JP6785453B2 - 基地局装置、無線端末装置および無線通信方法 - Google Patents
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Description
IEEE802.11では、ネットワークの構成として、主にIBSS(Independent Basic Service Set)、BSS(Basic Service Set)、PBSS(Personal Basic Service Set)等の通信モードがある。IBSSはアドホックモード、BSSはインフラストラクチャモード等と呼ばれている。このうち、BSSあるいはPBSSでは、接続を管理する基地局装置に相当する無線通信装置として、アクセスポイントAP、およびPCP(PBSS Control Point)がそれぞれ定義されている。これらをまとめて、以下PCP/APと記載する。また、基地局装置に接続する無線端末装置に相当する無線通信装置として、non−AP STA(STAtion)およびnon−PCP STAが定義される。これら、無線端末装置に相当する無線通信装置をまとめて、以下non−PCP/AP STAと記載する。
(PCP/)APは、Beaconフレームを、受信状態であるnon−(PCP/)AP STAに、時刻TBTT(Target Beacon Transmission Time)において周期的に、報知する。TBTTの周期は、例えば100msに設定される。Beaconフレームを受信したnon−(PCP/)AP STAは、Beaconフレームから(PCP/)APならびに(PBSS/)BSSの情報を取得する。従って、non−DMGにおけるパッシブスキャンでは、スキャン完了に要する時間は、TBTTの周期に依存する。
non−(PCP/)AP STAは、無線メディアアクセス手続きに従い、メディアを確保した後、Probe Requestフレームを送信する。(PCP/)AP STAは、Probe Requestフレームを受信し、必要に応じて、Probe Responseフレームでnon−(PCP/)AP STAへ応答する。non−(PCP/)AP STAは、Probe Responseフレームを(PCP/)AP STAから受信し、(PCP/)APならびに(PBSS/)BSSの情報を取得する。
一方、DMGにおけるパッシブスキャンでは、以下のような動作が行われる。PCP/APは、Beaconフレームを時刻TBTTにおいて周期的に、受信待ち受け状態のnon−PCP/AP STAに、報知する。Beaconフレームを受信したnon−PCP/AP STAは、PCP/APならびにPBSS/BSSの情報を取得する。TBTTの周期は、例えば、100msに設定されている。ここまでの動作はnon−DMGにおけるパッシブスキャンと同様である。
DMGにおけるアクティブスキャンは、主に、2台のnon−PCP/AP STAが存在する環境について説明する。一方のnon−PCP/AP STAは、ランダムにBeaconフレームを送信する。もう一方のnon−PCP/AP STAも、ランダムにBeaconフレームを送信する。Beaconフレームを受信した一方のnon−PCP/AP STAは、他方のnon−PCP/AP STAの情報および開設する予定のPBSS/BSSの情報を取得する。
上記では、non−DMGおよびDMGの動作として、それぞれパッシブスキャンおよびアクティブスキャンの動作について説明した。以下では、DMGにおけるスキャンの動作について、より詳細に説明する。図1は、従来のDMGにおいて、1つのアクセスポイントAPと3つの無線端末装置STA1〜STA3が無線LAN通信を行う場合のシーケンス図である。
[PCP/APの構成の一例]
上述したIEEE802.11に準拠した無線通信システムを踏まえて、以下では、本開示の実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、DMGの無線通信システムを例にして説明する。まず、PCP/APとの一例としてのアクセスポイントAPの構成について説明する。図2は、アクセスポイントAPの構成の一例を示すブロック図である。なお、PCP/APは本開示の基地局装置に対応している。すなわち、図2に示すアクセスポイントAPは、本開示の基地局装置の一例である。
次に、図4は、non−PCP/AP STAの一例としてのSTAの構成の一例を示す図である。なお、non−PCP/AP STAは、本開示の無線端末装置に対応している。すなわち、第1の実施の形態におけるSTAは、本開示の無線端末装置の一例である。図4に示すように、STAは、無線送信器201、無線受信器202、フレーム判定器203、フレーム生成器204、TXOPタイマ205、Backoff(CSMA/CA)タイマ207、PrbReqタイマ209、TXOP満了タイマ210、即時応答送信タイマ211を有する。
以上、PCP/APとしてのAPと、non−PCP/AP STAとしてのSTAの構成の一例について説明した。以下では、本開示の第1の実施の形態として、APと複数のSTAとの通信シーケンスの具体例について説明する。
