JP6997570B2 - 通信装置、方法、及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、無線接続制御技術に関する。
IEEE802.11規格シリーズの無線LANのアクセスポイントは、端末との接続処理であるアソシエーションを完了したときにAID(Association Identifier)を定めて、端末に通知するとともに、識別情報として管理する。特許文献1には、このAIDの値を再設定する手法が記載されている。
さらに、近年、無線媒体の有効利用を目指すIEEE802.11ax規格が、ドラフト規格(非特許文献1)として発行されている。非特許文献1では、複数の端末が、アクセスポイントからのトリガフレーム(TF)と呼ばれる起動信号の受信を契機に、同時にフレームを送信する手法が規定されている。なお、TFに対しては、その用途に応じていくつかのタイプが提案されており、非特許文献2には、TFの宛先をAIDの範囲(例えば「Starting AID」から「Starting AIDプラス規定数」の範囲)によって示す手法が記載されている。
特表2015-526011号公報
IEEE P802.11ax/D0.1、2016年3月 「Proposed Text Changes for NDP feedback report」、[online]、IEEE、[平成29年8月31日検索]、インターネット(https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/17/11-17-0073-05-00ax-cr-for-27-5-2-7-ndp-feedbafe-report.docx)
一般に、新しい規格が発行された後には、その新しい規格に対応する端末と、対応していない端末とが混在する状況が発生し、IEEE802.11ax規格に対しても同様の状況の発生が予想される。このとき、IEEE802.11ax規格に対応していない非対応端末は、TFを解釈することができないため、そのAIDが、非特許文献2に記載の手法によりTFの宛先範囲として指定された場合に、応答として信号を送信することはない。この結果、TFによって指定された端末の中に、応答を送信可能な端末と、TFを解釈できず応答を送信できない端末とが混在する状況が発生し、システム全体の通信効率や周波数利用効率が劣化してしまいうる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、通信の効率を改善する技術を提供する。
本発明の一態様による通信装置は、IEEE802.11規格に対応し、相手装置に対してAssociation identifier(AID)を割り当てて通信を行う通信装置であって、前記相手装置がAIDの範囲によって宛先を指定して送信されるフレームに対応する第1の装置である場合は、AIDの値の第1の範囲から当該相手装置に対して割り当てるAIDを決定し、前記相手装置がAIDの範囲によって宛先を指定して送信されるフレームに対応していない第2の装置である場合は、前記第1の範囲とは異なる第2の範囲から当該相手装置に対して割り当てるAIDを決定する、ように構成される。
本発明によれば、通信の効率を改善することができる。
無線通信ネットワークの構成例を示す図である。 通信装置の構成例を示す図である。 IEEE802.11規格シリーズにおける接続手順を示す図である。 APが管理するSTA管理テーブルの例を示す図である。 TFの構成例と格納される情報要素の詳細を示す図である。 NDPレポートの通信手順を示す図である。 APが実行する初期設定処理の流れの例を示すフローチャートである。 実施形態に係るAID決定処理の流れの例を示すフローチャートである。 実施形態に係るNDPレポートの通信手順の例を示す図である。 実施形態に係るNDPレポートTF処理の流れの例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
(ネットワークの構成)
図1に、本実施形態に係る無線通信ネットワーク100の構成を示す。無線通信ネットワーク100は、一例において、アクセスポイント(AP101)と、端末(STA102、STA103)を含む無線LANである。なお、AP101、STA102、及びSTA103は、いずれもIEEE802.11規格シリーズの少なくともいずれかに従って通信可能な無線通信装置である。ここでは、AP101及びSTA102は、少なくともIEEE802.11ax規格に対応し、STA103は、IEEE802.11ax規格に対応しないものとする。AP101及びSTA102は、IEEE802.11ax規格以外の他のIEEE802.11規格に対応してもよい。なお、参照番号に付した英文字の添え字は、各装置の台数に対応する。図1の例では、STA102は、STA102a~STA102rまでの18台が存在し、STA103は、STA103x及びSTA103yの2台が存在することが示されている。ただし、各装置の台数は一例であり、図1の例より多数又は少数の装置が存在しうる。本実施形態では、IEEE802.11規格シリーズの無線LANの文脈で説明するが、同様の機能を有する他の無線通信システムに対しても、以下の議論を適用可能である。
(装置構成)
図2は、上述のAP101のハードウェアの構成例を示す。なお、AP101は、一例において、記憶部201、制御部202、機能部203、入力部204、出力部205、無線LAN制御部206、802.11ax制御部207、非802.11ax制御部208を有する。
