JP2024075270A - 通信装置、制御方法、及び、プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】Multi-Link通信の効率を向上させること。【解決手段】IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置は、他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行い、第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、同期の回復のための支援を他の通信装置に要求する所定のフレームであって、同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて他の通信装置へ送信する。【選択図】図8
Description
本発明は、複数の無線リンクを用いた無線通信技術に関する。
無線ローカルエリアネットワーク(LAN)に関する通信規格として、IEEE802.11規格シリーズが知られている。最新規格であるIEEE802.11ax規格では、直交周波数分割多元接続(OFDMA)を用いて、高いピークスループットに加え、混雑状況下での通信速度の向上が達成されている。現在、さらなるスループット向上のために、IEEE802.11ax規格の後継規格が検討されている。この規格の策定のために、IEEE802.11EHT(ExtremeまたはExtremely High Throughput)と呼ばれるSG(Study Group)を経て、802.11be TG(Task Group)が活動している。
このTGが目指すスループット向上の方策として、アクセスポイント(AP)やnon-APが、複数の無線インタフェースを用いて1つのアプリケーション通信を行うMulti-Link通信がある。特許文献1では、Multi-Link通信を用いて、複数のリンクにおいて同期して通信を行うことが記載されている。
Multi-Link通信は、信号の送信と受信とを並行して実行することが可能な形式と、信号の送信と受信とを並行して実行することが可能でない形式とのいずれかで実装されうる。ここで、複数のリンクにおいて送信と受信とを並行して実行することができない通信装置は、複数のリンクで送信しているときに1つの送信が早く終了すると、そのリンクにおいて受信処理を行うことができず、そのリンクの状態を把握することができない。このため、そのような通信装置は、1つのリンクにおいて通信が早く終了した場合、既定時間の経過を待つこととなり、通信の効率に改善の余地がある。
本発明は、Multi-Link通信の効率を向上させる技術を提供する。
本発明の一態様による通信装置は、IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、前記通信手段が前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信するように前記通信手段を制御する制御手段と、を有する。
本発明によれば、Multi-Link通信の効率を向上させることができる。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
(システム構成)
図1を用いて、本実施形態に係る無線通信システムの構成例について説明する。本無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(LAN)を用いる無線通信システムであり、アクセスポイント(AP)がネットワーク(BSS)を構成及び管理する。なお、BSSはベーシックサービスセットである。APは、接続中の(自装置が管理しているBSSに参加している)ステーション(STA)との間で、例えばIEEE802.11規格シリーズに準拠した無線LANの通信を行う。なお、IEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。APは、無線LANの基地局であり、STAは、無線LANの端末である。図1では、AP100は、BSS103を管理しており、そのBSS103に参加しているSTA101及びSTA102との間で通信を行う。なお、AP100及びSTA101並びにSTA102は、複数の無線リンクを並行して使用するMulti-Link通信機能を有する。なお、Multi-Link通信機能は、複数の無線インタフェースを同期又は協調させ、1つの無線リンクが独立に動作するときよりも、高速又は高品質な通信を可能とする機能である。ここで、高品質な通信とは、信号対雑音比(SNR)が大きい、低干渉(例えばSINRが高い)、低遅延、低ジッタ等の、所定の要件を満たす通信を指す。
図1を用いて、本実施形態に係る無線通信システムの構成例について説明する。本無線通信システムは、無線ローカルエリアネットワーク(LAN)を用いる無線通信システムであり、アクセスポイント(AP)がネットワーク(BSS)を構成及び管理する。なお、BSSはベーシックサービスセットである。APは、接続中の(自装置が管理しているBSSに参加している)ステーション(STA)との間で、例えばIEEE802.11規格シリーズに準拠した無線LANの通信を行う。なお、IEEEはInstitute of Electrical and Electronics Engineersの略である。APは、無線LANの基地局であり、STAは、無線LANの端末である。図1では、AP100は、BSS103を管理しており、そのBSS103に参加しているSTA101及びSTA102との間で通信を行う。なお、AP100及びSTA101並びにSTA102は、複数の無線リンクを並行して使用するMulti-Link通信機能を有する。なお、Multi-Link通信機能は、複数の無線インタフェースを同期又は協調させ、1つの無線リンクが独立に動作するときよりも、高速又は高品質な通信を可能とする機能である。ここで、高品質な通信とは、信号対雑音比(SNR)が大きい、低干渉(例えばSINRが高い)、低遅延、低ジッタ等の、所定の要件を満たす通信を指す。
DS104は、Distribution Systemである。AP101は、DS104を介して、他のBSSや外部のネットワークと接続する。AP101は、DS104を介して、例えば、自装置が管理しているBSS103と異なるBSS105を提供する他のAPとの通信を行うことができる。なお、図1では、STA101が、BSS103のエリアとBSS105のエリアとが重複するエリアに属しており、BSS105のAPやSTAが送信した信号によって干渉を受けうる状態であることを示している。AP101は、DS104との間で、有線接続又は無線接続を確立して、通信を行う。AP101は、例えば、有線接続のために、Ethernet(登録商標)を用いた通信回線や電話回線などを使用しうる。また、AP101は、例えば、無線接続のために、ロングタームエボリューション(LTE)やWorldwide Interoperability for Microwave Access(WiMAX)などを用いた通信回線を使用しうる。また、AP101は、IEEE802.11規格に準拠する無線LANを用いて、DS104と接続してもよい。この場合、AP101は、DS104と接続する際に、周囲のSTAとの間の通信で使用する無線チャネルと同じ無線チャネルを用いてもよいし、それとは異なる無線チャネルを用いてもよい。
なお、図1では、1つのAP(AP100)のみが示されているが、例えばBSS105を管理する他のAPなど、2つ以上のAPが当然に存在してもよい。また、図1では、2つのSTA(STA101及びSTA102)が示されているが、これより多くのSTAが存在してもよいし、STAの数が1つであってもよい。また、AP及びSTAは、それぞれが無線LANの基地局及び端末として動作していることを示しているに過ぎず、例えばAPとSTAとの両方として動作可能でありうる任意の通信装置でありうる。
Multi-Link通信機能を有する通信装置は、1つの無線リンクにおいて送信中に、他の無線リンクで受信処理を行うことができるか否かによって分類される。1つの無線リンクにおいて送信中に他の無線リンクで受信処理を実行することができる通信装置は、STR(Simultanoes Transmit and Receive)端末と呼ばれる。一方で、そのような受信処理を行うことができない通信装置は、NSTR(Non-STR)端末と呼ばれる。NSTR端末では、第1の無線リンクにおいて送信した無線信号が第2の無線リンクの受信信号に干渉することにより、第2の無線リンクにおける他の通信装置からの信号を正しく復調することができない。このため、NSTR端末がMulti-Link通信を行う際には、各無線リンクの送信および受信タイミングを同期させるのが一般的である。この同期のために、複数の無線リンクにおいて同時に信号の送信を終了すること、いずれかの無線リンクにおいて信号を送信中には受信が発生しないようにすること、送信相手に複数の無線リンクにおいて同時に送信を終了してもらうこと、などが要求される。NSTR端末は、この要求を満たして同期通信を行うために、通信相手の他の通信装置との間で同期制御手順を実行する。例えば、STA101やSTA102がNSTRである場合、これらのSTAは、AP101との間で、2つ以上の無線リンクにおける信号の送信または信号の受信が同時に終了するように同期制御手順を実行する。
通信中に、複数の無線リンクにおける同期が外れ、1つの無線リンクの信号送信(又は受信)の終了タイミングが他の無線リンクの信号送信(又は受信)の終了タイミングと一致しなくなることが想定される。この場合、通信装置は、同期を再度確立するための手順を実行することが必要となる。STAは、同期外れを検知した場合に、一定時間だけ待機してから同期回復手順を実行することができる。しかしながら、この手順では、待機時間の間は同期を回復することができない。これに対して、STAが、APに対して、トリガフレーム(TF)の送信を依頼し、そのTFに基づいて同期回復を行う手順であるAP Assistance Request(AAR)が存在する。AARでは、STAが、APに対してTFの送信を依頼することで、早期に同期の回復を行うことができる。しかしながら、従来、APは、TFの依頼を受信した後に、他のSTAとのフレーム交換がある場合にはTFを送信しないため、STAは、結局、一定の待機時間だけ待機してから同期回復手順を実行することとなりうる。また、STAが実行している通信サービスによっては、同期回復までの間で許容できる時間に制限がある場合がある。このような場合に、APが、その許容時間内にTFを送信するか否かが確実ではなく、STAにおいて、高品質な通信サービスを維持することができないことが想定されうる。
