be標準で検討されているPPDUは、L-STF、L-LTF、L-SIG、RL-SIG、U-SIG、EHT-SIG、EHT-STF、HET-LTF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。
The wireless communication device has either or both of a function of transmitting a PPDU and a function of receiving a PPDU. FIG. 1 is a diagram showing an example of a PPDU configuration transmitted by a wireless communication device. IEEE
PPDU compatible with the 802.11a/b/g standard has a structure that includes L-STF, L-LTF, L-SIG, and Data frames (MAC Frame, MAC frame, payload, data part, data, information bits, etc.). be. A PPDU compatible with the IEEE802.11n standard has a configuration including L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, HT-LTF, and Data frames. PPDUs compatible with the IEEE802.11ac standard include part or all of L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, VHT-SIG-B, and MAC frames. The structure is as follows. The PPDUs considered in the IEEE802.11ax standard are L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG in which L-SIG is temporally repeated, HE-SIG-A, HE-STF, HE- This configuration includes part or all of LTF, HE-SIG-B, and Data frames. The PPDUs considered in the IEEE802.11be standard are L-STF, L-LTF, L-SIG, RL-SIG, U-SIG, EHT-SIG, EHT-STF, HET-LTF, and part of the Data frame or This is a configuration that includes everything.

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)。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。 L-STF, L-LTF, and L-SIG surrounded by dotted lines in Figure 1 are configurations commonly used in the IEEE802.11 standard (below, L-STF, L-LTF, and L-SIG are (also collectively referred to as L-header). For example, a wireless communication device compatible with the IEEE 802.11a/b/g standard can appropriately receive an L-header in a PPDU compatible with the IEEE 802.11n/ac standard. A wireless communication device compatible with the IEEE 802.11a/b/g standard can receive a PPDU compatible with the IEEE 802.11n/ac standard, regarding it as a PPDU compatible with the IEEE 802.11a/b/g standard. .

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。 However, since wireless communication devices compatible with the IEEE 802.11a/b/g standards cannot demodulate the PPDU that follows the L-header and supports the IEEE 802.11n/ac standards, ), the receiving address (RA), and information regarding the Duration/ID field used for NAV settings cannot be demodulated.

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。 IEEE 802.11 inserts Duration information into L-SIG as a method for wireless communication devices compatible with the IEEE 802.11a/b/g standards to appropriately set NAV (or perform reception operations for a predetermined period). It stipulates how to do so. Information regarding the transmission rate within L-SIG (RATE field, L-RATE field, L-RATE, L_DATARATE, L_DATARATE field) and information regarding the transmission period (LENGTH field, L-LENGTH field, L-LENGTH) is based on the IEEE 802. A wireless communication device compatible with the 11a/b/g standard is used to appropriately set the NAV.

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。L_LENGTHは、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るSignal Extension、L_RATEに関連するNops、1シンボル(symbol,OFDM symbol等)の期間に関する情報であるaSymbolLength、PLCP Service fieldが含むビット数を示すaP
LCPServiceLength、畳みこみ符号のテールビット数を示すaPLCPConvolutionalTailLengthに基づいて算出される。無線通信装置は、L_LENGTHを算出し、L-SIGに挿入することができる。また、無線通信装置は、L-SIG Durationを算出することができる。L-SIG Durationは、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。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for inserting Duration information into L-SIG. Although FIG. 2 shows a PPDU configuration compatible with the IEEE802.11ac standard as an example, the PPDU configuration is not limited to this. A PPDU configuration compatible with the IEEE802.11n standard and a PPDU configuration compatible with the IEEE802.11ax standard may be used. TXTIME includes information regarding the length of the PPDU, aPreambleLength includes information regarding the length of the preamble (L-STF+L-LTF), and aPLCPHeaderLength includes information regarding the length of the PLCP header (L-SIG). L_LENGTH is Signal Extension, which is a virtual period set for compatibility with the IEEE802.11 standard, N ops related to L_RATE, aSymbolLength, which is information regarding the period of one symbol (symbol, OFDM symbol, etc.); aP indicating the number of bits included in the PLCP Service field
It is calculated based on LCPServiceLength and aPLCPConvolutionalTailLength, which indicates the number of tail bits of the convolutional code. The wireless communication device can calculate L_LENGTH and insert it into L-SIG. Additionally, the wireless communication device can calculate L-SIG Duration. L-SIG Duration indicates information regarding the total period of the PPDU including L_LENGTH and the period of the Ack and SIFS expected to be transmitted from the destination wireless communication device in response.

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。 FIG. 3 is a diagram showing an example of L-SIG Duration in L-SIG TXOP Protection. DATA (frame, payload, data, etc.) is composed of a MAC frame and a part or both of a PLCP header. Moreover, BA is Block Ack or Ack. The PPDU can be configured to include L-STF, L-LTF, and L-SIG, and further include one or more of DATA, BA, RTS, and CTS. Although the example shown in FIG. 3 shows L-SIG TXOP Protection using RTS/CTS, CTS-to-Self may also be used. Here, MAC Duration is a period indicated by the value of Duration/ID field. Additionally, the Initiator can transmit a CF_End frame to notify the end of the L-SIG TXOP Protection period.

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。 Next, a method for identifying a BSS from a frame received by a wireless communication device will be described. In order for the wireless communication device to identify the BSS from the received frame, the wireless communication device that transmits the PPDU must include information for identifying the BSS (BSS color, BSS identification information, a value unique to the BSS) in the PPDU. It is preferable to insert it. Information indicating the BSS color can be written in HE-SIG-A.

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。 The wireless communication device can transmit L-SIG multiple times (L-SIG Repetition). For example, a wireless communication device on the receiving side receives L-SIG transmitted multiple times using MRC (Maximum Ratio Combining), thereby improving the demodulation accuracy of L-SIG. Furthermore, when the wireless communication device completes correctly receiving the L-SIG using MRC, it can interpret that the PPDU including the L-SIG is a PPDU that complies with the IEEE802.11ax standard.

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。 Even while receiving a PPDU, the wireless communication device must receive a portion of the PPDU other than the PPDU (for example, a preamble defined by IEEE802.11, L-STF, L-LTF, PLCP header, etc.). (also called double reception operation). When a wireless communication device detects a part of a PPDU other than the PPDU during a PPDU reception operation, the wireless communication device updates part or all of the information regarding the destination address, source address, PPDU or DATA period. I can do it.

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]
Ack and BA can also be called a response (response frame). Further, a probe response, an authentication response, and a connection response can be called a response.
[1. First embodiment]

Multi-AP無線通信システムは、2以上の複数のアクセスポイント装置が提供する無線通信システムから構成される。図5は、本実施形態に係るMulti-AP無線通信システムの一例を示す図であり、無線通信システム3-1、無線通信システム3-2、無線通信システム3-3の3つから構成する例である。Multi-AP無線通信システムにおいては、従来の、1つのアクセスポイント装置と1つまたは複数のステーション装置との間でフレーム送受信することに加え、複数のアクセスポイント装置が協調動作してステーション装置とフレーム送受信することも目指している。基本的には各無線通信システムが提供する通信
エリア、カバレッジ(本例では3-1、3-2、3-3)が重なり合うように構成される。本例は、Multi-AP無線通信システムが3つの無線通信システムから構成される例であるが、もちろん、3より多い無線通信システムから構成されてもよい。
A Multi-AP wireless communication system is comprised of a wireless communication system provided by two or more access point devices. FIG. 5 is a diagram showing an example of the Multi-AP wireless communication system according to the present embodiment, and is an example configured of three wireless communication systems: a wireless communication system 3-1, a wireless communication system 3-2, and a wireless communication system 3-3. It is. In a Multi-AP wireless communication system, in addition to the conventional frame transmission and reception between one access point device and one or more station devices, multiple access point devices cooperate to send and receive frames between the station device and the station device. It also aims to send and receive data. Basically, the communication areas and coverages (3-1, 3-2, and 3-3 in this example) provided by each wireless communication system are configured to overlap. In this example, the Multi-AP wireless communication system is configured from three wireless communication systems, but of course, it may be configured from more than three wireless communication systems.

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、2-12、2-13、2-123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、2-12、2-13、2-123を端末装置2-1、2-12、2-13、2-123とも呼称する。また、無線通信装置2-1、2-12、2-13、2-123を、無線通信装置1-1に接続している(Associationしている)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。さらに、無線通信装置2-12は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-2と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-13は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-123は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-2および無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-1は、接続先である無線通信装置1-1のみとフレーム送受信する。 The wireless communication system 3-1 includes a wireless communication device 1-1 and wireless communication devices 2-1, 2-12, 2-13, and 2-123. Note that the wireless communication device 1-1 is also referred to as a base station device 1-1, and the wireless communication devices 2-1, 2-12, 2-13, and 2-123 are referred to as terminal devices 2-1, 2-12, and 2-1. Also called 13, 2-123. Furthermore, the wireless communication devices 2-1, 2-12, 2-13, and 2-123 are connected (associated) with the wireless communication device 1-1, including the wireless communication device 2A and the terminal device 2A. Also called. The wireless communication device 1-1 and the wireless communication device 2A are wirelessly connected and are in a state where they can send and receive PPDUs to and from each other. Furthermore, although the wireless communication device 2-12 is connected to the wireless communication device 1-1, it can also transmit and receive frames that operate cooperatively with the wireless communication device 1-2. Although the wireless communication device 2-13 is connected to the wireless communication device 1-1, it can also transmit and receive frames that operate cooperatively with the wireless communication device 1-3. Although the wireless communication device 2-123 is connected to the wireless communication device 1-1, it can also transmit and receive frames operated cooperatively with the wireless communication device 1-2 and the wireless communication device 1-3. The wireless communication device 2-1 transmits and receives frames only to the wireless communication device 1-1 to which it is connected.