記憶部201は、例えば、ROMやRAM等のメモリを含んで構成され、後述する各種動作をAP101に実行させるためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部201は、例えば、ROM、RAM等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、DVDなどの記憶媒体を含んでもよい。また、記憶部201は、複数のメモリ等によって構成されてもよい。
制御部202は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより構成され、記憶部201に記憶されたプログラムを実行することでAP101の全体を制御する。なお、制御部202は、記憶部201に記憶されたプログラムとOS(Operating System)との協働により、AP101を制御するようにしてもよい。また、制御部202は、マルチコア等の複数のプロセッサによって構成されてもよい。
また、制御部202は、機能部203を制御して、AP機能、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行する。機能部203は、AP101が所定の処理を実行するためのハードウェアである。例えば、AP101がカメラである場合は機能部203は撮像部であり、AP101がプリンタである場合は機能部203は記録部であり、AP101がプロジェクタである場合は機能部203は投影部でありうる。なお、機能部203は、1つの機能のみならず、複数の機能を実現することも可能でありうる。
入力部204は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部205は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部205による出力とは、画面上への表示や、スピーカによる音声出力、振動出力等の少なくとも1つを含む。なお、タッチパネルのように入力部204と出力部205の両方が1つのモジュールで実現されてもよい。
通信部206は、IEEE802.11規格シリーズやWi-Fi(登録商標)に準拠した無線通信の制御や、IP(Internet Protocol)通信の制御を行う。例えば、通信部206は、802.11ax制御部207または非802.11ax制御部208を切り替えて機能させることにより、IEEE802.11axに対応する通信とIEEE802.11axに対応しない通信とのいずれかを実行することができる。なお、802.11ax制御部207または非802.11ax制御部208は、共通の通信用回路等を用いて、ソフトウェアによって実現される、論理的なユニットでありうる。また、802.11ax制御部207または非802.11ax制御部208は、それぞれ専用の通信用回路等及び対応するソフトウェアによって実現される別個の物理ユニットであってもよい。通信部206は、アンテナ209を制御して、無線通信のための無線信号の送信及び受信を行う。
なお、STA102及びSTA103も、上述の図2と同様の構成を有しうる。ただし、例えばSTA103が、802.11ax制御部207を有しないように構成されうるなど、その一部の機能が省略されてもよいし、図2に含まれていない機能構成が追加されてもよい。
(処理の流れ)
続いて、IEEE802.11規格シリーズにおいて一般的に実行される接続処理について、図3を用いて説明する。
まず、端末(STA)が、Probe Requestフレームを送信し(S301)、APは、Probe Requestに応答して、Probe ResponseフレームをそのSTA宛てに送信する(S302)。そして、STAはAuthentication Requestフレームを送信し(S303)、APはAuthentication Requestに対してAuthentication ResponseフレームをSTA宛てに送信する(S304)。その後、STAはAssociation Requestフレームを送信する(S305)。そして、APは、STAのAID(Association identifier)を決定し(S306)、AID情報要素を含んだAssociation ResponseフレームをSTA宛てに送信する(S307)。なお、IEEE802.11ax規格では、HE(High Efficiency) MAC(Media Access Control) Capablities情報が、Association Request/Responseにおいて交換される。
図3の処理の後、APはS306で決定したAIDを用いて、また、STAはS307で通知されたAIDを用いて、すなわちAPとSTAとの間で共通のAIDを用いて、通信制御を実行する。例えば、APは、パワーセーブ中の端末宛てのデータを取得したことに応じて、それ以降、TIM(Traffic Indication MAP)領域の対応するビットを1に設定したビーコンを送信する。STAは、このビーコンを受信すると、TIM領域の自身のAIDに対応するビットが1のときは、PS-PollやNullフレームをAPへ送信する。
APは、AIDを割り当てたSTAとの通信を行うために、STA情報を管理する。図4は、APが管理するSTA管理テーブル400を模式的に表した図である。図4において、APは、STA管理テーブル400において、1つのSTAに対して4項目の情報を保持する。例えば、STA管理テーブル400は、1つのSTAの情報として、4つのフィールドを有するレコード(行)を含む。なお、レコードの数は、APが接続可能なSTAの最大数に対応し、例えば、1つのSTAとの接続が確立されると、空いている1つのレコードにそのSTAの情報が格納され、又は最も古いレコードにそのSTAの情報が上書きされる。
