JP6355621B2 - 無線lanシステムにおいてフィードバックトリガーフレーム送受信方法及び装置 - Google Patents
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Description
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
無線通信システムの要請ステーション(STA)でフィードバックトリガーフレームを送信する方法であって、
ACK指示(acknowledgement indication)フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答STAに送信するステップと、
前記応答STAからフィードバックフレームを受信するステップと、
を含み、
ACK指示フィールドは、ACKに関する第1類型、ブロックACK(BA)に関する第2類型、ACK無し(No ACK)に関する第3類型、又は前記第1類型、前記第2類型又は前記第3類型以外の類型に関する第4類型のうち一つを示す値に設定される、フィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目2)
前記ACK指示フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームに応答して送信される応答フレームの類型を示す、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目3)
前記フィードバックトリガーフレームに応答して送信される前記応答フレームが前記フィードバックフレームである場合に、前記ACK指示フィールドは、前記第4類型を示す値に設定される、項目2に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目4)
前記第4類型は、前記第2類型又は前記第3類型の応答フレームよりも長い長さの応答フレームを示す、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目5)
前記ACK指示フィールドは、2ビットサイズで定義される、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目6)
前記ACK指示フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームのSIG(signal)フィールドに含まれる、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目7)
前記ACK指示フィールドは、前記要請STAと前記応答STA以外の他のSTAの送信を延期(defer)する時間長の決定のために用いられる、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目8)
前記フィードバックトリガーフレームは、サウンディングのためのヌルデータパケット(NDP)フレーム又はポール(Poll)フレームである、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目9)
前記フィードバックフレームはチャネル状態情報(CSI)を含む、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目10)
前記応答STAは、前記要請STAによるサウンディング要請に応じてチャネルを推定するSTAである、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目11)
前記要請STAはAPであり、前記応答STAは非−AP STAである、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目12)
前記フィードバックトリガーフレームは、前記要請STAから前記応答STAにNDPA(NDP Announcement)フレームが送信されてからSIFS(Short Inter−Frame Space)インターバル後に送信される、項目1に記載のフィードバックトリガーフレーム送信方法。
(項目13)
無線通信システムの応答ステーション(STA)でフィードバックフレームを送信する方法であって、
ACK指示(acknowledgement indication)フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請STAから受信するステップと、
前記要請STAに前記フィードバックフレームを送信するステップと、
を含み、
前記ACK指示フィールドは、ACKに関する第1類型、ブロックACK(BA)に関する第2類型、ACK無し(No ACK)に関する第3類型、又は前記第1類型、前記第2類型又は前記第3類型以外の類型に関する第4類型のうち一つを示す値に設定される、フィードバックフレーム送信方法。
(項目14)
無線通信システムにおいてフィードバックトリガーフレームを送信する要請ステーション(STA)装置であって、
送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、ACK指示(acknowledgement indication)フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答STAに前記送受信器を用いて送信し;前記応答STAからフィードバックフレームを前記送受信器を用いて受信するように設定され、
前記ACK指示フィールドは、ACKに関する第1類型、ブロックACK(BA)に関する第2類型、ACK無し(No ACK)に関する第3類型、又は前記第1類型、前記第2類型又は前記第3類型以外の類型に関する第4類型のうち一つを示す値に設定される、要請STA装置。
(項目15)
無線通信システムのフィードバックフレームを送信する応答ステーション(STA)装置であって、
送受信器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、ACK指示(acknowledgement indication)フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請STAから前記送受信器を用いて受信し;前記要請STAに前記フィードバックフレームを前記送受信器を用いて送信するように設定され、
前記ACK指示フィールドは、ACKに関する第1類型、ブロックACK(BA)に関する第2類型、ACK無し(No ACK)に関する第3類型、又は前記第1類型、前記第2類型又は前記第3類型以外の類型に関する第4類型のうち一つを示す値に設定される、応答STA装置。
図1は、本発明を適用できるIEEE 802.11システムの例示的な構造を示す図である。
