JP7233248B2 - 通信装置、通信装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線媒体を効率的に使用するための通信技術に関する。

近年、多数の通信装置が存在する環境での無線媒体の効率的な利用を目指すＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘ規格が検討されている。この検討においては、複数のＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）における複数の通信装置が無線媒体を有効に使用するために、ＳＲＰ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を用いた空間再利用通信の導入が検討されている（特許文献１）。ＳＲＰは、１つのＢＳＳを管理するアクセスポイントから送信されるトリガーフレームに含まれる情報である。別のＢＳＳに属する端末が当該情報を受信した場合、当該情報を利用して送信処理を行うことにより、無線媒体の効率的な利用が可能となる。

米国特許出願公開第２０１８／００６２８０５号明細書

前述のＳＲＰを用いた通信方法では、通信の方向性としてアップリンク（Ｕｐ Ｌｉｎｋ）通信のみが想定されている。すなわち、トリガーフレームによって送信が誘導されるフレームの宛先が、当該トリガーフレームを送信したアクセスポイントであることを前提にしている。そのため、アップリンク以外の通信が想定される場合、例えば、トリガーフレームによって送信が誘導されるフレームの宛先がアクセスポイント以外の場合は、端末により送信されるフレームにより、アクセスポイントにおける受信処理に障害が発生する可能性がある。すなわち、アクセスポイントは、当該アクセスポイント以外の宛先のフレームによって自身宛のフレームが干渉し、当該自身宛のフレームを正しく受信できない可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、通信の方向性に応じた通信制御を行うことを目的とする、

上記目的を達成するための一手段として、本発明の通信装置は以下の構成を有する。すなわち、通信装置であって、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）による通信のための周波数帯域の割り当て情報を格納できるフィールドを含むフレームを送信する送信手段と、空間再利用通信を許可するかを判定する判定手段と、を有し、前記判定手段により前記空間再利用通信を許可しないと判定された場合に、前記送信手段は、前記フレームに空間再利用通信を許可しないことを示す情報を含めて送信し、前記判定手段は、前記通信装置が属するネットワーク上の２つ以上の端末局による直接通信が行われると判定した場合に、前記空間再利用通信を許可しないと判定することを特徴とする。

本発明によれば、通信の方向性に応じた通信制御を行うことにより、無線媒体の効率的利用が促進され、システム全体のスループットが向上する。

無線ネットワーク構成例を示す図。 （ａ）はアクセスポイントのハードウェア構成例を示す図、（ｂ）はＡＰの機能構成例を示す図。 （ａ）はトリガーフレームの全体構成を示す図、（ｂ）はＣｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏフィールドの構成を示す図、（ｃ）はＰｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールドの構成を示す図。 （ａ）はトリガーフレームにおけるＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅフィールドの構成を示す図、（ｂ）ＳＲＰの値とその意味の関係を示す図。 第１の動作シーケンス例と第２の動作シーケンス例を示す図。 第３の動作シーケンス例を示す図。 アクセスポイントによる処理を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（無線ネットワーク構成）
図１に、本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す。図１では、２つのＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）のネットワークとして、ネットワーク１００とネットワーク１１０が示されている。ＢＳＳとは、無線ネットワークの基本集合であり、インフラストラクチャモードの場合は、制御装置であるアクセスポイントによって形成・管理される。ネットワーク１００は、ＢＳＳ ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ値）が１のネットワークであり、ネットワーク１１０は、ＢＳＳ ＩＤが２のネットワークである。なお、ＢＳＳＩＤとは、ＢＳＳの識別子であり、ここではＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレーム構成におけるアクセスポイントのアドレスを用いるが、これに限られない。

ＡＰ（アクセスポイント）１０１は、ネットワーク１００を管理するＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ対応のアクセスポイントである。同様に、ＡＰ１１１は、ネットワーク１１０を管理するＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ対応のアクセスポイントである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘでは、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）により、２０ＭＨｚ幅の周波数帯域の少なくとも一部が、１以上のＳＴＡ（ステーション／端末局）に割り当てられ得る。ＳＴＡ１０２－１～１０２－３は、ネットワーク１００に属する通信端末（端末局）であり、ＳＴＡ１１２－１は、ネットワーク１１０に属する通信端末である。

