JP5159539B2 - 通信装置、通信装置の制御方法、プログラム。 - Google Patents

通信装置、通信装置の制御方法、プログラム。 Download PDF

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Description

本発明は、複数の無線通信間の干渉を回避する方法に関する。
従来、同一周波数帯域を用いた複数の無線通信間において、相互干渉を回避する方法が提案されている。特許文献1では、無線LANとBluetoothとを有する装置において、Bluetoothの通信周期の開始から無線LANの通信周期の開始までにオフセットを設け、オフセット期間中に無線LANの通信を禁止する記載がある。特許文献2では、無線LANを2チャネル分の周波数帯域を使用するHT方式と、1チャネル分の周波数帯域を使用する使用するレガシー方式との干渉を回避する方法が示されている。HTとはHigh Throughputの略である。具体的には、HT方式で信号を送信する際にHT方式で用いる2チャネル分の周波数帯域のそれぞれに対し、HT方式の装置がCTSをレガシー方式で送信することで、干渉が回避される。CTSとはClear to Sendの略である。
このように、同一周波数帯を用いて複数の無線通信を同一筐体で行う場合、複数の無線通信が同時に送信することを避けることにより、相互干渉を防いでいた。
特開2007−143155 特開2005−341532
しかし、従来においては複数の方式の無線通信を行う装置が、同時に複数の方式の信号を受信する場合を考慮していなかった。このような場合において、一の方式の信号を受信しようとした際に他の方式からの受信信号がノイズとなり、受信性能に劣化が生じる。
本発明は、上記問題点を鑑み、複数の方式の通信を行う装置が複数の方式の信号を同時に受信する可能性がある場合に、優先度の高い信号の受信性能を向上することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の通信装置は、第1の装置が第1の無線方式により送信する信号の受信開始タイミングを取得する取得手段と、前記第1の無線方式とは異なる第2の無線方式で通信を行うことが可能な第2の装置に対して、前記取得手段により取得した前記受信開始タイミングを含む期間において前記第2の無線方式による信号の送信を停止させるための所定の信号を送信する送信手段とを有し、前記送信手段は、前記送信手段が前記所定の信号を送信すると、前記第1の装置が前記第1の無線方式により送信する信号と前記所定の信号とが干渉する場合には、前記所定の信号を送信しないことを特徴とする。
本発明によれば、第1の無線方式により受信する信号が、前記第1の無線方式とは異なる第2の無線方式による信号から保護されることで、第1の無線方式により受信する信号の受信性能が向上する。
(第1の実施形態)
本実施形態では、第1の無線システムにおけるビーコン期間中は、第2の無線システムの送受信を停止する方法を示す。なおビーコンとは、報知信号の一例である。
図1は無線システムの接続構成を示す図である。101は、第1無線部102と第2無線部103が同一筐体に格納された通信装置としてのコンボ装置である。コンボ装置101は、具体的には、プリンタ、複写機、デジタルカメラ、スキャナー、テレビ、コンピュータ等である。また、これらの装置に接続される通信アダプタ、これらの装置に内蔵された無線通信回路、または、これらの装置に着脱可能な無線回路等であってもよい。102は、WiMediaに準拠した方式で無線通信を行う無線部である。103は、IEEE802.11シリーズのうち、IEEE802.11aに準拠した方式で無線通信(以下、無線LAN)を行う無線部である。ここで、IEEEとはThe Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.の略である。
104は、WiMediaに準拠した方式で無線通信を行う第1の外部装置であり、第1無線部102と接続状態にある。106は、IEEE802.11aに準拠した方式で無線通信を行う無線LANアクセスポイント(AP)であり、第2無線部103と接続状態にある。LANとは、Local Area Networkの略である。
105は、IEEE802.11aに準拠した第2の外部装置としての無線LAN装置であり、AP106と接続状態にある。
なお、第1の無線システムの一例であるWiMediaシステムおよび、第2の無線システムの一例である無線LANシステムは、ともに5GHzの帯域を使用する。
図2はコンボ装置101の内部構成を示す。201は、コンボ装置101全体の制御を行うCPUである。202は、主にコンボ装置101のアプリケーションを制御するプログラムを格納するメモリ(以下、ROM)である。203は、データバッファなどプログラム実行に必要な作業領域として使用するメモリ(以下、RAM)である。204は、ボタンなどの入力装置と液晶などの表示装置から構成されたユーザインタフェース(User Interface、UI)である。205は、CPU201、ROM202、RAM203、UI204、第1無線部102および第2無線部103を接続するバスである。206は、第1無線部102から第2無線部103へタイミング信号を通知するための制御線である。207は、第1無線部102と接続され、3GHzから5GHz帯までをカバーする広帯域アンテナである。208は、第2無線部103と接続され、無線LANで使用する5GHz帯をカバーするアンテナである。
209は、第1の無線方式であるWiMedia仕様に従い、無線フレームの組立分解および送受信タイミングの制御等を行うMAC(Midium Access Control)である。