各レコードに含まれる4つのフィールドは、例えば、接続日時フィールド401、AIDフィールド402、MACアドレスフィールド403、及びポインタフィールド404を含む。接続日時フィールド401には、対応するSTAとの接続開始日時を示す情報、例えば、図3のS307においてAssociation Responseが送信された日時情報が格納される。AIDフィールド402には、対応するSTAのAIDが格納される。現行のIEEE802.11規格では、AIDは、0から2007までの値を取りうる。しかしながら、「0」は任意のSTAを示す特別な値であり、接続したSTAを個別に指定する際には、1から2007の数値が使用される。MACアドレスフィールド403には、対応するSTAについての、6オクテット(バイト)の長さのMACアドレスが格納される。ポインタフィールド404には、対応するSTAの能力情報が格納される能力テーブル410へのポインタが格納される。AP101は、このポインタを用いて、各STAの能力情報を特定することができる。
能力テーブル410は、NDP feedback report poll TFへの対応可否を示すフィールド411と、その他の能力を示すフィールド412とを含む。なお、その他の能力については、本実施形態の説明と直接的に関係しないため、詳細な説明については省略するが、例えば、対応可能な帯域幅(20/40/80/160MHz)や変調及び符号化方式(MCS)などを含みうる。
ここで、NDP feedback report poll TFへの対応可否を示すフィールド411によってその対応可否が示される、NDP feedback report poll TFについて説明する。なお、NDPは、Null Data Packetであり、TFは、Trigger Frameである。NDP feedback report poll TFでは、宛先をAIDの範囲により指定されうる。この場合、AIDの範囲は、範囲の下限値である「Starting AID」と範囲の上限値である「Starting AIDプラス規定数(N)」が指定される。このTFは、APが多数のSTAから少量の情報を取得するのに用いられ、このTFに対する応答は、データ部(ペイロード部)が存在しないNDPの形式で送信される。以下では、NDP feedback report poll TFを「NDPレポートTF」と呼び、NDP feedback report poll TFに対する応答を「NDPレポート」と呼ぶ。
まず、NDPレポートTFのフレーム形式を図5(A)に示す。図5(A)のTF500は、TFの構成を簡略的に示している。なお、各要素は、IEEE802.11規格シリーズの少なくともいずれかにおいて規定される用途で用いられるが、以下では本実施形態での説明に関係する要素について詳細に説明し、他の要素については、その名称と長さのみを示す。
Frame Contorolフィールド501は、本実施形態では、IEEE802.11axのTrigger Frameであることを示す値が入るフィールドであり、その長さは2オクテットである。Durationフィールド502は、長さが2オクテットのフィールドである。RAフィールド503は、長さが6オクテットの、Receiver Addressが格納されるフィールドである。TAフィールド504は、長さが6オクテットの、Transmitter Addressが格納されるフィールドである。Common Infoフィールド505は、このTFの宛先である複数の端末に共通の情報を示すフィールドであり、その長さは8オクテット以上である。Common Infoフィールド505の詳細については、図5(B)を用いて後述する。Per User Infoフィールド506は、このTFの宛先に対する個別情報を示すフィールドであり、その長さは、5オクテット以上である。Per User Infoフィールド506の詳細については、図5(C)を用いて後述する。Padding507は、このTFの長さを4オクテットの倍数にするための可変長のパディング領域である。FCS508は、誤り検出/訂正のために付加されるFrame Check Sequenceである。
次に、Common Infoフィールド505の詳細について説明する。図5(B)において、情報510は、Common Infoフィールド505の詳細を示す概略図である。
Trigger Typeサブフィールド511は、長さが4ビットのサブフィールドであり、テーブル5110に示すように、その値に応じてトリガの種類が特定される。テーブル5110に示すように、NDPレポートTFの場合は、Trigger Type511の値は7に設定される。Lengthサブフィールド512、Cascade Indicationサブフィールド、CS(Carrier Sense) Requiredサブフィールド514は、それぞれ、長さが12ビット、1ビット、1ビットのサブフィールドである。BW(Bandwidth)サブフィールド515は、長さが2ビットのサブフィールドであり、テーブル5150に示すように、その値に応じて使用される周波数帯域幅が特定される。例えば、使用される周波数帯域幅が20MHzの場合は、BWサブフィールド515の値が0に設定される。GI And LTF Type(Guard Interval And Long Training Field)サブフィールド516は、長さが2ビットのサブフィールドである。MU-MIMO LTF Modeサブフィールド517、Number of HE LTF Symbolsサブフィールド518は、それぞれ長さが1ビット、3ビットのサブフィールドである。