このため、本実施形態では、STAが、APに対してAARによるTFの送信を依頼する際に、そのTFが送信されるべき時間を指定することができるようにする。このような時間指定が行われることにより、APは、適時にTFを送信することが可能となり、STAにおける通信サービスの品質を高く維持することができる。また、マルチリンク通信を十分に活用することができるようになるため、通信の効率を向上させることが可能となる。以下では、このような通信処理を実行するAP及びSTAの構成と、それらの装置によって実行される処理の流れの例について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、説明を簡単にするために、使用される無線リンクが2つの場合について説明するが、これに限られない。すなわち、使用される無線リンクが3つ以上である場合にも、以下の議論を適用することができる。
(装置構成)
図2に、本実施形態のAP又はSTAとして動作する通信装置のハードウェア構成例を示す。通信装置は、例えば、記憶部201、制御部202、機能部203、入力部204、出力部205、第1の通信部206並びに対応するアンテナ207、及び、第2の通信部208並びに対応するアンテナ209を有する。
図2に、本実施形態のAP又はSTAとして動作する通信装置のハードウェア構成例を示す。通信装置は、例えば、記憶部201、制御部202、機能部203、入力部204、出力部205、第1の通信部206並びに対応するアンテナ207、及び、第2の通信部208並びに対応するアンテナ209を有する。
記憶部201は、Read Only Memory(ROM)やRandom Access Memory(RAM)等のメモリを含んで構成され、後述の各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部201は、ROMやRAMなどのメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、DVDなどの記憶媒体を含んでもよい。また、記憶部201は、複数のメモリなどを含んでもよい。
制御部202は、例えばCPUやMPU等のプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などにより構成される。ここで、CPUはCentral Processing Unitの、MPUは、Micro Processing Unitの頭字語である。制御部202は、例えば、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することにより、通信装置の全体を制御する。なお、制御部202は、記憶部201に記憶されたプログラムとOS(Operating System)との協働により、通信装置を制御するようにしてもよい。また、制御部202は、マルチコア等の複数のプロセッサを含んでもよい。
また、制御部202は、機能部203を制御して、通信装置をAPとして機能させるためのAP機能、通信装置をSTAとして機能させるためのSTA機能、撮像機能、印刷機能、投影機能などの所定の機能を具現化しうる。機能部203は、通信装置が所定の処理を実行するためのハードウェアを含んで構成される。
入力部204は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部205は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部205による出力とは、画面上への表示や、スピーカによる音声出力、振動出力等の少なくとも1つを含む。なお、タッチパネルのように入力部204と出力部205の両方を1つのモジュールで実現するようにしてもよい。
第1の通信部206及び第2の通信部208は、IEEE802.11規格シリーズに準拠した無線通信の制御、Wi-Fi(登録商標)に準拠した無線通信の制御、IP(Internet Protocol)通信の制御などを行う。第1の通信部206及び第2の通信部208は、それぞれ対応するアンテナ207及びアンテナ209を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。図2では、アンテナ207及びアンテナ209が、それぞれ1つである場合を想定しているが、複数でも構わない。一般に、各通信部において処理するストリーム数に応じた数のアンテナが用意される。また、各通信部及び対応するアンテナは、2.4および5GHz帯に加え、IEEE802.11ax規格から運用導入された6GHz帯での通信をサポートするように構成されうる。ただし、これは一例であり、これら以外の周波数帯の通信が可能なように構成されてもよい。本実施形態では、AP又はSTAとして動作する通信装置の第1の通信部206及び第2の通信部208が、IEEE802.11be規格に準拠した無線フレームの通信を実行可能に構成されていることを想定している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、第1の通信部206及び第2の通信部208を、IEEE802.11be規格の後継規格であり、最大伝送速度として90Gbps-100Gbps超を目標とする後継規格に準拠した無線フレームの通信を実行可能に構成することもできる。この、IEEE802.11beの後継規格では、高信頼通信や低レイテンシ通信のサポートやAP協調を主たる特徴として掲げている。これを踏まえ、本実施形態では、IEEE802.11beの後継規格であり、最大伝送速度として90Gbps-100Gbps超を目標とする後継規格を、IEEE802.11UHR(Ultra High Reliability)とも呼称する。また、この後継規格で通信する無線フレームをUHR PPDUとも呼称する。PPDUは、PLCP Protocol Data Unitの略であり、PLCPは、Physical Layer Convergence Protocolの略である。なお、IEEE802.11UHR、UHR規格という名称は、後継規格で達成すべき目標やその規格で注力される特徴を踏まえて便宜上設けられたものであり、規格の策定が完了した状態において別の名称となりうる。一方、本明細書及び添付の特許請求の範囲は、本質的には、IEEE802.11be規格のMulti-Link通信や、その後継規格のMulti-Link通信をサポートする通信装置に適用可能であることに留意されたい。なお、IEEE802.11be規格に準拠した無線フレームをEHT PPDUとも呼称する。
機能部202および制御部203は、これらの2つの通信部及びアンテナのセット(第1の通信部206とアンテナ207、及び、第2の通信部208とアンテナ209)を組み合わせて、Multi-Link通信のための動作を行う。
図3に、通信装置の機能構成例を示す。通信装置は、その機能として、例えば、第1の無線LAN制御部301及び第2の無線LAN制御部302と、それぞれに対応するアンテナ308及びアンテナ309を含んで構成される。また、通信装置は、さらに、Single-Link制御部303、Multi-Link制御部304、AAR制御部305、記憶部306、及びUI制御部307を含む。なお、これらの機能は、例えば、制御部202が、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することによって通信装置に実装されうる。ただし、これは一例であり、一部又は全部の機能が、専用のハードウェアによって実装されてもよいし、例えば、第1の通信部206や第2の通信部208の内部機能として実装されてもよい。なお、以下では、特に区別する必要がない場合、第1の無線LAN制御部301及び第2の無線LAN制御部302を「無線LAN制御部」と呼ぶ。
無線LAN制御部は、他の無線LANの通信装置(例えば他のAPやSTA)との間で無線信号の送受信を行うための制御を実行する。無線LAN制御部は、IEEE802.11規格シリーズに従って、無線フレームの生成及び無線LANの他の通信装置へのその無線フレームの送信、他の通信装置からの無線フレームの受信など、無線LANの通信制御を実行する。なお、第1の無線LAN制御部301と第2の無線LAN制御部302は、基本的に同様の機能を有するが、互いに動作する周波数帯域や周波数チャネルに応じた差異を含む。アンテナ308及びアンテナ309は、それぞれ第1の無線LAN制御部301と第2の無線LAN制御部302に対応するアンテナである。アンテナ308及びアンテナ309は、例えば、第1の無線LAN制御部301と第2の無線LAN制御部302によって実行される無線通信で使用される周波数帯での電波の送受信を可能とするように構成される。例えば、アンテナ308及びアンテナ309は、2.4GHz、5GHz、6GHzのいずれかに対応するアンテナでありうる。なお、図3では、それぞれ1つのアンテナが示されているが、2.4GHz、5GHz、6GHzの少なくとも2つに対応するためにそれぞれ2本以上のアンテナを含んでもよい。また、2.4GHz、5GHz、6GHzは一例であり、これら以外の周波数帯域に対応するアンテナが用いられてもよい。Singl-Link制御部303は、第1の無線LAN制御部301と第2の無線LAN制御部302が独立に動作して他の通信装置と通信するように制御する。Multi-Link制御部304は、第1の無線LAN制御部301と第2の無線LAN制御部302を同期動作又は協調動作させるための制御を行う。AAR制御部305は、AP Assistance Request(AAR)に関する制御を実行する。
