JP6297166B2 - 無線ｌａｎシステムにおいて伝送機会共有時の再送信方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

以下の説明は、無線通信システム、特に、伝送機会共有を提供する無線ＬＡＮシステムにおいて再送信を行う方法及びそのための装置に関する。

以下に提案する再送信方法を様々な無線通信に適用することができるが、以下では、本発明を適用可能なシステムの一例として無線ＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）システムを説明する。

無線ＬＡＮ技術に対する標準はＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１標準として開発されている。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ及びｂは２．４．ＧＨｚ又は５ＧＨｚで非免許帯域（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）を利用し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂは１１Ｍｂｐｓの伝送速度を提供し、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａは５４Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｇは２．４ＧＨｚで直交周波数分割多重化（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＯＦＤＭ）を適用して５４Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎは多重入出力ＯＦＤＭ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ−ＯＦＤＭ；ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ）を適用して４個の空間的なストリーム（ｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍ）に対して３００Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｎではチャネル帯域幅（ｃｈａｎｎｅｌ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を４０ＭＨｚまで支援し、この場合には６００Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。

上述した無線ＬＡＮ標準は最大１６０ＭＨｚ帯域幅を利用し、８個の空間ストリームを支援して最大１Ｇｂｉｔ／ｓの速度を支援するＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ標準を経て、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘ標準化に関して議論されている。

本発明は、上述した無線通信システムの性能を向上させるために伝送機会（ＴＸＯＰ）共有技法を導入し、伝送機会共有動作時に再送信を効率的に行うことができる方法及びそのための装置構成を提供する。

上述したような課題を解決するための本発明の一側面では、無線ＬＡＮシステムにおいて伝送機会（ＴＸＯＰ）共有時の再送信を行う方法であって、主アクセスカテゴリー（ｐｒｉｍａｒｙ ＡＣ）情報及び補助アクセスカテゴリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＡＣ）情報を含む初期伝送フレームを送信し、前記初期伝送フレームの前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定し、前記再設定されたバックオフタイマー値によって前記補助ＡＣ情報を再送信することを含む、再送信方法を提供する。

万一前記初期伝送フレームの前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記主ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値及び前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定することができる。

前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフ値以上に設定されることが好ましい。そのために、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値に、（ａ）前記補助ＡＣ情報に対する現在バックオフタイマー値、（ｂ）０から前記補助ＡＣ情報に対する現在バックオフタイマー値までの範囲から選択された任意の整数、又は（ｃ）０から前記補助ＡＣ情報に対する現在競合ウィンドウ（ＣＷ）サイズまでの範囲から選択された任意の整数のいずれか一つを加算した値として決定されてもよい。

一方、前記主ＡＣ情報伝送に対する第１再試行カウンター（Ｒｅｔｒｙ ｃｏｕｎｔｅｒ）及び前記補助ＡＣ情報伝送に対する第２再試行カウンターを独立して運用することが好ましい。

このとき、前記第２再試行カウンター値が所定の閾値に到達する場合、前記補助ＡＣ情報をそれ以上補助ＡＣの形態で再送信しないことが好ましい。

また、前記第２再試行カウンター値は、前記第１再試行カウンター値が所定の整数倍だけ増加する場合に１ずつ増加するように設定することができる。

また、前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報を送信する前記初期伝送フレームはＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）形態を含んで送信されてもよい。

前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報はＯＦＤＭＡ伝送方式において主チャネル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）及び補助チャネル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）で送信されてもよい。

このとき、前記主チャネルに対する第１再試行カウンター（Ｒｅｔｒｙ ｃｏｕｎｔｅｒ）及び前記補助チャネルに対する第２再試行カウンターを独立して運用することができる。

前記主チャネルのＣＣＡレベルは前記補助チャネルのＣＣＡレベルより低い値に設定されることが好ましい。

前記主ＡＣ情報は、（ａ）前記主チャネルを介して、（ｂ）前記主チャネル及び前記補助チャネルの両方を介して送信され、前記補助チャネルだけを介して送信されないように設定されることが好ましい。

前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報は、特定ＡＰが複数のＳＴＡに情報を送信する下りリンク多重ユーザＭＩＭＯ伝送のために用いられてもよいが、これに制限されない。

一方、上述した課題を解決するための本発明の他の側面では、無線ＬＡＮシステムで動作するステーション装置であって、特定伝送機会（ＴＸＯＰ）に主アクセスカテゴリー（ｐｒｉｍａｒｙ ＡＣ）情報及び補助アクセスカテゴリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＡＣ）情報を含む初期伝送フレームを送信するように構成される送受信器と、前記送受信器と接続して、前記初期伝送フレームの前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定し、前記再設定されたバックオフタイマー値によって前記送受信器が前記補助ＡＣ情報を再送信するように構成されるプロセッサとを備える、ステーション装置を提案する。