STBC(Space Time Block Code)サブフィールド519は、長さが1ビットのサブフィールドである。LDPC(Low Density Parity Check) Extra Symbol Segmentサブフィールド520は、例えばSTBCサブフィールド519の後に配置され、その長さが1ビットのサブフィールドである。AP TX Powerサブフィールド521は、長さが6ビットのサブフィールドである。Packet Extensionサブフィールド522は、長さが3ビットのサブフィールドである。Spatial Reuseサブフィールド523は、長さが16ビットのサブフィールドである。Dropperサブフィールド524は、長さが1ビットのサブフィールドである。HE-SIG-A Reservedサブフィールド525は、長さが9ビットのサブフィールドである。サブフィールド526は、長さが1ビットのReservedサブフィールドである。Trigger Dependent Common Infoサブフィールド527は、長さがvariable(可変長)のサブフィールドである。
次に、Per User Infoフィールド506の詳細について説明する。図5(C)において、情報530は、Per User Infoフィールド506の詳細を示す概略図である。
Starting AIDサブフィールド531は、このTFの宛先となるAIDの範囲の開始値を示すサブフィールドであり、その長さは12ビットである。サブフィールド532、533、及び535は、Reservedサブフィールドである。Feedback Typeサブフィールド534は、長さが4ビットのサブフィールドであり、テーブル5340に示すように、TFがResource Requestの用途で用いられる場合に、このサブフィールドの値は0に設定される。Target RSSI(Receive Signal Strength Indicator)サブフィールド536及びMultiplexing Flagサブフィールド537は、それぞれ長さが7ビット及び1ビットのサブフィールドである。
ここで、上述のようなフレーム構成のNDPレポートTFの宛先の端末について説明する。NDPレポートTFの宛先となる端末は、そのAIDが、上述のStarting AIDサブフレーム531の値を開始値(最小値)とし、幅が一定幅(所定値Nによって定まる幅)の範囲に含まれる端末である。すなわち、Starting AIDサブフレーム531に設定された第1の値から、(第1の値+N-1)で表される第2の値までの値域に含まれるAIDの値を有する端末が、NDPレポートTFの宛先として指定される。ここで、所定値Nは、定数kと、(BWサブフィールド515に設定された値)+1と、(Multiplexing Flagサブフィールド537に設定された値)との乗算値として特定される。定数kは、NDPレポートTFが起動するNDPの無線媒体上のtoneの使い方によって定まり、BWサブフィールド515に設定された値が0(20MHz)又は1(40MHz)のときは、k=18である。また、Multiplexing Flagサブフィールド537は、NDPにおいて使用されるストリーム数によって定まる。たとえば、NDPを20MHz帯域(BWサブフィールド515の設定値=0、したがってk=18)及び1ストリーム(Multiplexing Flagサブフィールド537の設定値=1)で送信するときは、N=18×(0+1)×1=18となる。これは、このNDPレポートTFが18台の端末を宛先にしていることに対応し、例えばStarting AIDが1のときは、AIDが1から18までの端末がこのNDPレポートTFの対象となる。
続いて、図6を用いて、従来のNDPレポートTFによるNDPレポートの通信手順について説明する。図6において、複数のSTAは、接続時刻が早いほど上に配置されるように表示されている。AIDは、各APにおいて、接続された時刻順に割り当てられる。図6の例では、最初にIEEE802.11ax規格に対応しているSTA102aがAP101に接続され、そのAIDとして1が割り当てられる。次に、IEEE802.11ax規格に対応していないSTA103xがAP101に接続され、そのAIDとして2が割り当てられる。その後、IEEE802.11ax規格に対応しているSTA102b~STA102rがAP101に接続され、そのAIDとして、それぞれ3~19が割り当てられる。
まず、AP101は、Trigger Typeサブフィールド511が「7」で、Feedback Typeサブフィールド534が「1」に設定されたNDPレポートTF601を、周囲に送出する。STA102は、NDPレポートTF601を受信すると、自身がこのTFの宛先となっているかを判定し、自身がこのTFの宛先である場合に、NDPレポートフレーム602をAP101へ送信する。なお、STA102は、自身がこのTFの宛先となっている場合は、Feedback Typeサブフィールド534に設定されている値を抽出し、その値がResource Requestであることを示す場合は、自身の送信バッファ量を確認する。そして、STA102は、NDPレポートフレーム602の物理層(PHY層)のTxVECTOR/RxVECTOR parameterのNDP_REPORTとRU_TONE_SETに、その送信バッファ量が閾値以上であるかを示す情報を設定する。なお、STA103は、IEEE802.11ax規格に対応していないため、このような判定と、応答を行わない。