記憶部306は、通信装置が実行するプログラムや各種データを、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置に記憶させるための制御を実行する。UI制御部307は、通信装置の不図示のユーザによる、APに対する操作を受け付けるためのタッチパネル又はボタン等のユーザインタフェース(UI)に関するハードウェアの動作を制御する。なお、UI制御部307は、例えば、画像等の表示、又は音声出力等の、情報をユーザに提示するための機能をも有する。
(フレーム構成)
続いて、図4から図9を用いて、本実施形態に関係するフレームの構成について説明する。
続いて、図4から図9を用いて、本実施形態に関係するフレームの構成について説明する。
図4は、IEEE802.11規格の、媒体アクセス制御(MAC)フレームと、そのFrame Bodyの1つの要素であるIE(Informaiton Element)の構成を示している。Frame Control401は、MACフレーム全体の制御に関する情報を含み、2オクテット(16ビット)の長さを有するフィールドである。Frame Control401は、後述のProtocol Version421から+HTC431までの複数のサブフィールドを含む。Duration402は、長さは2オクテットのフィールドである。Duration402には、フレーム長やTXOPなどの時間を示す場合に、MSB(Most Significant Bits:B15)が「1」で、残りの15ビットによって0から32767マイクロ秒を示す値が設定される。複数のAddressフィールド(Address403~405及び407)は、MACフレームのタイプ(Type422)やサブタイプ(Subtype423)に応じて、BSSID、送信元、宛先などについての、アドレスが設定される。なお、タイプによって、使用されるAddressフィールドが異なる。Sequence Control406は、シーケンス番号に関するフィールドであり、12ビットのSequence Numberと4ビットのFragment Numberを含む。なお、Frame Bodyのないフレームに対しては、Sequence Control406は設定されない。
QoS Control408は、QoSに関するフィールドであり、2つの情報が含まれる。第1の情報は、4ビットのTID(Traffic Identifier)である。EDCAアクセス方式の場合は、このTIDが0から7の何れかに設定されることにより、4つのアクセスカテゴリのAC_VO(音声)/AC_VI(ビデオ)/AC_BE(ベストエフォート)/AC_BK(バックグランド)のいずれかが示される。第2の情報は、8ビットのQueue sizeである。この単位は、256octetであり、送信バッファに滞留しているデータ量を示す。TIDとQueue Sizeとを組み合わせることにより、TIDで指定されたアクセスカテゴリのデータがバッファに滞留している量が通知されうる。HT Control409については、図5Aを用いて、後述する。
Frame Body410は、送信対象の各種データが格納される。タイプ(Type422)がマネージメントフレームである場合、すなわち、BeaconやProbe Request/Responseなどのフレームである場合、Frame Body410には、種々のIEが設定される。FCS411は、データに誤りが生じているか否かを判定するためのFrame Check Sequnceである。
Frame Control401内のProtocol Version421は、プロトコルのバージョンを示す2ビットのサブフィールドであり、IEEE802.11フレームの場合は「0」である。Type422は、2ビットのサブフィールドであり、フレームがManagement、Control、Dataのいずれであるかを示す。Subtype423は、4ビットのサブフィールドであり、Management、Control、Dataの種類をさらに細かく分類する値が格納される。To DS424は、1ビットのサブフィールドであり、フレームの宛先がDS(Distirbution System)であるか否かを示す。From DS425は、フレームの送信元がDSであるか否かを示す1ビットのサブフィールドである。More Fragment426は、一連のデータの最後のフラグメントであるか否かを示す1ビットのサブフィールドである。Retry427は、フレームが再送されたフレームであるか否かを示す1ビットのサブフィールドである。Power Management428は、省電力状態であるか否かを示す1ビットのサブフィールドである。More Data429は、送信対象のデータがあることを示す1ビットのサブフィールドである。Protected Frame430は、フレームの内容が暗号化されているか否かを示す1ビットのサブフィールドである。+HTC431は、シーケンス制御を行っているかなどを示す1ビットのサブフィールドである。ここで、+HTC431を設定することができるフレーム、すなわち、HT Control fieldを含むことのできるフレームは、QoS Data、Management、RTSの各フレームである。なお、+HTC431を設定することができるか否かの条件は、さらに詳細な条件を含むが、ここでは説明を省略する。本実施形態の以下で説明する動作を示すときに用いるフレームは、+HTCがセットされたフレームである。
次に、Frame Body410の一部に含まれるIEの構成、特にEHTに関するフレーム構成について説明する。Element ID441には、情報要素の識別情報が格納される。Element ID441には、IEEE802.11be規格のEHTに関する場合、IEEE802.11ax規格の場合の値を踏襲して「255」が格納される。Length442は、この情報要素の長さを示す。Element ID Extension443は、情報要素の識別情報を拡張する情報が格納される。IEEE802.11be規格のDraft1.31から、このElement ID Extension443が、「106」から「110」の5種類と、「未定義」の計6種類の情報要素が追加されている。この6種類の情報要素が送信される場合、Element ID441が共通で255に設定され、Length442は、それぞれの内容に応じた長さに設定される。Element ID Extension443が「106」の場合、情報要素444は、EHT Operation elementである。Element ID Extension443が「107」の場合、情報要素445は、Multi-Link elementである。この情報要素には、Basic Multi-Link elementとProbe Request Multi-Link elementがある。Element ID Extension443が「108」の場合、情報要素446は、EHT Capabilities elementである。この情報要素は、IEEE802.11ax規格の構成と同様に、MAC、PHY、Supported EHT-MCS And NSS SetとPPE Thresholdsの各フィールドを含む。Element ID Extension443が「109」の場合、情報要素447は、TID-To-Link Mapping elementである。Element ID Extension443が「110」の場合、情報要素448は、Multi-Link Traffic elementである。Element ID Extension443が「未定義」の場合、情報要素449は、QoS Characteristics elementである。
図5Aを用いて、HT Control409フィールドの構成について説明する。HT Control409は、32ビットの長さを有する。Variant501は、IEEE規格の略称を示している。2つのビット502及び503は、このフィールドがどの規格に対応するかを特定する際に使用される。ビット502及び503が「00」のときは、このフィールドがHT(High Throughput:802.11n)用であることを示す。ビット502及び503が「10」のときは、このフィールドがVHT(Very High Throughput:802.11ac)用であることを示す。ビット502及び503が「11」のときは、このフィールドがHE(High Efficiency:802.11ax)用又はEHT(Extremely High Throughput:802.11be)用であることを示す。A-Control504は、HEとEHTのときの残りの30ビットの名称である。A-Control504は、Control List505及びPadding506を含む。Control List505は、subfieldの種別を示すControl ID507と、その内容を示すControl Information508を含む。
本実施形態では、上で概説したようにAARを用いるため、AARの場合についてのControl ID507とControl Information508の構成について、図5Bを用いて説明する。AARの場合、Control ID507が「10」に設定される。Control Informarion508は、Assisted AP Link ID Bitmap521、時刻指定522、及びオフセット523の3つのフィールドを含んで構成される。時刻指定522及びオフセット523は、同期の回復が行われるべき時間を指定可能な情報である。