（ＡＰの構成）
図２（ａ）に、ＡＰ１０１のハードウェア構成の一例を示す。記憶部２０１はＲＯＭやＲＡＭ等のメモリにより構成され、後述する各種動作を行う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として、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などの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部２０１が複数のメモリ等を備えていてもよい。

制御部２０２は、ＣＰＵやＭＰＵ等の１つ以上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により、ＡＰ１０１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がマルチコア等の複数のプロセッサから成り、ＡＰ１０１を制御するようにしてもよい。また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、アクセスポイント機能、撮像や印刷、投影等の所定の処理を実行し得る。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。

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ひとつを含む。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。通信部２０６は、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズやＷｉ－Ｆｉ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、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘに対応する通信または対応しない通信の制御を行うことが可能である。また、通信部２０６は、アンテナ２０７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行うことができる。

図２（ｂ）に、ＡＰ１０１の機能構成の一例を示す。送信部２１１と受信部２１２はそれぞれ、通信部２０６を介して、信号の送信処理と受信処理を行う。信号解析部２１３は、受信部２１２による処理後の受信信号に対する解析を行う。判定部２１４は、信号解析部２１３による解析結果に応じて、ＡＰ１０１が管理するネットワークにおける通信の方向性（通信の相手装置）を判定する。フレーム生成制御部２１５は、ＡＰ１０１が送信するフレーム（例えばトリガーフレーム）の生成に関する制御を行う。

（トリガーフレームの構成）
図３（ａ）にトリガーフレーム（ＴＦ）３００の構成を示す。ＴＦは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘで規定されるフレームであり、複数のＳＴＡがフレームを送受信するために必要な起動タイミングと無線チャネル（周波数帯域）情報などを示すためのフレームである。Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド３０１は、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズに共通なフィールドであり、本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのＴＦであることを示す値が入る。Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏフィールド３０５は、ＴＦ３００の宛先である複数のＳＴＡに共通な情報を示す。Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏフィールド３０５の詳細は図３（ｂ）を用いて後述する。Ｐｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールド３０６は、ＴＦ３００の宛先に対する個別情報を示す。Ｐｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールド３０６の詳細は図３（ｃ）を用いて後述する。なお、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘ規格に準拠する、Ｄｕｒａｔｉｏｎ３０２、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）３０３、ＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）３０４、Ｐａｄｄｉｎｇ３０７、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）３０８の各フィールドの説明は省略する。

図３（ｂ）にＣｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏフィールド３０５のサブフィールド構成を示す。Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｔｙｐｅサブフィールド３１１は、トリガーの種類を示し、ＴＦ３００がＢａｓｉｃ Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｆｒａｍｅの場合はこのサブフィールドは０となる。Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｔｙｐｅ３１１が０のＴＦは、複数のＳＴＡにＲＵ（リソースユニット）を割り当て、ＴＦの通信からＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間が経過した後の通信を起動するためのものである。ここで、ＲＵとは、Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｎｉｔの略であり、ＯＦＤＭＡ通信のサブキャリア（周波数帯域）の割り当て単位を示す。Ｌｅｎｇｔｈサブフィールド３１２は、ＴＦによって起動されるフレームの時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）を示す。Ｌｅｎｇｔｈサブフィールド３１２の値は、ＩＥＥＥ ８０２．１１のフレームにおける物理層のＬ－ＳＩＧフィールドに反映される。ここで、Ｌ－ＳＩＧとは、Ｌｅｇａｃｙ ＳＩＧＮＡＬ、または、ｎｏｎ－ｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ＳＩＧＮＡＬの略である。ここでは、Ｌｅｎｇｔｈサブフィールド３１２は、フレームの継続時間を示すものとして設定・使用される。ＢＷ（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）サブフィールド３１５は、動作チャネルの帯域が２０ＭＨｚの場合には０となる。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘ規格に準拠する、Ｃａｓｃａｄｅ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ３１３（Ｍｏｒｅ ＴＦとも称され得る）、ＣＳ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ） Ｒｅｑｕｉｒｅｄ３１４、ＧＩ Ａｎｄ ＬＴＦ Ｔｙｐｅ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ａｎｄ Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）３１６、ＭＵ－ＭＩＭＯ ＬＴＦ Ｍｏｄｅ３１７、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＨＥ ＬＴＦ Ｓｙｍｂｏｌｓ３１８、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｂｌｏｃｋ Ｃｏｄｅ）３１９、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ） Ｅｘｔｒａ Ｓｙｍｂｏｌ Ｓｅｇｍｅｎｔ３２０の各サブフィールドの説明は省略する。なお、ＭＩＭＯとは、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔの略であり、ＨＥとは、Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙの略で、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格では、高効率を意味する修飾語として用いられる。ＡＰ ＴＸ Ｐｏｗｅｒサブフィールド３２１は、ＴＦ３００の送信電力を２０ＭＨｚ帯域幅で正規化した値であり、その単位はｄＢｍである。ＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ３２３の詳細は、図４を用いて後述する。Ｄｏｐｐｌｅｒ３２４は、ＨＥ－ＬＴＦのシンボル数に関連して、０また１の値をとる。ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘ規格に準拠するＰａｃｋｅｔ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ３２２、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａ Ｒｅｓｅｒｖｅｄ３２５、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ３２６の各サブフィールドの説明は省略する。なお、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａという表記は、ＨＥ－ＳＩＧ－Ａ１からＨＥ－ＳＩＧ－Ａ４までを代表させた表現である。Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｆｏサブフィールド３２７は、長さがｖａｒｉａｂｌｅ（可変長）であり、このサブフィールドによって、Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｔｙｐｅサブフィールド３１１が示す値（ＴＦの種別）に応じた付加情報を示す構成となる。