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2-2、2-21、2-23、2-213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2-2、2-21、2-23、2-213を端末装置2-2、2-21、2-23、2-213とも呼称する。また、無線通信装置2-2、2-21、2-23、2-213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。無線通信装置1-2及び無線通信装置2B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。さらに、無線通信装置2-21は、無線通信装置1-2に接続しているが、無線通信装置1-1と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-23は、無線通信装置1-2に接続しているが、無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-123は、無線通信装置1-1に接続しているが、無線通信装置1-2および無線通信装置1-3と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-2は、接続先である無線通信装置1-2のみとフレーム送受信する。 The wireless communication system 3-2 includes a wireless communication device 1-2 and wireless communication devices 2-2, 2-21, 2-23, and 2-213. Note that the wireless communication device 1-2 is also referred to as the base station device 1-2, and the wireless communication devices 2-2, 2-21, 2-23, and 2-213 are referred to as the terminal devices 2-2, 2-21, and 2-2. Also called 23, 2-213. Further, the wireless communication devices 2-2, 2-21, 2-23, and 2-213 are also referred to as the wireless communication device 2B and the terminal device 2B as devices connected to the wireless communication device 1-2. The wireless communication device 1-2 and the wireless communication device 2B are wirelessly connected and are in a state where they can send and receive PPDUs to and from each other. Furthermore, although the wireless communication device 2-21 is connected to the wireless communication device 1-2, it can also transmit and receive frames that operate cooperatively with the wireless communication device 1-1. Although the wireless communication device 2-23 is connected to the wireless communication device 1-2, it can also transmit and receive frames that operate cooperatively with the wireless communication device 1-3. Although the wireless communication device 2-123 is connected to the wireless communication device 1-1, it can also transmit and receive frames operated cooperatively with the wireless communication device 1-2 and the wireless communication device 1-3. The wireless communication device 2-2 transmits and receives frames only to the wireless communication device 1-2 to which it is connected.

無線通信システム3-3は、無線通信装置1-3及び無線通信装置2-3、2-31、2-32、2-312を備えている。なお、無線通信装置1-3を基地局装置1-3とも呼称し、無線通信装置2-3、2-31、2-32、2-312を端末装置2-3、2-31、2-32、2-312とも呼称する。また、無線通信装置2-31、2-32および端末装置2-31、2-32を、無線通信装置1-3に接続されている装置として、無線通信装置2Cおよび端末装置2Cとも呼称する。無線通信装置1-2及び無線通信装置2B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。さらに、無線通信装置2-31は、無線通信装置1-3に接続しているが、無線通信装置1-1と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-32は、無線通信装置1-3に接続しているが、無線通信装置1-2と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-312は、無線通信装置1-3に接続しているが、無線通信装置1-1および無線通信装置1-2と協調動作したフレームを送受信することもできる。無線通信装置2-3は、接続先である無線通信装置1-3のみとフレーム送受信する。 The wireless communication system 3-3 includes a wireless communication device 1-3 and wireless communication devices 2-3, 2-31, 2-32, and 2-312. Note that the wireless communication device 1-3 is also referred to as a base station device 1-3, and the wireless communication devices 2-3, 2-31, 2-32, and 2-312 are referred to as terminal devices 2-3, 2-31, and 2-3. Also called 32, 2-312. Furthermore, the wireless communication devices 2-31, 2-32 and the terminal devices 2-31, 2-32 are also referred to as the wireless communication device 2C and the terminal device 2C as devices connected to the wireless communication device 1-3. The wireless communication device 1-2 and the wireless communication device 2B are wirelessly connected and are in a state where they can send and receive PPDUs to and from each other. Furthermore, although the wireless communication device 2-31 is connected to the wireless communication device 1-3, it can also transmit and receive frames that operate cooperatively with the wireless communication device 1-1. Although the wireless communication device 2-32 is connected to the wireless communication device 1-3, it can also transmit and receive frames that operate cooperatively with the wireless communication device 1-2. Although the wireless communication device 2-312 is connected to the wireless communication device 1-3, it can also transmit and receive frames operated cooperatively with the wireless communication device 1-1 and the wireless communication device 1-2. The wireless communication device 2-3 transmits and receives frames only to the wireless communication device 1-3 to which it is connected.

無線通信装置(アクセスポイント装置)1-1、1-2、1-3は、それぞれ無線通信システムを構成するが、少なくとも1つのアクセスポイント装置は親アクセスポイント装
置(親AP)(Coordinatorアクセスポイント装置(Coordinator AP)、Sharingアクセスポイント装置(Sharing AP)、などとも呼称)として、他のアクセスポイント装置である子アクセスポイント装置(子AP)(Coordinatedアクセスポイント装置(Coordinated AP)、Sharedアクセスポイント装置(Shared AP)、などとも呼称)を集中制御する役割を担い、指示を出す。さらに、親アクセスポイント装置は、各アクセスポイント装置に接続しているステーション装置に送信するデータフレーム、もしくはステーション装置から受信するデータフレームを扱うこともある。つまり、親アクセスポイント装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、ステーション装置が受信する。また、ステーション装置が送信するデータフレームは、子アクセスポイント装置を経由して、親アクセスポイント装置が受信することもある。
Wireless communication devices (access point devices) 1-1, 1-2, and 1-3 each configure a wireless communication system, and at least one access point device is a parent access point device (parent AP) (Coordinator access point device). (Coordinator AP), Sharing access point device (Sharing AP), etc.) is a child access point device (Child AP) (Coordinated access point device (Coordinated AP), Shared access point device ( It assumes the role of centrally controlling the Shared AP (also known as Shared AP) and issues instructions. Furthermore, the parent access point device may handle data frames transmitted to or received from station devices connected to each access point device. That is, the station device receives the data frame transmitted by the parent access point device via the child access point device. Furthermore, the data frame transmitted by the station device may be received by the parent access point device via the child access point device.

本実施形態に係る実施例として、図5を用いて、親アクセスポイント装置である無線通信装置1-1に対して、子アクセスポイント装置である無線通信装置1-2、1-3が接続しているとして説明するが、あくまでも一例である。親アクセスポイント装置である無線通信装置1-1に対して、子アクセスポイント装置である無線通信装置1-2が接続し、無線通信装置1-2に対して子アクセスポイント装置である無線通信装置1-3が接続し、さらに、無線通信装置1-3に対して、その他のアクセスポイント装置が接続することもある。直列に接続できるアクセスポイント装置の数(接続の深さ、接続の段数)に制限はない。また、1つの(親または子)アクセスポイント装置に対して、2以上の複数のアクセスポイント装置を接続することもできる、1つの(親または子)アクセスポイント装置から枝分かれして接続するアクセスポイント装置の数についても制限はない。したがって、複数のアクセスポイント装置から構成されるMulti-AP無線通信システムの接続トポロジーは様々な種類がある。 As an example according to this embodiment, using FIG. 5, wireless communication devices 1-2 and 1-3, which are child access point devices, are connected to a wireless communication device 1-1, which is a parent access point device. However, this is just an example. A wireless communication device 1-2, which is a child access point device, connects to a wireless communication device 1-1, which is a parent access point device, and a wireless communication device, which is a child access point device, connects to the wireless communication device 1-2, which is a child access point device. 1-3, and other access point devices may also connect to the wireless communication device 1-3. There is no limit to the number of access point devices that can be connected in series (depth of connection, number of stages of connection). Also, two or more multiple access point devices can be connected to one (parent or child) access point device, and access point devices that are branched from and connected to one (parent or child) access point device. There is no limit to the number of . Therefore, there are various types of connection topologies for Multi-AP wireless communication systems that include multiple access point devices.

無線通信装置2-2は、子アクセスポイント装置1-2に接続しており、その他のアクセスポイント装置(本例では無線通信装置1-1、1-3)からの協調動作を受けない。この場合、無線通信装置1-1が送信したデータフレームを、無線通信装置1-2を経由して、無線通信装置2-2が受信する。同様に、無線通信装置2-3は、子アクセスポイント装置1-3に接続しており、その他のアクセスポイント装置(本例では無線通信装置1-1、1-3)からの協調動作を受けない。この場合、無線通信装置1-1が送信したデータフレームを、無線通信装置1-3を経由して、無線通信装置2-3が受信する。 The wireless communication device 2-2 is connected to the child access point device 1-2 and does not receive cooperative operations from other access point devices (in this example, the wireless communication devices 1-1 and 1-3). In this case, the data frame transmitted by the wireless communication device 1-1 is received by the wireless communication device 2-2 via the wireless communication device 1-2. Similarly, the wireless communication device 2-3 is connected to the child access point device 1-3 and receives cooperative operations from other access point devices (in this example, wireless communication devices 1-1 and 1-3). do not have. In this case, the data frame transmitted by the wireless communication device 1-1 is received by the wireless communication device 2-3 via the wireless communication device 1-3.

