JP6623135B2 - Wireless communication device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、無線通信装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a wireless communication apparatus.
現在、次世代無線LAN(Local Area Network)規格として、MU (Multi-User) 通信が技術アイテムとして挙がっている。その1つにUL-OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)通信がある。UL-OFDMAでは、複数の無線端末(STA:Station)を、例えば1つの周波数チャネル内の異なる周波数サブチャネルに割り当てることで、複数の無線端末がフレームを同時に送信することが可能である。 Currently, as a next generation wireless LAN (Local Area Network) standard, MU (Multi-User) communication is listed as a technical item. One example is UL-OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access) communication. In UL-OFDMA, multiple wireless terminals can transmit frames simultaneously by assigning multiple wireless terminals (STAs) to different frequency subchannels within one frequency channel, for example.
UL-MU通信によるフレームシーケンス例を示す。まず、アクセスポイント(AP)がTriggerフレームを送信し、ULでフレームを送信することを許可するSTAを指定する。指定されたそれぞれのSTA(ここではSTA1〜STA4)は、所定の送信方法(どの周波数サブチャネルで送信するとか、どのPHY伝送レートで送信する等)によって、フレーム(ここではDATAフレームを想定)をAP宛てに送信する。 An example of a frame sequence by UL-MU communication is shown. First, the access point (AP) transmits a Trigger frame, and specifies an STA that is permitted to transmit a frame in UL. Each designated STA (here, STA1 to STA4) sends a frame (assuming a DATA frame here) according to a predetermined transmission method (which frequency subchannel is used for transmission, which PHY transmission rate is used). Send to the AP.
複数のSTAからのフレームを受信したAPはSTA1〜STA4から受信したフレームに対して、それらのフレームに対する送達確認情報を含めた応答フレームを生成し、それをSTA1〜STA4に宛てに、上記フレームの終端から、SIFS(Short Interframe Space:= 16us)後に返信する。応答フレームとして、例えばMulti-STA BA Frame(Multi-Station Block Ack Frame)を用いることができる。 An AP that has received frames from multiple STAs generates response frames including acknowledgment information for the frames received from STA1 to STA4 and sends them to STA1 to STA4. Reply after SIFS (Short Interframe Space: = 16us) from the end. As the response frame, for example, a Multi-STA BA Frame (Multi-Station Block Ack Frame) can be used.
このMulti-STA BAフレームには、APが各STAから受信したフレームの送達確認情報と、各STAが自己の送達確認であることを確認できるようにAPがSTAに対してSTA識別のためにローカルに割り当てたID (identifier)が含まれている。APは、Multi-STA BAフレームを生成するため、各STAが送信するフレームにおけるMACアドレスからそのSTAのIDを出力する機構が必要である。APが各STAから受信するフレームにおいて、STAをMAC (Meditum Access Control)レベルで識別可能なフィールドはMACアドレスのみであるからである。 In this Multi-STA BA frame, the AP confirms the delivery confirmation information of the frame received from each STA and the local station for STA identification for the STA so that each STA can confirm its own delivery confirmation. The ID assigned to is included. In order to generate a Multi-STA BA frame, the AP needs a mechanism for outputting the STA ID from the MAC address in the frame transmitted by each STA. This is because in the frame received by the AP from each STA, the only field that can identify the STA at the MAC (Medium Access Control) level is the MAC address.
この機構の1つとして、例えば、MACアドレスとそれに対応するIDの組み合わせを格納したIDテーブルをAPが保持する方法がある。しかしながら、この方法では、そのテーブルで保持する情報量の上限によって、APが接続できるSTA数が決まってしまう。これを回避するためには、APが予め容量に余裕があるメモリを実装する必要がある。また、APに接続するSTA数が多くなるとIDをテーブルから検索するための時間がかかる。APが、複数のSTAからMU送信されたフレームの受信完了からMulti-STA BAフレームを返信するまでの時間は、先述した通りSIFSであるため、STA数を確保しつつ高速な応答をするためには、それ相応のハードウェアリソースを消費するという課題がある。 As one of the mechanisms, for example, there is a method in which the AP holds an ID table that stores combinations of MAC addresses and corresponding IDs. However, in this method, the number of STAs that can be connected to the AP is determined by the upper limit of the amount of information held in the table. In order to avoid this, it is necessary that the AP has a memory with a sufficient capacity in advance. In addition, when the number of STAs connected to the AP increases, it takes time to search the ID from the table. Since the AP takes SIFS from the completion of receiving MU-transmitted frames from multiple STAs until it returns a Multi-STA BA frame, as described above, to ensure a high-speed response while securing the number of STAs Has the problem of consuming corresponding hardware resources.
本発明の実施形態は、実装負荷を低減しつつ送達確認応答を高速に行うことを可能にする無線通信装置、無線通信端末および無線通信方法を提供する。 Embodiments of the present invention provide a wireless communication device, a wireless communication terminal, and a wireless communication method that enable a delivery confirmation response to be performed at high speed while reducing the mounting load.
本発明の実施形態としての無線通信装置は、第1フレームを受信する受信部と前記第1フレームの所定フィールドから抽出される、前記第1フレームの送信元アドレスとは異なる第1識別子と、前記第1フレームに対する送達確認情報とを含む第2フレームを送信する送信部とを備える。 A wireless communication apparatus as an embodiment of the present invention includes a receiving unit that receives a first frame, a first identifier that is extracted from a predetermined field of the first frame, and is different from a transmission source address of the first frame, A transmission unit that transmits a second frame including delivery confirmation information for the first frame.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について、説明する。無線LANの規格として知られているIEEE Std 802.11TM−2012およびIEEE Std 802.11acTM−2013と、次世代無線LAN規格であるIEEE Std 802.11ax用の仕様フレームワーク文書(Specification Framework Document)である2015年12月7日付けのIEEE 802.11−15/0132r13は、本明細書においてその全てが参照によって組み込まれる(incorporated by reference)ものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. And IEEE Std 802.11 TM -2012 and IEEE Std 802.11ac TM -2013 known as standards for a wireless LAN, specification framework document (Specification Framework Document for IEEE Std 802.11ax the next generation wireless LAN standard ) IEEE 802.11-15 / 0132r13 dated 7 December 2015 is hereby incorporated by reference in its entirety.
(第1の実施形態)
第1の実施形態は、1台の無線基地局であるアクセスポイント(AP:Access Point)と、4台の無線端末(STA:Station)で構成される無線LAN(Local Area Network)システムにおいて、無線基地局が無線端末に応答フレームを返信する方法に特徴を有する。以下、無線端末のことを単に端末またはSTAと記述する場合がある。また、無線基地局のことを、アクセスポイントまたはAPと記述する場合がある。
(First embodiment)
In the first embodiment, a wireless LAN (Local Area Network) system including an access point (AP) that is one wireless base station and four wireless terminals (STA: Station) The method is characterized in that the base station returns a response frame to the wireless terminal. Hereinafter, the wireless terminal may be simply referred to as a terminal or STA. A wireless base station may be described as an access point or AP.
図1に、本実施形態に係る無線LANシステムの例を示す。このシステムは、1つの無線基地局11と4台の無線端末(STA)1、2、3、4とで構成されるインフラストラクチャモードのネットワーク構成である。各STAは、AP11が形成するBSS(Basic Service Set)に属する。無線端末の台数は、1台以上であれば任意の台数でよい。ここでの無線基地局は必ずしもある地点に固定的に設置された無線装置だけでなく、無線端末の動作モード設定を変更することで簡易的なAP機能を持つ場合も含む。また、複数の無線端末が無線基地局を介さず直接通信を行うアドホックモードのネットワークを構成する場合において、いずれかの無線端末がそのアドホックネットワーク内のオーナーとして動作している場合も含む。このような意味で、本実施形態に係る無線通信装置は無線基地局および無線端末のどちらにも適用可能である。無線基地局も、中継機能を有する点を除き無線端末と同様の機能を有するため、無線端末の一形態である。
FIG. 1 shows an example of a wireless LAN system according to this embodiment. This system has an infrastructure mode network configuration including one
(本実施形態におけるフレーム構成例)
図2にIEEE802.11規格の無線LANシステムにおけるMAC(Media Access Control)フレームの構成を示す。IEEE802.11規格は、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE802.11ax等、今後規定されるIEEE 802.11規格も含む。
(Frame configuration example in this embodiment)
FIG. 2 shows a configuration of a MAC (Media Access Control) frame in the wireless LAN system of the IEEE802.11 standard. The IEEE 802.11 standard includes IEEE 802.11 standards to be defined in the future such as IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac, IEEE 802.11ax, and the like.
MACフレームは、MAC Header部、Frame Body部およびFCS (Frame Check Sequence)部を含む。MAC Header部は、MAC層における受信処理に必要な情報を設定する。Frame Body部は、フレームの種類に応じた情報(上位レイヤからのデータ等)が設定される。FCS部は、MAC Header部とFrame Body部が正常に受信できたか否かを判定するために用いる誤り検出コードであるCRC(Cyclic Redundancy Code)が設定される。 The MAC frame includes a MAC Header part, a Frame Body part, and an FCS (Frame Check Sequence) part. The MAC Header part sets information necessary for reception processing in the MAC layer. In the Frame Body portion, information (data from an upper layer, etc.) corresponding to the frame type is set. In the FCS part, a CRC (Cyclic Redundancy Code), which is an error detection code used to determine whether the MAC Header part and the Frame Body part have been received normally, is set.
MAC Header部には、フレームの種類に応じた値が設定されるFrame Controlフィールド、Duration/IDフィールド等が存在する。Duration/IDフィールドは、送信待機する期間(NAV:Network Allocation Vector)、もしくはAPに接続しているSTAに割り当てられた識別番号(ID)が設定される。Duration/IDフィールドは、16ビットの長さを有する。MSB(most significant bit:最上位ビット)が0の場合に、下位15ビットがDuration(NAV)を示す。MSBが1の場合に、下位15ビットの一部がID(識別番号)を示す。現行の802.11無線LAN規格では、下位15ビット目を1、下位12ビット目から14ビット目を0とし、下位11ビットを使い、1~2007の間の値を用いるようになっている。本実施形態ではこのIDは、APがSTAに割り当てるAID(Association ID)である。AIDの詳細は後述する。 The MAC Header section includes a Frame Control field, a Duration / ID field, and the like in which values are set according to the frame type. In the Duration / ID field, a transmission waiting period (NAV: Network Allocation Vector) or an identification number (ID) assigned to the STA connected to the AP is set. The Duration / ID field has a length of 16 bits. When MSB (most significant bit) is 0, the lower 15 bits indicate Duration (NAV). When the MSB is 1, a part of the lower 15 bits indicates an ID (identification number). In the current 802.11 wireless LAN standard, the lower 15 bits are set to 1, the lower 12th to 14th bits are set to 0, the lower 11 bits are used, and a value between 1 and 2007 is used. In this embodiment, this ID is an AID (Association ID) assigned by the AP to the STA. Details of AID will be described later.
Addressフィールドは複数存在する。Address 1フィールドは、直接の受信局のMACアドレス(Receiving STA Address; RA)を設定する。Address 2フィールドは、直接の送信局のMACアドレス(Tranmitting STA Address; TA)を設定する。基本的にAddress 3フィールドは、アップリンクでは、データの最終宛先となる装置のMACアドレス(Destination Address; DA)、ダウンリンクでは、送信元である装置のMACアドレス(Source Address; SA)を設定する。Address 4フィールドは、無線基地局が別の無線基地局に送信する場合のみに存在し、データの生成元である装置のMACアドレス(SA)を設定する。下記に示すType/Subtypeフィールドで区別されるフレーム種別によって存在するAddressフィールドの数は異なる。
There are multiple Address fields. In the
Sequence Controlフィールドには、送信するデータのシーケンス番号や、データをフラグメント化した場合のフラグメント番号が設定される。 In the Sequence Control field, a sequence number of data to be transmitted and a fragment number when data is fragmented are set.
Frame Controlフィールドには、フレームの種類を示すTypeフィールド、Subtypeフィールドや、"To DS"フィールド、"From DS"フィールド、モアフラグメント(more fragment)フィールド、及びプロテクト(protected)フレームフィールド、オーダー(order)フィールド等が存在する。 The Frame Control field includes a Type field indicating a frame type, a Subtype field, a “To DS” field, a “From DS” field, a more fragment field, a protected frame field, and an order. Fields exist.
Typeフィールドに設定されるビット列によって、MACフレームが、制御フレーム(Control frame)、管理フレーム(Management frame)そしてデータフレーム(Data frame)のうちどのフレームタイプに属するフレームであるかを認識することができる。さらにSubtypeフィールドのビット列によって、各フレームタイプ内のMACフレームの種類が示される。 According to the bit string set in the Type field, it can be recognized which frame type the MAC frame belongs to among a control frame, a management frame, and a data frame. . Further, the type of MAC frame in each frame type is indicated by the bit string of the Subtype field.
また、To DSフィールドには、受信局が無線基地局であるか、無線端末であるかの情報が設定され、From DSフィールドには、送信局が無線基地局であるか、無線端末であるかの情報が設定される。 In the To DS field, information indicating whether the receiving station is a radio base station or a radio terminal is set, and in the From DS field, whether the transmitting station is a radio base station or a radio terminal. Is set.
More Fragmentフィールドは、データがフラグメント化された場合に、後続するフラグメントフレームが存在するか否かを示す情報を保持する。プロテクトフレームフィールドには、当該フレームがプロテクトされているか否かの情報が設定される。オーダーフィールドには、フレームを中継する際に、フレームの順序を入れ替えてはいけないことを示す情報が設定される。あるいは後述のようにオプションフィールドの有無を示す役割を持つこともある。 The More Fragment field holds information indicating whether or not a subsequent fragment frame exists when data is fragmented. Information indicating whether or not the frame is protected is set in the protected frame field. In the order field, information indicating that the order of the frames should not be changed when the frames are relayed is set. Alternatively, it may have a role of indicating the presence or absence of an option field as will be described later.
データフレームの1つである、QoS Dataフレームには、QoS Controlフィールドが付加される(逆にnon-QoS Dataの場合には前記QoS Controlフィールドは付加されない)。図2にはQoS Controlフィールドが示されている。QoS Dataフレームであることは、フレームのTypeフィールドによってデータフレームであると認識した場合に、さらにSubtypeフィールドに設定されるビット列を確認することで、QoS Dataフレームかnon-QoS Dataフレームであるかを認識することが可能である。 A QoS Control field is added to the QoS Data frame, which is one of the data frames (in contrast, the QoS Control field is not added in the case of non-QoS Data). FIG. 2 shows the QoS Control field. When it is recognized as a data frame by the Type field of the frame, it can be confirmed whether it is a QoS Data frame or a non-QoS Data frame by checking the bit string set in the Subtype field. It is possible to recognize.
このQoS Controlフィールドには、データのトラフィックに応じた識別子が設定されるTIDフィールド(0〜15までの16種類存在)や、送達確認方式が設定されるAck policyフィールド等が含まれる。TIDフィールドを確認することで、データのトラフィック種別を認識することができ、またAck policyフィールドを確認することで、そのQoS DataフレームがNormal Ack policyか、Block Ack policyか、それともNo Ack policyで送信されたのかを判別することができる。
HT (High Throughput) Controlフィールドは、QoS Data あるいは管理フレームのときに、オーダーフィールドが1に設定されていると存在するものである。HT ControlフィールドはVHT (Very High Throughput) Controlフィールドにも、HE (High Efficient) Controlフィールドにも拡張可能で、各々802.11n、802.11ac、あるいは802.11axの各種機能に応じた通知をすることができる。
This QoS Control field includes a TID field (16 types from 0 to 15) in which identifiers corresponding to data traffic are set, an Ack policy field in which a delivery confirmation method is set, and the like. By checking the TID field, the data traffic type can be recognized, and by checking the Ack policy field, the QoS Data frame is transmitted as a Normal Ack policy, Block Ack policy, or No Ack policy. Can be determined.
The HT (High Throughput) Control field is present when the Order field is set to 1 in QoS Data or a management frame. The HT Control field can be expanded to both the VHT (Very High Throughput) Control field and the HE (High Efficient) Control field, and can be notified according to various 802.11n, 802.11ac, or 802.11ax functions. .
なお、MACヘッダ部の構成は、上述したフィールドのみに限らない。例えば、IEEE802.11e規格でQoS Controlフィールドが追加されたように、新しいIEEE802.11規格が規定されることで、MACヘッダ部に新規フィールドも追加されることがある。 Note that the configuration of the MAC header part is not limited to the fields described above. For example, as the QoS Control field is added in the IEEE802.11e standard, a new field may be added to the MAC header part by defining a new IEEE802.11 standard.
図3に本発明の第1の実施形態にかかる無線通信装置の構成例を示す。この無線通信装置300は例えば、IEEE 802.11に準拠する装置である。この無線通信装置は、アンテナ301、無線部302、ADC部303、復調部310、MAC層部330、変調部320、DAC部304を備える。ADC部303、復調部310、MAC層部330、変調部320、DAC部304の全部または一部は、端末との通信を制御する処理部(全体制御部)またはベースバンド集積回路に対応する。また、無線部は、アンテナを介してフレームを送受信するRF集積回路または無線通信部に対応する。処理部のデジタル領域の処理の全部または一部は、CPU等のプロセッサで動作するソフトウェア(プログラム)によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。処理部(全体制御部)の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。
FIG. 3 shows a configuration example of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
アンテナ301は、2.4GHz帯または5GHz帯等で送出されたアナログの無線信号を受信する。アンテナ301で受信した受信信号は、無線部302により適切な周波数帯の信号(ベースバンド信号)に周波数変換された後、ADC(Analog to Digital Converter:アナログ-デジタル変換)部303によりデジタル信号に変換され、復調部310に入力される。復調部310は、例えばIEEE 802.11に準拠した所定の復調および復号処理を含む受信処理を行い、IEEE 802.11で規定されるMACフレームに変換し、MAC層部330へ転送する。
The
一方、送信処理では、MAC層部330がMACフレーム(例えば、Dataフレームや、BA、ACK、CTSといった制御フレーム等)を生成し、変調部320へ転送する。変調部320は、例えば、IEEE 802.11に準拠した所定の変調および符号処理を含む送信処理を行う。その後、DAC(Digital to Analog Converter:デジタル-アナログ変換)部304によりデジタル信号からアナログのベースバンド信号へ変換され、無線部302に入力される。無線部302は、入力されたベースバンド信号を所定の周波数帯(例えば、2.4GHzまたは5GHz帯等)にアップコンバートし、アンテナ301から無線信号として送出する。
On the other hand, in the transmission process, the
復調部310では、ADC部303から入力されたデジタル信号に対して、OFDMシンボルタイミング同期、FFT (Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換)処理、デインタリーブ処理や、誤り訂正復号処理等(図示せず)が行われる。また、PHY (Physical)ヘッダには、フレームの長さを示す情報や伝送レート、帯域幅情報等が含まれており、それらの情報も復調部310が抽出する。復調部310はこれらの情報を復調処理に使用し、MAC層部330へ通知もする。
The
復調部310は受信パラメータ選択部311を備えている。受信パラメータ選択部311は、復調部310が受信信号を復調する際に、MAC層部330が指定する受信パラメータを用いて復調するか、受信フレームのPHYヘッダに含まれるパラメータを用いて復調するかを選択する。
The
MAC層部330は、Trigger(トリガー)生成部331、応答フレーム生成部332、ID管理部333、フレーム解析部334、受信パラメータ指定部335、BA Bitmap保持部336および制御部339を含む。
The
Trigger生成部331は、UL-MU通信を用いて送信する複数のSTAを、APが指定するためのTriggerフレームを生成する処理部である。UL-MU通信の例として、UL-OFDMA(Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)またはUL-MU-MIMO(Uplink Multi-User Multi-Input and Multi-Output)がある。また、これらを組み合わせた方式(UL-OFDMA&UL-MU-MIMO)も可能である。
The
応答フレーム生成部332は、複数のSTAが送信したDataフレームそれぞれに対する送達確認情報を含めたフレームを生成する処理部である。送達確認情報は、そのDataフレームをAPが正しく受信した(MACフレームのCRCが正しいと判定した)ことを示す、または正しく受信したか否か(後述するAggregateフレームの場合など)を示す。
The response
ID管理部333は、応答フレーム生成部332が生成する送達確認情報をSTAごとに区別するID(例えば、Association ID(AID))を保持する処理部である。
The ID management unit 333 is a processing unit that holds an ID (for example, Association ID (AID)) that distinguishes the delivery confirmation information generated by the response
フレーム解析部334は、復調部310から入力されたMACフレームに含まれる情報を抽出したり、当該MACフレームのCRCを検査したりする処理部である。また、フレーム解析部334は、MAC層部330が送信するMACフレームから情報を抽出する動作も可能である。
The
受信パラメータ指定部335は、STAがUL-MUを用いて送信したフレームをAPが復調する際に必要な受信パラメータ(伝送レート等)を、復調部310に指定する処理部である。
The reception
BA Bitmap保持部336は、STAから受信したフレームのCRC検査結果のビットマップ(BA Bitmap)を保持する。
The BA
制御部339は、これらの処理部331〜336を制御する処理部である。処理部331〜336と339は以降に示す動作を実現するために各々互いに適宜接続されている。
The
図3の構成における各処理部は、アナログまたはデジタル回路等として実現してもよいし、もしくはCPU(Central Processing Unit)によって実行されるソフトウェア等により実現してもよい。また、ID管理部333およびBA Bitmap保持部336は、メモリ等の記憶装置によって実現されてもよい。また、各処理部は、一時的に情報を格納するバッファを内部に備えていてもよい。バッファは、メモリ等の記憶装置によって実現されてもよいし、デジタル回路によって実現されてもよい。
Each processing unit in the configuration of FIG. 3 may be realized as an analog or digital circuit, or may be realized by software executed by a CPU (Central Processing Unit). Further, the ID management unit 333 and the BA
(OFDMAの説明)
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の通信では、送信データを分割してサブキャリアと呼ばれる複数の搬送波に割り当て、周波数軸方向に並列にデータ送信する方式である。従来、20MHz幅に収まる程度のサブキャリアを複数並べて、この複数のサブキャリアに1ユーザ分のデータを載せて送信していた。本実施形態におけるOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式では、ある個数のサブキャリアの集合を1つのリソースユニット(Resource Unit:RU)として定義し、ユーザ毎に1つまたは複数のリソースユニットを割り当てることにより、従来と同じ帯域幅内で、複数のユーザのデータを同時に送信することが可能になる。
(Description of OFDMA)
In OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication, transmission data is divided and assigned to a plurality of carriers called subcarriers, and data is transmitted in parallel in the frequency axis direction. Conventionally, a plurality of subcarriers within a 20 MHz width are arranged, and data for one user is transmitted on the plurality of subcarriers. In the OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) scheme in this embodiment, a set of a certain number of subcarriers is defined as one resource unit (Resource Unit: RU), and one or more resource units are assigned to each user. Thus, it becomes possible to simultaneously transmit data of a plurality of users within the same bandwidth as in the prior art.
例えば、1つのRUに含めるサブキャリア数のバリエーションを26、52、106、242サブキャリアであるとする。この場合、ある周波数帯域幅BW(ここでは20MHz幅)におけるRUのパターンは、例えば図4に示すような26通りある。周波数帯域幅の中心に配置されるRUに含まれるサブキャリア数は26で固定とする。図中の各パターンの左側に記載する数字は、RUパターン番号を示す。図中の四角内に記載する数字はサブキャリア数を示す。 For example, assume that variations in the number of subcarriers included in one RU are 26, 52, 106, and 242 subcarriers. In this case, there are 26 RU patterns in a certain frequency bandwidth BW (here, 20 MHz width) as shown in FIG. The number of subcarriers included in the RU arranged at the center of the frequency bandwidth is fixed at 26. The numbers written on the left side of each pattern in the figure indicate the RU pattern number. The numbers described in the squares in the figure indicate the number of subcarriers.