210は、MAC209で使用する無線フレームタイミングの生成を行うタイマである。ここで、無線フレームタイミングには、WiMediaで規定されているスーパーフレームの開始時間が含まれる。即ち、第1無線部102が行うビーコン送信の開始時間から、WiMediaビーコンの開始時間を算出する。
211は、第1の無線方式であるWiMedia仕様に従い無線フレームの変復調を行うベースバンド機能およびRF信号との変換をおこなうRF機能から構成されるモデムである。アンテナ207と第1無線モデム211間はRF信号で接続される。RFとは、Radio Frequencyの略である。MAC209と第1無線モデム211間はベースバンド信号で接続される。
212は、MAC209から受信したWiMediaビーコンの期間から無線LANにおける送信禁止期間を算出するNAV(Network Allocation Vector)算出部である。
213は、MAC214で使用する無線フレームタイミングの生成を行うタイマである。タイマ213は、第1無線部側タイマ210より通知されたWiMediaビーコンの開始時間に基づき、無線LANにおけるセルフCTS信号(Clear to Send信号)を送信する時間の生成も行う。CTSとは、CTSを受信した各装置にCTSフレームに記載されているNAV値の期間だけパケットの送信を禁止させる信号である。なお、セルフCTSとはCTSの宛先が自装置に設定されているものを言う。該セルフCTSを受信した各装置は、宛先に関らず、記載されているNAV値の期間だけパケットの送信を停止する。ここでは、セルフCTSを受信した第2無線部103、STA105およびAP106は、NAV値の期間だけパケットの送信を停止する。
214は、第2の無線方式であるIEEE802.11aの仕様に従い、無線フレームの組立分解および送受信タイミングの制御等を行うMACである。MAC214は、タイマ213よりセルフCTS送信タイミングを受信するとセルフCTS送信動作を開始する。
215は、第2の無線方式であるIEEE802.11aの仕様に従い、無線フレームの変復調を行うベースバンド機能およびRF信号との変換を行うRF機能から構成されるモデムである。アンテナ208と第2無線モデム215間はRF信号で接続される。また、MAC214と第2無線モデム215間はベースバンド信号で接続される。
図3に、第1無線部におけるWiMediaビーコンピリオド(以下、BPと略すこともある)と、第2無線部におけるセルフCTS信号の送信時間との関係を示す。ここで、WiMediaビーコンピリオドとは、ビーコンを送信する装置のうち、最初の装置がビーコンを送信し始めてから、全ての装置がビーコンを送信し終えるまでの期間を指す。なお、ビーコンピリオドは、ビーコンを送信する装置数に依存し、最短85.3μsから最長8192μsまでのいずれかである。本実施形態においては、ビーコン送信装置は第1無線部102およびWiMedia装置104の2台のみとする。この場合、ビーコンピリオドは85.3μs×2=170.6μsとなる。
WiMediaビーコン周期は65.536msであり、同ビーコンの送信直前にセルフCTSを送信する。セルフCTSに記載されたNAV値は、WiMediaビーコンピリオド中に無線LANが送信禁止となるように設定されている。
図4(a)はビーコンピリオドとセルフCTSの詳細タイミングを示す。T1は、タイマ213からMAC214へセルフCTSの送信準備を開始するよう指示する時間(以下、CTSタイミングと称することもある)である。T2は、セルフCTSのためのSIFSが完了する時間である。SIFSとは、IEEE802.11aにて規定された短フレーム間隔の時間であり、Short Inter Frame Spaceの略である。T3は、MAC214がセルフCTSの送信を開始する時間である。T4は、MAC214がセルフCTSの送信を完了する時間である。T5は、WiMediaビーコンの開始時間(受信開始タイミング)である。T6は、WiMediaビーコンの完了時間(受信完了タイミング)である。
タイマ210は、第1無線部102のビーコン送信時間から、WiMediaのビーコンピリオドの開始時間T5を算出し、該ビーコンピリオドの開始時間T5をタイマ213に通知する。タイマ213は、通知された時間T5に基づいて時間T1を算出し、ビーコンピリオドに先立つセルフCTSタイミング信号を作成する。ここで、時間T1の算出方法について図4(b)を用いて説明する。図4(b)は、図4(a)においてセルフCTSの送信が最も遅れ、セルフCTS送信のためのバックオフ時間が9μs×15=135μsとなり、時間T4=T5となる場合を示している。ここで、「9μs」とはIEEE802.11aで規定されたスロットタイムである。また、「15」とはIEEE802.11aで規定された初送信における乱数発生範囲の最大値である。この時、送信レート6Mbps時のセルフCTSの長さ44μs(T4−T3)、CTS送信のためのバックオフ時間の最大値135μs(T3−T2)およびSIFS時間16μs(T2−T1)から、T1を求めることができる。即ち、T5−T1=195μsとすればよい。
このようにして求めた時間T1は、セルフCTSの送信が最も遅れた場合であってもWiMediaのビーコンピリオドの開始時間よりも早くセルフCTSの送信が完了できる。即ち、時間T1にタイマ213からMAC214へセルフCTSの送信準備を開始するよう指示することで、WiMediaビーコンの開始時間よりも早くセルフCTSの送信が完了できる。
また、NAV値の算出方法について図4(c)を用いて説明する。図4(c)はセルフCTSの送信が最も早まり、図4(a)においてセルフCTS送信のためのバックオフ時間が9μs×0=0μsとなり、時刻T2=T3となる場合を示している。この時、NAV設定期間中にビーコンピリオドを含めるために、ビーコンピリオド170.6μsの小数点を切り上げた値171μsと、セルフCTSのバックオフ時間の最大値135μsを加算した306μsをNAV値とする。