ここで、前記ステーション装置はＡＰ、又は特定ＡＰに接続して動作するステーションとして動作する場合をいずれも含み、上述した方法を実行するように構成されてもよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線ＬＡＮシステムにおいて伝送機会（ＴＸＯＰ）共有時の再送信を行う方法であって、
主アクセスカテゴリー（ｐｒｉｍａｒｙ ＡＣ）情報及び補助アクセスカテゴリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＡＣ）情報を含む初期伝送フレームを送信し、
前記初期伝送フレームの前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定し、
前記再設定されたバックオフタイマー値によって前記補助ＡＣ情報を再送信することを含む、再送信方法。
（項目２）
前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフ値以上に設定される、項目１に記載の再送信方法。
（項目３）
前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値に、（ａ）前記補助ＡＣ情報に対する現在バックオフタイマー値、（ｂ）０から前記補助ＡＣ情報に対する現在バックオフタイマー値までの範囲から選択された任意の整数、又は（ｃ）０から前記補助ＡＣ情報に対する現在競合ウィンドウ（ＣＷ）サイズまでの範囲から選択された任意の整数のいずれか一つを加算した値として決定される、項目１に記載の再送信方法。
（項目４）
前記主ＡＣ情報伝送に対する第１再試行カウンター（Ｒｅｔｒｙ ｃｏｕｎｔｅｒ）及び前記補助ＡＣ情報伝送に対する第２再試行カウンターを独立して運用する、項目１に記載の再送信方法。
（項目５）
前記第２再試行カウンター値が所定の閾値に到達する場合、前記補助ＡＣ情報をそれ以上補助ＡＣの形態で再送信しない、項目４に記載の再送信方法。
（項目６）
前記第２再試行カウンター値は、前記第１再試行カウンター値が所定の整数倍だけ増加する場合に１ずつ増加する、項目４に記載の再送信方法。
（項目７）
前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報を送信する前記初期伝送フレームは、ＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）形態を含んで送信される、項目１に記載の再送信方法。
（項目８）
前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報は、ＯＦＤＭＡ伝送方式において主チャネル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）及び補助チャネル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）で送信される、項目１に記載の再送信方法。
（項目９）
前記主チャネルに対する第１再試行カウンター（Ｒｅｔｒｙ ｃｏｕｎｔｅｒ）及び前記補助チャネルに対する第２再試行カウンターを独立して運用する、項目８に記載の再送信方法。
（項目１０）
前記主チャネルのＣＣＡレベルは、前記補助チャネルのＣＣＡレベルより低い値に設定される、項目８に記載の再送信方法。
（項目１１）
前記主ＡＣ情報は、（ａ）前記主チャネルを介して、（ｂ）前記主チャネル及び前記補助チャネルの両方を介して送信され、
前記補助チャネルだけを介して送信されないように設定される、項目８に記載の再送信方法。
（項目１２）
前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報は、特定ＡＰが複数のＳＴＡに情報を送信する下りリンク多重ユーザＭＩＭＯ伝送のために用いられる、項目１に記載の再送信方法。
（項目１３）
無線ＬＡＮシステムで動作するステーション装置であって、
特定伝送機会（ＴＸＯＰ）に主アクセスカテゴリー（ｐｒｉｍａｒｙ ＡＣ）情報及び補助アクセスカテゴリー（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＡＣ）情報を含む初期伝送フレームを送信するように構成される送受信器と、
前記送受信器と接続して、前記初期伝送フレームの前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定し、前記再設定されたバックオフタイマー値によって前記送受信器が前記補助ＡＣ情報を再送信するように構成されるプロセッサと、
を備える、ステーション装置。
（項目１４）
前記ステーション装置は、ＡＰ、又は特定ＡＰに接続して動作するステーションとして動作する、項目１３に記載のステーション装置。
（項目１５）
前記主ＡＣ情報伝送に対する第１再試行カウンター（Ｒｅｔｒｙ ｃｏｕｎｔｅｒ）及び前記補助ＡＣ情報伝送に対する第２再試行カウンターを独立して格納するメモリをさらに備える、項目１３に記載のステーション装置。

上述したような本発明によれば、ＴＸＯＰ共有モードで再送信を行う時に補助ＡＣが主ＡＣより前に送信されることから発生する伝送失敗及び頻繁なグループＩＤの再設定による非効率を防止することができる。

無線ＬＡＮシステムの構成の一例を示す図である。

無線ＬＡＮシステムの構成の他の例を示す図である。

無線ＬＡＮシステムにおけるバックオフ手続き及びＤＣＦメカニズムを説明するための図である。

本発明の一側面で適用される伝送機会共有概念を説明するための図である。

ＴＸＯＰ共有モードにおいて再送信動作の問題点を説明するための図である。

本発明の一実施の形態によって伝送機会共有モードで再送信を行う方法を説明するための図である。

下りリンクフレーム伝送区間を用いた無線ＬＡＮ動作方法を具現するための装置を説明するための図である。

以下、本発明に係る好ましい実施の形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施され得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。