復調部310は、RUパターン番号を受信フレームのPHYヘッダから抽出するか、MAC層330から通知されるかで把握する。これにより、復調部310は、RU境界を認識することができ、よってRUごとに受信信号を復調することができる。
The
(UL-OFDMA送信時に用いるPHYフレームのフォーマット)
図5に、STAがUL-OFDMAで送信する場合に用いるPHYフレームのフォーマットを示す。PHYフレームは、PHYヘッダとPHYペイロードとを含む。PHYヘッダは、Legacy Preamble部分と、HE(High Efficiency(IEEE802.11axで規定されるPreambleであることを意味する名称)) Preamble部分とを含む。PHYペイロードには、変調処理が施された後のMACフレームが含まれる。
(PHY frame format used for UL-OFDMA transmission)
FIG. 5 shows a PHY frame format used when the STA transmits by UL-OFDMA. The PHY frame includes a PHY header and a PHY payload. The PHY header includes a Legacy Preamble portion and an HE (High Efficiency (name meaning Preamble defined by IEEE802.11ax)) Preamble portion. The PHY payload includes a MAC frame after being subjected to modulation processing.
Legacy Preambleは、IEEE802.11aで規定されるPHYヘッダと同様の構成であり、L-STF、L-LTF 、L-SIGのフィールドを含む。L-STFやL-LTFは既知のビットパターンを示す。これは、受信側の装置が受信利得調整や、タイミング同期、チャネル推定等を行うために用いる。L-SIGには、HE PreambleとPHY payloadとの送信に必要な時間を受信側の装置で算出するための情報が含まれる。 Legacy Preamble has the same configuration as the PHY header defined by IEEE802.11a, and includes L-STF, L-LTF, and L-SIG fields. L-STF and L-LTF indicate known bit patterns. This is used by the receiving apparatus for receiving gain adjustment, timing synchronization, channel estimation, and the like. The L-SIG includes information for calculating the time required for transmission of the HE Preamble and the PHY payload by the receiving device.
HE Preambleは、IEEE802.11axで検討されているPreamble構成である。HE PreambleにおけるHE-STFおよびHE-LTFは受信利得調整や、タイミング同期、チャネル推定等に用いられる。 HE Preamble is a Preamble configuration studied by IEEE802.11ax. HE-STF and HE-LTF in HE Preamble are used for reception gain adjustment, timing synchronization, channel estimation, and the like.
HE-SIG-Aは、複数のSTAが認識可能な情報を含む。一例として、それらのSTA間で共通の情報を含める。以下、一例を示す。
・このPHYフレームがUplink(STAからAPへ送信されるフレーム)とDownlink(APからSTAへ送信されるフレーム)のどちらであるかを示す情報や、Single Userフレーム(1つのSTA宛てのフレームもしくはある時刻に1つのSTAが送信したフレーム)とMulti Userフレーム(例えば、OFDMAやMU-MIMOを用いた複数STA宛てのフレームもしくは複数STAが同時に送信したフレーム)のどちらであるかを示す情報等のFormat情報
・このフレームが占有する周波数帯域幅(20MHz, 40MHz, 80MHz幅等)を示す情報
・PHY payloadで用いるGuard Intervalの長さ(0.8u, 1.6us, 3.2us等)を示す情報
・APが開設している無線LANネットワークを示すBSS情報(例えば、APのMACアドレスの全てもしくはその一部の情報を設定する)
・TXOP (Transmission Opportunity)Duration情報
HE-SIG-A includes information that can be recognized by multiple STAs. As an example, information common to those STAs is included. An example is shown below.
・ Information indicating whether this PHY frame is Uplink (frame transmitted from STA to AP) or Downlink (frame transmitted from AP to STA), Single User frame (frame for one STA or some Format such as information indicating whether it is a frame transmitted by one STA at a time) or a Multi User frame (for example, a frame addressed to multiple STAs using OFDMA or MU-MIMO or a frame transmitted simultaneously by multiple STAs) Information ・ Information indicating the frequency bandwidth occupied by this frame (20MHz, 40MHz, 80MHz width, etc.) ・ Information indicating Guard Interval length (0.8u, 1.6us, 3.2us etc.) used in PHY payload ・ AP established BSS information indicating the wireless LAN network (for example, setting all or part of the AP MAC address)
・ TXOP (Transmission Opportunity) Duration information
HE-SIG-AにBSS情報を含めると、PHYヘッダを受信したAPもしくはSTAは、HE-SIG-A内のBSS情報と自装置が保持するBSS情報が一致した場合には、そのフレームの復調を継続する。一方、自装置のBSS情報が、HE-SIG-A内のBSS情報に不一致の場合には、そのフレームの復調を止める、または、他のBSSからの信号としてCCA閾値を上げ、当該CCA閾値未満なら当該フレーム占有時間中も送信可能にする等の動作が可能になる。 When BSS information is included in HE-SIG-A, the AP or STA that received the PHY header demodulates the frame if the BSS information in HE-SIG-A matches the BSS information held by itself. Continue. On the other hand, if the BSS information of the device does not match the BSS information in HE-SIG-A, stop the demodulation of the frame, or raise the CCA threshold as a signal from another BSS and less than the CCA threshold Then, an operation such as enabling transmission during the frame occupation time becomes possible.
(Triggerフレームのフォーマット)
図6にTriggerフレームのフレームフォーマット例を示す。このTriggerフレームを使う他に、MAC Header部に例えばHE Control fieldを入れてそこで下記に示すUL-MUの送信開始指示に必要な情報を入れてもよい。
(Trigger frame format)
FIG. 6 shows a frame format example of the Trigger frame. In addition to using this Trigger frame, for example, an HE Control field may be inserted in the MAC header portion, and information necessary for the UL-MU transmission start instruction shown below may be inserted therein.
Frame ControlフィールドからAddress 2フィールドまでは、図2に示すMACフレームフォーマットと役割は同じである。Frame ControlフィールドのTypeおよびSubtypeサブフィールドにTriggerフレームであることを識別可能なビットパターンを割り当てる(例えば、Type = 2’b01 (つまり当該フレームは制御フレーム), Subtype = 4’b0011等)。
From the Frame Control field to the
Address 1フィールドには、APがUL-MU送信を許可する複数のSTAを指定する宛先情報を設定する。例えば、ブロードキャストアドレスを設定する。
In the
Address 2フィールドには、送信元の情報を設定する。例えば、APのMACアドレスを設定する。
In the
Common Infoフィールドには、UL-OFDMAを用いてフレーム送信を行う複数のSTAに共通に通知する情報を設定する。Common Infoフィールドは、一例として、UL Length、RU pattern、Common PHY parameter、およびRequest Indicationのフィールドを含む。 In the Common Info field, information commonly notified to a plurality of STAs that perform frame transmission using UL-OFDMA is set. The Common Info field includes, for example, UL Length, RU pattern, Common PHY parameter, and Request Indication fields.
UL Lengthは、STAがUL-OFDMAで送信するフレームの送信時間(例えば、μsec単位の時間や16μs単位の時間を設定する)、もしくは送信時間を計算可能な情報(例えば、バイト数)を含む。これにより、各STAが送信するフレームの終端を揃えることが可能になる。 The UL Length includes a transmission time of a frame transmitted by the STA by UL-OFDMA (for example, a time in units of μsec or a time in units of 16 μs is set) or information (for example, the number of bytes) capable of calculating the transmission time. This makes it possible to align the ends of the frames transmitted by each STA.
RU patternは、図4に示したRUパターン番号を含む(例えば、0〜25までの値)。これにより、各STAはどのようなRUの型で送信することになるのかを認識できる。 The RU pattern includes the RU pattern number shown in FIG. 4 (for example, a value from 0 to 25). Thereby, each STA can recognize what type of RU is to be used for transmission.
Common PHY parameterは、複数のSTAがUL-OFDMAで送信する場合にSTA同士で合わせるべきPHY層で用いるパラメータを含める。例えば、周波数帯域幅を示す(例えば、20MHz幅であったり、80MHz幅であることを示す)情報や、PHYペイロードのGuard Intervalの長さ情報を含める The Common PHY parameter includes a parameter used in the PHY layer that should be matched between STAs when a plurality of STAs transmit by UL-OFDMA. For example, information indicating the frequency bandwidth (for example, indicating that the bandwidth is 20 MHz or 80 MHz) and the length information of the Guard Interval of the PHY payload are included.
Request Indicationは、このTriggerフレームをAPが送信することで、STAに要求する動作を示すフィールドである。例えば、STAにデータを送信する要求や、AckやBlockAck等の応答フレームを送信する要求や、STAに蓄積されている送信待ちのデータ量を報告する要求や、送信するフレームの種別等は任意でよい(STA側に一任する)という指定を示す情報等を設定する。これにより、STAはTriggerフレームを受信した場合に、行うべき動作を判断できる。例えば、Dataフレームを送信してよいのかどうかを判断することができる。 Request Indication is a field indicating an operation requested to the STA when the AP transmits this Trigger frame. For example, a request to send data to the STA, a request to send a response frame such as Ack or BlockAck, a request to report the amount of data waiting for transmission stored in the STA, the type of frame to be sent, etc. are arbitrary. Information indicating the designation of good (to leave to the STA side) is set. Thereby, the STA can determine the operation to be performed when the Trigger frame is received. For example, it can be determined whether a Data frame may be transmitted.
Per User Infoフィールドには、UL-OFDMAを用いてフレームを送信するSTAに固有に通知する情報を含む。したがって、Per User Infoフィールドは、TriggerフレームによってAPがTriggerする予定のSTA数分を含める。Per User Infoフィールドは、一例として、AID(Association ID)、RU allocation information、STA PHY parameterのフィールドを含む。 The Per User Info field includes information uniquely notified to the STA that transmits a frame using UL-OFDMA. Therefore, the Per User Info field includes the number of STAs scheduled to be triggered by the AP by the Trigger frame. The Per User Info field includes, for example, AID (Association ID), RU allocation information, and STA PHY parameter fields.
APは、接続要求(Association Request)フレームを送信してきたSTAに接続許可をする場合に、そのネットワークでローカルに生成した番号を割り当てる。その番号がAIDと呼ばれるものであり、0以外のある指定の範囲内の番号を割り当てる。AIDは、そのネットワーク(BSS)内ではユニークになるように割り当てる。APは、接続を許可するSTAに、割り当てたAIDを含む接続応答(Association Response)フレームを送信する。STAは、接続応答フレームからAIDを読み出すことで、自装置のAIDを把握する。STAは、APから接続許可の接続応答フレームを受信することで、APが形成するBSSに属し、以降、APと通信することができる。このようなAPとSTA間の接続のプロセスをアソシエーションプロセスと呼ぶ。APは、STAとアソシエーションプロセスを行う前に、認証(Authentication)プロセスを行ってもよい。 When an AP grants a connection to an STA that has transmitted a connection request (Association Request) frame, the AP assigns a number generated locally in that network. The number is called AID, and a number within a specified range other than 0 is assigned. AID is assigned to be unique within the network (BSS). The AP transmits a connection response (Association Response) frame including the assigned AID to the STA that permits the connection. The STA grasps the AID of its own device by reading the AID from the connection response frame. The STA belongs to the BSS formed by the AP by receiving the connection response frame of connection permission from the AP, and can communicate with the AP thereafter. This process of connection between AP and STA is called an association process. The AP may perform an authentication process before performing an association process with the STA.
RU allocation informationフィールドは、そのSTAが送信することを許可されたRUの位置を示す情報を含む。Common InfoフィールドのRU patternで、RUの型がわかる。RU allocation informationフィールドに設定する情報は、RUの型における1つのRUの位置を示す。 The RU allocation information field includes information indicating the location of the RU that the STA is permitted to transmit. The RU pattern in the Common Info field shows the RU type. The information set in the RU allocation information field indicates the position of one RU in the RU type.
STA PHY parameterは、そのSTAがUL-OFDMAで送信する場合にSTA固有のPHY層で用いるパラメータを含める。例えば、STAがデータを送信する伝送速度を示すMCS (Modulation and Coding Scheme) Indexやストリーム数(Nsts:number of space time streams)等のPHY伝送速度情報、適用する誤り訂正符号の種類(LDPC(Low Density Parity Check)等)、送信電力情報(Transmit Power Information)等を含める。APは、複数のSTAからの信号を受信する場合に各STAからの信号電力を同程度に制御するために送信電力をSTAに指定する。 The STA PHY parameter includes a parameter used in the STA layer specific to the STA when the STA transmits by UL-OFDMA. For example, PHY transmission rate information such as MCS (Modulation and Coding Scheme) Index indicating the transmission rate at which the STA transmits data, number of space time streams (Nsts), and the type of error correction code to be applied (LDPC (Low Density Parity Check)), transmit power information, etc. When the AP receives signals from a plurality of STAs, the AP designates transmission power to the STAs in order to control the signal power from each STA to the same extent.
(Multi-STA BAフレームのフォーマット)
図7にMulti-STA BA(BlockAck)フレームのフレームフォーマット例を示す。
(Multi-STA BA frame format)
FIG. 7 shows a frame format example of a Multi-STA BA (BlockAck) frame.
Frame ControlフィールドからAddress 2までは、図2に示すMACフレームフォーマットと役割は同じである。Frame ControlフィールドのTypeおよびSubtypeサブフィールドに、BAフレームであることを示すビットパターンを割り当てる(例えば、Type = 2’b01, Subtype = 4’b1001等)。
From the Frame Control field to
Address 1フィールドには、応答を返信する先の複数のSTAが自STA宛てと把握できるように宛先情報を設定する。例えば、ブロードキャストアドレスを設定する。
In the
Address 2フィールドには、送信元の情報を含む。例えば、APのMACアドレス(これはBSSの識別子、BSSID (Basic Service Set Identifier)と同じ)を設定する。
The
BA Controlフィールドには、この応答フレーム(Multi-STA BAフレーム)の宛先になっている複数のSTAに共通の情報を含む。BA Controlフィールドは、Multi-TID、Compressed BitmapおよびTID_INFOのフィールドを含む。BA Controlフィールドに含まれるフィールドはこれらに限定される必要はないが、同様の識別ができるようになっていればよい。 The BA Control field includes information common to a plurality of STAs that are the destinations of this response frame (Multi-STA BA frame). The BA Control field includes Multi-TID, Compressed Bitmap, and TID_INFO fields. The fields included in the BA Control field do not have to be limited to these, but it is only necessary that the same identification can be made.
Multi-TIDは、異なるTIDのDataフレームに対する送達確認情報(BA Bitmap情報)を含んでいることを示す。 Multi-TID indicates that it includes delivery confirmation information (BA Bitmap information) for Data frames of different TIDs.
Compressed Bitmapは、後続のBA Bitmapフィールドの長さとして従来の16フラグメントまでに対応した64個分の連続するシーケンス番号から変えられているかを示す。1の場合はBA Bitmapフィールド長はフラグメント情報のない8オクテット(64ビット)であり、0の場合はフラグメント情報を16まで表現できる128オクテットである。この他に、BA ControlフィールドやPer STA Infoフィールド中の他のフィールドを組み合わせてBA Bitmapフィールドの使い方と長さが導出できるようになっていてもよい。 Compressed Bitmap indicates whether the length of the subsequent BA Bitmap field has been changed from 64 consecutive sequence numbers corresponding to up to 16 fragments. In the case of 1, the BA Bitmap field length is 8 octets (64 bits) without fragment information, and in the case of 0, it is 128 octets that can represent up to 16 fragment information. In addition, the usage and length of the BA Bitmap field may be derived by combining other fields in the BA Control field and the Per STA Info field.
TID_INFOは、後続する送達確認情報(BA Bitmap情報)に共通のTIDを示す。このTID_INFOで示されるTIDのDataフレームに対する送達確認情報だけがBA Bitmapに含まれる。TID INFO はMulti-STA BAフレームに複数のTIDについて入れる場合はreservedにしてもよいし、含まれるTID数−1のように数に関する情報を入れるのでもよい。 TID_INFO indicates a TID common to subsequent delivery confirmation information (BA Bitmap information). Only the delivery confirmation information for the Data frame of the TID indicated by this TID_INFO is included in the BA Bitmap. TID INFO may be reserved when a plurality of TIDs are included in a Multi-STA BA frame, or information regarding the number may be included such as the number of TIDs included -1.
Per STA Infoフィールドには、STAに固有の情報を設定する。複数のSTAに対する送達確認応答を返す場合、このPer STA Infoフィールドはその複数のSTAの数分存在する。Per STA Infoフィールドは、AIDフィールド、Response Indicationフィールド、TIDフィールド、SSN(Starting Sequence Number)フィールドおよびBA Bitmapフィールドを含む。 Information specific to the STA is set in the Per STA Info field. In the case of returning acknowledgments for a plurality of STAs, this Per STA Info field exists for the number of the plurality of STAs. The Per STA Info field includes an AID field, a Response Indication field, a TID field, an SSN (Starting Sequence Number) field, and a BA Bitmap field.
AIDフィールドは、APがSTAの接続時にそのSTAに割り当てたAIDを設定する。 The AID field sets the AID assigned to the STA when the AP connects to the STA.
Response Indicationフィールドは、そのSTAに対する応答形式がAck形式なのか、BlockAck形式なのかを示す。Ack形式を示した場合、STAが送信したフレーム(single フレーム)に対してAPが正常受信したことを意味するか、もしくはSTAが送信したAggregateフレーム(1つのPHYフレーム内に複数のMACフレームを連結して送信したフレーム)に対してAPがそれら全てのMACフレームを正常受信したことを意味する。BlockAck形式を示した場合は、STAが送信したAggregateフレーム(1つのPHYフレーム内に複数のMACフレームを連結して送信したフレーム)に対してAPが正常受信したMACフレームのシーケンス番号(とフラグメント番号)を後続のBA Bitmapフィールドに示すことを意味する。Ack形式を示す場合、SSNフィールドとBA Bitmapを省略することが可能である。 The Response Indication field indicates whether the response format for the STA is Ack format or BlockAck format. When the Ack format is indicated, it means that the AP has successfully received the frame sent by the STA (single frame), or the aggregate frame sent by the STA (concatenate multiple MAC frames in one PHY frame) This means that the AP has successfully received all of those MAC frames. When the BlockAck format is indicated, the MAC frame sequence number (and fragment number) received normally by the AP with respect to the Aggregate frame (frame transmitted by concatenating multiple MAC frames in one PHY frame) ) In the following BA Bitmap field. When indicating the Ack format, the SSN field and BA Bitmap can be omitted.
TIDフィールドは、Multi-TIDの場合において、そのPer STA InfoのBA Bitmapが示している送達確認情報のTIDを設定する。 In the case of Multi-TID, the TID field sets the TID of the delivery confirmation information indicated by the Per STA Info BA Bitmap.
SSN(Starting Sequence Number)フィールドは、後続のBA Bitmapフィールドの先頭の送達確認情報が示しているフレームのシーケンス番号を設定する。 In the SSN (Starting Sequence Number) field, the sequence number of the frame indicated by the delivery confirmation information at the head of the subsequent BA Bitmap field is set.
BA Bitmapフィールドは、STAが送信したAggregateフレームに対してAPが受信したMACフレームの検査結果(送達確認情報)を1つのMACフレームにつき1ビットのビットマップ形式で示すフィールドである。BA Bitmapの長さは例えば前述のようにフラグメント情報なしで64ビットの場合である。その先頭ビットのシーケンス番号はSSNで示され、先頭のビットから1ビットシフトしていくごとにビットに対応するシーケンス番号が1だけ上がっていく。つまり、BA Bitmapの先頭のビットは、SSNで示されるシーケンス番号のDataフレームの検査結果であり、その次のビットはSSN + 1で示されるシーケンス番号のDataフレームの検査結果を示す。例えば、SSNが100番だとすると、BA Bitmapにはシーケンス番号100から163までのシーケンス番号のDataフレームの検査結果が示される。 The BA Bitmap field is a field that indicates the MAC frame inspection result (delivery confirmation information) received by the AP with respect to the Aggregate frame transmitted by the STA in a 1-bit bitmap format for each MAC frame. The length of the BA Bitmap is, for example, 64 bits without fragment information as described above. The sequence number of the first bit is indicated by SSN, and the sequence number corresponding to the bit increases by 1 each time one bit is shifted from the first bit. That is, the first bit of the BA Bitmap is the inspection result of the Data frame with the sequence number indicated by SSN, and the next bit indicates the inspection result of the Data frame with the sequence number indicated by SSN + 1. For example, if the SSN is 100, the BA Bitmap shows the inspection results of the Data frames with the sequence numbers from 100 to 163.
図8に、無線基地局APと4台の無線端末STA1〜STA4がUL-OFDMAを用いて通信する場合のフレームシーケンスの例を示す。図9にAPの動作の一例のフローチャートを示す。 FIG. 8 shows an example of a frame sequence when the radio base station AP and the four radio terminals STA1 to STA4 communicate with each other using UL-OFDMA. FIG. 9 shows a flowchart of an example of the operation of the AP.
(APがTriggerフレームを送信するまでの手順)
MAC層部330の制御部339がTriggerフレームを生成する指示をTrigger生成部331に発行し、Trigger生成部331は、図6に示すフォーマットのTriggerフレームを生成する(図9のS101)。
(Procedure until AP transmits Trigger frame)
The
Common InfoフィールドのUL Lengthフィールドには、Triggerフレームの宛先となったSTAが送信するUL-OFDMAのパケット(physical layer convergence procedure (PLCP) protocol data unit; PPDU)長、より具体的にはUL-OFDMAで送信されるPPDUのLegacy Preamble部に含まれるL-SIG Length値を設定する。 In the UL Length field of the Common Info field, the length of the UL-OFDMA packet (physical layer convergence procedure (PLCP) protocol data unit; PPDU) transmitted by the STA that is the destination of the Trigger frame, more specifically, UL-OFDMA Sets the L-SIG Length value included in the Legacy Preamble part of the PPDU transmitted in (1).
Common InfoフィールドのRU Patternフィールドには、ここでは例えば「20」を設定する。これは、STAがRUパターン番号が20の型で送信する意味になる(図4参照)。 For example, “20” is set in the RU Pattern field of the Common Info field. This means that the STA transmits the RU pattern number 20 (see FIG. 4).
Common InfoフィールドのCommon PHY parameterフィールドには、例えば周波数帯域幅として20MHz幅、Guard Intervalの長さとして3.2usecを設定する。 In the Common PHY parameter field of the Common Info field, for example, 20 MHz width is set as the frequency bandwidth, and 3.2 usec is set as the Guard Interval length.
Common InfoフィールドのRequest Indicationフィールドには、STAからDataフレームを送信することをAPが要求するならば、Dataフレームの送信要求を示す情報(Subtypeレベルまで指定してもよい)を設定し、STAが送信するフレーム種別が任意でよいならば、その旨を示す情報を設定する。 In the Request Indication field of the Common Info field, if the AP requests to transmit a Data frame from the STA, information indicating the transmission request for the Data frame (may be specified up to the Subtype level) is set. If the frame type to be transmitted is arbitrary, information indicating that is set.
この例では4台のSTAを宛先としているので、4つのPer User InfoフィールドをTriggerフレームに含める。すなわち、Per User Info 1フィールド、Per User Info 2フィールド、Per User Info 3フィールド、Per User Info 4フィールドを含める。
In this example, since four STAs are the destinations, four Per User Info fields are included in the Trigger frame. That is, a
ここで、APは接続時にSTA1 〜 STA4に対して、AIDとしてそれぞれ1〜4を割り当てていたとする。
このとき、例えば、STA1〜STA4のそれぞれのPer User Info = {AID, RU allocation information, STA PHY parameter}の値は下記のようになる。
・Per User Info 1 = { 1, ( 3, 0 ), (MCS=7, LDPC=0, Nsts=1, TxPower=10) }
・Per User Info 2 = { 2, ( 2, 0 ), (MCS=6, LDPC=0, Nsts=1, TxPower=11) }
・Per User Info 3 = { 3, ( 1, 0 ), (MCS=6, LDPC=0, Nsts=1, TxPower=11) }
・Per User Info 4 = { 4, ( 0, 0 ), (MCS=8, LDPC=1, Nsts=1, TxPower=11) }
Here, it is assumed that the AP assigns 1 to 4 as AIDs to STA1 to STA4 at the time of connection.
At this time, for example, the values of Per User Info = {AID, RU allocation information, STA PHY parameter} of STA1 to STA4 are as follows.