このようにして求めたNAV値は、セルフCTSの送信が最も早まった場合であっても、NAV設定期間中にビーコンピリオドを含めることができる。即ち、ビーコンピリオドと最大のバックオフ時間を加算した306μsをNAV値とすることで、NAV設定期間中にビーコンピリオドを含めることができる。
なお、時間T1は時間T5から195μs以上だけ前の時間(T5−T1=δ+195μs)としてもよい。この場合は、NAV時間をδ+306μsとすればよい(ただし、δ≧0)。
これにより、ランダムに設定されるバックオフ時間によらず、NAV設定期間中にビーコンピリオドが含まれることになる。従って、WiMediaのビーコンピリオドを少なくとも含む期間で、無線LANにおける送信を禁止することが可能となる。
また、無線チャネルが使用中である等により、バックオフカウンタの減算が一時停止する期間がバックオフ最大値から初期値を引いた値より長くなる場合、セルフCTS送信が遅れる場合はセルフCTS送信を取りやめる。あるいはバックオフカウンタが0になっても無線チャネルが使用中である等により、セルフCTS送信が遅れる場合にもセルフCTS送信を取りやめる。従って、セルフCTSを送信することによって、却ってWiMediaのビーコンを妨害することを防ぐことが可能となる。
図5はセルフCTSのフレーム構成を示す。IEEE802.11aにて規定されている制御フレームの1つであり、次のように構成される。PLCP(Phisical Layer Convergence Protocol)プリアンブル501は、受信同期処理に使用される16μsの固定パターン信号である。PCLPヘッダ502は40ビットからなり、データ伝送速度と長さ情報が含まれる。フレーム制御503は2オクテッドからなり、フレームの種類などを示す。このフィールドでCTS信号と判断される。デュレーション504は2オクテッドからなり、無線回線を使用する予定期間をNAVとしてμs値を記載する。受信装置アドレス505は受信装置のMACアドレスを記載する。受信装置アドレス505に、自装置のMACアドレスを記載することでセルフCTSとなる。FCS506はFrame Chack Sequenceの略で誤り検査に使用する。507は誤り訂正で使用するTail6ビットと、シンボル単位での余りビットを挿入する。伝送レート6Mbpsの場合は1シンボルが3オクテッドのため、プリアンブルを除いた全体のビット数が3オクテッド単位となるように10ビットを挿入する。プリアンブルを除くと合計21オクテッドのため7シンボル、つまり28μsとなる。よってCTS全体長は44μsとなる。
以下、本実施形態のコンボ装置101の動作をCPU201がROM202からプログラムを読み出して実行する図6のフローチャートを用いて説明する。なお、コンボ装置101における第1無線部102はWiMedia装置104と、第2無線部103はAP106と接続している。
ステップS601において、CPU201の指示によりタイマ210は第1無線部102が行うビーコン送信の開始時間から、WiMediaのビーコンピリオドの開始時間T5を算出する。
ステップS602において、CPU201の指示によりタイマ210はスーパーフレーム毎にWiMediaビーコンピリオドの開始時間T5をタイマ213に通知する。
ステップS603において、CPU201の指示によりMAC209は、ビーコンの送信を行う装置の数から使用するビーコンピリオドを算出し、該ビーコンピリオドをNAV算出部212に通知する。ここでは、ビーコンの送信を行う装置の数は第1無線部102およびWiMedia装置104のみの2台であるため、170.6μsの小数点を切り上げた値171μsをビーコンピリオドとしてNAV算出部212に通知する。
ステップS604において、CPU201の指示によりNAV算出部212は、ビーコンピリオドにバックオフ最大値を加算した値をセルフCTSのNAV値として算出する。ここでは、ビーコンピリオドである171μsとバックオフ最大値である135μsを加算した306μsをNAV値として算出する。次にステップS605において、CPU201の指示によりNAV算出部212は、該NAV値をデュレーションフィールド504に設定する。
ステップS606において、CPU201の指示によりタイマ213は、受信したビーコン開始時間T5から時間T1を算出する。本実施形態においては、時刻T5から195μsを引くことで時間T1を算出する。
ステップS607において、CPU201の指示によりタイマ213は、時間T1になるとMAC214に対し、上記のように設定したセルフCTSの送信準備を開始するよう指示する。
ステップS608において、CPU201の指示によりMAC214は、SIFS期間である16μs後、ランダムに設定されるバックオフ時間の間、第2の無線システムが使用している無線チャネルの使用状況を監視する。ここでは、ランダムに設定されるバックオフの時間が63μsであったとする。監視の結果、無線チャネルが未使用と判定された場合、ステップS609に進む。
ステップS609において、CPU201の指示によりMAC214は、セルフCTSの送信を行う。セルフCTSにはNAV値として306μsが設定されているため、セルフCTS送信完了時間T4から306μsの間はSTA105、AP106との通信を停止させることができる。その後、ビーコン開始時間T5となりWiMedia装置104と第1無線部102はビーコンを送信する。ここでは、バックオフの時間が63μsであったので、セルフCTS送信完了時間T4から72μs(135−63μs)後に時間T5となる。時間T5から170.6μs後に、ビーコンの送信が完了し、送信完了時間T6となる。時間T6はNAV値でカバーされている。従って、第1無線部がビーコンを受信及び送信している間は第2の無線部103、第2無線装置105、AP106が通信を行わないため、無線LAN通信と干渉することなく第1無線部はWiMedia通信のビーコンを受信することが可能となる。