Assisted AP Link ID Bitmap521は、16ビットのビットマップである。STAは、ビットマップのうち、支援を要求するリンクに対応するビットを所定値(例えば「1」)にする。例えば、ビットマップの先頭ビットがリンクID=0に対応し、最後のビットがリンクID=15に対応する。この場合、STAは、先頭から2番目のビットを「1」にすることにより、リンクID=1のインタフェースからのトリガフレーム(TF)の送信をAPに要求することができる。時刻指定522は、後続のオフセット523が有意であるかを示す1ビットのフィールドである。STAは、このビットを「1」に設定することにより、APからTFが送信されるべき送信タイミングを示すことができる。時刻指定522が「0」に設定されている場合は、STAからの時刻指定がないことが示される。この場合、APは、STAの状況を考慮することなく、任意のタイミングでTFを送信することができる。
オフセット523は、長さは9ビット以下のフィールドである。オフセット523の9ビットの領域に「0」が設定された場合は、「緊急」であることが示される。すなわち、STAは、APに対し、直ちにTFを送信することを要求する際に、オフセット523を「0」に設定する。ここで、「直ちに」とは、IEEE802.11のフレーム間隔であるIFS(Inter Frame Space)をSIFS(Short IFS)又はPIFS(Priority IFS)とすることを意味する。一方で、オフセット523の9ビットの領域が「0」以外の値に設定された場合は、「緊急」以外の時間が示される。STAは、この9ビットの領域に格納した値によって、AARの送信終了後から、TFが送信されるべきタイミングまでの時間を示す。ここで、時間の単位として、APとSTAとの間で取り決めた既定値が用いられる。例えば、1マイクロ秒や32マイクロ秒などの単位時間が使用されうる。なお、STAが、後述するMediumSyncDelay timerの値より小さい値にこのオフセットを設定することにより、MediumSyncDelay Informationの規定よりも早いタイミングで同期回復処理を試行することができる。なお、以下では、「MediumSyncDelay」を「Medium Synchronization Delay」と表記する場合がある。
続いて、図6(A)を用いて、図4のElement ID Extensionが107に設定された場合に相当する、Multi-Link elementの構成について説明する。なお、本実施形態の説明と特に関連しないフィールドについては、その意義が当業者に明らかであるため、ここでは名称のみを示す。Element ID441からElement ID Extension443までのフィールドは、図4に関して説明した通りである。
フィールド601は、Multi-Link Controlである。このフィールドは、長さが1バイト(オクテット)であり、そのうちの先頭の3ビットは、Type(タイプ)を示すフィールドである。後述する「Basic Multi-Link element」の場合は、Typeフィールドが「0」に設定される。このTypeフィールドの後に、1ビットのReserved、さらに、12ビットのPresece Bitmapが続く。この12ビットのうちの5ビットによって、後述するフィールド613からフィールド617までの要素がフレーム内に含まれているか否かが示される。フィールド603は、Link Infoである。
フィールド602は、Common Infoフィールドである。このフィールドは、Basic Multi-Link elementの場合、フィールド611からフィールド617を含む。フィールド611は、Common Info Lengthである。フィールド612は、MLD MAC Addressである。ここで、MLDとは、Multi Link Deviceの頭字語である。このアドレスは、それぞれの無線リンクで通信に用いられるMACアドレスの値であってもよいし、その値とは異なる値であってもよい。フィールド613は、長さが1バイトのLink ID Infoであり、先頭の4ビットによりリンクIDが示される。フィールド614は、BSS Parameters Change Countである。フィールド615は、Medium Synchronization Delay Informationである。これは、3つのサブフィールドを含んで構成され、その詳細については、後述する。フィールド616は、EML Capabilitiesである。なお、EMLは、Enhanced Multi-Linkの頭字語である。フィールド617は、MLD Capabilitiesである。
MLD Capabilitiesフィールド617は、サブフィールド621~サブフィールド626を含む。サブフィールド621は、Maximum Number Of Simultaneous Linksである。サブフィールド622は、SRS(Single Response Scheduling) Supportである。サブフィールド623は、TID-To-Link Mapping Negotiation Supportedである。サブフィールド624は、Frequency Separation For STRである。サブフィールド624は、AAR Supportであり、AARの能力の有無がこの1ビットによって示される。サブフィールド625は、Reservedである。
続いて、図6(B)を用いて、Medium Synchronization Delay Informationフィールド615の詳細について説明する。
Medium Synchronization Duration631は、長さが8ビットのフィールドであり、AARを用いない同期回復手順で設定されるMediumSyncDelay timerの値を32マイクロ秒単位で示す。最大値は、32マイクロ秒×255=8.16ミリ秒となる。Medium Synchronization OFDM ED Threshold632は、同期回復手順で用いられるED(Energy Detection)の値であり、-72dBmに加算される値が格納される。Medium Synchronization Maximum Number Of TXOPs633は、同期回復手順を試みる回数の最大値が格納される。
図7を用いて、APから送信されるトリガフレーム700の構成について説明する。トリガフレームとは、IEEE802.11ax規格から導入されたフレームであり、複数の端末(User)が、AP宛てに並行してフレームを送信するために必要な、起動タイミングとフレームを用いる無線チャネル情報などを示すために使用される。
図7(A)において、Frame Contorol701は、IEEE802.11規格シリーズに共通のフィールドであり、2オクテット(バイト)の長さを有する。本実施形態では、Frame Contorol701に、IEEE802.11ax規格のトリガフレームであることを示す値が入る。Duration702は、長さが2オクテット(16ビット)のフィールドであり、フレームの持続時間を示す。RA703は、長さが6オクテットのフィールドであり、受信者アドレスを示す。TA704は、長さが6オクテットのフィールドであり、送信者アドレスを示す。
Common Info705は、長さが8オクテット以上のフィールドであり、トリガフレームの宛先である複数の端末に対して共通な情報を示す。Common Info705の詳細については後述する。Per User Info706は、長さが5オクテット以上のフィールドであり、トリガフレームの宛先に対する個別情報を示す。Padding707は、トリガフレームを受信した端末群に時間的猶予を与えるための可変長のパディングビットである。APは、各STAのMinTrigProcTimeから、この時間的猶予を決定する。一般には、APは、トリガフレームの宛先となるSTA群のうち、それらのMinTrigProcTimeの最大値に相当する長さの時間的猶予を与えるように、Padding707の長さを決定する。FCS708は、フレームが正常に受信されたかを判定するためのFrame Check Sequenceである。
続いて、図7(B)を用いて、Common Info705の構成を説明する。Trigger Type711は、長さが4ビットのフィールドであり、この内容は、図7(C)に示すとおりである。例えば、Basic Triggerの場合は、Trigger Type711が「0」に設定される。また、Multi-AP Triggerの場合は、Trigger Type711が「8」に設定される。UL Length712は、トリガフレームに対する応答データの時間(duration)を示す。UL Lengthの値は、IEEE802.11規格のフレームにおける物理層のL-SIGフィールドに反映される。L-SIGは、そのフィールドを有するフレームの継続時間を示す情報を含む。フィールド713は、Trigger Typeごとにその内容が異なる部分である。図7(D)のサブフィールド714~サブフィールド731は、Trigger Typeが「Basic Trigger」である場合の、Common Info705内のフィールド713の内容である。
サブフィールド714は、長さが1ビットのMore Trigger Frame(TF)である。サブフィールド715は、長さが1ビットのCarrier Sense (CS) Requiredである。APは、(Energy Detect又はPower Detectとも呼ばれる)キャリアセンス又はNetwork Allocation Vector(NAV)による無線媒体アクセス制御をSTAに要求する際に、このビットを「1」に設定する。すなわち、STAは、このビットが「0」のときは、無線媒体がbusyの場合又は端末のNAVが有効期間の場合であっても、TB PPDUを送信できる。なお、TB PPDUは、Trigger Based Physical layer Protocol Data Unitの頭字語である。APとSTAが、IEEE802.11be規格に準拠する無線通信を行っている場合、EHT TB PPDUが送信され、APとSTAが前述のUHR規格に準拠する無線通信を行っている場合、UHR TB PPDUが送信される。