・ Per
・ Per
・ Per
・ Per
ここで、RU allocation informationは、2次元座標(周波数方向、空間方向)で示していて、横軸が周波数方向で、縦軸が空間方向を示している。本実施形態では空間多重(MU-MIMO)を行っていないので、空間方向は0としている。 Here, RU allocation information is indicated by two-dimensional coordinates (frequency direction, spatial direction), the horizontal axis indicates the frequency direction, and the vertical axis indicates the spatial direction. In this embodiment, since spatial multiplexing (MU-MIMO) is not performed, the spatial direction is set to zero.
今、RU patternを20番としており、周波数方向は、周波数が低い方から0番とし、RUが変わるごとに1だけ増えることにする。したがって、図4に示すように、RU patternの20番において、周波数が低い方はサブキャリア数が106のRUであり、これを0番とする。次のRUはサブキャリア数が26であり、これを1番とする。さらに次のRUとその次のRUはともにサブキャリア数が52のRUであり、それぞれ2番、3番とする。
Now, the RU pattern is set to No. 20, and the frequency direction is set to No. 0 from the lowest frequency, and increases by 1 every time the RU changes. Therefore, as shown in FIG. 4, in the RU pattern No. 20, the lower frequency is the RU with 106 subcarriers, which is set to 0. The next RU has 26 subcarriers, which is the first. Furthermore, the next RU and the next RU are both RUs with 52 subcarriers, which are
本実施形態では、STA1を3番、STA2を2番、STA3を1番、STA4を0番に割り当てたので、STA1〜4のRU allocation informationは、上記のように(3, 0) (2, 0) (1, 0) (0, 0)という設定になる。 In this embodiment, STA1 is assigned to No. 3, STA2 is assigned to No. 2, STA3 is assigned to No. 1, and STA4 is assigned to No. 0. Therefore, the RU allocation information of STA1 to STA4 is (3, 0) (2, 0) (1, 0) (0, 0).
STA PHY parameterについては、Per User Info 1を例にとると、MCS Indexは7、LDPCは0になっている。LDPC=0は、LDPC符号を適用しないことを意味する(一方、LDPC=1はLDPC符号を適用することを意味する)。Nsts=1は、ストリーム数が1ストリームであることを意味する。TxPower=10は10dBmの送信電力で送信することを意味する。
As for the STA PHY parameter, MCS Index is 7 and LDPC is 0 when Per
上記のようなTriggerフレームを生成した後、MAC層部330は変調部320に送信指示を発行し、Triggerフレームを送信するように制御する(S102)。
After generating the Trigger frame as described above, the
このとき、受信パラメータ指定部335は、STAからUL-OFDMA送信されるフレームを受信するために必要なPHYパラメータを保持する。例えば、受信パラメータ指定部335は、RU pattern、周波数帯域幅、RU allocation informationごとのMCS番号、LDPC有無、ストリーム数Nstsを保持する。これらの情報は、制御部339がTriggerフレームを送信する前に予め受信パラメータ指定部335の内部のメモリ等に設定してもよいし、MAC層部330が変調部320にTriggerフレームを送出する際に、フレーム解析部334がTriggerフレームの各フィールドから所望のパラメータを抽出して、受信パラメータ指定部335の内部のメモリ等に設定するようになっていてもよい。
At this time, the reception
これらのパラメータは、少なくともSTAからのUL-OFDMAフレームのHE Preambleフィールドを復調部310が受信し始める前までには、確定できるように制御する必要がある。 These parameters need to be controlled so that they can be determined at least before the demodulator 310 starts to receive the HE Preamble field of the UL-OFDMA frame from the STA.
(APが各STAからフレームを受信する手順)
APはTriggerフレームを送信した後、UL-OFDMAのフレームを検出待ち状態となる(S103、S104)。STAから送信されるUL-OFDMAのフレームを検出できる条件は、例えば、Legacy Preamble もしくはHE PreambleまでをAPが認識することである。APが、UL-OFDMAのフレームを検出できずに、応答待ち時間が経過したら、タイムアウトとなる(S104のYes)。
(Procedure for AP to receive frames from each STA)
After transmitting the Trigger frame, the AP waits for detection of a UL-OFDMA frame (S103, S104). The condition for detecting the UL-OFDMA frame transmitted from the STA is, for example, that the AP recognizes up to Legacy Preamble or HE Preamble. If the AP cannot detect the UL-OFDMA frame and the response waiting time elapses, a timeout occurs (Yes in S104).
UL-OFDMAのフレームには、RUごとのPHY伝送速度情報等がPHYヘッダに含まれていない。つまりUL-OFDMAのフレームのPHYヘッダの内容は各STAで共通である。これにより、L-SIGフィールドやHE-SIG-Aフィールドの情報として各STAが共通の情報を送信するだけでよく、実装負荷の軽減になる。 The UL-OFDMA frame does not include PHY transmission rate information for each RU in the PHY header. That is, the contents of the PHY header of the UL-OFDMA frame are common to each STA. As a result, each STA only needs to transmit common information as information in the L-SIG field and HE-SIG-A field, which reduces the mounting load.
一方、PHYヘッダにRUごとのPHYパラメータが含まれていないため、MAC層部330が復調部310にUL-OFDMAのフレームを受信するために必要なパラメータを通知する必要がある。これらのパラメータはTriggerフレームを送信する前または後で、受信パラメータ指定部335が指定したパラメータである。
On the other hand, since a PHY parameter for each RU is not included in the PHY header, the
受信パラメータ指定部335がUL-OFDMAのフレームを受信するためのパラメータを指定する動作の例を説明する。
An example of an operation in which the reception
1つめの例として、受信パラメータ指定部335は、常に最新のパラメータを復調部310に指定しておいて、復調部310は受信したフレームのHE-SIG-Aフィールドに含まれるFormatフィールドがUL-MUであることを示している場合には、受信パラメータ指定部335が指定するPHYパラメータを参照して、受信信号を復調処理する。
As a first example, the reception
2つめの例として、受信パラメータ指定部335は、Triggerフレームを送信した直後から受信パラメータ指定部335が保持するパラメータを使うように復調部310に指示し続ける。このようにして、Triggerフレームを送信した後、最初に受信するフレームは、受信パラメータ指定部335が保持するパラメータを使って復調部310は復調処理を行う。この場合、復調部310は、L-SIG、HE-SIG-Aを復調しない、もしくは、それらの復調結果を無視して、HE-STFから復調を開始してもよい。受信フレーム待ち状態がタイムアウトした場合には、受信パラメータ指定部335は、その指示を解除してもよい。
As a second example, the reception
(STAのDataフレームのCRCチェック〜BA Bitmap生成まで)
フレーム解析部334は、復調部310が復調したデータをRUごとに受け取り、MACフレームのCRCチェックを実施する。CRCが正常だったMACフレームにおいて、Duration/IDフィールドの16ビットのうち、ビット[15:14]が2’b11である場合に、少なくとも下位11ビット([10:0])をAIDとして抽出し(S107)、ID管理部333がメモリ等に保持する。Duration/IDフィールドの16ビットのうち、ビット[15]が1’b0の場合は、下位のビットをAIDとして抽出しない(ID管理部333はその値を保持しない)。あるいは、UL-MUを受信した際、各DataフレームのDuration/IDフィールドはAIDが入っているものという前提で下位11ビットをAIDとして抽出するようにしてもよい。UL-MUを受信したかどうかの判断は、例えばTriggerフレーム送信後、固定時間後に受信開始したか否かによって行う、あるいは後述の図10の動作に基づき受信したPPDUのヘッダのFormatパラメータを確認することなどによって行えばよい。このようにDuration/IDフィールドからAIDを抽出することで、関連技術のようにMACアドレスとAIDとを対応づけたテーブルと、MACアドレスからAIDを検索する必要はない。これは本実施形態の大きな特徴の1つである。なお、後述するようにSTAは、UL-OFDMAのフレームを生成する際に、フレームのDuration/IDフィールドに自端末のAIDを設定する。
(From CRC check of STA Data frame to BA Bitmap generation)
The
なお、必要があれば、Address 2フィールドから送信元アドレス(STAのMACアドレス)を抽出して保持しておいてもよい。STAごとのBA Bitmap情報を管理する場合に、AIDの代わりに、STAのMACアドレスと一緒にBA Bitmapを管理してもよい。
If necessary, the source address (STA MAC address) may be extracted from the
(BA Bitmap情報の保持)
BA Bitmap保持部336には、複数のSTAからの複数のMACフレームをAPが受信した場合、各MACフレームを正常に受信できたか否かを示す送達確認ビットマップ情報をSTAごとに(あるいはフリップフロップのような情報を少なくとも一時的に保持できる回路)保持する(S108)。
(Retention of BA Bitmap information)
In the BA
Multi-STA BAフレームのPer STA Infoには、始点シーケンス番号(SSN)と、検査結果として0または1を設定するBA Bitmapフィールド等が含まれる。BA Bitmapフィールドには、始点シーケンス番号を起点とする過去のMACフレーム検査結果を先頭から0または1で設定する。例えば、フラグメント情報のないBitmapのフォーマットで返すのであればMACフレームをAPが正常に受信した場合には、そのMACフレームのシーケンス番号に対応するBA Bitmapフィールドのビット位置に1を設定し、正常に受信しなかったMACフレームのシーケンス番号に対応するBA Bitmapフィールドのビット位置には0を設定する。 The Per-STA Info of the Multi-STA BA frame includes a start point sequence number (SSN), a BA Bitmap field for setting 0 or 1 as an inspection result, and the like. In the BA Bitmap field, past MAC frame inspection results starting from the start sequence number are set to 0 or 1 from the beginning. For example, if the AP normally receives a MAC frame if it returns in Bitmap format without fragment information, set 1 in the bit position of the BA Bitmap field corresponding to the sequence number of the MAC frame, and 0 is set in the bit position of the BA Bitmap field corresponding to the sequence number of the MAC frame not received.
(APはMulti-STA BAフレームを生成し、送信する)
APは、Multi-STA BAにおける各フィールドの値を例えば下記のように設定する(S109)。
(AP generates and sends Multi-STA BA frame)
The AP sets the value of each field in the Multi-STA BA, for example, as follows (S109).
本実施形態では、1つのMulti-STA BAでは1つのTID情報に対する応答とすることを想定して、Multi-TIDフィールドは0にする。 In the present embodiment, the Multi-TID field is set to 0 on the assumption that one Multi-STA BA responds to one TID information.
短縮されたBitmapを用いることを想定し、Compressed Bitmapフィールドは 1 とする。 Assuming that a shortened bitmap is used, the Compressed Bitmap field is 1.
TID_INFOフィールドは、STAから受信したフレームのQoS ControlフィールドのTIDと同じ値とする。 The TID_INFO field has the same value as the TID in the QoS Control field of the frame received from the STA.
Per STA Info 1フィールドの設定例を以下に示す。
AIDフィールドは、STA1のAIDを設定する。ID管理部333が保持しているSTA1のAID(STA1から受信したフレームのDuration/IDフィールドに設定されていた値)を設定する。
An example of setting the
The AID field sets the AID of STA1. The AID of STA1 held by the ID management unit 333 (the value set in the Duration / ID field of the frame received from STA1) is set.
Response Indicationフィールドには、BA(Block Ack)を示す値を設定する。すなわち、BA Bitmap保持部336が生成するBA Bitmap情報を返答するため、BAを示す情報を設定する(例えば、0を設定)。一方、BA Bitmap情報を省略する場合は、Ackを示す情報を設定する(例えば、1)。
A value indicating BA (Block Ack) is set in the Response Indication field. That is, in order to return the BA Bitmap information generated by the BA
TIDには、STA1から受信したフレームのQoS ControlフィールドのTIDと同じ値を設定する。すなわち、フレーム解析部334が、STA1からのDataフレームのQoS Controlフィールドから抽出して保持しておいたTID値を設定する。Multi-TIDが0の場合は、このTIDフィールドには値を設定しなくてもよい。
The same value as the TID in the QoS Control field of the frame received from STA1 is set in TID. That is, the
SSNフィールドには、STA1のBA Bitmapの始点シーケンス番号となる値を設定する。すなわち、ビットマップ情報を生成してBA Bitmap保持部に保持すると同時に、その始点となるシーケンス番号を求めておき、このシーケンス番号をSSNフィールドに設定する。シーケンス番号は、フレーム解析部334がQoS DataフレームのSequence Numberフィールドから抽出した値を用いる。例えば、STA1から受信したQoS Dataフレームの中で保持している最も古いシーケンス番号を設定する。
In the SSN field, a value to be the start point sequence number of the STA1 BA Bitmap is set. That is, the bitmap information is generated and held in the BA Bitmap holding unit, and at the same time, the sequence number as the starting point is obtained, and this sequence number is set in the SSN field. As the sequence number, a value extracted from the Sequence Number field of the QoS Data frame by the
BA Bitmapフィールドには、STA1から受信した複数のQoS DataフレームのCRC検査結果を表すビットマップ情報を設定する。ビットマップ情報は、BA Bitmap保持部に保持されている。フレーム解析部334がQoS DataフレームのCRC結果を基づいてビットマップ情報を生成して、このビットマップ情報をBA Bitmap保持部336が保持している。
In the BA Bitmap field, bitmap information representing CRC inspection results of a plurality of QoS Data frames received from STA1 is set. The bitmap information is held in the BA Bitmap holding unit. The
Per STA Info 2〜Per STA Info 4には、それぞれSTA2〜STA4の情報をSTA1の場合と同様に設定する。
In
応答フレーム生成部332は、Multi-STA BAフレームのAddress 1フィールドには、例えば、ブロードキャストアドレス(48’hFFFF_FFFF_FFFF)を設定する。Address 2フィールドには、APのMACアドレスを設定する。それ以降のフィールドには先述した値を設定する。このようにしてMulti-STA BAフレームを生成する(S109)。
The response
制御部339は、UL-OFDMAのフレームの受信が終了した時点から応答フレームを送信するときの最小フレーム間隔であるSIFS経過したタイミングでMulti-STA BAフレームを送信するように制御する(S110)。応答フレーム生成部332は、Multi-STA BAフレームを変調部320へ転送する。変調部320でフレームを符号化および変調して得られたデジタル信号が、DAC部304でアナログ信号に変換され、無線部302によりアップコンバートおよび電力増幅等され、アンテナ301から無線信号として送出される。
The
図10は、APにおけるUL-OFDMA受信のためのパラメータ設定例のフローチャートを示す。受信パラメータ指定部335は、UL-OFDMA受信のためのパラメータを制御部339もしくはフレーム解析部334から取得する(S201)。Triggerフレームが変調部320から送信された後または前に、受信パラメータ指定部335は、保持しているパラメータを復調部310に出力する(S202、S203)。復調部310が例えばTriggerフレーム送信の固定時間(後述のxIFS)後に受信信号からHE Preambleを検出すると(S204)、HE preambleに含まれるFormatパラメータがUL-MUを示すかを判断し(S205)、UL-MUを示す場合(すなわちSUでない場合)、復調部310は、受信パラメータ指定部335から指定されたパラメータを使用してフレームを受信(復調)する(S206)。一方、FormatパラメータがUL-MUを示さない場合(すなわちSUの場合)、復調部310はHE Preambleから抽出するパラメータを使用してフレームの受信(復調)を行う(S207)。
FIG. 10 shows a flowchart of a parameter setting example for UL-OFDMA reception at the AP. The reception
図11に本発明の第1の実施形態にかかる端末側の無線通信装置(例えば、STA1)1100の構成例を示す。無線通信装置1100は、アンテナ1101、無線部1102、ADC部1103、DAC部1104、復調部1110、変調部1120、MAC層部1130を備える。要素1101〜1120に関しては、基本的にアクセスポイント側の無線通信装置300の場合と同様である。ADC部1103、DAC部1104、復調部1110、変調部1120、MAC層部1130の全部または一部は、APとの通信を制御する処理部(全体制御部)またはベースバンド集積回路に対応する。また、無線部は、アンテナを介してフレームを送受信するRF集積回路または無線通信部に対応する。処理部のデジタル領域の処理の全部または一部は、CPU等のプロセッサで動作するソフトウェア(プログラム)によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。処理部(全体制御部)の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えてもよい。
FIG. 11 shows a configuration example of a terminal-side wireless communication apparatus (for example, STA1) 1100 according to the first embodiment of the present invention. The
MAC層部1130は、送信パラメータ指定部1131、データフレーム生成部1132、ID管理部1133、フレーム解析部1134および制御部1139を備える。制御部1139は、これら他の処理部1131〜1134を制御する処理部である。処理部1131〜1134と1139は以降に示す動作を実現するために各々互いに適宜接続されている。
The
データフレーム生成部1131は、APからのTriggerフレームを受信して、自装置が指定されている場合に、Duration/IDフィールドに自装置のAIDを設定したQoS Dataフレームを生成する。
The data
図12にSTA1がAPからのTriggerフレームを受信し、xIFS後にUL-OFDMAに基づきデータフレームを送信するまでのフローを示す。 FIG. 12 shows a flow from when STA1 receives a Trigger frame from the AP until it transmits a data frame based on UL-OFDMA after xIFS.
xIFSの時間は、STAがUL-OFDMAのフレームを送信するより前に、STAがUL-OFDMAでの送信ができる時間間隔でかつ無関係のSTAがキャリアセンスで無線媒体がアイドルと判断して別のフレームを送信しないように、なるべく短い時間となることが望ましい(例えば、SIFS時間16μsあるいはPIFS時間25μs)。あるいは、STAがUL-OFDMA送信を行う前に無線状況を確認する場合は、SIFSより長くかつDIFS(=34us)以下の値としてもよい。
xIFS is the time interval before the STA transmits a UL-OFDMA frame, so that the STA can transmit in UL-OFDMA, and the STA is determined to be carrier sense and the wireless medium is idle. It is desirable that the time is as short as possible so as not to transmit a frame (for example,
STA1は、Triggerフレームを受信したとき(S301)、フレーム解析部1134がTriggerフレーム内のフィールドを解析する。この結果、Address2フィールドのMACアドレスが、STA1が所属するAPのMACアドレスと一致した場合、Common Infoフィールドの値を一時的にメモリに保持しておき、さらに1つ以上のPer User Infoフィールドの中にSTA1のAIDと一致するフィールドが存在するかを確認する(S302)。フレーム解析部1134が、ID管理部1133が保持するAID(STA1がAPから割り当てられたAID)(つまり、本実施形態ではAID = 1)と一致するAIDを含むPer User Infoフィールドを検出したとき(S303のYes)、そのPer User InfoフィールドのRU allocation informationサブフィールドの値と、STA PHY parameterの値とをメモリに格納する。
When STA1 receives the Trigger frame (S301),
一方、1つ以上のPer User Infoフィールドの中にSTA1のAIDと一致するAIDを含むPer User Infoフィールドを検出できなかった場合には、そのTriggerフレームに対しては(S303のNo)、何も応答しない。 On the other hand, if a Per User Info field that includes an AID that matches the AID of STA1 in one or more Per User Info fields cannot be detected, nothing is detected for that Trigger frame (No in S303). Do not respond.
TriggerフレームのCRC検査結果がOKであった場合、フレーム解析部1134は、メモリに一時的に格納していたパラメータ(RU pattern、Common PHY parameter、RU allocation information、STA PHY parameter)を、送信パラメータ指定部1131に転送する。
When the CRC check result of the Trigger frame is OK, the
データフレーム生成部1132は、フレーム解析部1134がSTA1のAIDがTriggerフレームのAIDと一致したと判定した場合、STA1内に送信すべきデータがあるならば、データフレーム(例えば、QoS Dataフレーム)を生成する(S304)。データフレームを生成する場合、MACヘッダ内のDuration/IDフィールドの16ビットのうち、例えば従来と同様Duration/IDフィールドにAIDが入っていることを示すために上位2ビットを [15:14]=2’b11に設定し、少なくとも下位11ビットの値にSTA1のAIDを設定する(S305)。このAIDはID管理部1133に保持されたものを使う。ここではデータフレームを送信する場合を記載したが、管理フレームや制御フレームでもよく、その場合はそれらのフレームのDuration/IDフィールドにAIDを設定することになり、従ってデータフレーム生成部1132はフレーム生成部1132と言い換えてもよい。またAggregateフレームを生成してもよい。Aggregateフレームを生成する場合、各MACフレームのDuration/IDフィールドには共通してAIDを設定することが望ましい。同じAID情報を入れることでいずれかのMACフレームの受信に成功すればAPはAID情報を取得でき、ロバストな仕組みとなる。
When the
送信パラメータ指定部1131は、データフレームを送信する前に、下記のパラメータを変調部11220に通知する。下記の例はSTA1に対するものである。
・RU pattern = 20
・Common PHY parameter
- 周波数帯域幅 = 20MHz幅
- Guard Interval長 = 3.2usec
・RU allocation information = (3, 0)
・STA parameter
- MCS = 7
- LDPC = 0(LDPCは適用しない意味)
- Nsts = 1
- Tx Power = 10
The transmission
・ RU pattern = 20
・ Common PHY parameter
-Frequency bandwidth = 20MHz width
-Guard Interval length = 3.2usec
・ RU allocation information = (3, 0)
・ STA parameter
-MCS = 7
-LDPC = 0 (meaning LDPC does not apply)
-Nsts = 1
-Tx Power = 10
データフレーム生成部1132がQoS Dataフレームを生成した後、制御部1139はそのフレームを送信するように指示すると、データフレーム生成部1131はフレームを変調部1120へ転送する。これにより、図8のフレームシーケンスにおけるSTA1の段に示すようなフレームが送信される(S306)。PHYヘッダは20MHzで送信され、MACフレームはRUの帯域で送信される。
After the data
APは、STA1が送信したQoS DataフレームのDuration/IDフィールドに設定されたAIDを抽出する。その後、APがMulti-STA BAフレームを生成する際に、Per STA Info 1フィールドのAIDサブフィールドに、その抽出されたAIDを設定する。こうして、APからのMulti-STA BAフレームを受信したSTA1は、Multi-STA BAフレーム内の複数のPer STA Infoフィールドから、自装置のAIDと一致するPer STA Infoフィールドを探し出すことが出来る。そして、Per STA Infoフィールドから自端末が送信したQoS Dataフレーム(Aggregateフレームでもよい)の送信が成功したかを判断する。DL-OFDMAまたはDL-MU-MIMOによりBAフレームまたはACKフレームを送信する場合もHE-SIG-Bフィールド(後述)にSTAを分離するためにIDを入れる。このため、このIDがAIDあるいはpartial AIDであれば、Duration/IDフィールドに設定したIDを、同様にこのパケット生成にも活用することができる。またこのときは、STAの受信動作としては、HE-SIG-BフィールドからAIDあるいはpartial AIDを抽出し、自STA宛てBAフレームまたはACKフレームを受信復号する。DL-MU送信時のパケットでは、図13Aに示すように、HE-SIG-AとHE-STFの間にHE-SIG-Bが追加される。HE-SIG-Bフィールドの一部(先頭側)がチャネル幅で送信され、残りの一部(末尾側)が宛先となるSTA毎に異なるリソース(リソースユニット)で送信されてもよい。この場合、STAを分離するためのIDは、チャネル幅の先頭側の部分と、STA毎のリソースで送信される末尾側の部分どちらの部分に設定してもい。なお、HE-SIG-Bフィールドの全部がチャネル幅で送信される構成、またはHE-SIG-Bフィールドの全部がSTA毎の異なるリソースで送信される構成も可能である。
The AP extracts the AID set in the Duration / ID field of the QoS Data frame transmitted by the STA1. Thereafter, when the AP generates a Multi-STA BA frame, the extracted AID is set in the AID subfield of the
上述した実施形態においてHE-SIG-AにTXOP Duration情報を設定する場合、TXOP Duration情報に従ってNAVを設定した第3者端末(3rd STA)は、その後のパケット部分(MACフレームを含む)を復号できなくても、EIFS(Extended InterFrame Space)を起動しないようにしてもよい。これによりフレームシーケンス完了後の無線媒体のアクセスにおいて、端末間で無線媒体へのアクセスで不公平が生じるのを防止できる。 When TXOP Duration information is set in HE-SIG-A in the above-described embodiment, a third party terminal (3rd STA) that sets NAV according to TXOP Duration information can decode the subsequent packet part (including MAC frame). Even without this, EIFS (Extended InterFrame Space) may not be started. Thereby, in the access of the wireless medium after completion of the frame sequence, it is possible to prevent unfairness in the access to the wireless medium between terminals.