図３（ｃ）は、Ｐｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールド３０６のサブフィールド構成を示す。ＡＩＤ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）１２サブフィールド３２８は、接続した端末（ＳＴＡ）を区別するためにアクセスポイントが付す識別子である。ＡＩＤ１２サブフィールド３２８が示す値と同じＡＩＤの値を持つ端末が、このＰｅｒ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏフィールド３０６の対象端末となり、後続のＲＵ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎサブフィールド３２９で割り当てられたＲＵを使うことになる。なお、ＡＩＤの値の合致判断は、１２ ＬＳＢｓ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｒ Ｂｉｔｓ）によって行われる。また、サブフィールド３２８＝０の場合、特定の端末宛てではなく、ＡＰにアソシエート（接続）している任意の端末宛てであることを示す。また、ＡＩＤ１２サブフィールド３２８＝２０４５の場合は、ＡＰにアソシエートしていない任意の端末宛てであることを示す。さらに、ＡＩＤ１２サブフィールド３２８＝２０４６は、ＲＵが未割当てであることを示す。ＲＵ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎサブフィールド３２９は、割り当てるＲＵのインデックスを示す。ＦＥＣ Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅサブフィールド３３０は、ＴＦへの応答データの符号化タイプを示す。ＭＣＳサブフィールド３３１は、ＴＦへの応答フレームで使用される符号化方式を示す。なお、ＭＣＳとは、Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅの略である。ＤＣＭサブフィールド３３２は、ＴＦへの応答フレームのＤｕａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎを示す。ＳＳ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ／ＲＡ－ＲＵ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎサブフィールド３３３は、端末のＡＩＤが０でも２０４５でもないときは、ＴＦへの応答フレームのｓｐａｔｉａｌ ｓｔｒｅａｍである。端末のＡＩＤが０または２０４５のときは、当該サブフィールドは、ＲＡ－ＲＵ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｎｉｔ）であることを示す。Ｔａｒｇｅｔ ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）サブフィールド３３４は、ＡＰが期待するＴＦへの応答フレームのＡＰにおける受信電力を示す。Ｒｅｓｅｒｖｅｄサブフィールド３３５の説明は省略する。Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏ３３６サブフィールドは、Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｔｙｐｅ３１１に依存して内容が変わるサブフィールドである。

図４（ａ）は、ＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅフィールド３２３の詳細であり、それぞれ４ｂｉｔの４つのＳｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ１～４サブフィールド４０１～４０４から成る。各Ｓｐａｔｉａｌ ＲｅｕｓｅサブフィールドはＳＲＰの値を示し、図４（ｂ）にＳＲＰの値とその意味を示す。図４（ｂ）に示すように、ＳＲＰの値が０（ゼロ）の場合はＴＦの送信の後に、Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅによる送信を許可しないこと（ＳＲＰ＿ＤＩＳＡＬＬＯＷ）を意味する。また、ＳＲＰの値が１～１４の場合は、それぞれ「ＡＰが許容できる受信干渉レベル（受信干渉値）」に「ＴＦの送信電力」を加えた数値（ｄＢｍ）を意味する。更に、ＳＲＰの値が１５の場合は、ＳＲＰ方式とＯＢＳＳ＿ＰＤ方式を禁止すること（ＳＲＰ＿ＡＮＤ＿ＮＯＮ＿ＳＲＧ＿ＯＢＳＳ＿ＰＤ＿ＰＲＯＨＩＢＩＴＥＤ）を意味する。なお、ＯＢＳＳ＿ＰＤは、Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ＢＳＳ Ｐａｃｋｅｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎの略であり、ここでは詳細な説明は省略する。