図9にMAC Frameのフォーマットの例を示す。ここでのMAC Frameとは、図1における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)、図2におけるMAC Frameのことを指す。MAC Frameは、Frame Control、Duration/ID、Address1、Address2、Address3、Sequence Control、Address4、QoS Control、HT Control、Frame Body、FCSを含んでいる。 FIG. 9 shows an example of the MAC Frame format. The MAC Frame here refers to the Data frame (MAC Frame, payload, data section, data, information bits, etc.) in FIG. 1 and the MAC Frame in FIG. 2. MAC Frame includes Frame Control, Duration/ID, Address1, Address2, Address3, Sequence Control, Address4, QoS Control, HT Control, Frame Body, and FCS.

無線通信システム3-1、無線通信システム3-2、無線通信システム3-3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。また、BSSはDS(Distribution System)を介して結合されてESSを形成する。なお、無線通信システム3-1、3-2、3-3のそれぞれは、さらに複数の無線通信装置を備えることも可能である。 Although the wireless communication system 3-1, the wireless communication system 3-2, and the wireless communication system 3-3 form different BSSs, this does not necessarily mean that their ESSs (Extended Service Sets) are different. ESS indicates a service set forming a LAN (Local Area Network). In other words, wireless communication devices belonging to the same ESS can be considered by the upper layer to belong to the same network. Further, the BSSs are combined via a DS (Distribution System) to form an ESS. Note that each of the wireless communication systems 3-1, 3-2, and 3-3 may further include a plurality of wireless communication devices.

図10は、図9に含まれるAddress1、Address2、Address3、Sequence Control、Address4のフィールドに書き込まれるアドレスを、FromDSとToDSの値に応じて場合分けして表にまとめている。FromDS、ToDSの情報は図9におけるFrameControlフィールドに含まれる。FromDSの値は、フレームがDSから送信される場合に1、DS以外から送信される場合に0となる。ToDSの値は、フレームがDSに受信される場合に1、DS以外に受信される場合に0となる。なお、SAはSource Addressを、DAはDestination Addressのことを指す。図10の表はFromDSとToDSの値に応じて、Address1~Address4の意味が変わることを示している。 FIG. 10 summarizes the addresses written in the Address1, Address2, Address3, Sequence Control, and Address4 fields included in FIG. 9 in a table according to the values of FromDS and ToDS. FromDS and ToDS information are included in the FrameControl field in FIG. 9. The value of FromDS is 1 when the frame is transmitted from a DS, and 0 when the frame is transmitted from a source other than the DS. The value of ToDS is 1 when the frame is received by the DS, and 0 when the frame is received by a non-DS. Note that SA refers to Source Address, and DA refers to Destination Address. The table in FIG. 10 shows that the meanings of Address 1 to Address 4 change depending on the values of FromDS and ToDS.

図6は、無線通信装置1-1、1-2、1-3、2A、2B、2C(以下では、まとめて無線通信装置10000-1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10000-1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。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the device configuration of wireless communication devices 1-1, 1-2, 1-3, 2A, 2B, and 2C (hereinafter collectively referred to as wireless communication devices 10000-1). . The wireless communication device 10000-1 includes an upper layer section (upper layer processing step) 10001-1, an autonomous distributed control section (autonomous distributed control step) 10002-1, a transmitting section (transmitting step) 10003-1, and a receiving section. The configuration includes (receiving step) 10004-1 and an antenna section 10005-1.

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。 The upper layer section 10001-1 is connected to other networks and can notify the autonomous decentralized control section 10002-1 of information regarding traffic. The information regarding traffic may be, for example, information addressed to another wireless communication device, or may be control information included in a management frame or a control frame.

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。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the device configuration of the autonomous decentralized control unit 10002-1. The autonomous decentralized control unit 10002-1 has a configuration including a CCA unit (CCA step) 10002a-1, a backoff unit (backoff step) 10002b-1, and a transmission determination unit (transmission determination step) 10002c-1. be.

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。 The CCA section 10002a-1 uses either or both of the information regarding the received signal power received via the radio resource and the information regarding the received signal (including information after decoding) notified from the receiving section. , it is possible to determine the status of the wireless resource (including determining whether it is busy or idle). The CCA unit 10002a-1 can notify the backoff unit 10002b-1 and the transmission determination unit 10002c-1 of the status determination information of the radio resource.

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。 The backoff unit 10002b-1 can perform backoff using the wireless resource state determination information. The backoff unit 10002b-1 generates a CW and has a countdown function. For example, when the wireless resource status determination information indicates idle, the CW countdown can be executed, and when the wireless resource status determination information indicates busy, the CW countdown can be stopped. The backoff unit 10002b-1 can notify the transmission determination unit 10002c-1 of the CW value.

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。 The transmission determination unit 10002c-1 makes a transmission determination using either or both of the radio resource state determination information and the CW value. For example, when the wireless resource status determination information indicates idle and the CW value is 0, transmission determination information can be notified to the transmitter 10003-1. Further, when the wireless resource state determination information indicates idle, transmission determination information can be notified to the transmitter 10003-1.

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)10003a-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。 The transmitting unit 10003-1 has a configuration including a physical layer frame generating unit (physical layer frame generating step) 10003a-1 and a wireless transmitting unit (wireless transmitting step) 10003b-1. The physical layer frame generation unit 10003a-1 has a function of generating a physical layer frame (PPDU) based on the transmission determination information notified from the transmission determination unit 10002c-1. The physical layer frame generation unit 10003a-1 performs error correction encoding, modulation, precoding filter multiplication, etc. on the transmission frame sent from the upper layer. Physical layer frame generation section 10003a-1 notifies wireless transmission section 10003b-1 of the generated physical layer frame.

図8は本実施形態に係る物理フレーム生成部の誤り訂正符号化の一例を示す図である。図8に示すように、斜線の領域には、情報ビット(システマティックビット)系列、白抜きの領域には冗長(パリティ)ビット系列が配置される。情報ビットおよび冗長ビットはそれぞれ適切にビットインターリーバが適用されている。物理フレーム生成部は配置されたビット系列に対し、リダンダンシーバージョン(RV)の値に応じて決定される開始位置として、必要なビット数を読み出すことができる。ビット数を調整することで符号化率の柔軟な変更、すなわちパンクチャリングが可能となる。なお、図8においては、RVは全部で4通りが示されているが、本実施形態に係る誤り訂正符号化において、RVの選択肢は、特定の値に限定されるものではない。RVの位置については、ステーション装置間で共有されている必要がある。 FIG. 8 is a diagram showing an example of error correction encoding by the physical frame generation unit according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, information bit (systematic bit) sequences are placed in the shaded area, and redundant (parity) bit sequences are placed in the white area. A bit interleaver is appropriately applied to each of the information bits and redundant bits. The physical frame generation unit can read out the required number of bits from the arranged bit sequence as a starting position determined according to the value of the redundancy version (RV). By adjusting the number of bits, the coding rate can be changed flexibly, that is, puncturing can be performed. Note that in FIG. 8, a total of four types of RV are shown, but in the error correction encoding according to this embodiment, the options for RV are not limited to specific values. The location of the RV needs to be shared between the station devices.

物理層フレーム生成部は、MACレイヤから転送されてきた情報ビットに対して、誤り訂正符号化を施すが、誤り訂正符号化を施す単位(符号化ブロック長)は何かに限定されるものではない。例えば、物理層フレーム生成部は、MACレイヤから転送されてきた情報ビット系列を所定の長さの情報ビット系列に分割し、それぞれに誤り訂正符号化を施し、複数の符号化ブロックとすることができる。なお、符号化ブロックを構成する際に、MACレイヤから転送されてきた情報ビット系列にダミービットを挿入することもできる。 The physical layer frame generation unit performs error correction encoding on the information bits transferred from the MAC layer, but the unit (encoded block length) in which the error correction encoding is applied is not limited to any particular unit. do not have. For example, the physical layer frame generation unit may divide the information bit sequence transferred from the MAC layer into information bit sequences of a predetermined length, perform error correction encoding on each of the information bit sequences, and create multiple encoded blocks. can. Note that when configuring a coded block, dummy bits can also be inserted into the information bit sequence transferred from the MAC layer.

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。 The frame generated by the physical layer frame generation unit 10003a-1 includes control information. The control information includes information indicating in which RU (here, an RU includes both frequency resources and spatial resources) data addressed to each wireless communication device is placed. Furthermore, the frame generated by the physical layer frame generation unit 10003a-1 includes a trigger frame that instructs the wireless communication device that is the destination terminal to transmit the frame. The trigger frame includes information indicating the RU used when the wireless communication device instructed to transmit the frame transmits the frame.

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。 The wireless transmitter 10003b-1 converts the physical layer frame generated by the physical layer frame generator 10003a-1 into a radio frequency (RF) band signal, and generates a radio frequency signal. The processing performed by the wireless transmitter 10003b-1 includes digital-to-analog conversion, filtering, frequency conversion from a baseband band to an RF band, and the like.

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。 The receiving section 10004-1 includes a radio receiving section (radio receiving step) 10004a-1 and a signal demodulating section (signal demodulating step) 10004b-1. Receiving section 10004-1 generates information regarding received signal power from the RF band signal received by antenna section 10005-1. The receiving section 10004-1 can notify the CCA section 10002a-1 of information regarding received signal power and information regarding the received signal.

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。 The radio receiving unit 10004a-1 has a function of converting the RF band signal received by the antenna unit 10005-1 into a baseband signal and generating a physical layer signal (for example, a physical layer frame). The processing performed by the radio receiving unit 10004a-1 includes frequency conversion processing from an RF band to a baseband band, filtering, and analog-to-digital conversion.