上述した実施形態では各STAがDuration/IDにAIDを設定してUL-OFDMA送信する能力を有していたが、APはSTAとの接続時に、STAがこのような設定を行う能力(Capability)を有するかを取得してもよい。すなわち、STAは、アソシエーションプロセス時にアソシエーション要求フレームに当該Capabilityを通知する情報エレメントを追加し、APはこれに基づきSTAの能力を把握してもよい。当該能力を有するSTAのみを対象にTriggerフレームでSTAを指定してもよい。または、当該能力を有さないSTAが存在するときは、SU送信に任せる(UL-MUをさせない)、あるいはBA送信をDelayed BAの設定とし、個々のSTAからSU-ULでBAR (BlockAck Request)フレームを受信したらSIFS後にACKフレームを送信し、その後、DL-SUの形式で媒体へのアクセス権を取り直すなどしてBAフレームを送信するなどしてもよい。 In the above-described embodiment, each STA has the ability to perform UL-OFDMA transmission with AID set to Duration / ID. However, the AP has the ability to perform such settings when connected to the STA (Capability). You may get what you have. That is, the STA may add an information element for notifying the Capability to the association request frame during the association process, and the AP may grasp the STA capability based on the information element. You may specify STA with a Trigger frame only for STA which has the said capability. Alternatively, if there is a STA that does not have the capability, leave it to SU transmission (do not allow UL-MU), or set BA transmission to Delayed BA, and use BAR (BlockAck Request) from each STA with SU-UL When a frame is received, an ACK frame may be transmitted after SIFS, and then a BA frame may be transmitted by regaining the access right to the medium in the DL-SU format.
なおDL-MU-MIMOは、ビームフォーミングと呼ばれる技術を用いることで、複数のSTAに対して空間的に直交したビームを形成して、フレーム送信を行う。ビーム形成のために、各STAとのダウンリンクの伝搬路応答を利用する。このためにAPは、たとえば、事前にサウンディング用のフレーム(たとえばヌルデータパケット)を各STAに送信して、STAで測定されたダウンリンクの伝搬路応答のフィードバックを受ける。これにより各STAのダウンリンクの伝搬路応答を取得する。伝搬路応答を利用して各STAとのビームを形成するには公知の手法を用いればよい。例えば、STAへの送信信号にアンテナごとに重みづけを行って、重みづけした送信信号をそれぞれのアンテナから送信する。これを複数のSTAについてそれぞれ行い、複数のSTAのアンテナ毎の信号を同時に送信する。STA毎に、送信信号の重みづけは当該STAで送信信号が適正に受信され、それ以外のSTAではヌル信号が受信される(すなわち送信信号が受信されない)ように行う。DL-MU-MIMOについては、IEEE802.11ac規格で定められており、これを利用してもよい。DL-OFDMAは、UL-OFDMAと通信方向が逆であり、APから複数のSTAへOFDMAで送信を行うものである。通信方向が異なる点以外は基本的に同じであるが、PHYヘッダの構造が異なってもよい。 Note that DL-MU-MIMO forms a beam that is spatially orthogonal to a plurality of STAs by using a technique called beam forming, and performs frame transmission. For beam forming, the downlink channel response with each STA is used. For this purpose, the AP transmits, for example, a sounding frame (for example, a null data packet) to each STA in advance and receives feedback of a downlink channel response measured by the STA. As a result, the downlink propagation path response of each STA is acquired. A known technique may be used to form a beam with each STA using the propagation path response. For example, the transmission signal to the STA is weighted for each antenna, and the weighted transmission signal is transmitted from each antenna. This is performed for each of a plurality of STAs, and signals for each antenna of the plurality of STAs are transmitted simultaneously. For each STA, the transmission signal is weighted so that the transmission signal is properly received by the STA and the null signal is received by the other STAs (that is, the transmission signal is not received). DL-MU-MIMO is defined in the IEEE802.11ac standard and may be used. DL-OFDMA has a communication direction opposite to that of UL-OFDMA, and transmits data from an AP to a plurality of STAs using OFDMA. The structure is basically the same except that the communication direction is different, but the structure of the PHY header may be different.
(本実施形態の効果)
関連技術では、APがSTAから受信したQoS DataフレームのAddress 2フィールドからSTAのMACアドレスを抽出し、そのMACアドレスに基づき、MACアドレスとAIDとの対応テーブルからAIDを検索していた。このため、APに接続されるSTAが多い場合に、テーブルを保持するメモリに大きな容量が必要であった。また、AIDを検索する時間が長くなり、UL-OFDMAのフレーム受信の完了からSIFS後に応答フレーム(Multi-STA BAフレーム)を送信する場合に、応答フレームの生成が間に合わない可能性があった。これに対して、本実施形態によれば、APは、STAからのQoS DataフレームのDuration/IDフィールドから抽出したAIDをそのままMulti-STA BAフレームのPer STA Infoフィールドにおける所定のフィールド(AIDフィールド)に設定すればよい。これによって、MACアドレスとAIDとの対応テーブルを保持するメモリを削減することができ、また、APに接続するSTAが増加した場合においても、APがSTAのAIDを特定する時間を大幅に削減することができる。
(Effect of this embodiment)
In the related art, the AP extracts the MAC address of the STA from the
(UL 送信時のバリエーション)
上記の実施形態は、APが送信するTriggerフレームに対して、STAがUL-MUでフレーム送信を行う場合に、当該フレームのDuration/IDフィールドにAIDを設定したが、この方法は、他のフレームシーケンス例にも適用可能である。すなわち、APからTriggerフレームを受信することなく、1台のSTAが自発的にフレーム送信を行うUL-SU(Uplink Single User)の場合にも適用可能である。具体的には、そのUL-SUで送信するフレーム(QoS Dataフレーム等)のDuration/IDフィールドに、STAのAIDを設定する。APはそのQoS Dataフレームに対して、1つのPer STA Infoフィールドを含めたMulti-STA BAフレームを返信する。あるいはDuration/IDフィールドのAID情報は用いず、そのまま通常の単一STA宛てであるBAあるいはACKフレームを生成しても、障害にはならない。
(Variation when sending UL)
In the above embodiment, when STA performs frame transmission with UL-MU for the Trigger frame transmitted by AP, AID is set in the Duration / ID field of the frame. It can also be applied to sequence examples. That is, the present invention can also be applied to a UL-SU (Uplink Single User) in which one STA spontaneously transmits a frame without receiving a Trigger frame from the AP. Specifically, the AID of the STA is set in the Duration / ID field of a frame (QoS Data frame or the like) transmitted by the UL-SU. The AP returns a Multi-STA BA frame including one Per STA Info field in response to the QoS Data frame. Alternatively, generating a BA or ACK frame addressed to a normal single STA without using the AID information in the Duration / ID field does not cause a problem.
(UL-MU方式のバリエーション)
上記の実施形態ではUL-MUとしてUL-OFDMAを用いる例を示したが、UL-MU-MIMOを用いてもよい。UL-MU-MIMOについて簡単に説明する。UL-MU-MIMOは、複数のSTAが同じタイミングで、それぞれ同一周波数帯でフレームをAPに送信(空間多重送信)することで、アップリンク送信の高効率化を図るものである。図13Bは、MU-MIMOの概念を説明するための図である。AP11が、4台のSTA1〜4とUL-MU-MIMOを行う状況を想定する。STA1〜4は、同じチャネル(20MHz、40MHz、80MHzなど帯域幅は任意でよい)を利用して、同時にフレームを送信する。APは、これらのフレームを同時に受信するが、各フレームの物理ヘッダに含まれるプリアンブル信号を利用して、これらのフレームを分離できる。以下、これについて詳細に説明する。
(Variation of UL-MU system)
In the above embodiment, an example is shown in which UL-OFDMA is used as UL-MU, but UL-MU-MIMO may be used. A brief description of UL-MU-MIMO. UL-MU-MIMO is designed to improve the efficiency of uplink transmission by transmitting frames to the AP (spatial multiplexing transmission) in the same frequency band at the same timing for multiple STAs. FIG. 13B is a diagram for explaining the concept of MU-MIMO. Assume that AP11 performs UL-MU-MIMO with four STA1-4. The
AP11は、UL-MU-MIMOによって伝送された各STAのフレームを同時に重ね合わさった信号として受信する。UL-MU-MIMOでは、APは、複数のSTAから同時に受信した信号から各STAのフレームを空間的に分離する必要がある。このために、AP11は、複数のSTAのそれぞれとのアップリンクの伝搬路応答を利用する。APは、各STAのアップリンクの伝搬路応答を、複数のSTAが送信するフレームの先頭側に付加されるHE Preamble内のプリアンブル信号を利用して推定できる。プリアンブル信号は、HE-STFまたはHE-LTFで送信してもよいし、別のフィールドで送信してもよい。
The
プリアンブル信号は、既知ビット列あるいは既知のシンボル列で構成される。AP11は、既知ビット列を利用して、アップリンクの伝搬路応答を推定することで、プリアンブル信号より後のフィールドを正しく空間的に分離(復号)出来る。これは、公知の手法、例えばZF(Zero−Forcing)法、または、MMSE(Minimum Mean Square Error)法、または、最尤推定法等、任意の方法を用いて行うことができる。各STAのプリアンブル信号は互いに直交している。このため、AP11が、各STAから同時に受信したプリアンブル信号を個別に識別できる。これにより、AP11は、STA毎のプリアンブル信号を用いて、各STAからAP11へのアップリンクの伝搬路を推定できる。プリアンブル信号より後では、STA毎に別個の信号が送られるが、推定した伝搬路応答を利用して、これらの信号を分離できる。
The preamble signal is composed of a known bit string or a known symbol string. The
STA間のプリアンブル信号の直交化の方法として、時間的、周波数的および符号的のいずれの方法を用いることができる。時間直交の場合には、プリアンブル信号用のフィールドが複数の区間に分割され、各STAのプリアンブル信号が異なる区間で送信される。ある区間には、いずれか1台数STAのみがプリアンブル信号を送信していることになる。つまり、あるSTAがプリアンブル信号を送信する間、他のSTAは何も送信しない期間になる。周波数直交の場合には、各STAが互いに直交関係にある周波数でプリアンブル信号を送信する。符号直交の場合には、各STAがそれぞれ直交行列の互いに異なる行(または互いに異なる列)に含まれる値列(より詳細には値列に対応するシンボル列)を配置した信号を送信する。直交行列の各行(または各列)は互いに直交の関係にある。いずれの直交化の方法でも、AP11では各STAのプリアンブル信号を識別可能である。
As a method for orthogonalizing preamble signals between STAs, any of temporal, frequency, and coding methods can be used. In the case of time orthogonality, the preamble signal field is divided into a plurality of sections, and the preamble signal of each STA is transmitted in a different section. Only one STA transmits a preamble signal in a certain section. That is, while one STA transmits a preamble signal, the other STA transmits nothing. In the case of frequency orthogonality, the STAs transmit preamble signals at frequencies that are orthogonal to each other. In the case of code orthogonality, each STA transmits a signal in which a value sequence (more specifically, a symbol sequence corresponding to the value sequence) included in different rows (or different columns) of the orthogonal matrix is transmitted. Each row (or each column) of the orthogonal matrix is orthogonal to each other. In any orthogonal method, the
各STAに互いに直交するプリアンブル信号を使用させるために、各STAが使用するプリアンブル信号およびその送信方法の情報を、APは与えておく必要がある、具体的には、時間直交の場合には、どのタイミングでそれぞれプリアンブル信号(プリアンブル信号はSTA間で同じでもよいし、異なってもよい)を送信するか、周波数直交の場合にはどの周波数でそれぞれプリアンブル信号(プリアンブル信号はSTA間で同じでもよいし、異なってもよい)を送信するか、符号直交の場合にはどの符号化パターン(直交行列のどの行または列のパターン)を用いてプリアンブル信号を送信するか、の情報が必要となる。このような互いに直交するプリアンブル信号は、UL-MU-MIMOで各STAが使用するリソースに対応する。UL-OFDMAで各STAが使用するリソースは、RU(リソースユニット)に対応する。 In order for each STA to use preamble signals that are orthogonal to each other, the AP needs to give information on the preamble signal used by each STA and its transmission method. Specifically, in the case of time orthogonality, When to transmit a preamble signal (preamble signal may be the same or different between STAs) at each timing, or in the case of frequency orthogonal, at which frequency the preamble signal (preamble signal may be the same between STAs) In the case of code orthogonality, information on which encoding pattern (which row or column pattern of the orthogonal matrix) is used to transmit the preamble signal is required. Such preamble signals orthogonal to each other correspond to resources used by each STA in UL-MU-MIMO. Resources used by each STA in UL-OFDMA correspond to RU (Resource Unit).
先に図5に示したフォーマットは基本的にUL-MU-MIMOで送信するフレームに対しても同様に用いることができる。また、UL-MU-MIMO の場合、周波数上での分割ではなく、空間上での分割になるため、その違いに応じて、Triggerフレームの構成も適宜変更を加えればよい。例えばUL-OFDMAの場合のトリガーフレームのフォーマット(図6参照)において、RU allocation informationフィールドを、SS allocationフィールドに変更してもよい。SS allocationフィールドには、STAに割り当てるストリームを特定する情報、ストリームの個数等、STAが自端末が使用するストリームを決定するための情報を設定すればよい。例えば上記のプリアンブル信号またはその送信方法を特定するための情報を設定してもよい。また、RU patternフィールドに、プリアンブル信号のセットまたはその送信方法のセットまたはこれらの組のセットに、複数のパターンがある場合に、どのパターンかを特定する情報を設定してもよい。時間的、周波数的および符号的な送信方法のいずれを指すのかを識別する情報を、RU patternフィールドに設定してもよい。ここで述べた以外の情報を設定することも可能である。図8以降で述べた動作およびシーケンスの説明は、UL-OFDMAの場合であるが、UL-MU-MIMOの場合は、周波数上の分割ではなく、空間上の分割のため、その部分の表現を置き換えて読めば同様に適用可能である。 The format shown in FIG. 5 can be basically used in the same manner for frames transmitted by UL-MU-MIMO. In addition, in the case of UL-MU-MIMO, since the division is not on the frequency but on the space, the configuration of the Trigger frame may be appropriately changed according to the difference. For example, in the trigger frame format for UL-OFDMA (see FIG. 6), the RU allocation information field may be changed to the SS allocation field. In the SS allocation field, information for identifying a stream to be used by the terminal itself such as information for identifying a stream to be allocated to the STA and the number of streams may be set. For example, information for specifying the preamble signal or its transmission method may be set. In the RU pattern field, information specifying which pattern may be set when there are a plurality of patterns in a set of preamble signals, a set of transmission methods thereof, or a set of these sets. Information identifying whether to indicate a temporal, frequency, or symbolic transmission method may be set in the RU pattern field. It is also possible to set information other than those described here. The description of the operation and sequence described in FIG. 8 and after is the case of UL-OFDMA, but in the case of UL-MU-MIMO, the division of the part is not performed on the frequency, but is divided on the space. It can be applied in the same way if it is replaced and read.
なお、UL-OFDMAとUL-MU-MIMOを組み合わせた方式(UL-OFDMA&UL-MU-MIMO)を用いる場合のトリガーフレームでは、上述したUL-OFDMAとUL-MU-MIMOのそれぞれを行うために必要な情報をトリガーフレームに設定すればよい。図8以降で述べた動作およびシーケンスの説明は、UL-OFDMAの場合であるが、UL-OFDMA&UL-MU-MIMOの場合は、周波数上の分割と、空間上の分割との両方を用いるため、その部分の表現を置き換えて読めば同様に適用可能である。なお、UL-OFDMA&MU-MIMOは、リソースユニット毎に、複数の端末が同じリソースユニットを利用して、MU-MIMO送信を行うことになる。同じリソースユニットを利用する複数の端末は、UL-MU-MIMO送信用にそれぞれ異なるプリアンブル信号またはその送信方法またはそれらの組み合わせを用いる。リソースユニットが異なる端末間では、同じプリアンブル信号を用いても問題ない。 In the trigger frame when using a combination of UL-OFDMA and UL-MU-MIMO (UL-OFDMA & UL-MU-MIMO), it is necessary to perform each of the above-mentioned UL-OFDMA and UL-MU-MIMO. Information can be set in the trigger frame. The description of the operation and sequence described in FIG. 8 and after is the case of UL-OFDMA. In the case of UL-OFDMA & UL-MU-MIMO, both frequency division and spatial division are used. It can be applied in the same way by replacing the expression of the part. In UL-OFDMA & MU-MIMO, for each resource unit, a plurality of terminals use the same resource unit to perform MU-MIMO transmission. A plurality of terminals that use the same resource unit use different preamble signals, their transmission methods, or a combination thereof for UL-MU-MIMO transmission. There is no problem even if the same preamble signal is used between terminals having different resource units.
(第2の実施形態)
本実施形態は、APが、Triggerフレームで指定するSTAの分だけMACアドレスとAIDとを対応づけたテーブルを、Triggerフレーム送信するときにメモリ等に保持しておき、STAからUL-MU送信されたフレームを受信したときは、このテーブルとフレームに含まれるMACアドレスとからAIDを特定することを特徴とする。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the AP stores a table in which the MAC address and AID are associated with the STA specified in the Trigger frame in a memory or the like when transmitting the Trigger frame, and the UL-MU is transmitted from the STA. When the received frame is received, the AID is specified from this table and the MAC address included in the frame.
APは、送信するMulti-STA BAフレームに設定するAIDがわかればよいので、全てのAIDを事前に保持する必要はない。制御部339がTrigger生成部331にTriggerフレームを生成する指示をする時点で、Triggerフレームによって送信を許可するSTAのMACアドレスとAIDの組を、すべてのSTAのMACアドレスとAIDとを対応付けた情報からID管理部333に転送しておく。この情報は、例えばMAC層部330を管理するファームウエア等の管理部によって管理されており、メモリに比べて、ファームウエアへのアクセスには大きな時間を要する。
Since the AP only needs to know the AID set in the Multi-STA BA frame to be transmitted, it is not necessary to hold all the AIDs in advance. When the
ID管理部333は、例えば、下記のような情報をファームウエア等から取得して、AID情報テーブルとしてメモリに保持する。
MACアドレス1(STA1) − AID1
MACアドレス2(STA2) − AID2
MACアドレス3(STA3) − AID3
MACアドレス4(STA4) − AID4
For example, the ID management unit 333 acquires the following information from firmware or the like, and stores it in the memory as an AID information table.
MAC address 1 (STA1)-AID1
MAC address 2 (STA2)-AID2
MAC address 3 (STA3)-AID3
MAC address 4 (STA4)-AID4
図14に、本実施形態に係るAPの処理フローを示す。第1の実施形態のAPの処理フローとの差分として、ステップS111、S112、S113が追加されている。APは、Triggerフレームを生成したら、Triggerフレームによって指定したSTAについてのみ、MACアドレスとAIDとを対応づけた情報(AID情報テーブル)を生成し、ID管理部1133で管理する。
FIG. 14 shows a processing flow of the AP according to the present embodiment. Steps S111, S112, and S113 are added as differences from the processing flow of the AP of the first embodiment. After generating the Trigger frame, the AP generates information (AID information table) in which the MAC address is associated with the AID only for the STA designated by the Trigger frame, and manages the information by the
APでSTAからUL-OFDMAで送信されるQoS Dataフレームを受信した場合、CRCチェック後、フレーム解析部334は、QoS DataフレームのAddress 2フィールドからMACアドレスを抽出する(S112)。
When the AP receives the QoS Data frame transmitted from the STA by UL-OFDMA, after the CRC check, the
フレーム解析部334は、抽出したMACアドレスをID管理部1133に転送する。ID管理部1133は、Triggerフレームを送信する時点で保持したAID情報テーブルを用いて、MACアドレスに対応するAIDを取得する(S113)。ID管理部1133は、取得したAIDを応答フレーム生成部332に出力する。
The
応答フレーム生成部332は、BA Bitmap情報とAIDからMulti-STA BAフレームを生成し、送信する(S108〜S110)。
The response
端末側の動作は、UL-OFDMAで送信するQoS DataフレームのDuration/IDフィールドにSTAのAIDを設定する必要はない。AIDを設定しないこと以外は、第1の実施形態1と同様の動作である。STAがAIDを設定することが不要なのは、AP側でMACアドレスとAIDとを対応づけたAID情報テーブルを保持しているからである。 The operation on the terminal side does not need to set the STA AID in the Duration / ID field of the QoS Data frame transmitted by UL-OFDMA. The operation is the same as in the first embodiment except that AID is not set. The reason that the STA does not need to set the AID is that the AP holds an AID information table in which the MAC address is associated with the AID.
(第2の実施形態の効果)
本実施形態によれば、AID情報テーブルに保存する情報は、Triggerフレームで指定するSTAのMACアドレスとAIDに制限、すなわち、UL-MUの多重数に制限される。ほとんどの場合、APに接続可能なSTA数に比べて、UL-MUの多重数の方が少ない。これによって、メモリ容量を削減することができ、また、APがAIDを検索する時間を大幅に削減することができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
According to the present embodiment, the information stored in the AID information table is limited to the MAC address and AID of the STA specified in the Trigger frame, that is, limited to the UL-MU multiplexing number. In most cases, the number of multiplexed UL-MUs is smaller than the number of STAs that can be connected to an AP. As a result, the memory capacity can be reduced, and the time for the AP to search for the AID can be greatly reduced.
(第3の実施形態)
第1の実施形態では、TriggerフレームにUL-MU送信させるSTAのID(AID)をリソースユニット(RU)に対して設定した。一方、Triggerフレームでリソースユニット(RU)に対して特定のSTAのIDを設定せず、複数のSTAが任意のリソースユニット(RU)にアクセスすることを許容する方式がある。これをOFDMA based random access方式と呼ぶ。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the STA ID (AID) that causes UL-MU transmission in the Trigger frame is set for the resource unit (RU). On the other hand, there is a method that allows a plurality of STAs to access an arbitrary resource unit (RU) without setting a specific STA ID for the resource unit (RU) in the Trigger frame. This is called the OFDMA based random access method.
この方式では、各STAが乱数を振り、出た目の数を一定の規則に従って減少させていき、特定の値(ここでは0とする)になると、選択権を獲得し、STAから、OFDMA based random accessが許可されたRUからRUを選択してアクセスする(当該RUでフレームを送信する)ことができる。その一定の規則は、一例としてTriggerフレームを受信するごとに、TriggerフレームでOFDMA based random accessが許可されたRUの個数分だけ上記乱数から減算する方法がある。あるいはTriggerフレームを受信した回数に応じた値を乱数から減算する方法がある。ここで述べた以外の方法でもかまわない。 In this method, each STA assigns a random number, decreases the number of exited eyes according to a certain rule, and when it reaches a specific value (0 here), obtains the selection right, and from the STA, OFDMA based Access can be performed by selecting a RU from RUs for which random access is permitted (transmitting a frame using the RU). As an example, there is a method of subtracting from the random number by the number of RUs for which OFDMA based random access is permitted in the Trigger frame each time a Trigger frame is received. Alternatively, there is a method of subtracting a value corresponding to the number of times the Trigger frame has been received from the random number. Other methods than those described here may be used.
図15に、第3の実施形態に係るフレームシーケンスの例を示す。STAがOFDMA based random access方式でのアクセスを許容されるRUに対して、Triggerフレームに含めるAIDを、所定値に設定する。現状、0はAID の値として使用されていないため、所定値として0をOFDMA based random accessを許容するRUを指定する値として使用する。ただし、0以外の他の値でもよい。あるいは、Common InfoフィールドにOFDMA based random accessを許容することを示す情報を設定してもよい。 FIG. 15 shows an example of a frame sequence according to the third embodiment. For RUs where STA is allowed to access in the OFDMA based random access method, AID included in the Trigger frame is set to a predetermined value. Currently, 0 is not used as the value of AID, so 0 is used as a predetermined value to specify an RU that allows OFDMA based random access. However, other values other than 0 may be used. Alternatively, information indicating that OFDMA based random access is allowed may be set in the Common Info field.