（動作シーケンスの説明）
続いて、図１に示すネットワーク構成における、本実施形態における動作シーケンスを説明する。本実施形態における前提となるＳＲＰ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）方式による通信方式（ＳＲＰベースの通信方式）は、８０２．１１ａｘの特徴のひとつである空間再利用の通信方式のひとつである。より具体的には、同じ周波数帯の無線空間を複数のＢＳＳが使う環境で、ひとつのＢＳＳに属するアクセスポイントが、許容できる受信干渉レベルに関するパラメータ値（ＳＲＰの値）を通知し、他のＢＳＳに属する端末がその値に基づき送信レベルを決定する方式である。この方式によれば、無線媒体を効率的に利用することが可能となる。

＜第１の動作シーケンス例：ＳＲＰ方式を許可する＞
図５に、第１の動作シーケンス例を示す。本動作シーケンスは、ＴＦによって起動されるフレームの宛先がアクセスポイントに限定されている場合（アップリンク通信のみ）である。まず、ＡＰ１０１が、自身が管理するＢＳＳＩＤ：１のネットワーク１００内でＵＬ ＭＵ 動作を起動するために、ＴＦ５０１を送信する。ＴＦ５０１のＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅフィールド３２３には、図４（ｂ）に示したようなＳＲＰの値が設定されている。なお、ＵＬ ＭＵとは、Ｕｐ Ｌｉｎｋ Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒの略であり、複数のＳＴＡからＡＰへの同時送信のことである。ＴＦ５０１を受信したＳＴＡは、自身にＲＵが割り当てられている場合は、ＳＩＦＳ時間経過後にフレームを送信する。図５の例では、ＳＴＡ１０２－１がＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５０２を送信し、ＳＴＡ１０２－２がＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５０３を送信する。ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレームの時間長は、ＴＦ５０１によって指定されている（図３（ｂ）におけるＬｅｎｇｔｈサブフィールド３１２）。ここで、ＴＢとは、Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｂａｓｅｄの略であり、ＰＰＤＵとは、Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔの略である。つまり、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレームとは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのＴＦによって送信誘導されるフレームを指す。なお、図５のＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレームの縦軸上の位置は、そのフレーム送信のために使用されるＲＵの周波数帯を模擬したものである。

ＢＳＳＩＤ：１のネットワーク１００と同じ周波数帯・チャネルを用いるＢＳＳＩＤ：２のネットワーク１０１内にいるＳＴＡ１１２－１も、ＴＦ５０１を受信することができる。ＴＦ５０１のＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅフィールド３２３には、図４（ｂ）に示したようなＳＲＰの値が設定されているため、ＳＴＡ１１２－１は、ＳＲＰの値を知ることができる。このとき、ＳＲＰの値が１～１４であれば、ＳＴＡ１１２－１は、ＡＰ１１１宛てのＳＵ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ） ＰＰＤＵフレーム５０４を条件付きの送信電力で送信することができる。すなわち、ＳＲＰの値に対応する電力（「ＡＰが許容できる受信干渉値（受信干渉レベル）」に「ＴＦの送信電力」を加えた数値（ｄＢｍ））から、ＲＦ５０１の受信電界強度（ＲＳＳＩ）を減じた値より小さい値の送信電力を用いる。例えば、ＴＦ５０１のＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅフィールド３２３のＳｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅ１サブフィールド４０１に含まれるＳＲＰの値が１の場合、図４（ｂ）を参照すると、－８０ｄＢｍに対応する。ＳＴＡ１１２－１は、－８０ｄＢｍからＲＦ５０１の受信電界強度を減じた値よりも小さい送信電力値で、ＳＵ ＰＰＤＵフレーム５０４を送信する。