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。 The signal demodulator 10004b-1 has a function of demodulating the physical layer signal generated by the wireless receiver 10004a-1. Processing performed by signal demodulation section 10004b-1 includes channel equalization, demapping, error correction decoding, and the like. The signal demodulation unit 10004b-1 can extract, for example, information included in the physical layer header, information included in the MAC header, and information included in the transmission frame from the physical layer signal. The signal demodulation section 10004b-1 can notify the extracted information to the upper layer section 10001-1. Note that the signal demodulator 10004b-1 can extract any or all of the information included in the physical layer header, the MAC header, and the transmission frame.

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。 The antenna section 10005-1 has a function of transmitting the radio frequency signal generated by the radio transmitting section 10003b-1 to the radio space toward the radio device 0-1. Furthermore, the antenna section 10005-1 has a function of receiving a radio frequency signal transmitted from the wireless device 0-1.

無線通信装置10000-1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10000-1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10000-1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10000-1を、TXOP獲得者(TXOP holder、TXOPホルダー)と呼ぶ。無線通信装置10000-1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。 By writing information indicating the period during which the wireless communication device 10000-1 uses the wireless medium in the PHY header and MAC header of the frame to be transmitted, the wireless communication device 10000-1 transmits NAV to wireless communication devices around the wireless communication device for only the relevant period. Can be set. For example, the wireless communication device 10000-1 can write information indicating the period in the Duration/ID field or Length field of the frame to be transmitted. The NAV period set in wireless communication devices around the wireless communication device 10000-1 will be referred to as the TXOP period (or simply TXOP) acquired by the wireless communication device 10000-1. The wireless communication device 10000-1 that has acquired the TXOP is called a TXOP acquirer (TXOP holder). The frame type of the frame that the wireless communication device 10000-1 transmits to acquire TXOP is not limited to any particular type, and may be a control frame (for example, an RTS frame or a CTS-to-self frame), or a data frame. But it's okay.

TXOPホルダーである無線通信装置10000-1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。 The wireless communication device 10000-1, which is a TXOP holder, can transmit frames to wireless communication devices other than itself between the TXOPs. If the wireless communication device 1-1 is a TXOP holder, the wireless communication device 1-1 can transmit a frame to the wireless communication device 2A within the period of the TXOP. Furthermore, the wireless communication device 1-1 can instruct the wireless communication device 2A to transmit a frame addressed to the wireless communication device 1-1 within the TXOP period. The wireless communication device 1-1 can transmit a trigger frame including information instructing the wireless communication device 1-1 to transmit a frame to the wireless communication device 2A within the TXOP period.

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。 The wireless communication device 1-1 may secure TXOP for all communication bands (for example, Operation bandwidth) in which frames may be transmitted, or may secure TXOP for all communication bands (for example, Operation bandwidth) in which frames may be transmitted (for example, Transmission bandwidth). may be reserved for a specific communication band.

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。 The wireless communication device that instructs frame transmission within the TXOP period acquired by the wireless communication device 1-1 is not necessarily limited to the wireless communication device connected to the wireless communication device 1-1. For example, a wireless communication device sends a message to a wireless communication device that is not connected to the wireless communication device in order to cause the wireless communication devices around the device to transmit a management frame such as a Reassociation frame, or a control frame such as an RTS/CTS frame. , can instruct frame transmission.

さらに、DCFとは異なるデータ伝送方法であるEDCAにおけるTXOPについても説明する。IEEE802.11e規格はEDCAに関わるもので、映像伝送やVoIPなどの各種サービスのためのQoS(Quality of Service)保証の観点からTXOPについて規定されている。サービスは大きくは、VO(VOice)、VI(VIdeo)、BE(Best
Effort)、BK(BacK ground)の4つのアクセスカテゴリに分類されている。一般的には、優先度の高い方からVO、VI、BE、BKの順番である。それぞれのアクセスカテゴリでは、CWの最小値CWmin、最大値CWmax、IFSの一種であるAIFS(Arbitration IFS)、送信機会の上限値であるTXOP limitのパラメータがあり、優先度の高低差をつけるように値が設定される。例えば、音声伝送を目的とした優先度の一番高いVOのCWmin,CWmax、AIFSは、他のアクセスカテゴリに比較して相対的に小さい値を設定することで、他のアクセスカテゴリに優先したデータ伝送が可能となる。例えば、映像伝送のため送信データ量が比較的大きくなるVIでは、TXOP limitを大きく設定することで、他のアクセスカテゴリよりも送信機会を長くとることが可能となる。このように、各種サービスに応じたQoS保証を目的として、各アクセスカテゴリの4つのパラメータの値が調整される。
Furthermore, TXOP in EDCA, which is a data transmission method different from DCF, will also be explained. The IEEE802.11e standard is related to EDCA, and specifies TXOP from the viewpoint of guaranteeing QoS (Quality of Service) for various services such as video transmission and VoIP. Services are broadly divided into VO (VOice), VI (VIdeo), and BE (Best).
It is classified into four access categories: Effort) and BK (BacK ground). Generally, the order of priority is VO, VI, BE, and BK. Each access category has parameters such as the minimum CW value CWmin, the maximum value CWmax, AIFS (Arbitration IFS), which is a type of IFS, and TXOP limit, which is the upper limit of transmission opportunities. The value is set. For example, the CWmin, CWmax, and AIFS of a VO with the highest priority for audio transmission can be set to relatively small values compared to other access categories, thereby allowing data to be prioritized over other access categories. Transmission becomes possible. For example, in a VI where the amount of data to be transmitted is relatively large due to video transmission, by setting a large TXOP limit, it is possible to take a longer transmission opportunity than in other access categories. In this way, the values of the four parameters for each access category are adjusted for the purpose of guaranteeing QoS according to various services.

本実施形態において、ステーション装置の信号復調部は、受信した信号に対して、物理レイヤにおいて、復号処理を行い、誤り検出を行うことができる。ここで復号処理は、受信した信号に適用されている誤り訂正符号に対する復号処理を含む。ここで、誤り検出は、受信した信号に予め付与されている誤り検出符号(例えば巡回冗長検査(CRC)符号)を用いた誤り検出や、もともと誤り検出機能を備える誤り訂正符号(例えば低密度パリティ検査符号(LDPC))による誤り検出を含む。物理レイヤにおける復号処理は、符号化ブロック毎に適用されることが可能である。 In this embodiment, the signal demodulation unit of the station device can perform decoding processing on the received signal in the physical layer and perform error detection. Here, the decoding process includes a decoding process for the error correction code applied to the received signal. Here, error detection includes error detection using an error detection code (for example, a cyclic redundancy check (CRC) code) added to the received signal in advance, or error detection using an error correction code that originally has an error detection function (for example, a low-density parity code). Includes error detection using check code (LDPC). Decoding processing in the physical layer can be applied to each encoded block.

上位層部は、信号復調部における物理レイヤの復号の結果をMACレイヤに転送する。MACレイヤでは、転送されてきた物理レイヤの復号結果から、MACレイヤの信号を復元する。そして、MACレイヤにおいて、誤り検出を行い、受信フレームの送信元のステーション装置が送信したMACレイヤの信号が正しく復元できたか否かを判断する。 The upper layer section transfers the result of decoding the physical layer in the signal demodulation section to the MAC layer. The MAC layer restores the MAC layer signal from the transferred physical layer decoding result. Then, error detection is performed in the MAC layer, and it is determined whether the MAC layer signal transmitted by the station device that is the source of the received frame has been correctly restored.

本実施形態に係る無線通信装置は、キャリアセンスして検知したPPDUフレームが復調可能である場合に復調し、MAC Frameに含まれるAddress1~Address4をチェックし、DAが自装置のMACアドレスを示す場合にFrame Bodyを復号することができる。また、DAに限らず、Address1~Address4の何れかが自装置のMACアドレスと一致する場合にもFrame Bodyを復号することができるとしてもよい。従来の技術では、RAが自装置のMACアドレスを示す場合のみにFrame Bodyを復号していた。 The wireless communication device according to the present embodiment demodulates the PPDU frame detected by carrier sensing if it can be demodulated, checks Address 1 to Address 4 included in the MAC Frame, and if DA indicates the MAC address of the device itself. It is possible to decode the Frame Body. Further, the frame body may be decoded not only in the DA but also in the case where any one of Address 1 to Address 4 matches the MAC address of the device itself. In the conventional technology, the Frame Body is decoded only when the RA indicates the MAC address of its own device.