今、STA1、STA2、STA3およびSTA4が、OFDMA based random access方式に従って、それぞれSTA1はRU allocation information 1で送信することを決定し、STA2はRU allocation information 2で送信することを決定し、STA3はRU allocation information 3で送信することを決定し、STA4はRU allocation information 4で送信することを決定したとする。このとき、STA1〜STA4は、それぞれが送信するフレーム(DATA1〜DATA4)のDuration/IDフィールドに自装置のAID(1〜4)を設定する。
Now, STA1, STA2, STA3, and STA4, according to the OFDMA based random access method, STA1 decides to transmit with
APは、STAから受信したDATAフレームのDuration/IDフィールドからAIDを抽出し、抽出したAIDをMulti-STA BAフレーム内のPer STA infoフィールドのAIDフィールドに設定する。Multi-STA BAフレームを受信したSTA、例えば、STA1は、Multi-STA BAフレームのAID= 1が設定されたPer STA Infoフィールドを検出することで、自端末の送信が成功したことを把握できる。また、AID=1に対応するBA Bitmap1を確認することで、送信したフレーム(例えばAggregateフレーム内の各サブフレーム)の送達確認情報を把握できる。
The AP extracts the AID from the Duration / ID field of the DATA frame received from the STA, and sets the extracted AID in the AID field of the Per STA info field in the Multi-STA BA frame. The STA that has received the Multi-STA BA frame, for example, STA1, can recognize that the transmission of its own terminal has been successful by detecting the Per STA Info field in which AID = 1 of the Multi-STA BA frame is set. Further, by confirming the
(第3の実施形態の効果)
OFDMA based random access方式を用いる場合では、どのSTAがフレームを送信するのかをAPはTriggerフレームを送信する時点ではわからない。しかし、STAが送信するフレームのDuration/IDフィールドにAIDを設定することで、OFDMA based random access方式においても、APは、受信したフレームから当該フレームを送信したSTAのAIDを高速に特定して、Multi-STA BAフレームを生成および返信することが可能である。
(Effect of the third embodiment)
In the case of using the OFDMA based random access method, the AP does not know which STA transmits the frame at the time of transmitting the Trigger frame. However, by setting the AID in the Duration / ID field of the frame transmitted by the STA, even in the OFDMA based random access scheme, the AP can quickly identify the AID of the STA that transmitted the frame from the received frame, Multi-STA BA frames can be generated and returned.
(第4の実施形態)
AIDの11ビットの値のうち、AIDとして現行使われている1〜2007の一部である例えば、1〜1751までをAPに接続したSTAに割り当てる番号として用い、1752〜2007までの値を一時IDとして用いる。あるいはAIDは現状は1~2007であるがDuration/IDフィールド内でそれを表すビット数としては14ビットあり、2008〜16383は将来拡張のために予約(リザーブド)されているため、それらの値(の一部)を一時IDとして用いてもよい。STAは、第3の実施形態で説明したOFDMA based random access方式で送信する場合に、STAは、ランダムアクセス可能なRUに対応づけられた一時IDをDuration/IDフィールドに設定して、フレームを送信する。第4の実施形態に係るフレームシーケンスの例を図16に示す。一時IDが割り当てられたRUが、OFDMA based random access方式での使用が可能なRUである。
(Fourth embodiment)
Among the 11-bit values of AID, which is part of 1 to 2007 currently used as AID, for example, 1 to 1751 is used as the number assigned to the STA connected to the AP, and the values from 1752 to 2007 are temporarily Used as ID. Alternatively, AID is currently 1 to 2007, but the number of bits representing it in the Duration / ID field is 14 bits, and 2008 to 16383 are reserved for future expansion (reserved), so their values ( May be used as a temporary ID. When the STA transmits using the OFDMA based random access method described in the third embodiment, the STA sets a temporary ID associated with a randomly accessible RU in the Duration / ID field and transmits the frame. To do. An example of a frame sequence according to the fourth embodiment is shown in FIG. The RU to which the temporary ID is assigned is a RU that can be used in the OFDMA based random access method.
APは、Triggerフレームを生成する場合、各Per User Infoフィールドに設定するIDとして一時IDを選択して、Per User Infoフィールドに設定する。またPer User Infoフィールドには、RUを指定する情報等も設定する。例えばPer User Info 1〜Per User Info 4フィールドに以下のように設定する。Temp IDは、一時IDのことである。
・Per User Info 1:(Temp ID=1752, RU allocation information 1)
・Per User Info 2:(Temp ID=1753, RU allocation information 2)
・Per User Info 3:(Temp ID=1754, RU allocation information 3)
・Per User Info 4:(Temp ID=1755, RU allocation information 4)
When generating a Trigger frame, the AP selects a temporary ID as an ID to be set in each Per User Info field and sets it in the Per User Info field. In the Per User Info field, information specifying RU is also set. For example, the following settings are made in the
・ Per User Info 1: (Temp ID = 1752, RU allocation information 1)
・ Per User Info 2: (Temp ID = 1753, RU allocation information 2)
・ Per User Info 3: (Temp ID = 1754, RU allocation information 3)
・ Per User Info 4: (Temp ID = 1755, RU allocation information 4)
APは、上記のPer User Info 1〜Per User Info 4フィールドを含むTriggerフレームを送信する(図16参照)。APは、Triggerフレームを送信した直後に、Temp IDとRU allocation informationとを対応づけたテーブル(一時ID情報テーブル)を生成し、ID管理部333で保持する。
The AP transmits a Trigger frame including the above-mentioned Per
STA1は、上記のOFDMA based random access方式に従って、RU allocation information 1で送信することを決定し、RU allocation information 1でDATA1フレームを送信したとする(図16参照)。STA1は、APから受信したTriggerフレームのPer User Info 1フィールドからTemp ID1=1752を抽出し、抽出した一時IDを、ID管理部1133で保持する。DATA1フレームのDuration/IDフィールドに、TempID2(=1752)およびSTA1のAIDのいずれも含める必要はない。
同様に、STA2は、RU allocation information 2で送信することを決定し、RU allocation information 2でDATA2フレームを送信したとする(図16参照)。Temp ID2=1753をID管理部1133で保持する。DATA2フレームのDuration/IDフィールドに、TempID2(=1753)およびSTA2のAIDのいずれも含める必要はない。
STA3は、RU allocation information 3で送信することを決定し、RU allocation information 3でDATA3フレームを送信したとする(図16参照)。Temp ID3=1754をID管理部1133で保持する。DATA3フレームのDuration/IDフィールドに、TempID3(=1754)およびSTA3のAIDのいずれも含める必要はない。
STA4は、RU allocation information 4で送信することを決定し、RU allocation information 4でDATA4フレームを送信したとする(図16参照)。Temp ID4=1755をID管理部1133で保持する。DATA4フレームのDuration/IDフィールドに、TempID4(=1755)およびSTA4のAIDのいずれも含める必要はない。
STA1 decides to transmit with
Similarly, STA2 decides to transmit with
It is assumed that STA3 decides to transmit with
It is assumed that STA4 decides to transmit with
ID管理部1133で保持した一時IDは、各STAがMulti-STA BAフレームからBA Bitmap情報を取得する場合のID照合に用いられる。
The temporary ID held by the
(APがMulti-STA BAを生成し、送信する)
APのフレーム解析部334は、復調部310から各RU allocation informationに関する情報と共に、各RUで受信された DATAフレームを取得する。フレーム解析部334は、STA1についてDATA1フレームがRU allocation information 1に割り当たっていることをフレーム解析部334は認識する。次にID管理部333は、Triggerフレーム送信時に保持した情報テーブルからRU allocation information 1の一時IDは1752であることを認識する。このようにして、DATA1フレームの送達確認情報を設定するBA Bitmap1の一時IDは1752となり、応答フレーム生成部332はPer STA Info 1にはID = 1752とBA Bitmap1等を含める。
(AP generates and sends Multi-STA BA)
The
STA2〜STA4に対してのPer STA Info 2〜Per STA Info 4フィールドも、STA1と同様に生成する。
Per
APは、生成したMulti-STA BAフレームを、UL-MUでの受信完了からSIFS後に、送信する(図16参照)。APはMulti-STA BAフレームを送信後に、受信したUL-MUフレームから抽出したMACアドレスを一時IDに紐付け、BA Bitmapの記録を用いてMACアドレスに対する受信ステータスを更新することができる。 The AP transmits the generated Multi-STA BA frame after SIFS from completion of reception at the UL-MU (see FIG. 16). After transmitting the Multi-STA BA frame, the AP associates the MAC address extracted from the received UL-MU frame with the temporary ID, and can update the reception status for the MAC address using the BA Bitmap record.
STA1〜STA4は、APから送信されたMulti-STA BAフレームを受信する。 STA1 to STA4 receive the Multi-STA BA frame transmitted from the AP.
STA1は、DATA1フレームを送信したときに保持したID = 1752と一致するPer STA Infoフィールドを探す。STA1は、IDが一致するフィールドはPer STA Info 1フィールドであると認識する。Per STA Info 1フィールド内のBA Bitmap1を取得し、DATA1フレームの送達確認情報を確認する。STA2〜STA4も、STA1と同様の処理を行う。
STA1 searches for a Per STA Info field that matches ID = 1725 held when the DATA1 frame was transmitted. STA1 recognizes that the field with the matching ID is the
(第4の実施形態の効果)
APがOFDMA based random accessを適用してTriggerフレームを送信する場合、OFDMA based random accessを適用するRUに一時IDを割り当てる。APはTriggerフレームを送信する時点で、Resource Unit(RU)と一時IDのテーブル(一時ID情報テーブル)を作成できる。
(Effect of the fourth embodiment)
When an AP applies OFDMA based random access and transmits a Trigger frame, a temporary ID is assigned to the RU to which OFDMA based random access is applied. The AP can create a resource unit (RU) and temporary ID table (temporary ID information table) at the time of transmitting the Trigger frame.
APは、STAからUL-OFDMAでフレームを受信した場合、DATAフレームを受信したRUを把握できるため、DATAフレームが受信できたRUから、一時IDの値も特定できる。したがって、そのSTA用のPer STA Infoフィールドに含めるID(一時ID)も高速に特定できる。 When the AP receives a frame from the STA by UL-OFDMA, the AP can grasp the RU that has received the DATA frame. Therefore, the temporary ID value can also be specified from the RU that has received the DATA frame. Therefore, the ID (temporary ID) included in the Per STA Info field for the STA can be identified at high speed.
この結果、STAがDuration/IDフィールドにID(一時ID)を設定しなくても、AP側の実装のみで、Multi-STA BAフレームを生成できる。よって、APに接続しているすべてのSTAのMACアドレスとAIDを対応させたテーブルをファームウエア等から取得してメモリに保存しておく必要はなく、メモリ容量を削減することができる。また、APに接続するSTAが増加した場合においても、ID(一時ID)を検索する時間を、大幅に削減することができる。
さらに、STAがAPに接続する前でAIDを有していない場合にも本実施形態によりOFDMA based random accessに基づいたフレーム交換がSTAとAPの間で実現できる。
As a result, even if the STA does not set the ID (temporary ID) in the Duration / ID field, the Multi-STA BA frame can be generated only by the implementation on the AP side. Therefore, it is not necessary to acquire a table in which the MAC addresses of all the STAs connected to the AP and the AIDs are associated with each other from the firmware and store them in the memory, and the memory capacity can be reduced. Even when the number of STAs connected to the AP increases, the time for searching for an ID (temporary ID) can be significantly reduced.
Furthermore, even when the STA does not have an AID before connecting to the AP, frame exchange based on OFDMA based random access can be realized between the STA and the AP according to this embodiment.
(第5の実施形態)
第4の実施形態では、異なるSTAが同じRUで送信した場合、同じRUで送信した複数のSTAは、同じ一時IDを自装置のBA Bitmap特定用のIDであると認識していることになる。仮に、APが、そのうち1つのSTAのフレームを受信できた場合、受信できたRUの一時IDを用いて、Multi-STA BAフレームを返信する。しかし、その一時IDを自装置のIDであると認識しているSTAは複数台存在するので、それぞれが自装置のBA Bitmapだと誤認識してしまう。第5の実施形態では、一時IDを利用する方式(一時ID割り当て方式)に基づくUL-OFDMA送信を、STAが自装置のバッファ状態(Buffer Status)を、APに報告させるために行う。ここでBuffer Statusは、STAのデータ送信の要求有無に関する情報を含む。一例として、Buffer Statusは、STAが送信したいデータフレームを持っているかどうかの情報を含む。また、データを持っている場合、どの程度のデータ量なのかについての情報を含んでもよい。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, when different STAs transmit with the same RU, a plurality of STAs transmitted with the same RU recognize the same temporary ID as an ID for specifying the BA Bitmap of the own device. . If the AP can receive a frame of one STA, the AP returns a Multi-STA BA frame using the temporary ID of the received RU. However, since there are a plurality of STAs that recognize the temporary ID as the ID of the own device, each of them is erroneously recognized as the BA Bitmap of the own device. In the fifth embodiment, UL-OFDMA transmission based on a method using a temporary ID (temporary ID allocation method) is performed so that the STA reports the buffer status (Buffer Status) of its own device to the AP. Here, Buffer Status includes information related to whether or not STA data transmission is requested. As an example, the Buffer Status includes information on whether or not the STA has a data frame to be transmitted. Moreover, when it has data, you may include the information about how much data amount is.
図17に、第5の実施形態に係るフレームシーケンスの例を示す。 FIG. 17 shows an example of a frame sequence according to the fifth embodiment.
第4の実施形態と同様にして、APは、一時ID割り当て方式に従ってTrigger1フレームを生成して、送信する。Trigger1フレームには、一時IDとRU allocation informationとの対応が含まれる。Buffer Statusを報告するためにSTAに使用させるフレームとしては、例えば、QoS Nullフレームを使うものとし、当該フレームの使用を指定する情報を、Trigger1フレームに含めてもよい。なお、QoS Nullフレームは、MACヘッダを有するが、フレームボディフィールドは有さないフォーマットを有する。 As in the fourth embodiment, the AP generates and transmits a Trigger1 frame according to the temporary ID assignment method. The Trigger1 frame includes a correspondence between the temporary ID and RU allocation information. As a frame used by the STA to report Buffer Status, for example, a QoS Null frame may be used, and information specifying the use of the frame may be included in the Trigger1 frame. Note that the QoS Null frame has a format that has a MAC header but does not have a frame body field.
Triggerフレームを受信した各STAは、自装置のBuffer Statusの情報を含むQoS Nullフレームを生成し、Triggerフレームで一時IDが割り当てられたRUの中から任意に選択したRUで、QoS Nullフレームを送信する。 Each STA that has received the Trigger frame generates a QoS Null frame that includes the Buffer Status information of its own device, and transmits the QoS Null frame with the RU arbitrarily selected from the RUs to which the temporary ID is assigned in the Trigger frame. To do.
APは各STAからのBuffer Statusの情報に基づいて、データフレームの送信を許可するSTAを決定する。APは、決定したSTAに対して送信を許可するために、Trigger2フレームでそれらのSTAのAIDを含める(このTrigger2フレームでは、送信を許可するSTAを指定する)。 The AP determines an STA that is permitted to transmit a data frame based on Buffer Status information from each STA. In order to permit transmission to the determined STA, the AP includes the AID of those STAs in the Trigger2 frame (in this Trigger2 frame, the STA that permits transmission is specified).
Trigger2フレームによって指定されたSTAが送信するDATAフレームのDuration/IDフィールドには、第1の実施形態のように、各STAが自装置のAIDを設定する。 In the Duration / ID field of the DATA frame transmitted by the STA specified by the Trigger2 frame, each STA sets its own AID as in the first embodiment.
このようにすると、もしSTA4とSTA5が同じRUでBuffer Statusを送信し、APがSTA4からのBuffer Statusを正常に受信し、STA5からのBuffer Statusを受信しなかったとする。このとき、APが送信するMulti-STA BAフレームを受信したSTA4とSTA5は、同じ一時IDを自装置のIDであると認識しているので、両方のSTAとも自装置宛にAPから返答があったと認識する。しかしながら、APはTrigger2フレームによって、送信を許可したSTAはSTA1〜STA4であるので、STA5はTrigger2フレームを受信したときに、STA5が送信したBuffer StatusをAPが受信しなかったことが、事後的にではあるがわかる。これにより、第4の実施形態における、STAが送信するDATAフレームをAPが受信したと誤認識する問題は生じない。 In this case, it is assumed that STA4 and STA5 transmit Buffer Status with the same RU, AP normally receives Buffer Status from STA4, and does not receive Buffer Status from STA5. At this time, STA4 and STA5 that have received the Multi-STA BA frame transmitted by the AP recognize that the same temporary ID is the ID of their own device, so that both STAs responded to the own device from the AP. Recognize that However, since the STA that allowed transmission by the AP is STA1 to STA4 by the Trigger2 frame, when the STA5 received the Trigger2 frame, the AP did not receive the Buffer Status transmitted by the STA5. But I understand. Thereby, the problem of erroneously recognizing that the AP has received the DATA frame transmitted by the STA in the fourth embodiment does not occur.
(第6の実施形態)
本実施形態は、OFDMA-based random access方式を用いる場合に、APのID管理部333のテーブルに保持するMACアドレスとAIDとの組のエントリ数を制限し、そのテーブルにヒットしなかったSTAからのフレームに対しては、BA Bitmap応答を行わない。次回のTriggerフレームでそのSTAのAIDを指定して、フレームの送信を許可し、そのフレームに対してBA Bitmap応答を行う。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, when the OFDMA-based random access method is used, the number of entries in the combination of the MAC address and AID held in the table of the ID management unit 333 of the AP is limited, and from the STA that has not hit the table The BA Bitmap response is not performed for the frame. The AID of the STA is specified in the next Trigger frame, frame transmission is permitted, and a BA Bitmap response is made to that frame.
図18に、第6の実施形態に係るフレームシーケンスの例を示す。 FIG. 18 shows an example of a frame sequence according to the sixth embodiment.
APは、Trigger1フレームにおける各Per User Infoフィールドそれぞれに
AID = 0, RU allocation information 1
AID = 0, RU allocation information 2
AID = 0, RU allocation information 3
AID = 0, RU allocation information 4
を含めて送信する。AID =0を設定することで、Trigger1フレームを受信したSTAに対し、RU allocation information 1〜4は、OFDMA-based random access方式でアクセス可能であることを通知する。
AP in each Per User Info field in Trigger1 frame
AID = 0,
AID = 0,
AID = 0,
AID = 0,
Send including By setting AID = 0,
APのID管理部333が保持するAID情報テーブルには、以下のような情報が格納されていたとする。MACアドレス1〜MACアドレス3は、STA1〜STA3のMACアドレスであり、AID1〜AID3は、STA1〜STA3のAIDである。AID情報テーブルに登録する情報は任意の方法で選択したSTAのものでよい。例えば直前にUL-OFDMAを行ったSTA群でもよい。次にUL-OFDMA送信する可能性が高いSTAを任意の方法で算出し、当該算出したSTAのものでもよい。ここで述べた以外の方法で選択したSTAのものでもよい。
MACアドレス1−AID1
MACアドレス2−AID2
MACアドレス3−AID3
Assume that the following information is stored in the AID information table held by the ID management unit 333 of the AP. MAC addresses 1 to 3 are MAC addresses of STA1 to STA3, and AID1 to AID3 are AIDs of STA1 to STA3. The information registered in the AID information table may be that of the STA selected by an arbitrary method. For example, the STA group that performed UL-OFDMA immediately before may be used. Next, an STA that has a high possibility of UL-OFDMA transmission may be calculated by an arbitrary method, and the calculated STA may be used. STAs selected by methods other than those described here may be used.
MAC address 1-AID1
MAC address 2-AID2
MAC address 3-AID3
APから送信されたTrigger1フレームに対して、STA1、 STA2、 STA4が、DATA1フレーム、DATA2フレーム、DATA4フレームをそれぞれ送信したとする(UL-OFDMA1)。この際STA1〜STA4は、Duration/IDフィールドに自装置のAIDを設定する必要はない。APのID管理部333は、STA1とSTA2のAIDおよびMACアドレスを保持しているが、STA4のAIDおよびMACアドレスを保持していない。 Assume that STA1, STA2, and STA4 transmit a DATA1, DATA2, and DATA4 frames, respectively, to the Trigger1 frame transmitted from the AP (UL-OFDMA1). At this time, the STA1 to STA4 do not need to set the AID of the own device in the Duration / ID field. The ID management unit 333 of the AP holds the AID and MAC address of STA1 and STA2, but does not hold the AID and MAC address of STA4.
APはID管理部333が保持しているSTA1とSTA2に関してのみ、それぞれのMACアドレスをからAIDを特定し、また、それぞれのBA Bitmapを作成する。そして、Per STA Info 1フィールドがAID1とBA Bitmap1を含み、Per STA Info 2フィールドがAID2とBA Bitmap2を含む、Multi-STA BA1フレームを生成する。APは、ID管理部333でSTA4のAIDを保持していないので、この時点ではSTA4に対しBA Bitmapを返信しない。なお、APで動作するファームウエア等では、STA4のAIDとMACアドレスとも管理されている。
Only for STA1 and STA2 held by the ID management unit 333, the AP specifies an AID from each MAC address, and creates each BA Bitmap. Then, a Multi-STA BA1 frame is generated in which the
APは、MACアドレス4がAID情報テーブルになかったため、APのID管理部333のAID情報テーブルを以下のように更新する。ここではSTA3のAID3およびMACアドレス3を削除し、STA4のAIDおよびMACアドレスを追加した(ここでは、AIDとMACアドレスの組を3組しか保持できない場合を仮定している)。
MACアドレス1−AID1
MACアドレス2−AID2
MACアドレス4−AID4
Since the
MAC address 1-AID1
MAC address 2-AID2
MAC address 4-AID4
APは、各Per User Infoフィールドそれぞれに
AID = 0, RU allocation information 1
AID = 0, RU allocation information 2
AID = 0, RU allocation information 3
AID = AID4, RU allocation information 4
を含めたTrigger2フレームを送信する。
AP in each Per User Info field
AID = 0,
AID = 0,
AID = 0,
AID = AID4,
Trigger2 frame including is transmitted.
AID =0を設定しているRU allocation information 1〜3については、Trigger1フレームの場合と同様、OFDMA-based random access方式でアクセス可能であることを指定する。一方、RU allocation information 4では、0ではなく、AID4を指定する。APは、UL-OFDMA1で送信されたDATA4フレームに対しBA Bitmapを返信できなかったが、今回STA4に対してBA Bitmapを返信できる状態にあるため、Trigger2フレームの後に、DATA4フレームを送信する機会を与える。
For
Trigger2フレームを受信したSTAのうちSTA1、STA2、STA4が、DATA1フレーム、DATA2フレーム、DATA4フレームをそれぞれ送信したとする(UL-OFDMA2)。なお、UL-OFDMA2で送信するDATA1、DATA2、DATA4フレームは、UL-OFDMA1で送信するDATA1、DATA2、DATA4フレームと同じであっても、異なっていてもよい。APのID管理部333は、STA1, STA2とSTA4について、それぞれのAIDとMACアドレスとを保持している。より一般的にSTAまたはAPが複数の第Xフレームを時系列に送信すると表現する場合に、これら複数の第Xフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。また、複数のSTAが複数の第Xフレームを多重送信する場合に、これら複数の第Xフレームの内容は同じであっても、異なってもよい。Xには任意の値が入る。 It is assumed that STA1, STA2, and STA4 among the STAs that have received the Trigger2 frame respectively transmit the DATA1 frame, the DATA2 frame, and the DATA4 frame (UL-OFDMA2). Note that the DATA1, DATA2, and DATA4 frames transmitted by UL-OFDMA2 may be the same as or different from the DATA1, DATA2, and DATA4 frames transmitted by UL-OFDMA1. The ID management unit 333 of the AP holds the AID and MAC address of STA1, STA2, and STA4. More generally, when the STA or AP expresses that a plurality of Xth frames are transmitted in time series, the contents of the plurality of Xth frames may be the same or different. Further, when a plurality of STAs multiplex-transmit a plurality of Xth frames, the contents of the plurality of Xth frames may be the same or different. X is an arbitrary value.