図5は、一般のリンクセットアップ(link setup)過程を説明するための図である。
無線LANで通信速度の限界を克服するために比較的最近に制定された技術標準としてIEEE 802.11nがある。IEEE 802.11nは、ネットワークの速度と信頼性を増大させ、且つ無線ネットワークの運営距離を拡張することに目的がある。より具体的に、IEEE 802.11nは、データ処理速度が最大540Mbps以上である高処理率(High Throughput;HT)を支援するとともに、送信エラーを最小化し、データ速度を最適化するために送信端と受信端の両方とも多重アンテナを使用するMIMO(Multiple Inputs and Multiple Outputs)技術に基づいている。
前述したように、M2M通信をユースケース(use case)とするIEEE 802.11ah標準が議論されている。IEEE 802.11ah標準は、1GHz未満(sub−1GHz)の動作周波数においてTVホワイトスペース帯域(whitespace band)を除いた非免許(unlicensed)帯域で動作し、既存の室内(indoor)カバレッジを主に支援していたWLANに比べて格段に広いカバレッジ(例えば、最大1km)を有することができる。すなわち、既存の2.4GHzや5GHzの周波数で動作するWLANと違い、sub−1GHz(例えば、700乃至900MHz)動作周波数帯域でWLANが用いられると、当該帯域の伝搬特性によって、同一伝送電力でAPのカバレッジが略2〜3倍に拡張される。この場合、一つのAP当たり極めて多数のSTAが接続可能であるという特徴を有する。IEEE 802.11ah標準で考慮しているユースケースを要約すると、下記の表1の通りである。
IEEE 802.11に基づく無線LANシステムにおいて、MAC(Medium Access Control)の基本アクセスメカニズムは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)メカニズムである。CSMA/CAメカニズムは、IEEE 802.11 MACの分配調整機能(Distributed Coordination Function、DCF)とも呼ばれるが、基本的に「listen before talk」アクセスメカニズムを採用している。このような類型のアクセスメカニズムによれば、AP及び/又はSTAは送信を開始するに先立ち、所定の時間区間(例えば、DIFS(DCF Inter−Frame Space)の間に無線チャネル又は媒体(medium)をセンシング(sensing)するCCA(Clear Channel Assessment)を行うことができる。センシングの結果、媒体が遊休状態(idle status)と判断されると、当該媒体を通じてフレーム送信を始める。一方、媒体が占有状態(occupied status)と感知されると、当該AP及び/又はSTAは自分の送信を開始せず、媒体アクセスのための遅延期間(例えば、任意バックオフ周期(random backoff period))を設定して待った後、フレーム送信を試みることができる。任意バックオフ周期の適用から、複数のSTAはそれぞれ異なった時間待った後にフレーム送信を試みることが期待されるため、衝突(collision)を最小化することができる。
前述したように、CSMA/CAメカニズムは、AP及び/又はSTAが媒体を直接センシングする物理的キャリアセンシング(physical carrier sensing)の他、仮想キャリアセンシング(virtual carrier sensing)も含む。仮想キャリアセンシングは、隠れたノード問題(hidden node problem)などのように媒体アクセスで発生し得る問題を補完するために用いられる。仮想キャリアセンシングのために、無線LANシステムのMACはネットワーク割当ベクトル(Network Allocation Vector;NAV)を用いることができる。NAVは、現在媒体を利用していたり又は利用する権限のあるAP及び/又はSTAが、媒体を使用可能な状態になるまで残っている時間を、他のAP及び/又はSTAに指示(indicate)する値である。したがって、NAVに設定された値は、当該フレームを送信するAP及び/又はSTAによって媒体の利用が予定されている期間に該当し、NAV値を受信するSTAは、当該期間において媒体アクセス(又は、チャネルアクセス)が禁止(prohibit)又は延期(defer)される。NAVは、例えば、フレームのMACヘッダ(header)の「duration」フィールドの値によって設定されてもよい。
前述したように、無線LANシステムではSTAが送受信を行う前にチャネルセンシングを行わなければならないが、チャネルを常にセンシングすることはSTAの持続的な電力消耗を引き起こす。受信状態での電力消耗は送信状態での電力消耗と大差がないため、受信状態を持続することも、電力の制限された(すなわち、バッテリーによって動作する)STAには大きな負担となる。したがって、STAが持続的にチャネルをセンシングするために受信待機状態を維持すると、無線LAN処理率の側面で特別な利点もなく電力を非効率的に消耗することになる。このような問題点を解決するために、無線LANシステムではSTAの電力管理(power management;PM)モードを支援する。
図9乃至図12を参照して上述したTIM(又は、DTIM)プロトコルに基づく節電モード運営方法において、STAは、TIM要素に含まれたSTA識別情報から、自身のために送信されるデータフレームが存在するか否かを確認することができる。STA識別情報は、STAとAPとの連携(association)時にSTAに割り当てられた識別子であるAID(Association Identifier)に関する情報であってよい。
PPDU(Physical Layer Convergence Protocol(PLCP) Packet Data Unit)フレームフォーマットは、STF(Short Training Field)、LTF(Long Training Field)、SIG(SIGNAL)フィールド、及びデータ(Data)フィールドを含むことができる。最も基本的な(例えば、non−HT(High Throughput))PPDUフレームフォーマットは、L−STF(Legacy−STF)、L−LTF(Legacy−LTF)、SIGフィールド及びデータフィールドのみで構成することができる。また、PPDUフレームフォーマットの種類(例えば、HT−mixedフォーマットPPDU、HT−greenfieldフォーマットPPDU、VHT(Very High Throughput)PPDUなど)によって、SIGフィールドとデータフィールドとの間に追加の(又は、他の種類の)STF、LTF、SIGフィールドが含まれてもよい。