サブフィールド716は、長さが2ビットのUL BW(UpLink Bandwidth)である。サブフィールド717は、長さが2ビットの、GI And LTF Type(Guard Interval And Long Training Field)/Triggerd TXOP Sharing Modeである。サブフィールド718は、長さが1ビットのReservedである。サブフィールド719は、長さが3ビットのNumber of HE LTF Symbolsである。サブフィールド720は、長さが1ビットのReservedである。サブフィールド721は、長さが1ビットの、LDPC(Low Density Parity Check) Extra Symbol Segmentである。サブフィールド722は、長さが6ビットのAP TX Powerである。サブフィールド723は、長さが2ビットのPre-FEC Padding Factorである。サブフィールド724は、長さが1ビットのPE Disambiguityである。サブフィールド725は、長さが16ビットのUL Spatial Reuseである。サブフィールド726は、長さが1ビットのReservedである。サブフィールド727は、長さが1ビットのHE/EHT P160である。サブフィールド728は、長さが1ビットのSpecial User Info Field Flagである。サブフィールド729は、長さが7ビットのEHT Reservedである。サブフィールド730は、長さが1ビットのReservedである。サブフィールド731は、長さが可変の、Trigger Dependent Common Infoである。
(処理の流れ)
続いて、無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例について説明する。図8は、本実施形態に係る無線通信システムにおける通信の流れの第1の例を示すシーケンス図である。図8は、STAが、同期外れを検出したときに、APに「緊急」の同期回復支援を要求する際の手順を示している。この処理は、例えば、AP100と、STA101又はSTA102との間で実行されるが、以下では特に区別する必要がない場合には、単純に「AP」及び「STA」と表記する。ここで、STAは、NSTR端末であり、APはSTR端末であるものとする。
続いて、無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例について説明する。図8は、本実施形態に係る無線通信システムにおける通信の流れの第1の例を示すシーケンス図である。図8は、STAが、同期外れを検出したときに、APに「緊急」の同期回復支援を要求する際の手順を示している。この処理は、例えば、AP100と、STA101又はSTA102との間で実行されるが、以下では特に区別する必要がない場合には、単純に「AP」及び「STA」と表記する。ここで、STAは、NSTR端末であり、APはSTR端末であるものとする。
まず、本処理では、APとSTAが、マルチリンクセットアップ手順を実行する(F800)。この手順において、APは、上述のMedium Synchronization Delay Information615をSTAに通知する。そして、STAは、同期通信の設定を実行する(F801)。この設定は、この通信が「緊急を要する通信又はリアルタイム通信」であるか否かの決定を含む。STAは、この設定に基づいて、同期外れが発生した場合に、APに対する緊急支援要求を行うことになる。なお、STAは、このような設定が行われたことを、APへ通知してもよい。なお、F802及びF803によって示すように、図8の上部に、リンク1及びリンク2に対応する無線媒体の送信機会(TXOP)が獲得されているかが示されている。なお、F802及びF803は、他の通信装置によってそれぞれリンク1及びリンク2のTXOPが獲得されていることを示している。
STAは、データを送信する前に、リンク1及びリンク2のそれぞれにおいて、Enhanced Distributed Channel Access(EDCA)動作のバックオフカウンタをカウントダウンする(F804、F805)。そして、STAは、バックオフカウンタが0となったことに応じて、リンク1及びリンク2の両方において、並行してデータを送信する(F806、F807)。なお、STAは、リンク1とリンク2の送信開始を同期させているため、F804のバックオフカウンタが0となった直後に、F806のデータ送信を開始せず、F805のバックオフカウンタが0となるまでデータ送信を待機する。このとき、STAは、リンク1におけるバックオフカウンタの値を、リンク2においてアクセス権を獲得するまで、「0」で維持する。これにより、STAは、リンク2においてアクセス権を獲得した段階で、リンク1及びリンク2の両方を用いて、並行してデータを送信することができる。
ここで、STAにおいて、リンク2におけるデータ送信が、リンク1におけるデータ送信より早く終了したものとする。この場合、STAは、この状態を同期外れとして検知する(F808)。このように、本実施形態では、複数のリンクにおいて「送信終了タイミングがずれた状態」を、「同期外れ」の状態と呼ぶ。ここで、複数のリンクにおける送信開始タイミングは、必ずしも同期していなくてもよい。なお、図8では、STAが、F807のデータ送信の終了から一定時間後に同期外れを検知している例を示しているが、F807のデータ送信の終了タイミングにおいて同期外れを検知してもよい。STAは、同期外れを検知すると、Medium Synchronization Delay timerを、図6に関して説明したMedium Synchronization Duration631の値に設定して、起動する(F820)。その一方で、STAは、APに対して、支援要求を送信するか否かを決定する(F809)。本実施形態では、STAが、APに対して支援要求を送信すると決定したものとする。
APは、リンク1においてデータを受信すると、確認応答(Ack)をSTAへ送信する(F810)。ここで、本実施形態では、STAがNSTR端末であるため、リンク2において送信されたデータに対して、APがAckを送信した場合であっても、リンク1でのデータの送信中には、そのAckを認識することができない。このような場合を考慮して、図8では、リンク2におけるAckを示していないことに留意されたい。
その後、STAは、支援要求を送信すると決定したことに応じて、AAR(AP Assistance Request)を含んだPPDUを送信する(F811)。ここで送信されるPPDUは、PPDU内のMACフレームは、Frame Control401の+HTCが「1」に設定され、HT Control409がHE/EHT用に設定され、Control ID507が「10」に設定される。また、このPPDUのAssisted AP Link ID Bitmap521は、APに対してリンク2におけるトリガフレームの送信を要求することを示す「0100000000000000」に設定される。このビットマップは、上述のように、各ビットがリンクに対応しており、例えば、1番目のビット(最も左側のビット)がリンク1に対応し、2番目のビットがリンク2に対応しうる。ここでは、リンク2においてTFが送信されるべきことを示すために、リンク2に対応する2番目のビットが「1」に設定されている。STAは、さらに、TFの送信要求が「緊急」であることを示すために、時刻指定522を「1」に設定し、オフセット523を「0」に設定する。なお、APとSTAがIEEE802.11be規格に準拠する無線通信を行っている場合、EHT PPDUが送信され、APとSTAが前述のUHR規格に準拠する無線通信を行っている場合、UHR PPDUが送信される。
APは、STAからPPDUを受信し、MACフレームを解析する(F812)。APは、HT ContorolのAARが含まれている場合は、その内容を確認し、TFを送信するタイミングを決定する。そして、APは、F811で受信したフレームに対するAckを送信する(F813)。なお、一般的には、Block Ack(BA)が使用されうる。このため、本実施形態の全体を通して、「Ack」が「BA」と読み替えられてもよい。また、APは、AARによって要求されたTFをリンク2において送信する(F814)。なお、F811において送信されたAARにおいて「緊急」が指定されている場合、APは、TF送信時のIFS(Inter Frame Space)を、PIFSまたはSIFSとする。さらに、APは、F813のAckの終端と、F814のTFの終端を揃えるために、Ackに対して、必要なPaddingを加える。このため、図8では、F813のAckを、「ack+α」と表現している。なお、F813においてAckが送信される際のIFSがSIFSであるため、F814のTFのIFSをPIFSとする場合は、APは、AckのpaddingをSIFSのときのPaddingよりも長くするなどの調整を行いうる。
このようにしてAPがTFを送信することにより、TXOPが確保される(F815)。そして、STAは、リンク1およびリンク2において、データフレームを送信する(F816、F817)。そして、APは、これらのデータフレームに対して、Ackを送信する(F818、F819)。
なお、STAは、F807においてデータの送信が完了していない場合、F816において、リンク1を用いて、そのデータの一部又は全部を含めて再送してもよい。これは、TID-to-Link mappingによって、そのデータをリンク1で送信可能な場合に行われうる。なお、TID-to-Link mappingとは、Traffic IDentifierによって識別されるデータを、どのリンクで送信することが許容されるかを決定するために使用されうる。この決定は、F800のマルチリンクセットアップ時に行われてもよいし、それ以外のタイミングで行われてもよい。例えば、任意のタイミングでAPとSTAとによって実行されるネゴシエーションによって、この決定が行われてもよい。また、STAにおける、F816及びF817で送信されるデータのデータ送信キューへの準備は、F811でAARが送信される前のタイミング(例えばF809のタイミング)で行われてもよい。すなわち、STAは、同期通信の準備ができたことを契機として、AP宛にF811のAARを送信するようにしてもよい。