以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者には本発明がこのような具体的な細部事項無しにも実施可能であることが理解される。いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置は省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示される。

上述したように、以下の説明は、伝送機会共有を提供する無線ＬＡＮシステムにおいて再送信を行う方法及びそのための装置に関する。そのために、まず、本発明が適用される無線ＬＡＮシステムについて具体的に説明する。

図１は、無線ＬＡＮシステムの構成の一例を示す図である。

図１に示すように、無線ＬＡＮシステムは一つ以上の基本サービスセット（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ）を含む。ＢＳＳは同期化に成功して互いに通信し得るステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ）の集合である。

ＳＴＡは媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層と無線媒体に対する物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）とのインターフェースを含む論理個体であり、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）と非ＡＰ ＳＴＡ（Ｎｏｎ−ＡＰ Ｓｔａｔｉｏｎ）を含む。ＳＴＡのうち、ユーザの操作する携帯用端末はＮｏｎ−ＡＰ ＳＴＡであり、単にＳＴＡと呼ばれとき、それはＮｏｎ−ＡＰ ＳＴＡを指してもよい。Ｎｏｎ−ＡＰ ＳＴＡは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、無線送受信ユニット（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ；ＷＴＲＵ）、ユーザ装備（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、携帯用端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、又は移動加入者ユニット（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）などの別の名称とすることもできる。

そして、ＡＰは自身に結合されたＳＴＡ（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｓｔａｔｉｏｎ）に無線媒体を介して分配システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ）への接続を提供する個体である。ＡＰは、集中制御機、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、又はサイト制御機などと呼ぶこともできる。

ＢＳＳは、インフラストラクチャー（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）ＢＳＳと独立した（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）とに区別することがきる。

図１に示すＢＢＳはＩＢＳＳである。ＩＢＳＳは、ＡＰを含まないＢＳＳを意味し、ＡＰを含まないため、ＤＳへの接続が許容されず、自己完備的ネットワーク（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）をなす。

図２は、無線ＬＡＮシステムの構成の他の例を示す図である。

図２に示すＢＳＳは、インフラストラクチャーＢＳＳである。インフラストラクチャーＢＳＳは一つ以上のＳＴＡ及びＡＰを含む。インフラストラクチャーＢＳＳにおいて非ＡＰ ＳＴＡ間の通信はＡＰを経由してなされることが原則であるが、非ＡＰ ＳＴＡ間に直接リンク（ｌｉｎｋ）が設定されている場合には非ＡＰ ＳＴＡの間に直接通信も可能である。

図２に示すように、複数のインフラストラクチャーＢＳＳをＤＳを介して相互接続することができる。ＤＳを介して接続された複数のＢＳＳを拡張サービスセット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＥＳＳ）という。ＥＳＳに含まれるＳＴＡは互いに通信することができ、同じＥＳＳ内で非ＡＰ ＳＴＡはシームレスに通信しながら一つのＢＳＳから他のＢＳＳへ移動することができる。

ＤＳは、複数のＡＰを接続させるメカニズム（ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）であり、必ずしもネットワークである必要はなく、所定の分配サービスを提供できればその形態には何ら制限もない。例えば、ＤＳは、メッシュ（ｍｅｓｈ）ネットワークのような無線ネットワークであってもよく、ＡＰを互いに接続させる物理的な構造物であってもよい。

以上に基づいて無線ＬＡＮシステムにおいてバックオフ手続き及び衝突検出技術について説明する。

無線環境では様々な要素がチャネルに影響を与えるため、送信端が正確に衝突検出を行うことができない問題がある。そこで、８０２．１１ではＣＳＭＡ／ＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ／ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ）メカニズムであるＤＣＦ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を導入した。

図３は、無線ＬＡＮシステムにおけるバックオフ手続き及びＤＣＦメカニズムを説明するための図である。

ＤＣＦは、送信するデータを有するＳＴＡが、データを送信する前に特定の期間（例えば、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ ｉｎｔｅｒ−ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ））に媒体をセンスするＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）を行う。このとき、媒体がアイドル（ｉｄｌｅ）であれば、ＳＴＡはその媒体を用いて信号を送信することができる。しかし、媒体がビジー（ｂｕｓｙ）であれば、既に複数のＳＴＡがその媒体を用いるために待機しているという仮定の下に、ＤＩＦＳに加えてランダムバックオフ周期（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋｏｆｆ ｐｅｒｉｏｄ）だけをさらに待った後にデータを送信することができる。このとき、ランダムバックオフ周期は衝突を回避可能にさせるが、これは、データを送信するための複数のＳＴＡが存在すると仮定するとき、各ＳＴＡは確率的にそれぞれ異なるバックオフ間隔値を有するようになり、結局としてそれぞれ別個の伝送タイムを有するためである。一つのＳＴＡが伝送を始めると、他のＳＴＡはその媒体を用いることができない。