Address1~Address4の内容について、図5から最小限の要素を抜き出して作成した図11を用いて説明する。無線通信装置1-1が送信したデータフレーム11-1を、無線通信装置1-2を経由して、データフレーム11-2として無線通信装置2-2が受信するとする。無線通信装置1-1が無線通信装置1-2に送信するデータフレーム11-1では、FromDSは1、ToDSは1、Address1は無線通信装置1-2のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address3は無線通信装置2-2のMACアドレスとなる。無線通信装置1-2が無線通信装置2-2に送信するデータフレーム11-2では、FromDSは1、ToDSは0、Address1は無線通信装置2-2のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-2のMACアドレスとなる。このように、データフレーム11-1のAddress3と、中継されたデータフレーム11-2のAddress1は、DAであり、本例においては無線通信装置2-2のMACアドレスとなる。つまり、無線通信装置2-2は、無線通信装置1-2宛てのデータフレーム11-1をキャリアセンスして復調可能である場合に復調し、Address3に格納されているDAが無線通信装置2-2のMACアドレスであるから、復号することができる。従来技術では、無線通信装置2-2は、データフレームのRAが無線通信装置2-2のMACアドレスである場合のみ、復調、復号していた。 The contents of Address1 to Address4 will be explained using FIG. 11, which was created by extracting the minimum elements from FIG. 5. Assume that the wireless communication device 2-2 receives a data frame 11-1 transmitted by the wireless communication device 1-1 as a data frame 11-2 via the wireless communication device 1-2. In the data frame 11-1 that the wireless communication device 1-1 transmits to the wireless communication device 1-2, FromDS is 1, ToDS is 1, Address1 is the MAC address of the wireless communication device 1-2, and Address2 is the wireless communication device 1- 1 and Address 3 are the MAC addresses of the wireless communication device 2-2. In the data frame 11-2 that the wireless communication device 1-2 transmits to the wireless communication device 2-2, FromDS is 1, ToDS is 0, Address1 is the MAC address of the wireless communication device 2-2, and Address2 is the wireless communication device 1- 2 MAC address. In this way, Address 3 of the data frame 11-1 and Address 1 of the relayed data frame 11-2 are DA, which in this example is the MAC address of the wireless communication device 2-2. In other words, the wireless communication device 2-2 carrier-senses the data frame 11-1 addressed to the wireless communication device 1-2 and demodulates the data frame 11-1 if it is possible to demodulate the data frame 11-1 addressed to the wireless communication device 1-2. Since the MAC address is 2, it can be decoded. In the prior art, the wireless communication device 2-2 demodulates and decodes only when the RA of the data frame is the MAC address of the wireless communication device 2-2.

同様に、無線通信装置1-1が送信したデータフレーム11-3を、無線通信装置1-3を経由して、データフレーム11-4として無線通信装置2-3が受信する場合を説明する。無線通信装置1-1が無線通信装置1-3に送信するデータフレーム11-3では、FromDSは1、ToDSは1、Address1は無線通信装置1-3のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address3は無線通信装置2-3のMACアドレスとなる。無線通信装置1-3が無線通信装置2-3に送信するデータフレーム11-4では、FromDSは1、ToDSは0、Address1は無線通信装置2-3のMACアドレス、Address2は無線通信装置1-3のMACアドレスとなる。このように、データフレーム11-3のAddress3と、中継されたデータフレーム11-4のAddress1は、DAであり、本例においては無線通信装置2-3のMACアドレスとなる。つまり、無線通信装置2-3は、無線通信装置1-3宛てのデータフレーム11-3をキャリアセンスして復調可能である場合に復調し、Address3に格納されているDAが無線通信装置2-3のMACアドレスであるから、復号することができる。従来技術では、無線通信装置2-3は、データフレームのRAが無線通信装置2-3のMACアドレスである場合のみ、復調、復号していた。 Similarly, a case will be described in which the wireless communication device 2-3 receives a data frame 11-3 transmitted by the wireless communication device 1-1 as a data frame 11-4 via the wireless communication device 1-3. In the data frame 11-3 that the wireless communication device 1-1 transmits to the wireless communication device 1-3, FromDS is 1, ToDS is 1, Address1 is the MAC address of the wireless communication device 1-3, and Address2 is the wireless communication device 1- 1 and Address 3 are the MAC addresses of the wireless communication device 2-3. In the data frame 11-4 that the wireless communication device 1-3 transmits to the wireless communication device 2-3, FromDS is 1, ToDS is 0, Address1 is the MAC address of the wireless communication device 2-3, and Address2 is the wireless communication device 1- The MAC address will be 3. In this way, Address 3 of the data frame 11-3 and Address 1 of the relayed data frame 11-4 are DA, which in this example is the MAC address of the wireless communication device 2-3. In other words, the wireless communication device 2-3 carrier-senses the data frame 11-3 addressed to the wireless communication device 1-3 and demodulates the data frame 11-3 if it is possible to demodulate the data frame 11-3 addressed to the wireless communication device 1-3. Since it is a MAC address of 3, it can be decoded. In the prior art, the wireless communication device 2-3 demodulates and decodes only when the RA of the data frame is the MAC address of the wireless communication device 2-3.

このように本実施形態に係る無線通信装置は、無線媒体上に流れているデータフレームをキャリアセンスして復調できる場合、MAC Frameに含まれるAddress1~Address4をチェックし、RAが自装置のMACアドレスを示してなくとも、DAが自装置のMACアドレスを示している場合には復号することができる。さらには、DAに限らず、Address1~Address4の何れかが自装置のMACアドレスと一致する場合にもFrame Bodyを復号することができるとしてもよい。 In this way, when the wireless communication device according to the present embodiment can carrier sense and demodulate the data frame flowing on the wireless medium, the RA checks Address1 to Address4 included in the MAC Frame, and the RA determines the MAC address of the own device. Even if the DA does not indicate the MAC address of its own device, it can be decoded if the DA indicates its own MAC address. Furthermore, it may be possible to decode the Frame Body not only for DA but also when any of Address 1 to Address 4 matches the MAC address of the device itself.

図12に、前述した無線通信装置1-1が送信するデータフレームが無線通信装置1-2を経由して、無線通信装置2-2が受信する場合について、時間軸に沿った通信の概要を示す。なお、時間軸を示す横線の下側に示す四角がダウンリンク、上側に示す四角がアップリンクのフレームを意味する。無線通信装置1-1が無線通信装置1-2に送信するデータフレーム12-1(図11における11-1に相当する)では、FromDSは1、ToDSは1、Address1(RAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address3(DAに相当)は無線通信装置2-2のMACアドレスとなる。RAに指定されている無線通信装置1-2は、データフレーム12-1を受信し、無線通信装置1-1に対して応答フレーム12-2を送信する。 FIG. 12 shows an overview of communication along the time axis in the case where the data frame transmitted by the wireless communication device 1-1 described above is received by the wireless communication device 2-2 via the wireless communication device 1-2. show. Note that the square shown below the horizontal line indicating the time axis means a downlink frame, and the square shown above means an uplink frame. In the data frame 12-1 (corresponding to 11-1 in FIG. 11) that the wireless communication device 1-1 transmits to the wireless communication device 1-2, FromDS is 1, ToDS is 1, and Address1 (corresponding to RA) is wireless. The MAC address of the communication device 1-2, Address2 (corresponding to TA), is the MAC address of the wireless communication device 1-1, and Address3 (corresponding to DA) is the MAC address of the wireless communication device 2-2. The wireless communication device 1-2 designated as RA receives the data frame 12-1 and transmits a response frame 12-2 to the wireless communication device 1-1.

本実施形態においては、DAに指定されている無線通信装置2-2も、データフレーム12-1を受信、復調、復号することができるため、従来の通信手順に比較して低遅延を実現することができる。無線通信装置2-2は、データフレーム12-1を受信し、無線通信装置1-2に対して応答フレーム12-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。もしくは、無線通信装置2-2は、データフレーム12-1を受信し、無線通信装置1-1に対して応答フレーム12-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。 In this embodiment, the wireless communication device 2-2 designated as the DA can also receive, demodulate, and decode the data frame 12-1, thus achieving lower delay compared to conventional communication procedures. be able to. The wireless communication device 2-2 receives the data frame 12-1, and may or may not transmit the response frame 12-5 to the wireless communication device 1-2. Alternatively, the wireless communication device 2-2 may or may not receive the data frame 12-1 and transmit the response frame 12-5 to the wireless communication device 1-1.

前述の従来の通信手順とは、無線通信装置1-2が受信したデータフレーム12-1をデータフレーム12-3(図11における11-2に相当)として無線通信装置2-2に中継送信する手順である。データフレーム12-3では、FromDSは1、ToDSは0、Address1(RAおよびDAに相当)は無線通信装置2-2のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレスとなる。RAに指定されている無線通信装置2-2は、データフレーム12-3を受信し、無線通信装置1-2に対して応答フレーム12-4を送信する。無線通信装置2-2が、データフレーム12-1を受信完了する時間と、データフレーム12-3を受信完了する時間には、図12に示すようにt1の時間差がある。データフレーム12-1とデータフレーム12-3のぞれぞれで運ばれるデータの中身は実質的に同じである。つまり、無線通信装置2-2はデータフレーム12-1を受信し、復調、復号することで受信完了を時間t1相当早めることができる。 The conventional communication procedure described above is to relay the data frame 12-1 received by the wireless communication device 1-2 to the wireless communication device 2-2 as a data frame 12-3 (corresponding to 11-2 in FIG. 11). It is a procedure. In data frame 12-3, FromDS is 1, ToDS is 0, Address1 (corresponding to RA and DA) is the MAC address of wireless communication device 2-2, and Address2 (corresponding to TA) is the MAC address of wireless communication device 1-2. becomes. The wireless communication device 2-2 designated as RA receives the data frame 12-3 and transmits a response frame 12-4 to the wireless communication device 1-2. As shown in FIG. 12, there is a time difference of t1 between the time when the wireless communication device 2-2 completes receiving the data frame 12-1 and the time when the wireless communication device 2-2 completes receiving the data frame 12-3. The contents of the data carried in each of the data frames 12-1 and 12-3 are substantially the same. In other words, the wireless communication device 2-2 receives, demodulates and decodes the data frame 12-1, thereby making it possible to complete the reception much earlier than time t1.