一方、ステップS608において、監視の結果、無線チャネルが使用中と判定された場合にはステップS610に進む。
ステップS610において、CPU201の指示によりMAC214は、セルフCTSの送信を中止する。これは、セルフCTS送信完了前にビーコンピリオドが開始してしまうためである。
上記時間T1を設定する上で見込む最大バックオフ時間は初送信を仮定し、135μsと設定したが、MAC214は媒体の再送状態を把握しているため、再送状況により適時変更しても構わない。
また、上記ではビーコン送信装置は2台であったが、3台以上の複数台(N台)であってもよい。また、WUSBでは、WiMediaのビーコンを送信しないNBDも定義されているので、ビーコン送信装置が1台(N=1)であってもよい。つまり、第1無線部102又はWiMedia装置104のいずれかがビーコンを送信し、他方がビーコンを送信しなくてもよい。ここで、WUSBとは、Wireless Universal Serial Busの略である。また、NBDはNon Beaconing Deviceの略である。
これらの場合には、ビーコンピリオドはN×85.3μsとなるため、該ビーコンピリオドに従って、NAV値を変更すればよい。このように、NAV値を変更することで、状況の変化に合わせてNAV設定期間中に確実にビーコンピリオドを含めることができる。また、第2の無線部の通信を必要以上に妨害することを防ぐことが可能となる。
また、第1無線部104がビーコンを送信しない場合には、タイマ210は、WiMediaに準拠した方式で無線通信を行う外部装置からのビーコンを受信した時間に基づいてWiMediaビーコンピリオドの開始時間を算出する。即ち、1スーパーフレーム中で初めて外部装置からビーコンを受信開始した時間にWiMediaビーコン周期である65.536msを加算することで、WiMediaビーコンピリオドの開始時間を算出する。
以上説明したように、ビーコンピリオド直前に、ビーコンピリオド以上のNAV値を設定したセルフCTSを無線LAN側にて送信することで、WiMedia通信にとって重要なビーコンピリオドは無線LAN側の送信を停止することが可能となる。これにより、同一または隣接する帯域での無線LAN受信信号が広帯域で小さなエネルギーを扱うWiMedia受信機へ干渉することによるビーコンロスを防ぎ、WiMedia装置の安定した通信が可能となる。また、無線LAN側でも周期的に発生するWiMediaビーコンを避けることが出来るため、再送を低減させる効果がある。
また、第1無線部102またはWiMedia装置104が省電力状態である場合には、スーパーフレーム数回に1回のみビーコンを送信する。このような場合には、当該ビーコン送信スーパーフレームにおけるビーコンピリオドタイミングのみセルフCTSを送信するようにすることも可能である。また、全てのビーコン受信時にセルフCTSを送信せず、WiMedia装置104が同期を維持するのに最低限必要なビーコン受信(3回に1回など)の時のみにセルフCTSを送信する構成でも良い。この構成にすることで、第2の無線部の通信を必要以上に妨害することを防ぐことが可能となる。
上記説明では、第2無線部103は、WiMediaビーコンの送信直前にビーコンピリオドをカバーするNAV値を有するセルフCTSを送信した。しかし、これに限らず図7に示すように、第1無線部102が分散予約プロトコル方式で用いるDRP期間をNAV値としたセルフCTSをDRP開始直前に送信することも可能である。DRPとは、Distributed Reservation Protocolの略である。DRPの開始時刻、期間はスーパーフレームにおいて毎周期固定であるため、これらの値をビーコンピリオドと同様に第1無線部102から第2無線部103に受け渡しすることにより、実施が可能となる。この場合はWiMediaと無線LANで時分割通信となるため、特にWiMedia側のトラフィックが多い場合に双方の再送を低減することが可能となる。
また、少なくともWiMediaビーコンの開始時刻T1をカバーするNAV値を有するセルフCTSを送信してもよい。これによっては、上記実施例よりもNAV値を小さくできる。従って、WiMediaビーコン完了時刻T6以降の無線LANの通信を妨げることを抑制する効果がある。なお、第2無線部103、STA105およびAP106は、通信する前に無線チャネルの使用状況の監視を行い、WiMediaビーコンを検出する。これにより、WiMediaビーコンが完了するまで無線LANは通信しないため、WiMediaビーコンを無線LANの通信から保護することが可能となる。
また、第1の無線システムで用いている周波数帯域と、第2の無線システムで用いている周波数帯域とに重複部分がない場合には、CTSを送信しないように切替える構成を備えていても良い。これにより、用いる周波数帯域に重複部分がない場合にCTSを送信し、第2の無線システムの通信を妨げてしまうことを防止することが可能となる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、第1の無線システムのビーコン期間中は第2の無線システムの送信を停止する方法を示した。本実施形態では、第1の無線システムがWUSBデバイスであり、ビーコン期間に加えてWUSBにおける報知信号の一例としてのMMC期間中は第2の無線システムの送信を停止する方法を示す。WUSBは、Wireless Universal Serial Busの略である。また、MMCは、Micro Scheduled Management Commandの略である。