APはID管理部333が保持しているSTA1, STA2とSTA4に関して、BA Bitmapを作成する。つまり、Per STA Info 1フィールドにAID1とBA Bitmap1を設定し、Per STA Info 2フィールドにAID2とBA Bitmap2を設定し、Per STA Info 3フィールドにAID4とBA Bitmap4を設定することにより、Multi-STA BA2フレームを生成する。APは、UL-OFDMA2の受信完了からSIFS後に、Multi-STA BA2フレームを送信する。
The AP creates a BA Bitmap for STA1, STA2 and STA4 held by the ID management unit 333. That is, by setting AID1 and BA Bitmap1 in the
(第6の実施形態の効果)
前述した第2の実施形態では、Triggerフレームを送信する段階で、UL-OFDMAで送信するSTAのAIDをAPが知っていることが前提だった。これに対して、第6の実施形態では、ID管理部333で管理するテーブルに、UL-OFDMAで送信するすべてまたは一部のSTAのAIDが登録されていなくてもよい。テーブルにAIDが登録されていないことにより応答できなかったSTAに関しては、その際にそのSTAのAIDを登録するようにテーブルを更新し、それ以降のTriggerフレームでは、直接そのSTAのAIDを指定して、優先的にRUを割り当てることができる。このようにしてOFDMA-based random access方式を用いた場合において、テーブルに登録するエントリ数を、UL-MUフレームの多重数に制限することができる。これによって、ID管理部333で管理する、STAのMACアドレスとAIDを対応させたテーブルを保持するメモリの容量を削減することができる。また、APに接続するSTAが増加した場合においても、APがAIDを検索する時間を大幅に削減することができる。
(Effect of 6th Embodiment)
In the second embodiment described above, it is assumed that the AP knows the STA AID to be transmitted by UL-OFDMA at the stage of transmitting the Trigger frame. On the other hand, in the sixth embodiment, the AID of all or part of the STAs to be transmitted by UL-OFDMA may not be registered in the table managed by the ID management unit 333. For STAs that could not respond because the AID is not registered in the table, update the table to register the STA's AID at that time, and in the subsequent Trigger frame, specify the STA's AID directly. RU can be preferentially assigned. Thus, when the OFDMA-based random access method is used, the number of entries registered in the table can be limited to the number of multiplexed UL-MU frames. As a result, the capacity of the memory that is managed by the ID management unit 333 and holds a table that associates the MAC address of the STA with the AID can be reduced. Further, even when the number of STAs connected to the AP increases, the time for the AP to search for AID can be greatly reduced.
(第7の実施形態)
第3の実施形態における図15に示したフレームシーケンスでは、Triggerフレーム内のPer User Infoに含まれたAIDの値が0の場合に、そのPer User Infoに含まれるRUに対してSTAがアクセスするときにはOFDMA-based random access方式を用いた。そして、STAがUL-OFDMAを用いてDATAフレームを送信する場合、そのDuration/IDフィールドに、接続時にAPがそのSTAに割り当てたAIDを設定した。これに対して、第7の実施形態では、STAは、割り当てられたAIDを設定せず、STAがランダムに生成した値(Random ID)をDuration/IDフィールドに設定することを特徴とする。
(Seventh embodiment)
In the frame sequence shown in FIG. 15 in the third embodiment, when the AID value included in Per User Info in the Trigger frame is 0, the STA accesses the RU included in the Per User Info. Sometimes OFDMA-based random access was used. When the STA transmits a DATA frame using UL-OFDMA, the AID assigned to the STA by the AP at the time of connection is set in the Duration / ID field. In contrast, the seventh embodiment is characterized in that the STA does not set the assigned AID, but sets a value (Random ID) randomly generated by the STA in the Duration / ID field.
これまでは、16ビットのDuration/IDフィールドのうち、bit[15:11] = 5’b11000である場合に、bit[10:0]をAIDとして割り当てていた(ただし、1以上の値)。今回、STAがランダムで生成したRandom IDであることを示すために、例えばbit[10]=1の場合に下位10ビットをRandom IDとし、bit[10]=0の場合には、下位10ビットをこれまでのAIDとする。このことを表にまとめると、下記のようになる。なお、現状リザーブドになっているbit[11]を用い、bit[10:0]はAIDもしくはRandom IDにするようにしてもよい。 So far, in the 16-bit Duration / ID field, when bit [15:11] = 5′b11000, bit [10: 0] is assigned as AID (however, a value of 1 or more). This time, to indicate that STA is a randomly generated Random ID, for example, when bit [10] = 1, the lower 10 bits are set as Random ID, and when bit [10] = 0, the lower 10 bits Is the previous AID. This is summarized in the table below. Note that bit [11], which is currently reserved, may be used, and bit [10: 0] may be AID or Random ID.
STAは、DATAフレームのDuration/IDフィールドにランダムに生成した値(RandomID)を設定する場合、Duration/IDフィールドのbit[15:10]を5’b110001に設定し、その上でbit[9:0]にランダムに生成した値(Random ID)を設定する。 When setting a randomly generated value (RandomID) in the Duration / ID field of the DATA frame, STA sets bit [15:10] of the Duration / ID field to 5'b110001, and then sets bit [9: Set a randomly generated value (Random ID) to [0].
STAはRandom IDを使った場合には、APからのMulti-STA BAフレームを受信するまで、ID管理部1133でRandomIDを保持する。
When the STA uses the Random ID, the
APはSTAから受信したDATAフレームのDuration/IDフィールドのbit[15:11] = 5’b11000である場合には、下位11ビットはID情報(AIDかRandomID)であると認識し、Multi-STA BAフレームのPer STA InfoフィールドにおけるAIDフィールドに、そのDuration/IDフィールドから抽出した値を設定すればよい。APはMulti-STA BAフレームを生成する時点で必ずしも、その抽出した値が、Random IDかAIDのどちらかを識別する必要はない。Random IDの場合に該当するMACアドレスの受信ステータスを更新する方法は第4の実施形態を参照すればよい。この場合、第4の実施形態での一時IDの代わりに本実施形態ではRandom IDとすればよい。 When bit [15:11] = 5'b11000 in the Duration / ID field of the DATA frame received from the STA, the AP recognizes the lower 11 bits as ID information (AID or RandomID), and multi-STA A value extracted from the Duration / ID field may be set in the AID field in the Per STA Info field of the BA frame. When an AP generates a Multi-STA BA frame, it is not always necessary to identify whether the extracted value is a Random ID or an AID. For the method of updating the reception status of the corresponding MAC address in the case of Random ID, the fourth embodiment may be referred to. In this case, instead of the temporary ID in the fourth embodiment, a random ID may be used in this embodiment.
STAはMulti-STA BAフレームを受信した場合、自装置用のPer STA Infoフィールドを検索する。 When the STA receives the Multi-STA BA frame, the STA searches the Per STA Info field for its own device.
STAがDATAフレームを送信する際にDuration/IDフィールドにAIDを設定したならば、Per STA InfoフィールドのAIDフィールドのビット[10]が0であるフィールドを検索する。見つけたフィールドのビット[9:0]が自装置のAIDに該当するかを判断する。 If AID is set in the Duration / ID field when STA transmits a DATA frame, a field in which bit [10] of AID field of Per STA Info field is 0 is searched. It is determined whether bits [9: 0] of the found field correspond to the AID of the own device.
STAがDATAフレームを送信する際にDuration/IDフィールドにRandom IDを設定したならば、Per STA InfoフィールドのAIDフィールドのビット[10]が1であるフィールドを検索する。見つけたフィールドのビット[9:0]が自装置が生成したRandom IDに該当するかを判断する。 If the Random ID is set in the Duration / ID field when the STA transmits the DATA frame, the field in which the bit [10] of the AID field of the Per STA Info field is 1 is searched. It is determined whether bits [9: 0] of the found field correspond to the Random ID generated by the own device.
このようにして、Per STA InfoフィールドにおけるAIDフィールドに設定された値が、APが割り当てたAIDなのか、STAがランダムに生成したRandom IDなのかを、STAが識別することが可能である。 In this way, the STA can identify whether the value set in the AID field in the Per STA Info field is an AID assigned by the AP or a random ID generated by the STA.
(第7の実施形態の効果)
OFDMA based random access方式を用いる場合、どのSTAがデータを送信するのかをAPはTriggerフレームを送信する時点ではわからない。しかし、STAが送信するフレームのDuration/IDフィールドにSTAがランダムに生成したIDを設定する方法を用いれば、OFDMA based random access方式においても、UL-OFDMAの受信完了からSIFS内にMulti-STA BAフレームを生成して返信することが可能である。なお、複数のSTAが同じRandomIDを生成した場合、Multi-STA BAフレームにおいて同じRandomIDを含む複数のPer STA Infoフィールドが存在することとなり得る。そのため、各STAで同じRandomIDを生成する可能性がないもしくは低いRandomID生成アルゴリズムを用いることが好ましい。
本実施形態も第4の実施形態と同様、STAがAPに接続する前でAIDを有していない場合にも本実施形態によりOFDMA based random accessに基づいたフレーム交換がSTAとAPの間で実現できる。
(Effect of 7th Embodiment)
When the OFDMA based random access method is used, the AP does not know which STA transmits data at the time when the Trigger frame is transmitted. However, if a method in which an ID generated randomly by the STA is set in the Duration / ID field of the frame transmitted by the STA is used, even in the OFDMA based random access method, the multi-STA BA is included in the SIFS after the completion of the UL-OFDMA reception It is possible to generate and return a frame. When a plurality of STAs generate the same RandomID, there may be a plurality of Per STA Info fields including the same RandomID in the Multi-STA BA frame. Therefore, it is preferable to use a RandomID generation algorithm that does not have or has a low possibility of generating the same RandomID in each STA.
In this embodiment, as in the fourth embodiment, frame exchange based on OFDMA based random access is realized between the STA and the AP even when the STA does not have an AID before connecting to the AP. it can.
(第8の実施形態)
第1の実施形態では、STAがAIDをMACフレームのDuration/IDフィールドを用いて送信する例を示した。本実施形態では、PHYヘッダ、特にHE-PreambleにAIDを設定する方法を示す。
(Eighth embodiment)
In the first embodiment, an example has been described in which the STA transmits the AID using the Duration / ID field of the MAC frame. In the present embodiment, a method for setting an AID in a PHY header, particularly HE-Preamble will be described.
図19に、第8の実施形態に係るフレームシーケンスの第1の例を示す。各STAはTriggerフレームを受信した場合に、自装置のAIDだけでなく、全てのPer User Infoフィールドに含まれるAIDを抽出する。各STAがDATAフレームを送信する場合に、抽出した全てのAIDをPHYヘッダに含めて送信する。一例として各STAは、全てのAIDを、時間的にシリアルに送信する。より詳細には、予め決めた順序で所定のフィールドで送信する。これにより、各STAからは全てのAIDが同じAIDごとに同じタイミングで送信されるため、APでは、STAから同時に同じ帯域で送信されるこれらのAIDを正常に受信できる。PHYヘッダにAIDのビット列のすべてではなく、その一部(Partial AID)を含めるようにしてもよい。 FIG. 19 shows a first example of a frame sequence according to the eighth embodiment. When each STA receives the Trigger frame, each STA extracts not only the AID of its own device but also the AID included in all Per User Info fields. When each STA transmits a DATA frame, all the extracted AIDs are included in the PHY header and transmitted. As an example, each STA transmits all AIDs serially in time. More specifically, transmission is performed in a predetermined field in a predetermined order. As a result, since all AIDs are transmitted from each STA at the same timing for each AID, the AP can normally receive these AIDs transmitted from the STA simultaneously in the same band. A part of the AID bit string (Partial AID) may be included in the PHY header.
図20に、第8の実施形態に係るフレームシーケンスの第2の例を示す。各STAは、Triggerフレームを受信した場合に、Per User Infoフィールドから自装置のAIDだけを抽出する。各STAがDATAフレームを送信する場合に、DATAフレームを送信するRUと同じRUを用いて、そのSTAのAIDだけを、HE-Preambleの所定のフィールドで送信する。つまり、HE-Preamble の一部はチャネル幅(例えば20MHz帯域)で送信されるが、残りの一部(AIDが設定される所定のフィールド)は20MHz帯域ではなく、RUの帯域で送信される。HE-Preambleの所定のフィールドで、AIDのビット列のすべてではなく、その一部(Partial AID)を含めるようにしてもよい。 FIG. 20 shows a second example of the frame sequence according to the eighth embodiment. When each STA receives the Trigger frame, each STA extracts only its own AID from the Per User Info field. When each STA transmits a DATA frame, only the AID of that STA is transmitted in a predetermined field of the HE-Preamble using the same RU as the RU that transmits the DATA frame. That is, a part of the HE-Preamble is transmitted with the channel width (for example, 20 MHz band), but the remaining part (a predetermined field in which AID is set) is transmitted with the RU band, not the 20 MHz band. A predetermined field of HE-Preamble may include a part (partial AID) of the AID bit string instead of the entire bit string.
(第9の実施形態)
前述した各実施形態は任意に組み合わせることが可能である。本実施形態では、第2の実施形態と第3の実施形態を組み合わせた例を示す。この場合、APが送信するTriggerフレームにおいて、OFDMA based random accessを用いて送信する指示と、特定のSTAに対してRUを割り当てる指示とを含める。STAがDuration/IDフィールドにAIDを設定するのはOFDMA based random accessを用いて送信する場合に限定する。
(Ninth embodiment)
Each embodiment mentioned above can be combined arbitrarily. In this embodiment, the example which combined 2nd Embodiment and 3rd Embodiment is shown. In this case, in the Trigger frame transmitted by the AP, an instruction to transmit using OFDMA based random access and an instruction to assign RU to a specific STA are included. The STA sets the AID in the Duration / ID field only when transmitting using OFDMA based random access.
図21に、第9の実施形態に係るフレームシーケンスの例を示す。このフレームシーケンスでは、TriggerフレームでRUを割り当てるSTAは、STA2(AIDは2)であるとする。また、そのTriggerフレームでOFDMA based random accessにより別のRUへのアクセスを許可する通知も行う。この場合、その別のRUに対するAIDの値は、これまで説明した実施形態と同様、0であるとする。 FIG. 21 shows an example of a frame sequence according to the ninth embodiment. In this frame sequence, the STA to which RU is assigned in the Trigger frame is STA2 (AID is 2). In addition, the Trigger frame also notifies that access to another RU is permitted by OFDMA based random access. In this case, the AID value for the other RU is assumed to be 0 as in the embodiments described so far.
この場合、APはTriggerフレームを送信する時点では、STA2についてはRUを指定するため、STA2のAIDを事前に特定する。一方、OFDMA based random accessによってアクセスしてくるSTAについてはどのSTAになるかはわからないため、APはそのAIDを特定できない。 In this case, at the time of transmitting the Trigger frame, the AP specifies the RU for STA2, and therefore specifies the AID of STA2 in advance. On the other hand, since it is not known which STA is accessed by OFDMA based random access, the AP cannot specify the AID.
図21において、STA4はDATA4フレームを、Triggerフレームに含まれるRU allocation information0とSTA PHY parameter0フィールドの情報を用いてUL-OFDMAで送信する。そのDATA4フレームのDuration/IDフィールドには、STA4のAIDを設定する(つまり、4を設定する)。 In FIG. 21, STA4 transmits a DATA4 frame by UL-OFDMA using RU allocation information0 and STA PHY parameter0 field information included in the Trigger frame. The AID of STA4 is set in the Duration / ID field of the DATA4 frame (that is, 4 is set).
一方、STA2は、Triggerフレームに含まれるRU allocation information 2とSTA PHY parameter2フィールドの情報を用いて、DATA2フレームをUL-OFDMAで送信する。このときSTA2は、TriggerフレームでRUを指定されているため、DATA2フレームのDuration/IDフィールドにはAIDを設定しない。そのDuration/IDフィールドには0を設定してもよいし、APがMulti-STA BAフレームを送信し終わるまでの時間を設定してもよい。
On the other hand, STA2 transmits a DATA2 frame by UL-OFDMA using
APは、STA2とSTA4からのDATA2フレームおよびDATA4フレームを受信し、Multi-STA BAフレームを生成する。そのMulti-STA BAフレームを生成する際に必要なAIDは、STA2については、APがTriggerフレームを送信する時点でID管理部333が保持していたAID(ここでは2)である。一方、STA4については、DATA4フレームを受信したときにDuration/IDフィールドから抽出したAID(ここでは4)を用いる。これによって、APはMulti-STA BAフレームを生成することが可能となる。 The AP receives the DATA2 frame and DATA4 frame from STA2 and STA4, and generates a Multi-STA BA frame. The AID necessary for generating the Multi-STA BA frame is the AID (here, 2) held by the ID management unit 333 when the AP transmits the Trigger frame for STA2. On the other hand, for STA4, the AID (here, 4) extracted from the Duration / ID field when the DATA4 frame is received is used. As a result, the AP can generate a Multi-STA BA frame.
(第10の実施形態)
図22は、第10の実施形態に係る基地局(アクセスポイント)400の機能ブロック図である。このアクセスポイントは、通信処理部401と、送信部402と、受信部403と、アンテナ42A、42B、42C、42Dと、ネットワーク処理部404と、有線I/F405と、メモリ406とを備えている。アクセスポイント400は、有線I/F405を介して、サーバ407と接続されている。通信処理部401は、一例として第1の実施形態で説明したMAC層部330と同様な機能を有している。送信部402は、一例として第1の実施形態で説明した変調部320、受信部403は一例として復調部310と同様な機能を有している。ネットワーク処理部404は、第1の実施形態で説明した上位処理部と同様な機能を有している。ここで、通信処理部401は、ネットワーク処理部404との間でデータを受け渡しするためのバッファを内部に保有してもよい。このバッファは、DRAM等の揮発性メモリでもよいし、NAND、MRAM等の不揮発メモリでもよい。
(Tenth embodiment)
FIG. 22 is a functional block diagram of a base station (access point) 400 according to the tenth embodiment. The access point includes a
ネットワーク処理部404は、通信処理部401とのデータ交換、メモリ406とのデータ書き込み・読み出し、および、有線I/F405を介したサーバ407との通信を制御する。ネットワーク処理部404は、TCP/IPやUDP/IPなど、MAC層の上位の通信処理やアプリケーション層の処理を行ってもよい。ネットワーク処理部の動作は、CPU等のプロセッサによるソフトウェア(プログラム)の処理によって行われてもよいし、ハードウェアによって行われてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの両方によって行われてもよい。
The
一例として、通信処理部401は、ベースバンド集積回路に対応し、送信部402と受信部403は、フレームを送受信するRF集積回路に対応する。通信処理部401とネットワーク処理部404とが1つの集積回路(1チップ)で構成されてもよい。送信部402および受信部403のデジタル領域の処理を行う部分とアナログ領域の処理を行う部分とが異なるチップで構成されてもよい。また、通信処理部401が、TCP/IPやUDP/IPなど、MAC層の上位の通信処理を実行するようにしてもよい。また、アンテナの個数はここでは4つであるが、少なくとも1つのアンテナを備えていればよい。
As an example, the
メモリ406は、サーバ407から受信したデータや、受信部402で受信したデータの保存等を行う。メモリ406は、例えば、DRAM等の揮発性メモリでもよいし、NAND、MRAM等の不揮発メモリでもよい。また、SSDやHDD、SDカード、eMMC等であってもよい。メモリ406が、基地局400の外部にあってもよい。
The
有線I/F405は、サーバ407とのデータの送受信を行う。本実施形態では、サーバ407との通信を有線で行っているが、サーバ407との通信を無線で実行するようにしてもよい。
The wired I /
サーバ407は、データの送信を要求するデータ転送要求を受けて、要求されたデータを含む応答を返す通信装置であり、例えばHTTPサーバ(Webサーバ)、FTPサーバ等が想定される。ただし、要求されたデータを返す機能を備えている限り、これに限定されるものではない。PCやスマートフォン等のユーザが操作する通信装置でもよい。また、基地局400と無線で通信してもよい。
The
基地局400のBSSに属するSTAが、サーバ407に対するデータの転送要求を発行した場合、このデータ転送要求に関するパケットが、基地局400に送信される。基地局400は、アンテナ42A〜42Dを介してこのパケットを受信し、受信部403で物理層の処理等を、通信処理部401でMAC層の処理等を実行する。
When a STA belonging to the BSS of the
ネットワーク処理部404は、通信処理部401から受信したパケットの解析を行う。具体的には、宛先IPアドレス、宛先ポート番号等を確認する。パケットのデータがHTTP GETリクエストのようなデータ転送要求である場合、ネットワーク処理部404は、このデータ転送要求で要求されたデータ(例えば、HTTP GETリクエストで要求されたURLに存在するデータ)が、メモリ406にキャッシュ(記憶)されているかを確認する。メモリ406には、URL(またはその縮小表現、例えばハッシュ値や、代替となる識別子)とデータとを対応づけたテーブルが格納されている。ここで、データがメモリ406にキャッシュされていることを、メモリ406にキャッシュデータが存在すると表現する。
The
メモリ406にキャッシュデータが存在しない場合、ネットワーク処理部404は、有線I/Fを405介して、サーバ407に対してデータ転送要求を送信する。つまり、ネットワーク処理部404は、STAの代理として、サーバ407へデータ転送要求を送信する。具体的には、ネットワーク処理部404は、HTTPリクエストを生成し、TCP/IPヘッダの付加などのプロトコル処理を行い、パケットを有線I/F405へ渡す。有線I/F405は、受け取ったパケットをサーバ407へ送信する。
When there is no cache data in the
有線I/F405は、データ転送要求に対する応答であるパケットをサーバ407から受信する。ネットワーク処理部404は、有線I/F405を介して受信したパケットのIPヘッダから、STA宛のパケットであることを把握し、通信処理部401へパケットを渡す。通信処理部401はこのパケットに対するMAC層の処理等を、送信部402は物理層の処理等を実行し、STA宛のパケットをアンテナ42A〜42Dから送信する。ここで、ネットワーク処理部404は、サーバ407から受信したデータを、URL(またはその縮小表現)と対応づけて、メモリ406にキャッシュデータとして保存する。
The wired I /
メモリ406にキャッシュデータが存在する場合、ネットワーク処理部404は、データ転送要求で要求されたデータをメモリ406から読み出して、このデータを通信処理部401へ送信する。具体的には、メモリ406から読み出したデータにHTTPヘッダ等を付加して、TCP/IPヘッダの付加等のプロトコル処理を行い、通信処理部401へパケットを送信する。このとき、一例として、パケットの送信元IPアドレスは、サーバと同じIPアドレスに設定し、送信元ポート番号もサーバと同じポート番号(通信端末が送信するパケットの宛先ポート番号)に設定する。したがって、STAから見れば、あたかもサーバ407と通信をしているかのように見える。通信処理部401はこのパケットに対するMAC層の処理等を、送信部402は物理層の処理等を実行し、STA宛のパケットをアンテナ42A〜42Dから送信する。
When cache data exists in the
このような動作により、頻繁にアクセスされるデータは、メモリ406に保存されたキャッシュデータに基づいて応答することになり、サーバ407と基地局400間のトラフィックを削減できる。なお、ネットワーク処理部404の動作は、本実施形態の動作に限定されるものではない。STAの代わりにサーバ407からデータを取得して、メモリ406にデータをキャッシュし、同一のデータに対するデータ転送要求に対しては、メモリ406のキャッシュデータから応答するような一般的なキャッシュプロキシであれば、別の動作でも問題はない。
By such an operation, frequently accessed data responds based on the cache data stored in the
上述の第1〜第3の実施形態で使ったフレーム、データまたはパケットの送信を、メモリ406に保存されたキャッシュデータを用いて実行してもよい。
The transmission of frames, data, or packets used in the first to third embodiments described above may be executed using cache data stored in the
本実施形態の基地局(アクセスポイント)を、第1〜第3の実施形態の基地局として適用することが可能である。本実施形態では、キャッシュ機能を備えた基地局について説明を行ったが、図22と同じブロック構成で、キャッシュ機能を備えた端末(STA)を実現することもできる。この場合、有線I/F405を省略してもよい。
The base station (access point) of the present embodiment can be applied as the base station of the first to third embodiments. In the present embodiment, a base station having a cache function has been described. However, a terminal (STA) having a cache function can be realized with the same block configuration as FIG. In this case, the wired I /
(第11の実施形態)
図23は、端末(非アクセスポイントの端末)またはアクセスポイントの全体構成例を示したものである。この構成例は一例であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。端末またはアクセスポイントは、1つまたは複数のアンテナ1〜n(nは1以上の整数)と、無線LANモジュール148と、ホストシステム149を備える。無線LANモジュール148は、いずれかの実施形態に係る無線通信装置に対応する。無線LANモジュール148は、ホスト・インターフェースを備え、ホスト・インターフェースで、ホストシステム149と接続される。接続ケーブルを介してホストシステム149と接続される他、ホストシステム149と直接接続されてもよい。また、無線LANモジュール148が基板にはんだ等で実装され、基板の配線を介してホストシステム149と接続される構成も可能である。ホストシステム149は、任意の通信プロトコルに従って、無線LANモジュール148およびアンテナ1〜nを用いて、外部の装置と通信を行う。通信プロトコルは、TCP/IPと、それより上位の層のプロトコルとを含んでもよい。または、TCP/IPは無線LANモジュール148に搭載し、ホストシステム149は、それより上位層のプロトコルのみを実行してもよい。この場合、ホストシステム149の構成を簡単化できる。本端末は、例えば、移動体端末、TV、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Webカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ/サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置、自動車等でもよい。
無線LANモジュール148(または無線通信装置)は、IEEE802.11に加え、LTE(Long Term Evolution)またはLTE−Advanced(standards for mobile phones)のような他の無線通信規格の機能を備えていてもよい。
(Eleventh embodiment)
FIG. 23 shows an example of the overall configuration of a terminal (non-access point terminal) or access point. This configuration example is an example, and the present embodiment is not limited to this. The terminal or access point includes one or
The wireless LAN module 148 (or wireless communication device) may have functions of other wireless communication standards such as LTE (Long Term Evolution) or LTE-Advanced (standards for mobile phones) in addition to IEEE 802.11. .