なお、応答フレーム12-5は、応答フレーム12-2と多重して送信してもよく、多重方法の1つとしてOFDMAがある。それぞれの応答フレームがどのRUを使用するかは無線通信装置1-1が事前に指定することができる。別の方法として、IEEE802.11be標準化において議論されている、無線通信装置が複数接続(マルチリンク、Multi-link)を維持することを可能とする複数接続動作(Multi-link Operation:MLO)を利用することもできる。MLOにおける各接続(リンク)のキャリア周波数は2.4GHz帯、5GHz帯の他に、6GHz帯、60GHz帯などがあり各国の法規制に応じて変化することもある。例えば、無線通信システムがMLOで接続1(リンク1)と接続2(リンク2)を使用しており、データフレーム12-1がリンク1で送信される場合、無線通信装置2-1は応答フレーム12-2をリンク1で送信し、無線通信装置2-2は応答フレーム12-5をリンク2で送信することにより応答フレームを多重してもよい。このように時間的に同じタイミングで、複数の応答フレームを異なる接続(リンク)で送信する。別の方法として、無線通信装置1-2が応答フレーム12-2を送信し、その後に無線通信装置2-2が応答フレーム12-5を送信し、その後に無線通信装置1-2がデータフレーム12-3を送信する、というように時分割の送信でもよい。つまり、応答フレーム12-2とデータフレーム12-3の間に、無線通信装置2-2は応答フレーム12-5を送信する。 Note that the response frame 12-5 may be multiplexed with the response frame 12-2 and transmitted, and OFDMA is one of the multiplexing methods. The wireless communication device 1-1 can specify in advance which RU each response frame uses. Another method is to use Multi-link Operation (MLO), which allows wireless communication devices to maintain multiple connections (Multi-link), which is being discussed in the IEEE 802.11be standardization. You can also. In addition to the 2.4 GHz band and 5 GHz band, the carrier frequency of each connection (link) in MLO includes 6 GHz band, 60 GHz band, etc., and may change depending on the laws and regulations of each country. For example, if a wireless communication system uses connection 1 (link 1) and connection 2 (link 2) in MLO, and data frame 12-1 is transmitted on link 1, wireless communication device 2-1 sends a response frame 12-2 over link 1, and wireless communication device 2-2 may multiplex the response frame by transmitting response frame 12-5 over link 2. In this way, multiple response frames are transmitted using different connections (links) at the same timing. Alternatively, wireless communication device 1-2 transmits a response frame 12-2, after which wireless communication device 2-2 transmits a response frame 12-5, and then wireless communication device 1-2 transmits a data frame. 12-3 may be transmitted in a time-division manner. That is, between the response frame 12-2 and the data frame 12-3, the wireless communication device 2-2 transmits the response frame 12-5.

さらに、図13を用いて、データフレームと応答フレームの多重についても説明する。応答フレーム13-5(図12における12-5)は、応答フレーム13-2(図12における12-2)と多重して送信してもよく、さらにデータフレーム13-7も多重して送信してもよい。多重方法としては、前述したように、OFDMAやMLOの利用がある。この場合、無線通信1-2は無線通信装置2-2宛てのデータフレーム13-3(図12における12-3)の送信を早めてデータフレーム13-7のように送信し、無線通信装置1-1宛てに送信する応答フレーム13-2と多重する。また、無線通信装置2-2が送信する可能性のある応答フレーム13-5とも多重する。この結果、無線通信装置2-2は応答フレーム13-4(図12における12-4)の送信を早めて応答フレーム13-8を送信できる。つまり、応答フレーム13-4の送信完了時間と応答フレーム13-8の送信完了時間の差であるt2の時間だけ、通信時間を短縮化できる。 Furthermore, multiplexing of data frames and response frames will be explained using FIG. 13. The response frame 13-5 (12-5 in FIG. 12) may be multiplexed and transmitted with the response frame 13-2 (12-2 in FIG. 12), and the data frame 13-7 may also be multiplexed and transmitted. It's okay. As described above, the multiplexing method includes the use of OFDMA and MLO. In this case, the wireless communication device 1-2 speeds up the transmission of the data frame 13-3 (12-3 in FIG. 12) addressed to the wireless communication device 2-2 and transmits it as a data frame 13-7. -1 is multiplexed with the response frame 13-2 to be transmitted. It is also multiplexed with a response frame 13-5 that may be transmitted by the wireless communication device 2-2. As a result, the wireless communication device 2-2 can accelerate the transmission of the response frame 13-4 (12-4 in FIG. 12) and transmit the response frame 13-8. In other words, the communication time can be shortened by the time t2, which is the difference between the transmission completion time of the response frame 13-4 and the transmission completion time of the response frame 13-8.

前述したように、無線通信装置2-2がデータフレーム12-1を受信した時、MAC
Frameに含まれるToDS、FromDS、Address1~Address4の情報をチェックし、Address1(RA)から当該フレームは無線通信装置1-2を受信対象としており、Address3(DA)から最終的な宛先が無線通信装置2-2であることがわかる。これにより、無線通信装置2-2はデータフレーム12-1を受信した時、RAに指定されている無線通信装置1-2に対して応答フレーム12-5を送信してよい。応答フレーム12-5が受信成功を示す場合、無線通信装置1-2はデータフレーム12-3の送信を取りやめてもよい。つまり、データフレーム12-3と応答フレーム12-4が送信されず、相当する時間の無線媒体を他の用途のために解放することもできる。
無線通信装置1-2は、CFPの終了をMulti-APシステム内に報知するフレームを送信する。もしくはCFPの終了を親アクセスポイント装置に相当する無線通信装置1-1に通知するフレームを送信し、無線通信装置1-1がMulti-APシステム内にCFPの終了を報知するフレームを送信する。また、応答フレーム12-5が受信失敗を示す場合、無線通信装置1-2はデータフレーム12-3を無線通信装置2-2に送信する。
As mentioned above, when the wireless communication device 2-2 receives the data frame 12-1, the MAC
The information of ToDS, FromDS, and Address1 to Address4 included in the Frame is checked. From Address1 (RA), the frame is targeted for reception by wireless communication device 1-2, and from Address3 (DA), the final destination is the wireless communication device. It can be seen that it is 2-2. As a result, when the wireless communication device 2-2 receives the data frame 12-1, it may transmit a response frame 12-5 to the wireless communication device 1-2 designated as the RA. If response frame 12-5 indicates successful reception, wireless communication device 1-2 may cancel transmission of data frame 12-3. In other words, the data frame 12-3 and response frame 12-4 are not transmitted, and the corresponding time of the wireless medium can be released for other uses.
The wireless communication device 1-2 transmits a frame that notifies the end of CFP within the Multi-AP system. Alternatively, a frame notifying the end of CFP to the wireless communication device 1-1 corresponding to the parent access point device is transmitted, and the wireless communication device 1-1 transmits a frame notifying the end of CFP within the Multi-AP system. Further, if the response frame 12-5 indicates reception failure, the wireless communication device 1-2 transmits the data frame 12-3 to the wireless communication device 2-2.

また、無線通信装置2-2はデータフレーム12-1を受信した時、TAに指定されている無線通信装置1-1に対して応答フレーム12-5を送信してよい。応答フレーム12-5が受信成功を示す場合、無線通信装置1-1は、当該データフレームがDAである無線通信装置2-2に正常に受信されたと判断できる。したがって、たとえ、無線通信装置1-2が送信する応答フレーム12-2が受信失敗を示していたとしても、無視することができ、データフレーム12-1の再送も行わなくてもよい。 Furthermore, when the wireless communication device 2-2 receives the data frame 12-1, it may transmit a response frame 12-5 to the wireless communication device 1-1 designated as the TA. If the response frame 12-5 indicates successful reception, the wireless communication device 1-1 can determine that the data frame has been successfully received by the wireless communication device 2-2, which is the DA. Therefore, even if the response frame 12-2 transmitted by the wireless communication device 1-2 indicates a reception failure, it can be ignored and there is no need to retransmit the data frame 12-1.