上記説明したように、第1の実施の形態では、図5に示す通信シーケンスのように、APは、TXOPの終了をトリガとしてCF−END+Beaconフレームを周囲の無線通信装置に対して送信する。
上述した第1の実施の形態では、APがTXOPのイニシエータ、すなわち通信の開始を行う側であった。本第2の実施の形態では、PCP/APとしての1つのAPとnon−PCP/AP STAとしての3つのSTA1〜STA3とが通信を行う点では第1の実施の形態と同様だが、STA1がTXOPの開始を行う点において第1の実施の形態と異なっている。
上記説明したように、第2の実施の形態では、図9に示す通信シーケンスのように、sAPは、STA1からのCF−ENDフレームの受信をトリガとしてCF−END+Beaconフレームを周囲の無線通信装置に対して送信する。
上述した第1および第2の実施の形態では、PCP/APとしてのAPおよびnon−PCP/AP STAとしてのSTA1〜STA3が存在する状況において、APあるいはSTA1がTXOPを獲得し、STA1あるいはAPとの通信中に、STA2が起動してスキャンを開始する。そして、STA2は、スキャンを完了するために、APからのCF_END+Beaconフレームの受信を待ち受ける動作を行う。
102 無線受信器
103 フレーム判定器
104 フレーム生成器
105 ディスカバリタイマ
106 TXOPタイマ
107 Backoff(CSMA/CA)タイマ
108 TBTTタイマ
109 即時応答送信タイマ
201 無線送信器
202 無線受信器
203 フレーム判定器
204 フレーム生成器
205 TXOPタイマ
207 Backoff(CSMA/CA)タイマ
209 PrbReqタイマ
210 TXOP満了タイマ
211 即時応答送信タイマ
SW2 スイッチ
SW3 スイッチ
SW4 スイッチ
SW5 スイッチ
SW6 起動スイッチ
Claims (16)
- 複数の無線端末装置に対してIEEE802.11に準拠した無線通信を行う基地局装置であって、
前記複数の無線端末装置のうちの1つとのTXOP期間が終了したことを示す情報に、前記基地局装置に関する情報を含むBeacon要素を付加して、1つ以上の第1フレームを生成するフレーム生成部と、
前記生成した1つ以上の第1フレームを前記複数の無線端末装置に対して送信する送信部と、
を含み、
前記第1フレームにおいて、少なくとも前記Beacon要素は、複数の送信ビームの方向に対応する、
基地局装置。 - 前記フレーム生成部は、前記TXOP期間が終了したことを示す情報と前記Beacon要素との合成により、前記第1フレームを生成し、
前記送信部は、前記第1フレームを前記TXOP期間の最後部において送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1フレームは、前記TXOP期間が終了したことを示す情報から生成される第1CF−ENDフレーム、及び、前記Beacon要素から生成される第1Beacon要素フレームを含み、
前記送信部は、前記第1CF−ENDフレームを送信した後に、前記第1Beacon要素フレームを前記TXOP期間の最後部において送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記フレーム生成部は、
複数の送信ビームの方向に対応した前記TXOP期間が終了したことを示す情報と前記Beacon要素との合成により、複数の前記第1フレームを生成し、
前記送信部は、前記合成した複数の第1フレームを前記TXOP期間の最後部において順次送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1フレームは、前記TXOP期間が終了したことを示す情報から生成される第1CF−ENDフレーム、及び、前記Beacon要素から生成される、複数の送信ビームの方向に対応した複数の第2Beacon要素フレーム、を含み、
前記送信部は、
前記第1CF−ENDフレームを送信した後に、前記複数の第2Beacon要素フレームを前記TXOP期間の最後部において順次送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1フレームは、前記TXOP期間が終了したことを示す情報から生成される第1CF−ENDフレーム、及び、前記Beacon要素から生成される第1Beacon要素フレーム、を含み、
前記送信部は、前記第1CF−ENDフレームを前記TXOP期間の最後部において送信し、前記第1Beacon要素フレームを前記TXOP期間の終了後に送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1フレームは、前記TXOP期間が終了したことを示す情報から生成される第1CF−ENDフレーム、及び、前記Beacon要素から生成される、複数の送信ビームの方向に対応した複数の第2Beacon要素フレーム、を含み、
前記送信部は、
前記第1CF−ENDフレームを前記TXOP期間の最後部において送信し、
前記複数の第2Beacon要素フレームを、前記TXOP期間の終了後に、順次送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記フレーム生成部は、