図24は、無線LANモジュールのハードウェア構成例を示す。この構成は、無線通信装置が非アクセスポイントの端末およびアクセスポイントのいずれに搭載される場合にも適用可能である。つまり、図3または図11に示した無線通信装置の具体的な構成の一例として適用できる。この構成例では、アンテナは1本のみであるが、2本以上のアンテナを備えていてもよい。この場合、各アンテナに対応して、送信系統(216、222〜225)、受信系統(217、232〜235)、PLL242、水晶発振器(基準信号源)243およびスイッチ245のセットが複数配置され、各セットがそれぞれ制御回路212に接続されてもよい。PLL242または水晶発振器243またはこれらの両方は、本実施形態に係る発振器に対応する。
FIG. 24 shows a hardware configuration example of the wireless LAN module. This configuration can also be applied when the wireless communication apparatus is mounted on either a non-access point terminal or an access point. That is, it can be applied as an example of a specific configuration of the wireless communication apparatus shown in FIG. In this configuration example, there is only one antenna, but two or more antennas may be provided. In this case, a plurality of sets of a transmission system (216, 222-225), a reception system (217, 232-235), a
無線LANモジュール(無線通信装置)は、ベースバンドIC(Integrated
Circuit)211と、RF(Radio Frequency)IC221と、バラン225と、スイッチ245と、アンテナ247とを備える。
A wireless LAN module (wireless communication device) is a baseband IC (Integrated).
Circuit) 211, RF (Radio Frequency)
ベースバンドIC211は、ベースバンド回路(制御回路)212、メモリ213、ホスト・インターフェース214、CPU215、DAC(Digital to Analog Conveter)216、およびADC(Analog to Digital Converter)217を備える。
The
ベースバンドIC211とRF IC221は同じ基板上に形成されてもよい。また、ベースバンドIC211とRF IC221は1チップで構成されてもよい。DAC216およびADC217の両方またはいずれか一方が、RF IC221に配置されてもよいし、別のICに配置されてもよい。またメモリ213およびCPU215の両方またはいずれか一方が、ベースバンドICとは別のICに配置されてもよい。
The
メモリ213は、ホストシステムとの間で受け渡しするデータを格納する。またメモリ213は、端末またはアクセスポイントに通知する情報、または端末またはアクセスポイントから通知された情報、またはこれらの両方を格納する。また、メモリ213は、CPU215の実行に必要なプログラムを記憶し、CPU215がプログラムを実行する際の作業領域として利用されてもよい。メモリ213はSRAM、DRAM等の揮発性メモリでもよいし、NAND、MRAM等の不揮発メモリでもよい。
The
ホスト・インターフェース214は、ホストシステムと接続するためのインターフェースである。インターフェースは、UART、SPI、SDIO、USB、PCI Expressなど何でも良い。
The
CPU215は、プログラムを実行することによりベースバンド回路212を制御するプロセッサである。ベースバンド回路212は、主にMAC層の処理および物理層の処理を行う。ベースバンド回路212、CPU215またはこれらの両方は、通信を制御する通信制御装置、または通信を制御する制御部に対応する。
The
ベースバンド回路212およびCPU215の少なくとも一方は、クロックを生成するクロック生成部を含み、当該クロック生成部で生成するクロックにより、内部時間を管理してもよい。
At least one of the
ベースバンド回路212は、送信するフレームに、物理層の処理として、物理ヘッダの付加、符号化、暗号化、変調処理(MIMO変調を含んでもよい)など行い、例えば2種類のデジタルベースバンド信号(以下、デジタルI信号とデジタルQ信号)を生成する。
The
DAC216は、ベースバンド回路212から入力される信号をDA変換する。より詳細には、DAC216はデジタルI信号をアナログのI信号に変換し、デジタルQ信号をアナログのQ信号に変換する。なお、直交変調せずに一系統の信号のままで送信する場合もありうる。複数のアンテナを備え、一系統または複数系統の送信信号をアンテナの数だけ振り分けて送信する場合には、アンテナの数に応じた数のDAC等を設けてもよい。
The
RF IC221は、一例としてRFアナログICあるいは高周波IC、あるいはこれらの両方である。RF IC221は、フィルタ222、ミキサ223、プリアンプ(PA)224、PLL(Phase Locked Loop:位相同期回路)242、低雑音増幅器(LNA)、バラン235、ミキサ233、およびフィルタ232を備える。これらの要素のいくつかが、ベースバンドIC211または別のIC上に配置されてもよい。フィルタ222、232は、帯域通過フィルタでも、低域通過フィルタでもよい。
The
フィルタ222は、DAC216から入力されるアナログI信号およびアナログQ信号のそれぞれから所望帯域の信号を抽出する。PLL242は、水晶発振器243から入力される発振信号を用い、発振信号を分周または逓倍またはこれらの両方を行うことで、入力信号の位相に同期した、一定周波数の信号を生成する。なお、PLL242は、VCO(Voltage Controlled Oscillator)を備え、水晶発振器243から入力される発振信号に基づき、VCOを利用してフィードバック制御を行うことで、当該一定周波数の信号を得る。生成した一定周波数の信号は、ミキサ223およびミキサ233に入力される。PLL242は、一定周波数の信号を生成する発振器の一例に相当する。
The
ミキサ223は、フィルタ222を通過したアナログI信号およびアナログQ信号を、PLL242から供給される一定周波数の信号を利用して、無線周波数にアップコンバートする。プリアンプ(PA)は、ミキサ223で生成された無線周波数のアナログI信号およびアナログQ信号を、所望の出力電力まで増幅する。バラン225は、平衡信号(差動信号)を不平衡信号(シングルエンド信号)に変換するための変換器である。RF IC221では平衡信号が扱われるが、RF IC221の出力からアンテナ247までは不平衡信号が扱われるため、バラン225で、これらの信号変換を行う。
The
スイッチ245は、送信時は、送信側のバラン225に接続され、受信時は、受信側の低雑音増幅器(LNA)234またはRF IC221に接続される。スイッチ245の制御はベースバンドIC211またはRF IC221により行われてもよいし、スイッチ245を制御する別の回路が存在し、当該回路からスイッチ245の制御を行ってもよい。
The
プリアンプ224で増幅された無線周波数のアナログI信号およびアナログQ信号は、バラン225で平衡−不平衡変換された後、アンテナ247から空間に電波として放射される。
The radio frequency analog I signal and analog Q signal amplified by the
アンテナ247は、チップアンテナでもよいし、プリント基板上に配線により形成したアンテナでもよいし、線状の導体素子を利用して形成したアンテナでもよい。
The
RF IC221におけるLNA234は、アンテナ247からスイッチ245を介して受信した信号を、雑音を低く抑えたまま、復調可能なレベルまで増幅する。バラン235は、低雑音増幅器(LNA)234で増幅された信号を、不平衡−平衡変換する。なお、バラン235とLNA234の順番を逆にした構成でもよい。ミキサ233は、バラン235で平衡信号に変換された受信信号を、PLL242から入力される一定周波数の信号を用いてベースバンドにダウンコンバートする。より詳細には、ミキサ233は、PLL242から入力される一定周波数の信号に基づき、互いに90°位相のずれた搬送波を生成する手段を有し、バラン235で変換された受信信号を、互いに90°位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のI(In−phase)信号と、これより90°位相が遅れたQ(Quad−phase)信号とを生成する。フィルタ232は、これらI信号とQ信号から所望周波数成分の信号を抽出する。フィルタ232で抽出されたI信号およびQ信号は、ゲインが調整された後に、RF IC221から出力される。
The
ベースバンドIC211におけるADC217は、RF IC221からの入力信号をAD変換する。より詳細には、ADC217はI信号をデジタルI信号に変換し、Q信号をデジタルQ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もあり得る。
The
複数のアンテナが設けられる場合には、アンテナの数に応じた数のADCを設けてもよい。ベースバンド回路212は、デジタルI信号およびデジタルQ信号に基づき、復調処理、誤り訂正符号処理、物理ヘッダの処理など、物理層の処理(MIMO復調を含んでもよい)等を行い、フレームを得る。ベースバンド回路212は、フレームに対してMAC層の処理を行う。なお、ベースバンド回路212は、TCP/IPを実装している場合は、TCP/IPの処理を行う構成も可能である。
When a plurality of antennas are provided, the number of ADCs corresponding to the number of antennas may be provided. Based on the digital I signal and the digital Q signal, the
上述した各部の処理の詳細は、図3および図11の説明から自明であるため、重複する説明は省略する。 Details of the processing of each unit described above are self-evident from the description of FIG. 3 and FIG.
(第12の実施形態)
図25(A)および図25(B)は、それぞれ第12の実施形態に係る無線端末の斜視図である。図25(A)の無線端末はノートPC301であり、図25(B)の無線端末は移動体端末321である。ノートPC301および移動体端末321は、それぞれ無線通信装置305、315を搭載している。無線通信装置305、315として、これまで説明してきた無線端末に搭載されていた無線通信装置、またはアクセスポイントに搭載されていた無線通信装置、またはこれらの両方を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線端末は、ノートPCや移動体端末に限定されない。例えば、TV、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン、ゲーム装置、ネットワークストレージ装置、モニタ、デジタルオーディオプレーヤ、Webカメラ、ビデオカメラ、プロジェクト、ナビゲーションシステム、外部アダプタ、内部アダプタ、セットトップボックス、ゲートウェイ、プリンタサーバ、モバイルアクセスポイント、ルータ、エンタープライズ/サービスプロバイダアクセスポイント、ポータブル装置、ハンドヘルド装置等にも搭載可能である。
(Twelfth embodiment)
FIG. 25A and FIG. 25B are perspective views of wireless terminals according to the twelfth embodiment, respectively. The wireless terminal in FIG. 25A is a
また、無線端末またはアクセスポイント、またはこれらの両方に搭載されていた無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図26に示す。メモリーカード331は、無線通信装置355と、メモリーカード本体332とを含む。メモリーカード331は、外部の装置(無線端末またはアクセスポイント、またはこれらの両方等)との無線通信のために無線通信装置335を利用する。なお、図26では、メモリーカード331内の他の要素(例えばメモリ等)の記載は省略している。
In addition, the wireless communication device mounted on the wireless terminal and / or the access point can be mounted on the memory card. FIG. 26 shows an example in which the wireless communication device is mounted on a memory card. The
(第13の実施形態)
第13の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置(アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方)の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介して外部メモリ(バッファ)と接続される。プロセッサ部ではファームウエアが動作する。このように、ファームウエアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウエアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。ファームウエアが動作するプロセッサ部は、本実施形態に係る制御部または制御部の処理を行うプロセッサであってもよいし、当該処理の機能拡張または変更に係る処理を行う別のプロセッサであってもよい。ファームウエアが動作するプロセッサ部を、本実施形態に係るアクセスポイントあるいは無線端末あるいはこれらの両方が備えてもよい。または当該プロセッサ部を、アクセスポイントに搭載される無線通信装置内の集積回路、または無線端末に搭載される無線通信装置内の集積回路が備えてもよい。
(13th Embodiment)
In the thirteenth embodiment, in addition to the configuration of the wireless communication apparatus (access point wireless communication apparatus and / or wireless terminal wireless communication apparatus, or both) according to the above-described embodiment, a bus, a processor unit, and an external interface A part. The processor unit and the external interface unit are connected to an external memory (buffer) via a bus. Firmware operates in the processor unit. As described above, by configuring the firmware to be included in the wireless communication device, it is possible to easily change the function of the wireless communication device by rewriting the firmware. The processor unit on which the firmware operates may be a control unit according to the present embodiment or a processor that performs processing of the control unit, or may be another processor that performs processing related to function expansion or change of the processing. Good. The access point and / or the wireless terminal according to the present embodiment may include a processor unit on which firmware operates. Alternatively, the processor unit may be provided in an integrated circuit in a wireless communication device mounted on an access point or an integrated circuit in a wireless communication device mounted on a wireless terminal.
(第14の実施形態)
第14の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置(アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方)の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
(Fourteenth embodiment)
In the fourteenth embodiment, in addition to the configuration of the wireless communication apparatus (access point wireless communication apparatus or wireless terminal wireless communication apparatus, or both) according to the above-described embodiment, a clock generation unit is provided. The clock generation unit generates a clock and outputs the clock from the output terminal to the outside of the wireless communication device. Thus, the host side and the wireless communication apparatus side can be operated in synchronization by outputting the clock generated inside the wireless communication apparatus to the outside and operating the host side with the clock output to the outside. It becomes possible.
(第15の実施形態)
第15の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置(アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置)の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
(Fifteenth embodiment)
In the fifteenth embodiment, in addition to the configuration of the wireless communication device (access point wireless communication device or wireless terminal wireless communication device) according to the above-described embodiment, a power supply unit, a power supply control unit, and a wireless power supply unit are provided. Including. The power supply control unit is connected to the power supply unit and the wireless power supply unit, and performs control to select a power supply to be supplied to the wireless communication device. As described above, by providing the wireless communication apparatus with the power supply, it is possible to perform a low power consumption operation by controlling the power supply.
(第16の実施形態)
第16の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、SIMカードを含む。SIMカードは、無線通信装置におけるMAC層部330等と接続される。このように、SIMカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。
(Sixteenth embodiment)
The sixteenth embodiment includes a SIM card in addition to the configuration of the wireless communication apparatus according to the above-described embodiment. The SIM card is connected to the
(第17の実施形態)
第17の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮/伸長部を含む。動画像圧縮/伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮/伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。
(Seventeenth embodiment)
In the seventeenth embodiment, a moving image compression / decompression unit is included in addition to the configuration of the wireless communication apparatus according to the above-described embodiment. The moving image compression / decompression unit is connected to the bus. As described above, by providing the wireless communication device with the moving image compression / decompression unit, it is possible to easily transmit the compressed moving image and expand the received compressed moving image.
(第18の実施形態)
第18の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置(アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方)の構成に加えて、LED部を含む。LED部は、無線通信装置におけるMAC層部330等と接続される。このように、LED部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
(Eighteenth embodiment)
In the eighteenth embodiment, in addition to the configuration of the wireless communication device (access point wireless communication device or wireless terminal wireless communication device, or both) according to the above-described embodiment, an LED unit is included. The LED unit is connected to the
(第19の実施形態)
第19の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置(アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方)の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、無線通信装置におけるMAC層部330等と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
(Nineteenth embodiment)
In the nineteenth embodiment, a vibrator unit is included in addition to the configuration of the wireless communication device (access point wireless communication device or wireless terminal wireless communication device, or both) according to the above-described embodiment. The vibrator unit is connected to the
(第20の実施形態)
第20の実施形態では、上述した実施形態に係る無線通信装置(アクセスポイントの無線通信装置または無線端末の無線通信装置、またはこれらの両方)の構成に加えて、ディスプレイを含む。ディスプレイは、図示しないバスを介して、無線通信装置におけるMAC層部330等と接続されてもよい。このようにディスプレイを備える構成とし、無線通信装置の動作状態をディスプレイに表示することで、無線通信装置の動作状態をユーザに容易に通知することが可能となる。
(20th embodiment)
The twentieth embodiment includes a display in addition to the configuration of the wireless communication device (access point wireless communication device or wireless terminal wireless communication device, or both) according to the above-described embodiment. The display may be connected to the
(第21の実施形態)
本実施形態では、[1]無線通信システムにおけるフレーム種別、[2]無線通信装置間の接続切断の手法、[3]無線LANシステムのアクセス方式、[4]無線LANのフレーム間隔について説明する。
[1]通信システムにおけるフレーム種別
一般的に無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、大別してデータ(data)フレーム、管理(management)フレーム、制御(control)フレームの3種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。フレーム種別の表示方法としては、1つのフィールドで3種類を区別できるようにしてあってもよいし、2つのフィールドの組み合わせで区別できるようにしてあってもよい。
(21st Embodiment)
In this embodiment, [1] a frame type in a wireless communication system, [2] a method of disconnecting connections between wireless communication apparatuses, [3] an access method of a wireless LAN system, and [4] a frame interval of the wireless LAN will be described.
[1] Frame Type in Communication System In general, frames handled on a radio access protocol in a radio communication system are roughly classified into three types: a data frame, a management frame, and a control frame. These types are usually indicated by a header portion provided in common between frames. As a display method of the frame type, three types may be distinguished by one field, or may be distinguished by a combination of two fields.
管理フレームは、他の無線通信装置との間の物理的な通信リンクの管理に用いるフレームである。例えば、他の無線通信装置との間の通信設定を行うために用いられるフレームや通信リンクをリリースする(つまり接続を切断する)ためのフレーム、無線通信装置でのパワーセーブ動作に係るフレームがある。 The management frame is a frame used for managing a physical communication link with another wireless communication apparatus. For example, there are a frame used for setting communication with another wireless communication device, a frame for releasing a communication link (that is, disconnecting), and a frame related to a power saving operation in the wireless communication device. .
データフレームは、他の無線通信装置と物理的な通信リンクが確立した上で、無線通信装置の内部で生成されたデータを他の無線通信装置に送信するフレームである。データは本実施形態の上位層で生成され、例えばユーザの操作によって生成される。 The data frame is a frame for transmitting data generated inside the wireless communication device to the other wireless communication device after establishing a physical communication link with the other wireless communication device. Data is generated in an upper layer of the present embodiment, for example, generated by a user operation.
制御フレームは、データフレームを他の無線通信装置との間で送受(交換)する際の制御に用いられるフレームである。無線通信装置がデータフレームや管理フレームを受信した場合にその送達確認のために送信される応答フレームは、制御フレームに属する。 The control frame is a frame used for control when a data frame is transmitted / received (exchanged) to / from another wireless communication apparatus. When the wireless communication apparatus receives a data frame or a management frame, the response frame transmitted for confirmation of delivery belongs to the control frame.
これら3種類のフレームは、物理層で必要に応じた処理を経て物理パケットとしてアンテナを経由して送出される。なお、接続確立の手順においては、接続要求フレームと接続受付フレームが管理フレームであり、接続受付フレームへの確認フレームは制御フレームの応答フレームを用いることができる。 These three types of frames are sent out via the antenna as physical packets after undergoing processing as required in the physical layer. In the connection establishment procedure, a connection request frame and a connection acceptance frame are management frames, and a response frame of a control frame can be used as a confirmation frame for the connection acceptance frame.
[2]無線通信装置間の接続切断の手法
接続の切断には、明示的な手法と暗示的な手法とがある。明示的な手法としては、接続している無線通信装置のいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。このフレームは管理フレームに分類される。切断のためのフレームは、例えば接続をリリースするという意味でリリースフレームと呼ぶことがある。通常、リリースフレームを送信する側の無線通信装置ではリリースフレームを送信した時点で、リリースフレームを受信する側の無線通信装置ではリリースフレームを受信した時点で、接続の切断と判定する。その後、通信フェーズでの初期状態、例えば通信相手の無線通信装置を探索する状態に戻る。これは、切断のためのフレームを送信する際には、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるといった、物理的な無線リンクが確保できないことがあるからである。
[2] Methods for disconnecting connections between wireless communication devices There are explicit methods and implicit methods for disconnecting connections. As an explicit method, one of the connected wireless communication apparatuses transmits a frame for disconnection. This frame is classified as a management frame. The frame for disconnection may be called a release frame in the sense that, for example, the connection is released. Usually, the wireless communication device that transmits the release frame determines that the connection is disconnected when the release frame is transmitted and the wireless communication device that receives the release frame receives the release frame. Thereafter, the process returns to the initial state in the communication phase, for example, the state of searching for the wireless communication device of the communication partner. This is because when a frame for disconnection is transmitted, a physical radio link may not be secured such that a radio signal cannot be received or decoded due to a communication distance away from the connection destination radio communication device. Because.
一方、暗示的な手法としては、一定期間接続を確立した接続相手の無線通信装置からフレーム送信(データフレーム及び管理フレームの送信、あるいは自端末が送信したフレームへの応答フレームの送信)を検知しなかった場合に、接続状態の切断の判定を行う。このような手法があるのは、上述のように接続の切断を判定するような状況では、接続先の無線通信装置と通信距離が離れて無線信号が受信不可あるいは復号不可になるなど物理的な無線リンクが確保できない状態が考えられるからである。すなわち、リリースフレームの受信を期待できないからである。 On the other hand, as an implicit method, a frame transmission (transmission of a data frame and a management frame or a response frame to a frame transmitted by the terminal itself) is detected from a wireless communication apparatus of a connection partner that has established a connection for a certain period of time. If not, it is determined whether the connection is disconnected. There is such a method in the situation where it is determined that the connection is disconnected as described above, such that the communication distance is away from the connection-destination wireless communication device, and the wireless signal cannot be received or decoded. This is because a wireless link cannot be secured. That is, it cannot be expected to receive a release frame.
暗示的な方法で接続の切断を判定する具体例としては、タイマを使用する。例えば、送達確認応答フレームを要求するデータフレームを送信する際、当該フレームの再送期間を制限する第1のタイマ(例えばデータフレーム用の再送タイマ)を起動し、第1のタイマが切れるまで(つまり所望の再送期間が経過するまで)当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行う。当該フレームへの送達確認応答フレームを受信すると第1のタイマは止められる。 As a specific example of determining the disconnection by an implicit method, a timer is used. For example, when transmitting a data frame requesting a delivery confirmation response frame, a first timer (for example, a retransmission timer for a data frame) that limits a retransmission period of the frame is started, and until the first timer expires (that is, If a delivery confirmation response frame is not received (until the desired retransmission period elapses), retransmission is performed. The first timer is stopped when a delivery confirmation response frame to the frame is received.
一方、送達確認応答フレームを受信せず第1のタイマが切れると、例えば接続相手の無線通信装置がまだ(通信レンジ内に)存在するか(言い換えれば、無線リンクが確保できているか)を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第2のタイマ(例えば管理フレーム用の再送タイマ)を起動する。第1のタイマと同様、第2のタイマでも、第2のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第2のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。 On the other hand, when the first timer expires without receiving the delivery confirmation response frame, for example, it is confirmed whether the other party's wireless communication device still exists (within the communication range) (in other words, the wireless link can be secured). And a second timer for limiting the retransmission period of the frame (for example, a retransmission timer for the management frame) is started at the same time. Similar to the first timer, the second timer also performs retransmission if it does not receive an acknowledgment frame for the frame until the second timer expires, and determines that the connection has been disconnected when the second timer expires. .