このようにすると、ＳＵ ＰＰＤＵフレーム５０４の送信電力から、ＡＰ１０１とＳＴＡ１１２－１との間の無線媒体の損失（Ｌｏｓｓ）を減じた値が、許容できる受信干渉値より小さくなる。よって、ＳＴＡ１１２－１によるＳＵ ＰＰＤＵフレーム５０４の送信が、ＡＰ１０１の受信処理に影響を与えず、ＡＰ１０１は自身宛のフレーム（ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５０２、５０３）を正しく受信することが可能となる。これは、図１において、ＳＴＡ１１２－１からのＰＰＤＵフレームの送信（実線）が、ＡＰ１０１におけるＳＴＡ１０２－３からのＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレームの受信（実線）に影響を与えないことに相当する。

続いて、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５０２、５０３を受信したＡＰ１０１は、応答としてＭＢＡフレーム５０５を返す。ＭＢＡとは、Ｍｕｌｔｉ－ＳＴＡ ＢＡ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ）の略で、複数のＳＴＡに対する応答をひとつのフレームで構成したものである。また、ＳＵ ＰＰＤＵフレーム５０４を受信したＡＰ１１１は、応答としてＢＡ（Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ）フレーム５０６を返す。このように、ＳＲＰ方式を利用することにより、ＢＳＳＩＤ：１とＢＳＳＩＤ：２のネットワーク間で無線媒体（空間）を有効利用（再利用）することが可能となる。

＜第２の動作シーケンス例：ダイレクト通信の開始を検知しているときにＳＲＰ方式を不許可にする＞
本動作シーケンスでは、ＳＴＡ１０２－１とＳＴＡ１０２－２間のダイレクト通信を開始する場合を想定する。第１の動作シーケンスを説明した図５において、ＡＰ１０１とＡＰ１１１がそれぞれＭＢＡフレーム５０５とＢＡフレーム５０６を送信後に、ＡＰ１０１がＳＴＡ１０２－１とＳＴＡ１０２－２間におけるダイレクト通信の開始（実施）を把握する（動作５１１）。例えば、ＡＰ１０１は、ＳＴＡ１０２－１とＳＴＡ１０２－２間でやりとりされるダイレクト通信の開始に関する信号を検知することや、ＡＰ１０１を介したダイレクト通信の開始に関する信号を検知することにより、当該ダイレクト通信の開始を把握することができる。なお、ダイレクト通信とは、ＡＰを経由しない直接通信であり、ＤＬＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）やＴＤＬＳ（Ｔｕｎｎｅｌｄ ＤＬＳ）、Ｗｉ－Ｆｉダイレクトによる通信である。続いてＡＰ１０１はＴＦを送信する。ここでは、ＡＰ１０１は、ＴＦ５１２におけるＳＲＰの値を０（ゼロ）または１５に設定する。図４（ｂ）に示すように、これらのＳＲＰの値は、ＳＲＰ方式を禁止（ｄｉｓａｌｌｏｗ）する意味を持つ。更に、ＡＰ１０１は、ＴＦ５１２に、ＳＴＡ１０２－１とＳＴＡ１０２－２との間のダイレクト通信のためのＲＵを含める。

ＴＦ５１２を受信したＳＴＡ１０２－２は、ＴＦ５１２においてＳＴＡ１０２－１との通信用のＲＵが割り当てられていることを認識し、ＳＴＡ１０２－１宛てにＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５１３を送信する。同様に、ＴＦ５１２を受信したＳＴＡ１０２－３は、ＴＦ５１２においてＭＵ ＵＬ通信用のＲＵが割り当てられていることを認識し、ＡＰ１０１宛てにＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５１４を送信する。一方、ＳＴＡ１１２－１は、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５１３、５１４が送信されている間は、ＳＲＰ方式によるフレーム送信を行わない。

ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５１３を受信したＳＴＡ１０２－１は、ＳＴＡ１０２－２宛てに応答としてＢＡフレーム５１５を送信する。同様に、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム５１４を受信したＡＰ１０１は、ＳＴＡ１０２－３宛てに応答としてＢＡ５１６フレームを送信する。これらの応答（ＢＡフレーム）は、ＯＦＤＭＡ通信方式によるもので、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレームが使用したＲＵと同じＲＵを利用するものとしている。