ここで、NDPレポートTF601のStarting AIDは1であり、このときの対象端末数を示す規定数は18である。このとき、STA102aからSTA102qまでの17台のSTAは、AIDが1~18の範囲内であるため、NDPレポートフレーム602を送信する。一方で、STA102rは、自身のAIDが19であるため、このNDPレポートTF601の宛先の範囲内に含まれない。このため、STA102rは、NDPレポートTF601を受信しても、NDPレポートを返さない。
次に、AP101は、Starting AID=19のNDPレポートTF603を送信する。図6の点線は、AID=1~18のSTA102a~STA102qが、このNDPレポートTF603の宛先ではないことを示している。STA102rは、このNDPレポートTF603に対して、NDPレポートフレーム604を返す。なお、AP101は、NDPレポートフレーム602及び604に対しては、応答(Ack)を返さない。
このように、上述のNDPレポートの手順によれば、AP101は、1つのTFを送信することによって、多数のSTA102から少量の情報を取得し、各STAの状態を把握することができる。
一方で、図6の例では、18台のIEEE802.11ax規格に対応するSTA102から情報を取得するのに、一度に最大18台のSTAから情報を取得できるNDPレポートTFが2回送信されている。すなわち、NDPレポートTFの宛先となっているAIDの範囲内に、IEEE802.11axに対応していないSTA103のAIDが含まれているため、これによって、NDPレポートTFの送信回数が増えてしまっている。そして、このようなNDPレポートTFの送信回数の増加は、通信効率や周波数利用効率の劣化を招きうる。
本実施形態では、かかるNDPレポートTFの送信回数の増加を抑制する。このために、IEEE802.11ax規格に対応していないSTA103に対して割り当てるAIDを、IEEE802.11ax規格に対応するSTA102に対して割り当てるAIDと別個に管理する。これにより、IEEE802.11ax規格に対応するSTA102に対して所定の範囲内で連続したAIDの値が割り当てられるようにし、その間のAIDの値をIEEE802.11ax規格に対応しないSTA103に割り当てないようにする。これにより、IEEE802.11ax規格に対応するSTA102からの情報収集のために送信されるべきNDPレポートTFの数を抑制する。以下では、この処理の詳細について説明する。
まず、図7を用いて、AP101において実行される初期設定処理について説明する。本処理は、例えば、制御部202が記憶部201に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、本処理の一部又は全部が、専用のハードウェア等によって実現されてもよい。
AP101は、まず、IEEE802.11ax対応の管理装置(アクセスポイント)として動作するかを決定する(S701)。そして、AP101は、IEEE802.11axに対応する場合(S701でYES)、AIDの管理テーブルを、図4の405及び406のように、第1領域と第2領域との2つの領域に分離して管理する(S702)。ここでは、AP101は、第1領域を、IEEE802.11axに対応するSTA用に、第2領域を、IEEE802.11axに非対応のSTA用に、それぞれ設定する。なお、第1領域に含まれるAIDの値は、第2領域に含まれず、かつ、少なくとも第1領域に含まれるAIDは、所定の範囲にわたって連続する複数の値を含む。例えば、AIDの値域のうち、MSB(Most Significant Bit)が0の範囲を第1領域とし、MSBが1の範囲を第2領域としてもよい。なお、第1領域に含まれるAIDの数や、第2領域に含まれるAIDの数は設定可能であってもよい。一方、AP101は、IEEE802.11axに対応しない場合(S701でNO)、AIDの管理テーブルの領域を1つとする(S703)。このように、AP101は、初期設定において、NDPレポートTFを送信しうる状況(IEEE802.11axに対応して動作する状況)では、AIDの管理テーブルを分割して、別個に管理する準備を行う。
次に、図8を用いて、AP101がIEEE802.11axに対応して動作する場合に、AP101によって実行されるSTAとの接続処理中のAIDを決定する処理について説明する。この処理は、図3のS306に対応する。本処理は、例えば、制御部202が記憶部201に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、本処理の一部又は全部が、専用のハードウェア等によって実現されてもよい。
AP101は、まず、接続を要求してきたSTAが、NDPレポートTFに対応しているかを判定する(S801)。この判定は、例えば、対象のSTAが、HE(High Efficiency) STAであるかの判定によって行われる。また、この判定は、対象のSTAから受信した能力情報(HE MAC Capabilities)の情報要素(Information field)の、NDP feedback report supportビットの確認によって行われてもよい。なお、STAがHE STAであるか否かを示す情報やHE MAC Capabilitiesの情報は、例えば、Probe Request、又は、Authentication Request、又は、Association Requestに含まれる。ただし、これに限られず、他の信号によってこれらの情報がAP101に通知されてもよい。なお、NDPレポートの手順がIEEE802.11ax規格の必須機能として規定されている場合、NDPレポートTFに対応するか否かの判定は、STAがHE STAであるか否かの判定と同義である。一方、NDPレポートの手順がIEEE802.11ax規格の必須機能として規定されていない場合、IEEE802.11ax規格に対応しているSTAであっても、NDPレポートTFに対応していない場合がありうる。