なお、第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
図1は第1の実施形態と同様である。より具体的には、104は第1の外部装置としての第1無線部と同一の方式を有するWUSBホストであり、WUSBデバイスの機能を有する第1無線部102と接続状態にある。
図2はコンボ装置101の内部構成を示す。209は第1の無線方式であるWUSBに準拠した方式に従い無線フレームの組立分解および送受信タイミングの制御等を行うMACである。WUSBに準拠した方式では、WiMediaの上位層として無線通信を行うため、本発明においてはWiMediaとは異なる方式として扱う。210はMAC209で使用する無線フレームタイミングの生成を行うタイマである。211は、第1の無線方式であるWUSBデバイス仕様に従い、無線フレームの変復調を行うベースバンド機能およびRF信号との変換を行うRF機能から構成されるモデムである。アンテナ207と第1無線モデム211間はRF信号で接続される。MAC209と第1無線モデム211間はベースバンド信号で接続される。212は、MAC209から受信したWiMediaビーコン期間やMMC期間から無線LANにおける送信禁止期間を算出するNAV算出部である。
213は、MAC214で使用する無線フレームタイミングの生成を行うタイマである。タイマ213は、第1無線部側タイマ210より通知されたWiMediaビーコンの開始時刻に基づき、無線LANにおけるセルフCTS信号を送信する時刻の生成も行う。
214は、第2の無線方式であるIEEE802.11a仕様に従い無線フレームの組立分解および送受信タイミングの制御等を行うMACである。MAC214は、タイマ213よりセルフCTS送信タイミングを受信するとセルフCTS送信動作を開始する。215は第2の無線方式であるIEEE802.11a仕様に従い無線フレームの変復調を行うベースバンド機能およびRF信号との変換をおこなうRF機能から構成されるモデムである。アンテナ208と第2無線モデム215間はRF信号で接続される。MAC214と第2無線モデム215間はベースバンド信号で接続される。
図8は第1無線部におけるWiMediaビーコンピリオドと、第2無線部におけるセルフCTS信号の送信時刻関係を示す。なお、第1無線部がビーコンおよびMMCを1回以上、受信した後における送信時刻関係を示している。加えて第1無線部におけるWUSBのMMCと、第2無線部におけるセルフCTS信号の送信時刻の関係も示している。WiMediaビーコン周期は65.536msであり、同ビーコン開始直前にセルフCTSを送信する。セルフCTSに含まれる送信禁止期間であるNAV値には、ビーコンピリオド期間中に無線LANが送信禁止となる期間を第1の実施形態と同様にして設定する。
WUSBデバイスは、MMCを受信して初めて次のMMCタイミングが判明する。そのため、初回のMMC受信時は、該MMCを保護するためのセルフCTS送信することは出来ない。1回目のMMC受信以後においては、受信したMMCからMMC開始時刻をタイマ210が取得し、タイマ213に通知する。該通知を受けたタイマ213は、セルフCTS送信時刻を生成する。
また、MAC209は、受信したMMCからMMCの長さを取得し、NAV算出部212に通知する。該通知を受けたNAV算出部212は、MMCの長さ以上、無線LANが送信禁止となるようにNAV値を設定する。なお、本実施形態において、MMCの長さは1MAS時間に相当する256μsとする。MASとは、Media Access Slotの略であり、1つのスーパーフレームを256分割したスロットの1つを指す。
図9はMMCとセルフCTSの詳細タイミングを示す。MMCの長さはMMCに付加され、WUSBデバイス毎のチャネル割り当て、接続切断状態などを示すIE(Information Element)のデータ量に依存する。ここでは周囲に存在するWUSBデバイスは無く、WUSBホスト104と接続状態が維持されている。このため、MMCに付加されるIEの長さが大きく変動することはないので、NAV値として固定値を用いているが、WUSBデバイス接続数が変動する場合にはNAV値の更新が必要となる。
例えば、MMCを受信する毎に、該MMCに記載された長さにNAV値を更新していく。これによっては、WUSBデバイス接続数の変動に追従しながらMMCを保護することが可能となる。また、受信したMMCの長さのうち、最大になるようにNAV値を更新していくことが可能である。この場合、より確実にMMCを保護することが可能となる。
MMC開始時刻T5は、タイマ210が管理する。MMCは、第1無線モデム211により受信される。該MMCヘッダに含まれるNext MMC Timeフィールドからタイマ210は、次のMMC受信開始時刻T5を取得する。タイマ210は、次のMMC受信開始時刻T5をタイマ213に通知する。
一方、タイマ213は、第1実施形態と同様にしてタイマ213からMAC214へ通知されるセルフCTSの送信準備開始時刻T1を算出する。本実施形態において、時刻T1は時刻T5から195μsだけ前の時刻である。
NAV算出部212で算出するNAV値はMMC送信時間256μsと、バックオフ時間の最大値135μsを加算した391μsとする。これにより、ランダムに設定されるバックオフ初期値によらず、NAV設定期間中にMMC送信期間が含まれることになる。媒体がビジー等でバックオフカウンタの減算が一時停止する期間が、バックオフ最大値から初期値を引いた値より長くなる場合、あるいはバックオフカウンタが0になっても媒体がビジー等でセルフCTS送信が遅れる場合はセルフCTS送信を取りやめる。