次に、ランダムバックオフ時間及びプロシージャについて簡単に説明する。

特定の媒体がビジーからアイドルに変わると、複数のＳＴＡはデータを送るために準備を始める。このとき、衝突を最小化させるために、データを送信しようとするＳＴＡはそれぞれランダムバックオフカウントを選択し、そのスロット時間だけ待つ。ランダムバックオフカウントは疑似ランダム整数（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｉｎｔｅｇｅｒ）値であり、［０ ＣＷ］範囲で均一分布した値の中から一つを選択する。ＣＷは‘ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ’を意味する。

ＣＷパラメータは、初期値としてＣＷｍｉｎ値を取るが、伝送に失敗すると、値を２倍に増やす。例えば、送信したデータフレームに対するＡＣＫ応答を受信できないと、衝突が起きたと見なすことができる。ＣＷ値としてＣＷｍａｘ値を有すると、データ伝送に成功するまでＣＷｍａｘ値を維持し、デ−タ伝送に成功すると、ＣＷｍｉｎ値に再設定する。このとき、ＣＷ、ＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘは具現及び動作の便宜のために２^ｎ−１を維持することが好ましい。

一方、ランダムバックオフ手続きが始まると、ＳＴＡは［０ ＣＷ］範囲内でランダムバックオフカウントを選択した後、バックオフスロットがカウントダウンされる間に媒体をモニタリングし続ける。その間に媒体がビジー状態になるとカウントダウンを止めるが、媒体が再びアイドルになると、残りのバックオフスロットのカウントダウンを再開する。

図３を参照すると、複数のＳＴＡが送りたいデータを有するとき、ＳＴＡ３は、ＤＩＦＳだけ媒体がアイドルしたため、直ちにデータフレームを送信し、残りのＳＴＡはその媒体がアイドルになることを待つ。しばらく媒体がビジー状態だったため、複数のＳＴＡがその媒体を用いる機会をうかがっているだろう。そこで、各ＳＴＡはランダムバックオフカウントを選択するが、図３では、そのとき、最小のバックオフカウントを選択したＳＴＡ２がデータフレームを送信することを示している。

ＳＴＡ２の伝送が終わると媒体は再びアイドル状態になり、ＳＴＡは、止めていたバックオフ間隔に対するカウントダウンを再開する。図３は、ＳＴＡ２の次に小さいランダムバックオフカウント値を有し、媒体がビジーであった時にしばらくカウントダウンを止めたＳＴＡ５が、残りのバックオフスロットをカウントダウンしてデータフレーム伝送を始めたが、偶然にＳＴＡ４のランダムバックオフカウント値と重なって衝突が起きることを示している。このとき、両ＳＴＡのデータ伝送後にいずれもＡＣＫ応答を受信できなかったため、ＣＷを２倍に増やした後、再びランダムバックオフカウント値を選択する。

図４は、本発明の一側面で適用される伝送機会共有概念を説明するための図である。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ標準技術では、ＡＰがＤＬ−ＭＵ−ＭＩＭＯを支援するためにこの伝送機会共有モードを用いることができる。ただし、本発明では、後述する伝送機会共有モードをＡＰのＭＵ−ＭＩＭＯ動作だけでなくＳＴＡのデータ伝送にも適用することを排除しない。

このモードで、ＥＤＣＡ伝送機会（ＴＸＯＰ）を獲得したＥＤＣＦと接続されたアクセスカテゴリー（ＡＣ）を主ＡＣにすることができる。伝送機会（ＴＸＯＰ）共有は、主ＡＣトラフィックがＭＵ ＰＰＤＵで送信される時、補助ＡＣからトラフィックが追加的に含まれることをリソースが許容する場合に適用することができ、最大４個のＳＴＡまで支援可能である。

補助ＡＣトラフィックの追加は、主ＡＣトラフィック伝送に要求される時間区間以上へと時間区間を増加させない。主ＡＣ及び一つ以上の補助ＡＣのそれぞれのキュー（ｑｕｅｕｅ）内のフレームの目的地が設定される場合、該当のＴＸＯＰ内の一連のダウンリンク伝送のうち、主ＡＣキューのフレームをまず目的地に送信することができる。ＴＸＯＰ共有のために選択される補助ＡＣ、目的地及び伝送の順序は具現課題である。共有される場合、主ＡＣのＴＸＯＰ制限がＴＸＯＰ区間に適用される。

図４の例では、ＡＣ−ＶＯ、ＡＣ＿ＶＩ、ＡＣ−ＢＥ、ＡＣ＿ＢＫの４つのＡＣが定義されている中で、ＡＣ＿ＶＩが主ＡＣとしてＴＸＯＰを獲得し、ＡＣ＿ＶＯ及びＡＣ＿ＢＥが補助ＡＣとして選択される例を示している。そして、それらのフレームはそれぞれＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３に送信される例を示している。以下では、上述したようなＴＸＯＰ共有の場合を取り上げて説明する。