AP101は、対象のSTAがNDPレポートTFに対応している場合(S801でYES)、そのSTAに対して、第1領域からAIDの値を割り当てる(S802)。ここで割り当てられる値は、例えば、他のNDPレポートTFに対応しているSTAとの接続手順において前回割り当てられたAIDの値に1を加えた値に決定される。すなわち、第1領域から割り当てられる複数のAIDが連続値となるような割り当てが行われる。一方、AP101は、対象のSTAがNDPレポートTFに対応していない場合(S801でNO)、そのSTAに対して、第2領域からAIDの値を割り当てる(S803)。なお、この第2領域からのAIDの割り当て規則は特に限定されない。
なお、第1領域は、1から2007までの任意の範囲でありうる。また、AP101は、第1領域において2007からAIDを割り当てる場合は、第1領域からのAIDの割り当てにおいては、前回割り当てられた値から1を減じた値を割り当てうる。また、例えば、AP101は、最初にAIDの値として1000を割り当て、その次の割り当てにおいては999を割り当て、その次の割り当てにおいては1001を割り当てるなど、他の割り当て方法を用いてもよい。いずれの場合であっても、AP101は、第1領域から割り当てられる値が連続値となるように、AIDの割り当てを行いうる。
続いて、本実施形態に係るNDPレポートの通信手順の例について図9を用いて説明する。ここで、各STAの接続順序は、比較のために、図6と同様であるものとする。また、IEEE802.11ax規格に対応しているSTA102a~STA102rは、いずれも、NDPレポートTFに対応しているものとする。また、AP101は、IEEE802.11ax規格に対応して動作するものとし、これに伴って図7の処理を実行し、値1~X(X≧18)からなる第1領域と、X+1~2007からなる第2領域とに、AIDテーブル領域を分割したものとする。
この場合、図8の手順により、AP101は、NDPレポートTFに対応するSTA102aに対して第1領域からAID=1を割り当てた後、STA103xに対しては第2領域からAIDを割り当てる。ここでは、AP101は、STA103xに対して、第2領域からAID=2007を割り当てたものとする。その後、AP101は、NDPレポートTFに対応するSTA102b~STA102rとの接続手順において、それぞれ第1領域からAID=2~18を割り当てる。すなわち、NDPレポートTFに対応しているSTA102a~STA102rに対して、連続するAID=1~18が割り当てられる。
この状況において、AP101は、Starting AID=1のNDPレポートTF901を送信する。自装置のAIDが1から18の範囲内に含まれるSTA102a~STA102rは、このNDPレポートTF901を受信すると、NDPレポートフレーム902を送信する。なお、AP101は、STA102からAP101の方向へのUL(UP Link)データ通信を制御するときに、STA102から受信したNDPレポートを用いる。例えば、NDPレポートフレーム902のうち、端末102a及び端末102bからのNDPレポートが、「送信バッファ量がしきい値以上」であることを示しているとする。この場合、AP101は、例えば、STA102aとSTA102bを宛先としたBasicトリガフレーム(TF)903を送信する。Basic TFは、Trigger Typeサブフィールド511が0に設定されたフレームである。このBasic TFは、例えば、送信バッファ量がしきい値以上のSTAに優先的にUL(Up Link)用の無線リソースを割り当てるために送信される。STA102a及びSTA102bは、このBasic TF903に応答する形式で、送信バッファに滞留しているデータPPDU(Physical layer(PHY) Protocol Data Unit)904を送信する。AP101は、STA102a及びSTA102bからPPDUを受信すると、Multi-STA BA(BlockAck)905を返す。なお、AP101は、「送信バッファ量がしきい値以上」であることを示すNDPレポートフレーム902をいずれのSTAからも受信しなかった場合は、Basic TF903を送信せず、STAへ向けてDL(Down Link)データを送信してもよい。
AP101は、例えば、Multi-STA BA905の送信後に、DLのMU(Multi User)データ(DL MU PPDU906)を送信する。各STAは、このDL MU PPDU906を受信すると、確認応答(Ack907)を送信する。Ack907は、IEEE802.11axの場合は、MU(Multi User)に対応し、複数のSTA102から同時にAP101に向けて送信されうる。
次に、APがNDPレポートTFを送信する処理の流れの例について、図10を用いて説明する。図10の処理は、例えば数十ミリ秒単位で周期的に実行される。本処理は、例えば、制御部202が記憶部201に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、本処理の一部又は全部が、専用のハードウェア等によって実現されてもよい。