以下、本実施形他のコンボ装置101の動作を説明する。なお、コンボ装置101における第1無線部102がWUSBホスト104と、第2無線部103がAP106と接続している。
WiMediaビーコンに対するセルフCTS送信動作については、実施形態1と同様なので説明を省略する。
次にWUSBホスト104が送信するMMCに対するセルフCTS送信動作について、CPU201がROM202から読み出して実行する図10のフローチャートを用いて説明する。
ステップS1001において、CPU201の指示により第1無線モデム211はMMCを受信する。
ステップS1002において、CPU201の指示によりタイマ210は受信したMMCのNext MMC Timeフィールドから判明する次のMMC開始時刻T5を取得し、タイマ213に通知する。
ステップS1003において、CPU201の指示によりMAC209は、受信したMMCからMMCの長さ(本実施例では256μs)を取得し、該MMCの長さを、MMC長さ情報としてNAV算出部212に通知する。
ステップS1004において、CPU201の指示によりNAV算出部212は、MMC時間にバックオフ最大値を加算した値をセルフCTSのNAV値として算出する。
ステップS1005において、CPU201の指示によりNAV算出部212は、該NAV値をデュレーションフィールド604に設定する。
ステップS1006において、CPU201の指示によりタイマ213は、MMC開始時刻T5に対し、セルフCTS送信所要時間だけ早いタイミングT1を生成する。
ステップS1007において、CPU201の指示によりタイマ213は、時刻T1になるとMAC214に対し上記のようにNAV値を設定したセルフCTSの送信準備を開始するよう指示する。
ステップS1008において、CPU201の指示によりMAC214は、SIFS期間である16μs後、無線チャネルの使用状況を監視する。ここでは、ランダムに設定されるバックオフの時間が63μsであったとする。監視の結果、無線チャネルが未使用と判定された場合、ステップS1009に進む。
ステップS1009において、CPU201の指示によりMAC214は、セルフCTS送信を行う。セルフCTSにはNAV値として、MMC時間と最大のバックオフ時間を加算した、256+15×9=391μsが設定されているため、セルフCTS送信完了時刻T4から391μsの間はSTA105、AP106との通信を停止させることができる。
その後、MMC開始時刻T5となりWiMedia装置104はMMCを送信する。ここでは、バックオフの時間が63μsであったので、NAV=391μsを有するセルフCTS送信完了時刻T4から72μs(135−63μs)後にMMC開始時刻T5となり、WiMedia装置104はMMCを送信する。送信後256μs後に送信完了時刻T6となる。時刻T6はNAV値でカバーされている。従って、第1無線部102がMMCを受信している間は第2無線部103、STA105およびAP106は通信を行わないため、第2の無線システムと干渉することなく第1無線部102はビーコンを受信することが可能となる。
一方、ステップS1008において、監視の結果、無線チャネルが使用中と判定された場合にはステップS1010に進む。
ステップS1010において、CPU201の指示によりMAC214は、セルフCTSの送信を中止する。
上記T1時刻設定の上で見込む最大バックオフ時間は初送信を仮定し、135μsと設定したが、MAC214は媒体の再送状態を把握しているため、再送状況により適時変更しても構わない。
上記説明では、タイマ213が時刻T1にMAC214がセルフCTSの送信準備を開始するよう指示していたが、MAC214が時間を管理し、自身でセルフCTSの送信準備を開始するような構成でも良い。この場合には、時刻T5の情報をMAC214がタイマ210から取得する。
また、少なくともMMCの開始時刻T1をカバーするNAV値を有するセルフCTSを送信してもよい。これによっては、上記実施例よりもNAV値を小さくできる。従って、MMC完了時刻T6以降の無線LANの通信を妨げることを抑制する効果がある。なお、第2無線部103、STA105およびAP106は、通信する前に無線チャネルの使用状況の監視を行い、MMCを検出する。これにより、MMCが完了するまで無線LANは通信しないため、MMCを無線LANの通信から保護することが可能となる。
このような通信装置101は、図11に示す機能ブロック図のように表すこともできる。
1101は、WiMedia装置104が送信する信号(ビーコン等)の受信タイミングを取得する取得部である。1102は、取得部1102により取得した受信タイミングを含む期間においてIEEE802.11aに準拠した方式で通信を行う外部装置(STA105およびAP106)にCTSを送信する送信部である。
以上説明したように、ビーコン受信期間の直前および/またはMMC受信期間の直前に、各々ビーコンピリオド期間およびMMC期間以上のNAV値を設定したセルフCTSを無線LAN側にて送信する。これにより、WUSB通信にとって通信を維持するために重要なビーコンピリオド期間および/またはMMC期間は無線LAN側の通信を停止することが可能となる。これにより、同一または隣接する帯域での無線LAN受信信号が広帯域で小さなエネルギーを扱うWiMedia受信機へ干渉することによるビーコンロスおよびMMCロスを防ぎ、WUSB装置の安定した通信が可能となる。また、無線LAN側でも必ず発生するビーコン送信およびMMC送信との干渉を避けることが出来るため、再送を低減させる効果がある。