図５は、ＴＸＯＰ共有モードにおいて再送信動作の問題点を説明するための図である。具体的に、図５は、従来のＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ標準にしたがう場合、再送信動作の問題点を説明する。

ＭＵ ＮＩＭＩ ＴＸＯＰ共有は、複数の補助ＡＣが主ＡＣにピギーバックされることを許容する。ＴＸＯＰは、主ＡＣのＥＤＣＡパラメータを用いて獲得することができる。図５でも図４と同様に、ＡＣ＿ＶＩが主ＡＣ、ＡＣ＿ＶＯ及びＡＣ＿ＢＥが補助ＡＣとして選択された場合を仮定する。

従来のＩＥＥＥ ８０２．１１ａｃ標準技術にしたがう場合、ＴＸＯＰで初期送信されたフレームに対して有効な応答が受信されない場合、ＡＰは主ＡＣに対してはエクスポネンシャルバックオフ（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｂａｃｋｏｆｆ）手続きを開始するが、補助ＡＣに対してはＣＷの変動無しでバックオフ手続きを再開するように規定されている。

このように補助ＡＣに対してＣＷの変動無しで及び／又はバックオフタイマー値（バックオフカウンター）に対する再設定無しでバックオフ手続きを行う場合、再送信においては補助ＡＣのトラフィックが主ＡＣトラフィックより早く送信される問題が発生しうる。そのうえ、このような状況は、補助ＡＣトラフィック伝送において継続したエラーが発生する余地を残すため、特に高密度無線ＬＡＮ環境でシステム性能を低減させることもある。

図５の例を挙げて具体的に説明すると、初期伝送において各ＡＣのＣＷとＢＣ（Ｂａｃｋｏｆｆ Ｃｏｕｎｔｅｒ）の値を下記のように仮定しよう。

１段階：ＡＣ＿ＶＩ（ＣＷ＝４，ＢＣ＝０）、ＡＣ＿ＶＯ（ＣＷ＝４，ＢＣ＝２）、ＡＣ＿ＢＥ（ＣＷ＝８，ＢＣ＝４）

このような初期伝送に失敗する場合、従来の１１ａｃ標準にしたがう場合、次のような設定下にバックオフ手続きを行うことができる。

２段階：ＡＣ＿ＶＩ（ＣＷ＝８，ＢＣ＝６）、ＡＣ＿ＶＯ（ＣＷ＝４，ＢＣ＝２）、ＡＣ＿ＢＥ（ＣＷ＝８，ＢＣ＝４）

すなわち、主ＡＣであるＡＣ＿ＶＩに対してはＣＷを１段階４から２段階８へと増加させ、［０，８］間の任意の値をＢＣとして選択し、６を選択することができる。一方、補助ＡＣであるＡＣ＿ＶＯ及びＡＣ＿ＢＥに対してはＣＷ及びＢＣの値に対する再設定がないため、１段階のＢＣ値をそのまま含むこととなり、このため、再送信においてはＡＣ＿ＶＯがＡＣ＿ＶＩより前に送信されうる。

このような設定は、主ＡＣに伝送優先順位を与える伝送に反することがあり、補助ＡＣの持続的な伝送失敗を引き起こす恐れがある。

しかも、上述したような主ＡＣの頻繁な変更はグループＩＤ変更回数を増加させ、効率性を低下させうる。

表１は、グループＩＤ管理に関連したメンバーシップ状態及びユーザ位置を示す方式を表す。

無線ＬＡＮシステムにおいてＳＴＡには複数のグループＩＤを割り当てることができる。また、各グループＩＤに対して、ＡＰは複数のＳＴＡに同じユーザ位置を割り当てることができる。ＳＴＡは、該当のＳＴＡがメンバーである各グループ内に只一つのユーザ位置を有することができる。グループＩＤはメンバーシップ状態によって割り当てられてもよく、ユーザ位置によって割り当てられてもよい。

図６は、本発明の一実施の形態によって伝送機会共有モードで再送信を行う方法を説明するための図である。

図５と関連して上述した問題を解決するために、本発明の第１の実施の形態では、ＴＸＯＰ共有モードで補助ＡＣに対して有効な応答を受信できない場合、補助ＡＣのＢＣ（Ｂａｃｋｏｆｆ ｃｏｕｎｔｅｒ／ｔｉｍｅｒ）を、下記の方法のいずれか一つで再設定することを提案する。

（１）オプション１：［０，現在ＣＷ値］（境界含む）の範囲内の均等分配を仮定して任意に選択された整数値をＢＣに設定

（２）オプション２：［現在ＢＣ値，現在ＣＷ値］（境界含む）の範囲内の均等分配を仮定して任意に選択された整数値をＢＣに設定

（３）オプション３：［現在ＢＣ値，現在ＣＷ値の２倍］（境界含む）の範囲内の均等分配を仮定して任意に選択された整数値をＢＣに設定

（４）オプション４：［現在ＢＣ値，現在ＣＷ値＋ＣＷｍｉｎ］（境界含む）の範囲内の均等分配を仮定して任意に選択された整数値をＢＣに設定。すなわち、ＣＷがｃｕｒｒｅｎｔ ＣＷ＋ＣＷｍｉｎに設定される。