なお、上述のような、AARにおける「緊急」指定や時刻指定のない場合、F820のMedium Synchronization Delay timerが満了するタイミングにおいて、同期回復手順が実行される。この場合、STAは、リンク2において、有効なフレームを受信しない場合に、このタイマの満了タイミングまでフレームの送信を控える。このため、例えば、F811のAARのためのPPDUは、リンク1において送信される。なお、リンク2での有効なフレームとは、APやその他の端末が送出するフレームである。図8から分かるように、本実施形態に係る手順により、Medium Synchronization Delay timerの満了を待ってから同期回復手順が行われる場合と比べて十分に早期に同期を回復することができるようになる。この結果、無線通信システムにおける通信の効率を向上させることができる。
続いて、図9を用いて、本実施形態に係る無線通信システムにおける通信の流れの第2の例について説明する。図9は、STAが、同期外れを検出したときに、APに「緊急ではない」同期回復支援を要求する際の手順を示している。なお、図9において、図8と同じ手順については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図9の例では、STAが、同期外れを検知する(F808)と、AARのHT Control fieldの時刻指定522を「1」に設定し、オフセット523が「0以外」に設定したPPDUを送信すると決定する(F901)。なお、他のフィールドについては、図8の例と同様である。STAは、このようなPPDUを生成して送信し(F811)、APは、このPPDUに含まれるAARを確認し、Ackを送信すると共に(F902)、リンク2においてTFを送信すべきタイミングを設定する(F903)。なお、ここでは、APは、リンク2において直ちにTFを送信しない。このため、F902で送信するAckは、Paddingを必要としない。AckとTFの終端を同期させる必要がないからである。一方で、APは、AARのためのPPDUに含まれるオフセット523によって指定されるタイミングまで待機してから、TFを送信する(F904)。
この処理においても、STAは、F820のMedium Synchronization Delay timerが満了するタイミングより早く、同期を回復することができる。これは、オフセット523による時刻をMedium Synchronization Durationよりも早いタイミングの値に設定した場合に達成される。なお、オフセット523による時刻がMedium Synchronization Durationよりも後のタイミングになるように、オフセット523の値が設定されてもよい。
続いて、図10を用いて、上述のような通信を行うために、同期通信を開始したSTAによって実行される処理の流れの例について説明する。まず、STAは、同期外れが発生しているかの検知処理を継続的に実行する(S1001)。STAは、同期外れを検知していない間(S1001でNO)は、同期通信が終了するまで(S1010でNO)、その同期外れの検知処理を継続的に実行する。STAは、同期外れを検知した場合(S1001でYES)、Medium Synchronization Delay Information615に従った場合の同期回復のタイミングを確認する(S1002)。なお、Medium Synchronization Delay Information615は、上述のようにマルチリンクセットアップ手順において通知されうる。
そして、STAは、APに対して、同期回復のために支援を要求するかを判定する(S1003)。STAは、例えば、AARによらない同期回復タイミングと、AARによる同期回復タイミングとを比較することにより、この判定を行いうる。例えば、STAは、AARによらない同期回復タイミングが、AARによる同期回復タイミングより早い場合には支援を要求しないと判定しうる。また、STAは、AARによる同期回復タイミングが、AARによらない同期回復タイミングより早い場合に、支援を要求すると判定しうる。また、STAは、AARによる同期回復タイミングが、AARによらない同期回復タイミングより所定時間以上早い場合に支援を要求し、AARによらない同期回復タイミングより早くても、その時間差が所定時間未満である場合には支援を要求しなくてもよい。
STAは、APによる支援を要求しないと判定した場合(S1003でNO)、Medium Synchronization Delay Information615に従って、同期回復手順を実行する(S1004)。この手順において、STAは、送信対象のフレームの時間(長さ)が、MediumSyncThreshold(72マイクロ秒)より長いか否かを判定する。なお、この判定は、例えば、S1003においても実行される。STAは、フレームの時間がMediumSyncThresholdより長い場合、Medium Synchronization Delay timerを開始する。そして、STAは、Clear Channel Assesment(CCA)を継続的に実行し、Medium Synchronization Delay timerが満了したときに、送信を開始する。その後、STAは、同期通信を終了する場合(S1010でYES)は図10の処理を終了し、同期通信を終了しない場合(S1010でNO)は処理をS1001に戻す。
STAは、APによる支援を要求すると判定した場合(S1003でYES)、AARの時刻指定522とオフセット523を設定する(S1005)。そして、STAは、AARを含んだPPDUをAPへ送信する(S1006)。このPPDUは、Managementフレーム又はDataフレームである。また、短いフレームでAARを送信するために、QoS Nullが用いられてもよい。そして、STAは、APからのトリガフレームが受信されたか否かを監視する(S1007)。STAは、トリガフレームを受信したことを確認すると(S1007でYES)、そのトリガフレームに基づいて、同期通信を回復する(S1008)。ここで、同期通信の回復とは、リンク1とリンク2のそれぞれで、送受信処理を実行することである。その後、STAは、同期通信を終了する場合(S1010でYES)は図10の処理を終了し、同期通信を終了しない場合(S1010でNO)は処理をS1001に戻す。一方で、STAは、トリガフレームを受信したことを確認していない場合(S1007でNO)、APからの支援を待ち続けるか否かを判定する(S1009)。STAは、APからの支援を待ち続けないと判定した場合(S1009でNO)、処理をS1004へ移し、APからの支援を待ち続ける場合は、TFの受信の確認を継続する(S1007)。
続いて、図10を用いて、上述のような通信を行うために、APによって実行される処理の流れの例について説明する。この処理は、APとSTAとの間のマルチリンクセットアップの実行後の処理に対応する。まず、APは、PPDUを受信した場合に、そのPPDUがAARを含んでいるかを判定する(S1101)。APは、AARを含んだPPDUを受信した場合(S1101でYES)、そのAARにおける時刻指定522が設定されているかを確認する(S1102)。なお、以下では、AARを含んだPPDUにおいて、Assisted AP Link ID Bitmapが、リンク2に相当するビットのみがAARの対象のリンクとして設定されているものとする。ただし、これは一例であり、リンク1において同期外れが検知された場合などにおいては、リンク1に対応するビットがAARの対象のリンクとして設定されてもよい。また、例えば、APとSTAとの間で確立されていないリンクに対応するビットがAARの対象のリンクとされている場合など、無効なビットが設定されたBitmapを含んだPPDUが受信された場合、APは、処理をS1009へ移しうる。すなわち、APは、無効なBitmapを伴うAARを含んだPPDUを受信した場合は、AARを含まないPPDUを受信した場合と同様に処理しうる。
APは、AARに時刻指定522が設定されていない場合(S1102でNO)、EDCAアクセスによってトリガフレームを送信する際のバックオフカウンタが0であるかを確認する(S1103)。なお、「時刻指定522が設定されていない」とは、時刻指定522が、時刻を指定しないことを示す所定値(例えば「0」)に設定されていることを示す。この場合は、STAが、同期回復のためのAPの支援を要求するが、そのためのトリガフレームの送信タイミングの指定はしない場合に相当する。このため、APは、EDCAアクセスによってトリガフレームを送信するようにする。すなわち、APは、バックオフカウンタが0となったことに応じて(S1103でYES)、TFを送信する(S1108)。一方、APは、AARに時刻指定522が設定されている場合(S1102でYES)、AARのオフセット523が0であるか否かを確認する(S1104)。APは、AARのオフセット523が0である場合(S1104でYES)、この支援要求が「緊急」であるため、トリガフレームのIFSを、PIFS又はSIFSとして(S1105)、トリガフレームを送信する(S1108)。一方、APは、AARのオフセット523が0でない場合(S1104でNO)、指定時刻タイマを設定して開始する(S1106)。このタイマは、STAが指定したオフセットに相当する時間で満了する。APは、指定時刻タイマが満了すると(S1107でYES)、処理をS1105に移す。なお、APは、指定時刻タイマの満了に応じて、S1105ではなく、S1103又はS1108に処理を進めてもよい。すなわち、APは、指定時刻タイマの満了後に、S1103で、EDCAアクセスによりTFを送信してもよいし、指定時刻タイマの満了後、S1108で、STAのオフセットによって指定されたタイミングを厳密に守って、TFを送信してもよい。
APは、AARを含まないPPDUを受信した場合や、S1108においてトリガフレームを送信した後に、AAR手順以外の送信、受信、ユーザ設定処理を行う(S1109)。そして、APは、AP動作を継続するかを判定する(S1110)。APは、AP動作を継続する場合(S1110でYES)、処理をS1101に戻し、継続しない場合(S1110でNO)は処理を終了する。