このように、第２の動作シーケンス例は、第１の動作シーケンス例と異なり、ＳＴＡ１１２－１は、ＴＦ受信の後にフレーム送信を行うことができない。これは、ＴＦ５１１において示されるＳＲＰの値が、他のＢＳＳのネットワークにおけるＳＴＡによるＳＲＰ方式によるフレーム送信を禁止することを示す値となっているからである。なお、図５ではダイレクト通信（直接通信）として２つのＳＴＡ間の通信を例に説明したが、２つ以上のＳＴＡ間でダイレクト通信を行う場合も同様に、ＳＲＰ方式によるフレーム送信を禁止するようにＴＦを構成してもよい。

＜第３の動作シーケンス例：ＡＰが全二重通信を行うときにＳＲＰ方式を不許可にする＞
図６に、第３の動作シーケンス例を示す。ＡＰ１０１は、全二重通信（Ｆｕｌｌ－ｄｕｐｌｅｘ）を実行可能な状態にある場合、制御部２０２が通信部２０６やアンテナ２０７を制御することにより、全二重通信の準備をおこなう（動作６０１）。なお、ＳＴＡ１０２－１～１０２－３においては、ＴＦ受信後にＡＰ１０１からのフレームを受信可能であることを前提とする。

動作６０１後、ＡＰ１０１はＴＦ６０２を送信する。このときＡＰ１０１は、上記の第２の動作シーケンス例と同様に、ＳＲＰの値を、ＳＲＰ方式を禁止（ｄｉｓａｌｌｏｗ）する意味を持つ値に設定する。また、ＡＰ１０１は、ＴＦ６０２に、ＳＴＡ１０２－１に対して、ダウンリンク（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ）通信（ＡＰ１０１からＳＴＡ方向の通信）のためのＲＵを含める。更に、ＡＰ１０１は、ＴＦ６０２に、ＳＴＡ１０２－２とＳＴＡ１０２－３に対しては、ＭＵ ＵＬ通信のためのＲＵを含める。ＴＦ６０２を送信後、ＡＰ１０１は、ＳＴＡ１０２－１宛てにＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム６０３を送信する。ＴＦ６０２を受信したＳＴＡ１０２－２は、ＴＦ６０２においてＭＵ ＵＬ通信用のＲＵが割り当てられていることを認識し、ＡＰ１０１宛てにＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム６０４を送信する。同様に、ＴＦ６０２を受信したＳＴＡ１０２－３は、ＴＦ６０２においてＭＵ ＵＬ通信用のＲＵが割り当てられていることを認識し、ＡＰ１０１宛てにＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム６０５を送信する。一方、ＳＴＡ１１２－１は、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム６０４、６０５が送信されている間は、ＳＲＰ方式によるフレーム送信を行わない。

ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム６０３を受信したＳＴＡ１０２－１は、ＡＰ１０１宛て応答としてＢＡフレーム６０６を送信する。また、ＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレーム６０３、６０４を受信したＡＰ１０１は、ＳＴＡ１０２－２とＳＴＡ１０２－３宛てにそれぞれ応答としてＢＡフレーム６０７、６０８を送信する。なお、図６は、ＡＰ１０１が単一のＳＴＡにＨＥ ＴＢ ＰＰＤＵフレームを送信する構成を示したが、ＡＰ１０１が複数のＳＴＡにデータフレームを送信する場合、ＨＥ ＭＵ ＰＰＤＵ形式のフレームで送信する。

なお、図示しないが、第２と第３の動作シーケンス例を組み合わせた動作シーケンス例として、複数のＳＴＡ間でのダイレクト通信が開始され、かつ、ＡＰ１０１が全二重通信を行う場合も、ＡＰ１０１は、ＳＲＰ方式を不許可するようにＴＦを構成してもよい。

また、ＡＰ１０１とＳＴＡ１０２－１～１０２－３は全二重通信が可能（ＵＬとＤＬの通信が可能）であることを示す情報（動作能力と動作情報）は、ＡＰ１０１が各ＳＴＡと接続する際における能力（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）交換の手順で、互いに把握されてもよい。

ところで、図１は、ＡＰ１０１からのＴＦが、ＡＰ１１１に届かない場合を示している。これは、本実施形態が、他のＢＳＳのネットワークを管理するＡＰ（すなわちＡＰ１０１）からＴＦを受信したＳＴＡ（すなわちＳＴＡ１１２－１）の動作に関するものだからである。図１において、もし、ＡＰ１１１やネットワーク１１０におけるＳＴＡ（図示せず）が、ＡＰ１０１からのＴＦを受信した場合は、これらのＳＴＡはＳＴＡ１１２－１と同様に、ＴＦによりＳＲＰ方式の使用・不使用が制御され得る。