データフレーム12-1は、1つのDU(Data Unit)のみでなく、複数のDUで構成されていていもよい。DU(Data Unit)とはMACヘッダとFCSが付加された無線区間における再送単位であり、DUの例としては、MPDUやA-MSDUがあるが、これ
らに限られるものではない。データフレーム12-1が複数のDUで構成される場合、無線通信装置2-2は一部のDUは受信成功するものの、その他のDUは受信失敗することがあり、そのことを反映した応答フレームを生成するとしてもよい。つまり、応答フレーム12-5は、データフレーム12-1に含まれるどのDUを受信成功し、どのDUを受信失敗したかを示す。この場合、無線通信装置1-2は、データフレーム12-1に含まれる全てのDUを用いてデータフレーム12-3を作成してもよい。もしくは、無線通信装置2-2が受信失敗したDUのみ含むように修正されたデータフレーム12-3を生成してもよい。無線通信装置2-2はデータフレーム12-3を受信し、応答フレーム12-4を無線通信装置1-2に送信する。応答フレーム12-4の内容は、応答フレーム12-5の内容も考慮して生成される。データフレームに含まれる識別可能な特定のDUは、データフレーム12-1、データフレーム12-3の少なくとも何れかで無線通信装置2-2が受信成功すると、受信成功したとみなす。つまり、データフレーム12-1の受信結果と、データフレーム12-3の受信結果のORをとるということである。
The data frame 12-1 may be composed of not only one DU (Data Unit) but also a plurality of DUs. DU (Data Unit) is a unit of retransmission in a wireless section to which a MAC header and FCS are added, and examples of DU include MPDU and A-MSDU, but are not limited to these. When the data frame 12-1 is composed of multiple DUs, the wireless communication device 2-2 may successfully receive some DUs but fail to receive other DUs, and frame a response that reflects this fact. may be generated. In other words, the response frame 12-5 indicates which DU included in the data frame 12-1 was successfully received and which DU was unsuccessfully received. In this case, the wireless communication device 1-2 may create the data frame 12-3 using all DUs included in the data frame 12-1. Alternatively, the wireless communication device 2-2 may generate the data frame 12-3 modified to include only the DUs that the wireless communication device 2-2 failed to receive. Wireless communication device 2-2 receives data frame 12-3 and transmits response frame 12-4 to wireless communication device 1-2. The contents of the response frame 12-4 are generated by also considering the contents of the response frame 12-5. When the wireless communication device 2-2 successfully receives an identifiable specific DU included in a data frame in at least one of the data frames 12-1 and 12-3, it is considered that the reception has been successful. In other words, the result of receiving the data frame 12-1 and the result of receiving the data frame 12-3 are ORed.

無線通信は部外者にフレームを盗聴される確率が高く、無線媒体上を送受信されるMAC frameはセキュリティ確保のために暗号化される。Multi-AP無線通信システムにおいては、親アクセスポイント装置(親AP)(Coordinatorアクセスポイント装置(Coordinator AP)、Sharingアクセスポイント装置(Sharing AP)、などとも呼称)などのように、他のアクセスポイント装置を集中制御する役割を担う通信装置があり、Multi-APシステムに参加する全てのアクセスポイント装置、ステーション装置のMAC frameの暗号化のためのセキュリティ鍵などを管理することもある。つまり、本例で親アクセスポイント装置の役割となる無線通信装置1-1が、無線通信装置1-1と無線通信装置1-2の間で送受信されるMAC frameの暗号化のためのセキュリティ鍵などの情報を、前もって、無線通信装置2-2に通知することも可能である。無線通信装置2-2は無線通信装置1-1から通知された前記セキュリティ鍵などの情報を使用することで、無線通信装置1-1が無線通信装置に1-2に送信するデータフレーム(図12における12-1、図13における13-1)などを復号化することもできる。 Wireless communications have a high probability of frames being intercepted by outsiders, and MAC frames transmitted and received over wireless media are encrypted to ensure security. In a Multi-AP wireless communication system, other access point devices such as a parent access point device (parent AP) (also called a Coordinator access point device (Coordinator AP), a Sharing access point device (Sharing AP), etc.) There is a communication device that plays the role of centrally controlling the multi-AP system, and may also manage security keys for encrypting the MAC frames of all access point devices and station devices participating in the Multi-AP system. In other words, the wireless communication device 1-1, which plays the role of the parent access point device in this example, uses the security key for encrypting the MAC frame transmitted and received between the wireless communication device 1-1 and the wireless communication device 1-2. It is also possible to notify the wireless communication device 2-2 of such information in advance. The wireless communication device 2-2 uses the information such as the security key notified from the wireless communication device 1-1 to transmit the data frame (Fig. 12-1 in 12, 13-1 in FIG. 13), etc. can also be decoded.

ここまでは、親アクセスポイント装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、ステーション装置が受信する、ダウンリンク(Downlink)方向の実施例について説明した。逆方向のアップリンク(Uplink)、つまり、例としてはステーション装置が送信したデータフレームを、子アクセスポイント装置を経由して、親アクセスポイント装置が受信する場合についても同様の手法が適用できる。つまり、ここまで説明した実施形態は、データフレームを送信する無線通信装置について、親アクセスポイント装置である無線通信装置1-1と、ステーション装置である無線通信装置2-2を入れ替えても成り立つ。このことを、図14を用いて説明する。 Up to this point, an embodiment has been described in the downlink direction in which a station device receives a data frame transmitted by a parent access point device via a child access point device. A similar technique can be applied to the uplink in the opposite direction, that is, for example, when a data frame transmitted by a station device is received by a parent access point device via a child access point device. In other words, the embodiments described so far can be applied even if the wireless communication devices that transmit data frames are replaced with the wireless communication device 1-1, which is the parent access point device, and the wireless communication device 2-2, which is the station device. This will be explained using FIG. 14.

図14では、無線通信装置2-2が送信するデータフレームが無線通信装置1-2を経由して、無線通信装置1-1が受信する場合について、時間軸に沿った通信の概要を示している。無線通信装置2-2が無線通信装置1-2に送信するデータフレーム14-1(図11における11-2に相当する)では、FromDSは0、ToDSは1、Address1(RAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置2-2のMACアドレス、Address3(DAに相当)は無線通信装置1-1のMACアドレス(もしくはLANネットワークのゲートウェイのMACアドレスなど)となる。RAに指定されている無線通信装置1-2は、データフレーム14-1を受信し、無線通信装置2-2に対して応答フレーム14-2を送信する。 FIG. 14 shows an overview of communication along the time axis when a data frame transmitted by the wireless communication device 2-2 is received by the wireless communication device 1-1 via the wireless communication device 1-2. There is. In the data frame 14-1 (corresponding to 11-2 in FIG. 11) that the wireless communication device 2-2 transmits to the wireless communication device 1-2, FromDS is 0, ToDS is 1, and Address1 (corresponding to RA) is wireless. The MAC address of the communication device 1-2, Address2 (corresponding to TA) is the MAC address of the wireless communication device 2-2, Address3 (corresponding to DA) is the MAC address of the wireless communication device 1-1 (or the MAC of the gateway of the LAN network) address, etc.). The wireless communication device 1-2 designated as RA receives the data frame 14-1 and transmits a response frame 14-2 to the wireless communication device 2-2.

一方、DAに指定されている無線通信装置1-1も、データフレーム14-1を受信、復調、復号することができるため、従来の通信手順に比較して低遅延を実現することができる。無線通信装置1-1は、データフレーム14-1を受信し、無線通信装置1-2に
対して応答フレーム14-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。もしくは、無線通信装置1-1は、データフレーム14-1を受信し、無線通信装置2-2に対して応答フレーム14-5を送信してもよいし、送信しなくてもよい。
On the other hand, since the wireless communication device 1-1 designated as DA can also receive, demodulate, and decode the data frame 14-1, it is possible to achieve lower delay compared to conventional communication procedures. The wireless communication device 1-1 receives the data frame 14-1 and may or may not transmit the response frame 14-5 to the wireless communication device 1-2. Alternatively, the wireless communication device 1-1 may or may not receive the data frame 14-1 and transmit the response frame 14-5 to the wireless communication device 2-2.

前述の従来の通信手順とは、無線通信装置1-2が受信したデータフレーム14-1(図11における11-2に相当する)をデータフレーム14-3(図11における11-1に相当)として無線通信装置1-1に中継送信する手順である。データフレーム14-3では、FromDSは1、ToDSは1、Address1(RAに相当)は無線通信装置1-1のMACアドレス、Address2(TAに相当)は無線通信装置1-2のMACアドレスとなる。RAに指定されている無線通信装置1-1は、データフレーム14-3を受信し、無線通信装置1-2に対して応答フレーム14-4を送信する。無線通信装置1-1が、データフレーム14-1を受信完了する時間と、データフレーム14-3を受信完了する時間には、図14に示すようにt3の時間差がある。データフレーム14-1とデータフレーム14-3のぞれぞれで運ばれるデータの中身は実質的に同じである。つまり、無線通信装置1-1はデータフレーム14-1を受信し、復調、復号することで受信完了を時間t3相当早めることができる。 The conventional communication procedure described above is to convert data frame 14-1 (corresponding to 11-2 in FIG. 11) received by wireless communication device 1-2 to data frame 14-3 (corresponding to 11-1 in FIG. 11). This is a procedure for relaying transmission to the wireless communication device 1-1. In data frame 14-3, FromDS is 1, ToDS is 1, Address1 (corresponding to RA) is the MAC address of wireless communication device 1-1, and Address2 (corresponding to TA) is the MAC address of wireless communication device 1-2. . The wireless communication device 1-1 designated as RA receives the data frame 14-3 and transmits a response frame 14-4 to the wireless communication device 1-2. As shown in FIG. 14, there is a time difference of t3 between the time when the wireless communication device 1-1 completes receiving the data frame 14-1 and the time when the wireless communication device 1-1 completes receiving the data frame 14-3. The contents of the data carried in each of the data frames 14-1 and 14-3 are substantially the same. In other words, by receiving the data frame 14-1, demodulating and decoding it, the wireless communication device 1-1 can complete the reception by a considerable amount of time t3.