以上のようにして、IEEE802.11規格シリーズにおけるマルチリンク通信を実行するNSTR端末であるSTAにおいて、同期外れが発生した場合に、その同期を、通常のタイマに従って実行する場合と比べて早期に回復することができるようになる。これにより、複数の無線リンクが同期した通信を実行することができ、通信の効率を向上させることができる。
なお、上述の実施形態では、APとSTAとの間の通信の文脈で、STAが、APに対して、同期回復のためのトリガフレームの送信を依頼する場合の処理について説明した。ただし、これは一例であり、例えば、任意の2つの通信装置間の同期通信のために上述の手順が使用されてもよい。すなわち、第1の通信装置が、第1の無線リンクと第2の無線リンクとにおける信号の終端タイミングが同期(一致)するように、第2の通信装置へ信号を送信している状態で、同期外れが生じた場合に、上述のような手順を使用することができる。この場合、第1の通信装置は、第2の通信装置へ、同期回復のための所定の信号を送信するように依頼し、その依頼において、その所定の信号の送信タイミングを特定するための情報を含める。これにより、第2の通信装置は、その情報に基づいて特定したタイミングにおいて、所定の信号を送信し、第1の通信装置は、その所定の信号に基づいて複数の無線リンク間の同期を回復することができる。ここで、第1の通信装置及び第2の通信装置は、一例において、共にIEEE802.11規格シリーズに準拠したSTAであってもよい。すなわち、上述の実施形態では、AARを用いる場合の例を説明したが、同期回復に関する支援要求の送信先である相手装置は、APでなくてもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(実施形態のまとめ)
上述の実施形態の少なくとも一部をまとめると、以下の通りである。
上述の実施形態の少なくとも一部をまとめると、以下の通りである。
[項目1]
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、
前記通信手段が前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信するように前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、
前記通信手段が前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信するように前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
[項目2]
前記タイミングを指定可能な情報は、タイミングを指定するか否かを示す第1の情報と、前記第1の情報によってタイミングが指定されることが示される場合に、当該タイミングを示す第2の情報とを含む、ことを特徴とする項目1に記載の通信装置。
前記タイミングを指定可能な情報は、タイミングを指定するか否かを示す第1の情報と、前記第1の情報によってタイミングが指定されることが示される場合に、当該タイミングを示す第2の情報とを含む、ことを特徴とする項目1に記載の通信装置。
[項目3]
前記タイミングを指定せずに前記他の通信装置に前記支援を要求する場合、前記第1の情報が、タイミングを指定しないことを示す値に設定される、ことを特徴とする項目2に記載の通信装置。
前記タイミングを指定せずに前記他の通信装置に前記支援を要求する場合、前記第1の情報が、タイミングを指定しないことを示す値に設定される、ことを特徴とする項目2に記載の通信装置。
[項目4]
前記他の通信装置はアクセスポイント(AP)であり、
前記所定のフレームは、AP Assistance Request(AAR)を含んだPhysical layer Protocol Data Unit(PPDU)である、ことを特徴とする項目1から3のいずれか1項に記載の通信装置。
前記他の通信装置はアクセスポイント(AP)であり、
前記所定のフレームは、AP Assistance Request(AAR)を含んだPhysical layer Protocol Data Unit(PPDU)である、ことを特徴とする項目1から3のいずれか1項に記載の通信装置。
[項目5]
前記AARは、複数の無線リンクにそれぞれ対応するビットからなるビットマップを含み、
前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記第2の無線リンクのビットが、支援の対象とすることを示す所定値に設定される、ことを特徴とする項目4に記載の通信装置。
前記AARは、複数の無線リンクにそれぞれ対応するビットからなるビットマップを含み、
前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記第2の無線リンクのビットが、支援の対象とすることを示す所定値に設定される、ことを特徴とする項目4に記載の通信装置。
[項目6]
前記タイミングを指定可能な情報は、IEEE802.11be規格のMedium Synchronization Durationによって特定されるタイミングより早いタイミングを指定する値を含む、ことを特徴とする項目4又は5に記載の通信装置。
前記タイミングを指定可能な情報は、IEEE802.11be規格のMedium Synchronization Durationによって特定されるタイミングより早いタイミングを指定する値を含む、ことを特徴とする項目4又は5に記載の通信装置。
[項目7]
前記制御手段は、前記他の通信装置に前記支援を要求しない場合、前記所定のフレームを送信しないように前記通信手段を制御する、ことを特徴とする項目1から5のいずれか1項に記載の通信装置。
前記制御手段は、前記他の通信装置に前記支援を要求しない場合、前記所定のフレームを送信しないように前記通信手段を制御する、ことを特徴とする項目1から5のいずれか1項に記載の通信装置。
[項目8]
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、
前記他の通信装置における前記第1の無線リンクと前記第2の無線リンクとの間の同期外れからの回復のための支援を要求する第1の所定のフレームであって、当該同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記第1の所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置から受信した場合に、前記タイミングを指定可能な情報に基づくタイミングで、前記第2の無線リンクにおいて第2の所定のフレームを送信するように、前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、
前記他の通信装置における前記第1の無線リンクと前記第2の無線リンクとの間の同期外れからの回復のための支援を要求する第1の所定のフレームであって、当該同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記第1の所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置から受信した場合に、前記タイミングを指定可能な情報に基づくタイミングで、前記第2の無線リンクにおいて第2の所定のフレームを送信するように、前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
[項目9]
前記タイミングを指定可能な情報は、タイミングを指定するか否かを示す第1の情報と、前記第1の情報によってタイミングが指定されることが示される場合に、当該タイミングを示す第2の情報とを含む、ことを特徴とする項目8に記載の通信装置。
前記タイミングを指定可能な情報は、タイミングを指定するか否かを示す第1の情報と、前記第1の情報によってタイミングが指定されることが示される場合に、当該タイミングを示す第2の情報とを含む、ことを特徴とする項目8に記載の通信装置。
[項目10]
タイミングを指定しないことを示す値に前記第1の情報が設定された前記第2の所定のフレームを受信した場合、Enhanced Distributed Channel Access(EDCA)を用いて、前記第1の所定のフレームを送信する、ことを特徴とする項目9に記載の通信装置。
タイミングを指定しないことを示す値に前記第1の情報が設定された前記第2の所定のフレームを受信した場合、Enhanced Distributed Channel Access(EDCA)を用いて、前記第1の所定のフレームを送信する、ことを特徴とする項目9に記載の通信装置。
[項目11]
前記通信装置はアクセスポイント(AP)であり、
前記第2の所定のフレームは、AP Assistance Request(AAR)を含んだPhysical layer Protocol Data Unit(PPDU)である、ことを特徴とする項目8から10のいずれか1項に記載の通信装置。
前記通信装置はアクセスポイント(AP)であり、
前記第2の所定のフレームは、AP Assistance Request(AAR)を含んだPhysical layer Protocol Data Unit(PPDU)である、ことを特徴とする項目8から10のいずれか1項に記載の通信装置。
[項目12]
前記AARは、複数の無線リンクにそれぞれ対応するビットからなるビットマップを含み、
前記第2の無線リンクにおいて前記第1の所定のフレームが送信されるべき場合に、前記第2の無線リンクのビットが、支援の対象とすることを示す所定値に設定される、ことを特徴とする項目11に記載の通信装置。
前記AARは、複数の無線リンクにそれぞれ対応するビットからなるビットマップを含み、
前記第2の無線リンクにおいて前記第1の所定のフレームが送信されるべき場合に、前記第2の無線リンクのビットが、支援の対象とすることを示す所定値に設定される、ことを特徴とする項目11に記載の通信装置。