（５）オプション５：［０，現在ＣＷ値＋ＣＷｍｉｎ］（境界含む）の範囲内の均等分配を仮定して任意に選択された整数値をＢＣに設定。すなわち、ＣＷがｃｕｒｒｅｎｔ ＣＷ＋ＣＷｍｉｎに設定される。

（６）オプション６：［現在ＣＷ値，現在ＣＷ値＋ＣＷｍｉｎ］（境界含む）の範囲内の均等分配を仮定して任意に選択された整数値をＢＣに設定。すなわち、ＣＷがｃｕｒｒｅｎｔ ＣＷ＋ＣＷｍｉｎに設定される。

オプション１の場合、再設定される値が０からの範囲を有するので、確率的に主ＡＣのＢＣ値より小さい値に再設定される可能性を含むが、任意の確率で当該範囲内でＢＣを再設定する場合、持続して伝送誤りが発生する確率を低減させることができる。一方、上のオプション２及び３は、現在ＢＣ値に比べて増加したＢＣに設定させることができるという長所を有する。

一方、本発明の第２の実施の形態では、補助ＡＣのＢＣを独立して決定するのではなく、主ＡＣのＢＣ値に従属して再設定することを提案する。そのための一例として、次のようなオプションのいずれか一つを用いて補助ＡＣのＢＣ値を設定することができる。

（１）オプション１：主ＡＣのバックオフタイマー値＋現在補助ＡＣのバックオフタイマー値

（２）オプション２：主ＡＣバックオフタイマー値＋［０，現在補助ＡＣのバックオフタイマー値］の範囲から選択された任意の整数

（３）オプション３：主ＡＣのバックオフタイマー値＋［０，現在補助ＡＣのＣＷ］の範囲から選択された任意の整数

（４）オプション４：主ＡＣのバックオフタイマー値＋［０，現在補助ＡＣのＣＷ＋ＣＷｍｉｎ］の範囲から選択された任意の整数

（５）オプション５：主ＡＣのバックオフタイマー値＋［０，現在補助ＡＣのＣＷ値の２倍］の範囲から選択された任意の整数

（６）オプション６：主ＡＣのバックオフタイマー値＋［現在ＢＣ，現在補助ＡＣのＣＷ］の範囲から選択された任意の整数

（７）オプション７：主ＡＣのバックオフタイマー値＋［現在ＢＣ，現在補助ＡＣのＣＷ＋ＣＷｍｉｎ］の範囲から選択された任意の整数

（８）オプション８：主ＡＣバックオフタイマー値＋［現在ＢＣ，現在補助ＡＣのＣＷ値の２倍］の範囲から選択された任意の整数

（９）オプション９：主ＡＣのバックオフタイマー値＋［現在ＣＷ，現在補助ＡＣのＣＷ＋ＣＷｍｉｎ］の範囲から選択された任意の整数

（１０）オプション１０：主ＡＣバックオフタイマー値＋［現在ＣＷ，現在補助ＡＣのＣＷ値の２倍］の範囲から選択された任意の整数

一方、本発明の第３の実施の形態では、現在補助ＡＣのＢＣが主ＡＣの新しく設定されたＢＣ値より大きいとＢＣの再設定を行わず、現在補助ＡＣのＢＣが主ＡＣの新しく設定されたＢＣ値より小さい場合に限って上記第１の実施の形態又は第２の実施の形態によって補助ＡＣのＢＣ値を再設定することを提案する。

上述したような本発明の実施の形態によれば、一つの端末に割り当てられるグループの数を最小化し、制限されたグループＩＤ（例えば、最大６３個）使用の効率性を高めることができ、不要なグループＩＤ変更回数を制限することができる。

一方、本発明の他の側面では、上述したようなＴＸＯＰ共有モード動作時に主ＡＣと補助ＡＣに再試行カウンターが共通に運用される場合の問題を解決しようとする。

ＴＸＯＰ共有により、補助ＡＣトラフィックが再送信される度に、再試行カウンターを増加させると、状況によっては、主ＡＣ伝送はできないまま、補助ＡＣ送信のみをしているうちにトラフィック伝送が終了する場合が発生しうる。具体的に、図５と関連して上述したような従来ＴＸＯＰ共有モード動作時に、ＡＣ＿ＶＯ又はＡＣ＿ＢＥのＢＣが再設定されないことからＡＣ＿ＶＩより早く再送信される場合、ＡＣ＿ＶＯ／ＡＣ＿ＢＥの連続した再送信失敗によって主ＡＣであるＡＣ＿ＶＩの再送信を行うことができない場合もある。