本発明では、既存のNDPサウンディング過程(sounding procedure)を改善した新しいNDPサウンディング過程について提案する。本発明で提案するNDPサウンディング過程は、例えば、sub−1GHz帯域(例えば、902MHz〜928MHz)で動作する無線LANシステムに適用することができる。
図15は、NDPAフレームの例示的なフォーマットを説明するための図である。
図16は、フィードバックトリガーフレームの例示的なフォーマットを説明するための図である。
このように、NDPAやNDPフレームを介して応答フレームの類型を明確に知らせることによって、隠れたノード(すなわち、サードパーティSTA)が当該応答フレームの長さの間にチャネル(又は、媒体)が占有されたことを認知し、送信を延期(defer)するようにすることができる。これによって、ターゲットSTAのフィードバックフレーム送信とサードパーティSTAの送信との衝突を防止できる有利な効果を有する。このような目的を達成するために、ACK指示フィールド(又は、応答類型フィールド)を下記の表7のように設定することができる。
Claims (14)
- 無線通信システムの要請ステーション(STA)でフィードバックトリガーフレームを送信する方法であって、前記方法は、
第1フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答STAに送信することと、
前記応答STAから、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを受信することと
を含み、
前記第1フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答STAによる前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答STAによる前記応答フレームの送信よりも延期される、方法。 - 前記第1フィールドは、ACK指示フィールドである、請求項1に記載の方法。
- 前記応答フレームの前記応答類型は、ACKに関連付けられた応答類型、ブロックACK(BA)に関連付けられた応答類型、応答無しに関連付けられた応答類型、又は前記長い応答に関連付けられた応答類型のうちの1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記長い応答は、前記応答フレームの他の応答類型よりも長い長さの前記応答フレームを示す、請求項3に記載の方法。
- 前記第1フィールドは、ビットサイズ2で定義され、前記長い応答の前記応答類型の前記値は、「11」として定義される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1フィールドは、前記フィードバックトリガーフレームのSIG(signal)フィールドに含まれる、請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバックトリガーフレームは、サウンディングのためのヌルデータパケット(NDP)フレーム又はNDPビームフォーミング報告ポールフレームである、請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバックフレームはチャネル状態情報(CSI)を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記応答STAは、前記要請STAによるサウンディング要請に応じてチャネルを推定するSTAである、請求項1に記載の方法。
- 前記要請STAはAPであり、前記応答STAは非−AP STAである、請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバックトリガーフレームは、前記要請STAから前記応答STAにNDPA(NDP Announcement)フレームが送信されてからSIFS(Short Inter−Frame Space)インターバル後に送信される、請求項1に記載の方法。
- 無線通信システムの応答ステーション(STA)でフィードバックトリガーフレームを送信する方法であって、前記方法は、
第1フィールドを含むフィードバックトリガーフレームを要請STAから受信することと、
前記要請STAに、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを送信することと
を含み、
前記第1フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答STAによる前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答STAによる前記応答フレームの送信よりも延期される、方法。 - 無線通信システムにおいてフィードバックトリガーフレームを送信する要請ステーション(STA)装置であって、前記要請STA装置は、
送受信器と、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
第1フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを応答STAに前記送受信器を用いて送信することと、
前記応答STAから、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを前記送受信器を用いて受信することと
を実行するように構成され、
前記第1フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答STAによる前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答STAによる前記応答フレームの送信よりも延期される、要請STA装置。 - 無線通信システムのフィードバックトリガーフレームを受信する応答ステーション(STA)装置であって、前記応答STA装置は、
送受信器と、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
第1フィールドを含む前記フィードバックトリガーフレームを要請STAから前記送受信器を用いて受信することと、
前記要請STAに、前記フィードバックトリガーフレームに応答する応答フレームを前記送受信器を用いて送信することと
を実行するように構成され、
前記第1フィールドは、前記応答フレームの応答類型を示し、
前記応答フレームの前記応答類型が長い応答であるときの前記応答STA装置による前記応答フレームの送信は、前記応答フレームの前記応答類型が他の応答類型であるときの前記応答STA装置による前記応答フレームの送信よりも延期される、応答STA装置。
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