まず、AP101は、図10の処理を実行する周期が到来すると、NDPレポートTFに対応しているSTA102が自装置に接続しているか否かを判定する(S1001)。そして、AP101は、このようなSTA102が自装置に接続していない場合(S1001でNO)は、この周期における処理を終了する。一方、AP101は、このようなSTA102が自装置に接続している場合(S1001でYES)は、NDPレポートで使用する帯域幅を決定し、この決定結果をNDPレポートTFのBWサブフィールド515に設定する(S1002)。AP101は、NDPレポートのストリーム数を決定し、この決定結果を、NDPレポートTFのMultiplexing Flagサブフィールド537に設定する(S1003)。AP101は、1つのNDPレポートTFで対象となる規定数(N)を算出する(S1004)。そして、AP101は、NDPレポートTFのStarting AID531を決定して設定する(S1005)。なお、S1002~S1005の処理は、場合によっては順序が変更されてもよい。また、S1002~S1005の処理で決定される値について、事前に一定値が用いられるべきことが定められている場合には、その決定処理は省略されてもよい。
続いて、AP101は、NDPレポートTFを送信し、各STAからのNDPレポートを受信する(S1006)。そして、AP101は、全てのNDPレポートTFに対応するSTA102へのNDPレポートTFの送信を完了したか否かを判定し(S1007)、完了したと判定した場合(S1007でYES)、図10の処理を終了する。一方、AP101は、全てのNDPレポートTFに対応するSTA102へのNDPレポートTFの送信を完了していないと判定した場合(S1007でNO)は、Starting AIDを更新し(S1008)、処理をS1006へ戻す。ここで、Starting AIDの更新は、例えば、前回のStarting AIDに規定数(N)を加算することによって行われる。
本実施形態に係るAP101は、以上のような処理により、連続したAIDがNDPレポートTFに対応するSTAとNDPレポートTFに対応しないSTAとの両方に割り当てられることを防ぐ。これにより、NDPレポートTFにおいて、所定のAIDの範囲を指定した場合に、その範囲内にNDPレポートTFに対応していないSTAが含まれることを防ぐことができる。この結果、NDPレポートTFに対応しているSTAからNDPレポートを収集するのに必要なNDPレポートTFの送信回数を最小限に抑えることが可能となる。ここで、最小限の回数とは、例えば、M台のSTAを対象とする場合にM/Nを超える最小の整数回であり、N=18である場合に、M=1~18では1回、M=19~36では2回など、M=18×(p-1)+1~18×pの場合にp回である。これにより、無線通信ネットワーク全体としての通信効率や周波数利用効率を改善することが可能となる。また、NDPレポートTFの送信回数が抑制されるため、これに伴ってNDPレポートTFに対応するSTAからの情報収集が短期間に完了することとなる。このため、各STAからの情報に基づくBasic TFの送信タイミングも早くなることとなり、UL伝送やDL伝送の遅延を抑制することができる。
なお、上述のStarting AIDは、AIDの範囲の最小値を示しているが、これに限られない。例えば、AIDの範囲の最大値が指定されてもよく、この場合、(Starting AIDの値-N+1)~(Starting AIDの値)までの範囲が指定されうる。同様に、AIDの範囲の中央値など他の値が指定されてもよい。これによれば、例えば、AIDが降順で割り当てられる場合等に、NDPレポートTFの宛先の範囲の初期値を、その時々のAIDの割り当て状況によらず特定することができる。すなわち、例えばAIDが降順で割り当てられる場合、AIDが割り当てられた範囲の最小値は変動するが、最大値は変動しない。このため、NDPレポートTFにおいて、そのAIDの最大値を、常にStarting AIDの初期値として用いることができる。このように、例えばAIDの割り当て方に応じて、NDPレポートTFの宛先の指定方法が決定されてもよい。また、NDPレポートTFの宛先についての複数の指定方法が存在する場合、どの指定方法が用いられるかを示す情報がNDPレポートTFの任意の情報要素内に含められてもよい。
なお、上述の説明では、AP101は、第1領域から割り当てるAIDの値を、連続する値とすると説明したが、これに限られない。例えば、AP101は、1回のNDPレポートTFで指定可能なAIDの数に基づいて定まる範囲内においては連続したAIDを割り当てなくてもよい。例えば、1回のNDPレポートTFで指定可能なAIDの数(N)が18の場合、AP101は、NDPレポートTFに対応するSTAに対しては、まず、1~18の範囲でAIDを割り当てる。例えば、AP101は、1~18番目に接続を確立したNDPレポートTFに対応するSTAに対し、順に、AID=18、13、5、6、8、2、15、3、7、10、9、14、4、12、11、16、1、17を割り当てる。このように、AP101は、最初の18台目までのNDPレポートTFに対応するSTAに対しては、1~18までの相互に異なるAIDを割り当てるが、その値が必ずしも連続しなくてもよい。接続が確立されたNDPレポートTF対応のSTAの台数が1~18台の間は、1回のNDPレポートTFが送信される。このため、その1回のNDPレポートTFによって指定可能な範囲であれば、不連続な値がAIDとして割り当てられても、NDPレポートTFの送信回数が増えないからである。その後、AP101は、19~36番目に接続を確立したNDPレポートTFに対応するSTAに対しては、AID=19~36の範囲内で互いに異なるAIDを割り当てるようにしてもよい。なお、第1領域の大きさを、1回のNDPレポートTFによって指定可能なAIDの数としてもよい。例えば、1回のNDPレポートTFで指定可能なAIDの数(N)が18の場合、第1領域は1~18の値のみとしてもよい。この場合、NDPレポートTFに対応可能なSTAに対して第1領域からAIDを選択することによって、NDPレポートTFに対応可能な全STAを1回のNDPレポートTFによって指定することが可能となる。なお、AP101は、NDPレポートTFに対応可能なSTAの数が、第1領域のAIDの数を超えた場合に、第1領域を拡張するようにしてもよい。