また、第1の無線部が受信する第1の信号(ビーコン、DRP、MMC)よりも一定時間以上早く、第2の無線部がセルフCTSタイミング信号を作成することで、確実にビーコンピリオドの開始時刻よりも早く第2の信号であるセルフCTSの送信が完了できる。
また、NAV算出部がランダムに設定されるバックオフ時間によらず、NAV設定期間中に第1の無線部が受信する信号が含まれるようにNAV値を設定する。これにより、確実にNAV設定期間中に第1の無線部が受信する信号の期間を含めることができる。
また、少なくとも第1の無線部が受信する信号の開始時刻をカバーするようにNAV値を設定する。これによっては、該信号の受信完了以降に、必要以上に第2無線部の通信を妨げることを抑制する効果がある。なお、第2無線部は、通信する前に無線チャネルの使用状況を監視し、該信号を検出する。これにより、該信号の受信が完了するまで第2無線部は通信しないため、第1の無線部が受信する信号を第2無線部の通信から保護することが可能となる。
また、無線チャネルが使用中である等により、バックオフカウンタの減算が一時停止する期間がバックオフ最大値から初期値を引いた値より長くなる場合、セルフCTS送信が遅れる場合はセルフCTS送信を取りやめる。あるいはバックオフカウンタが0になっても無線チャネルが使用中である等により、セルフCTS送信が遅れる場合にもセルフCTS送信を取りやめる。これにより、セルフCTSを送信することによって、却って第1の無線部が受信する信号を妨害することを防ぐことが可能となる。
また、第1の無線部が受信する信号の期間の変化に応じてNAV値を変更する。これにより、状況の変化に合わせてNAV設定期間中に確実にビーコンピリオドを含めることができる。また、第2の無線部の通信を必要以上に妨害することを防ぐことが可能となる。
また、上記説明ではビーコンピリオドおよびMMC期間をセルフCTSで保護したが、これに加えて自装置が使用するINトランザクションおよびOUTトランザクション期間をセルフCTSで保護することも同様の方法で可能である。
また、第1無線部102がWUSBホストでWiMedia装置104がWUSBデバイスである場合は、第1無線部102がMMC送信タイミングを予め認識している。このため、Next MMC Timeフィールドから次のMMC受信タイミングを認識する必要はなく、1回目から次のMMCタイミングをタイマ213に通知可能である。
また、第1の無線システムがBluetoothデバイスであってもよい。この場合、ビーコンピリオドに加えてBluetoothが周期的に通信を行う期間をセルフCTSで保護すればよい。
また、上記の構成では第1無線部102と第2無線部103が同一筐体に格納されていたが、第1の無線システムにおいて用いられる報知信号の時間と周期情報を第2無線部103が取得できる構成であれば、同一筐体に格納されていなくとも良い。
本発明は前述の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体をシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置のコンピュータ(CPU、MPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行するようにしてもよい。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、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、ROM、DVDなどを用いることができる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSが実際の処理の一部または全部を行い、前述の機能を実現してもよい。OSとは、Operating Systemの略である。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込む。そして、そのプログラムコードの指示に基づき、機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUが実際の処理の一部または全部を行い、前述の機能を実現してもよい。
本発明の実施形態における無線システムの接続構成を示す図 コンボ装置101の内部構成を示す図 第1無線部におけるWiMediaビーコンピリオドと、第2無線部におけるセルフCTS信号の送信時刻関係を示す図 本発明の実施形態におけるビーコンピリオドとセルフCTSの詳細タイミングを示す図 セルフCTSのフレーム構成を示す図 本発明の第1の実施形態におけるコンボ装置101のフローチャート 本発明の第1の実施形態における第1無線部におけるWiMediaDRP期間と、第2無線部におけるセルフCTS信号の送信時刻関係を示す図 第1無線部におけるWiMediaビーコンピリオドとWUSB MMCパケットに対する第2無線部におけるセルフCTS信号の送信時刻関係を示す図 MMCとセルフCTSの詳細タイミングを示す図 本発明の第2の実施形態におけるコンボ装置101のフローチャート コンボ装置101の構成を示す図
符号の説明
101 コンボ装置
102 第1無線部
103 第2無線部
104 WiMedia装置
105 無線LANステーション
106 無線LANアクセスポイント

Claims (16)

  1. 第1の装置が第1の無線方式により送信する信号の受信開始タイミングを取得する取得手段と、
    前記第1の無線方式とは異なる第2の無線方式で通信を行うことが可能な第2の装置に対して、前記取得手段により取得した前記受信開始タイミングを含む期間において前記第2の無線方式による信号の送信を停止させるための所定の信号を送信する送信手段とを有し、