＜ＡＰ１０１の処理＞
図７に、ＡＰ１０１によるトリガーフレーム送信処理のフローチャートを示す。本フローチャートの処理は、例えばＡＰ１０１の制御部２０２が、記憶部２０１に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。

まず、Ｓ７０１で、ＡＰ１０１は、ＡＰ１０１に接続される各ＳＴＡの送信バッファ状態を確認する。例えばＡＰ１０１の受信部２１２により受信された、各ＳＴＡ１０２－１～１０２－３からＢＳＲ（バッファ状態情報（Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔ））を信号解析部２１３が解析することにより、当該送信バッファ状態を確認することができる。送信バッファ状態は、各ＳＴＡが送信すべきデータの量、アクセスカテゴリの種類、バッファにおける滞留時間等を含み得る。

次に、Ｓ７０２で、ＡＰ１０１の信号解析部２１３は、各ＳＴＡ宛てのデータを確認する。例えば、信号解析部２１３は、ネットワーク１００内のＳＴＡからＡＰ１０１を経由して同じネットワーク１００に向けられたデータや、図示してはいないがネットワーク１００の外のＳＴＡからネットワーク１００内のＳＴＡに向けられたデータの有無を確認する。更に、Ｓ７０３で、ＡＰ１０１は、ネットワーク１００において２つ以上のＳＴＡ間でダイレクト通信が開始されるかを確認する。この段階で、ＡＰ１０１は、自身が管理するネットワーク１００における、通信の相手装置（通信の方向性）を含む通信要求を把握することになる。なお、当該通信の相手装置（通信の方向性）に関する情報はユーザが入力部２０４を介して設定することにより、ＡＰ１０１が把握するように構成されてもよい。

続いてＳ７０４で、ＡＰ１０１の判定部２１４は、Ｓ７０２およびＳ７０３の確認状況に基づいて、ネットワーク１００における各ＳＴＡの各々の通信の相手装置（通信の方向性）を判定し、ＴＦによって誘導（起動）する通信をＡＰ１０１へのＵＬ通信のみとするかを決定する。ＡＰ１０１へのＵＬ通信のみを行うことが決定されると、処理はＳ７０５へ進む。Ｓ７０５では、フレーム生成制御部２１５は、ＡＰ１０１において許容できる受信干渉値（受信干渉レベル）を決定する。更に、Ｓ７０６で、フレーム生成制御部２１５は、送信するＴＦの送信電力の値を決定する。決定された送信電力を用いて通信部２０６は送信処理を行う。Ｓ７０７では、フレーム生成制御部２１５は、決定した許容受信干渉値に、決定したＴＦ送信電力を加えた数値を算出し、図４（ｂ）に示す関係表からＳＲＰの値を決定し、当該ＳＲＰの値を設定したＴＦを構築する。その後、送信部２１１は構築されたＴＦを送信する。

Ｓ７０４でＡＰ１０１へのＵＬ通信以外の通信も行うことが決定されると、処理はＳ７０８へ進む。Ｓ７０８で、判定部２１４は、送信されるＴＦを契機にＡＰ１０１からの送信を行うか、すなわち、通信の方向性としてＡＰ１０１からＳＴＡへのダウンリンク通信を含むかを判定する。ダウンリンク通信を行う場合は、処理はＳ７０９へ進み、それ以外の場合は、処理はＳ７１０へ進む。Ｓ７０９で、制御部２０２は全二重通信の準備を行う。Ｓ７１０で、フレーム生成制御部２１５は、ＳＲＰ方式を不許可にしたＴＦを構築し、送信部２１１が構築されたＴＦを送信する。ここで、不許可にするとは、図４（ｂ）に示したように、ＳＲＰの値を０（ＳＲＰ＿ＤＩＳＡＬＬＯＷ）または１５（ＳＲＰ＿ＡＮＤ＿ＮＯＮ＿ＳＲＧ＿ＯＢＳＳ＿ＰＤ＿ＰＲＯＨＩＢＴＥＤ）にすることに相当する。