したがって、本発明の一実施の形態では、主ＡＣ用再試行カウンターと補助ＡＣ用再試行カウンターを別々に管理することを提案する。

具体的に、補助ＡＣ再試行カウンターを定義した後、補助ＡＣで再送信する度に、当該カウンターを１ずつ増加させる。仮に、当該カウンターが特定の閾値（例えば、２又は４）に到達すると、ＡＰは、当該ＡＣに該当するトラフィックを、補助ＡＣの形態でそれ以上送信し試みなくてもよい。すなわち、補助ＡＣに対する再試行カウンターが特定の閾値以上になる場合、主ＡＣに対する再送信を試みるために補助ＡＣの再送信を中断することができる。

他の例として、主ＡＣで再送信される度に再試行カウンターが１ずつ増加したとき、補助ＡＣで再送信された場合には当該ＰＤＵに対する再試行カウンターをスケーリングされた値だけ増加させることができる。例えば、補助ＡＣで２回（又は３回）再送信が発生した場合に再試行カウンターを１ずつ増加させることができる。

一方、以下では、上述したようなＴＸＯＰ共有モードで再送信方式をＯＦＤＭＡ方式に適用することについて説明する。上記でＤＬ ＭＵ−ＭＩＭＯのために定義された再送信方法をＯＦＤＭＡでも類似に適用することができる。

ＡＰはＯＦＤＭＡを主チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）と一つ以上の補助チャネル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）で用いることができる。主チャネルのＣＣＡレベル値は補助チャネルのＣＣＡレベル値よりも低い値を用いることができる。ＥＤＣＡバックオフメカニズム／プロトコルは主チャネルにのみ適用されると仮定する。

本発明の一実施の形態に係るＡＰは、補助ＣＨに対する再試行カウンターを定義した後、補助チャネルで再送信する度に、当該カウンターを１ずつ増加させることができる。仮に、当該カウンターが特定の閾値（例えば、２又は４）に到達すると、ＡＰは当該ＳＴＡのトラフィックを補助チャネルでそれ以上送信し試みないように設定することができる。

他の実施の形態として、主チャネルで再送信される度に、再試行カウンターが１ずつ増加したとき、補助チャネルで再送信された場合には、当該ＰＤＵに対する再試行カウンターをあらかじめ定義されたスケーリング値だけ増加させることができる。例えば、補助チャネルで２回（又は３回）再送信が発生した場合に補助チャネルに対する再試行カウンターを１ずつ増加させることができる。

一方、ＯＦＤＭＡ方式に上述のＴＸＯＰ共有方式を適用する場合、チャネルとＡＣ間のマッピング関係を説明すると、次のとおりである。

ＡＰは、ＯＦＤＭＡを一つの主チャネルと一つ以上（例えば、３個）の補助チャネルで用いることができる。また、主チャネルのＣＣＡレベル値は、補助チャネルのＣＣＡレベル値より低い値を用いることが好ましい。

一方、１１ａｃ ＴＸＯＰ共有の一部の概念を用いて、主ＡＣ、補助ＡＣをＴＸＯＰ共有におけると同じ方法で選択することができる。このとき、補助ＡＣでデータが送信されるＳＴＡの数は補助チャネルの数より大きい値を選択しないだろう。例えば、補助チャネルの数が３であるとき、補助ＡＣでデータが送信されるＳＴＡの最大数は３になるだろう。

一方、上述したように、選択された主／補助ＡＣトラフィックをＯＦＤＭＡを用いて、主／補助チャネルで送信することができる。このとき、主ＡＣトラフィックは、主チャネルだけを介して、又は主チャネル及び補助チャネルを介して送信することができる。すなわち、主ＡＣトラフィックが補助チャネルだけを介して送信されないことが好ましい。

一方、主チャネルのＣＣＡレベル値が補助チャネルのＣＣＡレベル値より低い値を用いるので、チャネルのクリアネス（ｃｌｅａｒｎｅｓｓ）が相対的に一層保障されるチャネルを選択して送信するようにして優先順位を与えるという設計の基準があると同時に、少なくとも主チャネルは常時含んで送信する必要があるため、このようなチャネルに主ＡＣのトラフィックを割り当てることが好ましい。

図７は、上述したような伝送機会共有モードでの再送信方式を具現するための装置を説明するための図である。

図７の無線装置８００は、上述した説明の特定ＳＴＡに対応し、無線装置８５０は、上述した説明のＡＰに対応し得る。

ＳＴＡは、プロセッサ８１０、メモリ８２０、送受信部８３０を備えることができ、ＡＰ８５０はプロセッサ８６０、メモリ８７０及び送受信部８８０を備えることができる。送受信部８３０，８８０は無線信号を送信／受信し、ＩＥＥＥ ８０２．１１／３ＧＰＰなどの物理層で実行され得る。プロセッサ８１０，８６０は物理層及び／又はＭＡＣ層で実行され、送受信部８３０，８８０と接続されている。プロセッサ８１０，８６０は上述の干渉制御手続きを行うことができる。