    前記送信手段は、前記送信手段が前記所定の信号を送信すると、前記第1の装置が前記第1の無線方式により送信する信号と前記所定の信号とが干渉する場合には、前記所定の信号を送信しない
    ことを特徴とする通信装置。
  2. 前記送信手段は、前記通信装置から前記第1の無線方式による信号を送信する期間においても前記第2の無線方式による信号の送信を停止させるための信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記取得手段は、1または複数の装置が前記第1の無線方式により送信する信号の受信開始タイミングから受信完了タイミングまでの受信期間を取得し、
    前記送信手段は、前記受信期間の全てにおいて前記第2の無線方式による信号の送信を停止させるための信号を送信する特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の通信装置。
  4. 前記送信手段が送信する信号は、宛先が前記通信装置に設定された信号であり、前記通信装置も前記第2の無線方式による信号の送信を停止することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の通信装置。
  5. 前記取得手段が取得する受信開始タイミングは、前記第1の無線方式により送信される報知信号の受信開始タイミングであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の通信装置。
  6. 前記取得手段は、前記第1の無線方式により受信した信号に含まれる前記第1の無線方式により送信される次の信号の受信タイミングを取得することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の通信装置。
  7. 前記受信開始タイミングは、前記第1の無線方式により予約された期間に受信する信号の受信開始タイミングであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の通信装置。
  8. 前記第1の無線方式とはWiMediaに準拠した方式であり、前記第2の無線方式とはIEEE802.11シリーズに準拠した方式であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の通信装置。
  9. 前記第1の無線方式とはWUSBに準拠した方式であり、前記第2の無線方式とはIEEE802.11シリーズに準拠した方式であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の通信装置。
  10. 第1の装置が複数の無線方式により送信する信号のそれぞれの受信タイミングを取得する取得手段と、
    前記複数の無線方式とは異なる他の無線方式で通信を行うことが可能な第2の装置に対して、前記取得手段により取得した前記それぞれの受信タイミングを含む期間は前記他の無線方式による信号の送信を停止させるための所定の信号を送信する送信手段とを有し、
    前記送信手段は、前記送信手段が前記所定の信号を送信すると、前記第1の装置が前記第1の無線方式により送信する信号と前記所定の信号とが干渉する場合には、前記所定の信号を送信しない
    ことを特徴とする通信装置。
  11. 前記受信タイミングは、前記複数の無線方式により受信する信号の受信開始タイミングであることを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
  12. 前記受信タイミングは、前記複数の無線方式により受信する信号の受信開始タイミングから受信完了タイミングまでの期間であることを特徴とする請求項10に記載の通信装置。
  13. 前記複数の無線方式とは、WiMediaに準拠した方式およびWUSBに準拠した方式であり、前記第2の無線方式とはIEEE802.11シリーズに準拠した方式であることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の通信装置。
  14. 通信装置を制御する制御方法であって、
    第1の装置が第1の無線方式により送信する信号の受信開始タイミングを取得する取得工程と、
    前記第1の無線方式とは異なる第2の無線方式で通信を行うことが可能な第2の装置に対して、前記取得工程により取得した前記受信開始タイミングを含む期間は前記第2の無線方式による信号の送信を停止させるための所定の信号を送信する送信工程とを有し、
    前記所定の信号を送信すると、前記第1の装置が前記第1の無線方式により送信する信号と前記所定の信号とが干渉する場合には、前記送信工程において前記所定の信号を送信しない
    ことを特徴とする通信装置の制御方法。
  15. 通信装置を制御する制御方法であって、
    第1の装置が複数の無線方式により送信する信号のそれぞれの受信タイミングを取得する取得工程と、
    前記複数の無線方式とは異なる他の無線方式で通信を行うことが可能な第2の装置に対して、前記取得工程により取得した前記それぞれの受信タイミングを含む期間は前記他の無線方式による信号の送信を停止させるための所定の信号を送信する送信工程とを有し、
    前記所定の信号を送信すると、前記第1の装置が前記第1の無線方式により送信する信号と前記所定の信号とが干渉する場合には、前記送信工程において前記所定の信号を送信しない
    ことを特徴とする通信装置の制御方法。
  16. コンピュータを請求項1乃至13のいずれか1項に記載の通信装置として動作させるためのプログラム。
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