なお、応答フレーム14-5は、応答フレーム14-2と多重して送信してもよく、多重方法の1つとしてOFDMAがあり、それぞれの応答フレームがどのRUを使用するかは無線通信装置1-1が事前に指定することができる。別の方法として、MLOを利用することもでき、例えば、無線通信システムがMLOで接続1(リンク1)と接続2(リンク2)を使用しており、データフレーム14-1がリンク1で送信される場合、無線通信装置2-1は応答フレーム14-2をリンク1で送信し、無線通信装置1-1は応答フレーム14-5をリンク2で送信することができる。このように時間的に同じタイミングで、複数の応答フレームを異なる接続(リンク)で送信する。別の方法として、無線通信装置1-2が応答フレーム14-2を送信し、その後に無線通信装置1-1が応答フレーム14-5を送信し、その後に無線通信装置1-2がデータフレーム14-3を送信する、時分割の送信でもよい。つまり、応答フレーム14-2とデータフレーム14-3の間に、無線通信装置1-1は応答フレーム14-5を送信する。
[2.全実施形態共通]
Note that the response frame 14-5 may be multiplexed with the response frame 14-2 and transmitted. OFDMA is one of the multiplexing methods, and it is up to the wireless communication device 1 to decide which RU each response frame uses. -1 can be specified in advance. Alternatively, MLO can be used, for example, if the wireless communication system uses connection 1 (link 1) and connection 2 (link 2) in MLO, data frame 14-1 is sent on link 1. If so, the wireless communication device 2-1 can transmit the response frame 14-2 over link 1, and the wireless communication device 1-1 can transmit the response frame 14-5 over link 2. In this way, multiple response frames are transmitted using different connections (links) at the same timing. Alternatively, wireless communication device 1-2 transmits a response frame 14-2, after which wireless communication device 1-1 transmits response frame 14-5, and then wireless communication device 1-2 transmits a data frame. 14-3 may be transmitted in a time-division manner. That is, between the response frame 14-2 and the data frame 14-3, the wireless communication device 1-1 transmits the response frame 14-5.
[2. Common to all embodiments]

本発明に係る通信装置は、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド(unlicensed band)と呼ばれる周波数バンド(周波数スペクトラム)において通信を行うことができるが、使用可能な周波数バンドはこれに限定されない。本発明に係る通信装置は、例えば、国や地域から特定サービスへの使用許可が与えられているにも関わらず、周波数間の混信を防ぐ等の目的により、実際には使われていないホワイトバンドと呼ばれる周波数バンド(例えば、テレビ放送用として割り当てられたものの、地域によっては使われていない周波数バンド)や、複数の事業者で共用することが見込まれる共用スペクトラム(共用周波数バンド)においても、その効果を発揮することが可能である。 The communication device according to the present invention can communicate in a frequency band (frequency spectrum) called a so-called unlicensed band, which does not require permission from the country or region. is not limited to this. For example, the communication device according to the present invention uses a white band that is not actually used for the purpose of preventing interference between frequencies, even though the country or region has given permission to use it for a specific service. (For example, frequency bands allocated for television broadcasting but not used in some areas) and shared spectrum (shared frequency bands) that are expected to be shared by multiple carriers. It is possible to demonstrate the effect.

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。
The program that operates on the wireless communication device according to the present invention is a program that controls the CPU, etc. (a program that causes the computer to function) so as to realize the functions of the above embodiments related to the present invention. The information handled by these devices is temporarily stored in the RAM during processing, then stored in various ROMs and HDDs, and read, modified, and written by the CPU as necessary. Recording media for storing programs include semiconductor media (for example, ROM, nonvolatile memory card, etc.), optical recording media (for example, DVD, MO, MD, CD, BD, etc.), magnetic recording media (for example, magnetic tape, flexible disk, etc.). Furthermore, by executing the loaded program, the functions of the embodiments described above are not only realized, but also the functions of the embodiment described above are realized by processing in collaboration with the operating system or other application programs based on the instructions of the program. In some cases, the functions of the invention may be realized.

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通信装置の一部、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。通信装置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。 Furthermore, when distributing the program on the market, the program can be stored in a portable recording medium and distributed, or it can be transferred to a server computer connected via a network such as the Internet. In this case, the storage device of the server computer is also included in the present invention. Further, part or all of the communication device in the embodiments described above may be realized as an LSI, which is typically an integrated circuit. Each functional block of the communication device may be individually formed into a chip, or some or all of them may be integrated into a chip. When each functional block is integrated into an integrated circuit, an integrated circuit control section is added to control the functional blocks.

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。 Moreover, the method of circuit integration is not limited to LSI, but may be implemented using a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, if an integrated circuit technology that replaces LSI emerges due to advances in semiconductor technology, it is also possible to use an integrated circuit based on this technology.

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。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments. The wireless communication device of the present invention is not limited to application to mobile station devices, but is also applicable to stationary or non-movable electronic devices installed indoors or outdoors, such as AV devices, kitchen devices, cleaning/laundry devices, etc. Needless to say, it can be applied to appliances, air conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other household equipment.

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。 The embodiments of this invention have been described above in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and designs etc. within the scope of the gist of this invention may also be claimed. Included in the range.

本発明は、通信装置、および通信方法に用いて好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for use in communication devices and communication methods.

1-1、1-2、1-3 アクセスポイント装置
2-1、2-12、2-13、2-123、2-2、2-21、2-23、2-213、2-3、2-31、2-32、2-312 ステーション装置
3-1、3-2、3-3 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
11-1~11-4 データフレーム
12-1、12-3 データフレーム
12-2、12-4、12-5 応答フレーム
13-1、13-3、13-7 データフレーム
13-2、13-4、13-5、13-8 応答フレーム
14-1、14-3 データフレーム
14-2、14-4、14-5 応答フレーム
1-1, 1-2, 1-3 Access point device 2-1, 2-12, 2-13, 2-123, 2-2, 2-21, 2-23, 2-213, 2-3, 2-31, 2-32, 2-312 Station devices 3-1, 3-2, 3-3 Management range 10001-1 Upper layer section 10002-1 Autonomous decentralized control section 10002a-1 CCA section 10002b-1 Backoff section 10002c-1 Transmission determination section 10003-1 Transmission section 10003a-1 Physical layer frame generation section 10003b-1 Radio transmission section 10004-1 Receiving section 10004a-1 Radio receiving section 10004b-1 Signal demodulation section 10005-1 Antenna section 11-1 ~11-4 Data frames 12-1, 12-3 Data frames 12-2, 12-4, 12-5 Response frames 13-1, 13-3, 13-7 Data frames 13-2, 13-4, 13 -5, 13-8 Response frame 14-1, 14-3 Data frame 14-2, 14-4, 14-5 Response frame

Claims (8)

親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記親アクセスポイント装置が前記子アクセスポイント装置に送信するデータフレームを受信し、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴するステーション装置。
a parent access point device; and one or more child access point devices connected to the parent access point device;
In a network composed of one or more station devices connected to the child access point device,
receiving a data frame that the parent access point device transmits to the child access point device;
decoding the data frame;
A station device characterized by:
前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記ステーション装置を示す場合に、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴する請求項1記載のステーション装置。
When the destination address of the data frame indicates the station device,
decoding the data frame;
The station device according to claim 1, characterized in that:
前記データフレームを復号した後に、
応答フレームを前記子アクセスポイント装置に送信する、
ことを特徴とする請求項1記載のステーション装置。
After decoding said data frame,
transmitting a response frame to the child access point device;
The station device according to claim 1, characterized in that:
前記データフレームを復号した後に、
応答フレームを前記親アクセスポイント装置に送信する、
ことを特徴とする請求項1記載のステーション装置。
After decoding said data frame,
transmitting a response frame to the parent access point device;
The station device according to claim 1, characterized in that:
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、
前記親アクセスポイント装置への応答フレームの送信と、前記ステーション装置への前記データフレームの転送を同時に実施する、
ことを特徴とする子アクセスポイント装置。
a parent access point device; and one or more child access point devices connected to the parent access point device;
In a network composed of one or more station devices connected to the child access point device,
The child access point device receives a data frame transmitted by the parent access point device and transfers it to the station device,
simultaneously transmitting a response frame to the parent access point device and transferring the data frame to the station device;
A child access point device characterized by:
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記親アクセスポイント装置が送信するデータフレームを受信して、前記ステーション装置に転送する前記子アクセスポイント装置であって、
前記ステーション装置が前記データフレームを受信し、前記子アクセスポイントに成功を示す応答フレームを送信する場合、
前記データフレームの転送を停止する、
ことを特徴とする子アクセスポイント装置。
a parent access point device; and one or more child access point devices connected to the parent access point device;
In a network composed of one or more station devices connected to the child access point device,
The child access point device receives a data frame transmitted by the parent access point device and transfers it to the station device,
when the station device receives the data frame and transmits a response frame indicating success to the child access point;
stopping the transfer of the data frame;
A child access point device characterized by:
親アクセスポイント装置と
前記親アクセスポイント装置に接続する1つ以上の子アクセスポイント装置と、
前記子アクセスポイント装置に接続する1つ以上のステーション装置で構成されるネットワークにおいて、
前記子アクセスポイント装置の1つに接続するステーション装置が送信するデータフレ
ームを受信し、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴する親アクセスポイント装置。
a parent access point device; and one or more child access point devices connected to the parent access point device;
In a network composed of one or more station devices connected to the child access point device,
receiving a data frame transmitted by a station device connected to one of the child access point devices;
decoding the data frame;
A parent access point device characterized by:
前記データフレームの宛先アドレス(Destination Address)が前記親アクセスポイント装置を示す場合に、
前記データフレームを復号する、
ことを特徴する請求項7記載の親アクセスポイント装置。
When the destination address of the data frame indicates the parent access point device,
decoding the data frame;
8. The parent access point device according to claim 7.
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