あるいは接続相手の無線通信装置からフレームを受信すると第3のタイマを起動し、新たに接続相手の無線通信装置からフレームを受信するたびに第3のタイマを止め、再び初期値から起動する。第3のタイマが切れると前述と同様に接続相手の無線通信装置がまだ(通信レンジ内に)存在するか(言い換えれば、無線リンクが確保できているか)を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第2のタイマ(例えば管理フレーム用の再送タイマ)を起動する。この場合も、第2のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第2のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。後者の、接続相手の無線通信装置がまだ存在するかを確認するための管理フレームは、前者の場合の管理フレームとは異なるものであってもよい。また後者の場合の管理フレームの再送を制限するためのタイマはここでは第2のタイマとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマを用いるようにしてもよい。 Alternatively, when a frame is received from the connection partner wireless communication device, the third timer is started. Whenever a new frame is received from the connection partner wireless communication device, the third timer is stopped and restarted from the initial value. When the third timer expires, a management frame is transmitted to confirm whether the other party's wireless communication device still exists (within the communication range) (in other words, whether the wireless link has been secured) as described above. At the same time, a second timer (for example, a retransmission timer for management frames) that limits the retransmission period of the frame is started. Also in this case, if the acknowledgment response frame to the frame is not received until the second timer expires, retransmission is performed, and if the second timer expires, it is determined that the connection has been disconnected. The latter management frame for confirming whether the wireless communication apparatus of the connection partner still exists may be different from the management frame in the former case. In the latter case, the timer for limiting retransmission of the management frame is the same as that in the former case as the second timer, but a different timer may be used.
[3]無線LANシステムのアクセス方式
例えば複数の無線通信装置と通信または競合することを想定した無線LANシステムがある。IEEE802.11(拡張規格なども含む)無線LANではCSMA/CAをアクセス方式の基本としている。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了から固定時間を置いて送信を行う方式では、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置で同時に送信を行うことになり、その結果、無線信号が衝突してフレーム送信に失敗する。ある無線通信装置の送信を把握し、その送信終了からランダム時間待つことで、その無線通信装置の送信を把握した複数の無線通信装置での送信が確率的に分散することになる。よって、ランダム時間の中で最も早い時間を引いた無線通信装置が1つなら無線通信装置のフレーム送信は成功し、フレームの衝突を防ぐことができる。ランダム値に基づき送信権の獲得が複数の無線通信装置間で公平になることから、Carrier Avoidanceを採用した方式は、複数の無線通信装置間で無線媒体を共有するために適した方式であるということができる。
[3] Access method of wireless LAN system For example, there is a wireless LAN system that is assumed to communicate or compete with a plurality of wireless communication devices. In the IEEE802.11 (including extended standards) wireless LAN, CSMA / CA is the basic access method. In the method of grasping the transmission of a certain wireless communication device and performing transmission after a fixed time from the end of the transmission, the transmission is performed simultaneously by a plurality of wireless communication devices grasping the transmission of the wireless communication device, and as a result The radio signal collides and frame transmission fails. By grasping the transmission of a certain wireless communication device and waiting for a random time from the end of the transmission, the transmissions by a plurality of wireless communication devices that grasp the transmission of the wireless communication device are stochastically dispersed. Therefore, if there is one wireless communication device that has drawn the earliest time in the random time, the frame transmission of the wireless communication device is successful, and frame collision can be prevented. Since acquisition of transmission rights is fair among a plurality of wireless communication devices based on a random value, the method employing Carrier Aviation is a method suitable for sharing a wireless medium between a plurality of wireless communication devices. be able to.
[4]無線LANのフレーム間隔
IEEE802.11無線LANのフレーム間隔について説明する。IEEE802.11無線LANで用いられるフレーム間隔は、distributed coordination function interframe space(DIFS)、arbitration interframe space(AIFS)、point coordination function interframe space(PIFS)、short interframe space(SIFS)、extended interframe space(EIFS)、reduced interframe space(RIFS)の6種類ある。
[4] Wireless LAN Frame Interval The IEEE 802.11 wireless LAN frame interval will be described. The frame interval used in the IEEE 802.11 wireless LAN is as follows: distributed coordination function inter frame space (DIFS), arbitration inter frame space (AIFS), point coordination function intra interface space interface (IFS). There are six types, reduced interface space (RIFS).
フレーム間隔の定義は、IEEE802.11無線LANでは送信前にキャリアセンスアイドルを確認して開けるべき連続期間として定義されており、厳密な前のフレームからの期間は議論しない。従ってここでのIEEE802.11無線LANシステムでの説明においてはその定義を踏襲する。IEEE802.11無線LANでは、CSMA/CAに基づくランダムアクセスの際に待つ時間を固定時間とランダム時間との和としており、固定時間を明確にするためこのような定義になっているといえる。 In the IEEE802.11 wireless LAN, the frame interval is defined as a continuous period to be opened after confirming carrier sense idle before transmission, and a strict period from the previous frame is not discussed. Therefore, in the description of the IEEE802.11 wireless LAN system here, the definition follows. In the IEEE802.11 wireless LAN, the time to wait for random access based on CSMA / CA is the sum of a fixed time and a random time, and it can be said that such a definition is used to clarify the fixed time.
DIFSとAIFSとは、CSMA/CAに基づき他の無線通信装置と競合するコンテンション期間にフレーム交換開始を試みるときに用いるフレーム間隔である。DIFSは、トラヒック種別による優先権の区別がないとき、AIFSはトラヒック種別(Traffic Identifier:TID)による優先権が設けられている場合に用いる。 DIFS and AIFS are frame intervals used when attempting to start frame exchange during a contention period competing with other wireless communication devices based on CSMA / CA. The DIFS is used when priority according to the traffic type (Traffic Identifier: TID) is provided when there is no distinction of the priority according to the traffic type.
DIFSとAIFSとで係る動作としては類似しているため、以降では主にAIFSを用いて説明する。IEEE802.11無線LANでは、MAC層でフレーム交換の開始などを含むアクセス制御を行う。さらに、上位層からデータを渡される際にQoS(Quality of Service)対応する場合には、データとともにトラヒック種別が通知され、トラヒック種別に基づいてデータはアクセス時の優先度のクラス分けがされる。このアクセス時のクラスをアクセスカテゴリ(Access Category;AC)と呼ぶ。従って、アクセスカテゴリごとにAIFSの値が設けられることになる。 Since operations related to DIFS and AIFS are similar, the following description will be mainly given using AIFS. In the IEEE802.11 wireless LAN, access control including the start of frame exchange is performed in the MAC layer. Further, when QoS (Quality of Service) is supported when data is passed from an upper layer, the traffic type is notified together with the data, and the data is classified according to the priority at the time of access based on the traffic type. This class at the time of access is called an access category (AC). Therefore, an AIFS value is provided for each access category.
PIFSは、競合する他の無線通信装置よりも優先権を持つアクセスができるようにするためのフレーム間隔であり、DIFS及びAIFSのいずれの値よりも期間が短い。SIFSは、応答系の制御フレームの送信時あるいは一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。EIFSはフレーム受信に失敗した場合に発動されるフレーム間隔である。 The PIFS is a frame interval for enabling access with priority over other competing wireless communication apparatuses, and has a shorter period than any value of DIFS and AIFS. SIFS is a frame interval that can be used when transmitting a control frame of a response system or when frame exchange is continued in a burst after acquiring an access right once. EIFS is a frame interval that is triggered when frame reception fails.
RIFSは一旦アクセス権を獲得した後にバーストで同一無線通信装置に複数のフレームを連続して送信する場合に用いることができるフレーム間隔であり、RIFSを用いている間は送信相手の無線通信装置からの応答フレームを要求しない。 The RIFS is a frame interval that can be used when a plurality of frames are continuously transmitted to the same wireless communication device in bursts after acquiring the access right once. Do not request a response frame.
ここでIEEE802.11無線LANにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図27に示す。 Here, FIG. 27 shows an example of a frame exchange during a contention period based on random access in the IEEE 802.11 wireless LAN.
ある無線通信装置においてデータフレーム(W_DATA1)の送信要求が発生した際に、キャリアセンスの結果、媒体がビジーである(busy medium)と認識する場合を想定する。この場合、キャリアセンスがアイドルになった時点から固定時間のAIFSを空け、その後ランダム時間(random backoff)空いたところで、データフレームW_DATA1を通信相手に送信する。 It is assumed that when a transmission request for a data frame (W_DATA1) is generated in a certain wireless communication apparatus, the medium is recognized as busy as a result of carrier sense. In this case, a fixed time AIFS is released from the point when the carrier sense becomes idle, and then a data frame W_DATA1 is transmitted to the communication partner when a random time (random backoff) is available.
ランダム時間は0から整数で与えられるコンテンションウィンドウ(Contention Window:CW)の間の一様分布から導かれる擬似ランダム整数にスロット時間をかけたものである。ここで、CWにスロット時間をかけたものをCW時間幅と呼ぶ。CWの初期値はCWminで与えられ、再送するたびにCWの値はCWmaxになるまで増やされる。CWminとCWmaxの両方とも、AIFSと同様アクセスカテゴリごとの値を持つ。W_DATA1の送信先の無線通信装置では、データフレームの受信に成功するとその受信終了時点からSIFS後に応答フレーム(W_ACK1)を送信する。W_DATA1を送信した無線通信装置は、W_ACK1を受信すると送信バースト時間制限内であればまたSIFS後に次のフレーム(例えばW_DATA2)を送信することができる。 The random time is obtained by multiplying a pseudo-random integer derived from a uniform distribution between a contention window (Content Window: CW) given by an integer from 0 to a slot time. Here, CW multiplied by slot time is referred to as CW time width. The initial value of CW is given by CWmin, and every time retransmission is performed, the value of CW is increased until it reaches CWmax. Both CWmin and CWmax have values for each access category similar to AIFS. When the wireless communication apparatus to which W_DATA1 is transmitted successfully receives the data frame, it transmits a response frame (W_ACK1) after SIFS from the reception end time. The wireless communication apparatus that has transmitted W_DATA1 can transmit the next frame (for example, W_DATA2) after SIFS if W_ACK1 is received and within the transmission burst time limit.
AIFS、DIFS、PIFS及びEIFSは、SIFSとスロット時間との関数になるが、SIFSとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、AIFS、CWmin及びCWmaxなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ(IEEE802.11無線LANではBasic Service Set(BSS))ごとに設定可能であるが、デフォルト値が定められている。 AIFS, DIFS, PIFS, and EIFS are functions of SIFS and slot time. SIFS and slot time are defined for each physical layer. Also, parameters such as AIFS, CWmin, and CWmax that can be set for each access category can be set for each communication group (Basic Service Set (BSS) in the IEEE802.11 wireless LAN), but default values are set. .
例えば、802.11acの規格策定では、SIFSは16μs、スロット時間は9μsであるとして、それによってPIFSは25μs、DIFSは34μs、AIFSにおいてアクセスカテゴリがBACKGROUND(AC_BK)のフレーム間隔はデフォルト値が79μs、BEST EFFORT(AC_BE)のフレーム間隔はデフォルト値が43μs、VIDEO(AC_VI)とVOICE(AC_VO)のフレーム間隔はデフォルト値が34μs、CWminとCWmaxとのデフォルト値は、各々AC_BKとAC_BEとでは31と1023、AC_VIでは15と31、AC_VOでは7と15になるとする。なお、EIFSは、SIFSとDIFSと最も低速な必須の物理レートで送信する場合の応答フレームの時間長の和である。本実施形態では、このようなフレーム間隔のパラメータを用いる無線通信システムを通信レンジの広い干渉システムとして想定する。 For example, in the 802.11ac standard formulation, the SIFS is 16 μs and the slot time is 9 μs. Accordingly, the PIFS is 25 μs, the DIFS is 34 μs, and the frame interval of the access category BACKGROUND (AC_BK) in AIFS is 79 μs by default. The frame interval of BEST EFFORT (AC_BE) has a default value of 43 μs, the frame interval of VIDEO (AC_VI) and VOICE (AC_VO) has a default value of 34 μs, and the default values of CWmin and CWmax are 31 and 1023 for AC_BK and AC_BE, respectively. , AC_VI is 15 and 31, and AC_VO is 7 and 15. Note that EIFS is the sum of the time lengths of response frames in the case of transmitting at the slowest required physical rate with SIFS and DIFS. In the present embodiment, a wireless communication system using such a frame interval parameter is assumed as an interference system having a wide communication range.
なお、各実施形態で記載されているフレームは、Null Data Packetなど、IEEE802.11規格または準拠する規格で、パケットと呼ばれるものを指してもよい。 Note that the frame described in each embodiment may refer to what is called a packet in the IEEE 802.11 standard or a compliant standard such as Null Data Packet.
本実施形態で用いられる用語は、広く解釈されるべきである。例えば用語“プロセッサ”は、汎用目的プロセッサ、中央処理装置(CPU)、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、コントローラ、マイクロコントローラ、状態マシンなどを包含してもよい。状況によって、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラム可能論理回路 (PLD)などを指してもよい。“プロセッサ”は、複数のマイクロプロセッサのような処理装置の組み合わせ、DSPおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、DSPコアと協働する1つ以上のマイクロプロセッサを指してもよい。 The terms used in this embodiment should be interpreted widely. For example, the term “processor” may include general purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, and the like. In some situations, a “processor” may refer to an application specific integrated circuit, a field programmable gate array (FPGA), a programmable logic circuit (PLD), or the like. “Processor” may refer to a combination of processing devices such as a plurality of microprocessors, a combination of a DSP and a microprocessor, and one or more microprocessors that cooperate with a DSP core.
別の例として、用語“メモリ”は、電子情報を格納可能な任意の電子部品を包含してもよい。“メモリ”は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、プログラム可能読み出し専用メモリ(PROM)、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、フラッシュメモリ、磁気または光学データストレージを指してもよく、これらはプロセッサによって読み出し可能である。プロセッサがメモリに対して情報を読み出しまたは書き込みまたはこれらの両方を行うならば、メモリはプロセッサと電気的に通信すると言うことができる。メモリは、プロセッサに統合されてもよく、この場合も、メモリは、プロセッサと電気的に通信していると言うことができる。また、回路は、単一チップに配置された複数の回路でもよいし、複数のチップまたは複数の装置に分散して配置された1つ以上の回路でもよい。 As another example, the term “memory” may encompass any electronic component capable of storing electronic information. “Memory” means random access memory (RAM), read only memory (ROM), programmable read only memory (PROM), erasable programmable read only memory (EPROM), electrically erasable PROM (EEPROM), non-volatile It may refer to random access memory (NVRAM), flash memory, magnetic or optical data storage, which can be read by the processor. If the processor reads and / or writes information to the memory, it can be said that the memory is in electrical communication with the processor. The memory may be integrated into the processor, which again can be said to be in electrical communication with the processor. The circuit may be a plurality of circuits arranged on a single chip, or may be one or more circuits distributed on a plurality of chips or a plurality of devices.
また本明細書において、“a,bおよびcの少なくとも1つ”は、a,b,c,a−b, a−c,b−c,a−b−cの組み合わせだけでなく、a−a,a−b−b,a−a−b−b−c−cなどの同じ要素の複数の組み合わせも含む表現である。また、a−b−c−dの組み合わせのように、a,b,c以外の要素を含む構成もカバーする表現である。 In this specification, “at least one of a, b and c” is not only a combination of a, b, c, ab, ac, bc, abc, but also a− It is an expression including a plurality of combinations of the same elements such as a, abb, and aababbcc. Moreover, it is also an expression that covers a configuration including elements other than a, b, and c, such as a combination of abcd.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
Claims (10)
複数のリソースユニットと、前記複数のリソースユニットに関連する複数の一時識別子と、を含む第1フレームを送信する送信部を備え、 A transmission unit for transmitting a first frame including a plurality of resource units and a plurality of temporary identifiers related to the plurality of resource units;
前記複数の一時識別子は、前記複数の一時識別子に関連する前記複数のリソースユニットが、ランダムアクセスベースのOFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)で用いられることを表し、 The plurality of temporary identifiers represents that the plurality of resource units related to the plurality of temporary identifiers are used in random access based OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access),
前記無線通信装置は、前記第1フレームに応答して、前記第1フレームを受信した1台以上の端末から前記リソースユニットを介して送信される1つ以上の第2フレームを受信する受信部をさらに備え、 In response to the first frame, the wireless communication device includes a receiving unit that receives one or more second frames transmitted from the one or more terminals that have received the first frame via the resource unit. In addition,
前記第1台以上の端末で前記第2フレームの送信に用いられる前記リソースユニットは、前記第1フレームで特定される前記複数のリソースユニットから前記1台以上の端末でランダムに選択されたものであり、 The resource unit used for transmission of the second frame by the first or more terminals is randomly selected by the one or more terminals from the plurality of resource units specified by the first frame. Yes,
前記送信部は、前記受信部で受信された前記1つ以上の第2フレームに応答して、前記1つ以上の第2フレームに対する送達確認を表す第3フレームを送信し、 In response to the one or more second frames received by the receiving unit, the transmission unit transmits a third frame indicating delivery confirmation for the one or more second frames,
前記第3フレームは、前記1台以上の端末により選択された前記リソースユニットに関連する前記一時識別子を含む The third frame includes the temporary identifier associated with the resource unit selected by the one or more terminals.
無線通信装置。 Wireless communication device.
請求項1に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記一時識別子は、前記第3フレームの前記第1フィールドに設定され、 The temporary identifier is set in the first field of the third frame;
前記第2フレームの送達確認情報は、前記第3フレームの前記第2フィールドに設定される、 The delivery confirmation information of the second frame is set in the second field of the third frame.
請求項1又は2に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の無線通信装置。 The radio | wireless communication apparatus as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の無線通信装置。 The radio | wireless communication apparatus as described in any one of Claims 1-4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の無線通信装置。 The radio | wireless communication apparatus as described in any one of Claims 1-5.
複数のリソースユニットと、前記複数のリソースユニットに関連する複数の一時識別子と、を含む第1フレームを送信し、 Transmitting a first frame including a plurality of resource units and a plurality of temporary identifiers related to the plurality of resource units;
前記複数の一時識別子は、前記複数の一時識別子に関連する前記複数のリソースユニットが、ランダムアクセスベースのOFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)で用いられることを表し、 The plurality of temporary identifiers represents that the plurality of resource units related to the plurality of temporary identifiers are used in random access based OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access),
前記第1フレームに応答して、前記第1フレームを受信した1台以上の端末から前記リソースユニットを介して送信される1つ以上の第2フレームを受信し、 In response to the first frame, receiving one or more second frames transmitted from the one or more terminals that have received the first frame via the resource unit;
前記第1台以上の端末で前記第2フレームの送信に用いられる前記リソースユニットは、前記第1フレームで特定される前記複数のリソースユニットから前記1台以上の端末でランダムに選択されたものであり、 The resource unit used for transmission of the second frame by the first or more terminals is randomly selected by the one or more terminals from the plurality of resource units specified by the first frame. Yes,
受信された前記1つ以上の第2フレームに応答して、前記1つ以上の第2フレームに対する送達確認を表す第3フレームを送信し、 In response to the received one or more second frames, transmitting a third frame representing a delivery confirmation for the one or more second frames;
前記第3フレームは、前記1台以上の端末により選択された前記リソースユニットに関連する前記一時識別子を含む The third frame includes the temporary identifier associated with the resource unit selected by the one or more terminals.
無線通信方法。 Wireless communication method.
複数のリソースユニットと、前記複数のリソースユニットに関連する複数の一時識別子と、を含む第1フレームを受信する受信部を備え、 A receiving unit that receives a first frame including a plurality of resource units and a plurality of temporary identifiers related to the plurality of resource units;
前記複数の一時識別子は、前記複数の一時識別子に関連する前記複数のリソースユニットが、ランダムアクセスベースのOFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)で用いられることを表し、 The plurality of temporary identifiers represents that the plurality of resource units related to the plurality of temporary identifiers are used in random access based OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access),
前記無線通信装置は、 The wireless communication device
前記第1フレームに含まれる前記一時識別子に関連する前記リソースユニットから1つのリソースユニットをランダムに選択する制御部と、 A controller that randomly selects one resource unit from the resource units associated with the temporary identifier included in the first frame;
前記第1フレームに応答して、ランダムに選択した前記リソースユニットを介して第2フレームを送信する送信部と、 A transmitter for transmitting the second frame via the resource unit selected at random in response to the first frame;
を備え、 With
前記受信部は、前記無線通信装置及び他の無線通信装置を送信元とする複数の前記第2フレームに対する送達確認応答を表す第3フレームを受信し、 The receiving unit receives a third frame representing a delivery confirmation response to a plurality of the second frames having the wireless communication device and another wireless communication device as a transmission source;
前記第3フレームは、前記無線通信装置及び前記他の無線通信装置によってランダムに選択された前記リソースユニットに関連する前記一時識別子を含み、 The third frame includes the temporary identifier associated with the resource unit randomly selected by the wireless communication device and the other wireless communication device,
前記制御部は、前記第3フレームに含まれる前記一時識別子に基づき、前記第2フレームの送信に成功したか否かを決定する The control unit determines whether the transmission of the second frame is successful based on the temporary identifier included in the third frame.
無線通信装置。 Wireless communication device.
複数のリソースユニットと、前記複数のリソースユニットに関連する複数の一時識別子と、を含む第1フレームを送信する送信部を備え、 A transmission unit for transmitting a first frame including a plurality of resource units and a plurality of temporary identifiers related to the plurality of resource units;
前記複数の一時識別子は、前記複数の一時識別子に関連する前記複数のリソースユニットが、ランダムアクセスベースのOFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)で用いられることを表し、 The plurality of temporary identifiers represents that the plurality of resource units related to the plurality of temporary identifiers are used in random access based OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access),
前記無線通信装置は、前記第1フレームに応答して、前記第1フレームを受信した1台以上の端末から前記リソースユニットを介して送信される1つ以上の第2フレームを受信する受信部をさらに備え、 In response to the first frame, the wireless communication device includes a receiving unit that receives one or more second frames transmitted from the one or more terminals that have received the first frame via the resource unit. In addition,
前記第1台以上の端末で前記1つ以上の第2フレームの送信に用いられる前記リソースユニットは、前記第1フレームで特定される前記複数のリソースユニットから前記1台以上の端末でランダムに選択されたものであり、 The resource unit used for transmission of the one or more second frames by the first or more terminals is randomly selected by the one or more terminals from the plurality of resource units specified by the first frame. It has been
前記送信部は、前記受信部で受信された前記1つ以上の第2フレームに応答して、前記1つ以上の第2フレームに対する送達確認を表す第3フレームを送信し、 In response to the one or more second frames received by the receiving unit, the transmission unit transmits a third frame indicating delivery confirmation for the one or more second frames,
前記第3フレームは、前記1つ以上の第2フレームを送信した前記1台以上の端末の端末識別子を含む The third frame includes a terminal identifier of the one or more terminals that transmitted the one or more second frames.
無線通信装置。 Wireless communication device.
複数のリソースユニットと、前記複数のリソースユニットに関連する複数の一時識別子と、を含む第1フレームを受信する受信部を備え、 A receiving unit that receives a first frame including a plurality of resource units and a plurality of temporary identifiers related to the plurality of resource units;
前記複数の一時識別子は、前記複数の一時識別子に関連する前記複数のリソースユニットが、ランダムアクセスベースのOFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access)で用いられることを表し、 The plurality of temporary identifiers represents that the plurality of resource units related to the plurality of temporary identifiers are used in random access based OFDMA (Uplink Orthogonal Frequency Division Multiple Access),
前記無線通信装置は、 The wireless communication device
前記第1フレームに含まれる前記一時識別子に関連する前記リソースユニットから1つのリソースユニットをランダムに選択する制御部と、 A controller that randomly selects one resource unit from the resource units associated with the temporary identifier included in the first frame;
前記第1フレームに応答して、ランダムに選択した前記リソースユニットを介して第2フレームを送信する送信部と、 A transmitter for transmitting the second frame via the resource unit selected at random in response to the first frame;
を備え、 With
前記受信部は、前記無線通信装置及び他の無線通信装置を送信元とする複数の前記第2フレームに対する送達確認応答を表す第3フレームを受信し、 The receiving unit receives a third frame representing a delivery confirmation response to a plurality of the second frames having the wireless communication device and another wireless communication device as a transmission source;
前記第3フレームは、前記無線通信装置及び前記他の無線通信装置の端末識別子を含み、 The third frame includes terminal identifiers of the wireless communication device and the other wireless communication device,
前記制御部は、前記第3フレームに含まれる前記端末識別子に基づき、前記第2フレームの送信に成功したか否かを決定する The control unit determines whether the transmission of the second frame is successful based on the terminal identifier included in the third frame.
無線通信装置。 Wireless communication device.
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