[項目13]
前記タイミングを指定可能な情報は、IEEE802.11be規格のMedium Synchronization Durationによって特定されるタイミングより早いタイミングを指定する値を含む、ことを特徴とする項目11又は12に記載の通信装置。
前記タイミングを指定可能な情報は、IEEE802.11be規格のMedium Synchronization Durationによって特定されるタイミングより早いタイミングを指定する値を含む、ことを特徴とする項目11又は12に記載の通信装置。
[項目14]
前記第2の所定のフレームは、トリガフレームである、ことを特徴とする項目8から13のいずれか1項に記載の通信装置。
前記第2の所定のフレームは、トリガフレームである、ことを特徴とする項目8から13のいずれか1項に記載の通信装置。
[項目15]
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行うことと、
前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信することと、
を有することを特徴とする制御方法。
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行うことと、
前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信することと、
を有することを特徴とする制御方法。
[項目16]
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行うことと、
前記他の通信装置における前記第1の無線リンクと前記第2の無線リンクとの間の同期外れからの回復のための支援を要求する第1の所定のフレームであって、当該同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記第1の所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置から受信した場合に、前記タイミングを指定可能な情報に基づくタイミングで、前記第2の無線リンクにおいて第2の所定のフレームを送信することと、
を有することを特徴とする制御方法。
IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行うことと、
前記他の通信装置における前記第1の無線リンクと前記第2の無線リンクとの間の同期外れからの回復のための支援を要求する第1の所定のフレームであって、当該同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記第1の所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置から受信した場合に、前記タイミングを指定可能な情報に基づくタイミングで、前記第2の無線リンクにおいて第2の所定のフレームを送信することと、
を有することを特徴とする制御方法。
[項目17]
コンピュータを、項目1から14のいずれか1項に記載の通信装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。
コンピュータを、項目1から14のいずれか1項に記載の通信装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
301、302:無線LAN制御部、304:Multi-Link制御部、305:AAR制御部
Claims (17)
- IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、
前記通信手段が前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信するように前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記タイミングを指定可能な情報は、タイミングを指定するか否かを示す第1の情報と、前記第1の情報によってタイミングが指定されることが示される場合に、当該タイミングを示す第2の情報とを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記タイミングを指定せずに前記他の通信装置に前記支援を要求する場合、前記第1の情報が、タイミングを指定しないことを示す値に設定される、ことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
- 前記他の通信装置はアクセスポイント(AP)であり、
前記所定のフレームは、AP Assistance Request(AAR)を含んだPhysical layer Protocol Data Unit(PPDU)である、ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記AARは、複数の無線リンクにそれぞれ対応するビットからなるビットマップを含み、
前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記第2の無線リンクのビットが、支援の対象とすることを示す所定値に設定される、ことを特徴とする請求項4に記載の通信装置。 - 前記タイミングを指定可能な情報は、IEEE802.11be規格のMedium Synchronization Durationによって特定されるタイミングより早いタイミングを指定する値を含む、ことを特徴とする請求項4に記載の通信装置。
- 前記制御手段は、前記他の通信装置に前記支援を要求しない場合、前記所定のフレームを送信しないように前記通信手段を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行う通信手段と、
前記他の通信装置における前記第1の無線リンクと前記第2の無線リンクとの間の同期外れからの回復のための支援を要求する第1の所定のフレームであって、当該同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記第1の所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置から受信した場合に、前記タイミングを指定可能な情報に基づくタイミングで、前記第2の無線リンクにおいて第2の所定のフレームを送信するように、前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記タイミングを指定可能な情報は、タイミングを指定するか否かを示す第1の情報と、前記第1の情報によってタイミングが指定されることが示される場合に、当該タイミングを示す第2の情報とを含む、ことを特徴とする請求項8に記載の通信装置。
- タイミングを指定しないことを示す値に前記第1の情報が設定された前記第1の所定のフレームを受信した場合、Enhanced Distributed Channel Access(EDCA)を用いて、前記第2の所定のフレームを送信する、ことを特徴とする請求項9に記載の通信装置。
- 前記通信装置はアクセスポイント(AP)であり、
前記第1の所定のフレームは、AP Assistance Request(AAR)を含んだPhysical layer Protocol Data Unit(PPDU)である、ことを特徴とする請求項8に記載の通信装置。 - 前記AARは、複数の無線リンクにそれぞれ対応するビットからなるビットマップを含み、
前記第2の無線リンクにおいて前記第2の所定のフレームが送信されるべき場合に、前記第2の無線リンクのビットが、支援の対象とすることを示す所定値に設定される、ことを特徴とする請求項11に記載の通信装置。 - 前記タイミングを指定可能な情報は、IEEE802.11be規格のMedium Synchronization Durationによって特定されるタイミングより早いタイミングを指定する値を含む、ことを特徴とする請求項11に記載の通信装置。
- 前記第2の所定のフレームは、トリガフレームである、ことを特徴とする請求項8に記載の通信装置。
- IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行うことと、
前記第1の無線リンクで送信するフレームが終端する第1のタイミングと前記第2の無線リンクで送信するフレームが終端する第2のタイミングとが同期するようにフレームを送信している状態において、前記第1の無線リンクにおいて第1のフレームを送信している間に前記第2の無線リンクにおける第2のフレームの送信が終了した場合に、前記同期の回復のための支援を前記他の通信装置に要求する所定のフレームであって、前記同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記所定のフレームを、前記第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置へ送信することと、
を有することを特徴とする制御方法。 - IEEE802.11規格に準拠した無線通信を行う通信装置によって実行される制御方法であって、
他の通信装置との間で第1の無線リンクと第2の無線リンクとを確立して通信を行うことと、
前記他の通信装置における前記第1の無線リンクと前記第2の無線リンクとの間の同期外れからの回復のための支援を要求する第1の所定のフレームであって、当該同期の回復が行われるべきタイミングを指定可能な情報を含んだ前記第1の所定のフレームを、第1の無線リンクにおいて前記他の通信装置から受信した場合に、前記タイミングを指定可能な情報に基づくタイミングで、前記第2の無線リンクにおいて第2の所定のフレームを送信することと、
を有することを特徴とする制御方法。 - コンピュータを、請求項1から14のいずれか1項に記載の通信装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。
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