前記TXOP期間が終了したことを示す情報と、前記Beacon要素と、前記複数の無線端末装置に対するビームフォーミングトレーニングに用いる複数のフィールドとの合成により、前記第1フレームを生成し、
前記合成した第1フレームを前記TXOP期間の最後部において送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1フレームは、前記TXOP期間が終了したことを示す情報から生成される第1CF−ENDフレーム、及び、前記Beacon要素と、前記複数の無線端末装置に対するビームフォーミングトレーニングに用いる複数のフィールドとを合成した第2フレーム、を含み、
前記送信部は、前記第1CF−ENDフレームの送信後に、前記第2フレームを前記TXOP期間の最後部において送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1フレームは、前記TXOP期間が終了したことを示す情報から生成される第1CF−ENDフレーム、及び、前記Beacon要素と前記複数の無線端末装置に対するビームフォーミングトレーニングに用いる複数のフィールドとを合成した第2フレームを含み、
前記送信部は、前記第1CF−ENDフレームを前記TXOP期間の最後部において送信し、前記第2フレームを前記TXOP期間の終了後に送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 前記複数の無線端末装置のうちの1つがTXOPを獲得し、前記無線端末装置から前記TXOP期間の終了を示す情報である第3CF−ENDフレームを受信する受信部を更に含み、
前記送信部は、前記第3CF−ENDフレームを受信した後に、前記生成した1つ以上の第1フレームを前記複数の無線端末装置に対して送信する、
請求項1に記載の基地局装置。 - 基地局装置とIEEE802.11に準拠した無線通信を行う無線端末装置であって、
メディアがクリアであるか否かを判定する判断部と、
前記基地局装置に対するProbe Requestフレームを生成するフレーム生成部と、
クリアであると判定した場合に、前記Probe Requestフレームを送信する送信部と、
前記Probe Requestフレームの送信から第1の所定時間をカウントする第1のタイマと、
を含み、
前記送信部は、
前記第1のタイマが前記第1の所定時間をカウント終了するまでに前記Probe Requestフレームに対する前記基地局装置の応答がなかった場合、
前記基地局装置のTXOP期間の最後部において送信される、TXOP期間が終了したことを示す情報に、前記基地局装置に関する情報を含む、前記無線端末装置による前記基地局装置の探索のためのBeacon要素が付加された1つ以上の第1フレームが送信されるまで、次フレームの送信を待機し、
前記第1フレームにおいて、少なくとも前記Beacon要素は、複数の送信ビームの方向に対応する、
無線端末装置。 - 前記第1のタイマが満了するまでに前記Probe Requestフレームに対する前記基地局装置の応答がなかった場合に、第2の所定時間をカウントする第2のタイマを更に含み、
前記送信部は、
前記第2のタイマが前記第2の所定時間をカウント終了するまでに、前記1つ以上の第1フレームを前記基地局装置から受信しなかった場合に、再度Probe Requestフレームを送信する、
請求項12に記載の無線端末装置。 - 前記送信部は、
前記第1のタイマが満了するまでに前記Probe Requestフレームに対する前記基地局装置の応答がなかった場合に、送信周波数を切り替えて、前記基地局装置に対して再度Probe Requestフレームを送信する、
請求項12に記載の無線端末装置。 - 複数の無線端末装置に対してIEEE802.11に準拠した無線通信を行う基地局装置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記基地局装置が、前記複数の無線端末装置のうちの1つとのTXOP期間が終了したことを示す情報に、前記基地局装置に関する情報を含む、前記複数の無線端末装置による前記基地局装置の探索のためのBeacon要素を付加して、1つ以上の第1フレームを生成し、
前記生成した1つ以上の第1フレームを前記複数の無線端末装置に対して送信し、
前記第1フレームにおいて、少なくとも前記Beacon要素は、複数の送信ビームの方向に対応する、
無線通信方法。 - 前記複数の無線端末装置のうちの少なくとも1つの無線端末装置が、メディアがクリアであるか否かを判定し、
クリアであると判定した場合に、前記基地局装置に対してProbe Requestフレームを送信し、
前記Probe Requestフレームの送信から第1の所定時間をカウントする第1のタイマを起動し、
前記第1のタイマが前記第1の所定時間をカウント終了するまでに前記Probe Requestフレームに対する前記基地局装置の応答がなかった場合には、前記1つ以上
の第1フレームが送信されるまで、次フレームの送信を待機する、
請求項15に記載の無線通信方法。
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