図７に示すフローチャートを上記の第１～第３の動作シーケンス例と対応付けると、第１の動作シーケンス例は、Ｓ７０４からＳ７０７以降へ進む処理に対応し、第２の動作シーケンス例は、Ｓ７０８からＳ７１０へ進む処理に対応し、第３の動作シーケンス例は、Ｓ７０８からＳ７０９以降へ進む処理に対応する。

以上説明したように、ＡＰにより管理されるネットワークにおける通信の方向性に、アップリンク以外の通信が含まれる場合、すなわち、ＴＦによって誘導されるフレームの宛先にＴＦを送信したＡＰ以外の端末（通信装置）が含まれるときに、ＳＲＰ方式の通信を行わないように制御する。このような動作によって、複数のＢＳＳのネットワークに属するＡＰとＳＴＡが無線媒体を共用するとときに、ＳＲＰ方式の使用を適切に制御することが可能になり、無線媒体の効率的利用が促進されるという効果を得ることができる。また、システム全体のスループットが向上する。

なお、上記の実施形態は、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａｘに限定されず、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＥＨＴ（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ／Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）といったＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズの規格にも同様に適用可能である。

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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１０１、１１１： ＡＰ、１０２－１～４、１１２－１： ＳＴＡ

Claims (10)

1. 通信装置であって、
   ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）による通信のための周波数帯域の割り当て情報を格納できるフィールドを含むフレームを送信する送信手段と、
   空間再利用通信を許可するかを判定する判定手段と、を有し、
   前記判定手段により前記空間再利用通信を許可しないと判定された場合に、前記送信手段は、前記フレームに空間再利用通信を許可しないことを示す情報を含めて送信し、
   前記判定手段は、前記通信装置が属するネットワーク上の２つ以上の端末局による直接通信が行われると判定した場合に、前記空間再利用通信を許可しないと判定することを特徴とする通信装置。
2. 前記通信装置が属するネットワーク上の２つ以上の端末局による直接通信が行われない場合であって、前記フレームの送信後に予定されている通信が複数の端末局から前記通信装置に対するアップリンク通信である場合、前記判定手段は、前記空間再利用通信を許可すると判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記判定手段により前記空間再利用通信を許可すると判定された場合に、前記送信手段は、空間再利用通信を許可することを示す情報を前記フレームに含めて送信す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. 前記判定手段により前記空間再利用通信を許可すると判定された場合に、前記送信手段は、前記許可することを示す情報と、前記通信装置が許容できる受信干渉レベルに前記フレームの送信電力を加えた数値を示す情報とを前記フレームに含めて送信することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記２つ以上の端末局による直接通信の開始に関する信号を検知する検知手段をさらに有し、
   前記判定手段は、前記検知手段による信号の検知結果に基づいて、前記通信装置が属するネットワーク上の２つ以上の端末局による直接通信が行われるか否かを判定して、当該判定に基づいて前記空間再利用通信を許可するかを判定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
6. 前記直接通信は、ＤＬＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｎｋ Ｓｅｔｕｐ）、ＴＤＬＳ（Ｔｕｎｎｅｌｄ ＤＬＳ）、またはＷｉ－Ｆｉダイレクトによる通信であることを特徴とする請求項１または５に記載の通信装置。
7. 前記判定手段は、前記空間再利用通信を行わない動作設定が行われている場合、前記空間再利用通信を許可しないと判定す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. 前記通信装置はＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズの規格におけるアクセスポイントとして機能し、前記フレームは前記規格に準拠するトリガーフレームであり、前記空間再利用通信を許可しないことを示す情報は、前記トリガーフレームにおけるＣｏｍｍｏｎ ＩｎｆｏフィールドのＵＬ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｕｓｅサブフィールドに含まれることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 通信装置の制御方法であって、
   ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）による通信のための周波数帯域の割り当て情報を格納できるフィールドを含むフレームを送信する送信工程と、
   空間再利用通信を許可するかを判定する判定工程と、を有し、
   前記判定工程において前記空間再利用通信を許可しないと判定された場合に、前記送信工程では、前記フレームに空間再利用通信を許可しないことを示す情報を含めて送信し、
   前記判定工程では、前記通信装置が属するネットワーク上の２つ以上の端末局による直接通信が行われると判定した場合に、前記空間再利用通信を許可しないと判定することを特徴とする通信装置の制御方法。
10. コンピュータを、請求項１から８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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