なお、あるSTAについて接続が確立されてから通信が行われないまま所定期間が経過するなどした場合、そのSTAのAIDについてはクリアされる場合がある。この場合、AP101は、次に接続を確立したNDPレポートTFに対応するSTAに対しては、このクリアされたAIDが割り当てられるようにしうる。これにより、第1領域から割り当てられてたAIDが不連続になるのを防ぐことができる。
上述の実施形態は、IEEE802.11ax規格におけるAPを前提として、NDPレポートTFに対応可能である複数のSTAに対して連続したAIDを割り当てるようにしたが、これに限られない。すなわち、複数の相手装置に対してAID等の所定の設定値を割り当てて、その所定の設定値の範囲指定によって宛先を指定して信号を送信可能な通信装置において、上述の議論を適用することができる。すなわち、この場合、通信装置は、範囲指定による宛先の指定に対応している第1の相手装置に対する所定の設定値として、第1の範囲から連続した値を割り当てるようにする。一方通信装置は、範囲指定による宛先の指定に対応していない第2の相手装置に対しては、第1の範囲と重複しない第2の範囲から所定の設定値を割り当てるようにする。これにより、通信装置は、所定の設定値の範囲を指定して宛先を特定する信号において、その範囲内に、第2の相手装置に対する所定の設定値が含まれることを防ぐようにすることができる。この場合も、複数の相手装置に宛てて送信される信号の送信回数が減るため、無線通信ネットワーク全体としての通信効率や周波数利用効率を改善することができる。
<<その他の実施形態>>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
201:記憶部、202:制御部、203:機能部、204:入力部、205:出力部、206:通信部、207:802.11ax制御部、208:非802.11ax制御部

Claims (9)

  1. IEEE802.11規格に対応し、相手装置に対してAssociation identifier(AID)を割り当てて通信を行う通信装置であって、
    前記相手装置がAIDの範囲によって宛先を指定して送信されるフレームに対応する第1の装置である場合は、AIDの値の第1の範囲から当該相手装置に対して割り当てるAIDを決定し、前記相手装置がAIDの範囲によって宛先を指定して送信されるフレームに対応していない第2の装置である場合は、前記第1の範囲とは異なる第2の範囲から当該相手装置に対して割り当てるAIDを決定する、
    ように構成される通信装置。
  2. 複数の前記第1の装置に対してAIDを割り当てる場合に、それぞれの前記第1の装置に対して割り当てるAIDとして連続した値を決定する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記通信装置は、IEEE802.11ax規格に従って動作するアクセスポイントである、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. 前記相手装置が前記第1の装置であるか前記第2の装置であるかを、当該相手装置の能力情報に基づいて判定するようにさらに構成される、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。
  5. 前記相手装置が前記第1の装置であるか前記第2の装置であるかを、当該相手装置がIEEE802.11ax規格に対応しているか否かに基づいて判定するようにさらに構成される、
    ことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
  6. 前記判定は、前記相手装置から受信したProbe Request、又は、Authentication Request、又は、Association Requestに含まれる情報に基づいて行われる、
    ことを特徴とする請求項4又は5に記載の通信装置。
  7. 前記フレームは、Null Data Packet feedback report poll Trigger Frameである、
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の通信装置。
  8. IEEE802.11規格に対応し、相手装置に対してAssociation identifier(AID)を割り当てて通信を行う通信装置が実行する方法であって、
    前記相手装置がAIDの範囲によって宛先を指定して送信されるフレームに対応する第1の装置である場合は、AIDの値の第1の範囲から当該相手装置に対して割り当てるAIDを決定することと、
    前記相手装置がAIDの範囲によって宛先を指定して送信されるフレームに対応していない第2の装置である場合は、前記第1の範囲とは異なる第2の範囲から当該相手装置に対して割り当てるAIDを決定することと、
    を含むことを特徴とする方法。
  9. コンピュータを請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
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