プロセッサ８１０，８６０及び／又は送受信部８３０，８８０は、特定集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ；ＡＳＩＣ）、他のチップセット、論理回路及び／又はデータプロセッサを含むことができる。メモリ８２０，８７０は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、記憶媒体及び／又は他の記憶ユニットを含むことができる。一実施例をソフトウェアによって実行するとき、上述の方法を上述の機能を行うモジュール（例えば、プロセス、機能）として実行することができる。上記モジュールは、メモリ８２０，８７０に格納することができ、プロセッサ８１０，８６０で実行することができる。メモリ８２０，８７０は、プロセス８１０，８６０の内部又は外部に配置し、周知の手段によってプロセス８１０，８６０に接続させることができる。

以上開示された本発明の好ましい実施の形態に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供されている。上記では本発明の好ましい実施の形態を参照して本発明を説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者にとっては上述の説明から本発明を様々に修正及び変更可能であることが理解できる。したがって、本発明は、ここに開示された実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲が与えられるものである。

上述したような本発明は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ベース無線ＬＡＮシステムに適用されることを仮定して説明したが、これに限定される必要はない。本発明は、無線機器間の伝送機会共有が適用される様々な無線システムに同様の方式で適用されてもよい。

Claims (14)

1. ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて伝送機会（ＴＸＯＰ）共有時の再送信を行う方法であって、前記方法は、
   主アクセスカテゴリー（ＡＣ）情報及び補助ＡＣ情報を含む初期伝送フレームを送信することと、
   前記初期伝送フレームの前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定することと、
   前記再設定されたバックオフタイマー値によって前記補助ＡＣ情報を再送信することと
   を含み、
   前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値以上に設定される、方法。
2. 前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値に、（ａ）前記補助ＡＣ情報に対する現在バックオフタイマー値、（ｂ）０から前記補助ＡＣ情報に対する現在バックオフタイマー値までの範囲から選択された任意の整数、又は（ｃ）０から前記補助ＡＣ情報に対する現在競合ウィンドウ（ＣＷ）までの範囲から選択された任意の整数のいずれか一つを加算することによって得られた値に設定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記主ＡＣ情報の伝送に対する第１再試行カウンター及び前記補助ＡＣ情報の伝送に対する第２再試行カウンターを独立して運用する、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２再試行カウンターの値が所定の閾値に到達する場合、前記補助ＡＣ情報をそれ以上補助ＡＣの形態で再送信しない、請求項３に記載の方法。
5. 前記第２再試行カウンターの値は、前記第１再試行カウンターの値が所定の整数倍だけ増加する場合に１ずつ増加する、請求項３に記載の方法。
6. 前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報を送信する前記初期伝送フレームは、ＰＰＤＵ（ＰＬＣＰ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を含む状態で送信される、請求項１に記載の方法。
7. 前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報は、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）伝送方式において主チャネル及び補助チャネルで送信される、請求項１に記載の方法。
8. 前記主チャネルに対する第１再試行カウンター及び前記補助チャネルに対する第２再試行カウンターを独立して運用する、請求項７に記載の方法。
9. 前記主チャネルのＣＣＡレベルは、前記補助チャネルのＣＣＡレベルより低い値に設定される、請求項７に記載の方法。
10. 前記主ＡＣ情報は、（ａ）前記主チャネルを介して、又は（ｂ）前記主チャネル及び前記補助チャネルを介して送信され、
    前記主ＡＣ情報は、前記補助チャネルだけを介して送信されることはない、請求項７に記載の方法。
11. 前記主ＡＣ情報及び前記補助ＡＣ情報は、特定ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）から複数のＳＴＡ（Ｓｔａｔｉｏｎ）に情報を送信する下りリンク多重ユーザ（ＭＵ）ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）伝送のために用いられる、請求項１に記載の方法。
12. ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムで動作するステーション装置であって、前記ステーション装置は、
    特定伝送機会（ＴＸＯＰ）に主アクセスカテゴリー（ＡＣ）情報及び補助ＡＣ情報を含む初期伝送フレームを送信するように構成される送受信器と、
    前記送受信器と接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記初期伝送フレームの前記補助ＡＣ情報に対する応答がない場合、前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値を再設定することと、前記再設定されたバックオフタイマー値によって前記送受信器が前記補助ＡＣ情報を再送信することができるようにすることとを実行するように構成される、プロセッサと
    を備え、
    前記補助ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値は、前記主ＡＣ情報に対するバックオフタイマー値以上に設定される、ステーション装置。
13. 前記ステーション装置は、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）として、又は特定ＡＰに接続されたステーションとして動作する、請求項１２に記載のステーション装置。
14. 前記主ＡＣ情報の伝送に対する第１再試行カウンター及び前記補助ＡＣ情報の伝送に対する第２再試行カウンターを独立して格納するメモリをさらに備える、請求項１２に記載のステーション装置。
    

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